[发明专利]一种高产香叶醇葡萄糖苷的大肠杆菌表达菌株及其应用

说明书

本发明提供了一种高产香叶醇葡萄糖苷的大肠杆菌表达菌株，属于基因工程技术领域，所述大肠杆菌表达菌株共表达乙酰乙酰辅酶A硫解酶基因、羟甲基戊二酰辅酶A合成酶基因、羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶基因、甲羟戊酸激酶基因、磷酸甲羟戊酸激酶基因、焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶基因、异戊烯基焦磷酸异构酶基因、香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*、香叶醇合成酶基因、香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*和糖基转移酶基因。所述大肠杆菌表达菌株生产香叶醇葡萄糖苷产量高、质量可靠、应用前景好。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其涉及一种高产香叶醇葡萄糖苷的大肠杆菌表达菌株及其应用。

背景技术

香叶醇是无环单萜类化合物，具有温和典雅的玫瑰香气，天然存在于玫瑰精油、香叶油、香茅油、玫瑰草油等200多种精油中。香叶醇广泛用于花香型日用香精，食用香精，酯类香料等，亦是制造香草醇，香草醛、柠檬醛、羟基香草醛、紫罗兰酮和维生素A的原料。香叶醇入药具有平喘、改善肺通气功能和降低气道阻力的功用，临床用于治疗慢性支气管炎。香叶醇具有提高机体免疫功能，且有起效快，副作用小的优点，已经作为癌症治疗的化学预防剂在使用。香叶醇用于抗菌和驱虫，是市场中驱蚊、驱虫产品中的重要成分。

香叶醇葡糖苷本身无香气，性质稳定，在葡萄糖苷酶作用或高温条件下可缓慢释放香气物质。如在化妆品，食品等中添加香叶醇葡糖苷，可被皮肤、食品等中的微生物分泌的糖苷酶分解缓慢释放出香叶醇，在茶叶、卷烟、烘焙食品或熏香剂等中添加香叶醇葡糖苷，可在高温条件下释放出香叶醇，达到释香、增香，香气持久的效果。香叶醇在香精香料产业领域、药物产业领域具有广泛的应用，市场需求量大。香叶醇葡糖苷作为香叶醇的缓释物，具有广阔的市场前景。

香叶醇葡萄糖苷具有以下特征：geranyl-β-D-glucopyranoside，分子式为C₁₆H₂₈O₆，分子量为316.39，结构式如式I所示

现有技术中对于香叶醇葡萄糖苷的生产多采用以香叶醇为底物进行化学合成的方法，化学合成多存在环境污染、合成步骤复杂、得率低等问题。随着合成生物学技术的进步，以环境友好的微生物发酵生产香叶醇糖苷成为发展趋势。然而目前尚无以葡萄糖等简单碳源从头合成香叶醇葡萄糖苷工程菌株的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高产香叶醇葡萄糖苷的大肠杆菌表达菌株及其应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种高产香叶醇葡萄糖苷的大肠杆菌表达菌株，所述大肠杆菌表达菌株共表达乙酰乙酰辅酶A硫解酶基因atoB、羟甲基戊二酰辅酶A合成酶基因HMGS、羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶基因tHMGR、甲羟戊酸激酶基因ERG12、磷酸甲羟戊酸激酶基因ERG8、焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶基因MVD1、异戊烯基焦磷酸异构酶基因idi、香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*、香叶醇合成酶基因GES、香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*和糖基转移酶基因AdGT4.

优选的，所述香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，所述香叶基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

优选的，所述香叶醇合成酶基因GES的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示；所述糖基转移酶基因AdGT4的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。