[发明专利]参与糖脂合成和/或调控的基因簇GEP及其应用

说明书

本发明涉及合成领域，特别涉及参与糖脂合成和/或调控的基因簇GEP及其应用。本发明实验结果表明：控制3，5‑二羟基癸酸合成的聚酮合成酶PKS1、控制3，5‑二羟基癸酸和甘露醇或阿拉伯醇结合成酯liamocin的酯酶Est1和控制PKS1基因表达的转录激活因子Ga11处于一个基因簇上。把这个基因簇命名为GEP，是控制liamocin合成的关键基因簇。

技术领域

本发明涉及合成领域，特别涉及参与糖脂合成和/或调控的基因簇GEP及其应用。

背景技术

Liamocins是由Aureobasidium spp.合成和分泌到胞外的一种比水重、沉于培养基底部的糖脂，所以也叫重油。其主要成分是甘露醇或阿拉伯醇(头部)与3或4个3，5-二羟基癸酸(尾部)组成的酯类化合物。尽管1964年有人从印尼一种植物叶子上就分离到可以产生Liamocin的Aureobasidium pullulans，但是直到2013年来自美国的Price等人才弄清楚Liamocin的化学结构(如图1所示)，并定名为Liamocin(Price et al.,2013)。

这些多醇基头部是甘露醇或阿拉伯醇或其他醇类取决于不同的Aureobasidiumspp.菌株、培养基组成(蔗糖、葡萄糖、果糖等)和加入培养基中是哪一种多醇基(如甘油、甘露醇、阿拉伯醇、山梨醇、木糖醇等)。

Price等人(2013)和我们研究发现对liamocins进行碱水解，然后在酸性条件下水解产物3，5-二羟基癸酸可以自发地转化成5-羟基-2-癸烯酸内酯，即马索亚内酯(massoialactone)。5-羟基-2-癸烯酸内酯具有独特的椰子香气，可用作香味添加剂，在化妆品、香料、香水及食品等行业中，具有很好的应用潜力。目前是从热带植物中提取，产量低、工艺复杂、有关的植物资源有限、大规模提取对自然生态具有破坏作用。

Liamocins因为是糖酯具有表面活性剂的特性，可以起增溶作用、乳化作用、环境友好性和降低表面张力，在环境修复、化妆品、采油和海上石油污染处理等将起到重要作用。

同时研究发现Liamocin能有效地抑制各种癌细胞的增殖，还能诱导人早幼粒细胞白血病细胞(HL60)分化为粒细胞，也可诱导人髓性白血病细胞K562和人嗜碱性白血病细胞KU812，分别分化成巨核细胞和粒细胞，从而起到抑制白血病细胞增殖的作用。蛋白激酶C(PKC)在传导有丝分裂原的增殖信号中有重要作用，与细胞的癌变和增殖关系密切。Liamocin能显著降低细胞内蛋白激酶C的活性而起到抑制人肺癌A549细胞株生长的作用；所以liamocin可以作为抗癌药物的应用。

Liamocin普遍对链球菌属的细菌具有抑制作用,即使经过高压灭菌处理，其抑菌活性也仍然能得到保持。无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是奶牛乳房炎的病原体，奶牛乳房炎是奶牛养殖中最严重、最复杂的疾病之一，严重影响奶牛健康及牛奶产量和质量，目前尚无可靠的多价菌苗；同样被无乳链球菌感染的罗非鱼的死亡率高达50％-70％，目前也无有效的预防及治疗措施。Liamocin能迅速破坏无乳链球菌的膜完整性，但对有益的正常微生物菌群并无副作用。所以在美国含有liamocin的制剂也已经被建议用作局部消毒剂和抑菌剂，施用至奶牛、罗非鱼以及鸟类等动物身上。我们实验结果表明liamocin还可以强烈抑制各种动物病原菌的生长、乳腺癌和产黑色素瘤细胞的生长。我们研究发现Aureobasidium spp.合成和分泌的liamocin具有抗海洋动物病原菌的作用。

Aureobasidium spp.可以合成和分泌liamocin，所以这些酵母菌还是研究酵母菌和真菌合成和分泌糖脂的模式生物。