1,2,4-丁三醇的生物合成方法技术

本发明专利技术公开了一种1,2,4-丁三醇的生物合成方法。该方法包括用重组生物细胞将苹果酸或其盐转化为1,2,4-丁三醇的步骤；所述重组生物细胞表达具有将苹果酸或其盐转化为1,2,4-丁三醇功能的酶系统。所述酶系统包括如下：（a1）具有将苹果酸或其盐转化为苹果酰辅酶A功能的酶；（a2）具有将所述苹果酰辅酶A转化为苹果酸半醛功能的酶；（a3）具有将所述苹果酸半醛转化为2,4-二羟基丁酸功能的酶；（a4）具有将所述2,4-二羟基丁酸转化为2,4-二羟基丁酰辅酶A功能的酶；（a5）具有将所述2,4-二羟基丁酰辅酶A转化为1,2,4-丁三醇功能的酶。本发明专利技术对建立拥有自主产权的、原料价格低廉的、合成途径全新的、转化效率较高的1,2,4-丁三醇的生物合成方法具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及种1,2,4-丁三醇的生物合成方法，特别涉及一种利用重组大肠杆菌将苹果酸及其盐形式转化为1,2,4-丁三醇的方法。 
技术介绍
为了满足人类生产和生活方式不断进步的各种需求，越来越多的重要化学品受到了研究者的广泛关注。其中，1，2,4-丁三醇是一种在军工和民用上都具有重要用途的化学品。它是手性多羟基醇，主要用于合成高能材料1，2,4-丁三醇三硝酸酯，后者可用作飞机、火箭、导弹等军事武器的推进剂，较传统的硝化甘油具有冲击敏感性更低、热稳定性更好、挥发性更小和加工安全性更高四大优点，是硝化甘油理想、安全的替代品。硝化甘油目前在美国双基推进剂中的用量超过130万吨/年，若全部被1,2,4-丁三醇三硝酸酯替代，则1，2,4-丁三醇在美国军用方面的潜在市场需求量至少为170万吨/年，按照目前1,2,4-丁三醇12-19万元/吨的价格估算，其仅在美国军用市场上的市值就至少达2,000-3,000亿元/年。此外，1，2,4-丁三醇还可用于制备生物活性剂、医药用缓释剂、卷烟添加剂、抗菌剂、彩色显影剂等。 目前1，2,4-丁三醇主要以石油化工产品为原料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备1,2,4？丁三醇的方法，包括用重组生物细胞将苹果酸或其盐转化为1,2,4？丁三醇的步骤；所述重组生物细胞表达具有将苹果酸或其盐转化为1,2,4？丁三醇功能的酶系统。

【技术特征摘要】
1.一种制备1,2,4-丁三醇的方法，包括用重组生物细胞将苹果酸或其盐转化为
1,2,4-丁三醇的步骤；所述重组生物细胞表达具有将苹果酸或其盐转化为1,2,4-丁三醇
功能的酶系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酶系统包括如下（a1）-（a5）：
（a1）具有将苹果酸或其盐转化为苹果酰辅酶A功能的酶1；
（a2）具有将所述苹果酰辅酶A转化为苹果酸半醛功能的酶2；
（a3）具有将所述苹果酸半醛转化为2,4-二羟基丁酸功能的酶3；
（a4）具有将所述2,4-二羟基丁酸转化为2,4-二羟基丁酰辅酶A功能的酶4；
（a5）具有将所述2,4-二羟基丁酰辅酶A转化为1,2,4-丁三醇功能的酶5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述酶1为琥珀酰辅酶A合成酶
和苹果酸硫激酶中的至少一种；
所述酶2为琥珀酸半醛脱氢酶；
所述酶3为4-羟基丁酸脱氢酶；
所述酶4为4-羟基丁酸辅酶A转移酶、肉桂酰辅酶A:苯乳酸辅酶A转移酶中的
至少一种；
所述酶5为双功能乙醛辅酶A/醇脱氢酶。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述酶1为琥珀酰辅酶A合成酶，
所述琥珀酰辅酶A合成酶的β亚基的氨基酸序列如序列表中序列1所示，所述琥珀酰
辅酶A合成酶的α亚基的氨基酸序列如序列表中序列2所示；
所述酶2为琥珀酸半醛脱氢酶；所述琥珀酸半醛脱氢酶的氨基酸序列如序列表中
序列3所示；
所述酶3为4-羟基丁酸脱氢酶；所述4-羟基丁酸脱氢酶的氨基酸序列如序列表中
序列4所示；
所述酶4为4-羟基丁酸辅酶A转移酶；所述4-羟基丁酸辅酶A转移酶的氨基酸
序列如序列表中序列5所示；
所述酶5为双功能乙醛辅酶A/醇脱氢酶；所述双功能乙醛辅酶A/醇脱氢酶的氨基
酸序列如序列表中序列6所示。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：所述重组生物细胞是将如
下编码基因导入目的生物细胞后得到的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡真，李兴华，张延平，李寅，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：