[发明专利]木醋杆菌基因重组菌及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了一株木醋杆菌基因重组菌，在木醋杆菌中过表达纤维素合酶中的bcsD亚基，以此提高细菌纤维素的产量。本发明所述菌株的细菌纤维素产量最高可达4～6g/L，是原始菌株的两倍。本发明有利于提高细菌纤维素的产量，从而减轻细菌纤维素产量低对于其应用的限制。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株木醋杆菌基因重组菌及其构建方法与应用。

背景技术

细菌纤维素(BC)是由细菌新陈代谢的产物形成的不含木素、半纤维素以及其他抽提物的高结晶度的三维网状结构，这种结构使得BC有着一些特有的特点，如高纯度，高结晶度，高保水值、抗菌性、无毒性、生物相容性和生物降解性等，从而在多个领域有着广泛应用。然而在目前的实验生产中，木醋杆菌产细菌纤维素的产量却很低，因此需要提高细菌纤维素的产量。

木醋杆菌生产细菌纤维素的过程是在葡萄糖激酶的作用下葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸，葡萄糖磷酸变位酶将葡萄糖-6-磷酸转化为葡萄糖-1-磷酸，在UDPG焦磷酸化酶的作用下，葡萄糖-1-磷酸转化为尿苷二磷酸葡萄糖。最后纤维素合酶把尿苷二磷酸葡萄糖转化为细菌纤维素。在木醋杆菌产细菌纤维素的过程中，起限速作用的酶纤维素合酶，纤维素合酶包含多个亚基，其中最主要的亚基为bcsA、bcsB、bcsC、bcsD，bcsA、bcsB主要与细菌纤维素的合成相关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一株木醋杆菌基因重组菌，以提高细菌纤维素的产量。

本发明还要解决的技术问题是提供上述木醋杆菌基因重组菌的构建方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述木醋杆菌基因重组菌在发酵产细菌纤维素中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一株木醋杆菌基因重组菌，在木醋杆菌中过表达纤维素合酶中的bcsD亚基。所述纤维素合酶的bcsD亚基与细菌纤维素的分泌密切相关，细菌纤维素产生菌种过表达该基因可以促进细菌纤维素的分泌。

其中，所述木醋杆菌为木醋杆菌ATCC700178。

其中，所述纤维素合酶中的bcsD亚基，其基因序列如SEQ ID NO:1所示。

上述木醋杆菌基因重组菌的构建方法，包括如下步骤：

(1)将纤维素合酶中的bcsD亚基的基因序列克隆到表达质粒中，得到重组质粒；

(2)将步骤(1)中重组质粒转化木醋杆菌，既得到木醋杆菌基因重组菌。

其中，步骤(1)中，所述表达质粒为pSA-19。

其中，步骤(2)中，所述木醋杆菌木醋杆菌ATCC700178。

上述木醋杆菌基因重组菌在发酵产细菌纤维素中的应用。

有益效果：本发明公开了一种在木醋杆菌中过表达纤维素合酶中的bcsD亚基，以提到细菌纤维素产量的方法，研究表明，构建得到的重组菌的细菌纤维素的产量比出发菌高出了2～4g/L。本发明有利于提高细菌纤维素的产量，从而减轻细菌纤维素产量低对于其应用的限制。

附图说明

图1重组菌PCR结果验证。第一泳道为2000的marker的条带。

图2x-射线衍射图谱。

图3热重力分析曲线。

图4细菌纤维素的红外光谱图。

图5细菌纤维素的扫描电镜照片。

图6出发菌和重组菌发酵结果对比图。

图7出发菌和重组菌发酵结果对比图。