一种提高酵母菌株NADPH和FADH2供应的方法、工程菌及其应用技术

本申请提供一种提高酵母菌株NADPH和FADH2供应的方法、工程菌及其应用。所述方法包括增强NADPH再生和提高胞内FADH2供给；所述增强NADPH再生包括：在酵母菌株中导入LmXFPK基因、CkPTA基因、TAL1基因和TKL1基因；所述提高胞内FADH2供给包括：在酵母菌株中导入RIB1基因和FLX1基因。本申请解决酚酸等合成过程中内源辅因子供应不足的困难，从而提高酚酸等NADPH/FAD(H2)依赖型天然产物的合成效率。)依赖型天然产物的合成效率。)依赖型天然产物的合成效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高酵母菌株NADPH和FADH2供应的方法、工程菌及其应用


[0001]本专利技术属于微生物基因工程与代谢工程应用领域，具体涉及一种提高酵母菌株NADPH和FADH2供应的方法、工程菌及其应用。
技术背景
[0002]构建微生物工厂合成天然产物过程中，催化元件优化，前体供应增强和代谢重塑被认为是最重要的代谢工程策略。而当复杂的代谢工程策略将细胞的固有代谢流定向到目标化合物时，原有的辅因子代谢可能不再适用于新的细胞状态，辅因子的不足或缺乏往往容易被忽视。由于辅因子不足或缺失，来自其它物种的催化酶在酵母中可能出现活性低下甚至失活，给微生物异源高效合成小分子化合物带来挑战。因此，目前急需对参与小分子合成的重要辅因子进行研究，开发高效的辅因子工程策略进一步提高合成效率。
[0003]细胞中存在超过20种的辅因子参与不同的生命代谢过程，这些辅因子各具特色，分布于不同细胞器，且复杂的动态平衡和生物学功能使得辅因子工程的精确调控极具挑战。例如酚酸合成过程需要辅因子NADPH和FAD(H2)的参与，这些辅因子在其合成过程中的重要性以及不同条件下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高酵母菌株NADPH和FADH2供应的方法，其特征在于，所述方法包括增强NADPH再生和提高胞内FADH2供给；所述增强NADPH再生包括：在酵母菌株中导入LmXFPK基因、CkPTA基因、TAL1基因和TKL1基因；所述提高胞内FADH2供给包括：在酵母菌株中导入RIB1基因和FLX1基因。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，TKL1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；TAL1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示；FLX1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：4所示；RIB1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5所示；LmXFPK基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：6所示；CkPTA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：7所示。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增强NADPH再生包括：将含有T
ENO2
‑
CkPTA
‑
P
GAL10/1
‑
LmXFPK
‑
T
ADH1
的DNA片段整合在酵母菌株的GPP1位点；将含有T
PRM9
‑
P
GAL10/1
‑
TAL1
‑
T
PYK1
的DNA片段整合在酵母菌株的XI7位点；将含有P
GAL7
‑
TKL1
‑
T
ENO2
的DNA片段整合在酵母菌株的XI6位点；优选地，所述提高胞内FADH2供给包括：将含有T
CYC1
‑
FLX1
‑
P
tHXT7
‑
P
TDH3
‑
RIB1
‑
T
TDH2
的DNA片段整合在酵母菌株的XI2位点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酵母菌株选自酿酒酵母中的任一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酵母菌株选自产酚酸酵母工程菌株中的任一种；优选地，所述产酚酸酵母工程菌株通过在酿酒酵母出发菌株中导入酚酸合成途径相关基因得到：所述酚酸合成途径相关基因包括Aro4
K229L
、Aro7
G141S
、EcAROL、ARO1、ARO2、ARO3、PHA2、MtPDH1、FjTAL、SbPAL1
H123F
、AtCPR1、PtrC4H1、PtrC4H2、PtrC3H、PaHPAB、SeHPAC中的至少一种；优选地，所述酚酸合成途径相关基因包括具有如SEQ ID NO：9所示核苷酸序列的Aro4
K229L
、具有如SEQ ID NO：10所示核苷酸序列的Aro7
G141S
、具有如SEQ ID NO：11所示核苷酸序列的EcAROL、具有如SEQ ID NO：12所示的核苷酸序列的ARO1、具有SEQ ID NO：13所示核苷酸序列的ARO2、具有如SEQ ID NO：14所示核苷酸序列的ARO3、具有如SEQ ID NO：15所示核苷酸序列的PHA2、具有如SEQ ID NO：16所示核苷酸序列的MtPDH1、具有如SEQ ID NO：17所示核苷酸序列的FjTAL，具有如SEQ ID NO：18所示核苷酸序列的SbPAL1
H123F
、具有如SEQ ID NO：19所示核苷酸序列的AtCPR1、具有如SEQ ID NO：20所示核苷酸序列的PtrC4H1、具有如SEQ ID NO：21所示核苷酸序列的PtrC4H2、具有如SEQ ID NO：22所示核苷酸序列的PtrC3H、具有如SEQ ID NO：23所示核苷酸序列的PaHPAB、具有如SEQ ID NO：24所示核苷酸序列的SeHPAC中的至少一种；优选地，ARO7
G141S
、ARO4
K229L
、EcAROL的导入位点为ARO10；FjTAL、SbPAL1
H123F
、AtCPR1的导入位点为PDC5；
PtrC4H2、PtrC4H1、PtrC3H的导入位点为XII4；ARO1、ARO2、ARO3的导入位点为XII1；PahpaB、SehpaC的导入位点为X2；PHA2、MtPDH1的导入位点为XI8；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雍进，张磊，陈瑞兵，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：