CN117511902A - 糙皮侧耳来源的麦角硫因合成基因及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了糙皮侧耳来源的麦角硫因合成基因及其应用。本发明提供了用于合成麦角硫因的成套蛋白，由PoEgt1‑1蛋白(SEQ ID No.1)和PoEgt2‑1蛋白(SEQ ID No.2)组成。本发明利用来源于糙皮侧耳Pleurotus ostreatus CGMCC No.6232的麦角硫因合成酶PoEgt1‑1和PoEgt2‑1在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达，构建了麦角硫因异源合成工程菌株。本发明有助于进一步丰富麦角硫因生物合成元件，为后续通过代谢工程和合成生物学手段构建高产工程菌种奠定基础。

Description

糙皮侧耳来源的麦角硫因合成基因及其应用

技术领域

本发明涉及合成生物学领域，具体涉及糙皮侧耳来源的麦角硫因合成基因及其应用。

背景技术

麦角硫因(L-Ergothioneine,EGT)是一种在真菌中发现的天然含硫氨基酸，稳定性好，水溶性好，在食品、饮料、化妆品、膳食补充剂等领域有广阔的应用前景。

近年来，生物合成麦角硫因由于其成本较低，原料易获取且对环境友好等优势受到广泛关注。生物法合成麦角硫因主要有细菌途径和真菌途径：细菌途径最初是在原核生物耻构分枝杆菌中发现的，以组氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为关键中间代谢产物，需要五步反应，有五个关键基因参与；真菌途径(图1)最初是在粗糙脉孢菌中发现的，是以组氨酸、半胱氨酸、SAM为关键中间代谢产物，只需要三步反应，两个关键酶参与。在细菌途径中，麦角硫因的合成需要γ-谷氨基半胱氨酸当底物，与细胞内另一种重要的调节代谢物——谷胱甘肽的合成形成竞争关系，影响麦角硫因的生成。而真菌途径不仅避免了麦角硫因与谷胱甘肽的竞争关系，且构建工程菌株时仅需要引入两个关键酶基因，后续的表达调控相对简单。因此，当下的工程菌株的研究主要围绕途径较为简单的真菌途径，开展关键酶基因的鉴定、筛选与组合优化工作。但可惜的是，这些工作中选用的关键酶候选基因大多数是最早鉴定报道的粗糙脉胞菌中的Egt1和Egt2基因的近缘基因，而天然高产宿主来源候选基因的报道相对较少。关键生物合成元件的相对匮乏，是当前麦角硫因异源生物合成的限制因素之一。

糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)是一种天然可食用蕈菌，其中含有种类丰富的营养物质。相比于其他食用菌，糙皮侧耳菌丝体发酵的麦角硫因积累水平较高，但其生物合成的关键元件尚未得到鉴定。因此，筛选并挖掘天然食用蕈菌中的高产麦角硫因合成酶，将进一步丰富麦角硫因生物合成元件，为后续通过代谢工程和合成生物学手段构建高产工程菌奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供糙皮侧耳来源的麦角硫因合成基因及其应用。

第一方面，本发明要求保护一种成套蛋白质或特定蛋白质。

本发明所要求保护的成套蛋白质由蛋白质A和蛋白质B组成；

本发明所要求保护的特定蛋白质为所述蛋白质A。

所述蛋白质A为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：

(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白质；

(A2)将(A1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且来源于糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)或(A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且来源于糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

所述蛋白质B为如下(B1)-(B4)中任一所示的蛋白质：

(B1)氨基酸序列为SEQ ID No.2所示的蛋白质；

(B2)将(B1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且来源于糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的具有相同功能的蛋白质；

(B3)与(B1)-(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且源于糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的具有相同功能的蛋白质；

(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

其中，氨基酸序列为SEQ ID No.1所示的蛋白质命名为PoEgt1-1；氨基酸序列为SEQ ID No.2所示的蛋白质命名为PoEgt2-1。

在(A2)和(B2)中，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。

上述蛋白质中，同源性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM 62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述蛋白质中，所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94％的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89％的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84％的同一性。

第二方面，本发明要求保护一种成套核酸分子或特定核酸分子。

本发明所要求保护的成套核酸分子由核酸分子A和核酸分子B组成。

所述核酸分子A为编码前文第一方面中所述蛋白质A的核酸分子。

所述核酸分子B为编码前文第一方面中所述蛋白质B的核酸分子；

本发明所要求保护的特定核酸分子为编码前文第一方面中所述特定蛋白质(即所述蛋白质A)的核酸分子(即所述核酸分子A)。

所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA等。

进一步地，所述核酸分子A可为如下(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子：

(a1)核苷酸序列如SEQ ID No.3所示的DNA分子；

(a2)在严格条件下与(a1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质A的DNA分子；

(a3)与(a1)或(a2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质A的DNA分子。

进一步地，所述核酸分子B可为如下(b1)-(b3)中任一所示的DNA分子：

(b1)核苷酸序列如SEQ ID No.4所示的DNA分子；

(b2)在严格条件下与(b1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子；

(b3)与(b1)或(b2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子。

本发明所要求保护的核酸分子为如上(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子。

其中，核苷酸序列如SEQ ID No.3所示的DNA分子为PoEgt1-1基因，编码SEQ IDNo.1所示的PoEgt1-1蛋白；核苷酸序列如SEQ ID No.4所示的DNA分子为PoEgt2-1基因，编码SEQ ID No.2所示的PoEgt2-1蛋白。

上述核酸分子中，所述严格条件可为如下：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，65℃杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

上述核酸分子中，同源性是指核苷酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定核苷酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对核苷酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述核酸分子中，所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94％的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89％的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84％的同一性。

进一步地，所述(a2)、(a3)、(b2)和(b3)中所限定的核酸分子优选来自于糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)。

第三方面，本发明要求保护如下生物材料中的任一种：

(c1)重组载体，为同时含有前文第二方面中所述核酸分子A和所述核酸分子B的重组载体；

(c2)重组菌，为同时含有前文第二方面中所述核酸分子A和所述核酸分子B的重组菌。

为了便于对重组菌进行鉴定及筛选，可对所用重组载体进行加工，如加入可在受体菌中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物等。

所述重组载体可为细菌质粒、噬菌体、酵母质粒或逆转录病毒包装质粒等。

所述重组菌可为原核细胞或真核细胞。

具体地，所述原核细胞可为细菌；所述真核细胞可为酵母菌、丝状真菌、高等真菌、微藻。

更加具体地，所述细菌可为大肠杆菌。

在本发明的具体实施方式中，所述重组载体中启动所述核酸分子A和所述核酸分子B转录的启动子分别为T7启动子，终止序列分别为T7 terminator。所述重组载体具体为将所述核酸分子A(SEQ ID No.3)插入到pET-28a(+)载体的酶切位点NdeI和BamHI之间，同时将所述核酸分子B(SEQ ID No.4)插入到pET-28a(+)载体的酶切位点BamHI和XhoI之间后所得重组载体。

在本发明的具体实施方式中，所述重组菌具体为将所述重组载体导入到大肠杆菌后所得。

第四方面，本发明要求保护一种构建工程菌的方法。

本发明所要求保护的构建工程菌的方法可包括如下步骤：对受体菌进行改造，使其表达前文第一方面中所述的成套蛋白质(即PoEgt1-1蛋白和PoEgt2-1蛋白)，改造后的受体菌即为所述工程菌。

进一步地，所述方法可包括如下步骤：将前文第二方面中所述成套核酸分子(即(PoEgt1-1基因和PoEgt2-1基因)导入所述受体菌，得到表达前文第一方面中所述的成套蛋白质的重组菌，即为所述工程菌。

更进一步地，在所述方法中，所述成套核酸分子可通过前文第三方面的(c1)中所述重组载体的形式导入所述受体菌中。

在上述方法中，所述受体菌可为原核细胞或真核细胞。

具体地，所述原核细胞可为细菌；所述真核细胞可为酵母菌、丝状真菌、高等真菌、微藻。

更加具体地，所述细菌可为大肠杆菌。

在本发明的具体实施方式中，所述受体菌为大肠杆菌BL21(DE3)。

第五方面，本发明要求保护工程菌。

本发明所要求保护的工程菌为利用前文第四方面中所述的方法制备得到的工程菌。

第六方面，本发明要求保护用于制备麦角硫因的成套产品。

本发明所要求保护的用于制备麦角硫因的成套产品，可为如下(d1)或(d2)：

(d1)由前文第一方面中所述成套蛋白质和如下中的全部或部分组成：组氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸(SAM)；

(d2)由前文第五方面中所述的工程菌和如下中的全部或部分组成：组氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。

根据需要，所述成套产品中还可含有Fe²⁺和/或磷酸吡哆醛。

第七方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的成套蛋白质或特定蛋白质或前文第二方面中所述的成套核酸分子或特定核酸分子或前文第三方面中所述的生物材料或前文第五方面中所述的工程菌或前文第六方面中所述的成套产品在制备麦角硫因中的应用。

其中，所述制备麦角硫因既可以为体外合成法制备麦角硫因，也可为微生物发酵法制备麦角硫因。

进一步地，所述体外合成法以前文第一方面中所述的成套蛋白质的粗酶液、粗酶液冻干粉、纯酶或细胞的形式发挥其合成酶的催化作用。

第八方面，本发明要求保护一种制备麦角硫因的方法。

本发明所要求保护的制备麦角硫因的方法，可包括如下步骤：以前文第一方面中所述的成套蛋白质或前文第五方面中所述的工程菌催化底物生成麦角硫因；

所述底物为组氨酸、半胱氨酸，以及甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。

根据需要，在制备麦角硫因的反应体系中还可含有Fe²⁺和/或磷酸吡哆醛。

进一步地，在所述方法的反应体系中加入的组氨酸、半胱氨酸和甲硫氨酸/S-腺苷甲硫氨酸的终浓度均可为10mM。

进一步地，在所述方法的反应条件可为25℃反应9h。

进一步地，在所述方法中，反应结束后还可包括如下步骤：将反应液在90℃加热30min，离心(如4℃离心15min)后取上清，过0.22μm滤膜。

实验证明，利用本发明提供的来源于糙皮侧耳Pleurotus ostreatus CGMCCNo.6232的麦角硫因合成酶PoEgt1-1和PoEgt2-1在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达，构建了麦角硫因异源合成工程菌株。本发明丰富了麦角硫因生物合成元件，为后续通过代谢工程和合成生物学手段构建高产工程菌奠定基础。

附图说明

图1为麦角硫因的生物合成真菌途径。

图2为实施例4中UHPLC-MS/MS的检测结果。(A)为麦角硫因标准品；(B)为含有对照质粒pET28a(+)的菌株按照实施例3中进行全细胞催化9h，取样处理后的反应上清液的结果；(C)为含有重组表达载体pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1的菌株按照实施例3中进行全细胞催化9h，取样处理后的反应上清液的结果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中的定量数据均为三次以上重复实验所得均值。

糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)TIB.BPE.10010CGMCC No.6232记载于中国专利申请ZL201210392417.8(CN 103734022 B)中。下面实施例中简称糙皮侧耳CGMCCNo.6232。

实施例1、糙皮侧耳麦角硫因合成酶PoEgt1-1和PoEgt2-1编码基因氨基酸序列的获取及生物信息学分析

将报道的基因序列通过ncbi-blast+程序中的makeblastdb制作蛋白数据库，并将基于基因组和转录组数据注释后的糙皮侧耳CGMCC No.6232菌株的所有蛋白序列作为查询(Query)序列，通过blastp进行比对，选择identity阈值高于40％、且FPKM值较高的序列作为候选序列，即Egt1和Egt2基因。最终获得糙皮侧耳CGMCC No.6232中与其相似的对应蛋白，分别命名为PoEgt1-1和PoEgt2-1。

PoEgt1-1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，PoEgt2-1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

实施例2、糙皮侧耳麦角硫因合成酶PoEgt1-1和PoEgt2-1编码基因表达载体构建

(1)菌株和质粒

大肠杆菌DH5α购自北京金式全公司，用于基因克隆；表达载体pET28a(+)由本实验室保藏，用于构建糙皮侧耳麦角硫因合成酶PoEgt1-1和PoEgt2-1编码基因表达载体。

(2)麦角硫因合成酶基因的获取

所有的基因合成与克隆操作均由金唯智生物科技(北京)有限公司完成：

按照大肠杆菌的密码子偏好性对PoEgt1-1蛋白(SEQ ID No.1)的编码基因进行优化，得到优化后PoEgt1-1基因(SEQ ID No.3)，并送至金唯智生物科技(北京)有限公司进行合成并连接于pET-28a(+)载体的酶切位点NdeI和BamHI之间，构建pET-PoEgt1-1质粒。按照大肠杆菌的密码子偏好性对PoEgt2-1蛋白(SEQ ID No.2)的编码基因进行优化，得到优化后PoEgt2-1基因(SEQ ID No.4),并送至金唯智生物科技(北京)有限公司进行合成并连同5’端侧翼序列“gaaggagatgggca”连接于pET-PoEgt1-1载体的酶切位点BamHI和XhoI之间，构建pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1质粒。

重组表达载体pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1的结构描述为：将优化后PoEgt1-1基因(SEQ ID No.3)插入到pET-28a(+)载体的酶切位点NdeI和BamHI之间，同时将优化后PoEgt2-1基因(SEQ ID No.4)插入到酶切位点BamHI和XhoI之间后所得重组载体。

实施例3、利用实施例2构建的重组表达载体制备基因工程菌并全细胞催化生产麦角硫因

(1)培养基及试剂

LB培养基：用于大肠杆菌的培养。胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCl 10g，蒸馏水定容至1L，LB固体培养基中需另加15g琼脂粉，121℃蒸汽灭菌20min。

5×M9培养基：Na₂HPO₄ 33.9g，KH₂PO₄ 15g，NaCl 2.5g，NH₄Cl 5g，蒸馏水定容至1L，121℃蒸汽灭菌20min。

20％葡萄糖溶液：称取20g葡萄糖溶于蒸馏水并定容至100mL。115℃蒸汽灭菌30min。

1M MgSO₄：取1.21g MgSO₄溶于dd H₂O并定容至10mL，0.22μm微孔滤膜过滤。

1M CaCl₂：取1.11g CaCl₂溶于dd H₂O并定容至10mL，0.22μm微孔滤膜过滤。

M9培养基：用于全细胞催化。5×M9培养基200mL，20％葡萄糖溶液50mL，1MMgSO₄2mL，CaCl₂ 100μL，无菌dd H₂O定容至1000mL。

0.25M组氨酸：3.88g组氨酸溶于100mL dd H₂O中。

0.5M半胱氨酸：6.05g半胱氨酸溶于100mL dd H₂O中。

0.2M甲硫氨酸：2.98g甲硫氨酸溶于100mL dd H₂O中。

1M IPTG：2.383g IPTG溶于10mL dd H₂O中。

0.1M磷酸吡哆醛：0.2651g磷酸吡哆醛溶于10mL ddH₂O中。

0.1M Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O：0.3921g硫酸亚铁铵六水溶于10mL dd H₂O中。

全细胞催化培养基：用于全细胞催化。5×M9培养基200mL，20％葡萄糖溶液50mL，1M MgSO₄ 2mL，1M CaCl₂ 100μL，0.25M组氨酸40mL，0.5M半胱氨酸20mL，0.2M甲硫氨酸50mL，无菌dd H₂O定容至1000mL。

(2)菌株

大肠杆菌BL21(DE3)购自北京金式全公司，用于基因表达。

(3)全细胞催化法制备麦角硫因

将实施例2合成得到的重组表达载体pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1转入到大肠杆菌BL21(DE3)中，上述质粒选择pET28a(+)自带的异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导型T7启动子。将经测序验证正确的重组菌在LB培养基中进行培养，培养2.5h后，菌体OD_600nm值达到0.6-0.8时，添加IPTG至终浓度0.5mM，磷酸吡哆醛终浓度至1mM，Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O终浓度至0.1mM，诱导(16℃，18h)表达重组表达载体pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1上的目标酶蛋白(即PoEgt1-1蛋白和PoEgt2-1蛋白)。离心(4℃、6000r/min、20min)收集菌体后，利用M9培养基对菌体进行重悬浮，重新离心收集菌体。将最终收集的菌体加入100mL全细胞催化培养基重新悬浮，得到全细胞悬浮液，进行麦角硫因的全细胞制备反应(25℃、220r/min)，取相应时间1mL反应液，-20℃保存。

麦角硫因反应液处理：将1mL反应液在90℃，700r/min金属浴中加热30min，4℃离心15min后取上清，过0.22μm滤膜备用。

实验同时设置向大肠杆菌BL21(DE3)中导入pET28a(+)的空载对照组。

实施例4、麦角硫因产物检测

超高效液相色谱-三重四级杆质谱(UHPLC-MS/MS)检测条件：采用超高效液相色谱系统(ExionLC)和质谱仪(Qtrap 6500+，美国应用生物系统SCIEX)进行UHPLC-MS/MS分析。UHPLC条件：采用zic-HILIC色谱柱(100×2.1mm，3.5μm，默克，德国)对代谢物进行鉴定。然后分别以10mM醋酸铵和100％乙腈为流动相A和B，流速为0.2mL/min，梯度为：0-3min，90％B；3-6min，90-60％B；6-25min，60-50％B；25-30min，50％B；30-30.5min，50-90％B；30.5-38min，90％B(％表示体积百分含量)。MS/MS条件：电喷雾电离源负离子模式，离子电压-4500V，去簇电压-60V，源温度550℃，窗帘气体35psi，雾化气体55psi，加热器气体55psi，MRM(多反应监测)模式下进行扫描，设定麦角硫因特征分析MRM离子对通道为：m/z 228→58、m/z 228→98、m/z228→125，碰撞能量分别为：-65V、-30V和-21V，驻留时间均为200ms。

取100μL实施例3中的处理过后的麦角硫因反应上清液与100％的乙腈进行等体积混合，4℃离心30min后，取上清液进行后续超高液相色谱-质谱/质谱联用检测。

结果如图2所示，含有重组表达载体pET-PoEgt1-1-PoEgt2-1的菌株的全细胞催化9h的结果(图2中(C)，Rt 8.586min)中可以检测到与麦角硫因标准品(图2中(A)，Rt8.630min)具有保留时间基本相同的MRM离子对，麦角硫因的含量为48.38mg/L；而只含有对照质粒pET28a(+)的菌株的全细胞催化9h的结果(图2中(B))中未检测到明显的麦角硫因MRM离子对。这表明通过引入PoEgt1-1基因和PoEgt2-1基因，能够使得大肠杆菌催化合成麦角硫因。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。

Claims (10)

1.成套蛋白质或特定蛋白质，其特征在于：

所述成套蛋白质由蛋白质A和蛋白质B组成；

所述特定蛋白质为所述蛋白质A；

所述蛋白质A为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：

(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白质；

(A2)将(A1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且来源于糙皮侧耳的具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)或(A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且来源于糙皮侧耳的具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；

所述蛋白质B为如下(B1)-(B4)中任一所示的蛋白质：

(B1)氨基酸序列为SEQ ID No.2所示的蛋白质；

(B2)将(B1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且来源于糙皮侧耳的具有相同功能的蛋白质；

(B3)与(B1)-(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且源于糙皮侧耳的具有相同功能的蛋白质；

(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

2.成套核酸分子或特定核酸分子，其特征在于：所述成套核酸分子由核酸分子A和核酸分子B组成；

所述核酸分子A为编码权利要求1中所述蛋白质A的核酸分子；

所述核酸分子B为编码权利要求1中所述蛋白质B的核酸分子；

所述特定核酸分子为编码权利要求1所述特定蛋白质的核酸分子。

3.根据权利要求2所述的成套核酸分子或特定核酸分子，其特征在于：

所述核酸分子A为如下(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子：

(a1)核苷酸序列如SEQ ID No.3所示的DNA分子；

(a2)在严格条件下与(a1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质A的DNA分子；

(a3)与(a1)或(a2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质A的DNA分子；

所述核酸分子B为如下(b1)-(b3)中任一所示的DNA分子：

(b1)核苷酸序列如SEQ ID No.4所示的DNA分子；

(b2)在严格条件下与(b1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子；

(b3)与(b1)或(b2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子；

所述特定核酸分子为如上(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子。

4.如下生物材料中的任一种：

(c1)重组载体，为同时含有权利要求2或3中所述核酸分子A和所述核酸分子B的重组载体；

(c2)重组菌，为同时含有权利要求2或3中所述核酸分子A和所述核酸分子B的重组菌。

5.一种构建工程菌的方法，包括如下步骤：对受体菌进行改造，使其表达权利要求1所述的成套蛋白质，改造后的受体菌即为所述工程菌；

进一步地，所述方法包括如下步骤：将权利要求2或3所述成套核酸分子导入所述受体菌，得到表达权利要求1所述的成套蛋白质的重组菌，即为所述工程菌。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述受体菌为大肠杆菌。

7.工程菌，其特征在于：所述工程菌为利用权利要求5或6所述的方法制备得到的工程菌。

8.用于制备麦角硫因的成套产品，其特征在于：所述成套产品为如下(d1)或(d2)：

(d1)由权利要求1所述成套蛋白质和如下中的全部或部分组成：组氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸；

(d2)由权利要求7中所述的工程菌和如下中的全部或部分组成：组氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸。

9.权利要求1所述的成套蛋白质或特定蛋白质或权利要求2或3所述的成套核酸分子或特定核酸分子或权利要求4所述的生物材料或权利要求7所述的工程菌或权利要求8所述的成套产品在制备麦角硫因中的应用。

10.一种制备麦角硫因的方法，包括如下步骤：以权利要求1中所述的成套蛋白质或权利要求7中所述的工程菌催化底物生成麦角硫因；

所述底物为组氨酸、半胱氨酸，以及甲硫氨酸或S-腺苷甲硫氨酸。