【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种具有组氨酸输出活性的新型蛋白质，一种经修饰以表达该蛋白质的l-组氨酸生产微生物，以及一种使用该微生物生产l-组氨酸的方法。
技术介绍
1、l-组氨酸是20种标准氨基酸中的一种氨基酸，从营养学的角度来看，成年人并不需要大量的l-组氨酸，但它被列为正在生长的儿童的必需氨基酸。此外，l-组氨酸参与重要的生理过程，如抗氧化和免疫调节等，并用于医药工业，如胃肠治疗剂和循环治疗剂的原料和氨基酸输注制剂等。
2、l-组氨酸主要通过使用血粉作为原料的蛋白质水解提取来生产，因为它大量包含在血红蛋白中。然而，这种方法具有诸如效率低和环境污染等缺点。另一方面，通过微生物发酵生产l-组氨酸是可能的，但尚未实现大规模工业化。这是因为l-组氨酸的生物合成与核苷酸合成前体磷酸核糖焦磷酸(prpp)竞争，并且具有复杂且需要高能量的生物合成过程和调节机制。
3、当具有不同种类氨基酸输出能力的蛋白质的表达和/或功能增强时，相应氨基酸的产量增加的例子是已知的，但是对于具有l-组氨酸特异性输出能力的蛋白质几乎没有在先的研究。
4、在此背景下，需要发现具有组氨酸特异性输出能力的蛋白质，并开发利用它们生产组氨酸的技术。
技术实现思路
1、技术问题
2、本申请的一个目的是提供一种突变型l-组氨酸输出蛋白质，其中：(1)对应于seqid no:43的氨基酸序列的第72位氨基酸残基的氨基酸被另一种氨基酸取代，或
3、(2)对应于seq id no:43的氨基
4、(3)(1)和(2)都被取代。
5、本申请的另一个目的是提供一种包含该蛋白质或编码该蛋白质的多核苷酸的微生物。
6、本申请的另一个目的是提供一种用于生产l-组氨酸的组合物，其包含该蛋白质、编码该蛋白质的多核苷酸或该微生物。
7、本申请的另一个目的是提供该蛋白质、编码该蛋白质的多核苷酸或该微生物用于生产l-组氨酸的用途。
8、本申请的另一个目的是提供该蛋白质、编码该蛋白质的多核苷酸或该微生物在制备用于生产l-组氨酸的组合物中的用途。
9、本申请的另一个目的是提供一种用于生产l-组氨酸的方法，包括在培养基中培养该微生物。
10、技术方案
11、本申请表明，由于发现了具有l-组氨酸输出能力的组氨酸输出蛋白质的变体，并在具有l-组氨酸生产能力的微生物中表达该变体，l-组氨酸的产量可以显著提高。
12、在本说明书中，已经证实表达来源于马赛创伤杆菌(helcobacillusmassiliensis)的azlc家族abc转运体渗透酶的微生物具有优异的l-组氨酸生产能力，并且已经证实当在azlc家族abc转运体渗透酶的特定位置导入氨基酸取代突变时，l-组氨酸的生产能力进一步增加。
13、蛋白质、多核苷酸和重组载体
14、一方面提供了具有l-组氨酸输出活性的突变型蛋白质(或多肽)。所述蛋白质可以是具有l-组氨酸特异性输出能力的蛋白质。在本说明书中，所述突变型蛋白质可以由突变型组氨酸输出蛋白质代表。所述突变型蛋白质可能具有azlc家族abc转运体渗透活性。
15、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质相较于野生型l-组氨酸输出蛋白质(例如，含azld结构域的蛋白质，或alzc家族abc转运体渗透酶等)可具有等同的或增强的l-组氨酸输出活性。含azld结构域的蛋白质或azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质可来源于马赛创伤杆菌。在本说明书中，来源于马赛创伤杆菌的含azld结构域的蛋白质可被描述为hmae蛋白质(或hmae)，来源于马赛创伤杆菌的azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质可被描述为hmaf蛋白质(或hmaf)。
16、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质(例如，含azld结构域的蛋白质的突变型蛋白质，具体地说，来源于马赛创伤杆菌的含azld结构域的蛋白质的突变型蛋白质)可以在同一操纵子基因中与azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质一起表达。在一个实施方案中，所述突变型蛋白质可通过结合azlc家族abc转运体蛋白质而具有l-组氨酸输出活性。
17、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质可以是来源于马赛创伤杆菌的azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质的突变型蛋白质。
18、所述突变型蛋白质可以是其中来源于马赛创伤杆菌的野生型azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质的一个或多个氨基酸残基发生了取代、缺失或插入的突变的突变型蛋白质。
19、来源于马赛创伤杆菌的野生型azlc家族abc转运体渗透酶蛋白质可包含seq idno:43(wp_055090792.1)的氨基酸序列，或由seq id no:43的氨基酸序列组成。
20、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质可以是这样的蛋白质，其中从seq id no:43的氨基酸序列的n-末端开始，(1)对应于第72位残基的氨基酸被另一种氨基酸取代，或
21、(2)对应于第124位残基的氨基酸被另一种氨基酸取代，或
22、(3)(1)和(2)都被取代。
23、如上所述，从氨基酸序列的n-末端开始计数氨基酸，可能意味着以从起始密码子翻译的蛋氨酸(met，m)作为第一个氨基酸进行计数。
24、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质从seq id no:43的氨基酸序列的n-末端开始，(1)可以包含其中对应于第72位残基的氨基酸被另一种氨基酸取代的序列，所述另一种氨基酸是亮氨酸(leu，l)、精氨酸(arg，r)、组氨酸(his，h)、赖氨酸(lys，k)、天冬氨酸(asp，d)、谷氨酸(glu，e)、丝氨酸(ser，s)、苏氨酸(thr，t)、天冬酰胺(asn，n)、谷氨酰胺(gln，q)、半胱氨酸(cys，c)、甘氨酸(gly，g)、脯氨酸(pro，p)、丙氨酸(ala，a)、缬氨酸(val，v)、蛋氨酸(met，m)、苯丙氨酸(phe，f)、酪氨酸(tyr，y)或色氨酸(trp，w)，即不同于原始氨基酸的氨基酸，或
25、(2)包含其中对应于第124位残基的氨基酸被另一种氨基酸取代的序列，所述另一种氨基酸是缬氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸或色氨酸，即不同于原始氨基酸的氨基酸，或
26、(3)包含其中(1)和(2)都被取代的序列。
27、在一个实施方案中，所述突变型蛋白质可以包含这样的序列，其中从seq id no:43的氨基酸序列的n-末端开始，(1)对应于第72位残基的氨基酸被亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸或蛋氨酸取代；
28、(2)对应于第124位残基的氨基酸被缬氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸或蛋氨酸取代；或
29、(3)(1)和(2)都被取本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种突变型L-组氨酸输出蛋白质，其中
2.根据权利要求1所述的蛋白质，
3.根据权利要求1所述的蛋白质，其中所述蛋白质与SEQ ID NO:56的氨基酸序列具有99％或更高的序列同源性。
4.一种多核苷酸，其编码权利要求1至3中任一项所述的蛋白质。
5.一种微生物，其包含权利要求1至3中任一项所述的蛋白质或编码所述蛋白质的多核苷酸。
6.根据权利要求5所述的微生物，其中所述微生物具有生产L-组氨酸的能力。
7.根据权利要求5所述的微生物，其中所述微生物是棒状杆菌属或埃希氏菌属。
8.根据权利要求7所述的微生物，其中所述微生物是谷氨酸棒状杆菌或大肠杆菌。
9.一种用于生产L-组氨酸的组合物，其包含
10.一种用于生产L-组氨酸的方法，包括在培养基中培养包含权利要求1至3中任一项所述的蛋白质或编码所述蛋白质的多核苷酸的微生物。
11.根据权利要求10所述的用于生产L-组氨酸的方法，还包括在培养后从培养的微生物或培养基中回收L-组氨酸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种突变型l-组氨酸输出蛋白质，其中
2.根据权利要求1所述的蛋白质，
3.根据权利要求1所述的蛋白质，其中所述蛋白质与seq id no:56的氨基酸序列具有99％或更高的序列同源性。
4.一种多核苷酸，其编码权利要求1至3中任一项所述的蛋白质。
5.一种微生物，其包含权利要求1至3中任一项所述的蛋白质或编码所述蛋白质的多核苷酸。
6.根据权利要求5所述的微生物，其中所述微生物具有生产l-组氨酸的能力。
【专利技术属性】
技术研发人员：许兰，徐昌一，丁起龙，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：
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