新颖的启动子及其用途制造技术

本公开涉及新颖的启动子、包含该启动子的载体、包含该载体的微生物以及使用该启动子制备靶蛋白的方法。与现有的重组微生物中用于大规模制备蛋白的启动子相比，通过本公开得到的启动子具有增加的基因表达率，因此可以有利地用于需要由微生物高产率地制备功能材料的食品、医药和农业领域中。

New promoters and their uses

The present disclosure relates to a novel promoter, a carrier containing the promoter, a microorganism containing the carrier, and a method for preparing a target protein using the promoter. And compared for large-scale preparation of protein promoter recombinant microorganisms existing in public, obtained by the promoter has increased the gene expression rate, thus can be advantageously used by microorganisms in high yield preparation of functional materials in the field of food, medicine and agriculture.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新颖的启动子及其用途
本公开涉及新颖的启动子、包含该启动子的载体、包含该载体的微生物以及使用该启动子制备靶蛋白的方法。
技术介绍
在用于生产氨基酸或有用材料的棒状杆菌(Corynebacterium)属微生物中，所述材料能够用于诸如饲料、药品、食品等多种目的，一直努力通过在生物合成途径中操纵基因和/或引入外来基因等增加产量(韩国专利第10-0924065号)。在棒状杆菌属微生物中诱导靶基因的过度表达需要高效的基因表达系统。在这些努力中，启动子的选择是基因表达系统中极为重要的，而启动子是基因表达中所涉及的最重要的因素。直到现在，来自埃希氏大肠杆菌(E.coli)的若干启动子(Plac、Ptrc、Ptac)和来自棒状杆菌属微生物的若干启动子(Psod、Peftu、PgapA)已被用作棒状杆菌属微生物中可以使用的启动子。然而，与大肠杆菌中大多数基因表达系统相比，棒状杆菌属微生物中的基因表达系统的表达效率较低。因此，需要开发在棒状杆菌属微生物的基因表达系统中具有高表达效率的启动子。公开技术问题本公开的专利技术人已经进行了许多努力，以发现能够在棒状杆菌属菌株中诱导强基因表达的启动子，由此开发了新颖的启动子，并且证实了其高活性，从而完成了本公开。技术方案本公开的目的是提供具有启动子活性的新颖的核酸分子。本公开的另一目的是提供靶蛋白表达盒，其包含具有启动子活性的核酸分子和编码靶蛋白的基因。本公开的另一目的是提供包含具有启动子活性的核酸分子的重组载体。本公开的另一目的是提供引入该载体的重组微生物。本专利技术的另一目的是提供利用引入该载体的重组微生物制备靶蛋白的方法。本专利技术的另一目的是提供制备阿洛酮糖的方法，其包括：(a)培养引入载体的微生物；以及(b)将培养的微生物与果糖反应以生成阿洛酮糖。专利技术的有益效果与现有的重组微生物中用于大规模制备蛋白的启动子相比，通过本公开得到的启动子具有显著增加的基因表达率，因此，该启动子可以有效地用于食品、医药和农业等领域，其中使用棒状杆菌属或埃希氏杆菌属微生物作为表达宿主高产率地制备功能材料。附图简要说明图1示出了pFIS-2-ATPE-2载体图谱。图2示出了谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)ATCC13032/pECCG117-Pcj4-ATPE(FIS-4-ATPE)与果糖底物反应后的HPLC色谱图。图3示出了谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)ATCC13032/pECCG117-Pspl1-ATPE(FIS-2-ATPE)与果糖底物反应后的HPLC色谱图。图4示出了谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)ATCC13032/pECCG117-Pspl1-ATPE-2(FIS-2-ATPE-2)与果糖底物反应后的HPLC色谱图。最佳方式为了实现上述目的，本公开的一方面提供了具有启动子活性的核酸分子。具体而言，具有启动子活性的核酸分子可以是具有SEQIDNO：1的核苷酸序列的核酸分子。在本公开中，具有SEQIDNO：1的核苷酸序列且具有启动子活性的核酸分子可以与“spl1启动子”或“Pspl1”交换使用。此外，具有启动子活性的核酸分子可以被命名为启动子，并且上述所有术语都可用于本说明书中。本公开的启动子可以在靶微生物中使靶基因表达并且具有SEQIDNO：1的核苷酸序列，但不限于此，所述靶基因与启动子活性的核酸分子可操作地连接。此外，本领域普通技术人员通过常规的诱变如定向进化、定点突变等可以很容易地修饰本公开的启动子序列。因此，启动子可以包括但不限于与SEQIDNO：1的核苷酸序列具有70％或更高同源性，特别是80％或更高，更特别是90％或更高，甚至更特别是95％或更高，甚至更特别是98％或更高，甚至更特别是99％或更高的任何核苷酸序列。此外，应当理解，具有该等同源性并具有启动子活性的任何核苷酸序列也应当属于本公开的范围，即使核苷酸序列的部分序列可能存在缺失、修饰、替换或插入。本文所使用的术语“同源性”系指两个多核苷酸或多肽部分之间的同一性的比例。由一部分到另一部分的序列对应性可以由本领域中已知的技术来确定。例如，可以使用易于获得并且能够匹配序列信息(例如参数，如得分、同一性、相似性等)(例如BLAST2.0)的计算机程序通过直接匹配两个多核苷酸分子或两个多肽分子来确定同源性。此外，可以通过在同源区段形成稳定双链的条件下杂交多核苷酸，随后通过单链特异性核酸酶消化杂交链以确定消化片段的大小从而确定多核苷酸之间的同源性。本文所使用的术语“启动子”系指位于编码区上游的未翻译的核酸序列，所述编码区包括聚合酶结合位点并且具有启动位于启动子下游的基因转录为mRNA的活性，即与聚合酶结合并且启动基因转录的DNA域。启动子可以位于mRNA转录起始区的5’域。可以使用标准分子生物学技术分离或制备本公开的启动子的核酸分子。例如，可以使用利用自动DNA合成仪的标准合成仪技术来制备启动子的核酸分子，但不限于此。虽然对具有本公开的启动子活性的核酸分子可以作为启动子的细胞类型没有特别的限制，但可以具体列举属于棒状杆菌(Corynebacterium)属或埃希氏杆菌(Escherichia)属的微生物，更具体地是谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、产氨短杆菌(Corynebacteriumammoniagenes)，埃希氏大肠杆菌K12(EscherichiacoliK12)等，甚至更具体地是谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)或埃希氏大肠杆菌(Escherichiacoli)，但不限于此，并且可以包括但不限于属于棒状杆菌(Corynebacterium)属或埃希氏杆菌(Escherichia)属的任何微生物。本公开的另一方面提供用于靶蛋白的表达盒，其包含具有启动子活性的核酸分子和编码靶蛋白的基因。所述核酸分子与上面解释的相同。本文所使用的术语“表达盒”系指包含启动子和编码靶蛋白的基因的单元盒，其与启动子的下游可操作地连接，以便能够表达靶蛋白。可以将辅助高效制备靶蛋白的各种因子包括在表达盒的内部或外部。通常，表达盒可以包含与多核苷酸可操作地连接的启动子、转录终止信号、核糖体结合域以及翻译终止信号。具体而言，表达盒可以是编码靶蛋白的基因与启动子下游可操作地连接的形式。本文所使用的术语“表达盒”系指希望由微生物表达的蛋白。具体而言，包括但不限于将由微生物表达的任何蛋白(例如由ATPE基因编码的蛋白)，但不限于此。通过ATPE基因编码的蛋白质，即阿洛酮糖差向异构酶，系指具有将果糖转化为阿洛酮糖活性的阿洛酮糖-3-差向异构酶。由本领域普通技术人员通过已知的数据库如NIH的GenBank(美国)能够很容易得到ATPE基因的序列。此外，酶可以包括例如韩国专利申请公开第10-2011-0035805号的SEQIDNO：1的氨基酸序列或其功能性片段，但不限于此。本文所使用的术语“功能区”包括通过部分氨基酸序列的替换、插入或缺失等而修饰氨基酸序列，并且没有特别的限制，只要片段具有将果糖转化为阿洛酮糖的活性即可。ATPE基因是靶基因之一，其能够与具有本公开的具有启动子活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有启动子活性的分离的核酸分子，其包含SEQ ID NO：1的核苷酸序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.02 KR 10-2015-00471111.具有启动子活性的分离的核酸分子，其包含SEQIDNO：1的核苷酸序列。2.靶蛋白表达盒，其包含权利要求1所述的具有启动子活性的分离的核酸分子和编码靶蛋白的基因。3.重组载体，其包含权利要求1所述的分离的核酸分子或权利要求2所述的靶蛋白表达盒。4.如权利要求3所述的重组载体，其中所述编码靶蛋白的基因是ATPE基因。5.引入权利要求3或4所述的载体的重组微生物。6.如权利要求5所述的重组微生物，其中所述微生物是棒状杆菌(Corynebacterium)属微生物。7.如权利要求6所述的重组微生物，其中所述棒状杆菌(Corynebacterium)属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英美，李承彬，金成俌，李沚泫，张真淑，曹承铉，朴承源，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR