[发明专利]一种真菌来源的启动子元件及其应用

说明书

本发明涉及生物技术与基因工程技术领域，公开了一种真菌来源的启动子元件及其应用，具体涉及一种真菌来源的具有启动子活性的多核苷酸及其在生产有机酸与酶制剂中的用途。利用本发明具有启动子活性的多核苷酸可以用于增强目标基因的表达，进而可以提高菌株的有机酸、相关酶的产量，具有较广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术、生物工程和基因工程技术领域，涉及具有启动子活性的多核苷酸，以及利用启动子活性的多核苷酸增强目标基因表达的方法、提高菌株有机酸或酶制剂产量的方法。

背景技术

真菌是生物产业领域极为重要的工业菌株，广泛用于有机酸、酶制剂等工业生产。以黑曲霉为例，黑曲霉是有机酸与酶制剂产业极为重要的工业菌株。目标基因的高效表达是实现真菌高产有机酸和酶制剂的关键，而启动子元件是影响基因高效表达的最重要的调控元件，不仅可以调控目标基因的表达，控制代谢流向目标产品，提高目标产品的产量与生产效率；还可以通过强启动子来直接提高酶制剂等目标蛋白的产量。

目前，已有文献报道了真菌中的强启动子，如构巢曲霉三磷酸甘油醛脱氢酶P_gpdA启动子，泡盛曲霉谷氨酸脱氢酶P_gdhA启动子等（雷达，许杨等，曲霉属蛋白表达中高效启动子的应用研究[J]，食品工业科技，2013，34(13)：342－345），其中，来源于构巢曲霉的P_gpdA启动子是目前已报道的商业化较好且普遍认为是真菌中的强启动子。Xu等(Xu Y， Zhou Y，Cao W， Liu H.Improved Production of Malic Acid in  Aspergillus nigerbyAbolishing Citric Acid Accumulation and Enhancing Glycolytic Flux.ACS SynthBiol. 2020. 9(6):1418-1425)利用该启动子来强化糖酵解途径后，使苹果酸/葡萄糖的转化率从1.27 mol/mol提高至1.64 mol/mol，从而提高了苹果酸的产量。然而，目前还需要丰富适用于各种不同用途的启动子活性的核酸分子。比如，开发活性更高的启动子或与目标基因适配性更好的启动子，将有利于增强有机酸合成相关基因的表达，增强酶制剂的表达，从而更具工业应用潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种来源于真菌的具有强启动子活性的多核苷酸序列，该具有强启动子活性的多核苷酸能够提高有机酸相关基因、酶制剂编码基因的表达强度，从而提高有机酸、酶制剂的产量，具有工业应用潜能。在此基础上，完成了本发明。

一方面，本发明提供了一种真菌来源的启动子元件，为具有强启动子活性的多核苷酸，其中，所述多核苷酸选自如下（a）-（d）中组成的组中的任一项：

（a）包括如SEQ ID NO：1-2任一序列所示的核苷酸序列；

（b）包含如SEQ ID NO：1-2任一序列所示的核苷酸序列的反向互补序列；

（c）在高严格性杂交条件下，能够与（a）或（b）或（c）所示的核苷酸序列杂交的序列，并仍具有启动子活性；

（d）与（a）或（b）或（c）所示的核苷酸序列具有至少90%，可选至少95%，优选至少97%，更优选至少98%，最优选至少99%的序列同一性，且仍具有启动子活性的序列。

优选地，具有启动子活性的多核苷酸是核苷酸序列如SEQ ID NO：1-2任一序列所示的多核苷酸。

第二方面，本发明提供了一种转录表达盒，其中所述转录表达盒包括第一方面的启动子，可选地，所述转录表达盒还含有蛋白编码基因，所述蛋白编码基因与所述具有启动子活性的多核苷酸可操作地连接。