[发明专利]一种解脂耶氏酵母杂合启动子及其应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，更具体地，涉及一种解脂耶氏酵母杂合启动子及其应用。本发明通过将不同数量的启动子上游激活序列和解脂耶氏酵母烯醇酶基因启动子串联，构建了一系列解脂耶氏酵母杂合启动子，并将置于报告基因及目的基因上游，控制基因表达以获取特定的最终产物产量，证实了烯醇酶杂合启动子用于解脂耶氏酵母中重组蛋白高效生产的可行性。本发明获得的杂合启动子具有大于或小于解脂耶氏酵母中现有启动子的强度，可适用于异源蛋白高效生产等应用，有助于解决解脂耶氏酵母中的杂合启动子可用性不足的问题，为该宿主的基因工程改造和合成生物学研究与应用提供了新的有效元件。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，更具体地，涉及一种解脂耶氏酵母杂合启动子及其应用。

背景技术

解脂耶氏酵母是一种隶属于子囊菌门的非常规酵母，美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)将其认定为GRAS(Generally Recognized as Safe)生物。该物种广泛分布于自然界和人类生活的各个角落，复杂的生存环境造就了其碳源的多样性，解脂耶氏酵母可使用糖类、多元醇、有机酸、乳酸盐、烷烃、脂肪酸、煎炸油等多种亲水性或疏水性碳源。解脂耶氏酵母拥有十分丰富的酶系，可作为蛋白质生产、代谢产物分泌、烷烃降解等多种生物化学反应的宿主，其产物广泛应用于食品、医药、能源、化工等多种领域。

解脂耶氏酵母的基因工程和合成生物学研究中，充分发挥重组菌的生产潜力需要精准高效地监测菌株的生长生产过程，因而，选择合适的启动子元件控制目的基因的转录表达尤为重要。该宿主中用于异源蛋白表达的启动子包括诱导型启动子、组成型启动子和杂合启动子。其中，诱导型启动子的诱导物大多不溶或难溶于水，不利于菌株发酵过程，主要用于该宿主中疏水产物的生产；组成型启动子难以表达一些可能产生细胞毒性的物质，且启动子强度常弱于由其改造得到的杂合启动子；杂合启动子一般由来自不同基因的元件序列组成，是解脂耶氏酵母中当前使用最为广泛的启动子。

目前，解脂耶氏酵母中可用的杂合启动子十分有限，已报到的杂合启动子多由xpr2基因的启动子的上游激活序列UAS1B与亮氨酸生物合成关键酶基因leu2最小启动子pLeu_min、翻译延伸因子-1α启动子pTEF、赤藓糖激酶启动子pEYK1等组合构建而成。解脂耶氏酵母基因工程菌的精准控制需要更多的杂合启动子调控基因的表达，以确保相应途径中的最佳通量或避免代谢负担。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种解脂耶氏酵母杂合启动子，并验证其应用于基因表达的可行性。本发明通过将不同数量的启动子上游激活序列和解脂耶氏酵母烯醇酶基因启动子串联，构建了一系列解脂耶氏酵母杂合启动子，并将置于报告基因及目的基因上游，控制基因表达以获取特定的最终产物产量；从而解决现有技术中解脂耶氏酵母基因工程菌的精准控制需要的杂合启动子调控基因的表达。

根据本发明第一方面，提供了一种解脂耶氏酵母杂合启动子，所述杂合启动子为将至少一个解脂耶氏酵母的xpr2基因的上游激活序列UAS1B和解脂耶氏酵母烯醇酶基因启动子串联得到。

优选地，所述解脂耶氏酵母的xpr2基因的上游激活序列UAS1B小于等于32个重复单元。

优选地，所述解脂耶氏酵母的xpr2基因的上游激活序列UAS1B为4、8、12、16、20、24、28或32个重复单元。

优选地，所述解脂耶氏酵母烯醇酶基因启动子为解脂耶氏酵母烯醇酶基因的起始密码子向前截取小于等于1300bp且大于等于100bp的任意长度。

优选地，所述解脂耶氏酵母烯醇酶基因启动子为解脂耶氏酵母烯醇酶基因的起始密码子向前截取100bp、125bp、150bp、175bp、200bp、300bp、400bp、700bp、1000bp或1300bp的序列。

根据本发明另一方面，提供了任一所述的解脂耶氏酵母杂合启动子用于启动异源目的基因表达的应用。