[发明专利]聚酮合酶PreuA及其在制备红粉苔酸中的应用

说明书

本发明涉及一种聚酮合酶及其在制备红粉苔酸中的应用，属于微生物化学技术领域。本发明首次从光黑壳属真菌中克隆到与红粉苔酸合成相关的聚酮合酶PreuA，并基于酿酒酵母异源表达技术，构建了可高效生产红粉苔酸的酵母突变株；并以制备的红粉苔酸为对象，研究了其对七种农作物病原真菌的抑制活性。研究发现，红粉苔酸对苹果轮纹病菌、玉米小斑病菌、马铃薯黄萎病菌、油菜菌核菌四种农作物病原真菌均有不同程度的抑制作用，其中对苹果轮纹病菌有很强的拮抗作用（MIC，25μg/mL）。通过本发明极大地丰富了红粉苔酸的生产来源，对于拓展其衍生化途径，研发新型生物农药有重要的科学价值和应用前景。

技术领域

本发明属于微生物化学技术领域，具体涉及一种聚酮合酶及其在制备红粉苔酸中的应用。

背景技术

真菌聚酮化合物(polyketides,PKs)是一大类重要的天然产物类群，具有化学结构和生物活性多样性，是新型药物先导化合物发现的优质资源库(Keller,2019)。代表性的真菌PKs有降低胆固醇功效的洛伐他汀(lovastatin)、真菌抑制剂灰黄霉素(griseofulvin)、细菌抑制剂利福霉素(rifamycin)、免疫抑制剂霉酚酸(mycophenolicacid)、肌动蛋白和血管生成抑制剂细胞松弛素E(cytochalasin E)等(Hussain et al.,2017)。PKs生物合成的关键酶——聚酮合酶(polyketide synthase，PKS)结构复杂且催化机理独特，可为研究酶催化、分子识别和蛋白质互作的分子机制提供关键工具和化学分子探针(Van LanenShen,2008)。

红粉苔酸(lecanoric acid，结构见图1)为聚酮化合物苔色酸(orsellinic acid，结构见图1)的二聚体，多从天然地衣(lichen)中分离，在真菌中首次从梨孢霉属(Pyricularia sp.)中分离(Umezawa et al.,1974)。经研究报道，红粉苔酸具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗糖尿病等生物活性(Choudhary et al.,2011；Lopes et al.,2008；Luo etal.,2009；et al.,2016；Seo et al.,2009)，故其可作为食品与医药行业天然抗菌剂、抗氧化剂等的潜在生物资源。但目前，市售红粉苔酸(CAS:480-56-8)均通过化学合成方式生产(Fischer E.Fischer H.,1913；KollerPfeiffer,1933)，售价约2000元/mg，产量低，售价高，故导致其在食品、医药等领域应用受限。因此如何克服红粉苔酸现有制备技术的不足是目前微生物化学技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决红粉苔酸现有制备技术的不足，提供一种聚酮合酶及其在制备红粉苔酸中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供聚酮合酶PreuA，所述聚酮合酶PreuA的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。

本发明第二方面提供编码权利要求1所述聚酮合酶PreuA的基因。

进一步，优选的是，所述基因的编码序列是SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。

本发明第三方面提供含有上述基因的重组载体。

本发明第四方面提供所述重组载体转化得到的重组基因工程菌。

本发明第五方面提供所述的聚酮合酶PreuA在制备红粉苔酸中的应用。

本发明第六方面提供一株可高效生产红粉苔酸的酵母突变株的构建方法，包括如下步骤：