System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用制造技术_技高网

一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用制造技术

技术编号:40188127 阅读:15 留言:0更新日期:2024-01-26 23:51
本发明专利技术公开了一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用。该酿酒酵母工程菌株具有如下特点:LncRNA SUT067、LncRNA SUT433和LncRNA CUT782中的至少一种缺失或突变;且含有能表达HMG‑CoA还原酶1的编码核酸。本发明专利技术不同于提高重组tHMG1表达质粒拷贝数等传统方法,所提供的酵母基因工程菌从底盘细胞自身出发,以关键LncRNA相关靶点为抓手而展开,创新性地改造长非编码RNA靶点,有效的促进了酿酒酵母表达内源酶的水平,提高了高附加值目标产物角鲨烯的产量。本发明专利技术构建的酵母工程菌用于合成角鲨烯具有较强的潜力,具备广阔的应用前景和重要的实践意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用


技术介绍

1、角鲨烯是一种线性三萜类化合物,广泛存在于植物、动物和人类体内,具有抗氧化、抗肿瘤等多种功效。角鲨烯最初从鲨鱼肝油中分离得到。由于市场对角鲨烯的需求不断增加,这可能会导致过度捕捞和其他环境问题。尽管最近的研究发现,通过植物萃取的方式可以获得高纯度的角鲨烯,但植物中角鲨烯的含量较低,萃取过程繁琐,并且萃取原材料易受到季节和地理位置的影响,这些因素都导致萃取产品价格昂贵。因此,植物萃取并不适合角鲨烯大规模工业化生产和商业推广。

2、酿酒酵母正逐渐成为生产包括角鲨烯在内的各种萜类化合物的有效宿主。使用酿酒酵母发酵合成角鲨烯有多个优势:培养条件简单、成本低廉、生产周期短以及产物下游分离相对简单。因此,酿酒酵母发酵合成萜类化合物已得到广泛应用。酿酒酵母甲羟戊酸途径(mva)负责提供萜类化合物合成的前体。通过过表达甲羟戊酸(mva)途径限速步骤的酶基因hmg1和idi1可以增加角鲨烯产量;抑制erg1或erg7的表达用来减少角鲨烯的向下代谢可减少角鲨烯的消耗,从而增加角鲨烯的积累。然而,目前针对角鲨烯合成途径基因靶点的改造已出现边际递减效应,急需在新的维度上寻找有效改造靶点,以进一步提高角鲨烯产量。

3、因此,通过基因工程和代谢工程的手段,在非编码rna的维度上改造酵母菌株以提高角鲨烯的产量,具有重要的意义和实际应用价值。


技术实现思路

1、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用,其中,所述的酵母工程菌株具有如下特点:lncrna sut067、lncrna sut433和lncrnacut782中的至少一种缺失或突变,且含有能表达hmg-coa还原酶1的编码核酸;优选包括如下步骤:将所述酿酒酵母工程菌株接种于发酵培养基培养,收集发酵产物即可得到角鲨烯。

2、所述的酿酒酵母工程菌株优选通过如下步骤得到:

3、(1)对酿酒酵母工程菌株的出发菌株进行底盘细胞的改造:将出发菌株中的lncrna sut067、lncrna sut433和lncrna cut782中的至少一种进行缺失或突变,得到初步改造的菌株;

4、(2)thmg1表达重组载体的构建:将hmg-coa还原酶1的编码核酸构建于表达载体上,得到thmg1表达重组载体;

5、(3)酿酒酵母工程菌株的获得:将thmg1表达重组载体转化入步骤(1)得到的初步改造的菌株,得到酿酒酵母工程菌株。

6、所述的酿酒酵母工程菌株的出发菌株优选为具有cen.pk背景的菌株,该菌株是常用的酵母菌株,在工业界和学术界的代谢工程和系统生物学研究广泛应用(microb cellfact,2012,11,36),代表性及普适性较好;优选为酿酒酵母cen.pk 113-5d。

7、所述的缺失优选通过同源重组的方法或crispr/cas9基因编辑技术进行无痕敲除。

8、所述的突变是使得相应的lncrna不再发挥功能,可通过同源重组的方法或crispr/cas9基因编辑技术得到。

9、所述的thmg1是hmg-coa还原酶1;优选为酿酒酵母来源的截短型hmg-coa还原酶1。

10、所述的编码核酸的序列优选如seq id no.1所示。

11、所述的表达载体优选为p416gal、p416gpd、p416tef、p416adh、p416cyc1、p426gpd、p426tef、p426adh或p426cyc1。

12、所述的发酵培养基优选为ypg培养基。

13、所述的培养的条件优选为于28~32℃、150~250rpm培养80~120h;更优选为于30℃、200rpm培养96h。

14、本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果:

15、本专利技术对酵母细胞进行针对lncrna靶点的改造,改造后的细胞用于表达截短型hmg-coa还原酶1,得到高产角鲨烯的工程菌,相比未经lncrna靶点而用于表达截短型hmg-coa还原酶1的对照菌株l1t,角鲨烯的产量均超过211.2%。其中,l3t菌株产量可达35.16mg/l,相比对照菌株l1t角鲨烯的产量(15.16mg/l)提高了231.8%以上。不同于提高重组thmg1表达质粒拷贝数等传统方法,该酵母工程菌仅从出发菌底盘细胞自身出发,围绕lncrna相关靶点的敲除而展开。本专利技术创新性地改造长非编码rna靶点,成功发现了酿酒酵母中有效提升角鲨烯产量的长非编码rna靶点。酵母工程菌用于提高其他高经济价值内源酶有较强的潜力,具备广阔的应用前景和重要的实践意义。

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【技术保护点】

1.一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用,其特征在于:所述的酵母工程菌株具有如下特点:LncRNA SUT067、LncRNA SUT433和LncRNA CUT782中的至少一种缺失或突变,且含有能表达HMG-CoA还原酶1的编码核酸。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于包括如下步骤:将所述酿酒酵母工程菌株接种于发酵培养基培养,收集发酵产物即得到角鲨烯。

3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述的酿酒酵母工程菌株通过如下步骤得到:

4.根据权利要求1~3任一项所述的应用,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

6.根据权利要求1~3所述的应用,其特征在于:

7.根据权利要求1~3所述的应用,其特征在于:

8.根据权利要求1~3所述的应用,其特征在于:

9.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种酿酒酵母工程菌株在制备角鲨烯中的应用,其特征在于:所述的酵母工程菌株具有如下特点:lncrna sut067、lncrna sut433和lncrna cut782中的至少一种缺失或突变,且含有能表达hmg-coa还原酶1的编码核酸。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于包括如下步骤:将所述酿酒酵母工程菌株接种于发酵培养基培养,收集发酵产物即得到角鲨烯。

3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄明涛秦岭肖楚凡李彦玲
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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