一种过表达PII信号转导蛋白的重组钝齿棒杆菌制造技术

本发明专利技术公开了一种过表达PII信号转导蛋白的重组钝齿棒杆菌，属于生物技术领域。本发明专利技术提供了一种可高产L‑精氨酸的重组钝齿棒杆菌SYPA5‑5/pXMJ19‑glnK，将此重组钝齿棒杆菌SYPA5‑5/pXMJ19‑glnK接种至发酵培养基中发酵96h，即可使发酵液中L‑精氨酸的产量高达49.53g/L，较野生型钝齿棒杆菌SYPA5‑5提高了28.65％。

A recombinant Corynebacterium crenatum overexpressing PII signal transduction protein

【技术实现步骤摘要】
一种过表达PII信号转导蛋白的重组钝齿棒杆菌
本专利技术涉及一种过表达PII信号转导蛋白的重组钝齿棒杆菌，属于生物

技术介绍
L-精氨酸是人体和动物体内的半必需氨基酸，具有多种独特的生理和药理作用。例如，研究表明，L-精氨酸不仅对氨中毒性肝昏迷、病毒性肝炎的治疗效果显著，还可防止氨过量积累而引起中毒(具体可见参考文献：于向鹏,刘静,刘洁，等.L-精氨酸合成及高产菌选育与发酵研究进展[J].微生物学杂志,2012(01):76-80.)。研究表明，L-精氨酸-一氧化氮通路中所产生的一氧化氮可调节一系列的免疫过程，对肌体起着全方位的保护作用(具体可见参考文献：阎仁福,周跃,丘晟,等.L-精氨酸对重型颅脑损伤患者血中一氧化氮和选择素的影响[J].中华创伤杂志,2009,025(010):884-885.)。并且，研究表明，L-精氨酸具有调节人体免疫力的功能、可抑制肿瘤生长，促进受伤组织愈合等。另外，L-精氨酸是尿素、鸟氨酸及肌丁胺的直接前体，是合成肌肉素的重要原素(具体可见参考文献：王霞,陶文沂,孙志浩,等.L-精氨酸对重型颅脑损伤患者血中一氧化氮和选择素的影响[J].工业微生物,2000,30(4):50-54.和王哲,周岩民.L-精氨酸的理化性质、生理功能及生产工艺研究进展[J].饲料研究,2014,000(013):80-84.)。L-精氨酸也常被用作聚胺、瓜氨酸及谷氨酰胺的合成。因此，L-精氨酸在食品、饲料、化妆品以及医药等领域均有十分重要而广泛的应用(具体可见参考文献：ThiagoS,ThiagoS,YageshN,etal.L-ArginineasaPotentialErgogenicAidinHealthySubjects[J].SportsMedicine,2011,41(3):233-248.和AlfonsoS,ErmenegildaP,RobertoI,etal.Bloodpressureandmetabolicchangesduringdietaryl-argininesupplementationinhumans[J].AmericanJournalofHypertension,2000,13:547–551.)。L-精氨酸的生产方法主要包括蛋白水解法、化学合成法和微生物发酵法这三种，其中，蛋白水解法具有操作复杂、费时费力、成本高和产物产量低等缺陷，化学合成法则存在严重的环境污染问题，因此，两者都不适合大规模的生产。与蛋白水解法和化学合成法相比，利用微生物发酵法生产L-精氨酸具有环境友好、条件温和、成本低和易于工业化生产等优势，因此，目前工业上常利用微生物发酵法生产L-精氨酸。但是，现有的微生物发酵法仍具有一定缺陷，其中，产量低是限制L-精氨酸的工业化生产进程的缺陷之一，例如，MireilleGinesy等人将大肠杆菌SJB009接种至发酵培养基中发酵48h，仅可使发酵液中L-精氨酸的产量达11.6g/L(具体可见参考文献：GinesyM,BelotserkovskyJ,EnmanJ,etal.MetabolicengineeringofEscherichiacoliforenhancedargininebiosynthesis[J].MicrobCellFact,2015,14(29).)；ZhangBin等人将钝齿棒杆菌MT-M4ΔproB接种至发酵培养基中发酵108h，仅可使发酵液中L-精氨酸的产量达16.5g/L(具体可见参考文献：ZhangB,WanF,QiuY,etal.IncreasedL-arginineProductionbySite-directedMutagenesisofN-acetyl-L-glutamateKinaseandproBGeneDeletioninCorynebacteriumcrenatum.[J].BiomedicalandEnvironmentalSciences,2015,28(12):864-87.)；XuM等人将过表达lysE基因的钝齿棒杆菌SYPA5-5接种至发酵培养基中发酵96h，仅可使发酵液中L-精氨酸的产量达35.9g/L(具体可见参考文献：XuM,RaoZ,YangJ,etal.TheeffectofaLYSEexporteroverexpressiononL-arginineproductioninCorynebacteriumcrenatum[J].Currentmicrobiology,2013,67(3):271-8.)。因此，急需找到一种可高产L-精氨酸的L-精氨酸生产菌株以克服现有微生物发酵法缺陷。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可高产L-精氨酸的重组钝齿棒杆菌。[技术方案]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种重组钝齿棒杆菌，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌为宿主，表达编码PII信号转导蛋白GlnK的基因glnK。在本专利技术的一种实施方式中，所述PII信号转导蛋白GlnK的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。在本专利技术的一种实施方式中，所述编码PII信号转导蛋白GlnK的基因的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。在本专利技术的一种实施方式中，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌SYPA5-5为宿主，以pXMJ-19质粒或pDXW-10质粒为载体表达编码PII信号转导蛋白GlnK的基因glnK。本专利技术还提供了一种生产L-精氨酸的方法，所述方法为先将上述重组钝齿棒杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，获得含有L-精氨酸的发酵液，然后将含有L-精氨酸的发酵液进行分离，获得L-精氨酸。在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵的条件为温度为28～32℃、转速为500～600rpm、pH为7.0～7.2。在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵的条件为温度为30℃、转速为600rpm、pH为7.0。在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵培养基的成分包含葡萄糖120～150g/L、硫酸铵30～50g/L、酵母提取物10～20g/L、七水合硫酸镁0.2～0.6g/L、氯化钾0.5～1.5g/L、磷酸二氢钾1.0～2.0g/L、七水合硫酸亚铁0.01～0.04g/L、一水合硫酸锰0.01～0.04g/L，以及0.02～0.06mmol/LL-精氨酸在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵培养基的成分包含葡萄糖150g/L、硫酸铵40g/L、酵母提取物15g/L、七水合硫酸镁0.5g/L、氯化钾1g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、七水合硫酸亚铁0.02g/L、一水合硫酸锰0.02g/L以及0.05mmol/LL-精氨酸。本专利技术还提供了上述重组钝齿棒杆菌或上述方法在生产L-精氨酸中的应用。[有益效果]本专利技术提供了一种可高产L-精氨酸的重组钝齿棒杆菌SYPA5-5/pXMJ19-glnK，将此重组钝齿棒杆菌SYPA5-5/pXMJ19-glnK接种至发酵培养基中发酵96h，即可使发酵液中L-精氨酸的产量高达49.53g/L，较野生型钝齿棒杆菌SYP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重组钝齿棒杆菌，其特征在于，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌为宿主，表达编码PII信号转导蛋白GlnK的基因glnK。/n

【技术特征摘要】
1.一种重组钝齿棒杆菌，其特征在于，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌为宿主，表达编码PII信号转导蛋白GlnK的基因glnK。


2.如权利要求1所述的一种重组钝齿棒杆菌，其特征在于，所述PII信号转导蛋白GlnK的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。


3.如权利要求1或2所述的一种重组钝齿棒杆菌，其特征在于，所述编码PII信号转导蛋白GlnK的基因的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。


4.如权利要求1-3任一所述的一种重组钝齿棒杆菌，其特征在于，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌SYPA5-5为宿主，以pXMJ-19质粒或pDXW-10质粒为载体表达编码PII信号转导蛋白GlnK的基因glnK。


5.一种生产L-精氨酸的方法，其特征在于，所述方法为先将权利要求1-4任一所述的重组钝齿棒杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，获得含有L-精氨酸的发酵液，然后将含有L-精氨酸的发酵液进行分离，获得L-精氨酸。


6.如权利要求5所述的一种生产L-精氨酸的方法，其特征在于，所述发酵的条件为温度为28～32℃、转速为500～600rpm、p...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐美娟，饶志明，唐蜜，杨套伟，张显，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32