【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程和生物工程领域，具体涉及一株产ccd酶的酿酒酵母及其在合成β-紫罗兰酮上的应用。
技术介绍
1、类胡萝卜素裂解双加氧酶（carotenoid cleavage dioxygenase，ccd）催化类胡萝卜素裂解生成降异戊二烯化合物，在葡萄中发现并鉴定了3个参与类胡萝卜素裂解的基因 vvccd1、 vvccd4a和 vvccd4b，能将类胡萝卜素裂解生成c9、c10、c11、c13降异戊二烯类物质。葡萄中 vvccd1主要在叶片和果实中表达，催化β-胡萝卜素在9，10（9’，10’）位置双键断裂生成β-紫罗兰酮。
2、β-紫罗兰酮作为一类环化异戊二烯，广泛用于化工合成视黄酸、视黄醇、β-胡萝卜素和维生素a等化合物。同时，β-紫罗兰酮是一种医药原料，具有抗癌、抗菌抗炎、抗微生物和降血脂等有益人体健康的功效，有研究表明β-紫罗兰酮可能通过激活caspase-3信号通路，抑制乳腺癌细胞增殖与生长，促进其凋亡，发挥抑癌作用。通过酿酒酵母产ccd酶催化植物基类胡萝卜素合成β-紫罗兰酮具有较高的安全性。
3、酿酒酵母 saccharomyces cerevisiae是公认安全（gras）的模式微生物，遗传背景清楚，生长周期短，生物安全性好。此外，与酿酒酵母相关的基因操作手段和载体工具也比较丰富，常被作为一种理想的宿主。
技术实现思路
1、目前主要用于β-紫罗兰酮合成的化学合成和植物提取法都存在一定的弊端，针对现阶段β-紫罗兰酮的合成中存在的问题，本专利技术提供了一株产ccd酶的酿酒酵母菌株，所构建的酿酒酵母qgxh1可以代谢生产ccd酶从而催化β-胡萝卜素合成β-紫罗兰酮；同时还提供了上述菌株在酶解β-胡萝卜素合成β-紫罗兰酮上的应用。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一株产ccd酶的酿酒酵母菌株，产ccd酶的酿酒酵母菌株qgxh1，于2024年1月29日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：cgmcc no. 29805；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；分类命名：酿酒酵母 saccharomyces cerevisiae。
4、本专利技术的另一个目的保护，上述产ccd酶的酿酒酵母菌株在生产类胡萝卜素裂解双加氧酶ccd上的应用。
5、本专利技术的另一个目的保护，上述产ccd酶的酿酒酵母菌株在合成β-紫罗兰酮上的应用。
6、本专利技术的另一个目的保护，上述产ccd酶的酿酒酵母菌株的构建方法，选用强启动子gal1表达外源葡萄 vvccd1基因并整合至基因组lpp1位点，获得了产ccd酶酿酒酵母工程菌qgxh1。
7、本专利技术的另一个目的保护，上述产ccd酶的酿酒酵母菌株的鉴定方法，方法包括基因序列，所述的基因序列是以lpp1-up-f和lpp1-down-r为引物，以所述产ccd酶的酿酒酵母菌株基因组为模板，扩增片段测序为一特异性序列up-marker-gcc-down；
8、lpp1-up-f的核苷酸序列，如seq id no.5所示，具体为5’- gtccatattcctcgatccac -3’；
9、lpp1-down-r的核苷酸序列，如seq id no.8所示，具体为5’- cctcaagacgacagatgact -3’；
10、up-marker-gcc-down的核苷酸序列，如seq id no.13所示。
11、本专利技术的有益效果：
12、本专利技术选用强启动子gal1表达外源葡萄 vvccd1基因，获得了产ccd酶酿酒酵母工程菌qgxh1，保藏号为cgmcc no. 29805。
13、在半乳糖培养基（ypg）中，工程菌qgxh1可以生产ccd酶；研究发现ccd酶主要分泌至胞外，培养时间为24h时上清液酶活力高；不同环境因素对酶促反应有影响，当ph7.0、温度40℃时，β-紫罗兰酮产量达到最大值；本菌株可直接酶解植物基类胡萝卜素，合成β-紫罗兰酮；本菌株可用作出发菌株，构建引入类胡萝卜素合成途径，从而直接以葡萄糖为底物，高产β-紫罗兰酮。
14、菌株保藏信息：
15、保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
16、保藏编号：cgmcc no. 29805；
17、保藏日期：2024年1月29日；
18、保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
19、分类学命名：酿酒酵母 saccharomyces cerevisiae。
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1. 一株产CCD酶的酿酒酵母菌株，其特征在于，产CCD酶的酿酒酵母菌株QGXH1，于2024年1月29日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：CGMCC No.29805；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；分类命名：酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae。
2.权利要求1所述的产CCD酶的酿酒酵母菌株在生产类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD上的应用。
3.权利要求1所述的产CCD酶的酿酒酵母菌株在合成β-紫罗兰酮上的应用。
4.一种权利要求1所述的产CCD酶的酿酒酵母菌株的构建方法，其特征在于，选用强启动子GAL1表达外源葡萄VvCCD1基因并整合至基因组LPP1位点，获得了产CCD酶酿酒酵母工程菌QGXH1。
5.一种权利要求1所述的产CCD酶的酿酒酵母菌株的鉴定方法，其特征在于，方法包括基因序列，所述的基因序列是以LPP1-UP-F和LPP1-DOWN-R为引物，以所述产CCD酶的酿酒酵母菌株基因组为模板，扩增片段测序为一特异性序列UP-Marker-GCC-DO
...【技术特征摘要】
1. 一株产ccd酶的酿酒酵母菌株，其特征在于，产ccd酶的酿酒酵母菌株qgxh1，于2024年1月29日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：cgmcc no.29805；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；分类命名：酿酒酵母saccharomyces cerevisiae。
2.权利要求1所述的产ccd酶的酿酒酵母菌株在生产类胡萝卜素裂解双加氧酶ccd上的应用。
3.权利要求1所述的产ccd酶的酿酒酵母菌株在合成β-紫...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明光，沃晓妍，徐超，杨雅婷，陈淑君，沈延源，胡文效，邱磊，赵先炎，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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