[发明专利]衣康酸和衣康酸甲酯生产

说明书

发明领域

本发明涉及能够生产衣康酸和/或衣康酸甲酯的重组微生物，和利用这种细胞生产衣康酸和/或衣康酸甲酯的方法。本发明还涉及发酵液，其包含通过这种方法能够获得的衣康酸和/或衣康酸甲酯。

发明背景

衣康酸是多种产品(例如，丙烯酸纤维、橡胶、人造钻石和镜头)的必须前体，其在化学工业中需求很高。通常，衣康酸分离自丝状真菌Aspergillus terreus。此外，衣康酸酯可以是商品和专用化学品二者的重要中间体。在这方面，衣康酸单甲酯(即，4-甲基衣康酸酯和1-甲基衣康酸酯)尤其令人关注。

在近期，已通过过表达顺-乌头酸脱羧酶(CAD)和/或推定的衣康酸转运体来遗传修饰Aspergillus niger以产生衣康酸(WO2009014437、WO2009104958)。然而，Aspergilli不太适合衣康酸的工业生产，因为其丝状形态导致大规模生物反应器中的氧传递问题。

还已通过过表达CAD联合降低的异柠檬酸脱氢酶(ICD)活性来遗传修饰E.coli以产生衣康酸(US2010285546)。然而，这种方法是有问题的，因为E.coli和通常的原核生物不耐受低pH。在高pH发酵(例如约pH7，这对E.coli是最佳的)中，需要滴定以保持pH恒定，这导致衣康酸盐而非衣康酸的形成。这继而导致增加的DSP成本，因为相较于低pH发酵方法(其中可通过结晶从发酵液中直接回收酸)，从盐中回收酸更加复杂。

在更近期，非丝状酵母Yarrowia lipolytica已被遗传修饰以基于甘油生产衣康酸(US20110053232)。然而，经修饰的Y.lipolytica基于糖(可最常获得的可再生原料之一)不产生显著量的衣康酸。

因此，需要进一步改进基于在低pH下由糖发酵的衣康酸生产方法，从而可在工业生物反应器中实现经济上可行的大规模生产。

发明概述

本发明基于出乎意料的重组细胞(即遗传修饰的细胞)的鉴定，所述细胞可产生衣康酸和/或衣康酸的酯。这些细胞可以是酵母细胞。酵母的优点为：它耐受低pH并且不是丝状的，这允许以最佳方法条件产生衣康酸和/或衣康酸甲酯。

因此，本发明涉及重组细胞，其能够产生4-甲基衣康酸酯或1-甲基衣康酸酯的一种或多种。

本发明还涉及重组酵母细胞，其能够产生衣康酸并且其过表达：

-编码具有顺乌头酸脱羧酶活性的多肽的核酸；和

-编码催化朝向乙酰CoA的反应的多肽的核酸。

本发明的重组细胞可被用于生产衣康酸和/或衣康酸的酯的方法中。因此，本发明提供：

-用于生产4-甲基衣康酸酯或1-甲基衣康酸酯的方法，所述方法包括：在合适的发酵培养基中发酵根据本发明的重组细胞，其中4-甲基衣康酸酯或1-甲基衣康酸酯被生产；

-用于生产衣康酸或衣康酸的酯的方法，所述方法包括：在合适的发酵培养基中发酵根据本发明的酵母细胞，其中衣康酸或衣康酸的酯被生产。

衣康酸或衣康酸的酯可被进一步转化成药品、化妆品、食品、饲料或化学产品。

此外，本发明提供发酵液，其包含通过本发明的方法能够获得的衣康酸和/或衣康酸的酯。

附图简述