JP2019521691A - オメガ−ヒドロキシル脂肪酸の生成工程 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)水性培地中で炭素基質を少なくとも1つの酵母細胞と接触させることを含み、酵母細胞は、炭素基質を対応するω−ヒドロキシル脂肪酸及び/又はジカルボン酸に酸化することができ、さらに酵母細胞は低減された脂肪酸分解能力を含み、水性培地は、少なくとも1つのC1〜C4有機化合物を含む、方法を提供する。
(i)野生型細胞に比べてベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素の発現の減少、及び/又は、
(ii)ベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素における少なくとも1つの機能喪失型変異、によって低下してもよい。
(a)水性培地中でアルカンを、少なくとも1つの酵母細胞と接触させることを含み、酵母細胞は、アルカンを対応するω−ヒドロキシル脂肪酸に酸化することができ、さらに酵母細胞は低減された脂肪酸分解能力を含み、水性培地は、アセテートを含む、方法を提供する。
(i)野生型細胞に比べてベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素の発現の減少、及び/又は、
(ii)ベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素における少なくとも1つの機能喪失型変異、によって低下してもよい。
アセチルCoA+NAD+ → NADH+H2O+CO2(反応1)
(i)本分野で既知の任意の手段を用いて、本発明のいずれかの態様により生成されたオメガ−ヒドロキシル脂肪酸を少なくとも1つのオメガ−アミノヒドロキシル脂肪酸に転換することと、
(ii)オメガ−アミノヒドロキシル脂肪酸を重合陽のモノマーとして用いて、ポリアミドを生成することと、を含む、ポリアミドの生成方法を提供する。
上記の好ましい実施形態は、当業者には理解されるように、特許請求の範囲から逸脱することなく、設計、構成、又は動作における改良や修正を加えることができる。これらの改良は、例えば特許請求の範囲によって含まれることを意図している。
実施例において、GC−MSを用いて発酵生成物を同定し、発酵生成物の量は、ガスクロマトグラフィ−炎イオン化検出(GC−FID)によって定めた。
入口条件:温度260℃、分割比20:1、注入量1μL
カラム:Agilent 19091J-413L、HP5、30m×320μm×0.25μm
キャリアガス:ヘリウム
カラム流束:一定、1mL/分
オーブンプログラム:60℃(1分間保持)、10℃/分の勾配で300℃(5分間保持)
FID検出器:温度280℃、気流速300mL/分、H2燃料流束:30mL/分、メイクアップガス流束:25mL/分
種培養期
Candida tropicalis ATCC20962株の寒天プレート上のコロニーを、種培地100mLで前培養し、1Lのバッフル付き振とうフラスコにて200rpm、30℃で20時間振とうした。
細胞10%(v/v)を、1.4LのDASGIP発酵槽(微生物研究開発用DASGIPパラレルバイオリアクタシステム、作業容量1L)中の増殖培地400mLに接種した。デカン30g/Lを添加し、シトクロムP450のような関連酵素の発現を誘導した(He,F.(2005), Yeast, 22:481-491;Van Beillen,J.B.(2006), App and Env. Microbiology:59-65;Kogure T.(2007), FEMS Microbiol Lett:106-111)。増殖期として、培養物を30℃、通気速度1.0vvmで30時間増殖させた。NaOH 4mol/L、又はHCl溶液5mol/Lを自動的に添加して、pHを5.80に維持した。溶存酸素は、攪拌、及びO2−カスケード制御モードにより、25%飽和状態に維持した。6時間増殖の後、グルコース(600g/L)を下記の式に基づいて指数関数的に供給した。μは0.05時間−1、YX/Sはグルコース0.35gDCW(乾燥細胞重量)、msは0.04g/gDCW*hである。CS0は基質濃度、CX0は供給開始時のDCWである。
デカンの転換は、増殖期から30時間後に開始した。NaOH溶液4mol/Lを用いて2時間でpHを7.5まで徐々に上げた。デカンを0.4mL/時の速度で供給し、NaAc(300g/L、pH7.5)を1.0〜2.0mL/時の速度で供給した(Ac−の濃度は10g/L〜30g/L)。次いで、HAc 75%(v/v)の自動添加によりpHを7.5に維持した。転換期は130時間続いた。培養液サンプルを間隔を置いて採取し、細胞密度、残留グルコース、Ac濃度、生成物濃度を判定した。
5M HClを添加してサンプル培養液200μLをpH1〜2に酸性化し、次いで8倍(1.6mL)の酢酸エチル(EA)を添加した。激しく振とうした後、25℃、13000rpmで遠心分離を2分間かけ、EA相を取った。続いて、EA相1mLをGC−FID分析に使用し、培養液中の酸化生成物(10−ヒドロキシデカン酸及びデカン二酸)を判定した。
種培養期及び増殖期を実施例1と同様に行った。転換期において、増殖期から30時間が経過した後にデカン転換を開始した。NaOH溶液4mol/Lを用いて2時間でpHを7.5まで徐々に上げた。デカンを0.4mL/時の速度で供給し、グルコース(600g/L)をグルコースの濃度を約10g/Lに維持できる速度で供給した。次いで、NaOH溶液4mol/Lの自動添加によりpHを7.5に維持した。転換期は130時間続いた。培養液サンプルを間隔を置いて採取し、細胞密度、残留グルコース、生成物濃度を判定した。
種培養期及び増殖期を実施例1と同様に行った。その後、4℃、4500rpmで遠心分離を4分間かけ、誘導細胞を集めた。さらに、回収細胞を10mM PBS(リン酸緩衝生理食塩水、pH7.5)で洗浄し、休止細胞を得た。
種培養期
Yarrowia lipolytica C122株の寒天プレート上のコロニー(受け入れ番号CGMCC14251(2017年6月19日付で中国北京市朝陽区北辰西路1街(100101)所在の中国科学院微生物研究所中国公共微生物培養収集センターに寄託)を、種培地50mLで前培養し、500mLのバッフル付き振とうフラスコにて200rpm、30℃で24時間振とうした。
空気を純酸素で置換した250mLのSchottバッフル付き振とうフラスコ内で、30℃、200rpmで転換期を24時間行った。培養液中の生成物を酸性化の後、等量の酢酸エチルで抽出した。各生成物の濃度をGC−FIDにより定量化した。
種培養期及び増殖期を実施例3と同様に行った。ただし転換期において、NaAcをグルコース(20g/L)に取り替えた。
Claims (15)
- 少なくとも1つのオメガ−ヒドロキシル脂肪酸を生成する方法であって、
(a)水性培地中で少なくとも1つのアルカンを少なくとも1つの酵母細胞と接触させることを含み、
前記酵母細胞は、前記アルカンを対応するオメガ−ヒドロキシル脂肪酸に酸化することができ、さらに、
(i)野生型細胞に比べてベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素の発現の減少、及び/又は
(ii)ベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素における機能喪失型変異、によって脂肪酸分解能力が低下しており、
前記水性培地は、補基質として用いられるアセテートを含む、方法。 - 前記アセテートの濃度は、ステップ(a)において少なくとも20mmol/Lである、請求項1に記載の方法。
- 前記アセテートの濃度は、80〜800mmol/Lの範囲で維持される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記アセテートの濃度は、160〜500mmol/Lの範囲で維持される、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性培地は、検出できない濃度のグルコースを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記アセテートは、NaAc及びHAcからなる群から選択される、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記アルカンは、少なくとも6個の炭素原子を有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記アルカンは、C7〜C22アルカンからなる群から選択される、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記アルカンは、C10〜C12からなる群から選択される、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酵母細胞は、カンジダ属、ヤロウイア属、ピチア属、トルロプシス属、ロドトルラ属、ウイッカーハミーラ属からなる群から選択される、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酵母細胞は、Candida tropicalis及びYarrowia lipolyticaからなる群から選択される、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸分解能力は、アシル−CoAデヒドロゲナーゼ、2,4−ジエノイル−CoAレダクターゼ、エノイル−CoAヒドラターゼ、3−ケトアシル−CoAチオラーゼからなる群から選択された少なくとも1つの酵素の発現が、野生型細胞に比べて減少したことによって低下している、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 水性培地中で少なくとも1つのアルカンから、少なくとも1つのオメガ−ヒドロキシル脂肪酸を生成し、
前記酵母細胞は、前記アルカンを対応するオメガ−ヒドロキシル脂肪酸に酸化することができ、さらに、
(i)野生型細胞に比べてベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素の発現の減少、及び/又は
(ii)ベータ酸化経路に係る少なくとも1つの酵素における機能喪失型変異、によって脂肪酸分解能力が低下しており、
前記水性培地は、補基質として用いられるアセテートを含む、酵母細胞の用途。 - 前記アセテートの濃度は、20〜800mmol/Lの範囲で維持される、請求項13に記載の用途。
- 前記アルカンは、C7〜C22アルカンからなる群から選択される、請求項13又は14に記載の用途。
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