[发明专利]核糖核苷酸还原酶转录抑制因子突变体、突变基因及其在制备维生素B2中的应用

说明书

本发明公开了一种核糖核苷酸还原酶转录抑制因子突变体、突变基因及其在制备维生素B₂中的应用。其中所述突变体的氨基酸序列相对于SEQ ID No.3所示序列存在下述突变：第26位氨基酸替换为H。对枯草芽孢杆菌染色体上的核糖核苷酸还原酶转录抑制因子基因中编码的第26位氨基酸替换为H的核苷酸定点突变，而获得的基因工程菌，其生产维生素B₂的能力得到了较大幅度的提升，具有较大的应用推广价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及核糖核苷酸还原酶转录抑制因子的突变体，其基因工程菌以及在维生素B₂中的应用。

背景技术

核黄素又名维生素B₂，是一种水溶性B族维生素，大多数微生物和植物可自主合成，而人和动物只能从食物中摄取。核黄素在生物体内主要以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在，它作为黄素蛋白的辅酶或辅基参与机体组织呼吸链电子传递及氧化还原反应，是维持机体正常代谢和生理功能所必需的营养素。核黄素被广泛应用于医药、食品和饲料等领域，由于核黄素的广泛用途，国内外对核黄素的需求量仍呈现日益增加的趋势。

微生物发酵是工业化生产核黄素的主要方法，具有成本低、环境污染小、生产周期短、产品纯度较高等优点。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）具有可靠的生物安全性，这对环境、医药和工业发酵生产都非常重要。传统诱变育种发现，枯草芽孢杆菌突变株能够过量合成叶酸、肌苷或鸟苷，具有为核黄素过量合成提供足够前体物的潜力。枯草芽孢杆菌作为重要的模式菌，相关的基因工程技术和遗传转化方法都比较成熟，有利于通过理性代谢工程及系统生物学手段选育核黄素高产菌株。

在枯草芽孢杆菌中，需要经过由磷酸戊糖途径、嘌呤合成途径、核黄素合成途径催化的二十多步反应才能将葡萄糖转化为核黄素。合成核黄素的两个直接前体5-磷酸核酮糖和GTP分别由磷酸戊糖途径和嘌呤合成途径产生，最终5-磷酸核酮糖和GTP在核黄素操纵子编码的酶的催化下经过7歩反应生成核黄素。