람노스와 오탄당을 동시에 발효하는 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올 생산방법
Microorganism co-fermenting rhamnose and five-carbon sugars and method for producing bioethanol using the same
특허 요약
본 발명은 람노스와 오탄당을 동시에 발효하는 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올 생산방법에 관한 것으로, L-rhamnose를 대사할 수 없는 산업용 효모 Saccharomyces cerevisiae가 바이오에너지 생산에 뛰어난 성능을 가지고 있다는 점을 고려할 때, 본 발명에서 제작된 L-rhamnose를 활용한 엔지니어링 효모 균주는 바이오에너지 생산을 위한 새로운 산업용 탄소원으로 제시할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

L-람노스 수송체(L-rhamnose transporter)를 코딩하는 유전자, L-람노스 탈수소효소(L-rhamnose dehydrogenase)를 코딩하는 유전자, L-람노노 락토나제(L-rhamnono lactonase)를 코딩하는 유전자, L-람노네이트 탈수효소(L-rhamnonate dehydratase)를 코딩하는 유전자, 2-케토-3-데옥시-L-람노네이트 알돌라제(2-keto-3-deoxy-L-rhamnonate aldolase)를 코딩하는 유전자, 알데히드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase)를 코딩하는 유전자, 자일로스 환원효소(xylose reductase)를 코딩하는 유전자, 자일리톨 탈수소효소(xylitol dehydrogenase)를 코딩하는 유전자 및 자일룰로키나제(xylulokinase)를 코딩하는 유전자가 도입된, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물로서,상기 미생물은 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

2

제1항에 있어서,상기 L-람노스 수송체(L-rhamnose transporter)를 코딩하는 유전자, L-람노스 탈수소효소(L-rhamnose dehydrogenase)를 코딩하는 유전자, L-람노노 락토나제(L-rhamnono lactonase)를 코딩하는 유전자, L-람노네이트 탈수효소(L-rhamnonate dehydratase)를 코딩하는 유전자 및 2-케토-3-데옥시-L-람노네이트 알돌라제(2-keto-3-deoxy-L-rhamnonate aldolase)를 코딩하는 유전자는 Pichia Stipitis 유래인 것을 특징으로 하는, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

3

제2항에 있어서,상기 L-람노스 수송체(L-rhamnose transporter)를 코딩하는 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 표시되고, L-람노스 탈수소효소(L-rhamnose dehydrogenase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시되고, L-람노노 락토나제(L-rhamnono lactonase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 3의 염기서열로 표시되고, L-람노네이트 탈수효소(L-rhamnonate dehydratase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 4의 염기서열로 표시되고, 2-케토-3-데옥시-L-람노네이트 알돌라제(2-keto-3-deoxy-L-rhamnonate aldolase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 것인, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

4

제1항에 있어서,상기 알데히드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase)를 코딩하는 유전자는 Aspergillus niger 유래인 것을 특징으로 하는, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

5

제4항에 있어서,상기 알데히드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 6의 염기서열로 표시되는 것인, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

6

제1항에 있어서,상기 자일로스 환원효소(xylose reductase)를 코딩하는 유전자, 자일리톨 탈수소효소(xylitol dehydrogenase)를 코딩하는 유전자 및 자일룰로키나제(xylulokinase)를 코딩하는 유전자는 Pichia Stipitis 유래인 것을 특징으로 하는, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

7

제1항에 있어서,상기 자일로스 환원효소(xylose reductase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 7의 염기서열로 표시되고, 자일리톨 탈수소효소(xylitol dehydrogenase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 8의 염기서열로 표시되고, 자일룰로키나제(xylulokinase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 9의 염기서열로 표시되는 것인, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

8

제1항에 있어서,상기 재조합 미생물은 글루코키나아제(Glucokinase)를 코딩하는 유전자, 헥소키나제 동종효소 1(Hexokinase isoenzyme 1)을 코딩하는 유전자 및 헥소키나제 동종효소 2(Hexokinase isoenzyme 2)를 코딩하는 유전자에 활성 감소 돌연변이(deleterious mutation)가 도입된 것인, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물로서,상기 글루코키나아제(Glucokinase)를 코딩하는 유전자는 서열번호 10의 염기서열로 표시되고, 헥소키나제 동종효소 1(Hexokinase isoenzyme 1)을 코딩하는 유전자는 서열번호 11의 염기서열로 표시되며, 헥소키나제 동종효소 2(Hexokinase isoenzyme 2)를 코딩하는 유전자는 서열번호 12의 염기서열로 표시되는 것이며,상기 글루코키나아제(Glucokinase)를 코딩하는 유전자는 256번째 염기서열이 아데닌(adenine)에서 구아닌(guanine)으로 치환된 것이고,상기 헥소키나제 동종효소 1(Hexokinase isoenzyme 1)을 코딩하는 유전자는 916번째 염기서열이 티민(thymine)에서 시토신(cytosine)으로 치환된 것이며,상기 헥소키나제 동종효소 2(Hexokinase isoenzyme 2)을 코딩하는 유전자는 1364번째 염기서열이 삭제된 것인, L-람노스 및 자일로스 소비능을 가지는 재조합 미생물.

9

삭제

10

삭제

11

삭제

12

삭제

13

삭제

14

삭제

15

제1항의 재조합 미생물 또는 이의 배양액을 포함하는, 에탄올 또는 1,2-프로판디올 생산용 조성물.

16

L-람노스(L-rhamnose) 및 자일로스(xylose)를 포함하는 배지에서 제1항의 재조합 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, 에탄올 또는 1,2-프로판디올 생산방법.