[发明专利]一种高产外膜囊泡介导番茄红素分泌和高产的方法

说明书

本发明公开了一种高产外膜囊泡介导番茄红素分泌和高产的方法，包括，通过大肠杆菌缺陷菌Δlpp‑ΔnlpI‑ΔmlaE‑ΔtolA提高外膜囊泡产生，介导番茄红素的分泌运出，实现高产番茄红素；所述大肠杆菌缺陷菌Δlpp‑ΔnlpI‑ΔmlaE‑ΔtolA，基于野生菌BL21(DE3)基因依次敲除基因lpp、nlpI、mlaE、tolA，得到缺陷菌Δlpp‑ΔnlpI‑ΔmlaE‑ΔtolA。本发明提供的大肠杆菌缺陷菌Δlpp‑ΔnlpI‑ΔmlaE‑ΔtolA，和野生菌比，该缺陷菌生产的OMVs提高了6.1倍。

技术领域

本发明属于番茄红素生产领域，具体涉及到一种高产外膜囊泡介导番茄红素分泌和高产的方法。

背景技术

番茄红素是一种无环四萜类化合物(C40)，是一种长的亲脂性化合物，使西红柿、番石榴和西瓜等植物呈现出独特的红色(Grabowska等人，2019年)。番茄红素的反式和顺式构象结构可能与其较高的氧化活性有关。因此，番茄红素在卫生部门被用作抗衰老、抗炎和抗氧化剂，它广泛用于治疗各种癌症和糖尿病相关的炎症(Qi et al.,2021；Saini etal.,2020)。番茄红素也用于功能性食品行业和化妆品行业(Li et al.,2020)。

与许多萜类化合物一样，番茄红素是由合适的微生物宿主合成的(Fordjour等人，2022；Li等人，2020)。类异戊二烯通用前体IPP/DMAAPP是番茄红素生物合成的主要组成部分。在此过程中，IPP/DMAPP被法呢基焦磷酸合酶缩合为法呢基焦磷酸(FPP)，然后再通过香叶基香叶基焦磷酸合酶和八氢番茄红素合酶/去饱和酶转化为香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)、八氢番茄红素和红色番茄红素(Li et al.,2020)。

因此，需要改善前体供应以促进IPP/DMAPP积累。大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌都具有合成萜类化合物的MEP途径，然而，与大肠杆菌不同的是，谷氨酸棒杆菌是一种产生类胡萝卜素的细菌，其整个基因簇都能够产生十异黄质(Krubasik et al.,2001；Krubasik桑德曼，2000)。crtEBI通路基因以及外源MVA通路的引入导致大肠杆菌中番茄红素的显着改善(Li et al.,2020)。

番茄红素是类胡萝卜素的一员，其疏水性不容易分泌，导致在细胞中积累。这可能会阻碍正常的细胞过程，进而影响低生产率。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种高产外膜囊泡介导生产番茄红素的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高产外膜囊泡介导番茄红素分泌和高产的方法，包括，

通过大肠杆菌缺陷菌Δlpp-ΔnlpI-ΔmlaE-ΔtolA提高外膜囊泡产生，介导番茄红素分泌运出，实现高产番茄红素；

所述大肠杆菌缺陷菌Δlpp-ΔnlpI-ΔmlaE-ΔtolA，基于野生菌BL21(DE3)基因依次敲除基因lpp、nlpI、mlaE、tolA，得到缺陷菌Δlpp-ΔnlpI-ΔmlaE-ΔtolA；

其中，所述敲除的基因lpp的序列如SEQ ID NO：1所示；

所述敲除的基因nlpI的序列如SEQ ID NO：2所示；

所述敲除的基因mlaE的序列如SEQ ID NO：3所示；

所述敲除的基因tolA的序列如SEQ ID NO：4所示。