3-磷酸甘油酰基转移酶的突变酶及其编码基因和应用
本发明涉及3‑磷酸甘油酰基转移酶的突变酶及其编码基因和应用，属于生物化学、分子生物学和代谢领域。运用定点突变技术构建了58个GPAT9突变基因，结合GPAT特异的酵母遗传互补法，剖析单一和多个氨基酸位点改变对GPAT9酶活性的影响。发现AtGPAT9中6个位于酰基转移酶保守结构域外的氨基酸残基（85、114、119、230、237、322）的改变能够显著影响酶活性。这些氨基酸之间存在交互作用，如三个位点同时突变的Y85W/N119H/S237N能使AtGPAT9活性大幅上升，加速酵母生长并促进三酰甘油的合成，表达这一突变酶的酵母细胞中三酰甘油含量比表达野生型BnGPAT9的增加了45.7%。
发明专利
CN202310291681.0
2023-03-23
CN116286709A
2023-06-23
C12N9/10(2006.01)
浙江农林大学
林怡馨;陈丹丹;刘宏波;柯星星;郑月萍;郑志富
311300 浙江省杭州市临安市锦城镇环城北路88号
洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)
王艳艳
浙江;33
1.3-磷酸甘油酰基转移酶的突变酶，其特征在于：是在3-磷酸甘油酰基转移酶GPAT9的关键活性位点发生单个氨基酸残基或多个氨基酸残基的定点突变，GPAT9的酶活性发生改变； 所述关键活性位点包括：如SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列的第85位、第114位、第119位、第230位、第237位、第322位。 2.根据权利要求1所述的3-磷酸甘油酰基转移酶的突变酶，其特征在于：含有所述定点突变的氨基酸所编码的蛋白质具有比野生型3-磷酸甘油酰基转移酶更强的酶活性； 所述单个氨基酸残基的定点突变为如下（Ⅰ）或（Ⅱ）： （Ⅰ）与氨基酸序列如SEQ ID NO：4的野生型BnGPAT9相比，第114位氨基酸残基由苏氨酸变为亮氨酸、或第230位氨基酸残基由天冬酰胺变为天冬氨酸； （Ⅱ）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第119位氨基酸残基由天冬酰胺变为组氨酸； 所述多个氨基酸残基的定点突变为如下（1）~（11）中的任意一种： （1）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、119位氨基酸残基由酪氨酸、天冬酰胺分别变为色氨酸、组氨酸； （2）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、114、119位氨基酸残基由酪氨酸、亮氨酸、天冬酰胺分别变为色氨酸、苏氨酸、组氨酸； （3）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、119、237位氨基酸残基由酪氨酸、天冬酰胺、丝氨酸分别变为色氨酸、组氨酸、天冬酰胺； （4）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、114、119、237位氨基酸残基由酪氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、丝氨酸分别变为色氨酸、苏氨酸、组氨酸、天冬酰胺； （5）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、119、230位氨基酸残基由酪氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸分别变为色氨酸、组氨酸、天冬酰胺； （6）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，85、119、235位氨基酸残基由酪氨酸、天冬酰胺、丙氨酸分别变为色氨酸、组氨酸、苏氨酸； （7）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第85、237位氨基酸残基由酪氨酸、丝氨酸分别变为色氨酸、天冬酰胺； （8）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第40、85、237位氨基酸残基由丝氨酸、酪氨酸、丝氨酸分别变为精氨酸、色氨酸、天冬酰胺； （9）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第119、237位氨基酸残基由天冬酰胺、丝氨酸分别变为组氨酸、天冬酰胺； （10）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第119、230、237位氨基酸残基由天冬酰胺、天冬氨酸、丝氨酸分别变为组氨酸、天冬酰胺、天冬酰胺； （11）与氨基酸序列如SEQ ID NO：2的野生型AtGPAT9相比，第119、235、237位氨基酸残基由天冬酰胺、丙氨酸、丝氨酸分别变为组氨酸、苏氨酸、天冬酰胺。 3.编码权利要求2所述3-磷酸甘油酰基转移酶的突变酶的基因。 4.权利要求1或2所述的3-磷酸甘油酰基转移酶的突变酶、或权利要求3所述的基因在油脂合成调控方面的应用。