用于生产生物分子的组合物、系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110914386A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201880052368.9(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司720(22)申请日2018.06.1201代理人任晓华李唐(30)优先权数据62/5180752017.06.12US(51)Int.Cl.C10L1/18(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C12P7/62(2006.01)2020.02.12(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0371112018.06.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/231834EN2018.12.20(71)申请人杜克大学地址美国北卡罗来纳州(72)发明人L.尤A.李Z.戴权利要求书2页说明书30页附图27页(54)发明名称用于生产生物分子的组合物、系统和方法(57)摘要本公开涉及用于使用微生物生产生物分子的组合物、系统和方法。具体地，本公开提供了生物分子生产平台，其包括具有遗传回路的遗传工程化的微生物，所述遗传回路在功能上与由响应培养条件的材料形成的微胶囊偶联。本文公开的生物分子生产平台促进任何目标生物分子的有效且稳健的生产、纯化和/或分析。CN110914386ACN110914386A权利要求书1/2页1.用于生物分子生产的系统，所述系统包括：多种遗传工程化的微生物，其包含遗传回路和用于生产目标生物分子的工具，其中所述遗传回路促进所述目标生物分子的自主生产；和包封材料，其中所述包封材料能够形成微胶囊以包含所述多种遗传工程化的微生物，并且其中所述微胶囊在功能上与所述遗传回路偶联。2.根据权利要求1所述的系统，其中多种遗传工程化的生物包括细菌或酵母。3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中多种遗传工程化的生物包括大肠杆菌的一种或多种菌株。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述大肠杆菌的一种或多种菌株是MC4100、MG1655、BL21、NISSLE1917，及其任何衍生物或变体。5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述遗传回路包括细胞裂解模块和细胞密度传感模块。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述细胞裂解模块包括编码来自噬菌体phiX174的E蛋白的基因，并且其中所述细胞密度传感模块包括突变的luxR基因和缺少Rom/Rop蛋白的ColE1复制起点。7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中所述目标生物分子是肽、多肽、蛋白、核酸、多聚核酸、DNA分子、RNA分子、或其任何衍生物或组合中的至少一种。8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中所述目标生物分子是多肽，并且其中所述用于生产目标生物分子的工具包括质粒，所述质粒包含在诱导型启动子的控制下编码所述多肽的基因。9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，其中所述目标生物分子是细胞质多肽。10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述目标生物分子是多肽，其包含标签以促进与基底结合。11.根据权利要求1-10中任一项所述的系统，其中所述包封材料包括壳聚糖、藻酸盐、透明质酸、聚乙二醇聚合物、聚氧化乙烯聚合物、弹性蛋白样多肽(ELP)、节肢弹性蛋白样多肽(RLP)，或其任何衍生物或组合。12.根据权利要求1-11中任一项所述的系统，其中所述包封材料响应所述微胶囊中的一种或多种条件。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述微胶囊与所述遗传回路的功能偶联包括多种微生物改变所述微胶囊中的一种或多种条件。14.根据权利要求12或权利要求13所述的系统，其中所述微胶囊中的一种或多种条件包括pH或离子强度。15.根据权利要求1-14中任一项所述的系统，其中所述微生物以约102个至约1010个的浓度存在于所述微胶囊中。16.根据权利要求1-15中任一项所述的系统，其中所述系统还包括微流体平台，以促进所述目标生物分子的生产、纯化和/或分析。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述微流体平台包括输入通道、生产室和测定室。18.用于生物分子生产的微流体平台，所述平台包括：2CN110914386A权利要求书2/2页微流体装置，其包括输入通道、生产室和测定室，多种遗传工程化的微生物，其包含遗传回路和用于生产目标生物分子的工具，其中所述遗传回路促进所述目标生物分子的自主生产；和包封材料，其中所述包封材料能够形成微胶囊以包含所述多种遗传工程化的微生物，并且其中所述微胶囊在功能上与所述遗传回路偶联。19.根据权利要求18所述的微流体平台，其中所述生产室与所述输入通道和所述测定室流体偶联。20.根据权利要求18或权利要求19所述的微流体平台，其中所述多种遗传工程化的微生物包含在所述生产室中。21.根据权利要求18-20中任一