[發明專利]一種組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138、工程菌及應用

有效

• 申請號: 202111495918.4
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN114015670B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王東陽;廖佳偉;陳正;張娟;馮志彬
• 申請（專利權）人: 山東陽成生物科技有限公司
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/10;C12N15/70;C12N1/21;C12P17/10;C12R1/19
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 沈小明

1.一種組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138，其特征在于組氨醇磷酸氨基轉移酶基因來源于藤黃輪絲鏈霉菌菌株HY61，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，氨基酸序列如SEQ IDNO:2所示；所述突變體138是在SEQ ID NO：2所示氨基酸序列第138位天冬酰胺突變為谷氨酰胺。

2.一種權利要求1所述組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138的編碼基因。

3.含有權利要求2所述編碼基因的工程菌。

4.權利要求1所述組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138在催化L-色氨酸合成3-吲哚丙酮酸中的應用。

5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于所述的應用方法為以含組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138基因的工程菌經發酵離心收獲的菌體細胞作為全細胞催化劑，以L-色氨酸為底物，以L-色氨酸摩爾濃度1.2倍的丙酮酸為氨基受體，加入25mg/L的輔酶磷酸吡哆醛，1g/L的穩定保護劑的轉化體系中，氨水調節pH為7.5，通氮氣驅氧，溫度30～40 ℃的條件下反應生產3-吲哚丙酮酸。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于在轉化體系中，催化劑的用量以濕菌體重量計為10～40g/L，底物濃度為50～200mM，丙酮酸濃度為60～240mM。

7.權利要求3所述工程菌的全細胞催化劑的制備方法，其特征在于所述方法具體如下：將含組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138基因的重組大腸桿菌接入LB斜面培養基37℃培養12～18h；接1環斜面菌種于LB液體種子培養基，37℃、180r/min振蕩培養4～10h； 3L發酵罐中裝入2.0 L培養基，以體積比2～12%接種量將種子液接入發酵培養基，初始轉速220 r/min，初始通氣流量為1.0 L/min，隨著菌體濃度增加調節轉速與通氣流量，以維持溶氧值在20～30%空氣飽和度，用質量體積比為25%氨水調節pH值穩定在6.7，37 ℃培養4～12 h后加入乳糖至終濃度為1～5g/L并降溫至20～30℃誘導表達；發酵過程中流加500g/L的甘油溶液維持甘油濃度在5～10g/L發酵結束后10000 r/min、4 ℃離心10min收集菌體，無菌生理鹽水洗滌菌體兩次，得組氨醇磷酸氨基轉移酶突變體138全細胞催化劑。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的LB斜面培養基的成分及終濃度：酵母浸粉5 g/L，蛋白胨 10 g/L， NaCl 5 g/L，氨芐西林 100mg/L，瓊脂 20 g/L，pH7.0～7.2，121℃高壓蒸汽滅菌20 min。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的LB液體種子培養基的成分及終濃度：酵母浸粉5 g/L，蛋白胨 10 g/L， NaCl 5 g/L，氨芐西林 100mg/L，pH7.0～7.2，121℃高壓蒸汽滅菌20 min。

10.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述的發酵培養基的成分及終濃度：甘油20 g/L，蛋白胨 20 g/L，酵母浸粉 5 g/L，MgSO₄ 2 g/L，KH₂PO₄ 12.5 g/L，(NH₄)₂SO₄ 2 g/L， 檸檬酸 1 g/L，玉米漿干粉 3 g/L，CaCl₂ 1 g/L，D-生物素 20 μg/L， pH6.7～7.0，121℃高壓蒸汽滅菌20 min；所述的穩定保護劑為亞硫酸鈉、植酸中的一種或組合使用。