[发明专利]增强Subtilisin基因转录水平以提高TG酶发酵水平的方法

说明书

本发明公开了一种增强Subtilisin基因转录水平以提高TG酶发酵水平的方法，是通过在茂源链霉菌中，利用人工强启动子kasOp*过量表达内源Subtilisin编码基因，促进了谷氨酰胺转氨酶酶原的活化成熟，使谷氨酰胺转氨酶的发酵产量得以提高。本发明通过增强Subtilisin编码基因的转录水平，促进了谷氨酰胺转氨酶酶原的活化成熟，以此来提高谷氨酰胺转氨酶的发酵水平，最终谷氨酰胺转氨酶发酵产量在实验室摇瓶水平下较对照菌株提高22％。通过本发明可显著提高谷氨酰胺转氨酶的发酵产量，同时使发酵成大幅降低。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种增强Subtilisin基因转录水平以提高TG酶发酵水平的方法，具体说是一种提高Subtilisin编码基因的转录水平以提高谷氨酰胺转氨酶发酵水平的方法。

背景技术

谷氨酰胺转氨酶(TGase)是由茂源链霉菌(Streptomyces mobaraensis)产生的一种单亚基蛋白，它能够催化蛋白质中谷氨酰胺残基的γ-酰胺基和赖氨酸的ε-氨基之间进行酰胺基转移反应，形成ε-(γ-谷酰胺)-赖氨酸的异型肽键，从而改变蛋白质的功能性质。TGase作为一种蛋白交联剂，因其稳定性好、使用安全等优点而被广泛应用，在食品领域通过交联谷氨酰胺残基和赖氨酸残基能够将小块肉类结合成大块提高食品的美观度，通过整合氨基酸增加营养，生物合成TGase制作可降解塑料包装；在医药领域可用来交联抗体和药物分子生产抗体偶联药物，催化明胶和胶原蛋白形成支架植入人体使器官再生等。目前该酶产量仍然较低，有待进一步提升。本发明发现，Subtilisin蛋白参与TGase酶原的活化成熟，是一个与TGase产量提高有重要关系的蛋白。进一步的，本发明通过基因组学信息找到了Subtilisin编码基因SMDS_5092。增强Subtilisin编码基因的表达可以促进谷氨酰胺转氨酶酶原的活化成熟，最终提高谷氨酰胺转氨酶的产量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强Subtilisin基因转录水平以提高TG酶发酵水平的方法，具体说是一种提高Subtilisin编码基因的转录水平以提高谷氨酰胺转氨酶发酵水平的方法；通过在茂源链霉菌IPIO中利用人工强启动子kasOp*过量表达内源的Subtilisin编码基因SMDS_5092，促进谷氨酰胺转氨酶酶原的活化成熟，最终可明显提高谷氨酰胺转氨酶产量。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，本发明涉及一种高产谷氨酰胺转氨酶的菌株，所述菌株的Subtilisin编码基因过量表达。

作为本发明的一个实施方案，所述菌株为茂源链霉菌。

作为本发明的一个实施方案，所述菌株过量表达内源的Subtilisin编码基因。

作为本发明的一个实施方案，在茂源链霉菌IPIO中过量表达来源于茂源链霉菌IPI O的Subtilisin编码基因SMDS_5092。其序列如SEQ ID NO.1所示。获得的突变株基于过量表达内源Subtilisin编码基因SMDS_5092，促进TGase酶原的活化成熟，最终提升TGase的产量。

第二方面，本发明涉及一种用于过量表达Subtilisin编码基因的整合型质粒载体，所述载体包含源于茂源链霉菌的Subtilisin编码基因。

作为本发明的一个实施方案，所述Subtilisin编码基因源于茂源链霉菌IPIO。

作为本发明的一个实施方案，所述Subtilisin编码基因为序列如SEQ ID NO.1所示的Subtilisin编码基因SMDS_5092。

作为本发明的一个实施方案，所述过量表达为同源过量表达。