[发明专利]Pa2643基因在调控成团泛菌合成草欧菌素A产量中的应用

说明书

本发明公开了Pa2643基因在调控成团泛菌合成草欧菌素A产量中的应用，所述Pa2643基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；所述应用的途径为通过破坏Pa2643基因的功能，来提高成团泛菌合成草欧菌素A的产量。本发明基于上述应用获得了一株可高产草欧菌素A的成团泛菌工程菌ZJU23‑Pa2643，此成团泛菌工程菌ZJU23‑Pa2643是通过敲除成团泛菌ZJU23中的Pa2643基因获得的，将此成团泛菌工程菌ZJU23‑Pa2643接种至KB液体培养基中发酵72h，即可使发酵液中草欧菌素A的产量高达197.9mg/L，是野生型成团泛菌ZJU23的2.28倍。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及Pa2643基因在调控成团泛菌合成草欧菌素A产量中的应用。

背景技术

草欧菌素A(Herbicolin A)是由成团泛菌(Pantoea agglomerans)ZJU23产生的一种次生代谢产物。草欧菌素A对稻瘟病菌、禾谷镰刀菌、灰葡萄孢等植物病原真菌以及白色念珠菌、烟曲霉等人体条件致病菌均具有抑制效果。草欧菌素A(结构式如式(1))具有独特的抑菌机制，其可通过结合禾谷镰刀菌细胞膜上的麦角甾醇，破坏膜上脂筏的结构，从而发挥抑菌活性，可作为良好的生物源农药用于生物防治。草欧菌素A具有许多优点，但是其生产成本巨大，所以提高其产量成为降低其生产成本的核心问题。

目前，生产草欧菌素A的方法主要为微生物发酵法，目前尚未有报道通过化学合成法获得草欧菌素A。微生物发酵法主要是通过微生物发酵获得草欧菌素A，具有工艺相对简单、环境友好、条件温和和成本低等优势。

然而，现有的生物法也仍存在一定的缺陷，其中，产量不高是阻碍微生物发酵法工业化进程最主要的缺陷。因此，急需找到一株可高产草欧菌素A的微生物以克服上述缺陷。

目前，提高细菌次生代谢产物产量的方法主要有优化发酵条件，基因突变筛选高产菌株，代谢工程等。负责草欧菌素A生物合成的相关基因在成团泛菌ZJU23的基因组上成簇分布。迄今为止，涉及草欧菌素A生物合成途径中相关转录调控因子及其调控机制的研究仍旧很少。

发明内容

本发明提供了Pa2643基因在调控成团泛菌合成草欧菌素A产量中的新用途，并据此获得破坏Pa2643基因功能后的成团泛菌基因工程菌，将其发酵来生产草欧菌素A，显著提高了成团泛菌草欧菌素A的产量。

具体技术方案如下：

本发明提供了Pa2643基因在调控成团泛菌合成草欧菌素A产量中的应用，所述Pa2643基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；所述应用的途径为破坏Pa22基因的功能，来提高成团泛菌合成草欧菌素A的产量。

在本发明的研究中，挖掘到与草欧菌素A基因簇转录负调控相关的基因Pa2643，敲除这个调控蛋白基因，可以显著提高草欧菌素A的产量。

Pa2643基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，该基因共编码307个氨基酸，是一个转录调控因子，沉默Pa2643基因方式可以是多种的，例如：基因敲除，基因沉默等。

进一步地，所述应用的途径为通过敲除成团泛菌的Pa2643基因，来提高成团泛菌合成草欧菌素A的产量。

更进一步地，所述成团泛菌为成团泛菌(Pantoea agglomerans)ZJU23，菌株保藏编号为CGMCC No.16174，保藏日期为2018年7月30日。

本发明还提供了一种成团泛菌基因工程菌，所述成团泛菌基因工程菌为Pa2643基因被敲除的成团泛菌(Pantoea agglomerans)ZJU23；所述Pa2643基因的核苷酸序列如SEQID No.1所示。

进一步地，所述基因工程菌内还包含质粒pKD46。