产茶叶碱和咖啡碱的重组基因工程菌及其构建方法和应用技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，公开了一种新的产茶叶碱和咖啡碱的重组基因工程菌及其构建方法和应用，本发明专利技术主要利用以黄嘌呤为甲基受体的咖啡碱合成代谢途径，将茶树咖啡碱合成酶基因TCS1和酵母鸟嘌呤脱氨酶基因GUD1共同导入大肠杆菌中，构建获得一种能在体外发酵生产茶叶碱和咖啡碱的重组大肠杆菌工程菌。该工程菌能在不添加任何底物的条件下，同时高产茶叶碱和咖啡碱，产量分别达到4.17mg/L和20.3mg/L，且产物在发酵液中，易分离纯化，具有良好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
产茶叶碱和咖啡碱的重组基因工程菌及其构建方法和应用
本专利技术属于基因工程
，具体地说，涉及一种产茶叶碱和咖啡碱的重组基因工程菌及其构建方法和应用。
技术介绍
甲基黄嘌呤属于嘌呤生物碱类，是黄嘌呤甲基化后的衍生物，根据其甲基化位置及数量的不同，可分为1-甲基黄嘌呤、3-甲基黄嘌呤、7-甲基黄嘌呤、3，7-二甲基黄嘌呤(可可碱)、1，3-二甲基黄嘌呤(茶叶碱)、1，7-二甲基黄嘌呤和1，3，7-三甲基黄嘌呤(咖啡碱)。自然界中大约有13个目100多种植物中均含有甲基黄嘌呤类化合物。其中咖啡碱是存在于植物中的天然生物碱，也是茶叶中嘌呤碱的主体成份，对人体具有多种生理作用。适量摄入咖啡碱可以帮助人体适当地升高血压，增加血液中的儿茶酚胺的含量，增强血液中高血压蛋白原酶的活力，提高血清中游离脂肪酸的水平，利尿和增加胃酸的分泌等。茶叶碱作为茶叶中的特征性嘌呤生物碱，具有与咖啡碱相似的利尿、兴奋神经等生理功能。此外，茶叶碱具有极强的舒张支气管平滑肌的作用，有很好的平喘作用，可被用于支气管喘息和抗灸的治疗。咖啡碱和茶叶碱作为重要的食品添加剂和药用原料，其主要来源于化学合成，存在附产物多且污染环本文档来自技高网...

【技术保护点】
重组表达载体，其特征在于，含有至少1个茶树咖啡碱合成酶基因TCS1表达盒以及至少1个酵母鸟嘌呤脱氨酶基因GUD1表达盒。

【技术特征摘要】
1.重组表达载体，其特征在于，含有至少1个茶树咖啡碱合成酶基因TCS1表达盒以及至少1个酵母鸟嘌呤脱氨酶基因GUD1表达盒。2.根据权利要求1所述的重组表达载体，其特征在于，所述表达盒中的启动子选自Tac、Trp、Tac、IPL或T7启动子，优选T7启动子。3.根据权利要求1或2所述的重组表达载体，其特征在于，出发载体选自pET系列、pGEX系列、pMAL系列或pRSF系列，优选pRSF-Duet-1。4.产茶叶碱和咖啡碱的重组基因工程菌，其特征在于，其是将茶树咖啡碱合成酶基因TCS1和酵母鸟嘌呤脱氨酶基因GUD1共同导入工程菌中表达而成的重组基因工程菌。5.根据权利要求4所述的重组基因工程菌，其特征在于，所述工程菌为大肠杆菌工程菌，包括Rosetta(DE3)、BL21(DE3)、BL21(DE3)pLysS，优选BL21(DE3)。6.根据权利要求4或5所述的重组基因工程菌，其特征在于，其是将权利要求1-3任一项所述重组表达载体导入工程菌中表达而成。7.权利要求4-6任一项所述重组基因工程菌的构建方法，其特征在于，将权利要求1-3任一项所述重组表达载体导入工程菌中表达而成；或者将茶树咖啡碱合成酶基因TCS1和酵母鸟嘌呤脱氨酶基因GUD1分别构建到不同表达载体上，然后将含有基因TCS1的表达载体以及含有基因GUD1的表达载体共同导入工程菌中表达而成。8.权利要求4-6任一项所述重组基因工程菌在发酵生产茶叶碱和咖啡碱中的应用。9.利用产茶叶碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正竹，李萌萌，邓威威，孙莹，潘思安，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34