[发明专利]SCT1基因在长链二元酸生产中的应用

说明书

本发明提供SCT1基因在长链二元酸生产中的应用，所述应用包括通过基因工程手段敲除长链二元酸生产菌株基因组内一个拷贝的SCT1基因或其同源基因，并利用改造后的工程菌进行长链二元酸的发酵生产。改造后的工程菌与改造前的长链二元酸生产菌株相比，发酵结束后的发酵液中酰基甘油酯的杂质的质量比率显著降低。低酰基甘油酯的杂质含量的长链二元酸在很大程度上降低了二元酸后期的提取纯化、废水处理工艺的难度，简化工艺并节约了能耗；同时，有利于提高下游产品的质量。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地说，涉及SCT1基因在长链二元酸生产中的应用。

背景技术

长链二元酸(LCDA；也称为长链二羧酸或长链二酸)包括化学式HOOC(CH₂)_nCOOH的二元酸，其中n≥7。其作为一种重要的单体原料，广泛用于合成尼龙、树脂、热熔胶、粉末涂料、防腐剂、香料、润滑剂、塑化剂等。

微生物发酵法生产长链二元酸，因其产生的污染低、对环境友好，能够合成化学合成方法难以合成的产物如12碳以上的长链二元酸，产物纯度相对较高以及由此带来的提取纯化成本的降低等特点，近年来已经逐渐取代化学合成法，成为长链二元酸生产的主要途径。

采用基因工程的手段可以对菌株进行有针对性的遗传改造，从而获得产率更高的优良菌株。长链二元酸微生物发酵法生产方法主要为烷烃经ω-氧化生成。继而又可以经过β-氧化途径而被降解。以往的研究多集中于敲除酰基辅酶A氧化酶以及敲除酰基辅酶A氧化酶POX基因以阻断β-氧化途径使产物得以积累及过量表达P450氧化酶和CPR细胞色素氧化还原酶基因以提高ω-氧化效率(Mol.Cell.Biol.,11(9),4333-4339,1991)。

尽管微生物发酵法生产长链二元酸较传统化学法产生的二元酸纯度高，但发酵过程中仍然会由于中间代谢产物的氧化速率以及运输和积累的协调性导致代谢副产物的过度积累，如脂肪酸过度积累可能会产生的二酰基甘油酯(DAG)和三酰基甘油酯(TAG)等。DAG和TAG是由甘油和两分子或三分子脂肪酸酯化而成，是细胞内中性脂肪的主要存在形式；通常在能量过剩时产生，作为能量物质储存。这类杂质的存在会给后续的提取纯化工艺带来诸多挑战，导致成本提高和以及由纯化步骤带来的产率降低。同时长链二元酸产品或粗品因存在杂质而造成的产品质量问题给下游工艺造成了巨大困扰，在一定程度上影响了生物法长链二元酸产业的发展。

目前，采用基因工程的手段改造二元酸生产菌株以降低酰基甘油含量的研究尚未见有报道。

发明内容

本发明的目的是提供SCT1基因在长链二元酸生产中的应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供SCT1基因在长链二元酸生产中的应用，所述应用包括通过基因工程手段敲除长链二元酸生产菌株基因组内一个拷贝的SCT1基因或其同源基因，并利用改造后的工程菌进行长链二元酸的发酵生产。

其中，所述基因工程手段包括但不限于同源重组的方式。

在酵母细胞中，DAG与TAG合成组装的第一步由3-磷酸-甘油酰基转移酶SCT1(EC2.3.1.15)催化，是三磷酸甘油进入酰基甘油合成的关键步骤。

不同微生物物种来源的3-磷酸-甘油酰基转移酶的氨基酸序列比对结果见图2。

第二方面，本发明提供产长链二元酸的工程菌是改造后的工程菌，所述改造后的工程菌是利用基因工程手段敲除长链二元酸生产菌株基因组内一个拷贝的SCT1基因或其同源基因得到的。