一种高效生产5’-肌苷酸的大肠杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高效生产5’‑肌苷酸的大肠杆菌及其应用，属于生物工程技术领域。为了减少大肠杆菌中5’‑肌苷酸的降解，通过CRISPR/Cas9系统进行了四个磷酸酶编码基因的敲除验证，并发现分别敲除UMP磷酸酶编码基因nagD和5’‑核苷酸酶编码基因ushA能够提升5’‑肌苷酸产量，之后为了抑制5’‑肌苷酸进一步转化成鸟苷酸和腺苷酸，单独敲除5’‑肌苷酸脱氢酶编码基因guaB，最终为了强化嘌呤合成过程中所需的甲酰基四氢叶酸的供给和利用，替换丝氨酸羟甲基转移酶编码基因glyA的启动子为Ptac，得到的重组大肠杆菌48h发酵5’‑肌苷酸产量达到2113.12mg/L，且发酵过程不需要添加抗生素，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程，尤其是指一种高效生产5’-肌苷酸的大肠杆菌及其应用。

技术介绍

1、5’-肌苷酸是生物体内各种嘌呤核苷酸从头合成过程中首先合成的一种嘌呤核苷酸，广泛存在于肉类中，由atp降解产生，参与rna和dna的合成，由于其钠盐具有特异的鲜鱼味且易溶于水而被广泛应用于高效复合味精的制备。

2、目前5’-肌苷酸的制备方法主要包括以肌苷为底物通过化学催化剂制备5’-肌苷酸的化学法，使用该方法生产5’-肌苷酸会产生副产物2’-肌苷酸或3’-肌苷酸，这些副产物的生成不仅降低了目标产物的纯度，还导致了原料的浪费和转化率的降低。同时，化学法所使用的催化剂和反应条件可能对环境造成污染，这也增加了生产成本和环保压力；以肌苷为底物，通过磷酸化酶将肌苷转化为5’-肌苷酸的酶法，酶法虽然具有反应条件温和、特异性高的优点，但其转化率受限于磷酸化酶的活性和底物的可接近性。如果酶的活性不足或底物与酶的结合不够紧密，就会导致转化率下降。此外，酶法还需要对酶进行分离纯化，这增加了操作的复杂性和成本；利用生产菌株发酵直接获得5’-肌苷酸的微生物发酵法，但发酵过程中受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效生产5’-肌苷酸的大肠杆菌，其特征在于：在所述大肠杆菌基因组中异源导入6-磷酸葡萄糖酸内酯酶编码基因pgl，将编码磷酸核糖焦磷酸激酶第128位天冬氨酸的密码子替换为丙氨酸密码子，将编码谷氨酸胺磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶第326位赖氨酸的密码子替换为谷氨酰胺密码子且将编码第410位脯氨酸的密码子替换为色氨酸密码，敲除或沉默阻遏蛋白编码基因purR和6-磷酸果糖激酶编码基因pfkA，过表达磷酸核糖焦磷酸激酶编码基因prs和谷氨酸胺磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶编码基因purF，敲除或沉默UMP磷酸酶编码基因nagD和5’-肌苷酸脱氢酶编码基因guaB。

2.根据权利要求1所述的大...

【技术特征摘要】

1.一种高效生产5’-肌苷酸的大肠杆菌，其特征在于：在所述大肠杆菌基因组中异源导入6-磷酸葡萄糖酸内酯酶编码基因pgl，将编码磷酸核糖焦磷酸激酶第128位天冬氨酸的密码子替换为丙氨酸密码子，将编码谷氨酸胺磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶第326位赖氨酸的密码子替换为谷氨酰胺密码子且将编码第410位脯氨酸的密码子替换为色氨酸密码，敲除或沉默阻遏蛋白编码基因purr和6-磷酸果糖激酶编码基因pfka，过表达磷酸核糖焦磷酸激酶编码基因prs和谷氨酸胺磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶编码基因purf，敲除或沉默ump磷酸酶编码基因nagd和5’-肌苷酸脱氢酶编码基因guab。

2.根据权利要求1所述的大肠杆菌，其特征在于：在所述大肠杆菌基因组中过表达丝氨酸羟甲基转移酶编码基因glya。

3.一种权利要求1-2任一所述大肠杆菌的构建方法，其特征在于，步骤包括s...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙，陈坚，吕雪芹，堵国成，李江华，刘延峰，李小喜，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：