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() 一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株、构建方法和应用技术_技高网

一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株、构建方法和应用技术

技术编号:40643998 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-13 21:24
本发明专利技术属于生物工程技术领域,公开了一种高水平生产α‑亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,所述菌株是以解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolyticaPo1f)为出发菌株,表达Δ15去饱和酶基因,协同过表达酰基转移酶获得的。本发明专利技术工程菌稳定性好、胞内油脂α‑亚麻酸含量高,合成途径不受时间限制、产量稳定、发酵底物成本低廉,本发明专利技术适用于构建产α‑亚麻酸的基因工程菌株,构建的工程菌株进一步应用于生产α‑亚麻酸和总油脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程,涉及解脂耶氏酵母工程菌株,尤其是一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株、构建方法和应用


技术介绍

1、α-亚麻酸(α-linolenic acid,ala,c18:3δ9δ12,δ15)是含有十八个碳原子,三个双键的直链脂肪酸,相对分子质量为278,是人体细胞膜重要构成成分并且是人体必需脂肪酸,在医疗、食品、化妆品等领域被广泛应用。目前国内外生产的α亚麻酸主要来源于苏子(perillafrutescens britt),但是从植物中提取α-亚麻酸受到诸多因素的限制,比如,植物的生长周期长,生长环境要求高,占地面积大,油含量不高等,因此难以满足人们日益增长的市场需求。

2、微生物发酵法不受季节限制、可大规模生产、产量稳定、质量可靠、发酵所用的材料来源广泛、价格低廉等优势,目前应用解脂耶氏酵母(yarrowia lipolytica)是多不饱和脂肪酸生产的研究热点。鉴于解脂耶氏酵母中天然存在的脂肪酸为十八碳二烯酸(la,c18:2),故以解脂耶氏酵母发酵生产α-亚麻酸需要外源引入δ15去饱和酶基因,其机理参见图1。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株、构建方法和应用。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,所述菌株是以解脂耶氏酵母(yarrowia lipolytica po1f)为出发菌株,表达δ15去饱和酶基因,再协同过表达酰基转移酶获得的。

4、进一步地,所述δ15去饱和酶基因来源于桔林油脂酵母lipomyceskononenkoaelkfad15,其序列如seq id no.1所示;

5、所述酰基转移酶为甘油-3-磷酸线基转移酶gpat和/或溶血磷脂酸酰基转移酶lpaat和/或二酰基甘油酰基转移酶dgat;

6、所述二酰基甘油酰基转移酶来源于裂殖壶菌(schizochytrium.sp)scdgat,所述scdgat基因序列如seq id no.2所示;

7、所述甘油-3-磷酸线基转移酶来源于三角褐指藻(phaeodactylum tricornutum)ptgpat,所述ptgpat基因序列如seq id no.3所示;

8、所述溶血磷脂酸酰基转移酶来源于三角褐指藻(phaeodactylum tricornutum)ptlpaat,所述ptlpaat基因序列如seq id no.4所示。

9、如上所述的高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株的构建方法,包括如下步骤:

10、(1)重组质粒puc-intc-δ15des的构建

11、以puc-intc质粒为骨架,在该质粒骨架上插入lkfad15基因表达盒,即得重组质粒puc-intc-δ15des;

12、(2)产α-亚麻酸的基因工程菌株polf-d1的构建

13、将重组质粒puc-intc-δ15des转入尿嘧啶营养缺陷型的解脂耶氏酵母polf中,即得解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1;

14、(3)解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1(ura-)的制备

15、将解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1接种于ypd-5foa固体培养基,待长出单菌落后,在ypd固体培养基中再次划线活化,得到解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1(ura-);

16、(4)重组质粒puc-intf3-dgat的构建

17、以puc-intf3质粒为骨架,在该质粒骨架上插入scdgat基因表达盒,即得重组质粒puc-intf3-dgat;

18、(5)解脂耶氏酵母工程菌株polf-d2的制备

19、将重组质粒puc-intf3-dgat转入解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1(ura-)中,即得解脂耶氏酵母工程菌株polf-d2;

20、(6)重组质粒puc-intf3-gpat的构建

21、以puc-intf3质粒为骨架,在该质粒骨架上插入ptgpat基因表达盒,即得重组质粒puc-intf3-gpat;

22、(7)解脂耶氏酵母工程菌株polf-d3的制备

23、将重组质粒puc-intf3-gpat转入解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1(ura-)中,即得解脂耶氏酵母工程菌株polf-d3;

24、(8)重组质粒puc-intf3-lpaat的构建

25、以puc-intf3质粒为骨架,在该质粒骨架上插入ptlpaat基因表达盒,即得重组质粒puc-intf3-lpaat;

26、(9)解脂耶氏酵母工程菌株polf-d4的制备

27、将重组质粒puc-intf3-lpaat转入解脂耶氏酵母工程菌株polf-d1(ura-)中,即得解脂耶氏酵母工程菌株polf-d4;

28、(10)重组质粒puc-scp2-gpat-lpaat的构建

29、以puc-scp2质粒为骨架,在该质粒骨架上插入ptgpat基因表达盒和scdgat基因表达盒,即得重组质粒puc-scp2-gpat-lpaat;

30、(11)解脂耶氏酵母工程菌株polf-d5的制备

31、将重组质粒puc-scp2-gpat-lpaat转入解脂耶氏酵母工程菌株polf-d2(ura-)中,即得解脂耶氏酵母工程菌株polf-d5。

32、进一步地,步骤(2)尿嘧啶营养缺陷型的解脂耶氏酵母polf的构建方法为:通过crispr/cas9技术敲除解脂耶氏酵母po1f中的编码尿嘧啶基因;

33、具体构建方法参考按照journal ofagricultural and food chemistry杂志2021年第69卷第46期,13831-13837页,论文名称为“harnessing yarrowia lipolyticaperoxisomes as a subcellular factory forα-humulene overproduction”中记载的方法制得。

34、进一步地,步骤(1)重组质粒puc-intc-δ15des的构建方法为:以带有尿嘧啶遗传标记的puc-intc质粒为骨架,在该质粒骨架上插入δ15去饱和酶基因表达盒。

35、进一步地,步骤(1)中,所述lkfad15基因表达盒启动子为来源于解脂耶氏酵母的pyat启动子、ptef启动子或pfbain启动子中的一种,终止子为来源于解脂耶氏酵母的txpr2t终止子、tlip2t终止子和tcyc1t终止子中的一种;

36、步骤(4)中,所述scdgat基因表达盒启动子为来源于解脂耶氏酵母的pyat启动子、ptef启动子和pfbain启动子中的一种,终止子为来源于解脂耶氏酵母的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,其特征在于:所述菌株是以解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica Po1f)为出发菌株,表达Δ15去饱和酶基因,再协同过表达酰基转移酶获得的。

2.根据权利要求1所述的高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,其特征在于:

3.如权利要求1或2所述的高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株的构建方法,其特征在于:包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于:步骤(2)尿嘧啶营养缺陷型的解脂耶氏酵母Polf的构建方法为:通过CRISPR/Cas9技术敲除解脂耶氏酵母Po1f中的编码尿嘧啶基因;

5.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于:步骤(1)重组质粒PUC-Intc-Δ15DEs的构建方法为:以带有尿嘧啶遗传标记的PUC-Intc质粒为骨架,在该质粒骨架上插入Δ15去饱和酶基因表达盒。

6.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于:步骤(1)中,所述LKFAD15基因表达盒启动子为来源于解脂耶氏酵母的PYAT启动子、PTEF启动子或PFBAin启动子中的一种,终止子为来源于解脂耶氏酵母的TXPR2T终止子、Tlip2t终止子和TCYC1t终止子中的一种;

7.如权利要求1或2所述的解脂耶氏酵母工程菌株在生产α-亚麻酸中的应用。

8.利用如权利要求1或2所述的解脂耶氏酵母工程菌株发酵生产α-亚麻酸的方法,其特征在于:所述解脂耶氏酵母工程菌株在以在YNB限氮培养基上发酵生产α-亚麻酸;

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:包括如下步骤:

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,种子液中活菌数为1.2×108~2.4×108CFU/mL;

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【技术特征摘要】

1.一种高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,其特征在于:所述菌株是以解脂耶氏酵母(yarrowia lipolytica po1f)为出发菌株,表达δ15去饱和酶基因,再协同过表达酰基转移酶获得的。

2.根据权利要求1所述的高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株,其特征在于:

3.如权利要求1或2所述的高水平生产α-亚麻酸的解脂耶氏酵母工程菌株的构建方法,其特征在于:包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于:步骤(2)尿嘧啶营养缺陷型的解脂耶氏酵母polf的构建方法为:通过crispr/cas9技术敲除解脂耶氏酵母po1f中的编码尿嘧啶基因;

5.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于:步骤(1)重组质粒puc-intc-δ15des的构建方法为:以带有尿嘧啶遗传标记的puc-intc质粒为骨架,...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙小曼张朵朵杜菲
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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