[发明专利]通过过表达MIG多肽的酵母来降低乙酸生产

说明书

描述了涉及过表达MIG转录调节因子多肽的经修饰的酵母的组合物和方法。与亲本细胞相比，该酵母生产降低量的乙酸。这种酵母对从淀粉底物大规模生产乙醇是特别有用的，其中乙酸是不希望的终产物。

技术领域

本发明的组合物和方法涉及过表达MIG转录调节因子多肽的经修饰的酵母。与亲本细胞相比，该酵母生产降低量的乙酸。这种酵母对从淀粉底物中大规模生产乙醇是特别有用的，其中乙酸是不希望的副产物。

背景技术

第一代基于酵母的乙醇生产将糖转化为燃料乙醇。全世界酵母的年度燃料乙醇生产为约900亿升(Gombert，A.K.和van Maris.A.J.(2015)Curr.Opin.Biotechnol.[生物技术新见]33：81-86)。据估计，乙醇生产成本的约70％是原料。因为生产量如此之大，所以甚至小的产率提高也会对整个行业产生巨大的经济影响。

在具有异源磷酸转酮酶(PKL)途径的工程化的酵母细胞中的乙醇生产高于在不具有PKL途径的亲本菌株中的乙醇生产(参见，例如Miasnikov等人，WO 2015148272)。PKL途径由磷酸转酮酶(PKL)和磷酸转乙酰酶(PTA)组成，以使碳通量远离甘油途径并且朝向乙酰辅酶A的合成。两种支持酶，即乙醛脱氢酶(AADH)和乙酰辅酶A合酶(ACS)可有助于使PKL途径更加有效。

不幸的是，这些工程化的菌株也比亲本酵母生产更多乙酸。乙酸是不希望的副产物，因为乙酸对酵母生长和发酵具有负面影响。此外，乙酸降低来自发酵和蒸馏的剩余水(称为逆流)的pH，其典型地再利用用于随后批次的底物的液化。结果是，乙醇生产者必需调节逆流(或液化物)的pH或增加用于液化的新鲜水的量。

存在控制通过酵母(特别是倾向于生产增加量的乙酸的工程化的酵母)生产的乙酸的量的需要。

发明内容

本发明的组合物和方法涉及过表达MIG转录调节因子多肽的经修饰的酵母。这些组合物和方法的各方面和实施例描述于以下独立编号的段落中。

1.在一方面，提供了一种衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞，这些经修饰的细胞包含遗传改变，该遗传改变引起这些经修饰的细胞与其他方面相同的亲本细胞相比在发酵期间生产增加量的MIG转录调节因子多肽，其中在相同发酵条件下与这些其他方面相同的亲本细胞生产的乙酸量相比，这些经修饰的细胞在发酵期间生产减少量的乙酸。

2.在如段落1所述的经修饰的细胞的一些实施例中，该遗传改变包括将核酸引入这些亲本细胞中，该核酸能够指导MIG转录调节因子多肽以高于等同条件下生长的该亲本细胞的水平表达。

3.在如段落1所述的经修饰的细胞的一些实施例中，该遗传改变包括引入用于表达MIG转录调节因子多肽的新启动子。

4.在如段落1-3中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，这些细胞进一步包含磷酸转酮酶途径的一个或多个基因。

5.在如段落4所述的经修饰的细胞的一些实施例中，这些磷酸转酮酶途径的基因选自由以下组成的组：磷酸转酮酶、磷酸转乙酰酶、和乙酰化乙酰基脱氢酶。

6.在如段落1-5中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，与在相同条件下生长的亲本细胞生产的MIG转录调节因子多肽的量相比，该MIG转录调节因子多肽的表达量增加至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少70％、至少100％、至少150％、至少200％、至少500％、至少1,000％、至少2,000％或更多。

7.在如段落1-5中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，与在等同条件下生长的这些亲本细胞中的水平相比，编码该MIG转录调节因子多肽的mRNA的生产量增加至少2倍、至少5倍、至少10倍、至少20倍、至少50倍、至少100倍或更多。

8.在如段落1-7中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，这些细胞进一步包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。