[发明专利]一种修饰的棒状杆菌属微生物及其生产苏氨酸的应用和构建方法

说明书

本发明涉及微生物工程技术领域，具体公开了一种修饰的棒状杆菌属微生物及其生产苏氨酸的应用和构建方法。本发明的修饰的棒状杆菌属微生物相比于未修饰的微生物，其假定膜蛋白的表达降低或不表达，且所述微生物相比于未修饰的微生物具有增强的苏氨酸生产能力。本发明通过使假定膜蛋白失活，提高了菌株生产苏氨酸的产量。为苏氨酸的生产提供了一个新的思路。

技术领域

本发明涉及微生物工程技术领域，具体地说，涉及一种修饰的棒状杆菌属微生物及其生产苏氨酸的应用和构建方法。

背景技术

L-苏氨酸(L-Threonine)，化学名称为β-羟基-α-氨基丁酸，分子式为C₄H₉NO₃，相对分子质量为119.12。L-苏氨酸是一种必需的氨基酸，苏氨酸主要用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面。

谷氨酸棒杆菌中，由草酰乙酸生成苏氨酸需要五步催化反应，分别为天冬氨酸激酶(lysC编码)、天冬氨酸半醛脱氢酶(asd编码)、高丝氨酸脱氢酶(hom编码)、高丝氨酸激酶(thrB编码)以及苏氨酸合酶(thrC编码)。Hermann Sahm等人一直致力于高产苏氨酸的谷棒菌株的开发，并取得一定突破，获得了抗反馈抑制的hom基因(Reinscheid D J,Eikmanns BJ,Sahm H.Analysis of a Corynebacterium glutamicum hom gene coding for afeedback-resistant homoserine dehydrogenase.[J].Journal of Bacteriology,1991,173(10):3228-3230.)、lysC基因(Eikmanns B J,Eggeling L,Sahm H.Molecular aspectsof lysine,threonine,and isoleucine biosynthesis in Corynebacteriumglutamicum.[J].Antonie Van Leeuwenhoek,1993,64(2):145-163.)。继Hermann Sahm之后，Lothar Eggling在该领域进行了进一步的探索，弱化苏氨酸利用途径中的编码基因glyA，同时过表达苏氨酸外运蛋白ThrE，使得苏氨酸的产量由49mM提高到67mM(Simic P,Willuhn J,Sahm H,et al.Identification of glyA(Encoding SerineHydroxymethyltransferase)and Its Use Together with the Exporter ThrE ToIncrease l-Threonine Accumulation by Corynebacterium glutamicum[J].Appliedand Environmental Microbiology,2002,68(7):3321-3327.)。

但目前利用谷氨酸棒状杆菌生产苏氨酸的报道主要集中在苏氨酸合成路径中，关于非必需基因敲除等方面的报道较少。关于基因组最小化的研究主要集中在基因组简化是否会造成菌株生长缓慢、营养缺陷以及简化后是否有利于进行基因改造等方面。目前尚未有关于基因组简化与苏氨酸产量相关的报道。因此，有必要对谷氨酸棒状杆菌生产苏氨酸进行进一步研究。

发明内容

本发明的目的是通过降低假定膜蛋白的表达使菌株生产苏氨酸的能力得到提升，从而提供一种产苏氨酸(L-苏氨酸)菌株及其构建方法与应用。

本发明的技术方案如下：

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种修饰的棒状杆菌属微生物，所述微生物相比于未修饰的微生物，其假定膜蛋白的表达降低或不表达，且所述微生物相比于未修饰的微生物具有增强的苏氨酸生产能力。优选地，假定膜蛋白在NCBI上的参考序列编号为CAF21557，或与其相似性为90％的氨基酸序列。

进一步地，所述微生物体内假定膜蛋白的表达降低或不表达是通过降低编码假定膜蛋白基因的表达或敲除内源的编码假定膜蛋白的基因来实现的。