[发明专利]一株重组的枯草芽孢杆菌及由其生产转谷氨酰胺酶的方法

说明书

技术领域

本发明属于转谷氨酰胺酶基因工程领域，具体涉及一株重组的枯草芽孢杆菌及由其生产转谷氨酰胺酶的方法。 

背景技术

微生物转谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase，MTG)是一种通过催化多肽链中酰基基团转移使蛋白质之间发生共价交联反应的转移酶。它催化蛋白分子之间发生交联反应，提高蛋白质的水溶性、持水性、塑性和热稳定性等，从而提高蛋白质的应用价值。该酶已在医药工业、食品工业和纺织工业等广泛利用，有“21世纪超级粘合剂”的美称，被认为是用于生产新型蛋白食品的最重要酶种，显示出显著的应用前景及优势，因而引起了人们的高度重视。 

国外在转谷氨酰胺酶特性及应用性的研究已经有很多报道，主要是利用从动物器官组织中提取的酶样品进行试验。但是动物组织来源少、提取工艺复杂、回收率低、产品成本过于昂贵，因此该酶的生产应用一直受到很大的限制。 

日本Ando等(Ando H，Adachi M，Umeda K，et al.Purification and characteristics of a novel transglutaminase derived from microorganisms.Agric Biol Chem.1989，53：2613-2617.)首先报道以轮枝链霉菌属发酵生产微生物转谷氨酰胺酶(MTG)，获得了巨大的经济效益，吸引了国内外各方的广泛关注和极大的兴趣。 

国内亦有大量文献报道。目前，主要是通过以下几种方法来提高MTG的产量：第一，通过诱变育种筛选高效产酶的菌株，包括传统诱变育种和太空诱变育种，如日本味之素公司就是采用经诱变的茂原链霉菌发酵生产MTG(Ando H，Adachi M，Umeda K，et al.Purification and characteristics of a novel transglutaminase derived from microorganisms[J].Agric Biol Chem.1989，53：2613-2617.)，但是这种方法获得的高产菌很容易退化，生产不稳定；国内王璋等(王璋，王灼维，袁辉，等.微生物转谷氨酰胺酶生产菌的“神舟四号”飞船搭载育种研究[J].食品与发酵工业，2003，29(1)：6-12.)将MTG生产菌搭载到“神 舟四号”飞船进行育种研究，但是效果也不理想。 

第二，通过基因工程的方法构建高效表达MTG的工程菌株，但是目前基因工程生产MTG所用的宿主主要为大肠杆菌，需要经过细胞破碎后才能获得，如在王莉等(王莉，常忠义，李平作.转谷氨酰胺酶基因在大肠杆菌中的克隆表达.中国生物工程杂志.2004，11：56-60)构建了基因工程菌成功地表达了MTG，所产生的MTG不仅存在于胞内，而且还以包涵体的形式存在，要获得具有活性的MTG需要经过细胞破碎，包涵体变性、复性等复杂过程，其过程很是繁琐，很难实现工业化生产。Christian K等(Christian K.Marx，Thomas C.2008.Hertel.Purification and activation of a recombinant histidine-tagged pro-transglutamine after soluble expression in Escherichia coli and partial characterization of the active enzyme.Enzyme andMicrobial Technology.2008，42：568-575)报道的生产MTG的方法，虽然实现了MTG的可溶性表达，但是MTG是以酶原的形式存在于胞内，面临细胞破碎、酶原激活等问题；