棒状细菌的转化体和使用其的有用化合物的制造方法技术

本发明专利技术提供可提高儿茶酚的生产率的微生物的转化体。在一个方式中，棒状细菌的转化体为在宿主棒状细菌中导入选自以下的基因而成的转化体：(1)鼠李糖乳杆菌的脱碳酸酶基因ubiD、(2)乳杆菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、埃希菌属、类芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属和泛菌属中的上述(1)的基因的种间同源基因、以及(3)编码与上述(1)或(2)的基因编码的酶的氨基酸序列的一致性为70％以上且具有脱碳酸活性的酶的基因，在宿主棒状细菌的儿茶酚‑1,2‑双加氧酶基因catA以及原儿茶酸脱氢酶基因pcaHG中导入突变，上述两基因编码的酶的功能降低或功能缺失。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】棒状细菌的转化体和使用其的有用化合物的制造方法
本专利技术涉及棒状细菌的转化体。本专利技术还涉及使用该转化体的有用化合物(例如儿茶酚)的制造方法。
技术介绍
以地球温暖化和化石资源的枯竭问题为背景，以可再生的资源为原料的化学品的制造与生物燃料并列作为新工业生物炼制，被认为是实现低碳社会的重要对策而受到关注。儿茶酚被用作香料、阻聚剂、抗氧化剂、医药品、农药的合成原料。另外，被用作抗蚀剂(制造印刷基板时涂布的感光性的树脂)的剥离剂、脱氧剂(活性碳吸附剂)、镀敷处理剂的原料。儿茶酚主要以苯酚为原料通过氧化反应来制造。但是，为了实现上述的低碳社会，迫切希望由可再生资源进行制造。儿茶酚存在于微生物的代谢途径上。通过由苯起始的两阶段氧化或对二羟基苯甲酸的脱碳酸反应而生成儿茶酚。然后，儿茶酚通过邻位断裂或间位断裂而进行分解，整合至TCA循环。专利文献1和2公开一种技术，其中，使用以埃希菌属或克雷伯菌属的微生物为宿主且导入了转酮酶、DAHP合酶、3-脱氢奎尼酸合酶，进一步导入来源于肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)的脱氢莽草酸脱水酶、原儿茶酸脱羧酶的转化菌由葡萄糖制造儿茶酚。专利文献3的目的在于，利用微生物生产己二酸、顺，顺-粘康酸。专利文献3公开在其研究过程中使用与专利文献2相同构成的菌株的儿茶酚生产例。专利文献4和5公开一种以脱氢莽草酸为前体的化合物的生产方法，其中，提出基于表达来源于肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)、阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)或酪酸梭菌(Clostridiumbutyricum)的原儿茶酸脱羧酶的儿茶酚制造法。实施例中使用在大肠杆菌中表达来源于阴沟肠杆菌的3,4-DHB脱羧酶的转化菌。专利文献6的目的在于生产粘康酸的3种异构体。专利文献6公开在其研究过程中使用与专利文献2相同构成的菌株的儿茶酚生产例。非专利文献1公开一种技术，其中，使用在大肠杆菌中导入肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)的原儿茶酸脱碳酸酶基因而成的转化菌由葡萄糖制造儿茶酚。非专利文献2公开一种技术，其中，使用在大肠杆菌中导入铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginos)的邻氨基苯甲酸-1,2-双加氧酶(anthranilate1,2-dioxygenase)基因而成的转化菌由葡萄糖制造儿茶酚。非专利文献3公开一种技术，其中，使用在大肠杆菌中导入肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)的原儿茶酸脱碳酸酶基因而成的转化菌由葡萄糖制造儿茶酚。现有技术文献专利文献专利文献1:美国专利第5272073号说明书专利文献2:日本特表平9-506242号公报专利文献3:日本特表平9-505463号公报专利文献4:美国专利第2012-0196339号说明书专利文献5:美国专利第2013-0252294号说明书专利文献6:日本特表2013-516196号公报非专利文献非专利文献1:J.Am.Chem.Soc.(1995)117:2395-2400非专利文献2:Microb.CellFact.(2014)13:136非专利文献3:J.Am.Chem.Soc.(2005)127:2874-2882
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在利用生物学方法制造儿茶酚的方法中，为了实用化而期待进一步提高生产率。本说明书的一个方式中，提供能够以糖类作为原料高效制造儿茶酚的微生物、以及使用该微生物高效制造儿茶酚的方法。用于解决问题的技术方案在本专利技术的一个方式中，涉及一种棒状细菌的转化体，其在宿主棒状细菌中导入选自以下的基因：(1)鼠李糖乳杆菌(Lactobacillusrhamnosus)的脱碳酸酶基因ubiD、(2)乳杆菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、埃希菌属、类芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属和泛菌属中的上述(1)的基因的种间同源基因、以及(3)编码与上述(1)或(2)的基因编码的酶的氨基酸序列的一致性为70％以上且具有脱碳酸活性的酶的基因，在宿主棒状细菌的儿茶酚1,2-双加氧酶基因catA和原儿茶酸脱氢酶基因pcaHG中导入突变，上述两基因编码的酶的功能降低或功能缺失。在本专利技术的另一方式中，涉及一种儿茶酚的制造方法，其包括：使本专利技术的棒状细菌转化体在除去增殖需要的因子中的至少1种的反应液中或还原条件的反应液中进行反应的工序；以及回收反应培养基中的儿茶酚的工序。专利技术的效果根据本专利技术，在一各方式中，可使棒状细菌的儿茶酚制造高效化。例如，可提高儿茶酚的生产中的生产速度和/或收率。附图说明图1为表示CAT21株的儿茶酚生产情况的示例的图表。图2为表示棒状细菌对儿茶酚的抗性的高度的实验例。具体实施方式本专利技术人等进行深入研究，结果发现，通过在导入抑制原儿茶酸和儿茶酚的分解的突变的棒状细菌中，表达规定的脱碳酸酶，从而可提高儿茶酚的生产率。推定通过表达该规定的脱碳酸酶，原儿茶酸的脱碳酸反应发生亢进，儿茶酚的生产率提高。但是，本专利技术可以不限定于该机制。根据本专利技术，在一个方式中，可提高儿茶酚的生产浓度和/或收率。[宿主]本专利技术中，导入规定的脱碳酸酶的宿主为棒状细菌。本专利技术中，棒状细菌是指伯杰氏鉴定细菌学手册[BargeysManualofDeterminativeBacteriology，Vol.8、599(1974)]中定义的一类微生物，只要是在通常的需氧条件下增殖的微生物就没有特别限定。若举出具体例，则可举出棒状杆菌属菌、短杆菌属菌、节细菌属菌菌、分枝杆菌属菌、微球菌属菌等。在棒状细菌中，优选棒状杆菌属菌。作为棒状杆菌属菌，可举出谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、有效棒状杆菌(Corynebacteriumefficiens)、产氨棒杆菌(Corynebacteriumammoniagenes)、耐盐棒杆菌(Corynebacteriumhalotolerance)、解烷棒杆菌(Corynebacteriumalkanolyticum)等。其中，从安全且低聚木糖的利用能力高的角度出发，优选为谷氨酸棒状杆菌。作为合适的菌株，可举出谷氨酸棒状杆菌R株(FERMP-18976)、ATCC13032株、ATCC13869株、ATCC13058株、ATCC13059株、ATCC13060株、ATCC13232株、ATCC13286株、ATCC13287株、ATCC13655株、ATCC13745株、ATCC13746株、ATCC13761株、ATCC14020株、ATCC31831株、MJ-233(FERMBP-1497)、MJ-233AB-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棒状细菌的转化体，其特征在于，是在宿主棒状细菌中导入选自以下的基因而得到的：/n(1)鼠李糖乳杆菌的脱碳酸酶基因ubiD、/n(2)乳杆菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、埃希菌属、类芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属和泛菌属中的所述(1)的基因的种间同源基因、以及/n(3)编码与所述(1)或(2)的基因编码的酶的氨基酸序列的一致性为70％以上且具有脱碳酸活性的酶的基因，/n其中，在宿主棒状细菌的儿茶酚-1,2-双加氧酶基因catA和原儿茶酸脱氢酶基因pcaHG中导入突变，所述两基因编码的酶的功能降低或功能缺失。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180501 JP 2018-0884241.一种棒状细菌的转化体，其特征在于，是在宿主棒状细菌中导入选自以下的基因而得到的：
(1)鼠李糖乳杆菌的脱碳酸酶基因ubiD、
(2)乳杆菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、埃希菌属、类芽孢杆菌属、柠檬酸杆菌属和泛菌属中的所述(1)的基因的种间同源基因、以及
(3)编码与所述(1)或(2)的基因编码的酶的氨基酸序列的一致性为70％以上且具有脱碳酸活性的酶的基因，
其中，在宿主棒状细菌的儿茶酚-1,2-双加氧酶基因catA和原儿茶酸脱氢酶基因pcaHG中导入突变，所述两基因编码的酶的功能降低或功能缺失。


2.根据权利要求1所述的转化体，其具有儿茶酚生产能力。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的转化体，其中，
所述转化体进一步导入有编码具有3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合酶活性的酶的基因和编码具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：乾将行，平贺和三，须田雅子，久保田健，
申请(专利权)人：公益财团法人地球环境产业技术研究机构，
类型：发明
国别省市：日本;JP