产3-羟基丙酸的重组菌及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了产3‑羟基丙酸的重组菌及其制备方法与应用。本发明专利技术公开的重组菌的构建方法，包括：敲除受体菌的fadR基因、fabF基因、fabH基因和向受体菌中导入acc基因或基因簇、alkL基因、mcr基因以及增强受体菌中fadL基因、fadD基因、sthA基因和atoSC基因簇的表达；受体菌为含有fadR基因、fabF基因和fabH基因的细菌或真菌。实验证明，利用本发明专利技术的重组菌以脂肪酸为原料生产3‑羟基丙酸的转化率为28.37％，表明，可以利用本发明专利技术的重组菌制备3‑羟基丙酸。

【技术实现步骤摘要】
产3-羟基丙酸的重组菌及其制备方法与应用
本专利技术涉及生物
中，产3-羟基丙酸的重组菌及其制备方法与应用。
技术介绍
以化石资源利用为基础的化学品制造面临着资源枯竭和环境污染等日趋严重的问题。以生物合成路线实现传统化学品的低成本制造成为具有前景的替代手段。通过对工业微生物菌株进行遗传改造，可以改进微生物细胞对原料的利用、提高产品转化率，从而降低生产成本。3-羟基丙酸是一种重要的化学中间体和具有广阔市场前景的平台化合物，也是美国能源部2004年列出的当前世界12种最具潜力开发的生物基化工产品之一。3-羟基丙酸不仅本身可以作为食品或饲料的添加剂和防腐剂，通过氧化、脱水、还原、酯化、聚合等反应可以合成多种重要的化学品，包括丙烯酸、丙二酸、1，3丙二醇、丙烯酰胺、聚3-羟基丙酸等。目前生产3-羟基丙酸的方法主要包括化学合成方法和生物合成方法。制备3-羟基丙酸的化学方法包括3-羟基腈水解法、水合丙烯酸法、3-羟基丙醛氧化法、丙烯醇氧化法等。3-羟基丙酸的生物法合成方法主要是利用微生物发酵将原料转化为3-羟基丙酸，或将相关酶提取后在无细胞体系中生产3-羟基丙酸。微生物合成3-羟基丙酸的研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重组菌的构建方法，包括对受体菌进行甲或乙的改造，得到所述重组菌；所述甲为A6；所述乙为A6以及A1、A2、A3、A4、A5、A7和A8这七种中的全部或部分；A1、敲除所述受体菌的脂肪酸降解转录因子fadR基因或抑制除所述fadR基因的表达或抑制所述fadR基因编码的蛋白质的活性；A2、敲除所述受体菌的β‑酮脂酰‑ACP合酶II基因fabF基因或抑制除所述fabF基因的表达或抑制所述fabF基因编码的蛋白质的活性；A3、敲除所述受体菌的β‑酮脂酰‑ACP合酶III基因fabH基因或抑制除所述fabH基因的表达或抑制所述fabH基因编码的蛋白质的活性；A4、增加所述受体菌中乙酰辅酶A羧化酶ac...

【技术特征摘要】
1.重组菌的构建方法，包括对受体菌进行甲或乙的改造，得到所述重组菌；所述甲为A6；所述乙为A6以及A1、A2、A3、A4、A5、A7和A8这七种中的全部或部分；A1、敲除所述受体菌的脂肪酸降解转录因子fadR基因或抑制除所述fadR基因的表达或抑制所述fadR基因编码的蛋白质的活性；A2、敲除所述受体菌的β-酮脂酰-ACP合酶II基因fabF基因或抑制除所述fabF基因的表达或抑制所述fabF基因编码的蛋白质的活性；A3、敲除所述受体菌的β-酮脂酰-ACP合酶III基因fabH基因或抑制除所述fabH基因的表达或抑制所述fabH基因编码的蛋白质的活性；A4、增加所述受体菌中乙酰辅酶A羧化酶acc基因或基因簇编码蛋白质的含量或增强所述acc基因或基因簇编码蛋白质的活性；A5、增加所述受体菌中外源烷烃摄入外膜蛋白基因alkL基因编码蛋白质的含量或增强所述alkL基因编码蛋白质的活性；A6、增加所述受体菌中丙二酸单酰辅酶A还原酶基因mcr基因编码蛋白质的含量或增强所述mcr基因编码蛋白质的活性；所述受体菌为含有所述fadR基因、所述fabF基因和所述fabH基因的细菌或真菌。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述受体菌为1)或2)：1)大肠杆菌；2)大肠杆菌BW25113；和/或，所述acc基因或基因簇来源于谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)或/和混浊红球菌(Rhodococcusopacus)；所述alkL基因来源于除烃海杆菌(Marinobacterhydrocarbonoclasticus)或/和恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)；所述mcr基因来源于嗜热光全绿丝菌(Chloroflexusaurantiacus)；进一步，所述fadR基因编码下述a1)或a2)的蛋白质：a1)序列表中SEQIDNo.2所示的蛋白质；a2)将序列表中SEQIDNo.2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；所述fabF基因编码下述a3)或a4)的蛋白质：a3)序列表中SEQIDNo.14所示的蛋白质；a4)将序列表中SEQIDNo.14的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；所述fabH基因编码下述a5)或a6)的蛋白质：a5)序列表中SEQIDNo.16所示的蛋白质；a6)将序列表中SEQIDNo.16的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；所述acc基因或基因簇编码a7)和a8)的蛋白质：a7)下述a71)或a72)：a71)序列表中SEQIDNo.26所示的蛋白质；a72)将序列表中SEQIDNo.26的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；a8)下述a81)或a82)：a81)序列表中SEQIDNo.27所示的蛋白质；a82)将序列表中SEQIDNo.27的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；所述alkL基因编码下述a9)或a10)的蛋白质：a9)序列表中SEQIDNo.29所示的蛋白质；a10)将序列表中SEQIDNo.29的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；所述mcr基因编码下述a11)或a12)的蛋白质：a11)序列表中SEQIDNo.37所示的蛋白质；a12)将序列表中SEQIDNo.37的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：A4是通过向所述受体菌中导入所述acc基因或基因簇实现的；A5是通过向所述受体菌中导入所述alkL基因实现的；A6是通过向所述受体菌中导入所述mcr基因实现的；进一步，所述fadR基因为下述b1)或b2)：b1)序列表中SEQIDNo.1所示的cDNA分子或DNA分子；b2)与b1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA分子或基因组DNA分子；所述fabF基因为下述b3)或b4)：b3)序列表中SEQIDNo.13所示的cDNA分子或DNA分子；b4)与b3)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA分子或基因组DNA分子；所述fabH基因为下述b5)或b6)：b5)序列表中SEQIDNo.15所示的cDNA分子或DNA分子；b6)与b5)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA分子或基因组DNA分子；所述acc基因或基因簇为下述b7)或b8)：b7)序列表中SEQIDNo.25的第15-3259位所示的cDNA分子或DNA分子；b8)与b7)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA分子或基因组DNA分子；所述alkL基因为下述b9)或b10)：b9)序列表中SEQIDNo.28所示的cDNA分子或DNA分子；b10)与b9)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA分子或基因组DNA分子；所述mcr基因为下述b11)或b12)：b11)序列表中SEQIDNo.36所示的cDNA分子或DNA分子；b12)与b11)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的cDNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟丰，刘波，崔倩倩，赵广，陶勇，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11