[发明专利]缺乏功能性II组荚膜基因簇的大肠埃希氏菌BL21菌株

说明书

技术领域

本发明涉及大肠埃希氏菌（Escherichia coli，E. coli） 基因组的操作，改进的非致病性E. coli B菌株及其用于生产肽和蛋白质的用途。

背景技术

细菌已经被用于生产很多商业产品。遗传工程化的细菌，如E. coli，作为宿主细胞，在实验室和产业中用于生产生物试剂如肽和核酸的用途在现有技术中是公知的。自然环境中的细菌暴露于很多在标准工业化或实验室生长正常情况下不会经历的条件，因此它们的基因组携带了大量条件依赖性、压力诱导的基因，或换言之，非必须的基因，这些基因在这些有机体的工业化或实验室用途中可能不需要，或者可能甚至是不想要的。

细菌病原含有致病因子，例如细胞表面的荚膜多糖，介导细菌及其邻近环境的相互作用，并且具有一些与其致病性直接相关的功能。E. coli 中已经发现了超过80个血清学和化学性质上不同类型的多糖荚膜，并且称为K抗原。这些多糖荚膜分为4组，其中II组荚膜多糖与流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）和脑膜炎奈瑟氏菌（Neisseria meningitides）的荚膜多糖类似。II组荚膜基因簇含有大部分与侵入性疾病相关的荚膜类型，并具有含有三个功能区域的保守的遗传组织。在II组基因簇中，区域1和3为保守区域，编码将多糖从其合成的位点转运到细胞表面必需的肽，而区域2为血清型特异性，编码负责生物合成和单个单糖聚合的酶类，包含特定的多糖。区域1含有6个基因 kpsFEDUCS，组织在单个转录单元中。区域2为血清型特异性，在II组抗原不同。区域3含有2个基因kpsM 和kpsT，组织在单个转录单元中[Andreishcheva 等人Gene (2006) 384: 113-119]。

E. coli 菌株K-12和B为非包膜的细菌，为肽生产通常使用的菌株。E. coli K-12基因组已经完全测序，不含任何荚膜基因。已经发现，高产量表达重组肽优选的菌株E. coli B BL21(DE3)，含有一簇编码II组荚膜多糖的基因，并且认为E. coli B 的祖先一定已经通过横向转移获得了这些荚膜基因。在含有基因功能形式的菌株中，位于E. coli荚膜的K抗原经常与致病性表型相关。已经证明在E. coli B BL21中，II组荚膜基因簇的区域2通过插入元件（IS1）失活，阻止抗原产生，而支持野生型荚膜抗原转运和呈递的区域1和3仍然完整[Andreishcheva 等人 Gene (2006) 384: 113-119]。但是，仍然存在重建功能性II组荚膜基因簇的理论可能性，例如，如果区域2的IS1丢失则II组基因簇就可以重建。或者，如果IS1突变的区域与外源野生型区域2交换，则II组基因簇也可以重建。

本发明提供了永久性敲除（KO）II组荚膜基因簇的E. coli B BL21 (DE3)菌株，使该菌株达到其他商品化的重要菌株如E. coli K-12同样的安全等级。

发明内容

本发明涉及具有不可逆失活的II组荚膜基因簇的E. coli B BL21菌株。

在一个实施方式中，E. coli B BL21菌株特征为具有II组荚膜基因簇的全部或部分缺失。

在一个实施方式中，E. coli B BL21菌株特征为具有II组荚膜基因簇的全部缺失。

在一个实施方式中，E. coli B BL21菌株特征为具有II组荚膜基因簇的部分缺失。

在另一个实施方式中，E. coli B BL21菌株特征为在II组荚膜基因簇中具有一个或多个点突变。

在另一个实施方式中，E. coli 菌株特征为具有至少5%的II组荚膜基因簇通过缺失永久性失活。

在另一个实施方式中，E. coli菌株特征为具有至少25%的II组荚膜基因簇通过缺失永久性失活。

在另一个实施方式中，E. coli菌株特征为具有至少40%的II组荚膜基因簇通过缺失永久性失活。

在另一个实施方式中，E. coli菌株特征为具有至少55%的II组荚膜基因簇通过缺失永久性失活。