[发明专利]一种催化生产1;5-戊二胺的工程菌及其应用

摘要

本发明公开了一种催化生产1,5‑戊二胺的工程菌及其应用。本发明公开的一种工程菌，是在大肠杆菌B株或其衍生菌株中过表达赖氨酸脱羧酶基因，同时适量表达赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白基因cadB。本发明公开的工程菌是在大肠杆菌B系列衍生菌株中过量表达赖氨酸脱羧酶基因cadA并同时适量表达赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白基因cadB构建的1,5‑戊二胺全细胞催化工程菌；本发明进一步公开了利用该工程菌催化生产1,5‑戊二胺的方法，该方法可以实现高转化率、高生产强度和高产量地催化产生1,5‑戊二胺，降低了1,5‑戊二胺的生产成本，从而在实践上可用于1,5‑戊二胺大规模生产，便于推广应用。

主权项

1.一种工程菌，是在大肠杆菌B株或其衍生菌株中过表达赖氨酸脱羧酶基因，同时表达赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白基因cadB；所述赖氨酸脱羧酶基因为cadA；所述在大肠杆菌B株或其衍生菌株中过表达赖氨酸脱羧酶基因，同时表达赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白基因cadB的方法为如下(1)或(2)所示：(1)将含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因和包含RBS22的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白编码基因的片段导入所述大肠杆菌B株或其衍生菌株中；所述片段是通过重组表达载体导入的；所述重组表达载体是将所述片段插入pET28a(+)的多克隆位点间得到的；所述重组表达载体构建过程如下：将含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因的片段插入pET28a(+)的Nco I和Sal I酶切位点间，得到重组表达载体1；再将包含RBS22的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白编码基因的片段插入重组表达载体1的Not I和Hind III位点间得到；所述赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.14所示；所述RBS22的核苷酸序列如SEQ ID No.12中自5’末端起第7255位至第7263位核苷酸所示；(2)将所述大肠杆菌B株或其衍生菌株的cadBA操纵子的启动子替换为适用于大肠杆菌的能解除cadB转录阻遏的启动子，再将含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因的片段导入所述大肠杆菌B株及其衍生菌株中；所述将大肠杆菌B株或其衍生菌株的cadBA操纵子的启动子替换为T7启动子的过程如下：将带有T7启动子序列的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白的编码基因的质粒导入所述大肠杆菌B株或其衍生菌株中进行同源重组得到；所述带有T7启动子序列的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白的编码基因的质粒是将带有T7启动子序列的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白的编码基因插入pKOV质粒的BamHI和Not I位点间得到；所述带有T7启动子序列的赖氨酸‑戊二胺逆向转运蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID No.21所示；所述含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因的片段是通过重组表达载体导入的；所述重组表达载体是将所述片段插入pET28a(+)的多克隆位点间得到的；所述重组表达载体构建过程如下：将含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因的片段插入pET28a(+)的Nco I和Sal I酶切位点间；所述赖氨酸脱羧酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.13所示；所述含有赖氨酸脱羧酶蛋白的编码基因的片段如SEQ ID No.3所示。