提升梭菌气体发酵性能的方法

一、项目简介

本发明属于代谢工程与合成生物学领域,具体涉及一种通过基因工程手段提升食气梭菌(特别是永达尔梭菌 Clostridium ljungdahlii)利用一碳气体(如CO、CO)进行发酵性能的方法 。

一碳气体的生物转化利用技术不仅能降低生物制造的原料成本,还有助于缓解工业废气排放引发的环境问题,对社会可持续发展具有重要意义 。食气梭菌是一类重要的化能固碳微生物,能够以H或CO作为能源,通过Wood-Ljungdahl途径固定CO和CO,转化为乙酸、乙醇等高附加值化学品 。然而,天然菌株对一碳气体的利用效率和产物合成能力往往有限,难以满足工业化应用的需求 。

本发明的核心在于通过特定的代谢工程策略对梭菌进行改造。技术方案主要包括:使食气梭菌过表达丙酮酸甲酸裂解酶基因pflAB,以此获得基础工程菌株(菌株A);并可进一步使该菌株过表达乳酸脱氢酶基因ldh 。这一遗传改造旨在优化菌株的中心碳代谢流,增强其从一碳气体合成目标产物的能力,从而有效提升菌体的自养生长能力和气体发酵效率,具有巨大的应用潜力 。

二、专利摘要

本发明公开了一种提升梭菌气体发酵性能的方法,包括下述步骤:使食气梭菌过表达丙酮酸甲酸裂解酶基因pflAB,得到菌株A;还可进一步使菌株A过表达乳酸脱氢酶基因ldh。本发明的代谢工程策略可用于有效地提升食气梭菌的一碳气体生物利用效率,应用潜力巨大。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请,申请号:202211608492.3,实质审查中;持有人项目编号:SIPPE22-35。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯,wzhang@cemps.ac.cn,021-54924138。