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改善的真菌选择制造技术

技术编号:11097587 阅读:130 留言:0更新日期:2015-03-04 03:17
本发明专利技术涉及构建重组真菌宿主细胞的方法,该重组真菌宿主细胞包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核苷酸构建体,所述方法包括:用包括编码选择性标记物的第一多核苷酸和编码目标多肽的第二多核苷酸的整合型多核苷酸构建体对真菌宿主细胞进行转化,其中第一多核苷酸、其5’非翻译区和/或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间具有5个核苷酸或更少的剪接体内含子;以及适合的多核苷酸构建体,生成的真菌宿主细胞及制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善的真菌选择 对序列表的引巧 本申请含有计算机可读形式的序列表,在此将其并入作为参考。 专利
本专利技术涉及构建重组真菌宿主细胞的方法,该重组真菌宿主细胞包括一个或多个 拷贝的整合在其基因组中的多核巧酸构建体,所述方法包括;用包括编码选择性标记物的 第一多核巧酸和编码目标多肤的第二多核巧酸的整合型多核巧酸构建体对真菌宿主细胞 进行转化,其中第一多核巧酸、其5'非翻译区和/或与其可操作地连接的核糖开关包括在 其分支位点和其受体位点之间具有5个核巧酸或更少的剪接体内含子;W及适合的多核巧 酸构建体,生成的真菌宿主细胞及制造方法。
技术介绍
为了多肤的高产量工业制造,生物技术工业要求提供无抗生素抗性标记物的微生 物菌株,其包括若干染色体整合的目标基因的拷贝。抗生素标记物基因传统上已用作选择 携带多个拷贝的标记物基因和伴随的编码工业上关注的多肤的表达盒的菌株的手段。由于 在拷贝数和最终的产物产率之间常有直接关联,通过增加微生物制造菌株中的拷贝数对表 达盒进行扩增是所需要的。在过去20年,使用抗生素选择标记物的扩增方法已经广泛用于 许多宿主菌株,不考虑单个表达盒的表达水平,其已被证明是在相对短期内开发高产率制 造菌株的非常有效的方式。 之前已在芽抱杆菌炬acillus)中显示,从残缺的(crippled)低水平启动子表达 的编码半乳糖差向异构酶的基因可W用作串联扩增的产物基因拷贝的位点特异性基因组 整合的选择性标记物(W0 2001/90393;NovozmesA/S)。但是,对于真菌宿主细胞尚未描述 有类似系统。 核糖开关是mRNA分子的一部分,其可W与祀标小分子直接结合而不涉及蛋 白质。革E标小分子的结合将会影响mRNA的翻译的udlerE,MironovAS(2004).The r;Lboswitchcontrolofbacterialmetabolism(细菌新陈代谢的棱糖开关控 制).TrendsBiochemSci29 (1):11 - 7;VitreschakAG,民odionovDA,Mironov AA,GelfandMS(2004).民iboswitches:theoldestmechanismfortheregulation ofgenee邱ression?(棱糖开关:基因表达调节的最古老机制?).hendsGenet 20(1):44 - 50;TuckerBJ,BreakerRR(2005).Riboswitchesasversatilegene controlelements(作为通用的基因控制元件的棱糖开关).CurrOpinStructBiol 15(3) :342 - 8 巧ateyRT(2006).StructuresofregulatoryelementsinmRNAs.(mRNA 中调节元件的结构)CurrOpinStructBiol16(3) :299 - 306]。 在丝状真菌细胞米曲霉(AspergillusOTyzae)中,化iA和nmtA基因的表达 受棱糖开关调节,该棱糖开关结合硫胺素焦鱗酸(TPP),并控制可变剪接(alternative splicing),W有条件地产生上游可读框(0RF),从而影响下游基因的表达。米曲霉化iA棱 糖开关含有核内的前mRNA内含子一剪接体内含子,其参与促进可变剪接。 在构巢曲霉(Aspergillusni化Ians)中已发现有另一种丝状真菌核糖开 关,其中agaA基因受mRNA精氨酸结合的调节,从而促进可变剪接巧orsuk,P.等人 (2007).',L-ArginineinfluencesthestructureandfunctionofarginasemRNAin Aspergillusni化Ians. (X-精氨酸影响构巢曲霉中精氨酸酶mRNA的结构和功能)Biol Chem. 388:135-144]。 为了满足目前对于无抗生素标记物的重组真菌生产宿主菌的需求,我们找寻了产 生多拷贝宿主菌的可能的可选方式。
技术实现思路
专利技术人发现,通过改变位于下游基因5'非翻译区的剪接体内含子中分支位点和受 体位点之间的核巧酸的数目,可W对剪接效率进行调节,W提供出人意料的大范围的下游 基因表达。野生型内含子中核巧酸的数目为6,专利技术人连续去除每个核巧酸,直至分支位点 和受体位点实际上重合一个核巧酸。内含子变体文库提供了梅异的下游基因表达水平范 围,从正常表达到极低的表达水平,如下文实施例所述。专利技术人预计,对于位于基因编码序 列内的剪接内含子来说也是该情况。 在要整合到真菌宿主细胞基因组中的多核巧酸构建体中包括选择性标记物该一 背景意义下,低表达水平尤其引人关注,因为它们使得对转化的细胞进行选择成为可能,其 中多核巧酸构建体已经W多个串联扩增的拷贝整合到基因组中。该一选择成为可能,是因 为当在选择性压力下进行培养时,具有许多拷贝的W充分低的水平表达的选择性标记物的 那些细胞将会相对于拷贝较少的细胞而言具有生长优势。整合型构建体中的表达盒将与选 择性标记物一起扩增,从而确保产物的产率较高。 而且,专利技术人在此研究的特定剪接体内含子位于所谓的核糖开关一米曲霉的 thiA核糖开关中,其中其通常参与该基因的前mRNA的可变剪接,从而取决于是否有细胞需 要的足够的硫胺素(更准确地说,硫胺素-焦磯酸,TP巧调节其表达水平。尽管在此产生 的内含子变体表现出出人意料地很宽的表达水平范围,专利技术人发现,向包括本专利技术内含子 变体的宿主细胞中加入TPP经由thiA核糖开关的作用更进一步地抑制了表达水平一在 一些情形中低于检出水平。 因此,在第一方面,本专利技术涉及构建重组真菌宿主细胞的方法,该重组真菌宿主细 胞包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核巧酸构建体,所述方法包括: a)提供用整合型多核巧酸构建体转化的真菌宿主细胞,该构建体包括编码选择性 标记物的第一多核巧酸和编码目标多肤的第二多核巧酸,其中该第一多核巧酸、其5'非翻 译区和/或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个 核巧酸或更少的剪接体内含子; b)在有益于表达该选择性标记物的条件下培养转化的真菌宿主细胞;W及 C)分离包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核巧酸构建体的重组真菌 宿主细胞。 在第二方面,本专利技术涉及适合于转化到真菌宿主细胞中并整合到所述细胞的基因 组中的多核巧酸构建体,所述构建体包括: a)编码选择性标记物的第一多核巧酸,其中该第一多核巧酸、其5'非翻译区和/ 或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个核巧酸 或更少的剪接体内含子;和 b)编码目标多肤的第二多核巧酸。 在第H方面,本专利技术涉及包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核巧酸构 建体的重组真菌宿主细胞,所述构建体包括: a)编码选择性标记物的第一多核巧酸,其中该第一多核巧酸、其5'非翻译区和/ 或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个核巧酸 或更少的剪接体内含子;和 b)编码目标多肤的第二多核巧酸。 在最后方面,本专利技术涉及生产目本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种构建重组真菌宿主细胞的方法,所述重组真菌宿主细胞包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核苷酸构建体,所述方法包括:a)提供用整合型多核苷酸构建体转化的真菌宿主细胞,所述构建体包括编码选择性标记物的第一多核苷酸和编码目标多肽的第二多核苷酸,其中所述第一多核苷酸、其5’非翻译区和/或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个核苷酸或更少的剪接体内含子;b)在有益于表达所述选择性标记物的条件下培养转化的真菌宿主细胞;以及c)分离包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核苷酸构建体的重组真菌宿主细胞;优选两个或更多个拷贝;甚至更优选三个或更多个拷贝,最优选四个或更多个拷贝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 EP 12170260.91. 一种构建重组真菌宿主细胞的方法,所述重组真菌宿主细胞包括一个或多个拷贝的 整合在其基因组中的多核苷酸构建体,所述方法包括: a) 提供用整合型多核苷酸构建体转化的真菌宿主细胞,所述构建体包括编码选择性标 记物的第一多核苷酸和编码目标多肽的第二多核苷酸,其中所述第一多核苷酸、其5'非翻 译区和/或与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个 核苷酸或更少的剪接体内含子; b) 在有益于表达所述选择性标记物的条件下培养转化的真菌宿主细胞;以及 c) 分离包括一个或多个拷贝的整合在其基因组中的多核苷酸构建体的重组真菌宿主 细胞;优选两个或更多个拷贝;甚至更优选三个或更多个拷贝,最优选四个或更多个拷贝。2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述真菌宿主细胞是丝状真菌宿主细胞;优 选为枝顶孢属(Acremonium)、曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、烟管 菌属(Bjerkandera)、拟錯菌属(Ceriporiopsis)、金抱子菌属(Chrysosporium)、鬼伞 属(Coprinus)、革盖菌属(Coriolus)、隐球菌属(Cryptococcus)、Filibasidium、鎌抱 霉属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、稻癌菌属(Magnaporthe)、毛霉属(Mucor)、毁 丝霉属(Myceliophthora)、新美鞭菌属(Neocallimastix)、脉抱菌属(Neurospora)、 拟青霉属(Paecilomyces)、青霉属(Penicillium)、平革菌属(Phanerochaete)、白腐 菌属(Phlebia)、Piromyces、侧耳属(Pleurotus)、裂裙菌属(Schizophyllum)、踩节 菌属(Talaromyces)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、梭孢壳属(Thielavia)、弯颈霉属 (Tolypocladium)、栓菌属(Trametes)或木霉属(Trichoderma)细胞。3. 根据权利要求1所述的方法,其中所述真菌宿主细胞是酵母宿主细胞;优选为念 珠菌属(Candida)、汉逊酵母属(Hansenula)、克鲁维酵母菌属(Kluyveromyces)、毕赤 酵母属(Pichia)、酵母属(Saccharomyces)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)或耶 氏酵母属(Yarrowia)细胞,例如,乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、卡氏酵母 (Saccharomyces carlsbergensis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、糖化酵母 (Saccharomyces diastaticus) > Saccharomyces douglasii、克鲁弗酵母(Saccharomyces kluyveri)、诺地酵母(Saccharomyces norbensis)、卵形酵母(Saccharomyces oviformis) 或解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)细胞。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中步骤(a)中的所述真菌宿主细胞具有 生长缺陷,并且所述整合型多核苷酸构建体在整合到所述宿主细胞的基因组中时弥补所述 生长缺陷。5. 根据权利要求4所述的方法,其中步骤(a)中的所述真菌宿主细胞缺乏功能性的硝 酸还原酶或亚硝酸还原酶,并且所述整合型多核苷酸构建体分别包括编码功能性硝酸还原 酶的基因,例如niaD,或编码功能性亚硝酸还原酶的基因,例如niiA;或者步骤(a)中的所 述真菌宿主细胞缺乏功能性烯醇化酶,并且所述整合型多核苷酸构建体包括编码功能性烯 醇化酶的基因,例如acuN。6. 根据权利要求4所述的方法,其中在转化之后所述整合型多核苷酸构建体通过非同 源重组而随机整合在基因组中。7. 根据权利要求4所述的方法,其中步骤(a)中的所述整合型多核苷酸构建体在一侧 或两侧是大小和与所述真菌宿主细胞基因组中的特异性基因座的序列同源性充足的同源 框,从而使得在转化之后所述整合型多核苷酸构建体能够通过同源重组而位点特异性地整 合到所述基因组中。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述剪接体内含子在其分支位点和其 受体位点之间具有4个核苷酸或更少;优选3个核苷酸或更少;更优选2个核苷酸或更少; 甚至更优选1个核苷酸;再更优选所述剪接体内含子在其分支位点和其受体位点之间具有 〇个核苷酸,最优选所述剪接体内含子的所述分支位点和所述受体位点重合至少一个核苷 酸。9. 根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述剪接体内含子包括选自以下内含 子核苷酸序列的核苷酸序列:SEQ ID N0:24、SEQ ID N0:25、SEQ ID N0:26、SEQ ID N0:27、 SEQ ID N0:28、SEQ ID N0:29、SEQ ID N0:30、SEQ ID N0:31、SEQ ID N0:32、SEQ ID N0:33、 SEQ ID N0:34、SEQ ID N0:35、SEQ ID N0:36、SEQ ID N0:37、SEQ ID N0:38、SEQ ID N0:39 和 SEQ ID N0:40。10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述整合型多核苷酸构建体的 所述第一多核苷酸具有与其可操作地连接的核糖开关;优选所述核糖开关源自米曲霉 (Aspergillus oryzae)中的 thiA 或 nmtA 基因。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述整合型多核苷酸构建体的所述 第一多核苷酸编码选择性标记物乳清酸核苷-5' -磷酸脱羧酶或PyrG。12. 根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中由所述整合型多核苷酸构建体的所 述第二多核苷酸编码的目标多肽包括酶;优选为水解酶、异构酶、连接酶、裂解酶、氧化还原 酶或转移酶,例如氨肽酶、淀粉酶、糖酶、羧肽酶、过氧化氢酶、纤维二糖水解酶、纤维素酶、 几丁质酶、角质酶、环糊精糖基转移酶、脱氧核糖核酸酶、内切葡聚糖酶、酯酶、a -半乳糖苷 酶、¢-半乳糖苷酶、葡糖淀粉酶、a-葡糖苷酶、¢-葡糖苷酶、转化酶、漆酶、脂肪酶、甘露 糖苷酶、变聚糖酶(mutanase)、氧化酶、果胶分解酶、过氧化物酶、植酸酶、多酚氧化酶、蛋白 水解酶、核糖核酸酶、转谷氨酰胺酶、木聚糖酶或3 -木糖苷酶。13. -种适合于转化到真菌宿主细胞中并整合到所述细胞的基因组中的多核苷酸构建 体,所述构建体包括: a) 编码选择性标记物的第一多核苷酸,其中所述第一多核苷酸、其5'非翻译区和/或 与其可操作地连接的核糖开关包括在其分支位点和其受体位点之间的具有5个核苷酸或 更少的剪接体内含子;和 b) 编码目标多肽的第二多核苷酸。14. 根据权利要求13所述的多核苷酸构建体,其中所述真菌宿主细胞是丝状真菌宿主 细胞;优选为枝顶孢属、曲霉属、短梗霉属、烟管菌属、拟錯菌属、金孢子菌属、鬼伞属、革盖 菌属、隐球菌属、Filibasidium、镰孢霉属、腐质霉属、稻癌菌属、毛霉属、毁丝霉属、新美鞭 菌属、脉孢菌属、拟青霉属、青霉属、平革菌属、白腐菌属、Piromyces、侧耳属、裂裙菌属、踝 节菌属、嗜热子囊菌属、梭孢壳属、弯颈霉属、栓菌属或木霉属细胞。15. 根据权利要求13所述的多核苷酸构建体,其中所述真菌宿主细胞是酵...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·L·奥尔森
申请(专利权)人:诺维信公司
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

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