[发明专利]一种重组巴斯德毕赤酵母菌株、其构建方法和应用

说明书

本发明提供了一种重组巴斯德毕赤酵母菌株其构建方法和应用。一种产脂肪酸的重组巴斯德毕赤酵母菌株的构建方法，包括：构建具有SEQ ID NO：1所示的靶向核苷酸序列的sgRNA表达载体pPICZ‑Cas9‑gFAA1；将sgRNA表达载体pPICZ‑Cas9‑gFAA1导入巴斯德毕赤酵母菌株，敲除巴斯德毕赤酵母菌株中的KpFAA1基因。本发明还提供了一种脂肪醇合成重组巴斯德毕赤酵母菌株的构建方法和一种α‑烯烃合成重组巴斯德毕赤酵母菌株。本发明首次实现了毕赤巴斯德酵母脂肪酸衍生物合成，特别是甲醇到脂肪酸的高效生物合成，拓展了甲醇绿色转化路径，并且发掘了巴斯德毕赤酵母在微生物细胞工厂领域的应用潜力。

技术领域

本发明属于微生物基因工程与代谢工程应用领域，具体涉及一种利用甲醇生产脂肪酸衍生物的重组巴斯德毕赤酵母的构建方法、优化及其应用。

背景技术

当前世界快速发展的城市化建设与工业化进程导致了前所未有的对于化石燃料的依赖性，液体运输燃料的需求量逐年递增。目前，全世界三分之一的能源来自于石油原料，其余来自煤炭、天然气、核能、水电和可再生能源(BP,2014)，而大约80％的液体燃料来自石油(Floudas et al.Comput.Chem.Eng.,2012,41:24-51.)石油资源储备的快速消耗以及化石燃料使用产生的温室气体排放导致的气候变化等问题，已经成为现代社会面临的最大挑战之一，也促使人们寻找可以替代化石燃料的廉价可再生能源。燃料乙醇是目前最主要的生物燃料，可以大幅较少二氧化碳的排放，然而其带来的粮食与经济问题，以及燃料乙醇本身能量密度低和吸湿性限制其广泛应用(Hu et al.Open.Biol.,2019,9:190049.)。

脂肪酸类衍生物如脂肪醇、烷烃和烯烃等因其与当前使用的液体燃料具有相似的高能量密度和燃烧特性，可以用作航空与重型卡车燃料，是一种比生物乙醇更好的石油资源替代品(Sheng et al.Front.Microbiol.,2015,6:554.)。此外，脂肪酸及其衍生物也是重要的化工原料，如脂肪酸可以用来制造洗涤剂和表面活性剂；脂肪醇广泛应用于医药、化妆品、洗涤剂和护肤品的生产过程；α泛烯烃是制备航空燃料和高端润滑油的重要原料(Liuet al.Microb.Cell.Fact.,2016,15:129；Zhou et al.Nat.Energy.,2018,3:925-935.)。BCC Research调查报告显示2018年全球天然脂肪酸市场接近135亿美元，而这一数据到2023年将增至175亿美元，2018-2023年期间复合年增长率(CAGR)为5.4％。脂肪酸类衍生品市场规模将从2018年的69亿美元增长到2023年的近95亿美元，年复合增长率为6.4％(BCCResearch LLC，2018)。