深黄被孢霉△~6-脂肪酸脱氢酶基因的克隆及序列分析

γ－亚麻酸（ＧＬＡ,Ｃ１８：３△６,９,１２）是由△６－脂肪酸脱氢酶以亚油酸（ＬＡ,Ｃ１８：２△９,１２）为底物,在Ｃ６位脱氢形成的。由于在人体中,γ－亚麻酸是花生四烯酸、前列腺素类和白三烯类等生理活性物质的前体物,而深黄被孢霉是目前用于微生物发酵生产γ－亚麻酸的主要菌株。本文根据脂肪酸脱氢酶的保守区设计引物,利用反转录聚合酶链式反应从丝状真菌深黄被孢霉中克隆了编码△６－脂肪酸脱氢酶的ｃＤＮＡ,全长为１３７４个核苷酸,编码４５７ 个氨基酸,但与其他位点的脂肪酸脱氢酶不同的是, △６－脂肪酸脱氢酶在其序列的 Ｎ 端特有细胞色素 ｂ５（Ｃｙｔｂ５）区。这是国际上对深黄被孢霉△６－脂肪酸脱氢酶基因的首次报道。     

深黄被孢霉△^6—脂肪酸脱氢酶基因的克隆及序列分析

γ－亚麻酸（GLA,C18：3△^6,9,12）是由△^6-脂肪酸脱氢酶以亚油酸（LA,C18：2△^9,12)为底物,在C6位脱氢形成的。由于在人体中,γ－亚麻酸是花生四烯酸、前列腺素类和白三烯类等生理活性物质的前体物,而深黄被孢霉是目前用于微生物发酵生产γ－亚麻酸的主要菌株。本文根据脂肪酸脱氢酶的保守区设计引物,利用反转录聚合酶链式反应从丝状真菌深黄被孢霉中克隆了编码△^6-脂肪酸脱氢酶的cDNA,全长为1374个核苷酸,编码457个氨基酸,但与其他位点的脂肪酸脱氢酶不同的是,△^6-脂肪酸脱氢酶在其序列的N端特有细胞色素b5(Cytb5)区。这是国际上对深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因的首次报道。     

高山被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中的胞内表达

γ-亚麻酸（GLA）作为人体必需的不饱和脂肪酸,具有重要的营养和药用价值。Δ⁶-脂肪酸脱氢酶是γ-亚麻酸合成途径中的关键酶。为了在毕赤酵母中建立一种新的合成γ-亚麻酸的表达体系,将高山被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因与胞内表达载体pPIC3.5K连接,SacⅠ线性化后电击法转化毕赤酵母SMD1168,获得的转化子经PCR鉴定目的基因已整合到毕赤酵母的基因组中。用甲醇诱导表达,通过脂肪酸气相色谱和气相色谱质谱（GC-MS）联用分析表明高山被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中获得表达,γ-亚麻酸含量占总脂肪酸的16.26%。     

γ-亚麻酸产生菌的原生质体诱变育种

为了提高深黄被抱霉产生γ－亚麻酸的量,对原生质体进行了紫外线诱变,实验表明采用紫外线（UV）照射45s,可获得高产突变株,突变株MH₂₃、MH₁₈和MX₂₆分别比对照株M_6－22的γ－亚麻酸产量提高了70．7％、54．1％和53．6％．表明用原生质体进行诱变处理是较好的方法．     

高山被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中的胞内表达

γ-亚麻酸(GLA)作为人体必需的不饱和脂肪酸,具有重要的营养和药用价值。△^6-脂肪酸脱氢酶是γ-亚麻酸合成途径中的关键酶。为了在毕赤酵母中建立一种新的合成γ-亚麻酸的表达体系,将高山被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因与胞内表达载体pPIC3．5K连接,SacⅠ线性化后电击法转化毕赤酵母SMD1168,获得的转化子经PCR鉴定目的基因已整合到毕赤酵母的基因组中。用甲醇诱导表达,通过脂肪酸气相色谱和气相色谱-质谱(GC-MS)联用分析表明高山被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中获得表达,γ-亚麻酸含量占总脂肪酸的16．26％。     

用抗性筛选法选育γ-亚麻酸(GLA)高产菌株

以深黄被孢霉 (Mortierellaisabellina)为出发菌株 ,经紫外线诱变处理 ,采用抗性筛选法 ,直接在梯度平板上挑取抗脂肪酸脱氢酶抑制物抑芽丹 (maleichydrazide)的菌株进行初筛 ,然后经摇瓶发酵法测定相关性能指标进行复筛 ,获得一株生产性能比出发菌株显著提高的突变株M₈₀ ,其菌体收率达 25.10 g/L、油脂产率达 12.35g/L、γ 亚麻酸 (GLA)产率达771.88mg/L。     

深黄被孢霉发酵生产γ—亚麻酸的研究

以深黄色被孢霉ＡＳ３．３４１０（ＭｏｒｔｉｅｒｅａｌｌａｉｓｄｂｅｌｌｉｎａＡｓ３．３４１０）的变异株Ｍ６为出发菌株,γ－亚麻酸含量２１０ｍｇ／Ｌ。经紫外线和微波处理得到变异株Ｍ６－２２,摇瓶发酵γ－亚麻酸含量１１８１ｍｇ／Ｌ,２００升发酵罐发酵γ－亚麻酸含量达到１３５０ｍｇ／Ｌ,对２００升罐发酵的后提取工艺进行了研究,以乙醇和正己烷分步抽提效果最好,脲素包合法的实验结果表明,在７０～７５℃,３ｈ     

深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因在大豆中的表达

为在传统的油料作物大豆中产生r-亚麻酸,从深黄被孢霉中克隆的△^6-脂肪酸脱氢酶基因与植物表达载体pB1121连接,构建了重组质粒pBMICL-6,采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功的将该基因导人到栽培大豆吉林35、吉林43、吉林47、绥农10、绥农14和黑农37等品种中,获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析,证明外源基因已导人并整合到大豆的基因组中。Northern杂交结果表明该基因在转基因大豆的mRNA水平上获得表达。对转基因大豆种子进行脂肪酸成分分析,结果表明△。-脂肪酸脱氢酶基因获得表达,产生了r-亚麻酸,其含量最高可达27．067％,这是国内外深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因在大豆中表达的首次报道。     

高山被孢霉ATCC16266Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母中的表达

Δ⁶-脂肪酸脱氢酶是形成γ-亚麻酸的关键酶。从含有高山被孢霉Δ⁶-脂肪酸脱氢酶基因的重组质粒pTMACL6中,酶切出14kb的目的片段,亚克隆到大肠杆菌和酿酒酵母的穿梭表达载体pYES2.0,在大肠杆菌中筛选到含有目的基因的重组质粒pYMAD6,用醋酸锂方法转化到酿酒酵母的缺陷型菌株INCSc1中,在SC-Ura合成培养基中,选择得到酿酒酵母工程株YMAD6。在合适的培养基及培养条件下,加入外源底物亚油酸,经半乳糖诱导后,收集菌体。通过GC-MS对酵母工程株进行脂肪酸色谱分析,结果表明,产生了31.6%的γ-亚麻酸。这是迄今为止,国内外Δ⁶-脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母中表达量最高的报道。     

深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因烟草中的表达

γ-亚麻酸(GLA)是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多烯不饱和脂肪酸,在大多数油料作物种子中不含有GLA,而只含有其前体物亚油酸,只有少数油料植物种子中含有GLA,如夜来香（Oenothera spp）,琉璃苣（Borago officinalis）等。Δ⁶脂肪酸脱氢酶可将亚油酸转化为γ亚麻酸,为了能够在传统的油料作物种子中产生GLA,我们将从深黄被孢霉中克隆的Δ⁶脂肪酸脱氢酶基因,与植物表达载体pGA643连接,构建了重组质粒pGAMICL6,将其通过农杆菌介导法,导入模式植物烟草中。经PCR和Southern杂交分析表明该基因已导入并整合到烟草的基因组中,Northern杂交结果表明该基因在转基因烟草的mRNA水平上获得表达。对转基因植株进行脂肪酸分析,结果显示,GLA和十八碳四烯酸(OTA)分别占总脂肪酸含量的19.7%和3.5%。     

三种被孢霉的电泳核型分析

利用等强度均一电场（Ｃｏｎｔｏｕｒ－ｃｌａｍｐｅｄ Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ,ＣＨＥＦ）凝胶电泳技术比较了三种被孢霉菌株及两株诱变菌株的电泳核型。结果显示深黄被孢霉ＡＳ３．３４１０（Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ ｉｓａｂｅｌｌｉｎａ ＡＳ３．３４１０）及其诱变株Ｍ６－２２、ＭＨ２３具有相同的染色体ＤＮＡ分子的数目和大小,而与拉曼被孢霉ＡＳ３．３４１１（Ｍ．ｒａｍａｎｎｉａｎａ     

Δ12-脂肪酸脱氢酶基因在大肠杆菌中的表达*

把高山被孢霉 (Mortierellaalpina)和深黄被孢霉 (Mortierellaisabellina)的Δ¹²-脂肪酸脱氢酶基因亚克隆到大肠杆菌表达载体pET21a中 ,获得重组表达载体pMACL12和pMI CL12 ,并用氯化钙方法将重组表达载体转化到大肠杆菌BL21 (DE3)中。筛选阳性克隆进行培养 ,然后分离其细胞膜蛋白 ,并构建体外表达体系 ,同时加入外源性底物油酸进行表达。经气相色谱 (GC)分析表明 ,分别有 17.87%和 17     

高山被孢霉ATCC16266△^6—脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母中的表达

△^6－脂肪酸脱氢酶基因是形成γ－亚麻酸的关键酶。从含有高山被孢霉△^6－脂肪酸脱氢酶基因的重组质粒pT-MACL6中,酶切出1.4kb的目的片段,亚克隆到大肠杆菌和酿酒酵母的穿梭表达载体pYES2.0,在大肠杆菌中筛选到含有目的基因的重组质粒pYMAD6,用醋酸昔方法转化到酿洒酵母的缺陷型菌株INCSc1中,在SC－Ura合成培养基中,选择得到酿酒酵母工程株YMAD6。在合适的培养基及培养条件下,加入外源底物亚油酸,经半乳糖诱导后,收集菌体。通过GC－MS对酵母工程株进行脂肪酸色谱分析,结果表明,产生了31.6％的γ－亚麻酸,边是迄今为止,国内外△^6－脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母中表达量最高的报道。     

培养条件对钝顶螺旋藻(Sp)NS-90020脂肪酸组成和含量的影响

研究了不同培养条件对钝顶螺旋藻（Ｓｐ）ＮＳ－９００２０脂肪酸合成的影响,随着温度升高,其不饱和脂肪酸,γ－亚麻酸（ＧＬＡ）相对含量降低,总脂肪酸含量升高,当温度为４０℃时总脂肪酸和γ－亚麻酸绝对含量都是达到最大值,分别为７３．４ｍｇ／ｇ干重和１１．９ｍｇ／ｇ干重,当培养基中ＮａＣｌ浓度高于０．０１７ｍｇ／Ｌ时,其ＧＬＡ相对含量降低,但低于０．００１７ｍｏｇ／Ｌ时,对其脂肪酸组成无显著影响;氨水使其     

被孢霉MA—90发酵生产γ—亚麻酸的研究

本文研究了由被孢霉变株ＭＡ－９０生产了γ－亚麻酸的发酵条件,确定了最适碳源、氮源及Ｃ／Ｎ,初步建立了生产γ－亚麻酸的工艺条件．葡萄糖、蔗糖及天冬酰胺和尿素为最适碳、氮源。在Ｃ／Ｎ为２０／１,葡萄糖浓度为８０ｇ／Ｌ的条件下,油脂产量和油脂中γ－亚麻酸的含量分别为８．５ｇ／Ｌ和１４．１３％,γ－亚麻酸产量及生物量分别为１．．１５７ｇ／Ｌ和３１．２ｇ／Ｌ。后期适当降低培养温度和良好的通气条件均有利于γ－     

△6-脂肪酸脱氢酶对n-6和n-3途径中脂肪酸底物的偏好

添加α-亚麻酸作为底物,经半乳糖诱导,在含有少根根霉△6-脂肪酸脱氢酶基因的酿酒酵母总脂肪酸中检测到十八碳四烯酸的生成;同时添加亚油酸和α-亚麻酸时,检测到γ-亚麻酸和十八碳四烯酸生成,而且十八碳四烯酸的含量是γ-亚麻酸含量的3.81倍,表明在酿酒酵母中少根根霉△6-脂肪酸脱氢酶不仅能催化α-亚麻酸生成十八碳四烯酸,而且偏好n-3途径中的底物α-亚麻酸.同样,在改变少根根霉△6-脂肪酸脱氢酶基因的转译起始密码子周边序列后所构建的转基因酵母中,也得到类似的结果,而且各种目的脂肪酸的含量均有明显提高.     

用抗性筛选法选育γ—亚麻酸（GLA）高产菌株

以深黄被孢霉（Mortierella isabellina）为出发菌株,经紫外线诱变处理,采用抗性筛选法,直接在梯度平板上挑选取抗脂肪酸脱氢酶抑制物抑芽丹（maleic hydrazide）的菌株进行初筛,然后经摇瓶发酵法测定相关性能指标进行得筛,获得一株生产性能比出发菌株显提高的突变株M80,其菌体收率达25.10g/L、油脂产率达12.35g/L、γ-亚麻酸（GLA）产率达771.88mg/L。     

被孢霉△~9脂肪酸脱饱和酶基因保守区的cDNA克隆及结构分析

被孢霉被广泛采用用于发酵生产γ-亚麻酸、花生四烯酸和EPA等多不饱和脂肪酸。为了解决发酵产率过低等诸多问题,我们拟采用基因工程技术改造生产菌株。通过对已克隆△~9脂肪酸脱饱和酶基因的分析,合成一组简并引物,PCR扩增了被饱霉△9脂肪酸脱饱和酶基因的保守区。结果表明被抱霉△9脂肪酸脱饱和酶基因保守区由537个核苷酸组成,共编码179个氨基酸。其与迄今为止发表的微生物面△9脂肪酸脱饱和酶基因有很高的同源性。这是被饱霉△~9脂肪酸脱饱和酶基因研究的次次报道。     

深黄被孢霉M6—22△^6—脂肪酸脱氨酶基因在酿酒酵母中的表达

应用PCR技术,从含有深黄被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因的重组粒pTMICI6中,扩增出1.38kb的目的片段,亚克隆到大肠杆菌和酿酒酵 母的穿梭表达载体pYES2.0,在大肠杆菌中筛选到含有目的基因的重组质粒pYMID6, 用酶酸锂方法转化到酿酒酵母的缺陷型菌株INVScl中,在SC－Ura合成培养基中,选择到酵母工程株YMID6,在合适的培养基及培养条件下,加入外源底物亚油酸,经半乳糖诱导后,收集菌体,通过GC－MS对酶母工程株所含的全部脂肪酸进行色谱分析,结果表明,γ－亚麻酸的含量占酵母总脂肪酸的8．69%.     

雅致枝霉△6-脂肪酸脱氢酶基因的克隆及在酿酒酵母中的表达

根据真菌△^6 -脂肪酸脱氢酶基因保守的组氨酸Ⅱ区和Ⅲ区附近保守序列设计兼并引物进行RT-PCR,得到雅致枝霉（Thamnidium elegans）As3．2806△^6 -脂肪酸脱氢酶基因459bp部分cDNA序列,然后通过快速扩增cDNA末端技术（RACE）向两端延伸得到1504bp的△^6 -脂肪酸脱氢酶基因全长cDNA序列。序列分析表明有一个1377bp、编码459个氨基酸的开放阅读框TED6。推测的氨基酸序列与已知其他真菌的△^6 -脂肪酸脱氧酶基因的氨基酸序列比对,具有3个组氨酸保守区、2个疏水区及N末端细胞色素b5融合区。将此编码区序列亚克隆到酿酒酵母缺陷型菌株INVSel的表达载体pYES2.0中,构建表达载体pYTED6,并在酿酒酵母INVSel中异源表达。通过气相色谱（GC）和气相色谱,质谱（GC-MS）分析表明,该序列在酿酒酵母中获得表达,产生γ-亚麻酸（GLA）的含量占酵母总脂肪酸的7．5％。证明此序列编码的蛋白能将外加的亚油酸转化为γ-亚麻酸,是一个新的有功能的△^6 -脂肪酸脱氢酶基因（GenBank．AY941161）。