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1. WO2016168681 - ITERATIVE PLATFORM FOR THE SYNTHESIS OF ALPHA FUNCTIONALIZED PRODUCTS

Publication Number WO/2016/168681
Publication Date 20.10.2016
International Application No. PCT/US2016/027873
International Filing Date 15.04.2016
IPC
C CHEMISTRY; METALLURGY
12
BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
N
MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
1
Micro-organisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving micro-organisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a micro-organism; Culture media therefor
20
Bacteria; Culture media therefor
C CHEMISTRY; METALLURGY
12
BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
N
MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
1
Micro-organisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving micro-organisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a micro-organism; Culture media therefor
20
Bacteria; Culture media therefor
21
modified by introduction of foreign genetic material
C CHEMISTRY; METALLURGY
12
BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
P
FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
7
Preparation of oxygen-containing organic compounds
40
containing a carboxyl group
44
Polycarboxylic acids
A HUMAN NECESSITIES
61
MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
K
PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL, OR TOILET PURPOSES
38
Medicinal preparations containing peptides
16
Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
43
Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
45
Transferases (2)
A HUMAN NECESSITIES
61
MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
K
PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL, OR TOILET PURPOSES
38
Medicinal preparations containing peptides
16
Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
43
Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
51
Lyases (4)
C12N 1/20 (2006.01)
C12N 1/21 (2006.01)
C12P 7/44 (2006.01)
A61K 38/45 (2006.01)
A61K 38/51 (2006.01)
CPC
A61K 35/00
A61K 38/00
C12N 15/52
C12N 9/0006
C12N 9/0008
C12N 9/001
Applicants
  • WILLIAM MARSH RICE UNIVERSITY [US/US]; 6100 Main Street Houston, TX 77005, US
Inventors
  • GONZALEZ, Ramon; US
  • CLOMBURG, James, M.; US
  • CHEONG, Seokjung; US
Agents
  • VALOIR, Tamsen; US
Priority Data
62/148,12315.04.2015US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) ITERATIVE PLATFORM FOR THE SYNTHESIS OF ALPHA FUNCTIONALIZED PRODUCTS
(FR) PLATE-FORME ITÉRATIVE POUR LA SYNTHÈSE DE PRODUITS FONCTIONNALISÉS EN ALPHA
Abstract
(EN)
The use of microorganisms to make alpha-functionalized chemicals and fuels, (e.g. alpha- functionalized carboxylic acids, alcohols, hydrocarbons, amines, and their beta-, and omega- functionalized derivatives), by utilizing an iterative carbon chain elongation pathway that uses functionalized extender units. The core enzymes in the pathway include thiolase, dehydrogenase, dehydratase and reductase. Native or engineered thiolases catalyze the condensation of either unsubstituted or functionalized acyl-CoA primers with an alpha- functionalized acetyl-CoA as the extender unit to generate alpha-functionalized β-keto acyl- CoA. Dehydrogenase converts alpha-functionalized β-keto acyl-CoA to alpha-functionalized β-hydroxy acyl-CoA. Dehydratase converts alpha-functionalized β-hydroxy acyl-CoA to alpha-functionalized enoyl-CoA. Reductase converts alpha-functionalized enoyl-CoA to alpha-functionalized acyl-CoA. The platform can be operated in an iterative manner (i.e. multiple turns) by using the resulting alpha-functionalized acyl-CoA as primer and the aforementioned alpha-functionalized extender unit in subsequent turns of the cycle. Termination pathways acting on any of the four alpha-functionalized CoA thioester intermediates terminate the platform and generate various alpha-functionalized carboxylic acids, alcohols and amines with different β-reduction degree.
(FR)
La présente invention concerne l'utilisation de micro-organismes pour préparer des produits chimiques fonctionnalisés en alpha et des carburants, (par exemple des acides carboxyliques, alcools, hydrocarbures, amines fonctionnalisés en alpha ainsi que leurs dérivés fonctionnalisés en bêta et en oméga), en utilisant une voie d'allongement de chaine carbonée itérative qui utilise des motifs d'extension fonctionnalisés. Les enzymes centrales dans ladite voie comprennent les thiolase, déshydrogénase, déshydratase et réductase. Les thiolases natives ou modifiées catalysent la condensation d'amorces d'acyl-CoA soit non substituées soit fonctionnalisées, un acétyl-CoA fonctionnalisé en alpha étant utilisé comme motif d'extension permettant de générer un β-céto-acyl-CoA fonctionnalisé en alpha. La déshydrogénase convertit le β-céto-acyl-CoA fonctionnalisé en alpha en un β-hydroxy-acyl-CoA fonctionnalisé en alpha. La déshydratase convertit un β-hydroxy-acyl-CoA fonctionnalisé en alpha en un énoyl-CoA fonctionnalisé en alpha. La réductase convertit un énoyl-CoA fonctionnalisé en alpha en un acyl-CoA fonctionnalisé en alpha. La plate-forme peut être actionnée de manière itérative (c'est-à-dire de multiples fois) en utilisant l'acyl-CoA fonctionnalisé en alpha ainsi obtenu comme amorce et ledit motif d'extension fonctionnalisé en alpha précité au cours des tours suivants du cycle. Des voies de terminaison, agissant sur l'un quelconque des quatre intermédiaires de thioester de CoA fonctionnalisé en alpha, terminent la plate-forme et génèrent divers acides carboxyliques, alcools et amines fonctionnalisés en alpha présentant différents degrés de réduction en bêta.
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