[发明专利]脂肪胺的微生物生产

说明书

本发明公开涉及用于脂肪胺及其衍生物的生产的重组微生物有机体。本发明进一步考虑了培养的重组宿主细胞以及通过使用这些宿主细胞生产脂肪胺的方法。

本申请是2014年12月5日提交的同名发明专利申请201480065828.3的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月5日提交的美国临时申请号61/912,184的权益，该申请的内容全部以引用方式并入本文。

技术领域

本发明公开涉及用于脂肪胺及其衍生物生产的重组微生物有机体。另外包括表达生物合成的蛋白质的重组宿主细胞，其中所述的生物合成的蛋白质在体内将脂肪醛转化成脂肪胺。本发明公开还涵盖了通过使用表达这些生物合成的蛋白质的宿主细胞来生产脂肪胺的方法。

背景技术

脂肪胺是脂肪酸、烯烃或醇的氮衍生物。它们由天然脂肪或油形成，或者由合成的或石油化工原材料形成。今天，这些化合物主要通过甘油三酯(例如动物脂或植物油(例如椰子油、芥花油和菜籽油))的化学改性来生产。

市售可得的脂肪胺是由碳链或特定链长(范围为C₈至C₂₂)的混合物形成的。通常，根据氨分子的氢原子被脂肪烷基或甲基基团替代的数量，脂肪胺分为伯胺、仲胺和叔胺。已知脂肪胺是通过物理键合或化学键合而强烈地粘附在表面上的阳离子表面活性化合物。许多市售的产品是使用脂肪胺作为反应中间体而制备的。例如脂肪胺用作表面活性剂和个人护理产品(例如洗发剂和调理剂)的成分。脂肪胺的最大的市场是织物柔软剂和洗涤剂。脂肪胺还用作发泡剂和润湿剂，抗静电剂(在纺织和塑料工业中)，润滑剂，涂料增稠剂，油田化学品，沥青乳化剂，石油添加剂，腐蚀抑制剂，汽油和燃油添加剂，浮选剂，颜料润湿剂，环氧树脂固化剂，杀虫剂等(参见Visek K.(2003)Fatty Amines；Kirk-Othmer Encyclopediaof Chemical Technology)。

通过微生物发酵生产脂肪胺提供了许多益处，例如提供了更一致的组成，以较低的成本制造，和降低对环境的影响。此外，开启了除了目前使用的天然脂肪和油、以及合成的或石油化工原材料以外的多样的新原料。目前，没有用于脂肪胺的微生物生产的有效的方法。本发明公开解决了这种需要。

发明概述

本发明公开的一个方面提供了用于脂肪胺生产的重组微生物有机体，包含用于将脂肪醛转化成脂肪胺的改造的代谢途径。在此，所述的重组微生物有机体具有用于将脂肪醛转化成脂肪胺的改造的代谢途径，包括具有氨基转移酶或胺脱氢酶活性的外源生物合成酶。在一个实施方案中，外源的生物合成酶是腐胺氨基转移酶，例如YgjG。在另一个实施方案中，外源的生物合成酶是GABA氨基转移酶，例如PuuE。YgjG是由在重组微生物有机体或重组微生物细胞中表达的编码ygjG基因的核酸序列编码。相似地，PuuE是由在重组微生物有机体或重组微生物细胞中表达的编码puuE基因的核酸序列编码。在另一个实施方案中，外源的生物合成酶是胺脱氢酶，例如得自脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)的甲基胺脱氢酶。重组微生物有机体或重组微生物细胞在体内或在细胞内生产脂肪胺。脂肪胺重组微生物有机体或重组微生物细胞释放至培养基中。在一个实施方案中，重组微生物有机体或微生物细胞为重组细菌细胞。