[發(fā)明專利]一種產(chǎn)L-異亮氨酸的基因工程菌及其構(gòu)建方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811493910.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109536428B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇海霞;朱程軍;邢盼盼;王炯;李敬;皮莉;左江;黃治華;魯凡
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢遠(yuǎn)大弘元股份有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/54;C12N15/77;C12P13/06;C12R1/15
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;黃益澍

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)L?異亮氨酸的谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)基因工程菌，其在出發(fā)菌株基因組中敲除了編碼二氨基庚二酸脫氫酶的ddh基因，所述ddh基因的核苷酸序列如SEQ ID No:2所示；插入了編碼天冬氨酸激酶的lysC操縱子，所述lysC操縱子含lysC突變基因、其5’端的啟動子和3’端的終止子，其中所述lysC突變基因的核苷酸序列如SEQ ID No:1所示；且所述出發(fā)菌株為保藏號為CCTCC NO:M2016609的C.glutamicum H5 ΔargG ΔalaT::ilvC。本發(fā)明還公開了所述基因工程菌的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述基因工程菌L?異亮氨酸的產(chǎn)量增加了5％，代謝支路的副產(chǎn)物賴氨酸的合成減弱了45.24％，降低了生產(chǎn)成本，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域，具體地涉及一種產(chǎn)L-異亮氨酸的基因工程菌及其構(gòu)建方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

L-異亮氨酸(L-isoleucine，ILE)，化學(xué)名為“β-甲基-α-氨基戊酸”，分子式：C₆H₁₃NO₂，相對分子質(zhì)量：131.17，是八種必需的氨基酸之一，同時又與L-纈氨酸和L-亮氨酸統(tǒng)稱為“分支鏈氨基酸”(BCAAs)。L-異亮氨酸是人體激素、蛋白質(zhì)合成和能量生成的原料，能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)合成并抑制其分解，在磷脂雙層膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域相互作用中也發(fā)揮至關(guān)重要的作用。因此，L-異亮氨酸被廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥等行業(yè)，具有巨大的商業(yè)價值。

傳統(tǒng)的L-異亮氨酸生產(chǎn)方法主要有提取法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法。提取法是水解蛋白質(zhì)從混合氨基酸中分離純化L-異亮氨酸，由于原料來源有限、提取過程中產(chǎn)生大量廢水，目前工業(yè)生產(chǎn)中已不采用提取法生產(chǎn)L-異亮氨酸。化學(xué)合成法是利用丙二酸二乙酯、異戊酸等合成異亮氨酸，但此方法得到的是四種旋光異構(gòu)體，消旋拆分反應(yīng)過程復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)成本昂貴，限制了該方法的工業(yè)應(yīng)用。目前，工業(yè)生產(chǎn)異亮氨酸主要是發(fā)酵法，利用微生物的代謝作用可生物合成并過量積累L-異亮氨酸，具有原料成本低、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。國際上，日本發(fā)酵法生產(chǎn)L-異亮氨酸占有壟斷地位，主要廠家有味之素、協(xié)和發(fā)酵和田邊制藥等，大罐菌株產(chǎn)酸能力達(dá)30～35g/L，糖酸轉(zhuǎn)化率為20-25％，并可達(dá)60-70％的提取率，合計年產(chǎn)量400-500噸。國內(nèi)廠家主要有梅花集團(tuán)、阜豐集團(tuán)、無錫晶海氨基酸公司等，產(chǎn)酸水平及產(chǎn)品質(zhì)量離日本企業(yè)還有一定距離。