本发明专利技术公开一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法，所述方法为在辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5‑脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，从而降低或消除所述副产物D的积累，所述生产菌株SZ的分类命名为类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO. 12177。本发明专利技术还公开了一种辅酶Q10高产菌株SF及其应用，所述高产菌株SF的分类命名为类球红细菌，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO. 12178。该高产菌株SF是在生产菌株SZ中表达编码5‑脱甲氧基泛醇羟化酶的基因而得，应用该高产菌株SF生产辅酶Q10产量达2g/L以上，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及现代生物学
，具体地涉及一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法、辅酶Q10高产菌株及其应用。
技术介绍
辅酶Q10(Coenzyme Q10，CoQ10)，化学名称为：2，3-二甲氧基-5-甲基6-癸异戊烯基苯醌，分子式为C59H90O4，相对分子量为863，熔点为48-50℃，在室温下呈橙黄色结晶物，无臭无味。易溶于氯仿、苯、四氯化碳,溶于丙酮、石油醚及乙醚，微溶于乙醇，不溶于水和甲醇。在光照下易分解成微红色，对温度和湿度较稳定。辅酶Q10是一种脂溶性醌类化台物，最早于1957年被发现，由于在人体器官中的存在以及在生理等方面的重要功能，是人体细胞呼吸链的组成部分，参与细胞的能量代谢。同时它也是一种重要的抗氧化剂，保护线粒体膜蛋白以及DNA免受自由基的氧化损伤。长久以来它被用作营养保健品。同时它被认为可以用来治疗帕克森氏病和心血管疾病(Lieberman,A et al(2005)11:8)。目前辅酶Q10的生产方法主要有3种：动植物组织提取法、化学合成法、微生物发酵法。三种方法各有优缺点，动植物组织提取法由于原料供应周期与来源受产地等问题而制约了辅酶Q10的规模化生产。目前研究较多的化学合成法是半合成法，但该方法生产程序复杂且产物为顺反异构体，不利于人体吸收。发酵法生产辅酶Q10生长周期短生物活性高，是近几年研究的热点。目前，较成功的大规模辅酶Q10生产都是通过发酵法实现的。在中国，辅酶Q10的工业生产是经过类球红细菌发酵、提取和纯化得到的，所用的类球红细菌是经过长期的化学诱变等传统育种方法获得的。在工业生产中，现有的类球红细菌菌种在产生大量的辅酶Q10的同时，还产生一定量(占3％左右)的副产物D，而商品化的辅酶Q10产品的纯度要求在99％以上，因此副产物D必须从最终的辅酶Q10产品中除去。然而，在辅酶Q10的提取和纯化过程中，因为辅酶Q10和副产物D的物理性质很相似，将副产物D和辅酶Q10分离开来很难。需要较高的生产成本来制备纯度在99％以上辅酶Q10产品。其中，辅酶Q10的结构式为副产物D的结构式为现代生物学技术，如合成生物学，基因工程，蛋白质工程，代谢工程等等已被应用于育种工作来改良微生物来满足人类的需求，例如(1)提高微生物发酵产品的产量(Leja,K,et al BioTechnologia 92(2011)345-351)，(2)除去发酵产品中的杂质，如多拉克丁生产菌中去除副产品CHC-B2(Stuuzman-Engwall et al Metabolic engineering 7(2005)27-37)，(3)开发合成新的产品，如在重组的大肠杆菌中生产脂肪醇(US8999686)和生物燃油(EP2157170)等等。对目标微生物菌株建立一套DNA转化技术是对该微生物菌实施现代生物学育种该微生物的先决条件。在对经过传统育种得来的、用于工业发酵的微生物进行现代生物学育种时，常常遇到的问题之一就是常规的、针对野生型菌种的DNA转化技术对那些传统育种(如化学、辐射诱变)获得的高产菌种没有效应，因而不能对相应的微生物实施基因工程操作，例如基因表达、基因铐除等等。产辅酶Q10的类球红细菌野生型菌株一般可以通过接合和电击的方法来进行DNA转化(Piekarski,T.et al BMC Microbiology(2009)9:265)，然而在实践中从大肠杆菌中提取的DNA用上述两种方法辅酶Q10生产菌株不能获得任何转化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法。为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法，其中，所述辅酶Q10的结构式为所述副产物D的结构式为所述方法为在辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，从而降低或消除所述副产物D的积累，所述生产菌株SZ的分类命名为类球红细菌Rhodobacter sphaeroides，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO.12177。进一步地，所述5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因来自大肠杆菌或类球红细菌。更进一步地，所述5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因经过蛋白酶工程改造，含有一个氨基酸以上的突变。本专利技术同时还提供一种辅酶Q10高产菌株SF及应用该高产菌株SF生产辅酶Q10的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种辅酶Q10高产菌株SF，所述高产菌株SF的分类命名为类球红细菌Rhodobacter sphaeroides，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO.12178。本专利技术采用的另一技术方案是：一种如上述辅酶Q10高产菌株SF的制备方法，所述制备方法为在所述辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，获得所述辅酶Q10高产菌株SF。本专利技术采用的另一技术方案是：如上述高产菌株SF用于生产辅酶Q10的应用。本专利技术采用的又一技术方案是：一种辅酶Q10的生产方法，所述方法为通过发酵如上述高产菌株SF获得辅酶Q10。进一步地，所述方法为：所述高产菌株SF在种子培养基培养后，以1～20％的接种量接种发酵培养基，在28～35℃下，发酵培养90h后得到含有辅酶Q10的发酵液。为了进一步提高辅酶Q10的产率，对发酵过程进行优化，发酵24h后，添加0.1～1mmol/L的诱导剂IPTG。优选地，诱导剂IPTG的浓度为0.1-0.5mmol/L。更进一步地，所述种子培养基为酵母粉1.0-10.0g/L，磷酸氢二钾0.1-2.5g/L，磷酸二氢钾0.1-2.5g/L，硫酸镁1.0-5.0g/L，硫酸亚铁0.1-1g/L，氯化钠0-5.0g/L，硫酸铵1.5-3.5g/L，谷氨酸钠0.5-3.0g/L，玉米浆干粉0.5-3.0g/L，葡萄糖5-20g/L，调节pH至6.50-7.30。更进一步地，所述发酵培养基为玉米浆干粉1.0-15g/L，谷氨酸钠1.0-15g/L，硫酸铵1.0-15g/L，氯化钠1-10g/L，磷酸二氢钾0.5-6.0g/L，硫酸镁5-60g/L，碳酸钙0-5g/L，葡萄糖0-40g/L，七水硫酸亚铁0-5g/L，氯化钙0-1.0g/L，硫酸锰0-1.0g/L，调节pH至7.10-7.20。根据本专利技术的一个具体实施方式，所述方法为：所述高产菌株SF在种子培养基培养后，以1～20％的接种量接种摇瓶发酵培养基，在28～35℃下，发酵培养96h后得到含有辅酶Q10的发酵液。进一步地，所述种子培养基为酵母粉1.0-10.0g/L，磷酸氢二钾0.1-2.5g/L，磷酸二氢钾0.1-2.5g/L，硫酸镁1.0-5.0g/L，硫酸亚铁0.1-1g/L，氯化钠1.5-5.0g/L，硫酸铵1.5-3.5g/L，谷氨酸钠0.5-3.0g/L，玉米浆干粉0.5-3.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法，其中，所述辅酶Q10的结构式为所述副产物D的结构式为其特征在于：所述方法为在辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5‑脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，从而降低或消除所述副产物D的积累，所述生产菌株SZ的分类命名为类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO.12177。
【技术特征摘要】
1.一种在辅酶Q10生产菌株SZ中降低或消除副产物D的方法，其中，所述辅酶Q10的结构式为所述副产物D的结构式为其特征在于：所述方法为在辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，从而降低或消除所述副产物D的积累，所述生产菌株SZ的分类命名为类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO.12177。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因来自大肠杆菌或类球红细菌。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因经过蛋白酶工程改造，含有一个氨基酸以上的突变。4.一种辅酶Q10高产菌株SF，所述高产菌株SF的分类命名为类球红细菌，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年3月4日，保藏编号为CGMCC NO.12178。5.一种如权利要求4所述辅酶Q10高产菌株SF的制备方法，其特征在于：所述制备方法为在所述辅酶Q10生产菌株SZ中表达编码5-脱甲氧基泛醇羟化酶的基因，获得所述辅酶Q10高产菌株SF。6.如权利要求4所述的高产菌株SF用于生产辅...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡志浩，王庆军，范俊英，张瑞萍，韩祎君，王欣彤，施明雨，王绪州，
申请(专利权)人：苏州华赛生物工程技术有限公司，神舟生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。