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内生真菌紫杉醇生物合成调控基因的筛选和功能分析
  • 项目名称:内生真菌紫杉醇生物合成调控基因的筛选和功能分析
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:30970090
  • 申请代码:C010302
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:赵凯
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:黑龙江大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

在国家自然科学基金(30570025,已结题)和相关项目资助下,获得了高产紫杉醇菌株HDF-68(已申请国家发明专利),构建出了该菌株紫杉醇合成期消减非合成期的cDNA文库,筛选出了一批与紫杉醇合成相关的候选基因ESTs,有2条与紫杉醇合成有直接或密切相关;建立了针对该菌株的ATMT高效遗传转化体系。本项目以HDF-68为出发菌株,拟利用ATMT法对已获得的相关侯选基因进行打靶,进而根据转化子产紫杉醇量的变化来确定该侯选基因是否为HDF-68合成紫杉醇的调控基因;采用ATMT法转化HDF-68,获得转化子库,筛选紫杉醇产量发生变化的突变子,进而利用TAIL-PCR分离HDF-68合成紫杉醇的调控基因;最后,采用RACE获取HDF-68合成紫杉醇调控基因的全长,并在核酸和蛋白水平对其进行功能分析。该项目研究将为阐明微生物合成紫杉醇的代谢途径提供理论依据,为构建高产紫杉醇基因工程菌株奠定基础。

结论摘要:

按计划任务书约定的任务、考核目标及预期成果,本项目已完成了计划任务。在本项目资助下,在本项目资助下,构建了高产紫杉醇菌株与出发菌株差异表达的cDNA消减文库、紫杉醇产生菌紫杉醇合成期消减非合成期的cDNA文库和高比例全长cDNA文库,建立了紫杉醇产生菌的ATMT高效的遗传转化体系,筛选到了紫杉醇产量发生变化的突变子,并分离到了6个内生真菌紫杉醇生物合成调控基因,分别为紫杉二烯-5α-羟化酶基因、GGPP合成酶基因、紫杉烷-10β-羟化酶基因、紫杉二烯-5α-醇-乙酰基转运酶基因、紫杉烷-2α-羟化酶、紫杉烷-13α-羟化酶。发表了7篇与本项目相关的学术论文,其中SCI收录2篇,国家级刊物3篇;在中国科学技术出版社出版学术专著1部;申请国家发明专利4项,已获授权2项;获黑龙江省科学技术奖(自然科学)二等奖1项、哈尔滨市自然科学技术学术成果奖三等奖1项、黑龙江大学优秀科研成果奖三等奖1项。培养了6名硕士研究生完成了毕业论文。另外,还获得了特异性的抗紫杉醇单克隆抗体并建立了间接ELISA检测方法,为从内生真菌生物合成紫杉醇发酵液中迅速、高效地分离纯化和检测紫杉醇奠定了基础;同时,在高产紫杉醇基因工程菌株的构建方面也取得了一定的进展,已成功构建了高产紫杉醇菌株HDFS4-26(紫杉醇产量为516.37μg/L,授权号ZL 200810064048.3)的表达载体,为采用基因过量表达手段将筛选到的6个内生真菌紫杉醇生物合成过程中的酶基因导入菌株HDFS4-26,构建高产紫杉醇基因工程菌株奠定了基础。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 9
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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