本發明涉及微生物的代謝進化，其中所述微生物之前已被優化為用于在發酵條件下使用己糖作為基本無機培養基中的唯一碳源，以商業顯著的量產生有機酸。作為這種代謝進化的結果，所述微生物獲得了利用衍生自纖維素物質的戊糖用于其生長的能力，同時保留原初的生長動力學、有機酸產生速率和利用己糖作為碳源的能力。本發明還公開了所述微生物中賦予在產生商業顯著量的有機酸中同時利用己糖和戊糖的能力的遺傳改變。

1.一種包含在半乳糖共運輸蛋白(galP)基因中的突變的分離的大腸桿
菌細菌細胞，其中所述細菌細胞包含降低PEP依賴性磷酸轉移酶系統活性
的至少一個突變且同時利用C5糖和C6糖以產生選自乙醇、丁醇、乳酸鹽、
琥珀酸鹽、延胡索酸鹽和蘋果酸鹽的工業有用的化學品，并且在galP基因
中的所述突變包含用天冬氨酸殘基替換在第297位置處的甘氨酸殘基。
2.一種包含在galP基因中的突變的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所
述細菌細胞包含降低PEP依賴性磷酸轉移酶系統活性的至少一個突變且同
時利用C5糖和C6糖以產生選自乙醇、丁醇、乳酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸
鹽和蘋果酸鹽的工業有用的化學品，并且galP基因中的所述突變是缺失。
3.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含增加至少
一個非PTS糖轉運蛋白活性的至少一個突變。
4.根據權利要求3所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述非PTS
糖轉運蛋白是ATP結合盒轉運蛋白。
5.根據權利要求3所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述非PTS
糖轉運蛋白是主要易化因子超家族的成員。
6.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含使參與發
酵途徑的一個或多個基因的表達失活的至少一個突變。
7.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含使與三羧
酸循環有關的一個或多個基因失活的至少一個突變。
8.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含在至少一
個下述基因中的突變，所述基因選自編碼磷酸烯醇丙酮酸羧化酶的基因、
編碼NADH依賴性蘋果酸酶的基因和編碼NADPH依賴性蘋果酸酶的基因。
9.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌菌株，還包含外源丙酮
酸羧化酶。
10.根據權利要求9所述的分離的大腸桿菌細菌菌株，其中所述丙酮酸
羧化酶來自乳酸乳桿菌(Lactobacillus?lactis)或高粱(Sorghum?vulgare)或埃
特里根瘤菌(Rhizobium?etli)。
11.根據權利要求1所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含增加的磷
酸烯醇丙酮酸羧激酶活性。
12.根據權利要求11所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中增加的磷
酸烯醇丙酮酸羧激酶活性水平因pck基因中的突變的引起。
13.根據權利要求12所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述突變
在所述pck基因的啟動子區內。
14.一種用于微生物產生有機二羧酸的方法，包括：
a.提供具有galP基因中突變的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述細
菌細胞包含降低PEP依賴性磷酸轉移酶系統活性的至少一個突變且同時利
用C5糖和C6糖以產生選自乙醇、丁醇、乳酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽和
蘋果酸鹽的工業有用的化學品，并且在galP基因中的所述突變包含用天冬
氨酸殘基替換在第297位置處的甘氨酸殘基；
b.在含有戊糖和己糖這兩者的培養基中培養步驟(a)的細菌細胞；和
c.從培養基回收有機二羧酸。
15.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含增加至少
一個非PTS糖轉運蛋白活性的至少一個突變。
16.根據權利要求15所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述非
PTS糖轉運蛋白是ATP結合盒轉運蛋白。
17.根據權利要求15所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述非
PTS糖轉運蛋白是主要易化因子超家族的成員。
18.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含使參與發
酵途徑的一個或多個基因的表達失活的至少一個突變。
19.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含使與三羧
酸循環有關的一個或多個基因失活的至少一個突變。
20.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含在至少一
個下述基因中的突變，所述基因選自編碼磷酸烯醇丙酮酸羧化酶的基因、
編碼NADH依賴性蘋果酸酶的基因和編碼NADPH依賴性蘋果酸酶的基因。
21.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌菌株，還包含外源丙酮
酸羧化酶。
22.根據權利要求21所述的分離的大腸桿菌細菌菌株，其中所述丙酮
酸羧化酶來自乳酸乳桿菌或高粱或埃特里根瘤菌。
23.根據權利要求2所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，還包含增加的磷
酸烯醇丙酮酸羧激酶活性。
24.根據權利要求23所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中增加的磷
酸烯醇丙酮酸羧激酶活性水平因pck基因中的突變的引起。
25.根據權利要求24所述的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述突變
在所述pck基因的啟動子區內。
26.一種用于微生物產生有機二羧酸的方法，包括：
a.提供具有galP基因中突變的分離的大腸桿菌細菌細胞，其中所述細
菌細胞包含降低PEP依賴性磷酸轉移酶系統活性的至少一個突變且同時利
用C5糖和C6糖以產生選自乙醇、丁醇、乳酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽和
蘋果酸鹽的工業有用的化學品，并且在galP基因中的所述突變是缺失；
b.在含有戊糖和己糖這兩者的培養基中培養步驟(a)的細菌細胞；和
c.從培養基回收有機二羧酸。