质粒、α-酮戊二酸工程菌株及其构建方法与应用技术

本发明专利技术提供了质粒、α‑酮戊二酸工程菌株及其构建方法与应用，所述菌株采用定向改造方法获得，上调了katE、katG、sodB、grxA基因的转录水平，异源表达了catR基因和katA基因，并携带了高拷贝质粒pETKG，所述质粒同时表达了来源Streptomyces sp和Chain A的L‑谷氨酸氧化酶LGOX基因；所述菌株自生合成过氧化氢酶消除酶催化生产α‑酮戊二酸过程中产生的H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;，利用pETKG质粒表达L‑谷氨酸氧化酶LGOX的工程菌进行全细胞催化L‑谷氨酸钠合成α‑酮戊二酸，是高水平、可工业化稳定生产a‑酮戊二酸的工程菌株。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术与发酵工程，尤其是质粒、α-酮戊二酸工程菌株及其构建方法与应用。

技术介绍

1、α-酮戊二酸（α-kg）也称为α-氧代琥珀酸酯或α-氧代戊二酸酯，在室温下为白色粉末状物质，易溶于水和醇，但不溶于醚，长期贮存后变为淡灰黄色。α-酮戊二酸是三羧酸能量代谢中的一种中间代谢产物，在氨基酸和肽的合成中起着至关重要的作用，具有预防骨质疏松、稳定免疫系统、改善体重增加、延长寿命、调节衰老等功效，在医疗、医美、化妆品、食品、保健品等领域应用前景广阔。

2、目前，生产α-酮戊二酸的方法有三种：化学合成、微生物生产和酶促转化。由琥珀酸二乙酯和草酸二乙酯化学合成的方法已成功用于α-酮戊二酸的大规模工业生产，但化学合成产量低，并会产生对环境有害的有毒化学物质和溶剂。α-酮戊二酸的微生物生产已经研究了几十年，并取得了长足的进步，但仍会产生不同的副产物，并且需要较长的发酵期，不利于产业化生产。酶促转化环境友好、需要的能源较少、选择性高、产生的副产物较少且无毒，受到越来越多的关注。

3、尽管酶促转化法在环境友好性和反应专一性方面具备显著优势本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种质粒，其特征在于：其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.11所示。

2.一种α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：以E.coli W3110作为底盘菌株，上调了katE、katG、sodB、grxA基因的转录水平，异源表达了来源于Aspergillus niger的catR基因和来源于Bacillus subtilis的katA基因,同时携带了权利要求1所述质粒pETKG。

3.根据权利要求2所述的α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：以E.coli W3110作为底盘菌株，利用trc启动子强化katE基因,并整合在基因组ylbE基因位点;利用trc启动子强化k...

【技术特征摘要】

1.一种质粒，其特征在于：其核苷酸序列如序列表seq id no.11所示。

2.一种α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：以e.coli w3110作为底盘菌株，上调了kate、katg、sodb、grxa基因的转录水平，异源表达了来源于aspergillus niger的catr基因和来源于bacillus subtilis的kata基因,同时携带了权利要求1所述质粒petkg。

3.根据权利要求2所述的α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：以e.coli w3110作为底盘菌株，利用trc启动子强化kate基因,并整合在基因组ylbe基因位点;利用trc启动子强化katg基因,并整合在基因组gapc基因位点;利用trc启动子强化sodb基因,并整合在基因组rph基因位点;利用trc启动子强化grxa基因,并整合在基因组yeel基因位点;利用trc启动子强化来源于aspergillus niger的catr基因,并整合在基因组ycgh基因位点;利用trc启动子强化来源bacillus subtilis的kata基因,并整合在基因组yjgx基因位点。

4.根据权利要求2或3所述的α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：所述e.coliw3110为e.coliw3110 atcc 27325。

5.根据权利要求2或3所述的α-酮戊二酸工程菌株，其特征在于：所述kate基因的核苷酸序列如序列表seq id no.1所示，kat...

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