[发明专利]一种促进丙酮酸分泌的基因、其提取方法和应用

说明书

本发明提出一种基因psa C，所述基因psa C的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。由所述的基因psa C编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明还提出所述基因psa C的提取方法和应用。本发明提供了基因psa C的核苷酸序列；通过异源表达克隆得到的基因，利用大肠杆菌可高效产生丙酮酸；克隆得到的溶磷基因具有将难溶磷转化为有效磷的效果。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种促进丙酮酸分泌的基因及其应用。

背景技术

微生物在生长过程中能够分泌各种有机酸，比较常见的有机酸有琥珀酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、苹果酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、甲酸、丙酸、富马酸和草酸。这些有机酸具有多种作用，在农业上，能够溶解土壤无机磷提高土壤磷素的利用率，有机酸与土壤中铁、铝、钙等离子螯合，从而使难溶磷转化为有效磷，提高磷肥利用率。

丙酮酸分子式CH₃COCOOH，可通过乙酰CoA和三羧酸循环实现体内糖、脂肪和氨基酸间的互相转化，在三大营养物质的代谢联系中起着重要的枢纽作用，是参与整个生物体基本代谢的中间产物之一。丙酮酸用途和广泛，可用于生产色氨酸、苯丙氨酸和维生素B的主要原料，是生物合成L-多巴的原料，也是乙烯聚合物的起始剂，是杀菌剂噻菌灵的中间体，也是一种食品用香料；丙酮酸及它生成的盐，在医药领域应用很广，用于生产镇静剂、抗氧剂、抗病毒剂、合成治疗高血压的药物等等。

微生物的溶磷机理大致分为5种：有机酸、氢质子(NH₄-N供应)、磷酸酶(蛋白质)、螯合作用和氧化还原，其中产生有机酸是一种主要的溶磷方式，有机酸能与铁、铝、钙等离子螯合，从而使难溶磷转化为有效磷(唐超西,龚明波，2012，中国农业科学,45(18):3792-3800.)。

关于溶磷相关基因研究以细菌为主，其主要机制是将葡萄糖直接氧化产生葡萄糖酸(GA)，其中葡萄糖酸的合成是由葡萄糖脱氢酶(GDH)和协同因子吡咯喹啉奎宁(PQQ)完成(Goldstein AH，1999，FEMS Microbiology Ecology,30(4):295-300.)。目前关于真菌溶磷相关基因的克隆也有报道，主要是以黑曲霉和草酸青霉为主，但其数量非常少，主要机制也不是很明确，也有报道从草酸青霉中克隆到的基因编码合成苹果酸脱氢酶在大肠杆菌中表达，分泌苹果酸、乳酸、醋酸、柠檬酸、草酸等有机酸从而使难溶磷溶解(Gong MB,2014,Canadian Journal of Microbiology,60:1-5)。

目前，在ncbi数据库中发布了真菌Aspergillus niger CBS 513.88(XM_001398218.2)的全基因组序列，与本发明序列同源性都为99％，该基因编码的蛋白与Aspergillus niger CBS 513.88编码的蛋白disulfide isomerase(XP_001399725.1)的蛋白同源性为100％以及Aspergillus kawachii IFO 4308编码的蛋白disulfide isomerase(GAA82152.1)的蛋白同源性为99％，但未报到其具有产生丙酮酸的功能。其它报道的都为假定蛋白，没有进行功能分析。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种促进分泌丙酮酸的基因psa C。

本发明的另一目的是提出所述基因psa C的提取方法。

本发明的第三个目的是提出所述基因psa C的应用。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种基因psa C，所述基因psa C的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

一种所述的基因psa C编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明所述基因psa C的提取方法，包括步骤：