[发明专利]一种高产β-丙氨酸的基因工程菌的构建、表达及应用

权利要求书

1.一种高产β-丙氨酸的基因工程菌，所述的方法是：通过基因工程的方法得到植物乳杆菌的L-天冬氨酸-α-丙氨酸脱羧酶(PanD)基因，基因序列号分别为NC_004567.2，并在基因两端加上NdeI和XhoI酶切位点，并将基因构建到pET-32a(+)载体中，得到PanDL.p基因的高表达载体pET-32a(+)-panDL.p，然后将高表达载体转化入受体菌，即得到所述的产β-丙氨酸的基因工程菌。

2.如权利要求1所述的产β-丙氨酸的基因工程菌，其特征在于所述的供体菌为含有PanD基因的埃希氏菌属、棒杆菌属、芽孢杆菌属、分枝杆菌属、假单胞菌属、变形菌属、固氮菌属、根瘤菌属、志贺菌属、李斯特菌属、至弧菌属、克雷伯氏菌属等菌属。

3.如权利要求1所述的产β-丙氨酸的基因工程菌，其特征在于所述的能高效表达外源基因的质粒为下列之一：pET系列质粒、pTXB1系列、pGEX系列、pETduet系列、pTYB系列。

4.如权利要求1所述的产β-丙氨酸的基因工程菌，其特征在于所述的能高效表达外源基因的宿主菌为下列之一：BL21系列、Rosetta系列、Origami系列、Tuner系列。

5.如权利要求1～4所述的产β-丙氨酸的基因工程菌，利用全细胞转化合成β-丙氨酸的方法。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的方法为：将所述产β-丙氨酸的基因工程菌经种子培养基37℃过夜活化后，按1∶100比例接种到发酵培养基，37℃、200rpm培养至对数中期，加入诱导剂IPTG至终浓度0.5mM，30℃、180rpm诱导培养6小时左右，离心收集菌体，加入底物1.5M L-天门冬氨酸溶液至终浓度为18～80g/L，终浓度为1％的表面活性剂，37～50℃，200rpm下转化4～8小时。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的发酵培养基为：玉米浆干粉10g/L、酵母膏5g/L、NaCl 5g/L、自来水750mL、NH₃·H₂O调节pH至7.30，定容到1000mL。115℃灭菌20min。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，每毫升反应体系中生物催化剂的用量为0.25～0.4g。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为：Tween80、TritonX-100、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、LAS(十二烷基苯磺酸钠)、SDS(十二烷基磺酸钠)、PEG600(聚乙二醇)中的一种或多种。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为37℃～50℃。

11.如权利要求1～4所述的产β-丙氨酸的基因工程菌，利用发酵液直接转化合成β-丙氨酸的方法。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述的方法为：将所述产β-丙氨酸的基因工程菌经种子培养基37℃过夜活化后，按1∶50比例接种到发酵培养基，37℃、200rpm培养6小时，加入诱导剂IPTG至终浓度0.5mM，30℃、180rpm诱导培养6小时左右，加入底物1.5M L-天门冬氨酸溶液至终浓度为10g/L，终浓度为1％的表面活性剂，30～42℃，200rpm下转化7～15小时。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的发酵培养基为：玉米浆干粉10g/L、酵母膏5g/L、NaCl 5g/L、自来水750mL、NH₃·H₂O调节pH至7.30，定容到1000mL。115℃灭菌20min。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为：Tween80、TritonX-100、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、LAS(十二烷基苯磺酸钠)、SDS(十二烷基磺酸钠)、PEG600(聚乙二醇)中的一种或多种。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为30～42℃。

16.本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的技术思想，均属于本发明权利要求所定义的范围。