[发明专利]具有增强的L-谷氨酸生产力的菌株及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了具有增强的L‑谷氨酸生产力的菌株及其构建方法与应用。本发明将谷氨酸棒杆菌中野生型BBD29_00405基因中引入点突变，使SEQ ID NO:1的第597位碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A)所得到的核苷酸序列。本发明还提供一种重组菌株是将该多核苷酸序列导入产L‑谷氨酸的谷氨酸棒杆菌中获得，重组菌株中包括含有点突变的BBD29_00405基因，所获得的菌株与未改造的菌株相比，有利于生产高浓度的L‑谷氨酸。

技术领域

本发明属于基因工程和微生物技术领域，具体涉及具有增强的L-谷氨酸生产力的菌株及其构建方法与应用。

背景技术

L-谷氨酸，化学名称为L-2-氨基戊二酸,分子式为C₅H₉O₄N，分子量为147.13。L-谷氨酸是非必需氨基酸。在生物有机体中存在的谷氨酸，都属于L-型谷氨酸。且L-谷氨酸是味精的前体物质。味精被食用后，还可在胃中转化为谷氨酸，然后经消化吸收参与蛋白质的合成，并可通过转氨基作用合成其它氨基酸，营养价值较高。除了在食品方面的广泛应用外，还被应用于医药、化妆品及农业生产中。在人体的各大器官中，谷氨酸盐在大脑中的含量最高，同时谷氨酸是参与人脑代谢的唯一一种氨基酸，在神经系统功能的维护有重要作用。所以对神经衰弱者来说，加大谷氨酸摄入量可改善其神经系统的功能。在化妆品行业,谷氨酸可用于合成聚谷氨酸钠。由于该物质具有很强的吸湿性,可被用作润肤剂。谷氨酸也可以与月桂酞氯结合生成一月桂酞基谷氨酸钠，广泛应用于化妆品行业。谷氨酸在农业上主要用于生产杀菌剂，如谷氨酸酮。在施肥的过程中,谷氨酸还可以作为肥料的载体，促进农作物对氮磷钾的吸收。

1956年,从自然界中分离到了一种谷氨酸产生菌,即谷氨酸棒杆菌,这是味精生产史上的重大变革。1957年开始了通过发酵法生产味精的时代。发酵法生产谷氨酸的成功,是整个发酵工业的伟大创举,同时也大大促进了其它发酵产品的研究与生产。对于工业发酵来说，决定发酵生产水平的因素主要有菌种性能、发酵工艺及下游提取工艺等。在这些因素中,菌种的产酸水平是内因,是决定发酵成败的关键。优良菌种的选育依然是高产L-谷氨酸的关键，随着高通量筛选技术的发展，结合传统诱变技术，有助于找到未知性状的高产L-谷氨酸突变株。这些突变株有可能改变L-谷氨酸代谢途径上某一点的活性或者整个途径的重组整合，从而来提高产酸量。

虽然已筛选到一些可以提高L-谷氨酸产量的菌株，但是为了满足日益增加的需求，仍需要找到更多高产L-谷氨酸的突变株。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多核苷酸及含有该多核苷酸的重组菌株,以及将重组菌株用于改善细菌的L-谷氨酸生产能力。为了实现上述目的，本发明的发明人研究发现，具有L-谷氨酸生产能力的谷氨酸棒杆菌ATCC13869基因组(GenBank：CP016335.1)中BBD29_00405基因(GenBank：ANU32350.1)，可以通过修饰该基因或改善其表达，获得L-谷氨酸产量提高的重组菌株，与未改造的野生型菌株相比，重组菌株的产L-谷氨酸能力更强。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明的第一方面，提供了生成L-谷氨酸的细菌，其具有编码如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的多核苷酸的改善的表达。根据本发明，所述改善的表达是所述多核苷酸表达增强，或者编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有点突变，或者编码SEQ ID NO:3的氨基酸序列的多核苷酸具有点突变且表达是增强的。

所述SEQ ID NO:3的氨基酸序列是基因BBD29_00405编码的蛋白。

所述细菌与未修饰菌株相比具有增强的L-谷氨酸生产能力。