(57)【要約】  メタクリル酸アルキルエステル、特にメタクリル酸メチルを製造するための方法であって、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常な非対称酸素挿入によって、アルキルイソプロペニルケトン基質を該当するメタクリル酸アルキルエステルに変換する方法を提供する。本発明は、特にポリメタクリル酸メチル等のポリマーを生成するための重要な工業用モノマーを得るためのバイオベースの経路を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタクリル酸アルキルエステルの製造方法において、
（ｉｉ）バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてアルキルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換する工程
を備える、方法。
【請求項２】
前記アルキルイソプロペニルケトンの対応するメタクリル酸アルキルエステルへの前記変換が、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化による、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アルキルイソプロペニルケトンが、メチルイソプロペニルケトン又はエチルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンであり、生成する前記メタクリル酸アルキルエステルが、それぞれメタクリル酸メチル又はメタクリル酸エチル、好適にはメタクリル酸メチルである、請求項１又は２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が野生型酵素又は改変型酵素である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が野生型酵素である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が改変型酵素である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
出発原料からアルキルイソプロペニルケトンを製造するステップをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
出発原料を製造するために１つ又は２つ以上の化学的、生化学的又は生物学的変換を行うステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記出発原料が、２−ブタノン、メチルイソプロピルケトン、３−ペンタノン、エチルイソプロピルケトン及びホルムアルデヒド又はこれらの誘導体を含む、請求項７又は８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アルキルイソプロペニルケトンからメタクリル酸アルキルエステルを生成する前記酸化的変換における前記改変型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の活性及び／又は選択性が、前記野生型と同等である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記野生型であってもよい前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の供給源が、場合により、次に示す細菌属：アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、ロドコッカス属（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）、アースロバクター属（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）、ブラキモナス属（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ）、ノカルジア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、エクソフィアラ属（Ｅｘｏｐｈｉａｌａ）、ブレビバクテリウム属（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、ゴルドニア属（Ｇｏｒｄｏｎｉａ）、ノボスフィンゴビウム属（Ｎｏｖｏｓｐｈｉｎｇｏｂｉｕｍ）、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、サーモビフィダ属（Ｔｈｅｒｍｏｂｉｆｉｄａ）、キサントバクター属（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ）、マイコバクテリウム属（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、コマモナス属（Ｃｏｍａｍｏｎａｓ）、サーモビフィダ属（Ｔｈｅｒｍｏｂｉｆｉｄａ）及びシュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）に属する細菌から選択される細菌である、請求項１〜
１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記野生型であってもよい前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の供給源が、場合により、次に示す真菌属：ジベレラ属（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ）、アスペルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、マグナポルセ属（Ｍａｇａｎｐｏｒｔｈｅ）、シリンドロカルポン属（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｃａｒｐｏｎ）、カーブラリア属（Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａ）、ドレックスレラ属（Ｄｒｅｃｈｓｌｅｒａ）、サッカロミケス属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、カンジダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）、クスダマカビ属（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｅｌｌａ）、シリンドロカルポン属（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｃａｒｐｏｎ）及びシゾサッカロミセス属（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）に属する真菌から選択される真菌である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記野生型であってもよい前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の供給源が、古細菌である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼが、Ｉ型、ＩＩ型又はＯ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼが、次に示す酵素群：シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ、４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ、シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ又はアセトンモノオキシゲナーゼのうちの１種から選択されるＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼが、次に示す酵素群；シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＣＨＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．２２（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＡ８６２９３．１）；フェニルアセトンモノオキシゲナーゼ（ＰＡＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．９２（Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔ：Ｑ４７ＰＵ３）；４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ（ＨＡＰＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．８４（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＫ５４０７３．１）；アセトンモノオキシゲナーゼ（ＡＣＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）；メチルケトンモノオキシゲナーゼ（ＭＥＫＡ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＢＩ１５７１１．１）；シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ（ＣＰＤＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＥ９３３４６．１）；シクロペンタノンモノオキシゲナーゼ（ＣＰＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＣ２２６５２．１）及びステロイドモノオキシゲナーゼ（ＳＴＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＡ２４４５４．１）のうちの１種から選択されるＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼから選択される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼが、場合により、次に示す酵素：アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＮＣＩＭＢ９８７１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；キサントバクター・フラバス（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｆｌａｖｕｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＤ１０８０１．１）；ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．）ＨＩ−３１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＨ５６６７７．１）；ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；ブラキモナス・ペトロレオボランス（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ  ｐｅｔｒｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＲ９９０６８．１）；４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ（Ｑ９３ＴＪ５．１）；シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＥ９３３４６．１）；又はゴードニア・
エスピー（Ｇｏｒｄｏｎｉａ  ｓｐ．）ＴＹ−５由来アセトンモノオキシゲナーゼ（Ｇｅｎｂａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）のうちの１種から選択することができる、シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ、４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ、シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ又はアセトンモノオキシゲナーゼである、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が、前記方法の反応混合物中に、遊離状態の細胞抽出液として、又は合成酵素として存在する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度が約１０ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度が、前記反応混合物の少なくとも約１０重量％である、請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が、前記反応混合物中において、宿主生物細胞内に存在する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度が、宿主細胞に毒性を示す下限濃度よりも低い、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度が約０．２ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度が前記反応混合物の少なくとも約１重量％である、請求項２２又は２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記反応混合物中に存在する宿主細胞の濃度が約１ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌである、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が、宿主細菌細胞内、あるいは宿主真菌細胞内、あるいは古細菌細胞内に存在する、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法において、生成物をｉｎ  ｓｉｔｕで除去する機構と一緒に基質を供給する方策が実施される、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素により生成するメタクリル酸アルキルエステル：イソプロペニルエステルの比が、少なくとも１：５である、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が、前記アルキルイソプロペニルケトンを前記メタクリル酸アルキルエステルに、絶対値で少なくとも１％の選択性で変換する、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素が、前記アルキルイソプロペニルケトンを前記メタクリル酸アルキルエステルに、相対値で少なくとも２０％を変換する、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
メタクリル酸アルキルエステルのポリマー又はコポリマーの調製方法において、
（ｉｉｉ）請求項１〜３０のいずれか一項に従いメタクリル酸アルキルエステルを調製する工程と、
（ｉｖ）場合により、前記メタクリル酸アルキルエステルをエステル交換することによって、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを得る工程と、
（ｉｉ）（ｉ）又は（ｉｉ）で調製された前記メタクリル酸アルキルエステル又はエステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを、場合により１種又は２種以上のコモノマーと重合することによって、そのポリマー又はコポリマーを生成する工程と
を備える方法。
【請求項３２】
前記メタクリル酸アルキルエステルが、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸エチルのいずれかから選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルが、前記メタクリル酸アルキルエステルを好適なアルコールでエステル交換することにより調製される、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルが、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル及びメタクリル酸ヒドロキシプロピルエチル、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸ヘキサデシルから選択される、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記アルコールが、直鎖又は分岐の、脂肪族、芳香族、環状又は部分環状又は部分芳香族であってもよく、場合により、ヒドロキシル、ハロ、エポキシもしくはアミノ基で置換された、及び／又はヘテロ原子が挿入された、Ｃ３〜Ｃ１８アルコールから選択される、請求項３３又は３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記コモノマーが、モノエチレン性不飽和カルボン酸及びジカルボン酸ならびにこれらの誘導体から選択される、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の方法により生成する、ポリメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はコポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵素を触媒とする新規な方法を用いることによりアルキルイソプロペニルケトンからメタクリル酸アルキルエステルを製造するための方法ならびにこれにより製造されるポリマー及びコポリマーに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル酸及びそのアルキルエステル、特にメタクリル酸（ＭＡＡ）及びそのメチルエステルであるメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）又はエチルエステルであるメタクリル酸エチル（ＥＭＡ）は化学産業において重要なモノマーである。これらは主として様々な用途に用いられるプラスチックの製造に利用される。これらを重合に用いる場合の最も重要な用途は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）又はポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）の注型、成形又は押出による光学的透明性の高いプラスチックの製造である。これに加えて多くのコポリマーが使用されており、その中でも重要なコポリマーは、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸エチルとα−メチルスチレン、アクリル酸エチル及びアクリル酸ブチルとのコポリマーである。さらに、単純なエステル交換反応を行うことにより、ＭＭＡ及びＥＭＡをメタクリル酸ブチルやメタクリル酸ラウリル等の他のエステルに変換することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、ＭＭＡ（及びＭＡＡ）は多くの化学的方法により製造されている。そのうちの１つが「アルファプロセス」として成果を挙げているものであり、このプロセスは、エステルであるプロピオン酸メチルとホルムアルデヒドとの無水反応を行うことによりＭＭＡを得るものである。アルファプロセスにおいては、エチレンがカルボニル化されることによってプロピオン酸メチルが生成する。この原料であるエチレンは化石燃料に由来する。近時、化学産業においては、持続可能なバイオマス原料も供給源として用いることが所望されるようになってきた。したがって、ＭＭＡを得るための、アルファプロセスの使用に替わるバイオマス経路があれば有利である。
【０００４】
現在、ＥＭＡは多くの化学的方法により製造されており、そのうちの１つがメタクリル酸の直接エステル化であり、それ以外では、ＭＭＡを酢酸エチルとエステル交換する方法がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の１つの目的は、上述の問題を克服する、メタクリル酸アルキルエステルを製造するための生物学的又は一部生物学的プロセスを提供することにある。
【０００６】
驚くべきことに、本発明者らは、通常使用しない酵素を新規なプロセスに適用して、工業的に適用可能な水準でメタクリル酸アルキルエステルを生成し、それによってＭＭＡやＥＭＡ等の重要なモノマーを得る新規かつ実用的なバイオベースの経路を提供する方法を見出した。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって、
（ｉ）アルキルイソプロペニルケトンをバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いて対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０００８】
上述のプロセスは、出発原料（ｒａｗ  ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ）からアルキルイソプロペニルケトンを生成するステップをさらに含むことができる。「出発原料」という語には、アルキルイソプロペニルケトンに変換することが可能な任意のベースとなる有機化学物質、例えば、アルキルイソプロピルケトン、ケトン、カルボン酸又はアルコールが包含される。
【０００９】
さらに、上述のプロセスは、出発原料（「出発原料」という語は上記と同義である）を製造するために１つ又は２つ以上の化学的、生化学的又は生物学的変換を行うステップをさらに含むことができる。
【００１０】
アルキルイソプロペニルケトンを該当するメタクリル酸アルキルエステルに変換することに関連して本明細書において用いられる「対応する」という語は、生成するメタクリル酸アルキルエステルのアルキル基が出発物質であるアルキルイソプロペニルケトンのアルキル基と同一であることを意味し、このメタクリル酸エステルは、イソプロペニルケトンのアシル基のアシルオキシ化物である。
【００１１】
好適には、上述のプロセスに使用されるアルキルイソプロペニルケトンはメチルイソプロペニルケトン又はエチルイソプロペニルケトンである。より好適には、アルキルイソプロペニルケトンはメチルイソプロペニルケトンであり、このケトンは、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることが可能である。
【００１２】
好適な一実施形態においては、アルキルイソプロペニルケトンがメチルイソプロペニルケトンである場合、好適には、生成するメタクリル酸アルキルエステルはメタクリル酸メチルであり、このメタクリル酸エステルは、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【００１３】
したがって、本発明の第１の態様の好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスであって：
（ｉ）バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化（ａｂｎｏｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）によりメチルイソプロペニルケトンをメタクリル酸メチルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
メチルイソプロペニルケトンは、当該技術分野において公知の任意の好適な化学的、生化学的又は生物的方法により調製することができる。
【００１４】
メチルイソプロペニルケトンの調製に好適な化学的方法の例は、例えば、米国特許第５０７２０５１号明細書、米国特許第３４２２１４８号明細書又は米国特許第５６３７７７４号明細書に記載されている、２−ブタノンとホルムアルデヒド又はその誘導体との反応である。
【００１５】
米国特許第５０７２０５１号明細書には、第４欄２８行以降に列挙されている実施例において、メチルエチルケトン（２−ブタノン）とパラホルムアルデヒドとを、２級アミンヒドロハライドの存在下に、１５個までの炭素原子を有するカルボン酸（例えば、プロピオン酸）又は第ＩＢ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＢ、ＶＩＢ及びＶＩＩＩ族元素の不溶性固体酸化物（例えば、酸化ニオブ）を触媒として反応させることが記載されている。好適には、この反応は、米国特許出願第５０７２０５１号明細書に記載されているように、１３５℃で１時間撹拌しながら、圧力を４００〜８００ｋＰａとし、次いで７００〜１４
００ｋＰａに上昇させることにより行われることが記載されており、反応混合物は、相対モル量でメチルエチルケトンを１、パラホルムアルデヒドを０．２５、２級アミンヒドロハライドを０．２５、ヒドロキノンを０．００１及び触媒を０．０１を含んでいる。
【００１６】
米国特許第３４２２１４８号明細書には、実施例１において、メチルエチルケトン及び水性ホルムアルデヒドを、酸陽イオン交換体（例えば、スルホン化スチレン−ジビニルベンゼンポリマー）を触媒として反応させることが記載されている。好適には、この反応は、米国特許第３４２２１４８号明細書に記載されているように、水蒸気で１３０℃に加熱された反応管内で、圧力１５ａｔｍで行われ、反応管は触媒を５６０ｃｃを含み、反応混合物は、メチルエチルケトン及び３０重量％の水性ホルムアルデヒドを６：１のモル比で含む。
【００１７】
米国特許第５６３７７７４号明細書には、実施例３において、メチルエチルケトン及びホルマリン水溶液を酸性ゼオライト触媒を触媒として反応させることが記載されており、具体的には、実施例１に、アンモニウムと交換してか焼した５オングストロームのゼオライト触媒が記載されている。好適には、この反応は、反応管に触媒を７５ｃｃを装入し、反応の過程で触媒上の窒素流量を１８０〜２３０ｃｃ毎分に維持しながら反応させることにより行われる。好適には、反応混合物は、メチルエチルケトンを８１．６重量％、ホルムアルデヒドを６．８重量％及び水を１１．６重量％を含み、３３０℃の温度の反応管を４．２〜１２．８秒間で通過する。
【００１８】
メチルイソプロペニルケトンの調製に好適な代替的な化学的方法のさらなる例は、例えば、米国特許第４１４６５７４号明細書に記載されているメチルイソプロピルケトンの反応である。
【００１９】
米国特許第４１４６５７４号明細書には、使用例５において、メチルイソプロピルケトンを酸化分解することが記載されている。好適には、この反応は、メチルイソプロピルケトン（１０．９）、水（５２．８）、酸素（１５．０）及び窒素（２３４．９）の混合ガスを、触媒１を２ｍｌを含む反応管を通過させることにより行われる（反応混合物に関する値は単位ｍｍｏｌ／ｈｒで与えられる）。触媒１は、好適には、実施例１で調製したヘテロポリリン酸水溶液１０ｍｌを珪藻土担体３ｇ上に担持して乾燥させたものを含む。
【００２０】
したがって、本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスであって：
（ｉ）出発原料からメチルイソプロペニルケトンを生成するステップと、
（ｉｉ）生成したメチルイソプロペニルケトンをバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００２１】
好適には、ステップ（ｉ）は、上述の方法のいずれかにより実施される。
【００２２】
出発原料は、当該技術分野において公知の任意の好適な化学的、生化学的又は生物的方法により調製することができる。
【００２３】
好適には、出発原料は、２−ブタノン、メチルイソプロピルケトン及びホルムアルデヒド又はこれらの誘導体を含む。
【００２４】
２−ブタノンを調製するのに好適な生物学的方法としては、例えば、２−ブタノールとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素とを反応させる方法、又はアセトインとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコール
デヒドロゲナーゼ酵素とを反応させることにより２，３−ブタンジオールを生成し、これをＥＣ番号４．２．１．Ｘに該当する群に属するジオールデヒドラターゼ酵素と反応させる方法、又はアセトインとＥＣ番号４．２．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドラターゼ酵素とを反応させることによりメチルビニルケトンを生成し、これをＥＣ番号１．１．１．Ｘ群もしくは１．３．１．Ｘに該当する群に属するエノン還元酵素と反応させる方法が挙げられる。
【００２５】
２−ブタノールとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素とを反応させる生物学的方法は、任意の好適な生物に由来するＥＣ番号１．１．１．１又は１．１．１．２のアルコールデヒドロゲナーゼ酵素を用いて行うことができる。
【００２６】
アセトインとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素とを反応させることにより２，３−ブタンジオールを生成し、これをＥＣ番号４．２．１．Ｘに該当する群に属するジオールデヒドラターゼ酵素と反応させることによる代替的な生物学的方法は、任意の好適な生物に由来するＥＣ番号１．１．１．４又は１．１．１．７６のアルコールデヒドロゲナーゼ酵素及びＥＣ番号４．２．１．２８のジオールデヒドラターゼ酵素を用いて行うことができる。
【００２７】
アセトインとＥＣ番号４．２．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドラターゼ酵素とを反応させることによりメチルビニルケトンを生成し、これをＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群又は１．３．１．Ｘに該当する群に属するエノン還元酵素と反応させる代替的な生物学的方法は、アルコールデヒドラターゼとして作用することができるＥＣ番号４．２．１．５３又は４．２．１．４３又は４．２．１．３の酵素又はＪｉａｎｆｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１０，４６，８５８８−８５９０に記載された酵素を使用すると共に、メチルビニルケトンを還元することができる酵素（ＥＣ番号１．１．１．５４もしくは１．３．１．３１の酵素又はＹａｍａｍｏｔｏらによる米国特許第６７８０９６７号明細書に記載された酵素等）を使用して行うことができる。
【００２８】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスプロセスであって：
（ｉ）２−ブタノンからメチルイソプロペニルケトンを製造するステップと、
（ｉｉ）バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によってメチルイソプロペニルケトンをメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００２９】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスプロセスであって：
（ｉ）２−ブタノール及び／又はアセトインから２−ブタノンを生成するステップと、
（ｉｉ）２−ブタノンからメチルイソプロペニルケトンを生成するステップと、
（ｉｉｉ）バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によってメチルイソプロペニルケトンをメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００３０】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスプロセスであって：
（ｉ）次に示す経路：
ａ．２−ブタノールから出発して、ＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素を用いる経路及び／又は
ｂ．アセトインから出発して、ＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素を用いて２，３−ブタンジオールを生成し、これをＥＣ番号４．２．１．Ｘ群に属するジオールデヒドラターゼ酵素と反応させる経路及び／又は
ｃ．アセトインから出発して、ＥＣ番号４．２．１．Ｘ群に属するアルコールデヒドラターゼ酵素を用いてメチルビニルケトンを生成し、これをＥＣ番号１．１．１．Ｘ又は１．３．１．Ｘ群に属するエノン還元酵素と反応させる経路
の１つ又は２つ以上により２−ブタノール及び／又はアセトインから２−ブタノンを生成するステップと、
（ｉｉ）２−ブタノンからメチルイソプロペニルケトンを生成するステップと、
（ｉｉｉ）バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によってメチルイソプロペニルケトンをメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００３１】
このような酵素的変換を行うために好適に用いられる方法は当該技術分野において公知であるが、酵素供給源の例及びこれらを上述の変換にどのように使用するかという説明は、本発明者らによる対応特許出願ＧＢ１２０９４２５．６に含まれている。
【００３２】
２−ブタノンの調製に好適な化学的方法としては、例えば、２−ブタノールの脱水素、又は１もしくは２−ブテンの酸化、又はイソブチルベンゼンの酸化、又はナフサの液相酸化による含酸素化合物（ｏｙｇｅｎａｔｅ）ストリームからの単離、又はフィッシャートロプシュ反応の含酸素化合物ストリームからの単離が挙げられる。
【００３３】
２−ブタノールの脱水素は、当該技術分野において公知の任意の方法により実施することができ、好適な反応条件としては、銅、銀、亜鉛又は青銅のうちの１種がシリカやアルミナ等の塩基性担体上に担持された触媒を温度１９０〜２８０℃、圧力１ａｔｍで用いることが挙げられる。例えば、’Ｔｈｅ  ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ２−ｂｕｔａｎｏｌ  ｏｖｅｒ  ｃｏｐｐｅｒ−ｂａｓｅｄ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ：  ｏｐｔｉｍｉｓｉｎｇ  ｃａｔａｌｙｓｔ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｋｉｎｅｔｉｃ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ’ｂｙ  Ｋｅｕｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ａ：  Ｇｅｎｅｒａｌ  ２１８（２００１）ｐｐ１７１−１８０の実験を参照されたい。
【００３４】
１又は２−ブテンの酸化は、当該技術分野において公知の任意の方法により実施することができ、好適な反応条件としては、ワッカープロセスに従い、パラジウム（ＩＩ）塩触媒、具体的には、パラジウム塩及び銅塩をヘテロポリアニオン（ｈｅｔｅｒｐｏｌｙａｎｉｏｎ）と一緒に水性アセトニトリル中に溶解した、ハロゲンを含まない混合物を、７５〜８５℃、５ａｔｍの酸素圧中で使用することが挙げられる。例えば、米国特許第５５５７０１４号明細書の実施例５７には、１−ブテンを酸化して２−ブタノンを得るためにパラジウム塩及びホスホモリブドバナジウム塩（ｐｈｏｓｐｈｏｍｏｌｙｄｏｖａｎａｄａｔｅｓ）を使用する２段階均一触媒系経路が記載されている。米国特許第５５０６３６３号明細書の実施例６８にも類似の系が示されている。
【００３５】
ナフサ液相酸化の含酸素化合物ストリームからの単離又はフィッシャートロプシュ反応の含酸素化合物ストリームからの単離は当該技術分野において公知の任意の方法により行うことができ、好適には、例えば、米国特許第４６８６３１７号明細書又はＡｓｈｆｏｒｄ’ｓ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１１，ｐａｇｅ  ６０１３に記載されている、混合含酸素化合物ストリームの分留により行うことができる。
【００３６】
メチルイソプロピルケトンの調製に好適な方法の例としては、当該技術分野において公
知の任意の化学的、生化学的又は生物学的プロセスが挙げられる。
【００３７】
好適には、ホルムアルデヒド又はその誘導体は、１，１ジメトキシメタン；ホルムアルデヒド及びメタノールの高級ホルマールすなわちＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２−Ｏ）ｉ−ＣＨ３（ｉ＝２）；ホルマリン又はホルムアルデヒド；メタノール及びプロピオン酸メチルを含む混合物から選択される。
【００３８】
好適には、ホルマリンという語は、ホルムアルデヒド：メタノール：水が２５〜６５重量％：０．０１〜２５重量％：２５〜７０重量％の比の混合物を意味する。より好適には、ホルマリンという語は、ホルムアルデヒド：メタノール：水の３０〜６０重量％：０．０３〜２０重量％：３５〜６０重量％の比の混合物を意味する。最適には、ホルマリンという語は、ホルムアルデヒド：メタノール：水の３５〜５５重量％：０．０５〜１８重量％：４２〜５３重量％の比の混合物を意味する。
【００３９】
ホルムアルデヒドの調製に好適な方法としては、例えば、米国環境保護庁（ＵＳ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ）による文書番号ＥＰＡ−４５０／４−９１−０１２“Ｌｏｃａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ  ｆｒｏｍ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  ｏｆ  Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（ｒｅｖｉｓｅｄ）”，Ｍａｒ  １９９１に記載されているような、銀粉末又はモリブデン酸鉄をベースとする触媒を用いたメタノール及び空気の反応が挙げられる。
【００４０】
場合により、上述の例示的な方法に定義した出発原料及び／又はその製造に必要な任意の反応体として、バイオマスを供給源とすることができる。より好適には、出発原料又はその製造に必要な反応体の少なくとも１種はバイオマスを供給源とする。
【００４１】
したがって、本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルの製造プロセスであって：
（ｉ）バイオマスから出発原料を生成するステップと、
（ｉｉ）この出発原料からアルキルイソプロペニルケトンを生成するステップと、
（ｉｉｉ）生成したアルキルイソプロペニルケトン（ａｌｋｙｋｌｉｓｏｐｒｏｐｅｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）をバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によってメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００４２】
ベースとなる有機化学物質（例えば、本明細書において出発原料として使用されるもの）をバイオマスから調製するのに好適な方法は当該技術分野において公知である。一例として、バイオマスから２，３−ブタンジオールを経て２−ブタノンを生成することができ、２，３−ブタンジオールは、糖含有バイオマスから微生物発酵によって生成する。２，３−ブタンジオールの製造に使用することができる好適な微生物は、例えば、バシラス・ポリミキサ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｐｏｌｙｍｙｘａ）、ラクトバチルス・ブレビス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｂｒｅｖｉｓ）又はクレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）である。生成した２，３−ブタンジオールの２−ブタノンへの変換は任意の公知の方法、例えば、３５０℃未満の温度でモルデンベントナイトクレー（ｍｏｒｄｅｎ  ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ  ｃｌａｙ）を触媒として用いた脱水反応により実施することができる。任意の糖含有バイオマス、例えば、任意のリグノセルロース系バイオマス又はデンプン系バイオマスを使用することができる。例えば、’Ｂｕｌｋ
Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ｆｒｏｍ  Ｂｉｏｍａｓｓ’ｂｙ  ｖａｎ  Ｈａｖａｒｅｎ  ｅｔ  ａｌ．Ｂｉｏｆｕｅｌｓ，Ｂｉｏｐｒｏｄ．Ｂｉｏｒｅｆ．２：４１−５７（２００８）に記載されている方法を参照されたい。
【００４３】
他の好適な実施形態においては、アルキルイソプロペニルケトンはエチルイソプロペニルケトンであり、生成するメタクリル酸アルキルエステルはメタクリル酸エチルである。
【００４４】
エチルイソプロペニルケトンは、当該技術分野において公知の任意の好適な化学的、生化学的又は生物的方法により製造することができる。
【００４５】
エチルイソプロペニルケトンの調製に好適な化学的方法は、例えば、３−プロパノン（ジエチルケトン）とホルムアルデヒド又はその誘導体との反応であり、例えば、’Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｋｙｌｉｓｏｐｒｏｐｅｎｙｌｋｅｔｏｎｅ  ｗｉｔｈ  ｓｔｙｒｅｎｅ’ｂｙ  Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ  ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２１，５，ｐｐ３５９−３６６又は’Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  αβ−ｄｉａｌｃｏｙｌｇｌｙｃｅｒｏｌｓ’ｂｙ  Ｃｏｌｏｎｇｅ  ｅｔ  ａｌ．Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｍ．Ｆｒ．，８３８（１９４７）を参照している’Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  ｏｆ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ  ｏｎ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｎｙｌ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｉｓｏｘａｚｏｌｅｓ’ｂｙ  Ｂｕｅｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９７２，９４（２６），ｐｐ９１２８−９１３２に記載されている。
【００４６】
Ｋｉｎｏｓｈｉｔａらは、この論文の実験項に、対応するアルキルエチルケトン及びパラホルムアルデヒドを、ジメチルアミン塩酸塩及びエタノールの存在下に、還流条件下で、塩酸を添加して１０時間反応させることにより、様々なアルキルイソプロペニルケトンを生成することを記載している。次いでこの混合物を冷却し、該当するアルキルイソプロペニルケトン生成物を熱分解により単離する。
【００４７】
Ｂｕｅｃｈｉらは、実験項１ｅに、Ｃｏｌｏｎｇｅらが記載したように、ジエチルケトン及びホルムアルデヒドを縮合することによりイソプロペニルエチルケトンを生成することを記載している。Ｃｏｌｏｎｇｅは、第１項に、脂肪族ケトンとホルムアルデヒドとの一般的な反応について記載しており、次いで第２項でアルファエチレン性ケトンを生成することを記載しており、アルカリ性ホルムアルデヒドとメチルプロピルケトンのエチレン性誘導体とをラネーニッケル触媒上で縮合させることにより２−メチル−ペント−１−エン−３−オンを生成することを記載している。
【００４８】
したがって、本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸エチルの製造プロセスであって：
（ｉ）出発原料からエチルイソプロペニルケトンを生成するステップと、
（ｉｉ）生成したエチルイソプロペニルケトンをバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてメタクリル酸メチルに変換するステップと
を含むプロセスが提供される。
【００４９】
好適には、ステップ（ｉ）は、上述のいずれかの方法により行われる。
【００５０】
出発原料の調製は、当該技術分野において公知の任意の好適な化学的、生化学的又は生物的方法により行うことができる。
【００５１】
好適には、出発原料は、３−ペンタノン、エチルイソプロピルケトン及びホルムアルデヒド又はこれらの誘導体を含む。
【００５２】
３−ペンタノンの調製に好適な生物学的方法としては、例えば、３−ペンタノールとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素との反応が
挙げられる。
【００５３】
３−ペンタノンとＥＣ番号１．１．１．Ｘに該当する群に属するアルコールデヒドロゲナーゼ酵素との反応は、任意の好適な生物に由来するＥＣ番号１．１．１．１又は１．１．１．２のアルコールデヒドロゲナーゼ酵素を用いて行うことができる。
【００５４】
この種の酵素的変換の実施に用いられる好適な方法は当該技術分野において公知であるが、その好適な例は、’Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ  ａｎｄ  ｓｔｅｒｅｏｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ｈｏｒｓｅ  ｌｉｖｅｒ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ’ｂｙ  Ａｄｏｌｐｈ  ｅｔ  ａｌ．  Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．２０１（１９９１）ｐｐ６１５−６２５又は’ＴＡＤＨ，  ｔｈｅ  ｔｈｅｒｍｏｓｔａｂｌｅ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｔｈｅｒｍｕｓ  ｓｐ．  ＡＴＮ１：  ａ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｎｅｗ  ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔ  ｆｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ’ｂｙ  Ｈｏｌｌｒｉｇｌ  ｅｔ  ａｌ．
Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２００８  Ｎｏｖ；８１（２）：２６３−７３に記載されている。
【００５５】
３−ペンタノンの調製に好適な化学的方法としては、例えば、プロピオン酸のケトン化、１−プロパノールの脱水素又はエテンのヒドロカルボニル化が挙げられる。
【００５６】
プロピオン酸のケトン化は、米国特許第４５７４０７４号の実施例７に記載されている、プロピオン酸の蒸気を酸化ジルコニウム触媒上を３５０℃で通過させる等の、当該技術分野においてに公知の任意の方法により実施することができる。代替的な好適な反応としては、酸化ニオブを含浸させた白金２．４ｇを触媒として使用し、５２３Ｋで４時間、流量８０ｃｍ３／分の水素気流中で、４０％のプロピオン酸溶液を圧力８２５ｐｓｉでその上を通過させる反応が挙げられる。例えば、’Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｕｐｇｒａｄｉｎｇ
ｏｆ  ｂｉｏｍａｓｓ−ｄｅｒｉｖｅｄ  ａｃｉｄｓ  ｂｙ  ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ／ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃ−Ｃ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ’ｂｙ  Ｓｅｒｒａｎｏ−Ｒｕｉｚ  ｅｔ  ａｌ．  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎを参照されたい。さらに好適な触媒としては、アルミナ担体上に担持された酸化セリウム（ＩＶ）又は二酸化マンガン；又はバルクのケギン型ヘテロポリ酸（ＨＰＡ）Ｈ３＋ｎ［ＰＭｏ１２−ｎＶｎＯ４０］（ｎ＝０〜２）もしくはそのセシウム塩から誘導される金属酸化物触媒（固定床型反応器、３５０℃、水素圧１バールの気相中）；又はシリカ担体上に担持された安定性を有するポリ酸Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０（ＨＰＷ）もしくはバルクの酸性塩Ｃｓ２．５Ｈ０．５ＰＷ１２Ｏ４０（ＣｓＰＷ）担体（２５０〜３００℃の水素及び窒素気流中）が挙げられる。例えば、’Ｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｏｍａｓｓ−Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ｏｖｅｒ  Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅ  Ｃａｔａｌｙｓｔｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｇａｓ  Ｐｈａｓｅ’ｂｙ  Ａｌｏｔａｉｂｉ  ｅｔ  ａｌ．  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｌｉｖｅｒｐｏｏｌを参照されたい。
【００５７】
１−プロパノールの脱水素は、当該技術分野において公知の任意の方法で行うことができ、好適な反応条件としては、ＣｅＯ２−Ｆｅ２Ｏ３触媒０．１５ｇを使用し、７３ｍｍｏｌｈの流下窒素気流中、４５０℃で１−プロパノールを２３ｍｍｏｌｈの流量で通過させることが挙げられる。例えば「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ３−ｐｅｎｔａｎｏｎｅ  ｆｒｏｍ  １−ｐｒｏｐａｎｏｌ  ｏｖｅｒ  ＣｅＯ２−Ｆｅ２Ｏ３  ｃａｔａｌｙｓｔｓ」  ｂｙ  Ｋａｍｉｍｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ａ：Ｇｅｎｅｒａｌ  ２５２（２００３）３９９−４１０を参照されたい。
【００５８】
エテンのヒドロカルボニル化は当該技術分野において公知の任意の方法で行うことがで
き、好適な反応条件としては、エテン：一酸化炭素：水素／水の２：１：１混合物の存在下に、Ｐｄ（ＯＡｃ）２／ＰＰｈ３のトリフルオロ酢酸水溶液を使用して、温和な条件下で行うことが挙げられる。例えば、’Ｔｈｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｏｗ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｏｘｙｇｅｎａｔｅｓ  ｆｒｏｍ  ｃａｒｂｏｎ  ｍｏｎｏｘｉｄｅ  ａｎｄ  ｅｔｈｅｎｅ’ｂｙ  Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｒｅｖｉｅｗｓ  ２２５（２００２）６７−９０を参照されたい。
【００５９】
エチルイソプロピルケトンの調製に好適な方法としては、例えば、当該技術分野において公知の任意の化学的、生化学的又は生物的方法が挙げられる。
【００６０】
ホルムアルデヒド又はその誘導体を調製する方法は上述した通りである。
【００６１】
場合により、上述の例示的な方法に定義した出発原料及び／又はこれらの製造に必要な反応体は、バイオマスを供給源とすることができる。より好適には、出発原料又はその製造に必要な反応体のうちの少なくとも１種はバイオマスを供給源とする。
【００６２】
ベースとなる有機化学物質（本明細書において原料として用いられるものなど）をバイオマスから調製するために好適な方法は当該技術分野において公知である。一例を挙げると、バイオマスから糖含有バイオマスを発酵させる際に産生されるエタノールを介してエテンを調製することができる。産生したバイオエタノールは、３００〜６００℃でアルミナ、活性白土、ゼオライト又はモルデナイトから選択される任意の触媒上で脱水反応を行うなどの公知の技法によってエテンに変換することができる。任意の糖含有バイオマス、例えば、任意のリグノセルロース系バイオマス又はデンプン系バイオマスを使用することができるが、好適には、使用されるバイオマスは、糖分の多いテンサイやサトウキビ等である。例えば、’Ｂｕｌｋ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ｆｒｏｍ  Ｂｉｏｍａｓｓ’ｂｙ  ｖａｎ  Ｈａｖａｒｅｎ  ｅｔ  ａｌ．  Ｂｉｏｆｕｅｌｓ，  Ｂｉｏｐｒｏｄ．Ｂｉｏｒｅｆ．２：４１−５７（２００８）に記載されている方法を参照されたい。
【００６３】
本発明の第１の態様のプロセスに関し定義したように、アルキルイソプロペニルケトンが生成したら、これをバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を作用させることによって該当するメタクリル酸アルキルエステルに変換する。
【００６４】
バイヤービリガー酸化とは、ケトンに酸素原子を挿入することによりエステルを生成することを指す。非対称ケトンにおいては、この挿入反応は、ほぼ例外なく、ケトンのカルボニル炭素と最も安定なカルボニウムイオンとの間で起こる。非対称ケトンのバイヤービリガー酸素原子挿入における転位の起こりやすさは、おおよその順序で、３級アルキル＞２級アルキル、アリール＞１級アルキル＞メチル基であることは一般に公知の（Ｍａｒｃｈ’ｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ６ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｐｇ．１６１９）。したがって、従来のアルキルイソプロペニルケトンのバイヤービリガー酸化においては、イソプロペニルエステルが生成していたであろう。したがって、当業者にとって、アルキルイソプロペニルケトンのバイヤービリガー酸化は、メタクリル酸アルキルエステル（ＭＭＡやＥＭＡ等）を得るための経路としては選択しにくいものであった。それにも拘わらず、本発明者らは、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼが通常とは異なる形で酸素原子をアルキルイソプロペニルケトンに挿入することができ、予期せぬ生成物であるメタクリル酸アルキルエステルが得られることを見出した。さらに、メタクリル酸アルキルエステルの製造にアルキルイソプロペニルケトンを使用すること自体は、化学的処理という観点では十分に研究された経路ではなく、本発明者らの知る範囲では、これに類する工業化学的プロセスは現在行われていない。したがって、まず第１に、メタクリル
酸アルキルエステルの製造にアルキルイソプロペニルケトンを出発物質として使用することはそれ自体普通のことではなく、第２に、このような経路において酵素を使用するバイオベースの変形形態を探求することは前例がない。
【００６５】
したがって、驚くべきことに、ポリマー産業に使用するためのメタクリル酸アルキルエステルモノマーを異常な（ａｂｎｏｒｍａｌ）バイヤービリガー酸化を介して得るための、独特かつ新規な生物学的経路を見出すに至った。
【００６６】
本明細書においてアルキルイソプロペニルケトン基質のバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素による酸化に関連して使用される「異常」という語は、この酵素が、ケトンのカルボニル炭素とアルキル基との間への酸素の挿入を触媒することを意味している。
【００６７】
バイヤービリガー型酸化酵素は、細菌、植物、動物、古細菌（ａｒｃｈｅａ）及び真菌を含む様々な生物に広く存在することが公知である。バイヤービリガー型酸化酵素はケトンからエステルへの変換を触媒することができる。しかしながら、報告にあるこれらの酵素は、直鎖脂肪族ケトンではなく、生物学的系において環状ケトン（ラクトン類）に作用するものとしてしか記載されていない。直鎖脂肪族ケトンに対する活性を試験した研究は少なく、その活性も非常に低いと報告されている。バイヤービリガー（Ｂａｅｙｅｒ−Ｖｉｌｌａｇｅｒ）酸化酵素の不飽和脂肪族ケトンに対する作用は報告されていない。
【００６８】
本明細書において用いられる「バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ」という語は、好適には、酸化反応を触媒することができる、ＥＣ番号１．１４．１３．Ｘに分類される群に属する酵素を指し、この種の酵素は、一般に、次の特徴的な配列：それぞれタンパク質配列のＮ末端及び中間部にＲｏｓｓｍａｎフォールドタンパク質配列モチーフ（ＧｘＧｘｘＧ）を２個と、折り畳まれたタンパク質のループ領域に位置する典型的なＢＶＭＯ結合モチーフＦｘＧｘｘｘＨｘｘｘＷ［Ｐ／Ｄ］とを含み、この特徴的な配列は、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【００６９】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステル、好適にはメタクリル酸メチルの製造プロセスであって：
（ｉ）次に示す特徴的な配列：それぞれタンパク質配列のＮ末端及び中間部にＲｏｓｓｍａｎフォールドタンパク質配列モチーフ（ＧｘＧｘｘＧ）を２個と、折り畳まれたタンパク質のループ領域に位置する典型的なＢＶＭＯ結合モチーフＦｘＧｘｘｘＨｘｘｘＷ［Ｐ／Ｄ］とを含む酵素を使用して、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【００７０】
バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは野生型酵素であっても改変型酵素であってもよく、この酵素型には、野生型又は改変型酵素を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。さらに、酵素は、野生型に一致するか又はその改変型に一致するかに関わらず、合成酵素であってもよく、その酵素型は、合成酵素を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【００７１】
どの場合においても、好適には、改変型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンのメタクリル酸アルキルエステルへの酸化的変換において、野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼと同等の活性及び／又は選択性を有し、より好適には、野生型よりも高い活性及び／又は選択性を有するべきである。
【００７２】
本明細書において用いられる「野生型」という語は、ポリペプチド（酵素等）、ポリヌクレオチド（遺伝子等）、生物、細胞又は他の任意の物質のどれを指す場合であっても、前記物質の天然形態を指す。
【００７３】
本明細書において用いられる「改変型」という語は、ポリペプチド（酵素等）、ポリヌクレオチド（遺伝子等）、生物、細胞又は他の任意の物質を指す場合は、野生型とは異なる同種の物質を指す。
【００７４】
本明細書において用いられる「微生物による変換が可能な気体（ｍｉｃｒｏｂｅ  ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ  ｇａｓ）」とは、微生物によって出発原料に変換することができる１種又は複数種の気体を意味する。好適な気体は、米国特許出願公開第２０１２／００４５８０７Ａ１号明細書に記載されている、ＣＯに富む、発酵に適した気体であり、クロストリジウム・オートエタノゲナム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｕｔｏｅｔｈａｎｏｇｅｎｕｍ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｄａｈｌｉｉ）、クロストリジウム・ラグスダレイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｒａｇｓｄａｌｅｉ）等のクロストリジウム属菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）を用いて、適切な媒体中、当業者に公知の条件下で嫌気性発酵を行うことにより、ＣＯを２，３−ブタンジオールに変換するものである。
【００７５】
改変型物質を生成することができる野生型物質の好適な変更（ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ）としては、遺伝物質の変更、タンパク質素材の変更が挙げられる。
【００７６】
遺伝物質の変更としては、対象物質を野生型とは異なる物質にする当該技術分野において公知の任意の遺伝子改変を挙げることができる。
【００７７】
この種の遺伝子改変としては、これらに限定されるものではないが、例えば、改変対象の１又は複数の遺伝子を含む１又は複数のポリヌクレオチド配列に対し行うことができる、欠失、挿入、置換、融合等が挙げられる。
【００７８】
本発明の範囲に包含されるこの種の遺伝子改変としては、任意の好適なエピジェネティック修飾も挙げることができる。エピジェネティック修飾としては、改変対象の１又は複数の遺伝子を含む１又は複数のポリヌクレオチド配列の変化を伴わない、該当する遺伝物質に影響を及ぼす任意の改変を挙げることができる。エピジェネティック修飾の例としては、これらに限定されるものではないが、核酸のメチル化又はアセチル化、ヒストン修飾、パラミューテーション、遺伝子発現抑制等が挙げられる。
【００７９】
タンパク質素材の変更としては、当該技術分野において公知の、素材を野生型とは異なる素材にする任意のタンパク質改変を挙げることができる。
【００８０】
この種のタンパク質改変の例としては、これらに限定されるものではないが：ポリペプチド部分の切断（断片化等）、他の生化学的機能を有する基の付加、アミノ酸の化学的性質の変化、アミノ酸残基の変化（保存的及び非保存的置換、欠失、挿入等）、ポリペプチドの結合の変化等が挙げられ、これらは１又は複数のポリペプチド配列に対し行うことができる（これらが折り畳まれて該当する１又は複数の改変すべきタンパク質を形成する）。
【００８１】
上記素材の構造の変更としては、遺伝物質又はタンパク質素材の構造を野生型とは異なる構造にする当該技術分野において公知の任意の構造改変を挙げることができる。
【００８２】
この種の構造改変の例としては、これらに限定されるものではないが、次に示す要因：対象の該当する遺伝物質又はタンパク質素材の構造が受けることができる、他の構造との相互作用；溶媒との相互作用；他のポリヌクレオチド又はポリペプチドが関与する好適な反応に存在する、基質、生成物、補因子、補酵素又は他の任意の化学物質との相互作用；タンパク質四次構造の生成；周囲温度又はｐＨの変化等によって起こるものを挙げることができる。
【００８３】
上に示した遺伝子の変更、タンパク質の変更又は構造の変更の各群に詳述した各改変は、当業者に公知の可能な幅広い改変を例示したものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００８４】
好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は野生型酵素であり、この特徴は、野生型酵素を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【００８５】
より好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、生物に由来する野生型酵素であり、この生物は、古細菌、細菌又は真核生物を含む任意のドメインに由来するものとすることができる。よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、生物に由来する野生型酵素であり、この生物は、植物界、菌界、古細菌界又は細菌界に由来する。よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、細菌、真菌又は古細菌に由来する野生型酵素であり、この生物は、必要に応じて細菌、真菌又は古細菌を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【００８６】
一実施形態においては、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、細菌に由来する野生型酵素である。
【００８７】
一実施形態においては、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、真菌に由来する野生型酵素である。
【００８８】
一実施形態においては、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素は、古細菌に由来する野生型酵素である。
【００８９】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてアルキルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【００９０】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）細菌、真菌又は古細菌に由来する野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてアルキルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【００９１】
野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素の供給源として好適な細菌としては、これらに限定されるものではないが、次に示す細菌属；アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、ロドコッカス属（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）、アースロバクター属（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）、ブラキモナス属（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ
）、ノカルジア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、エクソフィアラ属（Ｅｘｏｐｈｉａｌａ）、ブレビバクテリウム属（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、ゴルドニア属（Ｇｏｒｄｏｎｉａ）、ノボスフィンゴビウム属（Ｎｏｖｏｓｐｈｉｎｇｏｂｉｕｍ）、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、サーモビフィダ属（Ｔｈｅｒｍｏｂｉｆｉｄａ）、キサントバクター属（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ）、マイコバクテリウム属（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、コマモナス属（Ｃｏｍａｍｏｎａｓ）、サーモビフィダ属（Ｔｈｅｒｍｏｂｉｆｉｄａ）又はシュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）に属する細菌が挙げられ、この細菌属は、細菌を扱うことができる、本明細書に記載する本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【００９２】
野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素の供給源として好適な細菌は、次に示す属：アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）又はロドコッカス属（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）に属する細菌である。
【００９３】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）又はロドコッカス属（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）に属する細菌に由来する野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いてアルキルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスを提供する。
【００９４】
野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素の供給源として好適な真菌は、これらに限定されるものではないが、次に示す属；ジベレラ属（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ）、アスペルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、マグナポルセ属（Ｍａｇａｎｐｏｒｔｈｅ）、シリンドロカルポン属（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｃａｒｐｏｎ）、カーブラリア属（Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａ）、ドレックスレラ属（Ｄｒｅｃｈｓｌｅｒａ）、サッカロミケス属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、カンジダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）、クスダマカビ属（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｅｌｌａ）、シリンドロカルポン属（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｃａｒｐｏｎ）又はシゾサッカロミセス属（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）に属する真菌が挙げられる。
【００９５】
野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）酵素の供給源として好適な真菌は、次に示す属：ジベレラ属（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ）、アスペルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）又はマグナポルセ属（Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅ）に属する真菌である。
【００９６】
最適には、本明細書におけるバイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）種細菌に由来する野生型酵素であり、この細菌種は、細菌を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【００９７】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）種細菌に由来する野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【００９８】
バイヤービリガーモノオキシゲナーゼとしては、Ｉ型、ＩＩ型又はＯ型バイヤービリガ
ーモノオキシゲナーゼを用いることができ、好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼはＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼである。
【００９９】
より好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、次に示す酵素群；シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＣＨＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．２２（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＡ８６２９３．１）；フェニルアセトンモノオキシゲナーゼ（ＰＡＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．９２（Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔ：Ｑ４７ＰＵ３）；４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ（ＨＡＰＭＯ）ＥＣ番号１．１４．１３．８４（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＫ５４０７３．１）；アセトンモノオキシゲナーゼ（ＡＣＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）；メチルケトンモノオキシゲナーゼ（ＭＥＫＡ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＢＩ１５７１１．１）；シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ（ＣＰＤＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＥ９３３４６．１）；シクロペンタノンモノオキシゲナーゼ（ＣＰＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＣ２２６５２．１）；ステロイドモノオキシゲナーゼ（ＳＴＭＯ）（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＡ２４４５４．１）のうちの１種から選択されるＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼであり、この酵素群は、Ｉ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼを扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【０１００】
よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ、４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ、シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ又はアセトンモノオキシゲナーゼであり、次に示す酵素：アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＮＣＩＭＢ  ９８７１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；キサントバクター・フラバス（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｆｌａｖｕｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＤ１０８０１．１）；ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．）ＨＩ−３１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＨ５６６７７．１）；ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；ブラキモナス・ペトロレオボランス（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ  ｐｅｔｒｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＲ９９０６８．１）；４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ（Ｑ９３ＴＪ５．１）；シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＥ９３３４６．１）；又はゴードニア・エスピー（Ｇｏｒｄｏｎｉａ  ｓｐ．）ＴＹ−５由来アセトンモノオキシゲナーゼ（Ｇｅｎｂａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）のうちの１種から選択することができる。
【０１０１】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）Ｉ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によってアルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０２】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ、４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ、シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ又はアセトンモノオキシゲナーゼから選択されるＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０３】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＮＣＩＭＢ  ９８７１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；キサントバクター・フラバス（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｆｌａｖｕｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＤ１０８０１．１）；ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．）ＨＩ−３１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＨ５６６７７．１）；ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；ブラキモナス・ペトロレオボランス（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ  ｐｅｔｒｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＲ９９０６８．１）；４−ヒドロキシアセトフェノンモノオキシゲナーゼ（Ｑ９３ＴＪ５．１）；シクロペンタデカノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＥ９３３４６．１）；又はゴードニア・エスピー（Ｇｏｒｄｏｎｉａ  ｓｐ．）ＴＹ−５由来アセトンモノオキシゲナーゼ（Ｇｅｎｂａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）から選択されるＩ型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０４】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＣＨＭＯ）を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０５】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）次に示す酵素：アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＮＣＩＭＢ９８７１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；キサントバクター・フラバス（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｆｌａｖｕｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＤ１０８０１．１）；ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．）ＨＩ−３１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＢＡＨ５６６７７．１）；ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ、ブラキモナス・ペトロレオボランス（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ  ｐｅｔｒｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＲ９９０６８．１）のうちの１種から選択されるシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼを用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０６】
よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは：アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＮＣＩＭＢ  ９８７１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；キサントバクター・フラバス（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ  ｆｌａｖｕｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＤ１０８０１．１）；ロドコッカス・エスピー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｓｐ．）ＨＩ−３１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎ
ｋ：ＢＡＨ５６６７７．１）；ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ；ブラキモナス・ペトロレオボランス（Ｂｒａｃｈｙｍｏｎａｓ  ｐｅｔｒｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）由来シクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（ＧｅｎＢａｎｋ：ＡＡＲ９９０６８．１）；又はゴードニア・エスピー（Ｇｏｒｄｏｎｉａ  ｓｐ．）ＴＹ−５由来アセトンモノオキシゲナーゼ（Ｇｅｎｂａｎｋ：ＢＡＦ４３７９１．１）から選択することができるシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ又はアセトンモノオキシゲナーゼであり、これらの酵素及びその供給源は、上記酵素を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【０１０７】
最適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）種細菌ＲＨＡ１由来のアクセッション番号ｒｏ０６６７９を含むシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ酵素であり、この酵素及びその供給源は、前記酵素を扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【０１０８】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）ロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）種細菌ＲＨＡ１株由来のアクセッション番号ｒｏ０６６７９を含むシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１０９】
場合により、本発明に使用されるバイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、１種又は２種以上の上述のバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の混合物として存在することができる。その場合、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）は、上述の１種又は２種以上の任意の供給源に由来するものを任意の組合せ又は配合で用いることができる。例えば、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ（ＢＶＭＯ）は、細菌由来のＢＶＭＯ酵素及び真菌由来のＢＶＭＯ酵素の混合物とすることができ、１種の酵素は改変型酵素であってもよく、１種は野生型酵素であってもよい。
【０１１０】
別法として、さらなる実施形態において、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは改変型酵素として存在することができる。好適には、改変型ＢＶＭＯ酵素は、ＢＶＭＯ酵素の遺伝物質が野生型から変更された遺伝子改変酵素である。
【０１１１】
一実施形態においては、遺伝子改変ＢＶＭＯ酵素は、キメラを作成するように、上述の１種又は２種以上のバイヤービリガーモノオキシゲナーゼの野生型の遺伝子配列の一部分から構築された融合タンパク質であってもよく、この種のキメラＢＶＭＯの好適な例としては、例えば：ｖａｎ  Ｂｅｅｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ２０１２，４８，３２８８−３２９０に記載されているＰＡＳＴＭＯ（ＰＡＭＯ及びＳＴＭＯの融合体）又はＰＡＣＨＭＯ（ＰＡＭＯ及びＣＨＭＯの融合体）が挙げられる。
【０１１２】
好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、当該技術分野において公知の方法で、上記バイヤービリガーモノオキシゲナーゼを発現するように該当する核酸で形質転換した宿主生物を増殖させることによって生成する。好適な宿主生物としては、これらに限定されるものではないが、細菌、真菌、酵母、植物、藻、原生生物等が挙げられる。
【０１１３】
好適には、該当する核酸は宿主生物内の発現ベクターで発現する。好適な発現ベクター
としては、当該技術分野において公知の任意の市販のベクター、例えば、これらに限定されるものではないが、ファージ、プラスミド、コスミド、ファージミド、フォスミド、バクテリアル人工染色体（ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ａｒｔｉｆｉｃａｌ  ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）、酵母人工染色体が挙げられる。
【０１１４】
好適には、最適なベクター、形質転換方法及び宿主生物（細菌に関し後述する）内におけるＢＶＭＯ酵素の発現に必要な他の全ての付随するプロセスは、当該技術分野において公知のように、該当する宿主に適合されている。
【０１１５】
好適には、宿主生物は細菌である。したがって、好適には、使用される発現ベクターは任意の市販のプラスミドであり、これらに限定されるものではないが、例えば：ｐＢＲ、ｐＵＣ、ｐＢＳ、ｐＢＥ、ＣｏｌＥ、ｐＵＴ、ｐＡＣＹＣ、ｐＡ、ｐＲＡＳ、ｐＴｉＣ、ｐＢＰＳ、ｐＵＯ、ｐＫＨ、ｐＷＫＳ、ｐＣＤ、ｐＣＡ、ｐＢＡＤ、ｐＢＡＣ、ｐＭＡＫ、ｐＢＬ、ｐＴＡ、ｐＣＲＥ、ｐＨＴ、ｐＪＢ、ｐＥＴ、ｐＬＭＥ、ｐＭＤ、ｐＴＥ、ｐＤＰ、ｐＳＲが挙げられる。より好適には、使用される発現ベクターは、次に示す市販プラスミドのうちの１種である；ｐＢＡＤ、ｐＣＲＥ又はｐＥＴ。
【０１１６】
場合により、発現ベクターは市販品ではなく、宿主生物内においてＢＶＭＯ酵素が特に発現するように変更した改変発現ベクターであってもよい。したがって、好適な実施形態においては、使用される発現ベクターは、Ｔｏｒｒｅｓ  Ｐａｚｍｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．
ＣｈｅｍＢｉｏＣｈｅｍ  １０：２５９５−２５９８（２００９）に記載されている、市販のｐＢＡＤプラスミドをベースとする、宿主細菌内でＢＶＭＯ酵素を発現させるｐＣＲＥ２プラスミドである。
【０１１７】
好適には、宿主細菌は、当該技術分野において公知の任意の好適な手段により形質転換されており、これらに限定されるものではないが；微量注入、超音波、凍結解凍法、マイクロポレーション又はケミカルコンピテントセルの使用が挙げられる。より好適には、宿主細菌は、エレクトロポレーションにより形質転換されている。
【０１１８】
好適な宿主細菌としては；ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、エシェリキア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、ストレプトコッカス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、サルモネラ属（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）、スタフィロコッカス属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）又はビブリオ属（Ｖｉｂｒｉｏ）に属する細菌が挙げられる。好適には、宿主細菌は、エシェリキア属菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）から選択される。より好適には、宿主細菌は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）種である。最適には、宿主細菌は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）ＴＯＰ１０株である。
【０１１９】
好適には、発現ベクターで発現する該当する核酸は、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼをコードする遺伝子配列に加えて、宿主細菌内においてこれを発現させるために必要な当該技術分野において公知のさらなる任意の遺伝子配列を有し、これらに限定されるものではないが；プロモーター、ターミネーター、下流又は上流エフェクター、サプレッサー、アクチベーター、エンハンサー、結合補因子（ｂｉｎｄｉｎｇ  ｃｏｆａｃｔｏｒ）、イニシエーター等が挙げられる。
【０１２０】
好適には、発現ベクターは、少なくとも１の発現マーカーをコードする遺伝子配列をさらに含む。発現マーカーは、適切に形質転換された宿主細菌細胞を認識できるようにするためのものである。好適な発現マーカーとしては、当該技術分野において公知の任意のものが挙げられ、これらに限定されるものではないが；抗生物質耐性遺伝子、色素生成遺伝子（ｐｉｇｍｅｎｔ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｇｅｎｅ）、色素抑制遺伝子（ｐｉｇｍｅｎ
ｔ  ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ  ｇｅｎｅ）、代謝活性化遺伝子（ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  ｃａｐａｃｉｔｙ  ｇｅｎｅ）又は代謝不活性化遺伝子（ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  ｉｎｃａｐａｃｉｔｙ  ｇｅｎｅ）が挙げられる。より好適には、発現マーカーは抗生物質耐性遺伝子である。よりさらに好適には、抗生物質耐性遺伝子はアンピシリン耐性遺伝子である。したがって、アンピシリン含有媒体中で増殖可能な細菌のみが該当するベクターを発現させている、適切に形質転換されたものである。
【０１２１】
好適には、発現ベクターは、少なくとも１のアクチベーターをコードする遺伝子配列をさらに含む。アクチベーターは、インデューサー物質と相互作用することによって、形質転換された宿主細菌細胞を刺激し、適切な時点でＢＶＭＯ酵素を生成させることができるようにするものである。好適なアクチベーター−インデューサー系としては、当該技術分野において公知の任意のものを用いることができるが、特に、アラビノースオペロン（インデューサーはＬ−アラビノース）又はラクトースオペロン（インデューサーはアロラクトース又はＩＰＴＧ）が挙げられる。
【０１２２】
場合により、発現ベクターは、タグをコードする遺伝子配列をさらに含むことができる。好適には、前記タグをコードする遺伝子配列は、結果として生成するバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素がこのタグと融合タンパク質を形成するように、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素をコードする遺伝子配列と連続して転写されるように機能することができる。このタグは、結果として生成するバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を宿主細菌の溶菌液から容易に精製できるようにするものである。好適なタグとしては、当該技術分野において公知の任意のものが挙げられ、これらに限定されるものではないが、Ｈｉｓ−タグ、ＧＳＴタグ、ＭＢＰタグ又は抗体タグが挙げられる。
【０１２３】
好適には、宿主細菌は、好適な培地中又は培地上で、当該技術分野において公知の好適な条件下で培養することによって増殖し、培地はブロスであっても固体ゲル（ｓｅｔ  ｇｅｌ）であってもよい。好適には、培地は、栄養源と、発現マーカーの存在を選別する選別要素（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）と、細菌内における発現ベクターの発現を誘導するインデューサーとを含み、この選別要素及びインデューサーは、使用した発現ベクターに特異的なものである。好適には、培地はブロスである。より好適には、培地はＬＢ培地である。
【０１２４】
バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、上述のプロセスの反応混合物中に、当該技術分野において公知の任意の好適な形態で、これらに限定されるものではないが、例えば、遊離状態の細胞抽出液（ｆｒｅｅ  ｃｅｌｌ  ｅｘｔｒａｃｔ）形態で存在するか、又は合成酵素形態で存在するか、又は宿主生物細胞内に存在することができ、これらは反応混合物中に、当該技術分野において公知の任意の好適な方法で、これらに限定されるものではないが、例えば、溶液中に遊離させるか、膜に保持するか、又はカラム上／内部に結合させることにより配することができる。
【０１２５】
好適には、ＢＶＭＯは、反応混合物中に、溶解した酸素の量に対し最大限のメタクリル酸アルキルエステルを生成できるようにするために必要な濃度で存在する。通常、工業的な状況では、１時間当たり１リットル当たり約０．０１〜０．５モルのＯ２を反応混合物に溶解させ、これは、１時間当たり１リットル当たり約０．０１〜０．５モルのメタクリル酸アルキルエステルを生成することが可能である。本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含み、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素により１リットル当たり１時間当たり
０．０１〜０．５モルのメタクリル酸アルキルエステルが生成する、プロセスが提供される。
【０１２６】
「約」という語は、提示された値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示している。好適には、提示された値に対し±１０％までの範囲である。
【０１２７】
一実施形態において、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、反応混合物中に、発現した細胞からバイヤービリガーモノオキシゲナーゼを抽出した細胞抽出液として存在し、細胞は、好適には、ＢＶＭＯ酵素の生成に使用された宿主細菌細胞である。細胞抽出液は、宿主細菌細胞を溶解することができる任意の好適な手段により得ることができ、これらに限定されるものではないが、超音波処理、デオキシリボヌクレアーゼ／リゾチーム処理、凍結融解処理又はアルカリ処理が挙げられる。
【０１２８】
好適には、次いで細胞抽出液を細胞残屑を除去するために処理した後、上述のプロセスにおけるバイヤービリガーモノオキシゲナーゼの供給源として使用する。細胞溶解液は、当該技術分野において公知の任意の好適な手段で処理することができ、これらに限定されるものではないが、濾過、遠心分離又は塩を用いた精製が挙げられ、それによって透明な細胞抽出液が得られる。
【０１２９】
好適には、上述のプロセスの反応混合物中には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を適切に機能させるためのさらなる構成成分が存在する。好適には、さらなる構成成分は、緩衝剤又はｐＨ安定剤、ＮＡＤＰＨ及び場合によりＮＡＤＰＨ再生剤（ＮＡＤＰＨ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）である。
【０１３０】
任意の好適な緩衝剤を反応混合物中に使用することができ、好適な緩衝剤としては、これらに限定されるものではないが；Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ＴＡＰＳ、ビシン、トリシン、ＴＡＰＳＯ、ＨＥＰＥＳ、ＴＥＳ、ＭＯＰＳ、ＰＩＰＥＳ、カコジル酸塩、ＳＳＣ又はＭＥＳが挙げられる。好適には、反応混合物中に使用される緩衝剤は、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌである。
【０１３１】
別法として、反応混合物のｐＨを調整するためにｐＨ安定剤を使用することができる。
【０１３２】
好適には、緩衝剤又はｐＨ安定剤は、ＢＶＭＯ酵素を機能させ、及び／又は前記ＢＶＭＯ酵素を含む宿主生物を生存させるのに適したｐＨに反応混合物を維持する。好適には、緩衝剤又はｐＨ安定剤は、反応混合物のｐＨをｐＨ約６．５〜ｐＨ約８．５の間に維持する。より好適には、緩衝剤又はｐＨ安定剤は、反応混合物のｐＨをｐＨ約７．３〜約７．７の間に維持する。よりさらに好適には、緩衝剤又はｐＨ安定剤は、反応混合物のｐＨを約７．５に維持する。
【０１３３】
反応混合物のｐＨに関し使用される「約」という語は、提示した値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、反応混合物のｐＨは、提示した値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１３４】
好適には、反応混合物中の緩衝剤の濃度は約２５〜１００ｍＭである。より好適には、反応混合物中の緩衝剤の濃度は約４０〜６０ｍＭである。よりさらに好適には、反応混合物中の緩衝剤の濃度は約５０ｍＭである。
【０１３５】
緩衝剤の濃度に関し使用される「約」という語は、提示した値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、緩衝剤の濃度は提示した値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１３６】
好適には、反応混合物中のＮＡＤＰＨは、ＢＶＭＯを基準として、ＢＶＭＯ酵素がＮＡＤＰＨで飽和する出発モル濃度で存在する。したがって、好適には、ＮＡＤＰＨは、反応混合物中に少なくともＢＶＭＯ酵素と等しい濃度で存在する。
【０１３７】
好適には、一実施形態においては、ＮＡＤＰＨは、反応混合物中に、約５０〜２００μＭの出発濃度で存在する。より好適には、ＮＡＤＰＨは、反応混合物中に、約９０〜１１０μＭの出発濃度で存在する。よりさらに好適には、ＮＡＤＰＨは、反応混合物中に、約１００μＭの出発濃度で存在する。
【０１３８】
ＮＡＤＰＨの濃度に関し用いられる「約」という語は、提示した値に対し最大で±約２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、ＮＡＤＰＨの濃度は、提示した値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１３９】
好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤は、反応混合物中に約５〜２０μＭの濃度で存在する。より好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤は、反応混合物中に約８〜１２μＭの濃度で存在する。よりさらに好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤は、反応混合物中に約１０μＭの濃度で存在する。
【０１４０】
ＮＡＤＰＨ再生剤を使用する場合、好適には、反応混合物中のＮＡＤＰＨ再生剤は、ＢＶＭＯを基準として、ＢＶＭＯがＮＡＤＰＨで飽和するモル濃度で存在する。したがって、ＮＡＤＰＨ再生剤を使用する場合、そのＫｍは、好適には、少なくともＢＶＭＯによるＮＡＤＰＨ消費速度に等しい。
【０１４１】
ＮＡＤＰＨ再生剤の濃度に関し用いられる「約」という語は、提示された値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤の濃度は、提示された値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１４２】
反応混合物中には任意の好適なＮＡＤＰＨ再生剤を使用することができ、これらに限定されるものではないが；亜リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、ギ酸デヒドロゲナーゼ等が挙げられる。好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤のパートナー基質も反応混合物中に存在し、これらに限定されるものではないが；グルコース、アルコール、亜リン酸又はギ酸が挙げられる。
【０１４３】
別法として、ＮＡＤＰＨは、反応混合物中に、担体（例えば、膜、樹脂又はゲル）に共有結合させた巨大分子状の補因子（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｃｏｆａｃｔｏｒ）として提供することができる。
【０１４４】
好適には、パートナー基質は、反応混合物中に、５ｍＭ〜２０ｍＭの濃度で、より好適には約８ｍＭ〜１２ｍＭの濃度で、よりさらに好適には約１０ｍＭの濃度で存在する。
【０１４５】
好適には、パートナー基質は、反応混合物中に、ＮＡＤＰＨ再生剤に対し約１：４０００〜１：２５０（ＮＡＤＰＨ再生剤：パートナー基質）のモル濃度で存在する。より好適には、パートナー基質は、反応混合物中に、ＮＡＤＰＨ再生剤に対し約１：１０００のモル濃度で存在する。
【０１４６】
ＮＡＤＰＨ再生剤に対するパートナー基質の濃度に関し用いられる「約」という語は、提示した値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、ＮＡＤＰＨ再生剤に対するパートナー基質の濃度は、提示した値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１４７】
好適には、基質は、上述の反応混合物中に、アルキルイソプロペニルケトンからメタクリル酸アルキルエステルへのＢＶＭＯによる変換を開始させるために使用される。好適には、このような実施形態においては、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約１０ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌである。より好適には、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約５０ｇ／Ｌ〜１３０ｇ／Ｌである。よりさらに好適には、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約９０ｇ／Ｌ〜１１０ｇ／Ｌである。
【０１４８】
基質の濃度に関し使用される「約」という語は、提示した値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、基質の濃度は、提示した値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１４９】
好適には、このような実施形態においては、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は、反応混合物の少なくとも約１０重量％、より好適には反応混合物の少なくとも約２０重量％〜反応混合物の約８０重量％までである。
【０１５０】
他の実施形態においては、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、反応混合物中に合成酵素として存在することができる。このような実施形態においては、合成酵素は、当該技術分野において公知の方法で生体外（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）で合成され、次いで精製した後、反応混合物中で使用される。好適には、この反応混合物は、上述の反応混合物に関し定義したものと同一の成分を実質的に同一の濃度及び比率で含む。
【０１５１】
さらなる他の実施形態においては、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、反応混合物中において、細菌細胞等の宿主生物細胞内に存在することができ、この特徴は、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【０１５２】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）反応混合物中において、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含み、このバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素は、反応混合物中において、宿主生物細胞内に存在する、プロセスが提供される。
【０１５３】
このような実施形態において、宿主細胞は、当該技術分野において公知の方法で調製され、次いで精製した後、反応混合物中で使用される。好適には、反応混合物は、上述の反応混合物に関し定義した緩衝剤及び基質を含む。好適には、緩衝剤は、上に定義したものと同一の濃度及び比率で存在する。
【０１５４】
しかしながら、好適には、このような実施形態においては、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は、宿主細胞に毒性を示す下限濃度よりも低く、基質を宿主細胞中に取り込むのに最適な濃度であり、このアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は、反応混合物中における宿主生物細胞内に存在するバイヤービリガーモノオキシゲナーゼを扱うことができる、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴と組み合わせることができる。
【０１５５】
したがって、好適には、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約０．２ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌである。より好適には、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約０．２ｇ／Ｌ〜３０ｇ／Ｌである
。よりさらに好適には、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は約０．２ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌである。
【０１５６】
基質の濃度に関し使用される「約」という語は、提示された値に対し最大で±２０％までの範囲が許容されることを示唆している。しかしながら、好適には、基質の濃度は、提示された値に対し±１０％の範囲内にある。
【０１５７】
好適には、このような実施形態において、上述の反応混合物中に存在するアルキルイソプロペニルケトン基質の濃度は、反応混合物の少なくとも約１重量％、より好適には反応混合物の少なくとも約２重量％から反応混合物の約２０重量％までである。
【０１５８】
好適には、このような実施形態において、反応混合物中に存在するＢＶＭＯ酵素の濃度は、反応媒体中に存在する宿主細胞の濃度により決定される。好適には、反応媒体中に存在する宿主細胞の濃度は、約１ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌである。より好適には、反応媒体中に存在する宿主細胞の濃度は、約５ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌである。よりさらに好適には、反応媒体中に存在する宿主細胞の濃度は、約１０ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌである。通常、宿主細胞は細菌細胞である。
【０１５９】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）宿主細菌細胞内に存在するバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１６０】
好適には、この宿主細菌細胞は、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素の生成に関し上に定義した通りであり、好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素は、本発明のプロセスに使用されるものと同一の宿主細菌細胞内で生成する。
【０１６１】
好適な宿主細菌としては、次に示す属；ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、エシェリキア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、ストレプトコッカス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、サルモネラ属（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）、スタフィロコッカス属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）又はビブリオ属（Ｖｉｂｒｉｏ）に属する細菌が挙げられる。
【０１６２】
好適には、宿主細菌はエシェリキア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）から選択される。
【０１６３】
より好適には、宿主細菌の細菌種は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）である。最適には、宿主細菌は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）ＴＯＰ１０株である。
【０１６４】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）細胞内に存在するバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含むプロセスが提供される。
【０１６５】
好適には、該当する核酸は、宿主生物内の発現ベクターで発現する。
【０１６６】
好適な発現ベクターとしては、当該技術分野において公知の任意の市販のベクターが挙げられ、これらに限定されるものではないが；ファージ、プラスミド、コスミド、ファージミド、フォスミド、バクテリアル人工染色体（ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ａｒｔｉｆｉｃａｌ  ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）、酵母人工染色体等である。
【０１６７】
好適には、宿主生物は細菌である。
【０１６８】
したがって、好適には、使用される発現ベクターは、市販されている任意のプラスミドであり、これらに限定されるものではないが：ｐＢＲ、ｐＵＣ、ｐＢＳ、ｐＢＥ、ＣｏｌＥ、ｐＵＴ、ｐＡＣＹＣ、ｐＡ、ｐＲＡＳ、ｐＴｉＣ、ｐＢＰＳ、ｐＵＯ、ｐＫＨ、ｐＷＫＳ、ｐＣＤ、ｐＣＡ、ｐＢＡＤ、ｐＢＡＣ、ｐＭＡＫ、ｐＢＬ、ｐＴＡ、ｐＣＲＥ、ｐＨＴ、ｐＪＢ、ｐＥＴ、ｐＬＭＥ、ｐＭＤ、ｐＴＥ、ｐＤＰ、ｐＳＲ等である。
【０１６９】
より好適には、使用される発現ベクターは、次に示す市販プラスミド；ｐＢＡＤ、ｐＣＲＥ又はｐＥＴのうちの１種である。
【０１７０】
場合により、発現ベクターは、宿主生物内でバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を特に発現させるように変更した、市販されていない改変型発現ベクターであってもよい。したがって、好適な実施形態においては、使用される発現ベクターは、Ｔｏｒｒｅｓ  Ｐａｚｍｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．  ＣｈｅｍＢｉｏＣｈｅｍ  １０：２５９５−２５９８（２００９）に記載されている、市販のｐＢＡＤプラスミドをベースとする、宿主細菌内でＢＶＭＯ酵素を発現させるｐＣＲＥ２プラスミドである。
【０１７１】
好適には、このような実施形態において、反応混合物は、追加されたＮＡＤＰＨも任意的なＮＡＤＰＨ再生剤及びパートナー基質も含まない。それは、これらが既に宿主細胞の生化学機構に存在するためである。
【０１７２】
好適には、反応混合物中に使用されるＢＶＭＯ供給源の形態に拘わらず、本反応プロセスにおいては、ｉｎ  ｓｉｔｕで生成物を除去する機構（ｓｙｓｔｅｍ）と基質を供給する方策（ｓｔｒａｔｅｇｙ）とが一緒に実行される。Ａｌｐｈａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．  ｉｎ  Ｔｒｅｎｄｓ  ｉｎ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｖｏｌ．２１  Ｎｏ．  ７  Ｊｕｌｙ  ２００３に記載されているように、生成物を除去しながら基質を継続的に供給することにより、生成物をはるかに高い収率で得られることが見出された。当該技術分野において公知の任意の生成物除去機構及び任意の基質供給策を実施することができる。しかしながら、好適には、生成物除去機構及び基質供給策は、同一の技術を用いて、例えば、担体材料であると同時に、基質の貯蔵体としても生成物の受容体（ｓｉｎｋ）としても作用することができる材料を使用することによって実施される。このような技術の１つが、Ｓｉｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ｂ  Ｅｎｚｙｍｅ  １６，ｐｐ．１０１−１０８に記載されているＯｐｔｉｐｏｒｅ  Ｌ−４９３樹脂を使用するものである。
【０１７３】
本明細書において用いられる「絶対値（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｌｅｖｅｌ）」という語は、アルキルイソプロペニルケトンの変換に由来して溶液中における生成物として得られるメタクリル酸アルキルエステルの実際の百分率の値を指す。本明細書において用いられる「相対値（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｌｅｖｅｌ）」という語は、選択性、すなわちアルキルイソプロペニルケトンの変換により得られる溶液中におけるメタクリル酸アルキルエステル生成物を、溶液中の他の生成物であるイソプロペニルエステルと比較した場合の百分率を指す。
【０１７４】
したがって、好適には、上述のプロセスにおいてＢＶＭＯ酵素により生成したメタクリル酸アルキルエステル：イソプロペニルエステルの比は、少なくとも１：５、より好適には少なくとも１：２、よりさらに好適には少なくとも１：１．５、最適には少なくとも１：０．５であり、この比は、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【０１７５】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含み、このバイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素により生成するメタクリル酸アルキルエステル：イソプロペニルエステルの比は少なくとも１：５である、プロセスが提供される。
【０１７６】
したがって、好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、上述のプロセスにおいてアルキルイソプロペニルケトンを絶対値で少なくとも１％の選択性でメタクリル酸アルキルエステルに変換する。より好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素は、アルキルイソプロペニルケトンを絶対値で少なくとも２％の選択性でメタクリル酸アルキルエステルに変換する。よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、アルキルイソプロペニルケトンを絶対値で少なくとも５％の選択性でメタクリル酸アルキルエステルに変換し、これらの選択性は、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の特徴を選択し、組み合わせることができる。
【０１７７】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含み、このバイヤービリガーモノオキシゲナーゼはアルキルイソプロペニルケトンを絶対値で少なくとも１％の選択性でメタクリル酸アルキルエステルに変換する、プロセスが提供される。
【０１７８】
好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、アルキルイソプロペニルケトンを相対値で少なくとも２０％をメタクリル酸アルキルエステルに変換し、より好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素は、アルキルイソプロペニルケトンを相対値で少なくとも５０％をメタクリル酸アルキルエステルに変換し、よりさらに好適には、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素は、アルキルイソプロペニルケトンを相対値で少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、例えば９８又は９９％をメタクリル酸アルキルエステルに変換し、この相対値は、本明細書に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができる。
【０１７９】
本発明の第１の態様のさらなる好適な実施形態によれば、メタクリル酸アルキルエステルの製造プロセスであって：
（ｉ）野生型バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を用いた異常酸化によって、アルキルイソプロペニルケトン、好適にはメチルイソプロペニルケトンを対応するメタクリル酸アルキルエステルに変換するステップ
を含み、このバイヤービリガーモノオキシゲナーゼは、アルキルイソプロペニルケトンを相対値で少なくとも２０％をメタクリル酸アルキルエステルに変換する、プロセスが提供される。
【０１８０】
本発明の第２の態様によれば、メタクリル酸アルキルエステルのポリマー又はコポリマーの調製方法であって：
（ｉ）本発明の第１の態様に従いメタクリル酸アルキルエステルを調製するステップと、（ｉｉ）場合により、メタクリル酸アルキルエステルをエステル交換することによって、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを生成するステップと、
（ｉｉ）（ｉ）又は（ｉｉ）で調製されたメタクリル酸アルキルエステル又はエステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを、場合により１種又は２種以上のコモノマーと重合することによって、そのポリマー又はコポリマーを生成するステップと
を含む方法が提供される。
【０１８１】
したがって、本発明の第２の態様の特に好適な実施形態によれば、メタクリル酸メチルのポリマー又はコポリマーの調製方法であって：
（ｉ）本発明の第１の態様に従いメタクリル酸メチルを調製するステップと、
（ｉｉ）（ｉ）で調製したメタクリル酸メチルを、場合により１種又は２種以上のコモノマーと重合することによって、そのポリマー又はコポリマーを生成するステップ
とを含む方法が提供される。
【０１８２】
したがって、本発明の第３の態様によれば、メタクリル酸エチルのポリマー又はコポリマーの調製方法であって：
（ｉ）本発明の第１の態様に従いメタクリル酸エチルを調製するステップと、
（ｉｉ）（ｉ）で調製したメタクリル酸エチルを、場合により１種又は２種以上のコモノマーと重合することによって、そのポリマー又はコポリマーを生成するステップと
を含む方法が提供される。
【０１８３】
したがって、本発明の第４の態様によれば、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルのポリマー又はコポリマーの調製方法であって：
（ｉ）本発明の第１の態様に従いメタクリル酸アルキルエステルを調製するステップと、（ｉｉ）このメタクリル酸アルキルエステルをエステル交換することによって、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを生成するステップと、
（ｉｉｉ）（ｉｉ）で調製したエステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルを、場合により１種又は２種以上のコモノマーと重合することによって、そのポリマー又はコポリマーを生成するステップと
を含む方法が提供される。
【０１８４】
有利には、この種のポリマーは、全部でないとしてもかなりの部分が化石燃料以外の再生可能なバイオマス供給源に由来するモノマー残基を有するであろう。
【０１８５】
好適には、このメタクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸エチルのいずれかから選択され、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸アルキルエステルを好適なアルコールとエステル交換することによって調製される。エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル及びメタクリル酸ヒドロキシプロピルエチル、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸ヘキサデシルが挙げられる。より好適には、メタクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸メチルである。エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルの好適な例は、メタクリル酸ｎ−ブチル及びメタクリル酸イソブチルである。
【０１８６】
メタクリル酸アルキルエステルのエステル交換に好適なアルコールとしては、直鎖又は分岐の、脂肪族、芳香族、環状又は部分環状又は部分芳香族であってもよく、場合によりヒドロキシル、ハロ、エポキシもしくはアミノ基で置換されているか、及び／又は酸素等のヘテロ原子が挿入された、Ｃ３〜Ｃ１８アルコールが挙げられる。エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルの上述の例に対応する好適なアルコールは、バイオマス供給源から製造することができるもの、例えば、１−ブタノール又は２−メチル−１−プロパノールである。定義を行うと、アルキルは意味する
【０１８７】
どの場合においても、好適なコモノマーとしては、例えば、モノエチレン性不飽和カルボン酸及びジカルボン酸及びこれらのエステル、アミド、無水物等の誘導体が挙げられる。
【０１８８】
特に好適なコモノマーは、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル（第２又は第４の態様に関連）又はメタクリル酸メチル（第３又は第４の態様に関連）、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、トリプロピレングリコールジアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、イソシアネート（トルエンジイソシアネート、ｐ，ｐ’−メチレンジフェニルジイソシアネート等）、アクリロニトリル、ブタジエン、ブタジエン及びスチレン（ＭＢＳ）及びＡＢＳである。
【０１８９】
本発明の第５の態様によれば、本発明の第２の態様による方法により生成するポリメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はコポリマーが提供される。
【０１９０】
好適には、ポリメタクリル酸アルキルエステルは、ポリメタクリル酸メチル又はポリメタクリル酸エチルのうちの１種である。より好適には、ポリメタクリル酸アルキルエステルはポリメタクリル酸メチルである。
【０１９１】
したがって、本発明の第５の態様の特に好適な実施形態によれば、本発明の第２の態様に従う方法により生成するポリメタクリル酸メチルのホモポリマー又はコポリマーが提供される。
【０１９２】
したがって、本発明の第６の態様によれば、本発明の第３の態様に従う方法により生成するポリメタクリル酸エチルのホモポリマー又はコポリマーが提供される。
【０１９３】
さらに、本発明の第７の態様によれば、本発明の第４の態様に従う方法により生成する、エステル交換されたメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はコポリマーが提供される。
【０１９４】
有利には、本発明は、ＭＭＡ及びその誘導体の製造プロセスであって、工業的に許容される水準で、脂肪族アルキルイソプロペニルケトンから該当するアクリル酸アルキルエステルへの異常な変換を触媒する、バイヤービリガーモノオキシゲナーゼ酵素を使用することによるプロセスを提供する。
【０１９５】
本明細書に含まれる全ての特徴は上述の任意の態様と組み合わせることができ、これらはいずれも、ＢＶＭＯ酵素を用いたメタクリル酸アルキルエステルへ変換に用いるための
アルキルイソプロペニルケトンの生成を可能にするものである。
【０１９６】
用語は、本明細書等に含まれる本発明の任意の態様、実施形態又は他の好適な特徴を選択し、組み合わせることができるが、このような特徴及び／又はステップの少なくとも一部が互いに矛盾する組合せには拡張されない。
【０１９７】
本発明をより深く理解するために、ここに一例として、次に示す図面及び実施例を参照しながら、本発明の実施形態を実施する方法を示す。
【実施例】
【０１９８】
実施例１
化学物質及び酵素
化学物質は全て分析用であり、シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）より入手した。文献に報告されている様々なＢＶＭＯ酵素をコードする遺伝子を入手し、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）内で発現させ、補因子を再生するために熱安定性を有する亜リン酸デヒドロゲナーゼ（ＰＴＤＨ、ＥＣ番号１．２０．１．１）のＮ末端に融合させた。次いで宿主である大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）細胞を超音波処理により溶解し、破壊した細胞片を得、遠心分離を行うことにより細胞残屑を除去し、透明な細胞抽出液を得た。’Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓｅｔ  ｏｆ  ｒｈｏｄｏｃｏｃｃａｌ  Ｂａｅｙｅｒ  ＶｉｌｌｉｇｅｒＭｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅｓ  ｂｙ  ｈｉｇｈ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｃｌｏｎｉｎｇ，  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ’  ｂｙ  Ｒｉｅｂｅｌ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  Ｂｉｏｔｔｅｃｈｎｏｌ．  （２０１１）に記載されている方法を参照されたい。
【０１９９】
生体触媒反応手順
１５ｍｌ容のパイレックス（登録商標）製試験管内で形質転換を行った。反応体積を１ｍｌとし、メチルイソプロペニルケトンを５ｍＭと、「還元型ＦＡＤ」を５μＭと、該当するＢＶＭＯを含む透明細胞抽出液を５μＭとを５０ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌ中に含むものとした。ｐＨは７．５であった。オービタル振盪（ｏｒｂｉｔａｌ  ｓｈａｋｉｎｇ）（２００ｒｐｍ）を行いながら混合物を２４℃で２２時間インキュベートした。転化率を求めるために、反応体積１ｍｌ分をメシチレン（１，３，５−トリメチルベンゼン）０．１％を内部標準として含む１−オクタノール０．５ｍｌで抽出した。試料をボルテックス処理により１分間抽出した後、遠心分離ステップ（５０００ｒｐｍ）を１０分間行った。有機相を取り出し、ＭｇＳＯ４で乾燥させ、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）用バイアルに装入した。Ｈｅｌｉｆｌｅｘ（登録商標）ＡＴ（商標）−５カラム（Ｇｒａｃｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）を取り付けた島津（Ｓｈｉｍａｄｚｕ）製ＧＣ機器でＧＣ分析を行った。次に示す温度プロファイルを用いて成分を分離した：４０℃で６分間、次いで２０℃毎分の速度で２５０℃まで昇温。酵素を含まないブランク反応を、様々な量の基質（メチルイソプロペニルケトン）及び生成物（メタクリル酸メチル、酢酸イソプロペニル）に関し同一条件で行い、検量線の作成、生成物の同定及び転化率の決定に使用した。
【０２００】
ＧＣ分析
下の表１に、５０ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．５）から１−オクタノール＋メシチレン（０．１％）で抽出した後にＧＣ（ＡＴ−５カラム、全化合物５ｍＭ）を行うことにより得られた化合物の百分率を詳述する。３種全ての化合物（１種の基質及び２種の生成物）はＧＣにより高い信頼性で分離することができた。
【０２０１】
【表１】
2016504029.tif 000002
【０２０２】
表１から、本発明者らは、ＢＶＭＯ酵素を用いて基質であるメチルイソプロペニルケトン（ｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｅｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）に異常な酸素挿入を行うことにより１％の収率でメタクリル酸メチル生成物が生成することと、さらには、通常予期される生成物である酢酸イソプロペニルが生成しないこととを見出した。本実施例のＢＶＭＯ酵素はアクセッション番号ｒｏ０６６７９を有するシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ酵素（ＣＨＭＯ）であり、これはロドコッカス・ジョスティ（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｊｏｓｔｉｉ）ＲＨＡ１により天然に産生されるものである。
【０２０３】
本出願に関連する本明細書と同時に提出されるか又は本明細書よりも前に提出され、本明細書と共に公衆の閲覧に付される全ての文献及び文書に注目されたい。このような文献及び文書全ての内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【０２０４】
本明細書に開示した全ての特徴（任意の添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）及び／又は本明細書に開示した任意の方法もしくはプロセスの全てのステップは、このような特徴及び／又はステップの少なくとも一部が互いに矛盾する組合せを除いて、任意の組合せで組み合わせることができる。
【０２０５】
本明細書に開示した各特徴（任意の添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）は、明示的な別段の定めがない限り、同一の、均等な又は類似の目的を果たす代替的な特徴と置き換えることができる。したがって、明示的な別段の定めがない限り、本明細書に開示した各特徴は、一連の均等な又は類似の特徴全体の中の一例に過ぎない。
【０２０６】
本発明は上述の実施形態の詳細に制限されない。本発明は、本明細書に開示した任意の新規な１の特徴（任意の添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）もしくは任意の新規な特徴の組合せ又は本明細書に開示した任意の方法もしくはプロセスの任意の新規な１ステップ又は任意のステップの新規な組合せにまで拡張される。
【国際調査報告】
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