[发明专利]一种利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌、方法及应用

权利要求书

1.一种利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌，其特征在于：所述基因工程菌株含有用于茶氨酸合成的γ-谷氨酰甲胺合成酶和编码茶氨酸从头合成途径酶的基因，所述茶氨酸从头合成途径酶包括磷酸解酮酶、转氨酶、乙醛脱氢酶、丙氨酸脱氢酶。

2.根据权利要求1所述的利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌，其特征在于：所述基因工程菌株以大肠杆菌或谷氨酸棒杆菌为出发菌株；

或者，编码γ-谷氨酰甲胺合成酶的基因来源于噬氨副球菌Paracoccus aminovorans；

或者，所述编码磷酸解酮酶、转氨酶、乙醛脱氢酶、丙氨酸脱氢酶的基因分别来源于双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida、大肠杆菌E.coli、球形芽孢杆菌Lysinibacillus sphaericus；

或者，所述编码茶氨酸从头合成途径酶的基因由P_T7或P_trc启动子启动；

或者，所述编码茶氨酸从头合成途径酶的基因分别整合于大肠杆菌的ycgH、ycnI、fhiA、ygaY基因位点。

3.根据权利要求2所述的利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌，其特征在于：所述基因工程菌株以E.coli ATCC27325或者C.glutamicum ATCC13032为出发菌株；

所述编码γ-谷氨酰甲胺合成酶的基因由P_T7启动子启动；

或者，所述编码γ-谷氨酰甲胺合成酶的基因整合于大肠杆菌的yeeP基因位点。

4.根据权利要求1至3任一项所述的利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌，其特征在于：所述基因工程菌株含有gmas、xfp、spuC、eutE和alD基因，其基因序列依次为SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5。

5.根据权利要求4所述的利用葡萄糖从头发酵生产L-茶氨酸的基因工程菌，其特征在于：所述gmas、xfp、spuC、eutE和alD基因为野生型基因，或者为编码相应蛋白的突变体或者经人工修饰的基因，包括一个或多个位点的取代、缺失或者插入一个或多个氨基酸残基，该突变体或经人工修饰的基因所编码的蛋白具有相应的活性，没有功能缺陷。

6.如权利要求4或5所述的基因工程菌的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)整合编码γ-谷氨酰甲胺合成酶的基因gmas，并由P_T7启动子启动；

(2)整合编码磷酸解酮酶的基因xfp，并由P_T7启动子启动；

(3)整合编码转氨酶的基因spuC，并由P_trc启动子启动；

(4)整合编码乙醛脱氢酶的基因eutE，并由P_trc启动子启动；

(5)整合编码丙氨酸脱氢酶的基因alD，并由P_trc启动子启动；

对上述构建方法中的步骤(1)至(5)的操作顺序并不限制，能够以可实施的任何顺序进行。

7.根据权利要求6所述的构建方法，其特征在于：所述构建方法包括采用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术进行基因整合；

或者，所述构建方法包括构建重组片段和pGRB质粒，将pGRB质粒和所述重组片段同时转化至含有pREDCas9的电转感受态细胞中，以及质粒消除的步骤，获得重组的基因工程菌株。