基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法技术

本发明专利技术公开了基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，构建表达IUP途径中合成番茄红素的七种关键的重组质粒，在大肠杆菌中进行诱导表达和超声破碎后获得富含关键酶的大肠杆菌细胞裂解液。通过外源添加合成反应所需的底物、能量和辅因子等，在体外构建无细胞代谢工程体系高效合成番茄红素。本发明专利技术首次将异戊烯醇利用途径与无细胞代谢工程相结合应用于体外合成番茄红素，该方法仅用两步磷酸化反应就代替了原有需要7步以上的MEP和MVA途径合成番茄红素的前体物质IPP和DMAPP，大大缩短了代谢通路，不会和细胞内中心碳代谢相竞争，减少了代谢过程中中间产物积累导致的毒性，利用廉价的底物高效简便的就可以高效合成番茄红素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物，具体涉及基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法。

技术介绍

1、萜类化合物，也称类异戊二烯，广泛分布于自然界中，是结构最复杂、功能最多的一类化合物。所有萜类化合物均由c5化合物异戊烯基二磷酸(ipp)和二甲基烯丙基二磷酸(dmapp)聚合合成，番茄红素作为一种天然类胡萝卜素，属于四萜类化合物(c40)，具有极强的抗氧化活性和活性氧清除能力，在人体内可以进行免疫调节、对乳腺癌、心血管疾病等有预防作用。番茄红素的生物合成途径主要是以2-甲基-d-赤藓糖醇-4-磷酸盐(mep)途径或甲羟戊酸(mva)途径合成前体ipp和dmapp，再经一系列酶催化合成。

2、目前，在类异戊二烯生物合成的各种挑战中，产生足量的ipp和dmapp是主要瓶颈之一，不管是使用mep还是mva途径，都需要超过17个酶促步骤和各种辅因子，并且辅酶之间会产生相互抑制作用，因此，为了克服此困难，研究者试图引入一种两步替代法来增强ipp和dmapp的获得，该途径为异戊烯醇利用途径(iup)，通过胆碱激酶(ck)和磷酸异戊烯基激酶(ipk)的两步磷酸化以异戊烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，步骤（1）中所述基因片段mtipk的引物对包括SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列，基因片段thim的引物对包括SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列，基因片段ispA的引物对包括SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列，基因片段idi的引物对包括SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.8所示的核苷酸序列，基因片段crtE的引物对包括SEQID...

【技术特征摘要】

1.基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，步骤（1）中所述基因片段mtipk的引物对包括seq id no.1和seq id no.2所示的核苷酸序列，基因片段thim的引物对包括seq id no.3和seq id no.4所示的核苷酸序列，基因片段ispa的引物对包括seq id no.5和seq id no.6所示的核苷酸序列，基因片段idi的引物对包括seq id no.7和seq id no.8所示的核苷酸序列，基因片段crte的引物对包括seqid no.9和seq id no.10所示的核苷酸序列，基因片段crttheb的引物对包括seq id no.11和seq id no.12所示的核苷酸序列，基因片段crti的引物对包括seq id no.13和seq idno.14所示的核苷酸序列。

3.根据权利要求1所述的基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，步骤（1）中所述原核表达载体包括prsfduet-1、petduet-1、pet-22b和pet-28a中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的基于异戊烯醇利用途径无细胞合成番茄红素的方法，其特征在于，步骤（2）中底物包括异戊烯醇和异戊烯二醇，浓度为0-20 mm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：徐娴，孙梦娟，卢雪婷，马乐乐，岑吉敏，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：