[發明專利]一種大腸桿菌

有效

• 申請號: 202011038388.6
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112126612B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 蔡宇杰;熊天真;丁彥蕊;白亞軍;鄭曉暉
• 申請（專利權）人: 陜西鴻道生物分析科學技術研究院有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/70;C12N15/90;C12N15/53;C12P7/42;C12R1/19
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 仇鈺瑩

本發明公開了一種大腸桿菌，屬于生物工程技術領域。本發明采用多位點多拷貝的生物學技術手段，將L?氨基酸氧化酶，葡萄糖脫氫酶和α?羥基羧酸脫氫酶基因整合到大腸桿菌染色體，使大腸桿菌具有更好的生長特性，高密度培養的菌株比原始菌株最終量可提高35％以上。將所述大腸桿菌應用于以多巴為底物的反應中，制備得到的產物產量可以顯著得到提升。

技術領域

本發明涉及一種大腸桿菌，具體涉及染色體整合表達氨基酸氧化酶，葡萄糖脫氫酶和α-羥基羧酸脫氫酶的大腸桿菌，屬于生物工程技術領域。

背景技術

L-氨基酸氧化酶廣泛存在于細菌、真菌、哺乳動物細胞、蛇毒、昆蟲毒素及藻類中(L-amino?acid?oxidase?as?biocatalyst:a?dream?too?far？Appl.Microbiol.Biotechnol.2013,97:9323-41)。絕大部份L-氨基酸氧化酶氧化氨基酸時會產生過氧化氫從而對自身或環境中的細胞產生毒性。自然界中還存在一類不產過氧化氫的氨基酸氧化酶，這些酶來源于變形桿菌屬(Proteus?sp.)、普羅威登菌屬(Providenciasp.)、摩根菌屬(Morganella?sp.)等。通過相關文獻報道這些菌體中的氧化酶從將氨基酸脫氫生成對應酮酸后，電子經過膜呼吸鏈傳遞給細胞色素氧化酶，最后與氧結合生成水，這類酶也被稱為L-氨基酸脫氫酶或氨基酸脫胺酶。

葡萄糖脫氫酶是短鏈乙醇脫氫酶家族的一員，在輔酶NAD(P)⁺等存在時能夠催化β-D-葡萄糖轉化成D-葡萄糖酸內酯，而反應生成的D-葡萄糖酸內酯會自發地進一步水解成葡萄糖酸。目前，葡萄糖脫氫酶按其輔酶種類不同可分為3種：(1)NAD(P)⁺依賴型(EC1.1.1.47)，含這類酶的微生物有Gluconobacter?suboxydans,Haloferax?mediterranei,Bacillus?cereus,Bacillus?megaterium,Bacillus?subtilis等；(2)FAD⁺依賴型(EC1.1.99.10)，含這類酶的微生物有Aspergillus?niger,Burkholderia?cepacia等；(3)PQQ依賴型(EC?1.1.5.2)，含這類酶的微生物有Pseudomonas?fluorescens,Acinetobactercalcoaceticus,Mythylobacterium?extorquens等。FAD⁺依賴型的會產生過氧化氫損傷細胞、PQQ依賴型的效率較低，而NAD(P)⁺依賴型的葡萄糖脫氫酶活性高穩定性好通常為全細胞催化反應提供輔酶再生。

α-羥基羧酸脫氫酶是一類分布十分廣泛的脫氫酶類，尤其是在乳酸菌中，其是乳酸菌將丙酮酸轉化為乳酸的關鍵酶。根據其催化生成產物的旋光性，可以分為D-乳酸脫氫酶(EC：1.1.1.28)和L-乳酸脫氫酶(EC：1.1.1.27)；乳酸脫氫酶廣泛的存在于多種生物體中，隨著全基因測序的出現，發現在很多乳酸菌中，不止存在一種乳酸脫氫酶的基因，同時它們的氨基酸序列不同，酶學性質也不同，因此功能也有差異。乳酸脫氫酶廣泛分布于乳酸桿菌，芽孢桿菌，芽孢乳桿菌以及明串珠菌屬四個菌屬；除此以外，還分布在肉桿菌屬(Carnobacterium)、片球菌屬(Pediococcus)、腸球菌屬(Enterococcus)、乳球菌屬(Lactococcus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、四聯球菌屬(Tetragenococcus)、漫游球菌屬(Vagococcus)和魏斯氏菌屬(Weissella)等。