提高谷氨酸发酵产量的方法与流程

本发明属于微生物，具体地说，涉及一种提高谷氨酸发酵产量的方法。

背景技术：

1、谷氨酸作为20种天然氨基酸之一，除了参与生命机体中蛋白质的合成，神经递质信号传导以及独特饮食风味，被广泛应用于食品，药品，生化及畜牧业。最初谷氨酸由德国化学家通过酸水解小麦面筋分离出得到，目前谷氨酸主要通过微生物发酵产生。谷氨酸棒杆菌是工业微生物发酵生产谷氨酸的主力军，由于其高效的氨基酸生产能力还被广泛应用于赖氨酸，缬氨酸，亮氨酸，苏氨酸等氨基酸的生产。

2、谷氨酸是由谷氨酸脱氢酶(gdh)催化三羧酸(tca)循环中间体α-酮戊二酸，一步酶促反应合成的。天然的谷氨酸棒杆菌并不能高产谷氨酸，必要的遗传修饰是谷氨酸棒杆菌高产谷氨酸的重要手段。近几十年的研究已经让谷氨酸的产量达到一个相当高的水平，谷氨酸合成相关的基因也被深入挖掘并研究，但是细胞代谢网络的复杂性使得这些相关的基因并不能继续提高谷氨酸的产量，因此对于一些与谷氨酸合成不相关的基因需要继续深入挖掘来支撑谷氨酸产量的提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种提高谷氨酸发酵产量的方法。

2、为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种蛋白突变体，其为bbd29_07680基因编码的蛋白突变体，以谷氨酸棒杆菌野生型bbd29_07680基因编码的氨基酸序列为参考序列，所述bbd29_07680基因编码的蛋白突变体含有第37位由t到a或l的突变，优选t37a。

3、第二方面，本发明提供编码所述蛋白突变体的核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料。

4、所述生物材料包括但不限于重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。

5、第三方面，本发明提供所述核酸分子或所述生物材料在提高微生物的谷氨酸产量、生产强度或转化率中的应用。

6、第四方面，本发明提供一种重组微生物，所述微生物表达所述的蛋白突变体。

7、优选地，所述重组微生物是将谷氨酸棒杆菌中的bbd29_07680基因突变为编码所述蛋白突变体的基因构建得到的。

8、进一步地，所述重组微生物的出发菌株为能够积累谷氨酸的谷氨酸棒杆菌。

9、优选地，所述出发菌株为mhz-0112-8(谷氨酸棒杆菌mhz-0112-8保藏编号cgmccno.11941，参见cn105695383a)。

10、第五方面，本发明提供所述重组微生物的构建方法，其是将所述蛋白突变体的基因通过质粒导入微生物中或通过基因工程手段整合到微生物染色体上，或者，将谷氨酸棒杆菌中的bbd29_07680基因突变为编码权利要求1所述蛋白突变体的基因。

11、第六方面，本发明提供所述重组微生物在谷氨酸发酵生产中的应用。

12、第七方面，本发明提供一种提高谷氨酸发酵产量的方法，包括将所述重组微生物进行发酵培养的步骤。

13、优选地，发酵所用培养基为：葡萄糖50-60g/l，硫酸铵10-20g/l，kh2po4 0.5-1.5g/l，mgso4·7h2o 0.2-0.5g/l，feso4·7h2o 0.05-0.15mg/l，mnso4·5h2o 0.05-0.15mg/l，vb1 150-250μg/l，生物素250-350μg/l，豆粕水解液0.3-0.6g/l，ph 7.2-7.5。

14、本发明通过将谷氨酸棒杆菌野生型bbd29_07680基因编码的蛋白第37位苏氨酸突变丙氨酸或亮氨酸，获得特定突变体，显著提高了l-谷氨酸生产菌株中l-谷氨酸的产量及转化率。

技术特征：

1.蛋白突变体，其特征在于，其为bbd29_07680基因编码的蛋白突变体，以谷氨酸棒杆菌野生型bbd29_07680基因编码的氨基酸序列为参考序列，所述bbd29_07680基因编码的蛋白突变体含有第37位由t到a或l的突变。

2.编码权利要求1所述蛋白突变体的核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料；

3.权利要求2所述核酸分子或所述生物材料在提高微生物的谷氨酸产量、生产强度或转化率中的应用。

4.一种重组微生物，其特征在于，所述微生物表达权利要求1所述的蛋白突变体。

5.根据权利要求4所述的重组微生物，其特征在于，所述重组微生物是将谷氨酸棒杆菌中的bbd29_07680基因突变为编码权利要求1所述蛋白突变体的基因构建得到的。

6.根据权利要求4或5所述的重组微生物，其特征在于，所述重组微生物的出发菌株为能够积累谷氨酸的谷氨酸棒杆菌。

7.根据权利要求6所述的重组微生物，其特征在于，所述出发菌株为mhz-0112-8。

8.权利要求4-7任一项所述重组微生物的构建方法，其特征在于，将编码权利要求1所述蛋白突变体的基因通过质粒导入微生物中或通过基因工程手段整合到微生物染色体上，或者，将谷氨酸棒杆菌中的bbd29_07680基因突变为编码权利要求1所述蛋白突变体的基因。

9.权利要求4-7任一项所述重组微生物在谷氨酸发酵生产中的应用。

10.一种提高谷氨酸发酵产量的方法，其特征在于，包括将权利要求4-7任一项所述重组微生物进行发酵培养的步骤；

技术总结
本发明提供一种提高谷氨酸发酵产量的方法，通过将谷氨酸棒杆菌野生型BBD29_07680基因编码的蛋白第37位苏氨酸突变丙氨酸或亮氨酸，获得特定突变体，显著提高了L‑谷氨酸生产菌株中L‑谷氨酸的产量及转化率。本发明为谷氨酸发酵生产提供有效手段。

技术研发人员：牛松峰,程江红,赵津津,李岩
受保护的技术使用者：廊坊梅花生物技术开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17