燃料、化学物質、およびアミノ酸の改善された産生のための、低減された副産物蓄積を有する酵母微生物
本発明は、生合成経路を含む組み換え微生物、および前記組み換え微生物を使用して、種々の有益な代謝物を産生する方法に関する。本発明の種々の態様では、本組み換え微生物は、３ケト−酸（例えば、アセト乳酸および２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩）および／またはアルデヒド由来副産物の低減または排除をもたらす１つ以上の改変を更に含んでもよい。本明細書に記載される種々の実施形態では、本組み換え微生物は、サッカロミセスクレード、クラブトリー陰性酵母微生物、クラブトリー陽性酵母微生物、ＷＧＤ（全ゲノム重複）後酵母微生物、ＷＧＤ（全ゲノム重複）前酵母微生物、および非発酵酵母微生物の微生物であってもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間体として３−ケト酸を使用する生合成経路を含み、前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項２】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）である、請求項１に記載の組み換え微生物。
【請求項３】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項４】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項５】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項６】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸由来産物を産生する、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項７】
前記アセト乳酸由来産物は、イソブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−ブタノン、２，３−ブタンジオール、アセトイン、ジアセチル、バリン、ロイシン、パントテン酸、イソブチレン、３−メチル−１−ブタノール、４−メチル−１−ペンタノール、および補酵素Ａから選択される、請求項６に記載の組み換え微生物。
【請求項８】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）である、請求項１に記載の組み換え微生物。
【請求項９】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１０】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１１】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１２】
前記組み換え微生物は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物を産生する、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１３】
前記２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物は、２−メチル−１−ブタノール、イソロイシン、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項１２に記載の組み換え微生物。
【請求項１４】
３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１５】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１６】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１７】
中間体としてアルデヒドを使用する生合成経路を含み、前記アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項１８】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項１９】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２０】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２１】
中間体としてアルデヒドを使用する前記生合成経路は、イソブタノール、１−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−プロパノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールの生合成のための経路から選択される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２２】
アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項１７〜２１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項２３】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項２２に記載の組み換え微生物。
【請求項２４】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項２２に記載の組み換え微生物。
【請求項２５】
中間体として３−ケト酸およびアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ｉ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ
（ｉｉ）前記アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項２６】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）である、請求項２５に記載の組み換え微生物。
【請求項２７】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項２８】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項２９】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項３０】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸由来産物を産生する、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項３１】
前記アセト乳酸由来産物は、イソブタノール、１−ブタノール、および３−メチル−１−ブタノールから選択される、請求項３０に記載の組み換え微生物。
【請求項３２】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）である、請求項２５に記載の組み換え微生物。
【請求項３３】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３４】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３５】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３６】
前記組み換え微生物は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物を産生する、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３７】
前記２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物は、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項３６に記載の組み換え微生物。
【請求項３８】
３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項２５〜３７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項３９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項３８に記載の組み換え微生物。
【請求項４０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項３８に記載の組み換え微生物。
【請求項４１】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４２】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４３】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４４】
アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項２５〜４３のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４５】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項４４に記載の組み換え微生物。
【請求項４６】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項４４に記載の組み換え微生物。
【請求項４７】
前記組み換え微生物は、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（ＰＤＣ）活性を低減または排除するように操作される、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４８】
前記組み換え微生物は、グリセロール−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＰＤ）活性を低減または排除するように操作される、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４９】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項５０】
前記組み換え微生物は、サッカロミセスクレードの酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５１】
前記組み換え微生物は、サッカロミセス・センス・ストリクト微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５２】
前記サッカロミセス・センス・ストリクト微生物は、Ｓ．セレビシエ、Ｓ．クドリアブゼビイ、Ｓ．ミカタエ、Ｓ．バヤヌス、Ｓ．ウバルム、Ｓ．カロカニス、およびそれらのハイブリッドからなる群から選択される、請求項５１に記載の組み換え微生物。
【請求項５３】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陰性酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５４】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ピキア、ハンゼヌラ、イッサチェンキア、およびカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項５３に記載の組み換え微生物。
【請求項５５】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・ラクチス、クルイベロミセス・マルシアヌス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、ハンゼヌラ・アノマラ、カンジダ・ウチリス、およびクルイベロミセス・ワルチイからなる群から選択される、請求項５４に記載の組み換え微生物。
【請求項５６】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陽性酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５７】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ジゴサッカロミセス、デバリオミセス、ピキア、カンジダ、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項５６に記載の組み換え微生物。
【請求項５８】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、クルイベロミセス・サーモトレランス、カンジダ・グラブラタ、ジゴサッカロミセス・バイリ、ジゴサッカロミセス・ロウキシイ、デバリオミセス・ハンセニイ、ピキア・パストリウス、シゾサッカロミセス・ポンベ、およびサッカロミセス・ウバルムからなる群から選択される、請求項５７に記載の組み換え微生物。
【請求項５９】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）後酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項６０】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセスまたはカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項５９に記載の組み換え微生物。
【請求項６１】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、およびカンジダ・グラブラタからなる群から選択される、請求項６０に記載の組み換え微生物。
【請求項６２】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）前酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項６３】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、カンジダ、ピキア、デバリオミセス、ハンゼヌラ、イッサトケンキア、パキソレン、ヤロウィア、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項６２に記載の組み換え微生物。
【請求項６４】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・サーモトレランス、クルイベロミセス・マルシアヌス、クルイベロミセス・ワルチイ、クルイベロミセス・ラクチス、カンジダ・トロピカリス、ピキア・パストリス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、デバリオミセス・ハンセニイ、ハンゼヌラ・アノマラ、パキソレン・タンノフィリス（ｔａｎｎｏｐｈｉｌｉｓ）、ヤロウィア・リポリチカ、およびシゾサッカロミセス・ポンベからなる群から選択される、請求項６３に記載の組み換え微生物。
【請求項６５】
３−ケト酸中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項１〜１６および２５〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項６６】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記有益な代謝物は、イソブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−ブタノン、２，３−ブタンジオール、アセトイン、ジアセチル、バリン、ロイシン、パントテン酸、イソブチレン、３−メチル−１−ブタノール、４−メチル−１−ペンタノール、および補酵素Ａから選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記有益な代謝物は、２−メチル−１−ブタノール、イソロイシン、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
アルデヒド中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項１７〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項６９】
前記アルデヒド中間体は、イソブチルアルデヒド、１−ブタナール、２−メチル−１−ブタナール、３−メチル−１−ブタナール、１−プロパナール、１−ペンタナール、１−ヘキサナール、３−メチル−１−ペンタナール、４−メチル−１−ペンタナール、４−メチル−１−ヘキサナール、および５−メチル−１−ヘプタナールから選択される、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記有益な代謝物は、イソブタノール、１−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−プロパノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
３−ケト酸およびアルデヒド中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項２５〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項７２】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記有益な代謝物は、イソブタノール、１−ブタノール、および３−メチル−１−ブタノールから選択される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記有益な代謝物は、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
イソブタノール産生代謝経路を含み、アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項７５】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７６】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７７】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７８】
アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項７４〜７７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項７９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項７８に記載の組み換え微生物。
【請求項８０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項７８に記載の組み換え微生物。
【請求項８１】
イソブタノール産生代謝経路を含み、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項８２】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８３】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８４】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８５】
イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項８１〜８４のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項８６】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項８５に記載の組み換え微生物。
【請求項８７】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項８６に記載の組み換え微生物。
【請求項８８】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ｉ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ
（ｉｉ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作されることと、である、組み換え微生物。
【請求項８９】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９０】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９１】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９２】
アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項８８〜９１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項９３】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項９２に記載の組み換え微生物。
【請求項９４】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項９２に記載の組み換え微生物。
【請求項９５】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９６】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９７】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９８】
イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項８８〜９７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項９９】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項９８に記載の組み換え微生物。
【請求項１００】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項９８に記載の組み換え微生物。
【請求項１０１】
前記組み換え微生物は、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（ＰＤＣ）活性を低減または排除するように操作される、請求項８８〜１００のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０２】
前記組み換え微生物は、グリセロール−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＰＤ）活性を低減または排除するように操作される、請求項８８〜１０１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０３】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、請求項８８〜１０２のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０４】
前記組み換え微生物は、サッカロミセスクレードの酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０５】
前記組み換え微生物は、サッカロミセス・センス・ストリクト微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０６】
前記サッカロミセス・センス・ストリクト微生物は、Ｓ．セレビシエ、Ｓ．クドリアブゼビイ、Ｓ．ミカタエ、Ｓ．バヤヌス、Ｓ．ウバルム、Ｓ．カロカニス、およびそれらのハイブリッドからなる群から選択される、請求項１０５に記載の組み換え微生物。
【請求項１０７】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陰性酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０８】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ピキア、ハンゼヌラ、イッサチェンキア、およびカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項１０７に記載の組み換え微生物。
【請求項１０９】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・ラクチス、クルイベロミセス・マルシアヌス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、ハンゼヌラ・アノマラ、カンジダ・ウチリス、およびクルイベロミセス・ワルチイからなる群から選択される、請求項１０８に記載の組み換え微生物。
【請求項１１０】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陽性酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１１】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ジゴサッカロミセス、デバリオミセス、ピキア、カンジダ、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項１１０に記載の組み換え微生物。
【請求項１１２】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、クルイベロミセス・サーモトレランス、カンジダ・グラブラタ、ジゴサッカロミセス・バイリ、ジゴサッカロミセス・ロウキシイ、デバリオミセス・ハンセニイ、ピキア・パストリウス、シゾサッカロミセス・ポンベ、およびサッカロミセス・ウバルムからなる群から選択される、請求項１１１に記載の組み換え微生物。
【請求項１１３】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）後酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１４】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセスまたはカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項１１３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１５】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、およびカンジダ・グラブラタからなる群から選択される、請求項１１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１１６】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）前酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１７】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、カンジダ、ピキア、デバリオミセス、ハンゼヌラ、イッサトケンキア、パキソレン、ヤロウィア、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項１１６に記載の組み換え微生物。
【請求項１１８】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・サーモトレランス、クルイベロミセス・マルシアヌス、クルイベロミセス・ワルチイ、クルイベロミセス・ラクチス、カンジダ・トロピカリス、ピキア・パストリス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、デバリオミセス・ハンセニイ、ハンゼヌラ・アノマラ、パキソレン・タンノフィリス（ｔａｎｎｏｐｈｉｌｉｓ）、ヤロウィア・リポリチカ、およびシゾサッカロミセス・ポンベからなる群から選択される、請求項１１７に記載の組み換え微生物。
【請求項１１９】
イソブタノールを産生する方法であって、
（ａ）請求項７４〜１１８のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量のイソブタノールが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記イソブタノールを回収することと、を含む、方法。
【請求項１２０】
中間体として３−ケト酸を使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２１】
中間体としてアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２２】
中間体として３−ケト酸およびアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的になく、かつ
（ｃ）前記アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｄ）アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２３】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２４】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２５】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する酵素が実質的になく、かつ
（ｃ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｄ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２６】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、アセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼであって、野生型または親ＫＡＲＩと比較して、アセト乳酸に対する低減されたＫＭおよび／またはアセト乳酸に対する増加されたｋｃａｔを示すように操作されている、ケトール酸レダクトイソメラーゼと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２７】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、少なくとも０．５Ｕ／ｍｇライセートのアセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼ（ＫＡＲＩ）であって、少なくとも０．０３Ｕ／ｍｇライセートのＫＡＲＩ活性を有する、ＫＡＲＩと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２８】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、少なくとも０．５Ｕ／ｍｇライセートのアセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたヒジドロキシ酸デヒドラターゼ（ＤＨＡＤ）であって、少なくとも０．０３Ｕ／ｍｇライセートのＤＨＡＤ活性を有する、ＤＨＡＤと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２９】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、アセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の内在性タンパク質の活性または発現の低減または欠失と、
（ｃ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１３０】
イソブタノール産生代謝経路を含み、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）をアセト乳酸に変換することができる内在性または異種タンパク質を過剰発現する、組み換え微生物。
【請求項１３１】
イソブタノール産生代謝経路を含み、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）を２，３−ジヒドロキシイソ吉草酸塩（ＤＨＩＶ）に変換することができる内在性または異種タンパク質を過剰発現する、組み換え微生物。
【請求項１３２】
アセト乳酸を、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）の産生のための組み換え微生物。
【請求項１３３】
アセト乳酸を２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）に変換することができる前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項１３２に記載の組み換え微生物。
【請求項１３４】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１３３に記載の組み換え微生物。
【請求項１３５】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１３３に記載の組み換え微生物。
【請求項１３６】
２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）の産生ための方法であって、
（ａ）請求項１３２〜１３５のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量のＤＨ２ＭＢが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記ＤＨ２ＭＢを回収することと、を含む、方法。
【請求項１３７】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩を２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の産生のための組み換え微生物。
【請求項１３８】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩を２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）に変換することができる前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項１３７に記載の組み換え微生物。
【請求項１３９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１３８に記載の組み換え微生物。
【請求項１４０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１３８に記載の組み換え微生物。
【請求項１４１】
２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の産生ための方法であって、
（ａ）請求項１３７〜１４０のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）を回収することと、を含む、方法。
【請求項１４２】
アルデヒドを酸副産物に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、酸産物の産生のための組み換え微生物。
【請求項１４３】
アルデヒドの酸産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項１４２に記載の組み換え微生物。
【請求項１４４】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１４３に記載の組み換え微生物。
【請求項１４５】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１４３に記載の組み換え微生物。
【請求項１４６】
酸産物の産生のための方法であって、
（ａ）請求項１４２〜１４５のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記酸産物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記酸産物を回収することと、を含む、方法。
【請求項１４７】
前記酸副産物は、イソ酪酸塩、酪酸塩、２−メチル−１−酪酸塩、３−メチル−１−酪酸塩、プロピオン酸塩、ペンタノエート、ヘキサノエート、３−メチル−１−ペンタノエート、４−メチル−１−ペンタノエート、４−メチル−１−ヘキサノエート、および５−メチル−１−ヘプタノエートから選択される、請求項１４６に記載の方法。
【請求項１４８】
（ａ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡ（配列番号２）のチロシン５０、（ｂ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのグルタミン７７、（ｃ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのバリン１０８、（ｄ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのチロシン１１３、（ｅ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのイソロイシン２１２、および（ｆ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのロイシン２６４、からなる群から選択されるアミノ酸に対応する位置において１つ以上の改変を含む、改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１４９】
前記チロシン５０残基は、フェニルアラニンまたはトリプトファン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５０】
前記グルタミン７７残基は、アルギニンまたはセリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５１】
前記バリン１０８残基は、セリンまたはアラニン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５２】
前記チロシン１１３残基は、フェニルアラニンまたはグリシン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５３】
前記イソロイシン２１２残基は、スレオニン、アラニン、またはバリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５４】
前記ロイシン２６４残基は、バリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５５】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約５０％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５６】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約１００％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５７】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約２００％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５８】
前記ＡＤＨは、ラクトコッカス、ラクトバチルス、ペディオコッカス、バチルス、レプトトリキア、アクチノバチルス、ストレプトコッカス、ストレプトバチルス、スタフィロコッカス、エイケネラ、ワイセラ、キンゲラ、ロチア、およびエキシグオバクテリウムから選択される属に由来する、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５９】
前記ＡＤＨは、宿主細胞中での発現のためにコドン最適化される、請求項１５８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６０】
前記宿主細胞は、酵母である、請求項１５９に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６１】
前記宿主細胞は、大腸菌である、請求項１５９に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６２】
請求項１４８〜１６１のいずれかに記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）をコードする核酸構築物により形質転換された、組み換え微生物。
【請求項１６３】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸シンターゼ（ＡＬＳ）、ケトール酸レダクトイソメラーゼ（ＫＡＲＩ）、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ（ＤＨＡＤ）、および２−ケト−酸デカルボキシラーゼ（ＫＩＶＤ）から選択される１つ以上のイソブタノール代謝経路酵素を含む、イソブタノール産生代謝経路を含む、請求項１５に記載の組み換え微生物。
【請求項１６４】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、請求項１６３に記載の組み換え微生物。
【請求項１６５】
イソブタノールを産生する方法であって、
（ａ）請求項１４８〜１６４のいずれか１項に記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記イソブタノールが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、を含む、方法。
【請求項１】
中間体として３−ケト酸を使用する生合成経路を含み、前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項２】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）である、請求項１に記載の組み換え微生物。
【請求項３】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項４】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項５】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢの炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項６】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸由来産物を産生する、請求項２に記載の組み換え微生物。
【請求項７】
前記アセト乳酸由来産物は、イソブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−ブタノン、２，３−ブタンジオール、アセトイン、ジアセチル、バリン、ロイシン、パントテン酸、イソブチレン、３−メチル−１−ブタノール、４−メチル−１−ペンタノール、および補酵素Ａから選択される、請求項６に記載の組み換え微生物。
【請求項８】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）である、請求項１に記載の組み換え微生物。
【請求項９】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１０】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１１】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の炭素収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１２】
前記組み換え微生物は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物を産生する、請求項８に記載の組み換え微生物。
【請求項１３】
前記２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物は、２−メチル−１−ブタノール、イソロイシン、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項１２に記載の組み換え微生物。
【請求項１４】
３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１５】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１６】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１７】
中間体としてアルデヒドを使用する生合成経路を含み、前記アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項１８】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項１９】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２０】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２１】
中間体としてアルデヒドを使用する前記生合成経路は、イソブタノール、１−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−プロパノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールの生合成のための経路から選択される、請求項１７に記載の組み換え微生物。
【請求項２２】
アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項１７〜２１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項２３】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項２２に記載の組み換え微生物。
【請求項２４】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項２２に記載の組み換え微生物。
【請求項２５】
中間体として３−ケト酸およびアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ｉ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ
（ｉｉ）前記アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項２６】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）である、請求項２５に記載の組み換え微生物。
【請求項２７】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項２８】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項２９】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項３０】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸由来産物を産生する、請求項２６に記載の組み換え微生物。
【請求項３１】
前記アセト乳酸由来産物は、イソブタノール、１−ブタノール、および３−メチル−１−ブタノールから選択される、請求項３０に記載の組み換え微生物。
【請求項３２】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記３−ヒドロキシ酸副産物は、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）である、請求項２５に記載の組み換え微生物。
【請求項３３】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３４】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３５】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩からの前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）炭素の収率は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３６】
前記組み換え微生物は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物を産生する、請求項３２に記載の組み換え微生物。
【請求項３７】
前記２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩由来産物は、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項３６に記載の組み換え微生物。
【請求項３８】
３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項２５〜３７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項３９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項３８に記載の組み換え微生物。
【請求項４０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項３８に記載の組み換え微生物。
【請求項４１】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４２】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４３】
前記アルデヒド中間体からの前記酸副産物炭素の収率は、アルデヒドの酸副産物への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項２５〜４０のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４４】
アルデヒドの酸副産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項２５〜４３のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４５】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項４４に記載の組み換え微生物。
【請求項４６】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項４４に記載の組み換え微生物。
【請求項４７】
前記組み換え微生物は、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（ＰＤＣ）活性を低減または排除するように操作される、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４８】
前記組み換え微生物は、グリセロール−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＰＤ）活性を低減または排除するように操作される、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項４９】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、前述の請求項のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項５０】
前記組み換え微生物は、サッカロミセスクレードの酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５１】
前記組み換え微生物は、サッカロミセス・センス・ストリクト微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５２】
前記サッカロミセス・センス・ストリクト微生物は、Ｓ．セレビシエ、Ｓ．クドリアブゼビイ、Ｓ．ミカタエ、Ｓ．バヤヌス、Ｓ．ウバルム、Ｓ．カロカニス、およびそれらのハイブリッドからなる群から選択される、請求項５１に記載の組み換え微生物。
【請求項５３】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陰性酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５４】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ピキア、ハンゼヌラ、イッサチェンキア、およびカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項５３に記載の組み換え微生物。
【請求項５５】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・ラクチス、クルイベロミセス・マルシアヌス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、ハンゼヌラ・アノマラ、カンジダ・ウチリス、およびクルイベロミセス・ワルチイからなる群から選択される、請求項５４に記載の組み換え微生物。
【請求項５６】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陽性酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項５７】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ジゴサッカロミセス、デバリオミセス、ピキア、カンジダ、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項５６に記載の組み換え微生物。
【請求項５８】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、クルイベロミセス・サーモトレランス、カンジダ・グラブラタ、ジゴサッカロミセス・バイリ、ジゴサッカロミセス・ロウキシイ、デバリオミセス・ハンセニイ、ピキア・パストリウス、シゾサッカロミセス・ポンベ、およびサッカロミセス・ウバルムからなる群から選択される、請求項５７に記載の組み換え微生物。
【請求項５９】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）後酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項６０】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセスまたはカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項５９に記載の組み換え微生物。
【請求項６１】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、およびカンジダ・グラブラタからなる群から選択される、請求項６０に記載の組み換え微生物。
【請求項６２】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）前酵母微生物である、請求項４９に記載の組み換え微生物。
【請求項６３】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、カンジダ、ピキア、デバリオミセス、ハンゼヌラ、イッサトケンキア、パキソレン、ヤロウィア、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項６２に記載の組み換え微生物。
【請求項６４】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・サーモトレランス、クルイベロミセス・マルシアヌス、クルイベロミセス・ワルチイ、クルイベロミセス・ラクチス、カンジダ・トロピカリス、ピキア・パストリス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、デバリオミセス・ハンセニイ、ハンゼヌラ・アノマラ、パキソレン・タンノフィリス（ｔａｎｎｏｐｈｉｌｉｓ）、ヤロウィア・リポリチカ、およびシゾサッカロミセス・ポンベからなる群から選択される、請求項６３に記載の組み換え微生物。
【請求項６５】
３−ケト酸中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項１〜１６および２５〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項６６】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記有益な代謝物は、イソブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−ブタノン、２，３−ブタンジオール、アセトイン、ジアセチル、バリン、ロイシン、パントテン酸、イソブチレン、３−メチル−１−ブタノール、４−メチル−１−ペンタノール、および補酵素Ａから選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記有益な代謝物は、２−メチル−１−ブタノール、イソロイシン、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
アルデヒド中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項１７〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項６９】
前記アルデヒド中間体は、イソブチルアルデヒド、１−ブタナール、２−メチル−１−ブタナール、３−メチル−１−ブタナール、１−プロパナール、１−ペンタナール、１−ヘキサナール、３−メチル−１−ペンタナール、４−メチル−１−ペンタナール、４−メチル−１−ヘキサナール、および５−メチル−１−ヘプタナールから選択される、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記有益な代謝物は、イソブタノール、１−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−プロパノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
３−ケト酸およびアルデヒド中間体に由来する有益な代謝物を産生する方法であって、
（ａ）請求項２５〜６４のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記有益な代謝物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記有益な代謝物を回収することと、を含む、方法。
【請求項７２】
前記３−ケト酸中間体は、アセト乳酸であり、前記有益な代謝物は、イソブタノール、１−ブタノール、および３−メチル−１−ブタノールから選択される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記３−ケト酸中間体は、２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩であり、前記有益な代謝物は、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−１−ヘキサノール、および５−メチル−１−ヘプタノールから選択される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
イソブタノール産生代謝経路を含み、アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項７５】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７６】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７７】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項７４に記載の組み換え微生物。
【請求項７８】
アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項７４〜７７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項７９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項７８に記載の組み換え微生物。
【請求項８０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項７８に記載の組み換え微生物。
【請求項８１】
イソブタノール産生代謝経路を含み、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作される、組み換え微生物。
【請求項８２】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８３】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８４】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項８１に記載の組み換え微生物。
【請求項８５】
イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項８１〜８４のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項８６】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項８５に記載の組み換え微生物。
【請求項８７】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項８６に記載の組み換え微生物。
【請求項８８】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ｉ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ
（ｉｉ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作されることと、である、組み換え微生物。
【請求項８９】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約５０％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９０】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約７５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９１】
アセト乳酸からの前記ＤＨ２ＭＢ炭素の収率は、アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも約９５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９２】
アセト乳酸のＤＨ２ＭＢへの変換を触媒する前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項８８〜９１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項９３】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項９２に記載の組み換え微生物。
【請求項９４】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項９２に記載の組み換え微生物。
【請求項９５】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも３５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９６】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも７５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９７】
イソブチルアルデヒドからの前記イソ酪酸塩炭素の収率は、イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒することに関与する１つ以上の酵素の発現または活性の低減または排除を含まない親微生物と比較して、少なくとも９５％低減される、請求項８８に記載の組み換え微生物。
【請求項９８】
イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項８８〜９７のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項９９】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項９８に記載の組み換え微生物。
【請求項１００】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項９８に記載の組み換え微生物。
【請求項１０１】
前記組み換え微生物は、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（ＰＤＣ）活性を低減または排除するように操作される、請求項８８〜１００のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０２】
前記組み換え微生物は、グリセロール−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＰＤ）活性を低減または排除するように操作される、請求項８８〜１０１のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０３】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、請求項８８〜１０２のいずれかに記載の組み換え微生物。
【請求項１０４】
前記組み換え微生物は、サッカロミセスクレードの酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０５】
前記組み換え微生物は、サッカロミセス・センス・ストリクト微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０６】
前記サッカロミセス・センス・ストリクト微生物は、Ｓ．セレビシエ、Ｓ．クドリアブゼビイ、Ｓ．ミカタエ、Ｓ．バヤヌス、Ｓ．ウバルム、Ｓ．カロカニス、およびそれらのハイブリッドからなる群から選択される、請求項１０５に記載の組み換え微生物。
【請求項１０７】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陰性酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１０８】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ピキア、ハンゼヌラ、イッサチェンキア、およびカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項１０７に記載の組み換え微生物。
【請求項１０９】
前記クラブトリー陰性酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・ラクチス、クルイベロミセス・マルシアヌス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、ハンゼヌラ・アノマラ、カンジダ・ウチリス、およびクルイベロミセス・ワルチイからなる群から選択される、請求項１０８に記載の組み換え微生物。
【請求項１１０】
前記組み換え微生物は、クラブトリー陽性酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１１】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、ジゴサッカロミセス、デバリオミセス、ピキア、カンジダ、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項１１０に記載の組み換え微生物。
【請求項１１２】
前記クラブトリー陽性酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、クルイベロミセス・サーモトレランス、カンジダ・グラブラタ、ジゴサッカロミセス・バイリ、ジゴサッカロミセス・ロウキシイ、デバリオミセス・ハンセニイ、ピキア・パストリウス、シゾサッカロミセス・ポンベ、およびサッカロミセス・ウバルムからなる群から選択される、請求項１１１に記載の組み換え微生物。
【請求項１１３】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）後酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１４】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセスまたはカンジダからなる群から選択される属に分類される、請求項１１３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１５】
前記ＷＧＤ後酵母微生物は、サッカロミセス・セレビシエ、サッカロミセス・ウバルム、サッカロミセス・バヤヌス、サッカロミセス・パラドキサス、サッカロミセス・カステリイ、およびカンジダ・グラブラタからなる群から選択される、請求項１１４に記載の組み換え微生物。
【請求項１１６】
前記組み換え微生物は、ＷＧＤ（全ゲノム重複）前酵母微生物である、請求項１０３に記載の組み換え微生物。
【請求項１１７】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス、クルイベロミセス、カンジダ、ピキア、デバリオミセス、ハンゼヌラ、イッサトケンキア、パキソレン、ヤロウィア、およびシゾサッカロミセスからなる群から選択される属に分類される、請求項１１６に記載の組み換え微生物。
【請求項１１８】
前記ＷＧＤ前酵母微生物は、サッカロミセス・クルイベリ、クルイベロミセス・サーモトレランス、クルイベロミセス・マルシアヌス、クルイベロミセス・ワルチイ、クルイベロミセス・ラクチス、カンジダ・トロピカリス、ピキア・パストリス、ピキア・アノマラ、ピキア・スチピチス、ピキア・クドリアブゼビイ、イッサチェンキア・オリエンタリス、デバリオミセス・ハンセニイ、ハンゼヌラ・アノマラ、パキソレン・タンノフィリス（ｔａｎｎｏｐｈｉｌｉｓ）、ヤロウィア・リポリチカ、およびシゾサッカロミセス・ポンベからなる群から選択される、請求項１１７に記載の組み換え微生物。
【請求項１１９】
イソブタノールを産生する方法であって、
（ａ）請求項７４〜１１８のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量のイソブタノールが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記イソブタノールを回収することと、を含む、方法。
【請求項１２０】
中間体として３−ケト酸を使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２１】
中間体としてアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２２】
中間体として３−ケト酸およびアルデヒドを使用する生合成経路を含み、
（ａ）前記３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）３−ケト酸の３−ヒドロキシ酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的になく、かつ
（ｃ）前記アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｄ）アルデヒド中間体の酸副産物への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２３】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２４】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２５】
イソブタノール産生代謝経路を含み、
（ａ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒する酵素が実質的になく、かつ
（ｃ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する１つ以上の酵素の発現または活性を低減または排除するように操作され、かつ／あるいは
（ｄ）イソブチルアルデヒドのイソ酪酸塩への変換を触媒する酵素が実質的にない、組み換え微生物。
【請求項１２６】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、アセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼであって、野生型または親ＫＡＲＩと比較して、アセト乳酸に対する低減されたＫＭおよび／またはアセト乳酸に対する増加されたｋｃａｔを示すように操作されている、ケトール酸レダクトイソメラーゼと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２７】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、少なくとも０．５Ｕ／ｍｇライセートのアセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼ（ＫＡＲＩ）であって、少なくとも０．０３Ｕ／ｍｇライセートのＫＡＲＩ活性を有する、ＫＡＲＩと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２８】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、少なくとも０．５Ｕ／ｍｇライセートのアセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）過剰発現されたヒジドロキシ酸デヒドラターゼ（ＤＨＡＤ）であって、少なくとも０．０３Ｕ／ｍｇライセートのＤＨＡＤ活性を有する、ＤＨＡＤと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１２９】
（ａ）ピルビン酸塩をアセト乳酸に変換する、アセト乳酸シンターゼ活性を有するサイトゾル局在化ポリペプチドをコードする遺伝子と、
（ｂ）アセト乳酸の２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）への変換を触媒することに関与する１つ以上の内在性タンパク質の活性または発現の低減または欠失と、
（ｃ）過剰発現されたケトール酸レダクトイソメラーゼと、を含む、組み換え微生物。
【請求項１３０】
イソブタノール産生代謝経路を含み、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）をアセト乳酸に変換することができる内在性または異種タンパク質を過剰発現する、組み換え微生物。
【請求項１３１】
イソブタノール産生代謝経路を含み、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）を２，３−ジヒドロキシイソ吉草酸塩（ＤＨＩＶ）に変換することができる内在性または異種タンパク質を過剰発現する、組み換え微生物。
【請求項１３２】
アセト乳酸を、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）の産生のための組み換え微生物。
【請求項１３３】
アセト乳酸を２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）に変換することができる前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項１３２に記載の組み換え微生物。
【請求項１３４】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１３３に記載の組み換え微生物。
【請求項１３５】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１３３に記載の組み換え微生物。
【請求項１３６】
２，３−ジヒドロキシ−２−メチルブタン酸（ＤＨ２ＭＢ）の産生ための方法であって、
（ａ）請求項１３２〜１３５のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量のＤＨ２ＭＢが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記ＤＨ２ＭＢを回収することと、を含む、方法。
【請求項１３７】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩を２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の産生のための組み換え微生物。
【請求項１３８】
２−アセト−２−ヒドロキシ酪酸塩を２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）に変換することができる前記酵素は、３−ケト酸レダクターゼである、請求項１３７に記載の組み換え微生物。
【請求項１３９】
前記３−ケト酸レダクターゼは、Ｓ．セレビシエＹＭＲ２２６（配列番号１）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１３８に記載の組み換え微生物。
【請求項１４０】
前記３−ケト酸レダクターゼは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号２０、配列番号２１、配列番号２２、および配列番号２３、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１３８に記載の組み換え微生物。
【請求項１４１】
２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）の産生ための方法であって、
（ａ）請求項１３７〜１４０のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記２−エチル−２，３−ジヒドロキシブタノエート（ｄｉｈｙｄｒｏｙｘｂｕｔａｎｏａｔｅ）を回収することと、を含む、方法。
【請求項１４２】
アルデヒドを酸副産物に変換することができる１つ以上の酵素を過剰発現する、酸産物の産生のための組み換え微生物。
【請求項１４３】
アルデヒドの酸産物への変換を触媒する前記酵素は、アルデヒドデヒドロゲナーゼである、請求項１４２に記載の組み換え微生物。
【請求項１４４】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、Ｓ．セレビシエＡＬＤ６（配列番号２５）またはその相同体もしくは変異体である、請求項１４３に記載の組み換え微生物。
【請求項１４５】
前記アルデヒドデヒドロゲナーゼは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８、配列番号２９、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２、配列番号３３、配列番号３４、配列番号３５、配列番号３６、配列番号３７、配列番号３８、配列番号３９、配列番号４０、および配列番号４１、またはその相同体もしくは変異体から選択される、請求項１４３に記載の組み換え微生物。
【請求項１４６】
酸産物の産生のための方法であって、
（ａ）請求項１４２〜１４５のいずれかに記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記酸産物が産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、
（ｃ）前記酸産物を回収することと、を含む、方法。
【請求項１４７】
前記酸副産物は、イソ酪酸塩、酪酸塩、２−メチル−１−酪酸塩、３−メチル−１−酪酸塩、プロピオン酸塩、ペンタノエート、ヘキサノエート、３−メチル−１−ペンタノエート、４−メチル−１−ペンタノエート、４−メチル−１−ヘキサノエート、および５−メチル−１−ヘプタノエートから選択される、請求項１４６に記載の方法。
【請求項１４８】
（ａ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡ（配列番号２）のチロシン５０、（ｂ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのグルタミン７７、（ｃ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのバリン１０８、（ｄ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのチロシン１１３、（ｅ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのイソロイシン２１２、および（ｆ）野生型Ｌ．ラクチスＡｄｈＡのロイシン２６４、からなる群から選択されるアミノ酸に対応する位置において１つ以上の改変を含む、改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１４９】
前記チロシン５０残基は、フェニルアラニンまたはトリプトファン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５０】
前記グルタミン７７残基は、アルギニンまたはセリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５１】
前記バリン１０８残基は、セリンまたはアラニン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５２】
前記チロシン１１３残基は、フェニルアラニンまたはグリシン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５３】
前記イソロイシン２１２残基は、スレオニン、アラニン、またはバリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５４】
前記ロイシン２６４残基は、バリン残基と置換される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５５】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約５０％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５６】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約１００％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５７】
イソブチルアルデヒドのイソブタノールへの変換に対する、前記改変されたＡＤＨの前記触媒効率は、前記野生型ＡＤＨと比較して、少なくとも約２００％増強される、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５８】
前記ＡＤＨは、ラクトコッカス、ラクトバチルス、ペディオコッカス、バチルス、レプトトリキア、アクチノバチルス、ストレプトコッカス、ストレプトバチルス、スタフィロコッカス、エイケネラ、ワイセラ、キンゲラ、ロチア、およびエキシグオバクテリウムから選択される属に由来する、請求項１４８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１５９】
前記ＡＤＨは、宿主細胞中での発現のためにコドン最適化される、請求項１５８に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６０】
前記宿主細胞は、酵母である、請求項１５９に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６１】
前記宿主細胞は、大腸菌である、請求項１５９に記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）。
【請求項１６２】
請求項１４８〜１６１のいずれかに記載の改変されたアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）をコードする核酸構築物により形質転換された、組み換え微生物。
【請求項１６３】
前記組み換え微生物は、アセト乳酸シンターゼ（ＡＬＳ）、ケトール酸レダクトイソメラーゼ（ＫＡＲＩ）、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ（ＤＨＡＤ）、および２−ケト−酸デカルボキシラーゼ（ＫＩＶＤ）から選択される１つ以上のイソブタノール代謝経路酵素を含む、イソブタノール産生代謝経路を含む、請求項１５に記載の組み換え微生物。
【請求項１６４】
前記組み換え微生物は、酵母微生物である、請求項１６３に記載の組み換え微生物。
【請求項１６５】
イソブタノールを産生する方法であって、
（ａ）請求項１４８〜１６４のいずれか１項に記載の組み換え微生物を提供することと、
（ｂ）回収可能な量の前記イソブタノールが産生されるまで、前記組み換え微生物を、炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地中で培養することと、を含む、方法。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７−１】
【図１７−２】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７−１】
【図１７−２】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１３−５１９３７６（Ｐ２０１３−５１９３７６Ａ）
【公表日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５３０２０（Ｐ２０１２−５５３０２０）
【出願日】平成２３年２月１１日（２０１１．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２４４８２
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１４２８６５
【国際公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（５１０１５３９７３）ジーヴォ，インコーポレイテッド (7)
【出願人】（５０６３２１４５８）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (5)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１１日（２０１１．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２４４８２
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１４２８６５
【国際公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（５１０１５３９７３）ジーヴォ，インコーポレイテッド (7)
【出願人】（５０６３２１４５８）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (5)
【Ｆターム（参考）】
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