[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)錄激活因子/阻遏因子GIS1在酵母中的過表達(dá)用于增加乙醇生產(chǎn)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980045133.1
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN112384609A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·J·馬庫爾;P·J·M·特尼森;Q·Q·朱
• 申請（專利權(quán)）人: 丹尼斯科美國公司
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12N1/16;C12P7/06;C07K14/395
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張莉;黃革生

描述了涉及過表達(dá)轉(zhuǎn)錄激活因子/阻遏因子GIS1的經(jīng)修飾的酵母細(xì)胞的組合物和方法。所述酵母細(xì)胞與其親本細(xì)胞相比生產(chǎn)增加量的乙醇。此類酵母對從淀粉底物中大規(guī)模生產(chǎn)乙醇是特別有用的，其中增加的乙醇生產(chǎn)是希望的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的組合物和方法涉及過表達(dá)轉(zhuǎn)錄激活因子/阻遏因子GIS1的經(jīng)修飾的酵母細(xì)胞。所述酵母細(xì)胞與其親本細(xì)胞相比生產(chǎn)增加量的乙醇。此類酵母對從淀粉底物中大規(guī)模生產(chǎn)乙醇是特別有用的，其中增加的乙醇生產(chǎn)是希望的。

背景技術(shù)

基于酵母的乙醇生產(chǎn)是基于糖向乙醇的轉(zhuǎn)化。當(dāng)前通過此方法實現(xiàn)的年燃料乙醇生產(chǎn)量在世界范圍內(nèi)為約900億升。據(jù)估計，乙醇生產(chǎn)成本的約70％是原料。因為乙醇生產(chǎn)量如此之大，所以甚至小的產(chǎn)率提升對于該產(chǎn)業(yè)也具有巨大的經(jīng)濟(jì)影響。一摩爾葡萄糖轉(zhuǎn)化為兩摩爾乙醇和兩摩爾二氧化碳的轉(zhuǎn)化是氧化還原中性的，其最大理論產(chǎn)率為約51％。當(dāng)前的工業(yè)產(chǎn)率為約45％；因此，存在增加乙醇生產(chǎn)的機(jī)會。盡管酵母生產(chǎn)率有所提高，但仍需要進(jìn)一步改變酵母代謝途徑來最大化乙醇生產(chǎn)，同時不增加不期望副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的組合物和方法涉及過表達(dá)轉(zhuǎn)錄激活因子/阻遏因子GIS1的經(jīng)修飾的酵母細(xì)胞。所述酵母細(xì)胞的特征為與其親本細(xì)胞相比，乙醇生產(chǎn)量水平增加。所述組合物和方法的方面和實施例描述于以下獨立編號的段落中。

1.在一方面，提供了衍生自親本酵母細(xì)胞的經(jīng)修飾的酵母細(xì)胞，所述經(jīng)修飾的細(xì)胞包含遺傳改變，所述遺傳改變引起所述經(jīng)修飾的細(xì)胞與親本細(xì)胞相比產(chǎn)生增加量的GIS1多肽，其中在相同發(fā)酵條件下與親本細(xì)胞產(chǎn)生的醇量相比所述經(jīng)修飾的細(xì)胞在發(fā)酵過程中產(chǎn)生增加量的醇。

2.在如段落1所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述遺傳改變包括將核酸引入親本細(xì)胞中，所述核酸能夠指導(dǎo)GIS1多肽以高于等同條件下生長的親本細(xì)胞的水平表達(dá)。

3.在如段落1所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述遺傳改變包括引入用于表達(dá)GIS1多肽的表達(dá)盒。

4.在如段落1所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述遺傳改變包括引入外源YDR096W基因。

5.在如段落2所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述遺傳改變包括在內(nèi)源YDR096W基因中引入更強(qiáng)的啟動子。

6.在如段落1-5中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，與在等同條件下生長的親本細(xì)胞中的表達(dá)水平相比，GIS1多肽表達(dá)的增加量為至少約10倍。

7.在如段落1-5中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，與在等同條件下生長的親本細(xì)胞中的水平相比，產(chǎn)生的編碼GIS1多肽的mRNA的生產(chǎn)增加量為至少約10倍。

8.在如段落1-7中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述細(xì)胞進(jìn)一步包含編碼碳水化合物加工酶的外源基因。

9.在一些實施例中，如段落1-8中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞進(jìn)一步包含甘油途徑和/或乙酰輔酶A途徑中的改變。

10.在一些實施例中，如段落1-9中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞進(jìn)一步包含用于制備乙醇的備選途徑。

11.在如段落1-10中任一項所述的經(jīng)修飾的細(xì)胞的一些實施例中，所述細(xì)胞屬于酵母屬物種(Saccharomyces spp)。

12.在另一方面，提供了一種用于增加生長于碳水化合物底物上的酵母細(xì)胞中的乙醇生產(chǎn)的方法，所述方法包括：將遺傳改變引入親本酵母細(xì)胞，從而使經(jīng)修飾的細(xì)胞與親本細(xì)胞相比產(chǎn)生增加量的GIS1，其中在等同發(fā)酵條件下所述經(jīng)修飾的細(xì)胞與在其他方面相同的親本細(xì)胞相比產(chǎn)生增加量的乙醇。

13.在如段落12所述的方法的一些實施例中，所述遺傳改變包括將核酸引入親本細(xì)胞中，所述核酸能夠指導(dǎo)GIS1以高于等同條件下生長的親本細(xì)胞的水平表達(dá)。