[发明专利]一株过表达Spt7

说明书

本发明公开了一株过表达Spt7基因的黑曲霉工程菌株与应用。它是基于ΔSpt7黑曲霉突变株呈现出了与原始菌株A. niger CGMCC 10142大相径庭的生长形态，菌丝聚缩，生长缓慢，胞外分泌柠檬酸受到抑制，因此黑曲霉中Spt7在黑曲霉中发挥至关重要的作用。该工程菌株成功过表达Spt7基因，命名为：OE:Spt7黑曲霉菌株。本发明的目的是确定Spt7可应用于提高黑曲霉抗氧化胁迫、耐高温高渗能力及柠檬酸产量。

技术领域

本发明属于技术领域，特别是涉及黑曲霉菌株中转录调控因子Spt7的功能及其应用。

背景技术

SAGA（Spt-Ada-Gcn5 Acetyltransferase complex）即Spt-Ada-Gcn5乙酰转移酶复合体，是一个多亚基保守的转录辅助因子，主要负责体内 10%的基因转录。最早发现于酿酒酵母中，随后在果蝇、家兔以及人类等真核生物中被鉴定存在。作为一类多功能蛋白复合体，SAGA复合物通过对组蛋白翻译后修饰，包括组蛋白乙酰化和去泛素化，实现染色质结构在沉默和活跃状态之间的转换，为基因转录起始创造了合适的遗传条件。其还能与基因特异性转录激活因子、通用转录因子以及 RNA 聚合酶 II等作用，帮助将它们募集到靶基因的启动子区域，直接参与多种生物学过程，包括基因转录、DNA 损伤修复、mRNA 输出等。

SAGA 复合物的结构与功能目前发现 SAGA 复合物由至少 20 个蛋白组成，以酿酒酵母为例，分为四大类，包括转录接头蛋白（Ada）：负责组蛋白的乙酰化；Spt 结构蛋白：负责复合物结构的稳定；TBP 相关蛋白（Taf）和 Tral 蛋白：这两类的蛋白亚基是 TATABOX 的相关蛋白，主要负责染色质重塑和募集其他转录因子到启动子区域，参与基因的转录调控。同时还含有两个具有催化功能的亚基，Gcn5 和 Ubp8，能够分别对组蛋白 H3 和H2B进行乙酰化和去泛素化。SAGA 复合物主要通过组蛋白乙酰化、去泛素化、TATA 结合蛋白作用参与真核生物基因的调控。此外 Spt7、Adal、Spt20 是构成 SAGA 复合物的结构核心，共同维持 SAGA 复合物的稳定。这些组分大都含有至少一个保守结构域，参与生物体转录调控。近年来，对 SAGA 复合物各亚基在基因转录调控及对细胞生长和个体发育影响进行了广泛的研究。已有研究报道，SAGA中结构调节基因 Spt7 在酿酒酵母中的缺失会使菌体的生长延缓。SAGA 复合物在真核生物中高度保守，酿酒酵母中 SAGA 复合物各亚基的同源蛋白已在果蝇与人中得到鉴定。虽然 SAGA 复合物三维结构在酵母与人体细胞中高度相似，但并不意味着其功能相同，却有助于在高等真核生物中功能的研究。

目前关于以Spt7为核心组分的SAGA复合物的研究仅集中在酵母、果蝇、人、植物生物体内，而在除酵母之外的其他真菌中未有任何相关报道。本研究中选用柠檬酸发酵工业菌株黑曲霉Aspergillus niger CGMCC 10142和代谢赭曲霉毒素黑曲霉Aspergillus niger CGMCC 1062分别作为出发菌株，首次在丝状真菌中针对Spt7的功能及应用展开基础研究。

发明内容