[发明专利]一株重组茂原链霉菌及其在生产谷氨酰胺转氨酶中的应用

说明书

本发明公开了一株重组茂原链霉菌及其在生产谷氨酰胺转氨酶中的应用，属于生物技术领域。本发明提供了一种可高产谷氨酰胺转氨酶的重组茂原链霉菌smY2019‑nC，此重组茂原链霉菌smY2019‑nC是通过在茂原链霉菌smY2019的基因组上整合若干核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的谷氨酰胺转氨酶基因表达框获得的；将此重组茂原链霉菌smY2019‑nC接种至发酵培养基中发酵72h，即可使发酵液中谷氨酰胺转氨酶的酶活高达40U/mL，较野生型茂原链霉菌smY2019提高了100％，因此，此重组茂原链霉菌smY2019‑nC在生产谷氨酰胺转氨酶上具有极高的应用前景。

技术领域

本发明涉及一株重组茂原链霉菌及其在生产谷氨酰胺转氨酶中的应用，属于生物技术领域。

背景技术

谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)是一类可以通过酰基转移反应在谷氨酰胺残基和多种伯胺之间引入共价交联的酶。由于这种独特的催化能力，谷氨酰胺转氨酶已经被广泛应用于食品、饲料、生物医学工程、材料科学、纺织品和皮革加工等领域。

谷氨酰胺转氨酶广泛分布于脊椎动物、无脊椎动物、软体动物、植物和微生物中，不同来源的谷氨酰胺转氨酶具有不同的特性，其中，微生物来源的谷氨酰胺转氨酶不依赖Ca²⁺的存在，易于提取和分离，因此，微生物来源的谷氨酰胺转氨酶的生产得到广泛了研究。

目前，谷氨酰胺转氨酶已成功在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌、解酯耶式酵母和毕赤酵母中实现表达，但是，这些宿主表达的是没有活性的酶原形式pro-TGase，需要后期添加额外的蛋白酶进行活化处理，或者，需要在宿主中共表达酶原激活蛋白酶才会获得活性，这无疑又增加了谷氨酰胺转氨酶的生产成本和宿主的代谢负担(具体可见参考文献：Heterologous signal peptides-directing secretion of Streptomycesmobaraensis transglutaminase by Bacillus subtilis和Expression of recombinanttransglutaminase gene in Pichia pastoris and its uses in restructured meatproducts)。

茂原链霉菌自身可以产生酶原激活蛋白，直接分泌成熟的TGase，不需要进行额外的后期活化处理或者共表达其它激活蛋白酶，因此，利用茂原链霉菌来实现谷氨酰胺转氨酶的生产也得到了广泛的研究。但是，现有的茂原链霉菌产谷氨酰胺转氨酶的产量并不高，例如，张莉莉等人将S.mobaraensis DSM40587接种至发酵培养基中发酵96h，仅可使发酵液中谷氨酰胺转氨酶的酶活达4.3U/mL(具体可见参考文献：Enhancement oftransglutaminase production in Streptomyces mobaraensis as achieved bytreatment with excessive MgCl₂)；田淑翠等人将诱变菌M-8接种至发酵培养基中发酵40h，仅可使发酵液中谷氨酰胺转氨酶的酶活达5.1U/mL(具体可见参考文献：常压室温等离子体(ARTP)诱变茂源链霉菌菌株)，这大大阻碍了微生物来源谷氨酰胺转氨酶的大规模工业化生产。

急需找到一种可高产谷氨酰胺转氨酶的茂原链霉菌。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种可高产谷氨酰胺转氨酶的茂原链霉菌。

[技术方案]

为解决上述技术问题，本发明提供了一种重组茂原链霉菌，所述重组茂原链霉菌的基因组整合有一个或一个以上谷氨酰胺转氨酶基因表达框；所述谷氨酰胺转氨酶基因表达框的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在本发明的一种实施方式中，所述重组茂原链霉菌以茂原链霉菌(streptomycesmobaraensis)smY2019为宿主。