[发明专利]用于乙醇生产的改良酵母菌株

说明书

本发明涉及一种重组细胞，优选重组酵母细胞，所述重组细胞包含：a)编码具有甘油‑3‑磷酸脱氢酶活性的酶的基因，其中所述酶对至少NADP+和/或NADPH具有辅因子依赖性；b)编码具有至少NAD+依赖性乙酰化乙醛脱氢酶活性的酶(EC 1.2.1.10)的基因；以及c)在选自GPD1和GPD2的组的至少一个基因中的突变或破坏。所述细胞适用于乙醇生产，在高乙醇产量下具有降低的甘油产量。

技术领域

本发明涉及一种适用于乙醇生产的重组细胞，该细胞用于生产乙醇、丁醇、乳酸、琥珀酸、塑料、有机酸、溶剂、动物饲料补充剂、药物、维生素、氨基酸、酶或化学原料的用途，以及使用所述重组细胞制备发酵产物的方法。

背景技术

通过在功能上替代化石燃料衍生化合物，化学品和运输燃料的微生物生产可以促进向可持续的、低碳的全球经济过渡。燃料乙醇的总工业产量在2015年达到了约1000亿升，预计将进一步增加。酵母Saccharomyces cerevisiae是用于将淀粉衍生和蔗糖衍生的己糖单元转化为乙醇的已确立的微生物细胞工厂，因为它结合了高乙醇产量和生产率与工艺条件下的稳健性。在酵母菌株改良和对基于玉米淀粉和蔗糖的生物乙醇生产的工艺优化方面的努力已经进一步提高了产品产量和生产率。此外，密集的代谢和进化工程研究已经产生了能够有效发酵戊糖木糖和阿拉伯糖的酵母菌株，从而为从木质纤维素水解物进行基于酵母的“第二代”生物乙醇生产铺平了道路。

在工业生物乙醇生产中，碳水化合物原料代表一种最大的成本因素。因此，最大化糖的乙醇产量是关键要求，特别是在第二代工艺中，其乙醇产量和生产率通常仍低于第一代工艺的乙醇产量和生产率。酵母在木质纤维素水解物方面的足够性能还需要对在生物质预处理和水解过程中释放的抑制剂的耐受性。在厌氧条件下，野生型S.cerevisiae菌株需要甘油形成以再氧化在生物合成期间或在与葡萄糖相比被氧化更多的代谢物的生产期间形成的NADH。作为S.cerevisiae中的主要相容性溶质，甘油在渗透抗性方面也起着关键作用。

本发明的一个目的是提供一种新重组细胞，该新重组细胞适用于从碳水化合物厌氧发酵生产乙醇，该新重组细胞与其相应的野生型生物相比具有降低的甘油产量，或者如果该细胞用于乙醇的发酵制备则没有甘油产量。

另一个目的是提供一种用于在厌氧酵母培养物中发酵制备乙醇的新方法，在该方法中没有形成甘油或至少其中形成的甘油少于使用已知的S.cerevisiae菌株的方法中形成的甘油。

可以满足的一个或多个其他目的是根据说明书和/或权利要求显而易见的。

               序列表

110 帝斯曼知识产权资产管理有限公司

120 用于乙醇生产的改良酵母菌株

130 32413-WO-PCT

160 39

170 BiSSAP 1.3.6

210 1

211 335

212 PRT

213 Amino acid sequence

220

223 Archaeoglobus fulgidus gpsA

400 1

Met Ile Val Ser Ile Leu Gly Ala Gly Ala Met Gly Ser Ala Leu Ser

1               5                   10                  15

Val Pro Leu Val Asp Asn Gly Asn Glu Val Arg Ile Trp Gly Thr Glu

            20                  25                  30