[发明专利]一种制备L-缬氨酸的方法及其所用基因突变体和生物材料

说明书

本发明公开了一种制备L‑缬氨酸的方法及其所用基因突变体和生物材料。具体地公开了突变蛋白质CEY17_RS01410^A245T及其编码基因。本发明构建了包含点突变(G‑A)的基因工程菌，以及过表达CEY17_RS01410基因或CEY17_RS01410^G733A基因的工程菌。实验表明，CEY17_RS01410基因及其变体参与了L‑缬氨酸的生物合成，对CEY17_RS01410基因编码区进行点突变或在生产菌中过表达CEY17_RS01410基因和/或其突变体，有助于L‑缬氨酸产量及转化率的提高，可以培育符合工业化生产的高产高质量菌种，对L‑缬氨酸的工业化生产具有重要的意义。

技术领域

本发明属于微生物变异或遗传工程技术领域，具体涉及一种制备L-缬氨酸的方法及其所用基因突变体和生物材料。

背景技术

L-缬氨酸的生产方法主要有提取法、化学合成法、发酵法。提取法和化学合成法由于原料来源受限制、生产成本高、收率低，污染严重，难以实现工业化生产。微生物直接发酵法生产L-缬氨酸具有原料来源广泛，成本低、反应条件温和、容易实现大规模生产等优点，是一种非常经济、高效的生产方法。而工业发酵中获得高产的菌种，对于L-缬氨酸的发酵生产来说是至关重要的，是整个L-缬氨酸发酵工业的核心，是决定发酵产品工业价值的重要因素。随着L-缬氨酸的市场需求不断增加，选育高产、稳定的生产菌种，促进L-缬氨酸在微生物体内的积累，进一步提高L-缬氨酸的产量一直是L-缬氨酸发酵工业技术开发和发酵工程化研究的热点，对促进L-缬氨酸产业化的进程具有重要的意义。

L-缬氨酸(L-Valine)，又称L-2-氨基-3-甲基丁酸(L-2-Amino-3-methylbutyricacid)，是支链氨基酸(Branched Chain Amino Acid，BCAA)中的一种，人和动物自身不能合成。L-缬氨酸是人体八种必需氨基酸之一，具有促进蛋白合成、抑制蛋白分解的作用，增强机体的免疫防护作用，有助于纠正因手术、创伤、感染等引起的负氮平衡。另外，L-缬氨酸还具有抗中枢疲劳和抗外周疲劳的作用，能够延缓运动性疲劳，加快运动后机体的修复。人体缺乏L-缬氨酸会影响机体生长发育，引起神经障碍、运动失调、贫血等。由L-缬氨酸配制的复合支链氨基酸输液在血脑屏障、肝昏迷、慢性肝硬化以及肾功能衰竭的治疗，先天性代谢缺陷病的膳食治疗，败血症及术后糖尿病患者的治疗，加快外科创伤愈合的治疗和肿瘤患者的营养支持治疗中应用广泛。L-缬氨酸因其特殊的结构和功能在人类生命代谢中占有特别重要的地位，在食品工业上主要用作食品添加剂、营养添加剂、饲料添加剂等，市场需求量大，使得L-缬氨酸的生产备受关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高微生物L-缬氨酸的产量，所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种制备L-缬氨酸的方法，所述方法包括利用表达蛋白质的重组微生物生产L-缬氨酸；

所述蛋白质名称为CEY17_RS01410^A245T，可为下述任一种：

A1)氨基酸序列是SEQ ID No.4的蛋白质；

A2)将SEQ ID No.4所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。

上述方法中，所述方法可为发酵法制备L-缬氨酸，所述重组微生物可为棒杆菌属(Corynebacterium)，具体可为谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)及其变体。

具体地，所述重组微生物可为重组菌YPV-085、YPV-086、YPV-087、YPV-088和/或YPV-089。