氨基酸制备的方法和组合物技术

本发明专利技术公开了应用遗传修饰的细菌产生氨基酸的方法和组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微生物和分子生物学，更具体地，涉及氨基酸的制备方法和 组合物。
技术介绍
细菌的工业发酵被用于商业上产生有用的代谢物，诸如氨基酸、核苷酸、 维生素和抗体。这些发酵过程中应用的许多细菌生产菌抹，已经通过随机突 变和突变体的选择来产生(Demain, A. L. Trends Biotechnol. 18: 26-31， 2000)。 在突变的生产菌抹中次级突变(secondary mutation)的积累和这些菌抹的衍生 物，由于生长和应激耐受力(stress-tolerance)性质的改变，可降4氐代谢物产生 的效率。生产菌林和相关细菌生物体的基因组信息的可用性，提供了机会通 过将克隆的核酸导入天然的、未处理(unmanipulated )的宿主菌抹来构建新 的生产菌抹，由此允许在不存在有害突变的条件下产生氨基酸(Ohnishi， J.,等 Appl Microbiol Biotechnol. 58: 217-223， 2002)。相似地，此信息提供了机会来 鉴定现有的产生菌抹并克服现有产生菌抹的局限。
技术实现思路
本专利技术涉及在细菌中产生氨基酸和相关的代谢物的组合物和方法。在不 同的实施方案中，本专利技术的特点在于细菌菌抹，其被设计以增加天冬氨酸家 族的氨基酸和相关的代谢物的生产。所述的菌抹可被设计以含有一种或多种 核酸分子(例如，重組核酸分子)，其编码多肽(例如，与所述的宿主细胞异源 或同源的多肽)和/或它们可被设计以增加或减少多肽的表达和/或活性(例如，通过突变内源的核酸序列)。这些多肽，其可以通过本
的技术人员熟 悉的各种方法表达，包括变体多肽，如具有降低的反馈抑制的变体多肽。这 些变体多肽可通过氨基酸生物合成途径的产物或中间体，诸如S-腺苷曱硫氨 酸、赖氨酸、苏氨酸或甲硫氨酸，相对于所述蛋白质的野生型显示降低的反 馈抑制。特点也在于由所述核酸编码的变体多肽，以及含有所述核酸和所述 多肽的细菌细胞。核酸的组合，和包括所述的核酸的组合的细胞也在这里提 供。本专利技术也涉及改进的细菌生产菌抹，包括但不限于棒杆菌的细菌和肠杆菌科(Enterobacteriaceae)(例如，大肠杆菌(￡. co//))的菌抹。调节产生来自氨基酸的天冬氨酸家族的氨基酸或相关的代谢物的细菌多 肽包括，例如，涉及曱硫氨酸，苏氨酸，异亮氨酸，天冬氨酸，赖氨酸，半胱 氨酸和硫的新陈代谢的多肽，如催化将氨基酸生物合成途径的中间体转化为 其他中间体和/或终产物的酶，和直接调控这些的酶的表达和/或功能的多肽。 以下列表只是涉及氨基酸生物合成的多肽的一部分列表高丝氨酸O-乙酰基 转移酶、0-乙酰高丝氨酸硫化氢解酶(O-acetylhomoserinesulfhydrylase)、曱碌u 氨酸腺香基转移酶(methionine adenosyltransferase)、胱硫醚beta-裂合酶 (cystathionine beta-lyase)、 0-琥珀酰高丝氨酸(硫醇)-裂合酶/0-乙酰高丝氨酸 ( 硫 酉享)-裂合 酶 (O-succinylhomoserine (thio)-lyase/0 乙 酰 homoserine(thio)-lyase)、 McbR基因产物、高半胱氨酸甲基转移酶(homocysteine methyltransferase)、 天冬氨酸^敫酶(aspartokinase)、 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)、碌酸辟酉孚丙酉同酸歡化酵(phosphoenolpyruvate carboxylase)、天冬 氨酸转氨酶、天冬氨酸半醛脱氬酶(aspartate semialdehyde dehydrogenase)、 高 丝氨酸脱氬酶(homoserine dehydrogenase) 、 二氢吡卩定二羧酸合酶 (dihydrodipicolinate synthase) 、 二氬。比口定二羧酸还原酶(dihydrodipicolinate reductase) 、 N-琥珀酰画LL-二氨基庚二酸转氨酶(N-succinyl画LL-diaminopimelate aminotransferase)、 四氢p比咬二羧酸N-琥珀酰#■移酶(tetrahydrodipicolinate N-succinyl transferase) 、 N-琥珀酰-LL- 二氨基庚二酸脱琥珀酰酶 (N-succinyl-LL-diaminopimelate desuccinylase) 、 二氛基庚二酸表异构酵 (diaminopimelate epimerase) 、 二氨基庚二酸脱羧酶(diaminopimelate decarboxylase) 、 二氨基庚二酸脱氬酶(diaminopimelate dehydrogenase)、谷氨酸 脱氢酶(glutamate dehydrogenase)、 5-曱基四氢蝶酰三谷氨酸-高半胱氨酸曱基 專争寿多酶(5-11161:11>^6^化}^(11"0口161*0^11;14§11^3111&16- homocysteine methytransferase)、丝氨酸羟曱基转移酶(serine hydroxymethyltransferase)、 5，10-亚曱基四氬叶酸 还原酶(5，10-methylene tetrahydrofolate reductase)、丝氨酸O-乙酰基转移酶、 D-3-磷酸甘油酸脱氪酶(D-3-phosphoglycerate dehydrogenase)和高丝氨酉l激酶 (homoserine kinase)。异源蛋白可由除所述宿主细菌菌种外的任何细菌生物体的基因编码。所 述的异源基因可来自下列非限制性的细菌列表耻垢分枝杆菌(A^co&"en'Mm 5meg附afe); 地中海拟无枝酸菌(J柳yco/"to/7wi /77e<i//e/r""gz.); 天蓝色链霉菌 (&，/o，ces coe//co/or) ; 77ze濯oZny^ /ksca ; 菊欧文氏菌(五nWm'a c/w^sa/7 /zew/); 57zewawe〃a o"eZ(iem7's;才直物乳4干菌(Z^cto6ac/〃M p/wwtoram); 5诉cto6acfen'wm /oyagwm; 5求形芽孑包斥干菌(5"".〃ws s/ /;"en'c船)禾口菊果月交4干菌 (尸e"o6ac/en'wm c/20AS朋AemZ)。当然，来自肠杆菌科的宿主菌抹的异源基因也 包括来自棒杆菌的细菌的基因。同样地，棒杆菌的细菌的宿主菌抹的异源基 因也包括来自肠杆菌科成员的基因。在一些实施方案中，所述的宿主菌林是 大肠杆菌，而且所述的异源基因是除棒杆菌的细菌之外的菌种的基因。在一 些实施方案中，所述的宿主菌抹是棒杆菌的细菌，而且所述的异源基因是除 大肠杆菌之外的菌种的基因。在一些实施方案中，所述的宿主菌种是大肠杆 菌，而且所述的异源基因是除棒杆菌的细菌之外的菌种的基因。在一些实施 方案中，所述的宿主菌林是谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum),而且 所述的异源基因是除大肠杆菌之外的菌种的本文档来自技高网...

【技术保护点】
肠杆菌科或棒杆菌的细菌，包括下列至少一种：（ａ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌天冬氨酸激酶多肽或其功能变体；（ｂ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌天冬氨酸半醛脱氢酶多肽或其功能变体；（ｃ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌磷酸烯醇丙酮酸羧酶多肽或其功能变体；（ｄ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌丙酮酸羧化酶多肽或其功能变体；（ｅ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌二氢吡啶二羧酸合酶多肽或其功能变体；（ｆ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌高丝氨酸脱氢酶多肽或其功能变体；（ｇ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌高丝氨酸Ｏ－乙酰基转移酶多肽或其功能变体；（ｈ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌Ｏ－乙酰高丝氨酸硫化氢解酶多肽或其功能变体；（ｉ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌甲硫氨酸腺苷基转移酶多肽或其功能变体；（ｊ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌ｍｃｂＲ基因产物多肽或其功能变体；（ｋ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌Ｏ－琥珀酰高丝氨酸／乙酰高丝氨酸（硫醇）－裂合酶多肽或其功能变体；（ｌ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌胱硫醚ｂｅｔａ－裂合酶多肽或其功能变体；（ｍ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌５－甲基四氢叶酸高半胱氨酸甲基转移酶多肽或其功能变体；和（ｎ）核酸分子，其包括序列，所述序列编码异源细菌５－甲基四氢蝶酰三谷氨酸－高半胱氨酸甲基转移酶多肽或其功能变体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德B贝利，保罗布洛姆奎斯特，里德多滕，爱德华M德里格斯，凯文T马登，杰西卡奥利里，乔治A奥图尔，乔舒亚特鲁哈特，迈克尔J沃尔布里奇，彼得约吉，
申请(专利权)人：米克罗比亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]