[發明專利]ppc突變體及其在制備L-纈氨酸中的應用

在審

• 申請號: 202111676686.2
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114292315A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 孟剛;趙春光;魏愛英;楊立鵬;賈慧萍;畢國東
• 申請（專利權）人: 寧夏伊品生物科技股份有限公司
• 主分類號: C07K14/34
• 分類號: C07K14/34;C12N15/31;C12N1/21;C12N15/77;C12P13/08;C12R1/15
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李洋

本發明公開了ppc突變體及其在制備L?纈氨酸中的應用。本發明公開的ppc突變體是將ppc蛋白質第186位氨基酸殘基由甘氨酸突變為精氨酸得到的蛋白質。本發明首先通過對ppc基因進行單點突變得到ppc^G556C基因，然后構建過表達ppc基因或ppc^G556C基因的重組菌以及ppc基因敲除的重組菌，最后通過對構建的重組菌進行發酵培養發現，ppc基因或ppc^G556C基因可以調控細菌L?纈氨酸產量。本發明首次發現ppc基因參與L?纈氨酸的生物合成，對于培育符合工業化生產的高產、高質量菌種，以及纈氨酸工業化生產具有重大的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及ppc突變體及其在制備L-纈氨酸中的應用。

背景技術

L-纈氨酸(L-valine)，化學名稱為α-氨基異戊酸，是支鏈氨基酸之一，人和動物自身不能合成。L-纈氨酸是人體八種必需氨基酸之一，具有促進蛋白合成、抑制蛋白分解的作用，增強機體的免疫防護作用，有助于糾正因手術、創傷、感染等引起的負氮平衡。另外，L-纈氨酸還具有抗中樞疲勞、抗外周疲勞、延緩運動性疲勞和加快運動后機體修復的作用，因此在食品和醫藥行業具有廣泛的應用及商業價值。由L-纈氨酸配制的復合支鏈氨基酸輸液在血腦屏障、肝昏迷、慢性肝硬化以及腎功能衰竭的治療，先天性代謝缺陷病的膳食治療，敗血癥及術后糖尿病患者的治療，加快外科創傷愈合的治療和腫瘤患者的營養支持治療中應用廣泛。L-纈氨酸在食品工業上主要用作食品添加劑、營養增補液及風味劑等。L-纈氨酸凝膠具有帶正電的端基，是新型低分子量凝膠，不僅可以使純化和含有無機酸和鹽的水溶液成凝膠而且可以使有機溶劑和油成膠狀，可以制備形成水凝膠，其在生物醫藥、組織工程、光化學、電化學、食品工業、化妝品等領域已被廣泛應用。L-纈氨酸因其含有特殊的生理功能，市場需求量大，使得L-纈氨酸的生產備受關注。

目前，L-纈氨酸大都采用直接發酵法生產，工業發酵中獲得高產的菌種，對于L-纈氨酸的發酵生產來說是至關重要的，是整個L-纈氨酸發酵工業的核心，是決定發酵產品工業價值的重要因素。隨著L-纈氨酸的市場需求不斷增加，選育高產、穩定的生產菌種，促進L-纈氨酸在微生物體內的積累，進一步提高L-纈氨酸的產量一直是L-纈氨酸發酵工業技術開發和發酵工程化研究的熱點，并且也將一直伴隨L-纈氨酸發酵工業的發展，對于促進L-纈氨酸產業化的進程具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是如何利用ppc基因構建產纈氨酸工程菌，以進一步提高纈氨酸產量。

為了實現上述目的，本發明首先提供了一種ppc突變體。

本發明提供的ppc突變體是將ppc蛋白質第186位氨基酸殘基由甘氨酸突變為其他氨基酸殘基得到的蛋白質；

所述ppc蛋白質為如下A1)-A3)中的任一種：

A1)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

A2)將A1)所示的氨基酸序列經過除第186位氨基酸殘基以外的一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與細菌產纈氨酸相關的蛋白質；

A3)來源于細菌且與A1)或A2)具有95％以上同一性且與細菌產纈氨酸相關的蛋白質。

上述A2)所述的蛋白質中，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

上述A3)所述的蛋白質中，這里使用的術語“同一性”指與天然氨基酸序列的序列相似性。“同一性”包括與本發明的SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有95％或更高，或96％或更高，或97％或更高，或98％或更高，或99％或更高同一性的氨基酸序列。同一性可以用肉眼或計算機軟件進行評價。使用計算機軟件，兩個或多個序列之間的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用來評價相關序列之間的同一性。