用于有效生产琥珀酸和苹果酸的材料和方法_4

文档序号:8375880阅读:来源:国知局
因生产的多肽的酶活性失活;
[0068] 5.根据实施方案4的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰的细菌菌 株是大肠杆菌、氧化葡糖杆菌、浅井氏葡糖杆菌、德尔马瓦无色杆菌、粘无色杆菌、乳无色 杆菌、根瘤农杆菌、放射形土壤杆菌、粪产碱杆菌、柠檬节杆菌、肿胀节杆菌、石蜡节杆菌、 Arthrobacterhydrocarboglutamicus、氧化节杆菌、天牛短小杆菌、印度固氮菌、产安 短杆菌、divaricatum、Brevibacteriumlactofermentum、黄色短杆菌、Brevibacterium globosum、暗褐短杆菌、酮戊二酸短杆菌、Brevibacteriumhelcolum、Brevibacterium pusillum、Brevibacteriumtestaceum、玫瑰色短杆菌、Brevibacteriumimmariophilium、 扩展短杆菌、Brevibacteriumprotopharmiae、嗜乙酰棒杆菌、谷氨酸棒状杆菌、美棒 杆菌、嗜乙酰乙酸棒杆菌、醋谷棒杆菌、产气肠杆菌、解淀粉欧文氏菌、胡萝卜软腐欧 文氏菌、草生欧文氏菌、菊欧文氏菌、Flavobacteriumperegrinum、Flavobacterium fucatum、Flavobacteriumaurantinum、莱茵黄杆菌、Flavobacteriumsewanense、 Flavobacteriumbreve、Flavobacteriummeningosepticum、微球菌属物种CCM825、摩 氏变形菌、Nocardiaopaca、粗糖诺卡氏菌、Planococcuseucinatus、雷氏变形菌、谢 氏丙酸杆菌、成黄假单胞菌、氮假单胞菌、荧光假单胞菌、卵状假单胞菌、施氏假单胞菌、 Pseudomonasacidovolans、霉味假单胞菌、睾丸酮假单胞菌、铜绿假单胞菌、红串红球菌、 玫瑰红红球菌、红球菌属物种ATCC15592、红球菌属物种ATCC19070、脲芽孢八叠球菌、金 黄色葡萄球菌、Vibriometschnikovii、Vibriotyrogenes、马杜拉诺卡氏菌、Actinomyces violaceochromogenes、Kitasatosporiaparulosa、天蓝色链霉菌、Streptomyces flavelus、浅灰链霉菌、变铅青链霉菌、橄榄色链霉菌、田无链霉菌、弗吉尼亚链霉菌、抗生 链霉菌、可可链霉菌、淡紫灰链霉菌、绿色产色链霉菌、杀鲑气单胞菌、短小芽孢杆菌、环状 芽孢杆菌、解硫胺素芽孢杆菌、弗氏埃希氏菌、嗜氨微杆菌、粘质沙雷菌、鼠伤寒沙门氏菌、 Salmonellaschottmulleri或柑橘黄单胞菌;
[0069] 6.根据实施方案5的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰的细菌菌株是 大肠杆菌;
[0070] 7.根据实施方案1、2、3、4、5或6的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰 的细菌菌株是经代谢演化的;
[0071] 8.根据实施方案1、2、3、4、5或6的经遗传修饰的细菌菌株,其中通过缺失、移码突 变、点突变、插入终止密码子或其组合使所述靶基因或其部分、或靶基因或其部分失活;
[0072] 9.根据实施方案1、2、3、4、5或6的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰 的细菌菌株不合有任何外源基因或其片段,或仅含有天然的基因;
[0073] 10.根据实施方案1、2、3、4、5或6的经遗传修饰的细菌菌株,前提是:1)所述经 遗传修饰的细菌菌株中一个或多个以下的酶未被失活:a)延胡索酸还原酶;b)ATP合酶; c) 2-酮戊二酸脱氢酶;d)琥珀酸脱氢酶;e)葡萄糖转运蛋白;f)异柠檬酸裂合酶阻抑物; 和/或2)所述经遗传修饰的菌株不含有编码和/或过表达苹果酸脱氢酶、磷酸烯醇丙酮酸 羧化酶、丙酮酸羧化酶和/或柠檬酸合酶的质粒或多拷贝质粒;
[0074] 11.根据实施方案7、8、9、10或11的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰 的细菌菌株是经代谢演化的。
[0075] 12.根据实施方案1-10中任一的经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰的 细菌菌株生产:
[0076]a)浓度为至少 200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mM、600mM、 650mM或700mM的琥珀酸;
[0077]b)浓度为至少 200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mM、600mM、 650mM或700mM的延胡索酸;或
[0078]c)浓度为至少 200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM或 500mM的苹果酸;
[0079] 13.经遗传修饰的细菌菌株,其中所述经遗传修饰的细菌菌株是KJ012、KJ017、 KJ032、KJ044、KJ059、KJ060、KJ070、KJ071、KJ072、KJ073、KJ076、KJ079、KJ091、KJ098、 KJ104、KJ110、KJ119、KJ122 或KJ134 ;
[0080] 14.培养或培育经遗传修饰的细菌菌株的方法,包括用实施方案1-13中任一项 的一种或多种经遗传修饰的细菌菌株接种培养基,并培养或培育所述经遗传修饰的细菌菌 株;
[0081] 15.生产琥珀酸、延胡索酸或苹果酸的方法,包括在允许生产琥珀酸或苹果酸或延 胡索酸的条件下培养根据实施方案1-13中任一项的一种或多种经遗传修饰的细菌菌株;
[0082] 16.根据实施方案15的方法,其中所述一种或多种经遗传修饰的细菌菌株是 KJ012、KJ017、KJ032、KJ044、KJ059、KJ060、KJ070、KJ071、KJ072、KJ073、KJ076、KJ079、 KJ091、KJ098、KJ104、KJ110、KJ119、KJ122 或KJ134 ;
[0083] 17.根据实施方案14-16中任一项的方法,其中所述经遗传修饰的细菌菌株在矿 物盐培养基中培养;
[0084] 18.根据实施方案17的方法,其中所述矿物盐培养基包含2%和20% (w/v)之间 的碳水化合物;
[0085] 19.根据权利要求18的方法,其中矿物盐培养基含有2%、2. 5%、3%、3. 5%、 4 %,4. 5 %,5 %,5. 5 %,6 %,6. 5 %,7 %,7. 5 %,8 %,8. 5 %,9 %,9. 5 %U0 %>10. 5 %, 11%A1.5%A2%A2.5%A3%A3.5%U4%U4. 5%U5%U5. 5%U6%U6. 5%U7%, 17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%或20%(界八)的糖;
[0086] 20.根据实施方案18或19的方法,其中碳水化合物是葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯 糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、蔗糖、纤维二糖、半纤维素或其组合;
[0087] 21.根据实施方案15-20中任一项的方法,其中琥珀酸或苹果酸的产率大于或等 于 90% ;
[0088] 22.根据实施方案21的方法,其中产率至少为90%、90. 5%、91%、9L5%、92%、 92. 5 %,93 %,93. 5 %,94 %,94. 5 %,95 %,95. 5 %,96 %,96. 5 %,97 %,97. 5 %,98 %, 98. 5%或 99% ;
[0089] 23.根据实施方案15-22中任一项的方法,其中所述经遗传修饰的细菌菌株生产 浓度为至少 200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mM、600mM、650mM或 700mM 的琥珀酸;
[0090] 24.根据实施方案15-22中任一项的方法,其中所述经遗传修饰的细菌菌株生产 浓度为至少 200禮、2501111、3001111、3501111、4001111、4501111或 5001111 的苹果酸;
[0091] 25.根据实施方案15-22中任一项的方法,其中所述经遗传修饰的细菌菌株产生 浓度为至少 200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mM、600mM、650mM或 700mM 的延胡索酸;
[0092] 26.根据实施方案14-17或21-25中任一项的方法,其中所述生长培养基包含甘油 作为底物用于生产琥珀酸、苹果酸或延胡索酸;
[0093] 27.根据实施方案18-20中任一项的方法,其中所述培养基还包含甘油作为底物 用于生产琥珀酸、苹果酸或延胡索酸;或
[0094] 28.组合物,其包含根据实施方案1-13中任一项的一种或多种经遗传修饰的细菌 菌株和培养基。
[0095] 微生物如实施例中所示保藏在美国农业研宄菌种保藏中心(Agricultural ResearchServiceCultureCollection),1815N.UniversityStreet,Peoria,Illinois, 61604U.S.A。根据 37CFR1.14 和 35USC122,以确保专利和商标局局长(Commissionerof PatentsandTrademarks)确定要授权的任何人在该专利申请的未决期间能够获得该培养 物的条件进行保藏。在提交本申请的复本或其后代的国家中,保藏物根据外国专利法的需 要是可以获得的。然而,应当理解保藏物的可获得性不构成实践本发明从而损害政府行为 所授予的专利权的许可。
[0096]另外,根据微生物保藏的布达佩斯条约的规定,应当保藏主题培养物保藏物并且 其是公众可以获得的,即应当保藏它们并使用所有必需的护理,使其在提供保藏样品的 最近要求后至少五年的周期内存活并且不被污染,并且在任何情况下,在保藏日后至少 30(三十)年的周期内或提出公开所述培养物的任何专利的可实施寿命内存活并且不被污 染。当保藏机构由于保藏物的情况而不能根据要求提供样品时,保藏者具有更换保藏物的 责任。公开培养物保藏的专利被授权后,对主题培养物保藏的公众可获得性的所有限制将 被不可撤销地去除。
[0097] 下文的实施例阐述了实践本发明的步骤。这些实施例不应被解释为限制。除非另 有说明,所有百分比以重量计,并且所有的溶剂混合物比例以体积计。
[0098] 实施例1
[0099] 微生物如下保藏在ARS培养物保藏中心:
【主权项】
1. 经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞产生至少200mM琥珀酸并且包含对以下 革巴基因的遗传修饰:a)ldhA,b)ack,c)adhE,和d)focA-pflB,所述遗传修饰使所述革El基因 编码的多肽的酶活性失活。
2. 权利要求1的经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞还包含对选自下述的一个 或者多个基因的遗传修饰:P〇xB、pta、tdcD、tdcE、mdh、sdh、iclR、icl、pdh、sfcA、aspC、 aceAB和citDEF,所述一个或者多个遗传修饰使所述一个或者多个基因编码的多肽的酶活 性失活。
3. 权利要求1的经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞还包含poxB的遗传修饰, 所述遗传修饰使PoxB编码的多肽的酶活性失活。
4. 权利要求1的经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞还包含(a)poxB;(b)tdcD 和(c)tdcE的遗传修饰,所述遗传修饰使poxB、tdcD和tdcE编码的多肽的酶活性失活。
5. 权利要求1的经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞还包含(a)poxB和(b) sfcA的遗传修饰,所述遗传修饰使poxB和sfcA编码的多肽的酶活性失活。
6. 权利要求1的经遗传修饰的细菌细胞,其中所述细菌细胞还包含(a)poxB; (b)sfcA; (c)tdcD和(d)tdcE的遗传修饰,所述遗传修饰使poxB,sfcA,td
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