有效
一种重组微生物及其在生产聚羟基脂肪酸酯中的应用
陈国强、邵明威、张忠楠、刘絮
清华大学
摘要
本发明属于微生物培养技术领域,具体涉及一种重组微生物及其在生产聚羟基脂肪酸酯中的应用。本发明提供了一种嗜盐微生物的培养基,所述的培养基以氨基酸或氨基酸盐作为氮源,本发明还提供了一种重组嗜盐微生物,所述的重组嗜盐微生物敲除其中的谷氨酸合成相关蛋白的编码基因,利用氨基酸或氨基酸盐(特别是谷氨酸钠)作为唯一氮源进行发酵培养,可以显著提高发酵过程中的碳源转化率,进一步提高PHA产量;当使用混合氨基酸作为氮源进行发酵时,能够同时提高细胞干重、PHA产量、PHA百分含量和碳源转化率。
1.一种培养微生物的方法,其特征在于,所述的微生物生产PHA,所述的方法提高碳源转化率或提高PHA产量;所述方法包括使用培养基,所述的培养基包括碳源、氮源和无机盐,所述的氮源包括氨基酸或氨基酸盐,所述的氨基酸为谷氨酸,所述的氨基酸盐为谷氨酸盐;所述的氨基酸的加入方式包括直接加入谷氨酸,或者,加入包含谷氨酸的毛发水解物或酪蛋白水解物中的一种或两种;所述的微生物的谷氨酸合成相关蛋白失活;所述的谷氨酸合成相关蛋白为谷氨酰胺合成酶GlnA或谷氨酰胺合成酶GlnN;所述的微生物选自盐单胞菌属( Halomonas )、恶臭假单胞菌( Pseudomonas putida )、罗氏真养杆菌( Ralstonia eutropha )、大肠杆菌( Escherichia coli )或嗜水气单胞菌( Aeromonas hydrophila )中的一种或两种以上;所述的大肠杆菌( Escherichia coli )表达外源的聚羟基脂肪酸酯合成相关蛋白。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的毛发水解物包括羊毛水解物。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氨基酸盐包含氨基酸的钾盐、钠盐、钙盐、镁盐或锌盐中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述培养基中氨基酸或氨基酸盐的浓度为0.01-2mol/L。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的培养基中碳源的浓度为1-300g/L。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的碳源选自葡萄糖、葡萄糖酸盐、葡萄糖酸酯、蔗糖、果糖、月桂酸、乙酸、丙酸、丁酸、棕榈油或油酸中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的培养基中无机盐的浓度为2.5-100g/L。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的盐单胞菌属( Halomonas )包括 Halomonas bluephagenesis TD01、 Halomonas aydingkolgenesis M1或 Halomonas campaniensis LS21。
9.一种重组微生物,其特征在于,所述的重组微生物为盐单胞菌属( Halomonas ),或者,嗜水气单胞菌( Aeromonas hydrophila ),所述的重组微生物生产PHA;所述的重组微生物的谷氨酸合成相关蛋白失活,所述的谷氨酸合成相关蛋白为谷氨酰胺合成酶GlnA或谷氨酰胺合成酶GlnN。
10.根据权利要求9所述的重组微生物,其特征在于,所述的盐单胞菌属( Halomonas )包括 Halomonas bluephagenesis TD01、 Halomonas campaniensis LS21或 Halomonas aydingkolgenesis M1。
11.根据权利要求9所述的重组微生物,其特征在于,所述的失活包括:A)敲除编码谷氨酸合成相关蛋白的基因;B)突变编码谷氨酸合成相关蛋白的基因的部分碱基。
12.根据权利要求11所述的重组微生物,其特征在于,所述的失活包括使用sgRNA,所述的sgRNA包括SEQ ID NO:1、7或8任一个或两个以上所示核苷酸序列。
13.一种权利要求9-12任一所述的重组微生物的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括将出发菌株中的谷氨酸合成相关蛋白失活。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述的失活包括:A)敲除编码谷氨酸合成相关蛋白的基因;B)突变编码谷氨酸合成相关蛋白的基因的部分碱基。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述的失活包括使用sgRNA,所述的sgRNA包括SEQ ID NO:1、7或8任一个或两个以上所示核苷酸序列。
16.一种生产聚羟基脂肪酸酯的方法,其特征在于,所述方法包括使用培养基培养微生物;所述的微生物生产PHA,所述的培养基包括碳源、氮源和无机盐,所述的氮源包括氨基酸或氨基酸盐,所述的氨基酸为谷氨酸,所述的氨基酸盐为谷氨酸盐;所述的氨基酸的加入方式包括直接加入谷氨酸,或者,加入包含谷氨酸的毛发水解物或酪蛋白水解物中的一种或两种;所述的微生物的谷氨酸合成相关蛋白失活;所述的谷氨酸合成相关蛋白为谷氨酰胺合成酶GlnA或谷氨酰胺合成酶GlnN;所述的微生物选自盐单胞菌属( Halomonas )、恶臭假单胞菌( Pseudomonas putida )、罗氏真养杆菌( Ralstonia eutropha )、大肠杆菌( Escherichia coli )或嗜水气单胞菌( Aeromonas hydrophila )中的一种或两种以上;所述的大肠杆菌( Escherichia coli )表达外源的聚羟基脂肪酸酯合成相关蛋白。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的毛发水解物包括羊毛水解物。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的氨基酸盐包含氨基酸的钾盐、钠盐、钙盐、镁盐或锌盐中的一种或两种以上。
19.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述培养基中氨基酸或氨基酸盐的浓度为0.01-2mol/L。
20.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的培养基中碳源的浓度为1-300g/L。
21.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的碳源选自葡萄糖、葡萄糖酸盐、葡萄糖酸酯、蔗糖、果糖、月桂酸、乙酸、丙酸、丁酸、棕榈油或油酸中的一种或两种以上。
22.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的培养基中无机盐的浓度为2.5-100g/L。
23.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的盐单胞菌属( Halomonas )包括 Halomonas bluephagenesis TD01、 Halomonas aydingkolgenesis M1或 Halomonas campaniensis LS21。



