[发明专利]异丙醇的制造方法和具有异丙醇生产能力的重组酵母

说明书

技术领域

本发明涉及利用了插入有与异丙醇生物合成相关的基因簇的具有异丙醇生产能力的重组酵母的异丙醇制造方法和该重组酵母。

背景技术

近年来，石油资源的枯竭，提倡削减地球水平的二氧化碳产生量，可预想今后石油价格攀升，要求开发石油代替材料。例如，将通过太阳能由水和二氧化碳通过植物制成的生物质、糖、淀粉、油脂、蛋白质等进行生物转换，从而作为石油代替材料利用的尝试正在实用化。作为一例，进行了作为使用石油的塑料的代替物质，生产来源于植物的聚乳酸、聚琥珀酸丁二醇酯的技术开发。另外，在美国、巴西等还在进行由糖、淀粉等发酵生产乙醇，混合在由石油纯化的汽车燃料中使用。

另外，作为涂料、油墨等工业用溶剂树脂原料重要的化成品，有丙酮、异丙醇(与2-丙醇含义相同)。异丙醇一直以来以石油为原料合成，但从石油枯竭、削减大气中的CO₂问题出发，希望使用发酵工艺从生物质合成。到目前为止，已知丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)在发酵生产丁醇的同时发酵生产丙酮和异丙醇(非专利文献1：Biotechnology,2nd Edn.,vol1,p285-323,1993)。将来源于丙酮丁醇梭菌的丙酮合成基因导入大肠杆菌来合成丙酮也是公知的(非专利文献2：Appl.Environ.Microbiol.,73,1079-1085,1998，专利文献1：US2008/293125、专利文献2：WO2009/008377、专利文献3：WO 2009/028582)。

另外，除了来源于丙酮丁醇梭菌的丙酮合成基因以外，还报告了使用导入了异丙醇脱氢酶基因的大肠杆菌来合成异丙醇的例子(非专利文献3：Appl.Environ.Microbiol.,64,7814-7818,2007)。然而，以大肠杆菌为代表的细菌类的有机溶剂耐性低被视为问题，已知用于解决该问题的几种方法，但对工业生产有机溶剂耐性尚不充分(专利文献4：WO 2007/146377、专利文献5：WO 2007/130560、专利文献6：WO 2008/073406、专利文献7：US 6,156,532)。认为在大肠杆菌等细菌类中，细胞膜对有机溶剂弱是问题，细菌类不适合有机溶剂生产。另一方面，酵母类的有机溶剂耐性高，但尚未报告在酵母中导入基因而生产异丙醇、丙酮等有机溶剂的例子。

现有技术文献

专利文献1:US 2008/293125

专利文献2:WO 2009/008377

专利文献3:WO 2009/028582

专利文献4:WO 2007/146377

专利文献5:WO 2007/130560

专利文献6:WO 2008/073406

专利文献7:US 6,156,532

非专利文献1:Biotechnology,2nd Edn.,vol1,p285-323,1993

非专利文献2:Appl.Environ.Microbiol.,73,1079-1085,1998

非专利文献3:Appl.Environ.Microbiol.,64,7814-7818,2007

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明鉴于如上所述的实际情况，目的在于提供利用酵母通过发酵工艺以优异的生产性制造异丙醇的方法，并提供异丙醇生产能力优异的重组酵母。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明者们进行了深入研究，结果发现，通过培养导入有乙酰乙酰辅酶A合成酶基因、和编码由乙酰乙酰辅酶A合成异丙醇的一组酶的基因簇(异丙醇合成相关基因簇)的重组酵母，而能够高产异丙醇，从而完成了本发明。本发明包含以下(1)～(19)。

(1)异丙醇的制造方法，其特征在于，培养导入有乙酰乙酰辅酶A合成酶基因、和异丙醇生物合成相关基因簇的重组酵母，从培养物中获得异丙醇，上述异丙醇生物合成相关基因簇参与由乙酰乙酰辅酶A合成异丙醇的代谢途径。

(2)根据(1)所述的异丙醇的制造方法，其特征在于，上述乙酰乙酰辅酶A合成酶基因编码催化将乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A转换成乙酰乙酰辅酶A的反应的酶。

(3)根据(2)所述的异丙醇的制造方法，其特征在于，上述乙酰乙酰辅酶A合成酶基因是来源于链霉菌属的微生物的基因(ORFn基因)。