与L-谷氨酸产量相关的蛋白及其相关生物材料和应用制造技术

本发明专利技术公开了与L

【技术实现步骤摘要】
与L
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谷氨酸产量相关的蛋白及其相关生物材料和应用


[0001]本专利技术涉及与L
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谷氨酸产量相关的蛋白及其相关生物材料和应用。

技术介绍

[0002]L
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谷氨酸是一种酸性氨基酸，其在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。医学上，L
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谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷和改善儿童智力发育。食品工业上，L
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谷氨酸主要作为味精用于增鲜。
[0003]通常，通过使用具有产生L
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谷氨酸的能力的棒状杆菌型细菌(coryneform bacterium)，例如属于短杆菌属(Brevibacterium)或棒杆菌属(Corynebacterium)的细菌的发酵方法以工业规模生产L
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谷氨酸。为此，已经使用从自然界分离的菌株或它们的人工突变体。
[0004]L
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谷氨酸是由微生物细胞内柠檬酸循环的中间产物α
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酮戊二酸通过生物合成而来的。由α
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酮戊二酸通过铵离子的同化作用来形成L
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谷氨酸的生物合成途径有两条。其中一条途径是在有高浓度的铵离子存在的情况下，通过谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase，GDH)的催化来合成L
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谷氨酸。另一条途径(GS/GOGAT途径)是由谷氨酰胺合成酶及谷氨酰胺
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酮戊二酸氨基转移酶来合成L
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谷氨酸。谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase，GS)催化L
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谷氨酸和铵离子转化为谷氨酰胺的反应；谷氨酰胺
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酮戊二酸氨基转移酶(glutamine
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oxoglutaric acid amino transferase，也称“谷氨酸合成酶”(glutamate synthase，GOGAT)催化L
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谷氨酸合成反应，在该反应中，由已经由GS合成的一分子的谷氨酰胺和一分子的α
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酮戊二酸分子合成两分子的L
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谷氨酸。
[0005]对发酵法生产L
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氨基酸的改进可以涉及发酵技术如搅拌和供应氧气或涉及营养培养基的组成，例如发酵过程中的糖浓度；或涉及将发酵液加工成合适的产品形式，例如通过干燥和造粒发酵液或离子交换色谱；或可以涉及相关微生物本身的固有性能性质。
[0006]用于改善这些微生物的性能性质的方法包括诱变、突变体的选择和筛选。以这种方式获得的菌株对抗代谢物具有抗性或对于具有调节重要性的代谢物是营养缺陷型并产生L
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氨基酸等。
[0007]虽然已有大量方法可以提高L
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谷氨酸的生产能力，但是为了满足日益增加的需求，仍需要发展生产L
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谷氨酸的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是如何调控微生物L
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谷氨酸产量，如谷氨酸棒状杆菌L
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谷氨酸产量。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供了蛋白质：
[0010]本专利技术所提供的蛋白质如下任一种蛋白质
[0011]A1)氨基酸序列是序列4所示的蛋白质；
[0012]A2)将A1)的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)
所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控L谷氨酸生物合成能力的蛋白质；
[0013]A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。
[0014]A2)所述蛋白质为氨基酸序列是序列2所示的蛋白质。
[0015]上述蛋白质命名为BBD29_05105
A21C
蛋白质，来源于谷氨酸棒杆菌。
[0016]上述序列2所示的蛋白质可为如下任一种：
[0017]G1)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；
[0018]G2)将G1)的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控L谷氨酸生物合成能力的蛋白质；
[0019]G3)在G1)或G2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。
[0020]上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein
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tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
[0021]上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。
[0022]上述蛋白质中，所述80％以上的同一性可为至少81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。
[0023]上述蛋白质中，序列4(SEQ ID No.4)由个423个氨基酸残基组成。
[0024]BBD29_05105
A21C
蛋白质(SEQ ID No.4)是由BBD29_05105蛋白质(SEQ ID No.2)第21位丙氨酸(A)突变为半胱氨酸(C)而来。突变后的BBD29_05105
A21C
蛋白质(SEQ ID No.4)其活性更强。
[0025]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了与所述蛋白质相关的生物材料。
[0026]本专利技术所提供的生物材料可为下述任一种：
[0027]F1)、编码所述蛋白质的核酸分子；
[0028]F2)、含有F1)所述核酸分子的表达盒；
[0029]F3)、含有F1)所述核酸分子的重组载体、或含有F2)所述表达盒的重组载体；
[0030]F4)、含有F1)所述核酸分子的重组微生物、或含有F2)所述表达盒的重组微生物、或含有F3)所述重组载体的重组微生物。
[0031]上述生物材料中，F1)所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如gRNA、mRNA、siRNA、shRNA、sgRNA、miRNA或反义RNA。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质，其特征在于，所述蛋白质为下述任一种：A1)氨基酸序列是序列4所示的蛋白质；A2)将A1)的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控L谷氨酸生物合成能力的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的蛋白质，其特征在于，A2)所述蛋白质为氨基酸序列是序列2所示的蛋白质。3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述任一种：F1)、编码所述蛋白质的核酸分子；F2)、含有F1)所述核酸分子的表达盒；F3)、含有F1)所述核酸分子的重组载体、或含有F2)所述表达盒的重组载体；F4)、含有F1)所述核酸分子的重组微生物、或含有F2)所述表达盒的重组微生物、或含有F3)所述重组载体的重组微生物。4.应用，其特征在于，所述应用为下述任一种：C1)权利要求1或2所述的蛋白质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在调控微生物L
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谷氨酸的产量中的应用；C2)权利要求1或2所述的蛋白质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在制备调控微生物L
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谷氨酸的产量产品中的应用；C3)权利要求1或2所述的蛋白质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在构建产L
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谷氨酸的重组微生物中的应用。5.一种构建重组微生...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟刚，魏爱英，何淑帧，苏厚波，贾慧萍，高晓航，
申请(专利权)人：内蒙古伊品生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：