一种能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌及其构建方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌及其构建方法与应用。该酪丁酸梭菌基因工程菌是过表达谷氨酸脱羧酶和Class I型热激蛋白GroESL的酪丁酸梭菌基因工程菌。该菌株能在厌氧条件下催化谷氨酸钠高效合成GABA，以葡萄糖和谷氨酸钠为底物时，可生产122.34g/L GABA，发酵过程中无需添加昂贵的辅酶磷酸吡哆醛。本发明专利技术为酪丁酸梭菌生产GABA提供了有效的方法，为代谢工程改造酪丁酸梭菌生产GABA的工业化奠定了基础。产GABA的工业化奠定了基础。产GABA的工业化奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌及其构建方法与应用


[0001]本专利技术属于生物
，特别涉及一种能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌及其构建方法与应用。

技术介绍

[0002]γ
‑
氨基丁酸(γ
‑
aminobutyric acid，GABA)是一种四碳、非蛋白氨基酸，其在脊椎动物、植物和微生物中广泛存在，是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质(CUI Y,MIAO K,NIYAPHORN S,et al.Production of Gamma
‑
Aminobutyric Acid from Lactic Acid Bacteria:A Systematic Review[J].Int J Mol Sci,2020,21(3))。GABA能改善大脑细胞代谢，增强免疫力，减少焦虑，治疗癫痫，改善肝肾功能，降血压和预防糖尿病。GABA还能够改善睡眠，相关产品已经上市，被美誉为“第三代安眠药”。目前绝大部分治疗大脑疾病的中西医配方中均含有GABA，其副作用小且安全有效。G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌，其特征在于：是酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)中过表达谷氨酸脱羧酶和Class I型热激蛋白GroESL；所述的Class I型热激蛋白GroESL为GroES蛋白和GroEL蛋白的合称。2.根据权利要求1所述的能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌，其特征在于：所述的谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述的GroES蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；所述的GroEL蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。3.根据权利要求1所述的能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌，其特征在于：所述的酪丁酸梭菌为酪丁酸梭菌ATCC 25755、酪丁酸梭菌L319、酪丁酸梭菌CCTCC W428或酪丁酸梭菌Cirm BIA 2237。4.权利要求1～3任一项所述的能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌的构建方法，其特征在于包括如下步骤：(1)获得谷氨酸脱羧酶的编码基因；(2)获得Class I型热激蛋白GroESL的编码基因；(3)将谷氨酸脱羧酶的编码基因和Class I型热激蛋白GroESL的编码基因连接于酪丁酸梭菌启动子的下游，得到重组基因；(4)将步骤(3)得到的重组基因转入于酪丁酸梭菌中，得到能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌。5.根据权利要求1所述的能够合成GABA的酪丁酸梭菌基因工程菌的构建方法，其特征在于：步骤(3)如下：在质粒载体中，将谷氨酸脱羧酶的编码基因和Class I型热激蛋白GroESL的编码基因构建于酪丁酸梭菌启动子的下游，得到重组基因；步骤(3)中所述的构建的形式包括方式A和方式B：方式A：将谷氨酸脱羧酶的编码基因和Class I型热激蛋白GroESL的编码基因不分顺序，共同构建于酪丁酸梭菌启动子的下游；在谷氨酸脱羧酶的编码基因和Class I型热激蛋白GroESL的编码基因之间选择性加入连接序列，连接序列用于保证谷氨酸脱羧酶和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王菊芳，刘子尧，傅宏鑫，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：