Рекомбинантный микроорганизм для улучшенного получения химических продуктов тонкого органического синтеза - RU2017136561A
Код документа: RU2017136561A
Формула
1. Рекомбинантный микроорганизм, имеющий введенную, увеличенную или усиленную активность и/или экспрессию оперона gcvTHP, или его гомолог или функциональный вариант.
2. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий введенную, увеличенную или усиленную активность и/или экспрессию гена alaD.
3. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию гена pflB.
4. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию гена adhE.
5. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию гена ldhA.
6. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию гена pta.
7. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, дополнительно имеющий уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию гена frdA.
8. Рекомбинантный микроорганизм по п. 1, в котором оперон gcvTHP выбирают из группы
(i) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 51, или
(ii) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 51, или
(iii) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 51, при строгих условиях, или
(iv) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей каждый из полипептидов SEQ ID NO: 46, 48 и 50, или
(v) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 46, и полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 48, и полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 50.
9. Рекомбинантный микроорганизм по п. 2, в котором ген alaD выбирают из группы, состоящей из
(АА) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 15, или
(ВВ) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 15, или
(СС) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 15, при строгих условиях, или
(DD) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 16, или
(ЕЕ) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 16.
10. Рекомбинантный микроорганизм по п. 3, в котором ген pflB выбирают из группы, состоящей из
(A) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 5, или
(B) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 5, или
(C) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 5, при строгих условиях, или
(D) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 6, или
(E) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 6.
11. Рекомбинантный микроорганизм по п. 4, в котором ген adhE выбирают из группы, состоящей из
(F) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 7, или
(G) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 7, или
(H) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 7, при строгих условиях, или
(I) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 8, или
(J) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 8.
12. Рекомбинантный микроорганизм по п. 5, в котором ген ldhA выбирают из группы, состоящей из
(K) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 9, или
(L) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 9, или
(М) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 9, при строгих условиях, или
(N) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 10, или
(О) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 10.
13. Рекомбинантный микроорганизм по п. 6, в котором ген pta выбирают из группы, состоящей из
(Р) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 11, или
(Q) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 11, или
(R) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 11, при строгих условиях, или
(S) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 12, или
(Т) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 12.
14. Рекомбинантный микроорганизм по п. 7, в котором ген frdA выбирают из группы, состоящей из
(U) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей последовательность SEQ ID NO: 13, или
(V) молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей по меньшей мере 80% идентичность с молекулой нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 13, или
(W) молекулы нуклеиновой кислоты, гибридизующейся с комплементом молекулы нуклеиновой кислоты, имеющей SEQ ID NO: 13, при строгих условиях, или
(X) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид SEQ ID NO: 14, или
(Y) молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий по меньшей мере 60% гомологичность с полипептидом SEQ ID NO: 14.
15. Рекомбинантный микроорганизм по любому из пп. 1-14, где микроорганизм выбирают из рода группы, состоящей из Corynebacterium, Bacillus, Erwinia, Escherichia, Pantoea, Streptomyces, Zymomonas и Rhodococcus и Saccharomyces.
16. Композиция, содержащая одни или более рекомбинантных микроорганизмов по любому из пп. 1-15.
17. Композиция по п. 16, дополнительно содержащая среду или источник углерода.
18. Способ получения рекомбинантного микроорганизма с увеличенным выходом и/или производительностью по пирувату, сукцинату, аспартату, малату, лактату, валину, лейцину и/или аланину, который включает следующие стадии:
(I) введение, увеличение или усиление активности и/или экспрессии гена, как определено в п. 1 или 8, в микроорганизме; и
(II) получение рекомбинантного микроорганизма с увеличенным выходом и/или производительностью по пирувату, сукцинату, аспартату, малату, лактату, валину, лейцину и/или аланину по сравнению с эталонным микроорганизмом, без уменьшенной, подавленной или исключенной активности и/или экспрессии гена, как определено в п. 1 или 8.
19. Способ по п. 18, в котором рекомбинантный микроорганизм, применяемый в указанном способе, дополнительно содержит увеличенную или усиленную активность и/или экспрессию гена, как определено в п. 2 или 9, и/или уменьшенную, подавленную или исключенную активность и/или экспрессию по меньшей мере одного гена, как определено в любом из пп. 3-8 или 10-14.
20. Способ по любому из пп. 18 или 19, в котором микроорганизм выбирают из рода группы, состоящей из Corynebacterium, Bacillus, Erwinia, Escherichia, Pantoea, Streptomyces, Zymomonas и Rhodococcus и Saccharomyces.
21. Способ получения пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина, включающий культивирование одного или более рекомбинантного микроорганизма по любому из пп. 1-15 в условиях, которые позволяют получение пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина.
22. Способ по п. 21, в котором микроорганизм культивируют в среде, содержащей от 0.5% до 30% (мас./об.) сахара.
23. Способ по п. 21, в котором выход пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина составляет по меньшей мере 80%.
24. Способ по любому из пп. 21-23, в котором хиральная чистота L-аланина составляет по меньшей мере 95%.
25. Способ по любому из пп. 21-23, в котором получают хирально чистый L-аланин.
26. Способ культивирования или выращивания генетически модифицированного микроорганизма, включающий инокуляцию культуральной среды одним или более генетически модифицированными микроорганизмами по любому из пп. 1-14 и культивирование или выращивание указанного генетически модифицированного микроорганизма в культуральной среде.
27. Применение рекомбинантного микроорганизма по любому из пп. 1-15 или композиции по любому из пп. 16 или 17 для ферментативного получения пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина.
28. Способ ферментативного получения пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина, включающий стадии
I) выращивание микроорганизма по любому из пп. 1-15 в ферментере, и
II) выделение пирувата, сукцината, аспартата, малата, лактата, валина, лейцина и/или аланина из ферментативного бульона, полученного на стадии I).
29. Рекомбинантная экспрессионная конструкция, содержащая промотор, функциональный в микроорганизме, функционально связанный с нуклеиновой кислотой, как определено в п. 1 или 8.
30. Рекомбинантный вектор, содержащий нуклеиновую кислоту, как определено в п. 1 или 8, или рекомбинантную экспрессионную конструкцию, как определено в п. 29.
