描述的是菌株和方法，所述菌株和方法涉及基因工程化的酵母细胞，其以可调的方式，通过经由LYS20和LYS21高柠檬酸合酶多肽改变赖氨酸合成途径的反馈抑制来过量生产赖氨酸。所述酵母可以在常规生物乙醇生产设施中使用以生产醇以及增加量的赖氨酸，从而提高发酵产物和联产物如动物饲料成分的质量和商业价值。联产物如动物饲料成分的质量和商业价值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加发酵联产物中赖氨酸含量的经修饰的酵母和方法
[0001]本专利技术的菌株和方法涉及基因工程化的酵母细胞，其以可调的方式，通过经由LYS20和LYS21高柠檬酸合酶多肽改变赖氨酸合成途径的反馈抑制来过量生产赖氨酸。所述酵母可以在常规生物乙醇生产设施中使用以生产醇以及增加量的赖氨酸，从而提高发酵产物和联产物(如动物饲料成分)的质量和商业价值。
技术介绍
[0002]许多国家从可发酵的底物(例如玉米淀粉、甘蔗、木薯和糖蜜)制造燃料醇。根据可再生燃料协会(美国华盛顿特区)，仅仅在美国，2015年的燃料乙醇生产就接近150亿加仑。
[0003]除了生产约2.8加仑乙醇外，在干磨乙醇工厂加工的一蒲式耳(56磅)玉米还生产约17.5磅的动物饲料。动物饲料通常呈具溶解物的干酒糟(distillers dried grains with solute，DDGS)的形式，并且代表耗尽淀粉的玉米部分加上用于发酵的酵母的生物质。按单位重量，DDGS对动物比未加工玉米更有营养，因为它更富含蛋白质和脂肪。除了DDGS，干磨乙醇工厂还能够生产用于动物饲料应用的其他富含蛋白质的玉米联产物。
[0004]赖氨酸是大多数动物的必需氨基酸，如果不能在DDGS中足量供应赖氨酸以满足饲料转化预期，则必须补充赖氨酸。合成的赖氨酸昂贵，并且可意味着动物饲料的一个重要成本。存在对改善或维持从含淀粉原料生产醇同时提高动物饲料联产物的营养价值的方法的需要。
技术实现思路
[0005]描述的是组合物和方法，所述组合物和方法涉及具有遗传突变的酵母细胞，所述遗传突变增加了酵母中的赖氨酸生产，使得乙醇发酵产物和联产物具有增加的营养价值。所述组合物和方法的方面和实施例描述于以下独立编号的段落中。
[0006]1.在一方面，提供了非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽，其与SEQ ID NO:1具有至少80％氨基酸序列同一性，并且包含一个或多个选自由以下组成的组的相对于SEQ ID NO:1的突变：F36Y、N38K、N289D R349K、Q352E、V375D、R376T和I380M，其中与缺乏所述一个或多个突变的在其他方面相同的高柠檬酸合酶多肽相比，所述变体高柠檬酸合酶多肽表现出降低的赖氨酸抑制。
[0007]2.在如段落1所述的非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽的一些实施例中，所述一个或多个突变是F36Y和N38K。
[0008]3.在相关方面，提供了一种非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽，其与SEQ ID NO:2具有至少80％氨基酸序列同一性，并且包含一个或多个选自由以下组成的组的相对于SEQ ID NO:2的突变：N52D、D125N、R289I、N303D和N393D，其中与缺乏所述一个或多个突变的在其他方面相同的高柠檬酸合酶多肽相比，所述变体高柠檬酸合酶多肽表现出降低的赖氨酸抑制。
[0009]4.在另一方面，提供了一种酵母细胞，所述酵母细胞生产如段落1
‑
3中任一项所述
的变体高柠檬酸合酶多肽。
[0010]5.在如段落4所述的酵母细胞的一些实施例中，所述细胞属于酵母属(Saccharomyces)物种。
[0011]6.在如段落4或5所述的酵母细胞的一些实施例中，所述细胞进一步包含磷酸转酮酶途径的一个或多个基因。
[0012]7.在如段落6所述的酵母细胞的一些实施例中，所述磷酸转酮酶途径的基因选自由以下组成的组：磷酸转酮酶、磷酸转乙酰酶、和乙酰化乙酰基脱氢酶。
[0013]8.在如段落4
‑
7中任一项所述的酵母细胞的一些实施例中，所述细胞进一步包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。
[0014]9.在一些实施例中，如段落4
‑
8中任一项所述的酵母细胞进一步包含在甘油途径和/或乙酰辅酶A途径中的改变。
[0015]10.在一些实施例中，如段落4
‑
9中任一项所述的酵母细胞进一步包含用于制备乙醇的替代途径(alternative pathway)。
[0016]11.在另一方面，提供了一种用于增加来自乙醇生产设施的发酵后产物中存在的赖氨酸的量的方法，所述方法包括：(i)用α
‑
淀粉酶水解含淀粉原料以生产淀粉液化物；(ii)用葡糖淀粉酶糖化所述淀粉液化物以生产葡萄糖；(iii)用衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞发酵所述葡萄糖，所述经修饰的酵母细胞包含遗传改变，所述遗传改变降低了如通过赖氨酸生产途径中的高柠檬酸合酶多肽所介导的赖氨酸生产途径的反馈抑制；以及(iv)回收相比从使用所述亲本酵母、在其他方面相同的工艺中回收的发酵后副产物富集了赖氨酸的发酵后副产物。
[0017]12.在如段落11所述的方法的一些实施例中，所述发酵后产物选自由以下组成的组：发酵液、全釜馏物、稀釜馏物、干酒糟、具溶解物的干酒糟、浓缩酒糟可溶物或其他含蛋白质联产物。
[0018]13.在如段落11或12所述的方法的一些实施例中，以同时或重叠的方式组合一个或多个步骤(i)
‑
(iv)。
[0019]14.在另一方面，提供了用于增加发酵产物中存在的赖氨酸的量的方法，所述方法包括：(i)用衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞发酵葡萄糖或另一种糖，所述经修饰的酵母细胞包含遗传改变，所述遗传改变降低了如通过赖氨酸生产途径中的高柠檬酸合酶多肽所介导的赖氨酸生产途径的反馈抑制；以及(ii)回收相比从使用所述亲本酵母、在其他方面相同的工艺中回收的发酵产物富集了赖氨酸的发酵产物。
[0020]15.在如段落11
‑
14中任一项所述的方法的一些实施例中，在所述亲本酵母细胞或常规酵母细胞的进一步存在下，进行用所述经修饰的酵母细胞发酵所述葡萄糖。
[0021]16.在如段落15所述的方法的一些实施例中，通过在不同时间将所述经修饰的酵母细胞和亲本或常规酵母细胞添加至发酵罐，进行在所述亲本酵母细胞或常规酵母细胞的进一步存在下用所述经修饰的酵母细胞发酵所述葡萄糖。
[0022]17.在如段落11
‑
16中任一项所述的方法的一些实施例中，所述高柠檬酸合酶多肽是LYS20和/或LYS21。
[0023]18.在如段落17所述的方法的一些实施例中，与其他方面相同的酵母相比，所述经修饰的酵母生产了改变量的LYS20和/或LYS21多肽。
[0024]19.在如段落17所述的方法的一些实施例中，与其他方面相同的酵母相比，所述经修饰的酵母生产了变体LYS20和/或LYS21多肽。
[0025]20.在如段落11
‑
19中任一项的方法的一些实施例中，所述经修饰的酵母是如段落1
‑
10中任一项所述的酵母。
[0026]21.在另一方面，提供了发酵后产物，其通过如段落11
‑
20中任一项所述的方法生产。
[0027]22.在另一方面，提供了组合物或方法，所述组合物或方法具本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽，所述变体高柠檬酸合酶多肽与SEQ ID NO:1具有至少80％氨基酸序列同一性，并且包含一个或多个选自由以下组成的组的相对于SEQ ID NO:1的突变：F36Y、N38K、N289D、R349K、Q352E、V375D、R376T和I380M，其中与缺乏所述一个或多个突变的在其他方面相同的高柠檬酸合酶多肽相比，所述变体高柠檬酸合酶多肽表现出降低的赖氨酸抑制。2.如权利要求1所述的非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽，其中所述一个或多个突变是F36Y和N38K。3.一种非天然存在的变体高柠檬酸合酶多肽，所述变体高柠檬酸合酶多肽与SEQ ID NO:2具有至少80％氨基酸序列同一性，并且包含一个或多个选自由以下组成的组的相对于SEQ ID NO:2的突变：N52D、D125N、R289I、N303D和N393D，其中与缺乏所述一个或多个突变的在其他方面相同的高柠檬酸合酶多肽相比，所述变体高柠檬酸合酶多肽表现出降低的赖氨酸抑制。4.一种酵母细胞，所述酵母细胞生产如权利要求1
‑
3中任一项所述的变体高柠檬酸合酶多肽。5.如权利要求4所述的酵母细胞，其中所述细胞属于酵母属(Saccharomyces)物种。6.如权利要求4或5所述的酵母细胞，其中所述细胞进一步包含磷酸转酮酶途径的一个或多个基因。7.如权利要求6所述的酵母细胞，其中所述磷酸转酮酶途径的基因选自由以下组成的组：磷酸转酮酶、磷酸转乙酰酶、和乙酰化乙酰基脱氢酶。8.如权利要求4
‑
7中任一项所述的酵母细胞，其中所述细胞进一步包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。9.如权利要求4
‑
8中任一项所述的酵母细胞，所述酵母细胞进一步包含在甘油途径和/或乙酰辅酶A途径中的改变。10.如权利要求4
‑
9中任一项所述的酵母细胞，所述酵母细胞进一步包含用于制备乙醇的替代途径。11.一种用于增加来自乙醇生产设施的发酵后产物中存在的赖氨酸的量的方法，所述方法包括：(i)用α
‑
淀粉酶水解含淀粉原料以生产淀粉液化物；(ii)用葡糖淀粉酶糖化所述淀粉液化物以生产葡萄糖；(iii)用衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞发酵所述葡萄糖，所述经修饰的酵母细胞包含遗传改变，所述遗...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：丹尼斯科美国公司，
类型：发明
国别省市：
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