利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法及应用技术

本发明专利技术提供一种利用乙酸或其盐生产3‑羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法，在利用乙酸或其盐经乙酰‑CoA羧化酶和丙二酰‑CoA还原酶生产3‑HP代谢途径的基础上进一步改造，包括以下两种途径中的一种或两种：(1)抑制脂肪酸合成并促进乙醛酸循环以增加流向目标代谢产物的乙酰‑CoA和丙二酰‑CoA代谢流并增强能量代谢；(2)抑制脂肪酸合成途径以增加流向目标代谢产物的乙酰‑CoA和丙二酰‑CoA代谢流。本发明专利技术通过在已构建的外源表达3‑HP途径基础上，对代谢途径和调控的分析，利用基因工程手段对大肠杆菌进行改造，获得的菌株在以乙酸或其盐为碳源的培养基中生产3‑HP，得率可达0.38g/g，为最大理论产量的50.7％。

Construction and application of metabolic engineering Escherichia coli strain for production of 3-hydroxypropionic acid from acetic acid or its salt

【技术实现步骤摘要】
利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法及应用
本专利技术属于生物工程
，更具体地讲，涉及利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法及应用。
技术介绍
乙酸是一种廉价易得的碳源，目前主要通过化学法合成(Li等，2016)。合成工艺主要为甲醇羰基化法，通过该方法合成的乙酸产量超过全球乙酸总产量的64％。乙酸不仅能够通过化学工业制得，自然界中也存在大量的乙酸，如微生物发酵、木质纤维素水解以及厌氧微生物厌氧消化均能产生过量废弃的乙酸。此外，乙酸也能通过生物法由CO2、CO、CH4等一碳化合物转化而来(Hu等，2016；Kalyuzhnaya等，2013；Straub等，2014)。3-羟基丙酸(3-hydroxypropionicacid，3-HP)，是一种三碳非手性有机酸，3-羟基丙酸与乳酸(2-羟基丙酸)互为同分异构体，因此，3-羟基丙酸又称为羟基丙酸或乙烯乳酸。2004年美国能源部(DOE)提出了12种重要的平台化合物，3-羟基丙酸排在第四位。由于其优良的化学性质，3-羟基丙酸可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法，其特征在于，在利用乙酸或其盐经乙酰-CoA羧化酶和丙二酰-CoA还原酶生产3-羟基丙酸代谢途径的基础上进一步改造，所述进一步改造包括以下两种途径中的一种或两种：(1)抑制脂肪酸合成并促进乙醛酸循环以增加流向目标代谢产物的乙酰-CoA和丙二酰-CoA代谢流并增强能量代谢；(2)抑制脂肪酸合成途径以增加流向目标代谢产物的乙酰-CoA和丙二酰-CoA代谢流。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法，其特征在于，在利用乙酸或其盐经乙酰-CoA羧化酶和丙二酰-CoA还原酶生产3-羟基丙酸代谢途径的基础上进一步改造，所述进一步改造包括以下两种途径中的一种或两种：(1)抑制脂肪酸合成并促进乙醛酸循环以增加流向目标代谢产物的乙酰-CoA和丙二酰-CoA代谢流并增强能量代谢；(2)抑制脂肪酸合成途径以增加流向目标代谢产物的乙酰-CoA和丙二酰-CoA代谢流。


2.根据权利要求1所述的一种利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建方法，其特征在于，所述利用乙酸或其盐经乙酰-CoA羧化酶和丙二酰-CoA还原酶生产3-羟基丙酸代谢途径是指，过表达来源于谷氨酸棒杆菌的乙酰-CoA羧化酶编码基因(dtsR1和accBC)与来源于绿曲绕丝状菌(C.aurantiacua)丙二酰-CoA还原酶编码基因(mcr)。


3.根据权利要求1所述的一种利用乙酸或其盐生产3-羟基丙酸的代谢工程大肠杆菌菌株的构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴辉，赖宁玉，赵舒欣，王文卓，黎冠忠，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31