CN112725253B - 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用 - Google Patents

一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112725253B
CN112725253B CN202011628757.7A CN202011628757A CN112725253B CN 112725253 B CN112725253 B CN 112725253B CN 202011628757 A CN202011628757 A CN 202011628757A CN 112725253 B CN112725253 B CN 112725253B
Authority
CN
China
Prior art keywords
seq
ala
sequence
bbd29
strain
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.)
Active
Application number
CN202011628757.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112725253A (zh
Inventor
马风勇
魏爱英
孟刚
赵春光
贾慧萍
苏厚波
杨立鹏
郭小炜
田斌
周晓群
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.)
Ningxia Eppen Biotech Co ltd
Original Assignee
Ningxia Eppen Biotech 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 Ningxia Eppen Biotech Co ltd filed Critical Ningxia Eppen Biotech Co ltd
Priority to CN202011628757.7A priority Critical patent/CN112725253B/zh
Publication of CN112725253A publication Critical patent/CN112725253A/zh
Priority to PCT/CN2021/142439 priority patent/WO2022143762A1/zh
Priority to KR1020237025464A priority patent/KR20230145054A/ko
Priority to EP21914494.6A priority patent/EP4273246A1/en
Priority to JP2023540090A priority patent/JP2024505807A/ja
Priority to US18/270,493 priority patent/US20240076701A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112725253B publication Critical patent/CN112725253B/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
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/14Glutamic acid; Glutamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/34Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Corynebacterium (G)
    • 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
    • C12N15/77Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Corynebacterium; for Brevibacterium
    • 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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/14Glutamic acid; Glutamine
    • C12P13/18Glutamic acid; Glutamine using biotin or its derivatives
    • 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
    • C12N2800/00Nucleic acids vectors
    • C12N2800/10Plasmid DNA
    • C12N2800/101Plasmid DNA for bacteria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/13Brevibacterium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/15Corynebacterium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供一种对棒杆菌中BBD29_14900基因编码序列引入点突变或改进其表达的方法,所述方法可以使带有所述突变的菌株提高谷氨酸的发酵产量。所述点突变是使BBD29_14900基因序列第1114位碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),使编码的相应氨基酸序列第372位天冬氨酸被天冬酰胺取代。

Description

一种改造基因BBD29_14900的重组菌株及其构建方法与应用
技术领域
本发明属于基因工程和微生物技术领域,具体涉及一种产L-谷氨酸的重组菌株及其构建方法与应用。
背景技术
众所周知,日常所用调味料味精就是L-谷氨酸单钠盐。自1909年日本发明并工业化生产味精以来,几经变迁,已发展成为以谷氨酸发酵为主题的世界性氨基酸发酵工业。生产味精谷氨酸之类氨基酸的发酵,区别于传统的酿酒和抗菌素发酵,是一种改变微生物代谢的代谢控制发酵。
目前,厂家用葡萄糖发酵所使用的菌种主要为一些突变株,所述生产菌种主要是通过诱变为主的微生物育种而获得。但如果在现有产酸能力下,继续采用经典微生物育种技术,例如诱变、细胞融合等手段,以期达到大幅度提高产酸率和糖酸转化率已相当困难。因此,采用现代基因工程手段改造菌种,从而提高产酸率和糖酸转化率,不失为目前最有效的方法。
因此利用基因工程手段改造生产菌种,谷氨酸的产酸率和糖酸转化率将会有较大的突破。
发明内容
本发明的目的是开发用于改善细菌的L-谷氨酸生产能力的新技术,从而提供一种有效生产L-谷氨酸的方法。
为了实现上述目的,本发明的发明人通过研究发现,基因BBD29_14900或其同源基因,可以通过修饰所述基因或改善其表达,能够得到具有增强的L-谷氨酸生产能力的细菌。基于这些发现,完成了本发明。
本发明提供了生成L-谷氨酸的细菌,其中编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列或其同源序列的多核苷酸的表达改善。本发明还提供了通过使用所述微生物生产L-谷氨酸的方法。
本发明的第一个方面提供了生成L-谷氨酸的细菌,其具有编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列或其同源序列的多核苷酸的改善的表达。根据本发明,所述改善的表达是所述多核苷酸表达增强,或者编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列或其同源序列的多核苷酸具有点突变,或者编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列或其同源序列的多核苷酸具有点突变且表达是增强的。
所述SEQ ID NO:3的氨基酸序列或其同源序列是基因BBD29_14900或其同源基因编码的蛋白。
所述细菌与未修饰菌株相比具有增强的L-谷氨酸生产能力。
在本发明中,术语“具有L-谷氨酸生产能力的细菌”是指具有在培养基和/或细菌的细胞中以下述程度产生并累积目的L-谷氨酸的能力,使得当细菌在培养基中培养时可以收集L-谷氨酸的细菌。具有L-谷氨酸生产能力的细菌可以是能够以比未修饰菌株可获得的量更大的量在培养基和/或细菌的细胞中积累目的L-谷氨酸的细菌。
术语“未修饰菌株”是指尚未以使得具有特定特征的方式进行修饰的对照菌株。即,未修饰菌株的实例包括野生型菌株和亲本菌株。
具有L-谷氨酸生产能力的细菌可以是能够在培养基中以优选0.5g/L以上,更优选1.0g/L以上的量积累目标L-谷氨酸的细菌。
在本发明中,除非另有说明,术语“L-谷氨酸”是指游离形式的L-谷氨酸、其盐或其混合物。
所述多核苷酸可以编码与SEQ ID NO:3的氨基酸序列具有约90%或更高、约92%或更高、约95%或更高、约97%或更高、约98%或更高、或约99%或更高的序列同源性的氨基酸序列。如本文中使用的,术语“同源性”指两种多核苷酸或两种多肽模块之间的百分比同一性。可以通过使用本领域中已知的方法测定一种模块和另一种模块之间的序列同源性。例如,可以通过BLAST算法测定此类序列同源性。
可以如下增强多核苷酸的表达:通过取代或突变表达调节序列、对多核苷酸序列引入突变、通过经由染色体插入或载体导入的多核苷酸拷贝数的增加、或其组合等。
可以修饰多核苷酸的表达调节序列。表达调节序列控制与其可操作连接的多核苷酸的表达,并且例如可以包括启动子、终止子、增强子、沉默子等。多核苷酸可以具有起始密码子的变化。可以将多核苷酸掺入染色体的特定位点中,从而增加拷贝数。在本文,特定的位点可以包括例如转座子位点或基因间位点。另外,可以将多核苷酸掺入表达载体中,将所述表达载体导入宿主细胞中,从而增加拷贝数。
在本发明的一种实施方式中,通过将多核苷酸或者具有点突变的多核苷酸掺入微生物染色体的特定位点中,从而增加拷贝数。
在本发明的一种实施方式中,通过将带有启动子序列的多核苷酸或者带有启动子序列的具有点突变的多核苷酸掺入微生物染色体的特定位点中,从而过表达所述核酸序列。
在本发明的一种实施方式中,将多核苷酸或者具有点突变的多核苷酸掺入表达载体中,将所述表达载体导入宿主细胞中,从而增加拷贝数。
在本发明的一种实施方式中,将带有启动子序列的多核苷酸或者带有启动子序列的具有点突变的多核苷酸掺入表达载体中,将所述表达载体导入宿主细胞中,从而过表达所述氨基酸序列。
在本发明的一个具体实施方式中,突变前的所述多核苷酸可以包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
在本发明的一种实施方式中,编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的具有点突变,使得SEQ ID NO:3的氨基酸序列的第372位天冬氨酸(D)被不同的氨基酸所取代。
根据本发明,优选第372位天冬氨酸被天冬酰胺所取代。
根据本发明,SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列,其中第372位天冬氨酸被天冬酰胺所取代后的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
在本发明的一个实施方式中,所述具有点突变的多核苷酸序列是由SEQ ID NO:1所示多核苷酸序列第1114位碱基发生突变而形成的。
根据本发明,所述突变包括SEQ ID NO:1所示多核苷酸序列第1114位碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A)。
在本发明的一个实施方式中,所述具有点突变的多核苷酸序列包括SEQ ID NO:2所示的多核苷酸序列。
如本文中使用的,术语“可操作连接”指调节序列和多核苷酸序列之间的功能性连接,由此调节序列控制多核苷酸序列的转录和/或翻译。调节序列可以是能提高多核苷酸的表达水平的强启动子。调节序列可以是源自属于棒杆菌属的微生物的启动子或者可以是源自其它微生物的启动子。例如,启动子可以是trc启动子、gap启动子、tac启动子、T7启动子、lac启动子、trp启动子、araBAD启动子或cj7启动子。
在本发明的一个具体实施方式中,所述启动子是编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸(BBD29_14900基因)的启动子。
如本文中使用的,术语“载体”指含有基因的调节序列和基因序列并且配置为在合适的宿主细胞中表达靶基因的多核苷酸构建体。或者,载体又可以指多核苷酸构建体,其含有可用于同源重组的序列,从而由于对宿主细胞导入的载体,可以改变宿主细胞的基因组中的内源基因的调节序列,或者可以将可以表达的靶基因插入宿主的基因组的特定位点中。在这点上,本发明中使用的载体可以进一步包含选择标志物以确定载体对宿主细胞的导入或者载体对宿主细胞的染色体的插入。选择标志物可以包含赋予可选择表型,诸如药物抗性、营养缺陷型、针对细胞毒剂的抗性、或表面蛋白的表达的标志物。在用此类选择剂处理的环境中,由于仅表达选择标志物的细胞可以存活或者显示不同表型性状,可以选择经转化的细胞。
在本发明的一些具体实施方式中,使用的载体是pK18mobsacB质粒,pXMJ19质粒。
如本文中使用的,术语“转化”指将多核苷酸导入宿主细胞中,从而多核苷酸可以作为基因组外元件或者以插入宿主细胞的基因组中能复制。转化本发明中使用的载体的方法可以包括将核酸导入细胞的方法。另外,如相关技术中公开的,可以根据宿主细胞实施电脉冲方法。
根据本发明,所述细菌可以是属于棒杆菌属的微生物,例如嗜乙酰棒杆菌(Corynebacterium acetoacidophilum)、醋谷棒杆菌(Corynebacteriumacetoglutamicum)、美棒杆菌(Corynebacterium callunae)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)、乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)、产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)、北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense)、解糖短杆菌(Brevibacterium saccharolyticum)、玫瑰色短杆菌(Brevibacterium roseum)、生硫短杆菌(Brevibacterium thiogenitalis)等。
在本发明的一个实施方案中,所述属于棒杆菌属的微生物是谷氨酸棒杆菌ATCC13869。
在本发明的一个实施方案中,所述属于棒杆菌属的微生物是谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)YPGLU001,该菌高产谷氨酸,保藏信息如下:菌种名称:谷氨酸棒杆菌;拉丁名:Corynebacterium glutamicum;菌株编号:YPGLU001;保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;保藏机构简称:CGMCC;地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号;保藏日期:2020年11月23日;保藏中心登记入册编号:CGMCC No.21220。
根据本发明,所述细菌还可以具有与提高L-谷氨酸产量有关的其他改进,例如,谷氨酸脱氢酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺-酮戊二酸氨基转移酶等酶的活性或基因的增强或降低的表达,或者可以使基因被外来基因取代。
本发明的第二个方面,提供一种多核苷酸序列,由该多核苷酸序列编码的氨基酸序列,包括所述多核苷酸序列的重组载体,含有所述多核苷酸序列的重组菌株。
根据本发明,所述多核苷酸序列包括编码含有SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的多肽的多核苷酸,且所述序列的第372位天冬氨酸被不同的氨基酸所取代。
根据本发明,优选第372位天冬氨酸被天冬酰胺所取代。
根据本发明,SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列,其中第372位天冬氨酸被天冬酰胺所取代后的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
根据本发明,优选所述编码含有SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的多肽的多核苷酸序列含有如SEQ ID NO:1所示的多核苷酸序列。
在本发明的一个实施方式中,所述多核苷酸序列是由SEQ ID NO:1所示多核苷酸序列第1114位碱基发生突变而形成的。
根据本发明,所述突变是指所述位点的碱基/核苷酸发生变化,所述突变方法可以选自诱变、PCR定点突变法、和/或同源重组等方法中的至少一种。在本发明中,优选采用PCR定点突变法和/或同源重组。
根据本发明,所述突变包括SEQ ID NO:1所示多核苷酸序列第1114位碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A)。
在本发明的一个实施方式中,所述多核苷酸序列包括SEQ ID NO:2所示的多核苷酸序列。
根据本发明,所述氨基酸序列包括如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列。
根据本发明,所述重组载体是将所述多核苷酸序列导入质粒构建而成。
在本发明的一个实施方式中,所述质粒为pK18mobsacB质粒。
在本发明的另一个实施方式中,所述质粒为pXMJ19质粒。
具体地,可以将所述多核苷酸序列和所述质粒通过NEBuider重组系统构建成重组载体。
根据本发明,所述重组菌株含有所述的多核苷酸序列。
作为本发明的一个实施方案,所述重组菌株的出发菌为谷氨酸棒杆菌CGMCCNo.21220。
作为本发明的一个实施方案,所述重组菌株的出发菌为ATCC 13869。
本发明的第三个方面,还提供一种生成L-谷氨酸的重组菌株的构建方法。
根据本发明,所述构建方法包括如下步骤:
改造宿主菌株中如SEQ ID NO:1所示的野生型BBD29_14900基因的多核苷酸序列,使其第1114位碱基发生突变,得到包含突变BBD29_14900编码基因的重组菌株。
根据本发明的构建方法,所述改造包括诱变、PCR定点突变法、和/或同源重组等方法中的至少一种。
根据本发明的构建方法,所述突变是指SEQ ID NO:1中第1114位碱基由鸟嘌呤(G)变为腺嘌呤(A);具体地,所述包含突变BBD29_14900编码基因的多核苷酸序列如SEQ IDNO:2所示。
进一步地,所述构建方法包括如下步骤:
(1)改造如SEQ ID NO:1所示的野生型BBD29_14900基因的核苷酸序列,使其第1114位碱基发生突变,得到突变的BBD29_14900基因多核苷酸序列;
(2)将所述突变的多核酸序列与质粒连接,构建重组载体;
(3)将所述重组载体导入宿主菌株,得到所述包含突变BBD29_14900编码基因的重组菌株。
根据本发明的构建方法,所述步骤(1)包括:点突变的BBD29_14900基因构建:根据未修饰菌株的基因组序列,合成两对扩增BBD29_14900基因片段的引物P1和P2及P3和P4,通过PCR定点突变法在野生型BBD29_14900基因SEQ ID NO:1中引入点突变,得到点突变的BBD29_14900基因核苷酸序列SEQ ID NO:2,记为BBD29_14900G1114A
在本发明的一个实施方式中,所述未修饰菌株基因组可以来源于ATCC13869菌株,其基因组序列可以从NCBI网站获取。
在本发明的一个实施方案中,所述步骤(1)中,所述引物为:
P1:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGCGCTGTGGTT ATCCTCGCTG 3'(SEQID NO:5)
P2:5'CTGGGGCGAC GCGGGGATTC AAGGCGGTCG 3'(SEQ ID NO:6)
P3:5'CGACCGCCTT GAATCCCCGC GTCGCCCCAG 3'(SEQ ID NO:7)
P4:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCTGAGTGTCACTAGGCTAGTC3'(SEQID NO:8)
在本发明的一个实施方案中,所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s,52℃退火30s,以及72℃延伸40s,30个循环,72℃过度延伸10min。
在本发明的一个实施方案中,所述重叠PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s,52℃退火30s,以及72℃延伸90s,30个循环,72℃过度延伸10min。
根据本发明的构建方法,所述步骤(2)包括重组质粒的构建,包括:将分离纯化后的BBD29_14900G1114A和pK18mobsacB质粒,通过NEBuider重组系统组装,获得重组质粒。
根据本发明的构建方法,所述步骤(3)包括重组菌株的构建,将重组质粒转化至宿主菌株,得到重组菌株。
在本发明的一个实施方案中,所述步骤(3)的转化为电转化法。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是ATCC 13869。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220。
在本发明的一个实施方式中,所述重组是通过同源重组实现的。
本发明的第四个方面,还提供一种生成L-谷氨酸的重组菌株的构建方法。
根据本发明,所述构建方法包括如下步骤:
扩增BBD29_14900的上下游同源臂片段、BBD29_14900基因编码区及其启动子区序列,以同源重组的方式在宿主菌株的基因组中引入BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因,以实现所述菌株过表达BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因。
在本发明的一个实施方式中,扩增上游同源臂片段的引物是:
P7:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAG GACCCGCTTGCCATACGAAG 3'(SEQID NO:11)
P8:5'AGTGGGCTGA ATTTGGGCTG ATCTACTCAT CTGAAGAATC 3'(SEQ ID NO:12)
在本发明的一个实施方式中,扩增下游同源臂片段的引物是:
P11:5'CCGAAGCGCA AAACGCTTAG TTCGTGGGCA CTCTGGTTTG 3'(SEQ ID NO:15)
P12:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCCATAAGAAAC AACCACTTCC 3'(SEQ ID NO:16)
在本发明的一个实施方式中,扩增所述基因编码区及其启动子区序列的引物是:
P9:5'GATTCTTCAG ATGAGTAGAT CAGCCCAAAT TCAGCCCACT3'(SEQ ID NO:13)
P10:5'CAAACCAGAG TGCCCACGAA CTAAGCGTTT TGCGCTTCGG 3'(SEQ ID NO:14)
在本发明的一个实施方式中,再以前述P7/P12为引物,以扩增的上游同源臂片段、下游同源臂片段、基因编码区及其启动子区序列片段的三个片段混合物为模板进行扩增,获得整合同源臂片段。
在本发明的一个实施方式中,所采用的PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTPMixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10pM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL;PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸120s(30个循环),72℃过度延伸10min。
在本发明的一个实施方式中,采用NEBuider重组系统,将穿梭质粒PK18mobsacB和整合同源臂片段组装,获得整合质粒。
在本发明的一个实施方式中,将整合质粒转染宿主菌株,以同源重组的方式在宿主菌株的基因组中引入BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是ATCC 13869。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是携带有SEQ ID NO:2所示多核苷酸序列的菌株。
本发明的第五个方面,还提供一种生产L-谷氨酸的重组菌株的构建方法。
根据本发明,所述构建方法包括如下步骤:
扩增BBD29_14900基因编码区及启动子区序列,或BBD29_14900G1114A基因编码区及启动子区序列,构建过表达质粒载体,将所述载体转入宿主菌株中,以实现所述菌株过表达BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因。
在本发明的一个实施方式中,扩增所述基因编码区及其启动子区序列的引物是:
P17:5'GCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCCCAGCCCAAAT TCAGCCCACT 3'(SEQ ID NO:21)
P18:5'ATCAGGCTGAAAATCTTCTCTCATCCGCCAAAACCTAAGCGTTT TGCGCTTCGG 3'(SEQID NO:22)。
在本发明的一个实施方式中,所述PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTPMixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10pM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL;所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸90s(30个循环),72℃过度延伸10min。
在本发明的一个实施方式中,采用NEBuider重组系统,将穿梭质粒pXMJ19和带有自身启动子的BBD29_14900或BBD29_14900G1114A片段组装,获得过表达质粒。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是ATCC 13869。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主菌株是携带有SEQ ID NO:2所示多核苷酸序列的菌株。
本发明获得重组菌株可以单独应用于发酵生产L-谷氨酸中,也可以和其他产L-谷氨酸的细菌混合发酵生产L-谷氨酸。
本发明的另一个方面提供了生产L-谷氨酸的方法,该方法包括培养所述细菌;并且从培养物中获得L-谷氨酸。
可以在本领域中已知的培养条件下在合适的培养基中进行细菌的培养。培养基可以包含:碳源、氮源、微量元素、及其组合。在培养中,可以调节培养物的pH。此外,培养时可以包括防止气泡产生,例如通过使用消泡剂进行气泡产生的防止。此外,培养时可以包括将气体注射入培养物中。气体可以包括能够维持培养物的需氧条件的任何气体。在培养中,培养物的温度可以是20至45℃。可以从培养物回收生成的L-谷氨酸,即用硫酸或氢氯酸等处理培养物,接着进行诸如阴离子交换层析、浓缩、结晶和等电点沉淀的方法的组合。
SEQ ID NO:1:BBD29_14900野生型ORF序列
Figure BDA0002873580040000111
Figure BDA0002873580040000121
SEQ ID NO:2:BBD29_14900G1114A ORF序列
Figure BDA0002873580040000122
Figure BDA0002873580040000131
SEQ ID NO3:BBD29_14900野生型编码蛋白氨基酸序列
Figure BDA0002873580040000132
Figure BDA0002873580040000141
SEQ ID NO4:BBD29_14900D372N编码蛋白氨基酸序列
Figure BDA0002873580040000142
有益效果
本发明通过对BBD29_14900基因的弱化或敲除,发现该基因编码的产物对L-谷氨酸生产能力产生影响,通过在编码序列引入点突变,或者增加该基因的拷贝数或过表达获得重组菌株,所获得的菌株与未改造的菌株相比,有利于生产高浓度的谷氨酸。
保藏信息:菌种名称:谷氨酸棒杆菌;拉丁名:Corynebacterium glutamicum;菌株编号:YPGLU001;保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;保藏机构简称:CGMCC;地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号;保藏日期:2020年11月23日;保藏中心登记入册编号:CGMCC No.21220。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备;所进行的操作都是本领域已知的,或者按照市售商品的用户手册进行。
以下实施例中培养所述菌株使用的基础培养基组成相同,在此基础培养基组成上添加相应需要的蔗糖、卡那霉素或氯霉素等,基础培养基组成如下:
成分 配方
蔗糖 10g/L
多聚蛋白胨 10g/L
牛肉膏 10g/L
酵母粉 5g/L
尿素 2g/L
氯化钠 2.5g/L
琼脂粉 20g/L
pH 7.0
培养温度 32度
实施例1构建包含点突变的BBD29_14900基因编码区的转化载体pK18-BBD29_14900G1114A
依据NCBI公布的谷氨酸棒杆菌ATCC13869基因组序列,设计并合成两对扩增BBD29_14900基因编码区序列的引物,以等位基因置换的方式在菌株谷氨酸棒杆菌CGMCCNo.21220中(经测序确认该菌株染色体上的BBD29_14900基因编码区与ATCC13869是一致的)引入点突变,突变前对应编码蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO:3,突变后BBD29_14900基因的核苷酸序列第1114位鸟嘌呤(G)变为腺嘌呤(A)(SEQ ID NO:2:BBD29_14900G1114A),对应编码蛋白的氨基酸序列第372位天冬氨酸(D)变为天冬酰胺(N)(SEQ ID NO:4:BBD29_14900D372N)。
引物设计如下(上海invitrogen公司合成):
P1:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGCGCTGTGGTT ATCCTCGCTG 3'(SEQID NO:5)
P2:5'CTGGGGCGAC GCGGGGATTC AAGGCGGTCG 3'(SEQ ID NO:6)
P3:5'CGACCGCCTT GAATCCCCGC GTCGCCCCAG 3'(SEQ ID NO:7)
P4:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCTGAGTGTCAC TAGGCTAGTC 3'(SEQ ID NO:8)
构建方法:以谷氨酸棒杆菌ATCC13869为模板,分别以引物P1和P2,P3和P4,进行PCR扩增。
PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10μM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL。
所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸40s,30个循环,72℃过度延伸10min,获得两条大小分别为620bp和590bp,含有BBD29_14900基因编码区的DNA片段(BBD29_14900Up和BBD29_14900Down)。
将上述两条DNA片段经琼脂糖凝胶电泳分离纯化后,再以上述两条DNA片段为模板,以P1和P4为引物,通过重叠PCR扩增长约1180bp的片段。
PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10μM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL。
所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸90s,30个循环,72℃过度延伸10min。
此DNA片段导致菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中BBD29_14900基因编码区的第1114位鸟嘌呤(G)变为腺嘌呤(A),最终导致编码蛋白的第372位氨基酸由天冬氨酸(D)变为天冬酰胺(N)。
将pK18mobsacB质粒(购自Addgene公司)用Xba I酶切后,用琼脂糖凝胶电泳分离纯化BBD29_14900G1114A和线性化的pK18mobsacB质粒,再通过NEBuider重组系统组装,获得载体pK18-BBD29_14900G1114A,该质粒上含有卡那霉素抗性标记。并将载体pK18-BBD29_14900G1114A送测序公司测序鉴定,将含有正确点突变(G-A)的载体pK18-BBD29_14900G1114A保存备用。
实施例2构建包含点突变的BBD29_14900G1114A的工程菌株
构建方法:将等位替换质粒pK18-BBD29_14900G1114A通过电击转化入菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中,对培养产生的单菌落分别通过引物P1和通用引物M13R进行鉴定,能扩增出大小约1187bp条带的菌株为阳性菌株。将阳性菌株在含15%蔗糖的培养基上培养,对培养产生的单菌落分别在含有卡那霉素和不含卡那霉素的培养基上培养,在不含卡那霉素的培养基上生长,而在含卡那霉素的培养基上不生长的菌株进一步采用如下引物(上海invitrogen公司合成)进行PCR鉴定:
P5:5'GCAGCCAAGG CCAAGAAGAT 3'(SEQ ID NO:9)
P6:5'TCCCTGTTTA AGACTGCATT 3'(SEQ ID NO:10)
上述PCR扩增产物通过高温变性、冰浴后进行sscp电泳(以质粒pK18-BBD29_14900G1114A扩增片段为阳性对照,ATCC13869扩增片段为阴性对照,水作为空白对照),由于片段结构不同,电泳位置不同,因此片段电泳位置与阴性对照片段位置不一致且与阳性对照片段位置一致的菌株为等位替换成功的菌株。以引物P5和P6再次通过PCR扩增等位替换成功的菌株目的片段,并连接到PMD19-T载体测序,通过序列比对碱基序列发生突变的序列验证菌株的等位替换成功,并被命名为YPG-019。
sscp电泳的PAGE的制备
Figure BDA0002873580040000171
Figure BDA0002873580040000181
实施例3构建基因组上过表达BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因的工程菌株
依据NCBI公布的谷氨酸棒杆菌ATCC13869基因组序列,设计并合成三对扩增上下游同源臂片段及BBD29_14900基因编码区及启动子区序列的引物,以同源重组的方式在菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中引入BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因。
引物设计如下(上海invitrogen公司合成):
P7:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGGACCCGCTTG CCATACGAAG 3'(SEQID NO:11)
P8:5'AGTGGGCTGA ATTTGGGCTG ATCTACTCAT CTGAAGAATC 3'(SEQ ID NO:12)
P9:5'GATTCTTCAG ATGAGTAGAT CAGCCCAAAT TCAGCCCACT3'(SEQ ID NO:13)
P10:5'CAAACCAGAG TGCCCACGAA CTAAGCGTTT TGCGCTTCGG3'(SEQ ID NO:14)
P11:5'CCGAAGCGCA AAACGCTTAG TTCGTGGGCA CTCTGGTTTG3'(SEQ ID NO:15)
P12:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCCATAAGAAAC AACCACTTCC 3'(SEQ ID NO:16)
构建方法:以谷氨酸棒杆菌ATCC13869或YPG-019为模板,分别以引物P7/P8,P9/P10,P11/P12,进行PCR扩增,获得上游同源臂片段约807bp,BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因片段约1494bp及下游同源臂片段约787bp,再以P7/P12为引物,以以上扩增的三个片段混合为模板进行扩增,获得整合同源臂片段。PCR反应结束后,对扩增的产物进行电泳回收,采用柱式DNA凝胶回收试剂盒(TIANGEN)进行回收所需要的约3048bp的DNA片段,采用NEBuider重组系统与经Xba I酶切回收的穿梭质粒PK18mobsacB相连接,获得整合质粒PK18mobsacB-BBD29_14900或PK18mobsacB-BBD29_14900G1114A,质粒上含有卡那霉素抗性标记,可以通过卡那霉素筛选获得质粒整合到基因组上的重组子。
PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10μM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL。
所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸120s,30个循环,72℃过度延伸10min。
将2个整合质粒分别电转化入菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中,对培养产生的单菌落通过P13/P14引物进行PCR鉴定,PCR扩增出含有大小约1550bp的片段的为阳性菌株,扩增不到片段的为原菌。阳性菌株经15%蔗糖筛选后分别在含有卡那霉素和不含卡那霉素的培养基上培养,在不含卡那霉素的培养基上生长,而在含卡那霉素的培养基上不生长的菌株进一步采用P15/P16引物进行PCR鉴定,扩增出大小约1517bp的菌为BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因整合到菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220基因组上的菌株,其被命名为YPG-020(不含突变点)和YPG-021(含突变点)。
P13:5'GTCCAAGGTG ACGGCCGCAC 3'(SEQ ID NO:17)
P14:5'GCAGCCTTAA CTGGGGAAAG 3'(SEQ ID NO:18)
P15:5'GGAGCGCCGC CTCATCGAGC 3'(SEQ ID NO:19)
P16:5'ATATTCGGCC CAGCAGCAGC 3'(SEQ ID NO:20)
实施例4构建质粒上过表达BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因的工程菌株
依据NCBI公布的野生型谷氨酸棒杆菌ATCC13869基因组序列,设计并合成一对扩增BBD29_14900基因编码区及启动子区序列的引物,引物设计如下(上海invitrogen公司合成):
P17:5'GCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCCCAGCCCAAAT TCAGCCCACT 3'(SEQ ID NO:21)
P18:5'ATCAGGCTGAAAATCTTCTCTCATCCGCCAAAACCTAAGCGTTT TGCGCTTCGG 3'(SEQID NO:22)
构建方法:以YPG-020或YPG-019为模板,以引物P17/P18进行PCR扩增,获得BBD29_14900或BBD29_14900G1114A基因片段1524bp,对扩增的产物进行电泳回收,采用柱式DNA凝胶回收试剂盒进行回收所需要的1524bp的DNA片段,采用NEBuider重组系统与经EcoR I酶切回收的穿梭质粒pXMJ19相连接,获得过表达质粒pXMJ19-BBD29_14900或pXMJ19-BBD29_14900G1114A。质粒上含有氯霉素抗性标记,可以通过氯霉素筛选获得质粒转化到菌株中。
PCR体系:10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture(各2.5mM)4μL,Mg2+(25mM)4μL,引物(10pM)各2μL,Ex Taq(5U/μL)0.25μL,总体积50μL。
所述PCR扩增按如下方式进行:94℃预变性5min,94℃变性30s、52℃退火30s、72℃延伸90s,30个循环,72℃过度延伸10min。
将质粒分别电转化入菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中,对培养产生的单菌落通过M13R(-48)和P18引物进行PCR鉴定,PCR扩增出含有大小约1503bp的片段的为转入菌株,其被命名为YPG-022(不含点突变)和YPG-023(含点突变)。
实施例5构建基因组上缺失BBD29_14900基因的工程菌株
根据NCBI公布的谷氨酸棒杆菌ATCC13869的基因组序列,合成两对扩增BBD29_14900基因编码区两端片段的引物,作为上下游同源臂片段。引物设计如下(上海英俊公司合成):
P19:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGTCGCTGAAAC AGCAGGGGAC 3'(SEQ ID NO:23)
P20:5'AGCCCCTTTT AGATGGGGTG ATCATTTAGC CTTGTTAATC3'(SEQ ID NO:24)
P21:5'CCGTTATTTA AGGAGAAAAC AAATTTGCTT ATCGACGCCT3'(SEQ ID NO:25)
P22:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCAACTTGCCAT GAGTCGTCTT 3'(SEQ ID NO:26)
以谷氨酸棒杆菌ATCC13869为模板,分别以引物P19/P20及P21/P22,进行PCR扩增,获得上游同源臂片段786bp及下游同源臂片段751bp。再用引物P19/P22进行OVER PCR得到整个同源臂片段1517bp。PCR反应结束后,对扩增的产物进行电泳回收,采用柱式DNA凝胶回收试剂盒进行回收所需要的1517bp的DNA片段,并通过NEBuider重组系统与经Xba I酶切回收的穿梭质粒pk18mobsacB质粒相连接,获得敲除质粒。该质粒上含有卡那霉素抗性标记。
将敲除质粒电转化入菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220中,对培养产生的单菌落分别通过如下引物(上海英俊公司合成)进行PCR鉴定:
P23:5'TCGCTGAAAC AGCAGGGGAC 3'(SEQ ID NO:27)
P24:5'AACTTGCCAT GAGTCGTCTT 3'(SEQ ID NO:28)
上述PCR扩增出大小1463bp及2641bp的条带的菌株为阳性菌株,只扩增出1463bp条带的菌株为原菌。阳性菌株在15%蔗糖培养基上筛选后分别在含有卡那霉素和不含卡那霉素的培养基上培养,在不含卡那霉素的培养基上生长,而在含卡那霉素的培养基上不生长的菌株进一步采用P23/P24引物进行PCR鉴定,扩增出大小为1463bp条带的菌株为BBD29_14900基因编码区被敲除的基因工程菌株,其被命名为YPG-024。
实施例6 L-谷氨酸发酵实验
将实施例构建的菌株和原始菌株谷氨酸棒杆菌CGMCC No.21220在BLBIO-5GC-4-H型号的发酵罐(购自上海百仑生物科技有限公司)中以表1所示的培养基和表2所示的控制工艺进行发酵实验。每个菌株重复三次,结果如表3所示。
表1发酵培养基配方
试剂名称 配比
葡萄糖 5.0g/L
磷酸 0.38g/L
硫酸镁 1.85g/L
氯化钾 1.6g/L
生物素 550μg/L
维生物素B1 300μg/L
硫酸亚铁 10mg/L
硫酸锰 10g/dl
KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub> 2.8g/L
维生素C 0.75mg/L
维生素B12 2.5μg/L
对氨基苯甲酸 0.75mg/L
消泡剂 0.0015mL/dL
甜菜碱 1.5g/L
甘蔗糖蜜 7mL/L
玉米浆 77mL/L
天冬氨酸 1.7g/L
毛发粉 2g/L
表1发酵控制工艺
Figure BDA0002873580040000221
表2 L-谷氨酸发酵实验结果
Figure BDA0002873580040000222
Figure BDA0002873580040000231
结果如表3所示,在谷氨酸棒杆菌中对BBD29_14900基因编码区进行点突变BBD29_14900G1114A及过表达,有助于L-谷氨酸产量的提高,而对基因进行弱化或敲除,不利于L-谷氨酸的积累。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 宁夏伊品生物科技股份有限公司
<120> 一种改造基因BBD29_14900的重组菌株及其构建方法与应用
<130> CPCN20411365
<160> 28
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1178
<212> DNA
<213> Corynebacterium glutamicum
<400> 1
atgaccatcg acctgcagcg ttccacccaa aacctcaccc atgaggaaat cttcgaggca 60
cacgagggcg gaaagctctc cattagttcc actcgtccgc tccgcgacat gcgcgatctt 120
tcccttgctt acaccccagg tgttgctcag gtttgtgaag caatcaaaga agatccagag 180
gttgcacgca cccacacggg cattggaaac accgtcgcgg ttatttccga cggcaccgct 240
gttcttggcc ttggcgatat cggacctcag gcatcccttc ccgtcatgga gggcaaggct 300
cagctgttca gctctttcgc tggtttgaag gctatcccta tcgttttgga tgttcacgat 360
gttgacgctt tggttgagac catcgcagcc atcgcgcctt ctttcggtgc tatcaacttg 420
gaggacatct ccgctcctcg ttgcttcgag gtggagcgcc gcctcatcga gcgtctcgat 480
attccagtta tgcacgatga ccagcacggc accgctgtgg ttatcctcgc tgcgctgcgc 540
aactccctga agctgctgga tcgcaagatc gaagacctca agattgttat ttccggcgca 600
ggcgcagcgg gcgttgcagc tgtagatatg ttgaccaatg ctggcgcaac cgacatcgtg 660
gttcttgatt cccgaggcat catccacgac agccgtgagg atctttcccc agttaaggct 720
gctctcgcgg agaagaccaa ccctcgtggc atcagcggtg gcatcaatga ggctttcacc 780
ggcgcggacc tgttcatcgg cgtgtccggc ggcaacatcg gcgaggacgc tctcaaactc 840
atggcaccac agccaatcct gttcaccctg gcgaacccaa ccccagagat cgatcctgaa 900
ctgtctcaga agtacggcgc catcgtcgcg accggccgct ctgacctgcc taaccagatc 960
aacaacgtgc tagcgttccc aggcattttc gccggcgctc tcgcagccaa ggccaagaag 1020
atcacccccg agatgaagct cgctgcagca gaggcaatcg ccgacatcgc agctgaggac 1080
ctcgaggtcg gccgcatcgt accgaccgcc ttggatcccc gcgtcgcccc agcagtaaag 1140
gcagctgtcc aggccgtcgc cgaagcgcaa aacgctta 1178
<210> 2
<211> 1178
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 2
atgaccatcg acctgcagcg ttccacccaa aacctcaccc atgaggaaat cttcgaggca 60
cacgagggcg gaaagctctc cattagttcc actcgtccgc tccgcgacat gcgcgatctt 120
tcccttgctt acaccccagg tgttgctcag gtttgtgaag caatcaaaga agatccagag 180
gttgcacgca cccacacggg cattggaaac accgtcgcgg ttatttccga cggcaccgct 240
gttcttggcc ttggcgatat cggacctcag gcatcccttc ccgtcatgga gggcaaggct 300
cagctgttca gctctttcgc tggtttgaag gctatcccta tcgttttgga tgttcacgat 360
gttgacgctt tggttgagac catcgcagcc atcgcgcctt ctttcggtgc tatcaacttg 420
gaggacatct ccgctcctcg ttgcttcgag gtggagcgcc gcctcatcga gcgtctcgat 480
attccagtta tgcacgatga ccagcacggc accgctgtgg ttatcctcgc tgcgctgcgc 540
aactccctga agctgctgga tcgcaagatc gaagacctca agattgttat ttccggcgca 600
ggcgcagcgg gcgttgcagc tgtagatatg ttgaccaatg ctggcgcaac cgacatcgtg 660
gttcttgatt cccgaggcat catccacgac agccgtgagg atctttcccc agttaaggct 720
gctctcgcgg agaagaccaa ccctcgtggc atcagcggtg gcatcaatga ggctttcacc 780
ggcgcggacc tgttcatcgg cgtgtccggc ggcaacatcg gcgaggacgc tctcaaactc 840
atggcaccac agccaatcct gttcaccctg gcgaacccaa ccccagagat cgatcctgaa 900
ctgtctcaga agtacggcgc catcgtcgcg accggccgct ctgacctgcc taaccagatc 960
aacaacgtgc tagcgttccc aggcattttc gccggcgctc tcgcagccaa ggccaagaag 1020
atcacccccg agatgaagct cgctgcagca gaggcaatcg ccgacatcgc agctgaggac 1080
ctcgaggtcg gccgcatcgt accgaccgcc ttgaatcccc gcgtcgcccc agcagtaaag 1140
gcagctgtcc aggccgtcgc cgaagcgcaa aacgctta 1178
<210> 3
<211> 392
<212> PRT
<213> Corynebacterium glutamicum
<400> 3
Met Thr Ile Asp Leu Gln Arg Ser Thr Gln Asn Leu Thr His Glu Glu
1 5 10 15
Ile Phe Glu Ala His Glu Gly Gly Lys Leu Ser Ile Ser Ser Thr Arg
20 25 30
Pro Leu Arg Asp Met Arg Asp Leu Ser Leu Ala Tyr Thr Pro Gly Val
35 40 45
Ala Gln Val Cys Glu Ala Ile Lys Glu Asp Pro Glu Val Ala Arg Thr
50 55 60
His Thr Gly Ile Gly Asn Thr Val Ala Val Ile Ser Asp Gly Thr Ala
65 70 75 80
Val Leu Gly Leu Gly Asp Ile Gly Pro Gln Ala Ser Leu Pro Val Met
85 90 95
Glu Gly Lys Ala Gln Leu Phe Ser Ser Phe Ala Gly Leu Lys Ala Ile
100 105 110
Pro Ile Val Leu Asp Val His Asp Val Asp Ala Leu Val Glu Thr Ile
115 120 125
Ala Ala Ile Ala Pro Ser Phe Gly Ala Ile Asn Leu Glu Asp Ile Ser
130 135 140
Ala Pro Arg Cys Phe Glu Val Glu Arg Arg Leu Ile Glu Arg Leu Asp
145 150 155 160
Ile Pro Val Met His Asp Asp Gln His Gly Thr Ala Val Val Ile Leu
165 170 175
Ala Ala Leu Arg Asn Ser Leu Lys Leu Leu Asp Arg Lys Ile Glu Asp
180 185 190
Leu Lys Ile Val Ile Ser Gly Ala Gly Ala Ala Gly Val Ala Ala Val
195 200 205
Asp Met Leu Thr Asn Ala Gly Ala Thr Asp Ile Val Val Leu Asp Ser
210 215 220
Arg Gly Ile Ile His Asp Ser Arg Glu Asp Leu Ser Pro Val Lys Ala
225 230 235 240
Ala Leu Ala Glu Lys Thr Asn Pro Arg Gly Ile Ser Gly Gly Ile Asn
245 250 255
Glu Ala Phe Thr Gly Ala Asp Leu Phe Ile Gly Val Ser Gly Gly Asn
260 265 270
Ile Gly Glu Asp Ala Leu Lys Leu Met Ala Pro Gln Pro Ile Leu Phe
275 280 285
Thr Leu Ala Asn Pro Thr Pro Glu Ile Asp Pro Glu Leu Ser Gln Lys
290 295 300
Tyr Gly Ala Ile Val Ala Thr Gly Arg Ser Asp Leu Pro Asn Gln Ile
305 310 315 320
Asn Asn Val Leu Ala Phe Pro Gly Ile Phe Ala Gly Ala Leu Ala Ala
325 330 335
Lys Ala Lys Lys Ile Thr Pro Glu Met Lys Leu Ala Ala Ala Glu Ala
340 345 350
Ile Ala Asp Ile Ala Ala Glu Asp Leu Glu Val Gly Arg Ile Val Pro
355 360 365
Thr Ala Leu Asp Pro Arg Val Ala Pro Ala Val Lys Ala Ala Val Gln
370 375 380
Ala Val Ala Glu Ala Gln Asn Ala
385 390
<210> 4
<211> 392
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 4
Met Thr Ile Asp Leu Gln Arg Ser Thr Gln Asn Leu Thr His Glu Glu
1 5 10 15
Ile Phe Glu Ala His Glu Gly Gly Lys Leu Ser Ile Ser Ser Thr Arg
20 25 30
Pro Leu Arg Asp Met Arg Asp Leu Ser Leu Ala Tyr Thr Pro Gly Val
35 40 45
Ala Gln Val Cys Glu Ala Ile Lys Glu Asp Pro Glu Val Ala Arg Thr
50 55 60
His Thr Gly Ile Gly Asn Thr Val Ala Val Ile Ser Asp Gly Thr Ala
65 70 75 80
Val Leu Gly Leu Gly Asp Ile Gly Pro Gln Ala Ser Leu Pro Val Met
85 90 95
Glu Gly Lys Ala Gln Leu Phe Ser Ser Phe Ala Gly Leu Lys Ala Ile
100 105 110
Pro Ile Val Leu Asp Val His Asp Val Asp Ala Leu Val Glu Thr Ile
115 120 125
Ala Ala Ile Ala Pro Ser Phe Gly Ala Ile Asn Leu Glu Asp Ile Ser
130 135 140
Ala Pro Arg Cys Phe Glu Val Glu Arg Arg Leu Ile Glu Arg Leu Asp
145 150 155 160
Ile Pro Val Met His Asp Asp Gln His Gly Thr Ala Val Val Ile Leu
165 170 175
Ala Ala Leu Arg Asn Ser Leu Lys Leu Leu Asp Arg Lys Ile Glu Asp
180 185 190
Leu Lys Ile Val Ile Ser Gly Ala Gly Ala Ala Gly Val Ala Ala Val
195 200 205
Asp Met Leu Thr Asn Ala Gly Ala Thr Asp Ile Val Val Leu Asp Ser
210 215 220
Arg Gly Ile Ile His Asp Ser Arg Glu Asp Leu Ser Pro Val Lys Ala
225 230 235 240
Ala Leu Ala Glu Lys Thr Asn Pro Arg Gly Ile Ser Gly Gly Ile Asn
245 250 255
Glu Ala Phe Thr Gly Ala Asp Leu Phe Ile Gly Val Ser Gly Gly Asn
260 265 270
Ile Gly Glu Asp Ala Leu Lys Leu Met Ala Pro Gln Pro Ile Leu Phe
275 280 285
Thr Leu Ala Asn Pro Thr Pro Glu Ile Asp Pro Glu Leu Ser Gln Lys
290 295 300
Tyr Gly Ala Ile Val Ala Thr Gly Arg Ser Asp Leu Pro Asn Gln Ile
305 310 315 320
Asn Asn Val Leu Ala Phe Pro Gly Ile Phe Ala Gly Ala Leu Ala Ala
325 330 335
Lys Ala Lys Lys Ile Thr Pro Glu Met Lys Leu Ala Ala Ala Glu Ala
340 345 350
Ile Ala Asp Ile Ala Ala Glu Asp Leu Glu Val Gly Arg Ile Val Pro
355 360 365
Thr Ala Leu Asn Pro Arg Val Ala Pro Ala Val Lys Ala Ala Val Gln
370 375 380
Ala Val Ala Glu Ala Gln Asn Ala
385 390
<210> 5
<211> 56
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 5
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctagcgct gtggttatcc tcgctg 56
<210> 6
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 6
ctggggcgac gcggggattc aaggcggtcg 30
<210> 7
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 7
cgaccgcctt gaatccccgc gtcgccccag 30
<210> 8
<211> 58
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 8
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtaccctg agtgtcacta ggctagtc 58
<210> 9
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 9
gcagccaagg ccaagaagat 20
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 10
tccctgttta agactgcatt 20
<210> 11
<211> 56
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 11
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctaggacc cgcttgccat acgaag 56
<210> 12
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 12
agtgggctga atttgggctg atctactcat ctgaagaatc 40
<210> 13
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 13
gattcttcag atgagtagat cagcccaaat tcagcccact 40
<210> 14
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 14
caaaccagag tgcccacgaa ctaagcgttt tgcgcttcgg 40
<210> 15
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 15
ccgaagcgca aaacgcttag ttcgtgggca ctctggtttg 40
<210> 16
<211> 58
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 16
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtacccca taagaaacaa ccacttcc 58
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 17
gtccaaggtg acggccgcac 20
<210> 18
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 18
gcagccttaa ctggggaaag 20
<210> 19
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 19
ggagcgccgc ctcatcgagc 20
<210> 20
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 20
atattcggcc cagcagcagc 20
<210> 21
<211> 56
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 21
gcttgcatgc ctgcaggtcg actctagagg atcccccagc ccaaattcag cccact 56
<210> 22
<211> 54
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 22
atcaggctga aaatcttctc tcatccgcca aaacctaagc gttttgcgct tcgg 54
<210> 23
<211> 56
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 23
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctagtcgc tgaaacagca ggggac 56
<210> 24
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 24
agcccctttt agatggggtg atcatttagc cttgttaatc 40
<210> 25
<211> 40
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 25
ccgttattta aggagaaaac aaatttgctt atcgacgcct 40
<210> 26
<211> 58
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 26
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtacccaa cttgccatga gtcgtctt 58
<210> 27
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 27
tcgctgaaac agcaggggac 20
<210> 28
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 人工序列
<400> 28
aacttgccat gagtcgtctt 20

Claims (4)

1.一种生成L-谷氨酸的细菌,其特征在于,具有编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的改善的表达;所述改善的表达是编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的表达增强,或者编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有点突变且表达是增强的;所述编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的点突变使得SEQ ID NO:3的氨基酸序列的第372位天冬氨酸被天冬酰胺所取代;所述细菌是谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CGMCC No.21220。
2.如权利要求1所述的细菌,其特征在于,编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的序列是SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
3.如权利要求2所述的细菌,其特征在于,所述具有点突变的多核苷酸的序列是SEQ IDNO:2所示的多核苷酸序列。
4.一种生产L-谷氨酸的方法,所述方法包括:培养权利要求1-3任一项所述的细菌,并从所述培养物中回收L-谷氨酸。
CN202011628757.7A 2020-12-30 2020-12-30 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用 Active CN112725253B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011628757.7A CN112725253B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用
PCT/CN2021/142439 WO2022143762A1 (zh) 2020-12-30 2021-12-29 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用
KR1020237025464A KR20230145054A (ko) 2020-12-30 2021-12-29 조작된 유전자 bbd29_14900의 재조합 균주 및 이의구성 방법 및 적용
EP21914494.6A EP4273246A1 (en) 2020-12-30 2021-12-29 Recombinant strain of modifying gene bbd29_14900, and construction method and use thereof
JP2023540090A JP2024505807A (ja) 2020-12-30 2021-12-29 遺伝子bbd29 14900を改造した組換え菌株及びその構築方法と応用
US18/270,493 US20240076701A1 (en) 2020-12-30 2022-12-29 Recombinant strain with modified gene bbd29_14900, and method for constructing the same and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011628757.7A CN112725253B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112725253A CN112725253A (zh) 2021-04-30
CN112725253B true CN112725253B (zh) 2023-01-06

Family

ID=75608187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011628757.7A Active CN112725253B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240076701A1 (zh)
EP (1) EP4273246A1 (zh)
JP (1) JP2024505807A (zh)
KR (1) KR20230145054A (zh)
CN (1) CN112725253B (zh)
WO (1) WO2022143762A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112725253B (zh) * 2020-12-30 2023-01-06 宁夏伊品生物科技股份有限公司 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2594262A1 (en) * 1999-06-25 2001-01-04 Basf Aktiengesellschaft Corynebacterium glutamicum genes encoding proteins involved in carbon metabolism and energy production
CN1370235A (zh) * 1999-06-25 2002-09-18 Basf公司 编码参与碳代谢和能量产生的蛋白质的谷氨酸棒杆菌基因
CN101074441A (zh) * 1999-06-25 2007-11-21 Basf公司 编码代谢途径蛋白的谷氨酸棒杆菌基因
ES2272303T3 (es) * 1999-07-23 2007-05-01 Archer-Daniels-Midland Company Procedimientos de produccion de l-aminoacidos mediante el incremento de nadph celular.
CN109182239A (zh) * 2018-09-14 2019-01-11 江南大学 一种谷氨酸棒杆菌重组菌及其构建方法
CN110607313B (zh) * 2019-09-27 2021-06-22 内蒙古伊品生物科技有限公司 一种高产l-赖氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112725253B (zh) * 2020-12-30 2023-01-06 宁夏伊品生物科技股份有限公司 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
US20240076701A1 (en) 2024-03-07
EP4273246A1 (en) 2023-11-08
CN112725253A (zh) 2021-04-30
KR20230145054A (ko) 2023-10-17
WO2022143762A1 (zh) 2022-07-07
JP2024505807A (ja) 2024-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111979164B (zh) 一种产l-赖氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN111979165B (zh) 一种产l-赖氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112646766B (zh) 一种改造基因bbd29_04920的产l-谷氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112646767B (zh) 具有增强的l-谷氨酸生产力的菌株及其构建方法与应用
CN112662605B (zh) Yh66_10715基因改造的生产l-异亮氨酸的菌株及其构建方法和应用
CN111961635B (zh) 一种产l-赖氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112725253B (zh) 一种改造基因bbd29_14900的重组菌株及其构建方法与应用
CN112625992B (zh) 一种改造基因bbd29_11265产l-谷氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112522175B (zh) 一种改造基因bbd29_09525产l-谷氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112592924B (zh) 一种yh66_10325基因改造的产l-异亮氨酸重组菌株及其构建方法与应用
CN114540399B (zh) 一种制备l-缬氨酸的方法及其所用基因突变体和生物材料
CN112175894B (zh) 一种产l-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN112501097B (zh) 一种改造yh66_06385基因的重组菌株及其构建方法与产l-异亮氨酸的应用
CN112538491B (zh) 一种基于yh66_08550基因的产l-异亮氨酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN114369559B (zh) 一种产l-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用
CN114277069B (zh) 制备l-缬氨酸的方法及其所用生物材料
CN114315998B (zh) Cey17_rs00300基因突变体及其在制备l-缬氨酸中的应用
CN112626098A (zh) 一种改造kgd基因的重组菌株及其构建方法与产L-异亮氨酸的应用
CN114317583B (zh) 构建产l-缬氨酸的重组微生物的方法及其所用核酸分子
CN114539367B (zh) Cey17_rs11900基因突变体及其在制备l-缬氨酸中的应用
US20230295645A1 (en) Recombinant strain producing l-lysine and construction methods therefor and use thereof
CN112266891A (zh) 一种产l-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用
US20230313122A1 (en) Recombinant strain for producing l-amino acid, construction method therefor, and application thereof

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