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利用重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物一步法合成γ-氨基丁酸的方法技术

技术编号:8956250 阅读:249 留言:0更新日期:2013-07-25 01:11
利用重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物一步法合成γ-氨基丁酸的方法属于基因工程和酶工程领域。本发明专利技术应用基因工程方法,将钝齿棒杆菌SYPA5-5基因argB敲除,获得能够积累谷氨酸的安全菌株钝齿棒杆菌E01;从L.Plantarum?GB01-21克隆谷氨酸脱羧酶基因于钝齿棒杆菌E01中表达,获得以葡萄萄糖为底物直接合成γ-氨基丁酸的重组钝齿棒杆菌C.crenatum?E01/pGAD。重组菌发酵液γ-氨基丁酸积累量达13.98g/L。此发明专利技术成功整合谷氨酸和γ-氨基丁酸代谢途径,实现葡萄糖到γ-氨基丁酸一步法生产,简化制备途径,降低成本,提高安全性,为氨基酸的高效低成本制备提供崭新的思路。

【技术实现步骤摘要】
利用重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物一步法合成Y-氨基丁酸的方法
利用基因工程技术,构建安全高效的钝齿棒杆菌工程菌。该菌以葡萄糖为底物一步法合成Y -氨基丁酸的方法,属于基因工程和酶工程领域,具体涉及基因工程重组钝齿棒杆菌生产Y-氨基丁酸的方法。技术背景Y-氨基丁酸是天然存在于某些生物体内的非蛋白质氨基酸,是哺乳动物中枢神经系统重要的抑制性神经递质,具有抗焦虑、降血压、镇定安神、增强记忆、调节激素分泌、促进生殖、利尿,镇痛等重要生理功能。在食品、饲料、医药等领域具有广泛的应用。2009年,卫生部批准Y-氨基丁酸为新资源食品,这意味着Y-氨基丁酸在国内市场跨入了一个薪新时代。目前,Y-氨基丁酸的制备主要通过化学合成法和微生物法,化学合成法反应条件剧烈,污染严重;微生物发酵法 条件温和、安全、成本较低。在微生物发酵法中,最受关注的是通过谷氨酸脱羧酶(EC4.1.1.15)催化L-谷氨酸的α-羧基脱羧来生产Y-氨基丁酸。在已报道的方法中,Y-氨基丁酸生产均需要添加外源谷氨酸作为底物,而谷氨酸是由糖质为原料经微生物发酵,采用等电点提取,离子交换树脂分离等方法制备获得。因而添加外源谷氨酸在一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株能以葡萄糖为底物,高效转化葡萄糖为谷氨酸的基因工程菌钝齿棒杆菌E01。

【技术特征摘要】
1.一株能以葡萄糖为底物,高效转化葡萄糖为谷氨酸的基因工程菌钝齿棒杆菌EOl。2.权利要求1中基因工程菌钝齿棒杆菌EOl的构建思路,其特征是利用一株高产精氨酸突变菌株纯齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum SYP,保藏编号 CCTCC NO:M208133),经传代5次后,敲除argB基因,获得基因工程菌钝齿棒杆菌E01,该工程菌缺少Y -氨基丁酸合成途径,但能高效催化葡萄糖转化为谷氨酸。3.一株能以葡萄糖为底物,高效转化Y-氨基丁酸的重组钝齿棒杆菌,其分类命名为C.crenatum E01/pGADo4.权利要求书3中的重组菌C.crenatum EOl/pGAD的构建思路,其特征是根据植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)GBO1-21 (中国典型培养物保藏中心保藏,保藏号:CCTCCM209102)谷氨酸合成途径,但具有较高的谷氨酸脱羧酶活力,能高效催化Y _氨基丁酸的合成,以及权利要求1中的钝齿棒杆菌EOl缺少Y-氨基丁酸合成途径,但能高效催化葡萄糖转化为谷氨酸的特点,该重组菌成功重组了钝齿棒杆菌的谷氨酸代谢途径和植物乳杆菌的Y-氨基丁酸合成途径,获得能以葡萄糖为底物,生物转化Y-氨基丁酸的高效重组钝齿棒杆菌。5.权利要求书3中的重组菌C.crenatum EOl/pGAD的构建方法,其特征是将植物乳杆菌的Ipgad基因插入到载体pJC-tac,构建得重组质粒pGAD,电击转化钝齿棒杆菌E01,通过含有30 μ g/mL的卡那霉素抗性筛选,获得目的重组菌株C.crenatum EOl/pGAD。6.权利要求书3中的重组质粒pGAD的构建,其特征是将纯化后的Ipgad基因与pMD18-T连接,反应体系如下:质粒pMD18-T0.5 μ L,目的基因4.5 μ L,LigationSolution5yL,混合连接液,将其置于16°C培养箱中连接4h以上,转化大肠杆菌JM109,提取质粒pMD18-T-lpgad,酶切验证并测序,提取质粒pMD18-T_lpgad和表达载体pJC-tac, 二者同时用Sal I/BamH I双酶切,酶切产物通过粘性末端连接,获得重组质粒pGAD。7.权利要求5中的Ipgad基因的获得,其特征是以保藏编号为CCTCCM209102的L.plantarum GB01-21 为模板,设计正反向引物 lpgad F Sal I 和 lpgad R BamH I (如下所示),以L.plantarum GB01-21染色体为模板,lpgad F、lpgad R为引物进行PCR扩增反应,PCR 采用 50yL 体系...

【专利技术属性】
技术研发人员:饶志明孙红梅徐美娟李秀鹏张显
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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