[发明专利]5-羟色氨酸的前体定向生物合成在审
申请号: | 201510549142.8 | 申请日: | 2015-08-31 |
公开(公告)号: | CN105385646A | 公开(公告)日: | 2016-03-09 |
发明(设计)人: | 闫亚军;孙新晓 | 申请(专利权)人: | 乔治亚大学研究基金公司 |
主分类号: | C12N1/21 | 分类号: | C12N1/21;C12P13/04;C12R1/19 |
代理公司: | 北京安信方达知识产权代理有限公司 11262 | 代理人: | 王思琪;郑霞 |
地址: | 美国佐*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 色氨酸 定向 生物 合成 | ||
1.一种用于生产5-羟色氨酸(5-HTP)的微生物系统,该系统包括多个基因工程化细胞,这些细胞包括:
一种第一基因工程化细胞,包括(i)至少一种莽草酸途径酶,(ii)至少一种具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶,以及(iii)至少一种具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶,该酶进一步具有对非天然邻氨基苯甲酸(AA)底物的活性;以及
一种第二基因工程化细胞,包括至少一种具有色氨酸生物合成活性的酶,其中该酶催化邻氨基苯甲酸(AA)转化为色氨酸并且进一步具有对非天然5-羟基邻氨基苯甲酸(5-HAA)底物的活性。
2.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶催化AA的5-羟化以产生5-羟基邻氨基苯甲酸(5-HAA)。
3.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有色氨酸生物合成活性的酶催化5-HAA转化为5-HTP。
4.如权利要求1所述的微生物系统,其中该至少一种莽草酸途径包含莽草酸激酶、磷酸烯醇丙酮酸合酶、转羟乙醛酶以及3-脱氧-D-阿糖庚酮醛酸7-磷酸(DAHP)合酶。
5.如权利要求4所述的微生物系统,其中该第一细胞包括多种大肠杆菌莽草酸途径酶。
6.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶包括大肠杆菌TrpEG。
7.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶包括由存在于低拷贝数质粒中的trpEfbrG编码的反馈抑制突变体酶。
8.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶包括富养罗尔斯通氏菌H16水杨酸5-羟化酶。
9.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括至少一种载体,该至少一种载体可操作地编码莽草酸途酶、具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶、以及具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶中的至少一种。
10.如权利要求9所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括多种载体,其中该多种载体各自可操作地编码莽草酸途酶、具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶、以及具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶中的至少一种。
11.如权利要求10所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括可操作地编码至少一种莽草酸途酶的第一载体,可操作地编码具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶的第二载体,以及可操作地编码具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶的第三载体。
12.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括可操作地编码具有水杨酸5-羟化酶(S5H)活性的酶的高拷贝数质粒。
13.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括可操作地编码具有邻氨基苯甲酸合酶活性的酶的低拷贝数质粒。
14.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一基因工程化细胞包括可操作地编码莽草酸激酶、磷酸烯醇丙酮酸合酶、转羟乙醛酶以及DAHP合酶的质粒。
15.如权利要求1所述的微生物系统,其中该具有色氨酸生物合成活性的酶包括大肠杆菌TrpDCBA。
16.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一和第二细胞是细菌细胞。
17.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一和第二细胞是大肠杆菌细胞。
18.如权利要求1所述的微生物系统,其中该至少一种酶对于该第一或第二细胞是异源性的。
19.如权利要求1所述的微生物系统,其中该至少一种酶天然存在于该第一或第二细胞中。
20.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一细胞被基因工程化以减少或消除分支酸生物合成、邻氨基苯甲酸生物合成或者两者的反馈抑制。
21.如权利要求1所述的微生物系统,其中该第一细胞被基因工程化以将碳流重新引向分支酸生物合成、邻氨基苯甲酸生物合成或者两者。
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