【手続補正書】
【提出日】平成25年9月6日(2013.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元的なトリカルボン酸（ｒＴＣＡ）の酵素またはタンパク質をコードしている１つ以上の外来性の核酸を含んでいる、天然に存在しない微生物であって、
上記ｒＴＣＡの回路の酵素またはタンパク質は、一酸化炭素脱水素酵素、ヒドロゲナーゼ、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ：フェレドキシン酸化還元酵素、ＡＴＰクエン酸脱離酵素、クエン酸脱離酵素、アルファケトグルタル酸：フェレドキシン酸化還元酵素、フマル酸還元酵素、アコニターゼ、イソクエン酸脱水素酵素、スクシニル−ＣｏＡ合成酵素、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、フマラーゼ、リンゴ酸脱水素酵素からなる群より選択され、
上記一酸化炭素脱水素酵素およびヒドロゲナーゼは、ＣＯおよび／またはＨ２から還元当量を取出し、
上記微生物は、１，４−ブタンジオール（１４−ＢＤＯ）経路をさらに含んでおり、
上記経路は、４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、スクシニル−ＣｏＡ合成酵素、スクシニル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）、４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素、４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ、４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素、コハク酸還元酵素、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素、４−ヒドロキシ酪酸還元酵素、４−ヒドロキシブチリルリン酸還元酵素、および、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）からなる群より選択される酵素を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項２】
上記１４−ＢＤＯ経路は、
（ａ）４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（ｂ）４−ヒドロキシ酪酸還元酵素および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；または、
（ｃ）４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）、
を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項３】
上記ｒＴＣＡの酵素またはタンパク質は、一酸化炭素脱水素酵素、ヒドロゲナーゼおよびＮＡＤ（Ｐ）Ｈ：フェレドキシン酸化還元酵素からなる群より選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項４】
上記ｒＴＣＡの酵素またはタンパク質は、ＡＴＰクエン酸脱離酵素、クエン酸脱離酵素、アコニターゼ、イソクエン酸脱水素酵素、アルファケトグルタル酸：フェレドキシン酸化還元酵素、スクシニル−ＣｏＡ合成酵素、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、フマル酸還元酵素、フマラーゼおよびリンゴ酸脱水素酵素からなる群より選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項５】
上記ｒＴＣＡの酵素またはタンパク質は、ＡＴＰクエン酸脱離酵素、クエン酸脱離酵素、アルファケトグルタル酸：フェレドキシン酸化還元酵素およびフマル酸還元酵素からなる群より選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項６】
ｎ−プロパノール経路およびイソプロパノール経路を有している微生物を包含している天然に存在しない微生物であって、
上記ｎ−プロパノール経路は、ｎ−プロパノールを生成させるための十分な量において発現されるｎ−プロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記ｎ−プロパノール経路は、
（１）プロピオンアルデヒド脱水素酵素およびプロパノール脱水素酵素；
（２）プロピオニル−ＣｏＡ：リン酸プロパノイル転移酵素；リン酸プロピオニル還元酵素およびプロパノール脱水素酵素；
（３）プロピオニル−ＣｏＡ水素化酵素、プロピオニル−ＣｏＡ転移酵素もしくはプロピオニル−ＣｏＡ合成酵素；プロピオン酸キナーゼ；リン酸プロピオニル還元酵素；およびプロパノール脱水素酵素；ならびに、
（４）プロピオニル−ＣｏＡ水素化酵素、プロピオニル−ＣｏＡ転移酵素もしくはプロピオニル−ＣｏＡ合成酵素；プロピオン酸還元酵素；およびプロパノール脱水素酵素、
から選択される経路を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、イソプロパノールを生成させるための十分な量において発現されるイソプロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、
（５）アセチル−ＣｏＡアセチルチオラーゼ；アセトアセチル−ＣｏＡ転移酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ水素化酵素またはアセトアセチル−ＣｏＡ合成酵素；アセト酢酸デカルボキシラーゼ；ならびにイソプロパノール脱水素酵素、
を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項７】
アセチル−ＣｏＡを生成させるための十分な量において発現されるアセチル−ＣｏＡ経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでいるアセチル−ＣｏＡ経路をさらに含んでおり、
上記アセチル−ＣｏＡ経路は、
（６）ピルビン酸キナーゼ；ならびにピルビン酸脱水素酵素もしくはピルビン酸フェレドキシン酸化還元酵素；ならびに、
（７）ピルビン酸キナーゼ；ピルビン酸蟻酸脱離酵素、ピルビン酸蟻酸脱離酵素を活性化させる酵素および蟻酸脱水素酵素、
から選択される経路を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項８】
プロピオニル−ＣｏＡを生成させるための十分な量において発現されるプロピオニル−ＣｏＡ経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでいるプロピオニル−ＣｏＡ経路をさらに含んでおり、
上記プロピオニル−ＣｏＡ経路は、
（８）ＰＥＰカルボキシキナーゼまたはＰＥＰカルボキシラーゼ；リンゴ酸脱水素酵素；フマラーゼ；フマル酸還元酵素；スクシニル−ＣｏＡ転移酵素またはスクシニル−ＣｏＡ合成酵素；メチルマロニル−ＣｏＡ転位酵素；ならびにメチルマロニル−ＣｏＡデカルボキシラーゼ；
（９）ＰＥＰカルボキシキナーゼまたはＰＥＰカルボキシラーゼ；スレオニン脱アミノ酵素；ならびに２−オキソブタン酸脱水素酵素；
（１０）ＰＥＰカルボキシキナーゼまたはＰＥＰカルボキシラーゼ；スレオニン脱アミノ酵素；２−オキソブタン酸脱水素酵素；ならびに２−オキソブタン酸デカルボキシラーゼ；
（１１）アセチル−ＣｏＡカルボキシラーゼ；マロニル−ＣｏＡ還元酵素；マロン酸セミアルデヒド還元酵素；およびプロピオニル−ＣｏＡ合成酵素；ならびに、
（１２）乳酸脱水素酵素；乳酸−ＣｏＡ転移酵素；ラクチル−ＣｏＡ脱水酵素；およびアクリロイル−ＣｏＡ還元酵素、
から選択される経路を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項９】
上記（８）、（９）および（１０）から選択されるプロピオニル−ＣｏＡ経路は、ピルビン酸カルボキシラーゼまたはメチルマロニル−ＣｏＡカルボキシ転移酵素をさらに含んでいることを特徴とする請求項８に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項１０】
ｎ−プロパノールおよびイソプロパノールを生成させるために十分な期間にわたって、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノールを生成させる条件において、請求項６〜９のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物を培養することを包含している、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノールを生成させる方法。
【請求項１１】
ｎ−プロパノール経路を有している微生物を包含している天然に存在しない微生物であって、
上記ｎ−プロパノール経路は、ｎ−プロパノールを生成させるための十分な量において発現されるｎ−プロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記ｎ−プロパノール経路は、
（１）プロピオンアルデヒド脱水素酵素およびプロパノール脱水素酵素；
（２）プロピオニル−ＣｏＡ：リン酸プロパノイル転移酵素；リン酸プロピオニル還元酵素およびプロパノール脱水素酵素；
（３）プロピオニル−ＣｏＡ水素化酵素、プロピオニル−ＣｏＡ転移酵素もしくはプロピオニル−ＣｏＡ合成酵素；プロピオン酸キナーゼ；リン酸プロピオニル還元酵素；およびプロパノール脱水素酵素；ならびに、
（４）プロピオニル−ＣｏＡ水素化酵素、プロピオニル−ＣｏＡ転移酵素もしくはプロピオニル−ＣｏＡ合成酵素；プロピオン酸還元酵素；およびプロパノール脱水素酵素、
から選択される経路を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項１２】
ｎ−プロパノールを生成させるための十分な期間にわたって、ｎ−プロパノールを生成させるための条件において、請求項１１に記載の天然に存在しない微生物を培養することを包含している、ｎ−プロパノールを生成させる方法。
【請求項１３】
１，４−ブタンジオール経路およびイソプロパノール経路を有している微生物を包含している天然に存在しない微生物であって、
上記１，４−ブタンジオール経路は、１，４−ブタンジオールを生成させるための十分な量において発現される１，４−ブタンジオール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記１，４−ブタンジオール経路は、
（１）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（２）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（３）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（４）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；リン酸４−ヒドロキシブチリル還元酵素；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（５）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；および４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；
（６）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；および４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；
（７）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（８）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（９）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（１０）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；リン酸４−ヒドロキシブチリル還元酵素；および４−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（１１）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；および４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；ならびに、
（１２）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；および４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）、
から選択される経路を含んでおり；
上記イソプロパノール経路は、イソプロパノールを生成させるための十分な量において発現されるイソプロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、
（１３）アセチル−ＣｏＡアセチルチオラーゼ；アセトアセチル−ＣｏＡ転移酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ水素化酵素もしくはアセトアセチル−ＣｏＡ合成酵素；アセト酢酸デカルボキシラーゼ；およびイソプロパノール脱水素酵素、
を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項１４】
１，３−ブタンジオール経路およびイソプロパノール経路を有している微生物を包含している天然に存在しない微生物であって、
上記１，３−ブタンジオール経路は、１，３−ブタンジオールを生成させるための十分な量において発現される１，３−ブタンジオール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記１，３−ブタンジオール経路は、
（１）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（２）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；３−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（３）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（４）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；３−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（５）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；および３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；
（６）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；および３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；
（７）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（８）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；３−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（９）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（１０）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；３−ヒドロキシ酪酸還元酵素；および３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素；
（１１）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；クロトナーゼ；および３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；ならびに、
（１２）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；クロトナーゼ；および３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；
から選択される経路を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、イソプロパノールを生成させるための十分な量において発現されるイソプロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、
（１３）アセチル−ＣｏＡアセチルチオラーゼ；アセトアセチル−ＣｏＡ転移酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ水素化酵素もしくはアセトアセチル−ＣｏＡ合成酵素；アセト酢酸デカルボキシラーゼ；およびイソプロパノール脱水素酵素、
を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項１５】
メチルアクリル酸経路およびイソプロパノール経路を有している微生物を包含している天然に存在しない微生物であって、
上記メチルアクリル酸経路は、メチルアクリル酸を生成させるための十分な量において発現されるメチルアクリル酸経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記メチルアクリル酸経路は、
（１）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（２）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；およびメタクリリル−ＣｏＡ転移酵素、メタクリリル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメタクリリル−ＣｏＡ水素化酵素；
（３）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（４）スクシニル−ＣｏＡ還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；およびメタクリリル−ＣｏＡ転移酵素、メタクリリル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメタクリリル−ＣｏＡ水素化酵素；
（５）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（６）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素もしくは４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；およびメタクリリル−ＣｏＡ転移酵素、メタクリリル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメタクリリル−ＣｏＡ水素化酵素；
（７）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ合成酵素もしくは３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ水素化酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（８）コハク酸還元酵素；４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素；４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ；４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素；４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転位酵素；３−ヒドロキシイソブチリル−ＣｏＡ脱水酵素；およびメタクリリル−ＣｏＡ転移酵素、メタクリリル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメタクリリル−ＣｏＡ水素化酵素；
（９）メチルマロニル−ＣｏＡ転位酵素；メチルマロニル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）；３−ヒドロキシイソ酪酸脱水素酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（１０）メチルマロニル−ＣｏＡ転位酵素；メチルマロニル−ＣｏＡエピメラーゼ；メチルマロニル−ＣｏＡ転移酵素、メチルマロニル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメチルマロニル−ＣｏＡ水素化酵素；メチルマロン酸還元酵素；３−ヒドロキシイソ酪酸脱水素酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
（１１）メチルマロニル−ＣｏＡ転位酵素；メチルマロニル−ＣｏＡ転移酵素、メチルマロニル−ＣｏＡ合成酵素もしくはメチルマロニル−ＣｏＡ水素化酵素；メチルマロン酸還元酵素；３−ヒドロキシイソ酪酸脱水素酵素；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；ならびに、
（１２）メチルマロニル−ＣｏＡ転位酵素；メチルマロニル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）；および３−ヒドロキシイソ酪酸脱水酵素；
から選択される経路を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、イソプロパノールを生成させるための十分な量において発現されるイソプロパノール経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでおり、
上記イソプロパノール経路は、
（１３）アセチル−ＣｏＡアセチルチオラーゼ；アセトアセチル−ＣｏＡ転移酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ水素化酵素もしくはアセトアセチル−ＣｏＡ合成酵素；アセト酢酸デカルボキシラーゼ；およびイソプロパノール脱水素酵素、
を含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。
【請求項１６】
アセチル−ＣｏＡを生成させるための十分な量において発現されるアセチル−ＣｏＡ経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでいるアセチル−ＣｏＡ経路をさらに含んでいる天然に存在しない微生物であって、
上記アセチル−ＣｏＡ経路は、
（１４）ピルビン酸キナーゼ；および、ピルビン酸脱水素酵素もしくはピルビン酸フェレドキシン酸化還元酵素；ならびに、
（１５）ピルビン酸キナーゼ；ピルビン酸蟻酸脱離酵素、ピルビン酸蟻酸脱離酵素を活性化させる酵素および蟻酸脱水素酵素、
を含んでいることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項１７】
スクシニル−ＣｏＡを生成させるための十分な量において発現されるスクシニル−ＣｏＡ経路の酵素をコードしている少なくとも１つの外来性の核酸を含んでいるスクシニル−ＣｏＡ経路をさらに含んでいる天然に存在しない微生物であって、
上記スクシニル−ＣｏＡ経路は、ＰＥＰカルボキシキナーゼもしくはＰＥＰカルボキシラーゼ；リンゴ酸脱水素酵素；フマラーゼ；フマル酸還元酵素；および、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、もしくはスクシニル−ＣｏＡ合成酵素を含んでいることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項１８】
上記スクシニル−ＣｏＡ経路は、ピルビン酸カルボキシラーゼまたはメチルマロニル−ＣｏＡカルボキシ転移酵素をさらに含んでいることを特徴とする請求項１７に記載の天然に存在しない微生物。
【請求項１９】
１，４−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させるために十分な期間にわたって、１，４−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させるための条件において、請求項１３および１６〜１８のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物を培養することを包含している、１，４−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させる方法。
【請求項２０】
１，３−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させるために十分な期間にわたって、１，３−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させるための条件において、請求項１４および１６〜１８のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物を培養することを包含している、１，３−ブタンジオールおよびイソプロパノールを生成させる方法。
【請求項２１】
メチルアクリル酸およびイソプロパノールを生成させるために十分な期間にわたって、メチルアクリル酸およびイソプロパノールを生成させるための条件において、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の天然に存在しない微生物を培養することを包含している、メチルアクリル酸およびイソプロパノールを生成させる方法。
【請求項２２】
還元的なトリカルボン酸（ｒＴＣＡ）の酵素またはタンパク質をコードしている１つ以上の外来性の核酸を含んでいる、天然に存在しない微生物であって、
上記ｒＴＣＡの回路の酵素またはタンパク質は、ＡＴＰクエン酸脱離酵素、クエン酸脱離酵素、アコニターゼ、イソクエン酸脱水素酵素、アルファケトグルタル酸：フェレドキシン酸化還元酵素、スクシニル−ＣｏＡ合成酵素、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、フマル酸還元酵素、フマラーゼ、リンゴ酸脱水素酵素、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ：フェレドキシン酸化還元酵素、一酸化炭素脱水素酵素およびヒドロゲナーゼ、からなる群より選択され、
上記一酸化炭素脱水素酵素およびヒドロゲナーゼは、ＣＯおよび／またはＨ２から還元当量を取出し、
上記微生物は、
（ａ）イソプロパノール経路であって、
上記イソプロパノール経路は、アセチル−ＣｏＡをイソプロパノールへと変換し、
上記イソプロパノール経路は、アセトアセチル−ＣｏＡチオラーゼ、アセトアセチル−ＣｏＡ転移酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ水素化酵素、アセトアセチル−ＣｏＡ合成酵素、アセト酢酸デカルボキシラーゼ、および、イソプロパノール脱水素酵素からなる群より選択される酵素を含んでいるイソプロパノール経路；
（ｂ）１，３−ブタンジオール（１３−ＢＤＯ）経路であって、
上記１，３−ブタンジオール経路は、３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素および３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素、ならびに３−ヒドロキシ酪酸還元酵素からなる群より選択される酵素を含んでいる１，３−ブタンジオール経路；または、
（ｃ）１，３−ブタンジオール（１３−ＢＤＯ）経路であって、
上記１，３−ブタンジオール経路は、スクシニル−ＣｏＡ転移酵素、スクシニル−ＣｏＡ合成酵素、スクシニル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）、４−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素、４−ヒドロキシ酪酸キナーゼ、４−ヒドロキシブチリルリン酸転移酵素、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ脱水酵素、クロトナーゼ、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルデヒド形成）、３−ヒドロキシブチルアルデヒド還元酵素、コハク酸還元酵素、スクシニル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素、４−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ還元酵素（アルコール形成）、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ水素化酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ合成酵素、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡ転移酵素および３−ヒドロキシ酪酸還元酵素からなる群より選択される酵素を含んでいる１，３−ブタンジオール経路、
をさらに含んでいることを特徴とする天然に存在しない微生物。