[发明专利]真菌细胞和发酵方法

说明书

本申请要求2011年12月14日提交的美国临时专利申请No.61/570,545的优先权，其内容在此通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及用于产生生物质降解酶的真菌细胞和发酵方法。

背景技术

丝状真菌用于产生用于多种工业生物技术应用的酶和蛋白。在用于产生酶的真菌中，里氏木霉(Trichoderma reesei)(红褐肉座菌(Hypocrea jecorina)的无性型(asexual anamorph))的菌株特别突出，原因在于它们分泌大量(＞50g/L)可用于工业发酵之酶的能力。不同的团队已经开发出了不同的高产率(和“超产的(hyperproductive)”)木霉属(Trichoderma)菌株系，几乎都来源于QM6a，其为“野生型”环境菌株(Bailey和Nevalainen，1981，Enzyme Microb.Technol.3：153；Vitikainen等，2010，BMC Genomics11：441，以及其中的参考文献)。报道的高产率菌株的实例包括QM9414(Mandels和Andreotti，1978，Process Biochemistry13：6)，Rut-C30(Eveleigh和Montenecourt，1979，Adv.Appl.Microbiol.25：57)，CL847(Durand等，1988，Enzyme Microb.Technol.10：341)和M2C38(美国专利No.6,015,703)。高产率菌株用于表达生物体的内源性酶以及异源性表达和分泌的蛋白质。这样的酶和蛋白包括纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、漆酶(laccase)和酯酶——所有这些均已经被表达用于商业目的。仍在继续努力以鉴定调节蛋白质产率的因素，从而可以作出进一步改进(Le Crom等，2009，P.N.A.S.USA106：16151)。

高产率取决于多种因素。根据特定的菌株，碳源和给料速率(feed rate)将确定何种分泌酶的基因被诱导和/或抑制，以及所观察到的生长和酶产生速率。碳源通过转录因子及其在特定给料条件下被激活或抑制的同源启动子来发挥作用。蛋白质的表达通常由主要纤维素酶和半纤维素酶的启动子(例如，Cel6A，Cel7A，Xyn11B)或其杂合体(例如Cel7A和Xyn11B启动子区域和分泌信号的杂合体(美国专利No.6,015,703))来启动。调节这些启动子的转录因子已经部分地被鉴定和表征。一旦启动转录和翻译，分泌依赖于特定的信号序列和细胞的分泌机构(secretion apparatus)，这两者均被操控以提高生产率。可以操控从碳源到分泌的所有步骤以通过鉴定和改变调节蛋白和控制功能级联的网络来提高生产率。