产生产量大大提高的PHB缺陷型鞘氨糖的鞘氨醇单胞菌菌株制造技术

本申请涉及产生产量大大提高的PHB缺陷型鞘氨糖的鞘氨醇单胞菌菌株。提供了具有改良的鞘氨糖(sphingan)产量的PHB缺陷型鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)菌株。鞘氨醇单胞菌菌株中的某些是因影响PHB和鞘氨糖合成的某些遗传修饰的组合而展现产率和产量巨大改良的产定优胶菌株。此外，产自此类菌株的鞘氨糖具有极佳的特征，包括改良的过滤性、澄清度和改良的流变学改性特征。所提供的鞘氨糖因而在多种商业和工业用途中是高度期望的，所述商业和工业用途包括个人护理物品、水泥应用和油田应用。

Sphingomonas strains yield greatly improved PHB deficient sphingan.

Sphingomonas strains have greatly improved the application relates to yield PHB deficient sphingan. Provided with improved sphingan (sphingan) yield of PHB deficient Sphingomonas strain (Sphingomonas). Sphingomonas strain is modified by some certain genetic effects of PHB and sphingan synthesis combination show improved production yield and yield huge diutan strains. In addition, since the production of the strain sphingan has excellent characteristics, including improved filtration, clarification and improvement of the rheological characteristic of modified. Provide sphingan which is highly desired in a variety of commercial and industrial uses in the commercial and industrial uses include personal care items, cement application and application in oil field.

【技术实现步骤摘要】
产生产量大大提高的PHB缺陷型鞘氨糖的鞘氨醇单胞菌菌株本申请是申请号为201080030594.0，申请日为2010年7月30日，专利技术名称为“产生产量大大提高的PHB缺陷型鞘氨糖(定优胶)的鞘氨醇单胞菌菌株”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请与2005年11月1日提交的题为“HighViscosityDiutanGums(高粘度定优胶)”的现在在审美国序列号11/264,268和2005年12月2日提交的题为“MutantbacterialstrainsofthegenusSphingomonasdeficientinproductionofpolyhydroxybutyrateandaprocessofclarificationofsphingansandcompositionsthereof(聚羟基丁酯产生缺陷的鞘氨醇单胞菌属的突变细菌菌株和鞘氨糖及其组合物的澄清方法)”的现在在审美国序列号11/292,366相关，美国序列号11/292,366为要求2000年3月2日提交的美国序列号60/186,433临时申请的权益、2001年3月2日提交的现在在审美国序列号09/798,642的分案申请，将上述申请以与本文公开内容无不一致处的程度通过引用整体并入本文。将名为“68492o705000.txt”的文件中的序列表通过引用整体并入本文，该文件创建于2009年7月31日，大小为179,295比特。
技术介绍
1.
本申请大体上涉及对产生高产量的具有改良过滤性的定优胶(diutan)的PHB缺陷型鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)菌株的构建。另一方面，本申请涉及从产生高产量的具有改良过滤性的定优胶的PHB缺陷型鞘氨醇单胞菌菌株产生的定优胶。2.相关技术描述大量鞘氨醇单胞菌属细菌产生称作鞘氨糖(sphingan)的多糖，所述多糖具有带大体上保守的四糖骨架结构和不同侧链的相关结构(参考文献第1、6、7、8、10号)。商业上生产用于食品、油田或个人护理应用的鞘氨糖结冷胶(gellan)、威兰胶(welan)、鼠李胶(rhamsan)和定优胶。鞘氨糖多糖的价值在于其改变水性溶液流变学即增稠液体、悬浮固体、稳定乳剂或形成凝胶和膜的能力。鞘氨糖在结构上互为相关，但不完全相同。鞘氨醇单胞菌属的通常成员和其产生的鞘氨糖包括多沼鞘氨醇单胞菌(Sphingomonaselodea)ATCC31461，该菌产结冷胶(S-60)；鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)ATCC31555，该菌产威兰胶(S-130)；鞘氨醇单胞菌ATCC31961，该菌产鼠李胶(S-194)；鞘氨醇单胞菌ATCC53159，该菌产定优胶(S-657)；鞘氨醇单胞菌ATCC31554，该菌产尚未命名的多糖(S-88)；鞘氨醇单胞菌ATCC31853，该菌产尚未命名的多糖(S-198)；鞘氨醇单胞菌ATCC21423，该菌产尚未命名的多糖(S-7)；鞘氨醇单胞菌ATCC53272，该菌产尚未命名的多糖(NW-11)；鞘氨醇单胞菌FERM-BP2015(之前的广泛产碱菌(Alcaligeneslatus)B-16)，该菌产阿卡兰胶(alcalan)(生物聚合物B-16)等。对鞘氨醇单胞菌(Sphingomonads)和其产生的多糖的描述可以见于例如美国专利第4,377,636号；第4,326,053号；第4,326,052号和第4,385,123号(关于ATCC31461及其S-60多糖)；美国专利第4,342,866号(关于ATCC31555和S-130)；美国专利第4,401,760号(关于ATCC31961和S-194)；美国专利第5,175,278号(关于ATCC53159和S-657)；美国专利第4,331,440号和第4,535,153号(关于ATCC31554和S-88)；美国专利第4,529,797号(关于ATCC31853和S-198)；美国专利第3,960,832号(关于ATCC21423和S-7)；美国专利第4,874,044号(关于ATCC53272和NW-11)；美国专利第5,175,279号(关于FERMBP-2015和B-16)，以与本文公开内容无不一致处的程度将所述每一篇文献通过引用整体并入本文。通过菌株鞘氨醇单胞菌ATCC53159的发酵，制备了特定鞘氨糖定优胶(也称作杂多糖S-657)(参考文献第17号)。定优胶在水性溶液中展现独特的流变性质，包括高热稳定性、极佳的悬浮性质和低浓度下生成高粘度的能力。所述定优胶多糖对诸如水的极性溶剂赋予显著的假塑性，以致定优胶能用作有微粒悬浮、摩擦减小、乳剂和泡沫稳定化、滤饼沉淀和过滤控制能力的流变改性剂。因此，已发现定优胶在包括如美国专利第6,110,271号所公开的水泥基系统(cementitioussystem)在内的多种背景下作为流变改性剂的工业效用，以与本文公开内容无不一致处的程度将该美国专利通过引用整体并入本文。定优胶由重复单元构成，所述重复单元具有由[→4)-α-L-鼠李糖-(l→3)-β-D-葡萄糖-(1→4)-β-D-葡糖醛酸-(1→4)-β-D-葡萄糖-(1→]构成的骨架和结合至(1→4)连接的葡萄糖残基的二-糖L-鼠李糖侧链(参考文献第2、7号)。每个重复单元将两个O-乙酰基结合至(1→3)连接的葡萄糖的2’和6’位(参考文献第4号)。在阐明定优胶和其它鞘氨糖生物合成潜在的遗传学和生物化学方面已取得进展。用于鞘氨糖S-88、S-7和结冷胶生物合成的基因已被鉴定(参考文献第5、12、13、15号)。已生化分析了数种骨架结构糖基转移酶的基因(参考文献第11、14号)，这有基因gelC和gelE，其潜在地参与链长度决定(参考文献第9号)。用于合成糖核苷酸前体的基因中的数种也已阐明(参考文献号第12号)。较少定义多聚、分泌和多糖分子长度控制的遗传学和生物化学。已鉴定参与定优胶生物合成的基因簇，包括用于糖基转移酶的基因、编码用于合成前体分子dTDP鼠李糖的酶的基因以及用于分泌该多糖的基因(参考文献第3号)。表明含有前述簇中的一些基因的质粒例如pS8和pX6将定优胶产量提高约10％，并且特别地，发现一质粒(pS8)显著改良野生型菌株的定优胶流变性质(参考文献第18号)。通常用于产生定优胶和其它鞘氨糖的生长条件还促进内部储存聚合物聚羟基丁酯(“PHB”)的产生，PHB一般被认为是不期望的副产物，并难以在鞘氨糖制备中移除。PHB可以形成干扰澄清度和过滤性的小的不溶微粒，从而限制鞘氨糖的可用性。例如，PHB微粒造成的混浊能够限制家用和个人护理产品的应用性，在这些产品中外观对于消费者接受而言是关键的。此外，某些油田用途需要过滤性；然而，PHB微粒可以塞住油田岩石形成物中的小孔，从而阻止在处理井之后鞘氨糖溶液的流动和/或粗油的回流。最后，由于PHB合成和鞘氨糖合成竞争可用碳源，因而PHB合成可对鞘氨糖产量产生一些不利影响。因此，已尝试在产鞘氨糖菌株中清除PHB的产生。参考文献第26号描述了化学诱变后分离的多沼鞘氨醇单胞菌(产结冷胶的物种)菌株。称作LPG-2的该菌株已降低PHB的产生，但产生质量和产量不一致的结冷胶。清除PHB的产生的更为靶向的本文档来自技高网...

【技术保护点】
鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的突变菌株，所述突变菌株包含：至少一种基本上或完全清除聚羟基丁酯(PHB)的产生的遗传修饰；至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰，其中所述导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰包括提高参与鞘氨糖合成的至少一种基因的表达的遗传修饰，其中所述参与鞘氨糖合成的至少一种基因选自由菌株ATCC PTA‑10102所含质粒以及菌株ATCC PTA‑10103所含质粒中所含的基因组成的组；借此，所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株相对于含有所述至少一种基本上或完全清除PHB的产生的遗传修饰并缺少所述至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰的同类系菌株，产生增加的大致上无PHB的鞘氨糖产生，其中所述鞘氨糖是定优胶，并且其中所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株能够以至少约0.15g/L/小时的速率产生定优胶或产生至少约12g/L的定优胶产量。

【技术特征摘要】
2009.07.31 US 12/533,6491.鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的突变菌株，所述突变菌株包含：至少一种基本上或完全清除聚羟基丁酯(PHB)的产生的遗传修饰；至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰，其中所述导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰包括提高参与鞘氨糖合成的至少一种基因的表达的遗传修饰，其中所述参与鞘氨糖合成的至少一种基因选自由菌株ATCCPTA-10102所含质粒以及菌株ATCCPTA-10103所含质粒中所含的基因组成的组；借此，所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株相对于含有所述至少一种基本上或完全清除PHB的产生的遗传修饰并缺少所述至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰的同类系菌株，产生增加的大致上无PHB的鞘氨糖产生，其中所述鞘氨糖是定优胶，并且其中所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株能够以至少约0.15g/L/小时的速率产生定优胶或产生至少约12g/L的定优胶产量。2.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中所述至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰选自由以下组成的组：(i)参与鞘氨糖合成的至少一种基因与异位启动子的可操作连接；(ii)参与鞘氨糖合成的至少一种基因的每细菌染色体的拷贝数增加；和(iii)其任意组合，其中所述参与鞘氨糖合成的至少一种基因中的每一种为细菌染色体或染色体外元件所包含。3.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中所述至少一种基本上或完全清除PHB的产生的遗传修饰是使选自由phaA基因、phaB基因和phaC基因或其组合组成的组的基因组成性或条件性失活或缺失的突变。4.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中所述至少一种基本上或完全清除PHB的产生的遗传修饰是使phaC基因失活的插入或缺失。5.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株能够以至少约0.2g/L/小时的速率产生定优胶或产生至少约15g/L的定优胶产量。6.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株将定优胶的产生速率或产量相对于含有所述至少一种基本上或完全清除PHB的产生的遗传修饰并缺少所述至少一种导致增加的鞘氨糖产生的遗传修饰的同类系菌株，提高至少约50％。7.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属的突变菌株，其中产自所述鞘氨醇单胞菌属的突变菌株的定优胶是澄清的以在15％HCl溶解性和残留测试中产生少于0.5％的残留或当使用气相色谱测量时产生少于0.1wt％的PHB。8.如权利要求1所述的鞘...

【专利技术属性】
技术研发人员：南茜·E·哈丁，Y·N·帕特尔，托德·塔拉舍克，
申请(专利权)人：CP凯尔科美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US