以5-羟基β-吲哚基丙氨酸为底物生物法合成N-乙酰基-5-甲氧基色胺的方法与流程

技术特征：
1.一种以5-羟基β-吲哚基丙氨酸为底物生物法合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)利用所述的合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺蛋白编码基因或能够表达合成5-羟基β-吲哚基丙氨酸蛋白编码基因的重组基因工程菌，以5-羟基β-吲哚基丙氨酸为底物，生物发酵合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺，所述的能够表达合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺蛋白编码基因包括5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc；5-羟色胺产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat、acs；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt、mat；2)从1)的体系中分离得到n-乙酰基-5-甲氧基色胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：5-羟基产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat的核苷酸序列如seq id no:2-10中任一序列所示；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt的核苷酸序列如seq id no:12-18中任一序列所示。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc的核苷酸序列如seq id no:1所示；5-羟色胺产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因acs的核苷酸序列如seq id no:11所示；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因mat基因核苷酸序列如seq id no：19所示。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：5-羟基产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat的核苷酸序列如seq id no:2，seq id no:3，seq id no:5，seq id no:6和seq id no:10中任一序列所示；所述n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt的核苷酸序列如seq id no:13或seq id no:18所示。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：5-羟基产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat的核苷酸序列如seq id no:10中任一序列所示，n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt的核苷酸序列如seq id no:13所示；或5-羟基产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat的核苷酸序列如seq id no:10中任一序列所示，n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt的核苷酸序列如seq id no:18所示。6.一种包含所述合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺所有酶编码基因的重组载体，所述的合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺蛋白编码基因包括5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc；5-羟色胺产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat、acs；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt、mat。7.一种重组基因工程菌，所述重组基因工程菌为包括权利要求6所述的重组载体的重组基因工程菌，或为将合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺蛋白编码基因中的部分酶基因整合入宿主细胞的基因组表达，其余酶基因在质粒中表达后转入前述宿主细胞中得到的重组基因工程菌，所述的合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺蛋白编码基因包括5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc；5-羟色胺产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat、acs；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt、mat。8.根据权利要求7所述的重组基因工程菌，5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc基因在宿主细胞的基因组上表达，其他目的酶基因在质粒中表达后转入基因
组表达了5-羟基β-吲哚基丙氨酸产5-羟色胺途径关键酶基因ddc基因的宿主细胞中。9.权利要求8所述的重组基因工程菌的构建方法，其特征在于：将包括所述合成n-乙酰基-5-甲氧基色胺所有酶编码基因的重组载体转入到宿主细胞中，得到重组基因工程菌；或将一部分目的酶基因整合入宿主细胞的基因组表达，其余目的酶基因在质粒中表达后转入前述宿主细胞中得到重组基因工程菌，包括以下步骤：将5-羟色胺产n-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因aanat和acs放入同一质粒串连表达；n-乙酰-5-羟色胺产n-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因comt和mat放入同一质粒串连表达；将上述质粒共同转化至基因组上表达了ddc基因的宿主细胞中，得到重组基因工程菌。10.根据权利要求9所述的重组基因工程菌的构建方法，其特征在于：所述的宿主细胞为大肠杆菌宿主细胞，优选为bl21(de3)，δtrpr(ddc)，δtnaa，δsped大肠杆菌宿主细胞；即以bl21(de3)为出发菌株，将基因组上的trpr基因替换为ddc基因，并敲除tnaa基因和sped基因。

技术总结
本发明提供了以5-羟基β-吲哚基丙氨酸为底物生物法合成N-乙酰基-5-甲氧基色胺的方法。本发明提供了N-乙酰基-5-甲氧基色胺高产菌株，其用于以5-羟基β-吲哚基丙氨酸为底物生物法合成N-乙酰基-5-甲氧基色胺的方法，N-乙酰基-5-甲氧基色胺的合成产量高。进一步通过5-羟色胺产N-乙酰-5-羟色胺途径关键酶基因AANAT的筛选和N-乙酰-5-羟色胺产N-乙酰基-5-甲氧基色胺途径关键酶基因COMT的筛选及组合筛选，显著提升了生物合成N-乙酰基-5-甲氧基色胺的产量。色胺的产量。


技术研发人员：赵云现 展全乐 杨志彬 崔金旺 胡江林 田皓博 刘婵 蒋硕生
受保护的技术使用者：河北维达康生物科技有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8