一种蛋白动态表达调控系统及其在莽草酸生产中的应用技术方案

本发明专利技术公开了一种蛋白动态表达调控系统，属于生物工程技术领域。本发明专利技术通过分子生物学手段，利用生长期启动子和降解标签的特性设计构建出不需要借助人为控制和外源添加诱导剂的蛋白动态表达调控系统。引入该动态表达调控系统构建的生产莽草酸基因工程菌，能够实现动态调控莽草酸激酶的丰度变化，在无机盐培养基中，在不添加诱导剂和芳香族氨基酸条件下利用大肠杆菌生产莽草酸的能力，生产的莽草酸产量最高可达31g/L，是目前相同条件下已知报道的最高水平。

A protein dynamic expression regulation system and its application in shikimic acid production

The invention discloses a protein dynamic expression regulation system, which belongs to the technical field of bioengineering. By means of molecular biological means, the invention designs and constructs a protein dynamic expression regulation system which does not need human control and exogenous inducer by using the characteristics of growth period promoter and degradation label. The shikimic acid gene engineering bacteria constructed by the dynamic expression regulation system can dynamically control the abundance of shikimic acid kinase. In the inorganic salt medium, the shikimic acid production capacity of E Ping.

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白动态表达调控系统及其在莽草酸生产中的应用
本专利技术涉及一种蛋白动态表达调控系统及其应用，具体涉及一种由启动子和降解标签组合控制的蛋白动态表达调控系统及其在莽草酸生产中的应用，属于生物工程

技术介绍
为满足全球范围内对可持续发展的需求。过去十年，微生物细胞工厂是生产高价值化合物(如生物燃料，可再生材料和医药中间体)的重要工具。代谢工程改造微生物细胞工厂是调节代谢流的重要手段。目前研究者已经尝试通过静态调控和动态调控两种策略来实现这一目标。使用传统基因敲除和基因过表达等静态调控策略可能会损害细胞活力并降低细胞的发酵参数，如生产强度、得率和产量。相反，动态调控策略正在成为提高微生物合成效率的新策略。它可以平衡微生物的内源调控网络和人工合成基因网络，实现细胞生长和产品合成的解偶联。目前的动态调控主要在转录和翻译后水平。转录水平的动态调控广泛用于代谢工程中以控制代谢流量。基于响应信号，转录水平的动态调控分为三类：环境(如温度，光和pH)依赖型回路、细胞外(如小分子自诱导物)回路和细胞内(如细胞生理状态和胞内代谢物)回路。这些转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白动态表达调控系统，其特征在于，在大肠杆菌中，该系统通过组合使用生长期关联启动子P

【技术特征摘要】
1.一种蛋白动态表达调控系统，其特征在于，在大肠杆菌中，该系统通过组合使用生长期关联启动子PGPP和C末端降解标签SsrA作用于靶蛋白，实现对靶蛋白的动态表达，其中，所述靶蛋白受生长期关联启动子PGPP控制，且含有C末端降解标签SsrA；所述生长期关联启动子PGPP包括PrpsL、PrrnA、PrpsT、PrrnC或PrpsA；所述C末端降解标签SsrA包括LAA、DAS、DAS+4、DAS+8或GSD；所述PrpsL、PrrnA、PrpsT、PrrnC或PrpsA的核苷酸序列分别如SEQIDNO.1-SEQIDNO.5所示；所述LAA、DAS、DAS+4、DAS+8或GSD的氨基酸序列分别如SEQIDNO.6-SEQIDNO.10所示。


2.如权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述靶蛋白为莽草酸激酶I或绿色荧光蛋白GFP，优选为莽草酸激酶I。


3.一种基因工程菌，其特征在于，以大肠杆菌为宿主菌，引入权利要求1所述动态表达调控系统控制靶蛋白的表达，优选地，所述大肠杆菌敲除了莽草酸激酶I基因aroK和莽草酸激酶II基因aroL，并将菌株的PTS系统替换为葡萄糖易化蛋白基因Zmglf，更优选地，所述大肠杆菌为敲除了莽草酸激酶I基因aroK和莽草酸激酶II基因aroL并将PTS系统替换为来源于运动发酵单胞菌的葡萄糖易化蛋白基因Zmglf的E.coliMG1655。


4.如权利要求3所述的基因工程菌的构建方法，其特征在于，所述具体步骤包括：(1)构建基因工程改造质粒，所述质粒为PJ01-GABE和p15A-PGPP-aroK-SsrA；(2)将所述质粒转化至大肠杆菌；(3)混合培养得到接合转移的莽草酸生产菌。


5.如权利要求4所述的构建方法，其特征在于，所述步骤(1)中质粒PJ01-GABE的构建方法为：
(a)以大肠杆菌MG1655基因组为模板，分别扩增获得含有B0034RBS的aroBopt...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝之奎，李建宋，王继栋，杨仲毅，游学秋，宋云平，张超，詹小远，高影，
申请(专利权)人：台州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33