【技术实现步骤摘要】
本公开内容涉及具有提高的l-精氨酸或l-瓜氨酸生产力的棒状杆菌属(corynebacterium sp.)微生物以及使用其产生l-精氨酸或l-瓜氨酸的方法。
技术介绍
1、已知精氨酸以游离状态包含于植物等中。精氨酸是一种非必需氨基酸，但在成长中的儿童中以及在例如压力、创伤和癌症的特定情况下，它被认为是必须要提供的半必需氨基酸，并被广泛用作用于氨基酸补充剂、药物、食品等的组分。对于药物，精氨酸用于肝功能促进剂、脑功能促进剂、男性不育治疗剂、氨基酸综合制剂等中；以及对于食品，精氨酸用作鱼饼(fish cake)添加剂、健康饮料添加剂和用于高血压患者的盐替代品。
2、瓜氨酸是一种非必需氨基酸，并且已知瓜氨酸具有有用的作用，例如促进氨代谢、通过血管舒张改善血流、降低血压、神经传递、增强免疫力以及清除活性氧物质。在肾中，瓜氨酸被代谢为精氨酸，由此产生一氧化氮(no)。即，瓜氨酸在体内不是构成蛋白质的氨基酸，而是尿素循环的中间体之一，并且由精氨酸与被称为具有血管舒张作用的物质的no一起产生。另外，瓜氨酸与天冬氨酸缩合并再生为精氨酸。
3、这样的精氨酸和瓜氨酸的产生可使用天然存在的野生型菌株或从野生型菌株修饰以具有提高的精氨酸或瓜氨酸生产力的突变体菌株来进行。最近，为了提高精氨酸或瓜氨酸的产生效率，基因重组技术已经被用于例如大肠杆菌(escherichia coli)和棒状杆菌(corynebacterium)的微生物。在微生物中的l-精氨酸的生物合成中，l-谷氨酸被用作起始物质，并被依次转化成n-乙酰谷氨酸、n-乙酰
4、[现有技术文献]
5、[专利文献]
6、韩国专利no.10-2269637
技术实现思路
1、本公开内容的一个目的是提供具有提高的l-精氨酸或l-瓜氨酸生产力的棒状杆菌属突变体菌株。
2、本公开内容的另一个目的是提供使用所述突变体菌株产生l-精氨酸或l-瓜氨酸的方法。
3、本公开内容的一个方面提供了通过具有增强的乙酰谷氨酸激酶活性而具有提高的l-精氨酸或l-瓜氨酸生产力的棒状杆菌属突变体菌株。
4、本公开内容中使用的“乙酰谷氨酸激酶”用于催化l-精氨酸生物合成途径中使n-乙酰谷氨酸转化成n-乙酰谷氨酰基-p的反应。n-乙酰谷氨酸通过多种酶依次转化成其他物质，并且作为结果，合成为l-精氨酸或l-瓜氨酸。
5、根据本公开内容的一个实施方案，乙酰谷氨酸激酶可来源于棒状杆菌属微生物。
6、更具体地，棒状杆菌属微生物可以是谷氨酸棒状杆菌(corynebacteriumglutamicum)、corynebacterium crudilactis、沙漠棒状杆菌(corynebacteriumdeserti)、帚石南棒状杆菌(corynebacterium callunae)、corynebacteriumsuranareeae、corynebacterium lubricantis、corynebacterium doosanense、有效棒状杆菌(corynebacterium efficiens)、corynebacterium uterequi、停滞棒状杆菌(corynebacterium stationis)、corynebacterium pacaense、单一棒状杆菌(corynebacterium singulare)、corynebacterium humireducens、海洋棒状杆菌(corynebacterium marinum)、耐盐棒状杆菌(corynebacterium halotolerans)、企鹅棒状杆菌(corynebacterium spheniscorum)、corynebacterium freiburgense、纹状棒状杆菌(corynebacterium striatum)、犬棒状杆菌(corynebacterium canis)、产氨棒状杆菌(corynebacterium ammoniagenes)、牛肾盂炎棒状杆菌(corynebacterium renale)、corynebacterium pollutisoli、汉氏棒状杆菌(corynebacterium imitans)、黑海棒状杆菌(corynebacterium caspium)、龟口腔棒状杆菌(corynebacterium testudinoris)、corynebacaterium pseudopelargi或微黄棒状杆菌(corynebacterium flavescens)，但不限于此。
7、本文使用的术语“增强的活性”意指编码目的蛋白质例如酶、转录因子和转运蛋白的基因的表达已经被新引入或已经提高，使得该蛋白质的表达水平与在野生型菌株或修饰之前的菌株中的那些相比有所提高。术语“增强的活性”还包括：通过编码基因的核苷酸序列中的一个或更多个核苷酸的替换、插入、缺失或其组合，与由微生物最初具有的蛋白质活性相比，蛋白质本身的活性已提高的情况；由于编码酶的基因的表达或翻译提高，细胞中的酶的整体活性高于野生型菌株或修饰之前的菌株的那些的情况；及其组合。
8、根据本公开内容的一个实施方案，乙酰谷氨酸激酶活性的增强可通过在编码乙酰谷氨酸激酶的基因中进行定点突变来实现。
9、根据本公开内容的一个实施方案，编码乙酰谷氨酸激酶的基因可由seq id no:1的核苷酸序列表示，或者可由seq id no:2的氨基酸序列组成。
10、根据本公开内容的一个实施方案，定点突变可以是seq id no:1的核苷酸序列中的一个或更多个核苷酸的替换。
11、根据本公开内容的一个实施方案，定点突变可以是seq id no:2的氨基酸序列中的一个或更多个氨基酸的替换。
12、更具体地，定点突变可以是在seq id no:2的氨基酸序列中位置50至400或100至300处的一个、两个、三个、四个或五个氨基酸的连续或非连续替换。
13、根据本公开内容的一个实施方案，定点突变可以是在seq id no:2的氨基酸序列中氨基酸位置258处的非极性氨基酸对谷氨酰胺的替换。
14、非极性氨基酸具有由非极性烃构成的疏水性r基团，并且因此不与极性水分子键合。另外，非极性氨基酸具有低化学反应性，并且位于球状蛋白质的三维结构中。
15、本公开内容中的非极性氨基酸可以是选自以下的非极性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.棒状杆菌属(Corynebacterium sp.)突变体菌株，其通过具有增强的乙酰谷氨酸激酶活性而具有提高的L-精氨酸或L-瓜氨酸生产力。
2.权利要求1所述的棒状杆菌属突变体菌株，其中所述乙酰谷氨酸激酶活性的增强是通过编码所述乙酰谷氨酸激酶的基因中的定点突变而实现的。
3.权利要求2所述的棒状杆菌属突变体菌株，其中所述定点突变是在SEQ ID NO:2的氨基酸序列中氨基酸位置258处的非极性氨基酸对谷氨酰胺的替换。
4.权利要求2所述的棒状杆菌属突变体菌株，其中所述定点突变是在SEQ ID NO:2的氨基酸序列中氨基酸位置245处的天冬氨酸对组氨酸的替换。
5.权利要求1所述的棒状杆菌属突变体菌株，其是谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)。
6.用于产生L-精氨酸或L-瓜氨酸的方法，其包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.棒状杆菌属(corynebacterium sp.)突变体菌株，其通过具有增强的乙酰谷氨酸激酶活性而具有提高的l-精氨酸或l-瓜氨酸生产力。
2.权利要求1所述的棒状杆菌属突变体菌株，其中所述乙酰谷氨酸激酶活性的增强是通过编码所述乙酰谷氨酸激酶的基因中的定点突变而实现的。
3.权利要求2所述的棒状杆菌属突变体菌株，其中所述定点突变是在seq id no:2的氨基酸序列中氨基...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳美，尹宣埈，洪寅杓，朴硕贤，
申请(专利权)人：大象株式会社，
类型：发明
国别省市：
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