CN108559708A - 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株及其应用 - Google Patents

强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108559708A
CN108559708A CN201810246295.9A CN201810246295A CN108559708A CN 108559708 A CN108559708 A CN 108559708A CN 201810246295 A CN201810246295 A CN 201810246295A CN 108559708 A CN108559708 A CN 108559708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
yvbw
bacillus licheniformis
gene
expression
homology arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810246295.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108559708B (zh
Inventor
陈守文
朱江
蔡冬波
朱杉
刘紫薇
李俊辉
段茂华
楼丽君
陈晓斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lifecome Biochemistry Co ltd
Original Assignee
Lifecome Biochemistry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lifecome Biochemistry Co ltd filed Critical Lifecome Biochemistry Co ltd
Priority to CN201810246295.9A priority Critical patent/CN108559708B/zh
Publication of CN108559708A publication Critical patent/CN108559708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108559708B publication Critical patent/CN108559708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0012Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)
    • C12N9/0014Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on the CH-NH2 group of donors (1.4)
    • C12N9/0022Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on the CH-NH2 group of donors (1.4) with oxygen as acceptor (1.4.3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/66General methods for inserting a gene into a vector to form a recombinant vector using cleavage and ligation; Use of non-functional linkers or adaptors, e.g. linkers containing the sequence for a restriction endonuclease
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y104/00Oxidoreductases acting on the CH-NH2 group of donors (1.4)
    • C12Y104/03Oxidoreductases acting on the CH-NH2 group of donors (1.4) with oxygen as acceptor (1.4.3)
    • C12Y104/03002L-Amino-acid oxidase (1.4.3.2)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法和所得菌株及应用,本发明通过基因工程的方法通过在地衣芽孢杆菌的基因组内插入氨基酸通透酶YvbW基因,得到地衣芽孢杆菌DW2‑yvbW,该菌株在杆菌肽发酵过程中发酵液中杆菌肽的产量提高了13%以上。

Description

强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株及其 应用
技术领域
本发明属于基因工程菌改造技术领域,尤其是一种强化氨基酸通透酶YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株的应用。
背景技术
地衣芽胞杆菌是公认的具有生物安全性(GRAS)的重要工业微生物菌株,其广泛存在于自然界中。鉴于地衣芽胞杆菌具有遗传背景清晰、工业应用价值高等特点,其在近年来被广泛用来研究。地衣芽胞杆菌属革兰氏阳性菌,其主要用于发酵生产聚γ-谷氨酸、杆菌肽、乙偶姻、2,3-丁二醇、地衣素等生物化工产品。
杆菌肽是一类由12个氨基酸残基组成的环肽类抗生素,杆菌肽的组成氨基酸包括鸟氨酸(Orn),D-苯丙氨酸(D-Phe),异亮组氨酸(His), D-天冬氨酸(D-Asp), 天冬酰胺(Asn)、赖氨酸(Lys), D-谷氨酸(D-Glu),半胱氨酸(Cys),亮氨酸(Leu),异亮氨酸(Ile)和缬氨酸(Val)11种氨基酸。杆菌肽又名枯草菌素,其可以抑制或杀灭某些致病菌,强烈抑制革兰氏阴性菌的生长,并与其它抗生素(如青霉素、庆大霉素等)具有协同增强效应;并且,其几乎不会在动物的肠道内被吸收,而且排泄迅速,没有残留,因此被广泛应用于饲料添加。
YvbW为芽胞杆菌中的一种氨基酸通透酶,在氨基酸的转运过程中发挥着重要作用。然而,目前的研究并没有解析出YvbW的具体调控机理,并且,关于YvbW具体会影响哪些氨基酸的转运以及BcaP是负责目标氨基酸的转入还是转出均不清楚,再加上,细胞内的氨基酸具有严格、且复杂的调控机制。因此, YvbW是否会影响杆菌肽的产量以及YvbW的表达水平与杆菌肽产量之间的关系均是不可预知的。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)的制备方法,此制备方法通过在地衣芽孢杆菌的基因组内插入氨基酸通透酶YvbW基因(即 yvbW基因),达到了提高杆菌肽产量的目的。
一种强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法,包括以下步骤:
(1)以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因片段,再在yvbW基因片段上游连接P43启动子、下游连接淀粉酶终止子,构成完整的yvbW表达元件;
(2)同时,以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因的上游同源臂和yvbW基因的下游同源臂;
(3)通过重叠延伸PCR将yvbW基因的上游同源臂、yvbW表达元件和yvbW基因的下游同源臂连接到一起,构成目的基因片段,该目的基因片段的排列顺序为:yvbW基因的上游同源臂-yvbW表达元件-yvbW基因的下游同源臂;
(4)采用BamHI和XbaI限制性内切酶对目的基因片段进行双酶切得到酶切基因片段;
(5)准备质粒 T2(2)-ori,并采用BamHI和XbaI限制性内切酶对质粒 T2(2)-ori进行双酶切得到线性质粒片段;
(6)将步骤(4)得到的酶切基因片段和步骤(5)得到的线性质粒片段经 DNA连接酶进行连接,得到整合质粒T2(2)-yvbW
(7)将整合质粒T2(2)-yvbW转入地衣芽孢杆菌DW2中,以卡那青霉素抗性作为筛选标记,筛选得到阳性转化子,并抽质粒进行菌落PCR验证,将验证成功的阳性转化子在45℃条件下转接培养数次后,进行菌落PCR检测,得到yvbW基因的上游同源臂或yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株;
(8)挑选yvbW基因的上游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株与yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株混合接种于37℃、不含有卡那青霉素的培养基中经过数次转接培养,再经PCR法筛选得到整合了yvbW基因的地衣芽孢杆菌DW2-yvbW(简称:Bacillus licheniformis DW2-yvbW);
其中,所述的地衣芽胞杆菌DW2已于2011年10月12日保藏于位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M2011344;
所述地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA序列中的yvbW基因为SEQUENCE LISTING中所示。
本发明人首次尝试构建强化yvbW基因表达的地衣芽孢杆菌DW2-yvbW,得到了提高地衣芽胞杆菌DW2的杆菌肽产量的技术效果,为提高杆菌肽产量提供了一种新策略。与地衣芽孢杆菌DW2相比,通过本发明构建得到的地衣芽孢杆菌DW2 –yvbW的杆菌肽产量提高了13%以上。本发明的研究结果表明:强化表达氨基酸转运蛋白基因yvbW是一种十分有效的提高地衣芽胞杆菌杆菌肽产量的方法。
本发明的另一目的在于根据上述强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法构建得到的地衣芽孢杆菌DW2-yvbW在杆菌肽生产中的应用,其应用步骤包括:A种子发酵,B生产发酵。
所述种子发酵的培养基配方为:6-10g/L蛋白胨,2-6g/L酵母浸出粉,6-10g/L氯化钠,pH 7.0 ~ 7.2。
所述生产发酵的培养基配方为:60-100g/L豆粕;15-40g/L玉米淀粉;4-8g/LCaCO3和0.5-2g/L (NH4)2SO4
附图说明
图1为步骤(1)得到的yvbW基因片段的琼脂糖凝胶图;其中,泳道1为DNA marker,泳道2为yvbW基因片段;
图2为步骤(1)得到的yvbW表达元件和步骤(2)得到的yvbW基因的上游同源臂、下游同源臂的琼脂糖凝胶图;其中,泳道1为DNA marker,泳道2为yvbW基因的上游同源臂,泳道3为yvbW表达元件,泳道4为yvbW基因的下游同源臂;
图3为步骤(7)的整合表达载体T2(2)-yvbW进行菌落PCR验证的琼脂糖凝胶图;其中,泳道1为DNA marker,泳道2为整合表达载体T2(2)-yvbW的菌落PCR验证条带;
其中,上述DNA marker泳道中从上到下的条带对应的分子量依次为:5000 bp,3000bp,2000 bp,1500 bp,1000 bp,750bp,500 bp,250 bp,100 bp。
具体实施方式
一种强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法,包括以下步骤:
(1)以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因片段,再在yvbW基因片段上游连接P43启动子、下游连接淀粉酶终止子,构成完整的yvbW表达元件;
(2)同时,以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因的上游同源臂和yvbW基因的下游同源臂;
(3)通过重叠延伸PCR将yvbW基因的上游同源臂、yvbW表达元件和yvbW基因的下游同源臂连接到一起,构成目的基因片段,该目的基因片段的排列顺序为:yvbW基因的上游同源臂-yvbW表达元件-yvbW基因的下游同源臂;
(4)采用BamHI和XbaI限制性内切酶对目的基因片段进行双酶切得到酶切基因片段;
(5)准备质粒 T2(2)-ori,并采用BamHI和XbaI限制性内切酶对质粒 T2(2)-ori进行双酶切得到线性质粒片段;
(6)将步骤(4)得到的酶切基因片段和步骤(5)得到的线性质粒片段经 DNA连接酶进行连接,得到整合质粒T2(2)-yvbW
(7)将整合质粒T2(2)-yvbW转入地衣芽孢杆菌DW2中,以卡那青霉素抗性作为筛选标记,筛选得到阳性转化子,并抽质粒进行菌落PCR验证,将验证成功的阳性转化子在45℃条件下转接培养数次后,进行菌落PCR检测,得到yvbW基因的上游同源臂或yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株;
(8)挑选yvbW基因的上游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株与yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株混合接种于37℃、不含有卡那青霉素的培养基中经过数次转接培养,再经PCR法筛选得到整合了yvbW基因的地衣芽孢杆菌DW2-yvbW(简称:Bacillus licheniformis DW2-yvbW);
其中,所述的地衣芽胞杆菌DW2已于2011年10月12日保藏于位于武汉的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M2011344;
所述地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA序列中的yvbW基因为SEQUENCE LISTING中所示。
一种强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法的具体操作步骤为:
1、步骤(1)的具体操作步骤为:
根据地衣芽胞杆菌DW2基因组DNA序列中的yvbW基因的基因序列,设计yvbW基因的上游引物(yvbW-F)和下游引物(yvbW-R);并以地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA为模板,分别以yvbW基因的上游引物、下游引物进行PCR扩增得到yvbW基因片段(1368bp,如图1所示);
其中,yvbW-F和yvbW- R的序列为:
yvbW-F :AGGTAAGAGAGGAATGTACACATGGAGAAAGACATGCAGAA
yvbW-R :GAAATCCGTCCTCTCTGCTCTTTTAAGAAGCGGACGTTTGGC;
再以地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR分别扩增得到P43启动子(所用引物为P43-F和P43-R)和淀粉酶终止子(所用引物为TamyL-F和TamyL-R),随后将P43启动子、yvbW基因片段和淀粉酶终止子通过SOE-PCR连到一起(所用引物为P43-F和TamyL-R),得到yvbW基因片段上游连接有P43启动子、同时下游连接有淀粉酶终止子的基因片段,此基因片段即为完整的yvbW表达元件(1950bp,如图2所示);
其中,P43-F、P43-R、TamyL-F、TamyL-R的序列为:
P43-F :GACAGCAGCCCGCAAGTTTTCTGAACCGTCTGGATG
P43-R :TTCTGCATGTCTTTCTCCATGTGTACATTCCTCTCTTACCT
TamyL-F :CGGCCAAACGTCCGCTTCTTAAAAGAGCAGAGAGGACGGATT
TamyL-R :GCACATCGGTCAGAACAGAATAATCGTATTCCACGCTTTC
2、步骤(2)的具体操作步骤为:
根据地衣芽胞杆菌DW2基因组DNA序列中的yvbW基因的上、下游序列,设计yvbW基因的上游同源臂引物(A-F和A-R)、下游同源臂引物(B-F和B-R);并以地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA为模板,分别以yvbW基因的上游同源臂引物、下游同源臂引物进行PCR扩增得到yvbW基因的上游同源臂(584 bp,如图2所示)和yvbW基因的下游同源臂(536 bp,如图2所示);
其中,A-F、A-R、B-F、B-R的序列为:
A-F :CGGGATCCCAGACACTTTTTCAAGGATGAGCGG、
A-R :CATCCAGACGGTTCAGAAAACTTGCGGGCTGCTGTC、
B-F :GAAAGCGTGGAATACGATTATTCTGTTCTGACCGATGTGC、
B-R :GCTCTAGATGTCCAATCGGTCTCAGCAGCCTTT;
3、步骤(3)的具体操作步骤为:
通过重叠延伸PCR将yvbW基因的上游同源臂、yvbW表达元件和yvbW基因的下游同源臂连接到一起(所用引物为A-F和B-R),构成目的基因片段(3070bp),该目的基因片段的排列顺序为:yvbW基因的上游同源臂-yvbW表达元件-yvbW基因的下游同源臂;
4、步骤(4)的具体操作步骤为:
采用BamHI和XbaI限制性内切酶对目的基因片段进行双酶切得到酶切基因片段(3068bp);
5、步骤(5)的具体操作步骤为:
准备质粒 T2(2)-ori,并采用BamHI和XbaI限制性内切酶对质粒 T2(2)-ori(其中,质粒T2(2)-ori的构建方法为:将来自pE194质粒的194-ori、来自于pDG780质粒的卡那霉素抗性基因、来自质粒pBluescript II SK(+)-X52328的pUC-ori通过PCR反应扩增,并回收、酶切。按照194-ori,卡那霉素抗性基因,pUC-ori的顺序连接。此构建方法参考文献下述文献:郭兴华,熊占等(1991)枯草杆菌-大肠杆菌多功能穿梭载体的构建.生物工程学报7(3):224-229和彭清忠,张惟材等(2002)短短小芽孢杆菌-大肠杆菌穿梭分泌表达载体的构建.生物工程学报18(4):438-441)进行双酶切得到线性质粒片段(4250bp);其中,所述的限制性内切酶BamHI和XbaI限制性内切酶均购自北京全式金生物技术有限公司;
6、步骤(6)的具体操作步骤为:
将步骤(4)得到的酶切基因片段和步骤(5)得到的线性质粒片段经 DNA 连接酶(市售的DNA连接酶均可,通常为T4 DNA连接酶)进行连接,得到连接产物;通过氯化钙转化法将该连接产物转入大肠杆菌DH5α,在37℃的条件下经含有卡那青霉素抗性的培养基进行筛选,筛选得到转化子,对转化子挑质粒进行菌落PCR验证(所用引物为:T2-F和T2-R)。若转化子的PCR验证结果为:在3220bp处出现电泳条带,说明整合表达载体构建成功,上述转化子为阳性转化子(命名为:整合表达载体T2(2)-yvbW,如图3所示);
7、步骤(7)的具体操作步骤为:
将整合表达载体T2(2)-yvbW转入地衣芽孢杆菌DW2中,在37℃的条件下、含有卡那青霉素抗性的培养基进行筛选,筛选得到转化子,对转化子挑质粒进行菌落PCR验证(所用引物为:T2-F和T2-R)。若转化子的PCR验证结果为:在3220bp处出现电泳条带,证明:整合表达载体T2(2)-yvbW成功转入地衣芽孢杆菌DW2中,此时,该转化子为阳性转化子(即转入了整合表达载体T2(2)-yvbW的地衣芽孢杆菌DW2);
8、步骤(8)的具体操作步骤为:
将步骤(7)得到的阳性转化子在45℃条件下、含有卡那青霉素抗性的培养基上转接培养3次,每次培养12 h,并以T2-F和YvbW-KYR为引物(或以T2-R与YvbW-KYF为引物)进行菌落PCR检测单交换菌株,扩增出1348bp或3698bp长度的条带,即证明为单交换菌株;
其中,YvbW-KYF和YvbW-KYR的序列为:
YvbW-KYF: TCCGATGCACATCAGGTTTGCAA、
YvbW-KYR: CGGCTGCCCCGTGCCGTTTCT;
9、步骤(9)的具体操作步骤为:
将步骤(8)得到的PCR检测出现1348 bp条带的单交换菌株和步骤(9)得到的PCR检测出现3698bp条带的单交换菌株混合接种培养,在37℃、不含有卡那青霉素的培养基中经过数次转接培养,挑转化子进行菌落PCR验证(引物为YvbW-KYF和YvbW-KYR)。若转化子的PCR验证结果为:在1358bp处出现电泳条带时,说明基因回复突变,该转化子为地衣芽孢杆菌DW2;在3308bp处出现电泳条带时,说明yvbW基因成功整合到地衣芽孢杆菌DW2的基因组上,该转化子为阳性转化子。本发明的转化子的菌落PCR验证结果为:在3308bp处出现电泳条带,证明该转化子为阳性转化子。随后针对阳性转化子进行DNA测序进一步验证,得到双交换成功的yvbW整合菌株(即地衣芽胞杆菌DW2-yvbW)。
本发明人根据上述地衣芽胞杆菌DW2- yvbW在抗菌肽生产中的应用步骤提供了14种实施例,并在表1中分别列举了实施例1-实施例14的种子培养基和发酵培养基的配方。
表1
其中,上述实施例中均采用本发明专利方法构建得到的地衣芽胞杆菌DW2- yvbW菌株;种子发酵的具体步骤为:先将地衣芽孢杆菌活化,即从甘油管以体积百分比1%接种于装有5mL LB培养基中,180~300r/min、温度37℃,培养10~14小时,然后将菌种活化后的菌液以体积百分比按1%接种量接种于种子发酵的培养基(实施例1-14中的种子发酵的培养基均为液体培养基,若需要种子发酵培养基为固体培养基时,仅需在原有的种子发酵的培养基(即液体培养基)的配方的基础上加琼脂 15 ~ 18 g/L即可)后于180~300r/min、37℃中培养10~12小时,得到种子培养的菌液;生产发酵的具体步骤为:向500mL三角瓶中装入25~150mL的生产发酵的培养基,然后将种子培养的菌液以接种量为2%(体积百分比),转速180~300r/min,温度37℃,发酵培养48小时,得到生产发酵的菌液。上述种子发酵的具体步骤和生产发酵的具体步骤均为现有技术。
本发明人采用高效液相色谱(HPLC)方法对上述实施例中生产发酵的菌液中杆菌肽的产量进行测定。测定条件具体为:使用Agilent 1200液相色谱仪检测;色谱柱为Hypersil BDS C18(5μm,4.6 mm×250 mm) ;流动相为A:B=35:65(A相:100 mL pH6.0磷酸盐缓冲液到300 mL水中混合均匀;B相:520 mL甲醇与40 mL乙腈混合均匀);流速:1.0mL/min;柱温30°C;紫外检测器波长:254 nm;进样量20μL。根据杆菌肽标准品制作的标准曲线计算出生产发酵的菌液中杆菌肽的产量(见表2)。
表2
从表2可看出,在相同的种子发酵和生产发酵的条件下,相对于现有技术的地衣芽孢杆菌DW2来说,采用本发明的地衣芽胞杆菌DW2- yvbW的生产发酵的菌液中杆菌肽效价有了大幅提升(提高13%以上),说明:本发明的技术方案在提高地衣芽孢杆菌杆菌肽产量方面具有重大应用价值。
序列表
<110> 绿康生化股份有限公司
<120> 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 2
<211> 1368
<212> DNA
<213> 地衣芽胞杆菌DW2(Bacillus licheniformis)
<400> 2
atggagaaag acatgcagaa gctcgagcgc acaatgacat cgcggcatat tatgatgatg 60
gcattgggcg gagccattgg agcaggatta tttaaaggaa gcagcaaagc gatcgatttg 120
gcggggcctt cggtcatgat cgcctacttg atcggcggcg tgattttgct gtttatcatg 180
caggggcttg ccgagatggc tgtccgaaac agtgaagcca gaacattcag ggatcttgtt 240
caatcaatat tagggccgta tgccgcttat tttttagact ggatatactg gaaaatgtgg 300
gttctcaata ttgcggcaga ggctgttgtc gccgcgatat ttttgcagta ctggctgccg 360
gggctgccga tctgggtgct ggcgctgttc gtttcactcg tcattacgag cgtgaatttg 420
ctttctgtca aaagctttgc cgagacggaa tactggcttg cccttattaa aatcacagtg 480
attgtcgtct ttattatatc cggatttatc ttgttatttt tctcttttgg acaacactca 540
gctgttggtt ttactcattt gacagaccat ggcggcttct tcccgaatgg cgccggaggg 600
ctgattacag ccatgctagt tgtgatctat tcctatggcg gaaccgaaat tatcggggtg 660
acactggcgg aaaccaaaaa ccctgagaag gtcgtgccta aagccgtgcg tggaacgttg 720
acgcgcatta ttgcttttta tcttctgccg tttttcgtga tcgtcagctt gattccatgg 780
aatcaagtca acggtgtgtc ggagagtcct tttgttatgg tctttaagat gatcggcatt 840
cccggagcgg atcatttgat gaatgcggtc attttactgg cggtcatttc ttcgatgaac 900
tcagggcttt acggcgcctc ccgaataatg tatacacagg catcagacgg aagaatgccg 960
aaaatctttt cgagactttc cgtgagaaaa gtgccggttt attcgattct attatgtact 1020
tctttcttat acttgggcgt attgttttca ctgtttgccg gcagccaaac gtttgaatat 1080
ttgatggggt ctctcggcta taccgtcctt gtgatctgga tgctgattgc cgctgcccat 1140
ttaaaatcga ggaaacggaa tcaaacagcg gggaacggct actatgtcaa atggttccct 1200
tatacgactt ggctggcaat catttcactg acagcgatac tgatcggtgt catcctgacc 1260
acatcgattg tcattacatt ggtgacggcg ggaatctatc tgctcattag cgctgcttat 1320
ttctttaaag gaaggaacca gacagccggc caaacgtccg cttcttaa 1368

Claims (5)

1.强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法,包括以下步骤:
(1)以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因片段,再在yvbW基因片段上游连接P43启动子、下游连接淀粉酶终止子,构成完整的yvbW表达元件;
(2)同时,以地衣芽孢杆菌DW2的基因组DNA为模板,PCR扩增出yvbW基因的上游同源臂和yvbW基因的下游同源臂;
(3)通过重叠延伸PCR将yvbW基因的上游同源臂、yvbW表达元件和yvbW基因的下游同源臂连接到一起,构成目的基因片段,该目的基因片段的排列顺序为:yvbW基因的上游同源臂-yvbW表达元件-yvbW基因的下游同源臂;
(4)采用BamHI和XbaI限制性内切酶对目的基因片段进行双酶切得到酶切基因片段;
(5)准备质粒 T2(2)-ori,并采用BamHI和XbaI限制性内切酶对质粒 T2(2)-ori进行双酶切得到线性质粒片段;
(6)将步骤(4)得到的酶切基因片段和步骤(5)得到的线性质粒片段经 DNA连接酶进行连接,得到整合质粒T2(2)-yvbW
(7)将整合质粒T2(2)-yvbW转入地衣芽孢杆菌DW2中,以卡那青霉素抗性作为筛选标记,筛选得到阳性转化子,并抽质粒进行菌落PCR验证,将验证成功的阳性转化子在45℃条件下转接培养数次后,进行菌落PCR检测,得到yvbW基因的上游同源臂或yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株;
(8)挑选yvbW基因的上游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株与yvbW基因的下游同源臂与地衣芽孢杆菌DW2基因组DNA产生单交换的阳性单交换结合子菌株混合接种于37℃、不含有卡那青霉素的培养基中经过数次转接培养,再经PCR法筛选得到整合了yvbW基因的地衣芽孢杆菌DW2-yvbW
其中,所述的地衣芽胞杆菌DW2已于2011年10月12日保藏于位于武汉的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M2011344;
所述地衣芽胞杆菌DW2的基因组DNA序列中的yvbW基因为SEQUENCE LISTING中所示。
2.根据权利要求1所述的强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法构建得到的地衣芽胞杆菌DW2-yvbW
3.根据权利要求2所述的强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法构建得到的地衣芽胞杆菌DW2-yvbW在抗菌肽生产中的应用,其特征在于,该应用步骤包括: A种子发酵,B生产发酵。
4.根据权利要求3所述的强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法构建得到的地衣芽胞杆菌DW2-yvbW在抗菌肽生产中的应用,其特征在于,所述种子发酵的培养基配方为:6-10g/L蛋白胨,2-6g/L酵母浸出粉,6-10g/L氯化钠,pH 7.0 ~ 7.2。
5.根据权利要求3所述的强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法构建得到的地衣芽胞杆菌DW2-ilvB在抗菌肽生产中的应用,其特征在于,所述生产发酵的培养基配方为:60-100g/L豆粕;15-40g/L玉米淀粉;4-8g/LCaCO3和0.5-2g/L (NH4)2SO4
CN201810246295.9A 2018-03-23 2018-03-23 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌在杆菌肽生产中的应用 Active CN108559708B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810246295.9A CN108559708B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌在杆菌肽生产中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810246295.9A CN108559708B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌在杆菌肽生产中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108559708A true CN108559708A (zh) 2018-09-21
CN108559708B CN108559708B (zh) 2019-06-14

Family

ID=63532988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810246295.9A Active CN108559708B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌在杆菌肽生产中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108559708B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108018304A (zh) * 2018-01-05 2018-05-11 绿康生化股份有限公司 一种高产杆菌肽的地衣芽孢杆菌菌株和制备方法及其应用
CN111304235A (zh) * 2020-02-27 2020-06-19 绿康生化股份有限公司 强化cysP表达的地衣芽胞杆菌及其制备方法和应用
CN112359004A (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 湖北大学 强化表达yvbW基因在提高解淀粉芽胞杆菌吲哚乙酸产量中的应用
CN113957025A (zh) * 2021-09-01 2022-01-21 绿康生化股份有限公司 一种过表达bshCBA基因的地衣芽孢杆菌及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100064393A1 (en) * 2006-11-29 2010-03-11 Novozymes, Inc. Bacillus liceniformis chromosome
CN103865862A (zh) * 2013-12-31 2014-06-18 绿康生化股份有限公司 一种携带丝氨酸乙酰转移酶基因的地衣芽孢杆菌菌株及其构建方法与应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100064393A1 (en) * 2006-11-29 2010-03-11 Novozymes, Inc. Bacillus liceniformis chromosome
CN103865862A (zh) * 2013-12-31 2014-06-18 绿康生化股份有限公司 一种携带丝氨酸乙酰转移酶基因的地衣芽孢杆菌菌株及其构建方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SMITH等: "Simultaneous exploitation of different peptide permeases by combinations of synthetic peptide permeases by combinations of synthetic peptide smugglins can lead to enhanced antibacterial activity", 《FEMS MICROBIOLOGY LETTERS》 *
WP_069500792.1: "amino acid permease [Bacillus licheniformis]", 《GENBANK》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108018304A (zh) * 2018-01-05 2018-05-11 绿康生化股份有限公司 一种高产杆菌肽的地衣芽孢杆菌菌株和制备方法及其应用
CN108018304B (zh) * 2018-01-05 2021-03-16 绿康生化股份有限公司 一种高产杆菌肽的地衣芽孢杆菌菌株和制备方法及其应用
CN111304235A (zh) * 2020-02-27 2020-06-19 绿康生化股份有限公司 强化cysP表达的地衣芽胞杆菌及其制备方法和应用
CN111304235B (zh) * 2020-02-27 2023-03-31 绿康生化股份有限公司 强化cysP表达的地衣芽胞杆菌及其制备方法和应用
CN112359004A (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 湖北大学 强化表达yvbW基因在提高解淀粉芽胞杆菌吲哚乙酸产量中的应用
CN112359004B (zh) * 2020-11-09 2022-07-08 湖北大学 强化表达yvbW基因在提高解淀粉芽胞杆菌吲哚乙酸产量中的应用
CN113957025A (zh) * 2021-09-01 2022-01-21 绿康生化股份有限公司 一种过表达bshCBA基因的地衣芽孢杆菌及其应用
CN113957025B (zh) * 2021-09-01 2023-09-01 绿康生化股份有限公司 一种过表达bshCBA基因的地衣芽孢杆菌及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108559708B (zh) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108559708A (zh) 强化YvbW表达的地衣芽胞杆菌的制备方法及所得菌株及其应用
CN106967659A (zh) 一种表达谷氨酸脱羧酶的无抗生素抗性重组枯草芽孢杆菌的构建及发酵方法
CN103509729A (zh) 一种生产辅酶q10工程菌的构建方法、工程菌及其应用
CN114958888B (zh) 一种缬氨酸生产菌及其构建方法
CN108794635A (zh) 一种牛乳铁蛋白肽-人溶菌酶融合蛋白、基因及其应用
CN108913645B (zh) 敲除malR的地衣芽胞杆菌菌株在杆菌肽生产中的应用
CN117866859A (zh) 葡萄球菌属细菌的营养缺陷型菌株
CN108277191A (zh) 通过敲除ccpN基因构建地衣芽孢杆菌的方法及菌株及其应用
Niisawa et al. Microbial analysis of a composted product of marine animal resources and isolation of bacteria antagonistic to a plant pathogen from the compost
CN106188253A (zh) 抗菌肽Lexapeptide及其制备方法和用途
CN108018304A (zh) 一种高产杆菌肽的地衣芽孢杆菌菌株和制备方法及其应用
CN111304235B (zh) 强化cysP表达的地衣芽胞杆菌及其制备方法和应用
CN103834605B (zh) 一种阿维菌素产生菌及其制备方法和应用
CN108441508A (zh) 通过敲除lrpC基因构建地衣芽孢杆菌的方法及菌株及其应用
CN106222175A (zh) 斑点叉尾鮰leap‑2成熟肽的优化基因及其重组蛋白的制备方法
CN108531438A (zh) 一种通过改造氨基酸代谢途径制备地衣芽孢杆菌的方法及所得菌株的应用
CN111139208B (zh) 一种伊短菌素高产工程菌及其制备方法和应用
CN104263738A (zh) Fas ii抑制剂abx的生物合成基因簇
CN108865965A (zh) 强化YugT表达的地衣芽孢杆菌菌株及制备方法和应用
CN103993021B (zh) 一种十字花科黑腐病菌的iii型效应物基因及其应用
CN109182240A (zh) 敲除phoP基因的地衣芽胞杆菌菌株及构建方法和应用
CN102485890A (zh) 用毕赤酵母分泌表达重组人蛋白质二硫键异构酶
CN110105433A (zh) 新型乳酸菌抗菌肽及高效表达及抗菌抗癌活性的应用
CN106146629B (zh) 一组胰蛋白酶抗性抗菌肽及其制备方法
CN108840935A (zh) 一种由羊白蛋白与羊干扰素γ组成的融合蛋白及其制备方法和一种重组羊长效干扰素γ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant