[发明专利]用于使用乳酸脱氢酶转化体从C1化合物以生物方式产生乳酸的组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求临时申请：2013年6月18日提交的美国申请号61/836,609和2014年1月16日提交的美国申请号61/928,390的权益，所述申请两者均以引用的方式整体并入本文。

对序列表的引用

依据37C.F.R.§1.821与此同时通过EFS网以计算机可读形式(CRF)以文件名200206_414WO_SEQUENCE_LISTING.txt电子提交的“序列表”以引用的方式并入本文。序列表的电子拷贝于2014年6月17日创建，并且在磁盘上的大小是222千字节。

背景

可以化学或生物方式产生的乳酸是一种广泛使用的化合物，其使用范围从化妆品行业到食品行业到药物和化学行业。因为乳酸含有两个反应性官能团，即羧基和羟基，所以它可经受向潜在适用化学品的多种化学转化，所述化学品如氧化丙烯、乙醛、丙烯酸、丙酸、2,3-戊二酮和丙交酯(Varadarajan和Miller,Biotechnol.Progr.15:845,1999)。近来，增加的注意力已指向使用乳酸产生聚乳酸(PLA)，其是一种用于制造生物塑料，提供石油化学资源的更可持续替代物的可再生原材料。光学纯乳酸可通过缩聚、解聚和开环聚合的连续反应来聚合成高分子质量的PLA(和Stolt,Prog.Polym.Sci.27:1123,2002)。所得PLA聚合物在广泛范围应用中具有各种用途，所述应用包括防护服、食品包装、地膜、垃圾袋、刚性容器、收缩包装和短暂保存期限托盘(Drumright等,Adv.Mater.12:1841,2000；Vink等,Polym.Degrad.Stabil.80:403,2003)。

当前用于生物乳酸生产的碳水化合物原料是相对昂贵的。其它原料，如甲烷，可大量廉价获得。甲烷的转化潜在代表一种用以达成显著较低成本乳酸产生的途径。然而，尚未开发实现这个的实际方式。

简要概述

在一个实施方案中，本发明提供一种包含编码乳酸脱氢酶(LDH)的外源性核酸的非天然存在的C₁代谢细菌。

在另一实施方案中，本发明提供一种包含编码乳酸脱氢酶的外源性核酸的非天然存在的C₁代谢微生物，其中所述C₁代谢微生物是甲烷氧化菌。

在另一实施方案中，本发明提供一种包含编码乳酸脱氢酶的外源性核酸的非天然存在的C₁代谢微生物，其中所述C₁代谢微生物能够使碳原料转化成乳酸，并且其中所述碳原料选自由甲烷、二氧化碳、一氧化碳、天然气和合成气组成的组。

在某些实施方案中，本发明提供一种包含编码乳酸脱氢酶的外源性核酸的非天然存在的C₁代谢微生物，其中所述C₁代谢微生物不是酵母。

在其它实施方案中，本发明提供一种包含编码乳酸脱氢酶的外源性核酸的非天然存在的C₁代谢微生物，其中当在C₁底物存在下在至少一组培养条件下培养时，所述非天然存在的C₁代谢微生物能够产生相较于相应参照C₁代谢微生物的乳酸更多的乳酸。

附图简述

图1描绘相较于在生长72小时之后的OD₆₀₀，表达异源性乳酸脱氢酶(ldh)核酸的某些重组荚膜甲基球菌(Methylococcuscapsulatus)Bath的乳酸产生水平。

图2描绘各种碳源的δ¹³C分布。

图3描绘本发明的载体pMS3，其包含编码复制起始蛋白(trfA)以及启动子(Pbla)、复制起点(oriV)、转移起点(oriT)、多克隆位点(MCS)、卡那霉素抗性基因(KanR)和启动子(KanR_启动子)和用于大肠杆菌(E.coli)的复制起点(pUC_Ori_rc)的序列。

详细描述