KR20080060220A - 부탄올 생성능이 개선된 재조합 변이 미생물 및 이를이용한 부탄올의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (45)
- 미생물에서, lactate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자, acetate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자 및 ethanol 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상을 약화 또는 결실시킨 다음, 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자를 도입 또는 증폭시키는 것을 특징으로 하는 부탄올 생성능을 가지는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자의 발현이 증가되도록 lacI (lac operon repressor를 코딩하는 유전자) 유전자를 추가로 결실시키는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 미생물은 박테리아, 효모 및 곰팡이로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 박테리아는 대장균인 것을 특징으로 하는 부탄올 생성능을 가지는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, lactate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 ldhA (lactate dehydrogenase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미 생물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, acetate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 pta (phosphoacetyltransferase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, ethanol 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 adhE (alcohol dehydrogenase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소는 thiolase (THL), 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase (BHBD), crotonase (CRO), butyryl-CoA dehydrogenase (BCD), butyraldehyde dehydrogenase (AAD) 및 butanol dehydrogenase (BDH)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 THL을 코딩하는 유전자는 thl, thiL, phaA, 및 atoB로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 BCD를 코딩하는 유전자는 Pseudomonas 속 유래 bcd 또 는 Bacillus 속 유래 ydbM인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 BCD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 bcd이고, chaperone 단백질을 코딩하는 유전자를 추가로 도입하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제11항에 있어서, BCD의 co-factors를 코딩하는 유전자 (etfAB)를 추가로 도입하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제11항에 있어서, 상기 chaperone 단백질을 코딩하는 유전자는 groESL인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 BHBD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 hbd 또는 대장균 유래 paaH인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 CRO를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 crt 또는 대장균 유래 paaFG인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 AAD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 adhE 또는 대장균 유래 mhpF인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 strong promoter를 함유하는 발현벡터 형태로 도입하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제17항에 있어서, 상기 strong promoter는 trc promoter, tac promoter, T7 promoter, lac promoter 및 trp promoter로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제18항에 있어서, 상기 strong promoter를 함유하는 발현벡터는 thiolase (THL), 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase (BHBD), crotonase (CRO), butyryl-CoA dehydrogenase (BCD), butyraldehyde dehydrogenase (AAD) 및 butanol dehydrogenase (BDH)로 구성된 군에서 선택되는 효소를 코딩하는 유전자를 함유하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제19항에 있어서, 상기 발현벡터는 chaperone 단백질을 코딩하는 유전자 및/또는 BCD의 co-factors를 코딩하는 유전자를 추가로 함유하는 것을 특징으로 재조합 변이 미생물의 제조방법.
- 제19항에 있어서, 상기 발현벡터는 pKKHAT, pKKHAA, pKKHYAP, pKKHAP, pKKHPAP, pKKHKAP, pKKHGAP 및 pKKMPA로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나와 pTrc184BBC 및 pTrc184BEBG로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
- lactate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자, acetate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자 및 ethanol 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상이 약화 또는 결실되어 있고, 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자가 도입 또는 증폭되어 있는 것을 특징으로 하는 부탄올 생성능을 가지는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자의 발현이 증가되도록 lacI (lac operon repressor를 코딩하는 유전자) 유전자가 추가로 결실되어 있는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, 상기 미생물은 박테리아, 효모 및 곰팡이로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제24항에 있어서, 상기 박테리아는 대장균인 것을 특징으로 하는 부탄올 생성능을 가지는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, lactate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 ldhA (lactate dehydrogenase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, acetate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 pta (phosphoacetyltransferase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, ethanol 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 adhE (alcohol dehydrogenase를 코딩하는 유전자)인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소는 thiolase (THL), 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase (BHBD), crotonase (CRO), butyryl-CoA dehydrogenase (BCD), butyraldehyde dehydrogenase (AAD) 및 butanol dehydrogenase (BDH)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, 상기 THL을 코딩하는 유전자는 thl, thil, phaA, 및 atoB로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, 상기 BCD를 코딩하는 유전자는 Pseudomonas 속 유래 bcd 또는 Bacillus 속 유래 ydbM인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, BCD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 bcd이고, chaperone 단백질을 코딩하는 유전자가 추가로 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제32항에 있어서, BCD의 co-factors를 코딩하는 유전자 (etfAB)가 추가로 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제32항에 있어서, 상기 chaperone 단백질을 코딩하는 유전자는 groESL인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, 상기 BHBD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 hbd 또는 대장균 유래 paaH인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, 상기 CRO를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 crt 또는 대장균 유래 paaFG인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제29항에 있어서, 상기 AAD를 코딩하는 유전자는 Clostridium 속 유래 adhE 또는 대장균 유래 mhpF인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제22항에 있어서, 상기 부탄올 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자는 strong promoter를 함유하는 발현벡터 형태로 도입하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제38항에 있어서, 상기 strong promoter는 trc promoter, tac promoter, T7 promoter, lac promoter 및 trp promoter로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제39항에 있어서, 상기 strong promoter를 함유하는 발현벡터는 THL, BHBD, CRO, BCD, AAD 및 BDH로 구성된 군에서 선택되는 효소를 코딩하는 유전자를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- 제40항에 있어서, 상기 발현벡터는 chaperone 단백질을 코딩하는 유전자 및/또는 BCD의 co-factors를 코딩하는 유전자를 추가로 함유하는 것을 특징으로 재조합 변이 미생물.
- 제40항에 있어서, 상기 발현벡터는 pKKHAT, pKKHAA, pKKHYAP, pKKHAP, pKKHPAP, pKKHKAP 및 pKKMPA로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나와 pTrc184BBC 및 pTrc184BEBG로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 재조합 변이 미생물.
- lactate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자, acetate 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자 및 ethanol 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자가 약화 또는 결실되어 있고, thiolase (THL)를 코딩하는 유전자, 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase (BHBD)를 코딩하는 유전자, crotonase (CRO)를 코딩하는 유전자, butyryl-CoA dehydrogenase (BCD)를 코딩하는 유전자, butyraldehyde dehydrogenase (AAD)를 코딩하는 유전자, butanol dehydrogenase (BDH)를 코딩하는 유전자, chaperone 단백질을 코딩하는 유전자 (groESL) 및 BCD의 co-factors를 코딩하는 유전자 (etfAB)가 도입 또는 증폭되어 있는 것을 특징으로 하는 부탄올 생성능을 가지는 재조합 변이 미생물.
- 제22항, 제29항 또는 제32항의 재조합 변이 미생물을 배양하여 부탄올을 생성시킨 다음, 배양액으로부터 부탄올을 회수하는 것을 특징으로 하는 부탄올의 제조방법.
- 제43항의 재조합 변이 미생물을 배양하여 부탄올을 생성시킨 다음, 배양액으로부터 부탄올을 회수하는 것을 특징으로 하는 부탄올의 제조방법.
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