[發(fā)明專利]一種L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其提高絲氨酸產(chǎn)量的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210515655.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN114716519B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉梅;黃易凡;高宇潔;葉錦方;史勁松;許正宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/34
• 分類號(hào): C07K14/34;C12N15/31;C12N15/77;C12N1/21;C12P13/06;C12R1/15
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

本發(fā)明公開了一種L?絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其應(yīng)用，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在研究氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基礎(chǔ)上，提供了谷氨酸棒桿菌中NCgl0255序列具有轉(zhuǎn)運(yùn)L?絲氨酸功能。本發(fā)明進(jìn)一步將NCgl0255運(yùn)用于L?絲氨酸的生產(chǎn)菌株，用于提高L?絲氨酸的產(chǎn)量，使得L?絲氨酸積累量達(dá)到29.58g/L。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其提高絲氨酸產(chǎn)量的應(yīng)用。

背景技術(shù)

L-絲氨酸是一種非必需氨基酸，在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。谷氨酸棒桿菌是食品安全級(jí)菌株，廣泛應(yīng)用于L-谷氨酸、L-賴氨酸、L-纈氨酸等氨基酸的生產(chǎn)。然而一般的谷氨酸棒桿菌卻不能利用糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)L-絲氨酸。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)谷氨酸棒桿菌產(chǎn)L-絲氨酸的研究集中在其合成和降解途徑的分子改造，Stolz等以不產(chǎn)L-絲氨酸的谷氨酸棒桿菌ATCC13032為出發(fā)菌株，構(gòu)建的重組菌以葡萄糖和果糖為混合碳源時(shí)L-絲氨酸產(chǎn)量36.2g/L(引自文獻(xiàn)：Stolz M,Peters-Wendisch P,Etterich H,et al.Reduced folate supply as a key to enhanced L-serineproduction by Corynebacterium glutamicum.[J].AppliedEnvironmentalMicrobiology,2007,73(3):750.)。來書娟等在谷氨酸棒桿菌ATCC13032中加強(qiáng)表達(dá)3-磷酸甘油酸激酶(PGK)，增加了L-絲氨酸前體3-磷酸甘油酸的合成，提高了L-絲氨酸的產(chǎn)量(引自文獻(xiàn)：來書娟,張蕓,劉樹文,等.產(chǎn)L-絲氨酸谷氨酸棒桿菌的代謝工程改造和代謝流分析[J].中國(guó)科學(xué):生命科學(xué),2012,42(4):295-303.)。

發(fā)明人前期從自然界中篩選得到一株能利用糖質(zhì)原料發(fā)酵產(chǎn)L-絲氨酸的野生型谷氨酸棒桿菌SYPS-062，以它為出發(fā)菌株通過多輪化學(xué)誘變獲得突變株C.glutamicumSYPS-062-33a。該突變株L-絲氨酸產(chǎn)量提高65％，達(dá)到11.0g/L，副產(chǎn)物L(fēng)-丙氨酸和L-纈氨酸的積累量也明顯提高。進(jìn)一步在突變株上解除L-絲氨酸合成途徑關(guān)鍵酶反饋抑制，敲除降解途徑，阻斷和弱化副產(chǎn)物積累途徑，所獲得重組菌C.glutamicum SYPS-06233aΔSSA(縮寫為ΔSSA)(CGMCCNO.8668)其L-絲氨酸搖瓶產(chǎn)量可以達(dá)到26.25g/L，是野生型菌株的3.9倍。

盡管代謝工程改造L-絲氨酸合成和降解途徑的基因取得很好的效果，但是為了適用工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，目前L-絲氨酸的產(chǎn)量仍需要提高。氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)出胞是其在培養(yǎng)基中積累的重要前提，所以為了實(shí)現(xiàn)氨基酸大量生產(chǎn)，轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)受到越來越多的關(guān)注。近幾十年，在谷氨酸棒桿菌中，只有7個(gè)蛋白被鑒定為氨基酸分泌轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，涉及13種氨基酸的分泌。BrnFE參與L-蛋氨酸、L-異亮氨酸、L-纈氨酸和L-亮氨酸的分泌；CgmA參與L-精氨酸的分泌；LysE參與L-賴氨酸、L-精氨酸、L-瓜氨酸和L-鳥氨酸的分泌，MscCG參與L-谷氨酸和L-天冬氨酸的分泌；MscCG2參與L-谷氨酸的分泌；僅SerE和ThrE蛋白被鑒定有分泌轉(zhuǎn)運(yùn)L-蘇氨酸和L-絲氨酸的功能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其提高絲氨酸產(chǎn)量的應(yīng)用。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NCgl0255，所述L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NCgl0255的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.2：MTTDFSYILLVVAVCAVITFALRAVPFLILKPLRESQFVGKMAMWMPAGILAILTASTFRSNAIDLKTLTFGLIAVAITVAAHLLGSRRTLLSVGAGTIVFVGLVNLF*

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，編碼所述L-絲氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NCgl0255的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。