[发明专利]4株可高效合成人参皂苷Ro合成途径中间产物或终产物的工程酵母菌及方法

说明书

本发明“4株可高效合成人参皂苷Ro合成途径中间产物或终产物的工程酵母菌及方法”属于合成生物学及代谢工程领域。4株工程酵母菌分别是：保藏号为CGMCC No.23731的一株可高效合成金盏花苷E的工程酵母菌CE‑P1，保藏号为CGMCC No.23732的一株可高效合成竹节参皂苷Ⅳa的工程酵母菌IVA‑P1，保藏号为CGMCC No.23733的一株可高效合成姜状三七苷R1的工程酵母菌R1‑P1，保藏号为CGMCC No.23734的一株可高效合成人参皂苷Ro的工程酵母菌Ro‑P1。上述工程酵母菌稳定，生长周期短，培养条件温和，培养成本低，目标产物产量高，实现了目标化合物的高效从头合成。

技术领域

本发明属于合成生物学及代谢工程领域，具体涉及4株可高效合成人参皂苷Ro合成途径中间产物或终产物的工程酵母菌及方法。

背景技术

人参皂苷(Ginsenoside)是一种固醇类化合物，又称三萜皂苷。主要存在于人参属药材中。人参皂苷被视为是人参中的主要活性成分，具有多种药理、生理活性，其中包括：抗肿瘤、兴奋中枢神经、抗疲劳、改善记忆与学习能力、促进DNA、RNA合成、缓解疲劳、延缓衰老、抑制血小板凝集、抗休克作用，改善心肌缺血和缺氧、治疗和预防冠心病、增强心肌功能、保护人体自身免疫系统等等，因此各类人参皂苷被广泛用于身体保健和肿瘤、各种不同原因引起的心肌收缩性衰竭、肝病等的治疗。

人参皂苷都具有相似的基本结构，都含有由30个碳原子的甾烷类固醇核。他们依糖苷基架构的不同而被分为两组：达玛烷型和齐墩果烷型。其中达玛烷型为人参皂苷的主要构型，近年来一直是研究的热点，关于达玛烷型人参皂苷的微生物合成也越来越多。而齐墩果烷型人参皂苷在自然条件下存在较少，例如稀有人参皂苷Ro，在植物中含量较低(约0.4％)，因此研究较少，而人参皂苷Ro具有消炎、解毒、抗血栓、抑制酸系血小板凝结以及抗肝炎、活化巨噬细胞的作用，具有很高的研究价值，但其天然合成途径未知(今年刚刚有报道后两步的糖基修饰酶)、糖基修饰多复杂(两种、共三个)导致其从头合成难度大。人参皂苷Ro及其前体化合物竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1都尚未有利用微生物从头合成的报道。

发明内容

为了填补本领域的上述空白，本发明提供4株工程化酵母菌可高效参与人参皂苷合成途径，并实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。

本发明专利解决技术问题所采取的技术方案是：

一株可高效合成金盏花苷E的工程酵母菌CE-P1，其特征在于，其保藏号为CGMCCNo.23731。

一种高效合成金盏花苷E的方法，其特征在于，培养保藏号为CGMCC No.23731的工程酵母菌CE-P1；优选地，所述培养指将工程酵母菌CE-P1接种YPD培养基培养3-7天优选5天；优选地，所述接种指将OD₆₀₀为2-5的工程酵母菌CE-P1的种子液按体积比5％-15％优选10％接种至YPD培养基中；优选地，培养条件为28-30℃。

一株可高效合成竹节参皂苷Ⅳa的工程酵母菌IVA-P1，其特征在于，其保藏号为CGMCC No.23732。

一种可高效合成竹节参皂苷Ⅳa的方法，其特征在于，培养保藏号为CGMCCNo.23732的工程酵母菌IVA-P1；优选地，所述培养指将工程酵母菌IVA-P1接种YPD培养3-7天优选5天；优选地，所述接种指将OD₆₀₀为2-5的工程酵母菌IVA-P1的种子液按体积比5％-15％优选10％接种至YPD培养基中；优选地，培养条件为28-30℃。

一株可高效合成姜状三七苷R1的工程酵母菌R1-P1，其特征在于，其保藏号为CGMCC No.23733。