[发明专利]一种抗噬菌体的大肠杆菌底盘细胞的构建及应用

说明书

本发明公开了一种抗噬菌体的大肠杆菌底盘细胞的构建及应用，属于基因工程以及微生物工程技术领域。本发明通过在大肠杆菌BL21中过表达LysR家族转录调控因子YafC编码基因yafC，显著提高了大肠杆菌抗噬菌体能力；进一步利用本发明选育得到的抗噬菌体大肠杆菌BL21构建γ‑氨基丁酸(GABA)生产菌株BL21‑pET28a(+)‑YafC‑Gad，并用于生物转化生产γ‑氨基丁酸发现，整个发酵进程中不再存在噬菌体感染的风险，且重组菌株GABA的产量高达278.3±16.8g/L，摩尔转化率达98.4±0.3％。

技术领域

本发明涉及一种抗噬菌体的大肠杆菌底盘细胞的构建及应用，属于基因工程以及微生物工程技术领域。

背景技术

发酵工业作为生物技术产业化的重要环节之一，随着我国加大对生物技术产业的关注以及国民对生物技术产品需求的日益增加，以氨基酸、有机酸、维生素等产品为代表的发酵工业总产值已位居世界前列。然而，在传统发酵工业和现代工业生物制造体系的过程中，噬菌体一直伴随着发酵工业，并威胁发酵过程的安全性，长期以来对发酵企业造成了巨大的经济损失。以常见工业微生物大肠杆菌为例，其已被广泛应用于生物技术产业的多个领域，并已发展成为包括1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、琥珀酸、苏氨酸和青蒿素等在内化学品、生物材料、药物及其中间体的生物合成的重要平台微生物。

大肠杆菌感染噬菌体后，过去通常采用甲醛熏蒸、管道灭菌或菌种轮换等措施来保证生产的持续性，但这些应对策略不仅耗时长、要求严格、成本高，而且效果差，无法从根本上解决噬菌体感染的问题。因此，选育高效的抗噬菌体工业大肠杆菌底盘细胞，对解决发酵工业噬菌体感染具有重要意义。

发明内容

为解决目前存在的问题，本发明在大肠杆菌中过表达噬菌体抗性基因yafC以提高大肠杆菌耐受噬菌体感染；所述蛋白YafC为大肠杆菌底盘细胞抗噬菌体蛋白，蛋白YafC的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码蛋白YafC的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明提供了一种底盘细胞，所述重组菌过表达基因yafC。

在本发明的一种实施方式中，基因yafC的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞为真核或原核细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞为大肠杆菌。

在本发明的一种实施方式中，所述大肠杆菌为大肠杆菌BL21。

在本发明的一种实施方式中，所述底盘细胞以pET系列、pGEX系列、pEZZ18载体为表达载体。

在本发明的一种实施方式中，所述pET系列载体包括pET28a(+)、pET21a、pET32a、pET-22b(+)。

在本发明的一种实施方式中，所述pGEX系列包括pGEX-4T-1、pGEX-4T-2、pGEX-4T-3、pGEX-6P-1。

本发明提供了一种表达载体，所述表达载体含有核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的基因。

在本发明的一种实施方式中，所述表达载体以pET系列、pGEX系列、pEZZ18载体为出发载体。

在本发明的一种实施方式中，所述pET系列载体包括pET28a(+)、pET21a、pET32a、pET-22b(+)。

在本发明的一种实施方式中，所述pGEX系列包括pGEX-4T-1、pGEX-4T-2、pGEX-4T-3、pGEX-6P-1。

本发明提供了核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示基因在提高大肠杆菌抗噬菌体能力中的应用。

在本发明的一种实施方式中，将核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示基因在大肠杆菌中过表达。