[发明专利]细胞色素B2在酵母中过表达用于增加乙醇生产

说明书

描述了涉及过表达细胞色素B2的经修饰的酵母的组合物和方法。与亲本细胞相比，所述酵母产生增加量的醇。这种酵母对于从淀粉底物大规模生产乙醇特别有用。

技术领域

本申请要求2019年3月14日提交的美国临时专利申请号62/818448的优先权，所述专利申请的公开内容通过援引以其全文并入。

本发明的组合物和方法涉及过表达细胞色素B2的经修饰的酵母。所述酵母与其亲本细胞相比产生增加量的乙醇。这种酵母对于从淀粉底物大规模生产乙醇特别有用。

背景技术

第一代基于酵母的乙醇生产将糖转化为燃料乙醇。全世界酵母的年度燃料乙醇生产为约900亿升(Gombert,A.K.和van Maris.A.J.(2015)Curr.Opin.Biotechnol.[生物技术现状]33:81-86)。据估计，乙醇生产成本的约70％是原料。

丁醇是一种重要的工业化学品和滴入式燃料(drop-in fuel)组分，其具有多种应用，包括用作可再生燃料添加剂、塑料工业中的原料化学品、以及食品和香料工业中的食品级提取剂。因此，对醇(如丁醇和异丁醇)以及有效且环境友好的生产方法有很高的需求。

鉴于世界范围的大量的醇生产，即使发酵生物效率的微小提高也可产生可用醇量的巨大增加。因此，对更有效地生产醇的生物存在需求。

发明内容

本发明的组合物和方法涉及过表达细胞色素B2的经修饰的酵母。所述组合物和方法的各方面和实施例描述于以下独立编号的段落中。

1.在一方面，提供了衍生自亲本酵母细胞的经修饰的酵母细胞，所述经修饰的细胞包含遗传改变，所述遗传改变引起所述经修饰的细胞与所述亲本细胞相比产生增加量的CYB2P多肽，其中与在其他方面相同的亲本酵母细胞产生的乙醇的量相比，所述经修饰的细胞在发酵期间产生更多的乙醇。

2.在如段落1所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述遗传改变包括将核酸引入所述亲本细胞中，所述核酸能够指导CYB2P多肽以高于等同条件下生长的亲本细胞的水平表达。

3.在如段落1所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述遗传改变包括引入用于表达CYB2P多肽的表达盒。

4.在如段落1-3中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，与在等同条件下生长的亲本细胞中的表达水平相比，CYB2P多肽的表达的增加量为至少约500％。

5.在如段落1-3中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，与在等同条件下生长的亲本细胞中的水平相比，产生的编码所述CYB2P多肽的mRNA的增加量为至少约1,000％。

6.在如段落1-3中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，与在等同条件下生长的亲本细胞中的水平相比，产生的编码所述CYB2P多肽的mRNA的增加量为至少约5,000％。

7.在如段落1-6中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述细胞进一步包含编码碳水化合物加工酶的外源基因。

8.在一些实施例中，如段落1-7中任一项所述的经修饰的细胞进一步包含PKL途径。

9.在一些实施例中，如段落1-8中任一项所述的经修饰的细胞进一步包含甘油途径和/或乙酰辅酶A途径中的改变。

10.在一些实施例中，如段落1-9中任一项所述的经修饰的细胞进一步包含用于制备乙醇的备选途径。

11.在如段落1-10中任一项所述的经修饰的细胞的一些实施例中，所述细胞属于酵母属物种(Saccharomyces spp.)。

12.在另一方面，提供了一种用于增加生长于碳水化合物底物上的酵母细胞的醇生产的方法，所述方法包括：向亲本酵母细胞中引入与所述亲本细胞中产生的量相比使CYB2P多肽的产生增加的遗传改变。