[發明專利]能夠產生L-氨基酸的微生物及使用其產生L-氨基酸的方法

有效

• 申請號: 201610080094.7
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN105695381B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 丁起龍;李錫明;黃榮彬;李根喆;李光鎬
• 申請（專利權）人: CJ第一制糖株式會社
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12P13/22;C12P13/08;C12N15/70;C12R1/19
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭斌;彭鯤鵬

本發明涉及能夠產生L?氨基酸的微生物及使用其產生L?氨基酸的方法。更具體地，本發明涉及：重組大腸桿菌(Escherichia coli)，其通過提高產生ATP的能力更加有效地產生L?蘇氨酸或L?色氨酸，所述ATP在產生L?蘇氨酸或L?色氨酸時用作細胞中最豐富的能量來源；以及通過使用所述重組大腸桿菌產生L?蘇氨酸或L?色氨酸的方法。

本申請是申請號為201380008312.0的中國專利申請的分案申請，原申請是國際申請PCT/KR2013/000072的中國國家階段申請。

技術領域

本發明涉及能夠產生L-蘇氨酸或L-色氨酸的微生物以及使用其產生L-蘇氨酸或L-色氨酸的方法。

背景技術

已知通過發酵產生有用產物的微生物在增強生物合成途徑時需要非常大量的能量，例如ATP。

如本領域中已知的，在微生物代謝過程中，通過分解代謝反應產生的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(H))與用于合成代謝反應的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸NADP(H)之間的細胞內平衡是非常重要的。NAD(H)是通過食物氧化產生ATP的分解代謝反應的中間體并作為能量來源起作用。并且NADP(H)在提供體內代謝過程中的還原力中發揮作用，即通過與通常催化合成代謝反應的酶進行反應來提供合成分子所需的高能電子。其之間的平衡通過如以下反應式1)所示的NAD磷酸化或者通過如以下反應式2)所示的NADP去磷酸化來調節。

反應式1)

反應式2)

因此，為了有效地產生還原力(例如NADPH)，應一同增加磷酸源，例如ATP。

ATP(腺苷-5’-三磷酸)具有高能磷酸鍵，并且當其水解為ADP和磷酸時產生能量。ATP主要通過經由微生物的電子傳遞系統進行的化學滲透磷酸化或者通過底物水平磷酸化產生。所產生的ATP降解以提供細胞所需的能量并且通過糖酵解途徑或氧化磷酸化再生而被重復使用。

基于該事實，已經進行了研究以將細菌的ATP能量再生過程用于大量產生有用產物，從而有助于能量供應(Biosci Biotechnol Biochem.，(1997)61：840-845)。在關于大腸桿菌(E.coli)中ATP再生的研究中，發現當少數基因，包括ysaA(NCBI Gene ID：948085)、ydaS(NCBI Gene ID：945923)和ybiX(NCBI Gene ID：947502)基因分別缺陷時，微生物中的ATP水平比親本菌株中的ATP水平高約150％，并且將該發現應用于產生谷胱甘肽(FEMSMicrobiol Lett.，(2009)297：217-224)。然而，沒有直接的報道直接地解釋由通過所述基因所編碼的蛋白質活性弱化引起的氨基酸產量增加。

發明內容

技術問題

本發明人發現，提高ATP(其用作產生L-氨基酸的細胞中最豐富的能量來源)的細胞內水平有效地增加了L-蘇氨酸或L-色氨酸的產量，從而完成本發明。

本發明的一個目的是提供一種重組大腸桿菌菌株，其通過提高ATP的生產力而具有提高的L-蘇氨酸或L-色氨酸生產力。

本發明的另一個目的是提供使用所述重組大腸桿菌菌株來產生L-蘇氨酸或L-色氨酸的方法。

技術方案

為了完成上述目的，本發明的一個實施方案提供了產生L-蘇氨酸或L-色氨酸的重組大腸桿菌菌株，其中所述菌株被修飾以弱化(使其變弱)選自以下的至少一種蛋白質的活性：具有由SEQ ID NO：2表示的氨基酸序列的蛋白質YsaA、具有由SEQ ID NO：4表示的氨基酸序列的蛋白質YdaS和具有由SEQ ID NO：6表示的氨基酸序列的蛋白質YbiX。