[发明专利]发酵木糖的真核细胞的代谢工程

权利要求书

1.转化有核酸构建体的酵母或者丝状真菌宿主细胞，所述核酸构 建体包含编码木糖异构酶的核苷酸序列，

所述木糖异构酶由SEQ ID NO：2的氨基酸序列组成；或者

所述木糖异构酶由与SEQ ID NO：2的氨基酸序列具有至少90％序列 相同性的氨基酸序列组成，

其中所述核酸构建体在转化到宿主细胞后赋予该宿主细胞直接将木 糖异构为木酮糖的能力，

其中所述宿主细胞包含遗传修饰，与除了该遗传修饰之外在遗传学 方面均相同的菌株相比，所述遗传修饰增加磷酸戊糖途径流量，

并且其中所述宿主细胞具有至少346mg木糖/g生物量/h的木糖消耗 比速率。

2.权利要求1的宿主细胞，其中所述核苷酸序列编码得自拟杆菌 纲(Bacteroides)细菌的木糖异构酶。

3.权利要求1的宿主细胞，其中所述编码木糖异构酶的核苷酸序 列经过调整适应以将其密码子选择优化为宿主细胞的密码子选择。

4.权利要求3的宿主细胞，其中所述经过调整适应的核苷酸序列 具有对宿主细胞的密码子选择至少0.6的密码子适应指数。

5.权利要求1的宿主细胞，其中所述宿主细胞是属于如下属之一 的酵母：糖酵母属(Saccharomyces)，克鲁维酵母属(Kluyveromyces)，假丝 酵母属(Candida)，毕赤酵母属(Pichia)，裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)， 汉逊酵母属(Hansenula)，克勒克酵母属(Kloeckera)，许旺酵母属 (Schwanniomyces)和耶氏酵母属(Yarrowia)。

6.权利要求5的宿主细胞，其中所述酵母属于如下物种之一：酿 酒酵母(S.cerevisiae)、S.bulderi、S.barnetti、少孢酵母(S.exiguus)、葡萄 汁酵母(S.uvarum)、糖化酵母(S.diastaticus)、乳酸克鲁维斯酵母(K.lactis)、 马克斯克鲁维酵母(K.marxianus)、和脆壁克鲁维酵母(K.fragilis)。

7.权利要求1的宿主细胞，其中所述宿主细胞是属于如下属之一 的丝状真菌：曲霉属(Aspergillus)，木霉属(Trichoderma)，腐质霉属 (Humicola)，枝顶孢属(Acremonium)，镰孢菌属(Fusarium)和青霉属 (Penicillium)。

8.权利要求1的宿主细胞，其中所述遗传修饰包括磷酸戊糖途径 非氧化部分的至少一个基因的过表达。

9.权利要求8的宿主细胞，其中所述基因选自编码核酮糖-5-磷酸异 构酶、核酮糖-5-磷酸差向异构酶、转羟乙醛酶和转醛醇酶的基因。

10.权利要求1的宿主细胞，其中所述遗传修饰是增加特异性木酮 糖激酶活性的遗传修饰。

11.权利要求10的宿主细胞，其中所述增加特异性木酮糖激酶活 性的遗传修饰包括编码木酮糖激酶的内源或外源基因的过表达。

12.权利要求1的宿主细胞，其中所述遗传修饰是降低宿主细胞中 非特异性醛糖还原酶活性的遗传修饰。

13.权利要求12的宿主细胞，其中所述降低宿主细胞中非特异性 醛糖还原酶活性的遗传修饰使宿主细胞中编码非特异性醛糖还原酶的内 源基因失活。

14.一种生产乙醇的方法，其中所述方法包括如下步骤：

(a)发酵含有木糖来源及权利要求1-13任一项的修饰的宿主 细胞的培养基，其中所述宿主细胞发酵木糖成为乙醇，及任选地

(b)回收所述乙醇。

15.权利要求14的方法，其中所述培养基还含有葡萄糖来源。

16.权利要求14或15的方法，其中乙醇体积生产率为至少0.5g乙 醇/升/小时。

17.权利要求14-16任一项的方法，其中乙醇产量为至少50％。