[发明专利]生产腐胺的微生物及利用其生产腐胺的方法

说明书

本申请涉及其中甲酸脱氢酶的活性增加的生产腐胺的微生物，及利用其生产腐胺的方法。

[技术领域]

本公开涉及生产腐胺的微生物及利用该微生物生产腐胺的方法。

[背景技术]

已知腐胺为用于制备聚酰胺的原料。迄今为止，已经通过使用石油化合物作为原料的化学方法制备腐胺，并且目前正在研究利用基因工程技术和发酵技术通过发酵来生产腐胺的技术。

例如，能够生产腐胺的微生物是已知的，其中棒杆菌属(棒状杆菌属，the genusCorynebacterium)微生物的代谢途径被操纵(韩国专利申请公开号2014-0115244、国际公开号WO2014-148743)。

同时，甲酸脱氢酶是通过催化甲酸的氧化而还原NAD⁺(即，第二底物)，并且结果其生成NADH和CO₂的酶。已知NADH为整个微生物代谢中的重要物质。这是因为NADH的增加可导致微生物中的还原力的增加，这可能对于目标物质的生产是有利的。

通过利用甲酸脱氢酶强化NADH在厌氧条件下生产琥珀酸和生物醇的方法是已知的。琥珀酸可在厌氧发酵条件下通过还原性TCA(逆向TCA)途径生产。还原性TCA途径中的NADH的量与琥珀酸的生产直接相关，并且在从草酰乙酸至琥珀酸的途径中消耗两摩尔的NADH。实际上，据报道，当在厌氧条件下由葡萄糖生产琥珀酸时，FDH的增强可导致琥珀酸的产率提高20％(Appl Environ Microbiol.,2012,78(9):3325to 3337)。然而，与琥珀酸不同，在腐胺的生物合成途径中，NADH不被用作直接底物，并且甲酸脱氢酶和腐胺产量之间的关联尚没有报道。

[发明内容]

[技术问题]

本发明人已经努力在生产腐胺的微生物中增加腐胺产量，并且结果，他们已经确认甲酸脱氢酶的过表达可在生产腐胺的微生物中增加NADH和ATP的水平，并因此，可增加腐胺产量，从而完成本公开。

[技术方案]

本公开的目的是提供生产腐胺的棒杆菌属微生物，其中与修饰前相比甲酸脱氢酶(Fdh)的活性增加。

本公开的另一个目的是提供利用微生物生产腐胺的方法。

[发明的有利效果]

本公开的具有增加的腐胺生产力的棒杆菌属微生物被修饰，以便可增加甲酸脱氢酶(FDH)的活性，其导致NADH和ATP产量的增加。结果，该微生物可增加腐胺产量并且可有效地用于腐胺的大规模生产。

[附图说明]

图1示出了示例利用大肠杆菌(Escherichia coli，E.coli)宿主过表达CbFdh的结果的SDS-PAGE凝胶图像，其中泳道1代表在大肠杆菌BL21DE3中于18℃下表达24小时的细胞裂解物中的蛋白质的表达结果；泳道2代表在大肠杆菌BL21DE3中于18℃下表达24小时的可溶性蛋白质的结果；泳道3代表在大肠杆菌BL21DE3中于30℃下表达8小时的细胞裂解物中的蛋白质的表达结果；泳道4代表在大肠杆菌BL21DE3中于30℃下表达8小时的可溶性蛋白质的结果；泳道5代表在大肠杆菌Rosetta DE3中于18℃下表达24小时的细胞裂解物中的蛋白质的表达结果；泳道6代表在大肠杆菌Rosetta DE3中于18℃下表达24小时的可溶性蛋白质的结果；泳道7代表在大肠杆菌Rosetta DE3中于30℃下表达8小时的细胞裂解物中的蛋白质的表达结果；以及泳道8代表在大肠杆菌Rosetta DE3中于30℃下表达8小时的可溶性蛋白质的结果。