一种产麦角酸的工程菌及其构建方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116024107A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202210932973.3(74)专利代理机构北京秉文同创知识产权代理(22)申请日2022.08.04事务所(普通合伙)11859专利代理师孙富利陈少丽(83)生物保藏信息CGMCCNo.238982021.12.31(51)Int.Cl.C12N1/15(2006.01)(71)申请人中国科学院青岛生物能源与过程研C12N15/80(2006.01)究所C12P17/18(2006.01)地址266100山东省青岛市崂山区松岭路C12R1/645(2006.01)189号申请人浙江博崤生物制药有限公司上海医药工业研究院有限公司(72)发明人吕雪峰陈少欣杨勇周宇杜思雨张璇胡明哲吴磊冯磊黄雪年权利要求书1页说明书7页序列表（电子公布）附图3页(54)发明名称一种产麦角酸的工程菌及其构建方法与应用(57)摘要本发明公开了一种产麦角酸的雀稗麦角菌及其构建方法与应用。本发明公开的一种产麦角酸的麦角菌的构建方法，包括在麦角菌中阻断非核糖体多肽合成酶g5167表达的步骤。本发明通过敲除g5167基因阻断麦角酰胺合成而实现麦角酸的积累，再在此基础上进行发酵工艺的优化和发酵液处理的优化，使得构建得到的菌株的麦角酸产量进一步显著提高。可以利用本发明的菌株直接发酵生产麦角酸，从而代替工业上碱水解麦角新碱的方法，降低成本，提高生产效率，减少环境污染。CN116024107ACN116024107A权利要求书1/1页1.一种产麦角酸的基因工程菌株，所述基因工程菌株的出发菌株为雀稗麦角菌(Clavicepspaspali)，其特征在于，所述基因工程菌株为将雀稗麦角菌中的非核糖体多肽合成酶进行基因突变所得到的。2.根据权利要求1所述的基因工程菌株，其特征在于，所述基因突变包括通过基因缺失、基因插入或基因取代的方式导致基因功能或活性丧失的步骤。3.一种利用权利要求1或2的基因工程菌株制备总麦角酸的方法，所述方法包括将权利要求1或2的基因工程菌株接种至培养基进行发酵的步骤，所述总麦角酸包括麦角酸和/或异麦角酸。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述培养基的成分包括山梨醇，琥珀酸，玉米浆干粉，酵母提取物，FeSO4·7H2O，ZnSO4·7H2O，MgSO4·7H2O。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在发酵液中添加酸对发酵液进行处理的步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述处理为在发酵液中添加终浓度为5％‑20％(体积/体积)的酸进行处理的步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理为添加酸后进行室温放置。8.一种提高基因工程菌株所生产的总麦角酸的方法，所述方法包括将权利要求1或2的基因工程菌株接种至培养基进行发酵的步骤，所述总麦角酸包括麦角酸和/或异麦角酸；其特征在于，所述步骤还包括在发酵液中添加酸对发酵液进行处理的步骤。9.一种构建权利要求1或2所述的基因工程菌株的方法，其特征在于，所述方法包括对出发菌株雀稗麦角菌(Clavicepspaspali)的非核糖体多肽合成酶(g5167)进行基因突变的步骤。10.权利要求1或2所述的基因工程菌株在制备麦角酸中的应用。2CN116024107A说明书1/7页一种产麦角酸的工程菌及其构建方法与应用技术领域[0001]本发明属于生物技术领域，涉及一种产麦角酸的雀稗麦角菌及其构建方法与应用。背景技术[0002]麦角生物碱是由麦角菌产生的一类吲哚类化合物，目前已知的麦角生物碱有九十多种，其中一部分能与中枢神经系统和血管中的血清素、多巴胺和肾上腺素受体表现出强烈的相互作用，因此有一定的药理作用。而麦角酸作为麦角生物碱的核心结构，是许多麦角生物碱类药物的合成前体，如尼麦角林、卡麦角林等，具有很高的应用价值，但由于麦角酸在中国为管制品，目前在国内的研究和交易较为受限。[0003]现有的麦角酸生产工艺一般是先通过雀稗麦角菌(Clavicepspaspali)发酵合成麦角酰胺，然后通过碱水解方式破坏酰胺键生成麦角酸，这种方法耗时耗力且污染环境。基因工程改造是一种有效的遗传育种技术。通过基因工程改造方法对麦角菌进行遗传改造，使之能够直接发酵生产麦角酸，可以降低生产成本，同时减少环境污染，从而提高产品的市场竞争力。[0004]目前麦角菌的遗传改造方法主要有原生质体转化和农杆菌转化，原生质体转化主要用于黑麦麦角菌(Clavicepspurpurea)，而雀稗麦角菌由于原生质体再生能力较差基本上都是使用农杆菌转化的方法，但此方法与原生质体转化相比周期较长，过程较繁琐。另外目前对于雀稗麦角菌产麦角新碱的发酵工艺研究较成熟，但产麦角酸的发酵工艺还