[发明专利]重组生物体3 - 羟基丙酸的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及生物医药领域，尤其涉及一种重组生物体3 - 羟基丙酸的制备方法。

发明背景

基因工程技术，允许转移的物种和许可证之间的遗传性状，特别是从一个物种转移酶给他人。这些技术已达到商业化的具有高附加值的产品，如药品。的基因工程技术中是同样适用的和成本有效的时，适用于基因和酶可用于进行基本的化工原料。

还存在于细菌肺炎克雷伯菌，它有能力从甘油生物生产3 - 羟基丙甲代谢途径。原生微生物的能力，从甘油生产1,3 - 丙二醇，以及。商业利益正在探索生产1,3 - 丙二醇，甘油或葡萄糖，重组已设计，以表达必要的酶，用于生产1,3 - 丙二醇从其他生物的生物体。

3 - 羟基丙酸是一个3个碳原子的有机分子。这种分子的IUPAC命名的名称是3 - 羟基丙酸。它也被称为3 - 羟基丙酸甲酯。beta. hydroxpropionic的酸，beta. - 羟基丙酸甲酯，3 - 羟基丙酸，3 - 羟基丙，羟基丙酸，乳酸乙烯，beta.-乳酸和2 deoxyglceric酸。 3-HP中的应用包括制造可吸收的假体装置和外科手术缝合线，β-内酰胺的掺入，制备丙烯酸，形成的trifluromethylated醇或二醇，的polyhydroxyalkonates，和乳酸的共聚物，具有。3-HP现在普遍用于商业用途所产生的有机化工合成。3-HP的生产及销售的这些方法相对昂贵，并且将使用它的单体的聚合物的制造生产成本高昂。正如下面所讨论的，一些生物是已知的生产3-HP。然而，尚未提供一个目录，从这些生物体的基因，从而合成3-HP使用的酶本身负责的本机主机产生它不存在于该分子的合成能力。

3-HP在除了其商业实用程序，它被发现在许多生物过程，包括许多天然存在的生物聚合物。聚（3 - 羟基丁酸酯）（PHB）的微生物的聚酯，含有羟基的单体称为polyhydroxyalkonates酯（PHAs）是最丰富的部件。

PHA的含有3-HP发表的研究大部分集中在两个细菌来源：青枯雷尔氏杆菌（“产碱eutrophus”）和假单胞菌oleovorans的。氧产碱杆菌和假单胞菌oleovorans能够生长在无氮培养基中的3 - 羟基丙酸，1,5 - 戊二醇或1,7 - 庚二醇。当3-HP是主要的羟基酸，聚（3 - 羟基丁酸酯 - 共-3 - 羟基丙酸）加入到生长培养基含有7％（摩尔）3 - 羟基丙酸的形成。这些细胞也存储的3％，3 - 羟基丙酸的聚（3 - 丁酸酯 - 共-3 - 羟基丙酸）。

重组系统已被用于创建PHA的。氧产碱杆菌无论从设计，以表达PHA合成酶的大肠杆菌菌株生产聚（3 - 羟基丙酸）当喂1,3 - 丙二醇。在细菌的途径，甘油转化为1,3 - 丙二醇，甘油脱水酶，催化转化甘油3 - 羟基丙醛和水。这种酶已经被发现在一个包括柠檬酸杆菌属，克雷伯氏菌属，乳杆菌属，梭状芽孢杆菌菌株的细菌数。在1,3 - 丙二醇的通路的第二酶1,3 - 丙二醇氧化还原酶（EC 1.1.202）降低 1,3 - 丙二醇中的NADH依赖性反应。甘油，1,3 - 丙二醇的转化率的途径已在大肠杆菌中表达。 Tong等，应用与环境微生物学57（12）3541-3546。用于生产1,3 - 丙二醇的基因进行了克隆从肺炎克雷伯菌的DHA的调节子。甘油甘油促进被运送到细胞中，和然后由一个辅酶依赖B.sub.12的脱水转化成3 - 羟基丙醛。大肠杆菌缺乏一个土生土长的调节因子，因此大肠杆菌不能有氧增长甘油没有外源电子受体，如硝酸盐或富马酸。

醛脱氢酶的酶催化的醛氧化成羧酸。在各种各样的生物体，例如，非特异性醛脱氢酶的编码基因已被确定，ALDH2从智人，ALD4从酿酒酵母，和来自大肠杆菌的ALDA aldB。分类的这些酶的辅因子的使用，需要要么AND.sup。+或NADP.sup的。+和一些将使用任一辅因子。挑出在这里提及的基因能够作用于若干不同的醛，很可能，它们可以是能够氧化3 - 羟基丙醛，3 - 羟基丙酸。

发明内容

本发明的目的是，允许创建的重组微生物宿主，其能够从甘油或葡萄糖为起始原料合成3-HP。甘油或葡萄糖转化，然后转换为3-HP。此过程需要所谓的DHAB从肺炎克雷伯菌的基因，其编码的酶甘油脱水四个不同的醛脱氢酶基因中的任一项的转换3-HPA 3-HP。四醛脱氢酶基因从细菌大肠杆菌，ALDH2的人类，从酿酒酵母，大肠杆菌aldB ALD4阿尔达。酵母基因出现，以得到最佳的效果。