[发明专利]一种广藿香醇生产酵母菌株及其构建方法和应用

说明书

本发明提供一种广藿香醇生产酵母菌株及其构建方法和应用。所述构建方法包括以酿酒酵母菌株为出发菌，在出发菌中多拷贝整合ERG20和PTs的融合酶FPTs，即可获得一种广藿香醇生产酵母菌株，该融合酶FPTs的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。特别是，当广藿香醇生产酵母菌株是一种同时多拷贝整合基因ERG20和PTs的融合酶FPTs，缺失基因ROX1，YJL064w和YPL062w，以及强化基因ERG11及CTT1的酿酒酵母时，其生产广藿香醇的能力得到大幅提高。本发明通过构建一种酿酒酵母基因工程菌，将其用于制备广藿香醇，提高广藿香醇的生产效率及生产产量，降低其生产成本，具有良好的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及基因工程及代谢工程领域，更具体地涉及一种广藿香醇生产酵母菌株及其构建方法和应用。

背景技术

广藿香醇是一类三环倍半萜，是存在于广藿香油的活性组分，是一类具有重要经济和药用价值的天然化合物，在药理方面已被发现消炎，维持神经活性、抗病毒，甚至还存在潜在的抗癌效果。此外，由于其具有非比寻常的定香效果，目前主要以香料的形式使用，在日用品及化妆品的调香中广泛使用，全世界范围内对广藿香精油的年需求有万吨级别的程度。广藿香醇目前主要通过传统的农业方法和蒸汽蒸馏生产。例如，可以从100公斤干燥的广藿香叶中提取2.2–2.8公斤的广藿香油。不幸的是，该过程耗时耗力且需要煤油。此外，根据地理位置和气候条件，使用植物作为生产倍半萜的来源受制于其缓慢的生长和组成成分的差异。而且生产是在设备不符合欧洲标准且监管监督较少的小型公司中进行的。现阶段已经报道了使用重组微生物细胞以更少的时间和能量消耗生产倍半萜的一些研究。因此通过基因工程和代谢工程的手段改造酵母菌株以提高广藿香醇的产量，具有重要的意义和实际的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种广藿香醇生产酵母菌株及其构建方法和应用，从而解决现有技术中广藿香醇制备方法落后，产量低下的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种广藿香醇生产酵母菌株的构建方法，以酿酒酵母菌株为出发菌，在所述出发菌中多拷贝整合ERG20和PTs的融合酶FPTs，即可获得一种广藿香醇生产酵母菌株，其中，所述融合酶FPTs的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

根据本发明的一个优选方案，进一步地，还包括在所述出发菌中进行基因ROX1、YJL064w或YPL062w的单独敲除或上述三种基因的任意组合敲除，所述基因ROX1的核苷酸序列如SEQ ID NO:7所示，所述基因

YJL064w的核苷酸序列如SEQ ID NO:8所示，所述基因YPL062w的核苷酸序列如SEQ IDNO:9所示。

可以理解的是，基因ROX1，YJL064w，YPL062w的单独敲除方案包括分别敲除ROX1，YJL064w，YPL062w的3种菌株，基因ROX 1，YJL064w，YPL062w的组合敲除方案包括同时敲除ROX1+YPL062w，ROX1+YJL064w，YPL062w+YJL064w及ROX1+YPL062w+YJL064w的4种菌株。其中，当ROX1，YPL062w，YJL064w三种基因同时敲除时获得基因工程菌的广藿香醇产量相比未敲除菌株的产量得到最大幅提高。

根据本发明的另一优选方案，进一步地，还包括在所述出发菌中过表达基因ERG11和CTT1，所述基因ERG11的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，所述基因CTT1的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示。其中，ERG11和CTT1的强化均被本发明证实有利于广藿香醇的合成。