【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物学中一种生物合成依克多因的工程硫碱弧菌及其制备方法和应用。
技术介绍
1、依克多因(ectoin)的结构式如式1，cas：96702-03-3，易溶于水、甘油、丙二醇、乙醇等。
2、
3、在高盐浓度下，依克多因作为渗透压补偿溶质在某些嗜盐细菌内大量的累积，以抵抗外界环境高渗透压的改变。依克多因是一个天然有效的化妆品活性成分。由于它具有广泛的细胞保护功能，因此可以应用于多种不同功能的化妆品中。依克多因有保湿、抗氧化、防护光老化、防晒等作用。
4、多能硫碱弧菌(thioalkalivibrio versutus)是硫碱弧菌属(thioalkalivibrio)中的一个物种，是一种嗜盐嗜碱的革兰氏阴性硫氧化菌。作为专性化能自养菌，通过固定二氧化碳，氧化硫化氢、硫代硫酸盐等无机硫化物提供菌体生长所需碳骨架和能量。嗜盐嗜碱硫氧化菌(haloalkaliphilic sulfur oxidizing bacteria,ha-sob)可以在高ph、高盐离子条件下，通过将低价态的硫氧化成单质硫或硫酸盐实现生物脱硫，与目前工业进行生物脱硫的嗜中性ph，盐耐受度低的硫氧化菌相比，在生物脱硫领域更具优势。然而，多能硫碱弧菌普遍存在生长速度慢、代谢速率低等问题。细胞为了维持细胞正常的生理代谢功能，二氧化碳固定和电子传递过程需要消耗大量的atp和还原力。除此之外，在高盐高碱极端环境中，细胞需要合成相容性溶质，以维持胞内正常渗透压。这一系列消耗还原力及atp的过程，都成了多能硫碱弧菌生长的限制性因素。通
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何制备依克多因。
2、为了解决以上技术问题，本专利技术首先提供了产依克多因的重组硫碱弧菌。
3、本专利技术所提供的重组硫碱弧菌含有ectabc基因簇或ectabc-lysc-asd基因簇，所述ectabc基因簇为二氨基丁酸乙酰转移酶(diaminobutyric acid acetyltransferase，ecta)基因(ecta)、二氨基丁酸转氨酶(diaminobutyric acid aminotransferase，ectb)基因(ectb)和依克多因合酶(ectoine synthase，ectc)基因(ectc)；所述ectabc-lysc-asd基因簇由所述ectabc基因簇、天冬氨酸激酶基因(lysc)和天冬氨酸半醛脱氢酶基因(asd)连接而成。
4、上述重组硫碱弧菌中，所述ectabc基因簇编码二氨基丁酸乙酰转移酶、二氨基丁酸转氨酶、依克多因合酶，所述ectabc-lysc-asd基因簇编码二氨基丁酸乙酰转移酶、二氨基丁酸转氨酶、依克多因合酶、天冬氨酸激酶、天冬氨酸半醛脱氢酶。
5、上述重组硫碱弧菌中，所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因(ecta)、二氨基丁酸转氨酶基因(ectb)和依克多因合酶基因(ectc)来源于伸长盐单胞菌(halomonas elongata)。所述天冬氨酸激酶基因(lysc)可来源于伸长盐单胞菌(halomonas elongata)，所述天冬氨酸半醛脱氢酶基因(asd)可来源于伸长盐单胞菌(halomonas elongata)。
6、上述重组硫碱弧菌中，所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因可编码下述任一种蛋白质：
7、p1)氨基酸序列是序列seq id no.2所示的蛋白质；
8、p2)将p1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与p1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有二氨基丁酸乙酰转移酶活性的蛋白质；
9、p3)在p1)或p2)的n端(氨基端)和/或c端(羧基端)连接标签得到的具有二氨基丁酸乙酰转移酶活性的融合蛋白质；
10、所述二氨基丁酸转氨酶基因可编码下述任一种蛋白质：
11、q1)氨基酸序列是序列seq id no.3所示的蛋白质；
12、q2)将q1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与q1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有二氨基丁酸转氨酶基因活性的蛋白质；
13、q3)在q1)或q2)的n端和/或c端连接标签得到的具有二氨基丁酸乙酰转移酶活性的融合蛋白质；
14、所述依克多因合酶基因可编码下述任一种蛋白质：
15、r1)氨基酸序列是序列seq id no.4所示的蛋白质；
16、r2)将r1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与r1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有依克多因合酶基因活性的蛋白质；
17、r3)在r1)或r2)的n端和/或c端连接标签得到的具有依克多因合酶活性的融合蛋白质；
18、所述天冬氨酸激酶基因可编码下述任一种蛋白质：
19、s1)氨基酸序列是序列seq id no.6所示的蛋白质；
20、s2)将s1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与s1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有天冬氨酸激酶基因活性的蛋白质；
21、s3)在s1)或s2)的n端和/或c端连接标签得到的具有天冬氨酸激酶活性的融合蛋白质；
22、所述天冬氨酸半醛脱氢酶基因可编码下述任一种蛋白质：
23、t1)氨基酸序列是序列seq id no.7所示的蛋白质；
24、t2)将t1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与t1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有天冬氨酸半醛脱氢酶基因活性的蛋白质；
25、t3)在t1)或t2)的n端和/或c端连接标签得到的具有天冬氨酸半醛脱氢酶活性的融合蛋白质。
26、上述重组硫碱弧菌中，所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因序列可为seq id no.1的第86-664位核苷酸，所述二氨基丁酸转氨酶基因序列可为seq id no.1的第746-2011位核苷酸，所述依克多因合酶基因序列可为seq id no.1的第2104-2517位核苷酸，所述天冬氨酸激酶基因的编码序列是seq id no.5的第2518-3768位核苷酸，所述天冬氨酸半醛脱氢酶基因的编码序列是seq id no.5的第3783-4895位核苷酸。
27、上述重组硫碱弧菌中，所述ectabc基因簇的核苷酸序列可为seq id no.1的第86-2517位核苷酸，所述ectabc-lysc-asd基因簇的核苷酸序列可为seq id n本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.重组硫碱弧菌，其特征在于，所述重组硫碱弧菌含有ectABC基因簇或ectABC-lysC-asd基因簇，所述ectABC基因簇由二氨基丁酸乙酰转移酶基因、二氨基丁酸转氨酶基因和依克多因合酶基因连接而成，所述ectABC-lysC-asd基因簇由所述ectABC基因簇、天冬氨酸激酶基因和天冬氨酸半醛脱氢酶基因连接而成。
2.如权利要求1所述的重组硫碱弧菌，其特征在于：所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因编码下述任一种蛋白质：
3.如权利要求1或2所述的重组硫碱弧菌，其特征在于：所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因的编码序列是SEQ ID No.1的第86-664位核苷酸，所述二氨基丁酸转氨酶基因的编码序列是SEQ ID No.1的第746-2011位核苷酸，所述依克多因合酶基因的编码序列是SEQ IDNo.1的第2104-2517位核苷酸，所述天冬氨酸激酶基因的编码序列是SEQ ID No.5的第2518-3768位核苷酸，所述天冬氨酸半醛脱氢酶基因的编码序列是SEQ ID No.5的第3783-4895位核苷酸。
4.如权利要求1-3中任一所述的重组硫碱弧
5.如权利要求1-4中任一所述的重组硫碱弧菌，其特征在于，所述重组硫碱弧菌按照权利要求6-8中任一所述的方法构建。
6.构建权利要求1-5中任一所述的重组硫碱弧菌的方法，所述方法为M1或M2：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，M1中所述ectABC基因簇通过ectABC基因簇表达盒导入所述受体硫碱弧菌，所述ectABC基因簇表达盒含有启动所述ectABC基因簇转录的启动子，所述启动子的核苷酸序列是SEQ ID No.1的第1-85位核苷酸；
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述ectABC基因簇表达盒还包括终止所述ectABC基因簇转录的终止子，所述终止子的核苷酸序列是SEQ ID No.1的第2536-2792位核苷酸；
9.下述任一项在制备依克多因或在构建产依克多因的重组硫碱弧菌中的应用：
10.制备依克多因的方法，其特征在于，所述方法包括培养权利要求1-5中任一所述的重组硫碱弧菌，得到发酵产物，从所述发酵产物中得到依克多因。
...【技术特征摘要】
1.重组硫碱弧菌，其特征在于，所述重组硫碱弧菌含有ectabc基因簇或ectabc-lysc-asd基因簇，所述ectabc基因簇由二氨基丁酸乙酰转移酶基因、二氨基丁酸转氨酶基因和依克多因合酶基因连接而成，所述ectabc-lysc-asd基因簇由所述ectabc基因簇、天冬氨酸激酶基因和天冬氨酸半醛脱氢酶基因连接而成。
2.如权利要求1所述的重组硫碱弧菌，其特征在于：所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因编码下述任一种蛋白质：
3.如权利要求1或2所述的重组硫碱弧菌，其特征在于：所述二氨基丁酸乙酰转移酶基因的编码序列是seq id no.1的第86-664位核苷酸，所述二氨基丁酸转氨酶基因的编码序列是seq id no.1的第746-2011位核苷酸，所述依克多因合酶基因的编码序列是seq idno.1的第2104-2517位核苷酸，所述天冬氨酸激酶基因的编码序列是seq id no.5的第2518-3768位核苷酸，所述天冬氨酸半醛脱氢酶基因的编码序列是seq id no.5的第3783-4895位核苷酸。
4.如权利要求1-3中任一所述的重组硫碱弧菌，其特征在于：所述ectabc基因簇的核苷酸序列是seq id no....
【专利技术属性】
技术研发人员：郑艳宁，姜明月，曾艳，刘孟双，王喆一，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。