[发明专利]积累井冈霉亚基胺A的基因工程菌株及其构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物医药技术领域的基因工程菌株及其构建方法，具体是一种积累井冈霉亚基胺A的基因工程菌株及其构建方法。

背景技术

抗生素是由微生物、植物和动物等产生的，抗生素通过干扰靶细胞的一个或多个生理代谢过程而发挥作用。井冈霉素(jinggangmycin)是由吸水链霉菌井冈变种5008(Streptomyces hygroscopicus var.jinggangensis 5008)产生的一种农用抗生素，它与由吸水链霉菌柠檬变种(Streptomyces hygroscopicus var.limoneus)产生的有效霉素(validamycin)具有一致的化学结构。水稻纹枯病是水稻的常发病多发病，是我国水稻稳产高产的主要障碍，井冈霉素则主要用于水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)的防治，它具有高效、经济、毒性低、与环境相容性好等特点，是我国自主开发并且大规模生产的第一个农用抗生素，目前已成为产量最大的生物农药之一。井冈霉素的主要有效成分为井冈霉素A，它由井冈霉亚基胺A(validoxylamine A)和β-D-葡萄糖通过葡萄糖转移酶催化合成。井冈霉亚基胺A是一种弱碱性的多羟基化合物，主要基团有一个仲氨基(-NH-)，两个羟甲基(-CH₂OH)和六个羟基，分子式为C₁₄H₂₅NO₈。井冈霉亚基胺A与海藻糖的化学结构十分相似，对海藻糖酶有强烈的抑制作用。海藻糖酶广泛存在于昆虫和无脊椎动物中，在葡萄糖的转运和能量存储方面起重要作用。研究表明，将井冈霉亚基胺A注入昆虫体内，可以阻断海藻糖的水解，抑制昆虫体内葡萄糖的转运，导致昆虫失去飞行能力。井冈霉亚基胺A可用于控制一些有害昆虫和真菌的生长，因此，井冈霉亚基胺A可以开发成为生物杀虫剂。糖基转移酶基因valG负责将井冈霉亚基胺A和β-D-葡萄糖合成井冈霉素A，如果该基因突变后，会使井冈霉素A组分的前体物质井冈霉亚基胺A大量累积，从而得到一个井冈霉亚基胺A高产突变株，使开发和利用井冈霉亚基胺A成为现实。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种积累井冈霉亚基胺A的基因工程菌株及其构建方法，使得开发和利用井冈霉亚基胺A成为现实。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明涉及一种积累井冈霉亚基胺A的基因工程菌株，该工程菌株是在井冈霉素产生菌吸水链霉菌5008(Streptomyces hygroscopicus var.jinggangensis5008)染色体上引入基因突变，使得valG基因内部发生置换突变，从而导致井冈霉素生物合成途径中的糖基转移酶基因valG失去催化活性，使井冈霉素A组分的前体物质井冈霉亚基胺A大量累积，从而得到一个积累井冈霉亚基胺A的基因工程菌株LL-1。

所述置换突变具体为：糖基转移酶基因valG的806个碱基用阿泊拉霉素抗性基因置换。

所述阿泊拉霉素抗性基因的供体为质粒pSET152。

所述valG基因的806个碱基具体为：

tcgaggactt cgaggtcgtg gtgtccgacg atggctcgac agacaccacc cgcgacgtag   60

tgcggtccta cgaggaccgg ctgcgcatca agtacgtctt ccaggaagac cttggatacc  120

gagtcgccag cgcgcgcaac ggtggggcac gcctggcctc cgcgccactc ctggccttcc  180

tcgacactgg tgtcctggcg gggccgcagt acgtccagtc ggtccttgcc gcccatgccg  240

ggccggcgcc cgccaaggtg gtcctcggct gctgctacgg ctacgatccg cggaatcccc  300

atcccgaact ccactccctt gtcgaggagt tccccccgga ggaggccgtg agaagggtcg  360

gggacgcccc ctggttccag gacatgcggc ttccggagtt cactgcggtc gacttcgacc  420

taagccgtat gcacatgccc tggctgtggt tctggacgct caacgtgtcg ctgccggcag  480