[發明專利]木醋桿菌基因重組菌及其構建方法與應用

有效

• 申請號: 201710743695.6
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107299073B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 應漢杰;朱鑫鑫;陳勇;張欣
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/54;C12N15/63;C12P19/04;C12R1/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一株木醋桿菌基因重組菌，在木醋桿菌中過表達纖維素合酶中的bcsD亞基，以此提高細菌纖維素的產量。本發明所述菌株的細菌纖維素產量最高可達4～6g/L，是原始菌株的兩倍。本發明有利于提高細菌纖維素的產量，從而減輕細菌纖維素產量低對于其應用的限制。

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及一株木醋桿菌基因重組菌及其構建方法與應用。

背景技術

細菌纖維素(BC)是由細菌新陳代謝的產物形成的不含木素、半纖維素以及其他抽提物的高結晶度的三維網狀結構，這種結構使得BC有著一些特有的特點，如高純度，高結晶度，高保水值、抗菌性、無毒性、生物相容性和生物降解性等，從而在多個領域有著廣泛應用。然而在目前的實驗生產中，木醋桿菌產細菌纖維素的產量卻很低，因此需要提高細菌纖維素的產量。

木醋桿菌生產細菌纖維素的過程是在葡萄糖激酶的作用下葡萄糖轉化為葡萄糖-6-磷酸，葡萄糖磷酸變位酶將葡萄糖-6-磷酸轉化為葡萄糖-1-磷酸，在UDPG焦磷酸化酶的作用下，葡萄糖-1-磷酸轉化為尿苷二磷酸葡萄糖。最后纖維素合酶把尿苷二磷酸葡萄糖轉化為細菌纖維素。在木醋桿菌產細菌纖維素的過程中，起限速作用的酶纖維素合酶，纖維素合酶包含多個亞基，其中最主要的亞基為bcsA、bcsB、bcsC、bcsD，bcsA、bcsB主要與細菌纖維素的合成相關。

發明內容

本發明要解決的技術問題是一株木醋桿菌基因重組菌，以提高細菌纖維素的產量。

本發明還要解決的技術問題是提供上述木醋桿菌基因重組菌的構建方法。

本發明最后要解決的技術問題是提供上述木醋桿菌基因重組菌在發酵產細菌纖維素中的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一株木醋桿菌基因重組菌，在木醋桿菌中過表達纖維素合酶中的bcsD亞基。所述纖維素合酶的bcsD亞基與細菌纖維素的分泌密切相關，細菌纖維素產生菌種過表達該基因可以促進細菌纖維素的分泌。

其中，所述木醋桿菌為木醋桿菌ATCC700178。

其中，所述纖維素合酶中的bcsD亞基，其基因序列如SEQ ID NO:1所示。

上述木醋桿菌基因重組菌的構建方法，包括如下步驟：

(1)將纖維素合酶中的bcsD亞基的基因序列克隆到表達質粒中，得到重組質粒；

(2)將步驟(1)中重組質粒轉化木醋桿菌，既得到木醋桿菌基因重組菌。

其中，步驟(1)中，所述表達質粒為pSA-19。

其中，步驟(2)中，所述木醋桿菌木醋桿菌ATCC700178。

上述木醋桿菌基因重組菌在發酵產細菌纖維素中的應用。

有益效果：本發明公開了一種在木醋桿菌中過表達纖維素合酶中的bcsD亞基，以提到細菌纖維素產量的方法，研究表明，構建得到的重組菌的細菌纖維素的產量比出發菌高出了2～4g/L。本發明有利于提高細菌纖維素的產量，從而減輕細菌纖維素產量低對于其應用的限制。

附圖說明

圖1重組菌PCR結果驗證。第一泳道為2000的marker的條帶。

圖2x-射線衍射圖譜。

圖3熱重力分析曲線。

圖4細菌纖維素的紅外光譜圖。

圖5細菌纖維素的掃描電鏡照片。

圖6出發菌和重組菌發酵結果對比圖。

圖7出發菌和重組菌發酵結果對比圖。