[发明专利]用于生物合成异丁烯酸盐的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于生物合成异丁烯酸盐的方法，且更具体而言涉及使用一 种或多种分离的酶(诸如一种或多种硫酯酶、脱氢酶或转移酶)或使用表达一 种或多种此类酶的重组宿主细胞合成异丁烯酸盐。

发明背景

异丁烯酸盐(methacrylate)(2-甲基丙烯酸)是一种广泛用于异丁烯酸酯， 诸如异丁烯酸甲酯或聚(异丁烯酸甲酯)(其用于生产透明的聚异丁烯酸甲酯 丙烯酸塑料)的中间体。异丁烯酸盐可以通过各种路径合成，包括通过使用 硫酸将丙酮合氰化氢(acetonecyanohydrin)转化为硫酸甲基丙烯酰胺以及水 解成异丁烯酸，通过将异丁烯氧化为异丁烯醛(其被氧化为异丁烯酸)，或者 通过异丁酸的脱氢。参见例如Bauer,“MethacrylicAcidandDerivatives”in Ullmann’sEncyclopediaofIndustrialChemistry2002,Wiley-VCH,Weinheim。 因而，需要用于生成异丁烯酸盐的生物合成方法以避免使用危险的化学品。

发明概述

本公开内容至少部分基于用于生物合成异丁烯酸盐的酶促系统和重组 宿主的开发，所述异丁烯酸盐是一种可用于生产异丁烯酸酯或聚(异丁烯酸 甲酯)酯类，诸如异丁烯酸甲酯或聚(异丁烯酸甲酯)的中间体。特别地，如本 文中描述的，可以自可再生给料生物合成生成异丁烯酸盐。异丁烯酸盐的生 成经由异丁酰基CoA进行。术语“异丁烯酸盐”和“异丁烯酸”在本文中可 互换使用，指任何其中性或离子化形式的相同化合物，包括其任何盐形式。 本领域技术人员理解具体的形式会取决于pH。

在一个方面，本文件特征在于生成异丁烯酸盐的方法。该方法包括从丙 酮酸酶促合成异丁烯酰基-CoA，并且使用硫酯酶或CoA-转移酶将异丁烯酰 基-CoA酶促转化为异丁烯酸盐。硫酯酶可以在EC3.1.2.-下分类，并且可以 是tesB或YciA的基因产物。CoA-转移酶可以在EC2.8.3.-下分类，并且可以具 有Genbank登录号CAB77207.1(SEQIDNO:4)。

本文件的特征还在于生成异丁烯酸盐的方法。该方法包括自丙酮酸酶促 合成异丁醛，并且将异丁醛酶促转化为异丁烯酸盐。可以使用苯乙醛脱氢酶、 异丁醛脱氢酶或乳醛脱氢酶将异丁醛转化为异丁酸，可以使用CoA转移酶或 连接酶将异丁酸转化为异丁酰基-CoA，可以使用脱氢酶将异丁酰基-CoA转 化为异丁烯酰基-CoA，并且可以使用硫酯酶或CoA转移酶将异丁烯酰基 -CoA转化为异丁烯酸盐。苯乙醛脱氢酶可以在EC1.2.1.39下分类。例如，苯 乙醛脱氢酶可以与SEQIDNO:8中所列的氨基酸序列具有至少70％序列同一 性。乳醛脱氢酶可以在EC1.2.1.22下分类。异丁醛脱氢酶可以与SEQIDNO:6 中所列的氨基酸序列具有至少70％序列同一性。CoA转移酶可以是EC2.8.3.1 下分类的丙酸CoA转移酶。例如，丙酸CoA-转移酶可以与SEQIDNO:4或SEQ IDNO:5.的氨基酸序列具有至少70％序列同一性。连接酶可以是EC6.2.1.13 下分类的丙酸CoA连接酶。