[发明专利]一种生产紫色杆菌素的工程菌及其应用

说明书

本发明公开了一种生产紫色杆菌素的工程菌及其应用。本发明提供的工程菌，是将大肠杆菌进行如下（a）和（b）和（c）的改造得到的重组菌：（a）沉默抑制色氨酸生成的蛋白的编码基因；（b）导入参与色氨酸生成的蛋白的编码基因；（c）导入参与紫色杆菌素途径的各个蛋白的编码基因，所述紫色杆菌素途径为以色氨酸为底物生成紫色杆菌素的途径。本发明解决了紫色杆菌素发酵过程需要添加色氨酸的问题，以葡萄糖作为主要碳源生产紫色杆菌素，大幅降低了发酵制备紫色杆菌素的成本。

技术领域

本发明涉及一种生产紫色杆菌素的工程菌及其应用。

背景技术

紫色杆菌素（violacein），是微生物自身产生的一种次级代谢产物，属于吲哚衍生物，由两个色氨酸分子氧化缩合而成。自从19世纪末紫色杆菌素被发现以来，人们对其生物功能进行了大量的探索。紫色杆菌素具有广谱抗菌性、抗原生动物活性、抗病毒性、抗肿瘤细胞活性以及独特的蓝紫色着色能力，在医药、卫生、食品、印染等领域具有广泛的应用前景，受到越来越多的关注。

目前紫色杆菌素的生产主要是原始菌或基因工程菌发酵，为了提高其产量，往往需要在培养基中添加前体物质L-色氨酸，以追求产物的最大累积量。

紫色杆菌素的结构式如下：

发明内容

本发明的目的是提供一种生产紫色杆菌素的工程菌及其应用。

本发明提供的工程菌，是将大肠杆菌进行如下（a）和（b）和（c）的改造得到的重组菌：（a）沉默抑制色氨酸生成的蛋白的编码基因；（b）导入参与色氨酸生成的蛋白的编码基因；（c）导入参与紫色杆菌素途径的各个蛋白的编码基因，所述紫色杆菌素途径为以色氨酸为底物生成紫色杆菌素的途径。

所述参与色氨酸生成的蛋白可为trpE蛋白和trpD蛋白。所述trpE蛋白具体可如序列表的序列9所示。所述trpD蛋白具体可如序列表的序列10所示。所述trpE蛋白的编码基因具体可如序列表的序列1自5’末端第1-1563位核苷酸所示。所述trpD蛋白的编码基因具体可如序列表的序列1自5’末端第1563-3158位核苷酸所示。所述参与色氨酸生成的蛋白的编码基因如序列表的序列1所示。

所述参与紫色杆菌素途径的各个蛋白可为vioa蛋白、viob蛋白、vioc蛋白、viod蛋白和vioe蛋白。所述vioa蛋白具体可如序列表的序列11所示。所述viob蛋白具体可如序列表的序列12所示。所述vioc蛋白具体可如序列表的序列13所示。所述viod蛋白具体可如序列表的序列14所示。所述vioe蛋白具体可如序列表的序列15所示。所述vioa蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2自5’末端第1-1308位核苷酸所示。所述viob蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2自5’末端第1305-4322位核苷酸所示。所述vioc蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2自5’末端第4323-5612位核苷酸所示。所述viod蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2自5’末端第5612-6730位核苷酸所示。所述vioe蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2自5’末端第6740-7315位核苷酸所示。所述参与紫色杆菌素途径的各个蛋白的编码基因具体可如序列表的序列2所示。

所述抑制色氨酸生成的蛋白可为trpR蛋白、tnaA蛋白和pheA蛋白。所述trpR蛋白可如序列表的序列16所示。所述tnaA蛋白可如序列表的序列17所示。所述pheA蛋白可如序列表的序列18所示。

所述大肠杆菌具体可为大肠杆菌Bl21（DE3）。

所述沉默抑制色氨酸生成的蛋白的编码基因的方法具体可为如下（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）或（7）：

（1）用序列表的序列3所示的双链DNA分子取代大肠杆菌BL21（DE3）中序列表的序列4所示的双链DNA分子；