[发明专利]全细胞催化生产5-氨基戊酸的工程菌及5-氨基戊酸的制备方法

权利要求书

1.一种工程菌，其特征在于，所述工程菌与出发菌相比，具有γ-氨基丁醛脱氢酶abD基因、赖氨酸脱氢酶cadA基因和丁二胺氧化酶puO基因的表达。

2.根据权利要求1所述工程菌，其特征在于，

(1)所述工程菌具有至少一个abD基因和/或所述工程菌abD基因的表达由高转录或高表达活性的调控元件介导；

(2)所述工程菌具有至少一个cadA基因和/或所述工程菌cadA基因的表达由高转录或高表达活性的调控元件介导；

(3)所述工程菌具有至少一个puO基因和/或所述工程菌puO基因的表达由高转录或高表达活性的调控元件介导。

3.根据权利要求2所述工程菌，其特征在于，所述工程菌包括重组质粒，所述重组质粒包括选自abD基因、cadA基因和puO基因中的一种或多种；

其中cadA基因优选自大肠杆菌Escherichia coli，puO基因和abD基因优选自红球菌Rhodococcus jostii，Rhodococcus opacus，Rhodococcus erythropolis，防腐分支杆菌Mycobacterium dioxanotrophicus，耐辐射动球菌Kineococcus radiotolerans，亚黄霍约斯菌Hoyosella subflava，阿尔巴诺卡氏菌Nocardiopsis alba，金黄色葡萄球菌Agromyces aureus，裸杆菌Cnuibacter physcomitrellae和微黄棒杆菌Corynebacteriumflavescens中的一株细菌；

更优选地，所述abD基因如SEQ ID NO.1所示，所述cadA基因如SEQ ID NO.2所示，所述puO基因如SEQ ID NO.3所示。

4.根据权利要求2所述工程菌，其特征在于，所述调控元件为顺反子，所述顺反子如SEQID NO.5、SEQ ID NO.6或SEQ ID NO.7所示。

5.根据权利要求1-4任一所述工程菌，其特征在于，所述出发菌为大肠杆菌；优选为大肠杆菌B株或其衍生株；更优选选自BL21(DE3)、BL21-CodonPlus(DE3)、Origami(DE3)、Rosetta-gammi(DE3)中任一菌株。

6.一种5-氨基戊酸的制备方法，其特征在于，包括：培养权利要求1-6任一所述工程菌，所述培养包括生长培养和催化培养，所述生长培养包括诱导所述工程菌的abD基因、cadA基因和puO基因表达；所述催化培养包括加入赖氨酸、维生素B6。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

所述诱导所述工程菌的abD基因、cadA基因和puO基因的表达为在生长培养基中加入选自IPTG、乳糖、别乳糖中的至少一种诱导剂；

优选地，生长培养所述工程菌3-6小时后，再加入选自IPTG、乳糖、别乳糖中的至少一种诱导剂；

更优选地，所述诱导剂的加入量为0.01-2mM，优选为0.5-2mM。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，生长培养所述工程菌7-14小时后，进行催化培养；

i.优选地，在所述催化培养基中加入赖氨酸，其加入量为40g/L-400g/L；

ii.优选地，所述催化培养还包括在催化培养基中补加赖氨酸，更优选地，所述赖氨酸补加量为40g-100g或所述赖氨酸补加量使所述催化培养基中赖氨酸的终浓度为20g/L-50g/L；

iii.优选地，所述赖氨酸为含有赖氨酸生产菌的赖氨酸发酵液、去除菌体的赖氨酸发酵液、去除菌体并脱色的赖氨酸发酵液、赖氨酸发酵液的离子交换洗脱液、游离赖氨酸、赖氨酸盐干粉或其溶液。