[發明專利]BBD29_14255基因突變體及其在制備L-谷氨酸中的應用

在審

• 申請號: 202211198540.6
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN116063417A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 孟剛;趙春光;楊立鵬;魏愛英;高曉航;田斌
• 申請（專利權）人: 內蒙古伊品生物科技有限公司
• 主分類號: C07K14/34
• 分類號: C07K14/34;C12N15/31;C12N15/77;C12N1/21;C12P13/14;C12R1/15
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 魏少偉

本發明公開了BBD29_14255基因突變體及其在制備L?谷氨酸中的應用。本發明公開的BBD29_14255基因突變體為序列表中SEQ?ID?No.3、5、7所示的DNA分子，編碼SEQ?ID?No.4、6、8所示的蛋白質，野生型BBD29_14255基因為SEQ?ID?No.1所示的DNA分子，編碼SEQ?ID?No.2所示的蛋白質。實驗證明，本發明的BBD29_14255基因及其突變體均可提高L?谷氨酸產量，可用于生產L?谷氨酸，并具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中，BBD29_14255基因突變體及其在制備L-谷氨酸中的應用。

背景技術

L-谷氨酸是一種酸性氨基酸，其在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學反應。醫學上，L-谷氨酸主要用于治療肝性昏迷和改善兒童智力發育。食品工業上，L-谷氨酸主要作為味精用于增鮮。

通常，通過使用具有產生L-谷氨酸的能力的棒狀桿菌型細菌(coryneformbacterium)，例如屬于短桿菌屬(Brevibacterium)或棒桿菌屬(Corynebacterium)的細菌的發酵方法以工業規模生產L-谷氨酸。為此，已經使用從自然界分離的菌株或它們的人工突變體。

L-谷氨酸是由微生物細胞內檸檬酸循環的中間產物α-酮戊二酸通過生物合成而來的。由α-酮戊二酸通過銨離子的同化作用來形成L-谷氨酸的生物合成途徑有兩條。其中一條途徑是在有高濃度的銨離子存在的情況下，通過谷氨酸脫氫酶(glutamatedehydrogenase，GDH)的催化來合成L-谷氨酸。另一條途徑(GS/GOGAT途徑)是由谷氨酰胺合成酶及谷氨酰胺-酮戊二酸氨基轉移酶來合成L-谷氨酸。谷氨酰胺合成酶(glutaminesynthetase，GS)催化L-谷氨酸和銨離子轉化為谷氨酰胺的反應；谷氨酰胺-酮戊二酸氨基轉移酶(glutamine-oxoglutaric?acid?amino?transferase，也稱“谷氨酸合成酶”(glutamate?synthase，GOGAT)催化L-谷氨酸合成反應，在該反應中，由已經由GS合成的一分子的谷氨酰胺和一分子的α-酮戊二酸分子合成兩分子的L-谷氨酸。

對發酵法生產L-氨基酸的改進可以涉及發酵技術如攪拌和供應氧氣或涉及營養培養基的組成，例如發酵過程中的糖濃度；或涉及將發酵液加工成合適的產品形式，例如通過干燥和造粒發酵液或離子交換色譜；或可以涉及相關微生物本身的固有性能性質。

用于改善這些微生物的性能性質的方法包括誘變、突變體的選擇和篩選。以這種方式獲得的菌株對抗代謝物具有抗性或對于具有調節重要性的代謝物是營養缺陷型并產生L-氨基酸等。

雖然已有大量方法可以提高L-谷氨酸的生產能力，但是為了滿足日益增加的需求，仍需要發展生產L-谷氨酸的方法。

發明內容

本發明的目的是提供可以用于生產L-谷氨酸的蛋白質，所述蛋白質其名稱為BBD29_14255蛋白質，BBD29_14255蛋白質為如下A1)或A2)或A3)：

A1)SEQ?ID?No.2所示的蛋白質，或將SEQ?ID?No.2的第172位亮氨酸殘基突變為苯丙氨酸殘基、亮氨酸殘基、纈氨酸殘基、異亮氨酸殘基、天冬酰胺殘基、絲氨酸殘基、丙氨酸殘基、甲硫氨酸殘基、脯氨酸殘基、精氨酸殘基、天冬氨酸殘基、半胱氨酸殘基、谷氨酰胺殘基、谷氨酸殘基、甘氨酸殘基、組氨酸殘基、賴氨酸殘基、色氨酸殘基或酪氨酸殘基得到的突變蛋白質；

A2)將A1)的蛋白質除第172位外的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白質。

A1)中的突變蛋白質可為SEQ?ID?No.4、SEQ?ID?No.6或SEQ?ID?No.8所示的蛋白質。