【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2013年8月27日提交的美國申請系列號61/870,438和2014年6月16日提交的美國申請系列號62/012,608的優(yōu)先權(quán)。所述申請的公開通過提述以其整體并入。
本專利技術(shù)涉及使用一種或多種分離的酶，例如還原酶，消旋酶，激酶，脫氫酶，或ω-轉(zhuǎn)氨酶，生物合成選自下組的一種或多種C5結(jié)構(gòu)單元的方法：戊二酸，5-氨基戊酸，尸胺，5-羥基戊酸，和1,5-戊二醇，以及生產(chǎn)這些C5結(jié)構(gòu)單元的重組宿主。專利技術(shù)背景尸胺(1,5-戊二胺)是一種C5二胺，其可以作為二胺單體與二酸一起使用以進行聚酰胺合成，如尼龍5,10或尼龍5,6。通常通過將賴氨酸脫羧到尸胺來生產(chǎn)尸胺。見例如Qian et al.,Biotechnol Bioeng.108(1):93-103(2011)。然而，賴氨酸的脫羧反應不是高效的過程，因為在此途徑中以CO2失去了兩個碳(二氨基庚二酸脫羧酶(C7)→賴氨酸脫羧酶(C6)→尸胺)。因此，清楚的是需要用于生產(chǎn)尸胺和其它可用于生產(chǎn)聚合物的C5單體的可持續(xù)且高效的方法。專利技術(shù)概述本文件至少部分地基于以下發(fā)現(xiàn)，即可能構(gòu)建生物化學途徑用于生產(chǎn)五碳鏈骨架前體，如D-脯氨酸，其中可以形成一個或兩個官能團，即羧基，胺或羥基，從而導致以下一項或多項的合成：戊二酸，5-羥基戊酸，5-氨基戊酸(也稱為5-氨基戊酸(5-aminovalerate))，尸胺(也稱為1,5-戊二胺)，以及1,5-戊二醇(此后統(tǒng)稱為“C5結(jié)構(gòu)單元(building block)”，并且每種化合物是“C5結(jié)構(gòu)單元”)。可以生產(chǎn)戊二酸半醛(也稱為5-氧代戊酸...
【技術(shù)保護點】
一種生成選自由戊二酸，5?氨基戊酸，尸胺，5?羥基戊酸，和1,5?戊二醇組成的組的C5結(jié)構(gòu)單元的方法，所述方法包括在一個或多個酶促步驟中酶促合成D?脯氨酸，并且將D?脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為所述C5結(jié)構(gòu)單元。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.08.27 US 61/870,438;2014.06.16 US 62/012,6081.一種生成選自由戊二酸，5-氨基戊酸，尸胺，5-羥基戊酸，和1,5-戊二醇組成的組的C5結(jié)構(gòu)單元的方法，所述方法包括在一個或多個酶促步驟中酶促合成D-脯氨酸，并且將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為所述C5結(jié)構(gòu)單元。2.權(quán)利要求1的方法，其中從L-谷氨酸酶促合成D-脯氨酸。3.權(quán)利要求1或2的方法，其中將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為5-氨基戊酸。4.權(quán)利要求3的方法，其中使用D-脯氨酸還原酶將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為5-氨基戊酸。5.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為戊二酸。6.權(quán)利要求5的方法，其中使用(i)D-脯氨酸還原酶；(ii)5-氨基戊酸轉(zhuǎn)氨酶；和(iii)選自由戊二酸半醛脫氫酶，琥珀酸半醛脫氫酶，醛脫氫酶，5-氧代戊酸脫氫酶，6-氧代己酸脫氫酶，和7-氧代庚酸脫氫酶組成的組的脫氫酶將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為戊二酸。7.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為5-羥基戊酸。8.權(quán)利要求7的方法，其中使用(i)D-脯氨酸還原酶；(ii)5-氨基戊酸轉(zhuǎn)氨酶；和(iii)選自由6-羥基己酸脫氫酶，5-羥基戊酸脫氫酶，和4-羥基丁酸脫氫酶組成的組的脫氫酶將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為5-羥基戊酸。9.權(quán)利要求6或權(quán)利要求8的方法，其中所述5-氨基戊酸轉(zhuǎn)氨酶與SEQ IDNO:7或SEQ ID NO:9中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。10.權(quán)利要求7-9中任一項的方法，其中使用羧酸還原酶，醇脫氫酶，和ω-轉(zhuǎn)氨酶將5-羥基戊酸轉(zhuǎn)化為尸胺。11.權(quán)利要求10的方法，其中所述ω-轉(zhuǎn)氨酶歸類于EC 2.6.1.18，EC2.6.1.19，EC 2.6.1.29，EC 2.6.1.48，或EC 2.6.1.82下。12.權(quán)利要求7-9中任一項的方法，其中將5-羥基戊酸轉(zhuǎn)化為1,5-戊二醇。13.權(quán)利要求12的方法，其中使用羧酸還原酶和醇脫氫酶將5-羥基戊酸轉(zhuǎn)化為1,5-戊二醇。14.權(quán)利要求10或權(quán)利要求13的方法，其中所述羧酸還原酶與SEQ IDNO:1，SEQ ID NO:2，SEQ ID NO:3，SEQ ID NO:5，或SEQ ID NO:6中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。15.權(quán)利要求12-14中任一項的方法，其中使用醇脫氫酶和ω-轉(zhuǎn)氨酶將1,5-戊二醇酶促轉(zhuǎn)化為尸胺。16.權(quán)利要求10，11或15的方法，其中所述ω-轉(zhuǎn)氨酶與SEQ ID NO:7，SEQ ID NO:8，SEQ ID NO:9，SEQ ID NO:10，SEQ ID NO:11，或SEQ IDNO:12中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。17.權(quán)利要求3或權(quán)利要求4的方法，其中將5-氨基戊酸酶促轉(zhuǎn)化為尸胺。18.權(quán)利要求17的方法，其中使用羧酸還原酶和ω-轉(zhuǎn)氨酶將5-氨基戊酸酶促轉(zhuǎn)化為尸胺。19.權(quán)利要求18的方法，其中所述ω-轉(zhuǎn)氨酶與SEQ ID NO:7，SEQ ID NO:8，SEQ ID NO:9，或SEQ ID NO:10中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。20.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中使用D-脯氨酸還原酶，5-氨基戊酸轉(zhuǎn)氨酶，醇脫氫酶，羧酸還原酶，和ω-轉(zhuǎn)氨酶將D-脯氨酸酶促轉(zhuǎn)化為尸胺。21.權(quán)利要求20的方法，其中所述5-氨基戊酸轉(zhuǎn)氨酶與SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:9中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。22.權(quán)利要求20或權(quán)利要求21的方法，其中所述羧酸還原酶與SEQ IDNO:6中列出的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。23.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中完全或部分通過發(fā)酵在重組宿主中進行所述方法。24.權(quán)利要求23的方法，其中所述宿主經(jīng)歷需氧、厭氧、或微需氧培養(yǎng)條件下的培養(yǎng)策略。25.權(quán)利要求23或權(quán)利要求24的方法，其中所述宿主在營養(yǎng)限制的條件下培養(yǎng)。26.根據(jù)權(quán)利要求23-25中任一項的方法，其中使用陶瓷中空纖維膜保留所述宿主來維持發(fā)酵期間的高細胞密度。27.權(quán)利要求23-26中任一項的方法，其中進料至發(fā)酵的主要碳源衍生于生物原料。28.權(quán)利要求27的方法，其中所述生物原料是以下物質(zhì)，或衍生于以下物質(zhì)：單糖、二糖、木質(zhì)纖維素、半纖維素、纖維素、木質(zhì)素、乙酰丙酸、甲酸、甘油三酯、甘油、脂肪酸、農(nóng)業(yè)廢物、濃縮的酒糟可溶物，或城市廢
\t物。29.權(quán)利要求23-26中任一項的方法，其中進料至發(fā)酵的主要碳源衍生于非生物原料。30.權(quán)利要求29的方法，其中所述非生物原料是以下物質(zhì)，或衍生于以下物質(zhì)：天然氣、合成氣、CO2/H2、甲醇、乙醇、苯甲酸、來自環(huán)己烷氧化過程的非揮發(fā)性殘留物(NVR)堿洗廢物流，或?qū)Ρ蕉姿?間苯二甲酸混合物廢物流。3...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：AL博特斯，AVE康拉迪，
申請(專利權(quán))人：英威達技術(shù)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞士;CH
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