[發明專利]一株高產香紫蘇醇的重組解脂耶氏酵母菌及其構建方法和應用

有效

• 申請號: 202210739535.5
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114989997B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 紀曉俊;余霄;林璐;王凱峰;黃和
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/19
• 分類號: C12N1/19;C12N15/81;C12P7/02;C12R1/645
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 袁靜

本發明的的目的是提供一株高產香紫蘇醇的重組解脂耶氏酵母菌及其構建方法和應用，屬于生物工程領域。該重組解脂耶氏酵母菌是XJ?12株，保藏編號為CCTCC?NO：M?2022556。本發明還提供該重組解脂耶氏酵母菌的構建方法，包括將3?羥基?3?甲基戊二酰CoA還原酶表達盒、法尼基焦磷酸合酶表達盒、異源焦磷酸賴百當烯二醇酯合酶表達盒、異源香紫蘇醇合酶表達盒和至少一種香葉基香葉基焦磷酸合酶表達盒通過質粒形式導入所述解脂耶氏酵母，通過同源重組整合在解脂耶氏酵母基因組上的步驟。重組解脂耶氏酵母XJ?12株能夠高效發酵生產香紫蘇醇，實現了天然產物香紫蘇醇在解脂耶氏酵母菌中的合成，構建方法高效，操作簡單。

技術領域

本發明屬于生物工程領域，尤其涉及一株高產香紫蘇醇的重組解脂耶氏酵母菌及其構建方法和應用。

背景技術

香紫蘇醇(Sclareol,C₂₀H₃₆O₂)又名硬尾醇，是一種半日花烷型二萜二叔醇，主要存在于香紫蘇(Salvia?sclarea)等鼠尾草屬植物中。目前，香紫蘇醇在工業上是半合成降龍涎香醚的原料化合物，通過氧化-還原-環化三步反應可高效合成降龍涎香醚，是香料工業重要的原材料。此外，香紫蘇醇具有抗腫瘤、抗炎和免疫調節活性，是治療帕金森、強直性驚厥、破骨細胞導致的骨質酥松等疾病的潛在藥物。

香紫蘇醇傳統上從香紫蘇花序的植物浸膏中提取。但是，根據種植地區的環境、氣候因素影響，香紫蘇的生長周期存在較大變化，因此植物提取法受到較大限制。相比植物提取法而言，微生物發酵生長周期短且可全天候生產、產量穩定，能滿足日益增長的市場需求。但是，現有技術中，缺乏能夠高效生產香紫蘇醇的微生物。

發明內容

本發明的目的是提供一株高產香紫蘇醇的重組解脂耶氏酵母菌，能夠高效合成香紫蘇醇。

本發明的再一目的是提供所述重組解脂耶氏酵母菌的構建方法，該方法高效，操作簡單。

本發明的再一目的是提供所述重組解脂耶氏酵母菌在生產香紫蘇醇中的應用。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

一株高產香紫蘇醇的重組解脂耶氏酵母菌，是解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)XJ-12株，保藏編號為CCTCC?NO：M?2022556。

在本發明中，所述解脂耶氏酵母(Yarrowia?lipolytica)XJ-12株是在解脂耶氏酵母基因組中插入3-羥基-3-甲基戊二酰CoA還原酶表達盒、法尼基焦磷酸合酶表達盒、異源焦磷酸賴百當烯二醇酯合酶表達盒、異源香紫蘇醇合酶表達盒和至少一種香葉基香葉基焦磷酸合酶表達盒后得到的。

在本發明中，所述3-羥基-3-甲基戊二酰CoA還原酶和法尼基焦磷酸合酶編碼基因來源于解脂耶氏酵母(Yarrowia?lipolytica)；異源焦磷酸賴百當烯二醇酯合酶和異源香紫蘇醇合酶是將來源于香紫蘇(Salvia?sclarea)的焦磷酸賴百當烯二醇酯合酶和香紫蘇醇合酶編碼基因經密碼子優化后去除信號肽所得；香葉基香葉基焦磷酸合酶編碼基因1是將來自藍藻(Synechococcus?sp.)的香葉基香葉基焦磷酸合酶編碼基因經密碼子優化所得，香葉基香葉基焦磷酸合酶編碼基因2是將核果果腐擬莖點菌(Phomopsis?amygdali)來源的殼梭孢菌素二烯合酶(Fusicoccadiene?Synthase)390到719的氨基酸序列的編碼基因經密碼子優化后所得。

在本發明中，所述異源焦磷酸賴百當烯二醇酯合酶通過連接肽(GGGGS)₃連接RIDD，異源香紫蘇醇合酶通過連接肽(GGGGS)₃連接RIAD。RIDD會自發形成穩定的二聚體，RIAD則會與RIDD二聚體結合，形成穩定的三聚結構，通過在焦磷酸賴百當烯二醇酯合成酶和香紫蘇醇合成酶上分別融合表達這一對多肽標簽，就能連接代謝通路，使異源合成體系更為高效運轉。