一种提高微藻中链甘油三酯产率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高微藻中链甘油三酯产率的方法。该方法包括在微藻中过表达蛋白质基因或提高所述蛋白质丰度或提高微藻中所述蛋白质活性，所述蛋白质基因为编码所述蛋白质的基因，所述蛋白质为下述任一种：b1)氨基酸序列为SEQ ID No.2的蛋白质；b2)将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；b3)与b1)

【技术实现步骤摘要】
一种提高微藻中链甘油三酯产率的方法


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种提高微藻中链甘油三酯产率的方法。

技术介绍

[0002]中链甘油三酯(MCT)由1个极性甘油头部和3条8
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12碳的脂肪酸(即中链脂肪酸，MCFA)分子组成，当前广泛应用于营养、个人护理和生物能源领域(Bach和Babayan,1982)。在人体消化过程中，MCT上的MCFA被水解下来，可以直接在门静脉系统中运输，从而避免了诸多健康风险(Bloom等,1951)。研究发现，摄入MCT可促进人体能量消耗和脂肪氧化，并提供饱腹感，从而降低后续的能量摄入(Scalfi等,1991；Binnert等,1998)，因此，MCT食品常被当做健康膳食，推荐给专业运动员以及肥胖患者(St
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Onge等,2003)。目前，MCT以棕榈油和椰子油为原料进行工业生产，但这些作物只能在热带和亚热带地区种植(Arkcoll,1988；Basiron等,2007；Kinsella等，2017)。而且，通常只有大约3％的植株质量才以油脂的形式储存(Chisti等,2007)，因此导致现有MCT的供给非常低效，进而限制了MCT食品工业的发展。
[0003]许多微藻可以利用光和二氧化碳来生产甘油三酯(TAG)，具有较高的光合生长潜力，其油脂可占总干重的50％以上，效率远高于陆生高等植物(胡强等,2008；Wijffels和Barbosa,2010)。然而现存的问题是，微藻中MCT含量仅有0.01％
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0.05％(王勤涛等,2021)，因此无法用于MCT的工业化生产。据研究，在微藻中，MCT通过一系列生化反应产生(Nakamura和Li
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Beisson,2016)：MCFA
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ACP中的ACP被硫酯酶水解成MCFA，随后溶血磷脂酸酰基转移酶将MCFA转化为中链溶血磷脂酸和中链磷脂酸，然后磷脂酸磷酸酶将中链溶血磷脂酸加入到中链甘油二酯中，最后，中链甘油二酯和酰基CoA通过二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)合成MCT，该步骤是整个MCT生成过程中的限速步骤(Kennedy,1957)。
[0004]微拟球藻作为工业产油微藻中的杰出代表，因而是应用该方法的理想物种。前期已在微拟球藻中发现了18种MCT分子，占TAG总数的10.3％(李敬等，2014)，表明其体内存在MCT组装机制。研究发现，微拟球藻含有目前已知生物中最多的11个DGAT2拷贝(王冬梅等,2014)。此外，微拟球藻的基因工程工具已有多篇报道(Kang等,2015；王勤涛等,2016；魏力等,2017；王勤涛等,2021)，为新型工业藻株的开发奠定了客观基础。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种提高微藻中链甘油三酯产率的方法。
[0006]本专利技术提供了一种蛋白质，所述蛋白质为下述任一种：
[0007]b1)氨基酸序列为SEQ ID No.2的蛋白质；
[0008]b2)将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
[0009]b3)与b1)
‑
b2)中任一所限定的氨基酸序列具有80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；
[0010]b4)在b1)
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b3)中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。
[0011]本专利技术还提供了所述蛋白质的相关生物材料，所述相关生物材料为下述任一种：
[0012]c1)编码上述蛋白质的核酸分子
[0013]c2)含有c1)所述核酸分子的表达盒；
[0014]c3)含有c1)所述核酸分子的重组载体、或含有c2)所述表达盒的重组载体；
[0015]c4)含有c1)所述核酸分子的重组微藻、或含有c2)所述表达盒的重组微藻、或含有c3)所述重组载体的重组微藻。
[0016]可选地，根据上述的相关生物材料，c1)所述核酸分子为如下任一种
[0017]1)编码序列是序列表中SEQ ID No.1所示的DNA分子；
[0018]2)核苷酸序列是序列表中SEQ ID No.3所示的DNA分子；
[0019]3)与1)或2)限定的核苷酸序列具有90％或90％以上同一性，来源于微藻且编码上述蛋白质的DNA分子；
[0020]4)在严格条件下与1)或2)或3)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述蛋白质的DNA分子。
[0021]SEQ ID No.1所示的DNA分子又被称为编码基因NoDGAT2H。
[0022]上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0023]上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
[0024]本文中，同一性是指氨基酸序列或核苷酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。
[0025]本文中，所述80％以上的同一性可为至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
[0026]本文中，所述90％以上的同一性可为至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
[0027]所述严格条件可为在0.1
×
SSPE(或0.1
×
SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃条件下杂交并洗膜。
[0028]可选地，根据上述的相关生物材料，c3)所述的重组载体还包括选自溶磷脂酸酰基转移酶编码基因、WRINKLED1编码基因AtWR1和硫酯酶编码基因中的至少一种。
[0029]溶磷脂酸酰基转移酶编码基因可为序列如GenBank：Q42670.1所示的DNA分子，也可为序列如SEQ ID No.6所示的DNA分子。
[0030]WRINKLED1编码基因AtWR1可为序列如GenBank：NP_001325502.1所示的DNA分子，也可为序列如SEQ ID No.7所示的DNA分子。
[0031]硫酯酶编码基因可为序列如GenBank：MT085746所示的DNA分子，也可为序列如SEQ ID No.8所示的DNA分子。
[0032]c3)所述的重组载体例如为下述实施例制备的pXJ425和/或pXJ182
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13。
[0033]上述蛋白质或上述相关生物材料的应用也属于本专利技术的保护范围之内。所述应用为在如下任一中的应用：
[0034](1)制备中链甘油三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质，其特征在于：所述蛋白质为下述任一种：b1)氨基酸序列为SEQ ID No.2的蛋白质；b2)将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；b3)与b1)
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b2)中任一所限定的氨基酸序列具有80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；b4)在b1)
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b3)中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。2.权利要求1所述蛋白质的相关生物材料，其特征在于：所述相关生物材料为下述任一种：c1)编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子c2)含有c1)所述核酸分子的表达盒；c3)含有c1)所述核酸分子的重组载体、或含有c2)所述表达盒的重组载体；c4)含有c1)所述核酸分子的重组微藻、或含有c2)所述表达盒的重组微藻、或含有c3)所述重组载体的重组微藻。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：c1)所述核酸分子为如下任一种1)编码序列是序列表中SEQ ID NO.1所示的DNA分子；2)核苷酸序列是序列表中SEQ ID NO.3所示的DNA分子；3)与1)或2)限定的核苷酸序列具有90％或90％以上同一性，来源于微藻且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；4)在严格条件下与1)或2)或3)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。4.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：c3)所述的重组载体还包括选自溶磷脂酸酰基转移酶编码基因、WRINKLED1编码基因AtWR1和硫酯酶编码基因中的至少一种。5.权利要求1所述的蛋白质或权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛一，王勤涛，徐健，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：