RU2019129161A - Способы и микроорганизмы для получения 1,4-бутандиола и его производных из с1-углеродных соединений - Google Patents

Способы и микроорганизмы для получения 1,4-бутандиола и его производных из с1-углеродных соединений Download PDF

Info

Publication number
RU2019129161A
RU2019129161A RU2019129161A RU2019129161A RU2019129161A RU 2019129161 A RU2019129161 A RU 2019129161A RU 2019129161 A RU2019129161 A RU 2019129161A RU 2019129161 A RU2019129161 A RU 2019129161A RU 2019129161 A RU2019129161 A RU 2019129161A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microorganism
optionally
polynucleotide
aceef
acna
Prior art date
Application number
RU2019129161A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019129161A3 (ru
Inventor
Синьхуа ЧЖАО
Тина ХВИН
Джеффри ОРТ
Лили Юин ЧАО
Джеймс КИЛИ
Original Assignee
Интрексон Корпорейшн
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 Интрексон Корпорейшн filed Critical Интрексон Корпорейшн
Publication of RU2019129161A publication Critical patent/RU2019129161A/ru
Publication of RU2019129161A3 publication Critical patent/RU2019129161A3/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • 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
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • 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
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • 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
    • C12N15/74—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Claims (70)

1. Выделенный полинуклеотид, кодирующий одно или более из:
a) пируват дегидрогеназы (aceEF);
b) дигидролипоил дегидрогеназы (lpdA);
c) цитратсинтазы (gltA);
d) аконитатгидратазы 1 (acnA);
e) изоцитратдегидрогеназы (icdA);
f) α-кетоглутаратдекарбоксилазы (kgd), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 2, 4, 6 или 8;
(g) сукцинил-КоА-синтетазы (SucC), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен последовательности SEQ ID NO: 38;
(h) КоА-зависимой сукцинат-полуальдегиддегидрогеназы (SucD), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 40, 42 или 44;
(i) белка, обладающего оксидоредуктазной активностью, причем необязательно указанный полинуклеотид по меньшей мере на 79% идентичен последовательности SEQ ID NO: 10;
(j) 4-гидробутиратдегидрогеназы (4hbD), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен последовательности SEQ ID NOs: 12 или 14;
(k) 4-гидроксибутирил-КоА-трансферазы (Cat2), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 16, 18 или 20;
(l) белка, обладающего активностью альдегиддегидрогеназы и/или алкогольдегидрогеназы, причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 или 36;
(m) фумаратгидратазы (fum), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 46, 48 или 50;
(n) фумаратредуктазы (frd), причем необязательно указанный полинуклеотид по существу идентичен любой из последовательностей SEQ ID NOs: 52, 54, 56 или 58;
(о) фермента, который увеличивает общий поток углерода из сукцината в 1,4-BDO;
(р) фермента, который увеличивает общий поток углерода из а-кетоглутарата в 1,4-BDO; и
(q) фермента, который увеличивает общий поток углерода из оксалоацетата в сукцинат.
2. Вектор, содержащий по меньшей мере один ген, содержащий полинуклеотид по п. 1.
3. Микроорганизм, способный превращать С1-углеродный источник в продукт с несколькими атомами углерода, где указанный микроорганизм содержит о меньшей мере один гетерологичный ген, содержащий полинуклеотид по п. 1, причем указанный гетерологичный ген кодирует:
a) aceEF, gltA, acnA и/или icdA;
b) kgd, 4hbD, Cat2, альдегиддегидрогеназу (Aid) и/или алкогольдегидрогеназу (Adh);
c) SucC, SucD, 4hbD, Cat2, Aid и/или Adh;
d) SucC и/или SucD;
e) kgd;
f) fum и/или frd;
g) aceEF, lpdA, gltA, acnA, icdA, kgd, 4hbD, Cat2, Aid и Adh;
(h) aceEF, lpdA, gltA, acnA, icdA, SucC, SucD, 4hbD, Cat2, Aid и Adh;
(i) aceEF, lpdA, gltA, acnA, icdA, kgd, SucC, SucD, 4hbD, Cat2, Aid и Adh;
(j) aceEF, gltA, acnA, icdA, kgd, 4hbD, Cat2, Aid и/или Adh;
(k) aceEF, gltA, acnA, icdA, SucC, SucD, 4hbD, Cat2, Aid и/или Adh; и/или
(l) aceEF, gltA, acnA, icdA, kgd, SucC, SucD, 4hbD, Cat2, Aid и/или Adh.
4. Микроорганизм по п. 3, причем указанный микроорганизм является метанотрофом, причем необязательно указанный метанотроф является представителем рода Methylobacter, Methylomicrobium, Methylomonas, Methylocaldum, Methylococcus, Methylosoma, Methylosarcina, Methylotherm us, Methylohalobius, Methylogaea, Methylovulum, Crenothrix, Clonothrix, Methylosphaera, Methylocapsa, Methylocella, Methylosinus, Methylocystis, Methyloferula, Methylomarinum или Methylocidiphilum.
5. Микроорганизм по п. 3 или 4, причем указанный микроорганизм представляет собой Methylococcus, причем необязательно указанный Methylococcus представляет собой Methylococcus capsulatus.
6. Микроорганизм по любому из пп. 3-5, в котором указанный по меньшей мере один гетерологичный ген являются гиперэкспрессированным.
7. Способ получения микроорганизма по любому из пп. 3-6, где указанный способ включает превращение микроорганизма с помощью по меньшей мере одной гетерологичной нуклеиновой кислоты, содержащей ген, кодирующий одно или более из: aceEF, lpdA, gltA, acnA, icdA, kgd, sucC, sucD, 4hbD, Cat2, Aid, Adh, fumn frd.
8. Способ получения продукта с несколькими атомами углерода, включающий:
a) приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 в контакт с С1-углеродным соединением;
b) выращивание указанного микроорганизма с получением указанного продукта с несколькими атомами углерода;
c) необязательно, выделения указанного продукта с несколькими атомами углерода.
9. Способ по п. 8, в котором указанное С1-углеродное соединение представляет собой монооксид углерода, диоксид углерода или метан (CH4).
10. Способ по п. 8 или 9, в котором указанный микроорганизм выращивают в присутствии экзогенного γ-гидроксибутирата (ghb), экзогенного α-кетоглутарата и/или экзогенного сукцината.
11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором указанный продукт с несколькими атомами углерода представляет собой 1,4-BDO.
12. Способ получения тетрагидрофурана (ТГФ), причем указанный способ включает:
a) Приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 в контакт с С1-углеродным соединением;
b) выращивание указанного микроорганизма с получением 1,4-BDO;
c) приведение указанного 1,4-BDO в контакт с катализатором с образованием ТГФ, необязательно при этом указанный катализатор представляет собой кислотный катализатор, катализатор на основе оксида алюминия, катализатор на основе оксида кремния и оксида алюминия, катализатор на основе оксида вольфрама на носителе из оксида алюминия, гетерополикислотный катализатор или катализатор на основе сульфата циркония; и
d) необязательно выделение указанного ТГФ.
13. Способ получения полиуретана, причем указанный способ включает:
a) приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 с С1-углеродным соединением;
b) выращивание указанного микроорганизма с получением 1,4-BDO;
c) приведение указанного 1,4-BDO в контакт с дикарбоновой кислотой или дикарбоновым ангидридом с получением полиуретана, необязательно при этом указанная дикарбоновая кислота/ангидрид является алифатической или ароматической; и
d) необязательно выделение указанного полиуретана.
14. Способ получения полибутилентерефталата (РВТ), причем указанный способ включает:
a) приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 в контакт с С1-углеродным соединением;
b) выращивание указанного микроорганизма с получением 1,4-BDO;
c) переэтерификацию указанного 1,4-BDO с получением РВТ, причем необязательно указанную переэтерификацию осуществляют с использованием диметилтерефталата (DMT); и
d) необязательно выделение указанного РВТ.
15. Способ получения сукцината, причем указанный способ включает:
a) приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 в контакт с С1-углеродным соединением, причем указанный микроорганизм содержит один из следующих генов: aceEF, gltA, acnA, icdA, fum, и frd;
b) выращивание указанного микроорганизма с получением сукцината; и
c) необязательно выделение указанного сукцината.
16. Способ получения 1,4-BDO, причем указанный способ включает:
(а) приведение микроорганизма по любому из пп. 3-6 в контакт с С1-углеродным соединением, причем указанный микроорганизм содержит один из следующих генов: aceEF, gltA, acnA, icdA, fum и frd;
(b) выращивание указанного микроорганизма с получением сукцината;
(c) необязательно выделение указанного сукцината; и
(d) превращение указанного сукцината в 1,4-BDO.
17. Способ по любому из пп. 12-14, в котором полученный ТГФ, полиуретан или РВТ является по существу чистым.
18. Способ по любому из пп. 12-14, в котором полученный ТГФ, полиуретан или РВТ дополнительно обрабатывают.
19. Способ по любому из пп. 8-18, в котором указанный микроорганизм выращивают в течение по меньшей мере 96 часов.
RU2019129161A 2017-03-14 2018-03-13 Способы и микроорганизмы для получения 1,4-бутандиола и его производных из с1-углеродных соединений RU2019129161A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762470953P 2017-03-14 2017-03-14
US62/470,953 2017-03-14
PCT/US2018/022204 WO2018169972A1 (en) 2017-03-14 2018-03-13 Methods and microorganisms for making 1,4-butanediol and derivatives thereof from c1 carbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019129161A true RU2019129161A (ru) 2021-04-14
RU2019129161A3 RU2019129161A3 (ru) 2021-07-20

Family

ID=61873941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129161A RU2019129161A (ru) 2017-03-14 2018-03-13 Способы и микроорганизмы для получения 1,4-бутандиола и его производных из с1-углеродных соединений

Country Status (9)

Country Link
US (2) US11155837B2 (ru)
EP (1) EP3596109A1 (ru)
CN (1) CN110621691A (ru)
AU (1) AU2018235765A1 (ru)
CA (1) CA3055612A1 (ru)
IL (1) IL269147A (ru)
RU (1) RU2019129161A (ru)
SG (1) SG11201908272UA (ru)
WO (1) WO2018169972A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11369920B2 (en) 2019-12-31 2022-06-28 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Multi-mode air drying system
KR102339122B1 (ko) * 2020-03-11 2021-12-14 경희대학교 산학협력단 3-하이드록시부티레이트-4-하이드록시부티레이트 공중합체 생산용 형질전환 메탄자화균 및 이의 용도
WO2023052538A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 Basf Se Biochemical pathway for the production of tulipalin a via itaconic acid

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2763624T3 (es) * 2006-05-19 2020-05-29 Genomatica Inc Producción de ácidos grasos y derivados de los mismos
KR100835476B1 (ko) 2006-12-29 2008-06-09 주식회사 효성 1,4-부탄디올로부터 테트라하이드로퓨란의 제조방법
WO2009154683A1 (en) 2008-05-28 2009-12-23 President And Fellows Of Harvard College Methane-powered microbial fuel cells
EP2738247B1 (en) * 2011-07-29 2016-09-14 Mitsui Chemicals, Inc. Microorganism having carbon dioxide fixation cycle introduced thereinto
RU2015109898A (ru) 2012-11-09 2017-01-10 Калиста, Инк. Композиции и способы биологического получения производных жирных кислот
WO2016165025A1 (en) 2015-04-16 2016-10-20 National Research Council Of Canada Genetically engineered c1-utilizing microorganisms and processes for their production and use

Also Published As

Publication number Publication date
US20220064677A1 (en) 2022-03-03
AU2018235765A1 (en) 2019-09-26
RU2019129161A3 (ru) 2021-07-20
CA3055612A1 (en) 2018-09-20
IL269147A (en) 2019-11-28
EP3596109A1 (en) 2020-01-22
CN110621691A (zh) 2019-12-27
US11155837B2 (en) 2021-10-26
US20200040366A1 (en) 2020-02-06
WO2018169972A1 (en) 2018-09-20
SG11201908272UA (en) 2019-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019129161A (ru) Способы и микроорганизмы для получения 1,4-бутандиола и его производных из с1-углеродных соединений
JP6342337B2 (ja) 組換え細胞、並びに、１，４−ブタンジオールの生産方法
JP7266646B2 (ja) 有機化合物の半合成経路
EP2185708A1 (en) Methods and organisms for the growth-coupled production of 1,4-butanediol
US20190264241A1 (en) Biosynthesis of 1,3-butanediol
US11913049B2 (en) Bioconversion of short-chain hydrocarbons to fuels and chemicals
JP2014506466A (ja) イソ酪酸を製造するための細胞及び方法
US20240124904A1 (en) Methods and organisms with increased carbon flux efficiencies
US9365875B2 (en) 3-hydroxypropionic acid production by recombinant yeasts
WO2015191972A2 (en) Omega-carboxylated carboxylic acids and derivities
WO2012172050A1 (en) New means and methods for producing propanediol
WO2016168708A1 (en) Synthesis of omega functionalized methylketones, 2-alcohols, 2-amines, and derivatives thereof
US10570379B2 (en) Polypeptides for carbon-carbon bond formation and uses thereof
US10851393B2 (en) KAS-III free FA synthesis
Mehrer et al. Production of fatty acids and derivatives by metabolic engineering of bacteria
WO2023220728A2 (en) Enzymes, cells, and methods for producing cis-3 hexenol