[发明专利]用于厌氧产生L-天冬氨酸和β-丙氨酸的重组宿主细胞和方法

说明书

用于在基本上厌氧的条件下生物产生L‑天冬氨酸和/或β‑丙氨酸的重组宿主细胞、材料和方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月12日提交的标题为“RECOMBINANT HOST CELLS ANDMETHODS FOR THE ANAEROBIC PRODUCTION OF L-ASPARTATE AND BETA-ALANINE”的美国临时专利申请系列号62/254,635的优先权，其完整公开内容通过引用明确地并入本文。

政府利益

本发明是在美国能源部授予的授予号DE-EE0007565的政府支持下完成的。政府对本发明享有一定的权利。

背景技术

与石油化学工业相关的长期经济和环境顾虑已为增加对用于使碳原料转化成可替代由石油原料产生的化学品的化学品的方法的研究、开发和商业化提供推动力。一种方法是开发用以使可再生原料转化成可替代石油衍生化学品的产品的生物精制方法。改进生物精制方法的两个共同目标包括实现较低生产成本和降低二氧化碳排放。

天冬氨酸(“L-天冬氨酸酯”，CAS号56-84-8)目前是由富马酸(不可再生的石油衍生的化学原料)产生的。同样，β-丙氨酸(CAS编号107-96-9)由丙烯酰胺(另一种不可再生的石油原料)产生。

工业合成L-天冬氨酸和L-天冬氨酸衍生的化合物的当前优选途径是基于富马酸的。例如，其中L-天冬氨酸氨裂解酶催化由富马酸和氨形成L-天冬氨酸的酶促过程(参见“Amino Acids,”In:Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Wiley-VCH,Weinheim,New York(2002))。

现有的基于石化的L-天冬氨酸和β-丙氨酸产生路线是环境破坏性的，取决于不可再生的原料，并且是昂贵的。因此，仍然需要用于将可再生原料生物催化转化成L-天冬氨酸和/或β-丙氨酸并纯化生物合成的L-天冬氨酸和/或β-丙氨酸的方法和材料。

发明概述

在第一方面，本发明提供了能够在基本上厌氧的条件下产生L-天冬氨酸或β-丙氨酸的重组宿主细胞，所述宿主细胞包含一种或多种编码L-天冬氨酸途径酶和任选地(在产生β-丙氨酸的宿主细胞的情况下)L-天冬氨酸1-脱羧酶的异源核酸。在一个实施方案中，重组宿主细胞已经工程化以在基本上厌氧的条件下产生L-天冬氨酸或β-丙氨酸。

在本发明的方法的实践中可以使用任何合适的宿主细胞，用于本文提供的组合物和方法的示例性宿主细胞包括古细菌、原核或真核细胞。在一个重要的实施方案中，重组宿主细胞是酵母细胞。在某些实施方案中，本文提供的重组酵母细胞通过将一个或多个遗传修饰(包括例如编码酶的异源核酸和/或编码酶的天然核酸的破坏或缺失)引入Crabtree阴性酵母细胞。在某些这些实施方案中，宿主细胞属于毕赤酵母属(Pichia)/伊萨酵母属(Issatchenkia)/Saturnispora/德克酵母属(Dekkera)进化枝。在某些这些实施方案中，宿主细胞属于选自毕赤酵母属、伊萨酵母属或念珠菌属的属。在某些实施方案中，宿主细胞属于毕赤酵母属，并且在这些实施方案的一些中，宿主细胞是库德里阿兹威毕赤酵母(Pichiakudriavzevii)。