本申请涉及合成生物学技术领域,具体公开了一种产大麻萜酚的微生物细胞及其构建方法与应用。一种产大麻萜酚的微生物细胞包括宿主细胞,宿主细胞包括牻牛儿焦磷酸的合成途径、橄榄醇的合成途径和异戊烯基转移酶突变体。构建方法为:以产牻牛儿焦磷酸的宿主细胞yCAN10为基础,构建橄榄醇的合成途径,形成yCG02;在yCG02整合橄榄醇合成酶OLS的拷贝基因,得yCG03;在yCG03整合乙酰辅酶A羧化酶突变体ACC1(S659A,S1157A),得yCG04;在yCG04整合异戊烯基转移酶突变体,得yCG05,即产大麻萜酚的微生物细胞。应用为从碳源生产大麻萜酚,缓解了当前市场上大麻萜酚资源缺口较大的问题。
1.一种产大麻萜酚的微生物细胞,其特征在于,包括宿主细胞,宿主细胞包括牻牛儿焦磷酸的合成途径、橄榄醇的合成途径和异戊烯基转移酶突变体。
2.根据权利要求1所述的一种产大麻萜酚的微生物细胞,其特征在于,所述宿主细胞为酿酒酵母(S. cerevisiae)、解脂耶氏酵母(Y. lipolitica)、毕赤酵母(Picha pastoris)、黑曲霉(Aspergillus niger)和大肠杆菌(E. coli)的中一种。
3.根据权利要求1所述的一种产大麻萜酚的微生物细胞,其特征在于,橄榄醇的合成途径为在宿主细胞上表达酰基激酶(CsAAE1)和橄榄醇合成酶(OLS)得到;
所述CsAAE1的DNA序列为SEQ ID NO.1,其包含SEQ ID NO.2的氨基酸序列;
所述OLS的DNA序列为SEQ ID NO.3,其包含SEQ ID NO.4的氨基酸序列。
4.根据权利要求1所述的一种产大麻萜酚的微生物细胞,其特征在于,所述异戊烯基转移酶突变体为NphB1、NphB2和CsPT4n中的一种;
大麻萜酚(Cannabigerol,简称CBG)是一种不具有精神活性的大麻素,在大多数大麻植物中都以微量存在,常见株种中含量不到1%,因其与人体内的G蛋白偶联受体CB1和CB2结合后,具有诸如抗肿瘤、抗炎症、抗氧化、保护神经、免疫调节及治疗癌症等功能而备受关注。同时,CBG还对甲氧西林耐药性的金黄色葡萄菌有杀菌效果。随着CBG在生物医药领域中的开发和利用,CBG已在生物医药领域中开始崭露头角,据预测相关CBG到2030年的产值预计达到千亿美元,被称为“大麻素中的爱马仕”。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请在微生物细胞中构建了新的生产大麻萜酚的途径,减少了大麻萜酚酸脱羧产大麻萜酚具有产率低、副产物多的附带问题。
2、通过设计大麻萜酚的合成新途径,在为生物细胞中构建大麻萜酚的合成路线,从碳源直接获得大麻萜酚产物,无需进行脱羧处理,简约了步骤,提升了产率。
3、本申请的微生物细胞通过放大生产,可大量制备高纯度的大麻萜酚,不受环境和土地资源限制。
技术合作
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。