[發明專利]一株重組茂原鏈霉菌及其在生產谷氨酰胺轉氨酶中的應用

有效

• 申請號: 202011048198.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112126613B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 劉松;尹小強;周景文;陳堅
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/76;C12N9/10;C12R1/465
• 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: 林娟

本發明公開了一株重組茂原鏈霉菌及其在生產谷氨酰胺轉氨酶中的應用，屬于生物技術領域。本發明提供了一種可高產谷氨酰胺轉氨酶的重組茂原鏈霉菌smY2019?nC，此重組茂原鏈霉菌smY2019?nC是通過在茂原鏈霉菌smY2019的基因組上整合若干核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的谷氨酰胺轉氨酶基因表達框獲得的；將此重組茂原鏈霉菌smY2019?nC接種至發酵培養基中發酵72h，即可使發酵液中谷氨酰胺轉氨酶的酶活高達40U/mL，較野生型茂原鏈霉菌smY2019提高了100％，因此，此重組茂原鏈霉菌smY2019?nC在生產谷氨酰胺轉氨酶上具有極高的應用前景。

技術領域

本發明涉及一株重組茂原鏈霉菌及其在生產谷氨酰胺轉氨酶中的應用，屬于生物技術領域。

背景技術

谷氨酰胺轉氨酶(transglutaminase,TGase)是一類可以通過酰基轉移反應在谷氨酰胺殘基和多種伯胺之間引入共價交聯的酶。由于這種獨特的催化能力，谷氨酰胺轉氨酶已經被廣泛應用于食品、飼料、生物醫學工程、材料科學、紡織品和皮革加工等領域。

谷氨酰胺轉氨酶廣泛分布于脊椎動物、無脊椎動物、軟體動物、植物和微生物中，不同來源的谷氨酰胺轉氨酶具有不同的特性，其中，微生物來源的谷氨酰胺轉氨酶不依賴Ca²⁺的存在，易于提取和分離，因此，微生物來源的谷氨酰胺轉氨酶的生產得到廣泛了研究。

目前，谷氨酰胺轉氨酶已成功在大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、谷氨酸棒桿菌、解酯耶式酵母和畢赤酵母中實現表達，但是，這些宿主表達的是沒有活性的酶原形式pro-TGase，需要后期添加額外的蛋白酶進行活化處理，或者，需要在宿主中共表達酶原激活蛋白酶才會獲得活性，這無疑又增加了谷氨酰胺轉氨酶的生產成本和宿主的代謝負擔(具體可見參考文獻：Heterologous signal peptides-directing secretion of Streptomycesmobaraensis transglutaminase by Bacillus subtilis和Expression of recombinanttransglutaminase gene in Pichia pastoris and its uses in restructured meatproducts)。

茂原鏈霉菌自身可以產生酶原激活蛋白，直接分泌成熟的TGase，不需要進行額外的后期活化處理或者共表達其它激活蛋白酶，因此，利用茂原鏈霉菌來實現谷氨酰胺轉氨酶的生產也得到了廣泛的研究。但是，現有的茂原鏈霉菌產谷氨酰胺轉氨酶的產量并不高，例如，張莉莉等人將S.mobaraensis DSM40587接種至發酵培養基中發酵96h，僅可使發酵液中谷氨酰胺轉氨酶的酶活達4.3U/mL(具體可見參考文獻：Enhancement oftransglutaminase production in Streptomyces mobaraensis as achieved bytreatment with excessive MgCl₂)；田淑翠等人將誘變菌M-8接種至發酵培養基中發酵40h，僅可使發酵液中谷氨酰胺轉氨酶的酶活達5.1U/mL(具體可見參考文獻：常壓室溫等離子體(ARTP)誘變茂源鏈霉菌菌株)，這大大阻礙了微生物來源谷氨酰胺轉氨酶的大規模工業化生產。

急需找到一種可高產谷氨酰胺轉氨酶的茂原鏈霉菌。

發明內容

[技術問題]

本發明要解決的技術問題是提供一種可高產谷氨酰胺轉氨酶的茂原鏈霉菌。

[技術方案]

為解決上述技術問題，本發明提供了一種重組茂原鏈霉菌，所述重組茂原鏈霉菌的基因組整合有一個或一個以上谷氨酰胺轉氨酶基因表達框；所述谷氨酰胺轉氨酶基因表達框的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在本發明的一種實施方式中，所述重組茂原鏈霉菌以茂原鏈霉菌(streptomycesmobaraensis)smY2019為宿主。