用于茉莉酸生物合成的代謝改造細胞的制作方法

本發明的領域涉及可用于生產茉莉酸分子的細胞、酶和工藝。更具體而言，本公開涉及相對于相應的親本宿主細胞過表達具有12-氧代植物二烯酸還原酶(opr)活性的多肽的重組宿主細胞。

背景技術：

1、由細胞培養物生產化學制品是生物技術的重要應用。通常，開發此類生物生產方法的步驟可能包括(1)選擇適當的宿主細胞，(2)消除導致不期望的副產物的代謝途徑，(3)在酶活性水平和轉錄水平兩者上解除所需途徑的控制，以及(4)在所需途徑中過表達適當的酶。

2、茉莉酸(“ja”)是化學式為c6h6o2的有機化合物。它及其衍生物通常稱為“茉莉素(jasmonates)”，并且在農業、香料和香精以及生物制藥領域中具有許多應用。傳統上，絲狀真菌一直是生物合成茉莉素的唯一商業上可行的來源。然而，產率趨于與真菌形態高度相關聯，而真菌形態對于在常規發酵罐裝置中的茉莉酸生產提出了巨大的挑戰。

3、據信高等植物根據圖4中概述的生物合成途徑合成茉莉酸。酶12-氧代植物二烯酸還原酶(opr，ec?1.3.1.42)催化12-氧代植物二烯酸(12-opda)還原成3-氧代-2-(順式-2'-戊烯基)-環戊烷-1-辛酸(opc8)，這是茉莉酸的生物合成途徑中的關鍵步驟：

4、

5、opr屬于老黃酶(oye)家族，并且利用nadph和黃素單核苷酸(fmn)用于還原opda的雙鍵(schaller和weiler，1997)。專用于茉莉酸生物合成的植物opr酶已得到充分表征，并且相應的基因已得到克隆(schaller和weiler，1997)。相比之下，盡管作為天然產物的茉莉酸首次從絲狀真菌物種可可毛色二孢(lasiodiplodia?theobromae)中進行分離(aldridge等人，1971)的事實，但關于茉莉酸生物合成的真菌途徑的了解相對較少。

6、最近的研究已顯示了，與高等植物類似，真菌也使用丙二烯氧化物和opda作為ja生物合成的關鍵中間體(oliw和hamberg，2017)，指示了同源性搜索可以用于鑒定與茉莉酸的生物合成相關的植物基因的真菌對應物。然而，已證實了可可毛色二孢中的環戊烯酮還原機制與植物中的不同。在植物中，還原黃素輔因子似乎位于opda側鏈的α面上，而在已知的真菌酶中，這存在于環戊烯酮平面的β面上(tsukada等人，2010)。植物和真菌opr酶中的環戊烯酮烯烴還原的立體選擇性中的此類差異可能提示了它們在序列和結構方面的差異。

7、引文列表

8、非專利文獻

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技術實現思路

0、發明概述

1、在第一個方面，本發明提供了包含產生茉莉酸的代謝途徑的重組宿主細胞。宿主細胞相對于相應的親本宿主細胞過表達具有12-氧代植物二烯酸還原酶(opr)活性的多肽。多肽包含與如seq?id?no:1中所示的氨基酸序列具有至少90％同一性的氨基酸序列。

2、在第二個方面，本發明涵蓋了用于生產茉莉酸的生物合成方法，其包括：培養根據上述第一個方面的重組宿主細胞；并且從重組細胞和培養基中的至少一種中回收茉莉酸。

3、在第三個方面，本文提供了包含產生茉莉酸的代謝途徑的重組宿主細胞，其中相對于相應的親本宿主細胞，所述宿主細胞過表達編碼具有12-氧代植物二烯酸還原酶(opr)活性的多肽的基因，其中所述基因包含與如seq?id?no:2中所示的多核苷酸序列具有至少90％同一性的多核苷酸序列。

4、在第四個方面，本文提供了用于生產茉莉酸的生物合成方法，該方法包括：培養上述第三個方面的重組細胞；并且從重組細胞和培養基中的至少一種中回收茉莉酸。

5、在第五個方面，本文提供了用于生產具有12-氧代植物二烯酸還原酶(opr)活性的多肽的生物合成方法，該方法包括：培養上述第三個方面的重組細胞；并且從重組細胞和培養基中的至少一種中回收具有12-氧代植物二烯酸還原酶(opr)活性的多肽。

6、盡管本公開內容可以進行各種修改和替代形式，但其具體實施方案在附圖中以實例的方式顯示，并且將在本文中詳細描述。然而，應該理解，本文呈現的附圖和詳細描述并不預期將本公開內容限制于所公開的特定實施方案，但相反的是，意圖是涵蓋落入如通過所附權利要求定義的本公開內容的精神和范圍內的所有修改、等同方案和替代方案。

7、本發明的其它特征和優點參考附圖，在本發明的優選實施方案的下述詳細描述中將變得顯而易見。