一种植物细胞分裂素狭霉素的生物合成基因簇及其生物材料以及在合成狭霉素中的应用的制作方法

技术特征：
1.一种植物细胞分裂素狭霉素的生物合成基因簇，其特征在于，所述植物细胞分裂素狭霉素的生物合成基因簇的核苷酸序列如seq id no：1中第255～8993位核苷酸序列，和seq id no：2中第91～8961位核苷酸序列所示；所述植物细胞分裂素狭霉素的生物合成基因簇共13个基因，负责狭霉素生物合成，包括：agmt1，位于seq id no:1中第255～1562碱基和seq id no:2中第91～1401碱基处，编码mfs转运蛋白，氨基酸序列如seq id no:3和seq id no:12所示；agmt2，位于seq id no:1中第1596～2795碱基和seq id no:2中第1498～2697碱基处，编码mfs转运蛋白，氨基酸序列如seq id no:4和seq id no:13所示；agmr，位于seq id no:1中第2856～3728碱基和seq id no:2中第2786～3754碱基处，编码转录调节因子，氨基酸序列如seq id no:5和seq id no:14所示；agma，位于seq id no:1中第4029～4610碱基和seq id no:2中第3961～4542碱基处，编码磷酸核糖水解酶，氨基酸序列如seq id no:6和seq id no:15所示；agmb，位于seq id no:1中第4607～5281碱基和seq id no:2中第4539～5213碱基处，编码had家族水解酶，氨基酸序列如seq id no:7和seq id no:16所示；agmc，位于seq id no:1中第5278～6357碱基和seq id no:2中第5210～6286碱基处，编码磷酸阿洛酮糖焦磷酸激酶，氨基酸序列如seq id no:8和seq id no:17所示；agmd，位于seq id no:1中第6341～7060碱基和seq id no:2中第6270～6989碱基处，编码磷酸阿洛酮糖异构酶，氨基酸序列如seq id no:9和seq id no:18所示；agme，位于seq id no:1中第7112～7648碱基和seq id no:2中第7061～7597碱基处，编码磷酸阿洛酮糖转移酶，氨基酸序列如seq id no:10和seq id no:19所示；agmf，位于seq id no:1中第7722～8993碱基和seq id no:2中第7690～8961碱基处，编码狭霉素c脱水酶，氨基酸序列如seq id no:11和seq id no:20所示。2.一种植物细胞分裂素狭霉素c的生物合成基因簇，其特征在于，包括：基因簇a、agma、agmb、agmc、agmd和agme基因。3.一种植物细胞分裂素狭霉素a的生物合成基因簇，其特征在于，包括基因簇b：agma、agmb、agmc、agmd、agme和agmf基因；或者agmf基因。4.一种agmf基因，其特征在于，所述agmf基因编码狭霉素c脱水酶agmf，其氨基酸序列为seq id no:11和seq id no:20所示，所述狭霉素c脱水酶agmf，以狭霉素c为底物，催化狭霉素c的体外生化反应获得狭霉素a。5.一种agma基因，其特征在于，所述agma基因编码的磷酸核糖水解酶agma催化amp水解生成腺嘌呤，为狭霉素的生物合成提供腺嘌呤前体。6.一种含有权利要求1
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3任一所述的狭霉素的生物合成基因簇或权利要求4所述的agmf基因或权利要求5所述的agma基因的表达盒。7.一种生物材料，其特征在于，包括：含有权利要求6所述的表达盒的重组表达载体；或/和含有所述重组表达载体的重组菌或转基因细胞系；或/和所述重组菌或转基因细胞系所表达的蛋白。8.一种权利要求1所述的狭霉素的生物合成基因簇或权利要求2所述的狭霉素c的生物
合成基因簇或权利要求3所述的狭霉素a的生物合成基因簇或权利要求4所述的agmf基因或权利要求5所述的agma基因或权利要求6所述的表达盒或权利要求7所述的生物材料在在合成狭霉素中的应用。9.一种狭霉素c的生物合成方法，其特征在于，所述方法包括：在缓冲体系下，以mg
2
、nadp

、atp和6
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磷酸果糖为底物，在所述基因簇a所表达的agma、agmb、agmc、agmd和agme的5个蛋白的共同作用下催化反应获得狭霉素c。10.一种狭霉素a的生物合成方法，其特征在于，所述方法包括：在缓冲体系下，以mg
2
、nadp

、atp和6
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磷酸果糖为底物，在所述基因簇b所表达的agma、agmb、agmc、agmd、agme和agmf的6个蛋白的共同作用下催化反应获得狭霉素a；或者以狭霉素c为底物，加入agmf蛋白催化狭霉素c的体外生化反应获得狭霉素a。

技术总结
本发明提供了一种植物细胞分裂素狭霉素的生物合成基因簇及其生物材料以及在合成狭霉素中的应用，所述基因簇的核苷酸序列为SEQ ID NO:1中所示第255～8993位序列，以及SEQ ID NO:2中所示第91～8961位序列，共包含9个基因，其中agmA,agmB,agmC,agmD,agmE和agmF是狭霉素生物合成过程中的必须基因，agmT1和agmT2是编码转运蛋白的基因，agmR为调控基因。本发明提供了狭霉素生物合成基因簇及相关蛋白信息，揭示了核苷类抗生素狭霉素的生物合成机制，为进一步遗传改造提供了材料和方法。本发明所提供的基因及其编码的蛋白也可以用来体外合成狭霉素。狭霉素。狭霉素。


技术研发人员：陈文青 于乐 邓子新 周文婷 佘一玄
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/10/8