[發明專利]一種轉谷氨酰胺酶生產菌

有效

• 申請號: 202010645600.9
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111593011B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 錢源
• 申請（專利權）人: 上海東之匯生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/10;C12R1/465
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 賈師英

本發明通過誘變得到了一種轉谷氨酰胺酶生產菌，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO:M 2020147或者CCTCC NO:M 2020148。本發明的轉谷氨酰胺酶生產菌比原始菌株的轉谷氨酰胺酶產酶量提高了4倍多，酶活達到7.5U/mL以上，能夠工業化應用。

技術領域

本發明屬于生物工程領域，具體地說，涉及一種轉谷氨酰胺酶生產菌。

背景技術

轉谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13，Transglutaminase，TGase)又稱谷氨酰胺酶轉氨酶(Glutamine transaminase)，簡稱TG酶，是由331個氨基組成的分子量約38000的具有活性中心的單體蛋白質，在自然界中廣泛存在于人體、高級動物、魚類、植物和微生物中，例如大量存在于哺乳動物的各種組織器官(如肝臟、毛囊、表皮、前列腺、血液)。它是一種?；D移酶，可通過催化蛋白質中賴氨酸上的ε-氨基和谷氨酸上γ-羥酰胺基之間的結合反應(參見圖1)，使蛋白質多肽發生分子內和分子間發生共價交聯。作為一種通過轉谷氨酰胺作用形成共價化合物的聚合酶，借助于兩個蛋白質(包括乳清蛋白、麥胚蛋白、大豆蛋白、牛肌球蛋白和家禽類肌動球蛋白等)之間的交聯反應，提高蛋白質的水溶性、起泡性、可攪拌性、熱穩定性、乳化性等的功能特性。TG酶被稱為“21世紀的超級粘合劑”，在食品、醫藥、紡織、化妝品等領域應用前景廣闊。

在食品領域，該酶能通過引入賴氨酸而提高蛋白質的營養效價，而被其處理過的食品具有良好的外觀和質構，可延長貨架期，減少食品中的過敏源。此外，該酶可分解谷氨酰胺生成谷氨酸和氨，而谷氨酸在食品美味上起著重要作用，因此通過添加該酶可增強食品的風味。

傳統肉類加工工藝通常加入大量的鹽和磷酸，以提高其持水力、連貫性和質地。近些年來，少鹽少磷酸的食物被廣泛推廣，但其質地和物理性質都不盡如人意。TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品質改良劑--磷酸鹽，生產低鹽肉制品?？蓱糜谒a加工品、火腿、香腸、面類、豆腐等等。TG酶在40～45℃、pH6-7的條件下，只需添加0.1-0.3％的量，即可達到明顯的效果。

轉谷氨酰胺酶主要通過微生物發酵法進行生產，所用的微生物是茂原鏈霉菌(Streptomyces mobaraense或Streptomyces mobaraensis)，是我國《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》(GB2760)中唯一合法生產轉谷氨酰胺酶的安全菌株。

但目前使用的茂原鏈霉菌的轉谷氨酰胺酶生產能力偏低，導致發酵液中的酶含量偏低，因此亟需提高菌株的產酶能力。

發明內容

為了現有轉谷氨酰胺酶生產菌株發酵水平低的缺陷，本發明結合化學誘變、物理誘變和雜交育種來篩選茂原鏈霉菌突變菌株，獲得了高產轉谷氨酰胺轉氨酶的生產菌株。

因此，本發明的第一個目的在于提供一種轉谷氨酰胺酶生產菌。

本發明的第二個目的在于提供上述轉谷氨酰胺酶生產菌用于生產轉谷氨酰胺酶的應用。

為了達到上述目的，本發明對于上海東之匯生物科技有限公司所保藏的茂原鏈霉菌DSM40587設計了如下誘變篩選方案：

1)活化原始菌株茂原鏈霉菌DSM40587；

2)對菌株進行化學誘變比如亞硝基胍(NTG)誘變育種、或者物理誘變比如紫外線(UV)誘變育種、或者化學法與物理法相結合的誘變育種，篩選出轉谷氨酰胺酶表達水平明顯提高的突變菌株。

上述步驟1)中使用的平板培養基(高氏一號)組成如下：20g/L可溶性淀粉，1g/LKNO₃，0.5g/L NaCl，0.5g/L MgSO₄·7H₂O，0.5g/L K₂HPO₄·3H₂O，0.01g/L FeSO₄·7H₂O，瓊脂粉2％。