[发明专利]联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的重组菌及其应用

权利要求书

1.联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的重组菌，其特征在于，所述重组菌是将phaA、phaB、bld和yqhD基因通过质粒导入克雷伯氏菌（Klebsiella）中而成；

其中，所述phaA基因来源于Cupriavidus necator，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO:3所示；

所述phaB基因来源于Cupriavidus necator，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示；

所述bld基因来源于Clostridium saccharoperbutylacetonicum，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1或2所示；

所述yqhD基因来源于大肠杆菌（Escherichia coli），其编码蛋白的氨基酸序列如SEQID NO:6所示；

其中，所述克雷伯氏菌为克雷伯肺炎杆菌（Klebsiella pneumoniae）；

所述重组菌的构建如下：phaA、phaB基因经密码子优化后，将密码子优化后的phaA-phaB操纵子与bld、yqhD基因一起构建到表达载体上，得到重组载体，用重组载体转化克雷伯氏菌，筛选阳性转化子；

其中，密码子优化的phaA-phaB操纵子的序列如SEQ ID NO:5所示。

2.根据权利要求1所述的重组菌，其特征在于，所述克雷伯肺炎杆菌为保藏号为CGMCCNO.7824的克雷伯肺炎杆菌ACR30。

3.联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的重组菌，其特征在于，所述联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的重组菌是以权利要求1或2所述的重组菌作为出发菌株，利用基因工程手段对出发菌株进行改造，得到的细胞内NADPH供给增强的工程菌；

其中，通过增强出发菌株中与NADPH生物合成途径相关的基因，来提高细胞内NADPH的供给；

所述与NADPH生物合成途径相关的基因为pntAB基因，核苷酸序列如SEQ ID NO:7所示。

4.联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的重组克雷伯氏菌，其特征在于，所述重组克雷伯氏菌是以权利要求1-3任一项所述的重组菌作为出发菌株，通过弱化出发菌株中与2,3-丁二醇合成途径相关的基因，获得的基因弱化菌株；所述弱化包括敲除或降低基因的表达；

其中，所述与2,3-丁二醇合成途径相关的基因为budRABC基因，核苷酸序列如SEQ IDNO:8所示。

5.高产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的工程菌，其特征在于，所述工程菌是以权利要求1-3任一项所述的重组菌，或者权利要求4所述的重组克雷伯氏菌作为原始菌株，通过弱化原始菌株中ldhA、adhE、mdh基因中的至少一种基因，获得的基因弱化菌株；所述弱化包括敲除或降低基因的表达；

ldhA、adhE、mdh基因编码蛋白的氨基酸序列分别如SEQ ID NO:11-13所示。

6.根据权利要求5所述的工程菌，弱化原始菌株中ldhA、adhE和mdh基因。

7.根据权利要求4所述的重组克雷伯氏菌，或者权利要求5或6所述的工程菌，其特征在于，所述弱化是指利用同源重组的方法敲除相应基因。

8.权利要求1-3任一项所述的重组菌，或权利要求4所述的重组克雷伯氏菌，或权利要求5或6所述的工程菌，或者权利要求7所述的重组克雷伯氏菌或工程菌在发酵联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇中的应用。

9.联产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇的方法，其特征在于，包括在发酵培养基中对权利要求1-3任一项所述的重组菌，或权利要求4所述的重组克雷伯氏菌，或权利要求5或6所述的工程菌，或者权利要求7所述的重组克雷伯氏菌或工程菌进行培养以生产1,3-丙二醇和1,3-丁二醇。