一种TrpCF突变体及其应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物技术领域，具体涉及一种TrpCF突变体及其应用。本发明专利技术提供一种trpCF突变体，所述突变体的氨基酸序列含有，如SEQ ID No.1所示氨基酸序列的第421位甘氨酸发生突变后的氨基酸序列。具体地，本发明专利技术提供的突变体的氨基酸序列含有，如SEQ ID No.1所示氨基酸序列的第421位由甘氨酸突变为L

【技术实现步骤摘要】
一种TrpCF突变体及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物
，具体涉及一种TrpCF突变体及其应用。

技术介绍

[0002]谷氨酸，化学式为C5H9NO4，分子量为147.13，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α
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氨基戊二酸。谷氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一。谷氨酸普遍采用谷氨酸棒状杆菌生产，而一水谷氨酸钠是一种食品添加剂，具有“鲜味”的味觉，是人类五种基本味觉之一。一水谷氨酸钠就是大名鼎鼎的味精。通过谷氨酸棒杆菌发酵，添加或限制一些物质，打开细胞膜上机械敏感通道，谷氨酸棒杆菌就会输出大量谷氨酸，这些物质包括生物素限制、添加Tween 40或青霉素。不过，随着研究的深入，这种以添加或限制物质控制机械敏感通道打开的方式已被淘汰。取而代之的是通过温度控制机械敏感通道开关。最近的研究表明，机械敏感通道MscCG的开放主要促进谷氨酸的外排，而不是其他氨基酸的外排。
[0003]目前，L
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谷氨酸最常用的生产方法为发酵法，主要以棒杆菌为生产菌发酵生产L
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谷氨酸。但目前L
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谷氨酸菌种的发酵杂氨基酸问题突出，不能得到很好的解决，影响了L
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谷氨酸发酵的性能，对生产高品质的L
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谷氨酸非常不利。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提高重组微生物生产谷氨酸的产量，为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种trpCF突变体，所述突变体的氨基酸序列含有，如SEQ ID No.1所示氨基酸序列的第421位甘氨酸发生突变后的氨基酸序列。
[0006]本专利技术提供的trpCF突变体为双功能吲哚
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磷酸甘油合酶/磷酸核糖邻氨基苯甲酸异构酶突变体。本专利技术在研发过程中发现，减弱色氨酸合成，能够增强中心代谢途径的代谢流能力，为谷氨酸等经由TCA循环的代谢产物的合成提供更充足的碳流量，进而提高其产量，但是，色氨酸的合成途径的过度弱化会对菌株的生长和代谢造成显著的不利影响，反而会降低菌株的生长和目标产物的生产性能。因此，一定程度地减弱色氨酸途径，促进菌株的生长和目标产物生产的平衡，才能够显著提高菌株对于目标产物的生产性能。本专利技术发现了两种异构酶突变体，这两个突变体能够一定程度地降低异构酶的活性，能够合理地减弱色氨酸途径的代谢流量，在保证菌株生长性能的同时，降低色氨酸等杂酸的积累，且显著提高谷氨酸等经由TCA循环的代谢产物的产量和转化率。
[0007]具体地，本专利技术所述trpCF突变体的氨基酸序列含有，如SEQ ID No.1所示氨基酸序列的第421位由甘氨酸突变为L
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丝氨酸或L
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赖氨酸后的氨基酸序列；
[0008]优选地，所述trpCF突变体具有如SEQ ID No.2或SEQ ID No.3所示的氨基酸序列。
[0009]本领域技术人员应该理解，在上述trpCF突变体氨基酸序列的N端或C端添加标签蛋白或将其与其他蛋白进行融合形成融合蛋白，在不改变上述突变蛋白本身的活性的情况
下，上述添加标签的蛋白或融合蛋白也在本专利技术的保护范围内。
[0010]第二方面，本专利技术提供编码上述的trpCF突变体的DNA分子。所述DNA分子具有如SEQ ID NO.13或SEQ ID NO.14所示的核苷酸序列。具体地，SEQ ID NO.13或SEQ ID NO.14所示的核苷酸序列除了含有编码上述trpCF突变体的核酸，还包含上游同源臂及外侧鉴定引物部分的核酸。
[0011]第三方面，本专利技术请求保护含有上述的DNA分子的生物材料，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。
[0012]所述表达盒为在所述核酸的上游或下游连接用于驱动其转录、表达的元件得到的重组核酸分子。
[0013]所述载体可为表达载体或克隆载体，包括但不限于质粒载体、噬菌体载体、转座子等。
[0014]所述宿主细胞包括但不限于微生物细胞。
[0015]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trpCF突变体或上述的DNA分子或上述的生物材料在以下任一的应用：
[0016](1)提高重组微生物谷氨酸产量、转化率或生产强度；
[0017](2)减少重组微生物色氨酸积累。
[0018]第四方面，基于上述trpCF突变体或上述DNA分子，本专利技术提供一种重组微生物，所述重组微生物较出发菌株的双功能吲哚
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磷酸甘油合酶/磷酸核糖邻氨基苯甲酸异构酶表达量和/或活性降低；
[0019]优选地，所述重组微生物表达上述trpCF突变体或所述重组微生物含有上述的DNA分子。
[0020]具体地，作为本专利技术的一种实施方式，所述重组微生物表达所述异构酶突变体，且不表达其出发菌株所具有的异构酶。
[0021]作为另一种实施方式，本专利技术提供一种重组微生物，该重组微生物表达所述trpCF异构酶突变体，且不表达其出发菌株所具有的trpCF异构酶。
[0022]优选地，所述重组微生物中编码异构酶的基因突变为编码上述trpCF突变体的基因。
[0023]本专利技术所提供的重组微生物为棒杆菌属细菌或短杆菌属细菌；
[0024]优选地，所述棒杆菌属细菌为谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、有效棒杆菌(Corynebacterium efficiens)、钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)、嗜热产氨棒杆菌(Corynebacterium thermoaminogenes)或产氨棒杆菌(Corynebacterium aminogenes)；
[0025]所述短杆菌属细菌为黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)或乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)。
[0026]更优选地，所述重组微生物构建的出发菌株为能够积累谷氨酸的棒杆菌属细菌。
[0027]作为本专利技术的优选实施方式，所述重组微生物构建的出发菌株为能够积累谷氨酸的谷氨酸棒杆菌。
[0028]所述出发菌株为保藏编号为CGMCC No.11941的谷氨酸棒杆菌MHZ
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0112
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8。
[0029]谷氨酸棒杆菌MHZ
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0112
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8的纯培养物已经于2015年12月25日保藏于中国微生物
菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101)，保藏编号为CGMCC No.11941。本专利技术所提及的谷氨酸棒杆菌MHZ
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8(CGMCC No.11941)已在中国专利公布号CN 105695383 A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.trpCF突变体，其特征在于，所述突变体的氨基酸序列含有，如SEQ ID No.1所示氨基酸序列的第421位由甘氨酸突变为L
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赖氨酸后的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的trpCF突变体，其特征在于，具有如SEQ ID No.3所示的氨基酸序列。3.编码权利要求1
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2任一项所述的trpCF突变体的DNA分子。4.含有权利要求3所述的DNA分子的生物材料，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。5.权利要求1
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2任一项所述的trpCF突变体、权利要求3所述的DNA分子或权利要求4所述的生物材料或如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列在以下任一的应用：(1)提高重组微生物谷氨酸产量、转化率或生产强度；(2)减少重组微生物色氨酸积累。6.一种重组微生物，其特征在于，所述重组微生物较出发菌株的双功能吲哚
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磷酸甘油合酶/磷酸核糖邻氨基苯甲酸异构酶表达量和/或活性降低；优选地，所述重组微生物表达权利要求1
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2任一项所述trpCF突变体或所述重组微生物表达如SEQ ID No.3所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫卫波，赵津津，李岩，
申请(专利权)人：胡丹，
类型：发明
国别省市：