[发明专利]一种大肠杆菌高强度组合启动子及其应用

说明书

本发明公开了一种大肠杆菌高强度组合启动子及其应用，属于合成生物技术领域。本发明提供了高转录强度启动子P_ssrA、P_dnaKJ、P_grpE、P_alsRBACE和高翻译强度启动子P_rpsT。分别将P_ssrA、P_dnaKJ、P_grpE、P_alsRBACE和P_rpsT融合后得到4种具有高表达强度的组合启动子。该组合启动子的最高强度为10mM阿拉伯糖诱导的P_BAD启动子的1.7倍。该组合启动子是一种安全且高效的基因表达元件。

技术领域

本发明涉及一种大肠杆菌高强度组合启动子及其应用，属于合成生物技术领域。

背景技术

作为基因表达的第一个控制元件，通过调控启动子的强度来控制其下游基因的表达水平成为了最直接有效的手段。在代谢工程改造过程中，模块化等策略利用不同拷贝数的质粒和IPTG诱导的启动子成功的对代谢路径的多个基因表达水平进行了微调，极大地增加了目的产物产量。

目前，大肠杆菌中最常用的是一系列的诱导型启动子，然而由于诱导型启动子的数量限制，因此这些启动子往往难以做到对每一个基因表达强度进行精确调控。微生物的基因组上携带有大量的天然启动子，这些启动子强度多样，具有应用于代谢工程改造的巨大潜力。然而，由于大部分组成型启动子的强度未知，以及与强度对应的启动子精确序列未知使得直接利用组成型启动子进行基因表达困难重重。此外大部分的天然启动子的转录强度于基因的翻译强度不统一，往往具有高转录水平的启动子翻译的蛋白质却并不高，而低转录水平的启动子却拥有较高的蛋白质表达水平。基因组上往往多个启动子、增强子和衰减子等元件共同调节一个基因的表达，因此不同长度的启动子区域其功能也不尽相同。如何找到具有高转录强度和高翻译强度的组成型启动子成为了关键。

发明内容

为了解决上述问题，本发明首先提供了一组大肠杆菌组成型启动子，明确测定出其转录强度和翻译强度，提供了其明确的DNA序列。本发明为避免基因表达过程中的诱导剂添加提供了选择，同时可用于调节多基因的表达途经，控制菌体代谢流向。

所述大肠杆菌组成型启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.6～9任一所示。

本发明还提供一种表达载体，具有核苷酸序列如SEQ ID NO.6～9任一所示的启动子。所述表达载体的骨架包括常见的大肠杆菌的表达载体。

本发明提供应用所述启动子构建的重组菌。

在本发明的一种实施方式中，所述重组菌的宿主包括各种现有大肠杆菌表达宿主。

在本发明的一种实施方式中，应用所述启动子构建的重组菌，是利用所述的启动子连接目的基因，构建重组质粒，并在宿主中表达。

在传统的基因工程研究中，诱导型启动子常常被用来表达相关基因，然而由于需要添加诱导剂和难以实现同时对多个基因表达强度进行微调，诱导型启动子难以应用于多基因表达途径。来源于基因组的组成型启动子往往由于其表达强度较低同样难以满足要求。本发明提供的4种具有梯度强度的高强度组合启动子不需要额外的添加诱导剂，具备高转录强度和高翻译强度，同时其具有一定的强度梯度(启动子强度跨度为7.7倍)可用于对多基因表达途径进行微调。

具体实施方式

材料与方法

大肠杆菌JM109用于质粒构建，大肠杆菌K12MG1655用于表达蛋白测定启动子强度。

实施例1