[發明專利]通過發酵產生1,5-二氨基戊烷的經改造的生物合成途徑

在審

• 申請號: 201980089266.9
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN113302297A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: A·米勒;汪志浩;J·梅林;M·S·侯賽因;S·埃德加
• 申請（專利權）人: 齊默爾根公司
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 孫占華;張廣育

本公開內容描述了改造的微生物細胞用于1,5?二氨基戊烷發酵生產并提供新的經改造的微生物細胞和培養物，以及相關的1,5?二氨基戊烷生產方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年11月30日提交的美國臨時申請62/774,016的優先權和權益，該臨時申請以引用的方式全文納入本文。

關于在聯邦資助的研究和開發下進行的發明的權利的聲明

本發明在由DARPA授予的協議號為HR0011-15-9-0014下的政府支持下進行。政府對本發明擁有一定的權利。

以引用的方式納入序列表

本申請包括序列表，該序列表以ASCII格式電子提交并且以引用的方式全文納入本文。該ASCII副本于2019年11月20日生成，被命名為ZMGNP026WO_SL.txt，大小為1,590,352字節。

技術領域

本公開內容總體上涉及改造微生物用于通過發酵生產1,5-二氨基戊烷的領域。

背景技術

1,5-二氨基戊烷是賴氨酸降解途徑中的代謝物。具體而言，1,5-二氨基戊烷是通過賴氨酸的脫羧產生的。

在斑馬魚中，微量胺相關受體13c(或TAAR13c)已被鑒定為尸胺的高親和力受體。[5]在人類中，分子建模和對接實驗表明，尸胺契合人類TAAR6和TAAR8的結合口袋。

1,5-二氨基戊烷是血安定(pentolinium)的化學前體，它是一種神經節阻滯劑，其是通過抑制煙堿乙酰膽堿受體發揮作用。

發明內容

本公開內容提供了經改造的微生物細胞、微生物細胞的培養物以及用于產生1,5-二氨基戊烷的方法，包括以下：

實施方案1：一種表達非天然的賴氨酸脫羧酶的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞產生1,5-二氨基戊烷。

實施方案2：實施方案1的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞也表達非天然的1,5-二氨基戊烷轉運蛋白。

實施方案3：實施方案1或實施方案2的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞表達一種或多種額外的酶，所述酶選自額外的非天然賴氨酸脫羧酶和/或額外的非天然1,5-二氨基戊烷轉運蛋白。

實施方案4：實施方案3的經改造的微生物細胞，其中所述額外的酶來自與實施方案1或實施方案2中相應酶不同的生物體。

實施方案5：實施方案3或實施方案4的經改造的微生物細胞，其中所述額外的酶包含實施方案1或實施方案2中相應酶的一種或多種額外拷貝。

實施方案6：實施方案1-5中任一項的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞包括一種或多種上游賴氨酸途徑的酶的提高的活性，所述提高的活性為相對于對照細胞的提高。

實施方案7：實施方案1-6中任一項的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞包括一種或多種酶的提高的活性，所述酶提高了還原形式的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的供應，所述提高的活性為相對于對照細胞的提高。

實施方案8：實施方案7的經改造的微生物細胞，其中增加了還原形式的NADPH的供應的一種或多種酶選自磷酸戊糖途徑的酶、NADP+-依賴性甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)和NADP+-依賴性谷氨酸脫氫酶。

實施方案9：實施方案1-8中任一項的經改造的微生物細胞，其中所述經改造的微生物細胞包括一種或多種消耗一種或多種賴氨酸途徑前體的酶的降低的活性，所述降低的活性為相對于對照細胞的降低。