用于丁二烯生物合成的微生物和方法技术

本发明专利技术提供具有丁二烯途径的非天然存在的微生物。本发明专利技术还提供使用这种生物来生产丁二烯的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术一般地涉及生物合成过程，更具体地涉及具有丁二烯生物合成能力的生物。每年都有超过250亿磅的丁二烯(1，3- 丁二烯，BD)生产出来并应用于聚合物(例如合成橡胶和ABS树脂)和化学品(例如己撑二胺和1，4_ 丁二醇)的制造中。丁二烯通常作为水蒸汽裂解过程的副产物而产生，所述水蒸汽裂解过程用于将石油原料(例如石脑油、液化的石油气体、乙烷或者天然气)转化为乙烯及其他烯烃类。在追求更加可持续的化学品生产工艺过程中，从替代和/或可再生原料制造丁二烯的能力将是一个重大的进步。可再生地生产丁二烯的一种可能方式涉及糖或其它原料的发酵，以产生二醇，如1，4- 丁二醇或1，3- 丁二醇，所述二醇在涉及基于金属的催化作用的第二步骤被分离、纯化，然后脱水形成丁二烯。从可再生原料直接发酵生产丁二烯便无须脱水步骤以及丁二烯气体(沸点-4.4°C)将连续地从发酵罐中射出并易于冷凝和收集。开发发酵生产工艺将消除对基于化石的丁二烯的需要，以及将允许大量节省成本和能源并减少有害废物和排放，与石化衍生的丁二烯形成对照。本文描述了用于有效地从衍生自生物质(包括农业和木材废料)的廉价的可再生原料(如糖蜜、甘蔗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.05 US 61/331,8121.非天然存在的微生物，该微生物包括具有丁二烯途径的微生物，其包括编码丁二烯途径酶的以足以生产丁二烯的量表达的至少一种外源性核酸，所述丁二烯途径包括丁二烯合酶；乙酰基-CoA:乙酰基-Cok酰基转移酶；乙酰乙酰基-Cok还原酶；3_羟基丁酰基-Cok脱水酶；巴豆酰基-Cok还原酶(醛形成)；巴豆醛还原酶(醇形成)；巴豆醇激酶；2-丁烯基-4-磷酸激酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶；巴豆酸酯还原酶；巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)；戊烯二酰基-CoA脱羧酶；戊二酰基-CoA脱氢酶；3_氨基丁酰基-CoA脱氨酶；4_羟基丁酰基-CoA脱水酶或者巴豆醇二磷酸激酶。2.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述微生物包括两种外源性核酸，每种均编码丁二烯途径酶。3.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述微生物包括三种外源性核酸，每种均编码丁二烯途径酶。4.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述微生物包括四种外源性核酸，每种均编码丁二烯途径酶。5.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰基转移酶、乙酰乙酰基-CoA还原酶、3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆酰基-Cok还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶和丁二烯合酶。6.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰基转移酶、乙酰乙酰基-CoA还原酶、3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶、丁二烯合酶和巴豆酰基-Cok还原酶(醇形成)。7.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰 基转移酶、乙酰乙酰基-CoA还原酶、3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、丁二烯合酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)和巴豆醇二磷酸激酶。8.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰基转移酶；乙酰乙酰基-CoA还原酶；3_羟基丁酰基-CoA脱水酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；巴豆醇激酶；2_ 丁烯基-4-磷酸激酶；丁二烯合酶；巴豆酰基-Cok水解酶、合成酶或者转移酶以及巴豆酸酯还原酶。9.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰基转移酶；乙酰乙酰基-CoA还原酶；3_羟基丁酰基-CoA脱水酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶；巴豆酸酯还原酶以及巴豆醇二磷酸激酶。10.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括乙酰基-CoA:乙酰基-CoA酰基转移酶、乙酰乙酰基-CoA还原酶、3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆酰基-Cok还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、丁二烯合酶和巴豆醇二磷酸激酶。11.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊烯二酰基-CoA脱羧酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶和丁二烯合酶。12.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊烯二酰基-CoA脱羧酶、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶、丁二烯合酶和巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)。13. 根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊烯二酰基-CoA脱羧酶、丁二烯合酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)和巴豆醇二磷酸激酶。14.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊烯二酰基-CoA脱羧酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；巴豆醇激酶；2_ 丁烯基-4-磷酸激酶；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶和巴豆酸酯还原酶。15.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊烯二酰基-CoA脱羧酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶；巴豆酸酯还原酶和巴豆醇二磷酸激酶。16.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、丁二烯戊烯二酰基-CoA脱羧酶和巴豆醇二磷酸激酶。17.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊二酰基-CoA脱氢酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶和丁二烯合酶。18.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊二酰基-CoA脱氢酶、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶、丁二烯合酶和巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)。19.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊二酰基-Cok脱氢酶、丁二烯合酶、巴豆酰基-Cok还原酶(醇形成)和巴豆醇二磷酸激酶。20.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊二酰基-CoA脱氢酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；巴豆醇激酶；2_ 丁烯基-4-磷酸激酶；丁二烯合酶；巴豆酰基-Cok水解酶、合成酶或者转移酶以及巴豆酸酯还原酶。21.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括戊二酰基-CoA脱氢酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶；巴豆酸酯还原酶以及巴豆醇二磷酸激酶。22.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、丁二烯合酶、戊二酰基-Cok脱氢酶和巴豆醇二磷酸激酶。23.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-氨基丁酰基-Cok脱氨酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、巴豆醇激酶、2-丁烯基-4-磷酸激酶和丁二烯合酶。24.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-氨基丁酰基-CoA脱氨酶、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶、丁二烯合酶和巴豆酰基-CoA还原酶(醇形成)。25.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-氨基丁酰基-Cok脱氨酶、丁二烯合酶、巴豆酰基-Cok还原酶(醇形成)和巴豆醇二磷酸激酶。26.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-氨基丁酰基-CoA脱氨酶；巴豆醛还原酶(醇形成);巴豆醇激酶；2_ 丁烯基-4-磷酸激酶；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶以及巴豆酸酯还原酶。27.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-氨基丁酰基-CoA脱氨酶；巴豆醛还原酶(醇形成)；丁二烯合酶；巴豆酰基-CoA水解酶、合成酶或者转移酶；巴豆酸酯还原酶以及巴豆醇二磷酸激酶。28.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括3-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆酰基-CoA还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、丁二烯合酶、3-氨基丁酰基-CoA脱氨酶和巴豆醇二磷酸激酶。29.根据权利要求1所述的非天然 存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括4-羟基丁酰基-Cok脱水酶、巴豆酰基-Cok还原酶(醛形成)、巴豆醛还原酶(醇形成)、巴豆醇激酶、2-丁烯基-4-磷酸激酶和丁二烯合酶。30.根据权利要求1所述的非天然存在的微生物，其中所述丁二烯途径包括4-羟基丁酰基-CoA脱水酶、巴豆醇激酶、2- 丁烯基-4-磷酸激酶、丁二烯合酶和巴豆...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·伯克，A·P·博加德，孙军，罗宾·E·奥斯特豪特，普里蒂·法克雅，
申请(专利权)人：基因组股份公司，
类型：
国别省市：