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专利号: 2019114092389
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种产L‑半胱氨酸的基因工程菌,由如下方法构建获得:(1)以菌株E.coli  CCTCC NO:M 2019108为底盘菌株,将其基因组中的pgk基因的启动子替换为trc启动子,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk);

(2)将E coli W3110 EY(trc‑pgk)基因组中cycA基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA);

(3)将E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA)基因组中gpmA、pykF基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF);

(4)将E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF)基因组中的poxB基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB);

(5)将E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB)基因组中的metR基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR);

(6)将E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR)基因组中的cysB替换成鼠伤寒沙门氏菌Salmonella typhimurium的cysB并将149位的苏氨酸突变成脯氨酸T149P

(T149P),得到E coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmAΔpykF△poxB△metR:cysB );

(7)在质粒上过表达谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum的serC,然后转化到E T149P

coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR:cysB )中得到E coli T149P

W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR:cysB )/pC glu serC,即为所述产L‑半胱氨酸的基因工程菌。

2.如权利要求1所述的基因工程菌,其特征在于所述菌株为大肠杆菌W3110 EYC glu serC(Escherichia coli  W3110 EYC glu serC),保存于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉武汉大学,邮编:430072,保藏日期:2019年12月9日,保藏编号:CCTCC NO:M 20191026。

3.构建权利要求1所述基因工程菌的方法,所述方法包括:(1)以菌株E.coli W3110 CCTCC NO:M 2019108为底盘菌株,应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将其基因组中的gk基因的启动子替换为trc启动子,得到E coli W3110 EY(trc‑pgk);

(2)应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将E coli W3110 EY(trc‑pgk)基因组中cycA基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycA);

(3)应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将E coli  W3110 EY(trc‑pgkΔcycA)基因组中gpmA、pykF基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykF);

(4)应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将E coli  W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykF)基因组中的poxB基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykFΔpoxB);

(5)应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykFΔpoxB)基因组中的metR基因敲除,得到E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykFΔpoxBΔmetR);

(6)应用CRISPR‑Cas9基因编辑技术将E coli W3110 EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykFΔpoxBΔmetR)基因组中的cysB替换成鼠伤寒沙门氏菌Salmonella typhimurium的cysB并将149位的苏氨酸突变成脯氨酸,得到E coli W3110EY(trc‑pgkΔcycAΔgpmAΔpykFΔT149P

poxBΔmetR:cysB );

(7)在质粒上过表达谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum的serC,然后转化到E T149P

coli W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR:cysB )中得到E coli T149P

W3110 EY(trc‑pgk△cycA△gpmA△pykF△poxB△metR:cysB )/pC glu serC,即为所述产L‑半胱氨酸的基因工程菌。

4.权利要求1或2所述基因工程菌在微生物发酵制备L‑半胱氨酸中的应用。

5.如权利要求4所述的应用,其特征在于所述应用为:将所述基因工程菌菌株接种至含有Amp的发酵培养基中,25~30℃、180~200rpm条件下进行发酵培养OD600=0.8~1.0时,添加终浓度为0.1mM的IPTG,继续培养至48h,发酵结束后取发酵液上清分离纯化得到L‑半胱氨酸。

6.如权利要求5所述的应用,其特征在于所述发酵培养基组成如下:葡萄糖20g/L、(NH4)2SO4 16g/L、KH2PO4 1g/L、Na2S2O3 2g/L、酵母提取物2g/L、CaCO3 10g/L,1ml/L微量元素溶液,溶剂为去离子水,pH值自然;微量元素溶液组成为:0.15g/L Na2MoO4·2H2O,2.5g/L H3BO3,0.7g/LCoCl2·6H2O,0.25g/L CuSO4·5H2O,1.6g/L MnCl2·4H2O,0.3g/L ZnSO4·

7H2O,溶剂为去离子水。

7.如权利要求6所述的应用,其特征在于所述基因工程菌发酵前,先接种至LB培养基中,于温度37℃、转速200rpm的摇床上过夜培养,然后以体积浓度5%接种量接种到发酵培养基中培养。