一种乙醇酸在酶的作用下生成目标产物的方法技术

本发明专利技术公开了一种乙醇酸在酶的作用下生成至少一种目标产物的方法。为解决C3植物中天然乙醇酸再利用过程需损失25％已固定的有机碳的关键问题，本申请设计了包括乙酸激酶、磷酸乙酰转移酶、羟乙酰辅酶A还原酶、乙酰磷酸合酶的乙醇酸代谢途径；或者该途径包括羟乙酰辅酶A合酶、羟乙酰辅酶A还原酶、乙酰磷酸合酶、磷酸乙酰转移酶。新的乙醇酸代谢途径大幅降低了乙醇酸再利用过程造成的有机碳损失，使光合作用产生的副产物乙醇酸100％转化为乙酰辅酶A，为提高植物的光合作用提供新思路。该途径还提供了以乙醇酸为原料制备乙醇醛或乙酰辅酶A的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
一种乙醇酸在酶的作用下生成目标产物的方法


[0001]本专利技术涉及乙醇酸代谢途径，具体涉及一种乙醇酸在酶的作用下生成目标产物的方法。

技术介绍

[0002]植物细胞在光照条件下不仅能够进行光合作用，同化CO2，释放O2并合成有机物，同时还会发生一种吸收O2，释放CO2的代谢途径，这种代谢途径被称为光呼吸。在小麦，水稻和大豆等植物中，光呼吸作用使光合作用效率降低20％
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50％，其主要原因在于，核酮糖
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1,5
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二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBisCO)固定O2时，生成的磷酸乙醇酸再利用效率低。磷酸乙醇酸对于卡尔文循环的关键基因——丙糖磷酸异构酶和景天庚酮糖二磷酸酶具有抑制作用，可抑制核酮糖
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1,5
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二磷酸再生，降低光合作用效率。磷酸乙醇酸必须通过去磷酸化形成乙醇酸，并通过光呼吸途径再循环到3
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磷酸甘油酸，重新进入卡尔文循环，才可以驱动可持续的光合作用。乙醇酸的再利用对光呼吸途径至关重要，然而，天然乙醇酸再利用途径除了浪费能量和还原力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙醇酸在酶的作用下生成至少一种目标产物的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：乙醇酸在乙酸激酶(AckA)的作用下生成羟乙酰磷酸，进一步在磷酸乙酰转移酶的作用下生成羟乙酰辅酶A；或者乙醇酸在羟乙酰辅酶A合酶作用下生成羟乙酰辅酶A；步骤(2)：羟乙酰辅酶A进一步在羟乙酰辅酶A还原酶作用下生成乙醇醛；任选的步骤(3)：乙醇醛进一步在乙酰磷酸合酶的作用下生成乙酰磷酸；以及任选的步骤(4)：乙酰磷酸进一步在磷酸乙酰转移酶的作用下生成乙酰辅酶A；优选地，所述方法中步骤(1)具体为：乙醇酸在ATP、乙酸激酶的作用下生成羟乙酰磷酸，进一步在NAD(P)H和磷酸乙酰转移酶的作用下生成羟乙酰辅酶A；或者乙醇酸在ATP、NADP(H)、辅酶A、羟乙酰辅酶A合酶作用下生成羟乙酰辅酶A；优选地，所述方法中步骤(2)具体为：羟乙酰辅酶A进一步在辅酶A、羟乙酰辅酶A还原酶作用下生成乙醇醛；优选地，所述方法中步骤(4)具体为：乙酰磷酸进一步在磷酸乙酰转移酶、辅酶A的作用下生成乙酰辅酶A；优选地，所述方法中步骤(1)至(4)的转化反应在10～40℃下进行，进一步优选地在16
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37℃，更优选的在30℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中乙酸激酶与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列至少95％相同，所述磷酸乙酰转移酶与SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列至少95％相同，所述羟乙酰辅酶A还原酶与SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列至少95％相同，所述乙酰磷酸合酶与SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列至少95％相同，所述羟乙酰辅酶A合酶与SEQ ID NO:5所示的氨基酸序列至少95％相同；优选地，所述方法中乙酸激酶包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，所述磷酸乙酰转移酶包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，所述羟乙酰辅酶A还原酶包含如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列，所述乙酰磷酸合酶包含如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列，所述羟乙酰辅酶A合酶包含如SE...

【专利技术属性】
技术研发人员：江会锋，逯晓云，杨巧玉，初斋林，卢丽娜，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：