[发明专利]用于1,4-丁二醇和其前体生物合成的组合物和方法

权利要求书

1.非自然存在的微生物生物催化剂，其包含具有4-羟基丁酸(4-HB) 生物合成途径的微生物有机体，所述途径包含至少一种编码4-羟基丁 酸脱氢酶、琥珀酰-CoA合成酶、CoA-依赖性琥珀酸半醛脱氢酶或α- 酮戊二酸脱羧酶的外源核酸，其中所述外源核酸以足以分泌单体4-羟 基丁酸(4-HB)的量表达。

2.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 4-HB生物合成途径包含4-羟基丁酸脱氢酶和琥珀酰-CoA合成酶和 CoA-依赖性琥珀酸半醛脱氢酶或α-酮戊二酸脱羧酶。

3.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 外源核酸编码4-羟基丁酸脱氢酶。

4.权利要求3所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步包 含编码外源性α-酮戊二酸脱羧酶的核酸。

5.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 至少一种外源核酸进一步包括两种或更多种外源核酸。

6.权利要求3所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步包 含编码外源性琥珀酰-CoA合成酶、外源性CoA-依赖性琥珀酸半醛脱 氢酶或外源性琥珀酰-CoA合成酶和外源性CoA-依赖性琥珀酸半醛脱 氢酶的核酸。

7.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 微生物有机体缺乏选自4-羟基丁酸脱氢酶、琥珀酰-CoA合成酶、CoA- 依赖性琥珀酸半醛脱氢酶和α-酮戊二酸脱羧酶的内源性4-HB生物合 成活性。

8.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 至少一种外源核酸进一步包含异源的编码核酸。

9.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所述 单体4-HB以至少约5mM的胞内浓度进行表达。

10.权利要求9所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步包 括约10mM或更高的所述单体4-HB的胞内浓度。

11.权利要求1所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步包 括基本上厌氧的培养基。

12.非自然存在的微生物生物催化剂，其包含具有4-羟基丁酸 (4-HB)和1，4-丁二醇(BDO)生物合成途径的微生物有机体，所述途径包 含至少一种外源核酸，所述外源核酸编码4-羟基丁酸脱氢酶、琥珀酰 -CoA合成酶、CoA-依赖性琥珀酸半醛脱氢酶、4-羟基丁酸：CoA转移 酶、4-丁酸激酶、磷酸转丁酰酶、α-酮戊二酸脱羧酶、醛脱氢酶、醇脱 氢酶或醛/醇脱氢酶，其中所述外源核酸以足以产生1，4-丁二醇(BDO) 的量表达。

13.权利要求12所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所 述4-HB生物合成途径包括4-羟基丁酸脱氢酶和琥珀酰-CoA合成酶和 CoA-依赖性琥珀酸半醛脱氢酶或α-酮戊二酸脱羧酶。

14.权利要求12所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所 述外源核酸编码4-羟基丁酸脱氢酶。

15.权利要求14所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步 包括编码外源性α-酮戊二酸脱羧酶的核酸。

16.权利要求12所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所 述至少一种外源核酸进一步包括两种或更多种外源核酸。

17.权利要求14所述的非自然存在的微生物生物催化剂，进一步 包含编码外源性琥珀酰-CoA合成酶、外源性CoA-依赖性琥珀酸半醛 脱氢酶或外源性琥珀酰-CoA合成酶和外源性CoA-依赖性琥珀酸半醛 脱氢酶的核酸。

18.权利要求12所述的非自然存在的微生物生物催化剂，其中所 述微生物有机体缺乏选自4-羟基丁酸脱氢酶、琥珀酰-CoA合成酶、 CoA-依赖性琥珀酸半醛脱氢酶和α-酮戊二酸脱羧酶的内源性4-HB生 物合成活性。