[发明专利]佛术烯的合成酶基因和高产菌株以及用途

说明书

本发明公开了佛术烯的合成酶基因和高产菌株以及用途，属于生物技术领域。本发明首次发现了圣罗勒来源的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的酶为佛术烯的合成酶，其或其编码基因或含有其编码基因的重组质粒、重组细胞可用于合成或生产佛术烯。一种佛术烯高产菌株为在过表达甲羟戊酸途径中的一个或多个基因以及法尼烯焦磷酸合酶基因的微生物中导入所述酶的编码基因获得，本发明的佛术烯高产菌株的发酵罐(15L钢罐)产量高达34.5g/L。佛术烯具有皮革、木质、草本香味，对害虫草地贪夜蛾有趋避效果，其可用于制备香料、香精或绿色拒食剂。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及佛术烯((-)-Eremophilene)的合成酶基因、佛术烯的高产菌株和佛术烯的用途。

背景技术

圣罗勒是著名的印度阿育吠陀医学中的芳香药草，具备广泛的健康益处，具备治疗包括哮喘、发热、关节炎、被毒蛇咬伤和皮肤病等疾病的作用，该药草提取物还具备驱蚊效果，这与该植物富含的萜类化合物有关。

现有研究对圣罗勒的萜类基因的表征较少，对植物圣罗勒中潜在的萜类合酶进行表征，并进一步通过微生物高效合成所关注的目标产物，进一步进行产物结构鉴定、探索相关化合物的功能用途对于探索和拓展萜类化合物的用途具有重要的价值。

发明内容

本发明首要目的在于提供一种圣罗勒来源的酶及其编码基因在合成或生产佛术烯((-)-Eremophilene)中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种(-)-Eremophilene高产菌株。

本发明的再一目的在于提供(-)-Eremophilene的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种酶在合成或生产(-)-Eremophilene中的应用，所述酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。该酶为(-)-eremophilene的合成酶，本发明首次发现了(-)-eremophilene的合成酶。

一种上述酶的编码基因在合成或生产(-)-Eremophilene中的应用。在一些实施方案中，所述酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

一种含有上述酶的编码基因的重组质粒在合成或生产(-)-Eremophilene中的应用。

一种含有上述酶的编码基因的重组细胞在合成或生产(-)-Eremophilene中的应用。

一种(-)-Eremophilene高产菌株，通过在过表达甲羟戊酸途径中的一个或多个基因以及法尼烯焦磷酸合酶基因的微生物中导入上述酶的编码基因获得。所述的微生物优选为酿酒酵母。

在一些实施方案中，所述的(-)-Eremophilene高产菌株为重组酿酒酵母，所述重组酿酒酵母中甲羟戊酸途径基因、法尼烯焦磷酸合酶基因的拷贝数为ERG10、ERG13、tHMG1、ERG12、ERG8、MVD1、IDI1、ERG20＝2、2、2-3、2、2、2、2、2，上述酶的编码基因的拷贝数为1-3。其中，ERG10为编码乙酰乙酰辅酶A硫解酶的基因，ERG13为编码HMG-CoA合酶的基因，tHMG1为编码HMG-CoA还原酶的基因，ERG12为编码甲羟戊酸激酶的基因，ERG8为编码甲羟戊酸-5-磷酸激酶的基因，MVD1为编码甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶的基因，IDI1为编码异戊二烯焦磷酸异构酶的基因，ERG20为编码法尼烯焦磷酸合酶的基因。

本发明还发现了(-)-Eremophilene具有皮革、木质、草本香味，其还对害虫草地贪夜蛾有趋避效果，因此，(-)-Eremophilene可用于制备香料或香精，以及用于制备绿色拒食剂。

本发明相对于现有技术具有的优点和有益效果：