一株发酵法生产γ-氨基丁酸的地衣芽胞杆菌、及其构建方法和应用技术

本发明专利技术属于微生物基因工程技术领域，公开了一株发酵法生产γ‑氨基丁酸的地衣芽胞杆菌、及其构建方法和应用。申请人首次发现醛酮还原酶基因iolS的功能，将该基因在地衣芽胞杆菌敲除可以显著增加菌株发酵生产γ‑氨基丁酸的产量，同时通过改造其他基因，获得γ‑氨基丁酸生产能力大幅度提高的重组地衣芽胞杆菌。本发明专利技术所构建的地衣芽胞杆菌基因工程菌利用葡萄糖等廉价原料分批补料发酵72 h后可生产62.9 g/L的γ‑氨基丁酸，葡萄糖转化率为0.5 g/g，具有良好的产业化前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物基因工程，具体涉及一株发酵法生产γ-氨基丁酸的地衣芽胞杆菌、及其构建方法和应用。

技术介绍

1、γ-氨基丁酸(gaba)又称氨酪酸、哌啶酸、4-氨基丁酸，是一种广泛存在于细菌、植物和脊椎动物中的四碳非蛋白氨基酸。gaba具有许多重要的生理功能，如利尿、调节血压、镇静作用等；在植物生长发育方面，gaba具有催熟、保鲜和抗氧化等功效；此外，在生化工业中，gaba也被用于合成工业产品，如2-吡咯烷酮和可生物降解的聚酰胺尼龙4。因此，gaba在食品、农业、医药和其他领域均具有广泛的应用，市场需求量大。

2、γ-氨基丁酸制备方法包括化学合成法、植物富集法和微生物合成法等。但是受到苛刻的反应条件及昂贵的天然原料的限制，利用化学合成法生产gaba安全性较差、有化学残留；植物富集法虽然安全性好，但制得的gaba浓度太低，无法作为医药、食品添加剂。为了满足食品、制药和畜牧领域对添加剂的严格要求，微生物法生产gaba越来越受到人们的关注。

3、微生物法生产gaba又分为全细胞催化法和微生物发酵法。全细胞催化法是利用能够产生谷氨酸脱羧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一株发酵法生产γ-氨基丁酸的重组地衣芽胞杆菌，所述的重组地衣芽胞杆菌是将地衣芽胞杆菌中的黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因xpt替换为了谷氨酸脱羧酶基因gadB，丙酮酸羧化酶基因 pycA的启动子替换为了Pykza-rbs6，丙酮酸脱氢酶基因簇pdhABCD的启动子替换为了PbacA，柠檬酸合成酶基因citZ的启动子替换为了P43，α-酮戊二酸脱氢酶基因odhA的启动子替换为了PflgB，同时缺失了4-氨基丁酸转氨酶基因gabT、聚γ-谷氨酸合成基因簇capACB，和醛酮还原酶基因iolS；

2. 根据权利要求1所述的重组地衣芽胞杆菌，其特征在于：是将权利要求1中的重组地衣芽胞杆...

【技术特征摘要】

1. 一株发酵法生产γ-氨基丁酸的重组地衣芽胞杆菌，所述的重组地衣芽胞杆菌是将地衣芽胞杆菌中的黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因xpt替换为了谷氨酸脱羧酶基因gadb，丙酮酸羧化酶基因 pyca的启动子替换为了pykza-rbs6，丙酮酸脱氢酶基因簇pdhabcd的启动子替换为了pbaca，柠檬酸合成酶基因citz的启动子替换为了p43，α-酮戊二酸脱氢酶基因odha的启动子替换为了pflgb，同时缺失了4-氨基丁酸转氨酶基因gabt、聚γ-谷氨酸合成基因簇capacb，和醛酮还原酶基因iols；

2. 根据权利要求1所述的重组地衣芽胞杆菌，其特征在于：是将权利要求1中的重组地衣芽胞杆菌中的乳酸脱氢酶基因ldh替换为了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因ppcec，同时缺失了苹果酸脱氢酶编码基因mals；所述的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因ppcec编码的蛋白为seq id no.8所示。

3.根据权利要求2所述的重组地衣芽胞杆菌，其特征在于：是将权利要求2中的重组地衣芽胞杆菌中的谷氨酸脱氢酶基因rocg启动子替换为pbaca。

4.根据权利要求1所述的重组地衣芽胞杆菌，其中所述的地衣芽胞杆菌为地衣芽胞杆菌dw2。

5. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈守文，王世依，王飞翔，毛树分，王冬，马昕，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：