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一种天冬氨酸激酶突变体及其在生产L-苏氨酸中的应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-26 22:19:50

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-11-22 15:43:46

本发明公开了一种天冬氨酸激酶突变体及其在生产L 苏氨酸中的应用,属于生物技术领域。本发明提供了一种可高产L 苏氨酸的重组谷氨酸棒杆菌***(+) lysCr asdA,此重组谷氨酸棒杆菌表达编码天冬氨酸激酶突变体G359D的基因以及编码天冬氨酸半醛脱氢酶的基因;将此重组谷氨酸棒杆菌接种至发酵罐中发酵60h,即可使发酵液中L 苏氨酸的产量达62.8g/L、糖酸转化率达到38%,较出发菌株谷氨酸棒杆菌ATCC 13032分别提高了29.5%和33.9%。

在本发明的一种实施方式中,所述发酵的条件为温度为29~31℃、转速为250~350r/min、pH为6~8。

在本发明的一种实施方式中,所述发酵的条件为温度为30℃、转速为300r/min、pH为6.8~7.0。

在本发明的一种实施方式中,所述发酵培养基的成分包含所述发酵培养基的成分包含葡萄糖60~120g/L、豆粕提取粉15~25g/L、(NH4)2SO4 3~4g/L、玉米浆15~25g/L、KH2PO4 0.5~1.5g/L、MgSO4 0.3~0.8g/L、FeSO4·7H2O 0.3~0.8g/L、CaCO3 25~35g/L、VB180~120μg/L以及VH 130~180μg/L。

在本发明的一种实施方式中,所述发酵培养基的成分包含葡萄糖80g/L、豆粕提取粉20g/L、(NH4)2SO4 3.5g/L、玉米浆20g/L、KH2PO4 1g/L、MgSO4 0.5g/L、FeSO4·7H2O 0.5g/L、CaCO3 30g/L、VB1 100μg/L以及VH 150μg/L。

本发明还提供了上述天冬氨酸激酶突变体或上述基因或上述重组质粒或上述宿主细胞或上述方法在生产L-苏氨酸中的应用。

L-苏氨酸是一种必需氨基酸,主要应用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等领域。特别是在饲料添加剂领域,L-苏氨酸的用量增长快速,它常被添加到未成年仔猪和家禽的饲料中,是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。

目前,国内外生产L-苏氨酸的方法主要是微生物发酵法,此方法通过将可生产L-苏氨酸的野生菌或基因工程菌接种至发酵培养基中进行发酵以生产L-苏氨酸。其中,大肠杆菌(Escherichia coli)是构建可生产L-苏氨酸的基因工程菌时最为常用的宿主细胞。但是,由于大肠杆菌在代谢过程中会逐渐积累一些毒素,因此,利用以大肠杆菌为宿主的基因工程菌生产得到的L-苏氨酸安全性不高,这限制了此类L-苏氨酸在医药行业的应用。相对来说,利用以无致病性的安全菌株谷氨酸棒杆菌为宿主的基因工程菌生产得到的L-苏氨酸在医药行业更具优势。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明提供了一种可高产L-苏氨酸的重组谷氨酸棒杆菌***13032/pET21a(+)-lysCr-asdA,此重组谷氨酸棒杆菌***(+)-lysCr-asdA表达编码天冬氨酸激酶突变体G359D的基因以及编码天冬氨酸半醛脱氢酶的基因;将此重组谷氨酸棒杆菌***(+)-lysCr-asdA接种至发酵罐中发酵60h,即可使发酵液中L-苏氨酸的产量达62.8g/L、糖酸转化率达到38%,较出发菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)ATCC 13032分别提高了29.5%和33.9%。

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