[發(fā)明專利]脫氫酶催化的FDCA的產(chǎn)生

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680010802.8
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN107250368A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·J·魯伊塞納爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 普拉克生化公司
• 主分類號: C12P17/04
• 分類號: C12P17/04;C12N9/06;C12N15/53;C12N15/85
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王健,林曉紅

1.一種將5-羥甲基-2-呋喃羧酸(HMFCA)氧化為5-甲酰-2-糠酸(FFA)的方法，所述方法包括將細胞在存在FDVIFCA、優(yōu)選在有益于細胞氧化FDVIFCA的條件下孵育的步驟，其中所述細胞包含表達構(gòu)建體，所述表達構(gòu)建體用于表達編碼具有與SEQ ID NO:1-11所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列的脫氫酶的核苷酸序列，及其中所述表達構(gòu)建體可以在所述細胞中表達，并且與在沒有所述表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞中相比，所述脫氫酶的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中將FDVIFCA氧化為FFA的能力。

2.一種產(chǎn)生FDCA的方法，所述方法包括將細胞在包含F(xiàn)DCA的一或多種呋喃前體的培養(yǎng)基中孵育的步驟，優(yōu)選在有益于細胞將FDCA的呋喃前體氧化為FDCA的條件下進行，及任選回收FDCA，其中所述細胞包含表達構(gòu)建體，用于表達編碼具有與SEQ ID NO:1-11所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列的脫氫酶的核苷酸序列，其中所述表達構(gòu)建體可以在所述細胞中表達，及與沒有所述表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞相比，所述脫氫酶的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中將HMFCA氧化為FFA的能力，

其中優(yōu)選FDCA的至少一種呋喃前體選自HMF、2,5-二羥甲基呋喃(DHF)、HMFCA、FFA和2,5-二甲酰呋喃(DFF)，其中最優(yōu)選HMF，及

其中優(yōu)選FDCA的呋喃前體得自一或多種己糖，優(yōu)選得自木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的一或多種己糖，優(yōu)選通過酸催化的脫水獲得。

3.權(quán)利要求2的產(chǎn)生FDCA的方法，其中FDCA通過包括酸或鹽沉淀、隨后冷卻結(jié)晶和/或溶劑提取的方法從培養(yǎng)基中回收。

4.從一或多個FDCA單體產(chǎn)生聚合物的方法，所述方法包括如下步驟：

a)根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法制備FDCA單體，及

b)從在a)中獲得的FDCA單體產(chǎn)生聚合物。

5.細胞用于將一或多種呋喃前體生物轉(zhuǎn)化為FDCA的應(yīng)用，其中優(yōu)選FDCA的至少一種呋喃前體選自HMF、DHF、HMFCA、FFA和DFF，最優(yōu)選HMF，其中所述細胞包含表達構(gòu)建體，所述表達構(gòu)建體用于表達編碼具有與SEQ ID NO:1-11所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列的脫氫酶的核苷酸序列，及其中所述表達構(gòu)建體可以在所述細胞中表達，及與沒有所述表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞相比，所述脫氫酶的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中將HMFCA氧化為FFA的能力。

6.細胞，其包含表達構(gòu)建體，用于表達編碼具有與SEQ ID NO:1-11所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列的脫氫酶的核苷酸序列，其中所述表達構(gòu)建體可在所述細胞中表達，并且與沒有所述表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞相比，所述脫氫酶的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中將HMFCA氧化為FFA的能力，

并且其中所述細胞進一步具有如下至少之一：

a)醛脫氫酶活性，其將呋喃醛氧化為相應(yīng)的呋喃羧酸，其中優(yōu)選所述細胞包含第二表達構(gòu)建體，所述第二表達構(gòu)建體用于表達編碼包含與SEQ ID NO:24、25、26、27、28、29和30所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列的醛脫氫酶的核苷酸序列，其中所述第二表達構(gòu)建體可以在細胞中表達，并且與沒有所述第二表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞相比，所述醛脫氫酶的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中如下至少一種能力：i)將5-羥甲基糠醛(HMF)氧化為HMFCA，ii)將DFF氧化為FFA，及iii)將FFA氧化為FDCA；及

b)將呋喃化合物轉(zhuǎn)運進和/或轉(zhuǎn)運出細胞的能力，其中優(yōu)選所述細胞包含第三表達構(gòu)建體，所述第三表達構(gòu)建體用于表達編碼具有將至少HMFCA轉(zhuǎn)運進細胞的能力的多肽的核苷酸序列，所述多肽包含與SEQ ID NO:17、31、32、33和34所示任一氨基酸序列具有至少45％相同性的氨基酸序列，其中所述第三表達構(gòu)建體可以在細胞中表達，并且與沒有所述第三表達構(gòu)建體的相應(yīng)野生型細胞相比，所述多肽的表達賦予所述細胞或增加所述細胞中將至少HMFCA轉(zhuǎn)運進細胞的能力。