[发明专利]一种以5-羟基色氨酸为底物微生物合成血清素的工程菌株、构建及其应用

权利要求书

1.以5-羟基色氨酸为底物微生物合成血清素的工程菌株，其特征在于：含有5-羟色氨酸脱羧酶基因，能够过表达生成5-羟色氨酸脱羧酶，所述5-羟色氨酸脱羧酶基因为GmDDC、PaDDC、CcDDC、TcDDC或CgDDC，所述GmDDC、PaDDC、CcDDC、TcDDC和CgDDC的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示。

2.根据权利要求1所述的工程菌株，其特征在于：所述5-羟色氨酸脱羧酶基因GmDDC、PaDDC、CcDDC、TcDDC或CgDDC对应编码的5-羟色氨酸脱羧酶的氨基酸序列分别如SEQ IDNO.6、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.10所示。

3.如SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9或SEQ ID NO.10所示的5-羟色氨酸脱羧酶在以5羟基色氨酸为底物微生物合成血清素中的应用。

4.权利要求1所述的工程菌株的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)利用PCR技术或酶切方法对载体进行线性化处理，回收产物为线性化载体片段；

(2)利用特异性引物分别对5-羟色氨酸脱羧酶基因进行PCR扩增，回收得到目的片段；

(3)利用无缝克隆方法将所述含有5-羟色氨酸脱羧酶基因回收片段与所述线性化载体片段进行连接、转化，得到重组表达载体；

(4)将所述重组表达载体转入宿主细胞，得到工程菌株。

5.一种血清素的生物转化方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将上述权利要求1或2中任一所述的工程菌株在含有抗生素的种子培养基中培养，得到种子液；

(2)将所述的种子液接入到发酵培养基中，进行发酵培养；

(3)发酵一定时间后添加诱导剂进行诱导表达，诱导至一定时间后，加入细胞通透剂处理；

(4)加入底物5-羟基色氨酸、辅酶磷酸吡哆醛进行生物转化合成血清素。

6.根据权利要求5的生物转化方法，其特征在于：步骤(1)中所述种子液OD₆₀₀＝5-10；步骤(1)中所述种子液的培养条件为28-40℃，160-230rpm；

步骤(1)中所述种子液接入发酵培养基的比例为1％-4％；

步骤(2)中所述诱导剂加入时间为发酵培养后的1-5h，步骤(2)中所述诱导剂为IPTG；所述IPTG的终浓度为0.1-1mM；所述诱导表达的条件为16-37℃；所述诱导表达时间为6-18h。

7.根据权利要求5的生物转化方法，其特征在于：步骤(3)中所述细胞通透剂为多粘菌素B、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和溶菌酶中的一种或多种。

8.根据权利要求5的生物转化方法，其特征在于：所述底物浓度为10-40g/L；所述辅酶磷酸吡哆醛浓度为0.1-10mM。

9.根据权利要求5的生物转化方法，其特征在于：所述底物浓度为30-40g/L；所述辅酶磷酸吡哆醛浓度为1mM-4mM。

10.根据权利要求5的生物转化方法，其特征在于：所述生物转化时间为8-50h；所述生物转化温度为20-45℃。