[发明专利]一种用于高密度培养大肠杆菌的复合有机氮源

说明书

发明领域

本发明属于生物工程领域，具体地说，是关于一种用于高密度培养大肠杆菌的复合有机氮源。

背景技术

大肠杆菌是工业生产上应用最为广泛的菌种，人们采用各种大肠杆菌来生产各种产品，如各种蛋白质，核酸类，以及小肽等。大肠杆菌在生长发育过程中，需要各种营养物质，这些营养物质由培养基中的成分来提供。根据提供营养物质的类型，培养基的成分大致可分为碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。其中，有机氮源是发酵培养基中的重要成分，其作用不仅提供氮源，更能提供大肠杆菌高密度生长以及产物高表达分泌所需的嘌呤、嘧啶和氨基酸，这些物质对大肠杆菌的生长发育作用很大，故应控制培养基内嘌呤、嘧啶和氨基酸处于合适的范围内。

目前大肠杆菌发酵培养基中有机氮源的设计研究工作一般不涉及有机氮源中嘌呤、嘧啶的具体作用。忽略这些物质的重要作用，客观上造成了无法对有机氮源中这些物质提出针对性的品控要求，进而导致由于原材料产地、加工方法等因素的变化，使这些物质的含量发生变化，最终对发酵结果产生不良的影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于高密度培养大肠杆菌的复合有机氮源。

本发明提供的复合有机氮源由多种不同的天然氮源复配而成，并控制复合有机氮源中对所培养的大肠杆菌的高密度培养起关键性作用的嘌呤、嘧啶和/或氨基酸的含量。

根据本发明，天然氮源选自：胰蛋白胨、胰酪胨、牛肉胨、大豆胨、鲜鱼胨、酵母粉、酵母膏。

根据本发明，进行的复配是基于所针对的大肠杆菌以及天然氮源中嘌呤及嘧啶的含量，其中，腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶的含量，分别如下：

腺嘌呤为1-200mg/L；鸟嘌呤为1-200mg/L；胞嘧啶为1-200mg/L；胸腺嘧啶为1-200mg/L；尿嘧啶为1-200mg/L。

根据本发明，复配是基于天然氮源中的缬氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、精氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、赖氨酸，其含量分别如下：

缬氨酸为10-5000mg/L；苏氨酸为10-5000mg/L；甲硫氨酸为10-5000mg/L；精氨酸为10-5000mg/L；天冬氨酸为10-5000mg/L；甘氨酸为10-5000mg/L；酪氨酸为10-5000mg/L；苯丙氨酸：10-5000mg/L；亮氨酸：10-5000mg/L；异亮氨酸：10-5000mg/L；丙氨酸：10-5000mg/L；丝氨酸：10-5000mg/L；组氨酸：10-5000mg/L；半胱氨酸：10-5000mg/L；酪氨酸：10-5000mg/L。

使用本发明提供的用于大肠杆菌发酵生产的复合有机氮源，由于在控制含氮量的同时，也控制了氮源中对发酵有重要影响的嘌呤、嘧啶的含量。同现在通常使用的有机氮源相比，由于控制了这些对发酵有重要影响的物质的含量，从而可以避免发酵水平波动的问题；同时也能降低氮源的成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，如《分子克隆：实验室手册》(New York：Cold Spring Harbor Laboratory Press，1989)中所述的条件进行。

在本发明的实施例中，采用的大肠杆菌及重组质粒分别为：

产嘌呤核苷磷酸化酶的大肠杆菌BL21(DE3)：通过使用常规方法将pET28质粒(具有卡那霉素抗性，购于introgen公司)转入大肠杆菌BL21(DE3)(购于introgen公司)获得。

产核酸疫苗的大肠杆菌(DH5α)：通过使用常规方法将质粒pVAX-44(卡那霉素抗性，购自海归生物有限公司)转入大肠杆菌DH5α(购于introgen)公司获得。

产人白细胞介素-3(IL-3)的大肠杆菌YK512：通过使用常规方法将质粒pSBHL-1(氨卞青霉素抗性)转入大肠杆菌JM109(购于introgen公司)获得，其中，质粒pSBHL-1参考杨立红，陈长庆，苏成芝等，人白细胞介素-3在大肠杆菌中的高效表达(生物化学与生物物理学报，1994年9月，第5期第26卷)的方法构建。