JP2018516552A5

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Publication number: JP2018516552A5
Application number: JP2017557456A
Authority: JP
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2019-04-11

Description

２０１５年５月６日に出願された米国仮特許出願第６２／１５７，７９７号を含む、本明細書で言及される全ての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願及び非特許刊行物は、本明細書と矛盾しない程度まで、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
非自然の遺伝子操作型の水素資化微生物であって、ここで前記遺伝子操作型の水素資化微生物は、ＣＯ _ｘ基質を、必要に応じて、Ｈ _２の存在下で代謝して、親の水素資化微生物よりも高レベルでメチオニンを生成し、ここで前記遺伝子操作型の水素資化微生物は、遺伝子的に操作された内因性ポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは以下：
（ａ）配列番号４及び８のうちの少なくとも１つに示されるアミノ酸配列を有する遺伝子的に操作されたポリペプチド；
（ｂ）配列番号４及び８のうちの少なくとも１つに対して少なくとも９０％の配列同一性を含むアミノ酸配列を有する遺伝子的に操作されたポリペプチドであって、ここで前記遺伝子操作型のポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
（ｃ）配列番号２及び６のうちの少なくとも１つに対して少なくとも７０％の配列同一性を含む核酸分子によってコードされる遺伝子的に操作されたポリペプチドであって、ここで前記遺伝子操作型のポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
または
（ｄ）配列番号２及び６の全長相補体に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされる遺伝子的に操作されたポリペプチドであって、ここで前記遺伝子操作型のポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド
、を含む、前記非自然の遺伝子操作型の水素資化微生物。
（項目２）
前記遺伝子操作型のポリペプチドが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６のＭＭＰ１３５９のホモログまたはオーソログである、項目１に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３）
前記ホモログまたはオーソログが、残基Ｄ４３９で変異を含み、ここで前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９の残基位置に相当する、項目２に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４）
前記変異が、Ｄ４３９Ｎ置換であり、かつ前記残基ナンバリングがＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９の残基位置に相当する、項目２または３に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目５）
前記遺伝子操作型のポリペプチドが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６のＭＭＰ１３５８のホモログまたはオーソログである、項目１〜４のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目６）
前記ホモログまたはオーソログが、残基Ｇ１１４で変異を含み、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５８の残基位置に相当する、項目５に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目７）
前記変異が、Ｇ１１４Ｅ置換であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５８の残基位置に相当する、項目５または６に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目８）
前記非自然の水素資化微生物がさらに、調節解除されたアスパルトキナーゼ活性、メチオニンシンターゼ、またはその両方を含む、項目１〜７のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目９）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、内因性アスパルトキナーゼ、外因性アスパルトキナーゼ、またはその両方である、項目８に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１０）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、リシン、トレオニン、またはメチオニンのうちの１つ以上によるフィードバック阻害に対して耐性であるアスパルトキナーゼ変異体である、項目８または９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１１）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、変異体ｔｈｒＡ遺伝子、ｍｅｔＬ遺伝子、ｌｙｓＣ遺伝子またはそれらの組み合わせによってコードされ、各々が、自然変異、ランダム突然変異、部位特異的突然変異、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいる、項目８〜１０のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１２）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、トレオニン結合部位で変異を含んでいる変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされる、項目８〜１１のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１３）
前記トレオニン結合部位の変異が、残基Ｉ２７２、Ｄ２７４、Ｇ２７７、Ｅ２７８、Ａ２７９、Ｄ２９４、Ｑ２９８、Ｎ３７２、Ｎ３７４、Ｉ３７５、またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目１２に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１４）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、リシン結合部位で変異を含んでいる変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされる、項目８〜１３のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１５）
前記リシン結合部位の変異が、残基Ｉ２９１、Ｉ２９３、Ｄ２９４、Ｔ３６１、Ｓ３８１、Ｅ３８２またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目１４に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１６）
前記調節解除された内因性のアスパルトキナーゼ活性が、リシン及びトレオニン結合部位で変異を含んでいる変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされる、項目８〜１５のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１７）
前記リシン及びトレオニン結合部位の変異が、残基Ｄ２９４であり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目１６に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１８）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、リシンまたはトレオニン結合部位以外の部位で変異を含んでいる変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされる、項目８〜１７のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目１９）
前記リシン及びトレオニン結合部位以外の部位での変異が、残基Ｆ２８３、Ｎ２９９、Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｔ３０８、Ｔ３１１、Ｔ３３６、Ｇ３５９、Ｆ３６４、Ｍ３６５、Ｔ３８０、Ｒ３８４、Ｓ３８６、またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目１８に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２０）
前記非自然の水素資化微生物がさらに、メチオニン生合成経路由来の１つ以上のポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含む、項目１〜１９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２１）
メチオニン生合成経路由来の１つ以上のポリペプチドが、アスパルトキナーゼ、アスパルチルセミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、ホモセリンＯ−トランススクシニルトランスフェラーゼ、Ｏ−スクシニルホモセリンリアーゼ、シスタチオニンγ−シンターゼ、シスタチオニンβ−リアーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ、ホモシステインＳ−メチルトランスフェラーゼ、メチオニンシンターゼ（コバラミン依存性または非依存性）、またはそれらの任意の組み合わせから選択される、項目２０に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２２）
前記外因性核酸分子が、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼもしくはその両方をコードするか、または外因性核酸分子がホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ、もしくはその両方をコードする、項目２０に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２３）
前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、もしくはその両方が、過剰発現されるか、またはホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ、もしくはその両方が過剰発現される、項目２２に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２４）
前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、もしくはその両方が調節解除されるか、または前記ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方が調節解除される、項目２２または２３のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２５）
前記外因性核酸分子がメチオニンシンターゼをコードする、項目２０〜２４のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２６）
前記メチオニンシンターゼが、メチオニンシンターゼをコードする外因性核酸分子を欠いている親の水素資化微生物と比較して過剰発現される、項目２５に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２７）
リシン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子がノックアウトされるか、または活性が低下している、項目２０〜２６のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２８）
トレオニン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子が、ノックアウトされるか、または活性が低下している、項目２０〜２７のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目２９）
ジヒドロジピコリン酸シンターゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンデヒドラターゼ、トレオニンアルドラーゼ、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼもしくはそれらの任意の組み合わせをコードする核酸分子がノックアウトされるか、または活性の低下したジヒドロジピコリン酸シンターゼ変異体、ホモセリンキナーゼ変異体、トレオニンデヒドラターゼ変異体、トレオニンアルドラーゼ変異体、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ変異体、もしくはそれらの任意の組み合わせをコードする、項目２７または２８のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３０）
前記外因性核酸分子が、非自然の水素資化微生物のゲノムに組み込まれる、項目９〜２９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３１）
前記外因性核酸分子が、非自然の水素資化微生物における自己複製ベクターである、項目９〜２９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３２）
前記非自然の水素資化微生物が、リシン栄養要求株、トレオニン栄養要求株、グリシン栄養要求株、またはそれらの任意の組み合わせである、項目１〜３１のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３３）
前記非自然の水素資化微生物が、ホスホエノールピルビン酸シンターゼ活性の低下、ピルビン酸キナーゼ活性の増大、またはその両方を有する、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３４）
前記非自然の水素資化微生物が、ピルビン酸カルボキシラーゼ活性の増大、５−メチルテトラヒドロ葉酸コリノイド／鉄硫黄タンパク質メチルトランスフェラーゼ活性の増大、ピルビン酸シンターゼの増大、アセチル−ＣｏＡシンターゼの増大、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性の増大、またはそれらの任意の組み合わせを有する、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３５）
前記ＣＯ _ｘ基質が、Ｈ _２、ＣＯ、及びＣＯ _２からなるＨ _２／ＣＯ _ｘ基質である、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３６）
前記ＣＯ _ｘ基質が、合成ガスまたは水性ガスシフトの合成ガスからなる、Ｈ _２／ＣＯ _ｘ基質である、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３７）
前記ＣＯ _２対Ｈ _２の比が、それぞれ、約１：５０〜約１０：１におよぶ、項目３５または３６に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３８）
前記ＣＯ _２対Ｈ _２の比が、それぞれ、約１：２〜約１：４におよぶ、項目３５または３６に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目３９）
前記ＣＯの総量が、約１％以下である、項目３５〜３８のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４０）
前記水素資化微生物がメタン生成古細菌である、項目１〜３９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４１）
前記メタン生成古細菌が、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｃｕｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｅｌｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｆｏｌｌｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｈａｌｏｂｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｈａｌｏｐｈｉｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｌａｃｉｎｉａ、Ｍｅｔｈａｎｏｌｏｂｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｅｔｈｙｌｏｖｏｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｒｅｇｕｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｌｓｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓｐｈａｅｒａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓｐｉｒｉｌｌｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｕｓ、またはＭｅｔｈａｎｏｔｏｒｒｉｓから選択される、項目４０に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４２）
前記メタン生成古細菌が、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍａｌｃａｌｉｐｈｉｌｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｂｒｙａｎｔｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｃｏｎｇｏｌｅｎｓｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｄｅｆｌｕｖｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｅｓｐａｎｏｌａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｆｏｒｍｉｃｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｉｖａｎｏｖｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｐａｌｕｓｔｒｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｈｅｒｍａｇｇｒｅｇａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｕｌｉｇｉｎｏｓｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒａｃｉｄｉｄｕｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒａｒｂｏｒｉｐｈｉｌｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｇｏｔｔｓｃｈａｌｋｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｏｌｌｅｙａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｒｕｍｉｎａｎｔｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｓｍｉｔｈｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｗｏｅｓｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｗｏｌｉｎｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｅｌｌａａｒｖｏｒｙｚａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｅｌｌａ
ｃｏｎｒａｄｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｅｌｌａｐａｌｕｄｉｃｏｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｍａｒｂｕｒｇｅｎｓｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏｆｌｅｘｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｗｏｌｆｅｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｕｓｓｏｃｉａｂｉｌｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍｂａｖａｒｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍｐａｒｖｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓｃｈｉｋｕｏｅｎｓｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓｓｕｂｍａｒｉｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｆｒｉｇｉｄｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｌｉｍｉｎａｔａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｍａｒｉｎｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓｂｌａｔｔｉｃｏｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｅｎｄｏｓｙｍｂｉｏｓｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｌｉｍｉｃｏｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｐｅｔｒｏｌｅａｒｉｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓｋａｎｄｌｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｒｅｇｕｌａｂｏｏｎｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｃｏｎｃｉｌｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｈａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｐｅｌａｇｉｃａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａａｃｅｔｉｖｏｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｂａｒｋｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｍａｚｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍｍｏｂｉｌｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓａｅｏｌｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖａｎｎｉｅｌｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖｏｌｔａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｌｉｔｈｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓｋａｎｄｌｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏａｕｔｏｔｒｏｉｐｈｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｆｅｒｖｅｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｉｎｄｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｉｎｆｅｒｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｊａｎｎａｓｃｈｉｉ、及びＭｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｖｕｌｃａｎｉｕｓからなる群より選択される、項目４０に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４３）
前記メタン生成古細菌が、シトクロムを生じない、項目４０〜４２のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４４）
シトクロムを生成しない前記メタン生成古細菌が、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓまたはＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖａｎｎｉｅｌｉｉである、項目４３に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４５）
前記メタン生成古細菌がシトクロムを生じる、項目４０〜４２のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４６）
シトクロムを生成する前記メタン生成古細菌が、ＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｂａｒｋｅｒｉまたはＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｍａｚｅｉである、項目４５に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４７）
前記非自然の水素資化微生物がメチオニンのエクスポーターを発現するか、または過剰発現する、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４８）
前記非自然の水素資化微生物がさらに、メチオニンのエクスポーターをコードする外因性核酸分子を含む、先行項目のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目４９）
前記エクスポーターがｂｒｎＦＥまたはｍｅｔＴ遺伝子である、項目４７または４８に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目５０）
前記組み換え水素資化微生物であって、ＣＯ _ｘ基質を、必要に応じて、Ｈ _２の存在下で代謝して、親の水素資化微生物よりも高レベルのメチオニンを生成し、ここで前記組み換え水素資化微生物が、外因性ポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは以下：
（ａ）配列番号３、４、７及び８のうちの少なくとも１つに示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド；
（ｂ）配列番号３、４、７もしくは８のうちの少なくとも１つに対して少なくとも９０％の配列同一性を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、必要に応じて１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
（ｃ）配列番号１、２、５もしくは６のうちの少なくとも１つに対して少なくとも７０％の配列同一性を含む核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、必要に応じて１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
または
（ｄ）配列番号１、２、５もしくは６の全長相補体に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、必要に応じて１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド
、を含む、前記組み換え水素資化微生物。
（項目５１）
前記ポリペプチドが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９のホモログまたはオーソログである、項目５０に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５２）
前記ホモログまたはオーソログが、残基Ｄ４３９で変異を含み、ここで前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９の残基位置に相当する、項目５１に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５３）
前記変異が、Ｄ４３９Ｎ置換であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６のＭＭＰ１３５９によってコードされる残基位置に相当する、項目５１または５２のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５４）
前記微生物が、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５８のオーソログである遺伝子中に変異を含む、項目４８〜５１のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５５）
前記変異が、残基Ｇ１１４であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６のＭＭＰ１３５８によってコードされる残基位置に相当する、項目５４に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５６）
前記変異が、Ｇ１１４Ｅ置換であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６のＭＭＰ１３５８によってコードされる残基位置に相当する、項目５４または５５のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５７）
項目５０〜５６のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物であって、ここで前記組み換え水素資化微生物が、遺伝子操作型の調節解除された内因性ポリペプチドを発現し、前記ポリペプチドは以下：
（ａ）配列番号４及び８のうちの少なくとも１つに示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド；
（ｂ）配列番号４及び８のうちの少なくとも１つに対して少なくとも９０％の配列同一性を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
（ｃ）配列番号２及び６のうちの少なくとも１つに対して少なくとも７０％の配列同一性を含む核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；
または
（ｄ）配列番号２及び６の相補体に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド
、を含む、前記組み換え水素資化微生物。
（項目５８）
前記組み換え水素資化微生物がさらに、調節解除されたアスパルトキナーゼ活性、メチオニンシンターゼ、またはその両方を含む、項目５０〜５７のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目５９）
前記微生物が、調節解除された内因性アスパルトキナーゼ活性、調節解除された外因性アスパルトキナーゼ活性、またはその両方を発現する、項目５８に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６０）
前記調節解除された内因性アスパルトキナーゼ活性が、１つ以上のリシン、トレオニン、及びメチオニンにより、フィードバック阻害に耐性であるアスパルトキナーゼ変異体である、項目５９に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６１）
アスパルトキナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする前記核酸分子が、調節解除されたアスパルトキナーゼ変異体をコードする、項目５８〜６０のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６２）
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ変異体が、１つ以上のリシン、トレオニン、及びメチオニンにより、フィードバック阻害に耐性である、項目６１のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６３）
前記核酸分子が、アスパルトキナーゼ活性を有するポリペプチドを過剰発現する、項目５８〜６２のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６４）
前記外因性、内因性もしくはその両方のアスパルトキナーゼ活性が、個々に変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされるか、または外因性アスパルトキナーゼ活性が個々に変異体ｔｈｒＡ遺伝子、ｍｅｔＬ遺伝子、ｌｙｓＣ遺伝子もしくはそれらの組み合わせによってコードされ、各々が自然変異、ランダム突然変異、部位特異的突然変異、もしくはそれらの任意の組み合わせを含む、項目５８〜６３のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６５）
前記外因性、内因性またはその両方のアスパルトキナーゼ活性が、個々に、トレオニン結合部位で変異を含んでいる変異体ｌｙｓＣ遺伝子によってコードされる、項目５８〜６４のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６６）
前記トレオニン結合部位の変異が、残基Ｉ２７２、Ｄ２７４、Ｇ２７７、Ｅ２７８、Ａ２７９、Ｄ２９４、Ｑ２９８、Ｎ３７２、Ｎ３７４、Ｉ３７５、またはそれらの任意の組み合わせであり、かつ前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目６５に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６７）
前記外因性、内因性またはその両方のアスパルトキナーゼ活性が、リシン結合部位で変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子によって個々にコードされる、項目５８〜６４のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６８）
前記リシン結合部位の変異が、残基Ｉ２９１、Ｉ２９３、Ｄ２９４、Ｔ３６１、Ｓ３８１、Ｅ３８２、またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目６７に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目６９）
前記外因性、内因性またはその両方のアスパルトキナーゼ活性が、リシン及びトレオニン結合部位で変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子によって個々にコードされる、項目５８〜６４のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７０）
前記リシン及びトレオニン結合部位の変異が、残基Ｄ２９４であり、ここで残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目６９に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７１）
前記外因性、内因性またはその両方のアスパルトキナーゼ活性が、リシンまたはトレオニン結合部位以外の部位での変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子によって個々にコードされる、項目５８〜６４のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７２）
リシン及びトレオニン結合部位以外の部位の前記変異が、残基Ｆ２８３、Ｎ２９９、Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｔ３０８、Ｔ３１１、Ｔ３３６、Ｇ３５９、Ｆ３６４、Ｍ３６５、Ｔ３８０、Ｒ３８４、Ｓ３８６、またはそれらの任意の組み合わせであり、かつここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、項目７１に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７３）
前記組み換え水素資化微生物がさらに、メチオニン生合成経路由来の１つ以上のポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含み、かつ前記組み換え水素資化微生物が、メチオニンを、親の水素資化微生物よりも高レベルで生成する、項目５０〜７２のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７４）
メチオニン生合成経路由来の前記１つ以上のコードされたポリペプチドが、アスパルトキナーゼ、アスパルチルセミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、ホモセリンＯ−トランススクシニルトランスフェラーゼ、Ｏ−スクシニルホモセリンリアーゼ、シスタチオニンγ−シンターゼ、シスタチオニンβ−リアーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ、ホモシステインＳ−メチルトランスフェラーゼ、メチオニンシンターゼ（コバラミン依存性または非依存性）、またはそれらの任意の組み合わせから選択される、項目７３に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７５）
前記外因性核酸分子が、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼもしくはその両方をコードするか、または前記第２の外因性核酸分子が、ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方をコードする、項目７３に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７６）
前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、またはその両方をコードする前記外因性核酸分子が、核酸発現制御配列に対して作動可能に連結されている、項目７５に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７７）
前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、もしくはその両方が、過剰発現されるか、または前記ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方が過剰発現される、項目７６に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７８）
前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、もしくはその両方が調節解除されるか、または前記ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方が調節解除される、項目７５〜７７のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目７９）
前記外因性核酸分子が、メチオニンシンターゼをコードする、項目７３〜７８のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目８０）
前記メチオニンシンターゼが、メチオニンシンターゼをコードする外因性の核酸分子を欠いている親の水素資化微生物と比較して過剰発現される、項目７９に記載の非自然の水素資化微生物。
（項目８１）
リシン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子がノックアウトされるか、または活性が低下している、項目５０〜８０のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８２）
トレオニン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子がノックアウトされるか、または活性が低下している、項目５０〜８１のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８３）
ジヒドロジピコリン酸シンターゼ、トレオニンキナーゼ、トレオニンデヒドラターゼ、トレオニンアルドラーゼ、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ、またはそれらの任意の組み合わせをコードする核酸分子がノックアウトされるか、または活性の低下したジヒドロジピコリン酸シンターゼ変異体、トレオニンキナーゼ、トレオニンデヒドラターゼ変異体、トレオニンアルドラーゼ変異体、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ変異体、またはそれらの任意の組み合わせをコードする、項目８１または８２に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８４）
前記外因性核酸分子が、前記組み換え水素資化微生物のゲノムに組み込まれている、項目５０〜８３のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８５）
前記外因性核酸分子が、前記組み換え水素資化微生物中の自己複製ベクター中にある、項目５０〜８３のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８６）
前記組み換え水素資化微生物がリシン栄養要求株、トレオニン栄養要求株、もしくはその両方である、項目５０〜８５のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８７）
前記組み換え水素資化微生物が、ホスホエノールピルビン酸シンターゼ活性の低下、ピルビン酸キナーゼ活性の増大、またはその両方を有する、項目５０〜８６のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８８）
前記組み換え水素資化微生物が、ピルビン酸カルボキシラーゼ活性の増大、ピルビン酸シンターゼの増大、アセチル−ＣｏＡシンターゼの増大、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性の増大、またはそれらの任意の組み合わせを有する、項目５０〜８７のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目８９）
前記ＣＯ _ｘ基質がＨ _２、ＣＯ、及びＣＯ _２からなるＨ _２／ＣＯｘ基質である、項目５０〜８８のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９０）
前記ＣＯ _ｘ基質が合成ガスまたは水性ガスシフトの合成ガスからなるＨ _２／ＣＯ _ｘ基質である、項目５０〜８９のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９１）
前記ＣＯ _２対Ｈ _２の比が、それぞれ、約１：５０〜約１０：１におよぶ、項目８９または９０のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９２）
前記ＣＯ _２対Ｈ _２の比が、それぞれ、約１：２〜約１：４におよぶ、項目８９または９０のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９３）
前記ＣＯの総量が、約１％以下である、項目８９〜９２のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９４）
前記水素資化微生物がメタン生成古細菌である、項目５０〜９３のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９５）
前記メタン生成古細菌が、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｃｕｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｆｏｌｌｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｈａｌｏｂｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｈａｌｏｐｈｉｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｌａｃｉｎｉａ、Ｍｅｔｈａｎｏｌｏｂｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｅｔｈｙｌｏｖｏｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｒｅｇｕｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｌｓｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓｐｈａｅｒａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓｐｉｒｉｌｌｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｕｓ、またはＭｅｔｈａｎｏｔｏｒｒｉｓから選択される、項目９４に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９６）
前記メタン生成古細菌が、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍａｌｃａｌｉｐｈｉｌｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｂｒｙａｎｔｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｃｏｎｇｏｌｅｎｓｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｄｅｆｌｕｖｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｅｓｐａｎｏｌａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｆｏｒｍｉｃｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｉｖａｎｏｖｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｐａｌｕｓｔｒｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｈｅｒｍａｇｇｒｅｇａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｕｌｉｇｉｎｏｓｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒａｃｉｄｉｄｕｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒａｒｂｏｒｉｐｈｉｌｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｇｏｔｔｓｃｈａｌｋｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｏｌｌｅｙａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｒｕｍｉｎａｎｔｉｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｓｍｉｔｈｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｗｏｅｓｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｗｏｌｉｎｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｍａｒｂｕｒｇｅｎｓｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏｆｌｅｘｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｗｏｌｆｅｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｕｓｓｏｃｉａｂｉｌｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍｂａｖａｒｉｃｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｒｐｕｓｃｕｌｕｍｐａｒｖｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓｃｈｉｋｕｏｅｎｓｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｕｌｌｅｕｓｓｕｂｍａｒｉｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｆｒｉｇｉｄｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｌｉｍｉｎａｔａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｕｍｍａｒｉｎｕｍ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓｂｌａｔｔｉｃｏｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｅｎｄｏｓｙｍｂｉｏｓｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｌｉｍｉｃｏｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｌａｎｕｓｐｅｔｒｏｌｅａｒｉｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓｋａｎｄｌｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｒｅｇｕｌａｂｏｏｎｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｃｏｎｃｉｌｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ
ｈａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｐｅｌａｇｉｃａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａａｃｅｔｉｖｏｒａｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｂａｒｋｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｍａｚｅｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ、Ｍｅｔｈａｎｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍｍｏｂｉｌｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓａｅｏｌｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖａｎｎｉｅｌｉｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖｏｌｔａｅ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｌｉｔｈｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｐｙｒｕｓｋａｎｄｌｅｒｉ、Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒｔｈｅｒｍｏａｕｔｏｔｒｏｉｐｈｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｆｅｒｖｅｎｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｉｎｄｉｃｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｉｎｆｅｒｎｕｓ、Ｍｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｊａｎｎａｓｃｈｉｉ、及びＭｅｔｈａｎｏｃａｌｄｏｃｏｃｃｕｓｖｕｌｃａｎｉｕｓからなる群より選択される、項目９５に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９７）
前記メタン生成古細菌が、シトクロムを生じない、項目９４〜９６のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９８）
前記シトクロムを生成しないメタン生成古細菌が、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓまたはＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｖａｎｎｉｅｌｉｉである、項目９７に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目９９）
前記メタン生成古細菌がシトクロムを生じる、項目９４〜９６のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目１００）
前記シトクロムを生成するメタン生成古細菌が、ＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｂａｒｋｅｒｉまたはＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａｍａｚｅｉである、項目９９に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目１０１）
前記組み換え水素資化微生物が、メチオニンのエクスポーターを発現するか、または過剰発現する、項目５０〜１００のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目１０２）
前記組み換え水素資化微生物がさらに、メチオニンのエクスポーターをコードする外因性核酸分子を含む、項目５２〜１０１のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目１０３）
前記エクスポーターがｂｒｎＦＥまたはｍｅｔＴ遺伝子である、項目１０１または１０２に記載の組み換え水素資化微生物。
（項目１０４）
メチオニンを生成するための方法であって、メチオニンを生成するために十分な時間、項目１〜４９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物を培養するステップを包含し、ここで、前記非自然の水素資化微生物が：（ａ）親の水素資化微生物と比較した場合活性が増大している１つ以上の硫黄同化ポリペプチドを発現するか；（ｂ）１つ以上の硫黄同化ポリペプチドを過剰発現するか；または（ｃ）１つ以上の硫黄同化ポリペプチドの調節の変化を含み、ここで前記非自然の水素資化微生物が親の水素資化微生物よりも高レベルでメチオニンを生成する、前記方法。
（項目１０５）
メチオニンまたはメチオニン含有飼料添加物を作製するためのプロセスであって、項目５０〜１０３のいずれか１項に記載の組み換え、メチオニン排出性水素資化微生物を、硫黄同化ポリペプチドをコードする外因性ポリヌクレオチドの発現を可能にする条件下でかつそれに十分な時間、Ｈ _２／ＣＯ _ｘ基質の存在下で培養するステップを包含し、ここでメチオニンが、親の水素資化微生物によって生成される前記メチオニンよりも高レベルで生成されて前記培養培地中で蓄積する、前記プロセス。
（項目１０６）
メチオニンを生成するためのシステムであって：
（ａ）必要に応じてＨ _２の存在下において、ＣＯ _ｘ基質を含むガスの供給源と、
（ｂ）硫黄同化ポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含む、項目１〜４９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物を含むバイオリアクターと；
（ｃ）前記バイオリアクターへのガスの流れを可能にするための、前記ガス供給源と前記バイオリアクターとの間に配置されるコネクターと；
を備え、
ここで、前記非自然の水素資化微生物が、前記Ｈ _２／ＣＯ _ｘ基質を代謝して、親の水素資化微生物と比較した場合メチオニンを過剰発現する、前記システム。
（項目１０７）
メチオニンを生成するためのシステムであって：
（ａ）必要に応じてＨ _２の存在下において、ＣＯ _ｘ基質を含むガスの供給源と、
（ｂ）硫黄同化ポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含む、項目５０〜１０３のいずれか１項に記載の組み換え水素資化微生物を含むバイオリアクターと；
（ｃ）前記バイオリアクターへのガスの流れを可能にするための、前記ガス供給源と前記バイオリアクターとの間に配置されるコネクターと；
を備え、
ここで、前記非自然の水素資化微生物が、前記ＣＯ _ｘ基質を、必要に応じてＨ _２の存在下で代謝して、親の水素資化微生物と比較した場合メチオニンを過剰発現する、前記システム。
（項目１０８）
前記バイオリアクターが、液相、バブルカラム、またはトリクルベッドバイオリアクターである、項目１０６または１０７のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１０９）
前記ＣＯ _ｘ基質が、合成ガスまたは水性ガスシフトの合成ガスからなるＨ _２／ＣＯ _ｘ基質である、項目１０６または１０７のいずれか１項に記載のシステム。

Claims

非自然の水素資化微生物であって、ここで前記非自然の水素資化微生物は、ＣＯ_ｘ基質を、必要に応じて、Ｈ_２の存在下で代謝して、親の水素資化微生物よりも高レベルでメチオニンを生成し、ここで前記非自然の水素資化微生物は、
（ａ）配列番号４、８または３２のうちの少なくとも１つに示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド；
（ｂ）配列番号４または８のうちの少なくとも１つに対して少なくとも７０％の配列同一性を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、ポリペプチド；
（ｃ）配列番号３２に対して少なくとも８０％の配列同一性を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、ポリペプチド；
（ｄ）配列番号１または５に対して少なくとも７０％の配列同一性を含む核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、ポリペプチド；
（ｅ）配列番号２９に対して少なくとも８０％の配列同一性を含む核酸分子によってコードされるポリペプチドであって、ここで前記ポリペプチドが、１つ以上のフィードバック阻害因子について調節解除される、前記ポリペプチド；または
（ｆ）配列番号１に対して少なくとも７０％の配列同一性を含み、配列番号１１のフォワードプライマーおよび配列番号１０のリバースプライマーによって指定される領域に１つ以上の変異を有する、核酸分子によってコードされるポリペプチド；
から選択される少なくとも１つのポリペプチドを発現する、非自然の水素資化微生物。
請求項１（ｆ）に記載のポリペプチドが、配列番号３に対して少なくとも７０％の配列同一性を含むアミノ酸配列、および残基Ｄ４３９での変異を有するような請求項１（ｆ）に記載の核酸分子によってコードされるポリペプチドであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９の残基位置に相当する、請求項１に記載の非自然の水素資化微生物。
請求項１（ｄ）に記載のポリペプチドが、配列番号７に対して少なくとも７０％の配列同一性を含むアミノ酸配列、および残基Ｇ１１４での変異を有するような請求項１（ｄ）に記載の核酸分子によってコードされるポリペプチドであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５８の残基位置に相当する、請求項１に記載の非自然の水素資化微生物。
請求項１（ｅ）に記載のポリペプチドが、配列番号３０に対する少なくとも７０％の配列同一性を含むアミノ酸配列、および残基Ｓ４８９での変異を有するような請求項１（ｅ）に記載の核酸分子によってコードされるポリペプチドであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａａｃｅｔｉｖｏｒａｎｓＣ２Ａ由来のＣ２Ａ１８２１の残基位置に相当する、請求項１に記載の非自然の水素資化微生物。
Ｄ４３９Ｎでの前記変異が、Ｄ４３９Ｎ置換であり、かつ前記残基ナンバリングがＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５９の残基位置に相当する、請求項２に記載の非自然の水素資化微生物。
Ｇ１１４での前記変異が、Ｇ１１４Ｅ置換であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｃｏｃｃｕｓｍａｒｉｐａｌｕｄｉｓＳ２ＤＳＭ１４２６６由来のＭＭＰ１３５８の残基位置に相当する、請求項３に記載の非自然の水素資化微生物。
Ｓ４８９での前記変異が、Ｓ４８９Ｎ置換であり、かつ前記残基のナンバリングが、ＭｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａａｃｅｔｉｖｏｒａｎｓＣ２Ａ由来のＣ２Ａ１８２１の残基位置に相当する、請求項４に記載の非自然の水素資化微生物。
前記非自然の水素資化微生物がさらに、調節解除されたアスパルトキナーゼ活性、メチオニンシンターゼ、またはその両方を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
前記調節解除されたアスパルトキナーゼ活性が、外因性アスパルトキナーゼであり、
（ａ）トレオニン結合部位に変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子であって、任意選択で、前記トレオニン結合部位の変異が、残基Ｉ２７２、Ｄ２７４、Ｇ２７７、Ｅ２７８、Ａ２７９、Ｄ２９４、Ｑ２９８、Ｎ３７２、Ｎ３７４、Ｉ３７５、またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、変異体ｌｙｓＣ遺伝子；
（ｂ）リシン結合部位に変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子であって、任意選択で、前記リシン結合部位の変異が、残基Ｉ２９１、Ｉ２９３、Ｄ２９４、Ｔ３６１、Ｓ３８１、Ｅ３８２またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、変異体ｌｙｓＣ遺伝子；
（ｃ）リシン及びトレオニン結合部位で変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子であって、任意選択で、前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、変異体ｌｙｓＣ遺伝子；および／または
（ｄ）リシンまたはトレオニン結合部位以外の部位で変異を含む変異体ｌｙｓＣ遺伝子であって、任意選択で、前記リシン及びトレオニン結合部位以外の部位での変異が、残基Ｆ２８３、Ｎ２９９、Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｔ３０８、Ｔ３１１、Ｔ３３６、Ｇ３５９、Ｆ３６４、Ｍ３６５、Ｔ３８０、Ｒ３８４、Ｓ３８６、またはそれらの任意の組み合わせであり、ここで前記残基のナンバリングが、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ１３０３２のｌｙｓＣによってコードされる残基位置に相当する、変異体ｌｙｓＣ遺伝子；
によってコードされる、請求項８に記載の非自然の水素資化微生物。
前記非自然の水素資化微生物がさらに、アスパルトキナーゼ、アスパルチルセミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、ホモセリンＯ−トランススクシニルトランスフェラーゼ、Ｏ−スクシニルホモセリンリアーゼ、シスタチオニンγ−シンターゼ、シスタチオニンβ−リアーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ、ホモシステインＳ−メチルトランスフェラーゼ、メチオニンシンターゼ（コバラミン依存性または非依存性）、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるメチオニン生合成経路由来の１つ以上のポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含み、任意選択で、
（ａ）（ｉ）前記外因性核酸分子が、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼもしくはその両方をコードし、任意選択で、前記ホモセリンデヒドロゲナーゼ、セリンアセチルトランスフェラーゼ、もしくはその両方が、調節解除されるか、または（ｉｉ）前記外因性核酸分子が、ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方をコードし、任意選択で、前記ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方が過剰発現され、かつ／または前記ホモセリンＯ−アセチルトランスフェラーゼ、Ｏ−アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼもしくはその両方が調節解除され、
（ｂ）前記外因性核酸分子が、メチオニンシンターゼをコードし、任意選択で、前記メチオニンシンターゼが、メチオニンシンターゼをコードする外因性核酸分子を欠いている親の水素資化微生物と比較して過剰発現される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（ａ）リシン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子がノックアウトされるか、または活性が低下している、かつ／または
（ｂ）トレオニン生合成経路由来のポリペプチドをコードする１つ以上の核酸分子が、ノックアウトされるか、または活性が低下している、かつ／または
（ｃ）任意選択で、ジヒドロジピコリン酸シンターゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンデヒドラターゼ、トレオニンアルドラーゼ、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼもしくはそれらの任意の組み合わせをコードする核酸分子がノックアウトされるか、または活性の低下したジヒドロジピコリン酸シンターゼ変異体、ホモセリンキナーゼ変異体、トレオニンデヒドラターゼ変異体、トレオニンアルドラーゼ変異体、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ変異体、もしくはそれらの任意の組み合わせをコードする、
請求項１０に記載の非自然の水素資化微生物。
前記外因性核酸分子が、（ａ）前記非自然の水素資化微生物のゲノムに組み込まれる、（ｂ）前記非自然の水素資化微生物における自己複製ベクターである、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
前記非自然の水素資化微生物が、（ａ）リシン栄養要求株、トレオニン栄養要求株、グリシン栄養要求株、またはそれらの任意の組み合わせである、（ｂ）ホスホエノールピルビン酸シンターゼ活性の低下、ピルビン酸キナーゼ活性の増大、またはその両方を有する、または（ｃ）ピルビン酸カルボキシラーゼ活性の増大、５−メチルテトラヒドロ葉酸コリノイド／鉄硫黄タンパク質メチルトランスフェラーゼ活性の増大、ピルビン酸シンターゼの増大、アセチル−ＣｏＡシンターゼの増大、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性の増大、またはそれらの任意の組み合わせを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
前記ＣＯ_ｘ基質が、Ｈ_２、ＣＯ、及びＣＯ_２からなるＨ_２／ＣＯ_ｘ基質であり、前記Ｈ _２／ＣＯ _ｘ基質が、任意選択で、合成ガスまたは水性ガスシフトの合成ガスからなる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
（ａ）前記ＣＯ_２対Ｈ_２の比が、それぞれ、約１：５０〜約１０：１におよび、（ｂ）前記ＣＯ _２対Ｈ _２の比が、それぞれ、約１：２〜約１：４におよび、任意選択で、前記ＣＯの総量が、約１％以下である、請求項１４に記載の非自然の水素資化微生物。
前記水素資化微生物がメタン生成古細菌である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
前記メタン生成古細菌が、シトクロムを生じない、請求項１６に記載の非自然の水素資化微生物。
前記メタン生成古細菌がシトクロムを生じる、請求項１６に記載の非自然の水素資化微生物。
前記非自然の水素資化微生物が、（ａ）メチオニンのエクスポーターを発現するか、または過剰発現する、かつ／または（ｂ）さらに、メチオニンのエクスポーターをコードする外因性核酸分子を含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物。
メチオニンを生成するための方法であって、メチオニンを生成するために十分な時間の条件下でＨ _２／ＣＯ _ｘ基質の存在下で、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物を培養するステップを包含し、ここで、前記非自然の水素資化微生物が：（ａ）親の水素資化微生物と比較した場合活性が増大している１つ以上の硫黄同化ポリペプチドを発現するか；（ｂ）１つ以上の硫黄同化ポリペプチドを過剰発現するか；または（ｃ）１つ以上の硫黄同化ポリペプチドの調節の変化を含み、ここで前記非自然の水素資化微生物が親の水素資化微生物よりも高レベルでメチオニンを生成する、前記方法。
メチオニンを生成するためのシステムであって：
（ａ）必要に応じてＨ_２の存在下において、ＣＯ_ｘ基質を含むガスの供給源と、
（ｂ）硫黄同化ポリペプチドをコードする外因性核酸分子を含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の非自然の水素資化微生物を含むバイオリアクターと；
（ｃ）前記バイオリアクターへのガスの流れを可能にするための、前記ガス供給源と前記バイオリアクターとの間に配置されるコネクターと；
を備え、
ここで、前記非自然の水素資化微生物が、前記ＣＯ_ｘ基質を、必要に応じてＨ_２の存在下で代謝して、親の水素資化微生物と比較した場合メチオニンを過剰発現する、前記システム。
前記バイオリアクターが、液相、バブルカラム、またはトリクルベッドバイオリアクターである、請求項２１に記載のシステム。
前記ＣＯ_ｘ基質が、合成ガスまたは水性ガスシフトの合成ガスからなるＨ_２／ＣＯ_ｘ基質である、請求項２１に記載のシステム。