用于生产尸胺的方法和重组微生物技术

技术编号:9521233 阅读:118 留言:0更新日期:2014-01-01 18:38
本发明专利技术涉及包含提高尸胺或N-乙酰尸胺生产的失调的形式的DNA分子的重组微生物的用途,以及用于产生所述微生物的重组DNA分子和多肽,所述微生物包含细胞内赖氨酸脱羧酶活性和失调的尸胺输出活性,或包含降低的尸胺输出活性和增强的N-乙酰尸胺形成活性。本发明专利技术也涉及使用重组微生物生产尸胺或N-乙酰尸胺的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及包含提高尸胺或N-乙酰尸胺生产的失调的形式的DNA分子的重组微生物的用途,以及用于产生所述微生物的重组DNA分子和多肽,所述微生物包含细胞内赖氨酸脱羧酶活性和失调的尸胺输出活性,或包含降低的尸胺输出活性和增强的N-乙酰尸胺形成活性。本专利技术也涉及使用重组微生物生产尸胺或N-乙酰尸胺的方法。【专利说明】用于生产尸胺的方法和重组微生物专利
本专利技术涉及包含提高尸胺或N-乙酰尸胺生产的失调的(deregulated)形式的DNA分子的重组微生物的用途,以及用于产生所述微生物的重组DNA分子和多肽,所述微生物包含细胞内赖氨酸脱羧酶活性和失调的尸胺输出活性,或包含降低的尸胺输出活性和增强的N-乙酰尸胺形成活性。本专利技术也涉及使用重组微生物生产尸胺或N-乙酰尸胺的方法。现有技术JP 2002223770公开了通过将赖氨酸脱羧基因和/或赖氨酸_尸胺逆向转运体基因引入产赖氨酸的微生物,从而生产尸胺的方法。JP 2004222569公开了通过培养具有L-赖氨酸脱羧酶活性和高丝氨酸营养缺陷型的重组棒杆菌,生产尸胺的方法。WO 2007113127公开了通过培养具有失调的L-赖氨酸脱羧酶活性的重组棒杆菌,检测尸胺乙酰基转移酶及其提高尸胺生产的缺失,生产尸胺的方法。US 7,435,584公开了通过培养具有IysE (赖氨酸输出载体)基因高表达的棒杆菌的增强的L-赖氨酸生产的方法。WO 2008092720公开了通过发酵表达细胞内表达的脱羧酶的高产赖氨酸微生物,生产尸胺的方法,其中这样的微生物可能具有降低的或消除的赖氨酸/尸胺逆向转运体的表达。专利技术概述在一个方面,本专利技术提 供了具有失调的尸胺输出活性的微生物。优选地所述失调的尸胺输出体活性至少部分是由于包含与SEQ ID NO:1具有至少80%同一性的氨基酸序列的一种或多种尸胺输出体多肽的失调。在本专利技术的一个实施方案中,微生物具有增强的尸胺输出体活性,而在本专利技术的另一个实施方案中,微生物具有降低的尸胺输出体活性。优选地,微生物具有增强的赖氨酸脱羧酶活性,甚至更优选地,所述增强的赖氨酸脱羧酶活性是由于包含与SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4具有至少80%同一性的氨基酸序列的一种或多种赖氨酸脱羧酶多肽的表达。在本专利技术的另外的实施方案中,上述微生物还具有选自下述基因的至少一种失调的基因:天冬氨酸激酶,天冬氨酸半醛脱氢酶(aspartate semi aldehyde dehydrogenase), 二氢吡卩定二羧酸合酶,二氢吡卩定二羧酸还原酶,四氢吡唳二羧酸琥拍酰酶(tetrahydrodipicolinate succinylase),琥拍酰-氨基-酮基庚二酸转氨酶(succinyl-amino-ketopimelate transaminase),玻拍酸-二氨基 _ 庚二酸脱玻拍酸酶(succinyl-diamino-pimelate desuccinylase), 二氨基庚二酸表异构酶,二氨基庚二酸脱氢酶,精氨酰-tRNA合成酶,二氨基庚二酸脱羧酶,丙酮酸羧化酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,转酮醇酶,转醛醇酶,6-磷酸葡糖酸内酯酶,果糖1,6-二磷酸酶,高丝氨酸脱氢酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phophoenoIpyruvatecarboxykinase),琥拍酰辅酶A合成酶,甲基丙二酰辅酶A变位酶,二胺乙酰基转移酶。优选地,上述微生物具有提高的赖氨酸输入活性。在甚至更优选的实施方案中,微生物具有增强的赖氨酸输入活性,这至少部分是由于降低的赖氨酸输出体活性或增强的赖氨酸通透酶活性或增强的赖氨酸/尸胺逆向转运体活性或其任意组合。增强的赖氨酸输入活性优选地是由于包含与SEQ ID NO:5具有至少80%同一性的氨基酸序列的至少一种赖氨酸输出体多肽的降低的活性。在本专利技术的另一个实施方案中,上述微生物具有增强的赖氨酸输入活性,这至少部分是由于增强的赖氨酸通透酶活性或至少部分是由于增强的赖氨酸/尸胺逆向转运体活性或二者的组合。本专利技术还包含如上所述的微生物,其还具有失调的N-乙酰尸胺形成活性。在本专利技术的一个实施方案中,所述具有失调的N-乙酰尸胺形成活性的微生物没有,或具有降低的N-乙酰尸胺形成活性。在本专利技术的另一个实施方案中,所述具有失调的N-乙酰尸胺形成活性的微生物具有增强的N-乙酰尸胺形成活性和降低的尸胺输出体活性。优选地,上述微生物的失调的N-乙酰尸胺形成活性至少部分是由于包含与SEQ ID NO:13具有至少80%同一性的氨基酸序列的N-乙酰尸胺形成多肽的失调。优选地,任一种上述微生物属于真细菌进化枝,甚至更优选地,属于棒杆菌属(Corynebacterium),最优选地上述微生物属于谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)种。本专利技术还包含使用任一种上述微生物生产尸胺的方法,和使用任一种上述微生物生产N-乙酰尸胺的方法。本专利技术还包含任一种上述微生物用于生产尸胺或N-乙酰尸胺的用途。本专利技术的其他实施方案是通过发酵任一种上述微生物生产的尸胺的用途和使用通过发酵任一种上述微生物生产的尸胺生产的多胺。附图简述图1:在产生戊二胺的谷氨酸棒杆菌DAP-3c中比赖氨酸脱羧酶活性对存在的戊二胺的依赖性。数据代表2次重复实验的平均值。图2:携带SEQ ID NO:1的尸胺输出体多肽(戊二胺输出体)缺失的谷氨酸棒杆菌sdapE,和过表达在sod启动子下的编码SEQ ID NO:1的多肽的SEQ ID NO:2的尸胺输出体基因的PsoddapE,及它们的亲本菌株DAP-3c的生长(A)、生物量产量(B)、戊二胺(C)和N-乙酰戊二胺产量的比较。数据代表在以IOg L-1葡萄糖为唯一碳源的基本培养基中培养的3次生物学重复的指数生长期的数值。专利技术详述 在以下描述中,大量使用了一些术语。此处提供定义以便于理解本专利技术。术语尸胺表不I,5_ 戍二胺(I, 5-diaminopentane) (CAS 号:462_94_2)。术语N-乙酰尸胺表示N-乙酰戊二胺(CAS号:102029-76-5)。本专利技术的方法以重组微生物为特征,所述微生物优选地包括如本文描述的载体或基因(例如,野生型和/或突变的基因),和/或以导致尸胺和/或N-乙酰尸胺产生的方式培养。术语“重组”微生物包括与其来源的天然存在的微生物相比,已被遗传改变、修饰或改造(例如,遗传改造),从而使其展示改变的、修饰的或不同的基因型和/或表型(例如,当遗传修饰影响微生物的编码核酸序列时)的微生物(例如,细菌、酵母细胞、真菌细胞启动子。引导结构基因转录产生mRNA的DNA序列。一般启动子位于基因的5'区,靠近结构基因的起始密码子。如果启动子是诱导型启动子,那么转录率响应诱导剂而增加。相反,如果启动子是组成型启动子,则转录率不受诱导剂调节。增强子。一种启动子元件。增强子可增加特定基因转录为mRNA的效率,这与增强子相对转录起始位点的距离或方向无关。克隆载体。一种DNA分子,如质粒、粘粒、噬菌粒或噬菌体,其具有在宿主细胞中自主复制的能力且其被用于转化细胞以操纵基因。克隆载体一般包含一个或少数限制性内切酶识别位点(在这些位点可以可检测的方式插入外源DNA序列而不丢失载体的基本文档来自技高网...
用于生产尸胺的方法和重组微生物

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·维特曼S·坎德
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:
国别省市:

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