一种罗勒烯合酶CcOS及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术提供了一种罗勒烯合酶CcOS及其编码基因与应用，涉及植物基因工程技术领域。所述罗勒烯合酶CcOS的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明专利技术得到了一种新的参与单萜化合物罗勒烯合成的罗勒烯合酶CcOS，证明其可用于合成或制备罗勒烯。

【技术实现步骤摘要】
一种罗勒烯合酶CcOS及其编码基因与应用
本专利技术涉及植物基因工程
，尤其是涉及一种罗勒烯合酶CcOS及其编码基因与应用。
技术介绍
樟树(Cinnamomumcamphora(L.)presl)，又称香樟树，别名：香樟、樟木、瑶人柴、栳樟、臭樟、乌樟；樟树为樟科樟属常绿乔木树种。樟树具有巨大的经济价值和药用价值。樟树全体均有樟脑香气，可提取樟油。樟油中还含有一种无环单萜类成分罗勒烯(ocimene)，可用作日化香精配方成分或别罗勒烯醇合成成分。罗勒烯为一种无色或淡黄色油状液体，有草香、花香并伴有橙花油气息；近年来，研究发现罗勒烯一种植物通讯(plantcommunication)信号分子(CasconeP,IodiceL,MaffeiME,BossiS,ArimuraG,GuerrieriE.Tobaccooverexpressingβ-ocimeneinducesdirectandindirectresponsesagainstaphidsinreceivertomatoplants[J].JPlantPhysiol.2015,173:28-32；Farré-ArmengolG,FilellaI,LlusiàJ,J.β-Ocimene,aKeyFloralandFoliarVolatileInvolvedinMultipleInteractionsbetweenPlantsandOtherOrganisms[J].Molecules.2017,22(7):E1148.)。马世平等通过小鼠慢性不可预见温和刺激抑郁模型体重外观实验、糖水偏好试验、旷场试验、强迫游泳试验等研究，证实罗勒烯具有显著的抗抑郁活性，可以用于制备抗抑郁的药物(马世平等，罗勒烯在制备抗抑郁药物中的应用:中国，CN103976984A[P].2018-08-13.)；2017-2022年中国罗勒烯行业市场需求与投资咨询报告指出罗勒烯具有巨大的市场需求。罗勒烯属于单萜化合物(monoterpene)，在植物中，通过胞浆的甲羟戊酸途径(mevalonicacid(MVA)pathway)和质体的2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸盐(MEP)途径生成萜类的通用底物异戊烯焦磷酸(Isopentenylpyrophosphate，IPP)及其异构体二甲基丙烯焦磷酸酯(Dimethylallylpyrophosphate，DMAPP)。再由此生成单萜(monoterpenes)、倍半萜(sesquiterpenes)、二萜(diterpenes)、三萜(triterpenes)的底物香叶基焦磷酸(Geranyldiphosphate，GPP)、法尼基焦磷酸(Farnesyldiphosphate，FPP)和牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(Geranylgeranyldiphosphate，GGPP)。单萜合酶(monoterpenesynthase)能够催化GPP形成各种单萜片段，被认为是合成萜类次生代谢终产物的关键酶(ChenF,ThollD,BohlmannJ等，Thefamilyofterpenesynthasesinplants:amid-sizefamilyofgenesforspecializedmetabolismthatishighlydiversifiedthroughoutthekingdom[J].ThePlantJournal,2011,66(1):212-229；TrappSC,CroteauR.Genomicorganizationofplantterpenesynthasesandmolecularevolutionaryimplications[J].Genetics,2001,158:811-832)。因此，有必要研究具有单萜类化合物罗勒烯合成能力的关键酶基因。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种单萜类化合物罗勒烯合成的关键酶及其编码基因，以及其在合成罗勒烯中的应用。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案如下：在一个方面，本专利技术提供了一种罗勒烯合酶CcOS，所述罗勒烯合酶CcOS的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。SEQIDNo.2由596个氨基酸残基组成。本专利技术的罗勒烯合酶CcOS，来源于樟树(Cinnamomumcamphora(L.)presl)，命名为樟树罗勒烯合酶CcOS。进一步地，本专利技术包括由序列SEQIDNo.2所示的氨基酸的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白。进一步地，本专利技术还包含具有在SEQIDNo.2所示的氨基酸序列基础上缺失、置换、插入或添加一个至几个氨基酸的衍生序列且具有该序列的蛋白质具有罗勒烯合酶活性。例如，所述氨基酸序列组成的蛋白的保守性变体、生物活性片段或衍生物，只要该蛋白的片段或蛋白变体与前述氨基酸序列同源性在90％以上，均属于本专利技术保护范围之列。优选地，所述蛋白的保守性变体、生物活性片段或衍生物的氨基酸序列与SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有95％以上的同一性，例如96％、97％、98％、99％或100％。在另一个方面，本专利技术提供了所述罗勒烯合酶CcOS的编码基因，所述编码基因的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。进一步地，所述核苷酸可包含其保守置换的变体(例如简并密码子的置换)和互补序列。例如，与所述核苷酸序列在严格的条件下杂交的核苷酸。利用本专利技术的基因编码的蛋白质序列，可以设计和人工合成密码子优化的有利于在植物中表达的核苷酸序列。所述严格的条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min。在另一个方面，本专利技术还提供了一种重组载体，包含所述罗勒烯合酶CcOS的编码基因。所述载体可以为质粒载体或病毒载体。在另一个方面，本专利技术提供了一种重组细胞或转基因植物细胞系，包含所述的重组载体或表达所述罗勒烯合酶CcOS。在一个实施方案中，所述重组细胞可以为酵母、细菌或真菌。含有本专利技术基因的表达载体、转基因细胞、寄主菌均属于本专利技术的保护范围。在另一个方面，本专利技术还提供了所述罗勒烯合酶CcOS、所述罗勒烯合酶CcOS的编码基因、所述重组载体或所述重组细胞在制备罗勒烯中的应用。在另一个方面，本专利技术提供了一种生产罗勒烯合酶CcOS的方法，包括将所述罗勒烯合酶CcOS的编码基因导入到受体微生物中，得到表达所述罗勒烯合酶CcOS的重组微生物，培养所述重组微生物，表达得到罗勒烯合酶CcOS。在一个实施方案中，可采用氯化钙法或电穿孔转化法将含有所述编码基因的表达载体导入受体微生物中。在一个实施方案中，所述受体微生物为大肠杆菌。更具体的，所述大肠杆菌为大肠杆菌表达菌株Transetta(DE3)。在一个具体的实施方案中，所述CcOS的编码基因可通过重组质粒pET32a::CcOS导入到大肠杆菌表达菌株Transetta(DE3)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罗勒烯合酶CcOS，其特征在于，所述罗勒烯合酶CcOS的氨基酸序列如SEQ IDNo.2所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种罗勒烯合酶CcOS，其特征在于，所述罗勒烯合酶CcOS的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。


2.权利要求1所述的罗勒烯合酶CcOS的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。


3.一种重组载体，其特征在于，包含权利要求2所述的罗勒烯合酶CcOS的编码基因。


4.一种重组细胞，其特征在于，包含权利要求3所述的重组载体或表达权利要求1所述的罗勒烯合酶CcOS。


5.根据权利要求4所述的重组细胞，其特征在于，所述重组细胞为大肠杆菌，优选大肠杆菌表达菌株Transetta(DE3)。


6.权利要求1所述的罗勒烯合酶CcOS、权利要求2所述罗勒烯合酶CcOS的编码基因、权利要求3所述的重组载体或权利要求4或权利要求5所述的重组细胞在制备罗...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨孝廉，
申请(专利权)人：深圳天雄生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44