[发明专利]一种密码子优化的磷酸胆碱胞苷转移酶的基因及其表达

说明书

本发明涉及一种基于大肠杆菌密码子偏爱性构建的磷酸胆碱胞苷转移酶的cct基因及其表达。所述优化的cct基因采用全合成方法获得，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其编码氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。所述基因全长1275bp，编码424个氨基酸，优化后的cct基因与野生基因的同源性为76.6％，优化后cct基因与载体pET‑29a(+)连接得到重组载体pET‑29a‑cct‑op，将该重组载体转化大肠杆菌。经IPTG诱导表达、酶活检测，获得经偏好性改造能高效表达磷酸胆碱胞苷转移酶的工程菌株。本发明的优点在于通过对酿酒酵母cct基因按大肠杆菌密码子偏好重新设计提高了大肠杆菌表达磷酸胆碱胞苷转移酶的效率，可用于胞磷胆碱的生产，提高工业产值，为企业带来经济效益。

技术领域

本发明属微生物技术领域，具体涉及一种按大肠杆菌偏爱密码子优化的磷酸胆碱胞苷转移酶（Cholinephosphate cytidylyltransferase，EC 2. 7. 7. 15，CCT）的基因及其表达。

背景技术

胞磷胆碱（cytidine-5'-diphosphate choline）是一种重要的核酸衍生物，是卵磷脂生物合成的主要辅酶，能够促进脑细胞呼吸，恢复神经组织功能，改善脑代谢和循环，可用于治疗脑血管病、帕金森氏综合症、抑郁症，对于治疗颅脑损伤和脑血管意外所导致的神经系统疾病具有明显的疗效。其对延缓衰老，提高学习效果和记忆力等也有一定的疗效，因此在临床上得到广泛的应用。

关于胞磷胆碱合成的报道较多，主要包括化学合成、生物合成方法制备。化学合成通常需要先制备一些中间体，工艺繁琐且生产成本过高，其操作要求严格，转化率也不高。

生物合成方法利用磷酸胆碱酸转移酶（CCT酶）在温和的条件下，直接催化胞苷三磷酸（CTP）和磷酸胆碱合成胞磷胆碱。生物合成转化率高、成本低且操作简便。因此，近年胞磷胆碱的生产大多都集中在生物合成。

作为参与胞磷胆碱生物合成反应的微生物需具有高活性的 CCT 酶，而微生物细胞中 CCT 酶的活性普遍较低，CCT 酶就成了控制 CDP-胆碱合成的限速酶。

偏爱密码子的使用能够较大幅度提高基因的表达水平。本发明按照大肠杆菌偏爱密码子优化酿酒酵母磷酸胆碱胞苷转移酶基因并构建高效表达菌株，若该菌用于工业化生产，能极大提高工业产值并为企业带来显著经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种按大肠杆菌偏爱密码子优化的磷酸胆碱胞苷转移酶cct 基因。

本发明还要解决的问题是提供上述基因的表达。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现。

一种按大肠杆菌偏爱密码子优化的磷酸胆碱胞苷转移酶基因（cct 基因），其核苷酸序列SEQ ID NO:1所示。

本发明按照大肠杆菌的密码子偏好性对野生型cct基因进行改造，改造后的基因序列与野生型序列同源性为76.6%（图1），其编码的蛋白质共424个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO : 2所示。

本发明中经密码子优化磷酸胆碱胞苷转移酶cct 基因委托南京拓达生物科技有限公司进行全基因合成，基因合成服务中使用pUC57质粒作为亚克隆载体。

一种重组载体，它含有权利要求1所述的核苷酸序列，如SEQ ID NO : l所示。

一种重组菌，它含有权利要求4或5所述的重组载体。