RU2013123481A - Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты - Google Patents

Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2013123481A
RU2013123481A RU2013123481/10A RU2013123481A RU2013123481A RU 2013123481 A RU2013123481 A RU 2013123481A RU 2013123481/10 A RU2013123481/10 A RU 2013123481/10A RU 2013123481 A RU2013123481 A RU 2013123481A RU 2013123481 A RU2013123481 A RU 2013123481A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seq
malate
semi
dehydrogenase
mutation
Prior art date
Application number
RU2013123481/10A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2626531C2 (ru
Inventor
Томас Вальтер
Элен КОРДЬЕ
Кристофер ТОФЭМ
Изабель АНДРЕ
Магали РЕМО-СИМЕОН
Робер ЮЭ
Жан Мари ФРАНСУА
Original Assignee
Адиссео Франс С.А.С.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Адиссео Франс С.А.С. filed Critical Адиссео Франс С.А.С.
Publication of RU2013123481A publication Critical patent/RU2013123481A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626531C2 publication Critical patent/RU2626531C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10—Transferases (2.)
    • C12N9/12—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/235—Saturated compounds containing more than one carboxyl group
    • C07C59/245—Saturated compounds containing more than one carboxyl group containing hydroxy or O-metal groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09—Esters of phosphoric acids
    • C07F9/095—Compounds containing the structure P(=O)-O-acyl, P(=O)-O-heteroatom, P(=O)-O-CN
    • C07F9/096—Compounds containing the structure P(=O)-O-C(=X)- (X = O, S, Se)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0008—Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10—Transferases (2.)
    • C12N9/12—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • C12N9/1217—Phosphotransferases with a carboxyl group as acceptor (2.7.2)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P9/00—Preparation of organic compounds containing a metal or atom other than H, N, C, O, S or halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y102/00—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/01—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
    • C12Y102/01011—Aspartate-semialdehyde dehydrogenase (1.2.1.11)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y102/00—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/01—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
    • C12Y102/01018—Malonate-semialdehyde dehydrogenase (acetylating) (1.2.1.18)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y207/00—Transferases transferring phosphorus-containing groups (2.7)
    • C12Y207/02—Phosphotransferases with a carboxy group as acceptor (2.7.2)
    • C12Y207/02004—Aspartate kinase (2.7.2.4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/01—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.1.1)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

1. Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты (2,4-ДГМ), включающий:- первую стадию превращения малата в 4-фосфомалат с использованием малаткиназы,- вторую стадию превращения 4-фосфомалата в малат-4-полуальдегид с использованием малатполуальдегиддегидрогеназы,- третью стадию превращения малат-4-полуальдегида в 2,4-ДГМ с использованием ДГМ-дегидрогеназы.2. Способ по п.1, где малаткиназу получают при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшает(ют) активность и/или субстратную аффинность мутантного полипептида в отношении малата.3. Способ по п.2, где малаткиназа представляет собой аспартаткиназу.4. Способ по п.3, где мутантная аспартаткиназа содержит по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: S39, Т45, V115, Е119, F154 и/или S201, где встречающаяся в природе аминокислота в указанной(ых) позиции(ях) заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.5. Способ по п.4, где мутантная аспартаткиназа содержит по меньшей мере одну мутацию по следующим аминокислотам: Е250, М318, S321, V339, S338, F324, L325, V339, S345, Е346, D340, Т344 и/или Т352, и где каждая из указанных аминокислот заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, проли�

Claims (56)

1. Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты (2,4-ДГМ), включающий:
- первую стадию превращения малата в 4-фосфомалат с использованием малаткиназы,
- вторую стадию превращения 4-фосфомалата в малат-4-полуальдегид с использованием малатполуальдегиддегидрогеназы,
- третью стадию превращения малат-4-полуальдегида в 2,4-ДГМ с использованием ДГМ-дегидрогеназы.
2. Способ по п.1, где малаткиназу получают при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшает(ют) активность и/или субстратную аффинность мутантного полипептида в отношении малата.
3. Способ по п.2, где малаткиназа представляет собой аспартаткиназу.
4. Способ по п.3, где мутантная аспартаткиназа содержит по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: S39, Т45, V115, Е119, F154 и/или S201, где встречающаяся в природе аминокислота в указанной(ых) позиции(ях) заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
5. Способ по п.4, где мутантная аспартаткиназа содержит по меньшей мере одну мутацию по следующим аминокислотам: Е250, М318, S321, V339, S338, F324, L325, V339, S345, Е346, D340, Т344 и/или Т352, и где каждая из указанных аминокислот заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
6. Способ по любому из пп.1-5, где малаткиназа имеет последовательность SEQ ID No. 9, SEQ ID No. 12, SEQ ID No. 14, SEQ ID No. 16, SEQ ID No. 20, SEQ ID No. 22, SEQ ID No. 24, SEQ ID No. 26, SEQ ID No. 39, SEQ ID No. 41, SEQ ID No. 43 или SEQ ID No. 45.
7. Способ по п.1, где малатполуальдегиддегидрогеназу получают при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшает(ют) активность и/или субстратную аффинность мутантного фермента в отношении 4-фосфомалата.
8. Способ по п.7, где указанный фермент представляет собой аспартатполуальдегиддегидрогеназу.
9. Способ по п.8, где мутантная аспартатполуальдегиддегидрогеназа содержит по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: Т136, Q162, I230, Е241 и/или Н274, где встречающаяся в природе аминокислота в указанных позициях заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
10. Способ по п.9, где имеет последовательность SEQ ID No. 68, и более конкретно SEQ ID No. 54, SEQ ID No. 56, SEQ ID No. 58, SEQ ID No. 60, SEQ ID No. 62, SEQ ID No. 64 или SEQ ID No. 66, или SEQ ID No. 231.
11. Способ по п.1, где ДГМ-дегидрогеназа представляет собой фермент, структурно и с точки зрения механизма реакции относящийся к дегидрогеназам β-гидроксикислот, таким как тартронатполуальдегидредуктазы, сукцинатполуальдегидредуктазы, малонатполуальдегидредуктазы, метилбутиральдегидредуктазы, алкогольдегидрогеназы цинкового типа, L-треонин-3-дегидрогеназы или гомосеринредуктазы.
12. Способ по п.11, в котором ДГМ-дегидрогеназу получают при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшают активность и/или субстратную аффинность мутантного фермента в отношении малат-4-полуальдегида.
13. Способ по п.12, где мутантный фермент представляет собой редуктазу янтарного полуальдегида, содержащую по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: S40, N43, Н39, Т49, F85, Q108, L281 и/или N305, где встречающаяся в природе аминокислота в указанных позициях заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
14. Способ по пп.11-13, представленный в SEQ ID No. 74, SEQ ID No. 76 или SEQ ID No. 81, SEQ ID No. 225 или SEQ ID No. 227.
15. Малаткиназа, отличающаяся тем, что она превращает малат в 4-фосфомалат.
16. Малаткиназа по п.15, которую получают при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшают активность и/или субстратную аффинность мутантного полипептида в отношении малата.
17. Малаткиназа по п.16, где указанный фермент представляет собой аспартаткиназу.
18. Малаткиназа по п.17, где мутантная аспартаткиназа содержит по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: S39, Т45, V115, Е119, F154 и/или S201, где встречающаяся в природе аминокислота в указанной(ых) позиции(ях) заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
19. Малаткиназа по п.18, представленная в SEQ ID No. 9, SEQ ID No. 12, SEQ ID No. 14, SEQ ID No. 16, SEQ ID No. 20, SEQ ID No. 22, SEQ ID No. 24, SEQ ID No. 26.
20. Малаткиназа по п.18 или п.19, нечувствительная к ингибированию лизином, дополнительно содержащая по меньшей мере одну мутацию по следующим аминокислотам: Е250, М318, S321, V339, S338, F324, L325, V339, S345, Е346, D340, Т344 и/или Т352, и где каждая из указанных аминокислот заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
21. Малаткиназа по п.20, представленная в SEQ ID No. 39, SEQ ID No. 41, SEQ ID No. 43 или SEQ ID No. 45.
22. Малатполуальдегиддегидрогеназа, отличающаяся тем, что она превращает 4-фосфомалат в малат-4-полуальдегид.
23. Малатполуальдегиддегидрогеназа по п.22, получаемая при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшает(ют) активность и/или субстратную аффинность мутантного фермента в отношении 4-фосфомалата.
24. Малатполуальдегиддегидрогеназа по п.22 или 23, где указанный фермент представляет собой аспартатполуальдегиддегидрогеназу.
25. Малатполуальдегиддегидрогеназа по п.24, где мутантная аспартатполуальдегиддегидрогеназа содержит по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: Т136, Q162, I230, Е241 и/или Н274, где встречающаяся в природе аминокислота в указанных позициях заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
26. Малатполуальдегиддегидрогеназа по п.24, представленная в SEQ ID No. 68, SEQ ID No. 54, SEQ ID No. 56, SEQ ID No. 58, SEQ ID No. 60, SEQ ID No. 62, SEQ ID No. 64, SEQ ID No. 66 или SEQ ID No. 231.
27. ДГМ-дегидрогеназа, отличающаяся тем, что она превращает малат-4-полуальдегид в 2,4-ДГМ.
28. ДГМ-дегидрогеназа по п.27, где указанный фермент представляет собой фермент, структурно и с точки зрения механизма реакции относящийся к β-гидрокси-дегидрогеназами или гомосериндегидрогеназами.
29. ДГМ-дегидрогеназа по п.27 или 28, полученная при помощи по меньшей мере одной мутации фермента, где указанная(ые) мутация(и) улучшает(ют) активность и/или субстратную аффинность мутантного фермента в отношении малат-4-полуальдегида.
30. ДГМ-дегидрогеназа по п.29, где мутантный фермент представляет собой редуктазу янтарного полуальдегида, содержащую по меньшей мере одну мутацию по сравнению с ферментом дикого типа в одной из следующих позиций: S40, N43, Н39, Т49, F85, Q108, L281 и/или N305, где встречающаяся в природе аминокислота в указанных позициях заменена на любую из других 19 существующих в природе протеиногенных аминокислот, то есть на аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин или валин.
31. ДГМ-дегидрогеназа по п.30, представленная в SEQ ID No. 81, SEQ ID No. 225 или SEQ ID No. 227.
32. Выделенная последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая малаткиназу по любому из пп.15-21.
33. Выделенная нуклеиновая кислота по п.32, представленная в SEQ ID No. 13, SEQ ID No. 15, SEQ ID No. 17, SEQ ID No. 19, SEQ ID No. 21, SEQ ID No. 23, SEQ ID No. 25, SEQ ID No. 27, SEQ ID No. 38, SEQ ID No. 40, SEQ ID No. 42 или SEQ ID No. 44.
34. Выделенная последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая малатполуальдегиддегидрогеназу по любому из пп.22-26.
35. Выделенная нуклеиновая кислота по п.34, представленная в SEQ ID No. 55, SEQ ID No. 57, SEQ ID No. 59, SEQ ID No. 61, SEQ ID No. 63, SEQ ID No. 65, SEQ ID No. 67 или SEQ ID No. 230.
36. Выделенная последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая ДГМ-дегидрогеназу по любому из пп.27-31.
37. Выделенная нуклеиновая кислота по п.36, представленная в SEQ ID No. 82, SEQ ID No. 224, SEQ ID No. 226 или SEQ ID No. 228.
38. Химерный ген, содержащий по меньшей мере в направлении транскрипции функционально связанную промоторную регуляторную последовательность, которая является функциональной в организме-хозяине, по меньшей мере одну последовательность нуклеиновой кислоты по любому из пп.22-27 и терминаторную регуляторную последовательность, которая является функциональной в указанном организме-хозяине.
39. Химерный ген по п.38, содержащий в направлении транскрипции функционально связанные:
- промоторную регуляторную последовательность, которая является функциональной в организме-хозяине,
- последовательность нуклеиновой кислоты по п.22 или 23,
- последовательность нуклеиновой кислоты по п.24 или 25,
- последовательность нуклеиновой кислоты по п.26 или 27, или представленную в SEQ ID No. 73 или SEQ ID No. 75, или SEQ ID No. 82, и
- терминаторную регуляторную последовательность, которая является функциональной в указанном организме-хозяине.
40. Химерный ген по п.39, представленный в SEQ ID No. 229.
41. Экспрессирующийся вектор, содержащий нуклеиновую кислоту по любому из пп.32-37 или химерный ген по пп.38-40.
42. Организм-хозяин, экспрессирующий малаткиназу и/или малатполуальдегиддегидрогеназу, и/или ДГМ-дегидрогеназу.
43. Организм-хозяин по п.42, трансформированный по меньшей мере одной из нуклеиновых кислот по пп.32-37, по меньшей мере одним химерным геном по п.38 или 39 и/или по меньшей мере одним экспрессирующимся вектором по п.31.
44. Организм-хозяин по п.42 или 43, представляющий собой бактерию, дрожжи или гриб.
45. Микроорганизм-хозяин по п.44, в частности выбранный из Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Corynebacterium glutamicum, Zygosaccharomyces rouxii или Aspergillus flavus.
46. Организм-хозяин по п.45, представляющий собой Escherichia coli, дополнительно содержащий нарушение по меньшей мере одного из генов, перечисленных в таблице 12, и/или сверхэкспрессирующий по меньшей мере один из генов, перечисленных в таблице 14.
47. Способ получения 2,4-ДГМ, при котором осуществляют стадию выращивания организма-хозяина по любому из пп.42-46, экспрессирующего малаткиназу, малатполуальдегиддегидрогеназу и ДГМ-дегидрогеназу.
48. Способ получения 2,4-ДГМ по п.47, где организм-хозяин выращивают в среде, в которую добавлен малат или другая органическая кислота, такая как пируват, сукцинат или фумарат.
49. Способ по п.48, где культуральная среда дополнительно содержит другой источник углерода.
50. Способ получения 2,4-ДГМ, при котором осуществляют первую стадию получения малата или другой органической кислоты при помощи микроорганизма, сверхпродуцирующего малат.
51. Применение метилбутиральдегидредуктазы или редуктазы янтарного полуальдегида для превращения малат-4-полуальдегида в 2,4-ДГМ.
52. Применение по п.51, где метилбутиральдегидредуктаза представлена в SEQ ID No. 74.
53. Применение по п.51, где редуктаза янтарного полуальдегида представлена в SEQ ID No. 76, SEQ ID No. 81 или SEQ ID No. 225, или SEQ ID No. 227.
54. Применение малаткиназы по любому из пп.15-21 для превращения малата в 4-фосфомалат.
55. Применение малатполуальдегиддегидрогеназы по любому из пп.22-26 для превращения 4-фосфомалата в малат-4-полуальдегид.
56. 4-Фосфомалат.
RU2013123481A 2010-10-28 2011-10-27 Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты RU2626531C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IBPCT/IB2010/003153 2010-10-28
IBPCT/IB10/03153 2010-10-28
IBPCT/IB2011/001559 2011-05-23
IBPCT/IB11/01559 2011-05-23
PCT/IB2011/002870 WO2012056318A1 (en) 2010-10-28 2011-10-27 A method of production of 2,4-dihydroxybutyric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013123481A true RU2013123481A (ru) 2014-12-10
RU2626531C2 RU2626531C2 (ru) 2017-07-28

Family

ID=45464014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123481A RU2626531C2 (ru) 2010-10-28 2011-10-27 Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты

Country Status (11)

Country Link
US (2) US9238829B2 (ru)
EP (1) EP2633038B1 (ru)
JP (2) JP6071887B2 (ru)
KR (1) KR101990014B1 (ru)
CN (2) CN105505892B (ru)
AR (1) AR083589A1 (ru)
BR (1) BR112013010268B1 (ru)
ES (1) ES2631554T3 (ru)
RU (1) RU2626531C2 (ru)
TW (1) TWI626311B (ru)
WO (1) WO2012056318A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013010268B1 (pt) * 2010-10-28 2020-09-08 Adisseo France S.A.S. Método de produção de ácido 2,4-dihidroxibutírico (2,4-dhb), malato quinase e seu uso, malato semialdeído desidrogenase e seu uso, dhb desidrogenase, sequência de ácido nucleico isolado, gene quimérico, vetor de expressão, microorganismo hospedeiro, processo de produção de 2,4-dhb, uso de uma metilbutiraldeído redutase ou de uma semialdeído succínico redutase
BR112014026149A2 (pt) 2012-04-26 2017-07-18 Adisseo France Sas método para a preparação de 2,4-ácido dihidroxibutírico (2,4-dhb) e microrganismo.
EP2855687B1 (en) * 2012-06-04 2020-04-22 Genomatica, Inc. Microorganisms and methods for production of 4-hydroxybutyrate, 1,4-butanediol and related compounds
JP6293746B2 (ja) * 2012-07-11 2018-03-14 アディセオ・フランセ・エス・アー・エス ２，４−ジヒドロキシ酪酸塩の調製のための方法
US9605283B2 (en) 2012-07-11 2017-03-28 Institut National Des Sciences Appliquées Microorganism modified for the production of 1,3-propanediol
CN102864196B (zh) * 2012-10-09 2014-07-02 南京工业大学 一种二氢乳清酸酶法制备α-天冬氨酰小肽的方法
CN103773745B (zh) * 2012-10-18 2018-03-23 中粮生物化学（安徽）股份有限公司 天冬氨酸激酶iii突变体及其宿主细胞和应用
JP2016165225A (ja) * 2013-07-09 2016-09-15 味の素株式会社 有用物質の製造方法
EP3280694B1 (en) 2015-04-07 2021-11-24 Metabolic Explorer Modified microorganism for the optimized production of 2,4-dihydroxyburyrate
ES2811337T3 (es) 2015-04-07 2021-03-11 Metabolic Explorer Sa Microorganismo modificado para la producción optimizada de 2,4-dihidroxibutirato con eflujo de 2,4- dihidroxibutirato aumentado
CN107683274A (zh) 2015-06-25 2018-02-09 活力食品添加剂公司 生产2,4‑二羟基丁酸的方法
CN108624627B (zh) * 2017-03-22 2021-07-30 中国科学院天津工业生物技术研究所 催化甲酸合成甲醛酶的制备及其应用
WO2021162099A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 国立大学法人神戸大学 組換え微細藻及び微細藻を用いた有機酸の製造方法
CN112322597B (zh) * 2020-11-23 2022-08-23 天津法莫西生物医药科技有限公司 一种羰基还原酶突变体及其应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07155184A (ja) * 1993-12-08 1995-06-20 Ajinomoto Co Inc 発酵法によるｌ−リジンの製造法
JP4088982B2 (ja) * 1996-10-15 2008-05-21 味の素株式会社 発酵法によるｌ−アミノ酸の製造法
DE10014546A1 (de) * 2000-03-23 2001-09-27 Degussa Für das dapC-Gen kodierende Nukleotidsequenzen und Verfahren zur Herstellung von L-Lysin
ZA200510463B (en) * 2003-05-30 2007-03-28 Microbia Inc Methods and compositions for amino acid production
RU2275424C2 (ru) * 2003-12-05 2006-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) Способ получения l-треонина с использованием бактерий, принадлежащих к роду escherichia
DE102006017760A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Verfahren zur enzymatischen Herstellung von 2-Hydroxy-2-methylcarbonsäuren
KR100837842B1 (ko) * 2006-08-10 2008-06-13 씨제이제일제당 (주) 아스파테이트 세미알데히드 디하이드로게나아제 활성이증가된 ｌ-쓰레오닌 생산 미생물 및 이를 이용한ｌ-쓰레오닌 생산 방법
CN105936887A (zh) 2007-03-16 2016-09-14 基因组股份公司 用于1,4-丁二醇和其前体生物合成的组合物和方法
WO2010062597A1 (en) * 2008-10-27 2010-06-03 Butamax™ Advanced Biofuels LLC Carbon pathway optimized production hosts for the production of isobutanol
BR112013010268B1 (pt) * 2010-10-28 2020-09-08 Adisseo France S.A.S. Método de produção de ácido 2,4-dihidroxibutírico (2,4-dhb), malato quinase e seu uso, malato semialdeído desidrogenase e seu uso, dhb desidrogenase, sequência de ácido nucleico isolado, gene quimérico, vetor de expressão, microorganismo hospedeiro, processo de produção de 2,4-dhb, uso de uma metilbutiraldeído redutase ou de uma semialdeído succínico redutase

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012056318A1 (en) 2012-05-03
RU2626531C2 (ru) 2017-07-28
CN105505892A (zh) 2016-04-20
BR112013010268A2 (pt) 2016-07-05
EP2633038B1 (en) 2017-04-05
CN103270155A (zh) 2013-08-28
US20130273623A1 (en) 2013-10-17
CN103270155B (zh) 2016-02-10
TW201221648A (en) 2012-06-01
JP2013543727A (ja) 2013-12-09
BR112013010268B1 (pt) 2020-09-08
US20160153013A1 (en) 2016-06-02
ES2631554T3 (es) 2017-09-01
US9238829B2 (en) 2016-01-19
AR083589A1 (es) 2013-03-06
JP6345747B2 (ja) 2018-06-20
TWI626311B (zh) 2018-06-11
KR20140091463A (ko) 2014-07-21
JP6071887B2 (ja) 2017-02-01
JP2017070285A (ja) 2017-04-13
US10358663B2 (en) 2019-07-23
CN105505892B (zh) 2019-03-26
EP2633038A1 (en) 2013-09-04
KR101990014B1 (ko) 2019-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013123481A (ru) Способ получения 2,4-дигидроксимасляной кислоты
Straathof et al. Feasibility of acrylic acid production by fermentation
US20230340427A1 (en) L-glutamate dehydrogenase mutant and application thereof
Siebert et al. Metabolic pathway engineering for production of 1, 2-propanediol and 1-propanol by Corynebacterium glutamicum
Winkler et al. Asymmetric bioreduction of activated alkenes to industrially relevant optically active compounds
Zhu et al. l-Serine overproduction with minimization of by-product synthesis by engineered Corynebacterium glutamicum
Petschacher et al. Cofactor specificity engineering of Streptococcus mutans NADH oxidase 2 for NAD (P)+ regeneration in biocatalytic oxidations
Fu et al. A novel ene-reductase from Synechococcus sp. PCC 7942 for the asymmetric reduction of alkenes
EP2684953B1 (en) Modified aminotransferase, gene thereof, and method for producing optically active amino compound using same
US9828618B2 (en) Microorganism having carbon dioxide fixation cycle introduced thereinto
Imaoka et al. Molecular cloning and characterization of γ-glutamyltranspeptidase from Pseudomonas nitroreducens IFO12694
US20180273915A1 (en) Recombinant Host Cells For The Production Of 3-Hydroxypropionic Acid
WO2016184656A1 (en) A method of producing alpha amino acids
US20170362613A1 (en) Recombinant Host Cells For The Production Of 3-Hydroxypropionic Acid
CN1639328A (zh) 新型脱氢酶和编码该脱氢酶的基因
JP2004049028A (ja) α−ケト酸還元酵素、その製造方法、およびこれを利用した光学活性α−ヒドロキシ酸の製造方法
CN111979208A (zh) 一种l-谷氨酸脱氢酶突变体及其应用
US20150024447A1 (en) Butyraldehyde dehydrogenase mutant, polynucleotide encoding the mutant, vector and microorganism having the polynucleotide, and method of producing 1,4-butanediol using the same
US6780976B2 (en) Enone reductases, methods for producing same, and methods for selectively reducing a carbon-carbon double bond of an alpha,beta-unsaturated ketone using the reductases
Fotheringham Engineering biosynthetic pathways: new routes to chiral amino acids
KR101366763B1 (ko) ｍｅｓｏ-2,3-부탄다이올 제조방법
WO2004022764A9 (en) Use of malate dehydrogenase for nadh regeneration
US11118200B2 (en) Method for preparing amines from aldehydes and ketones by biocatalysis
Tian et al. Efficient Fermentative Production of d-Alanine and Other d-Amino Acids by Metabolically Engineered Corynebacterium glutamicum
WO2023240871A1 (zh) 谷氨酸脱羧酶突变体及在生产γ-氨基丁酸中的应用