[發明專利]生產3-羥基丙酸和4-羥基丁酸的共聚物的重組菌及其應用

無效

• 申請號: 201210132778.9
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102676567A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 陳國強;孟德川;周琴;石振宇;吳瓊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12N15/70
• 分類號: C12N15/70;C12N1/21;C12P7/62;C12R1/19
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王慧鳳

技術領域

本發明涉及一種生產3-羥基丙酸和4-羥基丁酸的共聚物(P(3HP-co-4HB))的重組菌及其應用。

背景技術

利用代謝工程技術改造微生物已成為一種行之有效的方法來生產化學產品以及新型的生物材料。聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates或PHA)是一類在微生物細胞內合成并積累而且具有生物可降解性和生物相容性的聚合物(Steinbüchel，A.，Fuchtenbusch，B.，1998.Bacterial?and?other?biological?systems?for?polyester?production.Trends?Biotechnol.16，419-427.)。隨著對其深入的研究，聚羥基脂肪酸酯在環保材料、生物醫學和生物能源方面將極具應用價值。

根據單體的結構組成，PHA可分為短鏈和中長鏈兩類：前者的單體組成為C3到C5，后者的單體組成為C6到C14。

3-羥基丙酸和4-羥基丁酸的共聚物(P(3HP-co-4HB))是一種新型的生物可降解高分子聚合物，屬于短鏈共聚物的一種，之前報道的利用生物技術生產出的此聚合物中4-羥基丁酸的含量均低于2mol％(Zhou，Q.，Shi，Z.Y.，Meng，D.C.，Wu，Q.，Chen，J.C.，Chen，G.Q.，2011.Production?of?3-hydroxypropionate?homopolymer?and?poly(3-hydroxypropionate-co-4-hydroxybutyrate)copolymer?by?recombinant?Escherichia?coli.Metab.Eng.13，777-785.)。除本申請之外，至今國際上還沒有關于P(3HP-co-4HB)熱力學性質的報道。

發明內容

本發明的目的：本發明的一個目的是提供產3-羥基丙酸和4-羥基丁酸的共聚物(P(3HP-co-4HB))的重組菌的構建方法并用這個重組菌生產3-羥基丙酸和4-羥基丁酸的共聚物。

本發明提供的方法，包括如下步驟：將1，3-丙二醇脫氫酶編碼基因(dhaT)、醛脫氫酶編碼基因(aldD)、3-羥基丙酸輔酶A連接酶編碼基因(pcs’)、4-羥基丁酸輔酶A轉移酶編碼基因(orfz)和PHA聚合酶編碼基因(phaC)導入出發菌，得到重組菌。

所述1，3-丙二醇脫氫酶的氨基酸序列為序列表中序列8；所述醛脫氫酶的氨基酸序列為序列表中序列9；所述3-羥基丙酸輔酶A連接酶的氨基酸序列為序列表中序列10；所述PHA聚合酶的氨基酸序列為序列表中序列11；所述4-羥基丁酸輔酶A轉移酶的氨基酸序列為序列表中序列12。

所述1，3-丙二醇脫氫酶基因的核苷酸序列為序列表中序列1；自序列1的5′端第1-1185位核苷酸為編碼序列。

所述醛脫氫酶基因的核苷酸序列為序列表中序列2；自序列2的5′端第1-1521位核苷酸為編碼序列。

所述3-羥基丙酸輔酶A連接酶基因的核苷酸序列為序列表中序列3；自序列3的5′端第1-2571位核苷酸為編碼序列。

所述PHA聚合酶基因的核苷酸序列為序列表中序列4；自序列41的5′端第1-1770位核苷酸為編碼序列。

所述4-羥基丁酸輔酶A轉移酶的核苷酸序列為序列表中序列5；自序列5的5′端第1-1290位核苷酸為編碼序列。

所述出發菌為大腸桿菌，優選為Escherichia?coli?S17-1。但不限于大腸桿菌(Escherichia?coli)。

所述1，3-丙二醇脫氫酶編碼基因和所述醛脫氫酶編碼基因通過重組載體A導入所述出發菌中；

所述3-羥基丙酸輔酶A連接酶編碼基因、所述4-羥基丁酸輔酶A轉移酶基因和所述PHA聚合酶編碼基因通過重組載體B導入所述出發菌中；

所述重組載體A為pZQ01(Zhou，Q.，Shi，Z.Y.，Meng，D.C.，Wu，Q.，Chen，J.C.，Chen，G.Q.，2011.Production?of?3-hydroxypropionate?homopolymer?and?poly(3-hydroxypropionate-co-4-hydroxybutyrate)copolymer?by?recombinant?Escherichia?coli.Metab.Eng.13，777-785.公眾可從清華大學獲得)；