[发明专利]一种基于含硫蛋白过表达提高微生物有机硒合成能力的方法及应用

摘要

本发明公开的一种基于含硫蛋白过表达提高微生物有机硒合成能力的方法，属于有机硒生物合成技术领域，通过给微生物基因组中导入外源含硫蛋白基因，并将其在高硒低硫环境中进行培养。在外源含硫蛋白过表达中，含硫氨基酸(半胱氨酸和甲硫氨酸)中的硫会被硒取代合成硒代硫氨基酸，进而合成含硒蛋白，实现微生物的高效有机硒合成。该技术基于硒与硫的替代竞争关系，提出了借用含硫蛋白进行有机硒合成的方案，通过生物技术手段构建含硫的外源蛋白，在转染的微生物中形成含硒蛋白，即有机硒。不仅高效富硒而且其安全性得以保障。

主权项

1.一种基于含硫蛋白过表达提高微生物有机硒合成能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)氨基酸序列和基因序列的确定从蛋白质序列数据库中筛选出甲硫氨酸和半胱氨酸个数占全蛋白氨基酸个数20％以上的含硫蛋白，得到含硫蛋白的氨基酸序列；或者，直接设计含硫蛋白的氨基酸序列；再根据氨基酸序列反推其密码子序列，依据待改造的微生物的密码子偏好性，对密码子序列进行优化，得到可过量表达的含硫蛋白基因序列；2)重组表达载体的构建采用基因合成法合成含硫蛋白基因，并采用常规基因工程操作方法将其整合进表达型质粒中并转化进保存宿主中保存，获得重组表达载体；3)转化和筛选将重组表达载体导入待改造微生物宿主中，通过常规筛选验证步骤获得可过量表达含硫蛋白的重组微生物；4)表达将重组微生物在含硒环境中进行培养并表达，在微生物表达含硫蛋白时，环境中的硒被吸收以代替含硫氨基酸中的硫生成硒代硫氨基酸，进而合成含硒蛋白，得到富含有机硒的微生物。