【手続補正書】
【提出日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【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】
大腸菌（Escherichia coli）K12(アクセッション番号NP_418273.1)またはサーモシネココッカス・エロンガタス(Thermosynechococcus elongatus)BP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質と少なくとも95%同一である配列を含む、metEタンパク質をコードする操作された核酸を含む、操作されたラン藻類の細胞。
【請求項２】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、大腸菌K12(アクセッション番号NP_418273.1)に由来するmetEタンパク質と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項1記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項３】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、大腸菌K12(アクセッション番号NP_418273.1)に由来するmetEタンパク質と同一であるアミノ酸配列を有する、請求項1記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項４】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、サーモシネココッカス・エロンガタスBP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するmetEタンパク質と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項1記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項５】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、サーモシネココッカス・エロンガタスBP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するmetEタンパク質と同一であるアミノ酸配列を有する、請求項1記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項６】
ラン藻類の細胞がシネココッカス属(Synechococcus)の種である、請求項1〜5のいずれか一項記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項７】
シネココッカス属の種が、シネココッカス属の種PCC7002である、請求項6記載の操作されたラン藻類の細胞。
【請求項８】
ビタミンB12非依存性のラン藻類の細胞を産生するための、大腸菌K12(アクセッション番号NP_418273.1)またはサーモシネココッカス・エロンガタスBP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質と少なくとも95%同一である配列を含む、metEタンパク質の使用。
【請求項９】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、大腸菌K12(アクセッション番号NP_418273.1)に由来するmetEタンパク質と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項8記載の使用。
【請求項１０】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、大腸菌K12(アクセッション番号NP_418273.1)に由来するmetEタンパク質と同一であるアミノ酸配列を有する、請求項8記載の使用。
【請求項１１】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、サーモシネココッカス・エロンガタスBP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するmetEタンパク質と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項8記載の使用。
【請求項１２】
ビタミンB12非依存性5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ（metE）タンパク質が、サーモシネココッカス・エロンガタスBP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来するmetEタンパク質と同一であるアミノ酸配列を有する、請求項8記載の使用。
【請求項１３】
ラン藻類の細胞がシネココッカス属の種である、請求項8〜12のいずれか一項記載の使用。
【請求項１４】
シネココッカス属の種が、シネココッカス属の種PCC7002である、請求項13記載の使用。
【請求項１５】
培地添加物としてのビタミンB12を欠く培地中で生存および複製する能力が、ビタミンB12非依存性の首尾良い実現を裏付ける、請求項8〜14のいずれか一項記載の使用。
【請求項１６】
関心対象の炭素ベース産物を産生するのに適した条件下で、CO2および光の存在下で請求項1〜7のいずれか一項記載の操作されたラン藻類の細胞を培養する工程を含む、関心対象の炭素ベース産物を産生する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
関心対象の炭素ベース産物を産生する方法も開示される。前記方法は、a)光捕獲核酸、二酸化炭素固定経路核酸、NADH経路核酸、NADPH経路核酸、耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、栄養分非依存性核酸、および近赤外光吸収核酸からなる群より選択される少なくとも1つの操作された核酸を発現するように、細胞を操作する工程であって;b)前記細胞が、前記の操作された核酸によってコードされる異種タンパク質を発現する工程、前記の操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を過剰発現する工程、前記の操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を下方制御する工程、または前記の操作された核酸の存在の結果として遺伝子がノックアウトされる工程;ならびにc)CO2および光の存在下で前記細胞を培養して、関心対象の炭素ベース産物を産生する工程を含む。
[本発明1001]
光捕獲核酸、二酸化炭素固定経路核酸、NADH経路核酸、NADPH経路核酸、耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、栄養分非依存性核酸、および近赤外光吸収核酸からなる群より選択される少なくとも1つの操作された核酸を含み、該操作された核酸によってコードされる異種タンパク質を発現するか、該操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を過剰発現するか、該操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を下方制御するか、または該操作された核酸の存在の結果として遺伝子がノックアウトされている、操作された光合成細胞。
[本発明1002]
複数の操作された光捕獲核酸、二酸化炭素固定経路核酸、NADH経路核酸、NADPH経路核酸、耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、栄養分非依存性核酸、および近赤外光吸収核酸をさらに含む、本発明1001の操作された光合成細胞。
[本発明1003]
複数の操作された核酸が複数の異種核酸をコードする、本発明1002の操作された光合成細胞。
[本発明1004]
操作された光捕獲核酸が、プロテオロドプシン、バクテリオロドプシン、デルタロドプシン、オプシン、キサントロロドプシン、レチナール生合成経路タンパク質、およびATP合成酵素タンパク質を含む群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1005]
操作された光捕獲核酸が、イソペンテニル二リン酸δイソメラーゼ;15,15’-βカロチンジオキシゲナーゼ;リコペンシクラーゼ;フィトエン合成酵素;フィトエンデヒドロゲナーゼ;ゲラニルゲラニルピロリン酸合成酵素;およびβカロチンケトラーゼタンパク質からなる群より1つまたは複数のタンパク質を含む1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1004の操作された光合成細胞。
[本発明1006]
ATP合成酵素タンパク質が、膜結合型ATP合成酵素のF0セクター、サブユニットaタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF0セクター、サブユニットcタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF0セクター、サブユニットbタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF1セクター、αサブユニットタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF1セクター、εサブユニットタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF1セクター、βサブユニットタンパク質;膜結合型ATP合成酵素のF1セクター、γサブユニットタンパク質;および膜結合型ATP合成酵素のF1セクター、δサブユニットタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1004の操作された光合成細胞。
[本発明1007]
操作された核酸が存在することで、ApcEタンパク質、CpcG1タンパク質、CpcA(フィコシアニンαサブユニット)タンパク質、CpcB(フィコシアニンβサブユニット)タンパク質、CpcC(フィコビリソームロッドリンカーペプチド)タンパク質、CpcD(フィコシアニンリンカータンパク質9K)タンパク質、CpcE(フィコビリソーム成熟タンパク質)タンパク質、CpcG(フィコビリソームロッドコアリンカーポリペプチド)タンパク質、CpcF(フィコシアニンαサブユニットフィコシアノビリンリアーゼ)タンパク質、pufA(集光性B875α鎖)タンパク質、およびpufB(集光性B875β鎖)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質の発現が下方制御またはノックアウトされる、本発明1004〜1006のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1008]
操作された炭素固定経路核酸が、3-ヒドロキシプロピオン酸回路タンパク質、カルビン回路タンパク質、炭素-アセチル-CoAフラックスタンパク質、糖新生経路タンパク質、グリオキシル酸シャント経路タンパク質、ピルビン酸合成経路タンパク質、還元的TCA回路タンパク質、およびウッド-ユングダール経路タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1009]
3-ヒドロキシプロピオン酸回路タンパク質が、アセチル-CoAカルボキシラーゼ(サブユニットα)タンパク質;アセチル-CoAカルボキシラーゼ(サブユニットβ)タンパク質;ビオチン-カルボキシル担体タンパク質(accB)、ビオチン-カルボキシラーゼタンパク質;マロニルCoA還元酵素タンパク質;3-ヒドロキシプロピオニル-CoA合成酵素タンパク質;プロピオニル-CoAカルボキシラーゼ(サブユニットα)タンパク質;プロピオニル-CoAカルボキシラーゼ(サブユニットβ)タンパク質;メチルマロニル-CoAエピメラーゼタンパク質;メチルマロニル-CoAムターゼタンパク質;スクシニル-CoA:L-リンゴ酸CoAトランスフェラーゼ(サブユニットα)タンパク質;スクシニル-CoA:L-リンゴ酸CoAトランスフェラーゼ(サブユニットβ)タンパク質;フマル酸還元酵素-frdA-フラビンタンパク質サブユニットタンパク質;フマル酸還元酵素鉄-硫黄サブユニット-frdbタンパク質;g15サブユニット[フマル酸還元酵素サブユニットc]タンパク質;g13サブユニット[フマル酸還元酵素サブユニットD]タンパク質;フマル酸ヒドラターゼ-クラスI好気性(fumA)タンパク質;フマル酸ヒドラターゼ-クラスI嫌気性(fumB)タンパク質;フマル酸ヒドラターゼ-クラスII(fumC)タンパク質;およびL-マリル-CoAリアーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1010]
カルビン回路タンパク質が、フルクトース-1,6-二リン酸アルドラーゼ-クラスI(Fda)タンパク質;フルクトース-1,6-二リン酸アルドラーゼ-クラスII(FbaA)タンパク質;グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)、cbbGタンパク質;ホスホリブロキナーゼ(PrkA)タンパク質;CP12タンパク質;トランスケトラーゼ(TktA)タンパク質;フルクトース-1,6-ビスホスファターゼ(Fbp)タンパク質;ペントース-5-リン酸-3-エピメラーゼ(Rpe)タンパク質;セドヘプツロース-1,7-二リン酸アルドラーゼ(RpaA)タンパク質;セドヘプツロース-1,7-ビスホスファターゼ(SBPアーゼ)タンパク質;リボース-5-リン酸イソメラーゼ(RpiA)タンパク質;ホスホグリセリン酸キナーゼタンパク質;トリオースリン酸イソメラーゼ(tpiA)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RubisCo)-小サブユニット-cbbSタンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RubisCo)-大サブユニットcbbLタンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ-小サブユニット(RbcS)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ-大サブユニット(RbcL)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ-小サブユニット(CbbS)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ-大サブユニット(CbbL)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(CbbM)タンパク質;リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RbcL)タンパク質;およびルビスコアクチバーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1011]
炭素-アセチル-CoAフラックスタンパク質が、パントテン酸キナーゼ(panK)タンパク質;ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、αサブユニット(pdhA)タンパク質;およびピルビン酸デヒドロゲナーゼ、αサブユニット(pdhB)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1012]
糖新生経路タンパク質が、ピルビン酸カルボキシラーゼタンパク質、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼタンパク質、フルクトース-1,6-ビスホスファターゼタンパク質、グルコース-6-ホスファターゼ-dog1タンパク質、およびグルコース-6-ホスファターゼ-dog2タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1013]
グリオキシル酸シャント経路タンパク質が、リンゴ酸合成酵素-aceBタンパク質、リンゴ酸合成酵素-glcBタンパク質、イソクエン酸リアーゼ-aceAタンパク質、およびリンゴ酸デヒドロゲナーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1014]
ピルビン酸合成経路タンパク質が、ピルビン酸合成酵素活性を有するピルビン酸フェレドキシン:酸化還元酵素タンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1015]
還元的TCA回路タンパク質が、ATP-クエン酸リアーゼ、サブユニット1タンパク質;ATP-クエン酸リアーゼ、サブユニット2タンパク質;シトリル-CoA合成酵素(大サブユニット)タンパク質;シトリル-CoA合成酵素(小サブユニット)タンパク質;シトリル-CoAリガーゼタンパク質;リンゴ酸デヒドロゲナーゼタンパク質;フマラーゼヒドラターゼ(好気性アイソザイム、fumA)タンパク質;フマラーゼヒドラターゼ(嫌気性アイソザイム、fumB)タンパク質;フマラーゼヒドラターゼ(fumC)タンパク質;コハク酸デヒドロゲナーゼ(フラビンタンパク質サブユニット-SdhA)タンパク質;SdhB鉄-硫黄サブユニットタンパク質;SdhC膜アンカーサブユニットタンパク質;SdhD膜アンカーサブユニットタンパク質;スクシニル-CoA合成酵素αサブユニット(sucD)タンパク質;スクシニル-CoA合成酵素αサブユニットタンパク質;スクシニル-CoA合成酵素β-サブユニット(sucC)タンパク質;スクシニル-CoA合成酵素βサブユニットタンパク質;α-ケトグルタル酸サブユニットα-korAタンパク質;2-オキソグルタル酸合成酵素タンパク質;2-オキソグルタル酸合成酵素タンパク質;2-オキソグルタル酸合成酵素タンパク質;2-オキソグルタル酸合成酵素タンパク質;α-ケトグルタル酸サブユニットβ-korBタンパク質;イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-NADP依存性(Idh)タンパク質;イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(Icd)タンパク質;イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-NAD依存性サブユニット1タンパク質;イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-NAD依存性サブユニット2タンパク質;アコニット酸ヒドラターゼ1(acnA)タンパク質;アコニット酸ヒドラターゼ2(acnB)タンパク質;ピルビン酸合成酵素、サブユニットA porAタンパク質;ピルビン酸合成酵素、サブユニットB porBタンパク質;ピルビン酸合成酵素、サブユニットC porCタンパク質;ピルビン酸合成酵素、サブユニットD porDタンパク質;ホスホエノールピルビン酸合成酵素-ppsAタンパク質;ホスホエノールピルビン酸合成酵素-ppsAタンパク質;およびPEPカルボキシラーゼ、ppCタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1016]
ウッド-ユングダール経路タンパク質が、NADP依存性ギ酸デヒドロゲナーゼ-サブユニットA Mt-fdhAタンパク質;NADP依存性ギ酸デヒドロゲナーゼ-サブユニットB Mt-fdhBタンパク質;ギ酸テトラヒドロ葉酸リガーゼタンパク質;ホルミルテトラヒドロ葉酸合成酵素タンパク質;ギ酸テトラヒドロ葉酸リガーゼタンパク質;メテニルテトラヒドロ葉酸シクロヒドロラーゼタンパク質;メチレンテトラヒドロ葉酸デヒドロゲナーゼ;メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MetF)タンパク質;5-メチルテトラヒドロ葉酸コリノイド/鉄硫黄タンパク質メチルトランスフェラーゼ(AcsE)タンパク質;一酸化炭素デヒドロゲナーゼ/アセチル-CoA合成酵素-サブユニットβタンパク質;アセチル-CoAデカルボニラーゼ/合成酵素複合体サブユニットβ(AcsB)タンパク質;および一酸化炭素デヒドロゲナーゼ/アセチル-CoA合成酵素-サブユニットαタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1017]
操作された核酸が存在することで、アシルコエンザイムAデヒドロゲナーゼタンパク質、生合成グリセロール3-リン酸デヒドロゲナーゼタンパク質、および乳酸デヒドロゲナーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質の発現が下方制御またはノックアウトされる、本発明1008の操作された光合成細胞。
[本発明1018]
操作されたNADH経路核酸が、NAD+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-idh1タンパク質;NAD+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-idh2タンパク質;リンゴ酸デヒドロゲナーゼタンパク質;可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ(sthAまたはudhA)タンパク質;膜結合型ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ、サブユニットα、pntAタンパク質;膜結合型ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ、サブユニットβ、pntBタンパク質;およびNADH:ユビキノン酸化還元酵素(nuo)オペロンタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1019]
NADH:ユビキノン酸化還元酵素(nuo)オペロンタンパク質が、NuoAタンパク質、NuoBタンパク質、NuoCタンパク質、NuoDタンパク質、NuoEタンパク質、NuoFタンパク質、NuoGタンパク質、NuoHタンパク質、NuoIタンパク質、NuoJタンパク質、NuoKタンパク質、NuoLタンパク質、NuoMタンパク質、およびNuoNタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1018の操作された光合成細胞。
[本発明1020]
操作されたNADPH経路核酸が、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ;zwfタンパク質;6-ホスホグルコノラクトナーゼ-pglタンパク質;6-ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、gndタンパク質;NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼタンパク質;NADP依存性リンゴ酸酵素;可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ(sthAまたはudhA)タンパク質;膜結合型ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ、サブユニットα、pntAタンパク質;および膜結合型ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ、サブユニットβ、pntBタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1021]
操作された核酸が存在することで、ホスホグルコースイソメラーゼタンパク質の発現が下方制御またはノックアウトされる、本発明1020の操作された光合成細胞。
[本発明1022]
操作された耐熱性核酸が、ベタイン生合成タンパク質;光化学系安定化タンパク質および修復タンパク質;ならびにタンパク質フォールディングタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1023]
ベタイン生合成タンパク質が、グリシンサルコシンメチルトランスフェラーゼ(ApGSMT)タンパク質およびジメチルグリシンメチルトランスフェラーゼ(ApDMT)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1022の操作された光合成細胞。
[本発明1024]
光化学系安定化タンパク質および修復タンパク質が、光化学系IIマンガン安定化ポリペプチド(PsbO)タンパク質;PSII複合体12kDa外因性タンパク質(PsbU)タンパク質;およびチトクロムc550(PsbV)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1022の操作された光合成細胞。
[本発明1025]
タンパク質フォールディングタンパク質が、熱ショックタンパク質分子シャペロン(HspA)タンパク質、シャペロニン1(GroEL-1)タンパク質、シャペロニン2(GroEL-2)タンパク質、コシャペロニン(GroES)タンパク質、およびエンドペプチダーゼ(ClpB)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1022の操作された光合成細胞。
[本発明1026]
操作された耐熱性核酸が、δ-12-不飽和化酵素(desA)タンパク質、δ-15不飽和化酵素(desB)タンパク質、ステアロイル-CoA 9-不飽和化酵素(desC)タンパク質、δ-6-不飽和化酵素(desD)タンパク質、熱誘導性転写リプレッサータンパク質(hrcA)、およびヒスチジンキナーゼ34タンパク質(hik34)からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質の発現を下方制御またはノックアウトする、本発明1022の操作された光合成細胞。
[本発明1027]
操作されたpH耐性核酸が、グルタミン酸デカルボキシラーゼA(GadA)タンパク質;グルタミン酸デカルボキシラーゼβ(GadB)タンパク質;グルタミン酸:γ-アミノ酪酸アンチポーター(GadC)タンパク質;生分解性アルギニンデカルボキシラーゼ(AdiA)タンパク質;アルギニン:アグマチンアンチポーター(AdiC)タンパク質;シャペロンタンパク質dnaK2(DnaK)タンパク質;DNA指向性RNAポリメラーゼ、σサブユニット(sll0306)タンパク質;Zn依存性プロテアーゼ(sll0528)タンパク質;金属依存性ホスホエステラーゼ(sll0549)タンパク質;酸ストレス関連膜タンパク質(sll0939)タンパク質;熱ショック分子シャペロン(sll1514)タンパク質;マンノース-1-リン酸グアニルトランスフェラーゼ(sll1558)タンパク質;RNAポリメラーゼσ因子(sll2012)タンパク質;カルボキシル末端プロセシングプロテアーゼ(slr0008)タンパク質;分子シャペロン(slr0093)タンパク質;ゲラニルゲラニルピロリン酸合成酵素(slr0611)タンパク質;CheY様レシーバー(slr1214)タンパク質;シグナル伝達ヒスチジンキナーゼ(slr1285)タンパク質;スーパーオキシドジスムターゼ(slr1516)タンパク質;ヒドロゲナーゼ発現/形成タンパク質(slr1675)タンパク質;エステラーゼ(slr1916)タンパク質;ヒドロゲナーゼ成分タンパク質(ssl3044)タンパク質;塩素イオンチャネルタンパク質;および酸ストレス耐性タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1028]
塩素イオンチャネルタンパク質が、塩素イオンチャネルタンパク質(EriC)および塩素イオンチャネルタンパク質(MriT)からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1027の操作された光合成細胞。
[本発明1029]
酸ストレス耐性タンパク質が、酸ストレス耐性タンパク質(sll0846)、酸ストレス耐性タンパク質(sll1086)、酸ストレス耐性タンパク質(sll1483)、酸ストレス耐性タンパク質(slr0270)、酸ストレス耐性タンパク質(slr0967)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1413)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1544)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1573)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1674)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1676)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1687)、酸ストレス耐性タンパク質(slr1915)、酸ストレス耐性タンパク質(ssl3769)、酸ストレス耐性タンパク質(ssr2016)、および酸ストレス耐性タンパク質(ssr2595)からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1027の操作された光合成細胞。
[本発明1030]
操作された煙道ガス耐性核酸が、NOx耐性タンパク質、SOx耐性タンパク質、水銀耐性タンパク質、金属耐性タンパク質、および粒子エアロゾル耐性タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1031]
NOx耐性タンパク質が、マルチ銅オキシダーゼ1型(NirK)タンパク質;マルチ銅オキシダーゼ1型(ncgA)タンパク質;チトクロムc、クラスI(ncgB)タンパク質;およびチトクロムc、クラスIC(ncgC)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1030の操作された光合成細胞。
[本発明1032]
SOx耐性タンパク質が、システイン合成酵素A(cysK)タンパク質、スーパーオキシドジスムターゼ(sodA)タンパク質、およびカタラーゼ(katG)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1030の操作された光合成細胞。
[本発明1033]
操作された耐塩性核酸が、Na+/H+アンチポータータンパク質(apnhaP)、カタラーゼタンパク質(katG)、塩およびカドミウムストレス関連タンパク質(CW80Cd404)、breast basic conserved(bbc1)タンパク質、ならびにベタイン生合成タンパク質を含む群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1034]
ベタイン生合成タンパク質が、グリシンサルコシンメチルトランスフェラーゼ(ApGSMT)タンパク質およびジメチルグリシンメチルトランスフェラーゼ(ApDMT)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1033の操作された光合成細胞。
[本発明1035]
操作された近赤外光吸収核酸がクロロフィルd生合成核酸からなる、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1036]
クロロフィルd生合成核酸が、オキシゲナーゼタンパク質、光化学系タンパク質、エポキシド還元酵素タンパク質、およびSAM利用オキシゲナーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1035の操作された光合成細胞。
[本発明1037]
オキシゲナーゼタンパク質が、フェオホルビドAオキシゲナーゼタンパク質、酸化還元酵素、2-ニトロプロパンジオキシゲナーゼファミリータンパク質、リスケ2Fe-2Sドメインタンパク質、リスケ鉄-硫黄(cytb6f)融合タンパク質、ヘムオキシゲナーゼタンパク質、フィタノイル-CoAジオキシゲナーゼ(PhyH)タンパク質、第1のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、リグノスチルベン-α,β-ジオキシゲナーゼタンパク質、リポキシゲナーゼタンパク質、ヘムオキシゲナーゼタンパク質、第1のレチナール色素上皮膜(COG3670ジオキシゲナーゼファミリーのメンバー)タンパク質、キヌレニン3-モノオキシゲナーゼタンパク質、フィタノイル-CoAジオキシゲナーゼ(PhyH)スーパーファミリータンパク質、ジオキシゲナーゼサブファミリータンパク質、第2のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第2のレチナール色素上皮膜(COG3670ジオキシゲナーゼファミリーのメンバー)タンパク質、ルシフェラーゼ様モノオキシゲナーゼタンパク質、第1の短いリスケ鉄硫黄タンパク質、抗生物質生合成モノオキシゲナーゼドメインタンパク質、サリチル酸1-モノオキシゲナーゼタンパク質、第3のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、キヌレニン3-モノオキシゲナーゼタンパク質、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼタンパク質、リスケ2Fe-2Sドメインタンパク質、ISSタンパク質、第1の酸化還元酵素、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼファミリータンパク質、フェオホルビドAオキシゲナーゼタンパク質、第4のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第5のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第3のレチナール色素上皮膜(COG3670ジオキシゲナーゼファミリーのメンバー)タンパク質、モノオキシゲナーゼ、フラビン結合ファミリータンパク質、芳香環切断ジオキシゲナーゼ様タンパク質、第6のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、モノオキシゲナーゼ、FAD結合タンパク質、第1のリポキシゲナーゼタンパク質、第2の短いリスケ鉄硫黄タンパク質、第2の酸化還元酵素、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼファミリータンパク質、第7のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第1の抗生物質生合成モノオキシゲナーゼタンパク質、第2のリポキシゲナーゼタンパク質、第3の酸化還元酵素、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼファミリータンパク質、リスケ[2Fe-2S]ドメインタンパク質と融合した膜タンパク質、第2の抗生物質生合成モノオキシゲナーゼタンパク質、チトクロムb6f複合体リスケ鉄-硫黄サブユニットPetCタンパク質、第4の酸化還元酵素、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼファミリータンパク質、4-ヒドロキシフェニルピルビン酸ジオキシゲナーゼタンパク質、第8のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第9のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、第5の酸化還元酵素、2OG-Fe(II)オキシゲナーゼファミリータンパク質、第2のリスケ、2Fe-2Sタンパク質、第10のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、亜硝酸還元酵素のフェ���ドキシンサブユニット、および環ヒドロキシル化ジオキシゲナーゼ、保存されたリスケ(2Fe-2S)領域タンパク質を含有、クロロフィリドオキシゲナーゼ類似体タンパク質、モノオキシゲナーゼ、FAD結合タンパク質、システインジオキシゲナーゼI型ファミリータンパク質、グリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性/ジオキシゲナーゼ、EC1.13.11.27および2.5.1.18タンパク質、フェニルプロピオン酸ジオキシゲナーゼおよび関連する環ヒドロキシル化ジオキシゲナーゼ、大末端サブユニットタンパク質、第1のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼ、EC1.13.11.39および1.13.11.27タンパク質、第11のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、ジオキシゲナーゼタンパク質、ヘムオキシゲナーゼタンパク質、ヘムオキシゲナーゼ(開環)タンパク質、第3の抗生物質生合成モノオキシゲナーゼタンパク質、第4の抗生物質生合成モノオキシゲナーゼタンパク質、第2のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、EC1.13.11.39および1.13.11.27タンパク質、グリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼタンパク質、EC2.5.1.18、ならびに第3のグリオキサラーゼ/ブレオマイシン耐性タンパク質/ジオキシゲナーゼ、EC1.13.11.39および1.13.11.27タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1036の操作された光合成細胞。
[本発明1038]
エポキシド還元酵素タンパク質が、チオレドキシン還元酵素、ビタミンKエポキシド還元酵素タンパク質、第1のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第2のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第1のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリータンパク質、第2のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリータンパク質、第3のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第4のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第3のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリータンパク質、第5のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第6のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、第4のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリータンパク質、第7のα/βヒドロラーゼフォールドタンパク質、カルボキシエステラーゼNPタンパク質、第5のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリータンパク質、α/βヒドロラーゼタンパク質、リゾホスホリパーゼタンパク質、第6のヒドロラーゼ、α/βフォールドファミリー、および仮説エポキシド還元酵素タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1036の操作された光合成細胞。
[本発明1039]
SAM利用オキシゲナーゼタンパク質が、S-アデノシル-メチルトランスフェラーゼMraWタンパク質、ラジカルSAMドメイン/B12結合ドメインタンパク質、プレコリン-2 C20-メチルトランスフェラーゼタンパク質、第1のラジカルSAMドメインタンパク質、第2のラジカルSAMドメインタンパク質、第3のラジカルSAMドメインタンパク質、マグネシウムプロトポルフィリンO-メチルトランスフェラーゼタンパク質、ラジカルSAM酵素、Cfrファミリータンパク質、第4のラジカルSAMドメインタンパク質、第5のラジカルSAMドメインタンパク質、およびSAM依存性メチルトランスフェラーゼタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1036の操作された光合成細胞。
[本発明1040]
光化学系タンパク質が、光化学系IサブユニットPsaAタンパク質、光化学系IサブユニットPsaBタンパク質、光化学系IIサブユニットPsbAタンパク質、光化学系IIサブユニットPsbDタンパク質、光化学系IIコアアンテナサブユニットPsbBタンパク質、および光化学系IIコアアンテナサブユニットPsbCタンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1036の操作された光合成細胞。
[本発明1041]
操作された栄養分非依存性核酸が、アンモニア同化タンパク質、硝酸/亜硝酸同化タンパク質、硝酸/亜硝酸同化-亜硝酸耐性タンパク質、窒素固定タンパク質、尿素同化タンパク質、ビタミンB12生合成タンパク質、およびビタミンB12生合成-Co2+輸送からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする、本発明1001〜1003のいずれかの操作された光合成細胞。
[本発明1042]
アンモニア同化タンパク質が、高親和性アンモニウム/メチルアンモニウムパーミアーゼ(amt1)タンパク質、アンモニウム/メチルアンモニウムパーミアーゼ(amt2)タンパク質、およびアンモニウム/メチルアンモニウムパーミアーゼ(amt3)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1043]
硝酸/亜硝酸同化タンパク質が、ABC型硝酸/亜硝酸輸送系基質結合タンパク質(nrtA)、ABC型硝酸/亜硝酸輸送系パーミアーゼタンパク質(nrtB)、ABC型硝酸/亜硝酸輸送系ATP結合タンパク質(nrtC)、ABC型硝酸/亜硝酸輸送系ATP結合タンパク質(nrtD)、亜硝酸/硝酸パーミアーゼタンパク質(nrtP)、亜硝酸還元酵素タンパク質(nirA)、および硝酸還元酵素タンパク質(narB)からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1044]
硝酸/亜硝酸同化-亜硝酸耐性タンパク質が、マルチ銅オキシダーゼ1型(NirK)タンパク質;マルチ銅オキシダーゼ1型(ncgA)タンパク質;チトクロムc、クラスI(ncgB)タンパク質;およびチトクロムc、クラスIC(ncgC)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1045]
窒素固定タンパク質が、FeMo補因子生合成タンパク質(nifB)、[4Fe-4S]フェレドキシン(fdxN)タンパク質、L-システイン脱硫酵素(nifS)タンパク質、Feクラスターアクセサリータンパク質(nifU)、ニトロゲナーゼ-Feサブユニット(nifH)タンパク質、ニトロゲナーゼ-αサブユニット(nifD)タンパク質、ニトロゲナーゼ-βサブユニット(nifK)タンパク質、FeMo補因子アクセサリータンパク質(nifE)、FeMo補因子アクセサリータンパク質(nifN)、FeMo補因子アクセサリータンパク質(nifX)、FeMo補因子アクセサリータンパク質(nifW)、FeMo補因子アクセサリータンパク質(hesA)、FeSクラスター補因子アセンブリアクセサリータンパク質(hesB)、窒素固定特異的フェレドキシン(FdxH)タンパク質、ピルビン酸:フラボドキシン酸化還元酵素(nifJ)タンパク質、ホモクエン酸合成酵素(nifV)タンパク質、FeMo補因子アクセサリータンパク質(nifZ)、およびFeMo補因子アクセサリータンパク質(nifT)からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1046]
尿素同化タンパク質が、尿素アミドヒドロラーゼ、γサブユニット(ureA)タンパク質;尿素アミドヒドロラーゼ、βサブユニット(ureB)タンパク質;尿素アミドヒドロラーゼ、αサブユニット(ureC)タンパク質;ウレアーゼアクセサリータンパク質(ureD);ウレアーゼアクセサリータンパク質(ureE);ウレアーゼアクセサリータンパク質(ureF);ウレアーゼアクセサリータンパク質(ureG);ABC型、高親和性尿素パーミアーゼペリプラズムドメイン(urtA)タンパク質;ABC型、高親和性尿素パーミアーゼ、膜ドメイン(urtB)タンパク質;ABC型、高親和性尿素パーミアーゼ、膜ドメイン(urtC)タンパク質;ABC型、高親和性尿素パーミアーゼ、ATP結合ドメイン(urtD)タンパク質;およびABC型、高親和性尿素パーミアーゼ、ATP結合ドメイン(urtE)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1047]
ビタミンB12生合成タンパク質が、ウロポルフィリン-III C-メチルトランスフェラーゼコバルトキラターゼ(cysG)タンパク質;シロヒドロクロリンコバルトキラターゼ(cbiK)タンパク質;プレコリン-2 C20-メチルトランスフェラーゼ(cbiL)タンパク質;プレコリン-3Bメチラーゼ(cbiH)タンパク質;二機能CbiG/プレコリンメチルトランスフェラーゼ(cbiG)タンパク質;プレコリン-4 C11-メチルトランスフェラーゼ(cbiF)タンパク質;コバラミン生合成タンパク質(cbiD);NADPH依存性プレコリン-6A還元酵素(cbiJ)タンパク質;プレコリン-6B C5,15-メチルトランスフェラーゼ(cbiE)タンパク質;プレコリン-6B C12デカルボキシラーゼ(cbiT)タンパク質;プレコリン-8X-メチルムターゼ(cbiC)タンパク質;コビリニン酸A,C-ジアミド合成酵素(cbiA)タンパク質;コビリニン酸(I)a,c-ジアミドアデノシルトランスフェラーゼ(btuR)タンパク質;コビリニン酸合成酵素(cbiP)タンパク質;コビリン酸デカルボキシラーゼ(cobD)タンパク質;アデノシルコビナミドリン酸合成酵素(cbiB)タンパク質;αリバゾール-5'-Pホスファターゼ(cobC)タンパク質;コバラミン(5'リン酸)合成酵素(cobS)タンパク質;コビナミドリン酸グアニリルトランスフェラーゼ(cobU)タンパク質;およびニコチン酸-ヌクレオチドジメチルベンズイミダゾール-Pホスホリボシルトランスフェラーゼ(cobT)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1048]
ビタミンB12生合成-Co2+輸送タンパク質が、ABC型Co2+輸送系、パーミアーゼ成分タンパク質;ABC型コバルト輸送系、ペリプラズム成分タンパク質;およびABC型コバルト輸送系、パーミアーゼ成分タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1049]
ビタミンB12非依存性タンパク質が、5-メチルテトラヒドロプテロイルトリグルタミン酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ(metE)タンパク質;リボヌクレオシド-二リン酸還元酵素、αサブユニット(nrdA)タンパク質;およびリボヌクレオシド-二リン酸還元酵素、βサブユニット(nrdB)タンパク質からなる群より選択される1つまたは複数のタンパク質を含む、本発明1041の操作された光合成細胞。
[本発明1050]
metEタンパク質が、大腸菌（Escherichia coli）K12(アクセッション番号NP_418273.1)またはサーモシネココッカス・エロンガタス(Thermosynechococcus elongatus)BP-1(アクセッション番号NP_681881)に由来する、本発明1049の操作された光合成細胞。
[本発明1051]
耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、栄養分非依存性核酸、および近赤外光吸収核酸からなる群より選択される少なくとも1つの操作された核酸を含み、該操作された核酸によってコードされる異種タンパク質を発現するか、該操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を過剰発現するか、該操作された核酸の存在の結果として内因性タンパク質を下方制御するか、または該操作された核酸の存在の結果として遺伝子がノックアウトされている、操作された炭素固定細胞。
[本発明1052]
耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、近赤外光吸収核酸、および栄養分非依存性核酸からなる群より選択される複数の操作された核酸を含む、本発明1051の操作された光合成細胞。
[本発明1053]
関心対象の炭素ベース産物を産生する方法であって、以下の工程を含む方法:
(a)光捕獲核酸、二酸化炭素固定経路核酸、NADH経路核酸、NADPH経路核酸、耐熱性核酸、pH耐性核酸、煙道ガス耐性核酸、耐塩性核酸、栄養分非依存性核酸、および近赤外光吸収核酸からなる群より選択される少なくとも1つの操作された核酸を発現するように、細胞を操作する工程であって、少なくとも1つの操作された核酸の発現が、(i)該操作された核酸によってコードされる異種タンパク質の発現、(ii)該操作された核酸の存在の結果としての内因性タンパク質の過剰発現、または(iii)該操作された核酸の存在の結果としての内因性タンパク質の過小発現を含む、工程;ならびに
(b)CO2および光の存在下で該細胞を培養して、関心対象の炭素ベース産物を産生する工程。
[本発明1054]
関心対象の炭素ベース産物を取り出す工程をさらに含む、本発明1053の方法。
[本発明1055]
関心対象の炭素ベース産物が、タンパク質、コエンザイムA、アセチルコエンザイムA、アルデヒド、カルボン酸、エーテル、エステル、カロテノイド、ケトン、アルカン、アルケン、アルキン、ジエン、イソプレン、カルボン酸、界面活性剤、ワックスエステル、ポリマー化学物質[ポリフタレートカーボネート(PPC)、ポリエステルカーボネート(PEC)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリ-β-ヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリラクチド(PLA)、およびポリカプロラクトン(PCL)]、モノマー化学物質[プロピレングリコール、エチレングリコール、および1,3-プロパンジオール、エチレン、酢酸、酪酸、3-ヒドロキシプロパン酸(3-HPA)、アクリル酸、マロン酸、脂肪酸、アセチル-CoA結合炭化水素、アセチル-CoA結合炭水化物、およびポリケチド中間体、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、およびオクタデカノール、バイオディーゼル、バイオ原油、「再生可能な石油」、ならびに薬物からなる群より選択される1つまたは複数の産物を含む、本発明1053の方法。