[發明專利]一種提高丙酮丁醇梭菌在混合糖發酵中糖利用率的方法

有效

• 申請號: 201210163123.8
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102796692A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 顧陽;肖晗;姜衛紅;寧媛媛;李治林;蔣宇;孫喆;楊晟
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12P7/06;C12P7/16;C12P7/28;C12R1/145
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊昀

1.一種基因工程化丙酮丁醇梭菌，其與野生型丙酮丁醇梭菌相比，具有選自下組的一種或多種特征：glcG基因表達受抑制或glcG蛋白活力受抑制、木糖轉運蛋白過表達或活力提高、木糖異構酶過表達或活力提高、和/或木酮糖激酶過表達或活力提高。

2.如權利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述基因工程化丙酮丁醇梭菌通過選自下組的一種或多種的基因工程化處理獲得的：在glcG基因中插入DNA片段、部分或全部敲除glcG基因、引入針對glcG基因的反義核酸或干擾核酸、引入glcG抑制物；導入額外的木糖轉運蛋白、木糖異構酶和/或木酮糖激酶基因；引入提高木糖轉運蛋白、木糖異構酶和/或木酮糖激酶的表達或活力的突變；或提供瞬時表達木糖轉運蛋白、木糖異構酶和/或木酮糖激酶的表達載體。

3.如權利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述抑制glcG基因表達是通過以下方式實現的：在glcG基因第1位到第1923位堿基之間插入外源DNA片段。

優選地，在glcG基因第1位到第1761位堿基之間，或第1位到1554位堿基之間，或第1位到1248位堿基之間，或第1位到270位之間，或269位到270位之間插入外源DNA片段。

4.如權利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，

所述木糖轉運蛋白是來自于可利用木糖的生物體的、用于木糖轉運的蛋白或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段經過一個或多個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成仍具有轉運木糖功能的氨基酸序列；

所述木糖異構酶是來自于可利用木糖的生物體的、用于催化木糖發生異構的酶或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段經過一個或多個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成仍具有催化木糖發生異構功能的氨基酸序列；

所述木酮糖激酶是來自于可利用木糖的生物體的、用于催化木酮糖磷酸化的酶或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段經過一個或多個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成仍具有催化木酮糖磷酸化功能的氨基酸序列。

5.如權利要求4所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述生物體選自：丙酮丁醇梭菌、大腸桿菌、農桿菌、假單胞菌、醋桿菌、葡糖桿菌、根瘤菌、黃單孢菌、克雷白氏桿菌、埃希氏菌、紅細菌、黃桿菌或沙門氏菌。

6.如權利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述木糖轉運蛋白由xylT基因編碼；木糖異構酶由xylA基因編碼；木酮糖激酶由xylB基因編碼。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述xylT基因選自：CA_C1345、CEA_G1359或在嚴格條件下與所述序列雜交的分子、或與上述分子具有90%以上同源性的分子；所述xylB基因選自：CA_C2612、CEA_G2621或在嚴格條件下與所述序列雜交的分子、或與上述分子具有90%以上同源性的分子；所述xylA基因選自：CA_C2610、CEA_G2619或在嚴格條件下與所述序列雜交的分子、或與上述分子具有90%以上同源性的分子。

8.如權利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述基因工程化丙酮丁醇梭菌選自：丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylT)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylA)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylB)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylBA)、和丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylT-thl-xylBA)、丙酮丁醇梭菌glcG、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylT)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylA)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylB)、和丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylT-thl-xylBA)、或用ptb或adc啟動子替代上述基因工程化丙酮丁醇梭菌中的th1啟動子的基因工程化菌。

9.一種生產丙酮、丁醇和/或乙醇的方法，所述方法包括步驟：

a)在適當的培養基中培養如權利要求1-8中任一項所述的菌株；

b)從a)的培養物中分離產物丙酮、丁醇和/或乙醇。