[发明专利]芳族化合物及其衍生物的制造方法

说明书

本发明提供以较高的生产性通过微生物来制造水杨酸等的芳族化合物及其衍生物的方法。本发明提供：改变了糖代谢途径的微生物的制造方法，所述方法包括：抑制编码微生物的磷酸转移酶系酶的基因的表达，抑制编码该微生物的丙酮酸激酶的基因的表达，而且将编码该微生物可由分支酸或异分支酸合成芳族化合物的酶的1或多个基因导入到微生物中；通过该方法所得的改变了的微生物；以及，芳族化合物及其衍生物的制造方法，所述方法包括：培养该微生物，从培养液中回收芳族化合物等。

技术领域

本发明涉及改变了糖代谢途径的微生物的制造方法。本发明还涉及通过该方法所得的改变了的微生物，以及包含培养该微生物、从培养液中回收芳族化合物或其衍生物的芳族化合物等的制造方法。

背景技术

为了可持续的社会形成，谋求从环境负荷大、以及担心将来枯竭的石油依赖型社会向依赖于可再生的生物质(biomass)资源的生物炼制型的社会的改革，近年来，集中关注着利用微生物的芳族化合物的制造。

微生物的代谢途径中，许多芳族化合物可以经由莽草酸途径进行合成。莽草酸途径的最初反应是由赤藓糖-4-磷酸(E4P)和磷酸烯醇丙酮酸(PEP)向3-脱氧-D-庚糖醛酸-7-磷酸(DAHP)的、通过DAHP合酶所催化的缩合反应。继续进行该反应，经由共同的前驱物质(前体物)即分支酸而生成包含芳族氨基酸的各种芳族化合物。分支酸可通过仅仅几个步骤转化成多种的芳族化合物，可以成为芳族化合物的生物合成途径中的主要化合物。

作为分支酸衍生物的水杨酸是在医药品、化妆品、食品等中利用的最重要的芳族化合物之一，例如是阿司匹林和拉米夫定(抗-HIV药)制造的前驱物质。近年来，报道了：可以通过微生物的和化学方法将水杨酸转化成尼龙-6,6的原料即己二酸。

在微生物等的生物体内中，水杨酸可以经由通过将分支酸转化成异分支酸的异分支酸合酶(ICS)、和促进异分支酸的脱丙酮酸的异分支酸丙酮酸裂解酶(IPL)所催化的2个反应进行合成。非专利文献1中显示出：可以进行来自绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)的水杨酸合成基因的分析，通过上述2种酶的作用由分支酸生物合成水杨酸。另外，报道了：使大肠杆菌中的ICS即EntC和来自绿脓杆菌的IPL (PchB)在大肠杆菌中表达，合成了水杨酸(非专利文献2)。但是，这些方法中的水杨酸的生产性低，现状是尚未开发出实际应用上有效的生物合成方法。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Serino L.等人、Mol Gen Genet.、1995年、249卷、2号、217～228页；

非专利文献2：Lin Y.等人、Metab Eng.、2014年、23卷、62～69页。

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，仅使水杨酸合成酶在大肠杆菌中表达，无法获得可以满足程度的生产性。这暗示：由于在大肠杆菌内进行的各种复杂的酶反应的存在，仅将所期望的反应组合无法获得目标化合物的高生产性。

用于解决课题的手段

本发明人为了改善碳向芳族化合物的生物合成途径的流动，研究了几种的策略。在莽草酸途径中，在细胞内的PEP和E4P的利用性是最重要的因子之一，在强化芳族化合物合成途径的基础上，在细胞内的PEP利用量的强化是重要的。

微生物的主要的代谢途径中，存在2个消费PEP的反应。一方面是使用磷酸转移酶系(PTS)的葡萄糖的摄入，为了摄入1mol的葡萄糖，消费1mol的PEP，而形成丙酮酸。另一方面是糖酵解途径中的基于丙酮酸激酶的PEP转化成丙酮酸(图1)。