[發(fā)明專利]一種調(diào)控嗜熱鏈球菌胞外多糖含量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911395263.6
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111411114B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊智強;艾連中;潘暉;劉欣欣;宋馨;夏永軍;王光強;張匯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31;C12N15/74;C12N1/21;C12P19/04;C12R1/46
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明提供一種調(diào)控嗜熱鏈球菌胞外多糖含量的方法，包括：以嗜熱鏈球菌Benshit的基因組為模板，構(gòu)建argR基因外源表達(dá)質(zhì)粒pPH12、pPH13和pPH14和argR基因過表達(dá)質(zhì)粒pPH15和弱化表達(dá)質(zhì)粒pPH16；將質(zhì)粒pET30α、pPH12、pPH13和pPH14進(jìn)行誘導(dǎo)優(yōu)化，可溶性蛋白ArgR；將過表達(dá)質(zhì)粒pPH15和弱化表達(dá)質(zhì)粒pPH16轉(zhuǎn)入嗜熱鏈球菌Benshit，得到重組菌株Benshit/pPH15和Benshit/pPH16；將重組菌株Benshit/pPH15和重組菌株Benshit/pPH16置于發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行過夜培養(yǎng)、離心發(fā)酵、透析，得到嗜熱鏈球菌胞外多糖EPS。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)控嗜熱鏈球菌胞外多 糖含量的方法。

背景技術(shù)

乳酸菌胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)分為同聚多糖和雜聚 多糖，作為食品穩(wěn)定劑和增稠劑能顯著增加粘度防止乳清沉淀。EPS 不但有利于益生菌腸內(nèi)定植，還具有增強機體免疫、抗腫瘤、抗氧化 和降血脂等活性功能。嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)是一 種產(chǎn)酸性能優(yōu)良的乳酸菌,其代謝合成EPS能顯著改善食品質(zhì)地和風(fēng)味，廣泛應(yīng)用于乳制品發(fā)酵。嗜熱鏈球菌EPS主要由不同比例的半 乳糖和葡萄糖組成，伴有少量乙酰半乳糖、乙酰半乳糖胺、鼠李糖和 巖藻糖等單糖。嗜熱鏈球菌EPS生物合成由基因組中大小為15-36kb 的eps基因簇控制，其中epsA和epsB編碼EPS合成調(diào)控蛋白，epsC 和epsD決定EPS鏈長，epsE、epsF、epsG、epsH和epsI是功能性 重復(fù)糖單元，epsJ、epsK、epsL和epsM是聚合和輸出單元。功能性 重復(fù)糖單元中，epsE編碼半乳糖基轉(zhuǎn)移酶，受epsD調(diào)控；epsF、epsG 和epsI編碼不同的糖基轉(zhuǎn)移酶，epsH編碼乙酰轉(zhuǎn)移酶。

革蘭氏陽性菌胞內(nèi)精氨酸生物合成受argCJBDFRGH基因簇控 制，其中argR編碼精氨酸合成代謝的主要調(diào)控蛋白ArgR；結(jié)合L- 精氨酸的ArgR能和啟動子區(qū)域18bp回文結(jié)構(gòu)序列(ARG boxes) 結(jié)合，強烈抑制操縱子上游啟動子活性，負(fù)調(diào)控整個精氨酸合成通路。ArgR蛋白N端由Ser-57和Arg-58構(gòu)成的“SR”序列，用于DNA結(jié)合； C端保守區(qū)域是與L-精氨酸和部分DNA結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，6個精氨酸 分子結(jié)合在2個ArgR三聚體的C端結(jié)構(gòu)域界面，起到協(xié)同調(diào)控因子 的作用。ArgR與ARG boxes序列結(jié)合引起基因結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫巫儯T 發(fā)調(diào)控作用。除調(diào)控精氨酸合成，ArgR在天藍(lán)色鏈霉菌中直接或間 接控制452個基因，涉及氮代謝、嘌呤和嘧啶生物合成、細(xì)胞形態(tài)和 抗生素基因等眾多代謝通路；在谷氨酸棒狀桿菌中ArgR已證明調(diào)控 谷氨酸合成代謝，而在嗜熱棲熱菌中還調(diào)控賴氨酸合成代謝。這些研 究表明ArgR可能是一個全局性調(diào)控因子，對非精氨酸代謝也存在廣 泛調(diào)控，但目前尚未見對EPS合成調(diào)控的報道。

嗜熱鏈球菌Benshit是本實驗室篩選的一株具有良好產(chǎn)粘性和口 感輔助效果的益生乳酸菌。對嗜熱鏈球菌Benshit中EPS結(jié)構(gòu)解析， 發(fā)現(xiàn)其單糖組成為N-乙酰半乳糖胺、半乳糖和葡萄糖，摩爾比為 1:2:1，并通過全基因組測序和生物信息學(xué)分析完成eps基因簇功能注 釋。目前國內(nèi)外對EPS生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究比較欠缺，而本發(fā) 明首次發(fā)現(xiàn)ArgR對嗜熱鏈球菌EPS合成的調(diào)控作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種調(diào)控嗜 熱鏈球菌胞外多糖含量的方法。