[发明专利]紫色杆菌素生物合成基因簇及其应用

说明书

本发明公开了一种新的菌株Janthinbacterium sp.B9‑8，并公开了来源于该菌株的紫色杆菌素生物合成相关的基因簇，所述基因序列包括五个紫色杆菌素生物合成途径基因vioA、vioB、vioC、vioD和vioE和一个SD序列，其中vioE在5’端连接一个SD序列。本发明还公开了一种工程菌，其通过将Janthinbacterium sp.B9‑8中紫色杆菌素合成途径中的基因簇构建质粒导入宿主大肠杆菌中得到的。本发明构建的工程菌可用来生产紫色杆菌素，制备紫色杆菌素。本发明发酵使用培养基成分简单，成本低廉，操作简单，产率高，最终紫色杆菌素产量达到0.13g/L，可用于工业化生产。

技术领域

本发明属于基因工程技术，具体涉及一种生产紫色杆菌素的工程菌构建及其应用方法。

背景技术

紫色杆菌素(violacein)是由细菌合成的一种非水溶性次级代谢产物，属于吲哚衍生物，是以色氨酸分子为前体物质氧化缩合而成。近年研究发现，紫色杆菌素不仅可用做染色剂，其还具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化等多种重要生物活性，在食品、医疗和印染工业等方面有着广阔的应用前景。紫色杆菌素生物合成途径首先由Pemberton等人研究，并由Balibar和桑切斯等人完全阐明。紫色杆菌素是由两个色氨酸分子通过由一个基因簇编码的五种蛋白质氧化缩合而成，这五个蛋白质的编码基因(vioA，vioB，vioC，vioD，vioE)是在同一方向上进行转录，生物合成总共涉及六个步骤：五个酶促反应和一个非酶促氧化脱羧步骤。

目前，已有多种微生物被证实具有紫色杆菌素合成能力，包括Chromobacteriumviolaceum、Janthinobacterium lividum、Dunganella sp.、Massilia sp.和Pseudoalteromonas luteoviolacea等，它们在系统发育上是多种多样的，从海洋，冰川，河流和土壤等不同环境中筛选获得，具有独特的生存能力。已有多种紫色杆菌素生产菌株如C.violaceum、J.lividum、Pseudoalteromonas tunicata、P.luteoviolacea、Massiliasp.WG5等菌株的全基因组被测序并已在NCBI数据库中收录，不同来源的原始菌株的紫色杆菌素基因簇序列从基因组成、大小上分别存在一定程度的差异。

发明内容

发明目的：根据上述现有技术，本发明提供了一种紫色杆菌素生物合成基因簇及其应用。

技术方案：本发明提供了一种新的菌株Janthinbacterium sp.B9-8，保藏编号为CCTCC NO：M2020183。

本发明所述的紫色杆菌素生物合成基因簇，选自如下1)或2)：

1)包括五个紫色杆菌素生物合成途径基因vioA、vioB、vioC、vioD和vioE和一个核糖体结合位点SD序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO：6所示，SD序列为5’-taatataagaaggagatata-3’；

2)与1)的基因簇具有80％以上同源性，且编码紫色杆菌素合成途径中的VioA、VioB、VioC、VioD和VioE五种酶的基因簇。

所述紫色杆菌素生物合成基因簇来源于Janthinbacterium sp.B9-8，保藏编号为CCTCC NO：M2020183。