利用乙酸生产L-乳酸的基因工程菌及其构建方法和应用技术

本发明专利技术公开了利用乙酸生产L‑乳酸的基因工程菌及其构建方法和应用。本发明专利技术公开的利用乙酸生产L‑乳酸的基因工程菌，通过对受体菌进行如下改造得到：敲除受体菌的poxB基因、pflB基因、aceEF基因、ldhA基因、lldD基因；增加受体菌中acs基因、pta基因、ackA基因、aceA基因、aceK基因、aceB基因、maeA基因、maeB基因和ldh2基因编码蛋白质的含量。本发明专利技术获得的工程菌，在摇瓶培养中利用乙酸获得的L‑乳酸产量能达到理想水平，避免了葡萄糖等碳源的使用，有助于降低L‑乳酸发酵的原料成本，具有较好的应用前景。

Genetically engineered bacteria producing L-lactic acid from acetic acid and its construction method and Application

The invention discloses a genetic engineering bacterium for producing L lactic acid by using acetic acid and its construction method and application. The present invention discloses a genetic engineering bacterium which produces L lactic acid by acetic acid. Through the modification of the acceptor bacterium, it can be obtained as follows: knock out the poxB gene, pflB gene, aceEF gene, ldhA gene, lldD gene of the acceptor bacterium, increase the contents of the proteins encoded by ACS gene, PTA gene, ackA gene, aceA gene, aceK gene, aceB gene, maeA gene, maeB gene and ldh2 gene in the acceptor bacterium. Quantity. The engineering bacteria obtained by the invention can achieve an ideal level of L lactic acid yield obtained by acetic acid in shaking flask culture, avoid the use of carbon sources such as glucose, help to reduce the raw material cost of L lactic acid fermentation, and have a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
利用乙酸生产L-乳酸的基因工程菌及其构建方法和应用
本专利技术属于生物技术、基因工程和发酵工程领域，具体涉及一种利用乙酸生产L-乳酸的基因工程菌及其构建方法和应用。
技术介绍
人类社会每年消耗大量的石油和煤炭等化石资源，由此排放大量的温室气体引发气候变化的担忧。因此，可再生生物质资源的开发利用成为当前科学界和工业界关注的热点之一。目前，来源于农业与种植业的葡萄糖、木糖、淀粉和纤维素等是发酵工业中微生物普遍利用的碳源和能源物质。我国是一个生物发酵产业大国，许多产品的产量位居世界第一，每年消耗了大量的粮食资源。因此，粮食短缺和农副产品价格持续上涨，已经成为制约生物发酵产业发展的关键因素。为解决“与人争粮、与粮争地”的难题，迫切需要开发来源广泛、价格低廉的新型发酵碳源。甲醇、乙酸和合成气等逐渐成为工业生物
中的研究热点。乙酸又名醋酸，是一种简单的二碳羧酸，也是食醋的主要成分。乙酸在自然界中分布广泛，主要是以酯类存在于水果和植物油中。在动物的组织内、排泄物和血液中，乙酸以游离酸的形式存在。许多微生物可以通过厌氧发酵将有机物转化为乙酸。能够利用乙酸作为碳源生长的微生物有细菌、真菌和酵母等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重组菌的构建方法，包括对受体菌进行下述A1‑A14的改造，得到所述重组菌；A1、敲除所述受体菌的poxB基因或抑制所述poxB基因的表达或抑制所述poxB基因编码的蛋白质的活性；A2、敲除所述受体菌的pflB基因或抑制所述pflB基因的表达或抑制所述pflB基因编码的蛋白质的活性；A3、敲除所述受体菌的aceEF基因或抑制所述aceEF基因的表达或抑制所述aceEF基因编码的蛋白质的活性；A4、敲除所述受体菌的ldhA基因或抑制所述ldhA基因的表达或抑制所述ldhA基因编码的蛋白质的活性；A5、敲除所述受体菌的lldD基因或抑制所述lldD基因的表达或抑制所述lldD基因编码的蛋白质的活...

【技术特征摘要】
1.重组菌的构建方法，包括对受体菌进行下述A1-A14的改造，得到所述重组菌；A1、敲除所述受体菌的poxB基因或抑制所述poxB基因的表达或抑制所述poxB基因编码的蛋白质的活性；A2、敲除所述受体菌的pflB基因或抑制所述pflB基因的表达或抑制所述pflB基因编码的蛋白质的活性；A3、敲除所述受体菌的aceEF基因或抑制所述aceEF基因的表达或抑制所述aceEF基因编码的蛋白质的活性；A4、敲除所述受体菌的ldhA基因或抑制所述ldhA基因的表达或抑制所述ldhA基因编码的蛋白质的活性；A5、敲除所述受体菌的lldD基因或抑制所述lldD基因的表达或抑制所述lldD基因编码的蛋白质的活性；A6、增加所述受体菌中acs基因编码蛋白质的含量或增强所述acs基因编码蛋白质的活性；A7、增加所述受体菌中pta基因编码蛋白质的含量或增强所述pta基因编码蛋白质的活性；A8、增加所述受体菌中ackA基因编码蛋白质的含量或增强所述ackA基因编码蛋白质的活性；A9、增加所述受体菌中aceA基因编码蛋白质的含量或增强所述aceA基因编码蛋白质的活性；A10、增加所述受体菌中aceK基因编码蛋白质的含量或增强所述aceK基因编码蛋白质的活性；A11、增加所述受体菌中aceB基因编码蛋白质的含量或增强所述aceB基因编码蛋白质的活性；A12、增加所述受体菌中maeA基因编码蛋白质的含量或增强所述maeA基因编码蛋白质的活性；A13、增加所述受体菌中maeB基因编码蛋白质的含量或增强所述maeB基因编码蛋白质的活性；A14、增加所述受体菌中ldh2基因编码蛋白质的含量或增强所述ldh2基因编码蛋白质的活性；所述受体菌为含有所述poxB基因、所述pflB基因、所述aceEF基因、所述ldhA基因和所述lldD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MG1655。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述acs基因编码蛋白质为下述a1)或a2)的蛋白质：a1)序列表中序列12所示的蛋白质；a2)将序列表中序列12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；和/或，所述ackA基因编码蛋白质为下述b1)或b2)的蛋白质：b1)序列表中序列13所示的蛋白质；b2)将序列表中序列13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；和/或，所述pta基因编码蛋白质为下述c1)或c2)的蛋白质：c1)序列表中序列14所示的蛋白质；c2)将序列表中序列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；和/或，所述aceA基因编码蛋白质为下述d1)或d2)的蛋白质：d1)序列表中序列15所示的蛋白质；d2)将序列表中序列15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；和/或，所述aceK基因编码蛋白质为下述e1)或e2)的蛋白质：e1)序列表中序列16所示的蛋白质；e2)将序列表中序列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；和/或，所述aceB基因编码蛋白质为下述f1)或f2)的蛋白质：f1)序列表中序列17所示的蛋白质；f2)将序列表中序列17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；和/或，所述maeA基因编码蛋白质为下述g1)或g2)的蛋白质：g1)序列表中序列18所示的蛋白质；g2)将序列表中序列18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；和/或，所述maeB基因编码蛋白质为下述h1)或h2)的蛋白质：h1)序列表中序列19所示的蛋白质；h2)将序列表中序列19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；和/或，所述ldh2基因编码蛋白质为下述i1)或i2)的蛋白质：i1)序列表中序列20所示的蛋白质；i2)将序列表中序列20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。4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：A1通过向所述受体菌中导入含有所述poxB基因上下游同源臂的DNA片段实现；和/或，A2通过向所述受体菌中导入含有所述pflB基因上下游同源臂的DNA片段实现；和/或，A3通过向所述受体菌中导入含有所述aceEF基因上下游同源臂的DNA片段实现；和/或，A4通过向所述受体菌中导入含有所述ldhA基因上下游同源臂的DNA片段实现；和/或，A5通过向所述受体菌中导入含有所述lldD基因上下游同源臂的DNA片段实现；和/或，A6通过向所述受体菌中导入含有所述acs基因的acs基因表达盒实现；和/或，A7通过向所述受体菌中导入含有所述pta基因的pta基因表达盒实现；和/或，A8通过向所述受体菌中导入含有所述ackA基因的ackA基因表达盒实现；和/或，A9通过向所述受体菌中导入含有所述aceA基因的aceA基因表达盒实现；和/或，A10通过向所述受体菌中导入含有所述aceK基因的aceK基因表达盒实现；和/或，A11通过向所述受体菌中导入含有所述aceB基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正军，笪央央，普楠，史理陇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11