[发明专利]脱氢酶催化的FDCA的产生

权利要求书

1.一种将5-羟甲基-2-呋喃羧酸(HMFCA)氧化为5-甲酰-2-糠酸(FFA)的方法，所述方法包括将细胞在存在FDVIFCA、优选在有益于细胞氧化FDVIFCA的条件下孵育的步骤，其中所述细胞包含表达构建体，所述表达构建体用于表达编码具有与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脱氢酶的核苷酸序列，及其中所述表达构建体可以在所述细胞中表达，并且与在没有所述表达构建体的相应野生型细胞中相比，所述脱氢酶的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中将FDVIFCA氧化为FFA的能力。

2.一种产生FDCA的方法，所述方法包括将细胞在包含FDCA的一或多种呋喃前体的培养基中孵育的步骤，优选在有益于细胞将FDCA的呋喃前体氧化为FDCA的条件下进行，及任选回收FDCA，其中所述细胞包含表达构建体，用于表达编码具有与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脱氢酶的核苷酸序列，其中所述表达构建体可以在所述细胞中表达，及与没有所述表达构建体的相应野生型细胞相比，所述脱氢酶的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中将HMFCA氧化为FFA的能力，

其中优选FDCA的至少一种呋喃前体选自HMF、2,5-二羟甲基呋喃(DHF)、HMFCA、FFA和2,5-二甲酰呋喃(DFF)，其中最优选HMF，及

其中优选FDCA的呋喃前体得自一或多种己糖，优选得自木质纤维素生物质的一或多种己糖，优选通过酸催化的脱水获得。

3.权利要求2的产生FDCA的方法，其中FDCA通过包括酸或盐沉淀、随后冷却结晶和/或溶剂提取的方法从培养基中回收。

4.从一或多个FDCA单体产生聚合物的方法，所述方法包括如下步骤：

a)根据权利要求2或3的方法制备FDCA单体，及

b)从在a)中获得的FDCA单体产生聚合物。

5.细胞用于将一或多种呋喃前体生物转化为FDCA的应用，其中优选FDCA的至少一种呋喃前体选自HMF、DHF、HMFCA、FFA和DFF，最优选HMF，其中所述细胞包含表达构建体，所述表达构建体用于表达编码具有与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脱氢酶的核苷酸序列，及其中所述表达构建体可以在所述细胞中表达，及与没有所述表达构建体的相应野生型细胞相比，所述脱氢酶的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中将HMFCA氧化为FFA的能力。

6.细胞，其包含表达构建体，用于表达编码具有与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脱氢酶的核苷酸序列，其中所述表达构建体可在所述细胞中表达，并且与没有所述表达构建体的相应野生型细胞相比，所述脱氢酶的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中将HMFCA氧化为FFA的能力，

并且其中所述细胞进一步具有如下至少之一：

a)醛脱氢酶活性，其将呋喃醛氧化为相应的呋喃羧酸，其中优选所述细胞包含第二表达构建体，所述第二表达构建体用于表达编码包含与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脱氢酶的核苷酸序列，其中所述第二表达构建体可以在细胞中表达，并且与没有所述第二表达构建体的相应野生型细胞相比，所述醛脱氢酶的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中如下至少一种能力：i)将5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为HMFCA，ii)将DFF氧化为FFA，及iii)将FFA氧化为FDCA；及

b)将呋喃化合物转运进和/或转运出细胞的能力，其中优选所述细胞包含第三表达构建体，所述第三表达构建体用于表达编码具有将至少HMFCA转运进细胞的能力的多肽的核苷酸序列，所述多肽包含与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，其中所述第三表达构建体可以在细胞中表达，并且与没有所述第三表达构建体的相应野生型细胞相比，所述多肽的表达赋予所述细胞或增加所述细胞中将至少HMFCA转运进细胞的能力。