[发明专利]一株过表达lsrC基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了一株过表达lsrC基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用；所述的重组大肠杆菌过表达lsrC基因。本发明通过过表达lsrC基因增加了大肠杆菌菌群的聚集效果，加强了生物膜的形成，通过生物膜的表征实验以及固定化发酵实验证实了lsrC基因的过表达促进了菌群之间的相互作用，加强了生物膜的形成，缩短了发酵周期，提高了L‑苏氨酸的产量和合成效率。

技术领域

本发明属于遗传工程技术领域，具体涉及一株过表达lsrC基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用。

背景技术

L-苏氨酸是由W.C.Rose通过酶催化水解纤维蛋白经过分离、纯化、鉴定出来的一种结构类似于苏糖的物质。现在称其为苏氨酸。由于人和动物自身并无合成苏氨酸的代谢途径，必须从外界摄取。故归于必须氨基酸。苏氨酸具有平衡其他氨基酸代谢合成，增强机体对疾病的免疫抗性，促进脂质的合成代谢、通过饲料中添加苏氨酸来改善禽类肉的品质等作用。现已广泛用于食品、医药行业以及饲料中的添加剂等。在食品方面抑制了霉菌等细菌来延缓食物的腐败从而延长了食品的保质期，保证食品的营养成分不会丢失。在饲添加料中添加L-苏氨酸可以提高禽类对氨基酸的吸收效率，改善饲料的营养价值，提高禽类的肉质。在医药方面L-苏氨酸分子中的亲水基团，对延缓人体衰老，保护水分的聚集至关重要。起到保护细胞膜的作用。因此对于L-苏氨酸的研发具有广阔的发展前景。

目前L-苏氨酸的生产方法主要有蛋白质水解法、化学合成法和微生物直接发酵法。蛋白水解法是利用碱水解和酶水解动物体中含苏氨酸的天然蛋白质进行L-苏氨酸的提取，由于动物性原料的利用率较低，从而增加了生产成本。化学合成法操作较复杂，反应条件苛刻，化学试剂中产物同分异构体的分离较困难。微生物发酵法是目前工业生产L-苏氨酸的主要方法。通过利用微生物自身代谢通路合成必须的氨基酸。但由于国内企业在技术，发酵条件，连续化发酵水平远远落后于国外，使得L-苏氨酸的生产并不能满足国内的需要。因此通过生产工艺的优化，提高菌体自身的产酸能力和效率迫切需要。大肠杆菌作为一种模式菌株已广泛用于氨基酸的生产，其优点是菌种繁殖快，发酵周期短，成本低等特点。但对于L-苏氨酸的市场需要。虽然产量稳定，合成速率低。因此，基因工程菌株的构建来提高氨基酸的生产效率至关重要。

在大肠杆菌，鼠伤寒沙门氏菌和哈维氏弧菌中存在一种已知的种间之间的菌群QS系统，QS系统使细菌与细菌之间通过特定的诱导物来识别混合种群中特定物种成员，还可使细菌感知自身与其他物种对某环境的适应性，进而调整自己的生存状态，以应对环境的改变，即存在自体/种内群体感应及种间群体感应。这类诱导物被称为AI-2。AI-2被视为一种调控细菌种间群体变化的一种通用的诱导物质。AI-2的受体1srC，是一种与lsrB共同协同可以与ABC转运系统的膜元件互相作用的具有高亲和力的底物结合膜间蛋白。可以通过协调lsrB来调控受体L丝氨酸(Tsr)进而调控下游的反应。分泌信号诱导物来促进细菌之间的运动，聚集，粘附。进而提高菌群的密度。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一株重组大肠杆菌。

本发明还要解决的技术问题是提供上述重组大肠杆菌的其构建方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述重组大肠杆菌的应用。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一株过表达lsrC基因的重组大肠杆菌。

其中，所述lsrC基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

其中，所述的大肠杆菌为CGMCC 7.232。

为了解决上述第二个技术问题，本发明公开了上述重组大肠杆菌的构建方法。

其中，所述的构建方法包括如下步骤：

(1)以大肠杆菌的基因组为模板，采用PCR技术扩增lsrC基因；