一种新型能量系统的开发及其在一碳底物转化中的应用技术方案

本发明专利技术公开了一种新型能量系统的开发及其在一碳底物转化中的应用，属于生物工程技术领域。本发明专利技术公开了一条利用胞内代谢物烟酰胺和尿苷三磷酸为底物合成新型能量系统，将烟酰胺转移酶突变体和亚磷酸盐脱氢酶突变体融合后，同尿苷激酶、核苷二磷酸激酶、烟酰胺磷酸核糖基转移酶和NMN合酶，经RBS优化后引入大肠杆菌中，同时引入甲酸脱氢酶突变体、甲醛脱氢酶突变体、苹果酸酶突变体、乙醇醛合酶、乙酰磷酸合酶、磷酸乙酰转移酶、铁氧还蛋白氧化还原酶后，得到了一株高产苹果酸的菌株，其苹果酸的产量可高达51.27mM。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型能量系统的开发及其在一碳底物转化中的应用，属于生物工程。

技术介绍

1、一碳化合物(如二氧化碳和甲酸)是丰富的可再生碳资源，迫切需要开发绿色转化技术，将一碳化合物转化为高附加值化学品，如蛋白质、酯、醇、醚和酸。目前利用一碳化合物资源主要有三种方法：化学法、物理法和生物法。其中，微生物利用一碳化合物因异养细胞生长迅速和生产强度高而被认为是一种绿色、高效和可持续的方法。为了实现异养微生物能高效地利用一碳化合物，需要解决两个关键问题：如何设计高效的一碳化合物固定途径，将一碳化合物转化为高价值化学？如何为一碳化合物利用提供足够的能量和驱动力？

2、复杂的步骤、较低的碳固定效率限制了天然一碳化合物的利用，在微生物中重新设计人工一碳底物利用途径提供了一种有希望的替代方案。在能量供给方面，开发新型能量系统提供了一种新的解决方案，因为新型能量系统可以打破传统能量系统的限制，能够在胞内高浓度积累并与宿主代谢网络互不干扰，促进细胞内的一碳利用途径。但目前仍缺乏能够高效合成与循环的新型能量系统。因此，建立高效的新型能量系统驱动胞内新型一碳途径进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种烟酰胺转移酶突变体，其特征在于，所述烟酰胺转移酶突变体基于野生型烟酰胺转移酶的氨基酸序列进行定点突变，所述野生型烟酰胺转移酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示，突变方式选自：L27K、V186L、V186I、V186M、L27K/V186L、L27K/V186I、L27K/V186L/T187K、L27K/V186L/T187Y、L27K/V186L/T187K/D220E或L27K/V186L/T187K/D220Q。

2.一种亚磷酸盐脱氢酶突变体，其特征在于，所述亚磷酸盐脱氢酶突变体基于野生型亚磷酸盐脱氢酶的氨基酸序列进行定点突变，所述野生型亚磷酸盐脱氢酶的氨...

【技术特征摘要】

1.一种烟酰胺转移酶突变体，其特征在于，所述烟酰胺转移酶突变体基于野生型烟酰胺转移酶的氨基酸序列进行定点突变，所述野生型烟酰胺转移酶的氨基酸序列如seq idno.2所示，突变方式选自：l27k、v186l、v186i、v186m、l27k/v186l、l27k/v186i、l27k/v186l/t187k、l27k/v186l/t187y、l27k/v186l/t187k/d220e或l27k/v186l/t187k/d220q。

2.一种亚磷酸盐脱氢酶突变体，其特征在于，所述亚磷酸盐脱氢酶突变体基于野生型亚磷酸盐脱氢酶的氨基酸序列进行定点突变，所述野生型亚磷酸盐脱氢酶的氨基酸序列如seq id no.4所示，突变方式选自：l151y、l151w、a176r、a207n、a207m、l151y/a176r、l151w/a176r，a176r/a207n，a176r/a207m、l151y/a176r/l208f或l151y/a176r/n211i。

3.一种甲酸脱氢酶突变体，其特征在于，所述甲酸脱氢酶突变体基于野生型甲酸脱氢酶的氨基酸序列进行定点突变，所述野生型甲酸脱氢酶的氨基酸序列如seq id no.16所示，突变方式选自：v198n、v198m、t221e、t221l、t221d、v256l、t221d/v256l、t221e/v256l、t221l/v256l、v198n/t221e/v256l或v198m/t221e/v256l。

4.一种甲醛脱氢酶突变体，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴静，刘开放，刘立明，刘佳，高聪，梁光杰，胡贵鹏，李晓敏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：