[發明專利]一種高產精氨酸的工程菌及其構建方法與應用

在審

• 申請號: 202111676693.2
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114249803A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 孟剛;魏愛英;趙春光;田斌;付麗霞;賈慧萍
• 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;C12N15/77;C12N1/21;C12P13/10;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

本發明公開了一種高產精氨酸的工程菌及其構建方法與應用。本發明公開的YH66_03760突變體是將YH66_03760蛋白質第282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YH66_03760基因進行單點突變得到YH66_03760^G844A，然后通過對構建的YH66_03760或突變基因的過表達重組菌以及YH66_03760敲除重組菌進行發酵培養發現，YH66_03760基因或其突變基因可以調控細菌L?精氨酸產量。本發明首次發現YH66_03760基因參與精氨酸的生物合成，對于培育符合工業化生產的高產、高質量菌種，以及精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，具體涉及一種高產精氨酸的工程菌及其構建方法與應用。

背景技術

L-精氨酸(L-argnine，簡稱L-Arg)是人體內所需半必需堿性氨基酸之一，作為一種含有胍基的堿性氨基酸，是生物體尿素循環的一種重要中間代謝物，具有多種獨特的生理和藥理作用，對于治療生理功能、心血管疾病、激勵免疫系統、維持嬰兒的營養平衡、促進人體解毒等都具有良好的療效，被專家稱為是機體內運輸和貯存氨基酸的重要載體，在肌內代謝中極為重要。它是合成胞漿蛋白和核蛋白的必需氨基酸；作為唯一的氨來源參與肌酸的合成；作為尿素循環的重要中間體，在肝臟中扮演著排除多余氨的角色，防止氨過量積累而引起中毒；它還具有調節人體免疫力的功能，可抑制腫瘤生長、促進受傷組織愈合等。并且，精氨酸是一氧化氮、尿素、鳥氨酸及肌丁胺的直接前體，是合成肌肉素的重要原素，且被用作聚胺、瓜氨酸及谷氨酰胺的合成。因此，L-精氨酸在醫藥、食品及化工領域方面具有重要而廣泛的應用。據統計，目前全世界L-精氨酸需求量在15000噸以上，并且需求量以每年12％-15 ％的速度增長。

L-精氨酸的生產方法主要有兩種：一是蛋白質水解提取法，二是微生物發酵法。水解法存在操作費時，收率和產量低，成本高等問題，并且存在嚴重的污染而不適合大規模的生產。發酵法生產L-精氨酸工藝相對簡單，且對環境友好，因此具有很大的發展潛力，成為國內外氨基酸工業的一個重要趨勢。但目前國內的微生物發酵生產L-精氨酸的產量普遍較低，遠遠不能滿足國內需求。

基因工程技術對于精氨酸高產菌選育具有重要的推動作用，如何利用基因工程技術構建適合于工業規模生產的高產重組菌對于提高L-精氨酸產量具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何利用YH66_03760基因構建重組載體、重組菌和/或提高L-精氨酸的產量。所要解決的技術問題不限于如所描述的技術主題，本領域技術人員通過以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技術主題。

為了解決上述技術問題，本發明首先提供了一種YH66_03760突變體。

本發明提供的YH66_03760突變體是將YH66_03760蛋白質第282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YH66_03760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282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精氨酸相關的蛋白質；

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

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。