[发明专利]植物脂肪酸去饱和酶基因

说明书

本发明涉及制备不饱和或饱和脂肪酸的方法，以及制备具有不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸含量增加的甘油三酯的方法。

本发明还涉及一种核酸序列；一种核酸构建体；具有至少一段核酸序列和一种核酸构建体的载体和生物。此外，本发明涉及饱和或不饱和脂肪酸以及具有不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸含量增加的甘油三酯及其应用。

脂肪酸和甘油三酯被广泛应用于食品加工，动物饲料，化妆品及制药。根据是游离的饱和或不饱和的脂肪酸，还是具有不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸含量增加的甘油三酯，它们具有很多应用，例如，将多不饱和脂肪酸添加在婴儿的食品配方中以提高食品的营养价值。各种类型的脂肪酸和甘油三酯主要来源于微生物，如被孢酶属；或者来源于油料作物如大豆，油菜籽，向日葵和其它一些作物，并且通常以三酰甘油酯的形式存在。此外，还可以从动物如鱼的体内获得这些脂肪酸和甘油三酯，。游离的脂肪酸可通过甘油三酯的水解来制取。

最终用途决定了是优选含有不饱和脂肪酸还是含有饱和脂肪酸的油类，例如，由于含有不饱和脂肪酸尤其是多不饱和脂肪酸的脂类能够有效的降低血液中胆固醇，减少心脏病的发作，更适合人类的营养需要，所以这种脂类被用于各种营养食品和药剂中。

人们探寻更具有实用价值的不饱和脂肪酸即所谓的共轭不饱和脂肪酸，如共轭亚油酸，并且发现了共轭脂肪酸一系列的正面作用效果；比如，服用共轭亚油酸可以减少人或动物身上的脂肪，在动物养殖中提高饲料的转化率。(WO 94/16690，WO96/06604，WO97/46230，WO97/46118)。通过服用共轭亚油酸，还可能对过敏症(WO97/32008)和癌症(Banni等，Carcinogenesis，Vol.20，1999：1019-1024，Thompson等，Cancer，Res.，Vol.57，1997：5067-5072)的治疗具有良好效果。

共轭脂肪酸，如金盏酸(calendulic acid)或共轭亚油酸的化学制备方法，见US 3,356,699和US 4,164,505.。金盏酸在自然界存在于金盏花中(U1＇chenko等，Chemistry of Natural Compouds，34，1998：272-274)，在牛肉(Chin等，Journal of Food Composition and Analysis，5，1992：185-197)中发现了共轭亚油酸。生化化学合成金盏酸的研究见Crombie等，J.Chem.Soc.Chem.Commun.，15，1984：953-955 and J.Chem.Soc.Perkin Trans.，1，1985：2425-2434。

由于共轭脂肪酸的良性作用，过去人们曾经尝试从多种生物体中获得了参与脂肪酸和甘油三酯合成的基因，用以生产含有不同不饱和脂肪酸含量的油类。如WO 91/13972和它的美国同族专利描述的Δ-9-去饱和酶；WO93/11245要求的Δ-15-去饱和酶；WO 94/11516的Δ-12-去饱和酶；WO93/06712和WO 96/21022所要求的Δ-6-去饱和酶。其他去饱和酶的描述见EP-A-0 550 162，WO 94/18337，WO 97/30582，WO 97/21340，WO 95/18222，EP-A-0 794 250，Stukey等，J.，Biol.Chem.，265，1990：20144-20149，Wada等，Nature 347，1990：200-203或Huang等，Lipids 34，1999：649-659。因为酶是膜结合蛋白，分离和鉴定都很困难，所以各种去饱和酶的生化特性尚不完全清楚(Mckeon等，Methods in Enzymol.71，1981：12141-12147，Wang等，Plant Physiol.Biochem.，26，1988：777-792)。

在酵母中发现了脂肪酸的光谱向不饱和脂肪酸移动，并且脂肪酸的产量增加。(见Huang等，Lipids 34，1999：649-659，Napier等，Biochem.J.，Vol.330，1998：611-614)然而，在转基因植物中各种去饱和酶的表达没有达到预期结果，虽然证实了脂肪酸的光谱向不饱和脂肪酸移动，但是同时转基因植物中的合成产物严重减少，即从转基因植物中分离出的油量比从原植物分离出的油量少。

因此，现在急需寻找一种新基因，它编码的酶参与生物合成不饱和脂肪酸，并且可以使后者，尤其是共轭不饱和脂肪酸的合成与生产达到工业化水平。

本发明的目的旨在为共轭不饱和脂肪酸的合成提供其他类型的去饱和酶。