[发明专利]一种优化三萜合酶编码基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种优化三萜合酶编码基因及其应用。

背景技术

氧化鲨烯环化酶(OSCs)是一类以2,3-氧化鲨烯为底物，环化产生多种结构各异的三萜化合物（环阿屯醇，羽扇豆醇，β-香树素，葫芦二烯醇等），是植物甾醇和三萜合成途径的关键酶，许多产物具有重要的生理和生物学活性。例如，人参中的三萜化合物就是其重要的药效成分，具有提高人体免疫力的功能(Shukla et al.,Phytochemistry,29:239-241)。苦瓜中的葫芦素C不仅具有提高植物本身抗病虫害的能力，而且具有抗肿瘤和抗糖尿病的功效（Tianet al.,Chemistry&Biology15:263-273）。人们通过酵母异源表达已经了解了许多OSC的功能，例如拟南芥的CAS产生环阿屯醇(Cycloartenol)，燕麦的bAS1产生β-香树素（β-Amyrin），葫芦的CPQ产生葫芦二烯醇（cucurbitadienol），水稻的ISO生产异山柑子醇（isoarborinol）。但是，由于受到密码子偏好性的影响，有些OSCs在酵母的表达并不理想，因此影响了其功能的鉴定。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种优化三萜合酶编码基因。

本发明提供的DNA分子，是如下(1）-(3）中任意一种的DNA分子：

(1）序列表中序列1所示的DNA分子；

(2）在严格条件下与（1）限定的DNA序列杂交且编码与合成三萜化合物相关蛋白的DNA分子；

(3）与（1）限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码与合成三萜化合物相关蛋白的DNA分子。

含有上述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也是本发明保护的范围。

上述重组载体为将上述DNA分子插入表达载体得到的载体；

所述表达载体具体为酵母表达载体，在本发明的实施例中，酵母表达载体具体为pPICZA载体，重组载体为将序列表中的序列1所示的SnOsOSC7基因插入pPICZA载体的Not I酶切位点间得到的载体pPICZ-SnOsOSC7。

上述重组菌为将所述重组载体导入目的菌中得到的重组菌，所述目的菌具体为酵母菌，具体为毕赤酵母菌株X-33。

上述DNA分子或上述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在制备三萜化合物中的应用也是本发明保护的范围。

上述应用中，所述三萜化合物为α-香树素和/或β-香树素。

本发明的另一个目的是提供一种制备三萜化合物的方法。

本发明提供的方法，为发酵上述的重组菌，收集发酵产物，即得到三萜化合物。

上述方法中，所述三萜化合物为α-香树素和/或β-香树素。

在上述方法中，在收集所述发酵产物后还包括如下步骤：

离心所述发酵产物，收集沉淀，向所述沉淀中加入含20%的KOH和50%乙醇的裂解液，95℃处理15min；再加入正己烷进行萃取，收集萃取产物，干燥后溶解于氯仿，即得到α-香树素和/或β-香树素。

本发明的实验证明，本发明提供了一条密码子优化后的水稻SnOsOSC7基因的序列，将该序列所示的DNA分子在毕赤酵母中成功表达，得到重组毕式酵母，发酵重组毕式酵母，从发酵后的菌体中提取得到三萜化合物，并证明该三萜化合物为α-香树素和/或β-香树素。

附图说明

图1为重组酵母表达载体图

图2为SnOsOSC7的酵母细胞表达产物的GC-MS分析

图3为SnOsOSC7产物的质谱

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、优化密码子后的SnOsOSC7基因的获得