[发明专利]通过丙酮酸和琥珀酸半醛羟醛缩合生产7-碳化学物的方法

权利要求书

1.一种用于生物合成选自下组的产物的方法：庚二酸、7-氨基庚酸、7-羟基庚酸、庚二胺和1,7-庚二醇，所述方法包括从琥珀酸半醛和丙酮酸通过羟醛缩合酶促合成七碳链脂族主链，以及在所述主链中酶促形成两个选自下组的末端官能团：羧基、胺和羟基基团，从而形成所述产物。

2.权利要求1的方法，其中所述七碳链脂族主链是庚二酰-CoA或庚二酸半醛。

3.权利要求1或2的方法，其中所述羟醛缩合的产物2,4-二羟基庚-2-烯二酸或4-羟基-2-氧代-庚二酸使用以下一种或多种酶转化为庚二酰-CoA(i)2-羟基庚-2,4-双烯二酸水合酶，(ii)烯酸还原酶，(iii)2-羟基戊二酸脱氢酶，(iv)戊烯二酸CoA-转移酶，(v)2-羟基戊二酰-CoA脱水酶，或(vi)烯酰-CoA还原酶或烯酰-[acp]还原酶。

4.权利要求1或2的方法，其中所述羟醛缩合的产物2,4-二羟基庚-2-烯二酸或4-羟基-2-氧代-庚二酸使用以下一种或多种酶转化为庚二酸半醛(i)2-羟基庚-2,4-双烯二酸水合酶，(ii)烯酸还原酶，(iii)2-羟基戊二酸脱氢酶，(iv)戊烯二酸CoA-转移酶，(v)2-羟基戊二酰-CoA脱水酶，或(vi)羧酸还原酶。

5.权利要求3或4的方法，其中所述烯酸还原酶与列于SEQ ID NO:16和SEQ ID NO:17的氨基酸序列具有至少70％的同一性。

6.权利要求1-5任一项的方法，其中所述两个末端官能团是相同的。

7.权利要求1-5任一项的方法，其中所述两个末端官能团是不同的。

8.权利要求7的方法，其中所述产物包含末端胺和末端羧基基团。

9.权利要求7的方法，其中所述产物包含末端羟基基团和末端羧基基团。

10.权利要求1-6任一项的方法，其中所述两个末端官能团是胺。

11.权利要求1-6任一项的方法，其中所述两个末端官能团是羟基基团。

12.权利要求9或11的方法，其中6-羟基己酸脱氢酶、5-羟基戊酸脱氢酶、4-羟基丁酸脱水酶、或醇脱氢酶酶促形成所述两个羟基基团。

13.权利要求1-11任一项的方法，其中硫酯酶、醛脱氢酶、7-氧代庚酸脱氢酶、6-氧代己酸脱氢酶、CoA-转移酶，或可逆CoA-连接酶酶促形成末端羧基基团。

14.权利要求13的方法，其中所述硫酯酶与列于SEQ ID NO:1中的氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。

15.权利要求8或10的方法，其中ω-转氨酶或脱乙酰基酶酶促形成所述胺基团。

16.权利要求15的方法，其中所述ω-转氨酶与列于SEQ ID NO.8-13中的任一氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。

17.权利要求1-11任一项的方法，其中由磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶增强的羧酸还原酶形成末端醛基团作为形成所述产物的中间物。

18.权利要求17的方法，其中所述羧酸还原酶与列于SEQ ID NO.2-7中的任一氨基酸序列具有至少70％的序列同一性。

19.前述权利要求任一项的方法，其中所述方法通过发酵在重组宿主中进行。

20.权利要求19的方法，其中所述宿主经历厌氧、微氧或混合的氧/反硝化培养条件下的培养策略。

21.权利要求19或20的方法，其中所述宿主在营养限制的条件下培养。

22.根据权利要求19-21任一项的方法，其中所述宿主使用陶瓷中空纤维膜保留以维持发酵期间的高细胞密度。

23.权利要求19-22任一项的方法，其中最终电子受体是硝酸盐。

24.权利要求19-23任一项的方法，其中对发酵进料的主要碳源衍生自生物或非生物原料。