[發(fā)明專利]一種黃原膠產(chǎn)量相關(guān)基因及其構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠工程菌的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710874952.X
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109554378B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余永紅;王海洪;馬建榮;遲海洋;黎壯偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N15/74;C12N1/21;C12P19/06;C12R1/64
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi);禹小明

本發(fā)明公開了一種黃膠原產(chǎn)量相關(guān)基因及其構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠工程菌的應(yīng)用。所述黃膠原產(chǎn)量相關(guān)基因即新基因XC_1672，序列如SEQ ID NO.1所示。該基因可用于黃原膠生成菌株的遺傳改造，提高黃膠原產(chǎn)量。本發(fā)明將基因XC_1672應(yīng)用于構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠的工程菌中，通過失活生產(chǎn)黃原膠的野油菜黃單胞菌的野生菌株Xcc8004基因組中的基因XC_1672來完成基因改造。本發(fā)明的實驗證明，通過兩次同源重組的基因敲除方法刪除Xcc8004基因組中的XC_1672基因，獲得的工程菌相較于野油菜黃單胞菌Xcc8004，產(chǎn)黃原膠的能力提升了60%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種影響黃原膠產(chǎn)量的相關(guān)基因及其在構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠工程菌中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

黃原膠是野油菜黃單胞菌野油菜致病變種（Xanthomonas campestris pv.Campestris，Xcc）產(chǎn)生的胞外多糖聚合物，是已經(jīng)開發(fā)的微生物多糖中應(yīng)用范圍最為廣泛的一種，其具有良好的增粘性和觸變性，對熱、酸、堿穩(wěn)定性高，能夠與多種溶劑相容。目前，黃原膠作為助懸劑、增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等，應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、飲料、化妝品、洗滌劑、石油開采等領(lǐng)域中。

目前國內(nèi)黃原膠生成菌株的產(chǎn)量要顯著低于發(fā)達(dá)國家，選育、改造、馴化以獲得高產(chǎn)菌株是當(dāng)前黃原膠應(yīng)用領(lǐng)域研究的重點。黃原膠合成的代謝途徑大致為：菌體細(xì)胞內(nèi)生成的葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸，通過酶促反應(yīng)生成黃原膠合成的前體物質(zhì)（GDP-甘露糖、UDP-葡萄糖、UDP-葡萄糖醛酸等），催化生成的“五碳糖”重復(fù)單元接合到細(xì)胞內(nèi)膜脂載體上，轉(zhuǎn)運至膜外側(cè)后聚合生成黃原膠，并通過孔蛋白運輸?shù)桨狻ｋS著對黃原膠合成機(jī)理的深入研究，Xcc染色體上與黃原膠合成相關(guān)的基因被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，因此，通過基因手段改造Xcc染色體上與黃原膠合成相關(guān)的基因，從而控制菌體中黃原膠合成代謝途徑的關(guān)鍵酶系，改變代謝流走向，是增加黃原膠產(chǎn)量重要方法。

但是，目前尚無研究者成功地通過失活Xcc染色體上與黃原膠合成相關(guān)的基因，從而構(gòu)建基因工程重組菌的方式來大幅度地提升黃原膠的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的空白，公開了一種與黃原膠產(chǎn)量相關(guān)基因XC_1672，其編碼產(chǎn)物具有3-酮脂酰ACP合成酶III活性，3-酮脂酰ACP合成酶III競爭黃原膠合成中的脂載體，從而極大地降低了黃原膠的合成量；此外，公開了基因XC_1672在構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠工程菌方面的應(yīng)用，提供了一種高產(chǎn)黃原膠的基因工程重組菌，并且公開了其構(gòu)建方法，此種基因工程重組菌產(chǎn)黃原膠的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于野油菜黃單胞菌的野生菌株Xcc8004。

本發(fā)明公開了一種與黃原膠產(chǎn)量相關(guān)基因XC_1672，XC_1672的核苷酸序列如SEQID NO.1所示，由1317個核苷酸組成，自5’端的第1~3位核苷酸為該基因的起始密碼子GTG，自5’端的第1315~1317位核苷酸為該基因的終止密碼子TGA。基因XC_1672編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本發(fā)明進(jìn)一步地公開了基因XC_1672在生產(chǎn)黃原膠方面的應(yīng)用。XC_1672基因的編碼產(chǎn)物具有3-酮脂酰ACP合成酶III的活性，能夠競爭黃原膠合成中的脂載體，從而極大地降低黃原膠的合成量。XC_1672基因轉(zhuǎn)錄翻譯后的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，由438個氨基酸組成，預(yù)測分子量為45921.8道爾頓，等電點為8.56。

本發(fā)明進(jìn)一步地公開了基因XC_1672在構(gòu)建高產(chǎn)黃原膠工程菌方面的應(yīng)用。具體包括如下技術(shù)方案：