[发明专利]侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在合成麦角硫因中的应用

说明书

本发明公开一种侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在合成麦角硫因中的应用。本发明从侧耳类食用菌平菇、白灵菇、杏鲍菇出发，克隆并功能鉴定了这三种侧耳类食用菌麦角硫因合成编码相关基因，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO：2、4、6、8、10、12所示，分别与pET‑32a(+)表达载体连接并在大肠杆菌中实现了异源表达，并实现了体外合成麦角硫因。本发明首次阐明了侧耳类食用菌麦角硫因生物合成途径，表明其具有更简洁的合成通路，即由Pegt1、Pegt2两个基因参与麦角硫因的合成，同时，本发明构建的基因工程细胞安全稳定，生产周期短，显示出其在麦角硫因的应用开发中的重大价值。

技术领域

本发明属于合成生物学领域，具体涉及侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在合成麦角硫因中的应用。

背景技术

麦角硫因(Ergothioneine，简称EGT)是一种稀有的天然手性氨基酸类强抗氧化剂，主要在细菌和真菌等微生物体内合成，其具有独特的生物学功能和药理作用，在食品和医药等行业极具应用前景。

但背景技术方面存在以下几点不足：

(1)生物合成产量普遍低下且合成过程繁琐，已报道的来自耻垢分枝杆菌的参与麦角硫因合成的五基因EgtA、B、C、D、E异源表达后虽然合成麦角硫因产量达到24mg/L，但耻垢分枝杆菌具有一定的生物危害性，且麦角硫因生物合成过程周期长。

(2)以生物为原料直接提取成本高，产量低，且来源有限。

(3)由于麦角硫因结构特性，化学合成难度大，且合成原料昂贵。

(4)直接利用食用菌菌丝体深层发酵获得麦角硫因是近年来生产麦角硫因的主要手段，但生产周期长及其生产成本高和产率低等问题严重限制麦角硫因的大规模生产。

(5)已有文献报道表明，真菌中首次EGT生物合成通路2014年在粗糙脉孢菌EGT生物合成途径中完成解析，这为更多真菌EGT生物合成相关酶基因的发现和EGT生物合成通路的解析提供了更好的研究基础。真菌中具有更简洁的麦角硫因生物合成通路，食用菌作为很好的药食同源真菌，是麦角硫因合成酶基因的良好来源，目前，侧耳类食用菌麦角硫因合成酶编码基因尚未有文献报道。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在合成麦角硫因中的应用。

本发明的另一目的在于提供侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1、PEGT2。

本发明的另一目的在于提供上述侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1、PEGT2编码基因Pegt1、Pegt2。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在合成麦角硫因中的应用。

优选的，侧耳类食用菌麦角硫因合成酶PEGT1和PEGT2在体外联合生物合成麦角硫因中的应用。

优选的，所述的侧耳类食用菌为平菇、白灵菇或杏鲍菇。

所述的平菇麦角硫因合成酶PEGT1(PBEGT1)的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码基因(PBegt1)的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；

所述的平菇麦角硫因合成酶PEGT2(PBEGT2)的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示，其编码基因(PBegt2)的核苷酸序列如SEQ ID NO：4所示；

所述的白灵菇麦角硫因合成酶PEGT1(PtEGT1)的氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示，其编码基因(Ptegt1)的核苷酸序列如SEQ ID NO：6所示；