从简单碳源合成ω-官能化的羧酸和羧酸酯的生物技术方法技术

本发明专利技术的主题是用于从简单碳源生产官能化的羧酸和官能化的羧酸酯的生物技术方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的主题是用于从简单碳源生产官能化的羧酸和官能化的羧酸酯的生物技术方法。【专利说明】从简单碳源合成ω-官能化的羧酸和羧酸酯的生物技术方法专利
本专利技术的主题是从简单碳源生产ω -官能化的羧酸和ω -官能化的羧酸酯的生物技术方法。现有技术ω-官能化的羧酸和对应的酯的生物技术生产目前仅仅以生物转化的形式进行描述，其中将对应的羧酸作为底物与适当的生物细胞接触,其酶促催化必要的反应。适合于生产ω -氨基羧酸及其酯的此类方法和细胞例如描述于W02009077461中。ΕΡ2322598还描述了在特定装备的热带假丝酵母iropicaJis)细胞中从用作底物的脂肪酸生产ω-羟基羧酸及其酯。非常相似的程序描述于W02011008232中,其中阻断了 β-氧化的假丝酵母细胞通过酶促氧化从脂肪酸开始形成了对应的ω-官能化的羧酸和二酸。需要作为底物的脂肪酸及其衍生物如今专门获自植物和动物的油或脂肪。这具有非常多的缺点: 具体而言，作为BSE危机的后果，动物脂肪作为原材料仍面临极低的客户接受度。含有短链和中长链脂肪酸的植物油难于获得,或者产自热带地区。由于在一些情况下清除了雨林以提供耕地面积，因此生产的可持续性在许多情况下产生问题。此外，植物和动物油或脂肪对于各种原材料具有特定但确定的脂肪酸范围。因此，本文进行配对生产，其能够对某一脂肪酸种类是价格确定的。最后，但同样重要的是，许多植物油同时也是食品,从而在某些情形下,在用作材料和用作食品之间可能产生了竞争。本专利技术的目的是提供用于不依赖于脂肪酸作为反应物生产ω-官能化羧酸和ω-官能化羧酸酯的生物技术方法。
技术实现思路
令人惊奇的是，已经发现下文描述的含有遗传修饰的细胞能够解决针对本专利技术的问题。因此,本专利技术的主题是这样的微生物,其合成提高量的羧酸或羧酸酯,并且根据进一步的遗传特征提供具有ω-官能度的这些物质。本专利技术的进^-步的主题是上述微生物用于生产ω-官能化的羧酸和ω-官能化的羧酸酯的用途以及使用所述微生物生产ω-官能化的羧酸和ω-官能化的羧酸酯的方法。本专利技术的优点是生产方法中的产物抑制能够显著降低。本专利技术的进一步优点是所述方法能够从不相关碳源在培养上清液中生产具有高时空产量、高碳产量和高浓度的ω-官能化的羧酸和ω-官能化的羧酸酯。尤其是作为后者的结果,促进了有效的后处理。本专利技术包括用于生成重组微生物细胞的方法,所述微生物细胞能够从不相关碳源生产ω-官能化的羧酸和ω-官能化的羧酸酯。因此,本专利技术包括微生物,其具有第一种遗传修饰,从而相比于它的野生型，它能够从至少一种简单碳源形成更多的羧酸或羧酸酯，其特征在于所述微生物具有第二种遗传修饰,该遗传修饰包括所述微生物具有至少一种酶E1的相比于它的野生型提高的活性，其催化羧酸或羧酸酯转化为对应的ω-羟基羧酸或ω-羟基羧酸酯。在本专利技术的范围,将术语“第一种遗传修饰”理解为表示微生物的至少一种遗传修饰，其中相比于野生型菌株，一种或多种基因的表达被修饰，即提高或降低。在本专利技术的范围,将术语“简单碳源”理解为表示这样的碳源,其中在碳骨架上,至少--个C-C键已经被破坏和/或所述简单碳源的至少一个碳原子必须与另一分子的至少一个碳原子形成至少一个新的键，以获得“更多种形成的羧酸或羧酸酯”的碳骨架。除非另有说明，所有说明的百分比(％)均为质量百分比。可以将碳水化合物例如葡萄糖、蔗糖、阿拉伯糖、木糖、乳糖、果糖、麦芽糖、糖蜜、淀粉、纤维素和半纤维素，但还有甘油或最简单的有机分子诸如C02、CO或合成气体用作碳源。本专利技术优选的羧酸或羧酸酯是在羧酸链中具有多于一个，尤其是3-36个、优选6-24个、尤其是10-14个碳原子的那些。这可以是直链的、支链的、饱和的或不饱和的，并且任选被其他基团所取代。羧酸酯优选是其中醇组分来源于甲醇、乙醇或其他具有3-18个碳原子的伯醇，尤其是甲醇和乙醇。尤其优选的是,羧酸是选自以下的组的脂肪酸:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸`、褐煤酸、蜂花酸、十一碳烯酸、肉豆蔻脑酸、岩芹酸、油酸、反油酸、异油酸、顺二十碳-9-烯酸、二十碳烯酸、鲸蜡烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、α -亚麻酸、Y -亚麻酸、金盖花素酸、石榴酸、α -桐酸、β -桐酸、花生四烯酸、二____卜碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、斑鸠菊酸、蓖麻油酸 及其酯，其中所述脂肪酸酯优选是其中醇组分来源于甲醇、乙醇或其他具有3-18个碳原子的伯醇，尤其是甲醇和乙醇。本专利技术优选的是,基于优良的遗传可达性,使用选自细菌的微生物,尤其选自包含以下，优选由其组成:乏养菌属iAbiotrophia、、Acaryochloris、Jcci皿/JiAacier、醋弧菌属(Ace ti vibrio )、醋酸朴菌属Oice tobac ter )、醋盐杆菌属C4ce tohalobiω? )、醋丝菌属(Acetonema )、无色杆菌属(Jchromobacter)、氛基酸球菌属(Jcidaminococcus )、酸微菌属 嗜酸菌属(Acidiphi Iium)、酸硫杆状菌属(.Acidi thiobaci I Ills')、舊菌属(J ci dobac teri Wffl )、热酸菌属(J ci do thermus )、食酸菌属dit/o vorax )、不动杆菌属(Acine tobac ter )、放线杆菌属(Actinobaci Ilus )、放线菌属{Actinomyces )、束丝放线菌属 tinosynnema )、气球菌属 CAerococcus )、气微菌属(Aeromicrohium )、气单胞菌属iAeromonas),阿菲波菌属(Afipia)、凝聚杆菌属(Aggregatibacter)、土壤杆菌属(Agrobac teri um )、Ahrensi a、Akkermansi a、食碱菌属 iAlcani vorax )、脂环酸芽胞杆菌属(Alicycliphilus)、脂环酸朴菌犠i ('Ali eye 1baci I lus、、Alii vibrio、喊湖生菌属{Alkali limni colei) ^ Alkaliphl Ius ^ 异着色菌 M U11 o chrotm t i um)、交替单胞菌目【权利要求】1.微生物,其具有第一种遗传修饰,从而相比于它的野生型，它能够从至少一种简单碳源形成更多的羧酸或羧酸酯， 其特征在于，所述微生物具有第二种遗传修饰，该遗传修饰包括所述微生物相比于它的野生型显示出至少一种酶E1的提高的活性， 所述酶E1催化羧酸或羧酸酯转化为对应的ω-羟基羧酸或ω-羟基-羧酸酯。2.权利要求1的微生物,其特征在于所述酶E1选自组: EC 1.14.15.3的Ela Ρ450烷羟化酶和Elb AlkB烷羟化酶。3.权利要求1或2的微生物，其特征在于第二种遗传修饰另外包含所述微生物具有选自以下酶的相比于它的野生型提高的活性: 酶E2,其催化ω -氧代羧酸或ω -氧代羧酸酯转化为对应的ω -氨基羧酸或ω -氨基羧酸酯， 酶E3,其催化α -酮基羧酸转化为氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
微生物，其具有第一种遗传修饰，从而相比于它的野生型，它能够从至少一种简单碳源形成更多的羧酸或羧酸酯，其特征在于，所述微生物具有第二种遗传修饰，该遗传修饰包括所述微生物相比于它的野生型显示出至少一种酶E1的提高的活性，所述酶E1催化羧酸或羧酸酯转化为对应的ω‑羟基羧酸或ω‑羟基‑羧酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S沙费尔，N德克，J吉伦，H赫格，T哈斯，M佩特，HG亨内曼，M韦泽尔，M福兰，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE