[发明专利]一种组氨酸激酶基因Hisk2301的用途

说明书

本发明公开了一种组氨酸激酶基因Hisk2301的用途，即组氨酸激酶Hisk2301基因在低温下生产多不饱和脂肪酸中的应用，利用该基因在低温下生产多不饱和脂肪酸，通过基因工程手段对微生物进行改造来提高多不饱和脂肪酸LA和ALA的含量，对多不饱和脂肪酸的工业化生产提供良好的应用前景和经济效益，为大规模商业化生产多不饱和脂肪酸如奠定基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域和遗传工程领域，涉及一种组氨酸激酶基因Hisk2301的用途。

背景技术

产油酵母细胞中富含多不饱和脂肪酸( polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，PUFAs 在人体内具有广泛的生理功能，其合成变化会导致多种疾病，比如心血管疾病、肥胖、非胰岛素依赖性糖尿病、高血压、神经性疾病和癌症等。 PUFAs 在细胞膜生物学方面也具有重要的功能，细胞膜膜脂中PUFAs 相对含量对大多数生物膜的物理性质具有重要的影响，比如细胞膜的流动性，稳定的流动性对于维持细胞膜正常功能具有十分重要的作用。传统的PUFAs 来源在产量、质量、生产成本以及安全性等方细胞中油脂方面的问题无法满足市场的大量需求，研究开发新的PUFAs 资源已成为热点。产油酵母成分和常见的植物油相类似，而且产油酵母中油脂具有独特与明确的生物化学和物理化学性质，作为生活中植物食用油的替代品以及生产生物柴油的原料，在工业上具有重要的潜在应用价值。除了通过发酵工艺学研究获得高产量油脂外，研究不同条件下提高脂肪酸脱氢酶活性或者基因表达水平来提高细胞中PUFAs 的组成和含量，也已成为该领域的研究热点课题。

长期以来人们都在研究如何从动植物油脂中提取PUFAs，但因为动植物的生长随着季节、地理位置等的影响而不断发生变化，所以PUFAs含量和构成也随之而变，况且从动植物中提取PUFAs的成本高，周期长，不能适应市场的需要。另外动植物油脂资源含油量及不饱和脂肪酸类型、比例均受到一定的限制。因此，近年来人们一直在探索利用PUFAs的新来源---即利用微生物技术来生产PUFAs；微生物具有发酵周期短、油脂含量高、培养成本低、不受原料控制、对环境的适应性强、生物转化率高等优点。

组氨酸激酶(Histidine kinases, HK)是一种跨膜转移酶类蛋白质，在信号转导过程中可作为信号分子的细胞受体。HK一般作为双组份信号转导系统(Two-componentsignal transduction systems, TCSs)成分来传递信号，双组份信号转导系统普遍存在于原核和真核生物中，主要由一个HK和一个应答调控蛋白(response regulator protein,RR)组成。双组份信号转导系统参与细胞生长、胁迫抗性、次级代谢产物调控、维持细胞毒力等多种机制的调控。因此，HK在很多细胞生物学过程中起到重要的调节作用，但是目前没有关于HK促进多不饱和脂肪酸合成的研究报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种组氨酸激酶基因Hisk2301的新用途，即组氨酸激酶基因Hisk2301在低温下生产多不饱和脂肪酸中的应用。

组氨酸激酶基因Hisk2301从红冬孢酵母（Rhodosporidium kratochvilovae）YM25235中分离得到，该基因核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示或该核苷酸序列的片段，或与SEQ ID NO：1互补的核苷酸序列，该基因序列长为3888bp（碱基），该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示的多肽或其片段。

本发明将组氨酸激酶基因Hisk2301直接与不同表达载体（质粒、病毒或运载体）连接构建重组载体，并在低温下促进红冬孢酵母YM25235生产多不饱和脂肪酸。