[发明专利]3-酮脂酰辅酶A硫解酶基因RKACAA1-2及其应用

说明书

本发明公开了一种3‑酮脂酰辅酶A硫解酶基因RKACAA1‑2，其核苷酸序列如SEQID NO:1所示，该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示；该基因是从红冬孢酵母（Rhodosporidium kratochvilovae）YM25235中分离得到，将该基因通过转化转入到红冬孢酵母YM25235中，实验结果显示RKACAA1‑2基因的过表达会引起YM25235菌株类胡萝卜素合成水平的提高；本发明通过基因工程手段对微生物进行改造，来提高微生物体内类胡萝卜素的产量，为类胡萝卜素大规模商业化生产奠定基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域和遗传工程领域，涉及一种3-酮脂酰辅酶A硫解酶基因 RKACAA1-2及其应用。

背景技术

类胡萝卜素（Carotenoid）是一类重要天然色素的总称，属萜类物质中的一类，具有多个共轭双键，颜色一般呈黄色、橙色或红色。类胡萝卜素的结构以类异戊二烯为基本单位，大多数典型的类胡萝卜素化学结构中含有40个碳原子，由8个类异戊二烯聚合而成。依据碳骨架末端化学基团的类型，可将类胡萝卜素划分为两大类别。一类为含有环状结构的闭环式类胡萝卜素，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶黄素、花青素等。另一类为不含有环状结构的开环式类胡萝卜素，如八氢番茄红素、番茄红素等。目前，已在高等植物、动物、真菌等生物体中发现800多种天然类胡萝卜素，其中有约50种能够转化为维生素A，α-胡萝卜素、β-叶黄素和β-胡萝卜素作为维生素A原对人体非常重要。

研究表明，类胡萝卜素是一类种类繁多、具有多种功能的脂溶性物质，其具有特殊营养价值，有转换为必需维生素的能力，它是一类能够给动植物提供天然色彩的重要天然色素，同时也是一种重要的抗氧化剂。典型的类胡萝卜素有β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素等，其中β-胡萝卜素具有抗氧化、抗癌、维生素A原、预防眼睛老年性黄斑病变、延缓衰老、提高免疫力等重要生理保健功能，番茄红素可以提高自身组织、细胞的抗氧化、增强免疫系统能力和效维持人体健康的作用，而叶黄素则是视网膜中黄斑色素的重要组成部分，可以过滤蓝光，防止视网膜受损等。类胡萝卜素种类繁多，不同的类胡萝卜素具有不同的生理功能，被广泛应用于医药、保健、食品、饲料的营养强化和着色等各个方面。

类胡萝卜素可通过生物（植物、微生物）提取法和化学合成法获取。其中化学合成色素的安全性备受质疑，一些化学合成类胡萝卜素（如虾青素）已被发现有害并且禁止药店销售。随着生物技术的发展和人们对食品安全的认识不断提高，生物提取法获得的天然来源的类胡萝卜素需求量越来越大。植物来源的天然类胡萝卜素生产成本相对较高，且受季节影响，而微生物来源的天然类胡萝卜素由于具有天然、高效、生产成本低、易实现工业化的优点而受到科研工作者的青睐。

发明内容

本发明提供了一种3-酮脂酰辅酶A硫解酶基因 RKACAA1-2，该基因是从红冬孢酵母（ Rhodosporidium kratochvilovae）YM25235中分离得到；该基因核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示或与SEQ ID NO:1互补的核苷酸序列，该基因序列长为1263bp（碱基），该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示的多肽。

本发明另一目的是将上述3-酮脂酰辅酶A硫解酶基因 RKACAA1-2应用在促进微生物生产类胡萝卜素中。

所述红冬孢酵母( Rhodosporidium kratochvilovae) YM25235具有生产周期短、遗传稳定、生产安全等优点。