[发明专利]一株谷氨酸棒杆菌及其过量合成磷脂酰丝氨酸的方法

说明书

本发明属于代谢工程及发酵工程技术领域，特别涉及一株谷氨酸棒杆菌及其过量合成磷脂酰丝氨酸的方法。为了解决现有技术中酶法生产磷脂酰丝氨酸生产成本高、不易获得的问题，本发明提供了一株谷氨酸棒杆菌基因工程菌，该菌株是将谷氨酸棒杆菌宿主细胞中表达L‑丝氨酸脱氨酶的sdaA基因进行敲除，并串联表达磷脂酰丝氨酸合成酶的表达基因pssA基因、3‑磷酸甘油酸脱氢酶的突变基因serA^Δ197基因和CDP‑甘油二酯合成酶的表达基因cdsA基因而获得。所述菌株经发酵法制备磷脂酰丝氨酸产量较出发菌株提高17‑39％。

技术领域：

本发明属于代谢工程及发酵工程技术领域，特别涉及一株谷氨酸棒杆菌及其过量合成磷脂酰丝氨酸的方法。

背景技术：

磷脂酰丝氨酸(PS)广泛存在于动植物及微生物的生物膜中，是一种重要的磷脂成分。动物组织的磷脂中PS的含量非常低，仅为总磷脂的2％～10％，PS在人体内不能由自身完全合成，主要通过外界食物摄取，虽然含量低，但却有着重要的生理功能。PS可帮助脑细胞储存和读取资料、影响脑内化学信息的传递，是维持大脑正常反应和健康情绪的重要营养元素。PS在治疗阿耳茨海默(氏)病、儿童多动症和抑郁症上具有很好的效果。

PS的制备方法比较多，其中主要以提取法和酶转化法为主。提取法主要运用有机溶剂将动植物原料中的PS萃取出来，但这种方法有很多限制因素。动物提取方法主要从牛脑和内脏中提取PS，但因疯牛病等不安全疾病而被质疑；植物中PS含量低，提取量低，并且很难提取高纯度的PS，从而增加了分离纯化的成本，造成PS价格的居高不下。与提取法相比，生物酶法是利用磷脂酰胆碱为基质，加入L-丝氨酸，在磷脂酶D(phospholipase D，PLD)的作用下，生成磷脂酰丝氨酸(PS)，此方法反应条件温和，产品安全级别高，但PLD的生产成本高，不易获得，成为了生产PS的主要瓶颈。

PS作为磷脂成分之一存在于微生物体内，因此利用遗传工程手段获得一株PS合成高的工程菌株为PS的制备提供了新的思路，其中大肠杆菌和酵母菌提取磷脂已有报道，但大肠杆菌并非食品安全菌株，酵母菌也因其生长较缓慢限制了其产业化。谷氨酸棒状杆菌(C.glutamicum)作为一种兼性好氧的革兰氏阳性菌，自1957年被分离出来以后，它便逐渐成为全世界范围内氨基酸生产的主要菌株。谷氨酸棒状杆菌是一种食品级的微生物，并且基因操作载体系统完善，因其生长迅速、培养条件简单、耐受性强、发酵条件成熟，是可将PS产业化的潜力菌株。