[发明专利]表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌HW1株及其应用

说明书

本发明公开了一种高效表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌HW1株及其应用，该菌株为从野生蛇足石杉(Huperzia serrata石杉科，石杉属)内生细菌中分离获得，属于苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)HW1株，其氨基序列如SEQ ID NO：1所示。本发明苏云金芽孢杆菌HW1株，作为治疗阿尔茨海默病的生物菌株，将其优良的产石杉碱甲高效表达基因转入其他模式菌株中，通过基因改造获得更多的优良性状，此外还可通过诱变育种达到菌株的进一步优化。对其研究将会为生物合成工业化生产石杉碱甲，保护植物资源、解决临床一线用药需求、降低治疗阿尔茨海默病医药费用有着巨大意义。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种高效表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌菌株，本发明还涉及该菌株的应用。

背景技术

目前，乙酰胆碱酯酶抑制剂类药物在阿尔茨海默病药物市场上处于主导地位。石杉碱甲为从民间草药蛇足石杉中分离获得的新型石松类单体生物碱，是一种强效的可逆性的胆碱酯酶抑制剂，具有多靶点作用，对乙酰胆碱酯酶的抑制作用为毒扁豆碱的3倍、加兰他敏的30倍，而且外周不良反应低，是治疗阿尔茨海默病临床优选药物之一。

源于天然植物的药物开发历史悠久且富有生命力，植物提取获得石杉碱甲是目前最简便的一种方式，但植物提取获得石杉碱甲已面临植物资源匮乏瓶颈；化学合成生产石杉碱甲仍是研发重要途径之一，但合成步骤繁琐、代价昂贵，很难获得纯光学活性的合成物。

因此利用从野生蛇足石杉内生细菌中筛选分离具有产石杉碱甲能力的菌株对于治疗阿尔茨海默病和保护植物资源意义重大。虽然目前国内外已有对产石杉碱甲菌株进行开发和研究，但苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）具备产石杉碱甲功能却鲜有报道。对已获得的苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis） HW1株可通过生物技术改造菌株为获得石杉碱甲工业化生产提供新的菌种资源。同时，通过对其菌株产石杉碱甲机理的研究，利用合成生物学使其获得更优良稳定的产石杉碱甲性状和能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌HW1株，解决植物提取获得石杉碱甲面临植物资源匮乏瓶颈、化学合成步骤繁琐、代价昂贵，很难获得纯光学活性的合成物的问题。

本发明的另一个目的是提供一种高效表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌HW1株作为治疗阿尔茨海默病的功能菌株在生物合成制药方面的应用。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种高效表达石杉碱甲的苏云金芽孢杆菌HW1株，菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏中心，保藏编号：CGMCC No.21398，保藏日期为2020年12月18日。

本发明所采用第一种技术方案的特点还在于，

菌株从野生蛇足石杉（Huperzia serrata）内生细菌中分离获得，属于苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）HW1株，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

菌株高效表达石杉碱甲培养条件为：

（1）培养基：马铃薯 300g，葡萄糖 20g，蒸馏水1000ml；

（2）培养条件：25℃，220r/min；

（3）装液量：250ml锥形瓶，装液量为100ml；

（4）培养时间：3天。

菌株的实验室保存条件为：（1）菌株每次在培养基固体斜面传代后，生长时间为24h；（2）保存菌种条件为4℃，12h后再将其放置-25℃冰箱中进行保存。