一种工程化5-羟色胺菌株及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种工程化5

【技术实现步骤摘要】
一种工程化5
‑
羟色胺菌株及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，更具体地，涉及一种工程化5
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羟色胺菌株及其应用。

技术介绍

[0002]慢传输型便秘(Slow transit constipation,STC)是一种常见的功能性便秘，占功能性便秘的10.3％～45.5％，可能是由结肠平滑肌或神经支配功能障碍引起的，从而导致结肠运动异常。流行病学研究表明，STC在世界范围内发病率较高，已成为影响人们生活质量的因素之一。
[0003]目前用于治疗STC疾病的药物主要是泻药、缓泻剂、促动力剂等，泻药和缓泻剂虽效果显著，但长期使用容易形成药物依赖，在一定程度上会加重患者焦虑抑郁情绪，而现有的促动力剂是通过激活5
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HT受体4(5
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HT4R)发挥作用，如莫沙必利和普芦卡必利药物，通过作用于肠道的5
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HT4R，刺激肌间胆碱能兴奋神经元，诱导神经元释放乙酰胆碱、P物质和降钙素基因相关肽，产生胃肠平滑肌的协调收缩和松弛，但这些促动力剂一般价格昂贵，多数持续疗效时间较短，而基因工程菌株成为治疗STC疾病的药物研究的新方向。
[0004]现在也有部分基因工程菌株用于制备促动力剂，如在先申请专利CN202111267670.6《一种改造菌株、其在制备促肠动力制剂中的应用及产品》，可用于制备促肠动力制剂，缓解便秘，但该菌株催化产生5
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羟色胺(5
‑
HT)产量较低，而专利CN202080051128.4《工程化为体内产生血清素的先进微生物组疗法》中提供了一种工程菌株，虽能够提高5
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羟色胺的产量，但表达H2R通路和infA基因两者的质粒在宿主细胞中造成了不期望的生长缺陷。因此，亟需一种生长良好且5
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HT产量高的基因工程菌株。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种工程化5
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羟色胺菌株及其应用，其目的在于在大肠菌株菌株lacZ基因位点插入色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列和在malEK基因位点插入色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列，尤其是插入人源化色氨酸羟化酶TPH1基因和水稻色氨酸脱酸酶tdc(R)基因，由此解决工程菌株生长有缺陷和/或5
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HT产量较低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种工程化5
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羟色胺菌株，其所述菌株染色体上插入包括色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列和色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列，所述色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列插入在lacZ基因位点，大小为2000
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3000bp，所述色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列插入在malEK基因位点，大小为1500
‑
3000bp。
[0007]优选地，所述工程化5
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羟色胺菌株，其所述色氨酸羟化酶TPH1基因序列大小在2000
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2500bp；所述色氨酸脱酸酶tdc基因经密码子优化和添加His6标签后的序列大小在1500
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2000bp。
[0008]优选地，所述工程化5
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羟色胺菌株，其所述色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列为人源化色氨酸羟化酶TPH1基因序列；所述色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列为水稻色氨酸脱酸
酶tdc(R)。
[0009]优选地，所述工程化5
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羟色胺菌株，其所述色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列，如SEQ TD NO.1所示；所述色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列，如SEQ TD NO.2所示。
[0010]优选地，所述工程化5
‑
羟色胺菌株，其所述工程化5
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羟色胺菌株，包括大肠埃希氏菌属，所述大肠埃希氏菌属缺乏色氨酸生成关键酶的表达基因。
[0011]优选地，所述工程化5
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羟色胺菌株，其所述工程化5
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羟色胺菌株为敲除tnaA基因的EcN。
[0012]优选地，所述工程化5
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羟色胺菌株，其所述工程化5
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羟色胺菌株，其重组基因中启动子为组成型启动子，所述组成型启动子包括去掉araC调控元件的pBAD启动子。
[0013]按照本专利技术的另一方面，还提供了一种促肠动力的制剂，其所述促肠动力制剂，包含如本专利技术所述的工程化5
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羟色胺菌株。
[0014]按照本专利技术的另一方面，还提供了本专利技术所述的工程化5
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羟色胺菌株在改善肠道功能紊乱和/或焦虑抑郁样行为中的应用。
[0015]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0016]本专利技术提供的工程化5
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羟色胺菌株，由于在大肠菌株染色体lacZ基因位点和malEK基因位点分别插入整个的色氨酸羟化酶TPH1和色氨酸脱酸酶tdc两个目的基因，能够稳定表达目的基因且工程菌株生长不受影响，尤其是插入人源化色氨酸羟化酶TPH1和水稻色氨酸脱酸酶tdc(R)基因获得的工程菌株，菌株生长良好，目的基因能够稳定表达且5
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HT的产量提升显著，该工程菌株生成5
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HT的量可达82mg/L。可见，本专利技术提供的工程化5
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羟色胺菌株在改善肠道功能紊乱和/或焦虑抑郁样行为中应用前景广阔。
附图说明
[0017]图1是EcN 5
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HTP工程菌构建PCR检测结果；
[0018]图1中M：250bp DNA marker；1～15：候选基因工程菌株EcNΔtnaA lacZ::PBAD
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tph(H1)；N：EcNΔtnaA菌株；
[0019]图2是EcN 5
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HT菌株构建PCR检测结果；
[0020]图2中M：DL5000 DNA Marker；1～16：候选5
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HT基因工程菌株；N：EcN 5
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HTP菌株；
[0021]图3是工程菌EcN 5
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HT生长缺陷测定结果；
[0022]图3中EcNΔtnaA为tnaA基因敲除株；EcN 5
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HT为产5
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HT的基因工程菌株；
[0023]图4是EcN 5
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HTP(PBAD
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tdc
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His)菌株生长缺陷测定结果；
[0024]图4中EcN 5
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HTP(vector)为含有空载质粒的EcN 5
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HTP菌株；
[0025]图5是EcN 5
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HTP(PBAD
‑
tdc
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程化5
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羟色胺菌株，其特征在于，所述菌株染色体上插入包括色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列和色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列，所述色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列插入在lacZ基因位点，大小为2000
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3000bp，所述色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列插入在malEK基因位点，大小为1500
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3000bp。2.如权利要求1所述的工程化5
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羟色胺菌株，其特征在于，所述色氨酸羟化酶TPH1基因序列大小在2000
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2500bp；所述色氨酸脱酸酶tdc基因经密码子优化和添加His6标签后的序列大小在1500
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2000bp。3.如权利要求2所述的工程化5
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羟色胺菌株，其特征在于，所述色氨酸羟化酶TPH1基因表达序列为人源化色氨酸羟化酶TPH1基因序列；所述色氨酸脱酸酶tdc基因表达序列为水稻色氨酸脱酸酶tdc(R)。4.如权利要求3所述的工程化5
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羟色胺菌株，其特征在于，所述色氨酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，李蓓，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：