[发明专利]一种修饰的微生物及其在发酵生产中的应用

说明书

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种修饰的微生物及其在发酵生产中的应用。本发明发现失活微生物中特定的假定转座酶能够显著提高菌株的代谢产物生产能力。通过将谷氨酸棒杆菌染色体上的Cgl0898、Cgl0899、Cgl1882、Cgl1883基因进行缺失突变构建得到修饰的谷氨酸棒杆菌，经发酵验证，修饰的谷氨酸棒杆菌的赖氨酸产量和转化率均显著提高。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种修饰的微生物及其在发酵生产中的应用。

背景技术

谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是革兰氏阳性微生物，具有生长速度快、非致病、对自身代谢物降解能力弱的特性。作为传统工业微生物，谷氨酸棒杆菌广泛用于生产多种氨基酸、核苷酸及其他有机酸。

谷氨酸棒杆菌用于生产氨基酸的历史可追溯到20世纪60年代，最早由日本协和公司发现，谷氨酸棒杆菌可以在自然环境下生产谷氨酸，诱变的谷氨酸棒杆菌还可以生产赖氨酸、缬氨酸等多种氨基酸。随着代谢工程技术和基因组测序技术的快速发展，对谷氨酸棒杆菌的代谢路径研究越来越清晰，研究者们陆续鉴定到很多遗传学上的高产机理，并实现了多种代谢产物的高效生产。

对于氨基酸的高效生产，可通过很多途径来实现，比如解除产物的反馈抑制，强化产物末端合成途径的关键酶，或强化相关酶的辅因子的供应，优化中央代谢的碳流分配，以及阻断竞争支路等。由于微生物的代谢网络非常复杂，除了上述常用的改造策略外，仍有一些其他未知的突变，包括点突变和基因缺失等，能够对微生物的合成代谢和分解代谢产生干扰，对代谢物的积累造成正面或负面的影响。开发新的代谢工程改造靶点对于提高发酵菌株的生产能力具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种修饰的微生物及其在发酵生产中的应用。

目前对于发酵微生物的代谢工程改造多集中在代谢途径相关酶或调控蛋白的改造。本发明的发明人在多年的研究中意外地发现，谷氨酸棒杆菌基因组中特定的假定转座酶虽然属于功能较为边缘化的假定蛋白，但是其失活却能够显著提高菌株对特定代谢产物的生产能力，推测其失活可能减少细胞的代谢负担或产生其它有利于目标代谢产物积累的有益作用。根据此发现，发明人构建了多株转座酶失活的菌株，这些菌株的赖氨酸产量和转化率较未失活转座酶的出发菌株相比均明显提高。

具体地，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供转座酶的活性降低或丧失在提高微生物的代谢产物的生产能力中的应用。

第二方面，本发明提供转座酶的活性降低或丧失在构建用于发酵生产微生物代谢产物的微生物中的应用。

上述第一方面和第二方面的应用中，所述微生物为棒杆菌属微生物，优选为谷氨酸棒杆菌。

上述第一方面和第二方面的应用中，所述代谢产物优选为氨基酸或其衍生物，更优选为赖氨酸或其衍生物。

本发明所述的转座酶为棒杆菌属微生物的基因组上标注为转座酶或假定转座酶的蛋白。

对于谷氨酸棒杆菌而言，优选地，所述转座酶为具有SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列的蛋白中的一种或多种。

作为本发明的一种实施方式，上述活性降低或丧失的转座酶为2个，分别具有SEQID NO.1和SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。

作为本发明的一种实施方式，上述活性降低或丧失的转座酶为2个，分别具有SEQID NO.3和SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。

作为本发明的一种实施方式，上述活性降低或丧失的转座酶为4个，分别具有SEQID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。