L-组氨酸产生能力增强的微生物和用其产生组氨酸的方法技术

本发明专利技术涉及L

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】L
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组氨酸产生能力增强的微生物和用其产生组氨酸的方法


[0001]本专利技术涉及L
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组氨酸产生能力增强的微生物和用其产生组氨酸的方法。

技术介绍

[0002]L
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组氨酸是20种标准氨基酸中的一种，从营养的角度来看，其中大多数并非成人所需，但将它归类为成长中儿童的必需氨基酸。此外，L
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组氨酸参与重要的生理过程，如抗氧化、免疫调节等，因此用于医疗行业，如治疗胃溃疡的药物、心血管药物的原料、氨基酸输液制备物等。
[0003]组氨酸主要见于血红蛋白中，主要用血粉为原料通过蛋白质水解提取法生产。但是，它也存在着如效率低、环境污染等的缺点。另一方面，L
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组氨酸可以通过微生物发酵生产，但尚未实现大规模工业化。这是因为L
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组氨酸的生物合成与核苷酸合成前体(即PRPP)竞争，并且具有需要高能量的复杂生物合成过程和调节机制。
[0004]发酵方法中使用的微生物的L
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组氨酸产生能力已通过诱变和突变体选择方法以及通过基因修饰调节菌株代谢的方法得到改善。最近，已知利用微生物产生组氨酸是通过几个步骤从PRPP生物合成完成的。然而，ATP磷酸核糖转移酶是参与组氨酸生物合成的第一种酶，其最终产物，即组氨酸或其衍生物具有反馈抑制作用，这是L
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组氨酸工业化大规模生产中的一个问题(国际专利公开号WO 2014
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029376)。由于这一复杂的生物合成过程和调节机制，需要从涉及微生物代谢的多个角度进行研究，以便通过微生物培养产生L
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组氨酸。
[0005]为了开发可通过输入从细胞输出的甘氨酸来利用甘氨酸的微生物，本专利技术人引入了衍生自产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)的甘氨酸转运蛋白cycA，结果他们完成了以高产率产生L
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组氨酸的微生物。
[0006]专利技术概述
[0007]本公开的一个目的是提供用于产生L
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组氨酸的棒杆菌属(Corynebacterium)微生物，该微生物具有增强的甘氨酸转运蛋白活性。
[0008]本公开的另一个目的是提供用于产生L
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组氨酸的组合物，该组合物包含本公开的微生物。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供产生L
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组氨酸的方法，该方法包括培养本公开的微生物的步骤。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供甘氨酸转运蛋白活性增强的棒杆菌属微生物在产生L
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组氨酸中的用途。
[0011]专利技术详述
[0012]本公开将详细描述如下。同时，本公开中公开的每个描述和实施方案也可以应用于其他描述和实施方案。也就是说，本公开中公开的多种要素的所有组合都落在本公开的范围之内。此外，本公开的范围不受限于下述具体描述。
[0013]此外，本领域技术人员将认识到或能够仅用常规实验确定本文所述公开的具体实施方案的许多等同物。此外，这些等同物应解释为落在本公开的范围之内。
[0014]本专利技术的一个方面提供用于产生L
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组氨酸的棒杆菌属微生物，该微生物具有增强的甘氨酸转运蛋白活性。
[0015]本文所用的术语“甘氨酸转运蛋白”可包括能够将甘氨酸引入细胞的任何蛋白质，具体而言，它可以是D
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丝氨酸/D
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丙氨酸/甘氨酸转运蛋白。甘氨酸转运蛋白可与D
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丝氨酸/D
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丙氨酸/甘氨酸转运蛋白或用于甘氨酸摄取的蛋白质互换使用。
[0016]“D
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丝氨酸/D
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丙氨酸/甘氨酸转运蛋白”是一种可以参与所有丝氨酸、丙氨酸和甘氨酸转运的蛋白质，其信息可通过在已知数据库(如NCBI Genbank等)中搜索D
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丝氨酸/D
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丙氨酸/甘氨酸转运蛋白序列获得。具体而言，该转运蛋白可以是CycA或AapA，更具体而言，是CycA蛋白，但不限于此。
[0017]本文所用的术语“CycA蛋白”指参与丝氨酸、丙氨酸和甘氨酸摄取的蛋白质。CycA蛋白由cycA基因编码，已知cycA基因存在于微生物中，如大肠杆菌(Escherichia coli)、肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)、牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)、肠沙门氏菌(Salmonella enterica)、解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)、产氨棒杆菌等。
[0018]对于本公开的目的，本公开的CycA蛋白可以包括任何蛋白质，只要它可以增强组氨酸产生能力。具体而言，CycA蛋白可衍生自棒杆菌属或埃希氏菌属(Escherichia)的微生物，更具体而言，衍生自产氨棒杆菌，但不限于此。产氨棒杆菌与产氨短杆菌(Brevibacterium ammoniagenes)是同一物种，并与停滞棒杆菌(Corynebacterium stationis)和停滞短杆菌(Brevibacterium stationis)归类在同一分类单元(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60:874
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879)。此外，产氨短杆菌已更名为停滞棒杆菌。
[0019]因此，本文所用的术语产氨棒杆菌、产氨短杆菌、停滞棒杆菌和停滞短杆菌可以互换使用。
[0020]本公开的CycA蛋白可以包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或与之具有70％或以上同源性或同一性的氨基酸序列。
[0021]具体而言，CycA蛋白可包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或与SEQ ID NO:1的氨基酸序列具有至少70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％同源性或同一性的氨基酸序列。此外，显而易见的是，其中部分序列缺失、修饰、取代或添加的任何氨基酸序列也可以落在本公开的范围之内，只要该氨基酸序列具有这样的同源性或同一性，并且表现出与上述蛋白质的功效对应的功效。
[0022]此外，可从已知基因序列制备的探针，例如，由多核苷酸编码的任何多肽，所述多核苷酸可在严格条件下与互补于全部或部分核苷酸序列的序列杂交，以编码该多肽，所述多肽可非限制性地包括具有丝氨酸、丙氨酸和甘氨酸摄取活性的多肽。
[0023]换言之，虽然在本公开中描述为“包含通过具体序列号描述的氨基酸序列的蛋白质或多肽”、“由通过具体序列号描述的氨基酸序列组成的蛋白质或多肽”或“具有通过具体序列号描述的氨基酸序列的蛋白质或多肽”，但显而易见的是，任何具有其中部分序列缺失、修饰、取代、保守取代或添加的氨基酸序列的蛋白质都可用于本公开中，只要它具有与由相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于产生L
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组氨酸的棒杆菌属(Corynebacterium)微生物，该微生物具有增强的甘氨酸转运蛋白活性。2.根据权利要求1所述的微生物，其中甘氨酸转运蛋白衍生自产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)。3.根据权利要求1所述的微生物，其中甘氨酸转运蛋白是CycA蛋白。4.根据权利要求1所述的微生物，其中甘氨酸转运蛋白包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或与其具有90％或以上序列同源性的氨基酸序列。5.根据权利要求1所述的微生物，其中进一步增强甘氨酸切割蛋白的活性。6.根据权利要求1所述的微生物，其中甘氨酸切割蛋白是选自GcvP、GcvT、GcvH、LipB和LipA的一种或多种蛋白质。7.根据权利要求6所述的微生物，其中甘氨酸切割蛋白衍生自产氨棒杆菌。8.根据权利要求6所述的微生物，其中GcvP包含SEQ ID NO:26的氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兰，权娜罗，徐昌一，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：