用于生产3-羟基己二酸和/或α-氢化己二烯二酸的基因修饰微生物以及该化学品的制造方法技术

公开了能够高产率地生产3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产3
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羟基己二酸和/或
α
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氢化己二烯二酸的基因修饰微生物以及该化学品的制造方法


[0001]本专利技术涉及高产3
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羟基己二酸和/或α
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氢化己二烯二酸的基因修饰微生物、以及使用了该基因修饰微生物的3
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羟基己二酸和/或α
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氢化己二烯二酸的制造方法。

技术介绍

[0002]3‑
羟基己二酸(IUPAC名：3
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羟基己二酸(3
‑
hydroxyhexanedioicacid))以及α
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氢化己二烯二酸(IUPAC名：(E)
‑
己
‑2‑
烯二酸((E)
‑
hex
‑2‑
enedioic acid))是碳原子数为6的二羧酸。它们可以用作与多元醇聚合而形成聚酯，或与多元胺聚合而形成聚酰胺的原料。另外，也可以使用通过在它们的末端加成氨而内酰胺化的化合物作为聚酰胺的原料。
[0003]已知与利用了微生物的3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸的制造有关的以下文献。
[0004]作为与利用了微生物的碳原子数为6的二羧酸的制造有关的文献，在专利文献1中记载了使用多肽的3
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羟基己二酸、α
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氢化己二烯二酸和/或己二酸的制造方法，其中多肽对于从3
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氧代己二酰
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CoA向3
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羟基己二酰
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CoA的还原反应显示出优异的催化活性，作为这些物质的生物合成路径，记载了经由将3
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氧代己二酰
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CoA还原为3
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羟基己二酰
‑
CoA的酶反应。另一方面，专利文献1中修饰的基因均限于细胞内的上述生物合成路径上的反应，没有在其更上游的代谢路径中的酶活性的降低或强化的记载。
[0005]在专利文献2中记载了利用代谢路径改变了的微生物来制造1,3
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丁二烯的方法，在该文献中记载了作为从乙酰
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CoA和琥珀酰
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CoA生物合成1,3
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丁二烯的代谢路径中的代谢中间体的3
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羟基己二酸(3
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羟基己二酸酯)。
[0006]在专利文献3中记载了利用代谢路径改变了的微生物来制造己二烯二酸的方法，在该文献中记载了作为从乙酰
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CoA和琥珀酰
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CoA生物合成trans,trans
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己二烯二酸的代谢路径中的代谢中间体的α
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氢化己二烯二酸(2,3
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脱氢己二酸酯)。
[0007]在专利文献2和3所记载的生物合成路径中，均记载了经由将3
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氧代己二酰
‑
CoA还原为3
‑
羟基己二酰
‑
CoA的酶反应。
[0008]在专利文献4和5中记载了利用非天然的微生物来制造己二酸和六亚甲基二胺(HMDA)的方法，在该文献中记载了：这些物质尽管在生物合成路径中包括由乙酰
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CoA和琥珀酰
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CoA合成3
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氧代己二酰
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CoA的反应这一点是共通的，但是从3
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氧代己二酰
‑
CoA到3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸是不同的生物合成路径。
[0009]在专利文献4中，尽管在HMDA的制造中记载了作为用于改善增殖共轭的HMDA的形成的追加性基因缺失的丙酮酸激酶，但是并未记载作为用于改善产率的追加性基因缺失的磷酸转移酶。另一方面，尽管在己二酸的制造中记载了作为用于改善增殖共轭的己二酸的形成的追加性基因缺失的磷酸转移酶，但是并未记载丙酮酸激酶。在HMDA和己二酸的制造中，也均没有关于从丙酮酸生成乙酰CoA的反应的强化的记载。
[0010]在专利文献5中，记载了在使用了具有磷酸酶的非天然微生物的己二酸的制造中，
磷酸转移酶和丙酮酸激酶活性的衰减或除去。另外，记载了包含从丙酮酸生成乙酰CoA的反应的强化以在磷酸酶存在下产生NADH的基因修饰。
[0011]另外，在专利文献6中公开了基于In silico分析的微生物改良方法，其中公开了：通过使对大肠菌的丙酮酸激酶和磷酸转移酶进行编码的基因pykF、pykA、ptsG缺失，并在厌氧条件下进行培养，来增加琥珀酸的产生。
[0012]在非专利文献1中公开了通过删除对大肠菌的丙酮酸脱氢酶复合体的转录抑制因子进行编码的基因即pdhR，来增加2
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氧代戊二酸的产生。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：国际公开第2019/107516号
[0016]专利文献2：日本特表2013
‑
535203号公报
[0017]专利文献3：美国专利申请公开第2011/0124911A1号说明书专利文献4：日本特开2015
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146810号公报
[0018]专利文献5：美国专利申请公开第2017/0298363A1号说明书专利文献6：日本特表2008
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527991号公报
[0019]非专利文献
[0020]非专利文献1：J Biosci Bioeng.2017Apr；123(4):437
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443.

技术实现思路

[0021]专利技术所要解决的课题
[0022]在专利文献1中，虽然公开了与提高3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸的生产率有关的酶基因的表达强化，但是强化表达的酶基因均限于生物合成路径中比乙酰
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CoA和琥珀酰
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CoA更下游的反应，没有记载比它们更上游的代谢路径中的酶活性的强化。在专利文献2或3中，虽然记载了在微生物内生成3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸的代谢路径，但是没有用3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸停止代谢而分泌到培养液中的记载。另外，在使用专利文献2至5中记载的导入对将3
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氧代己二酰
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CoA还原为3
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羟基己二酰
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CoA的反应进行催化的酶基因的微生物的情况下，没有验证实际是否能够制造3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸。在专利文献6和非专利文献1中，没有3
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羟基己二酸或α
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氢化己二烯二酸的记载。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基因修饰微生物，其强化了在具有制造3
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羟基己二酸和/或α
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氢化己二烯二酸的能力的微生物中从丙酮酸生成乙酰CoA的反应，并且降低了丙酮酸激酶和/或磷酸转移酶的功能。2.根据权利要求1所述的基因修饰微生物，其中所述从丙酮酸生成乙酰CoA的反应的强化是丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应的强化和/或丙酮酸甲酸裂解酶催化的反应的强化。3.根据权利要求2所述的基因修饰微生物，其中所述丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应的强化是借助于丙酮酸脱氢酶复合体的表达量的增大和/或丙酮酸脱氢酶复合体的活性增强的强化。4.根据权利要求3所述的基因修饰微生物，其中所述丙酮酸脱氢酶复合体的表达量的增大是通过降低丙酮酸脱氢酶复合体转录抑制因子的功能而进行的。5.根据权利要求3所述的基因修饰微生物，其中所述丙酮酸脱氢酶复合体的活性增强是通过降低丙酮酸脱氢酶复合体对NADH的敏感性而进行的。6.根据权利要求2所述的基因修饰微生物，其中所述丙酮酸甲酸裂解酶催化的反应的强化是通过借助于丙酮酸甲酸裂解酶的表达量的增大的强化而进行的。7.根据权利要求1至6中任1项所述的基因修饰微生物，还强化了将3
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氧代己二酰
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CoA还原而生成3
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【专利技术属性】
技术研发人员：矶部匡平，河村健司，山田胜成，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：