二醇生成用重组微生物制造技术

本发明专利技术涉及二醇生成用重组微生物，具有二醇生物合成途径，上述微生物的特征在于，抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径及使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。

Recombinant microorganism for the production of diol

The present invention relates to recombinant microorganism is generated using glycol, glycol biosynthetic pathway, characterized in that the microorganism, inhibition of the pyruvate converted to lactic acid pathway and the conversion of succinic acid oxaloacetate pathway.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二醇生成用重组微生物
本专利技术涉及二醇生成用重组微生物。
技术介绍
具有4个碳和2个羟基(-OH)的2,3-丁二醇为可作为合成橡胶(Syntheticrubber)的主要原料物质的1,3-丁二烯(1,3-Butadiene)和作为溶剂的甲基乙基酮(Methylethylketone，MEK)的前体(Precursor)使用的产业上的潜在性非常高的化学物质。并且，2,3-丁二醇的冰点非常低，因此可直接使用成防冻剂(Antifreezingagent)，并且辛烷值(Octanenumber)高，因此可通过与现有汽油(Gasoline)混合来用作辛烷值增进剂(octanebooster)。具有3个碳和2个羟基(-OH)的1,3-丙二醇可用作聚酯或聚氨酯等高分子的单体，并且，可用作对化妆品及个人卫生用品等的性质改善用途的添加剂。尤其，在借助1,3-丙二醇和苯二甲酸(terephthalicacid)的聚合反应而生成的作为线性的芳香族聚酯的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT，polytrimethyleneterephthalate)中，在半晶体(semi-crystal)分子结构上产生的被称为纽结(kink)的独特的扭曲存在于高分子链上，因此防弹性及形态稳定性优秀，根据这些结构上的特性，可适用于纤维、包装和薄膜、非织造结构物、工程塑料等多种领域。上述多种二醇可通过化学合成工序或微生物发酵工序生成。但是，化学合成工序存在在进行工序的过程中产生环境污染物质或者合成费用高的问题。并且，在通过微生物发酵工序生成二醇(2,3-丁二醇、1,3-丙二醇)的过程中，在发酵培养液不仅存在二醇，还一同产生琥珀酸(succinate，丁二酸)、乙酸(acetate)等，因此存在使分离及回收费用增加的问题。为此，本专利技术人在研究产业上可利用的二醇的生成能力高的重组微生物的过程中，制备出了二醇的生成能力高且琥珀酸及乙酸的生成能力低的重组微生物，由此完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供二醇的生成能力高且副产品的生成能力低的二醇生成用重组微生物。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供如下的二醇生成用重组微生物，即，具有二醇生物合成途径，上述微生物的特征在于，抑制使丙酮酸(pyruvate)转换成乳酸(lactate)的途径及使草酰乙酸(oxaloacetate)转换成琥珀酸(Succinate)的途径。并且，本专利技术提供利用上述重组微生物的二醇生成方法。有益效果本专利技术的重组微生物的二醇的生成能力高，并且副产品的生成能力低，因此具有二醇的生成及回收简单的优点。附图说明图1为示出在本专利技术的重组微生物中通过基因缺失的代谢途径的变化的图。图2为示出Kpwt的二醇的生成能力及细胞浓度(OD600值)的图。图3为示出Kpwt的发酵液内的副产品的生成能力的图。图4为示出KpΔldhA的二醇的生成能力及细胞浓度(OD600值)的图。图5为示出KpΔldhA的发酵液内的副产品的生成能力的图。图6为示出KpΔldhAΔmdh的二醇的生成能力及细胞浓度(OD600值)的图。图7为示出KpΔldhAΔmdh的发酵液内的副产品的生成性的图。图8为示出KpΔldhAΔfumA的二醇的生成能力及细胞浓度(OD600值)的图。图9为示出KpΔldhAΔfumA的发酵液内的副产品的生成能力的图。图10为示出菌株的时间别二醇的生成能力的图。图11为示出菌株的时间别琥珀酸的生成能力的图。具体实施方式本专利技术涉及如下的二醇生成用重组微生物，即，具有二醇生物合成途径，上述微生物的特征在于，抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径及使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。并且，本专利技术涉及如下的二醇生成方法，即，包括：培养本专利技术的二醇生成用重组微生物的步骤；以及从上述培养物回收二醇的步骤。最优选的实施方式本专利技术涉及如下的二醇生成用重组微生物，即，具有二醇生物合成途径，上述微生物的特征在于，抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径及使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。并且，本专利技术涉及如下的二醇生成方法，即，包括：培养本专利技术的二醇生成用重组微生物的步骤；以及从上述培养物回收二醇的步骤。以下，对本专利技术进行详细的说明。具有二醇生物合成途径的微生物本专利技术的微生物具有二醇生物合成途径。上述微生物只要是具有前述的二醇生物合成途径的微生物即可，并不进行特别的限定。上述二醇生物合成途径是指从微生物内的特定代谢产物合成出二醇的途径。本专利技术的二醇生物合成途径可以为从丙酮酸合成出2,3丁二醇的途径和/或从甘油合成出1,3丙二醇的途径等。优选地，本专利技术的微生物具有从甘油等的碳源合成出二醇的途径。并且，本专利技术的微生物可以为以野生型的方式具有二醇生物合成途径的微生物或者借助基因重组而成的重组微生物。优选地，上述微生物为具有1,3-丙二醇和/或2,3丁二醇的生成能力的微生物。上述微生物可选自由克雷白氏杆菌(Klebsiella)属、肠杆菌(Enterobacter)属、乳酸菌(Lactobacillus)属组成的组，优选为克雷白氏杆菌属，更优选为肺炎克雷伯氏菌。使丙酮酸转换成乳酸的途径乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase)调节丙酮酸转换成乳酸。可通过抑制上述乳酸脱氢酶来抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径。上述乳酸脱氢酶的抑制可根据乳酸脱氢酶的表达抑制、乳酸脱氢酶的活性抑制等来实现。例如，使作为编码对乳酸脱氢酶的基因的ldhA缺失或者在上述基因产生突变(使部分碱基产生变异、取代或去除或者导入部分碱基来抑制正常基因的表达等的突变)或者调节转录过程或翻译过程中的基因表达等，本专利技术所属
的普通技术人员可选择适当的方法来抑制乳酸脱氢酶。使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径具有本专利技术的丙酮酸生物合成途径的微生物具有使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径优选为使草酰乙酸通过苹果酸及富马酸转换成琥珀酸的途径。优选地，上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径的抑制通过抑制使草酰乙酸转换成苹果酸的途径或使苹果酸转换成富马酸的途径来进行，更优选地，通过抑制苹果酸脱氢酶或延胡索酸来抑制上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。最优选地，使mdh或fumA(或fumABC)基因缺失或者灶上述基因产生突变(使部分碱基产生变异、取代或去除或者导入部分碱基来抑制正常基因的表达等的突变)或者调节转录过程或翻译过程中的基因表达等，由此抑制上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。上述mdh基因为具有SEQIDNO：9和80％以上的同源性的碱基序列，优选为具有85％以上的同源性的碱基序列，更优选为具有90％以上的同源性的碱基序列，最优选为具有95％以上的同源性的碱基序列。上述fumA基因为具有SEQIDNO：17和80％以上的同源性的碱基序列，优选为具有85％以上的同源性的碱基序列，更优选为具有90％以上的同源性的碱基序列，最优选为具有95％以上的同源性的碱基序列。二醇本专利技术的重组微生物为二醇生成用重组微生物。上述二醇优选为碳数为5以下的二醇，更优选为1,3-丙二醇或2,3-丁二醇。最优选地，本专利技术的重组微生物在发酵产物中以高比率生成1,3-丙二醇和2,3-丁二醇。二醇生成用重组微生物本专利技术的重组微生物的二醇的生成性(单位时间、单位体积生成的二醇的量)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二醇生成用重组微生物，具有二醇生物合成途径，上述二醇生成用微生物的特征在于，抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径以及使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.09 KR 10-2015-00193471.一种二醇生成用重组微生物，具有二醇生物合成途径，上述二醇生成用微生物的特征在于，抑制使丙酮酸转换成乳酸的途径以及使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径。2.根据权利要求1所述的二醇生成用重组微生物，其特征在于，上述使丙酮酸转换成乳酸的途径为通过乳酸脱氢酶来调节丙酮酸转换成乳酸的途径。3.根据权利要求1所述的二醇生成用重组微生物，其特征在于，上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径为使草酰乙酸通过苹果酸及富马酸转换成琥珀酸的途径。4.根据权利要求1所述的二醇生成用重组微生物，其特征在于，上述使草酰乙酸转换成琥珀酸的途径的抑制是通过对使草酰乙酸转换成苹果酸的途径或使苹果酸转换成富马酸的途径进行抑制来执行的。5.根据权利要求1所述的二醇生成用重组微生物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟明，切拉杜拉尔·拉斯纳西，
申请(专利权)人：GS加德士，
类型：发明
国别省市：韩国,KR