[发明专利]利用甲酸合成聚3-羟基丁酸酯重组希瓦氏菌株及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了利用甲酸合成聚3‑羟基丁酸酯重组希瓦氏菌株及其构建方法与应用，包括如下步骤：将含有Saccharomyces cerevisiae S288C来源的基因FTL，通过FTLpHG12‑pBAD质粒引入野生型Shewanella halifaxensis得到利用甲酸的重组菌株Sh01。在Sh01通过质粒phaABC‑FtL‑pHG12‑pBAD引入含来自Ralstonia eutropha H16的聚3‑羟基丁酸酯合成基因phaA、phaB1、phaC1，构建利用甲酸合成聚3‑羟基丁酸酯(PHB)的希瓦氏菌株Sh02。这种微生物利用甲酸和海水发酵合成聚3‑羟基丁酸酯的方法的操作简便，同时能得到产量高的聚3‑羟基丁酸酯。

技术领域

本发明涉及生物合成技术领域，更具体的说是涉及一种利用甲酸合成聚3-羟基丁酸酯的重组希瓦氏菌株(Shewanella halifaxensis)及构建方法。

背景技术

聚3-羟基丁酸酯(PHB)是一种微生物在营养条件受限制的条件下合成的生物塑料，具有生物可降解性和兼容性，因此在代替石油化学衍生的塑料方面具有巨大的发展潜力，在医疗领域、包装行业、纳米技术和农业等领域有广泛的的应用前景。

目前，PHB的商业化应用主要受限于其较高的生产成本。其主要原因是需要用价格较高的糖类等物质作为底物生产PHB，以及为防止染菌需要蒸汽灭菌和保持无菌需要的电力成本。而甲酸是一种廉价易得的化学品，可以通过光催化或者电化学催化二氧化碳得到甲酸，因此以甲酸为底物产PHB是一种降低成本可行的方案。同时Shewanellahalifaxensis属于一种海洋菌株，革兰氏阴性菌，兼性厌氧型微生物。利用海洋菌进行发酵可以减少染菌情况，降低发酵成本，同时可以利用海洋资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用甲酸合成聚3-羟基丁酸酯的海洋菌希瓦氏菌株Shewanella halifaxensis。

本发明的第二个目的是提供一种利用甲酸合成聚3-羟基丁酸酯希瓦氏菌株Shewanellahalifaxensis的构建方法。

本发明的第三个目的是重组Shewanella halifaxensis菌株利用甲酸生产聚3-羟基丁酸酯的用途。

本发明的技术方案概述如下：

合成聚3-羟基丁酸酯希瓦氏菌株Shewanella halifaxensis构建方法，包括如下步骤：

(1)将含有Saccharomyces cerevisiae S288C来源的基因formate-tetrahydrofolate ligase(FTL)通过FTL-pHG12-pBAD质粒引入Shewanella halifaxensis得到可利用甲酸的重组菌株Sh01；

(2)向重组菌株Sh01中通过质粒phaABC-FtL-pHG12-pBAD引入含有Ralstoniaeutropha H16来源的聚3-羟基丁酸酯合成基因phaA、phaB1、phaC1，构建能利用甲酸合成聚3-羟基丁酸酯Shewanella halifaxensis重组菌株Sh02；

所述FTL基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；

phaA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；

phaB1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示；

phaC1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

上述方法构建得到的合成聚3-羟基丁酸酯Shewanella halifaxensis重组菌株Sh02。