[发明专利]一种合成D-柠檬烯的基因工程菌及其构建方法与应用

说明书

一种合成D‑柠檬烯的基因工程菌及其构建方法与应用，涉及基因工程及发酵工程领域，本发明在所述基因工程菌中过表达HMG‑CoA合成酶基因mvaS、乙酰CoA乙酰基转移酶mvaE、牦牛儿基焦磷酸合成酶GPPS基因、D‑柠檬烯合成酶基因ClLS、MVA激酶ERG12基因、MVAP激酶ERG8基因、甲羟戊酸脱羧酶ERG19基因、异戊焦磷酸异构酶IDI基因。在LB培养基中摇瓶发酵后，能够异源合成D‑柠檬烯，D‑柠檬烯的产量27.3mg/L发酵液。本发明可用于D‑柠檬烯工业化生产。

技术领域

本发明涉及基因工程及发酵工程领域，具体涉及一种合成D-柠檬烯的基因工程菌及其构建方法与应用。

背景技术

柠檬烯又称苧烯、苎烯，属于单环萜类化合物，化学式C₁₀H₁₆，是一种来源植物的天然化合物。它主要存在于柑橘类(如柠檬、橙子、柑橘等)的果皮和果肉中，并且已被美国食用香料与提取物制造商协会(FEMA)认定其毒性属GRAS级(一般公认安全)，并已被FDA批准食用(刘树文.合成香料技术手册[M].2009.)

在农业上，D-柠檬烯还被用作农作物的生物杀虫剂。在卫生医疗领域中，D-柠檬烯具有抑菌、抗菌活性，可以作为良好的天然抗菌活性物质；同时，它还具有很好的药用价值，如具有抗癌活性、促进消化和减肥作用等(Johnson T J,Jahandideh A,Johnson M D,etal.Producing next-generation biofuels from filamentous cyanobacteria:Aneconomic feasibility analysis[J].Algal Research,2016,20:218-228.Ciriminna R,Lomeli-Rodriguez M,Demma C P,et al.Limonene:a versatile chemical of thebioeconomy[J].Chemical Communications,2014,50(97):15288-15296.Jongedijk E,Cankar K,Buchhaupt M,et al.Biotechnological production of limonene inmicroorganisms[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2016,100(7):2927-2938.)柠檬烯还可以作为多种具有重要应用价值的单萜类衍生物如紫苏醇、薄荷醇、松油醇、香芹醇、香芹酮的前体物(Leonard E,Ajikumar P K,Thayer K,et al.Combiningmetabolic and protein engineering of a terpenoid biosynthetic pathway foroverproduction and selectivity control[J].Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of America,2010,107(31):13654-13659.)