[发明专利]MurJ蛋白突变体及其应用

说明书

本发明提供一种MurJ蛋白突变体及其应用。所述突变体包含如下①～③突变中的至少一种：①MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突变；②MurJ蛋白第422位氨基酸由A到T的突变；③MurJ蛋白第882位氨基酸由T到I的突变。本发明提供的包含P373S、A422T、T882I突变位点的MurJ蛋白变体，能够提高氨基酸的产量和转化率，同时还能够保证菌株的生长性能。利用表达上述MurJ蛋白变体的重组微生物进行氨基酸发酵生产，氨基酸发酵生产性能得以显著提升，特别是谷氨酸、赖氨酸、脯氨酸，具有较高的产量和糖酸转化率，为氨基酸的大规模工业化生产提供有力工具。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地说，涉及MurJ蛋白突变体及其应用。

背景技术

L-谷氨酸(L-glutamate)，化学名称为α-氨基戊二酸，分子式为C₅H₉NO₄，分子量为147.13076Da，分子中含有两个羧基，是一种酸性氨基酸。谷氨酸是含量最丰富的氨基酸之一，其除了参与蛋白质合成之外，在营养和信号传导方面也起着重要作用。谷氨酸或其单钠盐(味精)可作为食品添加剂提升食品的鲜味，因此被广泛地工业化生产。目前谷氨酸最常用的生产方法为发酵法，相较于酶法和化学合成的工艺复杂性以及采用原料毒性，发酵法具有原料来源安全、生产成本低、产物单一等优点。

尽管发酵法生产谷氨酸的研究已经过几十年的发展，但目前谷氨酸菌种的生产性能仍有待进一步提高，这也制约了谷氨酸的工业大规模生产，且不利于节约生产成本。

与谷氨酸近似，其他氨基酸生产同样面临着因发酵生产指标低造成成本过高的问题，因此改进生产氨基酸菌种性能很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供MurJ蛋白突变体及其应用。

本发明的另一目的是提供一种产氨基酸(L-氨基酸)的基因工程菌及其构建方法与应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种MurJ蛋白突变体，所述突变体包含如下①～③突变中的至少一种：

①MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突变；

②MurJ蛋白第422位氨基酸由A到T的突变；

③MurJ蛋白第882位氨基酸由T到I的突变。

本发明中，MurJ蛋白(murein biosynthesis protein)来自谷氨酸棒杆菌，其在NCBI上的参考序列编号为WP_216312835.1。该蛋白由murj基因(即BBD29_15285基因)编码。

优选地，所述突变体包含MurJ蛋白第373位氨基酸由P到S的突变、第422位氨基酸由A到T的突变以及第882位氨基酸由T到I的突变(SEQ ID NO:2)。

第二方面，本发明提供编码所述MurJ蛋白突变体的核酸分子。

第三方面，本发明提供含有所述核酸分子的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或转基因细胞系。

第四方面，本发明提供所述核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料的以下任一应用：

(1)用于氨基酸(L-氨基酸)的发酵生产；

(2)用于提高氨基酸(L-氨基酸)的发酵产量；

(3)用于构建产氨基酸(L-氨基酸)的基因工程菌。

本发明中，所述氨基酸包括但不限于谷氨酸、赖氨酸、脯氨酸。

第五方面，本发明提供产氨基酸的基因工程菌的构建方法，利用基因工程手段，在具有氨基酸生产能力的细菌基因组中引入突变，使其编码的MurJ蛋白包含如下①～③突变中的至少一种：