[发明专利]Δ-6脂肪酸脱氢酶突变基因及其表达载体和应用

说明书

技术领域

本发明涉及脂肪酸脱氢酶突变基因及其应用，尤其涉及将来源于琉璃苣(Borage officinalis)的Δ-6脂肪酸脱氢酶基因进行密码子优化后得到的Δ-6脂肪酸脱氢酶突变基因、含有该突变基因的表达载体以及含有该表达载体的宿主细胞，本发明还涉及它们在制备或转化γ-亚麻酸(GLA)中的应用，属于Δ-6脂肪酸脱氢酶突变基因及其应用领域。

背景技术

γ-亚麻酸(γ-linolenic acid，GLA，18:3)是一种n-6多不饱和脂肪酸，具有广泛的生物学功能，它与多种影响健康和慢性疾病的生理过程有关。研究发现，饮食中添加γ-亚麻酸(GLA，18:3 n-6)可以抑制体内平滑肌细胞增殖，推迟apoE敲除小鼠饮食诱导动脉粥样硬化的发展(Fan YY，Ramos KS，Chapkin RS.Dietary gamma-linolenic acid suppresses aortic smooth muscle cell proliferation and modifies atherosclerotic lesions in apolipoprotein E knockout mice.J Nutr 2001；131：1675-1681.)，改变细胞表面的粘附分子从而抑制人肠癌细胞的运动力和侵袭力(Jiang WG，Hiscox S，Hallett MB，Scott C，Horrobin DF，Puntis MC.Inhibition of hepatocyte growth factor-induced motility and in vitro invasion of human colon cancer cells by gamma-linolenic acid.Br.J Cancer 1995；71：744-752.)。γ-亚麻酸(GLA)还具有降低凝血反应、预防血栓形成、抗癌、防止钙流失等作用。GLA是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多不饱和脂肪酸。

Δ-6脂肪酸脱氢酶最先在蓝藻(Synechocystis)中克隆得到(Reddy AS，Nuccio ML，Gross LM，Thomas TL.Isolation of a delta 6-desaturase gene from the cyanobacterium Synechocystis sp.strain PCC 6803by gain-of-function expression in Anabaena sp.strain PCC 7120.Plant Mol.Biol.1993；22：293-300.)，随后又相继在琉璃苣(Borage officinalis)(Sayanova O，Smith MA，Lapinskas P，Stobart AK，Dobson G，Christie WW，Shewry PR，Napier JA.Expression of a borage desaturase cDNA containing an N-terminal cytochrome b5 domain results in the accumulation of high levels of delta6-desaturated fatty acids in transgenic tobacco.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1997；94：4211-4216.)、线虫(Caenorhabditis elegans)(Napier JA，Hey SJ，Lacey DJ，Shewry PR.Identification of a Caenorhabditis elegans Delta6-fatty-acid-desaturase by heterologous expression in Saccharomyces cerevisiae.Biochem.J 1998；330(Pt 2)：611-614.)、人类(Cho HP，Nakamura MT，Clarke SD.Cloning，expression，and nutritional regulation of the mammalian Delta-6 desaturase.J Biol.Chem.1999；274：471-477.)、小鼠(Cho HP，Nakamura MT，Clarke SD.Cloning，expression，and nutritional regulation of the mammalian Delta-6 desaturase.J Biol.Chem.1999；274：471-477.)和大鼠(Aki T，Shimada Y，Inagaki K，Higashimoto H，Kawamoto S，Shigeta S，Ono K，Suzuki O.Molecular cloning and functional characterization of rat delta-6 fatty acid desaturase.Biochem.Biophys.Res.Commun.1999；255：575-579.)中用与SynechocystisΔ-6脂肪酸脱氢酶或其它脱氢酶的同源的序列克隆得到。