캘빈회로 유전자가 도입된 대장균의 이산화탄소 고정 능력 향상을 위한 배양 방법
Culture method for improving carbon dioxide fixation ability of E. coli harboring Calvin-Benson Bassham cycle genes
특허 요약
본 발명은 캘빈회로 유전자가 도입된 재조합 미생물에 의한 효율적인 이산화탄소 고정 방법 및 유용한 화학물질의 생산 방법을 제공한다.
청구항
번호청구항
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캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 미생물을 16~30 ℃에서 배양하는 단계를 포함하는, 상기 재조합 미생물에 의한 이산화탄소 고정 방법.

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제1항에 있어서, 상기 캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자는 (ⅰ) D-프럭토스-1,6-비스포스파타아제(D-fructose-1,6-bisphosphatase)를 코딩하는 유전자(cbbF), 포스포리불로오스 인산화효소(phosphoribulokinase)를 코딩하는 유전자 (prkA), 프럭토스-1,6-비스포스파테이트 알돌라아제(fructose-1,6-bisphosphate aldolase)를 코딩하는 유전자(cfxA), 리불로오스 비스포스파테이트 카르복실라아제/옥시게나아제 라지 서브유닛 (ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)을 코딩하는 유전자 (cbbL) 및 리불로오스-1,5-비스포스파테이트 카르복실레이즈 스몰 서브유닛(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase small subunit)을 코딩하는 유전자(cbbS); 또는 (ⅱ)D-프럭토스-1,6-비스포스파타아제(D-fructose-1,6-bisphosphatase)를 코딩하는 유전자(fbpB), 포스포리불로오스 인산화효소(phosphoribulokinase)를 코딩하는 유전자 (prkB), 트랜스케톨라제(transketolase)를 코딩하는 유전자(tklB), 글리세르알데하이드-3-포스파테이트 디하이드로게나아제(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자(gapB), 프럭토스-1,6-비스포스파테이트 알돌라아제(fructose-1,6-bisphosphate aldolase)를 코딩하는 (cfxB) 및 리불로오스 비스포스파테이트 카르복실라아제/옥시게나아제 라지 서브유닛(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)를 코딩하는 유전자(rbpL)인 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 이산화탄소 고정 방법.

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제2항에 있어서, 상기 (ⅰ) cbbF, prkA, cfxA, cbbL 및 cbbS 유전자는 로도박터 스페로이드(Rhodobacter sphaeroides)의 캘빈-벤슨-배스햄(Calvin- Benson-Bassham; cbb) I 오페론 유래인 것을 특징으로 하며, 상기 (ⅱ) fbpB, prkB, tklB, gapB, cfxB 및 rbpL 유전자는 로도박터 스페로이드(Rhodobacter sphaeroides)의 캘빈-벤슨-배스햄(Calvin- Benson-Bassham; cbb) Ⅱ 오페론 유래인 것을 특징으로 하는 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 이산화탄소 고정 방법.

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제1항에 있어서, 상기 캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자는 (ⅰ) 서열번호 1로 표시되는 cbbF 유전자, 서열번호 2로 표시되는 prkA 유전자, 서열번호 3으로 표시되는 cfxA 유전자, 서열번호 4로 표시되는 cbbL 유전자 및 서열번호 5로 표시되는 cbbS 유전자; 또는 (ⅱ) 서열번호 6으로 표시되는 fbpB 유전자, 서열번호 7로 표시되는 prkB 유전자, 서열번호 8로 표시되는 tklB 유전자, 서열번호 9로 표시되는 gapB 유전자, 서열번호 10으로 표시되는 cfxB 유전자 및 서열번호 11로 표시되는 rbpL 유전자인 것을 특징으로 하는 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 이산화탄소 고정 방법.

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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,IPTG(isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside), RuBP(ribulose-1, 5-bisphosphate) 및 ZnPc(Zinc phthalocyanine)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 재조합 미생물 배양 배지에 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 재조합 미생물에 의한 이산화탄소 고정 방법.

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캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 미생물을 16~30 ℃에서 배양하는 단계를 포함하는, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.

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제6항에 있어서, 상기 캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자는 (ⅰ) D-프럭토스-1,6-비스포스파타아제(D-fructose-1,6-bisphosphatase)를 코딩하는 유전자(cbbF), 포스포리불로오스 인산화효소(phosphoribulokinase)를 코딩하는 유전자 (prkA), 프럭토스-1,6-비스포스파테이트 알돌라아제(fructose-1,6-bisphosphate aldolase)를 코딩하는 유전자(cfxA), 리불로오스 비스포스파테이트 카르복실라아제/옥시게나아제 라지 서브유닛 (ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)을 코딩하는 유전자 (cbbL) 및 리불로오스-1,5-비스포스파테이트 카르복실레이즈 스몰 서브유닛(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase small subunit)을 코딩하는 유전자(cbbS); 또는 (ⅱ) D-프럭토스-1,6-비스포스파타아제(D-fructose-1,6-bisphosphatase)를 코딩하는 유전자(fbpB), 포스포리불로오스 인산화효소(phosphoribulokinase)를 코딩하는 유전자 (prkB), 트랜스케톨라제(transketolase)를 코딩하는 유전자(tklB), 글리세르알데하이드-3-포스파테이트 디하이드로게나아제(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자(gapB), 프럭토스-1,6-비스포스파테이트 알돌라아제(fructose-1,6-bisphosphate aldolase)를 코딩하는 (cfxB) 및 리불로오스 비스포스파테이트 카르복실라아제/옥시게나아제 라지 서브유닛(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)를 코딩하는 유전자(rbpL)인 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.

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제6항에 있어서, 상기 (ⅰ) cbbF, prkA, cfxA, cbbL 및 cbbS 유전자는 로도박터 스페로이드(Rhodobacter sphaeroides)의 캘빈-벤슨-배스햄(Calvin- Benson-Bassham; cbb) I 오페론 유래인 것을 특징으로 하며, 상기 (ⅱ) fbpB, prkB, tklB, gapB, cfxB 및 rbpL 유전자는 로도박터 스페로이드(Rhodobacter sphaeroides)의 캘빈-벤슨-배스햄(Calvin- Benson-Bassham; cbb) Ⅱ 오페론 유래인 것을 특징으로 하는 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.

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제6항에 있어서, 상기 캘빈-벤슨-배스햄 회로(Calvin-Benson-Bassham cycle)를 코딩하는 유전자는 (ⅰ) 서열번호 1로 표시되는 cbbF 유전자, 서열번호 2로 표시되는 prkA 유 전자, 서열번호 3으로 표시되는 cfxA 유전자, 서열번호 4로 표시되는 cbbL 유전자 및 서열번호 5로 표시되는 cbbS 유전자; 또는 (ⅱ) 서열번호 6으로 표시되는 fbpB 유전자, 서열번호 7로 표시되는 prkB 유전자, 서열번호 8로 표시되는 tklB 유전자, 서열번호 9로 표시되는 gapB 유전자, 서열번호 10으로 표시되는 cfxB 유전자 및 서열번호 11로 표시되는 rbpL 유전자인 것을 특징으로 하는 것인, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.

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제6항에 있어서, 상기 유용물질은 캘빈 회로에 의해 생성되는 글루코스(glucose), 슈크로스(sucrose), 프럭토스 (fructose)로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 당, 유기산 및 ATP로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상인, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.

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제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,IPTG(isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside), RuBP(ribulose-1, 5-bisphosphate) 및 ZnPc(Zinc phthalocyanine)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 재조합 미생물 배양 배지에 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 재조합 미생물에 의한 유용물질의 생산 방법.