従属栄養微生物における、用途に応じた油の生産
Prototheca内で油、燃料、油脂化学品、及び他の化合物を生成する方法及び組成物が提供されており、油を生み出す微生物、このような微生物を低コストで育てる方法を含む。例えば、リパーゼ、ショ糖トランスポーター、ショ糖インベルターゼ、フルクトキナーゼ、多糖分解酵素、脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼ、脂肪酸アシル−CoA/アルデヒド還元酵素、脂肪酸アシル−CoA還元酵素、脂肪族アルデヒド還元酵素、脂肪族アルデヒド脱炭酸酵素、及び/又はアシルキャリアータンパク質をコードする外来遺伝子を含むPrototheca細胞は、再生可能なディーゼル、バイオディーゼル、再生可能なジェット燃料のような輸送燃料を製造するのに有用である。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
外来遺伝子を含む、Prototheca属の細胞。
【請求項2】
前記外来遺伝子が、コード配列であり、プロモーターに動作可能に連結している、請求項1に記載の細胞。
【請求項3】
前記プロモーターが、Prototheca属の種に内在する遺伝子に由来する、請求項2に記載の細胞。
【請求項4】
前記コード配列が、ショ糖インベルターゼ、脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼ、脂肪酸アシル−CoA/アルデヒド還元酵素、脂肪酸アシル−CoA還元酵素、脂肪族アルデヒド還元酵素、脂肪族アルデヒド脱炭酸酵素、アシルキャリアータンパク質、抗生物質への耐性を付与するタンパク質からなる群から選択されるタンパク質をコードする、請求項2に記載の細胞。
【請求項5】
前記タンパク質が、鎖長がC8、C10、C12又はC14の1つ以上の酸アシル−ACP基質に対して加水分解活性を有する脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼである、請求項4に記載の細胞。
【請求項6】
前記脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼが、配列番号59、61、63、138〜140からなる群から選択される1つ以上の配列に対するアミノ酸同一性が少なくとも50%である、請求項5に記載の細胞。
【請求項7】
前記コード配列が、微細藻類に由来するプラスチド標的配列を含む、請求項5に記載の細胞。
【請求項8】
前記プラスチド標的配列が、Prototheca属の種に由来する、請求項7に記載の細胞。
【請求項9】
前記プラスチド標的配列が、配列番号127〜133の1つ以上に対するアミノ酸配列同一性が少なくとも25%であり、プラスチドのプラスチドゲノムには存在しない外来遺伝子によってコードされるタンパク質を標的とすることができる、請求項7に記載の細胞。
【請求項10】
細胞外の環境が、少なくとも5mMの窒素を含む状態から、窒素を含まない状態に変わると、前記プロモーターが、Prototheca属の細胞において、少なくとも3倍上方調節される、請求項2に記載の細胞。
【請求項11】
前記プロモーターが、配列番号91〜102の1つに含まれる50ヌクレオチド以上のセグメントを含む、請求項10に記載の細胞。
【請求項12】
前記外来遺伝子は、前記細胞の染色体に組み込まれる、請求項1に記載の細胞。
【請求項13】
前記細胞は、配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を有している、請求項1に記載の細胞。
【請求項14】
前記細胞が、Prototheca moriformis、Prototheca krugani、Prototheca stagnora又はPrototheca zopfiiである、請求項1に記載の細胞。
【請求項15】
外来の脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を含み、C8〜C14が少なくとも4%の脂質プロフィールを有する、Prototheca属の細胞。
【請求項16】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項17】
C10の量が少なくとも2%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項18】
C12の量が少なくとも2%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項19】
C14の量が少なくとも4%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項20】
C8〜C14の量が少なくとも30%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項21】
外来のショ糖インベルターゼ遺伝子をさらに含む、請求項15に記載の細胞。
【請求項22】
前記細胞が、配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を有している、請求項15に記載の細胞。
【請求項23】
前記細胞が、Prototheca moriformis、Prototheca krugani、Prototheca stagnora又はPrototheca zopfiiである、請求項15に記載の細胞。
【請求項24】
前記外来の脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子は、前記細胞の染色体に組み込まれる、請求項15に記載の細胞。
【請求項25】
請求項15に記載の細胞を育てることを含む、C8〜C14が少なくとも4%のトリグリセリド組成物を生産する方法。
【請求項26】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項27】
C10の量が少なくとも2%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項28】
C12の量が少なくとも2%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項29】
C14の量が少なくとも4%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項30】
C8〜C14の量が少なくとも30%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項31】
請求項15に記載の細胞を育てることを含み、前記細胞が、ショ糖インベルターゼをコードする外来遺伝子をさらに含み、ショ糖が炭素源として与えられる、トリグリセリド組成物を生産する方法。
【請求項32】
前記ショ糖インベルターゼが、配列番号3、20〜29、90の1つ以上に対するアミノ酸同一性が少なくとも50%である、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
a.C8〜C14が少なくとも4%、および
b.以下の1つ以上の属性:
i.総カロチノイドが0.4マイクログラム/ml未満;
ii.リコピンが0.001マイクログラム/ml未満;
iii.βカロチンが0.02マイクログラム/ml未満;
iv.油脂1kgあたり、クロロフィルが0.02ミリグラム未満;
v.油脂100gあたり、γ−トコフェロールが0.40〜0.60ミリグラム;
vi.油脂100gあたり、カンペステロールが3〜9mg;
vii.油脂1gあたり、総トコトリエノール量が0.5ミリグラム未満
の脂質プロフィールを有する、トリグリセリド油脂組成物。
【請求項34】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項35】
C10の量が少なくとも2%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項36】
C12の量が少なくとも2%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項37】
C12の量が少なくとも4%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項38】
C10〜C14の量が少なくとも30%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項39】
請求項33の油と、大豆、菜種、キャノーラ、パーム、パーム核、ココナツ、トウモロコシ、野菜くず、ナンキンハゼ、オリーブ、ヒマワリ、綿実、鶏脂、牛脂、豚脂、微細藻類、大型藻類、クフェア、亜麻、ピーナッツ、上質のホワイトグリース、ラード、カメリナ・サティバ、カラシの種子、カシューナッツ、オーツ麦、ハウチワマメ、ケナフ、キンセンカ、麻、コーヒー、亜麻仁(亜麻)、ヘーゼルナッツ、ユーホルビア、カボチャの種、コリアンダー、ツバキ、ゴマ、ベニバナ、イネ、アブラギリ、ココア、コプラ、ケシ、トウゴマの実、ピーカン、ホホバ、ジャトロファ、マカダミア、ブラジルナッツ、アボカド、石油、又は上述のいずれかの油の留分からなる群から選択される少なくとも1つの他の組成物とのブレンド。
【請求項40】
トランスエステル化、水素化、ハイドロクラッキング、脱酸素、異性化、インターエステル化、ヒドロキシル化、遊離脂肪酸を得るための加水分解、鹸化からなる群から選択される1つ以上の化学反応を行うことを含む、請求項33に記載の油を処理する方法。
【請求項41】
請求項33に記載の油の水素化及び異性化から作られる燃料。
【請求項42】
請求項33に記載の油のトランスエステル化から作られる燃料。
【請求項43】
ASTM D86 T10−T90の蒸留範囲が、少なくとも25℃である、Prototheca属の細胞から単離されたトリグリセリドから作られるアルカン組成物。
【請求項44】
脂肪酸アルキルエステル組成物であって、前記組成物が、ASTM D6751 A1の冷状態浸漬時間が120秒未満である、Prototheca属の細胞から単離されたトリグリセリドから作られる、脂肪酸アルキルエステル組成物。
【請求項45】
(a)20〜30モル%のガラクトース;55〜65モル%のグルコース;5〜15モル%のマンノースからなるリストに基づく1つ以上の単糖類を含む多糖類と;
(b)タンパク質と;
(c)配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を含むDNAと;
(d)外来遺伝子とを含む、組成物。
【請求項46】
前記外来遺伝子が、ショ糖インベルターゼ及び脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼから選択される、請求項45に記載の組成物。
【請求項47】
前記外来遺伝子が、脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼであり、前記組成物が、C8〜C14が少なくとも4%の脂質プロフィールを有する脂質をさらに含む、請求項46に記載の組成物。
【請求項48】
前記組成物が、動物の餌として消費するように作成される、請求項45に記載の組成物。
【請求項1】
外来遺伝子を含む、Prototheca属の細胞。
【請求項2】
前記外来遺伝子が、コード配列であり、プロモーターに動作可能に連結している、請求項1に記載の細胞。
【請求項3】
前記プロモーターが、Prototheca属の種に内在する遺伝子に由来する、請求項2に記載の細胞。
【請求項4】
前記コード配列が、ショ糖インベルターゼ、脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼ、脂肪酸アシル−CoA/アルデヒド還元酵素、脂肪酸アシル−CoA還元酵素、脂肪族アルデヒド還元酵素、脂肪族アルデヒド脱炭酸酵素、アシルキャリアータンパク質、抗生物質への耐性を付与するタンパク質からなる群から選択されるタンパク質をコードする、請求項2に記載の細胞。
【請求項5】
前記タンパク質が、鎖長がC8、C10、C12又はC14の1つ以上の酸アシル−ACP基質に対して加水分解活性を有する脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼである、請求項4に記載の細胞。
【請求項6】
前記脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼが、配列番号59、61、63、138〜140からなる群から選択される1つ以上の配列に対するアミノ酸同一性が少なくとも50%である、請求項5に記載の細胞。
【請求項7】
前記コード配列が、微細藻類に由来するプラスチド標的配列を含む、請求項5に記載の細胞。
【請求項8】
前記プラスチド標的配列が、Prototheca属の種に由来する、請求項7に記載の細胞。
【請求項9】
前記プラスチド標的配列が、配列番号127〜133の1つ以上に対するアミノ酸配列同一性が少なくとも25%であり、プラスチドのプラスチドゲノムには存在しない外来遺伝子によってコードされるタンパク質を標的とすることができる、請求項7に記載の細胞。
【請求項10】
細胞外の環境が、少なくとも5mMの窒素を含む状態から、窒素を含まない状態に変わると、前記プロモーターが、Prototheca属の細胞において、少なくとも3倍上方調節される、請求項2に記載の細胞。
【請求項11】
前記プロモーターが、配列番号91〜102の1つに含まれる50ヌクレオチド以上のセグメントを含む、請求項10に記載の細胞。
【請求項12】
前記外来遺伝子は、前記細胞の染色体に組み込まれる、請求項1に記載の細胞。
【請求項13】
前記細胞は、配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を有している、請求項1に記載の細胞。
【請求項14】
前記細胞が、Prototheca moriformis、Prototheca krugani、Prototheca stagnora又はPrototheca zopfiiである、請求項1に記載の細胞。
【請求項15】
外来の脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を含み、C8〜C14が少なくとも4%の脂質プロフィールを有する、Prototheca属の細胞。
【請求項16】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項17】
C10の量が少なくとも2%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項18】
C12の量が少なくとも2%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項19】
C14の量が少なくとも4%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項20】
C8〜C14の量が少なくとも30%である、請求項15に記載の細胞。
【請求項21】
外来のショ糖インベルターゼ遺伝子をさらに含む、請求項15に記載の細胞。
【請求項22】
前記細胞が、配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を有している、請求項15に記載の細胞。
【請求項23】
前記細胞が、Prototheca moriformis、Prototheca krugani、Prototheca stagnora又はPrototheca zopfiiである、請求項15に記載の細胞。
【請求項24】
前記外来の脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子は、前記細胞の染色体に組み込まれる、請求項15に記載の細胞。
【請求項25】
請求項15に記載の細胞を育てることを含む、C8〜C14が少なくとも4%のトリグリセリド組成物を生産する方法。
【請求項26】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項27】
C10の量が少なくとも2%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項28】
C12の量が少なくとも2%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項29】
C14の量が少なくとも4%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項30】
C8〜C14の量が少なくとも30%である、請求項25に記載の細胞。
【請求項31】
請求項15に記載の細胞を育てることを含み、前記細胞が、ショ糖インベルターゼをコードする外来遺伝子をさらに含み、ショ糖が炭素源として与えられる、トリグリセリド組成物を生産する方法。
【請求項32】
前記ショ糖インベルターゼが、配列番号3、20〜29、90の1つ以上に対するアミノ酸同一性が少なくとも50%である、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
a.C8〜C14が少なくとも4%、および
b.以下の1つ以上の属性:
i.総カロチノイドが0.4マイクログラム/ml未満;
ii.リコピンが0.001マイクログラム/ml未満;
iii.βカロチンが0.02マイクログラム/ml未満;
iv.油脂1kgあたり、クロロフィルが0.02ミリグラム未満;
v.油脂100gあたり、γ−トコフェロールが0.40〜0.60ミリグラム;
vi.油脂100gあたり、カンペステロールが3〜9mg;
vii.油脂1gあたり、総トコトリエノール量が0.5ミリグラム未満
の脂質プロフィールを有する、トリグリセリド油脂組成物。
【請求項34】
C8の量が少なくとも0.3%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項35】
C10の量が少なくとも2%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項36】
C12の量が少なくとも2%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項37】
C12の量が少なくとも4%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項38】
C10〜C14の量が少なくとも30%である、請求項33に記載のトリグリセリド油脂組成物。
【請求項39】
請求項33の油と、大豆、菜種、キャノーラ、パーム、パーム核、ココナツ、トウモロコシ、野菜くず、ナンキンハゼ、オリーブ、ヒマワリ、綿実、鶏脂、牛脂、豚脂、微細藻類、大型藻類、クフェア、亜麻、ピーナッツ、上質のホワイトグリース、ラード、カメリナ・サティバ、カラシの種子、カシューナッツ、オーツ麦、ハウチワマメ、ケナフ、キンセンカ、麻、コーヒー、亜麻仁(亜麻)、ヘーゼルナッツ、ユーホルビア、カボチャの種、コリアンダー、ツバキ、ゴマ、ベニバナ、イネ、アブラギリ、ココア、コプラ、ケシ、トウゴマの実、ピーカン、ホホバ、ジャトロファ、マカダミア、ブラジルナッツ、アボカド、石油、又は上述のいずれかの油の留分からなる群から選択される少なくとも1つの他の組成物とのブレンド。
【請求項40】
トランスエステル化、水素化、ハイドロクラッキング、脱酸素、異性化、インターエステル化、ヒドロキシル化、遊離脂肪酸を得るための加水分解、鹸化からなる群から選択される1つ以上の化学反応を行うことを含む、請求項33に記載の油を処理する方法。
【請求項41】
請求項33に記載の油の水素化及び異性化から作られる燃料。
【請求項42】
請求項33に記載の油のトランスエステル化から作られる燃料。
【請求項43】
ASTM D86 T10−T90の蒸留範囲が、少なくとも25℃である、Prototheca属の細胞から単離されたトリグリセリドから作られるアルカン組成物。
【請求項44】
脂肪酸アルキルエステル組成物であって、前記組成物が、ASTM D6751 A1の冷状態浸漬時間が120秒未満である、Prototheca属の細胞から単離されたトリグリセリドから作られる、脂肪酸アルキルエステル組成物。
【請求項45】
(a)20〜30モル%のガラクトース;55〜65モル%のグルコース;5〜15モル%のマンノースからなるリストに基づく1つ以上の単糖類を含む多糖類と;
(b)タンパク質と;
(c)配列番号11〜19の1つ以上に対するヌクレオチド同一性が少なくとも75%の23S rRNA配列を含むDNAと;
(d)外来遺伝子とを含む、組成物。
【請求項46】
前記外来遺伝子が、ショ糖インベルターゼ及び脂肪族アシル−ACPチオエステラーゼから選択される、請求項45に記載の組成物。
【請求項47】
前記外来遺伝子が、脂肪酸アシル−ACPチオエステラーゼであり、前記組成物が、C8〜C14が少なくとも4%の脂質プロフィールを有する脂質をさらに含む、請求項46に記載の組成物。
【請求項48】
前記組成物が、動物の餌として消費するように作成される、請求項45に記載の組成物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公表番号】特表2012−510275(P2012−510275A)
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−538719(P2011−538719)
【出願日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【国際出願番号】PCT/US2009/066142
【国際公開番号】WO2010/063032
【国際公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【出願人】(509328423)ソラザイム、インク (5)
【氏名又は名称原語表記】SOLAZYME INC
【住所又は居所原語表記】225 Gateway Boulevard South San Francisco,CA 94080 United States of America
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【国際出願番号】PCT/US2009/066142
【国際公開番号】WO2010/063032
【国際公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【出願人】(509328423)ソラザイム、インク (5)
【氏名又は名称原語表記】SOLAZYME INC
【住所又は居所原語表記】225 Gateway Boulevard South San Francisco,CA 94080 United States of America
【Fターム(参考)】
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