本发明专利技术公开了一种大麻二酚酸合成酶序列优化的酿酒酵母菌株构建方法和应用，属于合成生物学技术领域、基因工程领域。本发明专利技术以能够合成CBDA的酿酒酵母为出发菌株，通过片段置换对野生型CBDAS进行基因改造，并将CBDAS突变体与内源性的亚细胞结构定位基因融合表达，筛选得到CBDA产量提高的酿酒酵母；随后通过多重突变位点的组合，进而优化异源大麻二酚酸合成酶CBDAS的表达水平达到高产大麻二酚酸的目的。CBDAS的表达水平达到高产大麻二酚酸的目的。CBDAS的表达水平达到高产大麻二酚酸的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种大麻二酚酸合成酶序列优化的酿酒酵母菌株构建方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种大麻二酚酸合成酶序列优化的酿酒酵母菌株构建方法和应用，属于合成生物学
、基因工程领域。
技术介绍
[0002]由于其药用特性，大麻在全球范围内已被种植长达数千年，迄今为止从大麻中分离出的植物源性大麻素超过100种。大麻素具有潜在的医疗用途(抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗焦虑、抗抑郁等)，可用于治疗多种人类疾病(癫痫症、糖尿病、帕金森综合征等)。其中，CBGA(大麻萜酚酸)是大麻植株所产生的基础化合物，它对大麻生长有着保护作用，CBGA存在大麻花的毛状体中，并触发靶向植物细胞坏死，使大麻叶子得到自然“修剪”，为花体提供更多的生长能量。CBGA可以转化为其他多种大麻素，例如，通过大麻自身的酶转化成另外三种大麻素：THCA、CBDA和CBCA，CBGA、THCA、CBDA脱羧后，又分别得到CBG、THC(四氢大麻酚)、CBD(大麻二酚)。
[0003]许多大麻素以低含量存在，并且与其他相对更丰富的大麻素共存，使得难以从植物中获得纯净的样品。类似地，化学合成大麻素及其衍生物的方法麻烦、昂贵，且产率低。因此，需要制备纯大麻素、大麻素前体、大麻素衍生物或大麻素前体衍生物的另外的方法，例如生物合成法。采用生物合成技术,以酿酒酵母为细胞工厂高效生产CBDA很有必要。CBDA的从头生物合成途径如附图1所示，
[0004]通过大麻二酚酸合成酶(CBDAS)将CBGA转化为CBDA，CBDA的脱羧得到大麻二酚(CBD)。CBDA是一类重要的大麻素，与CBD一样，都可以激活5
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HT1AA血清素受体，与调节情绪、焦虑、失眠和恶心感有关，可用于药物、保健品及化妆品。
[0005]然而在酿酒酵母内异源表达的CBDA产量较低，推测其原因可能由异源表达大麻二酚酸合成酶在转录、翻译、或蛋白结构水平效率不佳导致，并对酿酒酵母的菌株生长有影响，因此为了增加CBDA的合成产量，本专利对比了此前使用的CBDAS(CN114657078A)与表达较好的CBCAS序列(CN202010121334.X)，确定其主要差异，通过使用基因组片段替换的方法，将大麻二酚酸合成酶的序列优化，极大地提高CBDAS在酵母中的综合催化活性，CBDA的转化率得到极大提升。
技术实现思路
[0006][技术问题][0007]本专利技术要解决的技术问题是通过基因片段替换的方式对重组酿酒酵母中异源表达的大麻二酚酸合成酶CBDAS进行转录
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翻译
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蛋白结构方面的综合优化，提高其对大麻二酚酸CBDA的转化效率。
[0008][技术方案][0009]本专利技术提供了大麻二酚酸合成酶CBDAS突变体，所述CBDAS突变体是在氨基酸序列
如SEQ ID NO.1所示的基础上，进行如下(1)～(43)一种或多种改造：
[0010](1)将第3位至第13位的氨基酸置换为QENFLKCFSE；
[0011](2)将第19位至第31位的氨基酸置换为PANPKFIYTQHDQL；
[0012](3)将第29位至第41位的氨基酸置换为HDQLYMSVLNSTIQ；
[0013](4)将第62位至第69位的氨基酸置换为NVSHIQAS；
[0014](5)将第89位至第102位的氨基酸置换为AEGMSYISQVPFVV；
[0015](6)将第102位至第109位的氨基酸置换为VVDLRNMH；
[0016](7)将第135位至第146位的氨基酸置换为INEKNENFSFPG；
[0017](8)将第147位至第154位的氨基酸置换为GYCPTVGV；
[0018](9)将第153位至第166位的氨基酸置换为GVGGHFSGGGYGAL
[0019](10)将第181位至第192位的氨基酸置换为HLVNVDGKVLDR；
[0020](11)将第203位至第216位的氨基酸置换为IRGGGGENFGIIA；
[0021](12)将第220位至第226位的氨基酸置换为KLVAVPS；
[0022](13)将第226位至第235位的氨基酸置换为SKSTIFSVKKN；
[0023](14)将第235位至第245位的氨基酸置换为NMEIHGLVKLF；
[0024](15)将第258位至第268位的氨基酸置换为DLVLMTHFITK；
[0025](16)将第274位至第283位的氨基酸置换为HGKNKTTVHG；
[0026](17)将第280位至第291位的氨基酸置换为TVHGYFSSIFHG；
[0027](18)将第315位至第323位的氨基酸置换为KEFSWIDTT；
[0028](19)将第323位至第335位的氨基酸置换为TIFYSGVVNFNTA；
[0029](20)将第338位至第351位的氨基酸置换为KKEILLDRSAGKKT；
[0030](21)将第367位至第376位的氨基酸置换为TAMVKILEKL；
[0031](22)将第381位至第387位的氨基酸置换为VGVGMYV；
[0032](23)将第412位至第423位的氨基酸置换为MYELWYTASWEK；
[0033](24)将第431位至第441位的氨基酸置换为INWVRSVYNFT；
[0034](25)将第460位至第469位的氨基酸置换为DLGKTNPESP；
[0035](26)将第488位至第497位的氨基酸置换为NRLVKVKTKA；
[0036](27)将第13位至第22位的氨基酸置换为EYIPNNPANP；
[0037](28)将第109位至第113位的氨基酸置换为HSIKI；
[0038](29)将第249位至第251为的核苷酸突变为AGG；
[0039](30)将第251位至第260位的氨基酸置换为IAYKYDKDLV；
[0040](31)将第267位至第276位的氨基酸置换为TKNITDNHGK；
[0041](32)将第316位至第330位的氨基酸置换为DSLVDLMNKSFPELG；
[0042](33)将第349位至第357位的氨基酸置换为KKTAFSIKL；
[0043](34)将第357位至第366位的氨基酸置换为LDYVKKPIPE；
[0044](35)将第404位至第412位的L突变为PFPHRAGIM；
[0045](36)将第447位至第453位氨基酸的置换为QNPRLAY；
[0046](37)将第471位至第476位的氨基酸置换为LHPGKD；
[0047](38)将第507位至第516位的氨基酸置换为QSIPPLPRHH；
[0048](39)将第68位至第78位的氨基酸置换为ASILCSKKVGL；
[0049]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.大麻二酚酸合成酶CBDAS突变体，其特征在于，所述CBDAS突变体在氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的基础上，进行如下(1)～(43)一种或多种改造：(1)将第3位至第13位的氨基酸置换为QENFLKCFSE；(2)将第19位至第31位的氨基酸置换为PANPKFIYTQHDQL；(3)将第29位至第41位的氨基酸置换为HDQLYMSVLNSTIQ；(4)将第62位至第69位的氨基酸置换为NVSHIQAS；(5)将第89位至第102位的氨基酸置换为AEGMSYISQVPFVV；(6)将第102位至第109位的氨基酸置换为VVDLRNMH；(7)将第135位至第146位的氨基酸置换为INEKNENFSFPG；(8)将第147位至第154位的氨基酸置换为GYCPTVGV；(9)将第153位至第166位的氨基酸置换为GVGGHFSGGGYGAL(10)将第181位至第192位的氨基酸置换为HLVNVDGKVLDR；(11)将第203位至第216位的氨基酸置换为IRGGGGENFGIIA；(12)将第220位至第226位的氨基酸置换为KLVAVPS；(13)将第226位至第235位的氨基酸置换为SKSTIFSVKKN；(14)将第235位至第245位的氨基酸置换为NMEIHGLVKLF；(15)将第258位至第268位的氨基酸置换为DLVLMTHFITK；(16)将第274位至第283位的氨基酸置换为HGKNKTTVHG；(17)将第280位至第291位的氨基酸置换为TVHGYFSSIFHG；(18)将第315位至第323位的氨基酸置换为KEFSWIDTT；(19)将第323位至第335位的氨基酸置换为TIFYSGVVNFNTA；(20)将第338位至第351位的氨基酸置换为KKEILLDRSAGKKT；(21)将第367位至第376位的氨基酸置换为TAMVKILEKL；(22)将第381位至第387位的氨基酸置换为VGVGMYV；(23)将第412位至第423位的氨基酸置换为MYELWYTASWEK；(24)将第431位至第441位的氨基酸置换为INWVRSVYNFT；(25)将第460位至第469位的氨基酸置换为DLGKTNPESP；(26)将第488位至第497位的氨基酸置换为NRLVKVKTKA；(27)将第13位至第22位的氨基酸置换为EYIPNNP...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢玉萍，陈雨彤，胡瑾瑜，罗小舟，
申请(专利权)人：森瑞斯生物科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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