一种增强碳源代谢的大肠杆菌底盘细胞制造技术

本发明专利技术涉及微生物技术领域，具体涉及一种增强碳源代谢的大肠杆菌底盘细胞。本发明专利技术提供的大肠杆菌底盘细胞中含有甘油醛

【技术实现步骤摘要】
一种增强碳源代谢的大肠杆菌底盘细胞


[0001]本专利技术涉及微生物
，具体涉及一种增强碳源代谢的大肠杆菌底盘细胞。

技术介绍

[0002]甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶(GAPDH)作为糖酵解酶，除参与糖酵解外，还具有与RNA结合、催化微管聚合、调节蛋白质表达与磷酸化、参与自噬、亚硝基化核蛋白和招募转铁蛋白等多种其他生理功能。GAPDH催化3
‑
磷酸甘油醛氧化(脱氢)和磷酸化，生成1，3
‑
二磷酸甘油酸，是糖代谢的中心环节，故对糖代谢起着重要的作用。
[0003]大肠杆菌作为工程菌有着生长速度快、营养要求简单、表达周期短、操作简单、遗传背景清晰等优点。其中，碳源向产物的转化效率是发酵工程技术的核心指标之一，这对菌体的碳源耐受程度、摄入效率都有较高要求。
[0004]在使用工程菌进行糖类小分子合成时，需要工程菌对碳源具有较高的耐受性和转运能力，而碳源作为培养基的主要组成成分，也是影响细菌生长和代谢产物合成的重要因素。
[0005]如果能够得到一种针对乳糖及唾液酸糖类衍生物有较高碳源转化效率的大肠杆菌底盘细胞，将极大地推动工程菌在合成糖类小分子中的进展。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种具备碳源强利用能力的大肠杆菌底盘细胞。
[0007]第一方面，本专利技术提供甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体，具体地，本专利技术提供的突变体是通过高能离子束诱变获得的。
[0008]本专利技术提供的突变体的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0009][0010]第二方面，本专利技术中甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。与野生型甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶相比，突变体的编码序列中第742位的碱基T缺失，导致移位突变。SEQ ID No.2：ATGACCGTACGCGTAGCGATAAATGGCTTCGGTCGCATCGGGCGTAATGTGGTTCGTGCTTTGTATGAATCCGGACGCCGGGCGGAAATTACCGTGGTGGCAATCAACGAACTGGCGGATGCTGCGGGCATGGCGCATTTGTTGAAATATGACACCAGCCATGGCCGTTTTGCATGGGAAGTACGACAGGAACGCGAT
CAACTTTTTGTTGGTGATGACGCCATCCGCGTATTGCATGAACGTTCACTGCAATCGCTCCCCTGGCGTGAACTTGGCGTTGATGTAGTCCTCGACTGCACCGGCGTATATGGCTCCCGCGAGCATGGCGAAGCGCATATTGCCGCCGGGGCCAAAAAAGTGCTCTTTTCACATCCTGGCAGTAACGATCTCGACGCGACCGTTGTTTACGGCGTCAATCAGGATCAACTTCGTGCGGAACACCGCATCGTTTCTAACGCTTCCTGTACCACGAATTGCATAATTCCCGTCATCAAATTGTTAGATGATGCGTACGGTATTGAGTCCGGCACTGTGACCACAATTCACTCCGCCATGCACGATCAACAGGTTATTGATGCATACCATCCTGACCTGCGTCGCACCCGGGCAGCCAGCCAGTCGATCATTCCGGTCGATACTAAACTGGCCGCCGGTATCACACGATTTTTTCCGCAATTTAACGATCGCTTTGAAGCGATTGCGGTACGTGTGCCAACCATAAATGTGACGGCAATCGATTTAGCGTGA。
[0011]第三方面，本专利技术提供一种表达上述甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体或含有上述编码基因的生物材料，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。
[0012]根据本领域技术人员的理解，本专利技术还请求保护，上述的甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体或上述的编码基因或上述的生物材料在增强微生物碳源代谢能力中的应用。
[0013]第四方面，本专利技术提供一种重组微生物，所述重组微生物表达上述的甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体，或所述重组微生物含有上述的编码基因。
[0014]本专利技术提供的重组微生物为埃希氏菌属或芽孢杆菌属微生物；优选地，所述重组微生物为大肠杆菌。
[0015]第五方面，本专利技术提供的大肠杆菌底盘细胞的保藏编号为CCTCC NO:M 20211037。具体地，本专利技术中大肠杆菌菌株SL
‑
EC21I(Escherichia coli SL
‑
EC21 I)现已保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国武汉，武汉大学，邮编430072，保藏编号CCTCC NO:M 20211037，保藏日期2021年8月16日。
[0016]更具体地，在本专利技术提供的大肠杆菌底盘细胞中，甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0017]本专利技术通过代谢组学结果证明大肠杆菌SL
‑
EC21 I体内对碳源的代谢效率显著高于未经诱变的原始菌株。含有突变体的大肠杆菌底盘细胞丙酮酸代谢通量加大，Mi值由13.7提升至26.4，ATP合成能力提高近一倍的水平。
[0018]由于，本专利技术提供的大肠杆菌底盘细胞具备高碳源代谢能力，可以对含有突变体的大肠杆菌底盘细胞进行驯化，使其对特定碳源有高的代谢能力，驯化方法如下。
[0019]将大肠杆菌底盘细胞接种到以LB培养基配合不同浓度梯度碳源的培养基中，进行培养；
[0020]选择OD
600
值前8
‑
10％的菌液，
[0021]进行OD
600
值归一化处理，
[0022]所述OD
600
值归一化处理为分别测定不同样品中的菌体的OD
600
值，加无菌水稀释至不同样品中OD
600
值均为0.2，对不同样品的菌体循环培养。
[0023]本专利技术提供的驯化方法，可激发大肠杆菌对特定碳源的利用能力，具体地，本专利技术提供的驯化方法，包括：
[0024]将大肠杆菌底盘细胞接种入到以LB培养基配合不同浓度梯度碳源的培养基中，进行培养；
[0025]培养4
‑
5h后，每隔1
‑
2h测定一次OD
600
；
[0026]挑选OD
600
值前8
‑
10％的菌液，加无菌水稀释至不同样品中OD
600
值均为0.2，继续培
养，循环培养25
‑
30天。
[0027]在本专利技术提供的驯化方法中，所述碳源为甘油、乳糖和/或葡萄糖；优选地，所述碳源为甘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体，其特征在于，所述甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。2.权利要求1所述甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。3.表达权利要求1所述甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体或含有权利要求2所述编码基因的生物材料，其特征在于，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。4.权利要求1所述的甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶突变体或权利要求2所述的编码基因或权利要求3所述的生物材料在增强微生物碳源代谢能力中的应用。5.一种重组微生物，其特征在于，所述重组微生物表达权利要求1所述的甘油醛
‑3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆姝欢，刘洋，李翔宇，朱文冉，余超，汪志明，
申请(专利权)人：嘉必优生物技术武汉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：