[发明专利]基因工程菌及其应用和以葡萄糖为原料生产阿洛酮糖的方法

权利要求书

1.一株基因工程菌，其特征在于，所述基因工程菌能够共表达葡萄糖异构酶和D-阿洛酮糖-3-差向异构酶。

2.根据权利要求1所述的基因工程菌，其中，所述葡萄糖异构酶来源于链霉菌(Streptomyces)、热杆菌(Fervidobacteriumsp.)和酸性嗜热菌(Acidothermuscellulolyticus)中的至少一种；

优选地，所述葡萄糖异构酶来源于热杆菌，更优选来源于冈瓦红热杆菌(Fervidobacteriumgondwanense)；和/或

所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶来源于嗜热嗜酸菌(Mesoaciditogalauensis)、瘤胃球菌(Ruminococcussp.)、解纤维梭菌(Clostridium cellulolyticum)、疾卡氏菌(Catonellamorbi)和布劳特氏菌(Blautiaschinkii)中的至少一种；

优选地，所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶来源于瘤胃球菌，更优选来源于Ruminococcussp.CAG55。

3.根据权利要求1所述的基因工程菌，其中，所述葡萄糖异构酶为(a)-(e)中任意一项所述的酶：

(a)具有SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的酶；

(b)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸残基且仍具有葡萄糖异构酶活性的氨基酸序列所示的酶；

(c)与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有80％以上同源性，且具有葡萄糖异构酶活性的氨基酸序列所示的酶；

(d)在(a)、(b)或(c)所述氨基酸序列的氨基末端和/或羧基末端连接有标签的氨基酸序列所示的酶；

(e)在(a)、(b)或(c)所述氨基酸序列的氨基末端连接有信号序列的氨基酸序列所示的酶；

优选地，所述葡萄糖异构酶活性为具有SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的酶；

优选地，编码所述葡萄糖异构酶的基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个核苷酸残基且仍能够表达具有葡萄糖异构酶活性的酶的核苷酸序列；

更优选地，编码所述葡萄糖异构酶的基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

4.根据权利要求1所述的基因工程菌，其中，所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶为(1)-(5)中任意一项所述的酶：

(1)具有SEQ ID NO.4所示氨基酸序列的酶；

(2)SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸残基且仍具有D-阿洛酮糖-3-差向异构酶的氨基酸序列所示的酶；

(3)与SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列具有80％以上同源性，且具有D-阿洛酮糖-3-差向异构酶活性的氨基酸序列所示的酶；

(4)在(1)、(2)或(3)所述氨基酸序列的氨基末端和/或羧基末端连接有标签的氨基酸序列所示的酶；

(5)在(1)、(2)或(3)所述氨基酸序列的氨基末端连接有信号序列的氨基酸序列所示的酶；

优选地，所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶为具有SEQ ID NO.4所示氨基酸序列的酶；

优选地，编码所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶的基因具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列或SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个核苷酸残基且仍能够表达具有D-阿洛酮糖-3-差向异构酶活性的酶的核苷酸序列；

更优选地，编码所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶的基因具有SEQ ID NO.3 所示的核苷酸序列。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的基因工程菌，其中，所述葡萄糖异构酶以葡萄糖异构酶活性聚集体的形式存在，所述葡萄糖异构酶活性聚集体包含葡萄糖异构酶和自聚集短肽；和/或

所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶以D-阿洛酮糖-3-差向异构酶活性聚集体的形式存在，所述D-阿洛酮糖-3-差向异构酶活性聚集体包含D-阿洛酮糖-3-差向异构酶和自聚集短肽。