[发明专利]用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组菌及其应用

权利要求书

1.用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组大肠杆菌，其特征在于，所述重组大肠杆菌是以用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组菌作为出发菌株，利用基因工程手段对出发菌株进行改造，得到的细胞内NADPH供给增强的工程菌；

（1）通过增强出发菌株中与NADPH生物合成途径相关的基因，来提高细胞内NADPH的供给；所述与NADPH生物合成途径相关的基因为pntAB基因，核苷酸序列如SEQ ID NO:7所示；以及

（2）通过弱化出发菌株中sthA基因，来提高细胞内NADPH的供给；所述弱化包括敲除或降低基因的表达；sthA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:8所示；

所述用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组菌是将phaA、phaB、bld和yqhD基因通过质粒导入大肠杆菌中或通过基因工程手段整合到大肠杆菌染色体上而成；

其中，所述phaA基因来源于Cupriavidus necator，其为编码如SEQ ID NO:3所示蛋白质的基因：

所述phaB基因来源于Cupriavidus necator，其为编码如SEQ ID NO:4所示蛋白质的基因：

所述bld基因为丁醛脱氢酶突变体的编码基因，来源于Clostridium saccharoperbutylacetonicum，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO: 2所示；

所述yqhD基因来源于大肠杆菌（Escherichia coli），其为编码如SEQ ID NO:6所示蛋白质的基因。

2.根据权利要求1所述的重组大肠杆菌，其特征在于，用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组菌的构建如下：phaA、phaB基因经密码子优化后，与bld、yqhD基因一起构建到表达载体上，用重组载体转化大肠杆菌，筛选阳性转化子；

其中，密码子优化的phaA-phaB操纵子的序列如SEQ ID NO:5所示。

3.根据权利要求2所述的重组大肠杆菌，其特征在于，用于生产光学纯1,3-丁二醇的重组菌的构建如下：将bld-yqhD-phaAB串联基因表达盒构建到ptrc99a质粒上，用重组质粒转化大肠杆菌，筛选阳性转化子；

其中，bld-yqhD-phaAB串联基因表达盒的序列如SEQ ID NO:9和10所示。

4.高产1,3-丁二醇的工程菌，其特征在于，所述工程菌是以权利要求1-3任一项所述的重组大肠杆菌作为原始菌株，利用基因工程手段对原始菌株做进一步改造，得到的细胞内乙酰CoA流向1,3-丁二醇合成途径的代谢通量增强的工程菌；

弱化原始菌株中adhE、ldhA、pta、ackA基因中的至少一种基因，来提高细胞内乙酰CoA流向1,3-丁二醇合成途径的代谢通量；所述弱化包括敲除或降低基因的表达；

adhE、ldhA、pta、ackA基因编码蛋白的氨基酸序列分别如SEQ ID NO:11-14所示。

5.根据权利要求4所述的工程菌，其特征在于，弱化原始菌株中adhE、ldhA、pta和ackA基因，来提高细胞内乙酰CoA流向1,3-丁二醇合成途径的代谢通量。

6.权利要求1-3任一项所述的重组大肠杆菌，或者权利要求4或5所述的工程菌在发酵生产1,3-丁二醇中的应用。

7.丁醛脱氢酶突变体，其特征在于，所述丁醛脱氢酶突变体的氨基酸序列如SEQ IDNO:2所示。