[發明專利]紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株及其構建方法和應用

在審

• 申請號: 202310589582.0
• 申請日: 2023-05-24
• 公開（公告）號: CN116622527A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 邵彥春;黃玥妍;劉千瑞;宋翠娜;李生發;陳福生
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12N1/15
• 分類號: C12N1/15;C12N15/55;C12N15/80;C12P1/02;C12R1/645
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馮超

本發明公開了一株紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株及其構建方法和應用，該紅色紅曲菌M7::PtrpC?Mrhos2?his，其保藏編號為：CCTCC?NO：M?2022091。所述菌株具有高產紅曲色素的特征，是以紅色紅曲菌M7為出發菌株，通過基因過表達技術過表達組蛋白去乙酰化酶Hos2篩選得到的。本發明公開了利用該菌株制備紅曲色素的液態發酵法，其液態發酵后菌絲體中的黃色素、橙色素和紅色素色價高達2002.67、1838和2016OD/g。本發明株菌促進了液態發酵條件下色素的提前分泌，縮短紅曲菌液態發酵產色素的時間、提高發酵效率，具有良好的商業和科研價值。

技術領域

本發明涉及分子生物學與生物技術領域，具體涉及一株紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株及其構建方法和應用。

背景技術

紅曲菌(Monascus?spp.)又稱為紅曲霉，在我國及東南亞國家已有千年的應用歷史，常被接種于蒸熟的米飯上制作傳統發酵食品紅曲，根據用途不同，紅曲可分為色曲、功能曲以及釀酒曲3類，其中色曲是GB2760中允許使用的微生物源天然食品添加劑。此外，紅曲菌還可產生多種有益次級代謝產物，如降血脂藥物莫納可林K、降血壓藥物γ-氨基丁酸和食品著色劑紅曲色素(Monascus?pigments)等。

紅曲色素是紅曲菌分泌的次級代謝產物，是目前唯一一種微生物發酵制備的天然色素，屬于嗜氮酮類化合物，按照顏色的不同可分為黃色素、橙色素和紅色素3種，對應的最大吸收波長分別為380nm、470nm和520nm，目前已有111種紅曲色素被鑒定出。可以應用于制備肉制品和面制品以及釀造過程中，起著色作用。此外，部分紅曲色素還具有抗氧化、消炎和抗癌等生物活性，也有報道稱紅曲色素還可作為太陽能電池原料。紅曲色素在食品、醫藥、工業等領域展現了良好應用前景，潛在經濟價值巨大。

紅曲色素的生產可以通過固態發酵或液態發酵兩種方式，傳統的固態發酵生產周期較長、效率較低、產品穩定性較差；而液態發酵規模較大、成本較低、過程易于控制。目前紅曲色素工業化生產存在發酵周期較長、易受雜菌污染和單一成分紅曲色素生產困難等問題。研究發現，通過篩選菌種、優化發酵條件和培養基組成等均可提高紅曲色素的生產效率，本研究集中于組蛋白乙酰化修飾對次級代謝的影響來改造紅曲菌株以去期構建出高產紅曲色素的發酵菌株。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一株紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株及其構建方法和應用。本發明前期在紅色紅曲菌中敲除Mrhos2的實驗結果表明Mrhos2正調控紅曲色素生物合成途徑及其產率；從而以紅色紅曲菌M7為出發菌株，構建一株提高紅曲色素產率的紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株，即為紅色紅曲菌M7::PtrpC-Mrhos2-his，從而提高紅曲色素的產率。

為實現上述目的，本發明所設計的技術方案如下：

本發明提供了一株紅色紅曲菌Mrhos2基因過表達菌株，其命名為紅色紅曲菌(Monascus?ruber)M7::PtrpC-Mrhos2-his，其保藏編號為：CCTCC?NO：M?2022091。

上述紅色紅曲菌(Monascus?ruber)M7::PtrpC-Mrhos2-his己于2022年01月18日保藏于中國典型培養物保藏中心(簡稱為CCTCC，地址為：湖北省武漢市洪山區八一路)，保藏編號為：CCTCC?NO：M?2022091。

進一步地，所述紅色紅曲菌M7::PtrpC-Mrhos2-his是以紅色紅曲菌M7為出發菌株，利用同源重組原理，將外源強啟動子PtrpC與Mrhos2的cDNA序列的結合序列替換原始Mrhos2序列；其中，結合序列的核苷酸序列如如SEQ?ID?NO:1所示。