[发明专利]从头合成维生素B12

权利要求书

1.一种用于好氧发酵生产维生素B₁₂或其前体的工程菌，其特征在于，所述工程菌为大肠杆菌，并且所述工程菌含有外源的利用好氧合成途径合成维生素B₁₂的基因模块(genemodule)，所述的基因模块包括：

(a) 氢咕啉酸基因模块，即HBA基因模块，所述HBA基因模块表达用于生物合成HBA的基因；

其中，所述的用于生物合成HBA的基因包括： cobA、cobI、cobG、cobJ、cobM、cobF、cobK、cobL、和cobH；

(b) 氢咕啉酸a,c-二酰胺基因模块，即HBAD基因模块，所述HBAD基因模块表达用于以HBA为原料，生物合成HBAD的基因；

其中，所述的用于生物合成HBAD的基因包括：cobB基因；

(c) 钴(II)啉酸a,c-二酰胺基因模块，即CBAD基因模块，所述CBAD基因模块表达用于以HBAD为原料，生物合成CBAD的基因；

其中，所述的用于生物合成CBAD的基因包括：cobN基因、cobS基因、cobT基因、和/或cobW基因；

(d) Cbi基因模块，所述Cbi基因模块包含：

(i) 第一基因模块，所述的第一基因模块表达用于以L-苏氨酸为原料，生物合成(R)-1-氨基-2-丙醇 O-磷酸，即APP的基因，

其中，所述的用于生物合成APP的基因包括：L-苏氨酸激酶编码基因、和L-苏氨酸磷酸脱羧酶编码基因，所述的L-苏氨酸激酶编码基因包括：pduX基因、bluE基因、或其组合，所述的编码L-苏氨酸磷酸脱羧酶的基因包括：cobC基因、cobD基因、或其组合；

并且，所述的pduX基因来源于Salmonella typhimurium菌株，所述的bluE基因来源于R.capsulatus菌株，所述的cobC基因来源于R.capsulatus菌株或S. meliloti 320菌株，所述的cobD基因来源于Salmonella typhimurium菌株；

(ii) 第二基因模块，所述的第二基因模块表达用于以CBAD为原料，生物合成腺苷钴啉胺酸（adenosylcobyric acid），其中，所述的生物合成腺苷钴啉胺酸的基因包括：钴（II）啉酸a，c-二酰胺还原酶编码基因、钴（I）啉酸a，c-二酰胺转腺苷酶编码基因和腺苷钴啉胺酸合酶编码基因；和(iii) 第三基因模块，所述的第三基因模块表达用于以腺苷钴啉胺酸和APP为原料，生物合成腺苷钴啉醇酰胺磷酸（adenosylcobinamide phosphate）的基因，其中，所述的生物合成腺苷钴啉醇酰胺磷酸的基因包括：腺苷钴啉醇酰胺磷酸合酶编码基因；和

(e) 钴吸收基因模块，所述钴吸收基因模块表达用于向胞内转运钴离子的转运蛋白的编码基因；

并且，所述的用于向胞内转运钴离子的转运蛋白的编码基因包括cbiMNQO操纵子，所述的cbiMNQO操纵子包括：串联表达的cbiM基因、cbiN基因、cbiQ基因和cbiO基因，其中，所述的cbiM基因、cbiN基因、cbiQ基因和cbiO基因来源于R.capslutaus菌株、或Salmonella typhimurium菌株。