[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)具有高含量中等鏈長(zhǎng)單體的聚羥基脂肪酸酯共聚物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080061115.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN102822349A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查爾斯·福里斯特·布德;超坤·瑞哈;安東尼·約翰·辛斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 麻省理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C12P7/62
• 分類號(hào): C12P7/62;C12P7/42
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;鄭斌

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§120要求2009年11月11日提交的題為“用于生產(chǎn)具有高含量中等鏈長(zhǎng)單體的聚羥基脂肪酸酯共聚物的方法”的序列號(hào)為61/260,164的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部公開內(nèi)容通過(guò)引用合并到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)重組基因表達(dá)來(lái)生產(chǎn)具有高含量中等鏈長(zhǎng)單體的聚羥基脂肪酸酯共聚物。

背景技術(shù)

商用的復(fù)雜生物聚合物聚羥基脂肪酸酯是由大量細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)材料。聚羥基丁酸酯(PHB)基于該聚合物的化學(xué)和物理特性是有用的生物材料。PHB具有各種潛在的應(yīng)用，包括用作可生物降解/熱塑性材料、作為用于某些抗生素有機(jī)合成的手性中心的來(lái)源，以及作為用于藥物遞送和骨替代的基質(zhì)。在體內(nèi)，該聚合物內(nèi)部降解為羥基丁酸，這是人血液的正常成分。聚羥基脂肪酸酯(PHA，包括PHB)和共聚物的生產(chǎn)的多種方面在例如美國(guó)專利5,534,432、美國(guó)專利5,663,063、美國(guó)專利5,798,235以及美國(guó)專利7,202,064中有所描述。

作為一個(gè)例子，眾所周知細(xì)菌真養(yǎng)雷氏菌(Ralstonia?eutropha)用于積累高水平的聚羥基脂肪酸酯(PHA)生物塑料。該野生型生物典型地產(chǎn)生均聚物聚羥基丁酸酯(PHB)。該聚合物通過(guò)β-酮硫解酶(PhaA)、乙酰乙酰輔酶A還原酶(PhaB)以及聚羥基脂肪酸酯合酶(PhaC)的作用產(chǎn)生自乙酰輔酶A。PHB不是有用的生物塑料，因?yàn)槠湟姿椴⑶胰劢鉁囟冉咏浞纸鉁囟取?/p>

之前已經(jīng)證實(shí)將3-羥基己酸單體引入該聚合物鏈生產(chǎn)了比PHB更具韌性并且熔解溫度更低的材料，從而提高了塑料的性能并使其比PHB適于更多的應(yīng)用。

美國(guó)專利7,235,621描述了在很特定的條件下生產(chǎn)3-羥基丁酸與3-羥基己酸的共聚物。美國(guó)專利7,235,621描述了需要具有高月桂酸含量的特定植物油來(lái)作為碳源用于微生物來(lái)生產(chǎn)該共聚物。這些必需的油具有比在較常見的油(如棕櫚油、大豆油以及菜籽油)中發(fā)現(xiàn)的更短的脂肪酸。即便碳源要求有這樣的限制，在美國(guó)專利7,235,621中所公開的共聚物中3-羥基己酸的最高量為13.8mol％。

美國(guó)專利申請(qǐng)2009/0130731描述了在重組表達(dá)PHA合酶基因(phaC)和3-酮酯酰-ACP還原酶基因(fabG)的細(xì)菌中生產(chǎn)3-羥基丁酸與3-羥基己酸的共聚物。但是，在美國(guó)專利出版物2009/0130731中所公開的共聚物中的3-羥基己酸的最高量為4mol％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及通過(guò)重組基因表達(dá)生產(chǎn)具有高含量中等鏈長(zhǎng)單體的聚羥基脂肪酸酯共聚物。

在一些方面中，本發(fā)明提供了以任意植物油作為碳源生產(chǎn)具有至少約4mol％或5wt％的中等鏈長(zhǎng)單體含量的聚羥基脂肪酸酯共聚物的細(xì)胞或生物。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞或生物用任意植物油作為碳源生產(chǎn)具有至少約4mol％或5wt％HHx含量的3-羥基丁酸與3-羥基己酸的共聚物(聚(HB-co-HHx))。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞中3-羥基丁酸的正常合成被破壞。在一些實(shí)施方案中，編碼乙酰乙酰輔酶A還原酶的基因被缺失。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞是真養(yǎng)雷氏菌細(xì)胞，并且phaB1基因、phaB2基因和phaB3基因中的一種或更多種被破壞。在一些實(shí)施方案中，phaB3基因被破壞。

在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞或生物重組表達(dá)非內(nèi)源性PHA合酶基因。在一些實(shí)施方案中，所述非內(nèi)源性PHA合酶基因是豚鼠氣單胞菌(Aeromonas?caviae)PHA合酶基因或食醚紅球菌(Rhodococcus?aetherivorans)PHA合酶基因。在一些實(shí)施方案中，所述食醚紅球菌PHA合酶基因是編碼SEQ?ID?NO：4的食醚紅球菌I24?D12?PHA合酶基因或編碼SEQ?ID?NO：2的食醚紅球菌I24?C09?PHA合酶基因。在一些實(shí)施方案中，所述食醚紅球菌I24?D12?PHA合酶基因包含SEQ?ID?NO：3或由其組成和/或其中所述食醚紅球菌I24?C09?PHA合酶基因包含SEQ?ID?NO：1或起始密碼子從TTG變?yōu)锳TG的SEQ?ID?NO：1，或由其組成。