[发明专利]鸟氨酸环己烷酶在提高解淀粉芽胞杆菌生产伊枯草菌素A产量中的应用

说明书

本发明属于基因及生物发酵领域，公开了鸟氨酸环己烷酶在提高解淀粉芽胞杆菌生产伊枯草菌素A产量中的应用。本发明以质粒pHY300PLK为基础，通过构建来源于谷氨酸棒杆菌中的鸟氨酸环己烷酶Ocd的过表达载体pHY‑ocd，成功在解淀粉芽胞杆菌LX‑12中强化表达了基因ocd，得到了解淀粉芽胞杆菌工程菌LX‑12/pHY‑ocd。与对照菌LX‑12/pHY300相比，工程菌株LX‑12/pHY‑ocd的IturinA产量至少提高了37%以上。

技术领域

本发明属于基因及生物发酵领域，具体涉及鸟氨酸环己烷酶在提高解淀粉芽胞杆菌生产伊枯草菌素A产量中的应用。

背景技术

伊枯草菌素(IturinA)是主要由枯草芽胞杆菌和解淀粉芽胞杆菌合成产生的一种脂肽类次级代谢产物，其分子结构包含由七个氨基酸残基组成的肽链和一条β-氨基脂肪酸侧链,氨基酸组成包括天冬酰胺(Asn)，谷氨酰胺(D-Gln)，丝氨酸(L-Ser)，脯氨酸(L-Pro)，酪氨酸(D-Tyr)，由于Iturin A可以抑制植物真菌病害繁殖和生长，因而在植物生物防治领域具有重要的应用价值。目前，脂肽类抗生素主要应用于农业生物防治、医药、石油开采、食品保藏、环境治理及化妆品等领域。

芽胞杆菌中脯氨酸主要是从谷氨酸经基因簇proABC转化而来，而谷氨酸棒杆菌来源的鸟氨酸环己烷酶Ocd则可以催化从鸟氨酸到脯氨酸的合成。

目前尚无利用谷氨酸棒杆菌的鸟氨酸环己烷酶来提高伊枯草菌素A的报道。本发明首次通过强化表达鸟氨酸环己烷酶Ocd实现了IturinA产量的有效提升，为IturinA高产菌株的构建提供了一种新的策略。

发明内容

本发明的目的之一在于提供鸟氨酸环己烷酶在提高解淀粉芽胞杆菌生产伊枯草菌素A产量中的应用，通过在解淀粉芽胞杆菌中过表达鸟氨酸环己烷酶，可提高伊枯草菌素A的产量。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

鸟氨酸环己烷酶在提高解淀粉芽胞杆菌生产伊枯草菌素A产量中的应用，包括利用本领域的常规方式，在解淀粉芽胞杆菌中转入来源于谷氨酸棒杆菌的鸟氨酸环己烷酶，可提高伊枯草菌素A的产量。

以上所述的应用中，优选的，所述的鸟氨酸环己烷酶的序列为SEQ ID NO.1所示；

以上所述的应用中，优选的，是将鸟氨酸环己烷酶基因插入质粒pHY300PLK中获得充足质粒pHY-ocd再转化进解淀粉芽胞杆菌中；

以上所述的应用中，优选的，所述的解淀粉芽胞杆菌为解淀粉芽胞杆菌LX-12，CCTCC NO：M2015234。

以上所述的应用中，优选的，在应用过程中使用的发酵培养基配方，包括：豆粕50-90g/L，玉米淀粉30-70g/L，KH₂PO₄ 1.0-2.0g/L，MgSO₄·7H₂O 0.50-1.0g/L、FeSO₄·7H₂O0.10-0.30g/L、MnSO₄·H₂O 0.01-0.03g/L，pH6.2～7.2。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

本发明通过在解淀粉芽胞杆菌中转入表达谷氨酸棒杆菌的鸟氨酸环己烷酶质粒，可大幅度提高伊枯草菌素A的产量，本发明人首次尝试通过强化表达ocd基因来提高IturinA的产量，为提高IturinA产量提供了一种新策略。与转入空质粒的对照菌株解淀粉芽胞杆菌LX-12/pHY300相比，通过本发明构建得到的解淀粉芽胞杆菌LX-12/pHY-ocd的IturinA产量提高了至少37％，为今后枯草菌素A的大规模生产提供指导和理论基础。

附图说明

图1为实施例1步骤(1)得到的ocd基因片段的琼脂糖凝胶图；