[发明专利]一种利用O-甲基转移酶生物合成紫檀芹的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用O-甲基转移酶生物合成紫檀芹的方法，属于代谢工程技术领域。

背景技术

紫檀芹是一种在蓝莓和葡萄中发现的与白藜芦醇相关的二苯乙烯类化合物，属于植物用于抗传染病的植物抗毒素。动物实验表明，紫檀芹有抗癌、抗高胆固醇血症、抗高甘油三酯血症的特性，还能够抵御认知能力下降。除此之外，尽管鲜有研究，但紫檀芹还是被认为具有抗糖尿病的作用。

Schmidlin等的研究表明白藜芦醇O-甲基转移酶（ROMT）可以催化白藜芦醇直接转化为紫檀芹（Schmidlin等，2008；Accession No：FM178870）。如图1所示，紫檀芹可以由4-香豆酸-辅酶A-连接酶（4CL）、芹合酶（STS）以及O-甲基转移酶（ROMT）催化生成。

本发明的目的是在细胞系统中同时表达ROMT、4CL及STS，以实现白藜芦醇向紫檀芹的转化。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供能利用O-甲基转移酶合成紫檀芹的基因工程菌，是单独表达O-甲基转移酶或表达O-甲基转移酶并融合表达4-香豆酸-辅酶A连接酶和芹合酶的基因工程菌。

所述基因工程菌可以是以下4种：

（1）表达了源自拟南芥（Arabidopsis thaliana）的4-香豆酸-辅酶A连接酶（4CL）、源自葡萄（Vitis vinife）的芹合酶（STS）的融合蛋白4CL::STS以及源自葡萄（Vitis vinife）的O-甲基转移酶的大肠杆菌基因工程菌。所述大肠杆菌基因工程菌是以E.coli BL21（DE3）为宿主，携带重组质粒pETDuet-4CLSTS和Sumo-ROMT。所述pETDuet-4CLSTS是携带编码4CL::STS的融合基因的pETDuet-1重组载体，所述Sumo-ROMT是携带编码ROMT基因的pETite N-His SUMO Kan重组载体。

（2）表达了源自葡萄（Vitis vinife）的O-甲基转移酶（ROMT）的大肠杆菌基因工程菌。所述大肠杆菌基因工程菌是以E.coli BL21（DE3）为宿主，携带重组质粒Sumo-ROMT；所述Sumo-ROMT是携带编码ROMT基因的pETite N-His SUMO Kan重组载体。

（3）表达了源自拟南芥（Arabidopsis thaliana）的4-香豆酸-辅酶A连接酶（4CL）、源自葡萄（Vitis vinife）的芹合酶（STS）的融合蛋白4CL::STS以及源自葡萄（Vitis vinife）的O-甲基转移酶的酵母基因工程菌。酵母基因工程菌是以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）WAT11为宿主，携带重组质粒pAG304GPD-4CLSTS和pAG305GPD-ROMT。所述pAG304GPD-4CLSTS是携带编码融合基因的pAG304GPD-ccdB重组载体；所述pAG305GPD-ROMT是携带编码ROMT的基因的pAG305GPD-ccdB重组载体。

（4）表达了源自葡萄（Vitis vinife）的O-甲基转移酶（ROMT）的酵母基因工程菌。所述酵母基因工程菌是以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）WAT11为宿主，携带pAG305GPD-ROMT重组质粒；所述重组质粒pAG305GPD-ROMT是携带编码ROMT的基因的pAG305GPD-ccdB重组载体。

所述4-香豆酸-辅酶A连接酶是由来自拟南芥（Arabidopsis thaliana，生态型哥伦比亚-0）的4CL基因编码的，该基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。所述芹合酶是由源自葡萄（Vitis vinife）的STS基因编码的，该基因核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。上述两个基因融合获得编码4-香豆酸-辅酶A连接酶和芹合酶的融合蛋白4CL::STS的基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。O-甲基转移酶（ROMT）是由源自葡萄（Vitis vinife）的基因编码的，该基因核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。