KR20240086762A - Microorganisms that simultaneously produce 1,3-propanediol and 3-hydroxypropionic acid from glycerol, and their uses - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD 유전자가 도입된 미생물 및/또는 이의 용도에 관한 것으로, 1,3-PDO 및 3-HP를 동시에 생산할 수 있다.The present specification relates to microorganisms into which dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD genes have been introduced and/or their uses, and can simultaneously produce 1,3-PDO and 3-HP.

Description

글리세롤로부터 1,3-propanediol과 3-hydroxypropionic acid를 동시 생산하는 미생물 및 이의 용도{Microorganisms that simultaneously produce 1,3-propanediol and 3-hydroxypropionic acid from glycerol, and their uses}Microorganisms that simultaneously produce 1,3-propanediol and 3-hydroxypropionic acid from glycerol and their uses {Microorganisms that simultaneously produce 1,3-propanediol and 3-hydroxypropionic acid from glycerol, and their uses}

본 명세서는 dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD 유전자가 도입된 미생물 및/또는 이의 용도에 관한 것이다.The present specification relates to microorganisms into which dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD genes have been introduced and/or uses thereof.

지방족 diol인 1,3-propanediol (1,3-PDO)은 trimethylene glycol 혹은 1,3-dihydroxypropane 등으로도 불리는 비교적 간단한 구조의 유기 화학물질이며 고분자, 화장품, 윤활제를 비롯한 다양한 용도로 사용되고 있다. 1,3-PDO와 terephthalic acid의 중합반응에 의해 생성되어 상용화 되고 있는 polytrimethylene terephthalate (PTT)는 신축성, 광학 안정성 등의 측면에서 polyester 및 nylon에 비해 우수한 특성으로 인해 크게 각광을 받고 있다.1,3-propanediol (1,3-PDO), an aliphatic diol, is an organic chemical substance with a relatively simple structure, also called trimethylene glycol or 1,3-dihydroxypropane, and is used for various purposes including polymers, cosmetics, and lubricants. Polytrimethylene terephthalate (PTT), which is commercially produced by the polymerization reaction of 1,3-PDO and terephthalic acid, is receiving great attention due to its superior properties compared to polyester and nylon in terms of elasticity and optical stability.

3-Hydroxypropionic Acid (3-HP)는 Acrylic Acid, Methyl Acrylate, Acrylamide 등의 다양한 케미컬로 전환 가능한 플랫폼 화합물로써, 2004년 미국 Department of Energy로부터 Top12 Value-added Bio-chemical로 선정된 이후 학계와 산업에서 활발히 연구되고 있다.3-Hydroxypropionic Acid (3-HP) is a platform compound that can be converted into various chemicals such as Acrylic Acid, Methyl Acrylate, and Acrylamide. It has been used in academia and industry since it was selected as a Top 12 Value-added Bio-chemical by the U.S. Department of Energy in 2004. It is being actively researched.

고부가가치 monomer인 1,3-PDO와 3-HP를 동시에 생합성하기 위해 다양한 미생물들이 개발되고 있다. 그러나 기존 균주들은 titer가 낮거나 두 종류의 미생물을 혼합 배양하는 방법 등이 사용되어 실제 공정에 적용하는데 한계가 있다.A variety of microorganisms are being developed to simultaneously biosynthesize 1,3-PDO and 3-HP, which are high value-added monomers. However, existing strains have low titers or a method of mixing two types of microorganisms is used, which limits their applicability to actual processes.

상기와 같은 배경 하에서, 본 발명자들은 1,3-PDO와 3-HP를 동시에 생합성하기 위해 미생물에 대한 연구를 거듭하였고, 그 결과, dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD 유전자가 도입된 미생물이 글리세롤로부터 1,3-PDO와 3-HP를 동시에 생산하는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.Under the above background, the present inventors conducted repeated studies on microorganisms to simultaneously biosynthesize 1,3-PDO and 3-HP, and as a result, microorganisms into which dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD genes were introduced were able to produce 1,3-PDO and 3-HP from glycerol. , The present invention was completed by confirming the simultaneous production of 3-PDO and 3-HP.

본 명세서의 일 예는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자가 도입된, 미생물을 제공한다.An example of the present specification provides a microorganism into which one or more (two or more or three or more) genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH and yqhD have been introduced.

다른 예는 상기 미생물을 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산용 조성물을 제공한다.Another example provides a composition for producing 1,3-PDO and/or 3-HP, comprising the above microorganisms.

다른 예는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자를 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산용 재조합 벡터를 제공한다.Another example provides a recombinant vector for producing 1,3-PDO and/or 3-HP, containing one or more (two or more or three or more) genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH and yqhD. do.

다른 예는 상기 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법을 제공한다.Another example provides a method for producing 1,3-PDO and/or 3-HP, comprising culturing the microorganism.

다른 예는 1,3-PDO 및 3-HP의 생산활성을 가지는 미생물을 발효하여 얻어지고, 1,3-PDO 및 3-HP를 포함하는, 발효액 조성물을 제공한다.Another example provides a fermentation broth composition obtained by fermenting a microorganism with production activity of 1,3-PDO and 3-HP and containing 1,3-PDO and 3-HP.

본 명세서의 일 예는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자가 도입된, 미생물을 제공한다.An example of the present specification provides a microorganism into which one or more (two or more or three or more) genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH and yqhD have been introduced.

상기 미생물은 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD 유전자가 모두 도입될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism may have all of the dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD genes introduced into it, but is not limited thereto.

상기 미생물은 상기 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및/또는 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 생산할 수 있고, 1,3-PDO 및 3-HP를 동시 생산할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism can produce the 1,3-propanediol (1,3-PDO) and/or 3-hydroxypropionic acid (3-HP), and can simultaneously produce 1,3-PDO and 3-HP, but is limited thereto. It doesn't work.

상기 미생물은 상기 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및/또는 3-hydroxypropionic acid (3-HP) 생산활성을 가질 수 있고, 상기 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP) 동시 생산활성을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism may have the activity of producing 1,3-propanediol (1,3-PDO) and/or 3-hydroxypropionic acid (3-HP), and may produce 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-HP. -hydroxypropionic acid (3-HP) may have simultaneous production activity, but is not limited thereto.

본 명세서에서 제공하는 미생물은 글리세롤로부터 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 생산할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganisms provided herein can produce 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-hydroxypropionic acid (3-HP) from glycerol, but are not limited thereto.

다른 예는 본 명세서에서 제공하는 미생물을 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산용 조성물을 제공한다.Another example provides a composition for producing 1,3-PDO and/or 3-HP, comprising the microorganisms provided herein.

다른 예는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자를 포함하는, 재조합 벡터를 제공한다.Another example provides a recombinant vector containing one or more (two or more or three or more) genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH and yqhD.

상기 재조합 벡터는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD 유전자를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The recombinant vector may include, but is not limited to, dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD genes.

다른 예는 본 명세서에서 제공하는 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법을 제공한다.Another example provides a method for producing 1,3-PDO and/or 3-HP, including culturing the microorganism provided herein.

이하, 본 출원을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, this application will be described in more detail.

본 명세서에서 "미생물"은 매우 작아 육안으로는 볼 수 없는 아주 작은 생물을 의미한다. 본 명세서에서 미생물은 유기 화합물을 합성하는 능력을 가질 수 있으며, 예컨대, 1,3-프로판디올 (1,3-propanediol; 1,3-PDO) 및/또는 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 합성하는 능력 (또는, 1,3-PDO 생산능 및/또는 3-HP 생산능)을 가질 수 있다. 일 예에 따른 미생물은 그 자체가 유기 화합물 생산에 관여하는 유전자를 포함하여 유기 화합물을 생산하거나, 유기 화합물 생산능을 가지도록 또는 유기 화합물 생산능이 강화되도록 유전적으로 조작된 균주일 수 있다. 상기 유기 화합물의 생산은 균주 내에서 생산되는 것, 세포 내에서 생산되어 세포 외부로 분비되는 것, 또는 그 조합을 포함한다.In this specification, “microorganism” refers to a very small organism that cannot be seen with the naked eye. Microorganisms herein may have the ability to synthesize organic compounds, such as 1,3-propanediol (1,3-PDO) and/or 3-hydroxypropionic acid (3-HP). It may have the ability to synthesize (or, the ability to produce 1,3-PDO and/or the ability to produce 3-HP). The microorganism according to one example may be a strain that is genetically engineered to produce organic compounds by including genes involved in the production of organic compounds, or to have the ability to produce organic compounds, or to have an enhanced ability to produce organic compounds. Production of the organic compound includes production within the strain, production within the cell and secretion outside the cell, or a combination thereof.

본 명세서의 미생물은 yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA 및 ptsG로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자의 활성이 약화 또는 불활성화된 특징을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism of the present specification may further include, but is not limited to, the characteristic of weakened or inactivated activity of one or more genes selected from the group consisting of yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and ptsG.

본 명세서의 미생물은 에스케리키아 (Escherichia) 속 미생물 (예컨대, E. coli, E. albertii, E. fergusonii, E. hermannii, 및 E. marmotae), 클렙시엘라 (Klebsiella) 속 미생물 (예컨대, K. pneumoniae, K. aerogenes, K. granulomatis, K. grimontii, K. huaxiensis) 및/또는 락토바실러스 (Lactobacillus) 속 미생물 (예컨대, L. reuteri, L. acetotolerans, L. acidophilus, L. thermophilus) 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Microorganisms of the present disclosure include microorganisms of the genus Escherichia (e.g., E. coli, E. albertii, E. fergusonii, E. hermannii, and E. marmotae), microorganisms of the genus Klebsiella (e.g., K pneumoniae, K. aerogenes, K. granulomatis, K. grimontii, K. huaxiensis) and/or Lactobacillus genus (e.g., L. reuteri, L. acetotolerans, L. acidophilus, L. thermophilus). However, it is not limited to this.

본 명세서에서 제공하는 미생물은 1,3-프로판디올 (1,3-PDO) 생산능 및/또는 3-HP 생산능을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganisms provided herein may have 1,3-propanediol (1,3-PDO) production ability and/or 3-HP production ability, but are not limited thereto.

본 명세서에서 "1,3-프로판디올 (1,3-PDO) 생산능을 갖는다"는 것은 자연적으로 1,3-PDO 생산능을 갖는 세포 및/또는 미생물 또는 1,3-PDO 생산능이 없는 모균주에 1,3-PDO 생산능이 부여된 미생물을 의미할 수 있다. 일 예에 따른 변이가 도입됨으로써 상기 미생물이 1,3-PDO 생산능을 갖는 경우 및/또는 1,3-PDO 생산능을 갖지 않는 미생물에 일 예에 따른 변이가 도입됨으로써 상기 미생물이 1,3-PDO 생산능을 갖게 되는 경우를 의미하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 1,3-PDO 생산능을 갖는 에스케리키아 속 미생물이란 천연형 미생물 자체 또는 1,3-PDO 생산 기작과 관련된 외부 유전자가 삽입되거나 내재적 유전자의 활성을 강화시키거나 불활성시켜 향상된 1,3-PDO 생산능을 가지게 된 에스케리키아 속 미생물을 의미할 수 있다.As used herein, “having the ability to produce 1,3-propanediol (1,3-PDO)” means cells and/or microorganisms that naturally have the ability to produce 1,3-PDO, or parent cells that do not have the ability to produce 1,3-PDO. It may refer to a microorganism endowed with the ability to produce 1,3-PDO. When the microorganism has the ability to produce 1,3-PDO by introducing a mutation according to an example, and/or when the mutation according to an example is introduced into a microorganism without the ability to produce 1,3-PDO, the microorganism produces 1,3 -Can be used to mean a case where PDO production capacity is obtained. For example, microorganisms of the Escherichia genus that have the ability to produce 1,3-PDO are either the natural microorganism itself or an improved 1 by inserting an external gene related to the 1,3-PDO production mechanism or by enhancing or inactivating the activity of an intrinsic gene. , It may refer to microorganisms of the genus Escherichia that have the ability to produce 3-PDO.

본 명세서에서 "3-HP 생산능을 갖는다"는 것은 자연적으로 3-HP 생산능을 갖는 세포 및/또는 미생물 또는 3-HP 생산능이 없는 모균주에 3-HP 생산능이 부여된 미생물을 의미할 수 있다. 일 예에 따른 변이가 도입됨으로써 상기 미생물이 3-HP 생산능을 갖는 경우 및/또는 3-HP 생산능을 갖지 않는 미생물에 일 예에 따른 변이가 도입됨으로써 상기 미생물이 3-HP 생산능을 갖게 되는 경우를 의미하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 3-HP 생산능을 갖는 에스케리키아 속 미생물이란 천연형 미생물 자체 또는 3-HP 생산 기작과 관련된 외부 유전자가 삽입되거나 내재적 유전자의 활성을 강화시키거나 불활성시켜 향상된 3-HP 생산능을 가지게 된 에스케리키아 속 미생물을 의미할 수 있다.As used herein, “having the ability to produce 3-HP” may mean cells and/or microorganisms that naturally have the ability to produce 3-HP, or microorganisms that are endowed with the ability to produce 3-HP in a parent strain without the ability to produce 3-HP. there is. When the microorganism has the ability to produce 3-HP by introducing a mutation according to an example, and/or when a mutation according to an example is introduced into a microorganism that does not have the ability to produce 3-HP, the microorganism has the ability to produce 3-HP It can be used to mean a case where something happens. For example, Escherichia genus microorganisms with 3-HP production ability are those that have improved 3-HP production ability by inserting the natural microorganism itself or an external gene related to the 3-HP production mechanism, or by enhancing or inactivating the activity of an intrinsic gene. It may refer to microorganisms of the genus Escherichia that have .

일 예에서, 상기 미생물은 1,3-PDO 생산능 및/또는 3-HP 생산능을 가지고 있거나 1,3-PDO 생산능 및/또는 3-HP 생산능을 가지도록 유전적으로 조작된 균주일 수 있다. 상기 1,3-PDO의 생산 및/또는 3-HP의 생산은 균주 내에서 생산되는 것, 세포 내에서 생산되어 세포 외부로 분비되는 것, 또는 그 조합을 포함한다.In one example, the microorganism may have the ability to produce 1,3-PDO and/or 3-HP, or may be a strain genetically engineered to have the ability to produce 1,3-PDO and/or 3-HP. there is. The production of 1,3-PDO and/or 3-HP includes production within the strain, production within the cell and secretion outside the cell, or a combination thereof.

상기 미생물 (또는 재조합 세포)는 추가적으로 1,3-PDO 생산 및/또는 3-HP 생산이 증가되도록 하는 변이를 포함할 수 있고, 상기 변이의 위치 및/또는 변이 대상이 되는 유전자 및/또는 단백질의 종류는 1,3-PDO 생산 및/또는 3-HP 생산이 증가되도록 하는 것이면 제한 없이 포함될 수 있다. 상기 미생물은 형질전환이 가능한 세포라면 제한 없이 사용 가능할 수 있다.The microorganism (or recombinant cell) may additionally include a mutation that increases 1,3-PDO production and/or 3-HP production, and the location of the mutation and/or the gene and/or protein subject to the mutation. Types may be included without limitation as long as they increase 1,3-PDO production and/or 3-HP production. The microorganism can be used without limitation as long as it is a cell capable of transformation.

본 출원에서, 일 예에 따른 변이가 도입되기 전의 미생물을 일 예에 따른 변이가 도입되어 1,3-PDO 생산능 및/또는 3-HP 생산능이 증가되거나 1,3-PDO 생산능 및/또는 3-HP 생산능이 부여된 미생물과 구별하기 위하여, 일 예에 따른 변이가 도입되기 전의 미생물을 숙주 미생물 (또는 모균주)로 표현할 수 있다.In the present application, a mutation according to an example is introduced into a microorganism before a mutation according to an example is introduced, and the 1,3-PDO production ability and/or 3-HP production ability is increased or the 1,3-PDO production ability and/or In order to distinguish from microorganisms endowed with the ability to produce 3-HP, the microorganism before the mutation according to one example is introduced may be expressed as a host microorganism (or parent strain).

본 명세서에서 "글리세롤 디하이드라타제 (glycerol dehydratase)" 또는 "디올 디하이드라타제 (diol dehydratase)"는 글리세롤에서 3-히드록시프로피온알데히드 (3-HPA)로의 전환을 촉매화하는 효소 활성을 갖는 폴리펩티드를 의미할 수 있다. 글리세롤 디하이드라타제 또는 디올 디하이드라타제는 코엔자임 B12 의존성이거나 비의존성일수 있다. 상기 효소는, 크렙시엘라 뉴모니아 (Klebsiella pneumoniae), 시트로박터 프레운디 (Citrobacter freundii), 클로스트리디움 파스튜리아늄 (Clostridium pasteurianum), 살모넬라 타이티무리움 (Salmonella typhimurium), 클렙시엘라 옥시토카 (Klebsiella oxytoca), 및/또는 클로스트리디움 부티리쿰 (Clostridium butyricum) 등의 유래일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 효소는, 그 유래에 관계없이, 글리세롤에서 3-히드록시프로피온알데히드 (3-HPA)로의 전환을 촉매하는 효소 활성을 가지는 효소라면 본원의 범주에 포함될 수 있고, 예를 들면, 이를 암호화하는 유전자는 dhaB 일 수 있다.As used herein, “glycerol dehydratase” or “diol dehydratase” refers to an enzyme having an enzyme activity that catalyzes the conversion of glycerol to 3-hydroxypropionaldehyde (3-HPA). It may refer to a polypeptide. Glycerol dehydratase or diol dehydratase may be coenzyme B12 dependent or independent. The enzyme is Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Clostridium pasteurianum, Salmonella typhimurium, Klebsiella oxy It may be derived from Klebsiella oxytoca, and/or Clostridium butyricum, but is not limited thereto. Regardless of its origin, the enzyme may be included in the scope of the present application as long as it has an enzymatic activity that catalyzes the conversion of glycerol to 3-hydroxypropionaldehyde (3-HPA), for example, the gene encoding it may be dhaB.

본 명세서에서 "글리세롤 디하이드라타제 리액티바제 (glycerol dehydratase reactivase)"는 글리세롤 디하이드라타제가 작용하는 동안 비가역적으로 불활성화되는 것을 다시 활성화하여 촉매 활성을 유지시키는 작용을 하는 효소를 의미할 수 있다. 글리세롤 디하이드라타제 리액티바제로는 일반적으로 알려진 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 예를 들어, 클랩시엘라 속 (Klebsiella sp.) (예컨대, 크렙시엘라 뉴모니아), 시트로박터 속 (Citrobacter sp.), 락토바실러스 속 (Lactobacillus sp.), 살모넬라 속 (Salmonella sp.) 균주 등에서 유래할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 글리세롤 디하이드라타제 리액티바제는 DhaFG, GdrAB, DdrAB 등일 수 있으며, 예를 들면, 이를 암호화하는 유전자는 dhaFG, gdrAB, 및/또는 ddrAB 일 수 있다.As used herein, “glycerol dehydratase reactivase” refers to an enzyme that maintains catalytic activity by reactivating irreversibly inactivated glycerol dehydratase during its action. You can. Any commonly known glycerol dehydratase reactibase can be used, for example, Klebsiella sp. (e.g. Klebsiella pneumoniae), Citrobacter sp. .), Lactobacillus sp., Salmonella sp., etc., but is not limited thereto. The glycerol dehydratase reactibase may be DhaFG, GdrAB, DdrAB, etc., for example, the gene encoding it may be dhaFG, gdrAB, and/or ddrAB.

본 명세서에서 "yqhD"는 alcohol dehydrogenase를 암호화하는 유전자로서 글리세롤이 글리세롤 탈수효소에 의해 3-하이드록시프로판알과 물로 분해하였을 때 3-하이드록시프로판알을 1,3-PDO로 전환하는 효소를 암호화한다.In this specification, "yqhD" is a gene encoding alcohol dehydrogenase and encodes an enzyme that converts 3-hydroxypropanal into 1,3-PDO when glycerol is decomposed into 3-hydroxypropanal and water by glycerol dehydratase. do.

본 명세서에서 "알데하이드 탈수소효소 (aldehyde dehydrogenase)"는 알데하이드의 산화를 촉매하는 효소이다. 상기 효소는 알데하이드 (R-C(=O)-H) 를 카르복실산 (R-C(=O)-O-H)으로 변환시킬 수 있다. 상기 효소는 aldH 유전자에 의해 암호화되는 것일 수 있고, 상기 유전자는 대장균 (Escherichia coli) 또는 E. coli K12 MG1655 18-3 세포주에서 유래한 aldH (GenBank Accession no. U00096.3; EaldH) 유전자, 클렙시엘라 뉴모니아 (K. pneumonia)에서 유래한 puuC 유전자, 및/또는 아조스피릴룸 브라실렌스 (Azospirillum brasilense) 유래의 KGSADH 유전자일 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 상기 알데하이드 탈수소효소 단백질 및 이를 암호화하는 유전자는 3-HPA로부터 3-HP를 생산하기 위한 활성을 유지하는 범위 내에서 유전자 및/또는 아미노산 서열의 변이를 포함할 수 있다.As used herein, “aldehyde dehydrogenase” is an enzyme that catalyzes the oxidation of aldehyde. The enzyme can convert aldehyde (R-C(=O)-H) to carboxylic acid (R-C(=O)-O-H). The enzyme may be encoded by the aldH gene, and the gene may be the aldH (GenBank Accession no. U00096.3; EaldH) gene derived from Escherichia coli or E. coli K12 MG1655 18-3 cell line, Klebsi It may be, but is not limited to, the puuC gene derived from K. pneumoniae, and/or the KGSADH gene derived from Azospirillum brasilense. The aldehyde dehydrogenase protein and the gene encoding it may include mutations in the gene and/or amino acid sequence within the range of maintaining the activity for producing 3-HP from 3-HPA.

본 명세서에서 "활성 강화" 또는 "활성이 강화된" 것이란, 단백질 자체의 활성이 새로 도입되거나 증대되어 본래 기능 이상의 효과를 도출하는 것을 포함할 뿐만 아니라, 유전자 발현의 증가, 내재적 유전자 활성의 증가, 내부 또는 외부 요인으로부터 내재적 유전자 증폭, 상기 유전자 발현의 억제 조절 인자의 결실, 유전자 카피수 증가, 외부로부터의 유전자 도입, 발현 조절 서열의 변형, 및/또는 프로모터 교체 또는 변형 및 유전자내 돌연변이에 의한 효소 활성의 증가 등과 같은 조작이 이루어지기 전의 미생물이 가지는 활성에 비하여 조작이 이루어진 이후의 미생물이 가지고 있는 활성이 증가된 상태를 의미할 수 있다.As used herein, “activity enhancement” or “activity enhancement” not only includes the introduction or enhancement of the activity of the protein itself, resulting in effects beyond the original function, but also includes increased gene expression, increased intrinsic gene activity, Endogenous gene amplification from internal or external factors, deletion of repressive regulators of said gene expression, increase in gene copy number, introduction of genes from outside, modification of expression control sequences, and/or replacement or modification of promoters and enzymes by intragenic mutations. It may mean a state in which the activity of a microorganism after manipulation is increased compared to the activity of the microorganism before manipulation, such as an increase in activity, is performed.

본 명세서에서 단백질 및/또는 효소 (예컨대, dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD)의 활성이 강화되는 것은 당해 분야에 잘 알려진 다양한 방법의 적용으로 달성될 수 있다. 상기 단백질 및/또는 효소의 활성을 강화 또는 증가시키는 방법은 당해 분야에서 잘 알려진 다양한 방법의 적용이 가능하다. 예를 들면, 이로 제한되는 것은 아니지만, 해당 효소 (또는 단백질)들을 암호화하는 염기서열을 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 추가로 염색체에 삽입하는 방법, 상기 폴리뉴클레오타이드를 벡터 시스템에 도입하는 방법 등에 의하여 효소 (또는 단백질)들을 암호화하는 염기서열의 카피수를 증가시키는 방법, 폴리뉴클레오타이드를 발현시킬 수 있는 프로모터를 강한 프로모터로 교체하는 방법, 프로모터에 변이를 도입하는 방법이 포함될 수 있으며 유전자 변이에 의해 활성이 강한 효소 (또는 단백질)로 변이시키는 방법 등이 있다. 상기 폴리뉴클레오타이드 (예컨대, dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD)를 숙주 세포 유전체 (염색체) 내에 삽입하는 방법은 공지된 방법을 당업자가 적절히 선택하여 수행될 수 있으며, 예를 들면, (a) RNA-가이드 엔도뉴클레아제 (예컨대, Cas9 단백질 등), 이의 암호화 유전자, 또는 상기 유전자를 포함하는 벡터; 및 (b) 가이드 RNA (예컨대, single guide RNA (sgRNA) 등), 이의 암호화 DNA, 또는 상기 DNA를 포함하는 벡터를 포함하는 혼합물 (예컨대, RNA-가이드 엔도뉴클레아제 단백질과 가이드 RNA의 혼합물 등), 복합체 (예컨대, 리보핵산 융합단백질 (RNP), 재조합 벡터 (예컨대, RNA-가이드 엔도뉴클레아제 암호화 유전자 및 가이드 RNA 암호화 DNA를 포함하는 함께 포함하는 벡터 등) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상)을 사용하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Enhancing the activity of proteins and/or enzymes (e.g., dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD) herein can be achieved by application of various methods well known in the art. To enhance or increase the activity of the protein and/or enzyme, various methods well known in the art can be applied. For example, but not limited to this, an enzyme (or This may include a method of increasing the copy number of the base sequence encoding the protein, a method of replacing the promoter capable of expressing the polynucleotide with a strong promoter, and a method of introducing a mutation into the promoter, and an enzyme with strong activity due to genetic mutation. There are ways to mutate it into (or protein). The method of inserting the polynucleotide (e.g., dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD) into the host cell genome (chromosome) can be performed by appropriately selecting a known method by a person skilled in the art, for example, (a) RNA -Guide endonuclease (e.g., Cas9 protein, etc.), the gene encoding it, or a vector containing the gene; and (b) a guide RNA (e.g., single guide RNA (sgRNA), etc.), its coding DNA, or a mixture containing a vector containing the DNA (e.g., a mixture of an RNA-guide endonuclease protein and a guide RNA, etc. ), complexes (e.g., ribonucleic acid fusion protein (RNP), recombinant vectors (e.g., vectors containing together an RNA-guide endonuclease encoding gene and guide RNA encoding DNA, etc.), etc. ), but is not limited to this.

본 명세서에서 "활성이 약화"되었다는 것은 세포 내에서 단백질 및/또는 효소 (예컨대, yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA 및/또는 ptsG)의 활성 정도가 야생형 균주 또는 변형 전의 균주 등 숙주세포 (또는 모균주)에 비하여 감소된 경우를 의미할 수 있다. 상기 약화는 효소 (또는 단백질)를 암호화하는 유전자의 변이 등으로 효소 (또는 단백질) 자체의 활성이 본래 미생물이 가지고 있는 효소의 활성에 비해 감소한 경우와, 이를 암호화하는 유전자의 전사 (transcription) 저해 및/또는 번역 (translation) 저해 등으로 상기 효소 (또는 단백질)의 발현 수준이 저하되어 세포 내에서 전체적인 효소 (또는 단백질) 활성 정도가 야생형 균주 또는 변형 전의 균주에 비하여 낮은 경우, 이들의 조합 역시 포함하는 개념이다. 또한, As used herein, “weakened activity” means that the level of activity of proteins and/or enzymes (e.g., yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and/or ptsG) in the host cell, such as a wild-type strain or a strain before modification, is It may mean a decrease compared to (or the parent strain). The weakening occurs when the activity of the enzyme (or protein) itself is reduced compared to the activity of the enzyme originally possessed by the microorganism due to mutation of the gene encoding the enzyme (or protein), inhibition of transcription of the gene encoding the enzyme, and / Or when the expression level of the enzyme (or protein) is lowered due to inhibition of translation, etc., and the overall enzyme (or protein) activity within the cell is lower than that of the wild-type strain or the strain before modification, a combination thereof is also included. It's a concept. also,

본 명세서에서 "불활성화"란, 단백질 및/또는 효소를 암호화하는 유전자 (예컨대, yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA 및/또는 ptsG)의 발현이 야생형 균주 또는 변형 전의 균주 등 숙주세포 (또는 모균주)에 비하여 전혀 발현되지 않거나, 발현이 되더라도 그 활성이 없는 상태를 의미할 수 있다.As used herein, “inactivation” refers to the expression of genes encoding proteins and/or enzymes (e.g., yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and/or ptsG) in a host cell (such as a wild-type strain or a strain before modification). It may mean that it is not expressed at all compared to the parent strain, or that even if it is expressed, it is inactive.

본 명세서에서 단백질 및/또는 효소 (예컨대, yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA 및/또는 ptsG)의 활성 약화 또는 불활성화는, 당해 분야에 잘 알려진 다양한 방법의 적용으로 달성될 수 있다. 예를 들면, 상기 효소 (또는 단백질)의 활성이 완전히 제거된 경우를 포함하여 상기 효소 (또는 단백질)의 활성이 감소되도록 돌연변이된 유전자로 염색체상의 상기 효소를 암호화하는 유전자를 대체하는 방법; 상기 효소 (또는 단백질)를 암호화하는 염색체상의 유전자의 발현 조절 서열 (예컨대, 프로모터)에 변이를 도입하는 방법; 상기 효소 (또는 단백질)를 암호화하는 유전자의 발현 조절 서열을 활성이 약하거나, 활성이 없는 서열로 교체하는 방법; 상기 효소 (또는 단백질)를 암호화하는 염색체상의 유전자의 전체 또는 일부를 결실시키는 방법; 상기 염색체상의 유전자의 전사체에 상보적으로 결합하여 상기 mRNA로부터 효소 (또는 단백질)로의 번역을 저해하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 (예컨대, 안티센스 RNA)를 도입하는 방법; 상기 효소 (또는 단백질)를 암호화하는 유전자의 SD 서열 앞단에 SD 서열과 상보적인 서열을 인위적으로 부가하여 2차 구조물을 형성시켜 리보솜 (ribosome)의 부착이 불가능하게 만드는 방법; 및/또는 해당 서열의 ORF (open reading frame)의 3' 말단에 역전사되도록 프로모터를 부가하는 RTE (Reverse transcription engineering) 방법 등이 있으며, 이들의 조합으로도 달성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Attenuation or inactivation of the activity of proteins and/or enzymes (e.g., yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA and/or ptsG) herein can be achieved by application of various methods well known in the art. For example, a method of replacing the gene encoding the enzyme on the chromosome with a mutated gene such that the activity of the enzyme (or protein) is reduced, including when the activity of the enzyme (or protein) is completely eliminated; A method of introducing a mutation into the expression control sequence (eg, promoter) of a gene on a chromosome encoding the enzyme (or protein); A method of replacing the expression control sequence of the gene encoding the enzyme (or protein) with a weak or inactive sequence; A method of deleting all or part of a gene on a chromosome encoding the enzyme (or protein); A method of introducing an antisense oligonucleotide (eg, antisense RNA) that binds complementary to the transcript of a gene on the chromosome and inhibits translation from the mRNA to an enzyme (or protein); A method of artificially adding a sequence complementary to the SD sequence in front of the SD sequence of the gene encoding the enzyme (or protein) to form a secondary structure, making attachment of ribosomes impossible; and/or the RTE (Reverse transcription engineering) method of adding a promoter to reverse transcription to the 3' end of the ORF (open reading frame) of the corresponding sequence. This can also be achieved by a combination of these, but is not limited thereto.

본 명세서에서 유전자 발현의 감소는 유전자의 발현량이 변이 전의 숙주세포 (모균주) 및/또는 야생형의 발현량 보다 감소된 것을 의미할 수 있고, 발현이 완전히 저해되어 발현이 이루어지지 않은 경우를 포함할 수 있다. 미생물에서 유전자의 발현을 감소시키고자 하는 경우에는 유전자 번역의 개시 코돈을 치환시켜 그 발현을 감소시키거나, 기존에 존재하는 유전자의 발현량이 감소하도록 유전공학적으로 조작할 수 있다. 발현 조절을 위하여 서열을 변형하는 방법은 상기 발현 조절 서열의 핵산 서열에 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합으로 발현 조절 서열상의 변이를 유도하여 수행하거나, 프로모터를 더욱 약한 프로모터로 교체하는 등의 방법으로써 수행할 수 있다. 상기 발현 조절서열은 프로모터, 오퍼레이터 서열, 리보좀 결합부위를 암호화하는 서열, 및 전사와 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 발현을 감소시키는 유전자가 변이시키고자 하는 미생물 내에 존재하는 경우, 예를 들어, 상기 유전자의 발현을 작동시키는 고유의 프로모터 (native promoter)를 약한 프로모터 (weak promoter)로 치환하거나 혹은 변이를 도입함으로써 상기 유전자의 발현을 감소시킬 수 있다. 나아가, 기존 유전자의 전부 또는 일부를 결실시킴으로써 상기 유전자의 발현을 감소시킬 수 있다.In the present specification, a decrease in gene expression may mean that the expression level of the gene is reduced compared to the expression level of the host cell (parent strain) and/or the wild type before mutation, and may include cases where expression is completely inhibited and expression is not achieved. You can. When it is desired to reduce the expression of a gene in a microorganism, the expression can be reduced by substituting the start codon of gene translation, or the expression level of an existing gene can be genetically manipulated to reduce the expression level. The method of modifying the sequence for expression control is carried out by inducing mutations in the expression control sequence by deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution in the nucleic acid sequence of the expression control sequence, or a combination thereof, or by changing the promoter to a weaker promoter. This can be done by methods such as replacement. The expression control sequence includes, but is not limited to, a promoter, an operator sequence, a sequence encoding a ribosome binding site, and a sequence that regulates the termination of transcription and translation. If a gene that reduces expression exists in the microorganism to be mutated, for example, by replacing the native promoter that operates the expression of the gene with a weak promoter or introducing a mutation, It can reduce gene expression. Furthermore, the expression of the existing gene can be reduced by deleting all or part of the gene.

본 명세서에서 "벡터"는 숙주 세포로 염기의 클로닝 및/또는 전이를 위한 임의의 매개물을 말한다. 벡터는 다른 DNA 단편이 결합하여 결합된 단편의 복제를 가져올 수 있는 복제단위 (replicon)일 수 있다. "복제단위"란 생체 내에서 DNA 복제의 자가 유닛으로서 기능하는, 즉, 스스로의 조절에 의해 복제 가능한, 임의의 유전적 단위 (예컨대, 플라스미드, 파지, 코스미드, 염색체, 바이러스)를 의미할 수 있다. 본 발명에 있어서 벡터는 숙주 중에서 복제 가능한 것이면 특별히 한정되지 않으며 당업계에 알려진 임의의 벡터를 이용할 수 있다. 상기 재조합 벡터의 제작에 사용된 벡터는 천연 상태이거나 재조합된 상태의 플라스미드, 코스미드, 바이러스, 및/또는 박테리오파지일 수 있다. 예를 들어, 파지 벡터 또는 코스미드 벡터로서 pWE15, M13, λEMBL3, λEMBL4, λFIXII, λDASHII, λZAPII, λgt10, λgt11, Charon4A, 및/또는 Charon21A 등을 사용할 수 있으며, 플라스미드 벡터로서 pDZ 벡터, pBR계, pUC계, pBluescriptII계, pGEM계, pTZ계, pCL계, 및/또는 pET계 등을 사용할 수 있다. 사용 가능한 벡터는 특별히 제한되는 것이 아니며 공지된 발현 벡터를 사용할 수 있다. 일 예에서, 상기 벡터는 벡터 내로 삽입되어 전달된 유전자가 숙주세포의 게놈 내로 비가역적으로 융합되어 세포 내에서 유전자 발현이 장기간 안정적으로 지속되도록 하는 것일 수 있다. 이러한 벡터는, 해당 유전자가 선택된 숙주 내에서 발현될 수 있도록 하는 전사 및 해독 발현 조절 서열을 포함할 수 있다. 발현 조절 서열로는, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 및/또는 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함할 수 있다. 일 예에서, 개시 코돈 및 종결 코돈은 일반적으로 목적 단백질을 암호화하는 핵산 서열의 일부로 간주될수 있고, 유전자 작제물이 투여되었을 때 개체에서 작용을 나타내야 하며 코딩 서열과 인프레임 (in frame)에 있을 수 있다. 또한 복제 가능한 발현벡터인 경우 복제 기원을 포함할 수 있다. 그 외에, 인핸서, 목적하는 유전자의 3'말단의 비번역영역, 선별 마커 (예컨대, 항생제 내성 마커), 및/또는 복제가능단위 등을 적절하게 포함할 수도 있다. 상기 벡터는 자가 복제하거나 숙주 게놈 DNA에 통합될 수 있다.As used herein, “vector” refers to any vehicle for cloning and/or transferring a base to a host cell. A vector may be a replication unit (replicon) that can bind different DNA fragments and result in replication of the combined fragments. “Replication unit” may mean any genetic unit (e.g., plasmid, phage, cosmid, chromosome, virus) that functions as a self-unit of DNA replication in vivo, i.e., is capable of replicating under its own control. there is. In the present invention, the vector is not particularly limited as long as it can replicate in the host, and any vector known in the art can be used. The vector used to construct the recombinant vector may be a plasmid, cosmid, virus, and/or bacteriophage in a natural or recombinant state. For example, pWE15, M13, λEMBL3, λEMBL4, λFIXII, λDASHII, λZAPII, λgt10, λgt11, Charon4A, and/or Charon21A can be used as phage vectors or cosmid vectors, and as plasmid vectors, pDZ vectors, pBR-based vectors, pUC-based, pBluescriptII-based, pGEM-based, pTZ-based, pCL-based, and/or pET-based products can be used. Vectors that can be used are not particularly limited, and known expression vectors can be used. In one example, the vector may be one where the gene inserted into the vector is irreversibly fused into the genome of the host cell, allowing gene expression to continue stably for a long period of time within the cell. Such vectors may contain transcriptional and translational expression control sequences that allow the gene to be expressed in the selected host. Expression control sequences may include any operator sequence to regulate transcription, and/or sequences that regulate termination of transcription and translation. In one example, the initiation codon and stop codon may generally be considered part of the nucleic acid sequence encoding the protein of interest, must be functional in the subject when administered to the genetic construct, and may be in frame with the coding sequence. there is. Additionally, if it is a replicable expression vector, it may include an origin of replication. In addition, it may appropriately include an enhancer, an untranslated region at the 3' end of the gene of interest, a selection marker (eg, antibiotic resistance marker), and/or a replicable unit. The vector can self-replicate or integrate into host genomic DNA.

일 예에 따르면, 벡터 내의 각 구성요소는 서로 작동 가능하게 연결되어야 하며, 이들 구성요소 서열의 연결은 편리한 제한 효소 부위에서 라이게이션 (연결)에 의해 수행될 수 있고, 그러한 부위가 존재하지 않는 경우, 통상의 방법에 따른 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터 (oligonucleotide adaptor) 또는 링커 (linker)를 사용하여 수행될 수 있다.According to one example, each component within the vector must be operably linked to each other, and the linking of these component sequences can be accomplished by ligation at convenient restriction enzyme sites, if such sites do not exist. , can be performed using a synthetic oligonucleotide adapter or linker according to a conventional method.

본 명세서에서 "형질도입"은 박테리오파지 (bacteriophage)를 매개로 하여 세균 DNA가 다른 세균으로 이동되는 현상을 일컫는 것이며, 수평적 유전자 이동 (horizontal gene transfer, HGT)의 방법 중 하나이다. 이렇게 형질도입이 가능한 bacteriophage를 "형질도입 입자" 또는 "형질도입 phage"라고 부르고, 다른 세균으로부터 DNA를 받은 세포를 "형질도입체 (transductant)"라고 부른다.As used herein, “transduction” refers to the phenomenon in which bacterial DNA is transferred to another bacterium mediated by bacteriophage, and is one of the methods of horizontal gene transfer (HGT). A bacteriophage capable of transduction in this way is called a “transduction particle” or “transduction phage,” and a cell that receives DNA from another bacterium is called a “transductant.”

본 명세서에서 "형질전환"은 유전자를 숙주 세포 내에 도입하여 숙주세포 내에서 발현시킬 수 있도록 하는 것이며, 형질전환된 유전자는 숙주 세포 내에서 발현될 수 있으면 숙주 세포의 염색체 내 삽입 또는 염색체 외에 위치하고 있는 것이든 제한하지 않고 포함될 수 있다. 또한, 상기 유전자는 표적 단백질을 암호화하는 DNA 및/또는 RNA를 포함한다. 상기 유전자는 숙주 미생물 내로 도입되어 발현될 수 있는 것이면, 그 도입되는 형태는 제한이 없다. 예를 들면, 상기 유전자는 자체적으로 발현되는데 필요한 모든 요소를 포함하는 유전자 구조체인 발현 카세트 (expression cassette)의 형태로 숙주 미생물에 도입될 수 있다. 상기 발현 카세트는 통상 상기 유전자에 작동 가능하게 연결되어 있는 프로모터 (promoter), 전사 종결신호, 리보좀 결합부위 및/또는 번역 종결신호 등의 발현 조절 요소를 포함할 수 있다. 상기 발현 카세트는 자체 복제가 가능한 발현 벡터 형태일 수 있다. 또한, 상기 유전자는 그 자체의 형태로 숙주세포에 도입되어 숙주세포에서 발현에 필요한 서열과 작동 가능하게 연결되어 있는 것일 수도 있다.In this specification, “transformation” refers to introducing a gene into a host cell so that it can be expressed within the host cell. If the transformed gene can be expressed within the host cell, it is inserted into the chromosome of the host cell or located outside the chromosome. Anything can be included without limitation. Additionally, the gene includes DNA and/or RNA encoding the target protein. As long as the gene can be introduced and expressed into a host microorganism, the form in which it is introduced is not limited. For example, the gene can be introduced into the host microorganism in the form of an expression cassette, which is a genetic structure containing all the elements necessary for its own expression. The expression cassette may typically include expression control elements such as a promoter, transcription termination signal, ribosome binding site, and/or translation termination signal that are operably linked to the gene. The expression cassette may be in the form of an expression vector capable of self-replication. Additionally, the gene may be introduced into the host cell in its own form and operably linked to the sequence required for expression in the host cell.

본 명세서에서 "프로모터"는 폴리머라제에 대한 결합 부위를 포함하고 프로모터 하위 유전자의 mRNA로의 전사 개시 활성을 가지는, 암호화 영역의 상위 (upstream)의 비해독된 핵산서열, 즉, 폴리머라제가 결합하여 유전자의 전사를 개시하도록 하는 DNA 영역을 의미하며, mRNA 전사 개시부위의 5' 부위에 위치할 수 있다.As used herein, “promoter” refers to an untranslated nucleic acid sequence upstream of the coding region that contains a binding site for a polymerase and has transcription initiation activity into the mRNA of a gene downstream of the promoter, that is, a polymerase binds to generate the gene. It refers to the DNA region that initiates transcription, and may be located in the 5' region of the mRNA transcription start site.

일 예에서, 본 명세서에서 제공하는 미생물은 항시성 프로모터와 이와 작동 가능하게 연결된 dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD를 추가적으로 포함하여 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및/또는 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 생산할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 항시성 프로모터 (promoter constitutive promoter)는 별도의 유도제 없이도 작동적으로 연결된 유전자의 발현을 유도할 수 있다. 예를 들면, 상기 항시성 프로모터는 J23 계열 (예컨대, 프로모터는 J23100, J23101, J23102, J23103, J23104, J23105, J23106, J23107, J23109, J23111, J23112, J23113, J23114, J23115, J23116, J23117, 및/또는 J23118)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 당업자가 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산의 목적 범위에서 필요에 따라 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다. 항시성 프로모터가 도입된 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자는 각각 벡터 내에 클로닝되어 세포 (또는 미생물)에 도입될 수 있다. 또는, 상기 네 유전자가 하나의 벡터 내에 클로닝되어 세포 (또는 미생물)에 도입될 수 있다.In one example, the microorganism provided herein further comprises a constitutive promoter and dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD operably linked thereto, producing 1,3-propanediol (1,3-PDO) and/or 3- It can produce hydroxypropionic acid (3-HP), but is not limited thereto. The constitutive promoter can induce the expression of an operably linked gene without the need for a separate inducer. For example, the constitutive promoter is the J23 series (e.g., the promoter is J23100, J23101, J23102, J23103, J23104, J23105, J23106, J23107, J23109, J23111, J23112, J23113, J23114, J23115, 16, J23117, and/ or J23118), but is not limited thereto, and a person skilled in the art may select and use it without limitation as needed within the scope of the purpose of producing 1,3-PDO and/or 3-HP. One or more genes (two or more or three or more) selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD into which a constitutive promoter has been introduced can be cloned into a vector and introduced into cells (or microorganisms). Alternatively, the above four genes can be cloned into one vector and introduced into cells (or microorganisms).

본 명세서에서 "생산성"은 시간 당 생산양을 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this specification, “productivity” may mean the amount of production per hour, but is not limited thereto.

본 명세서에서 제공하는 미생물은 0.1 g/L/hr 이상, 0.5 g/L/hr 이상, 1 g/L/hr 이상, 1.3 g/L/hr 이상, 1.6 g/L/hr 이상, 1.9 g/L/hr 이상, 2 g/L/hr 이상, 또는 2.1 g/L/hr 이상, 예컨대, 2.1 g/L/hr의 1,3-PDO 생산성을 가질 수 있고, 상기 1,3-PDO 생산성의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 100 g/L/hr 이하 또는 10 g/L/hr 이하의 1,3-PDO 생산성을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganisms provided herein are 0.1 g/L/hr or more, 0.5 g/L/hr or more, 1 g/L/hr or more, 1.3 g/L/hr or more, 1.6 g/L/hr or more, 1.9 g/hr or more. It may have a 1,3-PDO productivity of L/hr or more, 2 g/L/hr or more, or 2.1 g/L/hr or more, for example, 2.1 g/L/hr, and the 1,3-PDO productivity of The upper limit is not particularly limited, and for example, the 1,3-PDO productivity may be less than 100 g/L/hr or less than 10 g/L/hr, but is not limited thereto.

본 명세서에서 제공하는 미생물은 0.1 g/L/hr 이상, 0.5 g/L/hr 이상, 1 g/L/hr 이상, 1.3 g/L/hr 이상, 1.6 g/L/hr 이상, 1.9 g/L/hr 이상 또는 2 g/L/hr 이상, 예컨대, 2 g/L/hr의 3-HP 생산성을 가질 수 있고, 상기 3-HP 생산성의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 100 g/L/hr 이하 또는 10 g/L/hr 이하의 3-HP 생산성을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganisms provided herein are 0.1 g/L/hr or more, 0.5 g/L/hr or more, 1 g/L/hr or more, 1.3 g/L/hr or more, 1.6 g/L/hr or more, 1.9 g/hr or more. It may have a 3-HP productivity of L/hr or more or 2 g/L/hr or more, for example, 2 g/L/hr, and the upper limit of the 3-HP productivity is not particularly limited, for example, 100 g/L. It may have a 3-HP productivity of /hr or less or 10 g/L/hr or less, but is not limited thereto.

본 명세서는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자 (2종 이상 또는 3종 이상)를 포함하는, 재조합 벡터를 제공한다.The present specification provides a recombinant vector containing one or more genes (two or more or three or more) selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD.

상기 재조합 벡터가 도입된 미생물은 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 생산할 수 있고, 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 동시에 생산할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism into which the recombinant vector is introduced can produce 1,3-PDO and/or 3-HP, and can simultaneously produce 1,3-PDO and/or 3-HP, but is not limited thereto.

상기 재조합 벡터가 도입된 미생물은 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산활성을 가질 수 있고, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 동시 생산활성을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microorganism into which the recombinant vector is introduced may have 1,3-PDO and/or 3-HP production activity, and may have simultaneous 1,3-PDO and/or 3-HP production activity, but is not limited thereto. .

본 명세서는 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (2종 이상 또는 3종 이상)의 유전자가 도입된, 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법을 제공한다.The present specification provides 1,3-PDO and/or Provides 3-HP production method.

상기 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법은 배양된 배지 또는 미생물에서 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 회수하는 단계를 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method for producing 1,3-PDO and/or 3-HP may further include the step of recovering 1,3-PDO and/or 3-HP from the cultured medium or microorganism, but is not limited thereto.

일 예에서, 상기 배양하는 단계는 1차 배양하는 단계 및/또는 1차 배양 및 2차 배양 단계를 포함할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example, the culturing step may include a primary culturing step and/or a primary culturing step and a secondary culturing step, but is not limited thereto.

일 예에서, 상기 배양하는 단계는 LB 배지에 접종하여 배양하는 단계;In one example, the culturing step includes inoculating and culturing LB medium;

M9 배지에 접종하여 배양하는 단계; 및/또는Inoculating and culturing M9 medium; and/or

MR 배지에 접종하여 배양하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.It may include, but is not limited to, the step of inoculating and culturing MR medium.

상기 LB 배지에 접종하여 배양하는 단계를 1차 배양, M9 배지 및/또는 MR 배지에 접종하여 배양하는 단계를 2차 배양으로 하여 배양할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다.The step of inoculating and culturing in the LB medium can be used as primary culture, and the step of inoculating and culturing in M9 medium and/or MR medium can be used as secondary culture, but is not limited thereto.

상기 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법의 1,3-PDO 생산성은 0.1 g/L/hr 이상, 0.5 g/L/hr 이상, 1 g/L/hr 이상, 1.3 g/L/hr 이상, 1.6 g/L/hr 이상, 1.9 g/L/hr 이상, 2 g/L/hr 이상, 또는 2.1 g/L/hr 이상, 예컨대, 2.1 g/L/hr 일 수 있고, 상기 1,3-PDO 생산성의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 100 g/L/hr 이하 또는 10 g/L/hr 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The 1,3-PDO productivity of the 1,3-PDO and/or 3-HP production method is 0.1 g/L/hr or more, 0.5 g/L/hr or more, 1 g/L/hr or more, 1.3 g/L /hr or more, 1.6 g/L/hr or more, 1.9 g/L/hr or more, 2 g/L/hr or more, or 2.1 g/L/hr or more, such as 2.1 g/L/hr, The upper limit of 1,3-PDO productivity is not particularly limited, and may be, for example, 100 g/L/hr or less or 10 g/L/hr or less, but is not limited thereto.

상기 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법의 3-HP 생산성은 0.1 g/L/hr 이상, 0.5 g/L/hr 이상, 1 g/L/hr 이상, 1.3 g/L/hr 이상, 1.6 g/L/hr 이상, 1.9 g/L/hr 이상 또는 2 g/L/hr 이상, 예컨대, 2 g/L/hr 일 수 있고, 상기 3-HP 생산성의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 100 g/L/hr 이하 또는 10 g/L/hr 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The 3-HP productivity of the 1,3-PDO and/or 3-HP production method is 0.1 g/L/hr or more, 0.5 g/L/hr or more, 1 g/L/hr or more, 1.3 g/L/hr or more, 1.6 g/L/hr or more, 1.9 g/L/hr or more, or 2 g/L/hr or more, for example, 2 g/L/hr, and the upper limit of the 3-HP productivity is not particularly limited. , for example, may be 100 g/L/hr or less or 10 g/L/hr or less, but is not limited thereto.

상기 배양은 당업계에 알려진 적절한 배지와 배양 조건에 따라 이루어질 수 있고 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 하며, 통상의 기술자에 의해 적절하게 변형될 수 있다.The culture can be carried out according to appropriate media and culture conditions known in the art, must meet the requirements of the specific strain in an appropriate manner, and can be appropriately modified by a person skilled in the art.

상기 배양 방법은 예를 들면, 회분식 배양 (batch culture), 연속식 배양 (continuous culture), 유가식 배양 (fed-batch culture), 또는 이들의 조합 배양을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The culture method may include, for example, batch culture, continuous culture, fed-batch culture, or a combination culture thereof, but is not limited thereto.

일 예에 따르면, 배지에 다양한 탄소원, 질소원 및 미량원소 성분을 포함할 수 있고, 상기 재조합 세포를 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 온도 및/또는 pH 등을 조절하면서 배양할 수 있다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코스, 수크로스, 락토스, 프락토스, 말토스, 전분, 및/또는 셀룰로스와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 및/또는 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 및/또는 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 및/또는 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 사용될 수 있는 질소원으로는 펩톤, 효모 추출물, 육즙, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 대두밀 및 요소 또는 무기 화합물, 예를 들면 황산 암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 탄산암모늄 및 질산암모늄이 포함될 수 있다. 질소원 또한 개별적으로 또는 혼합물로서 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 사용될 수 있는 인의 공급원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 배지는 성장에 필요한 황산마그네슘 또는 황산철과 같은 금속염을 함유할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 외에, 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 포함될 수 있다. 또한 배지에 적절한 전구체들이 사용될 수 있다. 상기 배지 또는 개별 성분은 배양과정에서 배양액에 적절한 방식에 의해 회분식으로 또는 연속식으로 첨가될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one example, the medium may contain various carbon sources, nitrogen sources, and trace element components, and the recombinant cells are adjusted to temperature and/or pH in a typical medium containing appropriate carbon sources, nitrogen sources, amino acids, vitamins, etc. You can cultivate it while doing it. Carbon sources that may be used include sugars and carbohydrates such as glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, starch, and/or cellulose; oils and fats such as soybean oil, sunflower oil, castor oil, and/or coconut oil; Included are fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and/or linoleic acid, alcohols such as glycerol, and/or ethanol, and organic acids such as acetic acid. These substances may be used individually or in mixtures, but are not limited thereto. Nitrogen sources that may be used include peptone, yeast extract, broth, malt extract, corn steep liquor, soybean meal and urea or inorganic compounds such as ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and ammonium nitrate. Nitrogen sources can also be used individually or in a mixture, but are not limited thereto. Sources of phosphorus that can be used include, but are not limited to, potassium dihydrogen phosphate or dipotassium hydrogen phosphate or the corresponding sodium-containing salts. Additionally, the medium may contain metal salts such as magnesium sulfate or iron sulfate necessary for growth, but is not limited thereto. In addition, essential growth substances such as amino acids and vitamins may be included. Additionally, precursors suitable for the medium may be used. The medium or individual components may be added to the culture medium in an appropriate manner in a batch or continuous manner during the culture process, but are not limited thereto.

상기 배양된 미생물 (또는 재조합 세포) 및/또는 배양 배지에서 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 분리 및/또는 회수하는 단계는 배양방법에 따라 당해 분야에 공지된 적합한 방법을 이용하여 배지, 배양액, 또는 미생물로부터 목적하는 물질 (예컨대, 1,3-PDO 및/또는 3-HP)을 수집하는 것일 수 있다. 예를 들면, 원심분리, 여과, 추출, 분무, 건조, 증방, 침전, 결정화, 전기영동, 분별용해 (예컨대 암모늄 설페이트 침전), 및/또는 크로마토그래피 (예컨대 이온 교환, 친화성, 소수성, 액체, 및 크기배제) 등의 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 배양 배지는 미생물 (또는 재조합 세포)를 배양한 배지를 의미할 수 있다.The step of separating and/or recovering 1,3-PDO and/or 3-HP from the cultured microorganism (or recombinant cell) and/or culture medium is performed using a suitable method known in the art according to the culture method. , a culture medium, or a desired substance (eg, 1,3-PDO and/or 3-HP) may be collected from the microorganism. For example, centrifugation, filtration, extraction, nebulization, drying, steaming, precipitation, crystallization, electrophoresis, differential dissolution (e.g. ammonium sulfate precipitation), and/or chromatography (e.g. ion exchange, affinity, hydrophobic, liquid, and size exclusion) may be used, but are not limited thereto. The culture medium may refer to a medium in which microorganisms (or recombinant cells) are cultured.

일 예에서, 상기 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법은 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 정제하는 단계를 상기 분리 및/또는 회수하는 단계 이전, 동시, 또는 그 이후에 추가적으로 포함할 수 있다.In one example, the method for producing 1,3-PDO and/or 3-HP includes purifying 1,3-PDO and/or 3-HP before, simultaneously with, or after the separation and/or recovery step. Can be additionally included.

본 명세서에서 "발효액 조성물"은 특정 물질에 균주 및/또는 미생물을 첨가하여 배양 및/또는 발효과정을 거쳐 제조되는 조성물을 의미한다.As used herein, “fermented broth composition” refers to a composition manufactured by adding strains and/or microorganisms to a specific material and undergoing a culture and/or fermentation process.

본 명세서는 1,3-PDO 및 3-HP의 생산활성을 가지는 미생물을 발효하여 얻어지고, 1,3-PDO 및/또는 3-HP를 포함하는, 발효액 조성물을 제공한다.The present specification provides a fermentation broth composition obtained by fermenting a microorganism having 1,3-PDO and 3-HP production activity and containing 1,3-PDO and/or 3-HP.

상기 발효액 조성물은 1,3-PDO를 50 g/L 이상, 55 g/L 이상, 60 g/L 이상, 65 g/L 이상, 70 g/L 이상, 75 g/L 이상, 80 g/L 이상 또는 81 g/L 이상, 예컨대, 81 g/L의 농도로 포함할 수 있고, 상기 1,3-PDO 농도의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 1000 g/L 이하 또는 100 g/L 이하의 농도로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fermentation broth composition contains 1,3-PDO in an amount of 50 g/L or more, 55 g/L or more, 60 g/L or more, 65 g/L or more, 70 g/L or more, 75 g/L or more, and 80 g/L. It may be included at a concentration of 81 g/L or more, for example, 81 g/L, and the upper limit of the 1,3-PDO concentration is not particularly limited, for example, 1000 g/L or less or 100 g/L or less. It may be included at a concentration of, but is not limited to.

상기 발효액 조성물은 3-HP를 50 g/L 이상, 55 g/L 이상, 60 g/L 이상, 65 g/L 이상, 70 g/L 이상, 75 g/L 이상 또는 77 g/L 이상, 예컨대, 77 g/L의 농도로 포함할 수 있고, 상기 3-HP 농도의 상한값은 특별한 한정이 없고, 예컨대, 1000 g/L 이하, 100 g/L 이하의 농도로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fermentation broth composition contains 3-HP of 50 g/L or more, 55 g/L or more, 60 g/L or more, 65 g/L or more, 70 g/L or more, 75 g/L or more, or 77 g/L or more, For example, it may be included at a concentration of 77 g/L, and the upper limit of the 3-HP concentration is not particularly limited. For example, it may be included at a concentration of 1000 g/L or less and 100 g/L or less, but is limited thereto. It doesn't work.

상기 발효액 조성물은 1,3-PDO 및 3-HP를 동시에 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fermentation broth composition may include 1,3-PDO and 3-HP at the same time, but is not limited thereto.

상기 발효액 조성물은 본 명세서에서 제공하는 미생물에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fermentation broth composition may be produced using the microorganisms provided herein, but is not limited thereto.

상기 발효액 조성물은 본 명세서에서 제공하는 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산방법에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fermentation broth composition may be produced by the 1,3-PDO and/or 3-HP production method provided herein, but is not limited thereto.

본 발명은 dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD 유전자가 도입된 미생물 및/또는 이의 용도에 관한 것으로, 1,3-PDO 및/또는 3-HP 생산 효과를 가진다.The present invention relates to microorganisms into which dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD genes have been introduced and/or their use, and have the effect of producing 1,3-PDO and/or 3-HP.

도 1은 dhaB, gdrAB, aldH 및/또는 yqhD 유전자가 도입된 미생물 배양 후 1,3-PDO 및 3-HP 생산을 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the results of confirming the production of 1,3-PDO and 3-HP after culturing microorganisms into which dhaB, gdrAB, aldH and/or yqhD genes were introduced.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1. 균주 재조합을 위한 플라스미드 디자인Example 1. Plasmid design for strain recombination

yqhD 유전자를 과발현시키기 위해 yqhD를 포함하는 벡터를 제작하였다. 구체적으로, yqhD 유전자 (서열번호 1)를 대장균 W3110 균주 (yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, 및 ptsG 결실; galP 및 glk 과발현; DKALGP::PK 균주라 명명; KCCM 40219)의 유전체로부터, 서열번호 2 및 서열번호 3의 핵산 서열로 이루어지는 프라이머쌍을 사용하여 PCR을 통해 증폭하여 준비하였고 (95℃에서 2분 예비변성, 95℃에서 1분 변성, 55℃에서 30초 어닐링, 72℃에서 30초 신장을 30회 반복, 72℃에서 2분 최종신장 후 4℃로 유지하여 보관하고, 최종 산물 size: 1.1kb), 상기 yqhD 유전자 및 프라이머 정보를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.To overexpress the yqhD gene, a vector containing yqhD was constructed. Specifically, the yqhD gene (SEQ ID NO: 1) was extracted from the genome of E. coli W3110 strain (yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and ptsG deletion; galP and glk overexpression; named DKALGP::PK strain; KCCM 40219). , prepared by amplification through PCR using a primer pair consisting of the nucleic acid sequences of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 (pre-denaturation at 95°C for 2 minutes, denaturation at 95°C for 1 minute, annealing at 55°C for 30 seconds, 72°C 30 second elongation was repeated 30 times, and after a final elongation of 2 minutes at 72°C, it was stored at 4°C, final product size: 1.1kb), and the yqhD gene and primer information are shown in Tables 1 and 2 below.

유전자명gene name 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호sequence number yqhD_geneyqhD_gene atgaacaactttaatctgcacaccccaacccgcattctgtttggtaaaggcgcaatcgctggtttacgcgaacaaattcctcacgatgctcgcgtattgattacctacggcggcggcagcgtgaaaaaaaccggcgttctcgatcaagttctggatgccctgaaaggcatggacgtgctggaatttggcggtattgagccaaacccggcttatgaaacgctgatgaacgccgtgaaactggttcgcgaacagaaagtgactttcctgctggcggttggcggcggttctgtactggacggcaccaaatttatcgccgcagcggctaactatccggaaaatatcgatccgtggcacattctgcaaacgggcggtaaagagattaaaagcgccatcccgatgggctgtgtgctgacgctgccagcaaccggttcagaatccaacgcaggcgcggtgatctcccgtaaaaccacaggcgacaagcaggcgttccattctgcccatgttcagccggtatttgccgtgctcgatccggtttatacctacaccctgccgccgcgtcaggtggctaacggcgtagtggacgcctttgtacacaccgtggaacagtatgttaccaaaccggttgatgccaaaattcaggaccgtttcgcagaaggcattttgctgacgctaatcgaagatggtccgaaagccctgaaagagccagaaaactacgatgtgcgcgccaacgtcatgtgggcggcgactcaggcgctgaacggtttgattggcgctggcgtaccgcaggactgggcaacgcatatgctgggccacgaactgactgcgatgcacggtctggatcacgcgcaaacactggctatcgtcctgcctgcactgtggaatgaaaaacgcgataccaagcgcgctaagctgctgcaatatgctgaacgcgtctggaacatcactgaaggttccgatgatgagcgtattgacgccgcgattgccgcaacccgcaatttctttgagcaattaggcgtgccgacccacctctccgactacggtctggacggcagctccatcccggctttgctgaaaaaactggaagagcacggcatgacccaactgggcgaaaatcatgacattacgttggatgtcagccgccgtatatacgaagccgcccgctaaatgaacaactttaatctgcacacccccaacccgcattctgtttggtaaaggcgcaatcgctggtttacgcgaacaaattcctcacgatgctcgcgtattgattacctacggcggcggcagcgtgaaaaaaaccggcgttctcgatcaagttctggatgccctgaaaggcatggacgtgctggaatttggcggtattgagccaaac ccggcttatgaaacgctgatgaacgccgtgaaactggttcgcgaacagaaagtgactttcctgctggcggttggcggcggttctgtactggacggcacca aatttatcgccgcagcggctaactatccggaaaatatcgatccgtggcacattctgcaaacgggcggtaaagagattaaaagcgccatcccgatgggctgt gtgctgacgctgccagcaaccggttcagaatccaacgcaggcgcggtgatctcccgtaaaaccacaggcgacaagcaggcgttccattctgcccatgttcagccggtatttgccgtgctcgatccggtttatacctacaccctgccgccgcgtcaggtggctaacggcgtagtggacgcctttgtacacaccgtgga acagtatgttaccaaaccggttgatgccaaaattcaggaccgtttcgcagaaggcattttgctgacgctaatcgaagatggtccgaaagccctgaaagag ccagaaaactacgatgtgcgcgccaacgtcatgtgggcggcgactcaggcgctgaacggtttgattggcgctggcgtaccgcaggactgggcaacgcata tgctgggccacgaactgactgcgatgcacggtctggatcacgcgcaaacactggctatcgtcctgcctgcactgtggaatgaaaaacgcgataccaagcgcgctaagctgctgcaatatgctgaacgcgtctggaacatcactgaaggttccgatgatgagcgtattgacgccgcgattgccgcaacccgcaattt ctttgagcaattaggcgtgccgacccacctctccgactacggtctggacggcagctccatcccggctttgctgaaaaaactggaagagcacggcatgacccaactgggcgaaaatcatgacattacgttggatgtcagccgccgtatatacgaagccgcccgctaa 1One

프라이머 종류Primer type 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호sequence number yqhD_Primer_ForyqhD_Primer_For tactagcgcagcttaatgaacaactttaatctgcacaccctactagcgcagcttaatgaacaactttaatctgcacaccc 22 yqhD_Primer_RevyqhD_Primer_Rev cagcagcctaggttaattagcgggcggcttcgtatatacggcagcagcctaggttaattaattagcgggcggcttcgtatatacgg 33

상기 준비한 yqhD 유전자를 3HP 생산용 pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH 플라스미드에 클로닝하였다.The yqhD gene prepared above was cloned into pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH plasmid for 3HP production.

구체적으로, 상기 pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH 플라스미드는 pCDFDuet-1 벡터 (Novagen 71340)의 프로모터 부분을 J23101 및 J23100 프로모터로 치환하고 크렙시엘라 뉴모니아 (K.pneumoniae genomic DNA; KCTC12385)의 dhaB (dhaB1, dhaB2, dhaB3) 및 gdrAB 유전자 (gdrA, gdrB)와 E. coli K12 MG1655 유래의 aldH 유전자를 클로닝한 벡터이다. 상기 dhaB (약 2.7kb; dhaB1, dhaB2, dhaB3)와 gdrAB 유전자 (약 2.2kb; gdrA, gdrB)는 크렙시엘라 뉴모니아의 염색체에서 하기 표 3의 프라이머 및 NEB (New England Biolabs) Q5 DNA 폴리머라제를 이용해 NEB에서 제공하는 조건을 사용하여 증폭하였다. 또한, 상기 프로모터의 정보를 하기 표 4에 나타내었다.Specifically, the pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH plasmid replaces the promoter part of the pCDFDuet-1 vector (Novagen 71340) with the J23101 and J23100 promoters and produces Krebsiella pneumoniae (K.pneumoniae genomic DNA) It is a vector that cloned the dhaB (dhaB1, dhaB2, dhaB3) and gdrAB genes (gdrA, gdrB) of (KCTC12385) and the aldH gene from E. coli K12 MG1655. The dhaB (about 2.7 kb; dhaB1, dhaB2, dhaB3) and gdrAB genes (about 2.2 kb; gdrA, gdrB) are obtained from the chromosome of Krebsiella pneumoniae using the primers in Table 3 below and the NEB (New England Biolabs) Q5 DNA polymer. It was amplified using lase under the conditions provided by NEB. Additionally, information on the promoter is shown in Table 4 below.

프라이머 종류Primer type 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호sequence number dhaB-gdrA_Primer_FordhaB-gdrA_Primer_For GAATTCATGAAAAGATCAAAACGATTTGCAGTCCTGAATTCATGAAAAGATCAAAACGATTTGCAGTCCT 44 dhaB-gdrA_Primer_RevdhaB-gdrA_Primer_Rev AAGCTTGATCTCCCACTGACCAAAGCTGGAAGCTTGATCTCCCACTGACCAAAGCTGG 55 gdrB_Primer_ForgdrB_Primer_For AAGCTTAGAGGGGGCCGTCATGTCGCTTTCACCGCCAGAAGCTTAGAGGGGGCCGTCATGTCGCTTTCACCGCCAG 66 gdrB_Primer_RevgdrB_Primer_Rev CTTAAGTCAGTTTCTCTCACTTAACGGCCTTAAGTCAGTTTCTCTCACTTAACGGC 77

프로모터 종류Promoter type 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호sequence number J23101_PromoJ23101_Promo tttacagctagctcagtcctaggtattatgctagctttacagctagctcagtcctaggtattatgctagc 88 J23100_PromoJ23100_Promo ttgacggctagctcagtcctaggtacagtgctagcttgacggctagctcagtcctaggtacagtgctagc 99

크렙시엘라 뉴모니아의 염색체 상에 dhaB123와 gdrA 유전자가 나란히 위치해 있어 같이 증폭하였고, gdrB는 dhaB123 및 gdrA와 반대 방향으로 위치해 있기 때문에 gdrB만 따로 증폭하였으며, 이 때 NEB Q5 DNA 폴리머라제를 이용하였고, 조건은 NEB에서 제공하는 조건을 사용하였다. 그 후, dhaB123, gdrA 유전자는 제한 효소 EcoRI과 HindIII을, gdrB 유전자는 제한 효소 HindIII과 AflII을 이용하여 J23101 프로모터 아래에 클로닝하여, pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B 플라스미드 (이하, pCDF-dhaB-gdrAB 벡터)를 준비하였다.Since the dhaB123 and gdrA genes are located side by side on the chromosome of Krebsiella pneumoniae, they were amplified together. Since gdrB is located in the opposite direction to dhaB123 and gdrA, only gdrB was amplified separately, and NEB Q5 DNA polymerase was used. , the conditions provided by NEB were used. Afterwards, the dhaB123 and gdrA genes were cloned under the J23101 promoter using restriction enzymes EcoRI and HindIII, and the gdrB gene was cloned under the J23101 promoter using restriction enzymes HindIII and AflII, creating pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B plasmid (hereinafter referred to as pCDF- dhaB-gdrAB vector) was prepared.

aldH는 J23100 프로모터를 이용하여 E. coli K12 MG1655 염색체로부터 증폭하였고, 이 때 하기 표 5의 프라이머 및 NEB Q5 DNA 폴리머라제를 이용하였고, NEB에서 제공하는 조건을 사용하였다.aldH was amplified from the E. coli K12 MG1655 chromosome using the J23100 promoter, using the primers in Table 5 below and NEB Q5 DNA polymerase, and conditions provided by NEB.

프라이머 종류Primer type 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호sequence number aldH_Primer_ForaldH_Primer_For ggtaccatgaattttcatcatctggcggtaccatgaattttcatcatctggc 1010 aldH_Primer_RevaldH_Primer_Rev catatgtcaggcctccaggcttatcatatgtcaggcctccaggcttat 1111

aldH는 제한효소 KpniI와 NdeI을 이용하여 pCDF-dhaB-gdrAB 벡터의 J23100 프로모터 아래에 T4 DNA ligase 반응을 통해 클로닝하여, pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH 플라스미드 (이하, pCDF-dhaB-gdrAB-aldH 벡터)를 제조하였다.aldH was cloned through T4 DNA ligase reaction under the J23100 promoter of the pCDF-dhaB-gdrAB vector using restriction enzymes KpniI and NdeI, producing pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH plasmid (hereinafter referred to as pCDF-dhaB). -gdrAB-aldH vector) was prepared.

상기와 같이 제조된 pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH 플라스미드에, 상기 준비된 yqhD 유전자를 PacI 제한효소를 이용하여 In-Fusion 반응에 의하여 클로닝하여, 최종적으로 재조합 벡터 pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH-yqhD를 제조하였다 (이하, pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD 벡터). 추가적으로, 상기 pCDF-dhaB-gdrAB 벡터에 aldH 대신 yqhD를 상기와 동일한 방식으로 클로닝한 pCDF-dhaB-gdrAB-yqhD 벡터를 준비하였다.The yqhD gene prepared above was cloned into the pCDF-dhaB1,2,3-gdrA,B-aldH plasmid prepared as above by In-Fusion reaction using PacI restriction enzyme, and finally, the recombinant vector pCDF-dhaB1,2 ,3-gdrA,B-aldH-yqhD was prepared (hereinafter referred to as pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD vector). Additionally, the pCDF-dhaB-gdrAB-yqhD vector was prepared by cloning yqhD instead of aldH into the pCDF-dhaB-gdrAB vector in the same manner as above.

실시예 2. 형질전환 균주 제조 및 배양Example 2. Preparation and cultivation of transformed strains

상기 실시예 1에서 준비한 벡터로 형질전환 균주를 제조하기 위해, Escherichia coli W3110 (yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, 및 ptsG 결실; galP 및 glk 과발현; DKALGP::PK 균주라 명명) 균주를 준비하였다. 상기 균주를 LB 플레이트 (1L 당 10g tryptone, 5g yeast extract, 10g NaCl, 15g agar 포함) 상에 평판도말하고 37℃에서 밤새 배양하였다. 배양한 단일 콜로니를 5 mL LB 액체배지 (배지조성은 상기 LB 플레이트 동일하지만 agar를 포함하지 않음)에 접종하고 교반하면서 37℃에서 밤새 배양하였다. 다음날 아침 배양액을 LB 액체배지 5mL에 1:100으로 희석하고 OD ~0.5가 될 때까지 3-6시간 배양하였다. 10-15분간 얼음 위에서 식힌 후 4℃에서 4000rpm으로 10분간 원심분리하여 세포를 수집하였다. 세포를 얼음으로 식힌 멸균 DI water (Deionized water) 1mL에 재현탁하여 세척하고 다시 4℃에서 4000rpm으로 10분간 원심분리하여 세포를 수집하였다. 수집한 세포는 다시 DI water 1mL에 재현탁하여 세척하고 다시 4℃에서 4000rpm으로 10분간 원심분리하여 세포를 수집하였다. 수집한 세포는 DI water 0.08mL에 재현탁하고, 개별 pre-chilled microfuge tube에 세포 분취량 (aliquots)을 넣었다.To prepare a transformed strain with the vector prepared in Example 1, Escherichia coli W3110 (yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and ptsG deletion; galP and glk overexpression; named DKALGP::PK strain) strain prepared. The strain was plated on an LB plate (containing 10g tryptone, 5g yeast extract, 10g NaCl, and 15g agar per 1L) and cultured at 37°C overnight. The cultured single colony was inoculated into 5 mL LB liquid medium (the medium composition was the same as the LB plate, but did not contain agar) and cultured overnight at 37°C with agitation. The next morning, the culture was diluted 1:100 in 5 mL of LB liquid medium and cultured for 3-6 hours until the OD reached ~0.5. After cooling on ice for 10-15 minutes, cells were collected by centrifugation at 4000 rpm for 10 minutes at 4°C. The cells were resuspended in 1 mL of ice-cold sterile DI water (Deionized water), washed, and centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes at 4°C to collect the cells. The collected cells were resuspended in 1 mL of DI water, washed, and centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes at 4°C to collect the cells. The collected cells were resuspended in 0.08 mL of DI water, and cell aliquots were placed in individual pre-chilled microfuge tubes.

그 후, 상기 실시예 1의 pCDFDuet-1 (pCDF)와 상기 실시예 1에서 제작한 플라스미드 DNA인 pCDF-dhaB-gdrAB 벡터, pCDF-dhaB-gdrAB-yqhD 벡터 및 pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD 벡터 각각의 (1 μL)를 피펫팅하여 첨가한 후 혼합물 0.08 내지 0.09 ml를 전처리된 0.1cm 전기천공용 큐벳 (pre-chilled electroporation cuvette)에 옮겼다. 1.8kV에서 전기천공하고 펄스 직후 상온의 LB 액체배지 1mL를 세포에 첨가하고 37℃에서 1시간 배양하였다. 배양액은 스트렙토마이신이 포함된 LB 플레이트 상에 도말하고 과량의 액체가 건조되고 플레이트 내로 흡수되게 하였다. 플레이트를 거꾸로 하여 37℃에서 배양하여 단일 콜로니를 준비하였다.Then, pCDFDuet-1 (pCDF) of Example 1 and the pCDF-dhaB-gdrAB vector, pCDF-dhaB-gdrAB-yqhD vector, and pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD, which are the plasmid DNA produced in Example 1. After adding each vector (1 μL) by pipetting, 0.08 to 0.09 ml of the mixture was transferred to a pre-chilled 0.1 cm electroporation cuvette. Electroporation was performed at 1.8 kV, and immediately after the pulse, 1 mL of room temperature LB liquid medium was added to the cells and incubated at 37°C for 1 hour. The culture was plated on an LB plate containing streptomycin and excess liquid was dried and absorbed into the plate. The plate was inverted and cultured at 37°C to prepare a single colony.

실시예 3. 플라스크 배양을 통한 형질전환 균주의 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP) 생산량 확인Example 3. Confirmation of 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-hydroxypropionic acid (3-HP) production of transformed strains through flask culture

250mL 삼각 플라스크에 20g/L의 글리세롤, 5g/L의 포도당 및 25mg/L 스트렙토마이신/카나마이신이 포함된 100mL의 변형된 M9 배지 (MgSO4ㆍ7H2O 0.6g/L, NaCl 1.5g/L, Na2HPO4ㆍ7H2O 12.8g/L, K2HPO4 17.4g/L, NH4Cl 2g/L, 효모 추출물 0.5g/L, KH2PO4 3g/L 및 CaCl2 0.11g/L 함유)를 제조하였다. 이때 Ca(OH)2를 이용하여 pH를 6.0로 유지해주었다.In a 250 mL Erlenmeyer flask, 100 mL of modified M9 medium (MgSO 4 ㆍ7H 2 O 0.6 g/L, NaCl 1.5 g/L, Na 2 HPO 4 ㆍ7H 2 O 12.8g/L, K 2 HPO 4 17.4g/L, NH 4 Cl 2g/L, yeast extract 0.5g/L, KH 2 PO 4 3g/L and CaCl 2 0.11g/L containing) was prepared. At this time, the pH was maintained at 6.0 using Ca(OH) 2 .

상기 실시예 2에서 준비한 단일 콜로니 1mL를 상기 준비한 M9 배지 플라스크에 접종하고, 33℃, 250rpm 진탕배양기에서 배양하였고, HPLC를 이용하여 하기 표 6의 분석 조건으로 UV Spectrometer를 이용하여 OD600에서 상기 균주 배양액의 흡광도를 측정하여 상기 실시예 2의 형질전환 균주의 1,3-PDO 및 3-HP 생산양을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.1 mL of the single colony prepared in Example 2 was inoculated into the M9 medium flask prepared above, cultured in a shaking incubator at 33°C and 250 rpm, and the strain culture solution was cultured at OD600 using HPLC using a UV Spectrometer under the analysis conditions shown in Table 6 below. The absorbance was measured to confirm the amount of 1,3-PDO and 3-HP production of the transformed strain of Example 2, and the results are shown in Table 7 below.

HPLC ModelHPLC Model Agilent Technologies 1200 SeriesAgilent Technologies 1200 Series ColumnColumn Bio-Rad Aminex HPX-87H Ion Exclusion Column300 mmⅹ7.8 mmBio-Rad Aminex HPX-87H Ion Exclusion Column300 mmⅹ7.8 mm DetectorDetector Refractive Index (RI) / Ultraviolet (UV) DetectorRefractive Index (RI) / Ultraviolet (UV) Detector Mobile PhaseMobile Phase 0.5 mM H2SO4 0.5mM H 2 SO 4 Flow rateFlow rate 0.4 mL/min0.4mL/min Run timeRun time 35 min35min Column temperatureColumn temperature 35℃35℃ Detector temperatureDetector temperature 35℃35℃ Injection volumeInjection volume 10㎕10㎕

형질전환 균주 내 벡터 종류Type of vector in transformed strain 1,3-PDO (g/L)1,3-PDO (g/L) 3-HP (g/L)3-HP (g/L) pCDFpCDF 00 00 pCDF-dhaB-gdrABpCDF-dhaB-gdrAB 00 00 pCDF-dhaB-gdrAB-yqhDpCDF-dhaB-gdrAB-yqhD 1.421.42 00 pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhDpCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD 2.402.40 1.311.31

그 결과, Empty vector (pCDF)나 dhaB/gdrAB 만 발현하는 경우는 1,3-PDO, 3HP 모두 생산되지 않는다. 그러나, dhaB/gdrAB가 yqhD와 함께 발현하는 경우에는 1,3-PDO가 1.42 g/L 생산되고 aldH와 yqhD가 동시에 발현되는 경우에 1,3-PDO와 3HP가 동시에 생산되는 것을 확인하였다. 동시 발효 시 단일 생산보다 1,3-PDO 생산량이 70% 가량 증가하였고 3HP도 추가적으로 생산되어 총 타겟 생산량이 증가되는 것을 확인하였다.As a result, when only Empty vector (pCDF) or dhaB/gdrAB is expressed, neither 1,3-PDO nor 3HP is produced. However, when dhaB/gdrAB was expressed together with yqhD, 1,3-PDO was produced at 1.42 g/L, and when aldH and yqhD were expressed simultaneously, 1,3-PDO and 3HP were produced simultaneously. During simultaneous fermentation, 1,3-PDO production increased by about 70% compared to single production, and 3HP was additionally produced, increasing the total target production.

실시예 4. 고농도 세포배양을 통한 형질전환 균주의 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP) 생산량 확인Example 4. Confirmation of 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-hydroxypropionic acid (3-HP) production of transformed strains through high-concentration cell culture

상기 실시예 2의 단일 콜로니를 상기 실시예 2의 LB 액체배지와 동일한 구성의 LB 액체배지에 접종하여 37℃의 조건에서 18시간 동안 전배양 (Seed culture)하였다.The single colony of Example 2 was inoculated into an LB liquid medium of the same composition as the LB liquid medium of Example 2 and pre-cultured (seed culture) for 18 hours at 37°C.

그 후, 고농도 세포배양을 위하여, 5L 발효기에서, 20g/L의 포도당 및 25mg/L 스트렙토마이신, 50mg/L 카나마이신이 포함된 변형된 MR 배지 (MgSO4ㆍ7H2O 0.8 g/L, (NH4)2HPO4 4 g/L, KH2PO4 6.67 g/L 및 Citrate 0.8 g/L 함유) 2L에 상기 전배양액 (Seed culture)을 150mL 플라스크에 접종하고, 35℃, 500 rpm, pH 6.95 (NH4(OH) 이용하여 조절)의 조건으로 배양하였다. 배지에 포함된 포도당 소진 후에 40 mL/hr의 속도로 Feeding Solution (포도당 700g/L, MgSO4 15g/L, Trace metal 10mL/1L, 10x MR salt 100mL/1L 및 25mg/L 스트렙토마이신 포함)을 첨가하여 24시간 배양하였다.Afterwards, for high-concentration cell culture, in a 5L fermentor, modified MR medium (MgSO 4 ㆍ7H 2 O 0.8 g/L, (NH 4 ) 2HPO 4 4 g/L, KH 2 PO 4 6.67 g/L and Citrate 0.8 g/L) Inoculate 2L of the pre-culture (Seed culture) into a 150mL flask, 35°C, 500 rpm, pH 6.95 It was cultured under the conditions (adjusted using NH 4 (OH)). After the glucose contained in the medium is consumed, add the Feeding Solution (including glucose 700g/L, MgSO 4 15g/L, Trace metal 10mL/1L, 10x MR salt 100mL/1L, and 25mg/L streptomycin) at a rate of 40 mL/hr. and cultured for 24 hours.

고농도의 세포배양 후, 3-HP 생산을 위하여, 배양액을 새로운 MR 배지 ((NH4)2HPO4 4 g/L, KH2PO4 6.67 g/L 및 Citrate 0.8 g/L 함유) 2L에 배지에 초기 O.D. 25에 맞춰 접종하고 비타민 B12 (Vitamin B12) 1μM를 첨가하여 3-HP가 생산되게 하였다. 포도당 200 g/L 및 글리세롤 500 g/L Feeding Solution을 35 mL/hr의 속도로 첨가하였고, pH 6.95 조건이 유지되도록 Mg(OH)2를 첨가하였다.After high-concentration cell culture, for 3-HP production, the culture medium was added to 2L of new MR medium (containing (NH 4 ) 2 HPO 4 4 g/L, KH 2 PO 4 6.67 g/L, and Citrate 0.8 g/L). was inoculated at an initial OD of 25 and 1 μM of Vitamin B 12 was added to produce 3-HP. Glucose 200 g/L and glycerol 500 g/L Feeding Solution were added at a rate of 35 mL/hr, and Mg(OH) 2 was added to maintain pH 6.95.

그 후, 상기 실시예 3과 실질적으로 동일한 방법으로 HPLC를 이용하여 pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD가 형질전환된 균주의 1,3-PDO 및 3-HP 생산양을 확인하였고, 그 결과를 도 1 및 표 8에 나타내었다. 수율은 하기 수학식 1을 통해 계산하였다.Afterwards, the amount of 1,3-PDO and 3-HP production of the strain transformed with pCDF-dhaB-gdrAB-aldH-yqhD was confirmed using HPLC in substantially the same manner as in Example 3, and the results were It is shown in Figure 1 and Table 8. The yield was calculated using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

수율 (%) = (1.3-PDO 및 3-HP의 생산양) / (사용된 포도당 및 글리세롤 양) * 100Yield (%) = (amount of 1.3-PDO and 3-HP produced) / (amount of glucose and glycerol used) * 100

종류type 측정값Measures 1,3-PDO (g/L)1,3-PDO (g/L) 8181 3-HP (g/L)3-HP (g/L) 7777 1,3-PDO 생산성 (g/L/hr)1,3-PDO productivity (g/L/hr) 2.12.1 3-HP 생산성 (g/L/hr)3-HP productivity (g/L/hr) 2.02.0 수율 (%, g/g)Yield (%, g/g) 6363

(상기 표 8에서, 생산성은 시간 당 생산양을 의미한다)(In Table 8 above, productivity refers to the amount of production per hour)

그 결과, 높은 1,3-PDO 및 3-HP 생산양 및 생산성을 확인하였고, 수율도 높은 것을 확인하였다.As a result, high 1,3-PDO and 3-HP production amount and productivity were confirmed, and the yield was also confirmed to be high.

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Claims (14)

dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자가 도입된, 미생물.A microorganism into which one or more genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD have been introduced. 제1항에 있어서, 상기 dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD 유전자가 모두 도입된, 미생물.The microorganism according to claim 1, wherein the dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD genes are all introduced. 제1항에 있어서, 상기 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 동시 생산하는 것인, 미생물.The microorganism according to claim 1, which simultaneously produces 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-hydroxypropionic acid (3-HP). 제1항에 있어서, 상기 미생물은 yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA 및 ptsG로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자의 활성이 약화 또는 불활성화된 특징을 추가로 포함하는, 미생물.The microorganism according to claim 1, wherein the microorganism further comprises a feature in which the activity of one or more genes selected from the group consisting of yqhD, glpK, ldhA, ack-pta, gldA, and ptsG is weakened or inactivated. 제1항에 있어서, 상기 미생물은 에스케리키아 (Escherichia) 속 미생물, 클렙시엘라 (Klebsiella) 속 미생물 또는 락토바실러스 (Lactobacillus) 속 미생물인, 미생물.The microorganism according to claim 1, wherein the microorganism is a microorganism of the genus Escherichia, a microorganism of the genus Klebsiella, or a microorganism of the genus Lactobacillus. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 글리세롤로부터 1,3-propanediol (1,3-PDO) 및 3-hydroxypropionic acid (3-HP)를 생산하는, 미생물.The microorganism according to any one of claims 1 to 5, which produces 1,3-propanediol (1,3-PDO) and 3-hydroxypropionic acid (3-HP) from glycerol. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
1 g/L/hr 이상의 1,3-PDO 생산성, 또는
1 g/L/hr 이상의 3-HP 생산성을 가지는, 미생물.
According to any one of claims 1 to 5,
1,3-PDO productivity greater than 1 g/L/hr, or
A microorganism having a 3-HP productivity of 1 g/L/hr or more.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 미생물을 포함하는, 1,3-PDO 및 3-HP 생산용 조성물.A composition for producing 1,3-PDO and 3-HP, comprising the microorganism of any one of claims 1 to 5. dhaB, gdrAB, aldH 및 yqhD로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는, 재조합 벡터.A recombinant vector comprising one or more genes selected from the group consisting of dhaB, gdrAB, aldH, and yqhD. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, 1,3-PDO 및 3-HP 생산방법.A method for producing 1,3-PDO and 3-HP, comprising culturing the microorganism of any one of claims 1 to 5. 제10항에 있어서,
1,3-PDO 및 3-HP 생산방법의 1,3-PDO 생산성이 1 g/L/hr 이상, 또는
1,3-PDO 및 3-HP 생산방법의 3-HP 생산성이 1 g/L/hr 이상인 것을 특징으로 하는, 1,3-PDO 및 3-HP 생산방법.
According to clause 10,
The 1,3-PDO productivity of the 1,3-PDO and 3-HP production method is more than 1 g/L/hr, or
A 1,3-PDO and 3-HP production method, characterized in that the 3-HP productivity of the 1,3-PDO and 3-HP production method is 1 g/L/hr or more.
1,3-PDO 및 3-HP의 생산활성을 가지는 미생물을 발효하여 얻어지고, 50 g/L 이상 농도의 1,3-PDO 및 50 g/L 이상 농도의 3-HP를 포함하는, 발효액 조성물.A fermentation broth composition obtained by fermenting microorganisms with production activities of 1,3-PDO and 3-HP, and comprising 1,3-PDO at a concentration of 50 g/L or more and 3-HP at a concentration of 50 g/L or more. . 제12항에 있어서, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 미생물에 의해 제조되는, 발효액 조성물.The fermentation broth composition according to claim 12, which is produced by the microorganism of any one of claims 1 to 5. 제12항에 있어서, 제10항의 1,3-PDO 및 3-HP 생산방법에 의해 제조되는, 발효액 조성물.The fermentation broth composition according to claim 12, which is produced by the 1,3-PDO and 3-HP production method of claim 10.
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