[發明專利]MurJ蛋白突變體及其應用

在審

• 申請號: 202110786103.5
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN115611968A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 程江紅;牛松峰;賈貝貝;李巖
• 申請（專利權）人: 李巖
• 主分類號: C07K14/34
• 分類號: C07K14/34;C12N15/31;C12N1/21;C12P13/14;C12P13/24;C12P13/08;C12R1/185;C12R1/15;C12R1/07
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 黃爽

本發明提供一種MurJ蛋白突變體及其應用。所述突變體包含如下①～③突變中的至少一種：①MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突變；②MurJ蛋白第422位氨基酸由A到T的突變；③MurJ蛋白第882位氨基酸由T到I的突變。本發明提供的包含P373S、A422T、T882I突變位點的MurJ蛋白變體，能夠提高氨基酸的產量和轉化率，同時還能夠保證菌株的生長性能。利用表達上述MurJ蛋白變體的重組微生物進行氨基酸發酵生產，氨基酸發酵生產性能得以顯著提升，特別是谷氨酸、賴氨酸、脯氨酸，具有較高的產量和糖酸轉化率，為氨基酸的大規模工業化生產提供有力工具。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體地說，涉及MurJ蛋白突變體及其應用。

背景技術

L-谷氨酸(L-glutamate)，化學名稱為α-氨基戊二酸，分子式為C₅H₉NO₄，分子量為147.13076Da，分子中含有兩個羧基，是一種酸性氨基酸。谷氨酸是含量最豐富的氨基酸之一，其除了參與蛋白質合成之外，在營養和信號傳導方面也起著重要作用。谷氨酸或其單鈉鹽(味精)可作為食品添加劑提升食品的鮮味，因此被廣泛地工業化生產。目前谷氨酸最常用的生產方法為發酵法，相較于酶法和化學合成的工藝復雜性以及采用原料毒性，發酵法具有原料來源安全、生產成本低、產物單一等優點。

盡管發酵法生產谷氨酸的研究已經過幾十年的發展，但目前谷氨酸菌種的生產性能仍有待進一步提高，這也制約了谷氨酸的工業大規模生產，且不利于節約生產成本。

與谷氨酸近似，其他氨基酸生產同樣面臨著因發酵生產指標低造成成本過高的問題，因此改進生產氨基酸菌種性能很有必要。

發明內容

本發明的目的是提供MurJ蛋白突變體及其應用。

本發明的另一目的是提供一種產氨基酸(L-氨基酸)的基因工程菌及其構建方法與應用。

為了實現本發明目的，第一方面，本發明提供一種MurJ蛋白突變體，所述突變體包含如下①～③突變中的至少一種：

①MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突變；

②MurJ蛋白第422位氨基酸由A到T的突變；

③MurJ蛋白第882位氨基酸由T到I的突變。

本發明中，MurJ蛋白(murein biosynthesis protein)來自谷氨酸棒桿菌，其在NCBI上的參考序列編號為WP_216312835.1。該蛋白由murj基因(即BBD29_15285基因)編碼。

優選地，所述突變體包含MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突變、第422位氨基酸由A到T的突變以及第882位氨基酸由T到I的突變(SEQ ID NO:2)。

第二方面，本發明提供編碼所述MurJ蛋白突變體的核酸分子。

第三方面，本發明提供含有所述核酸分子的生物材料，所述生物材料包括但不限于重組DNA、表達盒、轉座子、質粒載體、病毒載體、工程菌或轉基因細胞系。

第四方面，本發明提供所述核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料的以下任一應用：

(1)用于氨基酸(L-氨基酸)的發酵生產；

(2)用于提高氨基酸(L-氨基酸)的發酵產量；

(3)用于構建產氨基酸(L-氨基酸)的基因工程菌。

本發明中，所述氨基酸包括但不限于谷氨酸、賴氨酸、脯氨酸。

第五方面，本發明提供產氨基酸的基因工程菌的構建方法，利用基因工程手段，在具有氨基酸生產能力的細菌基因組中引入突變，使其編碼的MurJ蛋白包含如下①～③突變中的至少一種：