The present disclosure describes the modification of microbial cells for the fermentation production of tyramine, and provides new modified microbial cells and cultures, as well as related tyramine production methods.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过发酵产生酪胺的经改造的生物合成途径相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月6日提交的美国临时申请62/455,428的权益，该临时申请以引用的方式全文纳入本文。关于在联邦资助的研究和开发下进行的专利技术的权利的声明本专利技术在DARPA授予的协议号HR0011-15-9-0014下的政府支持下进行。政府对本专利技术拥有一定的权利。以引用的方式纳入序列表本申请包括序列表，该序列表以ASCII格式电子提交并且以引用的方式全文纳入本文。该ASCII副本于2018年2月6日生成，被命名为2018-02-05_ZMGNP001WO_seqlist.txt，大小为331,364字节。
本公开内容总体上涉及改造微生物以用于通过发酵过量产生酪胺的领域。
技术介绍
已知酪胺在自然界中作为酪氨酸的脱羧产物而存在。酪胺通常在富含蛋白质的材料腐烂或腐败的环境或过程中产生。酪胺存在于从富含蛋白质的物质(如动物乳或豆科植物)的发酵产生的食物中。这些过程依赖于含芳族氨基酸的外部蛋白质源以及表达酪氨酸脱
【技术保护点】
1.一种经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞表达：/n(a)异源的酪氨酸脱羧酶(TYDC)；和/n(b)所述经改造的微生物细胞包含酪胺生物合成中的一种或多种上游酶的提高的活性，所述提高活性的为相对于对照细胞的提高。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170206 US 62/455,4281.一种经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞表达：
(a)异源的酪氨酸脱羧酶(TYDC)；和
(b)所述经改造的微生物细胞包含酪胺生物合成中的一种或多种上游酶的提高的活性，所述提高活性的为相对于对照细胞的提高。
2.权利要求1的经改造的微生物细胞，其中所述一种或多种上游酶包括3-脱氧-D-阿拉伯糖-庚酮糖酸-7-磷酸(DAHP)合酶。
3.一种经改造的微生物细胞，其中所述微生物细胞表达：
(a)异源的酪氨酸脱羧酶(TYDC)；和
(b)所述经改造的微生物细胞包含一种或多种酶的提高的活性，所述酶选自：脱氢硫胺素合酶、脱氢硫胺素脱水酶、莽草酸脱氢酶、莽草酸激酶、EPSP合酶、芳族五功能酶、分支酸合酶、分支酸变位酶、预苯酸脱水酶、苯丙氨酸氨基转移酶、预苯酸脱氢酶、预苯酸氨基转移酶、阿罗酸脱氢酶、苯丙氨酸羟化酶和酪氨酸氨基转移酶，所述提高的活性为相对于对照细胞的提高；
其中所述经改造的微生物细胞产生酪胺。
4.权利要求3的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞额外地表达：
(c)反馈失调的3-脱氧-D-阿拉伯糖-庚酮糖酸-7-磷酸(DAHP)合酶或反馈失调的分支酸变位酶。
5.一种经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包含：
(a)用于表达异源酪氨酸脱羧酶(TYDC)的方式；和
(b)用于提高酪胺生物合成途径中的一种或多种上游酶的活性的方式。
6.权利要求5的经改造的微生物细胞，其中所述一种或多种上游酶包括3-脱氧-D-阿拉伯糖-庚酮糖酸-7-磷酸(DAHP)合酶。
7.一种经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包括：
(a)用于表达异源酪氨酸脱羧酶(TYDC)的方式；和
(b)用于提高一种或多种选自以下的酶的活性的方式：脱氢硫胺素合酶、脱氢硫胺素脱水酶、莽草酸脱氢酶、莽草酸激酶、EPSP合酶、芳族五功能酶、分支酸合酶、分支酸变位酶、预苯酸脱水酶、预苯酸氨基转移酶、阿罗酸脱氢酶、苯丙氨酸羟化酶、苯丙氨酸氨基转移酶、预苯酸脱氢酶和酪氨酸氨基转移酶，所述提高的活性为相对于对照细胞的提高；
其中所述经改造的微生物细胞产生酪胺。
8.权利要求7的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞额外地表达：(c)用于表达反馈失调的DAHP合酶或反馈失调的分支酸变位酶的方式。
9.权利要求1-8中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞通过底物发酵产生酪胺，其中所述底物的至少50％不是源自蛋白质或氨基酸来源。
10.权利要求4、8或9中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包含：
(a)异源的TYDC；和
(b)反馈失调的DAHP合酶。
11.权利要求3-10中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包括真菌细胞。
12.权利要求3-11中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包括酵母细胞。
13.权利要求8的经改造的微生物细胞，其中所述酵母细胞包括酵母属(Saccharomyces)的细胞。
14.权利要求13的经改造的微生物细胞，其中所述酵母细胞是酿酒(cerevisiae)种的细胞。
15.权利要求4、8或9-14中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述DAHP合酶是酿酒酵母(S.cerevisiae)DAHP合酶的变体。
16.权利要求3-15中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述异源的TYDC包括与来自罂粟(Papaversomniferum)的TYDC具有至少70％氨基酸序列同一性的TYDC。
17.权利要求4、8或9-16中任一项的经改造的微生物细胞，其中：
(a)所述异源的TYDC包括罂粟酪氨酸/DOPA脱羧酶2；和
(b)反馈失调的DAHP合酶是Aro4基因编码的酿酒酵母DAHP合酶，其还包含K229L突变。
18.权利要求3-17中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞相对于对照细胞包含预苯酸脱氢酶的提高的活性。
19.权利要求18的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞表达野生型酿酒酵母转醛酶基因的额外拷贝。
20.权利要求2或权利要求6的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞包括酵母细胞。
21.权利要求20的经改造的微生物细胞，其中所述酵母细胞包括亚罗属(Yarrowia)的细胞。
22.权利要求21的经改造的微生物细胞，其中所述酵母细胞是解脂(lipolytica)种的细胞。
23.权利要求21或权利要求22的经改造的微生物细胞，其中所述异源的TYDC包括与来自粪肠球菌(Enterococcusfaecium)的TYDC具有至少70％氨基酸序列同一性的TYDC。
24.权利要求21-23中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述DAHP合酶包括与来自酿酒酵母的DAHP合酶具有至少70％氨基酸序列同一性的DAHP合酶。
25.权利要求24的经改造的微生物细胞，其中所述：
(a)异源的TYDC包括来自粪肠球菌Com15的吡哆醛依赖性脱羧酶(TYDC)；和
(b)DAHP合酶包括来自酿酒酵母S288c的磷-2-脱氢-3-脱氧庚糖酸醛缩酶(DAHP合酶)。
26.一种经改造的微生物细胞，其为包含异源的酪氨酸脱羧酶(TYDC)的酵母细胞，所述异源的酪氨酸脱羧酶与来自罂粟的TYDC具有至少70％氨基酸序列同一性，其中所述经改造的酵母细胞产生酪胺。
27.权利要求26的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的酵母细胞是酵母属的细胞。
28.权利要求27的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的酵母细胞是酿酒种的细胞。
29.权利要求3-10中任一项的经改造的微生物细胞，其中所述经改造的微生物细胞是细菌细胞。
30.权利要求29的经改造的微生物细胞，其中所述细菌细胞是棒状杆菌属(Corynebacteria)的细胞。
31.权利要求30的经改造的微生物细胞，其中所述细菌细胞是谷氨酸(glutamicum)种的细胞。
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·西迪基，S·德科，A·希勒，F·卢，C·特雷西韦尔，S·埃德加，
申请(专利权)人：齐默尔根公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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