[發(fā)明專利]具有增強(qiáng)的L-谷氨酸生產(chǎn)力的菌株及其構(gòu)建方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011631311.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112646767B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇厚波;魏愛(ài)英;孟剛;楊立鵬;馬風(fēng)勇;賈慧萍;周曉群;趙春光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏伊品生物科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/21
• 分類號(hào): C12N1/21;C12N15/31;C07K14/34;C12P13/14;C12R1/15
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 田芳;彭勁松

本發(fā)明公開了具有增強(qiáng)的L?谷氨酸生產(chǎn)力的菌株及其構(gòu)建方法與應(yīng)用。本發(fā)明將谷氨酸棒桿菌中野生型BBD29_00405基因中引入點(diǎn)突變，使SEQ ID NO:1的第597位堿基由鳥嘌呤(G)突變?yōu)橄汆堰?A)所得到的核苷酸序列。本發(fā)明還提供一種重組菌株是將該多核苷酸序列導(dǎo)入產(chǎn)L?谷氨酸的谷氨酸棒桿菌中獲得，重組菌株中包括含有點(diǎn)突變的BBD29_00405基因，所獲得的菌株與未改造的菌株相比，有利于生產(chǎn)高濃度的L?谷氨酸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程和微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有增強(qiáng)的L-谷氨酸生產(chǎn)力的菌株及其構(gòu)建方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

L-谷氨酸，化學(xué)名稱為L(zhǎng)-2-氨基戊二酸,分子式為C₅H₉O₄N，分子量為147.13。L-谷氨酸是非必需氨基酸。在生物有機(jī)體中存在的谷氨酸，都屬于L-型谷氨酸。且L-谷氨酸是味精的前體物質(zhì)。味精被食用后，還可在胃中轉(zhuǎn)化為谷氨酸，然后經(jīng)消化吸收參與蛋白質(zhì)的合成，并可通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用合成其它氨基酸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。除了在食品方面的廣泛應(yīng)用外，還被應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。在人體的各大器官中，谷氨酸鹽在大腦中的含量最高，同時(shí)谷氨酸是參與人腦代謝的唯一一種氨基酸，在神經(jīng)系統(tǒng)功能的維護(hù)有重要作用。所以對(duì)神經(jīng)衰弱者來(lái)說(shuō)，加大谷氨酸攝入量可改善其神經(jīng)系統(tǒng)的功能。在化妝品行業(yè),谷氨酸可用于合成聚谷氨酸鈉。由于該物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸濕性,可被用作潤(rùn)膚劑。谷氨酸也可以與月桂酞氯結(jié)合生成一月桂酞基谷氨酸鈉，廣泛應(yīng)用于化妝品行業(yè)。谷氨酸在農(nóng)業(yè)上主要用于生產(chǎn)殺菌劑，如谷氨酸酮。在施肥的過(guò)程中,谷氨酸還可以作為肥料的載體，促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)氮磷鉀的吸收。

1956年,從自然界中分離到了一種谷氨酸產(chǎn)生菌,即谷氨酸棒桿菌,這是味精生產(chǎn)史上的重大變革。1957年開始了通過(guò)發(fā)酵法生產(chǎn)味精的時(shí)代。發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸的成功,是整個(gè)發(fā)酵工業(yè)的偉大創(chuàng)舉,同時(shí)也大大促進(jìn)了其它發(fā)酵產(chǎn)品的研究與生產(chǎn)。對(duì)于工業(yè)發(fā)酵來(lái)說(shuō)，決定發(fā)酵生產(chǎn)水平的因素主要有菌種性能、發(fā)酵工藝及下游提取工藝等。在這些因素中,菌種的產(chǎn)酸水平是內(nèi)因,是決定發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。優(yōu)良菌種的選育依然是高產(chǎn)L-谷氨酸的關(guān)鍵，隨著高通量篩選技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合傳統(tǒng)誘變技術(shù)，有助于找到未知性狀的高產(chǎn)L-谷氨酸突變株。這些突變株有可能改變L-谷氨酸代謝途徑上某一點(diǎn)的活性或者整個(gè)途徑的重組整合，從而來(lái)提高產(chǎn)酸量。

雖然已篩選到一些可以提高L-谷氨酸產(chǎn)量的菌株，但是為了滿足日益增加的需求，仍需要找到更多高產(chǎn)L-谷氨酸的突變株。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多核苷酸及含有該多核苷酸的重組菌株,以及將重組菌株用于改善細(xì)菌的L-谷氨酸生產(chǎn)能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，具有L-谷氨酸生產(chǎn)能力的谷氨酸棒桿菌ATCC13869基因組(GenBank：CP016335.1)中BBD29_00405基因(GenBank：ANU32350.1)，可以通過(guò)修飾該基因或改善其表達(dá)，獲得L-谷氨酸產(chǎn)量提高的重組菌株，與未改造的野生型菌株相比，重組菌株的產(chǎn)L-谷氨酸能力更強(qiáng)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的第一方面，提供了生成L-谷氨酸的細(xì)菌，其具有編碼如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的多核苷酸的改善的表達(dá)。根據(jù)本發(fā)明，所述改善的表達(dá)是所述多核苷酸表達(dá)增強(qiáng)，或者編碼SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有點(diǎn)突變，或者編碼SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有點(diǎn)突變且表達(dá)是增強(qiáng)的。

所述SEQ ID NO:3的氨基酸序列是基因BBD29_00405編碼的蛋白。

所述細(xì)菌與未修飾菌株相比具有增強(qiáng)的L-谷氨酸生產(chǎn)能力。