本公开内容涉及具有O‑磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的新型多肽、编码该多肽的多核苷酸、表达该多肽的微生物、使用该微生物生产OPS的方法、和用于生产半胱氨酸或其衍生物的方法，其包括使由其生产的O‑磷酸丝氨酸与硫化物在O‑磷酸丝氨酸硫化氢解酶(OPSS)或表达其的微生物的存在下反应。
A new variant of O phosphoserine output protein and using method of production of O phosphoserine, cysteine and theirderivatives
The disclosure relates to a O phosphoserine (OPS) output active new polypeptides, polynucleotides encoding the polypeptides, expression of the polypeptide, the use of microbial microbial production of OPS method, and used for the production of cysteine or its derivative method, comprising the O phosphoserine and sulfide production by the enzyme in solution O phosphoserine hydrogen sulfide (OPSS) or the expression of its microbial reactions in the presence of.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】O-磷酸丝氨酸输出蛋白的新型变体和使用其生产O-磷酸丝氨酸、半胱氨酸和其衍生物的方法
本公开内容涉及具有输出O-磷酸丝氨酸(OPS)——L-半胱氨酸的前体——的活性的新型修饰的多肽、编码该多肽的多核苷酸、表达该多肽的产O-磷酸丝氨酸微生物、使用该微生物生产O-磷酸丝氨酸的方法、和用于生产半胱氨酸或其衍生物的方法，其包括在O-磷酸丝氨酸硫化氢解酶(OPSS)或表达其的微生物的存在下使由上述方法生产的O-磷酸丝氨酸与硫化物反应。
技术介绍
L-半胱氨酸是一种在所有活的生物体中的硫代谢中起重要作用的氨基酸，不仅被用于合成生物蛋白，比如毛发角蛋白、谷胱甘肽、生物素、甲硫氨酸以及其它含硫代谢物，而且被用作辅酶A生物合成的前体。使用微生物生产L-半胱氨酸的已知方法包括：1)使用微生物将D，L-2-氨基噻唑啉-4-羧酸(D，L-ATC)生物转化为L-半胱氨酸的方法，2)使用大肠杆菌通过直接发酵生产L-半胱氨酸的方法(EP0885962B；WadaM和TakagiH，Appl.Microbiol.Biochem.，73：48-54，2006)，和3)使用微生物通过发酵生产O-磷酸丝氨酸，并且通过使O-磷酸丝氨酸与硫化物在O-磷酸丝氨酸硫化氢解酶的催化作用下反应而将O-磷酸丝氨酸转化为L-半胱氨酸的方法(韩国专利号1381048)。具体而言，对于通过方法3)以高产量生产半胱氨酸而言，前体O-磷酸丝氨酸应当以过量生产。就此而言，本专利技术人已经进行了大量的努力来发现可以平稳地从细胞输出在产O-磷酸丝氨酸微生物中产生的O-磷酸丝氨酸的适合的输出因子。具体地，本专利技术人已经发现RhtB变体为具有O-磷酸丝氨酸-输出活性的蛋白质(韩国专利申请公布号10-2014-0133751)和新型O-磷酸丝氨酸-输出蛋白(韩国专利申请公布号10-2014-0133754)，并且已经确认当这些蛋白质在产O-磷酸丝氨酸微生物中活化时，O-磷酸丝氨酸浓度增加。
技术实现思路
技术问题在这些情况下，本专利技术人已经进行了努力来发现可以增加O-磷酸丝氨酸生产的具有提高的O-磷酸丝氨酸-输出活性的O-磷酸丝氨酸-输出蛋白，并且开发了其变体，结果，已经成功的开发了可以有效地从产O-磷酸丝氨酸微生物输出O-磷酸丝氨酸的O-磷酸丝氨酸-输出蛋白变体，从而完成本公开内容。技术方案因此，本公开内容的目标是提供具有O-磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的多肽。本公开内容的另一目标是提供编码该多肽的多核苷酸。本公开内容的仍另一目标是提供埃希氏杆菌属(genusEscherichia)的表达该多肽的产O-磷酸丝氨酸微生物。本公开内容的仍另一目标是提供用于生产O-磷酸丝氨酸的方法，其包括培养生产O-磷酸丝氨酸的微生物。本公开内容的仍另一目标是提供用于生产半胱氨酸或其衍生物的方法，其包括在O-磷酸丝氨酸硫化氢解酶或表达其的微生物的存在下使上面生产的O-磷酸丝氨酸与硫化物反应。专利技术的有益效果由选自本公开内容的SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示的新型修饰的多肽具有卓越的OPS-输出活性。因此，当本公开内容的新型多肽被应用至生产OPS的微生物时，其可以导致高产率的OPS生产，并且还可以导致通过其有效地生产L-半胱氨酸。最佳模式为了实现上述目标，在下面详细描述了本公开内容。在一方面，本公开内容涉及具有O-磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的多肽，其由选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示。在另一方面，本公开内容涉及由选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示的多肽用于输出O-磷酸丝氨酸的应用。如本文所使用的，术语“O-磷酸丝氨酸”(在下文中称“OPS”)指的是用作许多蛋白质的组成成分的丝氨酸的磷酸酯。具体地，OPS是L-半胱氨酸的前体并且可以通过与硫化物在OPS硫化氢解酶(在下文中称“OPSS”)的催化作用下反应而转化为半胱氨酸。如本文所使用的，术语“具有OPS-输出活性的多肽”指的是具有将细胞中的OPS输出至细胞外的活性的膜蛋白，并且具体地，其可以指源自大肠杆菌的膜蛋白。具有OPS-输出活性的本公开内容的多肽可以是YhhS主要协助转运蛋白超家族(majorfacilitatorsuperfamily)(MFS)转运蛋白或其变体。具体地，该多肽可以是YhhSMFS转运蛋白的变体，其与野生型YhhSMFS转运蛋白的活性相比展示提高的活性，所述YhhSMFS转运蛋白已经被鉴定为在大肠杆菌中具有OPS-输出活性的蛋白质，其中生长抑制在过量OPS存在的情况下被解除。具体地，多肽可以由选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示，并且可以非限制性地包括与上述序列具有至少70％、具体地至少80％、更具体地至少90％、和甚至更具体地至少95％的序列同源性的膜蛋白，只要它们具有与多肽的OPS-输出活性基本上相同或等同的OPS-输出活性。另外地，显而易见的是，其中部分序列缺失、修饰、置换或插入的多肽变体应当包括在本公开内容的范围内，只要它们是具有这些同源性和OPS-输出活性的氨基酸序列。如本文所使用的，术语“同源性”指的是与给定多肽序列或多核苷酸序列——其可以享有或可以不享有共同的进化起源——的同一性或等价性的程度，并且可以被指示为百分比。如本文所使用的，与给定多肽序列或多核苷酸序列具有相同或相似活性的同源序列可以根据“％同源性”表示。％同源性可以使用用于计算参数比如分数、同一性和相似性的标准软件——具体地BLAST2.0——确认，或者经由限定的严格条件下的DNA杂交实验通过比较序列确认，并且限定的严格杂交条件可以通过本领域技术人员已知的方法确定(例如，Sambrook等，1989，下文)。在本公开内容的示例性实施方式中，当两个不同的氨基酸序列对于给定长度的氨基酸序列具有至少21％的多肽序列匹配(具体地，至少大约50％，并且具体而言，大约75％、90％、95％、96％、97％或99％)时，它们“基本上相同”。在仍另一方面，本公开内容提供了编码具有O-磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的多肽的多核苷酸，即，编码YhhSMFS转运蛋白多肽变体的多核苷酸。具体地，本公开内容提供了编码具有O-磷酸丝氨酸输出活性的多肽的多核苷酸，所述多肽由选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示。OPS、YhhSMFS转运蛋白等与上面描述的相同。如本文所使用的，术语“多核苷酸”指的是核苷酸的聚合物，其中核苷酸单元以长链状方式通过共价键连接，并且其通常指的是具有某一最小长度的DNA或RNA链。具有OPS-输出活性的多肽的多核苷酸序列可以包括编码选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列的多核苷酸序列。基于遗传密码简并性，考虑到生物体表达多肽偏好的密码子，可以在不改变多肽的氨基酸序列的范围内，在编码区上进行对多核苷酸的各种修饰。多核苷酸序列可以包括，例如，选自SEQIDNO：2、SEQIDNO：4和SEQIDNO：6的多核苷酸序列。另外地，多核苷酸序列可以包括与上述序列——其编码基本上具有OPS-输出活性的多肽——具有70％或本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有O‑磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的多肽，其由选自SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：3和SEQ ID NO：5的氨基酸序列表示。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 KR 10-2015-01291271.具有O-磷酸丝氨酸(OPS)输出活性的多肽，其由选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：3和SEQIDNO：5的氨基酸序列表示。2.多核苷酸，其编码权利要求1所述的多肽。3.根据权利要求2所述的多核苷酸，其中所述多核苷酸由选自SEQIDNO：2、SEQIDNO：4和SEQIDNO：6的核苷酸序列表示。4.生产O-磷酸丝氨酸的埃希氏杆菌属的微生物，其中所述微生物表达权利要求1所述的多肽。5.根据权利要求4所述的微生物，其中磷酸丝氨酸磷酸酶(SerB)的活性与其内源活性相比被进一步减弱。6.根据权利要求4所述的微生物，...
【专利技术属性】
技术研发人员：金率，姜旻景，柳寅和，金宗贤，金蕙园，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR
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