用于生物合成化合物的方法、试剂和细胞技术

本文件描述了使用脂肪酸O‑甲基转移酶，硫酯酶，CoA转移酶，CoA连接酶中的一种或多种从前体，诸如2‑酮戊二酸，乙酰CoA，或琥珀酰‑CoA产生2(E)‑庚烯二酰基‑CoA甲酯的生物化学途径，以及表达一种或多种此类酶的重组宿主。可以使用反式‑2‑烯酰基‑CoA还原酶，和甲酯酶将2(E)‑庚烯二酰基‑CoA甲酯酶促转化为庚二酰‑CoA。可以将庚二酰‑CoA酶促转化为庚二酸，7‑氨基庚酸，7‑羟基庚酸，七亚甲基二胺，或1,7‑庚二醇。

Methods, reagents, and cells for biosynthesis of compounds

This document describes the use of O fatty acid methyl transferase, thioesterase, CoA transferase, one or more CoA ligase in the past, such as the 2 ketoglutaric acid, acetyl CoA, or succinyl CoA produced 2 (E) biochemical pathways hepten two acyl CoA methyl ester. And the expression of one or more of these enzymes in recombinant host. You can use the trans 2 enoyl CoA reductase, and methyl enzyme 2 (E) hepten two acyl methyl CoA enzymatic conversion to CoA Pimelic acid. Can be CoA enzymatic conversion of Pimelic acid as Pimelic acid, 7 amino heptanoic acid, 7 hydroxy heptanoic acid, seven methylene amine two, or 1,7 heptanal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物合成化合物的方法、试剂和细胞对相关申请的交叉引用本申请要求均于2014年06月16日提交的美国申请号62/012,674和62/012,735的优先权，其公开内容通过提述以其整体并入本文。专利
本专利技术涉及在重组宿主中使用具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽遮蔽用末端羧基官能化的碳链脂肪族主链的方法。本专利技术还涉及在宿主中使用如下一种或多种生物合成庚烯二酰基-CoA甲酯的方法：(i)具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽(ii)具有硫酯酶活性或CoA-转移酶活性的多肽，或(iii)具有CoA连接酶活性的多肽，以及涉及表达一种或多种此类酶的重组宿主细胞。另外，本专利技术还涉及使用具有反式-烯酰基-CoA还原酶活性的多肽和/或具有庚二酰-[acp]甲酯酯酶活性的多肽将庚-2-烯二酰基-CoA甲酯酶促转化为庚二酰-CoA的方法，以及将庚二酰-CoA酶促转化为庚二酸，7-氨基庚酸，七亚甲基二胺，7-羟基庚酸，和1,7-庚二醇(以下称为“C7构件块”)中一种或多种，以及产生这种C7构件块的重组宿主。专利技术背景尼龙是聚酰胺，其有时通过二胺与二羧酸的缩合聚合而合成。同样，尼龙可以通过内本文档来自技高网...

【技术保护点】
在重组宿主中遮蔽(shielding)用末端羧基官能化的碳链脂肪族主链的方法，所述方法包括：在所述宿主中使用具有脂肪酸O‑甲基转移酶活性的多肽将n‑羧基‑2‑烯酸酶促转化为n‑羧基‑2‑烯酸甲酯，其中n+1反映了所述碳链脂肪族主链的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 US 62/012,735;2014.06.16 US 62/012,6741.在重组宿主中遮蔽(shielding)用末端羧基官能化的碳链脂肪族主链的方法，所述方法包括：在所述宿主中使用具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽将n-羧基-2-烯酸酶促转化为n-羧基-2-烯酸甲酯，其中n+1反映了所述碳链脂肪族主链的长度。2.权利要求1的方法，其中所述n-羧基-2-烯酸是2(E)-庚烯二酸。3.权利要求1的方法，其中所述n-羧基-2-烯酸甲酯是2(E)-庚烯二酸甲酯，所述方法还包括将2(E)-庚烯二酸甲酯酶促转化为庚二酰-CoA。4.权利要求3的方法，所述方法还包括将庚二酰-CoA酶促转化为选自下组的产物：庚二酸，7-氨基庚酸，7-羟基庚酸，七亚甲基二胺，和1,7-庚二醇。5.权利要求4的方法，其中使用一种或多种具有以下活性的多肽将庚二酰-CoA转化为所述产物：硫酯酶活性，可逆的CoA-连接酶活性，戊烯二酸CoA转移酶活性，ω-转氨酶活性，6-羟基己酸脱氢酶活性，5-羟基戊酸脱氢酶活性，4-羟基丁酸脱氢酶活性，醇脱氢酶活性，羧酸还原酶活性，或醇脱氢酶活性。6.在重组宿主中产生2(E)-庚烯二酰基-CoA甲酯的方法，所述方法包括：使用具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽将2(E)-庚烯二酸酶促转化为2(E)-庚烯二酸甲酯。7.权利要求6的方法，所述方法还包括将2(E)-庚烯二酸甲酯酶促转化为庚二酰-CoA甲酯。8.权利要求6的方法，其中从2(E)-庚烯二酰基-CoA酶促产生2(E)-庚烯二酸。9.权利要求8的方法，其中具有硫酯酶或CoA-转移酶活性的多肽将2(E)-庚烯二酰基-CoA酶促转化为2(E)-庚烯二酸。10.权利要求9的方法，其中所述具有硫酯酶活性的多肽与SEQIDNO:4或SEQIDNO:5所列的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。11.权利要求9的方法，其中所述具有CoA-转移酶活性的多肽与SEQIDNO:24或SEQIDNO:25所列的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。12.权利要求1至11中任一项的方法，其中所述具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽被归类于EC2.1.1.15下。13.权利要求1至11中任一项的方法，其中所述具有脂肪酸O-甲基转移酶活性的多肽与SEQIDNO:1，SEQIDNO:2，或SEQIDNO:3所列的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。14.权利要求6的方法，其中使用归类于EC6.2.1.-下的具有CoA连接酶活性的多肽将2(E)-庚烯二酸甲酯酶促转化为2(E)-庚烯二酰基-CoA甲酯。15.权利要求14的方法，其中所述具有CoA连接酶活性的多肽被归类于EC6.2.1.2或EC6.2.1.3下。16.权利要求14或权利要求15中的方法，所述方法还包含将2(E)-庚烯二酰基-CoA甲酯酶促转化为庚二酰-CoA甲酯。17.权利要求16的方法，其中具有反式-2-烯酰基-CoA还原酶活性的多肽将2(E)-庚烯二酰基-CoA甲酯酶促转化为庚二酰-CoA甲酯。18.权利要求16或17的方法，所述方法还包含将庚二酰-CoA甲酯酶促转化为庚二酰-CoA。19.权利要求18的方法，其中具有庚二酰-[acp]甲酯酯酶(pimelyl-[acp]methylesteresterase)活性的多肽将庚二酰-CoA甲酯酶促转化为庚二酰-CoA。20.权利要求19的方法，其中所述具有庚二酰-[acp]甲酯酯酶活性的多肽与SEQIDNO:6所列的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。21.权利要求18至20中任一项的方法，其还包括将庚二酰-CoA酶促转化为选自下组的产物：庚二酸，7-氨基庚酸，7-羟基庚酸，七亚甲基二胺，和1,7-庚二醇。22.权利要求21的方法，其中所述方法包括使用具有硫酯酶，可逆的CoA-连接酶，或戊烯二酸CoA-转移酶活性的多肽将庚二酰-CoA酶促转化为庚二酸。23.权利要求22的方法，其中所述方法还包括使用具有羧酸还原酶活性的多肽将庚二酸酶促转化为庚二酸半醛。24.权利要求21的方法，其中所述方法包括使用具有乙酰化醛脱氢酶(acetylatingaldehydedehydrogenase)活性的多肽将庚二酰-CoA酶促转化为庚二酸半醛。25.权利要求23或权利要求24的方法，所述方法还包括使用具有以下活性的多肽将庚二酸半醛酶促转化为庚二酸：5-氧代戊酸脱氢酶活性，6氧代己酸脱氢酶活性，7-氧代庚酸脱氢酶活性，或醛脱氢酶活性。26.权利要求23或权利要求24的方法，所述方法还包括使用具有ω-转氨酶活性的多肽将庚二酸半醛酶促转化为7-氨基庚酸。27.权利要求23或权利要求24的方法，所述方法还包括使用具有ω-转氨酶和/或羧酸还原酶活性的多肽将庚二酸半醛酶促转化为七亚甲基二胺。28.权利要求23或权利要求24的方法，所述方法还包含使用具有以下活性的多肽将庚二酸半醛酶促转化为7-羟基庚酸：6-羟基己酸脱氢酶活性，5-羟基戊酸脱氢酶活性，4-羟基丁酸脱氢酶活性，或醇脱氢酶活性。29.权利要求28的方法，所述方法还包含使用具有羧酸还原酶和醇脱氢酶活性的多肽将7-羟基庚酸酶促转化为1,7-庚二醇。30.前述权利要求中任一项的方法，其中所述方法的一个或多个步骤通过发酵进行。31.权利要求1至30中任一项的方法，其中所述宿主经受在需氧，厌氧，微需氧，或混合氧/反硝化培养条件下的培养策略。32.权利要求1至31中任一项的方法，其中在磷酸盐，氧，和/或氮限制的条件下培养所述宿主。33.权利要求1至32中任一项的方法，其中使用陶瓷膜保留所述宿主以在发酵期间维持高细胞密度。34.权利要求30的方法，其中补料到所述发酵的主要碳源源自生物或非生物原料。35.权利要求34的方法，其中所述生物原料是或源自单糖，二糖，木质纤维素，半纤维素，纤维素，木质素，乙酰丙酸、甲酸，甘油三酯，甘油，脂肪酸，农业废物，浓缩的酒糟可溶物(condenseddistillers'solubles)，或城市废物。36.权利要求34的方法，其中所述非生物原料是或源自天然气，合成气(syngas)，CO2/H2，甲醇，乙醇，苯甲酸盐/酯，来自环己烷氧化过程的非挥发性残留物(NVR)碱洗液废物流(non-volatileresidue(NVR)causticwashwastestreamfromcyclohexaneoxidationprocesses)，或对苯二甲酸/间苯二甲酸(isophthalicacid)混合物废物流。37.权利要求30至36中任一项的方法，其中所述宿主包含一种或多种具有以下弱化的活性的多肽：聚羟基链烷酸合酶活性，乙酰CoA硫酯酶活性，乙酰CoA特异的β-酮硫解酶活性，形成乙酸的磷酸转乙酰酶活性，乙酸激酶活性，乳酸脱氢酶活性，menaquinol-延胡索酸氧化还原酶活性，产生异丁醇的2-酮酸脱羧酶活性，形成乙醇的醇脱氢酶活性，丙糖磷酸异构酶活性，丙酮酸脱羧酶活性，葡萄糖-6-磷酸异构酶活性，消散(dissipating)NADPH不平衡的转氢酶活性，消散NADPH不平衡的谷氨酸脱氢酶活性，利用NADH/NADPH的谷氨酸脱氢酶活性，庚二酰-CoA脱氢酶活性；接受C7构件块和中心前体作为底物的酰基-CoA脱氢酶活性；戊二酰-CoA脱氢酶活性；或庚二酰-CoA合成酶活性。38.权利要求30至37中任一项的方法，其中所述宿主过表达一种或多种编码具有以下活性的多肽的基因：乙酰CoA合成酶活性；6-磷酸葡糖酸脱氢酶活性；转酮酶活性；吡啶(puridine)核苷酸转氢酶活性；甲酸脱氢酶活性；甘油醛-3P-脱氢酶活性；苹果酸酶活性；葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性；果糖1,6二磷酸酶活性；L-丙氨酸脱氢酶活性；PEP羧化酶活性，丙酮酸羧化酶活性；PEP羧激酶活性；PEP合酶活性；用于产生辅因子不平衡的对NADPH特异的L-谷氨酸脱氢酶活性；甲醇脱氢酶活性，甲醛脱氢酶活性，赖氨酸转运蛋白活性；二羧酸转运蛋白活性；S-腺苷甲硫氨酸合成酶活性；3-磷酸甘油酸脱氢酶活性；3-磷酸丝氨酸转氨酶活性；磷酸丝氨酸磷酸酶活性；或多药物转运蛋白活性。39.权利要求1至38中任一项的方法，其中所述宿主是原核生物。40.权利要求39的方法，其中所述原核生物选自由以下组成的组：埃希氏菌属(Escherichia)；梭菌属(Clostridia)；棒状杆菌属(Corynebacteria)；贪铜菌属(Cupriavidus)；假单胞菌属(Pseudomonas)；代尔夫特菌属(Delftia)；芽孢杆菌属(Bacil...

【专利技术属性】
技术研发人员：AL博特斯，AVE康拉迪，
申请(专利权)人：英威达技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH