Новый микроорганизм и способ получения 1,2-пропандиола основанный на надфh-зависимой ацетолредуктазе и улучшенной доставке надфh - заявка 2016147512 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения 1,2-пропандиола в ферментативном процессе, включающий следующие стадии:
- культивирование микроорганизма, генетически модифицированного для продукции 1,2-пропандиола, в подходящей культуральной среде, содержащей углевод в качестве источника углерода, и
- выделение 1,2-пропандиола из указанной культуральной среды,
где в указанном генетически модифицированном микроорганизме сверхэкспрессируется по меньшей мере один ген, кодирующий НАДФН-зависимую ацетолредуктазу, или мутантный ген gldA*, кодирующий НАДФН-зависимую глицеролдегидрогеназу, причем указанная НАДФН-зависимая ацетолредуктаза имеет по меньшей мере 60%-ную идентичность аминокислот с белком, кодируемым геном adh из Clostridium beijerinckii или геном adh из Thermoanaerobacter brockii, или геном adh1 из Entamoeba histolytica, или геном GOX1615 из Gluconobacter oxydans, или геном gld2 из Hypocrea jecohna, или геном yhdN из Bacillus subtilis.
2. Способ по п. 1, где доступность НАДФН в микроорганизме увеличивается по меньшей мере посредством одной из следующих генетических модификаций:
- сверхэкспрессия оперона гена pntAB, кодирующего никотинамиднуклеотидтрансгидрогеназу, и/или
- аттенуация гена pgi, кодирующего фосфоглюкозоизомеразу, и/или
- аттенуация гена pfkA, кодирующего фосфофруктокиназу, и/или
- сверхэкспрессия гена zwf, кодирующего глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, и/или
- сверхэкспрессия гена yjeF, кодирующего АДФ-зависимую дегидратазу, и/или
- сверхэкспрессия гена gapN, кодирующего НАДФ-зависимую глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу, и/или
- сверхэкспрессия мутантного гена lpd*, кодирующего НАДФ-зависимую липоамиддегидрогеназу.
3. Способ по п. 1, где ген gldA, кодирующий НАДН-зависимую глицеролдегидрогеназу, подвергается делеции в микроорганизме.
4. Способ по п. 1, где микроорганизм дополнительно содержит делецию гена yqhD, кодирующего метилглиоксальредуктазу.
5. Способ по любому из пп. 1-4, где микроорганизм выбран из группы, состоящей из Enterobactehaceae, Bacillaceae, Closthdiaceae, Streptomycetaceae и дрожжей.
6. Способ по п. 5, где микроорганизм выбран из группы, состоящей из Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Clostridium sphenoides и Saccharomyces cerevisiae.
7. Способ по n. 6, где микроорганизм представляет собой Е. coli.
8. Микроорганизм, генетически модифицированный для продукции 1,2-пропандиола из углевода в качестве источника углерода, где в указанном микроорганизме сверхэкспрессируется по меньшей мере один ген, кодирующий НАДФН-зависимую ацетолредуктазу или мутантный ген gldA*, кодирующий НАДФН-зависимую глицеролдегидрогеназу, причем указанная НАДФН-зависимая ацетолредуктаза имеет по меньшей мере 60%-ную идентичность аминокислот с белком, кодируемым геном adh из Clostridium beijerinckii или геном adh из Thermoanaerobacter brockii, или геном adh1 из Entamoeba histolytica, или геном GOX1615 из Gluconobacter oxydans, или геном gld2 из Hypocrea jecorina, или геном yhdN из Bacillus subtilis.
9. Микроорганизм по п. 8, дополнительно содержащий по меньшей мере одну из следующих генетических модификаций:
- делеция гена gldA, кодирующего НАДН-зависимую глицеролдегидрогеназу, и/или
- делеция гена yqhD, кодирующего альдегидредуктазу, и/или
- делеция гена pgi, кодирующего фосфоглюкозоизомеразу, и/или
- делеция гена pfkA, кодирующего фосфофруктокиназу, и/или
- сверхэкспрессия гена pntAB, кодирующего никотинамиднуклеотидтрансгидрогеназу, и/или
- сверхэкспрессия гена zwf, кодирующего глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, и/или
- сверхэкспрессия гена yjeF, кодирующего АДФ-зависимую дегидратазу, и/или
- сверхэкспрессия гена gapN, кодирующего НАДФ-зависимую глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу, и/или
- сверхэкспрессия мутантного гена lpd*, кодирующего НАДФ-зависимую липоамиддегидрогеназу.
10. Микроорганизм по п. 8 или 9, где он выбран из группы, состоящей из Enterobacteriaceae, Bacillaceae, Closthdiaceae, Streptomycetaceae, Corynebacteriaceae и дрожжей.
11. Микроорганизм по п. 10, где он выбран из группы, состоящей из Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Clostridium sphenoides и Saccharomyces cerevisiae.
Наверх