本開示は、グリコーゲンの生合成または貯蔵経路に１つまたは複数の突然変異または欠失を含有し、野生型ラン藻と比較して低下した量のグリコーゲンを蓄積し、増加した量の脂質および／または脂肪酸を産生することができる、ラン藻を含めた遺伝子改変された光合成微生物を記載する。特定の実施形態では、遺伝子改変された光合成微生物は、ジアシルグリセロール（ｄｉａｃｙｇｌｙｃｅｒｏｌ）アシルトランスフェラーゼ、ホスファチジン酸ホスファターゼ、および／またはアセチル−ＣｏＡカルボキシラーゼをコードしており、増加した量の脂質もしくは脂肪酸を産生させる、および／またはトリグリセリドを合成させることができる、１つまたは複数の外因性遺伝子も含有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
野生型光合成微生物と比較して低下した量のグリコーゲンを蓄積する改変された光合成微生物であって、前記光合成微生物は、
（ａ）野生型光合成微生物と比較して、グリコーゲンの生合成または貯蔵経路の１つまたは複数の遺伝子の発現が低下している、および／あるいは
（ｂ）グリコーゲン分解経路のタンパク質、またはその機能的断片もしくは変異体をコードしている、１つまたは複数の導入されたポリヌクレオチドを含む
、改変された光合成微生物。
【請求項２】
ラン藻である、請求項１に記載の改変された光合成微生物。
【請求項３】
野生型光合成微生物と比較して、ストレス条件下で低下した量のグリコーゲンを蓄積する、請求項１または請求項２に記載の改変された光合成微生物。
【請求項４】
野生型光合成微生物と比較して、増加した量の脂質を蓄積する、請求項１から３のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項５】
前記１つまたは複数の遺伝子が、グルコース−１−リン酸アデニルトランスフェラーゼ（ｇｌｇＣ）遺伝子、ホスホグルコムターゼ（ｐｇｍ）遺伝子、およびグリコーゲンシンターゼ（ｇｌｇＡ）遺伝子からなる群から選択される、請求項１から４のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項６】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子を含む、請求項５に記載の改変された光合成微生物。
【請求項７】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項５に記載の改変された光合成微生物。
【請求項８】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＡ遺伝子を含む、請求項５に記載の改変された光合成微生物。
【請求項９】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子および前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項５に記載の改変された光合成微生物。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の遺伝子が完全または部分的な遺伝子欠失を含む、請求項１に記載の改変された光合成微生物。
【請求項１１】
前記光合成微生物が、ラン藻であり、前記ラン藻がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓである、請求項２から１０のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項１２】
前記Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓがＰＣＣ ７９４２株である、請求項１１に記載の改変されたラン藻。
【請求項１３】
Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓ ＰＣＣ ７９４２株の塩耐性変異体である、請求項１２に記載の改変されたラン藻。
【請求項１４】
前記光合成微生物が、ラン藻であり、前記ラン藻がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．ＰＣＣ ７００２である、請求項２から１０のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項１５】
前記光合成微生物が、ラン藻であり、前記ラン藻がＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ｓｐ．ＰＣＣ ６８０３である、請求項２から１０のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項１６】
グリコーゲンの生合成または貯蔵経路の１つまたは複数の遺伝子の発現が低下している、請求項１から１５のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項１７】
グリコーゲン分解経路の１つまたは複数のタンパク質、またはその機能的断片もしくは変異体をコードしている１つまたは複数の導入されたポリヌクレオチドを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の改変された光合成微生物。
【請求項１８】
トリグリセリドまたは脂質の生合成に関連する１つまたは複数の酵素をコードしている１つまたは複数の導入されたポリヌクレオチドを含む、請求項１から１７のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の酵素がアシルトランスフェラーゼ（ＤＧＡＴ）を含む、請求項１８に記載の改変された光合成微生物。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の酵素がホスファチジン酸ホスファターゼを含む、請求項１８に記載の改変された光合成微生物。
【請求項２１】
前記１つまたは複数の酵素がアシルトランスフェラーゼ（ＤＧＡＴ）およびホスファチジン酸ホスファターゼを含む、請求項１８に記載の改変された光合成微生物。
【請求項２２】
前記１つまたは複数のポリヌクレオチドが１つまたは複数の発現ベクター中に存在する、請求項１８から２１のいずれかに記載の改変された光合成微生物。
【請求項２３】
野生型光合成微生物と比較して、ストレス条件下で低下した量のグリコーゲンを蓄積する改変された光合成微生物を作製する方法であって、前記方法は：
（ａ）グリコーゲンの生合成または貯蔵経路の１つまたは複数の遺伝子の発現レベルが、野生型光合成微生物における前記１つまたは複数の遺伝子の発現レベルと比較して低下しているように、光合成微生物を改変する工程、および／あるいは
（ｂ）光合成微生物内に、グリコーゲン分解経路の１つまたは複数のタンパク質またはその機能的断片もしくは変異体をコードしている１つまたは複数のポリヌクレオチドを導入する工程
を含む、方法。
【請求項２４】
前記光合成微生物がラン藻である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記１つまたは複数の遺伝子が、グルコース−１−リン酸アデニルトランスフェラーゼ（ｇｌｇＣ）遺伝子、ホスホグルコムターゼ（ｐｇｍ）遺伝子、およびグリコーゲンシンターゼ（ｇｌｇＡ）遺伝子から選択される、請求項２３または請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＡ遺伝子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子および前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記１つまたは複数の遺伝子が完全または部分的な遺伝子欠失を含む、請求項２３から２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓである、請求項２３から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓがＰＣＣ ７９４２株である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓがＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓ ＰＣＣ ７９４２株の塩耐性変異体である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．ＰＣＣ ７００２である、請求項２３から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ｓｐ．ＰＣＣ ６８０３である、請求項２３から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
グリコーゲンの生合成または貯蔵経路の１つまたは複数の遺伝子の発現レベルが、野生型光合成微生物における前記１つまたは複数の遺伝子の発現レベルと比較して低下しているように、光合成微生物を改変する工程を含む、請求項２３から３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】
前記光合成微生物内に、グリコーゲン分解経路の１つまたは複数のタンパク質またはその機能的断片もしくは変異体をコードしている１つまたは複数のポリヌクレオチドを導入する工程を含む、請求項２３から３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
グリコーゲン以外の炭素ベースの生成物を産生させる方法であって、前記方法は、改変された光合成微生物中で前記炭素ベースの生成物を産生させる工程を含み、前記改変された光合成微生物は：
（ａ）グリコーゲンの生合成または貯蔵経路の１つまたは複数の遺伝子の発現が低下している、および／あるいは
（ｂ）グリコーゲン分解経路のタンパク質またはその機能的断片もしくは変異体をコードしている、導入されたポリヌクレオチド
を有する、方法。
【請求項３９】
前記光合成微生物がラン藻である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記光合成微生物が、野生型光合成微生物と比較して、ストレス条件下で低下した量のグリコーゲンを蓄積する、請求項３８または請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記光合成微生物が、野生型光合成微生物と比較して、増加した量の前記炭素ベースの生成物を蓄積する、請求項３８から４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
前記１つまたは複数の遺伝子が、グルコース−１−リン酸アデニルトランスフェラーゼ（ｇｌｇＣ）遺伝子、ホスホグルコムターゼ（ｐｇｍ）遺伝子、およびグリコーゲンシンターゼ（ｇｌｇＡ）遺伝子から選択される、請求項３８から４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＡ遺伝子を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記１つまたは複数の遺伝子が前記ｇｌｇＣ遺伝子および前記ｐｇｍ遺伝子を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記１つまたは複数の遺伝子が完全または部分的な遺伝子欠失を含む、請求項３８から４６のいずれかに記載の方法。
【請求項４８】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓである、請求項３８から４７のいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
前記Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓがＰＣＣ ７９４２株である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓがＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｅｌｏｎｇａｔｕｓ ＰＣＣ ７９４２株の塩耐性変異体である、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．ＰＣＣ ７００２である、請求項３８から４７のいずれかに記載の方法。
【請求項５２】
前記光合成微生物がＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ｓｐ．ＰＣＣ ６８０３である、請求項３８から４７のいずれかに記載の方法。
【請求項５３】
前記炭素ベースの生成物が脂質を含む、請求項３８から５２のいずれかに記載の方法。
【請求項５４】
前記脂質が脂肪酸である、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記炭素ベースの生成物がトリグリセリドである、請求項３８から５２のいずれかに記載の方法。
【請求項５６】
前記光合成微生物が、トリグリセリドまたは脂質の生合成に関連する１つまたは複数の酵素をコードしている１つまたは複数のポリヌクレオチドを含み、前記１つまたは複数のポリヌクレオチドが前期光合成微生物の天然のゲノムに対して外因性である、請求項３８から５５のいずれかに記載の方法。
【請求項５７】
前記１つまたは複数の酵素がジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ（ＤＧＡＴ）を含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記１つまたは複数の酵素がホスファチジン酸ホスファターゼを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記１つまたは複数のポリヌクレオチドが１つまたは複数の発現ベクター中に存在する、請求項５６から５８のいずれかに記載の方法。
【請求項６０】
前記炭素ベースの生成物が、生物燃料または他の特殊化学製品の供給原料である、請求項３８から５９のいずれかに記載の方法。
【請求項６１】
前記炭素ベースの生成物が、生物燃料または他の特殊化学製品である、請求項３８から５９のいずれかに記載の方法。

【図１】

【図３】

【図４】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図２】

【図５】

【図６】

【図７】

【公表番号】特表２０１２−５１３２０２（Ｐ２０１２−５１３２０２Ａ）
【公表日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４２５８０（Ｐ２０１１−５４２５８０）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６９２８５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７５４４０
【国際公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（５１１１５０３３３）ターゲテッド　グロース，　インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】