イソプレンを生成可能な培養細胞であって、細胞が静止期にあるときのイソプレンの生成量が、成長期において同じ時間で生成されるイソプレン量の約2倍以上である培養細胞、及び、イソプレンを製造する方法であって、イソプレン生成に適した培養条件下で細胞を培養する工程であって、気相中に約9.5 (容積) %を超える量の酸素が含まれる工程と、イソプレンを生成させる工程であって、気相中のイソプレンの濃度が燃焼限界の下限値未満であるか、又は燃焼限界の上限値より高く、細胞が約400 nmole/g_wcm/hrより多量のイソプレンを生成する工程とから成る方法に関する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソプレンを生成可能な培養細胞であって、前記細胞が静止期にあるときのイソプレンの生成量が、成長期において同じ時間で生成されるイソプレン量の約2倍以上である、培養細胞。
【請求項２】
前記イソプレンを気相状態で生成し、
(a)気相には約9.5 (容積) %以上の酸素が含まれ、気相中のイソプレンの濃度が燃焼限界の下限値未満であるか、又は燃焼限界の上限値より高く、あるいは、
(b)気相中のイソプレンの濃度が燃焼限界の下限値未満であるか、又は燃焼限界の上限値より高く、前記細胞が約400 nmole/g_wcm/hrより多い量のイソプレンを生成する、請求項１に記載の培養細胞。
【請求項３】
約400 nmole/g_wcm/hrより多い量のイソプレンを生成する培養細胞であって、イソプレン生成と細胞の成長とが分離された条件下で培養される、培養細胞。
【請求項４】
イソプレンの平均容積生産性が約0.1 mg/L_broth/hrより高い培養細胞であって、イソプレン生成と細胞の成長とが分離された条件下で培養される、培養細胞。
【請求項５】
細胞が細胞培養培地から消費する炭素の約0.002モルパーセントより多い量をイソプレンに転換する培養細胞であって、イソプレン生成と細胞の成長とが分離された条件下で培養される、培養細胞。
【請求項６】
グルコース制限条件下で培養される、請求項１から５のいずれか１項に記載の培養細胞。
【請求項７】
静止期にあるときのイソプレンの生成量が、成長期において同じ時間で生成されるイソプレン量の約2、3、4、5、10、20、30、40、50倍以上又はそれ以上である、請求項１から６のいずれか１項に記載の培養細胞。
【請求項８】
さらにイソプレンシンターゼポリペプチドをコードする非相同核酸を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の培養細胞。
【請求項９】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2mgより多く含む組成物であって、組成物に含まれる全C5炭化水素の総重量に対し、イソプレンが約99.94重量%以上含まれる組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900又は1000mgより多く含む組成物
【請求項１１】
請求項１に記載の培養細胞に由来する揮発性有機成分のイソプレン(w/w)を約2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100g以上含む組成物。
【請求項１２】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2mgより多く含む組成物であって、イソプレンの重合を阻害するいずれかの化合物を約0.5μg/L以下含む組成物。
【請求項１３】
前記イソプレンの重合を阻害する化合物が、1,3-シクロペンタジエン、シス-1,3-ペンタジエン、トランス-1,3-ペンタジエン、1-ペンチン、2-ペンチン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブチン、トランス-ピペリレン、シス-ピペリレン、ペント-4-エン-1-イン、トランス-ペント-3-エン-1-イン及びシス-ペント-3-エン-1-インから成る群から選択される１以上のC5炭化水素であって、組成物中の全C5炭化水素の総重量に対する前記イソプレンの重合を阻害する化合物の量が約0.12、0.10、0.08、0.06、0.04、0.02、0.01、0.005、0.001、0.0005、0.0001、0.00005又は0.00001重量%以下である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
イソプレンの重合を阻害する化合物が、1,3-シクロペンタジエン、シス-1,3-ペンタジエン、トランス-1,3-ペンタジエン、1-ペンチン、 2-ペンチン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブチン、トランス-ピペリレン、シス-ピペリレン、ペント-4-エン-1-イン、トランス-ペント-3-エン-1-イン 又はシス-ペント-3-エン-1-インであり、組成物中の全C5炭化水素の総重量に対する前記イソプレンの重合を阻害する化合物の量が約0.12、0.10、0.08、0.06、0.04、0.02、0.01、0.005、0.001、0.0005、0.0001、0.00005又は0.00001重量%以下である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2mgより多く含む組成物であって、組成物に含まれる全C5炭化水素の総重量に対し、イソプレンが約99.90、99.92、99.94、99.96、99.98重量%以上 、または100重量%含まれる組成物。
【請求項１６】
前記イソプレンがオフガス部から回収される、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2mgより多く含む組成物であって、エタノール、アセトン、C5プレニルアルコール、及び炭素数が10以上のイソプレノイド化合物から成る群から選択される1以上の化合物を含む組成物。
【請求項１８】
請求項１に記載の培養細胞から生成されたイソプレンを約2mgより多く含む組成物であって、2-ヘプタノン、6-メチル-5-ヘプテン-2-オン、2,4,5-トリメチルピリジン、2,3,5-トリメチルピリジン、シトロネラル、アセトアルデヒド、メタンチオール、酢酸メチル、1-プロパノール、ジアセチル、2-ブタノン、2-メチル-3-ブテン-2-オール、酢酸エチル、2-メチル-1-プロパノール、3-メチル-1-ブタナール、3-メチル-2-ブタノン、1-ブタノール、2-ペンタノン、3-メチル-1-ブタノール、エチルイソブチレート、3-メチル-2-ブテナール, 酢酸ブチル, 3-メチル酢酸ブチル, 3-メチル-3-ブタ-1-エニルアセテート、3-メチル-2-ブタ-1-エニルアセテート、(E)-3,7-ジメチル-1,3,6-オクタトリエン、(Z)-3,7-ジメチル-1,3,6-オクタトリエン、及び2,3-シクロヘプテノールピリジンから成る群から選択される第２成分を1以上含有し、前記第２成分のイソプレンに対する量が約0.01 % (w/w)以上である組成物。
【請求項１９】
(i)イソプレンを含む気相と、(ii)請求項１から８のいずれか１項に記載の培養細胞とを含む組成物。
【請求項２０】
前記組成物が閉鎖系であり、1時間培養した1 mLの1 OD₆₀₀に正規化したとき、気相中にイソプレンが約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100μg/L以上含まれる、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記組成物が開放系であり、1 vvmで通気拡散させたとき、気相には約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90または100μg/L以上のイソプレンが含まれている、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２２】
前記組成物に気相の揮発性有機成分が含まれ、前記揮発性有機成分中の全C5炭化水素の総重量に対し、イソプレンが約99.90、99.92、99.94、99.96、99.98以上又は100%含まれている、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２３】
イソプレンを製造する方法であって、
(a)請求項１から８のいずれか１項に記載の細胞を、イソプレン生成に適した培養条件下で培養する工程であって、前記細胞が静止期にあるときのイソプレンの生成量が、成長期において同じ時間で生成されるイソプレン量の約2倍以上である工程と、
(b)イソプレンを生成させる工程とから成る方法。
【請求項２４】
前記細胞をグルコース制限条件下で培養する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
培養細胞の気相部からイソプレンを回収する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
気相中に非燃焼濃度のイソプレンを含む系であって、前記気相中に約9.5 (容積) %未満又は約9.5 (容積) %を超える量の酸素が含まれ、気相中のイソプレンの濃度が燃焼限界の下限値未満であるか、又は燃焼限界の上限値より高い、イソプレンを含む系。
【請求項２７】
気相のイソプレン以外の部分が、約10% から約100% (容積)の酸素から成る、請求項２６に記載のイソプレンを含む系。
【請求項２８】
気相のイソプレン以外の部分が、約0%から約99% (容積)の窒素から成る、請求項２６に記載のイソプレンを含む系。
【請求項２９】
気相のイソプレン以外の部分が、約1% から約50% (容積)のCO₂から成る、請求項２６に記載のイソプレンを含む系。
【請求項３０】
イソプレンを製造する方法であって、
(a)イソプレン生成に適した培養条件下で細胞を培養する工程であって、気相中に約9.5 (容積) %を超える量の酸素が含まれる工程と、
(b)イソプレンを生成させる工程であって、気相中のイソプレンの濃度が燃焼限界の下限値未満であるか、又は燃焼限界の上限値より高く、前記細胞が約400 nmole/g_wcm/hrより多い量のイソプレンを生成する工程とから成る方法。
【請求項３１】
イソプレンを製造する方法において、
(a)イソプレン生成に適した培養条件下で細胞を培養する工程であって、気相中に約9.5 % (容積)以下の酸素が含まれる工程と、
(b)イソプレンを生成させる工程であって、前記細胞が約400 nmole/g_wcm/hrより多い量のイソプレンを生成する工程とから成る方法。

【図１】

【図２】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【図３Ｃ】

【図４】

【図５Ａ】

【図５Ｂ】

【図５Ｃ】

【図６】

【図７Ａ】

【図７Ｂ】

【図７Ｃ】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図８Ｃ】

【図８Ｄ】

【図９】

【図１０Ａ】

【図１０Ｂ】

【図１０Ｃ】

【図１１】

【図１２Ａ】

【図１２Ｂ】

【図１２Ｃ】

【図１３】

【図１４】

【図１５Ａ】

【図１５Ｂ】

【図１５Ｃ】

【図１６】

【図１７】

【図１８Ａ】

【図１８Ｂ】

【図１８Ｃ】

【図１８Ｄ】

【図１８Ｅ】

【図１８Ｆ】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２Ａ】

【図２２Ｂ】

【図２２Ｃ】

【図２２Ｄ】

【図２３Ａ】

【図２３Ｂ】

【図２３Ｃ】

【図２３Ｄ】

【図２３Ｅ】

【図２３Ｆ】

【図２３Ｇ】

【図２３Ｈ】

【図２４】

【図２５Ａ】

【図２５Ｂ】

【図２５Ｃ】

【図２５Ｄ】

【図２６】

【図２７Ａ】

【図２７Ｂ】

【図２７Ｃ】

【図２７Ｄ】

【図２８】

【図２９Ａ】

【図２９Ｂ】

【図２９Ｃ】

【図２９Ｄ】

【図３０】

【図３１Ａ】

【図３１Ｂ】

【図３２】

【図３３Ａ】

【図３３Ｂ】

【図３３Ｃ】

【図３４】

【図３５Ａ】

【図３５Ｂ】

【図３５Ｃ】

【図３６】

【図３７Ａ】

【図３７Ｂ】

【図３７Ｃ】

【図３８】

【図３９Ａ】

【図３９Ｂ】

【図３９Ｃ】

【図４０】

【図４１Ａ】

【図４１Ｂ】

【図４１Ｃ】

【図４２】

【図４３Ａ】

【図４３Ｂ】

【図４３Ｃ】

【図４４】

【図４５Ａ】

【図４５Ｂ】

【図４５Ｃ】

【図４５Ｄ】

【図４６Ａ】

【図４６Ｂ】

【図４６Ｃ】

【図４６Ｄ】

【図４６Ｅ】

【図４７Ａ】

【図４７Ｂ】

【図４７Ｃ】

【図４７Ｄ】

【図４８Ａ】

【図４８Ｂ】

【図４８Ｃ】

【図４９Ａ】

【図４９Ｂ】

【図４９Ｃ】

【図５０】

【図５１Ａ】

【図５１Ｂ】

【図５１Ｃ】

【図５２】

【図５３Ａ】

【図５３Ｂ】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２】

【図６３】

【図６４】

【図６５】

【図６６】

【図６７】

【図６８】

【図６９】

【図７０】

【図７１】

【図７２】

【図７３】

【図７４】

【図７５Ａ】

【図７５Ｂ】

【図７６Ａ】

【図７６Ｂ】

【図７７】

【図７８Ａ】

【図７８Ｂ】

【図７８Ｃ】

【図７９Ａ】

【図７９Ｂ】

【図７９Ｃ】

【図８０Ａ】

【図８０Ｂ】

【図８１】

【図８２】

【図８３】

【図８４】

【図８５】

【図８６Ａ】

【図８６Ｂ】

【図８７Ａ】

【図８７Ｂ】

【図８７Ｃ】

【図８７Ｄ】

【図８８】

【図８９】

【図９０】

【図９１】

【図９２Ａ】

【図９２Ｂ】

【図９２Ｃ】

【図９３】

【図９４】

【図９５】

【図９６】

【図９７】

【図９８】

【図９９】

【図１００】

【図１０１】

【図１０２】

【図１０３Ａ】

【図１０３Ｂ】

【図１０３Ｃ】

【図１０４】

【図１０５】

【図１０６】

【図１０７】

【図１０８Ａ】

【図１０８Ｂ】

【図１０８Ｃ】

【図１０９】

【図１１０Ａ】

【図１１０Ｂ】

【図１１１Ａ】

【図１１１Ｂ】

【図１１１Ｃ】

【公表番号】特表２０１１−５２６７９０（Ｐ２０１１−５２６７９０Ａ）
【公表日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６８５４（Ｐ２０１１−５１６８５４）
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４９４２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／００３００７
【国際公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（５０９２４０４７９）ダニスコ・ユーエス・インク (81)
【出願人】（５９０００２９７６）ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー (256)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ　ＧＯＯＤＹＥＡＲ　ＴＩＲＥ　＆　ＲＵＢＢＥＲ　ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１１４４　Ｅａｓｔ　Ｍａｒｋｅｔ　Ｓｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ　４４３１６−０００１，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】