[发明专利]一种硫化氢合酶基因在调控灵芝三萜生物合成中的应用

说明书

本发明公开了一种硫化氢合酶基因在调控灵芝三萜生物合成中的应用。通过基因沉默技术，将灵芝CBS基因沉默，以提高灵芝三萜的生物合成量。本专利通过RNA干扰手段，提供一种通过沉默硫化氢合酶基因来提高灵芝三萜生物合成的重要遗传操作手段，为用基因工程技术手段提高灵芝三萜生物合成提供了理论基础。

技术领域

本发明涉及分子生物学领域，具体涉及一种硫化氢合酶基因(cystathionine β-synthase，CBS)在调控灵芝三萜生物合成中的应用。

背景技术

真菌在生长过程中受到一系列外界环境的胁迫，包括氧化胁迫，渗透压胁迫，高温胁迫等。而在经受各种外界环境的刺激之后，真菌也随之进化出了各种相应的生理机制来保护自身、抵御外界环境胁迫。硫化氢作为近年来新兴的第三种气体信号分子，相关的生理学和功能学研究也日趋深入。在动物方面，硫化氢研究集中在内源性硫化氢发挥功能的机理上如对于靶向蛋白的研究和与其他信号分子之间的互作上；而在植物中的研究主要集中在抵御外界环境胁迫如重金属胁迫、盐胁迫等；在微生物中，硫化氢的研究方面则相对集中在降低酿酒酵母发酵葡萄酒过程中如何降低硫化氢的生成。胱硫醚-β-合酶(cystathionine β-synthase，CBS)是生物体中主要内源性硫化氢合酶之一，并被广泛应用于各研究模型。

灵芝(Ganoderma lucidum)是一种著名的药用担子菌，能产生大量的具有生物活性的化合物，并具有相应的调节免疫、抗肿瘤和抗氧化等功效。在中国和东南亚地区长期以来一直被用作治疗疾病的辅助药物。先前的研究大部分集中于灵芝活性成分的分离和结构测定。灵芝三萜(GA)是一种三萜类化合物，是灵芝体内具有药理活性的最重要的次级代谢产物之一，因此被作为灵芝中重要的药用指标之一。目前，与灵芝中活性成分的分离，纯化和药理学分析相比，次级代谢生物合成的分析工作较少。近年来灵芝全基因组序列测定的完成以及灵芝遗传转化体系和基因沉默技术的发展，为对灵芝进行进一步的基础生物学研究提供了平台。多个研究报道了能够影响或调控灵芝三萜合成的基因，包括甲羟戊酸途径中的关键基因(甲羟戊酸脱羧酶、羟甲基戊二酰辅酶A还原酶、鲨烯合酶、细胞色素P450还原酶)、参与ROS稳态相关基因(谷胱甘肽过氧化物酶、细胞色素P450还原酶)等。因此，作为具有生物活性次生代谢产物的高级担子菌，灵芝已成为评估环境因子如何调节担子菌次生代谢的潜在模型真菌。

基于以上背景，本专利通过RNA干扰技术成功构建了CBS的沉默菌株，以此为材料研究了该基因在调控灵芝胞内硫化氢含量及三萜生物合成中的重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灵芝硫化氢合酶基因CBS及其所编码的蛋白。

本发明的另一目的在于提供上述灵芝硫化氢合酶基因CBS在调节灵芝三萜生物合成中的应用。

本发明的又一目的在于提供一种提高灵芝三萜的生物合成量的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供的灵芝CBS基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，cDNA全长1191bp；该灵芝CBS基因编码的CBS蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，含有396个氨基酸。