[发明专利]新型多肽及使用其生产基于鸟氨酸的产物的方法

说明书

本申请涉及具有输出基于鸟氨酸的产物的能力的新型多肽，以及使用其生产基于鸟氨酸的产物的方法。

技术领域

本公开涉及具有输出基于鸟氨酸的产物的能力的新型多肽，以及使用其生产基于鸟氨酸的产物的方法。

背景技术

广泛存在于植物、动物和微生物中的物质鸟氨酸，是从谷氨酸生物合成的，并用作腐胺、瓜氨酸和脯氨酸的生物合成中的前体。进一步，在高等动物的体内代谢中，在通过鸟氨酸循环从氨基酸或氨产生的尿素的排泄途径中，鸟氨酸起着重要作用。鸟氨酸在增进肌肉生长和减少体脂肪方面有效，并且因此被用作营养补充剂，并也被用作改善肝硬化和肝功能障碍的药品。已知生产鸟氨酸的方法包括用消化酶处理乳酪蛋白(milk casein)和利用转化的大肠杆菌(E.coli)或棒杆菌属(genus Corynebacterium)微生物的方法(韩国专利号10-1372635；T.Gotoh等人，Bioprocess Biosyst.Eng.，33:773-777,2010)。

腐胺(或1,4-丁二胺)是生产聚酰胺-4和聚酰胺-6(包括尼龙-4和尼龙-6)的非常重要的原料，并可以通过丁二腈的氢化以工业规模生产，丁二腈是由丙烯腈通过氰化氢的添加生产的。这些化学物质的合成途径需要不可再生的石化产物作为原料。另外，还需要与昂贵的催化剂体系的使用相关的高温和高压，以及相对复杂的制备步骤和设备。因此，作为化学生产工艺的替代，需要从可再生生物质来源的碳源生产腐胺的工艺。最近，为了生产工业上可用的高浓度聚胺(腐胺)，已经连续进行了利用环境友好型微生物的研究(Qian ZG等人，Biotechnol Bioeng，104:651-662，2009；Schneider J等人，Appl MicrobiolBiotechnol，88:859-868，2000)。

同时，NCgl2522已被鉴定为具有输出腐胺能力的基因(韩国专利号2014-0115244)。然而，为了以更高的产率生产腐胺，仍然需要开发具有提高的输出腐胺能力的蛋白质，其能够更有效地从腐胺生产菌株输出腐胺。

L-精氨酸作为肝功能促进剂、脑功能促进剂以及作为多种氨基酸补充剂的成分，已经被广泛用于在医药中。另外，L-精氨酸作为鱼饼和保健饮料的食品添加剂、以及作为高血压患者的食盐替代品，在食品工业中得到了许多的关注。为了生产工业上可用的高浓度精氨酸，已经连续进行了利用微生物的研究，且其实例包括使用来自属于短杆菌属(genusBrevibacterium)或棒杆菌属的微生物诱导的突变菌株(其是谷氨酸生产菌株)的方法、或者使用氨基酸生产菌株(其生长通过细胞融合被改进)的方法。同时，具有输出L-赖氨酸能力的属于棒杆菌属的微生物的lysE也已显示输出相同的碱性氨基酸L-精氨酸(Bellmann A等人，Microbiology，147:1765-1774，2001)。进一步，已知通过上述基因的增强来增强L-精氨酸生产菌株的生产能力的方法(美国专利号2002-196232)。

发明内容

[技术问题]

本发明人已经进行了大量的努力开发输出蛋白的变体，该输出蛋白的变体能够通过增强输出鸟氨酸产物的能力，来进一步提高生产能力，并且结果确认，当在NCgl2522蛋白的氨基酸序列的特定位点上引入修饰时，输出基于鸟氨酸的产物的能力被增强。因此，他们已经发现，通过将蛋白变体引入腐胺或精氨酸生产菌株中，可以高产率生产作为基于鸟氨酸的产物的腐胺或精氨酸，从而完成本发明。

[技术方案]

本公开的一个目的是提供具有输出基于鸟氨酸的产物的能力的新型多肽。

本公开的另一个目的是提供编码多肽的多核苷酸、和包含多核苷酸的载体。

本公开的又一个目的是提供包含多肽或具有其增强活性的，生产基于鸟氨酸的产物的微生物。

本公开的又一个目的是提供用于生产基于鸟氨酸的产物的方法，其包括：