CN114369559B - 一种产l-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对棒杆菌中ptsS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L‑氨基酸的发酵产量。所述点突变是使ptsS基因序列第485位碱基由胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(C)，使编码的相应氨基酸第162位蛋氨酸被苏氨酸所取代。
Description
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-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用。
背景技术
L-赖氨酸(L-Lysine)对人和动物的生长发育具有重要作用，由于不能通过转氨作用合成，是人和动物的必须氨基酸之一，被称为第一限制性氨基酸，广泛用于食品加工，医药制剂，饲料添加剂等方面。目前世界市场对L-赖氨酸总需求量约为160余万吨，年增长率大约7％-8％，因此提高L-赖氨酸产量显得十分重要。
目前L-赖氨酸主要采用直接发酵法生产，直接发酵法利用具备完整L-赖氨酸生物合成途径的菌株，以废糖蜜、淀粉水解液等为底物，通过好氧发酵生产。目前国内外L-赖氨酸发酵菌株主要是谷氨酸棒杆菌突变菌株，影响其产量的主要因素在于生产菌，因此提高L-赖氨酸生产菌株的生产能力是当前研究的重点。
L-谷氨酸主要用于生产味精、香料，以及用作代盐剂、营养增补剂和生化试剂等。L-谷氨酸本身可用作药物,参与脑内蛋白质和糖的代谢,促进氧化过程,该品在体内与氨结合成无毒的谷酰胺,使血氨下降,减轻肝昏迷症状。过去生产味精主要用小麦面筋(谷蛋白)水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。
发明内容
本发明的目的是开发用于改善细菌的L-氨基酸生产能力的新技术，从而提供一种有效生产L-氨基酸的方法。
为了实现上述目的，本发明的发明人研究发现，本领域已知的在PTS转运系统中转运蔗糖的基因ptsS，可以通过修饰该基因或改善其表达，使之具有显著的L-氨基酸生产能力。基于这些发现，完成了本发明。
本发明提供了生成L-氨基酸的细菌，其中编码SEQ ID NO:3的氨基酸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-氨基酸的方法。
本发明的第一个方面提供了生成L-氨基酸的细菌，其具有编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸的改善的表达。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的氨基酸序列的多核苷酸具有点突变，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SEQ ID NO:3的氨基酸序列是基因ptsS编码的蛋白。
所述细菌具有增强的L-氨基酸生产能力。
具有L-氨基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-氨基酸的细菌。
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。
可以如下手段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。
在本发明的一些具体实施方式中，使用的载体是pK18mobsacB质粒，pXMJ19质粒。
在本发明的一个具体实施方式中，所述编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸可以包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
在本发明的一种实施方式中，所述表达改善是指编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有点突变，使得SEQ ID NO:3的氨基酸序列的第162位蛋氨酸被不同的氨基酸所取代。
根据本发明，优选第162位蛋氨酸被苏氨酸所取代。
根据本发明，SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列，其中第162位蛋氨酸被苏氨酸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所示的多核苷酸序列第485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485位碱基由胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(C)。
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。
根据本发明，所述多核苷酸序列与调节序列可操作连接。
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(ptsS基因)的启动子。
根据本发明，所述细菌可以是属于棒杆菌属的微生物，例如谷氨酸棒杆菌(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)。
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YP97158，保藏编号：CGMCC No.12856，保藏日期：2016年8月16日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，电话：010-64807355。
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。根据本发明，所述细菌还可以具有与提高L-氨基酸产量有关的其他改进。
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，所述多核苷酸序列具有改善的表达，所述改善包括编码含有SEQ IDNO:3所示的氨基酸序列的多肽的多核苷酸发生点突变，使得所述氨基酸序列第162位蛋氨酸被不同的氨基酸所取代。
根据本发明，优选第162位蛋氨酸被苏氨酸所取代。
根据本发明，SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列，其中第162位蛋氨酸被苏氨酸所取代后的赖氨酸序列如SEQ ID NO:4所示。
根据本发明，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，本发明提供的突变后的多核苷酸序列是由SEQ IDNO:1所示多核苷酸序列第485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所示的多核苷酸序列第485位碱基由胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(C)。
在本发明的一个实施方式中，所述突变后的多核苷酸序列包括SEQ ID NO:2所示的多核苷酸序列。
根据本发明，所述取代后的氨基酸序列包括如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YP97158。
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-氨基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ptsS的多核苷酸序列，使其第485位碱基发生突变，得到包含突变ptsS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485位碱基由胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(C)；具体地，所述包含突变ptsS编码基因的多核苷酸序列如SEQ ID NO: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ptsS基因的核苷酸序列，使其第485位碱基发生突变，得到突变的ptsS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ptsS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ptsS基因构建：根据未修饰菌株的基因组序列，合成两对扩增ptsS基因片段的引物P1和P2，P3和P4，通过PCR定点突变法在野生型ptsS基因SEQ ID NO:1中引入点突变，得到点突变的ptsS基因核苷酸序列SEQID NO:2，记为ptsST485C。
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ATCC13032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'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGGACACCTGAAG CACCTGC 3'(SEQID NO:5)
P2:5'GAGATGATCAACCTCACGGCATCTGCGC 3'(SEQ ID NO:6)
P3:5'GCGCAGATGCCGTGAGGTTGATCATCTC 3'(SEQ ID NO:7)
P4:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCGATGGACAGGTTTCATTCGC3'(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，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ptsSM162T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YP97158。
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-氨基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ptsS基因的上下游同源臂片段、ptsS基因编码区及其启动子区序列，或者，扩增PtsS或PtsSM162T基因编码区及其启动子区序列，再以同源重组的方式在宿主菌株的基因组中引入PtsS或PtsSM162T基因，以获得所述菌株过表达PtsS或PtsSM162T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'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAATGCGTTCTG GACTGAGG3'(SEQID NO:11)
P8:5'GTGACTCTACGCATCTTTGACAGTGCACCG AGAACAGATG 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'CACCACCACGATCCACAGACCCAGAATCAGATGGCGCAATTAAAT CAAG 3'(SEQ IDNO:15)
P12:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCGCTATGACACCTTCAACGGATC 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'CATCTGTTCTCGGTGCACTGTCAAAGATGCGTA GAGTCAC 3'(SEQ ID NO:13)P10:5'CTTGATTTAATTGCGCCATCTGATTCTGGGTCTGTGGATCGTGG TGGTG 3'(SEQ ID NO:14)。
在本发明的一个实施方式中，以前述P7-P12为引物，以扩增获得的上游同源片段、下游同源片段和带有自身启动子的PtsS或PtsSM162T三个片段混合为模板进行扩增，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60s(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和上下同源臂片段、基因编码区及启动子区片段组装，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PtsS或PtsSM162T基因。
在本发明的一个实施方式中，所述宿主菌株是YP97158。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-氨基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PtsS基因编码区及启动子区序列，或PtsSM162T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PtsS和PtsSM162T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'GCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCCTGTCA AAGATG CGTAGAGTCAC 3'(SEQ ID NO:21)
P18:5'ATCAGGCTGAAAATCTTCTCTCATCCGCCAAAACGTCTGTGGATCGTGGTGGTG3'(SEQ IDNO: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60s(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PtsS或PtsSM162T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YP97158。
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-氨基酸中，也可以和其他产L-氨基酸的细菌混合发酵生产L-氨基酸。
本发明的另一个方面提供了生产L-氨基酸的方法，该方法包括培养所述细菌；并且从培养物中获得L-氨基酸。
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-氨基酸，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。
术语定义：
在本发明中，术语“具有L-氨基酸生产能力的细菌”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-氨基酸的能力，使得当细菌在培养基中培养时可以收集生产L-氨基酸的细菌。具有L-氨基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-氨基酸的细菌。
L-氨基酸的实例包括碱性氨基酸，如L-赖氨酸、L-鸟氨酸、L-精氨酸、L-组氨酸和L-瓜氨酸；脂肪族氨基酸，如L-异亮氨酸、L-丙氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸和甘氨酸；作为羟基-单氨基羧酸的氨基酸，如L-苏氨酸和L-丝氨酸；环状氨基酸，如L-脯氨酸；芳香族氨基酸，如L-苯丙氨酸、L-酪氨酸和L-色氨酸；含硫氨基酸，如L-半胱氨酸、L-胱氨酸和L-甲硫氨酸；酸性氨基酸，如L-谷氨酸和L-天冬氨酸；和侧链具有酰胺基的氨基酸，如L-谷氨酰胺和L-天冬酰胺。
L-氨基酸的具体实例包括L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-精氨酸、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-色氨酸和L-半胱氨酸。
L-氨基酸的更具体的实例包括L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-苏氨酸和L-色氨酸。L-氨基酸的更具体实例包括L-谷氨酸、L-赖氨酸。
在本发明中，除非另有说明，术语“氨基酸”是指L-氨基酸。在本发明中，除非另有说明，术语“L-氨基酸”是指游离形式的L-氨基酸、其盐或其混合物。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。
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。
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。
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。
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。
有益效果
本发明发现，通过对PtsS基因的弱化或敲除，会影响该基因编码的产物的氨基酸生产能力，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，所获得的菌株与野生型菌株相比，有利于生产高浓度的氨基酸。
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℃ |
实施例1构建包含点突变的ptsS基因编码区的转化载体pK18-ptsSM162T
依据NCBI公布的谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组序列，设计并合成两对扩增ptsS基因编码区序列的引物，以等位基因置换的方式在菌株YP97158【保藏编号：CGMCCNo.12856，保藏日期：2016年8月16日，保藏单位：中国科学院微生物研究所，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，电话：010-64807355，记载于中国专利申请CN106367432A中(申请日2016年9月1日，公开日2017年2月1日)】背景中的ptsS基因编码区(SEQ ID NO:1)中引入点突变，对应编码蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO:3，ptsS基因的核苷酸序列第485位胸腺嘧啶T变为胞嘧啶C(SEQ ID NO:2)，对应编码蛋白的氨基酸序列第162位蛋氨酸变为苏氨酸(SEQ ID NO:4：ptsSM162T)。引物设计如下(上海invitrogen公司合成)：
P1:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGGACACCTGAAG CACCTGC3'(SEQ IDNO:5)
P2:5'GAGATGATCAACCTCACGGCATCTGCGC 3'(SEQ ID NO:6)
P3:5'GCGCAGATGCCGTGAGGTTGATCATCTC 3'(SEQ ID NO:7)
P4:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCGATGGACAGGTTTCATTCGC3'(SEQID NO:8)
构建方法：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032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(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40s，30个循环)，72℃过度延伸10min，获得两条大小分别为666bp和703bp，含有ptsS基因编码区的DNA片段(ptsS Up和ptsSDown)。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Overlap PCR扩增得到长为1341bp的片段。
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。此DNA片段导致YP97158 ptsS基因编码区的第485位的胸腺嘧啶(T)变为胞嘧啶(C)，最终导致编码蛋白的第162位氨基酸由蛋氨酸(M)变为苏氨酸(T)。将此DNA片段经琼脂糖凝胶电泳后进行纯化，与经过双酶切后纯化的pK18mobsacB质粒(购至Addgene公司，分别用Xbal I/BamH I双酶切)用NEBuilder酶(购至NEB公司)50℃连接30min，连接产物转化后经单克隆pcr鉴定获得载体pK18-ptsSM162T，该质粒上含有卡那霉素抗性标记。将酶切正确的载体pK18-ptsSM162T送测序公司测序鉴定，并将含有正确点突变(T-C)的载体pK18-ptsSM162T保存备用。
实施例2构建包含点突变的ptsSM162T的工程菌株
构建方法：将等位替换质粒pK18-ptsSM162T通过电击转化入L-赖氨酸生产菌专利菌株YP97158中(其构建方法可参见WO2014121669A1；经测序确认该菌株染色体上保留有野生型的ptsS基因编码区)，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1393bp大小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'CCACATTGGCATTTCGCC 3'(SEQ ID NO:9)
P6:5'CGCTGATTCCAATCTTGG 3'(SEQ ID NO:10)
上述PCR扩增产物311bp通过95℃高温变性10min、冰浴5min后进行sscp电泳(以质粒pK18-ptsSM162T扩增片段为阳性对照，YP97158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。再次通过引物P5/P6 PCR扩增阳性菌株ptsS片段，并连接到PMD19-T载体进行测序，通过序列比对，碱基序列发生突变(T-C)的菌株为等位替换成功的阳性菌株，并被命名为YPL-4-035。
SSCP电泳PAGE的制备及条件
实施例3构建基因组上过表达PtsS或PtsSM162T基因的工程菌株
依据NCBI公布的野生型谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组序列，设计并合成三对扩增上下游同源臂片段及PtsS或PtsSM162T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YP97158中引入PtsSM162T基因。
引物设计如下(上海invitrogen公司合成)：
P7:5'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAATGCGTTCTG GACTGAGG3'(SEQID NO:11)
P8:5'GTGACTCTACGCATCTTTGACAGTGCACCG AGAACAGATG 3'(SEQ ID NO:12)
P9:5'CATCTGTTCTCGGTGCACTGTCAAAGATGCGTA GAGTCAC 3'(SEQ ID NO:13)
P10:5'CTTGATTTAATTGCGCCATCTGATTCTGGGTCTGTGGATCGTGG TGGTG 3'(SEQ IDNO:14)
P11:5'CACCACCACGATCCACAGACCCAGAATCAGATGGCGCAATTAAAT CAAG 3'(SEQ IDNO:15)
P12:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCGCTATGACACCTTCAACGGATC 3'(SEQ ID NO:16)
构建方法：分别以谷氨酸棒杆菌ATCC13032或YPL-4-035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802bp，PtsS或PtsSM162T基因及其启动子片段2354bp及下游同源臂片段647bp。PCR反应结束后，对扩增的3个片段采用柱式DNA凝胶回收试剂盒分别进行电泳回收。回收后的3个片段与经过双酶切后纯化的pK18mobsacB质粒(购至Addgene公司，分别用Xbal I/BamH I双酶切)用NEBuilder酶(购至NEB公司)50℃连接30min，连接产物转化后长出的单克隆经pcr鉴定获得阳性整合质粒和pK18mobsacB-PtsS或PtsSM162T和pK18mobsacB-PtsSM162T。该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(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60s(30个循环)，72℃过度延伸10min。将测序正确的2个整合质粒电转化入L-赖氨酸生产菌专利菌株YP97158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1298bp的片段的为阳性菌株，扩增不到片段的为原菌。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进一步采用P15/P16引物进行PCR鉴定，扩增出大小为1133bp的菌为PtsS或PtsSM162T基因整合到YP97158基因组上的阳性菌株，其被命名为YPL-4-036(不含突变点)和YPL-4-037(含突变点)。
P13:5'TCCAAGGAAGATACACGCC 3'(SEQ ID NO:17)
P14:5'GTGGAAAGATTGTGGTGGC 3'(SEQ ID NO:18)
P15:5'CATCCAGACTTTGGCGATC 3'(SEQ ID NO:19)
P16:5'CGTTGGAATCTTGCGTTG 3'(SEQ ID NO:20)
实施例4构建质粒上过表达PtsS或PtsSM162T基因的工程菌株
依据NCBI公布的野生型谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组序列，设计并合成一对扩增PtsS或PtsSM162T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'GCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCCTGTCA AAGATG CGTAGAGTCAC 3'(SEQ ID NO:21)
P18:5'ATCAGGCTGAAAATCTTCTCTCATCCGCCAAAACGTCTGTGGATCGTGGTGGTG3'(SEQ IDNO:22)
构建方法：以ATCC13032和YPL-4-035为模板，以引物P17/P18进行PCR扩增，获得PtsS或PtsSM162T基因及启动子片段2354bp，对扩增产物进行电泳并采用柱式DNA凝胶回收试剂盒进行纯化，回收的DNA片段与经EcoR I酶切回收的穿梭质粒pXMJ19用NEBuilder酶(购至NEB公司)50℃连接30min，连接产物转化后长出的单克隆用M13引物经pcr鉴定获得阳性过表达质粒pXMJ19-PtsS和pXMJ19-PtsSM162T，将该质粒送测序。因质粒上含有氯霉素抗性标记，可以通过氯霉素来筛选质粒是否转化到菌株中。
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60s(30个循环)，72℃过度延伸10min。
将测序正确的pXMJ19-PtsS和pXMJ19-PtsSM162T质粒电转化入L-赖氨酸生产菌专利菌株YP97158中，对培养产生的单菌落通过引物M13/P18进行PCR鉴定，PCR扩增出含有大小2362bp片段的为阳性菌株，其被命名为YPL-4-038(不含突变点)和YPL-4-039(含突变点)。
实施例5构建基因组上缺失PtsS基因的工程菌株
根据NCBI公布的谷氨酸棒杆菌ATCC13032的基因组序列，合成两对扩增PtsS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'CAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGGCCGTTAT C AATCAAGCGC3'(SEQID NO:23)
P20:5'CGCCAAAGTCTGGATGATGGTGGAAAGATTGTGGTGGC 3'(SEQ ID NO:24)
P21:5'GCCACCACAATCTTTCCACCATCATCCAGACTTTGGCGATCC 3'(SEQ ID NO:25)
P22:5'CAGCTATGACCATGATTACGAATTCGAGCTCGGTACCCGCAGTA AACGGTTCTGATGC3'(SEQ ID NO:26)
构建方法：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032为模板，分别以引物P19/P20和P21/P22进行PCR扩增，获得上游同源臂片段794bp及下游同源臂片段703bp。再用引物P19/P22进行OVERLAP PCR得到整个同源臂片段1459bp。对扩增的产物进行电泳并采用柱式DNA凝胶回收试剂盒进行纯化，回收的DNA片段与经过双酶切后纯化的pK18mobsacB质粒(购至Addgene公司，分别用Xbal I/BamH I双酶切)用NEBuilder酶(购至NEB公司)50℃连接30min，连接产物转化后长出的单克隆用M13引物经pcr鉴定获得阳性敲除载体pK18-ΔPtsS，将该质粒送测序。该质粒上含有卡那霉素抗性来作为筛选标记。
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。
将测序正确的敲除质粒pK18-ΔPtsS电转化入赖氨酸生产专利菌株YP97158，对培养产生的单菌落通过如下引物(上海英俊公司合成)进行PCR鉴定：
P23:5'TGTCAAAGATGCGTAGAGTCAC 3'(SEQ ID NO:27)
P24:5'GGTTTCATTCGCTTTCCG 3'(SEQ ID NO:28)
上述PCR同时扩增出大小758bp及2249bp的条带的菌株为阳性菌株，只扩增出2249bp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758bp条带的菌株为PtsS基因编码区被敲除的阳性菌株。再次通过P23/P24引物PCR扩增阳性菌株PtsS片段，并连接到PMD19-T载体进行测序，将测序正确的菌株命名为YPL-4-040。
实施例6L-赖氨酸发酵实验
将实施例构建的菌株和原始菌株YP97158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
表1 发酵控制工艺
表2 L-赖氨酸发酵实验结果
结果如表3所示，在谷氨酸棒杆菌中对PtsS基因编码区进行点突变PtsSM162T及过表达，有助于L-赖氨酸产量及转化率的提高，而对基因进行弱化或敲除，不利于L-赖氨酸的积累，同时降低了转化率。
实施例7在谷氨酸生产菌株中引入PtsS基因过表达，或者对PtsS基因编码区进行点突变ptsSM162T及过表达，并进行发酵实验
按照实施例1-5的方法，采用相同的引物和实验条件，以棒杆菌ATCC13869为出发菌，以ATCC 13869的菌为表达菌，获得包含点突变的ptsSM162T的谷氨酸生产工程菌株、基因组上过表达ptsS和ptsSM162T基因的谷氨酸生产工程菌株、质粒上过表达ptsS和ptsSM162T基因的谷氨酸生产工程菌株，和基因组上缺失ptsS基因的谷氨酸生产工程菌株。
将实施例构建的菌株和原始菌株ATCC 13869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4所示的培养基和表5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6所示。
表4 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 |
| KH2PO4 | 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5 发酵控制工艺
表6 L-谷氨酸发酵实验结果
| 菌株 | L-谷氨酸产量(g/l) | 转化率(％) |
| ATCC13869 | 101.0 | 45.8 |
| YPG-007 | 107.5 | 46.4 |
| YPG-008 | 107.9 | 46.8 |
| YPG-009 | 107.2 | 46.3 |
| YPG-010 | 107.6 | 46.7 |
| YPG-011 | 107.8 | 46.2 |
| YPG-012 | 96.5 | 45.2 |
结果如表6所示，在谷氨酸棒杆菌中对PtsS基因编码区进行点突变PtsSM162T和/或过表达，有助于L-谷氨酸产量及转化率的提高，而对基因进行弱化或敲除，不利于L-谷氨酸的积累，同时降低了转化率。
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> 一种产L-氨基酸的重组菌株及其构建方法与应用
<130> CPCN20111190a
<160> 28
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1986
<212> DNA
<213> Corynebacterium glutamicum
<400> 1
atggaccata aggacctcgc gcaacgcatc ctgcgcgaca ttggcggcga agacaacatt 60
gtcgccgccg cacactgtgc aacgcgttta cgcctcgtgc tcaaagacac caaggatgtg 120
gatcgccaaa gtctggatga tgatccagat ctgaaaggca cgtttgaaac gggtggtatg 180
ttccagatca tcgtcgggcc aggcgatgtg gatcatgttt tcaaagaact cgatgacgca 240
acctccaaag acatcgctgt gtccacagag cagctcaaag atgttgtggc taacaacgcc 300
aactggttca gccgtgctgt gaaggtattg gcggacattt tcgtcccgct gattccaatc 360
ttggttggtg gcggtctgct catggctatc aacaatgtgt tggttgcgca ggatctgttc 420
ggtccgcaat cactggtgga gatgttccct cagatcagcg gtgttgctga gatgatcaac 480
ctcatggcat ctgcgccgtt cgcgttcttg ccagtgttgg ttggtttcac cgcaaccaag 540
cgtttcggcg gcaatgagtt cctgggcgcc ggtattggta tggcgatggt gttcccgagc 600
ttggtgaacg gctacgacgt ggccgccacc atggctgcgg gcgaaatgcc aatgtggtcc 660
ctgtttggtt tagatgttgc ccaagccggt taccagggca ccgtgcttcc tgtgctggtg 720
gtttcttgga ttctggcaac gatcgagaag ttcctgcaca agcgactcaa gggcactgca 780
gacttcctga tcactccagt gctgacgttg ctgctcaccg gattccttac attcatcgcc 840
attggcccag caatgcgctg ggtgggcgat gtgctggcac acggtctaca gggactttat 900
gatttcggtg gtccagtcgg cggtctgctc ttcggtctgg tctactcacc aatcgtcatc 960
actggtctgc accagtcctt cccgccaatt gagctggagc tgtttaacca gggtggatcc 1020
ttcatcttcg caacggcatc tatggctaat atcgcccagg gtgcggcatg tttggcagtg 1080
ttcttcctgg cgaagagtga aaagctcaag ggccttgcag gtgcttcagg tgtctccgct 1140
gttcttggta ttacggagcc tgcgatcttc ggtgtgaacc ttcgcctgcg ctggccgttc 1200
ttcatcggta tcggtaccgc agctatcggt ggcgctttga ttgcactctt taatatcaag 1260
gcagttgcgt tgggcgctgc aggtttcttg ggtgttgttt ctattgatgc tccagatatg 1320
gtcatgttct tggtgtgtgc agttgttacc ttcttcatcg cattcggcgc agcgattgct 1380
tatggccttt acttggttcg ccgcaacggc agcattgatc cagatgcaac cgctgctcca 1440
gtgcctgcag gaacgaccaa agccgaagca gaagcacccg cagaattttc aaacgattcc 1500
accatcatcc aggcaccttt gaccggtgaa gctattgcac tgagcagcgt cagcgatgcc 1560
atgtttgcca gcggaaagct tggctcgggc gttgccatcg tcccaaccaa ggggcagtta 1620
gtttctccgg tgagtggaaa gattgtggtg gcattcccat ctggccatgc tttcgcagtt 1680
cgcaccaagg ctgaggatgg ttccaatgtg gatatcttga tgcacattgg tttcgacaca 1740
gtaaacctca acggcacgca ctttaacccg ctgaagaagc agggcgatga agtcaaagca 1800
ggggagctgc tgtgtgaatt cgatattgat gccattaagg ctgcaggtta tgaggtaacc 1860
acgccgattg ttgtttcgaa ttacaagaaa accggacctg taaacactta cggtttgggc 1920
gaaattgaag cgggagccaa cctgctcaac gtcgcaaaga aagaagcggt gccagcaaca 1980
ccataa 1986
<210> 2
<211> 1986
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
atggaccata aggacctcgc gcaacgcatc ctgcgcgaca ttggcggcga agacaacatt 60
gtcgccgccg cacactgtgc aacgcgttta cgcctcgtgc tcaaagacac caaggatgtg 120
gatcgccaaa gtctggatga tgatccagat ctgaaaggca cgtttgaaac gggtggtatg 180
ttccagatca tcgtcgggcc aggcgatgtg gatcatgttt tcaaagaact cgatgacgca 240
acctccaaag acatcgctgt gtccacagag cagctcaaag atgttgtggc taacaacgcc 300
aactggttca gccgtgctgt gaaggtattg gcggacattt tcgtcccgct gattccaatc 360
ttggttggtg gcggtctgct catggctatc aacaatgtgt tggttgcgca ggatctgttc 420
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gatttcggtg gtccagtcgg cggtctgctc ttcggtctgg tctactcacc aatcgtcatc 960
actggtctgc accagtcctt cccgccaatt gagctggagc tgtttaacca gggtggatcc 1020
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gtgcctgcag gaacgaccaa agccgaagca gaagcacccg cagaattttc aaacgattcc 1500
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ccataa 1986
<210> 3
<211> 661
<212> PRT
<213> Corynebacterium glutamicum
<400> 3
Met Asp His Lys Asp Leu Ala Gln Arg Ile Leu Arg Asp Ile Gly Gly
1 5 10 15
Glu Asp Asn Ile Val Ala Ala Ala His Cys Ala Thr Arg Leu Arg Leu
20 25 30
Val Leu Lys Asp Thr Lys Asp Val Asp Arg Gln Ser Leu Asp Asp Asp
35 40 45
Pro Asp Leu Lys Gly Thr Phe Glu Thr Gly Gly Met Phe Gln Ile Ile
50 55 60
Val Gly Pro Gly Asp Val Asp His Val Phe Lys Glu Leu Asp Asp Ala
65 70 75 80
Thr Ser Lys Asp Ile Ala Val Ser Thr Glu Gln Leu Lys Asp Val Val
85 90 95
Ala Asn Asn Ala Asn Trp Phe Ser Arg Ala Val Lys Val Leu Ala Asp
100 105 110
Ile Phe Val Pro Leu Ile Pro Ile Leu Val Gly Gly Gly Leu Leu Met
115 120 125
Ala Ile Asn Asn Val Leu Val Ala Gln Asp Leu Phe Gly Pro Gln Ser
130 135 140
Leu Val Glu Met Phe Pro Gln Ile Ser Gly Val Ala Glu Met Ile Asn
145 150 155 160
Leu Met Ala Ser Ala Pro Phe Ala Phe Leu Pro Val Leu Val Gly Phe
165 170 175
Thr Ala Thr Lys Arg Phe Gly Gly Asn Glu Phe Leu Gly Ala Gly Ile
180 185 190
Gly Met Ala Met Val Phe Pro Ser Leu Val Asn Gly Tyr Asp Val Ala
195 200 205
Ala Thr Met Ala Ala Gly Glu Met Pro Met Trp Ser Leu Phe Gly Leu
210 215 220
Asp Val Ala Gln Ala Gly Tyr Gln Gly Thr Val Leu Pro Val Leu Val
225 230 235 240
Val Ser Trp Ile Leu Ala Thr Ile Glu Lys Phe Leu His Lys Arg Leu
245 250 255
Lys Gly Thr Ala Asp Phe Leu Ile Thr Pro Val Leu Thr Leu Leu Leu
260 265 270
Thr Gly Phe Leu Thr Phe Ile Ala Ile Gly Pro Ala Met Arg Trp Val
275 280 285
Gly Asp Val Leu Ala His Gly Leu Gln Gly Leu Tyr Asp Phe Gly Gly
290 295 300
Pro Val Gly Gly Leu Leu Phe Gly Leu Val Tyr Ser Pro Ile Val Ile
305 310 315 320
Thr Gly Leu His Gln Ser Phe Pro Pro Ile Glu Leu Glu Leu Phe Asn
325 330 335
Gln Gly Gly Ser Phe Ile Phe Ala Thr Ala Ser Met Ala Asn Ile Ala
340 345 350
Gln Gly Ala Ala Cys Leu Ala Val Phe Phe Leu Ala Lys Ser Glu Lys
355 360 365
Leu Lys Gly Leu Ala Gly Ala Ser Gly Val Ser Ala Val Leu Gly Ile
370 375 380
Thr Glu Pro Ala Ile Phe Gly Val Asn Leu Arg Leu Arg Trp Pro Phe
385 390 395 400
Phe Ile Gly Ile Gly Thr Ala Ala Ile Gly Gly Ala Leu Ile Ala Leu
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Phe Asn Ile Lys Ala Val Ala Leu Gly Ala Ala Gly Phe Leu Gly Val
420 425 430
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Val Thr Phe Phe Ile Ala Phe Gly Ala Ala Ile Ala Tyr Gly Leu Tyr
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Leu Val Arg Arg Asn Gly Ser Ile Asp Pro Asp Ala Thr Ala Ala Pro
465 470 475 480
Val Pro Ala Gly Thr Thr Lys Ala Glu Ala Glu Ala Pro Ala Glu Phe
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Ser Asn Asp Ser Thr Ile Ile Gln Ala Pro Leu Thr Gly Glu Ala Ile
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Ala Leu Ser Ser Val Ser Asp Ala Met Phe Ala Ser Gly Lys Leu Gly
515 520 525
Ser Gly Val Ala Ile Val Pro Thr Lys Gly Gln Leu Val Ser Pro Val
530 535 540
Ser Gly Lys Ile Val Val Ala Phe Pro Ser Gly His Ala Phe Ala Val
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<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 4
Met Asp His Lys Asp Leu Ala Gln Arg Ile Leu Arg Asp Ile Gly Gly
1 5 10 15
Glu Asp Asn Ile Val Ala Ala Ala His Cys Ala Thr Arg Leu Arg Leu
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Pro Asp Leu Lys Gly Thr Phe Glu Thr Gly Gly Met Phe Gln Ile Ile
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370 375 380
Thr Glu Pro Ala Ile Phe Gly Val Asn Leu Arg Leu Arg Trp Pro Phe
385 390 395 400
Phe Ile Gly Ile Gly Thr Ala Ala Ile Gly Gly Ala Leu Ile Ala Leu
405 410 415
Phe Asn Ile Lys Ala Val Ala Leu Gly Ala Ala Gly Phe Leu Gly Val
420 425 430
Val Ser Ile Asp Ala Pro Asp Met Val Met Phe Leu Val Cys Ala Val
435 440 445
Val Thr Phe Phe Ile Ala Phe Gly Ala Ala Ile Ala Tyr Gly Leu Tyr
450 455 460
Leu Val Arg Arg Asn Gly Ser Ile Asp Pro Asp Ala Thr Ala Ala Pro
465 470 475 480
Val Pro Ala Gly Thr Thr Lys Ala Glu Ala Glu Ala Pro Ala Glu Phe
485 490 495
Ser Asn Asp Ser Thr Ile Ile Gln Ala Pro Leu Thr Gly Glu Ala Ile
500 505 510
Ala Leu Ser Ser Val Ser Asp Ala Met Phe Ala Ser Gly Lys Leu Gly
515 520 525
Ser Gly Val Ala Ile Val Pro Thr Lys Gly Gln Leu Val Ser Pro Val
530 535 540
Ser Gly Lys Ile Val Val Ala Phe Pro Ser Gly His Ala Phe Ala Val
545 550 555 560
Arg Thr Lys Ala Glu Asp Gly Ser Asn Val Asp Ile Leu Met His Ile
565 570 575
Gly Phe Asp Thr Val Asn Leu Asn Gly Thr His Phe Asn Pro Leu Lys
580 585 590
Lys Gln Gly Asp Glu Val Lys Ala Gly Glu Leu Leu Cys Glu Phe Asp
595 600 605
Ile Asp Ala Ile Lys Ala Ala Gly Tyr Glu Val Thr Thr Pro Ile Val
610 615 620
Val Ser Asn Tyr Lys Lys Thr Gly Pro Val Asn Thr Tyr Gly Leu Gly
625 630 635 640
Glu Ile Glu Ala Gly Ala Asn Leu Leu Asn Val Ala Lys Lys Glu Ala
645 650 655
Val Pro Ala Thr Pro
660
<210> 5
<211> 54
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctaggaca cctgaagcac ctgc 54
<210> 6
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
gagatgatca acctcacggc atctgcgc 28
<210> 7
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
gcgcagatgc cgtgaggttg atcatctc 28
<210> 8
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 8
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtacccga tggacaggtt tcattcgc 58
<210> 9
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 9
ccacattggc atttcgcc 18
<210> 10
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 10
cgctgattcc aatcttgg 18
<210> 11
<211> 55
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 11
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctagaatg cgttctggac tgagg 55
<210> 12
<211> 40
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 12
gtgactctac gcatctttga cagtgcaccg agaacagatg 40
<210> 13
<211> 40
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 13
catctgttct cggtgcactg tcaaagatgc gtagagtcac 40
<210> 14
<211> 49
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 14
cttgatttaa ttgcgccatc tgattctggg tctgtggatc gtggtggtg 49
<210> 15
<211> 49
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 15
caccaccacg atccacagac ccagaatcag atggcgcaat taaatcaag 49
<210> 16
<211> 60
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 16
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtacccgc tatgacacct tcaacggatc 60
<210> 17
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 17
tccaaggaag atacacgcc 19
<210> 18
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 18
gtggaaagat tgtggtggc 19
<210> 19
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 19
catccagact ttggcgatc 19
<210> 20
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 20
cgttggaatc ttgcgttg 18
<210> 21
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 21
gcttgcatgc ctgcaggtcg actctagagg atcccctgtc aaagatgcgt agagtcac 58
<210> 22
<211> 54
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 22
atcaggctga aaatcttctc tcatccgcca aaacgtctgt ggatcgtggt ggtg 54
<210> 23
<211> 55
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 23
cagtgccaag cttgcatgcc tgcaggtcga ctctaggccg ttatcaatca agcgc 55
<210> 24
<211> 38
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 24
cgccaaagtc tggatgatgg tggaaagatt gtggtggc 38
<210> 25
<211> 42
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 25
gccaccacaa tctttccacc atcatccaga ctttggcgat cc 42
<210> 26
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 26
cagctatgac catgattacg aattcgagct cggtacccgc agtaaacggt tctgatgc 58
<210> 27
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 27
tgtcaaagat gcgtagagtc ac 22
<210> 28
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 28
ggtttcattc gctttccg 18
Claims (10)
1.一种生成L-赖氨酸或L-谷氨酸的谷氨酸棒杆菌，其特征在于，其具有编码氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示的蛋白的多核苷酸的表达；或者具有编码氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示的蛋白的多核苷酸的增强的表达。
2.如权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌，其特征在于，所述编码氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示的蛋白的多核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。
3.如权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌，其特征在于，所述谷氨酸棒杆菌的保藏编号为CGMCC No.12856。
4.如权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌，其特征在于，所述谷氨酸棒杆菌的保藏编号为ATCC 13869。
5.一种多核苷酸，其特征在于，其编码氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示的蛋白。
6.如权利要求5所述的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸的核苷酸序列如SEQ IDNO:2所示。
7.一种蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
8.一种重组载体，其特征在于，包含权利要求5-6任一项所述的多核苷酸。
9.一种重组谷氨酸棒杆菌，其特征在于，包含权利要求5-6任一项所述的多核苷酸。
10.一种生产L-赖氨酸或L-谷氨酸的方法，所述方法包括：培养权利要求1-3任一项所述的谷氨酸棒杆菌，并从培养物中回收L-赖氨酸或者L-谷氨酸。
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| CN110669708A (zh) * | 2019-07-11 | 2020-01-10 | 北京化工大学 | 合成n-乙酰氨基葡萄糖的基因工程菌及其应用 |
-
2021
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Patent Citations (4)
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