【技术实现步骤摘要】
技术介绍
技术实现思路
1、本文中提供了总体上关于代谢和生物合成过程的方法以及能够产生有机化合物的微生物生物体。确切地说，本文中提供了一种非天然存在的微生物生物体(nnomo)，其具有可以增强甲醇存在下还原当量的可用性和/或将甲醇转变成甲醛的甲醇代谢途径(mmp)。此类nnomo和还原当量可以用于增加由微生物生物体产生的例如1,4-丁二醇(bdo)等有机化合物的产物产率。本文中还提供了产生bdo最佳产率的nnomo和其方法。
2、在第一方面，本文中提供了一种具有甲醇代谢途径(mmp)的nnomo，其中所述生物体包含至少一种编码mmp酶(mmpe)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够增强甲醇存在下还原当量的可用性的量表达。在某些实施例中，mmp包含一或多种选自由以下各者组成的群组的酶：甲醇甲基转移酶(em1)；亚甲基四氢叶酸还原酶(em2)；亚甲基四氢叶酸脱氢酶(em3)；次甲基四氢叶酸环水解酶(em4)；甲酰四氢叶酸脱甲酰酶(em5)；甲酰四氢叶酸合成酶(em6)；甲酸氢裂合酶(em15)；氢化酶(em16)；甲酸脱氢酶(em8)；甲醇脱氢酶(em9)；甲醛活化酶(em10)；甲醛脱氢酶(em11)；s-(羟基甲基)谷胱甘肽合酶(em12)；谷胱甘肽依赖性甲醛脱氢酶(em13)；和s-甲酰谷胱甘肽水解酶(em14)。此类生物体有利地允许还原当量的产生，还原当量接着可以为生物体所用，用于使用本文中提供的任一个bdo途径(bdop)产生bdo。
3、在一个实施例中，mmp包
4、在某些实施例中，生物体进一步包含1,4-bdo途径(bdop)。在某些实施例中，所述生物体包含至少一种编码bdope的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生bdo的量表达。在某些实施例中，bdope选自由以下各者组成的群组：丁二酰基-coa转移酶(eb1)或丁二酰基-coa合成酶(eb2a)(或丁二酰基-coa连接酶)；丁二酰基-coa还原酶(形成醛)(eb3)；4-羟基丁酸(4-hb)脱氢酶(eb4)；4-hb激酶(eb5)；转磷酸-4-羟基丁酰酶(eb6)；4-羟基丁酰基-coa还原酶(形成醛)(eb7)；1,4-丁二醇脱氢酶(eb8)；丁二酸还原酶(eb9)；丁二酰基-coa还原酶(形成醇)(eb10)；4-羟基丁酰基-coa转移酶(eb11)或4-羟基丁酰基-coa合成酶(eb12)；4-hb还原酶(eb13)；4-羟基丁酰基-磷酸还原酶(eb14)；和4-羟基丁酰基-coa还原酶(形成醇)(eb15)。
5、在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb5、eb6、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb11或eb12、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb11或eb12和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb5、eb6和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb13和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb3、eb4、eb5、eb14和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb5、eb6、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb5、eb6和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb11或eb12、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb11或eb12和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb13和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb10、eb5、eb14和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb5、eb6、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb11或eb12、eb7和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb11或eb12和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb5、eb6和eb15。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb13和eb8。在一个实施例中，bdop包含eb9、eb4、eb5、eb14和eb8。在某些以上实施例中，bdop进一步包含eb1。在其它以上实施例中，bdop进一步包含eb2a。在一些实施例中，生物体包含四种、五种、六种或七种外源性核酸，每一种都编码bdope。
6、在其它实施例中，如本文中提供的具有单独或与bdop组合的mmp的生物体进一步包含甲醛同化途径(fap)，fap利用例如从甲醇氧化所获得的甲醛形成可以用于例如形成生物质的某些中心代谢途径的中间物。在某些实施例中，生物体进一步包含fap，其中所述生物体包含至少一种编码甲醛同化途径酶(fape)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生糖酵解和/或可以用于形成生物质的代谢途径的中间物的量表达。在一个实施例中，fape以足够产生糖酵解的中间物的量表达。在另一个实施例中，fape以足够产生可以用于形成生物质的代谢途径的中间物的量表达。在一些实施例中，fap包含己酮糖-6-磷酸(h6p)合酶(ef1)、6-磷酸-3-己酮糖异构酶(ef2)、二羟基丙酮(dha)合酶(ef3)或dha激酶(ef4)。在一个实施例中，fap包含ef1和ef2。在一个实施例中，中间物是h6p、果糖-6-磷酸(f6p)或其组合。在其它实施例中，fap包含ef3或ef4。在一个实施例中，中间物是dha、dha磷酸酯或其组合。在某些实施例中，生物体包含两种外源性核酸，每一种都编码fape。
7、在某些实施例中，本文中提供了一种具有mmp的nnomo，其中所述生物体包含至少一种编码em9的外源性核酸，所述外源性核酸以足够增强甲醇存在下还原当量的可用性的量表达和/或以足够将甲醇转变成甲醛的量表达。在一些实施例中，生物体包含至少一种编码em9的外源性核酸，所述外源性核酸以足够增强甲醇存在下还原当量的可用性的量表达。在其它实施例中，生物体包含至少一种编码em9的外源性核酸，所述外源性核酸以足够将甲醇转变成甲醛的量表达。在一些实施例中，微生物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有甲醇代谢途径(MMP)的非天然存在的微生物生物体(NNOMO)，其中所述生物体包含至少一种编码MMP酶(MMPE)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够增强甲醇存在下还原当量的可用性的量表达，其中所述MMP包含：
2.如权利要求1所述的生物体，其中：
3.如权利要求1或2所述的生物体，其进一步包含1,4-丁二醇(BDO)途径，其中所述生物体包含至少一种编码BDO途径(BDOP)酶的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生BDO的量表达，并且其中所述BDOP包含：
4.如权利要求1到3中任一项所述的生物体，其中
5.如权利要求1到4中任一项所述的生物体，其进一步包含甲醛同化途径(FAP)，其中所述生物体包含至少一种编码FAP酶(FAPE)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生糖酵解和/或可以用于形成生物质的代谢途径的中间物的量表达，并且其中
6.如权利要求1到5中任一项所述的生物体，其中
7.一种用于产生BDO的方法，其包含在足够产生BDO的条件和时段下培养如权利要求3到6中任一项所述的生物体；其中所述方法
8.一种根据如权利要求7所述的方法产生的生物来源的BDO；其中
9.一种包含如权利要求8所述的生物来源的BDO的培养基；其中
10.一种组合物，其包含如权利要求8所述的生物来源的BDO和除所述生物来源的BDO以外的化合物；其中所述除所述生物来源的BDO以外的化合物任选地是痕量的具有BDOP的NNOMO的细胞部分。
11.一种生物基产物，其包含如权利要求8所述的生物来源的BDO，其中所述生物基产物是
12.一种模制产物，其通过模制如权利要求10所述的生物基产物获得。
13.一种用于产生如权利要求10所述的生物基产物的方法，其包含使所述生物来源的BDO与本身或产生所述生物基产物的反应中的另一化合物进行化学反应。
14.一种聚合物，其包含如权利要求8所述的生物来源的BDO或通过转变如权利要求8所述的生物来源的BDO来获得。
15.一种用于产生聚合物的方法，其包含将如权利要求8所述的生物来源的BDO化学上或酶促转变成所述聚合物。
16.一种组合物，其包含如权利要求8所述的生物来源的BDO或细胞溶解产物或其培养物上清液。
17.一种产生甲醛的方法，其包含在足够产生甲醛的条件和时段下培养如权利要求1到6中任一项所述的生物体，并且任选地其中所述甲醛被消耗以提供还原当量或并入BDO或目标产物中。
18.一种产生糖酵解的中间物和/或可以用于形成生物质的代谢途径的中间物的方法，其包含在足够产生所述中间物的条件和时段下培养如权利要求5或6中任一项所述的生物体，并且任选地其中所述中间物被消耗以提供还原当量或并入BDO或目标产物中。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中所述生物体在包含以下各物作为碳源的培养基中培养：生物质、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘油、甲醇、二氧化碳、甲酸酯、甲烷或其任何组合。
...【技术特征摘要】
1.一种具有甲醇代谢途径(mmp)的非天然存在的微生物生物体(nnomo)，其中所述生物体包含至少一种编码mmp酶(mmpe)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够增强甲醇存在下还原当量的可用性的量表达，其中所述mmp包含：
2.如权利要求1所述的生物体，其中：
3.如权利要求1或2所述的生物体，其进一步包含1,4-丁二醇(bdo)途径，其中所述生物体包含至少一种编码bdo途径(bdop)酶的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生bdo的量表达，并且其中所述bdop包含：
4.如权利要求1到3中任一项所述的生物体，其中
5.如权利要求1到4中任一项所述的生物体，其进一步包含甲醛同化途径(fap)，其中所述生物体包含至少一种编码fap酶(fape)的外源性核酸，所述外源性核酸以足够产生糖酵解和/或可以用于形成生物质的代谢途径的中间物的量表达，并且其中
6.如权利要求1到5中任一项所述的生物体，其中
7.一种用于产生bdo的方法，其包含在足够产生bdo的条件和时段下培养如权利要求3到6中任一项所述的生物体；其中所述方法任选地进一步包含将所述bdo与所述培养物中的其它组分分离，其中所述分离任选地包含萃取、连续液-液萃取、全蒸发、膜过滤、膜分离、逆渗透、电渗析、蒸馏、结晶、离心、萃取过滤、离子交换色谱法、空间排阻色谱法、吸附色谱法或超滤。
8.一种根据如权利要求7所述的方法产生的生物来源的bdo；其中
9.一种包含如权利要求8所述的生物来源的bdo的培养基；其中
10.一种组合物，其包含如权利要求8所述的生物来源的bdo和除所述生物...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·P·博加德，罗宾·E·奥斯特豪特，S·J·万殿，卡拉·安·特蕾西韦尔，普里蒂·法克雅，斯特凡·安德烈，
申请(专利权)人：基因组股份公司，
类型：发明
国别省市：
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