【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于萜类化合物产物的微生物生产的代谢工程化相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月3日提交的美国临时专利申请号62/454,121的权益和优先权，所述临时申请的内容特此以引用的方式整体并入。序列表本申请含有序列表，所述序列表已以ASCII格式通过EFS-Web提交并且特此以引用的方式整体并入。2018年2月2日创建的所述ASCII拷贝被命名为MAN-008PC_ST25.txt，并且大小为20,480字节。
技术介绍
食品和饮料行业以及诸如香水、化妆品和医疗保健行业等其他行业通常使用萜烯和/或萜类化合物产物，包括用作风味剂和芳香剂。但是，因素诸如：(i)植物原料的可用性和高价格；(ii)植物中相对较低的萜烯含量；以及(iii)在工业规模上生产足够量的萜烯产物的繁琐且低效的提取方法，这些原因都刺激了使用与植物无关的系统生物合成萜烯的研究。因此，已经花费了很多努力来开发用于对微生物进行工程化以将诸如葡萄糖的可再生资源转化为萜类化合物产物的技术。与传统方法相比，微生物具有快速生长的优势，而不需要土地来维持发育。对于必需的类异戊二烯前体异戊烯基二磷酸(IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)，存在两种主要的生物合成途径：甲羟戊酸(MVA)途径和甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)途径。MVA途径存在于大多数真核生物、古细菌和少数真细菌中。MEP途径存在于真细菌、植物的叶绿体、蓝细菌、藻类和顶复门寄生虫中。大肠杆菌和其他革兰氏阴性细菌利用MEP途径合成IPP和DMAPP代谢前体。虽然MEP途径提供了比MVA途径理论上更好的...
【技术保护点】
1.一种用于生产萜烯或萜类化合物产物的方法，其包括：/n提供一种细菌菌株，其通过上游甲基赤藓糖醇途径(MEP)产生异戊烯基二磷酸(IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)，并通过下游合成途径将所述IPP和DMAPP转化为萜烯或萜类化合物产物；以及/n培养所述细菌菌株以产生所述萜烯或萜类化合物产物，其中大于1％的进入糖酵解的碳变成MEP碳。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170203 US 62/454,1211.一种用于生产萜烯或萜类化合物产物的方法，其包括：
提供一种细菌菌株，其通过上游甲基赤藓糖醇途径(MEP)产生异戊烯基二磷酸(IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)，并通过下游合成途径将所述IPP和DMAPP转化为萜烯或萜类化合物产物；以及
培养所述细菌菌株以产生所述萜烯或萜类化合物产物，其中大于1％的进入糖酵解的碳变成MEP碳。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述细菌菌株是选自埃希氏菌属、芽孢杆菌属、红细菌属、发酵单胞菌属或假单胞菌属的细菌。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述细菌物种选自大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、荚膜红细菌、球形红细菌、运动发酵单胞菌或恶臭假单胞菌。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述细菌菌株是大肠杆菌。
5.如权利要求1所述的方法，其中MEP碳由以下组成：
D-甘油醛3-磷酸；
丙酮酸；
1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸；
1-脱氧-D-木酮糖；
2-C-甲基-D-赤藓糖醇-5-磷酸；
2-C-甲基-D-赤藓糖醇；
4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓糖醇；
2-磷酸-4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓糖醇；
2C-甲基-D-赤藓糖醇2，4-环二磷酸；
1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基4-二磷酸；
异戊烯基二磷酸；
二甲基烯丙基二磷酸；
香叶基二磷酸(GPP)、法呢基二磷酸(FPP)、香叶基香叶基二磷酸(GGPP)或香叶基法呢基二磷酸(FGPP)；
香叶基磷酸、法呢基磷酸、香叶基香叶基磷酸或香叶基法呢基磷酸；
香叶醇、法呢醇、香叶基香叶醇或香叶基法呢醇；
萜烯和萜类化合物产物；
角鲨烯；
十一异戊二烯基二磷酸(UPP)、十一异戊二烯基磷酸；
十异戊二烯基二磷酸(OPP)、4-羟基苯甲酸酯、3-十异戊二烯基-4-羟基苯甲酸酯、2-十异戊二烯基苯酚、3-十异戊二烯基苯-1，2-二醇、2-甲氧基-6-十异戊二烯基-2-甲氧基-1，4-苯醌醇、6-甲氧基-3-甲基十异戊二烯基-1，4-苯醌醇、3-去甲基泛醇-8、泛醇-8、泛醌；
2-羧基-1，4-萘醌醇、去甲基甲基萘醌-8、甲基萘醌-8、甲基萘醌；
异戊烯醇、戊烯醇、异戊烯基磷酸和二甲基烯丙基磷酸；以及
异戊二烯化的代谢物和蛋白质，包括异戊二烯化的吲哚。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述萜烯或萜类化合物产物包括至少一种选自以下的化合物：松香二烯、松香酸、α-愈创木烯、α-甜橙醛、紫穗槐二烯、青蒿酸、β-红没药烯、β-侧柏酮、樟脑、葛缕醇、香芹酮、雷公藤红素、二十五烧醇、桉叶油醇、柠檬醛、香茅醛、荜澄茄醇、葫芦烷、毛喉素、GascardicAcid、香叶醇、Haslene、左旋海松酸、柠檬烯、羽扇豆醇、薄荷醇、薄荷酮、罗汉果苷、诺卡酮、诺卡醇、蛇孢假壳素A、广藿香、胡椒酮、瑞鲍迪甙D、瑞鲍迪甙M、莎草薁酮、桧烯、甜菊醇、甜菊醇糖苷、紫杉烯、百里酚、熊果酸和瓦伦烯。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中下调泛醌生物合成途径。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述菌株具有降低的IspB表达或活性。
9.如权利要求8所述的方法，其中通过修饰的核糖体结合序列(RBS)降低IspB表达。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述ispB基因的Shine-Dalgarno(SD)序列是CGTGCT或CGTGCC或其在CGTGCT或CGTGCC中具有一个或两个核苷酸变化的修饰。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述菌株具有改变的ispB启动子或ispBRNA降解速率。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述菌株编码具有增加的降解速率的IspB蛋白。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述菌株包含具有一个或多个氨基酸变化以降低酶活性的IspB蛋白；或在所述细菌菌株中具有降低活性的IspB直系同源物。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述菌株具有isc操纵子的诱导型或组成型表达。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述iscR基因全部或部分缺失或任选地通过对所述RBS的修饰而失活。
16.如权利要求14或15所述的方法，其中用诱导型或组成型启动子替换所述iscR基因。
17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中所述菌株包含ryhB缺失或失活。
18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述菌株任选地通过补充包含dxr的重组基因或操纵子来过表达Dxr。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述菌株具有相对于野生型大肠杆菌Dxr具有增加的活性的经修饰的Dxr酶或Dxr直系同源物，其中所述直系同源物任选地是流产布鲁氏菌DRL(SEQIDNO：8)或其衍生物。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述菌株任选地通过补充表达IspE的重组基因或操纵子来过表达IspE、经修饰的IspE和/或IspE直系同源物。
21.如权利要求18至20中任一项所述的方法，其中所述菌株任选地通过补充表达IspG和/或IspH的重组基因或操纵子来过表达IspG和/或IspH。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述菌株具有相对于野生型大肠杆菌IspG和/或IspH具有增加的活性的经修饰的IspG和/或IspH酶或直系同源物。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述IspG酶在选自以下的位置处含有一个或多个突变：V30、S32、T34、N35、R37、V59、V61、S62、V63、L83、V84、C104、L105、P131、I132、I134、A138、K143、F176、K177、V178、V180、A182、L205、I207、A210、G212、A213、L236、V238、A241、A242、D243、R259、S262、R263、I265、N266、F267、I268、A269、T272、S274、Q276、E277、F278、D289、S301、I302、I303、V306。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述IspG在选自以下的多个位置处具有修饰：
(1)V30、S32、T34、N35、R37；或
(2)V59、V61、S62、V63、L83、V84；或
(3)C104、L105、S301、I302、I303、V306；或
(4)P131、I132、I134、A138、K143；或
(5)F176、K177、V178、V180、A182；或
(6)L205、I207、A210、G212、A213；或
(7)L236、V238、A241、A242、D243；或
(8)R259、S262、R263、I265、N266；或
(9)F267、I268、A269、T272、S274、Q276、E277、F278、D289。
25....
【专利技术属性】
技术研发人员：阿吉库玛·帕拉伊尔·库马兰，林敬尧，苏维克·高希，克里斯多夫·皮里，詹森·唐纳德，艾伦·洛夫，南红，曾显忠，克里斯汀·尼科尔·S·桑托斯，莱恩·菲力浦，
申请(专利权)人：马努斯生物合成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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