RU2431672C2 - Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола - Google Patents

Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола Download PDF

Info

Publication number
RU2431672C2
RU2431672C2 RU2009118496/10A RU2009118496A RU2431672C2 RU 2431672 C2 RU2431672 C2 RU 2431672C2 RU 2009118496/10 A RU2009118496/10 A RU 2009118496/10A RU 2009118496 A RU2009118496 A RU 2009118496A RU 2431672 C2 RU2431672 C2 RU 2431672C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bacterium
coa
butanol
increasing
increased
Prior art date
Application number
RU2009118496/10A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009118496A (ru
Inventor
Рустэм Саидович Шакулов (RU)
Рустэм Саидович Шакулов
Александра Юрьевна Скороходова (RU)
Александра Юрьевна Скороходова
Андрей Юрьевич Гулевич (RU)
Андрей Юрьевич Гулевич
Александр Сергеевич Миронов (RU)
Александр Сергеевич Миронов
Владимир Георгиевич Дебабов (RU)
Владимир Георгиевич Дебабов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика)
Priority to RU2009118496/10A priority Critical patent/RU2431672C2/ru
Publication of RU2009118496A publication Critical patent/RU2009118496A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2431672C2 publication Critical patent/RU2431672C2/ru

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности, к способу получения 1-бутанола с помощью бактерий. Предложена клетка бактерий, в которой повышена активность ферментов β-окисления жирных кислот по сравнению с немодифицированным организмом. В частности, в ней повышена активность: ацил-СоА-дегидрогеназы, еноил-СоА-гидратазы, 3-гидроксиацил-СоА дегидрогеназы и 3-кетоацил-СоА-тиолазы. Бутанол получают посредством культивирования этой клетки в питательной среде и выделения произведенного и накопленного 1-бутанола из культуральной жидкости. Предложенные бактерии могут использоваться для крупномасштабной продукции 1-бутанола для промышленного применения. 2 н. и 21 з.п.ф-лы, 4 табл.

Description

Текст описания приведен в факсимильном виде.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000046
Figure 00000047
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000050
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000058
Figure 00000059
Figure 00000060
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000063
Figure 00000064
Figure 00000065
Figure 00000066
Figure 00000067
Figure 00000068
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000071
Figure 00000072
Figure 00000073
Figure 00000074
Figure 00000075
Figure 00000076
Figure 00000077
Figure 00000078
Figure 00000079
Figure 00000080
Figure 00000081
Figure 00000082
Figure 00000083
Figure 00000084
Figure 00000085
Figure 00000086
Figure 00000087
Figure 00000088
Figure 00000089
Figure 00000090
Figure 00000091
Figure 00000092
Figure 00000093
Figure 00000094
Figure 00000095
Figure 00000096
Figure 00000097
Figure 00000098
Figure 00000099
Figure 00000100
Figure 00000101
Figure 00000102
Figure 00000103
Figure 00000104
Figure 00000105
Figure 00000106
Figure 00000107
Figure 00000108
Figure 00000109
Figure 00000110
Figure 00000111
Figure 00000112
Figure 00000113
Figure 00000114
Figure 00000115
Figure 00000116
Figure 00000117
Figure 00000118
Figure 00000119
Figure 00000120
Figure 00000121
Figure 00000122
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
Figure 00000126
Figure 00000127
Figure 00000128
Figure 00000129
Figure 00000130
Figure 00000131
Figure 00000132
Figure 00000133
Figure 00000134
Figure 00000135
Figure 00000136
Figure 00000137
Figure 00000138
Figure 00000139
Figure 00000140
Figure 00000141
Figure 00000142
Figure 00000143
Figure 00000144
Figure 00000145
Figure 00000146
Figure 00000147
Figure 00000148
Figure 00000149
Figure 00000150
Figure 00000151
Figure 00000152
Figure 00000153
Figure 00000154
Figure 00000155
Figure 00000156
Figure 00000157
Figure 00000158

Claims (23)

1. Бактерия - продуцент 1-бутанола, модифицированная таким образом, что активность ферментов β-окисления жирных кислот:
а) ацил-СоА-дегидрогеназы;
б) еноил-СоА-гидратазы;
в) 3-гидроксиацил-СоА дегидрогеназы;
г) 3-кетоацил-СоА-тиолазы
в ней повышена и указанные ферменты катализируют соответственно реакции:
1) превращение кротонил-СоА в бутирил-СоА;
2) превращение 3-гидроксибутирил-СоА в кротонил-СоА;
3) превращение ацетоацетил-СоА в 3-гидроксибутирил-СоА;
4) образование ацетоацетил-СоА из двух молекул ацетил-СоА.
2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что ацил-СоА-дегидрогеназа содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-17.
3. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что еноил-СоА-гидратаза содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 18-38.
4. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что 3-гидроксиацил-СоА-дегидрогеназа содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 18, 19, 23-25, 27, 31-33, 39-44.
5. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что 3-кетоацил-СоА-тиолаза содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 45-61.
6. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что активность одного или нескольких из указанных ферментов в бактерии повышена за счет увеличения количества соответствующей мРНК, повышения количества соответствующего фермента или увеличения удельной активности фермента.
7. Бактерия по п.6, отличающийся тем, что количество соответствующей мРНК увеличено за счет увеличения числа копий соответствующего гена, или за счет усиления транскрипции соответствующего гена, достигаемого путем использования более сильного промотора, снятия репрессии, или за счет увеличения стабильности мРНК.
8. Бактерия по п.6, отличающаяся тем, что количество соответствующего фермента повышено за счет усиления трансляции соответствующей мРНК, достигаемого модификацией нуклеотидной последовательности сайта связывания рибосом соответствующей мРНК или за счет увеличения его стабильности.
9. Бактерия по п.6, отличающаяся тем, что удельная активность фермента увеличена за счет введения мутаций в аминокислотную последовательность фермента.
10. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия принадлежит к роду Escherichia, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Zymomonas, Bacillus, Klebsiella, Corynebacterium, Brevibacterium или Streptomyces.
11. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Escherichia coli.
12. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Salmonella enterica.
13. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Shigella flexneri.
14. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Pseudomonas aeruginosa или Pseudomonas putida.
15. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Zymomonas mobilis.
16. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Bacillus subtilis или Bacillus amyloliquefaciens.
17. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Corynebacterium glutamicum или Brevibacterium flavum.
18. Бактерия по п.10, отличающаяся тем, что указанной бактерией является Streptomyces coelicolor.
19. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия дополнительно модифицирована таким образом, что количество ацетил-СоА в ней увеличено.
20. Бактерия по п.19, отличающаяся тем, что количество ацетил-СоА в ней увеличено за счет регулируемого снижения активности фосфоенолпируват-карбоксилазы.
21. Способ получения 1-бутанола, включающий стадии культивирования бактерии по п.1 в питательной среде и выделения произведенного и накопленного 1-бутанола из культуральной жидкости.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что процесс культивирования бактерии является аэробным, анаэробным или микроаэробным.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что процесс культивирования микроорганизма включает в себя аэробную и анаэробную стадии.
RU2009118496/10A 2009-05-19 2009-05-19 Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола RU2431672C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118496/10A RU2431672C2 (ru) 2009-05-19 2009-05-19 Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118496/10A RU2431672C2 (ru) 2009-05-19 2009-05-19 Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119702/13A Substitution RU2008119702A (ru) 2008-05-20 2008-05-20 Микроорганизм-продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009118496A RU2009118496A (ru) 2010-11-27
RU2431672C2 true RU2431672C2 (ru) 2011-10-20

Family

ID=44057173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009118496/10A RU2431672C2 (ru) 2009-05-19 2009-05-19 Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431672C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10273491B2 (en) 2015-01-29 2019-04-30 Cj Cheiljedang Corporation Promoter and uses thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOYNTON et al. Cloning, sequencing, and expression of clustered genes encoding beta-hydroxybutyryl-coenzyme A (CoA) ehydrogenase, crotonase, and butyryl-CoA dehydrogenase from Clostridium acetobutylicum *
Journal of Bacteriology, v.178, p.3015-3024. INUI M. et al. Expression of Clostridium acetobutylicum butanol synthetic genes in Escherichia coli. Appl. microbiol. biotechnol., 2008, v.77, p.1305-1316. Последовательности NP_414756, 17.01.2006; NP_310429.2, 07.03.2001; *
NP_388869, 04.06.2004; NP_417321,17.01.2006 найдены в базе данных NCBI BLAST<URL: http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastp&BLAST_PROGRAMS=blastp&PAGE_TYPE=BlastSearch&SHOW_DEFAULTS=on&LINK_LOC=blasthome. ПАТРУШЕВ Л.И. Искусственные генетические системы. - 2004, Наука, т.1, стр.107-118. GEHLEN J. et al. Effects of altered phosphoenolpyruvate carboxylase activities on transgenic C3 plant Solanum tuberosum", Plant Molecular Biology, 1996, v.32, n.5. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10273491B2 (en) 2015-01-29 2019-04-30 Cj Cheiljedang Corporation Promoter and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009118496A (ru) 2010-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Reddy et al. Short chain and medium chain fatty acids production using food waste under non-augmented and bio-augmented conditions
Białkowska Strategies for efficient and economical 2, 3-butanediol production: new trends in this field
Kumar et al. Extending the limits of Bacillus for novel biotechnological applications
Kalia et al. Biorefinery for glycerol rich biodiesel industry waste
Raberg et al. Ralstonia eutropha H16 in progress: applications beside PHAs and establishment as production platform by advanced genetic tools
Naranjo et al. Valorization of glycerol through the production of biopolymers: The PHB case using Bacillus megaterium
Mattam et al. Fermentation of glycerol and production of valuable chemical and biofuel molecules
Ai et al. Roles of acid-producing bacteria in anaerobic digestion of waste activated sludge
US9273331B2 (en) Process for producing 3-hydroxybutyric acid or salt thereof
US20100086980A1 (en) Method for producing lactic acid
CN101466841A (zh) 通过发酵从可再生资源产生乙醇酸
CN103898035B (zh) 生产β-丙氨酸的重组大肠杆菌菌株及其构建方法和应用
Yang et al. Isolation of 5-hydroxymethylfurfural biotransforming bacteria to produce 2, 5-furan dicarboxylic acid in algal acid hydrolysate
Koller et al. Potential of diverse prokaryotic organisms for glycerol-based polyhydroxyalkanoate production
CN101300351A (zh) 乳酸的制造方法
Zhao et al. Bioconversion of waste activated sludge hydrolysate into polyhydroxyalkanoates using Paracoccus sp. TOH: Volatile fatty acids generation and fermentation strategy
Pu et al. Microbial production of poly (3-hydroxybutyrate) from volatile fatty acids using the marine bacterium Neptunomonas concharum
Sun et al. Fermentation performance and mechanism of a novel microbial consortium DUT08 for 1, 3-propandiol production from biodiesel-derived crude glycerol under non-strictly anaerobic conditions
Chen et al. Microbial synthesis of 4-hydroxybenzoic acid from renewable feedstocks
Collas et al. Engineering the biological conversion of formate into crotonate in Cupriavidus necator
Priya et al. Effect of levulinic acid on production of polyhydroxyalkanoates from food waste by Haloferax mediterranei
Choubisa et al. Microbial production of lactic acid by using crude glycerol from biodiesel
RU2431672C2 (ru) Бактерия - продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола
RU2008119702A (ru) Микроорганизм-продуцент 1-бутанола и способ получения 1-бутанола
CN1296473C (zh) 生产l－苏氨酸的微生物、生产其的方法、及使用其生产l－苏氨酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170327

PD4A Correction of name of patent owner