[发明专利]一种促进罗氏真养产碱杆菌生产聚-3-羟基丁酸酯的蛋白及其应用

说明书

本发明涉及一种促进罗氏真养产碱杆菌生产聚‑3‑羟基丁酸酯的蛋白及其应用。所述促进罗氏真养产碱杆菌生产聚‑3‑羟基丁酸酯的蛋白的氨基酸序列包括SEQ ID NO.1所示的序列。所述蛋白能够显著提高罗氏真养产碱杆菌株生长速率和PHB的产量，为高效生产PHB提供了新思路，此外，利用所述蛋白构建的基因工程菌能够以果糖或葡萄糖为碳源高效生产PHB，产量较野生菌株提高50%以上，为开发利用糖为碳源高效生产PHB的工艺奠定了基础。

技术领域

本发明属于生物材料和微生物代谢工程技术领域，涉及一种促进罗氏真养产碱杆菌生产聚-3-羟基丁酸酯的蛋白及其应用。

背景技术

聚-3-羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate，PHB）是一种在微生物细胞内形成的用于储存能量的聚合物，当微生物处于环境胁迫条件（如氮源缺乏）下，其自身会在胞内积累PHB以贮存碳源或能源。PHB具有良好的防潮性能，对气体也有良好的阻隔性，不溶于水，具有良好的抗水解侵蚀能力，还具有很强的抗紫外线能力，除了具有上述优异的材料性能，PHB也具有生物相容性和生物可降解性。PHB在医疗、农业、环保、化工等领域都得到了广泛的应用，尤其是在医疗材料方面，由于其具备优异的材料性能，被认为是一种具有广阔前景的生物可降解塑料。

虽然PHB等可降解塑料拥有绿色环保的特点，并且应用范围广泛，但到目前为止，所有可降解塑料的产量仅占塑料总产量的1%，目前主要采用生物法合成PHB，生产成本相对较高，限制了其推广应用，如何降低PHB生产成本，成为PHB研究领域的热点问题。

通过代谢工程等手段提高菌株的PHB产量，是降低PHB升产成本的一种重要手段，罗氏真养产碱杆菌是一种天然可合成PHB的菌种，在PHB研究领域被广泛研究和应用，如CN106119181A公开了一种产聚羟基丁酸羟基戊酸酯的基因工程菌及其应用方法，将来自罗氏真养产碱杆菌基因组的phaCAB基因簇，在谷氨酸棒杆菌WM001进行重组表达，构建的基因工程菌可利用单一碳源生产聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯（PHBV），且3HV的摩尔分数为66%，解决了PHBV生产中辅助碳源丙酸盐的添加带来的成本过高的问题，但并未提高菌株自身的生产能力。

综上所述，如何提高菌株合成PHB的能力，以提高PHB产量，从而降低成产成本，是目前PHB研究领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供一种促进罗氏真养产碱杆菌生产聚-3-羟基丁酸酯的蛋白及其应用，本发明首次发现在罗氏真养产碱杆菌中过表达所述蛋白，能够有效提高罗氏真养产碱杆菌合成聚-3-羟基丁酸酯（PHB）的能力，构建过表达所述蛋白的罗氏真养产碱杆菌，利用该菌株能够高效生产PHB。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种促进罗氏真养产碱杆菌生产聚-3-羟基丁酸酯的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列包括SEQ ID NO.1所示的序列。

SEQ ID NO.1：

MILTPEQVAAAQKANLETLFGLTTKAFEGVEKLVELNLQVVKTSFAEGVDNAKKALSAKDAQELLAIQAAAVQPVAEKTLAYTRHLYEIASETQSEFTKVAEAQLAEGSKNVQALVENLAKNAPAGSESTVAIVKSAISAANNAYESVQKATKQAVEIAETNFQAAATAATKAAQQASATARTATAKKTTAA。

本发明中，首次发现一种未知功能的蛋白能够提高罗氏真养产碱杆菌生产PHB的能力，在罗氏真养产碱杆菌中过表达该蛋白后，显著提高了菌株生长速率和PHB的产量，为高效生产PHB提供了新思路。

第二方面，本发明提供一种核酸分子，所述核酸分子包括第一方面所述促进罗氏真养产碱杆菌生产聚-3-羟基丁酸酯的蛋白的编码基因。