5-羟色胺大肠杆菌生产菌株及其构建方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种5‑羟色胺大肠杆菌生产菌株及其构建方法与应用，所述菌株缺失了tnaA，pykA、trpR、ldhA和trpL基因，上调了 trpE<supgt;fbr</supgt;、aroG<supgt;fbr</supgt;、serA<supgt;fbr</supgt;、tktA、prsA基因，异源表达了gdh和glnA<supgt;fbr</supgt;基因，动态调控了pykF基因，同时所述生产菌携带了质粒pACYC‑FYSPD和质粒pETDuet‑TM2‑RBS‑AnTDC；构建获得的菌株具有代谢平衡的特点，通过优化各前体物关键基因的表达强度，同时通过双质粒系统调节了色氨酸羟化‑脱羧系统和辅酶四氢生物喋呤合成再生系统的表达量，能够在培养基中无副产物的高效合成5‑羟色胺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术生产领域，尤其是一种5-羟色胺大肠杆菌生产菌株及其构建方法与应用。

技术介绍

1、5-羟色胺(5-ht)是l-色氨酸经羟化脱羧两步反应形成的次级代谢产物，最早在1948年从血清中提取而出，所以又称血清素。其作为一种单胺类神经递质，具有调控情绪、治疗失眠和清除自由基等多种功能。此外，5-ht由于具有可提高植物抗逆性、治疗抑郁症和促进人体组织再生修复等功能，在农业、医药和科学研究等多领域中具有重要作用。

2、目前，5-ht的生产主要依赖于植物组织提取法和化学合成法，但这两种方法受限于成本、原料等原因无法进行大规模生产，市面上5-ht的价格也居高不下。此外，5-羟色胺合成途径冗长，涉及到的各种前体物繁多，如何平衡好各前体物的供应，从而构建一株代谢流平衡、能充分利用胞内资源的微生物细胞工厂是目前急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种5-羟色胺大肠杆菌生产菌株。

2、本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述5-羟色胺大肠杆菌生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：缺失了tnaA，pykA、trpR、ldhA和trpL基因，上调了 trpEfbr、aroGfbr、serAfbr、tktA、prsA基因，异源表达了B.subtilis 168的gdh和glnAfbr基因，动态调控了pykF基因，同时所述生产菌携带了低拷贝质粒pACYC-FYSPD和高拷贝质粒pETDuet-TM2-RBS-AnTDC。

2.根据权利要求1所述的5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：所述trpEfbr基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.3所示；aroGfbr基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO....

【技术特征摘要】

1.一种5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：缺失了tnaa，pyka、trpr、ldha和trpl基因，上调了 trpefbr、arogfbr、serafbr、tkta、prsa基因，异源表达了b.subtilis 168的gdh和glnafbr基因，动态调控了pykf基因，同时所述生产菌携带了低拷贝质粒pacyc-fyspd和高拷贝质粒petduet-tm2-rbs-antdc。

2.根据权利要求1所述的5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：所述trpefbr基因的核苷酸序列如序列表seq id no.3所示；arogfbr基因的核苷酸序列如序列表seq id no.5所示；serafbr基因的核苷酸序列如序列表seq id no.10所示；tkta基因的核苷酸序列如序列表seq id no.9所示；prsa基因的核苷酸序列如序列表seq id no.8所示；gdh基因的核苷酸序列如序列表seq id no.12所示；glnafbr基因的核苷酸序列如序列表seq id no.6所示；pykf基因的核苷酸序列如序列表seq id no.30所示；所述质粒pacyc-fyspd的核苷酸序列如序列表seq id no.27所示；所述质粒petduet-tm2-rbs-antdc的核苷酸序列如序列表seqid no.28所示。

3.根据权利要求1所述的5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：以e.coli w3110δlaciz::pxylf-t7rnap作为底盘菌株，敲除了菌株基因组上的tnaa，pyka、trpr、ldha和trpl基因；利用trc启动子强化了arogfbr基因转录，并整合到tnaa基因位点；利用trc启动子强化了trpefbr基因转录，并整合到trple基因位点；利用trc启动子强化了来源于b.subtilis 168的glnafbr基因转录，并整合到基因组trpr基因位点；利用trc启动子强化了prsa基因转录，并整合到ilvg基因位点；利用trc启动子强化了tkta基因转录，并整合到pyka基因位点；将ppykf启动子更换为flic启动子用于动态下调pykf基因表达；利用m1-93启动子强化了serafbr基因转录，并整合到yeel基因位点；利用m1-37启动子强化了b.subtilis 168的gdh基因转录，并整合到ldha基因位点。

4.根据权利要求3所述的5-羟色胺大肠杆菌生产菌株，其特征在于：所述trc启动子的核苷酸序列如序列表seq id no.20所示；trple基因的核苷酸序列如序列表seq id no....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆阳，刘韪玮，白玉，刘样豪，余子辰，刘莹，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：