[发明专利]新型ATP:柠檬酸裂解酶基因

说明书

本申请为下述申请的分案申请。 

发明名称：新型ATP：柠檬酸裂解酶基因 

申请日：2008年10月24日 

申请号：200880113428.X(PCT/JP2008/069372) 

技术领域

本发明涉及新型ATP：柠檬酸裂解酶基因。 

背景技术

脂肪酸是构成磷脂、甘油三酯等脂质的重要成分。含有2个以上不饱和键的脂肪酸总称为多不饱和脂肪酸(PUFA)，已知有花生四烯酸、二高-γ-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等，具有种种生理活性(非专利文献1)。虽然期待此多不饱和脂肪酸在各个领域的应用，但其中也包含在动物体内不能合成的多不饱和脂肪酸。因此，开发出了培养各种微生物以获得多不饱和脂肪酸的方法。还进行了用植物生产多不饱和脂肪酸的尝试。在这种情况下，已知多不饱和脂肪酸例如作为甘油三酯等脂质的组成成分，在微生物的菌体内或植物种子中积累。 

此种在动物、植物及微生物中的新型脂肪酸合成如下进行，乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶(ACC)催化生成丙二酰CoA，丙二酰CoA和乙酰CoA由脂肪酸合成酶催化合成脂肪酸。已知这些反应在动物、微生物等中的细胞质中进行，在植物中的叶绿体中进行。 

作为这些在细胞质中新合成的脂肪酸、胆固醇的原料的乙酰CoA通过ATP：柠檬酸裂解酶(E.C.2.3.3.8，以下有时也记为ACL)的作用由柠檬酸供给。 

ACL是催化以下反应的酶。 

式1 

该酶在真核生物中的动物、植物、霉菌等中广泛分布，其在细胞内定位于细胞质(非专利文献2)。至今为止已用一些生物报道了ACL基因。例如，在动物中，已克隆了作为来自智人(Homo sapiens)及褐家鼠(Rattus norvegicus)的基因的ACL基因(非专利文献3、非专利文献4)。在植物中，已克隆了作为来自拟南芥(模式种哥伦比亚)(Arabidopsis(ecotype Columbia))的基因的ACLA-1、-2、-3和ACLB-1、-2(非专利文献5)。在丝状菌中，已克隆了作为来自大孢粪壳霉菌(Sordaria macrospora)的基因的ACLA和ACLB基因(非专利文献6)。 

已报到了作为脂质生产菌高山被孢霉(Mortierella alpina)(以下有时也记为“高山被孢霉(M.alpina)”)，在细胞质组分中有ATP：柠檬酸裂解酶活性(非专利文献7)。 

至今为止，使用这些已知ACL基因已进行了如下尝试，使来自大孢粪壳霉菌(Sordaria macrospora)的ACL基因与脂肪酸合成酶(FAS)同时在酵母中高表达，从而提高宿主的总脂肪酸量(专利文献1)；或使来自褐家鼠(Rattus norvegicus)的ACL基因在植物内高表达，从而增加宿主的总脂肪酸量(非专利文献8)。 

专利文献1美国专利公报第2006/0051847 

非专利文献1Lipids.，39，pp1147(2004) 

非专利文献2Adv Appl Microbiol.，51，pp1-51(2002) 

非专利文献3Eur J Bio Chem.，204，pp491-499(1992) 

非专利文献4J Bio chem.，265，pp1430-1435(1990) 

非专利文献5Plant Physiology.，130，pp740-756(2002) 

非专利文献6Curr.genet.，37，pp189-93(2000) 

非专利文献7Microbiology.，146，pp2325-2331(2000) 

非专利文献8Plant Physiology.，122，pp1231-1238(2000) 

发明内容

但是，从至今为止已报道的ACL基因即使导入宿主细胞使其表达，也未能确认出其单独的效果，及能使其表达的宿主具有局限性等的观点来看，该基因还不完善。因此，希望鉴定出与目前为止不同的可增加宿主中的总脂肪酸量或脂质量的新型基因。