[发明专利]一种提高丙酮丁醇梭菌在混合糖发酵中糖利用率的方法

权利要求书

1.一种基因工程化丙酮丁醇梭菌，其与野生型丙酮丁醇梭菌相比，具有选自下组的一种或多种特征：glcG基因表达受抑制或glcG蛋白活力受抑制、木糖转运蛋白过表达或活力提高、木糖异构酶过表达或活力提高、和/或木酮糖激酶过表达或活力提高。

2.如权利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述基因工程化丙酮丁醇梭菌通过选自下组的一种或多种的基因工程化处理获得的：在glcG基因中插入DNA片段、部分或全部敲除glcG基因、引入针对glcG基因的反义核酸或干扰核酸、引入glcG抑制物；导入额外的木糖转运蛋白、木糖异构酶和/或木酮糖激酶基因；引入提高木糖转运蛋白、木糖异构酶和/或木酮糖激酶的表达或活力的突变；或提供瞬时表达木糖转运蛋白、木糖异构酶和/或木酮糖激酶的表达载体。

3.如权利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述抑制glcG基因表达是通过以下方式实现的：在glcG基因第1位到第1923位碱基之间插入外源DNA片段。

优选地，在glcG基因第1位到第1761位碱基之间，或第1位到1554位碱基之间，或第1位到1248位碱基之间，或第1位到270位之间，或269位到270位之间插入外源DNA片段。

4.如权利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，

所述木糖转运蛋白是来自于可利用木糖的生物体的、用于木糖转运的蛋白或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成仍具有转运木糖功能的氨基酸序列；

所述木糖异构酶是来自于可利用木糖的生物体的、用于催化木糖发生异构的酶或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成仍具有催化木糖发生异构功能的氨基酸序列；

所述木酮糖激酶是来自于可利用木糖的生物体的、用于催化木酮糖磷酸化的酶或其生物活性片段，或是所述蛋白或其生物活性片段经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成仍具有催化木酮糖磷酸化功能的氨基酸序列。

5.如权利要求4所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述生物体选自：丙酮丁醇梭菌、大肠杆菌、农杆菌、假单胞菌、醋杆菌、葡糖杆菌、根瘤菌、黄单孢菌、克雷白氏杆菌、埃希氏菌、红细菌、黄杆菌或沙门氏菌。

6.如权利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述木糖转运蛋白由xylT基因编码；木糖异构酶由xylA基因编码；木酮糖激酶由xylB基因编码。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述xylT基因选自：CA_C1345、CEA_G1359或在严格条件下与所述序列杂交的分子、或与上述分子具有90%以上同源性的分子；所述xylB基因选自：CA_C2612、CEA_G2621或在严格条件下与所述序列杂交的分子、或与上述分子具有90%以上同源性的分子；所述xylA基因选自：CA_C2610、CEA_G2619或在严格条件下与所述序列杂交的分子、或与上述分子具有90%以上同源性的分子。

8.如权利要求1所述的基因工程化丙酮丁醇梭菌，其特征在于，所述基因工程化丙酮丁醇梭菌选自：丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylT)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylA)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylB)、丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylBA)、和丙酮丁醇梭菌(pIMP1-thl-xylT-thl-xylBA)、丙酮丁醇梭菌glcG、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylT)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylA)、丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylB)、和丙酮丁醇梭菌glcG(pIMP1-thl-xylT-thl-xylBA)、或用ptb或adc启动子替代上述基因工程化丙酮丁醇梭菌中的th1启动子的基因工程化菌。

9.一种生产丙酮、丁醇和/或乙醇的方法，所述方法包括步骤：

a)在适当的培养基中培养如权利要求1-8中任一项所述的菌株；

b)从a)的培养物中分离产物丙酮、丁醇和/或乙醇。