[發明專利]GntR家族轉錄抑制因子突變體、突變基因及其在制備維生素B2

有效

• 申請號: 202011146278.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112225785B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張大偉;孫宜文;劉川
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C07K14/32
• 分類號: C07K14/32;C12N15/31;C12N1/21;C12P25/00;C12R1/125
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 蘇宇歡

本發明公開了一種GntR家族轉錄抑制因子突變體、突變基因及其在制備維生素B2中的應用。其中所述突變體的氨基酸序列相對于SEQ ID No.3所示序列存在下述突變：第89位氨基酸替換為M。對枯草芽孢桿菌染色體上的GntR家族轉錄抑制因子基因中第89位氨基酸編碼核苷酸進行定點突變而編碼氨基酸M，而獲得的基因工程菌，其生產維生素B2的能力得到了較大幅度的提升，并且對菌的生長有利，因而具有較大的應用推廣價值。

技術領域：

本發明屬于生物技術領域，具體涉及GntR家族轉錄抑制因子的突變體，其基因工程菌，以及在制備維生素B2中的應用。

背景技術：

核黃素(Riboflavin)又稱維生素B₂，分子式為C₁₇H₂₀O₆N₄，是維生素B族中的一種水溶性維生素，在生物體內以黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)兩種形式存在，作為機體內一些重要的氧化還原酶的輔酶參與氧化還原反應，起到遞氫的作用。核黃素的缺乏會導致生物體代謝發生障礙，但人和動物均不能自身合成，只能從食物中攝取，因此核黃素的生產在食品、飼料以及醫藥行業都具有非常廣闊的市場。

目前核黃素的工業生產方法有植物萃取法、化學合成法、半合成法以及微生物合成法。其中，微生物合成法以其成本低、環境友好以及能源可再生等優點逐步占據主導地位，成為大部分工業化生產的主要方法。在眾多可生產核黃素的微生物中，枯草芽孢桿菌(B.subtilis)作為一種非病原微生物，生理代謝及遺傳背景清楚，便于確定代謝靶點及基因工程改造，并具有可靠的安全性，它們的發酵產物在食品與飼料業中已有長期的應用，對環境、醫藥和工業發酵生產都非常重要。其次枯草芽孢桿菌基因工程菌株能夠過量合成葉酸、肌苷或鳥苷，具有為核黃素過量合成提供足夠前體物的潛力，因此枯草芽孢桿菌基因工程菌在核黃素的微生物發酵生產中逐漸顯示出了強大的生命力，成為主要生產菌株。

枯草芽孢桿菌(B.subtilis)中核黃素的合成需要5-磷酸核酮糖(Ru5P)和鳥嘌呤-5’-三磷酸(GTP)兩個前體物質，其中Ru5P來源于磷酸戊糖途徑，GTP來源于嘌呤的從頭合成途徑。二者在一些列核黃素操縱子的作用下經7步反應由核黃素合成途徑最終合成核黃素。