本发明公开了一种抗噬菌体的大肠杆菌底盘细胞的构建及应用,属于基因工程以及微生物工程技术领域。本发明通过在大肠杆菌BL21中过表达LysR家族转录调控因子YafC编码基因yafC,显著提高了大肠杆菌抗噬菌体能力;进一步利用本发明选育得到的抗噬菌体大肠杆菌BL21构建γ 氨基丁酸(GABA)生产菌株BL21 pET28a(+) YafC Gad,并用于生物转化生产γ 氨基丁酸发现,整个发酵进程中不再存在噬菌体感染的风险,且重组菌株GABA的产量高达278.3±16.8g/L,摩尔转化率达98.4±0.3%。

本发明提供了一种底盘细胞，所述重组菌过表达基因yafC。

在本发明的一种实施方式中，基因yafC的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞为真核或原核细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞为大肠杆菌。

在本发明的一种实施方式中，所述大肠杆菌为大肠杆菌BL21。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞以pET系列、pGEX系列、pEZZ18载体为表达载体。

在本发明的一种实施方式中，所述pET系列载体包括pET28a(+)、pET21a、pET32a、pET-22b(+)。

在本发明的一种实施方式中，所述pGEX系列包括pGEX-4T-1、pGEX-4T-2、pGEX-4T-3、pGEX-6P-1。

本发明提供了一种表达载体，所述表达载体含有核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的基因。

在本发明的一种实施方式中，所述表达载体以pET系列、pGEX系列、pEZZ18载体为出发载体。

在本发明的一种实施方式中，所述pET系列载体包括pET28a(+)、pET21a、pET32a、pET-22b(+)。

在本发明的一种实施方式中，所述pGEX系列包括pGEX-4T-1、pGEX-4T-2、pGEX-4T-3、pGEX-6P-1。

发酵工业作为生物技术产业化的重要环节之一，随着我国加大对生物技术产业的关注以及国民对生物技术产品需求的日益增加，以氨基酸、有机酸、维生素等产品为代表的发酵工业总产值已位居世界前列。然而，在传统发酵工业和现代工业生物制造体系的过程中，噬菌体一直伴随着发酵工业，并威胁发酵过程的安全性，长期以来对发酵企业造成了巨大的经济损失。以常见工业微生物大肠杆菌为例，其已被广泛应用于生物技术产业的多个领域，并已发展成为包括1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、琥珀酸、苏氨酸和青蒿素等在内化学品、生物材料、药物及其中间体的生物合成的重要平台微生物。

大肠杆菌感染噬菌体后，过去通常采用甲醛熏蒸、管道灭菌或菌种轮换等措施来保证生产的持续性，但这些应对策略不仅耗时长、要求严格、成本高，而且效果差，无法从根本上解决噬菌体感染的问题。因此，选育高效的抗噬菌体工业大肠杆菌底盘细胞，对解决发酵工业噬菌体感染具有重要意义。

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。

(1)本发明通过在大肠杆菌底盘细胞BL21中过表达噬菌体抗性基因yafC，显著提高了大肠杆菌底盘细胞BL21抗噬菌体能力；将利用本发明的方法制备得到的抗噬菌体大肠杆菌底盘细胞在转化合成γ-氨基丁酸的过程中，不再存在污染噬菌体的问题。

(2)本发明通过在大肠杆菌底盘细胞BL21中过表达噬菌体抗性基因yafC，得到了高效抗噬菌体大肠杆菌底盘细胞；将本发明的抗噬菌体大肠杆菌底盘细胞用于转化L-谷氨酸合成γ-氨基丁酸的进程中，不但解决了噬菌体污染的问题，而且重组菌株γ-氨基丁酸(GABA)的产量高达278.3±16.8g/L，摩尔转化率达98.4±0.3％。

(3)利用本发明的方法得到的抗噬菌体底盘细胞耐受噬菌体感染效果好，且不会对大肠杆菌本身的生长造成影响，适用于大规模工业化生产。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。