[发明专利]一种生物法合成异戊二烯的方法、酶系统和重组细胞及其应用

权利要求书

1.一种生物法合成异戊二烯的方法，所述方法包括通过生物法合成二醇或烯醇和对合成的二醇或烯醇进行脱水以获得异戊二烯的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇选自2-甲基-1，4-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇，所述烯醇是3-甲基-3-丁烯-1-醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇或烯醇是通过酶系统或通过培养重组细胞生物合成的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇是3-甲基-1，3-丁二醇，且所述3-甲基-1，3-丁二醇是使用包括氨基转移酶、烯酰-CoA水解酶和醇醛脱氢酶的酶系统合成的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述烯醇是3-甲基-3-丁烯-1-醇，且所述3-甲基-3-丁烯-1-醇是使用包括HMG-CoA合成酶、HMG-CoA还原酶和甲羟戊酸脱羧酶的酶系统合成的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇是3-甲基-1，3-丁二醇和2-甲基-1，4-丁二醇，且所述3-甲基-1，3-丁二醇和2-甲基-1，4-丁二醇是使用包括乙酰乳酸合成酶、酮酸还原异构酶、二羟酸脱水酶、2-异丙基苹果酸合成酶、3-异丙基苹果酸异构酶、3-异丙基苹果酸脱氢酶、酮异戊酸脱羧酶、醇脱氢酶和P450单加氧酶的酶系统合成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇是3-甲基-1，3-丁二醇，且通过培养具有生产3-甲基-1，3-丁二醇的能力的重组细胞来合成所述3-甲基-1，3-丁二醇，所述具有生产3-甲基-1，3-丁二醇的能力的重组细胞表达氨基转移酶基因、烯酰-CoA水解酶基因和醇醛脱氢酶基因，优选地，其中

所述氨基转移酶基因是来源于大肠杆菌的ilvE基因，或和ilvE基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和ilvE基因没有明显的同源性，但和ilvE基因具有相同或相似功能的核酸序列，

所述烯酰-CoA水解酶基因是来源于Pseudomonas aeruginosa的phaJ1基因，或和phaJ1基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和phaJ1基因没有明显的同源性，但和phaJ1基因具有相同或相似功能的核酸序列，

所述醇醛脱氢酶基因是来源于Clostridium acetobutylicum的adhE基因，或和adhE基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和adhE基因没有明显的同源性，但和adhE基因具有相同或相似功能的核酸序列。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述烯醇是3-甲基-3-丁烯-1-醇，且通过培养具有生产3-甲基-3-丁烯-1-醇的能力的重组细胞来合成所述3-甲基-3-丁烯-1-醇，所述具有生产3-甲基-3-丁烯-1-醇的能力的重组细胞表达HMG-CoA合成酶基因、HMG-CoA还原酶基因和甲羟戊酸脱羧酶基因，优选地，其中

所述HMG-CoA合成酶基因是来源于Saccharomyces cerevisiae的HMGS基因，或和HMGS基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和HMGS基因没有明显的同源性，但和HMGS基因具有相同或相似功能的核酸序列，

所述HMG-CoA还原酶基因是来源于S.cerevisiae的tHMGR基因，或和tHMGR基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和tHMGR基因没有明显的同源性，但和tHMGR基因具有相同或相似功能的核酸序列，

所述甲羟戊酸脱羧酶基因是来源于S.cerevisiae的mvd1基因，或和mvd1基因同源性超过70％的核酸序列，或来源于其它生物体，和mvd1基因没有明显的同源性，但具有甲羟戊酸脱羧功能的核酸序列。