【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子生物学和生物工程领域，具体涉及到一种提高微生物对甲醛的耐受性的方法，构建甲醛耐受性提高的菌株的方法，甲醛耐受性提高的重组菌株。
技术介绍
1、甲醇、甲酸等碳一(c1)化合物来源较为广泛，价格普遍低于葡萄糖，且原子经济型较高，可为细胞提供更多的还原力，利用微生物转化c1化合物生产大宗化学品不仅能够降低当前工业发酵中原料的生产成本，而且具有绿色环保的优势，是当前研究的热点，有望成为工业发酵的替代原料。目前，越来越多的研究已经开始关注c1化合物的生物转化和利用。
2、在甲醇等c1化合物的代谢过程中，甲醛是关键的中间化合物。然而，甲醛是一个亲电分子，与甲醇、甲酸等化合物相比，它是较为活泼的高毒性化合物，可与dna、蛋白质上的活性基团等发生交联反应，严重抑制菌株的生长[1]。目前，通过挖掘、改造c1代谢相关的酶，研究者开发了路径更短、体外碳源利用效率更高的甲醛同化途径，如chou等发现哺乳动物α氧化途径中的2-羟基酰基辅酶a裂解酶(hacl)，可催化甲酰辅酶a与含酮化合物的连接；lu等通过改造乙醇醛合成酶(gals)和磷酸酮醇酶(acps)，设计了合成乙酰辅酶a路径(saca)，然而这些途径中的关键酶对甲醛的km值都较高，这就需要菌株耐受较高浓度的甲醛[2-5]。因此，提高微生物的甲醛耐受性是c1化合物生物转化亟待解决的关键问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的现状及存在的不足，本专利技术通过降低或消除谷氨酸棒杆菌中的cgl1590蛋白的活性或编码基因的表达水
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案施行：
3、第一方面，提供一种提高微生物甲醛耐受性的方法，所述方法包括减弱微生物中cgl1590蛋白的活性。
4、优选地，所述方法具有如下(i)-(iii)至少一项所示的步骤：
5、(i)降低或消除cgl1590蛋白的活性；
6、(ii)降低或消除cgl1590蛋白的编码基因的表达水平；
7、(iii)在cgl1590蛋白的编码基因中引入移码突变；
8、所述cgl1590蛋白的氨基酸序列如seq id no：1所示，或与seq id no：1所示氨基酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多肽。
9、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no:2所示，或与seq id no:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多核苷酸。
10、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述方法为敲除微生物中的cgl1590蛋白的编码基因。
11、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述方法为使微生物中的cgl1590基因第750位碱基插入g的移码突变或第535位碱基插入c的移码突变。
12、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述微生物为棒杆菌属的微生物；进一步优选地，所述棒杆菌属的微生物是谷氨酸棒杆菌。
13、根据本专利技术，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌atcc13032、谷氨酸棒杆菌atcc13869、谷氨酸棒杆菌atcc 14067或上述任一种的衍生菌株。
14、在具体的实施方式中，所述谷氨酸棒杆菌atcc13032为敲除甲醛脱氢酶(adhe)与乙醛脱氢酶(ald)的谷氨酸棒杆菌atcc 13032δaldδadhe。
15、第二方面，提供一种甲醛耐受性提高的菌株，所述菌株中的cgl1590蛋白活性减弱。
16、优选地，具有如下(i)-(iii)至少一项所示的特征：
17、(i)降低或消失的cgl1590蛋白的活性；
18、(ii)降低或消失的cgl1590蛋白的编码基因的表达水平；
19、(iii)cgl1590蛋白的编码基因中引入移码突变；
20、所述cgl1590蛋白的氨基酸序列如seq id no：1所示，或与seq id no：1所示氨基酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多肽。
21、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no:2所示，或与seq id no:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多核苷酸。
22、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述菌株为敲除cgl1590蛋白的编码基因的微生物。
23、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述菌株为cgl1590基因第750位碱基插入g的移码突变或第535位碱基插入c的移码突变的微生物。
24、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述微生物为棒杆菌属的微生物，优选地，所述微生物是谷氨酸棒杆菌。
25、根据本专利技术，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌atcc13032、谷氨酸棒杆菌atcc13869、谷氨酸棒杆菌atcc 14067或上述任一种的衍生菌株。
26、在具体的实施方式中，所述谷氨酸棒杆菌atcc13032为敲除甲醛脱氢酶(adhe)与乙醛脱氢酶(ald)的谷氨酸棒杆菌atcc 13032δaldδadhe。
27、第三方面，提供一种甲醛耐受性提高的菌株的构建方法，所述方法包括在出发菌中进行如下(i)-(iii)至少一项所示的步骤：
28、(i)降低或消除cgl1590蛋白的活性；
29、(ii)降低或消除cgl1590蛋白的编码基因的表达水平；
30、(iii)在cgl1590蛋白的编码基因中引入移码突变；
31、所述cgl1590蛋白的氨基酸序列如seq id no：1所示，或与seq id no：1所示氨基酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多肽。
32、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no:2所示，或与seq id no:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的序列编码的多核苷酸。
33、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述方法为敲除出发菌中的cgl1590蛋白的编码基因。
34、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述方法为使出发菌cgl1590基因第750位碱基插入g的移码突变或第535位碱基插入c的移码突变。
35、在本专利技术一个优选的实施方案中，所述菌株为棒杆菌属的菌株；进一步优选地，所述棒杆菌属的菌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高微生物甲醛耐受性的方法，其特征在于，所述方法包括减弱微生物中Cgl1590蛋白的活性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具有如下(i)-(iii)至少一项所示的步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法为敲除微生物中的Cgl1590蛋白的编码基因；或者，所述方法为使微生物的cgl1590基因第750位碱基插入G的突变或第535位碱基插入C的突变。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述Cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示，或与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的多核苷酸。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述微生物为棒杆菌属的微生物；优选地，所述棒杆菌属的微生物是谷氨酸棒杆菌；进一步优选地，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌ATCC13032、谷氨酸棒杆菌ATCC13869、谷氨酸棒杆菌ATCC14067或上述任一种的衍生菌
6.一种甲醛耐受性提高的微生物，其特征在于，所述微生物中Cgl1590蛋白的活性减弱。
7.根据权利要求6所述的微生物，其特征在于，所述Cgl1590蛋白的活性减弱具有如下(i)-(iii)至少一项所示的特征：
8.根据权利要求6或7所述的微生物，其特征在于，所述Cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示，或与SEQ ID NO:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的多核苷酸。
9.根据权利要求6或7所述的微生物，其特征在于，所述微生物为敲除Cgl1590蛋白的编码基因的微生物，或者，所述微生物为含有cgl1590基因第750位碱基插入G的突变或第535位碱基插入C的基因移码突变的微生物。
10.根据权利要求6-9任一项所述的微生物，其特征在于，所述微生物为棒杆菌属的微生物；优选地，所述微生物是谷氨酸棒杆菌；进一步优选地，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌ATCC13032、谷氨酸棒杆菌ATCC13869、谷氨酸棒杆菌ATCC 14067或上述任一种的衍生菌株。
11.一种突变型cgl1590基因或其编码的蛋白，其特征在于，与野生型cgl1590基因的核苷酸序列SEQ ID NO：2相比，所述突变型cgl1590基因的第750位碱基插入G的突变；或者，与野生型cgl1590基因的核苷酸序列SEQ ID NO：2相比，所述突变型cgl1590基因的第535位碱基插入C的突变。
12.一种表达载体，所述表达载体包含权利要求11所述的突变型cgl1590基因。
13.一种宿主细胞，所述宿主细胞包含权利要求12所述的表达载体或基因组上整合有权利要求11所述的突变型cgl1590基因；所述宿主细胞为棒杆菌属的微生物；优选地，所述微生物是谷氨酸棒杆菌；进一步优选地，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌ATCC13032、谷氨酸棒杆菌ATCC13869、谷氨酸棒杆菌ATCC 14067或上述任一种的衍生菌株。
14.权利要求11所述的突变型cgl1590基因或其编码的蛋白、权利要求12所述的表达载体或权利要求13所述的宿主细胞在提高菌株甲醛耐受性中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种提高微生物甲醛耐受性的方法，其特征在于，所述方法包括减弱微生物中cgl1590蛋白的活性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具有如下(i)-(iii)至少一项所示的步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法为敲除微生物中的cgl1590蛋白的编码基因；或者，所述方法为使微生物的cgl1590基因第750位碱基插入g的突变或第535位碱基插入c的突变。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no:2所示，或与seq id no:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少99％的序列同一性的多核苷酸。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述微生物为棒杆菌属的微生物；优选地，所述棒杆菌属的微生物是谷氨酸棒杆菌；进一步优选地，所述谷氨酸棒杆菌是谷氨酸棒杆菌atcc13032、谷氨酸棒杆菌atcc13869、谷氨酸棒杆菌atcc14067或上述任一种的衍生菌株。
6.一种甲醛耐受性提高的微生物，其特征在于，所述微生物中cgl1590蛋白的活性减弱。
7.根据权利要求6所述的微生物，其特征在于，所述cgl1590蛋白的活性减弱具有如下(i)-(iii)至少一项所示的特征：
8.根据权利要求6或7所述的微生物，其特征在于，所述cgl1590蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no:2所示，或与seq id no:2所示核苷酸序列具有至少90％，可选至少95％，优选至少97％，更优选至少98％，最优选至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑平，王钰，孙际宾，张知慧，周文娟，凡立稳，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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