生产色胺的方法技术

技术编号:26771980 阅读:30 留言:0更新日期:2020-12-18 23:54
本文公开了经遗传改变以生物合成色胺和色胺衍生物的原核和真核微生物,包括大肠杆菌和酿酒酵母。可以对本公开的微生物进行工程改造以使之包含质粒和稳定的基因整合,所述基因整合含有足以将邻氨基苯甲酸或吲哚转化为色胺的遗传信息。在全细胞生物催化剂的存在下发酵生产取代色胺可用于经济有效地生产这些化合物以用于治疗用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产色胺的方法交叉引用本申请要求2018年3月8日提交的第62/640,443号美国临时申请的权益,该临时申请通过引用整体并入本文。序列表本申请含有序列表,该序列表已经以ASCII格式电子提交,并且通过引用整体并入本文。创建于2019年3月8日的所述ASCII副本被命名为54033-701_601_SL.txt,大小为201,114个字节。
技术介绍
色胺是单胺生物碱。它包含吲哚环结构,并且在结构上类似于其名称所源自的氨基酸色氨酸。在哺乳动物的大脑中发现了痕量的色胺,据推测它起到神经调质或神经递质的作用。色胺是统称为取代色胺的一组化合物中的共同官能团。这组化合物包括许多生物活性化合物,包括神经递质和精神治疗药物。
技术实现思路
在一方面,提供了一种产生色胺的微生物细胞,该微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将邻氨基苯甲酸转化为色胺的生物合成途径的酶。在另一方面,提供了一种产生色胺的微生物细胞,该微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将吲哚转化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生色胺的微生物细胞,所述微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将邻氨基苯甲酸转化为色胺的生物合成途径的酶。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180308 US 62/640,4431.一种产生色胺的微生物细胞,所述微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将邻氨基苯甲酸转化为色胺的生物合成途径的酶。


2.一种产生色胺的微生物细胞,所述微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将吲哚转化为色胺的生物合成途径的酶。


3.一种产生色胺的微生物细胞,所述微生物细胞中含有一种或多种异源核酸序列,所述异源核酸序列编码一种或多种参与将色氨酸转化为色胺的生物合成途径的酶。


4.根据权利要求1所述的微生物细胞,其中所述邻氨基苯甲酸是取代的邻氨基苯甲酸。


5.根据权利要求1或4所述的微生物细胞,其中所述邻氨基苯甲酸是



其中:
-每个R独立地为氢、卤素、-OH、C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、NO2、NH、COOH、CN、硫、SO3、SO4或PO4。


6.根据权利要求2所述的微生物细胞,其中所述吲哚是取代的吲哚。


7.根据权利要求2或6所述的微生物细胞,其中所述吲哚是



其中:
-每个R独立地为卤素、-OH、C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、NO2、NH、COOH、CN、硫、SO3、SO4或PO4。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的微生物细胞,其中所述色胺是取代色胺。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的微生物细胞,其中所述色胺是



其中:
-每个R独立地为氢、卤素、-OH、C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、NO2、NH、COOH、CN、硫、SO3、SO4或PO4。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括以下一种或多种:trpD、trpB、trpC和trpA。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种异源核酸序列包含编码trpD、trpB、trpC和trpA中的至少两个的多顺反子操纵子。


12.根据权利要求11所述的微生物细胞,其中所述多顺反子操纵子具有与SEQIDNO:1-4中的任一个具有至少80%序列同一性的核酸序列。


13.根据权利要求10-12中任一项所述的微生物细胞,其中所述trpD包含与SEQIDNO:5-7中的任一个具有至少80%序列同一性的氨基酸序列。


14.根据权利要求10-13中任一项所述的微生物细胞,其中所述trpC包含与SEQIDNO:8和9中的任一个具有至少80%序列同一性的氨基酸序列。


15.根据权利要求10-14中任一项所述的微生物细胞,其中所述trpB包含与SEQIDNO:10和11中的任一个具有至少80%序列同一性的氨基酸序列。


16.根据权利要求10-15中任一项所述的微生物细胞,其中所述trpA包含与SEQIDNO:12和13中的任一个具有至少80%序列同一性的氨基酸序列。


17.根据权利要求1-16中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括脱羧酶。


18.根据权利要求17所述的微生物细胞,其中所述脱羧酶是色氨酸脱羧酶。


19.根据权利要求18所述的微生物细胞,其中所述色氨酸脱羧酶包含与SEQIDNO:14-20中的任一个具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%序列同一性的氨基酸序列。


20.根据权利要求1-19中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括转移酶。


21.根据权利要求20所述的微生物细胞,其中所述转移酶选自:色胺N-甲基转移酶、色胺苯甲酰基转移酶、5-羟色胺N-乙酰基转移酶、多巴胺N-乙酰基转移酶、芳基烷基胺N-乙酰基转移酶和色胺羟基肉桂酰基转移酶。


22.根据权利要求21所述的微生物细胞,其中所述转移酶包含与SEQIDNO:21-31或46中的任一个具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%序列同一性的氨基酸序列。


23.根据权利要求1-22中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括色胺4-羟化酶。


24.根据权利要求23所述的微生物细胞,其中所述色胺4-羟化酶包含与SEQIDNO:32-35中的任一个具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%序列同一性的氨基酸序列。


25.根据权利要求1-24中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括P450还原酶。


26.根据权利要求25所述的微生物细胞,其中所述P450还原酶包含与SEQIDNO:36-40中的任一个具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%序列同一性的氨基酸序列。


27.根据权利要求1-26中任一项所述的微生物细胞,其中所述一种或多种酶包括激酶。


28.根据权利要求27所述的微生物细胞,其中所述激酶包含与SEQIDNO:41-44中的任一个具有至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%序列同一性的氨基酸序列。


29.根据权利要求1、4、5或8-28中任一项所述的微生物细胞,其中所述邻氨基苯甲酸是由所述微生物细胞生物合成产生的。


30.根据权利要求1、4、5或8-28中任一项所述的微生物细胞,其中将所述邻氨基苯甲酸进料至所述工程化微生物细胞。


31.根据权利要求1、4、5或8-30中任一项所述的微生物细胞,其中所述邻氨基苯甲酸是5-溴邻氨基苯甲酸、6-羟基邻氨基苯甲酸、5-羟基邻氨基苯甲酸、6-氯邻氨基苯甲酸或5-氯邻氨基苯甲酸。


32.根据权利要求2、6、7或8-28中任一项所述的微生物细胞,其中所述吲哚是由所述微生物细胞生物合成产生的。


33.根据权利要求2、6、7或8-28中任一项所述的微生物细胞,其中将所述吲哚进料至所述工程化微生物细胞。


34.根据权利要求2、6、7、8-28、32或33中任一项所述的微生物细胞,其中所述吲哚选自:5-羟基吲哚、4-羟基吲哚、7-羟基吲哚和4-氯吲哚、5-溴吲哚或4-氟吲哚。


35.根据权利要求1-34中任一项所述的微生物细胞,其中所述微生物细胞在培养液中分泌所述色胺。


36.根据权利要求1-35中任一项所述的微生物细胞,其中所述色胺选自图4、图6或图8所述的任何色胺。


37.根据权利要求1-36中任一项所述的微生物细胞,其中所述色胺选自:色胺、5-羟基色胺、5-羟基甲基色胺、5-羟基-N,N-二甲基色胺、5-磷酰氧基甲基色胺、5-磷酰氧基-N,N-二甲基色胺、4-羟基色胺、4-羟基-N,N-二甲基色胺、4-磷酰氧基色胺、4-磷酰氧基-N,N-色胺、7-羟基色胺、7-磷酰氧基甲基色胺、7-磷酰氧基-N,N-二甲基色胺、4-氯-色胺、4-氯-N,N-二甲基色胺、5-溴色胺、5-溴-甲基色胺、5-溴-N-甲基色胺、5-溴-N,N-二甲基色胺、N-乙酰基-色胺、4-羟基-N-乙酰基-色胺。


38.根据权利要求1-37中任一项所述的微生物细胞,其中所述微生物细胞是真核细胞。


39.根据权利要求1-38中任一项所述的微生物细胞,其中所述微生物细胞是酵母细胞。


40.根据权利要求39所述的微生物细胞,其中所述酵母细胞是酿酒酵母种的细胞。


41.根据权利要求39或40所述的微生物细胞,其中所述酵母细胞不表达芳香族氨基转移酶I(aro8)和苯丙酮酸脱羧酶(aro10)中的一种或多种。


42.根据权利要求39-41中任一项所述的微生物细胞,其中所述酵母细胞过表达磷酸核糖基邻氨基苯甲酸异构酶(TRP1)、邻氨基苯甲酸合酶(TRP2)、吲哚-3-甘油磷酸合酶(TRP3)、邻氨基苯甲酸磷酸核糖基转移酶(TRP4)和色氨酸合酶(TRP5)中的一种或多种。


43.根据权利要求39-41中任一项所述的微生物细胞,其中所述酵母细胞过表达磷酸核糖基邻氨基苯甲酸异构酶(TRP1)、邻氨基苯甲酸合酶(TRP2)、吲哚-3-甘油磷酸合酶(TRP3)、邻氨基苯甲酸磷酸核糖基转移酶(TRP4)和色氨酸合酶(TRP5)中的一种或多种的突变体。


44.根据权利要求39-43中...

【专利技术属性】
技术研发人员:瑞恩·普罗茨科
申请(专利权)人:新图集生物技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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