[发明专利]使用酶促转化由氨基酸制备伯胺的方法

说明书

公开了一种制备伯胺的方法。更具体地，公开了一种用编码缬氨酸脱羧酶的基因转化的突变微生物和一种使用所述突变微生物由氨基酸制备伯胺的方法。所述方法具有如下效果，即使用微生物作为常规化学合成方法的替代方案以环境友好的方式合成作为药物和农用化学品的前体的伯胺。

技术领域

本发明涉及一种使用酶促转化由氨基酸制备伯胺的方法。更具体地，本发明涉及一种用编码缬氨酸脱羧酶的基因转化的突变微生物和一种使用所述突变微生物由氨基酸制备伯胺的方法。

背景技术

近年来，由于石油枯竭和环境问题，使用微生物可持续地制造各种增值化学产品一直受到极大的关注。在这些增值化合物中，还正在研究使用微生物产生用作药物和农用化学品的前体的伯胺。然而，迄今为止还没有使用突变微生物成功产生多种多样的伯胺的案例。

“伯胺”是指通过用烷基或芳基取代氨的一个氢原子而形成的胺，并且由通式RNH₂表示。迄今为止尚未报道过使用常规代谢工程化方法产生作为伯胺的前体的氨基酸的突变微生物。代表性例子包括产生L-丙氨酸、2-氨基丁酸、L-正缬氨酸、L-缬氨酸、L-正亮氨酸、L-亮氨酸、L-异亮氨酸和L-2-苯甘氨酸的已知突变微生物，所述氨基酸是伯胺(如乙胺、丙胺、丁胺、异丁胺、戊胺、异戊胺、2-甲胺和苄胺)的前体氨基酸。

在产生L-丙氨酸的突变微生物和产生2-氨基丁酸的突变微生物的情况下，已经对使用基于大肠杆菌(Escherichia coli)的突变微生物的产生进行过研究(Zhang等人,Appl.Microbiol.Biotechnol.77:355-366 2007；Zhang等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.107:6234-6239,2010)。已经使用具有工程化代谢回路的大肠杆菌过度产生L-正缬氨酸和L-正亮氨酸(Sycheva等人,Microbiology 76:712-718,2007；Anderhuber等人,J.Biotechnol.235:100-111,2016)。作为构成蛋白质的支链氨基酸的L-缬氨酸、L-亮氨酸和L-异亮氨酸是使用大肠杆菌和棒状杆菌属(Corynebacterium)菌株的代谢回路产生的(Park和Lee.,Appl.Microbiol.Biotechnol.85:491-506,2010)。此外，也已经使用基于大肠杆菌的突变微生物产生L-2-苯甘氨酸(Liu等人,J.Biotechnol.186:91-97,2014)。

然而，尚未报道过使用氨基酸直接产生伯胺的突变微生物。

因此，作为广泛努力开发使用微生物制备伯胺的方法的结果，本发明人已经发现一种将多种氨基酸作为底物转化为伯胺的脱羧酶。本发明人发现，可以在体外以及在体内，也就是说，使用经所述酶或编码所述酶的基因转化的突变微生物由多种氨基酸来制备伯胺。基于该发现，完成了本发明。

发明内容

因此，已经鉴于上述问题进行了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能够由氨基酸产生伯胺的突变微生物。

本发明的另一个目的是提供一种使用能够由氨基酸产生伯胺的突变微生物制备伯胺的方法。

本发明的另一个目的是提供一种使用酶促反应制备伯胺的方法。

根据本发明的一个方面，上述和其他目的可以通过提供能够由氨基酸产生伯胺的突变微生物来实现，所述突变微生物引入了编码缬氨酸脱羧酶的基因。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备伯胺的方法，其包括(a)培养所述突变微生物以产生伯胺，以及(b)收集所产生的伯胺。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备伯胺的方法，其包括(a)使缬氨酸脱羧酶与氨基酸反应以产生伯胺，以及(b)收集所产生的伯胺。

发明效果

本发明具有如下效果，即使用微生物代替常规化学合成方法以环境友好的方式合成作为药物和农用化学品的前体的伯胺。