[发明专利]一种蓝光调节启动子、蓝光调节启动子的融合基因、蓝光介导调节质粒及构建方法和应用

说明书

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种蓝光调节启动子、蓝光调节启动子的融合基因、蓝光介导调节质粒及构建方法和应用。本发明提供了一种蓝光调节启动子PC120‑CYC。本发明利用基于此合成的融合基因和蓝光介导调节质粒验证了蓝光诱导调节方式在解脂耶氏酵母的基因表达与调控过程中的可行性。本发明提供的蓝光介导调节质粒非常简洁紧凑，还能够在解脂耶氏酵母单细胞水平上被蓝光诱导。蓝光介导调节质粒的应用中，无毒无害、响应快速、操作简便、可逆性好，能够有效推动解脂耶氏酵母在食品、医药、农产品加工等领域的广泛应用。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种蓝光调节启动子、蓝光调节启动子的融合基因、蓝光介导调节质粒及构建方法和应用。

背景技术

光作为外界环境中的一个重要因子，为地球上所有的生命物质提供能量，而在一些光敏反应过程中，光可以作为调节信号来实现结构和功能的改变。光遗传学正是研究光敏蛋白和基因回路的新兴方向，其致力于通过光学和遗传技术来实现基因的精确调控和表达。

光-氧-电压(Light-Oxygen-Voltage，LOV)域作为植物和细菌中常见的光传感模块，其具备蓝光依赖的调节作用，从而实现了蓝光调节酶和DNA结合等各种效应子的活性。LOV也可以经工程化设计和研究后作为多种外源靶标从而实现光调节与基因表达的耦联。来源于山葡萄红杆菌(Erythrobacter litoralis)的 EL222光敏蛋白，其N端的LOV域能够根据外界蓝光的状态可逆地在内部黄素单核苷酸(FMN)和周围蛋白质之间形成光化学加合物，从而影响C端的螺旋- 转角-螺旋(helix-turn-helix，HTH)DNA结合域的相对位置，并以此实现蓝光来触发影响输出活性的构象变化的效果。目前，EL222蛋白已初步在大肠杆菌及酿酒酵母中得到验证，但尚未在解脂耶氏酵母中报道其适用性。

随着对酵母这一真核生物研究的不断深入，常规酵母的发展潜力显得捉襟见肘，而解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)作为一种非常规酵母，被认证为 Generallyrecognized as safe(GRAS)安全型非常规酵母。由于其广泛的碳源适用性、更接近于高等生物的蛋白质修饰、加工及分泌模式、新颖的代谢途径及调节方式受到了日益增长的关注。解脂耶氏酵母启动子的研究目前已有的报道尚处于传统的外源性化学诱导剂调节方式，但存在着非特异性、毒性、转运延迟及多效性等缺陷，不利于其在工业生产及社会生活中的应用。为了突破传统化学诱导剂的限制，迫切需要一种低毒性、易操纵、易获取、高时空分辨率的调节方式。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种蓝光调节启动子、蓝光调节启动子的融合基因、蓝光介导调节质粒及构建方法和应用。本发明提供的启动子及基于所述启动子得到的质粒能够在解脂耶氏酵母中快速、精准的实现对目的基因的蓝光诱导表达；同时由于诱导因素为蓝光，因此本发明涉及的调节方式具有低毒无害的优势。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种蓝光调节启动子PC120-CYC，所述蓝光调节启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了一种含上述启动子的融合基因，所述融合基因包括上述蓝光调节启动子PC120-CYC、待表达基因和终止子；所述报道基因包括报道基因和/或目的基因。

优选的，当所述待表达基因包括GFP时，所述融合基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本发明提供了一种能够识别和结合上述蓝光调节启动子PC120-CYC的蓝光蛋白SV40-VP-EL，所述蓝光蛋白SV40-VP-EL的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供了一种在真核生物中蓝光诱导表达蛋白的试剂盒，所述试剂盒包括能够表达上述蓝光调节启动子PC120-CYC和上述蓝光蛋白SV40-VP-EL。