[發明專利]增強Subtilisin基因轉錄水平以提高TG酶發酵水平的方法

有效

• 申請號: 202110251651.8
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112980759B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 白林泉;王丹;張曉健
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海東之匯生物科技有限公司;泰興市東圣生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/31;C12N15/76;C12N9/10;C12R1/465
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種增強Subtilisin基因轉錄水平以提高TG酶發酵水平的方法，是通過在茂源鏈霉菌中，利用人工強啟動子kasOp*過量表達內源Subtilisin編碼基因，促進了谷氨酰胺轉氨酶酶原的活化成熟，使谷氨酰胺轉氨酶的發酵產量得以提高。本發明通過增強Subtilisin編碼基因的轉錄水平，促進了谷氨酰胺轉氨酶酶原的活化成熟，以此來提高谷氨酰胺轉氨酶的發酵水平，最終谷氨酰胺轉氨酶發酵產量在實驗室搖瓶水平下較對照菌株提高22％。通過本發明可顯著提高谷氨酰胺轉氨酶的發酵產量，同時使發酵成大幅降低。

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，涉及一種增強Subtilisin基因轉錄水平以提高TG酶發酵水平的方法，具體說是一種提高Subtilisin編碼基因的轉錄水平以提高谷氨酰胺轉氨酶發酵水平的方法。

背景技術

谷氨酰胺轉氨酶(TGase)是由茂源鏈霉菌(Streptomyces mobaraensis)產生的一種單亞基蛋白，它能夠催化蛋白質中谷氨酰胺殘基的γ-酰胺基和賴氨酸的ε-氨基之間進行酰胺基轉移反應，形成ε-(γ-谷酰胺)-賴氨酸的異型肽鍵，從而改變蛋白質的功能性質。TGase作為一種蛋白交聯劑，因其穩定性好、使用安全等優點而被廣泛應用，在食品領域通過交聯谷氨酰胺殘基和賴氨酸殘基能夠將小塊肉類結合成大塊提高食品的美觀度，通過整合氨基酸增加營養，生物合成TGase制作可降解塑料包裝；在醫藥領域可用來交聯抗體和藥物分子生產抗體偶聯藥物，催化明膠和膠原蛋白形成支架植入人體使器官再生等。目前該酶產量仍然較低，有待進一步提升。本發明發現，Subtilisin蛋白參與TGase酶原的活化成熟，是一個與TGase產量提高有重要關系的蛋白。進一步的，本發明通過基因組學信息找到了Subtilisin編碼基因SMDS_5092。增強Subtilisin編碼基因的表達可以促進谷氨酰胺轉氨酶酶原的活化成熟，最終提高谷氨酰胺轉氨酶的產量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種增強Subtilisin基因轉錄水平以提高TG酶發酵水平的方法，具體說是一種提高Subtilisin編碼基因的轉錄水平以提高谷氨酰胺轉氨酶發酵水平的方法；通過在茂源鏈霉菌IPIO中利用人工強啟動子kasOp*過量表達內源的Subtilisin編碼基因SMDS_5092，促進谷氨酰胺轉氨酶酶原的活化成熟，最終可明顯提高谷氨酰胺轉氨酶產量。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

第一方面，本發明涉及一種高產谷氨酰胺轉氨酶的菌株，所述菌株的Subtilisin編碼基因過量表達。

作為本發明的一個實施方案，所述菌株為茂源鏈霉菌。

作為本發明的一個實施方案，所述菌株過量表達內源的Subtilisin編碼基因。

作為本發明的一個實施方案，在茂源鏈霉菌IPIO中過量表達來源于茂源鏈霉菌IPI O的Subtilisin編碼基因SMDS_5092。其序列如SEQ ID NO.1所示。獲得的突變株基于過量表達內源Subtilisin編碼基因SMDS_5092，促進TGase酶原的活化成熟，最終提升TGase的產量。

第二方面，本發明涉及一種用于過量表達Subtilisin編碼基因的整合型質粒載體，所述載體包含源于茂源鏈霉菌的Subtilisin編碼基因。

作為本發明的一個實施方案，所述Subtilisin編碼基因源于茂源鏈霉菌IPIO。

作為本發明的一個實施方案，所述Subtilisin編碼基因為序列如SEQ ID NO.1所示的Subtilisin編碼基因SMDS_5092。

作為本發明的一個實施方案，所述過量表達為同源過量表達。