System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高微生物核苷产量的方法技术_技高网

一种提高微生物核苷产量的方法技术

技术编号:40469761 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-26 19:07
本发明专利技术涉及基因工程技术领域,尤其涉及一种提高微生物核苷产量的方法。所述方法包括:提高所述微生物中3‑磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平。本发明专利技术研究发现,提高微生物中3‑磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平可以提高微生物生产核苷(例如鸟苷、腺苷和肌苷)的能力。本发明专利技术提供的方法可以适用于多种微生物核苷产量的提高,例如解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和大肠杆菌等,在核苷生产领域有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程,尤其涉及一种提高微生物核苷产量的方法


技术介绍

1、核苷是一类糖苷的总称。核苷是核酸和核苷酸的组成成分。核苷是由d-核糖或d-z-脱氧核糖与嘧啶碱或嘌呤碱缩合而成。核苷一般为无色结晶,不溶于普通有机溶剂,易溶于热水,熔点为160~240℃。由d-核糖生成的核苷称核糖核苷,参与rna组成,由d-α-脱氧核糖生成的核苷称脱氧核糖核苷,参与dna组成。d-核糖与腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶缩合生成相应的腺嘌呤核糖核苷、鸟嘌呤核糖核苷、胞嘧啶核糖核苷、胸腺嘧啶核糖核苷和尿嘧啶核糖核苷,它们分别简称为腺苷(a)、鸟苷(g)、胞苷(c)、胸苷(t)和尿苷(u)。

2、鸟嘌呤核苷(鸟苷)和次黄嘌呤核苷(肌苷)在食品和医药行业有着广泛的作用。在食品领域,鸟苷和肌苷分别是鸟苷酸二钠和肌苷酸二钠的重要前体,而鸟苷酸二钠与肌苷酸二钠组合使用作为食品增鲜剂,广泛应用于鸡精、酱油等调味品中。在医药领域,鸟苷和肌苷可以作为多种抗病毒药物的医药中间体,如无环鸟苷、三氮唑核苷、三磷酸鸟苷钠等都需要鸟苷作为合成原料。肌苷是肌苷酸的重要前体,而肌苷酸可以作为合成腺苷酸(amp)和鸟苷酸(gmp)的前体,适用于各种原因引起的白细胞减少症、血小板减少症、各种心脏疾患、急性及慢性肝炎、肝硬化等病症,此外还可治疗中心视网膜炎、视神经萎缩等。

3、腺苷即腺嘌呤核苷,化学名为6-氨基-9-β-d-呋喃核糖基-9-氢嘌呤,它是腺嘌呤核苷酸脱磷酸后的产物,属于重要的核苷酸衍生物。腺苷是一种遍布人体细胞的内源性核苷,可直接进入心肌经磷酸化生成腺苷酸,参与心肌能量代谢,同时还参与扩张冠脉血管,增加血流量。腺苷对心血管系统和肌体的许多其它系统及组织均有生理作用。腺苷除了可以用作治疗心脏的特效药物之外,还是用于合成三磷酸腺苷(atp)、腺嘌呤、腺苷酸、阿糖腺苷的重要中间体,广泛应用于医药等行业。

4、目前,微生物发酵是生产核苷的主要方法,主要使用的微生物包括枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌或短小芽孢杆菌等。在生长菌株的选育与改造过程中,通过使用紫外诱变、硫酸二乙酯诱变育种,定向选育核苷高产菌株;或者根据细菌中核苷酸的代谢路径和调节机理,深入了解菌株遗传背景及菌株特性,通过代谢工程手段,有目的性地对菌株进行改造,以获得性状优良、能够高产核苷的生产菌株。但目前核苷菌种的发酵性能仍较差、核苷的转化率仍较低,不能满足大规模工业化生产的需求。


技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题,本专利技术提供一种提高微生物核苷产量的方法。

2、第一方面,本专利技术提供一种提高微生物核苷产量的方法,包括:

3、提高所述微生物中3-磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平。

4、进一步地,通过如下任意一种或多种方法提高所述微生物中3-磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平:

5、i)氨基酸突变;ii)启动子强化;iii)rbs强化;iv)增加拷贝数。

6、进一步地,所述氨基酸突变为将第99位的赖氨酸突变为天冬酰胺;和/或,所述启动子强化为在起始密码子前插入强启动子p43。

7、进一步地,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶的氨基酸序列如seq id no.1或seq id no.2所示。

8、进一步地,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶由如seq id no.3或seq id no.4所示的核苷酸序列编码得到。

9、进一步地,所述微生物为能够生产核苷的微生物;优选为解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌或大肠杆菌中的一种或多种。

10、第二方面,本专利技术提供所述方法构建得到的重组微生物。

11、第三方面,本专利技术提供一种3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体包括如seq id no.5或seq id no.6所示的氨基酸序列。

12、进一步地,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体由包括如seq id no.7或seq id no.8所示的核苷酸序列编码得到。

13、本专利技术进一步提供所述的3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体在提高微生物生产核苷或其衍生物的能力中的应用。

14、核苷衍生物包括次黄嘌呤、肌苷酸、鸟嘌呤、鸟苷酸、核黄素或二乙酰鸟苷酸等。

15、本专利技术具备如下有益效果:

16、本专利技术研究发现,在微生物中强化3-磷酸甘油醛脱氢酶的表达可以有效提高微生物中核苷的产量,例如提升鸟苷、腺苷和肌苷等核苷中某一种或多种或全部种类的核苷的产量。本专利技术提供的方法可以创造出高效生产核苷的微生物,在核苷生产领域具有重要意义。

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【技术保护点】

1.一种提高微生物核苷产量的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下任意一种或多种方法提高所述微生物中3-磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述氨基酸突变为将第99位的赖氨酸突变为天冬酰胺;和/或,所述启动子强化为在起始密码子前插入强启动子P43。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶由如SEQ IDNO.2所示的核苷酸序列编码得到。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述微生物为能够生产核苷的微生物;优选为解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌或大肠杆菌中的一种或多种。

7.权利要求1-6任一项所述的方法构建得到的重组微生物。

8.一种3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体包括如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。

9.根据权利要求8所述的3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体由包括如SEQ ID NO.5或SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列编码得到。

10.权利要求8或权利要求9所述的3-磷酸甘油醛脱氢酶突变体在提高微生物生产核苷或其衍生物的能力中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种提高微生物核苷产量的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下任意一种或多种方法提高所述微生物中3-磷酸甘油醛脱氢酶的表达水平:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述氨基酸突变为将第99位的赖氨酸突变为天冬酰胺;和/或,所述启动子强化为在起始密码子前插入强启动子p43。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶的氨基酸序列如seq id no.1所示。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述3-磷酸甘油醛脱氢酶由如seq idno.2所示的核苷酸序列编码得到。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛婷莉吴涛刘灿彬栾明月姚嘉琪张孟娟王靖蓉
申请(专利权)人:廊坊梅花生物技术开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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