[發(fā)明專利]一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910993862.1
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110846339B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 饒志明;孫長皓;潘學(xué)瑋;楊套偉;徐美娟;張顯;邵明龍
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C12N15/74
• 分類號: C12N15/74;C12N1/21;C12P17/16;C12P7/18;C12R1/43
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發(fā)明公開了一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法，屬于基因工程以及微生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過在粘質(zhì)沙雷氏菌中過量表達(dá)DNA結(jié)合蛋白XrpA顯著提高了粘質(zhì)沙雷氏菌的抗酸脅迫能力；將利用本發(fā)明的方法制備得到的重組粘質(zhì)沙雷氏菌在pH為4.0的環(huán)境下培養(yǎng)12h后的存活率為野生型粘質(zhì)沙雷氏菌的1.4倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法，屬于基因工程以及微生物工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)是一株重要的工業(yè)菌株，常常被用來生產(chǎn)靈菌紅素和2，3-丁二醇等在制備食品、藥品以及日化產(chǎn)品中具有廣泛應(yīng)用的發(fā)酵產(chǎn)品，具有廣闊的市場前景。

但是，在粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，不可避免的面臨著來自外界環(huán)境的多種如酸脅迫、乙醇脅迫、氧脅迫、鹽脅迫等的環(huán)境脅迫，這些環(huán)境脅迫均嚴(yán)重影響了粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)的生理活性，進(jìn)而嚴(yán)重限制了粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)的發(fā)酵性能。

在粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)面臨的眾多環(huán)境脅迫中，酸脅迫最為嚴(yán)重。酸脅迫是由粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)分泌到胞外的乳酸、乙酸等有機(jī)酸積累造成的，由于胞內(nèi)的pH通常較胞外的pH高，這些積累的乳酸、乙酸等酸性物質(zhì)會通過被動擴(kuò)散進(jìn)入胞內(nèi)，進(jìn)入胞內(nèi)的乳酸、乙酸等有機(jī)酸迅速解離，導(dǎo)致胞內(nèi)pH快速降低，進(jìn)而使得細(xì)胞面臨嚴(yán)重的酸脅迫。

為維持粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)的發(fā)酵性能，過去，工業(yè)上常常通過在粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)發(fā)酵的過程中添加CaCO₃、NaOH等堿性物質(zhì)來維持pH處于穩(wěn)定的范圍。

然而，堿性物質(zhì)的添加往往會導(dǎo)致粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)發(fā)酵過程中副產(chǎn)物的積累，這些副產(chǎn)物形成的鹽類會再次導(dǎo)致細(xì)胞處于高滲的環(huán)境，從而造成滲透壓脅迫的產(chǎn)生，再次影響粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)的生長與代謝。因此，急需找到效果更好的提高乳酸菌抗酸脅迫能力的方法。

發(fā)明內(nèi)容

[技術(shù)問題]

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法。

[技術(shù)方案]

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法，所述方法為在粘質(zhì)沙雷氏菌中過量表達(dá)DNA結(jié)合蛋白XrpA；所述DNA結(jié)合蛋白XrpA是微生物細(xì)胞膜上用于識別和結(jié)合DNA的蛋白。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述DNA結(jié)合蛋白XrpA的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，編碼所述DNA結(jié)合蛋白XrpA的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述過量表達(dá)為先將編碼DNA結(jié)合蛋白XrpA的基因與表達(dá)載體連接以構(gòu)建含有編碼DNA結(jié)合蛋白XrpA的基因的重組質(zhì)粒，再將重組質(zhì)粒導(dǎo)入粘質(zhì)沙雷氏菌中。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述表達(dá)載體為pET-28a(+)質(zhì)粒。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述過量表達(dá)為先將編碼DNA結(jié)合蛋白XrpA的基因與pET-28a(+)質(zhì)粒用Ecor I、BamH I進(jìn)行雙酶切以得到酶切產(chǎn)物，然后將酶切產(chǎn)物進(jìn)行連接以構(gòu)建含有編碼DNA結(jié)合蛋白XrpA的基因的重組質(zhì)粒，最后將重組質(zhì)粒導(dǎo)入粘質(zhì)沙雷氏菌中

本發(fā)明還提供了一種重組粘質(zhì)沙雷氏菌，所述重組粘質(zhì)沙雷氏菌是利用上述一種提高粘質(zhì)沙雷氏菌抗酸脅迫能力的方法制備得到的。