[发明专利]与糖异生作用有关的新颖的基因

说明书

本发明涉及新颖的核苷酸序列、经转化的微生物以及所述核苷酸序列 用于制备目标发酵产物的用途。本发明还提供了用于产生此类微生物的方 法。

更具体地，本发明涉及新颖的基因，即yqzB和yqfL (http://genolist.pasteur.fr/SubtiList)，它们与糖异生基因(Gluconeogenic gene，例如磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶基因pckA或NADP⁺依赖型甘油醛-3- 磷酸脱氢酶基因gapB)的表达有关，其中yqzB和yafL基因产物能介导对 糖异生基因的碳分解代谢物阻遏。碳分解代谢物阻遏(CCR)是细菌中的 关键调控机制，其控制与碳源摄取有关的大量基因的表达，以及进而控制 应答于不同碳源的可获得性的代谢过程。B.subtilis中公知的CCR调控子 是CcpA及其辅助调控子HPr和CrH，CcpB和CcpC。

糖异生基因涉及被称为糖异生作用(gluconeogenesis)的中央代谢途 径，其中，糖异生碳源(例如琥珀酸酯和苹果酸酯)被转化为有限数量的 前体代谢物。此类前体代谢物的例子是葡糖-6-磷酸酯、果糖-6-磷酸酯、核 糖-5-磷酸酯、赤藓糖-4-磷酸酯、磷酸丙糖、3-磷酸甘油酸酯以及磷酸烯醇 式丙酮酸酯。从前体代谢物产生用于生产生物质的重要基础构造单元 (building block)，例如氨基酸、核苷酸或者脂肪酸。糖异生途径的第一 个特定步骤是pckA编码的磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶催化的，其将草酰 乙酸酯脱羧为磷酸烯醇式丙酮酸酯。在Bacillus subtilis中以及可能还在很 多其它细菌中涉及糖异生作用的另一个酶是gapB基因的产物，其催化对 1，3-二磷酸甘油酸酯的NADPH/H⁺依赖型转化，转化为3-磷酸甘油醛。糖 异生途径的其它酶与糖分解途径的相应的酶共享，所述糖分解途径的酶在 有糖分解碳源(例如葡萄糖、果糖和山梨糖醇)的培养条件下具有活性。 PckA和gapB的合成会经历CCR，即，pckA和gapB合成在具有糖分解碳 源的培养条件下非常低，但是在糖异生期间被强烈去阻遏。

已经发现，yqzB和yqfL基因都涉及对糖异生基因(例如pckA和 gapB)的CCR。

特别地，本发明涉及多核苷酸，其包含选自下述DNA序列构成的组 的DNA序列：(a)编码介导(mediate)对糖异生基因的碳分解代谢物阻 遏的蛋白的基因的DNA序列；(b)选自(a)的生物活性片段、衍生 物、变体和直向同源物构成的组的DNA序列；(c)与(a)基本同源的 DNA序列；(d)编码包含SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：4所示的氨基 酸序列的多肽的DNA序列；以及(e)能在严谨杂交条件下与(a)、 (b)、(c)或(d)的DNA序列杂交的DNA序列。

在一种实施方式中，上文定义的多核苷酸包含编码如SEQ ID NO：2 所示的蛋白质的如SEQ ID NO：1所示的yqzB基因。

在另一种实施方式中，上文定义的多核苷酸包含编码如SEQ ID NO： 4所示的蛋白质的如SEQ ID NO：3所示的yqfL基因。

yqzB和yafL基因都可以是共享的操纵子的一部分(例如，如在 Bacillus subtilis中那样)，或者可从不同的启动子独立转录。

糖异生基因可以是编码与糖异生途径(即，糖异生底物向前体代谢物 的转化)有关的蛋白的任何基因。此类基因的例子是pckA和gapB。

本文中使用的编码“介导对糖异生基因的碳分解代谢物阻遏”的蛋白 的基因表示：所述蛋白能以任何直接或间接的方式影响糖异生基因的表 达，所述方式例如，作为糖异生基因表达的阻遏子发挥作用。yqzB基因产 物通过作为糖异生作用所涉及的基因(例如pckA和gapB)的表达的阻遏 子来介导CCR。

本发明的多核苷酸和多肽优选以经分离形式提供，优选地，被纯化为 均质。术语“经分离的”表示该物质与其原来的环境(即，如果其天然存 在的话，天然环境)分开。例如，活的生物体中存在的天然存在的多核苷 酸或多肽是未经分离的，但是与天然体系中共同存在的物质中的一些或全 部分离开的同样的多核苷酸或多肽就是经分离的。此类多核苷酸可能是载 体的一部分和/或此类多核苷酸或多肽可能是组合物的一部分，但是仍然是 经分离的，因为此类载体或组合物并非其天然环境的一部分。