[发明专利]用于产生L-半胱氨酸的突变微生物以及使用其产生L-半胱氨酸的方法

说明书

本发明涉及一种用于产生L‑半胱氨酸的突变微生物以及使用其产生L‑半胱氨酸的方法，其中引入有编码L‑半胱氨酸代谢途径相关酶的基因，且更具体地说，涉及一种用于产生L‑半胱氨酸的突变微生物，其中引入有L‑半胱氨酸代谢途径相关酶编码基因cysE、cysK以及cysR，以及一种使用突变微生物产生L‑半胱氨酸的方法。根据本发明，可通过控制与突变微生物的L‑半胱氨酸代谢途径相关的代谢通量以及L‑半胱氨酸所必需的硫源的供应系统来高效产生L‑半胱氨酸。

技术领域

本发明涉及一种产生L-半胱氨酸的突变微生物，其中将编码涉及L-半胱氨酸代谢途径的酶的基因引入具有产生L-半胱氨酸能力的微生物中，且更具体地说，涉及一种产生L-半胱氨酸的突变微生物，其中已引入有编码涉及L-半胱氨酸代谢途径的酶的基因cysE、cysK以及 cysR，且涉及一种使用突变微生物产生L-半胱氨酸的方法。

背景技术

近年来，在如食品、药品以及化妆品的各种行业中，对于将L-半胱氨酸在生物学上合成为原料的需求已增加，且对于环保生物材料的消费需求已增加。

L-半胱氨酸为含硫非必需氨基酸且已通过酸水解和电还原方法从人体或动物毛发中提取。然而，在工业上，这些常规方法具有待丢弃的废物量和生产成本增加的问题。社会方面，这些方法导致严重环境污染且造成与使用动物来源的原料相关的问题。

在目前全球市场中，L-半胱氨酸大部分在中国生产并出口海外。在韩国，对于L-半胱氨酸的需求和进口增加，但并没有生产L-半胱氨酸的公司。

由于L-半胱氨酸生产技术在所述国家的缺失，预期开发基于环保生物材料的L-半胱氨酸生产技术来替代中国物理化学处理方法，以使将L-半胱氨酸作为原料供应到各种工业领域成为可能，且对于所述技术的需求增加。

在使用微生物产生L-半胱氨酸的常规方法中，由于存在于氨基酸代谢路径和硫代谢路径中的反馈抑制调节，L-半胱氨酸的合成受限制，且因此，用于在生物学上产生L-半胱氨酸的技术具有如低产率的局限性(登克D和博克A.J.普通微生物学1987；133:515-525,1987；中森S等人,应用环境微生物学期刊1998；64:1607-1611,1998；高木H、小林C等人,欧洲生化学会联合会快报1999；452:323-327,1997；高木H等人,欧洲微生物学会联合会微生物学快报, 179:453-459,1999；威尔茨M等人,氨基酸24:195-203,2003；中谷义雄T等人,微生物细胞工厂,11:62,2012)。

相应地，本发明人已作出大量努力来开发能够通过微生物发酵来产生大量L-半胱氨酸的技术，且结果已发现，在使用其中已引入涉及L-半胱氨酸代谢途径的酶的cysE、cysK以及cysR 的产生L-半胱氨酸的突变微生物时，可持续地供应对于L-半胱氨酸在微生物中的合成所必需的硫源以极大地增加L-半胱氨酸生产，从而完成本发明。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有改良的产生L-半胱氨酸能力的微生物。

本发明的另一个目的是提供一种使用突变微生物产生L-半胱氨酸的方法。

为实现以上目标，本发明提供一种产生L-半胱氨酸的突变微生物，其中将编码涉及L-半胱氨酸代谢途径的酶的基因cysE、cysK以及cysR引入具有产生L-半胱氨酸能力的微生物中。

本发明还提供一种产生L-半胱氨酸的方法，所述方法包括以下步骤：(a)培养产生L-半胱氨酸的突变微生物；以及(b)回收所产生的L-半胱氨酸。

附图说明

图1绘示了与用于在谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)中的持续L-半胱氨酸产生的过表达以及硫源吸收系统的调节相关的代谢途径。

图2绘示了用于谷氨酸棒状杆菌中的组成型过表达的重组载体(pMT1-s)的结构。