組換え微生物によるバイオ燃料の生成
バイオ燃料の生成に有用な代謝的に改変した微生物が提供される。さらに具体的に言えば、適切な基質からイソブタノール、1-ブタノール、1-プロパノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノールおよび2-フェニルエタノールを含む高級アルコール類を生成する方法が提供される。
Notice: Undefined index: DEJ in /mnt/www/gzt_disp.php on line 298
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下から成る群より選択されるアルコールを生成する組換え微生物であって、該アルコールは2-ケト酸を含む代謝生成物から生成される、前記組換え微生物。
（a）1-プロパノール；
（b）イソブタノールであって、ブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.12〜約0.41グラムの収量を有する；
（c）1-ブタノール；
（d）2-メチル1-ブタノール；
（e）3-メチル1-ブタノール；および
（f）2-フェニルエタノール。
【請求項２】
培養約112時間でエタノール約240 mg/L未満を生成する、請求項1に記載の組換え微生物。
【請求項３】
類似した条件下で培養したとき、前記微生物のアルコール生成プロファイルが、ATCCアクセッション番号________または________（それぞれSA237またはCRS-BuOH23）である微生物のアルコール生成プロファイルと実質的に同一である、請求項１または２に記載の組換え微生物。
【請求項４】
イソブタノールの収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.33〜約0.36グラムである、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項５】
培養約16〜約64時間でイソブタノールの収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール0.36〜0.40グラムである、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項６】
ブドウ糖1グラム当たりのエタノールの収量が約0.0037 g/g未満である、請求項４または５に記載の組換え微生物。
【請求項７】
前記微生物が、コリネバクテリウム属、ラクトバチルス属、ラクトコッカス属、サルモネラ属、エンテロバクター属、エンテロコッカス属、エルウィニア属、パンテア属、モルガネラ属、ペクトバクテリウム属、プロテウス属、セラチア属、シゲラ属、クレブシエラ属、シトロバクター属、サッカロマイセス属、デッケラ属、クリベロマイセス属およびピキア属より選択される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項８】
生物内でのアミノ酸生成のための生合成経路がアルコール生成のために改変される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項９】
2-ケト酸が、2-ケト酪酸、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト吉草酸、2-ケト3-メチルバレレート、2-ケト4-メチル-ペンタノエートおよびフェニルピルビン酸から成る群より選択される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１０】
前記微生物が親の微生物と比較して低下したエタノール生成能を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１１】
前記微生物がアセチル-coAからエタノールへの変換の低下または阻害を有する、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１２】
前記組換え微生物がエタノールデヒドロゲナーゼの低下を有し、それによってエタノール生成能が低下した、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１３】
前記微生物が大腸菌に由来する、請求項１２に記載の組換え微生物。
【請求項１４】
前記エタノールデヒドロゲナーゼがadhE、その相同体または変異体である、請求項１３に記載の組換え微生物。
【請求項１５】
前記微生物がadhE、その相同体または変異体の欠失またはノックアウトを有する、請求項１４に記載の組換え微生物。
【請求項１６】
前記微生物がピルビン酸をα-ケト-イソ吉草酸に変換する酵素の発現または発現の増大を有する、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１７】
前記酵素が2-ケト酸デカルボキシラーゼである、請求項１６に記載の組換え微生物。
【請求項１８】
親の微生物と比較して、2-ケト酸デカルボキシラーゼおよびアルコールデヒドロゲナーゼの発現または活性の増大を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１９】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、Pdc、Pdc1、Pdc5、Pdc6、Aro10、Thi3、KivdおよびKdcA、上記のいずれかの相同体または変異体、ならびに上記のいずれかと少なくとも60％の同一性を有し、且つ2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性を有するポリペプチドから成る群より選択される、請求項１７または１８に記載の組換え微生物。
【請求項２０】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、pdc、pdc1、pdc5、pdc6、aro10、thi3、kivd、kdcA、上記のいずれかの相同体もしくは変異体、またはその断片から成る群より選択される核酸と少なくとも60％の同一性を有するポリヌクレオチドによりコードされ、且つ該ポリヌクレオチドが2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性を有するポリペプチドをコードする、請求項１７または１８に記載の組換え微生物。
【請求項２１】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼがkivd遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２０に記載の組換え微生物。
【請求項２２】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、Adh1、Adh2、Adh3、Adh4、Adh5、Adh6、Sfa1、上記のいずれかの相同体または変異体、および上記のいずれかと少なくとも60％の同一性を有し、且つアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドから成る群より選択される、請求項１８に記載の組換え生物。
【請求項２３】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、adh1、adh2、adh3、adh4、adh5、adh6、sfa1遺伝子および上記のいずれかの相同体から成る群より選択される核酸と少なくとも60％の同一性を有するポリヌクレオチドによりコードされ、且つ該ポリヌクレオチドが2-アルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードする、請求項１８に記載の組換え微生物。
【請求項２４】
前記組換え微生物が、アセチル-coAからエタノールへの変換の触媒作用、ピルビン酸から乳酸への変換の触媒作用、フマル酸からコハク酸への変換の触媒作用、アセチル-coAおよびリン酸からcoAおよびアセチルホスフェートへの変換の触媒作用、アセチル-coAおよびギ酸からcoAおよびピルビン酸への変換の触媒作用、アセチル-CoAのアセチル基と3-メチル-2-オキソブタノエート（2-オキソイソバレレート）との縮合の触媒作用、2-イソプロピルリンゴ酸と3-イソプロピルリンゴ酸との間の異性化の触媒作用、α-ケト酸から分岐鎖アミノ酸への変換の触媒作用、Phe Tyr AspまたはLeuの合成の触媒作用、ピルビン酸からアセチル-coAへの変換の触媒作用、分岐鎖アミノ酸の生成の触媒作用、トレオニンからのα-ケト酪酸の生成の触媒作用、メチオニン生合成の最初のステップの触媒作用、ならびにトレオニンの異化の触媒作用を有する酵素をコードする遺伝子に1以上の欠失またはノックアウトを有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項２５】
前記組換え微生物が、adhE、ldhA、frdBC、fnr、pta、pflB、leuA、leuB、leuC、leuD、ilvE、tyrB、poxB、ilvB、ilvI、ilvA、metA、tdh、上記のいずれかの相同体および上記のいずれかの天然の変異体から成る群より選択される1以上の遺伝子欠失を有する、請求項１または２４に記載の組換え微生物。
【請求項２６】
以下から成る群より選択される遺伝子型を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
（a）ΔadhE、ΔldhA、Δpta、ΔleuA、ΔleuB、ΔleuC、ΔleuD、ΔpoxB、ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は1-プロパノールを生成する；
（b）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔleuA、ΔilvE、ΔpoxB、ΔilvAおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物はイソブタノールを生成する；
（c）ΔadhE、ΔldhA、Δpta、ΔpoxB、ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は1-ブタノールを生成する；
（d）ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は2-メチル1-ブタノールを生成する；
（e）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔilvE、ΔtyrBおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は3-メチル1-ブタノールを生成する；ならびに、
（f）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔleuA、ΔilvE、ΔpoxB、ΔilvAおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は2-フェニルエタノールを生成する。
【請求項２７】
ThrABCがフィードバック耐性ThrA*である、請求項２６に記載の組換え微生物。
【請求項２８】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、エタノールデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、フマル酸レダクターゼ、リン酸アセチルトランスフェラーゼ、ギ酸アセチルトランスフェラーゼおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される酵素をコードする少なくとも1つの遺伝子のノックアウトまたは破壊を有し、且つイソブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセトヒドロキシ酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
e）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項２９】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、エタノールデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、フマル酸レダクターゼ、リン酸アセチルトランスフェラーゼ、ギ酸アセチルトランスフェラーゼおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される酵素をコードする少なくとも1つの遺伝子のノックアウトまたは破壊を有し、且つイソブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセト乳酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
e）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項３０】
さらに親の微生物と比較してピルビン酸の流量の増加を有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３１】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhA、frdBC、fnr、pflBもしくはpta遺伝子、それらのいずれかの組合せ、それらのいずれかの相同体またはそれらのいずれかの天然変異体の発現の欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３２】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhAおよびfrdBC遺伝子、それらのいずれかの相同体または天然変異体の発現の欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３３】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhA、frdBC、pta、fnr、それらのいずれかの組合せ、それらのいずれかの相同体または天然変異体から成る群より選択される欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３４】
adhE、ldhA、frdBCおよびpta、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３５】
adhE、ldhA、frdBC、ptaおよびfnr、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３６】
adhE、ldhA、frdBCおよびfnr、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３７】
adhE、ldhA、frdBC、ptaおよびpflBの欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３８】
大腸菌である、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３９】
前記ノックアウトが、大腸菌ゲノムの約ヌクレオチド1,397,551から約ヌクレオチド1,439,877までの組換え微生物ゲノム部分の欠失を含む、請求項３８に記載の組換え微生物。
【請求項４０】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼがilvIHオペロンまたはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８に記載の組換え微生物。
【請求項４１】
前記ilvIHオペロンのilvI遺伝子がアセトヒドロキシ酸シンターゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項４０に記載の組換え微生物。
【請求項４２】
前記ilvIHオペロンのilvH遺伝子がアセトヒドロキシ酸シンターゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項４０に記載の組換え微生物。
【請求項４３】
前記アセト乳酸シンターゼが枯草菌由来のalsSである、請求項２９に記載の組換え微生物。
【請求項４４】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４５】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４６】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはARO10遺伝子もしくはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４７】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４８】
ATCCアクセッション番号________（SA237と称する）の表現型を有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４９】
ATCCアクセッション番号_________（CRS-BuOH23と称する）のゲノムを有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項５０】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
b）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
c）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；および
d）トレオニンデヒドラターゼ。
【請求項５１】
さらに、親の微生物と比較して、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト-3-メチル-バレレートもしくは2-ケト-4-メチル-ペンタノエートまたはそれらのいずれかの組合せのレベルの低下を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５２】
さらに、親の微生物と比較して、ilvD遺伝子の発現の欠失または破壊を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５３】
前記2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼがleuA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５４】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼがleuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５５】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼがleuCDオペロンまたはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５６】
前記leuCDオペロンのleuC遺伝子が、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項５５に記載の組換え微生物。
【請求項５７】
前記leuCDオペロンのleuD遺伝子が、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項５５に記載の組換え微生物。
【請求項５８】
前記トレオニンデヒドラターゼがilvA遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５９】
さらに、親の微生物と比較して、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、アスパラギン酸-セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンシンターゼ、L-セリンデヒドラターゼもしくはトレオニンデヒドラターゼまたはそれらのいずれかの組合せの発現または活性の増大を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６０】
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、アスパラギン酸-セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンシンターゼ、L-セリンデヒドラターゼおよびトレオニンデヒドラターゼが、それぞれppc、pyc、aspC、thrA、asd、thrB、thrC、sdaABおよびtdcB遺伝子、それらの相同体またはそれらの天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０〜５９のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項６１】
ATCCアクセッション番号____________（CRS-BuOH23と称する）の表現型を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６２】
ATCCアクセッション番号_________（CRS-BuOH23と称する）のゲノムを有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６３】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、1-プロパノールを生成する、前記組換え微生物。
a）α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
b）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
c）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；および
d）トレオニンデヒドラターゼ。
【請求項６４】
前記α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼが、cimA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６５】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼが、leuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６６】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼが、leuCDオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６７】
前記leuCDオペロンのleuC遺伝子がイソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項６６に記載の組換え微生物。
【請求項６８】
前記leuCDオペロンのleuD遺伝子がイソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項６６に記載の組換え微生物。
【請求項６９】
前記cimA遺伝子がメタノカルドコッカス・ジャナシイのcimA遺伝子である、請求項６４に記載の組換え微生物。
【請求項７０】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、2-メチル1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）トレオニンデヒドラターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸シンターゼ；
c）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
d）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
e）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
f）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項７１】
前記トレオニンデヒドラターゼが、ilvA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７２】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼが、ilvIHオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７３】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７４】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７５】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体；またはPDC6遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体；またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７６】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０〜７５のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項７７】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、3-メチル1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセトヒドロキシ酸シンターゼまたはアセト乳酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
e）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；
f）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
g）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
h）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項７８】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼが、ilvIHオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項７９】
前記アセト乳酸シンターゼが、ilvMGオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８０】
前記アセト乳酸シンターゼが、ilvNBオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８１】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８２】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８３】
前記2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼが、leuA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８４】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼが、leuCDオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８５】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼが、leuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８６】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはPDC6遺伝子もしくはその相同体、またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８７】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７〜８６のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項８８】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、フェニルエタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼ；
b）コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼ；
c）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
d）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項８９】
前記コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼが、pheA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９０】
前記コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼが、tyrA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９１】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはPDC6遺伝子もしくはその相同体、またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９２】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８〜９１のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項９３】
適切な基質または代謝中間生成物を1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性およびトレオニンデヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９４】
生成される組換え微生物が、ATCCアクセッション番号________（CRS-BuOH23と称する）のアルコールプロファイルと実質的に類似のブドウ糖存在下で生成されるアルコールプロファイルを有する、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
適切な基質または代謝中間生成物をイソブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９６】
生成される組換え微生物が、ATCCアクセッション番号________（SA237と称する）のアルコールプロファイルと実質的に類似のブドウ糖存在下で生成されるアルコールプロファイルを有する、請求項９５に記載の方法。
【請求項９７】
適切な基質または代謝中間生成物を1-プロパノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性およびトレオニンデヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９８】
適切な基質または代謝中間生成物を2-メチル1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、トレオニンデヒドラターゼ活性、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９９】
適切な基質または代謝中間生成物を3-メチル1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性またはアセト乳酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項１００】
適切な基質または代謝中間生成物をフェニルエタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼ活性、コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項１０１】
SA237と称され、且つATCCアクセッション番号________を有する組換え微生物。
【請求項１０２】
CRS-BuOH23と称され、且つATCCアクセッション番号_________を有する組換え微生物。
【請求項１０３】
アルコールを生成する方法であって、
a）請求項１、２８、２９、５０、６３、７０、７７、７８、１０１または１０２のいずれか１項に記載の組換え微生物を提供すること；
b）適切な基質または代謝中間生成物の存在下で、且つ該基質からアルコールへの変換にとって適切な条件下でa）に記載の微生物を培養すること；および、
c）アルコールを実質的に精製すること、
を含む、前記方法。
【請求項１０４】
前記アルコールが、1-プロパノール、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-ブタノールおよび2-フェニルエタノールから成る群より選択される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
前記基質または代謝中間生成物が2-ケト酸を含む、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０６】
前記2-ケト酸が、2-ケト酪酸、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト吉草酸、2-ケト3-メチルバレレート、2-ケト4-メチル-ペンタノエートおよびフェニルピルビン酸から成る群より選択される、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記基質がブドウ糖を含み、且つ前記アルコールがイソブタノールを含む、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０８】
収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.12〜約0.41グラムを有する、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１】
以下から成る群より選択されるアルコールを生成する組換え微生物であって、該アルコールは2-ケト酸を含む代謝生成物から生成される、前記組換え微生物。
（a）1-プロパノール；
（b）イソブタノールであって、ブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.12〜約0.41グラムの収量を有する；
（c）1-ブタノール；
（d）2-メチル1-ブタノール；
（e）3-メチル1-ブタノール；および
（f）2-フェニルエタノール。
【請求項２】
培養約112時間でエタノール約240 mg/L未満を生成する、請求項1に記載の組換え微生物。
【請求項３】
類似した条件下で培養したとき、前記微生物のアルコール生成プロファイルが、ATCCアクセッション番号________または________（それぞれSA237またはCRS-BuOH23）である微生物のアルコール生成プロファイルと実質的に同一である、請求項１または２に記載の組換え微生物。
【請求項４】
イソブタノールの収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.33〜約0.36グラムである、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項５】
培養約16〜約64時間でイソブタノールの収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール0.36〜0.40グラムである、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項６】
ブドウ糖1グラム当たりのエタノールの収量が約0.0037 g/g未満である、請求項４または５に記載の組換え微生物。
【請求項７】
前記微生物が、コリネバクテリウム属、ラクトバチルス属、ラクトコッカス属、サルモネラ属、エンテロバクター属、エンテロコッカス属、エルウィニア属、パンテア属、モルガネラ属、ペクトバクテリウム属、プロテウス属、セラチア属、シゲラ属、クレブシエラ属、シトロバクター属、サッカロマイセス属、デッケラ属、クリベロマイセス属およびピキア属より選択される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項８】
生物内でのアミノ酸生成のための生合成経路がアルコール生成のために改変される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項９】
2-ケト酸が、2-ケト酪酸、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト吉草酸、2-ケト3-メチルバレレート、2-ケト4-メチル-ペンタノエートおよびフェニルピルビン酸から成る群より選択される、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１０】
前記微生物が親の微生物と比較して低下したエタノール生成能を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１１】
前記微生物がアセチル-coAからエタノールへの変換の低下または阻害を有する、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１２】
前記組換え微生物がエタノールデヒドロゲナーゼの低下を有し、それによってエタノール生成能が低下した、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１３】
前記微生物が大腸菌に由来する、請求項１２に記載の組換え微生物。
【請求項１４】
前記エタノールデヒドロゲナーゼがadhE、その相同体または変異体である、請求項１３に記載の組換え微生物。
【請求項１５】
前記微生物がadhE、その相同体または変異体の欠失またはノックアウトを有する、請求項１４に記載の組換え微生物。
【請求項１６】
前記微生物がピルビン酸をα-ケト-イソ吉草酸に変換する酵素の発現または発現の増大を有する、請求項１または１０に記載の組換え微生物。
【請求項１７】
前記酵素が2-ケト酸デカルボキシラーゼである、請求項１６に記載の組換え微生物。
【請求項１８】
親の微生物と比較して、2-ケト酸デカルボキシラーゼおよびアルコールデヒドロゲナーゼの発現または活性の増大を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項１９】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、Pdc、Pdc1、Pdc5、Pdc6、Aro10、Thi3、KivdおよびKdcA、上記のいずれかの相同体または変異体、ならびに上記のいずれかと少なくとも60％の同一性を有し、且つ2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性を有するポリペプチドから成る群より選択される、請求項１７または１８に記載の組換え微生物。
【請求項２０】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、pdc、pdc1、pdc5、pdc6、aro10、thi3、kivd、kdcA、上記のいずれかの相同体もしくは変異体、またはその断片から成る群より選択される核酸と少なくとも60％の同一性を有するポリヌクレオチドによりコードされ、且つ該ポリヌクレオチドが2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性を有するポリペプチドをコードする、請求項１７または１８に記載の組換え微生物。
【請求項２１】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼがkivd遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２０に記載の組換え微生物。
【請求項２２】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、Adh1、Adh2、Adh3、Adh4、Adh5、Adh6、Sfa1、上記のいずれかの相同体または変異体、および上記のいずれかと少なくとも60％の同一性を有し、且つアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドから成る群より選択される、請求項１８に記載の組換え生物。
【請求項２３】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、adh1、adh2、adh3、adh4、adh5、adh6、sfa1遺伝子および上記のいずれかの相同体から成る群より選択される核酸と少なくとも60％の同一性を有するポリヌクレオチドによりコードされ、且つ該ポリヌクレオチドが2-アルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードする、請求項１８に記載の組換え微生物。
【請求項２４】
前記組換え微生物が、アセチル-coAからエタノールへの変換の触媒作用、ピルビン酸から乳酸への変換の触媒作用、フマル酸からコハク酸への変換の触媒作用、アセチル-coAおよびリン酸からcoAおよびアセチルホスフェートへの変換の触媒作用、アセチル-coAおよびギ酸からcoAおよびピルビン酸への変換の触媒作用、アセチル-CoAのアセチル基と3-メチル-2-オキソブタノエート（2-オキソイソバレレート）との縮合の触媒作用、2-イソプロピルリンゴ酸と3-イソプロピルリンゴ酸との間の異性化の触媒作用、α-ケト酸から分岐鎖アミノ酸への変換の触媒作用、Phe Tyr AspまたはLeuの合成の触媒作用、ピルビン酸からアセチル-coAへの変換の触媒作用、分岐鎖アミノ酸の生成の触媒作用、トレオニンからのα-ケト酪酸の生成の触媒作用、メチオニン生合成の最初のステップの触媒作用、ならびにトレオニンの異化の触媒作用を有する酵素をコードする遺伝子に1以上の欠失またはノックアウトを有する、請求項１に記載の組換え微生物。
【請求項２５】
前記組換え微生物が、adhE、ldhA、frdBC、fnr、pta、pflB、leuA、leuB、leuC、leuD、ilvE、tyrB、poxB、ilvB、ilvI、ilvA、metA、tdh、上記のいずれかの相同体および上記のいずれかの天然の変異体から成る群より選択される1以上の遺伝子欠失を有する、請求項１または２４に記載の組換え微生物。
【請求項２６】
以下から成る群より選択される遺伝子型を有する、請求項１に記載の組換え微生物。
（a）ΔadhE、ΔldhA、Δpta、ΔleuA、ΔleuB、ΔleuC、ΔleuD、ΔpoxB、ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は1-プロパノールを生成する；
（b）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔleuA、ΔilvE、ΔpoxB、ΔilvAおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物はイソブタノールを生成する；
（c）ΔadhE、ΔldhA、Δpta、ΔpoxB、ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は1-ブタノールを生成する；
（d）ΔilvB、ΔilvI、ΔmetA、Δtdhおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は2-メチル1-ブタノールを生成する；
（e）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔilvE、ΔtyrBおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は3-メチル1-ブタノールを生成する；ならびに、
（f）ΔadhE、ΔldhA、ΔfrdB、ΔfrdC、Δfnr、Δpta、ΔpflB、ΔleuA、ΔilvE、ΔpoxB、ΔilvAおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される欠失またはノックアウト、且つkivd、ThrABCおよびadh2の発現またはこれらの発現の増大を有し、微生物は2-フェニルエタノールを生成する。
【請求項２７】
ThrABCがフィードバック耐性ThrA*である、請求項２６に記載の組換え微生物。
【請求項２８】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、エタノールデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、フマル酸レダクターゼ、リン酸アセチルトランスフェラーゼ、ギ酸アセチルトランスフェラーゼおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される酵素をコードする少なくとも1つの遺伝子のノックアウトまたは破壊を有し、且つイソブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセトヒドロキシ酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
e）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項２９】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、エタノールデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、フマル酸レダクターゼ、リン酸アセチルトランスフェラーゼ、ギ酸アセチルトランスフェラーゼおよびそれらのいずれかの組合せから成る群より選択される酵素をコードする少なくとも1つの遺伝子のノックアウトまたは破壊を有し、且つイソブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセト乳酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
e）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項３０】
さらに親の微生物と比較してピルビン酸の流量の増加を有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３１】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhA、frdBC、fnr、pflBもしくはpta遺伝子、それらのいずれかの組合せ、それらのいずれかの相同体またはそれらのいずれかの天然変異体の発現の欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３２】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhAおよびfrdBC遺伝子、それらのいずれかの相同体または天然変異体の発現の欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３３】
前記ノックアウトまたは破壊が、adhE、ldhA、frdBC、pta、fnr、それらのいずれかの組合せ、それらのいずれかの相同体または天然変異体から成る群より選択される欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３４】
adhE、ldhA、frdBCおよびpta、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３５】
adhE、ldhA、frdBC、ptaおよびfnr、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３６】
adhE、ldhA、frdBCおよびfnr、それらの相同体または変異体の欠失または破壊を含む、請求項３３に記載の組換え微生物。
【請求項３７】
adhE、ldhA、frdBC、ptaおよびpflBの欠失または破壊を含む、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３８】
大腸菌である、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項３９】
前記ノックアウトが、大腸菌ゲノムの約ヌクレオチド1,397,551から約ヌクレオチド1,439,877までの組換え微生物ゲノム部分の欠失を含む、請求項３８に記載の組換え微生物。
【請求項４０】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼがilvIHオペロンまたはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８に記載の組換え微生物。
【請求項４１】
前記ilvIHオペロンのilvI遺伝子がアセトヒドロキシ酸シンターゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項４０に記載の組換え微生物。
【請求項４２】
前記ilvIHオペロンのilvH遺伝子がアセトヒドロキシ酸シンターゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項４０に記載の組換え微生物。
【請求項４３】
前記アセト乳酸シンターゼが枯草菌由来のalsSである、請求項２９に記載の組換え微生物。
【請求項４４】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４５】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４６】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはARO10遺伝子もしくはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４７】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４８】
ATCCアクセッション番号________（SA237と称する）の表現型を有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項４９】
ATCCアクセッション番号_________（CRS-BuOH23と称する）のゲノムを有する、請求項２８または２９に記載の組換え微生物。
【請求項５０】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
b）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
c）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；および
d）トレオニンデヒドラターゼ。
【請求項５１】
さらに、親の微生物と比較して、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト-3-メチル-バレレートもしくは2-ケト-4-メチル-ペンタノエートまたはそれらのいずれかの組合せのレベルの低下を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５２】
さらに、親の微生物と比較して、ilvD遺伝子の発現の欠失または破壊を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５３】
前記2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼがleuA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５４】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼがleuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５５】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼがleuCDオペロンまたはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５６】
前記leuCDオペロンのleuC遺伝子が、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項５５に記載の組換え微生物。
【請求項５７】
前記leuCDオペロンのleuD遺伝子が、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項５５に記載の組換え微生物。
【請求項５８】
前記トレオニンデヒドラターゼがilvA遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項５９】
さらに、親の微生物と比較して、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、アスパラギン酸-セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンシンターゼ、L-セリンデヒドラターゼもしくはトレオニンデヒドラターゼまたはそれらのいずれかの組合せの発現または活性の増大を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６０】
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、アスパラギン酸-セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ホモセリンキナーゼ、トレオニンシンターゼ、L-セリンデヒドラターゼおよびトレオニンデヒドラターゼが、それぞれppc、pyc、aspC、thrA、asd、thrB、thrC、sdaABおよびtdcB遺伝子、それらの相同体またはそれらの天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項５０〜５９のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項６１】
ATCCアクセッション番号____________（CRS-BuOH23と称する）の表現型を有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６２】
ATCCアクセッション番号_________（CRS-BuOH23と称する）のゲノムを有する、請求項５０に記載の組換え微生物。
【請求項６３】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、1-プロパノールを生成する、前記組換え微生物。
a）α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
b）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
c）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；および
d）トレオニンデヒドラターゼ。
【請求項６４】
前記α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼが、cimA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６５】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼが、leuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６６】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼが、leuCDオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項６３に記載の組換え微生物。
【請求項６７】
前記leuCDオペロンのleuC遺伝子がイソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの大サブユニットポリペプチドをコードする、請求項６６に記載の組換え微生物。
【請求項６８】
前記leuCDオペロンのleuD遺伝子がイソプロピルリンゴ酸イソメラーゼの小サブユニットポリペプチドをコードする、請求項６６に記載の組換え微生物。
【請求項６９】
前記cimA遺伝子がメタノカルドコッカス・ジャナシイのcimA遺伝子である、請求項６４に記載の組換え微生物。
【請求項７０】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、2-メチル1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）トレオニンデヒドラターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸シンターゼ；
c）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
d）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
e）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
f）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項７１】
前記トレオニンデヒドラターゼが、ilvA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７２】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼが、ilvIHオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７３】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７４】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７５】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体；またはPDC6遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体；またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０に記載の組換え微生物。
【請求項７６】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７０〜７５のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項７７】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、3-メチル1-ブタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）アセトヒドロキシ酸シンターゼまたはアセト乳酸シンターゼ；
b）アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ；
c）ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ；
d）2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ；
e）イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ；
f）β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ；
g）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
h）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項７８】
前記アセトヒドロキシ酸シンターゼが、ilvIHオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項７９】
前記アセト乳酸シンターゼが、ilvMGオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８０】
前記アセト乳酸シンターゼが、ilvNBオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８１】
前記アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼが、ilvC遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８２】
前記ジヒドロキシ酸デヒドラターゼが、ilvD遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８３】
前記2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼが、leuA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８４】
前記イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼが、leuCDオペロン、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８５】
前記β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼが、leuB遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８６】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはPDC6遺伝子もしくはその相同体、またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７に記載の組換え微生物。
【請求項８７】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項７７〜８６のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項８８】
親の微生物と比較して、以下の発現または活性の増大を有する組換え微生物であって、フェニルエタノールを生成する、前記組換え微生物。
a）コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼ；
b）コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼ；
c）2-ケト酸デカルボキシラーゼ；および
d）アルコールデヒドロゲナーゼ。
【請求項８９】
前記コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼが、pheA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９０】
前記コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼが、tyrA遺伝子、その相同体またはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９１】
前記2-ケト酸デカルボキシラーゼが、kivd遺伝子もしくはその相同体、またはPDC6遺伝子もしくはその相同体、またはTHI3遺伝子、その相同体もしくはその天然変異体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８に記載の組換え微生物。
【請求項９２】
前記アルコールデヒドロゲナーゼが、ADH2遺伝子またはその相同体に由来するポリヌクレオチドによりコードされる、請求項８８〜９１のいずれか１項に記載の組換え微生物。
【請求項９３】
適切な基質または代謝中間生成物を1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性およびトレオニンデヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９４】
生成される組換え微生物が、ATCCアクセッション番号________（CRS-BuOH23と称する）のアルコールプロファイルと実質的に類似のブドウ糖存在下で生成されるアルコールプロファイルを有する、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
適切な基質または代謝中間生成物をイソブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９６】
生成される組換え微生物が、ATCCアクセッション番号________（SA237と称する）のアルコールプロファイルと実質的に類似のブドウ糖存在下で生成されるアルコールプロファイルを有する、請求項９５に記載の方法。
【請求項９７】
適切な基質または代謝中間生成物を1-プロパノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、α-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性およびトレオニンデヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９８】
適切な基質または代謝中間生成物を2-メチル1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、トレオニンデヒドラターゼ活性、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項９９】
適切な基質または代謝中間生成物を3-メチル1-ブタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性またはアセト乳酸シンターゼ活性、アセトヒドロキシ酸イソメロレダクターゼ活性、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性、2-イソプロピルリンゴ酸シンターゼ活性、イソプロピルリンゴ酸イソメラーゼ活性、β-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項１００】
適切な基質または代謝中間生成物をフェニルエタノールに変換する組換え微生物を生成する方法であって、微生物を、コリスミ酸ムターゼP/プレフェン酸デヒドラターゼ活性、コリスミ酸ムターゼT/プレフェン酸デヒドロゲナーゼ活性、2-ケト酸デカルボキシラーゼ活性およびアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする1以上の組換えポリヌクレオチドで形質転換することを含む、前記方法。
【請求項１０１】
SA237と称され、且つATCCアクセッション番号________を有する組換え微生物。
【請求項１０２】
CRS-BuOH23と称され、且つATCCアクセッション番号_________を有する組換え微生物。
【請求項１０３】
アルコールを生成する方法であって、
a）請求項１、２８、２９、５０、６３、７０、７７、７８、１０１または１０２のいずれか１項に記載の組換え微生物を提供すること；
b）適切な基質または代謝中間生成物の存在下で、且つ該基質からアルコールへの変換にとって適切な条件下でa）に記載の微生物を培養すること；および、
c）アルコールを実質的に精製すること、
を含む、前記方法。
【請求項１０４】
前記アルコールが、1-プロパノール、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-ブタノールおよび2-フェニルエタノールから成る群より選択される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
前記基質または代謝中間生成物が2-ケト酸を含む、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０６】
前記2-ケト酸が、2-ケト酪酸、2-ケトイソ吉草酸、2-ケト吉草酸、2-ケト3-メチルバレレート、2-ケト4-メチル-ペンタノエートおよびフェニルピルビン酸から成る群より選択される、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記基質がブドウ糖を含み、且つ前記アルコールがイソブタノールを含む、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０８】
収量がブドウ糖1グラム当たりイソブタノール約0.12〜約0.41グラムを有する、請求項１０７に記載の方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【公表番号】特表２０１１−５１０６１１（Ｐ２０１１−５１０６１１Ａ）
【公表日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４９２８２（Ｐ２００９−５４９２８２）
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５３５１４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９８２２７
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（５００４４５２９５）ザ レジェンツ オブ ザ ユニヴァースティ オブ カリフォルニア (28)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５３５１４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９８２２７
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（５００４４５２９５）ザ レジェンツ オブ ザ ユニヴァースティ オブ カリフォルニア (28)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]