[发明专利]异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母及其构建方法

说明书

本发明公开了异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母及其构建方法，其构建方法为：将优化后的糖基转移酶GTK1基因和优化后的糖基转移酶UGT1基因转入生产原人参二醇PPD的酿酒酵母，得到重组菌1；敲除重组菌1的二酰基甘油酰基转移酶DGA1基因并过表达二酰甘油激酶DGK1基因，得到重组菌2，敲除重组菌2的β‑葡萄糖水解酶EGH1基因，过表达磷酸葡萄糖变位酶PGM1基因和UDP葡萄糖焦磷酸化酶UGP1基因，得到重组菌3；实验证明，重组菌1、2、3发酵得到人参皂苷F2的产量依次为15.5mg/L，20.15mg/L与44.83mg/L。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母及其构建方法及应用。

背景技术

人参皂苷F2(简称为F2)属于人参二醇型皂苷，是Rb1、Rb2、Rc和Rd等失去若干糖基代谢降解形成的次级皂苷之一，皂苷元的C-3位和C-20位均为Glc糖基。F2是一种白色粉末，在人参中含量极其微少，仅存在于人参茎叶皂苷中，但其在抑制肿瘤、抗氧化等方面具有突出的效果，且由于尺寸较小，亲水性好，细胞膜渗透性强，生物利用度高，在人体中的吸收利用率高达70％，在抑制肿瘤、细胞保护、抑制肥胖、抗炎症等医药领域前景优良。

虽然F2具有很高的药用价值，但由于天然产量很少，制备技术方面存在空白，因此利用合成生物学相关技术构建细胞工厂，通过生物法获取高纯度高产量的F2对医药研发和传统药食资源开发利用都具有重要意义。近年来，采用合成生物学技术异源合成了一些天然产物，但在微生物中高产量异源合成人参皂苷F2还未见报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母。

本发明的第二个目的是提供第二种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母。

本发明的第三个目的是提供第三种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母。

本发明的第四个目的是提供第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的构建方法。

本发明的第五个目的是提供第二种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的构建方法。

本发明的第六个目的是提供第三种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的构建方法。

本发明的第七个目的是提供第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母发酵生产人参皂苷F2的应用。

本发明的第八个目的是提供第二种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母发酵生产人参皂苷F2的应用。

本发明的第九个目的是提供第三种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母发酵生产人参皂苷F2的应用。

本发明的技术方案概述如下：

第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的构建方法，包括如下步骤：

将优化后的糖基转移酶GTK1基因和优化后的糖基转移酶UGT1基因转入生产原人参二醇PPD的酿酒酵母，得到第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母；

所述优化后的糖基转移酶GTK1基因的核苷酸序列以SEQ ID NO.1所示；

所述优化后糖基转移酶UGT1基因的核苷酸序列以SEQ ID NO.2所示。

第二种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的构建方法，包括如下步骤：

敲除上述第一种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母的二酰基甘油酰基转移酶DGA1基因并过表达二酰甘油激酶DGK1基因，得到第二种异源合成人参皂苷F2的重组酿酒酵母；

所述二酰基甘油酰基转移酶DGA1基因的核苷酸序列以SEQ ID NO.3所示；