"分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列であって、配列番号101の残基1、2、4-8、10-12、14、17、19-22、24、25、27-37、39、41-54、57、58、60、62-67、69-73、75、77-80、82-87、89、100、102、103、104、105、107、110-114、117、212、122、124-130、133、134、137-139、148、149、151-156、159、160、166-168、170、173、174、178-181、184、185、187-189、198-201、204、205、207、210-216、219、222、223、226-232、235-239、242-246、249、251、254、257、264、266、267、270、275、及び278を保存する前記アミノ酸配列を含み;ここで、保存された残基を除いたアミノ酸置換は、同類置換であり;及び、前記アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列であって、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存する前記アミノ酸配列を含み;ここで、保存された残基を除いた前記アミノ酸置換は、同類置換であることを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。前記アミノ酸配列が、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、請求項2に記載の分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、配列番号101、または保存された残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を除いたその同類置換を含むことを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列であって、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存するアミノ酸配列を含み;ここで、前記アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含み;ここで、前記アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、約279から約281に及ぶアミノ酸の長さ;配列番号101からの残基19-54、又は配列番号101の保存された残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、及び50-54を除いたその同類置換から成る第1アミノ酸領域;及び、配列番号101からの残基98-221、または保存された残基100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を除いたその同類置換から成る、第2アミノ酸領域を含むことを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、約279から約281に及ぶアミノ酸の長さ;配列番号101からの19-54に対して少なくとも95の同一性を有している一方で、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、及び50-54を保存している第1アミノ酸領域であって;約14の残基から約59の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられる第1アミノ酸領域;及び、配列番号101からの98-221に対して少なくとも95の同一性を有している一方で、配列番号101の残基100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存している第2アミノ酸領域であって;約93の残基から約226の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられる第2アミノ酸領域;及び、ここで、前記組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項8に記載の分離した組み換え型ポリペプチド。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有するとともに、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存しているアミノ酸配列を含むポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンの分子量を有していることを特徴とする、請求項10に記載の方法。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有するとともに、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存しているアミノ酸配列を含むポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンの分子量を有していることを特徴とする、請求項15に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項15に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項15に記載の方法。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有するとともに、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存しているアミノ酸配列を含むポリペプチド;ベータ-アリールエーテル、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンの分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項19に記載のシステム。配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え型ポリヌクレオチドであって、前記アミノ酸配列は、配列番号101の残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を保存していることを特徴とする、組み換え型ポリヌクレオチド。配列番号101;又は配列番号101の保存された残基19-22、24、25、27-30、33-36、39-45、47、48、50-54;100、101、104、111、112、115、116、166、107、184、187、188、191、192、および195を除いたその同類置換を含むポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むことを特徴とする、組み換え型ポリヌクレオチド。請求項21に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、ベクター。請求項22に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、ベクター。請求項21に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、プラスミド。請求項22に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、プラスミド。請求項23に記載のベクターにより形質転換されることを特徴とする、宿主細胞。請求項24に記載のベクターにより形質転換されることを特徴とする、宿主細胞。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、ポリペプチドを生産するのに適切な条件下で請求項27に記載の宿主細胞を培養する工程;前記宿主細胞の培地からポリペプチドを回収する工程;及び、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、ポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記宿主細胞がE.Coliであることを特徴とする、請求項29に記載の方法。前記宿主細胞がAzotobactervinelandiiであることを特徴とする、請求項29に記載の方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトンから約1000ダルトンに及ぶ分子量を有することを特徴とする、請求項29に記載の方法。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項29に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項29に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項29に記載の方法。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、ポリペプチドを生産するのに適切な条件下で請求項28に記載の宿主細胞を培養する工程;前記宿主細胞の培地からポリペプチドを回収する工程;及び、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、ポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記宿主細胞がE.Coliであることを特徴とする、請求項36に記載の方法。前記宿主細胞がAzotobactervinelandiiであることを特徴とする、請求項36に記載の方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトンから約1000ダルトンの分子量を有することを特徴とする、請求項36に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項36に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項36に記載の方法。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項27に記載の形質転換された宿主細胞;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換された宿主細胞が、Azotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項42に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項42に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項23に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞を含む、ポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換体がE.Coliを含むことを特徴とする、請求項45に記載のシステム。前記形質転換体がAzotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項45に記載のシステム。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項45に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項45に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項45に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項45に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項45に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項24に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞を含むポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換体がE.Coliを含むことを特徴とする、請求項53に記載のシステム。前記形質転換体がAzotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項53に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項53に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項53に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項53に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項53に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項23に記載のベクターにより形質転換されたAzotobactervinelandii宿主細胞を含む、ポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項60に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項60に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項60に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項60に記載のシステム。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含み、前記アミノ酸配列は、残基47-57、63-76、100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206を保存することを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項65に記載の分離された組み換え型ポリペプチド。前記アミノ酸配列が、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、請求項65に記載の分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、配列番号541;又は保存された残基47-57、63-76、100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206を除いたその同類置換を含むことを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含み、前記アミノ酸配列は、残基47-57、63-76、100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206を保存し、前記アミノ酸配列は、β-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含み;ここで、前記アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離されたグルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。分離された組み換え型ポリペプチドであって、該分離された組み換え型ポリペプチドは、約256から約260に及ぶアミノ酸の長さ;配列番号541からの残基47-57、又は保存された残基47、48、49、50、52、54、55、56、57を除いたその同類置換から成る第1アミノ酸領域;配列番号541からの残基63-76から成る第2アミノ酸領域;及び、配列番号541からの残基99-230、又は保存された残基100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、及び206を除いたその同類置換から成る第3アミノ酸領域を含むことを特徴とする、分離された組み換え型ポリペプチド。分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であって、該分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、約279から約281に及ぶアミノ酸の長さ;配列番号541からの残基47-57、又は保存された残基47、48、49、50、52、54、55、56、57を除いたその同類置換に対して少なくとも95同一性を有している第1アミノ酸領域;配列番号541からの残基63-76から成る第2アミノ酸領域;及び、配列番号541からの残基99-230、又は保存された残基100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、及び206を除いたその同類置換に対して少なくとも95同一性を有している第3アミノ酸領域を含み;ここで、前記組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素が、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能することを特徴とする、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項72に記載の分離された組み換え型ポリペプチド。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有するとともに残基47-57、63-76、100、101、104、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206を保存しているアミノ酸配列を含むポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記リグニン由来の化合物が、約180ダルトンから約1000ダルトンの分子量を有することを特徴とする、請求項74に記載の方法。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項74に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項74に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項74に記載の方法。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、配列番号541または保存された残基47-57、63-76、100、101、104、107、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206のその同類置換を含むポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記リグニン由来の化合物が、約180ダルトンから約1000ダルトンの分子量を有することを特徴とする、請求項79に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項79に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項79に記載の方法。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているポリペプチドを含み、アミノ酸が残基47-57、63-76、100、101、104、111、112、115、116、176、194、197、198、201、202、および206を保存している、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているポリペプチド;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンの分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項83に記載のシステム。請求項65に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むことを特徴とする、組み換え型ポリヌクレオチド。請求項68に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むことを特徴とする、組み換え型ポリヌクレオチド。請求項65に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、ベクター。請求項68に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、ベクター。請求項65に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、プラスミド。請求項68に記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、プラスミド。請求項87に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞。請求項88に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、ポリペプチドを生産するのに適切な条件下で請求項91に記載の宿主細胞を培養する工程;前記宿主細胞の培地からポリペプチドを回収する工程;及び、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、ポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記宿主細胞がE.Coliであることを特徴とする、請求項93に記載の方法。前記宿主細胞がAzotobactervinelandiiであることを特徴とする、請求項93に記載の方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトンから約1000ダルトンの分子量を有することを特徴とする、請求項93に記載の方法。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項93に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項93に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項93に記載の方法。ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法であって、該方法は、ポリペプチドを生産するのに適切な条件下で請求項92に記載の宿主細胞を培養する工程;前記宿主細胞の培地からポリペプチドを回収する工程;及び、iベータ-アリールエーテル結合、およびii約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するリグニン由来の化合物と、ポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、前記接触させる工程は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じることを特徴とする、方法。前記宿主細胞がE.Coliであることを特徴とする、請求項100に記載の方法。前記宿主細胞がAzotobactervinelandiiであることを特徴とする、請求項100に記載の方法。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトンから約1000ダルトンの分子量を有することを特徴とする、請求項100に記載の方法。前記溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項100に記載の方法。前記溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項100に記載の方法。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項91に記載の形質転換された宿主細胞;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドとを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換された宿主細胞が、Azotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項106に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で請求項65に記載の前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項106に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項87に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞を含む、ポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドとを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換体がE.Coliを含むことを特徴とする、請求項109に記載のシステム。前記形質転換体がAzotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項109に記載のシステム。保存された残基を除いたアミノ酸置換が同類置換であることを特徴とする、請求項109に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項109に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項109に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項109に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項109に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項88に記載のベクターにより形質転換された宿主細胞を含む、ポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドとを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換体がE.Coliを含むことを特徴とする、請求項117に記載のシステム。前記形質転換体がAzotobactervinelandiiを含むことを特徴とする、請求項117に記載のシステム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項117に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項117に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項117に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項117に記載のシステム。リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムであって、該システムは、請求項87に記載のベクターにより形質転換されたAzotobactervinelandii宿主細胞を含む、ポリペプチドを発現する形質転換体;ベータ-アリールエーテル結合、及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、前記システムは、溶媒中で前記リグニン由来の化合物と前記ポリペプチドとを接触させることにより、前記ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能することを特徴とする、システム。前記形質転換された宿主細胞は、前記リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒中で請求項65に記載の前記ポリペプチドを発現することを特徴とする、請求項124に記載のシステム。前記リグニン由来の化合物が約180ダルトン乃至約1000ダルトンに及ぶ分子量を有していることを特徴とする、請求項124に記載のシステム。溶媒環境が水を含むことを特徴とする、請求項124に記載のシステム。溶媒環境が極性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項124に記載のシステム。本発明は、一般に、リグニン由来の有益な芳香族化学物質への化合物の生物変換で使用される酵素を生成する組み換え法を対象としている。現在、当該技術分野は、リグニンを所望の芳香族化合物へと選択的に変換することができる酵素の知識に限定されるように、有用な生成物をもたらすリグニンの分解を制御する能力に限定される。一般に、当該技術分野において、2つの基礎的なことが知られている:1リグニンは複雑である;及び2細菌のリグニン分解システムは故に、少なくともリグニン自体と同じくらい複雑である。従って、少なくともこれらの理由により、本明細書で提供される教示は、産業上有用な芳香族化学物質の生成に役立つ、有益で、予測されない、驚くべき一連のシステム、方法、及び組成物を提供する。図1Aと1Bは、幾つかの実施形態に従った、生物精製所の一般的な概念、及び本明細書で考察される発見プロセスを示す。図1Aは、リグニン由来の化合物からの芳香族化学物質の生成のための生体内変化における、組み換え型微生物株の使用の一般化された例を示す。生物精製所プロセス100は、形質転換された宿主細胞を使用する一連の生体内変化により、可溶性の生物精製所リグニン105を変換する。生物精製所リグニン105は、例えば、リグニン由来のモノマー及びオリゴマーの組み合せになり得る、リグニン由来の化合物を含む原料である。生体内変化1107は、追加のリグニンモノマー110を作成するモノマー上の、又はそのモノマー間の結合を選択的に開裂するために使用することができる。生体内変化2112は、モノ-芳香族商品115を作成するモノマー上の、又はそのモノマー間の追加の結合を選択的に開裂するために使用することができる。図1Bは、毒性のリグニン由来の化合物に耐性のある宿主細胞株を選択する工程を含む、発見プロセス120を示す。株の獲得125は、株の増殖、サンプル調製、及び保管を含む。1式のバクテリア菌株は、可溶性の生物精製所のリグニンのサンプルに対して耐性のある株を試験するために得られる。幾つかの実施形態において、株は、i十分に特徴付けられた芳香族及び異物の代謝を有するため;iiアノテートしたゲノム配列のため;及びiii試験的な又はより大きなスケールの発酵プロセスにおける事前の使用のために選択され得る。株の例は、限定されないが、AzotobactervinelandiiATCCBAA-1303DJ、AzotobacterchroococcumATCC4412EBFredX-50、PseudomonasputidaATCCBAA-477Pf-5、PseudomonasfluorescensATCC29837NCTC1100を含むことができる。株は、再生用の付随のATCC文献によって記載されるような、関連する豊富な培地プレート上でストリークされ得るstreaked。個々のコロニー各々5は、採集され、飽和するまで液体培地上で培養され得る。12.5の最終のグリセロール濃度で調製された培養物サンプルは、瞬間冷凍され、-80°Cで保存され得る。選択的活性のための生化学的スクリーニングで使用されるモデルの基質合成150は、受託試験機関CROを通じて外部委託することができる。酵素を発見する試みは、最初に、バイオインフォーマティックな方法によって識別された、潜在的なベータ-エーテラーゼ候補遺伝子の識別に注目され得る。ベータ-エーテラーゼ活性を有する候補の識別は、可溶性のリグニンストリームの中に存在するリグニンオリゴマーから、リグニンモノマーを生じさせるための第一歩である。蛍光の基質α-O-s-メチルウンベリフェリルアセトバニロンMUAVは、例えば、ベータ-エーテラーゼ機能を識別するため、インビトロinvitroアッセイで使用することができるAcmeBiosciences,Mt.View,CA。アリールエーテル結合の加水分解の際の、4メチルウンベリフェロン4MUの形成は、例えば、λex=365nm及びλem=450nm或いは460nmの蛍光によって監視することができる。遺伝子合成、クローニング、及び形質転換工程145は、バイオインフォーマティックな方法と、所望の選択的な酵素活性を示す酵素についての既知の情報を組み合わせる工程を含み得る。例えば、バイオインフォーマティクスは、S.paucimobilisligE及びligFベータ-エーテラーゼ配列に対する有意な相同性を共有する、推測ベータ-エーテラーゼ配列をもたらすことができる。Masai,E.,etal.JournalofBacteriology3:1768-17752003Masaiを参照し、それは引用により全体において本明細書に組み込まれる。S.paucimobilis配列は、生化学的アッセイが酵素発見戦略において相対活性を示すため、陽性対照として使用することができる。遺伝子合成、クローニング、及び形質転換工程145は、当業者に既知の任意の方法を使用して行うことができる。例えば、全ての遺伝子は、標準のPCRベースのアセンブリ法の使用、及びE.coliコドンバイアスの使用により、オリゴヌクレオチドからのオープンリーディングフレームORFとして、直接合成することができる。末端配列は、制限消化、及び大腸菌発現ベクターpET24aNovagenへのクローニングのために、アダプターBamHIとHindIIIを含み得る。内部のBamHI及びHindIIIサイトは、オリゴヌクレオチドの設計中にORF配列から排除することができる。アセンブリされた遺伝子は、専有のproprietaryクローニングベクターpGOV4へとクローン化され、E.coliCH3の化学的なコンピテントセル及びDNA塩基配列へと形質転換され、DNA配列は、精製されたプラスミドDNAから決定されるTocoreInc.。配列検証の後、制限消化は、クローニングベクターから各々のORF断片を切除するために使用され、配列はpET24aへとサブクローン化され得る。その後、ligEとligFの全体の1式を有するプラスミドは、ベータ-エーテラーゼ発現及び生化学的な試験のための宿主株としての役目を果たし得る、E.coliBL21DE3へと形質転換することができる。酵素スクリーニング155は、新しいエーテラーゼ160を識別するために行われる。蛍光の基質MUAVは、組み換え型E.coliのクローンからベータ-エーテラーゼ活性をスクリーンするため、及び識別するために使用することができる。ベータ-エーテラーゼ遺伝子の発現は、IPTGによる誘導を使用して、LB培地中の組み換え型E.coli株の5ml又は25mlのサンプル中で行うことができる。誘発、及び細胞採取の後、細胞ペレットは、BPERInvitrogen細胞融解システムを使用して溶解される。細胞抽出液は、蛍光の基質MUAVの上のベータ-エーテラーゼ活性に関する、インビトロのinvitro生化学的アッセイにおいて試験することができる。MUAV内でのアリールエーテル結合の加水分解の際の、4メチルウンベリフェロン4MUの形成は、λex=365nm及びλem=460nmの蛍光で監視することができ、ベータ-エーテラーゼ機能の定量的測度を提供することができる。S.paucimobilisligE及びligFの遺伝子により形質転換した大腸菌の細胞抽出液は、アッセイ陽性対照であり得る。試験サンプル又は知られていないサンプルは、例えば、N.aromaticovoransから推測ベータ-エーテラーゼ遺伝子を発現する、E.coli株を含むことができる。リグニンストリームの獲得130は、試験用の生物精製所からの不用のリグニンストリームを含む。そのようなリグニンの1つのソースの予備的な特徴づけは、1g/l未満の芳香族モノマー濃度、及び~10g/Lのオリゴマー濃度を示した。オリゴマーは、糖:フェノール樹脂について10:1の比率で、炭水化物に関連するように思われる。幾つかの情報は、安息香酸、バニリン、シリンガ酸、及びフェルラ酸を含む、液体ストリーム中の化合物に存在し、それらは、可溶性のサンプルの中で慣例的に定量化される。~280の平均分子量は、モノマーのために確立され;及びオリゴマーの成分は、まだ特徴づけられていない。株の耐性試験135の株の耐性は、生物精製所のリグニンへの曝露の際の細胞増殖によって測定されるであろう。生物精製所のリグニンの不用の流出物におけるフェノール化合物に対する耐性は、生物プロセスの有効性、及び微生物のシステムによる芳香族化学物質の高レベルの生成にとって決定的に重要になる。細胞増殖は、可溶性のテトラゾリウム塩の減少によって、呼吸の機能として定量化される。XTT2,3-ビス2-メトキシ-4-ニトロ-5-スルホフェニル-2H-テトラゾリウム-5-カルボキサニリドの内塩、Sigmaは、呼吸細胞respiringcellにより、可溶性の紫のフォルマザン化合物へと還元される。フォルマザン生成物は、450nmの吸光度によって検出され、定量化される。可溶性のリグニン上での株の耐性試験135は、例えば、48ウェルプレート中の液体のフォーマットにおいて行われ得る。各々の株は、8の複製において試験することができ、例えば、E.coliは陰性対照株として使用することができる。株は、飽和するまで富栄養培地で最初に増殖し、洗浄され、培地のOD600nmが測定される。細菌の等しい数は、炭素源を除いた最少培地を含む、48ウェルの増殖プレートのウェルへとインキュベートされ得る。マイナスのリグニンの陽性対照に加えて、可溶性のリグニン画分の濃度の増加は、0.8mlの最終的な容量に対して各々の種を含んでいるウェルに加えることができる。リグニン画分の安息香酸の含有量の分析は、異なる起源のリグニン廃棄物のフェノール含有量の内部標識として使用することができる。30°Cで振盪して24-48時間のインキュベーションを行った後、培地は、XTTアッセイキットを使用して、リグニン画分への曝露の際の増殖に関して試験され得る。培養物サンプルは、48ウェル増殖プレートから取り除かれ、XTT試薬が加えられ得る96ウェルアッセイプレート中で適切に希釈され得る。もたらされた可溶性のフォルマザンは、450nmの吸光度によって定量化される。増殖の最高水準を示す菌株、及びそれ故の耐性は、リグニン変換のための宿主株として、更なる開発のための候補となり得る。最良の耐性の特徴を有すると実証された株は、最も高い生物化学活性を示すとして識別された、ベータ-エーテラーゼ遺伝子により形質転換することができる。制限消化は、クローニングベクターからORFフラグメントを切除するために使用され、配列は、シャトルベクターpMMB206へとサブクローン化され得る。シャトルベクターでクローン化されるコンストラクトは、エレクトロポーション、又は化学的形質転換によって、アゾトバクター又はシュードモナスの株へと形質転換され得る。組み換え型の、リグニンに耐性のある宿主株は、使用されている特定の宿主株に適用される、本明細書に記載されるもの等の、当業者に知られる任意の方法を使用して、ベータ-エーテラーゼの発現及び活性について再試験され得る。生物精製所プロセスからの原料出発物質の例は、前処理されたリグノセルロースのバイオマスであり得る。幾つかの実施形態において、リグノセルロースのバイオマス材料は、草、トウモロコシ茎葉、もみ殻、農業残留物、軟材及び硬材を含み得る。幾つかの実施形態において、リグニン由来の化合物は、ミシガンのアッパー半島領域にあるポプラなど硬材の種、又はヴァージニアとジョージアの領域にあるポプラ、ロロビーパインlollobyPine、及びユーカリなどの硬材に由来し、又はニューヨーク北部地方にあるモミジとカシの種を含む混合された硬材であり得る。幾つかの実施形態において、前処理方法は、様々な物理的、化学的、及び生物学的なものに基づいたプロセスを包含し得る。Alignaプロセス用の原料を生じさせるために使用される前処理方法の例は、物理的前処理、溶剤分別法、化学的前処理、生物学的前処理、イオン液体前処理、超臨界流体前処理、又はそれらの組み合せを例えば含み得、それらは段階的に適用され得る。リグノセルロースバイオマスの微粉化を還元するために使用される物理的な前処理方法は、乾燥した、湿った震動性の、圧縮に基づいたボールミル粉砕手順dry,wetvibratoryandcompression-basedballmillingproceduresの機械的ストレス方法を利用し得る。溶媒画分法は、バイオマスの様々な成分を差別的に可溶化して区分する、リグノセルロースバイオマスを前処理するために、オルガノソルブプロセスorganosolveprocesses、リン酸分別プロセス、及びイオン液体を使用する方法を含む。幾つかの実施形態において、オルガノソルブ方法は、約25乃至約100分の滞留時間で、約90乃至約20°C及び約155乃至約220°Cの温度範囲の酸性触媒により、エタノールを含むアルコールを使用して、行われ得る。触媒濃度は、約0.83から約1.67まで変化することができ、アルコール濃度は、約25から約74v/vまで変化することができる。幾つかの実施形態において、リグノセルロースバイオマスのリン酸分別は、およそ50°Cの温度でリン酸、アセトン、及び水を使用する、一連の異なる抽出を使用して行われ得る。幾つかの実施形態において、リグノセルロースバイオマスのイオン液体前処理は、塩化物、ギ酸塩、酢酸塩、又はアルキルホスホナートのようなアニオンを含有するイオン液体の使用を含み、バイオマス:イオン液体の比率はおよそ1:10w/wである。前処理は、約100°Cから約150°Cの範囲に及ぶ温度で行われ得る。使用され得る他のイオン液体化合物は、1-ブチル-3-メチル-塩化イミダゾリウム及び1-エチル-3-塩化メチルイミダゾリウムを含む。リグノセルロースバイオマス材料の化学的前処理は、酸性処理、アルカリ性処理、及び酸化処理を含む技術を使用して行われ得る。幾つかの実施形態において、以下に記載のものなどのリグノセルロースバイオマスの酸性前処理方法が適用され得る。約0.05乃至約5の近似範囲の濃度、及び約160°C乃至約220°Cの範囲の温度で硫酸を使用する、希酸による前処理。約160°C乃至約290°Cの間の温度で、蒸気爆発の前に、硫酸、硝酸、炭酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、二酸化硫黄、水酸化ナトリウム、アンモニアなどの触媒を使用する、又はそれらを使用しない、蒸気爆発。>5MPaの圧力、約160°C乃至約230°Cの範囲に及ぶ温度、及び約4と約7の間の範囲のpHでの、液体熱湯処理Liquidhotwatertreatment。また、幾つかの実施形態において、酸化カルシウム、アンモニア、及び水酸化ナトリウムなどの触媒を使用するアルカリ性の前処理方法が、使用され得る。アンモニアファイバー拡張ammoniafiberexpansionAFEX方法を適用して、乾燥重量バイオマスの1kg当たり約0.3kg乃至約2kgで濃縮されたアンモニアを、高圧反応装置中で約60°C乃至約140°Cで使用し、急速な圧力放出の前に5-45分間調理するcooked。アンモニア再循環浸出ARP方法は、高い温度と圧力で5-15の濃度のアンモニア性溶液をろ過することにより、フロースルーモードflowthroughmodeにおいて使用され得る。アルカリ性の湿式酸化などの酸化の前処理方法は、酸化剤として加圧空気/酸素の混合物又は過酸化水素を使用する高圧反応装置において、約170°C乃至約220°Cの範囲に及ぶ温度で、炭酸ナトリウムと共に使用され得る。白色腐巧担子菌類whiterotbasidomycetesと特定の放線菌を使用する生物学的前処理方法が適用され得る。前記前処理方法からの1種の生成物ストリームは、可溶性のリグニンであり、及び約1g/l乃至約10g/lの範囲でリグニン由来のモノマー及びオリゴマー、及びキシランを含み得る。リグニン由来のモノマーは、没食子酸、ヒドロキシベンゾアート、フェルラ酸、ヒドロキシメチルフルフラール、ヒドロキシメチルフルフラールアルコール、バニリン、ホモバニリン、シリンガ酸、シリンガアルデヒド、及びフルフラールアルコールなどの化合物を含み得る。超臨界流体前処理方法は、バイオマスを処理するために使用され得る。バイオマスのプロセスで使用される超臨界流体の例は、エタノールと二酸化炭素の臨界点を超える温度及び圧力ではあるが、水の臨界点未満の温度及び/又は圧力の、エタノール、アセトン、水、及び二酸化炭素を含む。蒸気前処理及び生物学的前処理の方法の組み合わせが適用され得る。例えば、バイオマス蒸気は、制御されたpHで、10分間195°Cで前処理され、その後、100mgのタンパク質/gの全固形物の用量の市販のセルラーゼ及びキシラナーゼを使用し、500rpmの撹拌によるpH5.0、50°Cでのインキュベーションにより、酵素処理を行った。幾つかの実施形態において、熱水の、オルガノソルブの、及び生物学的な前処理方法の組み合わせが使用され得る。そのような組み合わせの1つの例は、3段階のプロセスである:段階1.熱水プロセスのため、予め定められたpH、温度、及び圧力で、水性媒体中で熱を使用する;段階2.オルガノソルブ工程のため、水中で6-6cに記載されるものから少なくとも1つの有機溶媒を使用する;段階3.生物学的前処理工程のため、天然又は組み換え型の形態において、酵母菌、白色腐巧担子菌類、放線菌、及びセルラーゼ並びにキシラナーゼを使用する。オルガノソルブ方法を使用して派生した可溶性のリグニン画分は、様々な極性溶媒において可溶性である、188-1000の分子量範囲の可溶性のリグニンをもたらし得る。任意の理論又は作用の機構に縛られることなく、オルガノソルブプロセスは一般的に、リグニンベータ-アリールエーテル結合を維持すると信じられている。リグノセルロースのバイオマスを爆発させた蒸気からのリグニンストリームが、使用され得る。蒸気爆発は、例えば、約200psi乃至約500psiの範囲の高圧蒸気を使用して、及び約180°C乃至約230°Cに及ぶ温度で、バッチ又は連続的なリアクターにおいて約1分乃至約20分間行われ得る。リグニンは、有機溶媒を使用するアルカリ洗浄又は抽出により、蒸気爆発した材料から抽出され得る。蒸気爆発したリグニンは、オルガノソルブリグニンを形成すると記載されるものに類似する特性を示し、天然の結合構造を保持し、オリゴマーユニットにつき約3乃至約12の芳香族ユニットを含み得る。超臨界流体前処理は、本明細書で提供される教示と共に使用され得る可溶性のリグニン画分をもたらすことができる。そのようなプロセスは、典型的には<約1000ダルトンの分子量を有するモノマー及びリグニンオリゴマーをもたらす。生物学的前処理は、本明細書で提供された教示と共に使用され得る可溶性のリグニン画分をもたらすことができる。そのようなリグニンストリームは、約1g/l乃至約10g/lの範囲でリグニンモノマーとオリゴマーを含み、<約1000ダルトンの分子量、及びキシランを有し得る。リグニン由来のモノマーは、没食子酸、ヒドロキシベンゾアート、フェルラ酸、ヒドロキシメチルフルフラール、ヒドロキシメチルフルフラールアルコール、バニリン、ホモバニリン、シリンガ酸、シリンガアルデヒド、及びフルフラールアルコールなどの化合物を含み得る。木材パルプ化プロセスからの原料木材パルプ化プロセスは、様々なリグニンのタイプ、即ち、使用されるプロセスのタイプに依存するリグニンのタイプをもたらす。化学パルプ化プロセスは、例えば、クラフトパルプ法及び亜硫酸塩パルプ法を含む。幾つかの実施形態において、リグニン由来の化合物は、クラフトパルプ化プロセスからの使用済みのパルプ廃液又は黒液から由来し得る。クラフトリグニンは、例えば、約150°C乃至約200°Cの範囲の反応温度と、およそ2時間の反応時間を使用するバッチ又は連続プロセスから由来し得る。リグニンの分子量の任意の範囲が得られ、有用な画分は、幾つかの実施形態において、約200ダルトン乃至約4000ダルトンに及び得る。約1000ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有するチオリグニンは、生物変換において使用され得る。幾つかの実施形態において、亜硫酸塩パルプ化プロセスからのリグニンが使用され得る。亜硫酸塩パルプ化プロセスは、例えば、約2乃至約12に及ぶpHで、水溶性の二酸化硫黄、重亜硫酸塩、及びモノ亜硫酸塩を使用する化学的なスルホン化を含み得る。スルホン化されたリグニンは、リグノスルホン酸塩として過剰な石灰による沈澱によって回収され得る。或いは、スルホン化後のリグニン芳香族化合物のホルムアルデヒドベースのメチル化が、行われ得る。リグニンの分子量の任意の範囲が得られ、有用な画分は、幾つかの実施形態において、約200ダルトン乃至約4000ダルトンの範囲に及び得る。約1000ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有する亜硫酸リグニンは、生物変換において使用され得る。生物変換で使用されるリグニン由来の化合物の特徴づけ特定の原料用のシステムの最適化は、特定の原料の組成物についての理解を含むべきである。例えば、当業者は、天然のリグニンの組成物が、原料に使用される与えられたリグニン画分faction中のリグニン由来の化合物の組成物とかなり異なり得ることを認識するであろう。従って、原料の組成物についての理解は、有益な芳香族化合物に対するリグニン由来の化合物の変換の最適化を支援するであろう。当業者に既知の任意の方法は、原料の組成物を特徴づけるために使用され得る。例えば、当業者は、伝統的に使用されるガスクロマトグラフィー、又はNMRとFTIRなどの分光学技術と合わせた、チオ酸分解及びニトロベンゼン酸化などのウェットな化学技術を使用し得る。チオ酸分解は、例えば、リグニン中のβ-O-4結合を開裂し、その後SとGの含有量を計算するために使用されるモノマー及び二量体を生じさせる。類似の情報は、ニトロベンゼン酸化を使用して得られるが、比率はそれほど正確でないと思われている。幾つかの実施形態において、S、G及びHの含有量、同様にそれらの相対的な比率は、生物変換システム設計を決定する目的のための原料の組成物を特徴づけるために使用され得る。リグニンの生合成、モノリグノールとも称される、3つのタイプのフェニルプロパンユニットの重合に由来することは、広く受け入れられる。これらのユニットは、コニフェリル、シナピルsinapyl、及びp-クマリルcoumarylアルコールである。3つの構造は、以下の通りである:表1A及び1Bは、バイオマスの様々なケースでの、p-クマリルアルコール又はp-ヒドロキシルフェノールH、コニフェリルアルコール又はグアヤシルG、シナピルアルコール又はシリンギルSリグニンの分布を要約する。表1Aは、バイオマス中のリグニンの割合を、G:S:Hと比較する。表1Aは、バイオマス、種、及び環境ストレスにおけるサンプルの位置と、G:S:Hを比較する。一般に、リグニン中のG、S、及びHの相対量は、その全体組成の優れた指標、及び本明細書で教示される生物変換等の処理に対する反応となり得る。ポプラ種において、例えば差は、測定技術と同様に種に基づくと見られるが、一般には1.3乃至2.2に及ぶS/G比率に基づく。これは、硬材のユーカリに類似するが、草木のバイオマススイッチグラス及びススキよりも高い。このことは、草リグニンにおけるより高いH含有量を与えられると予測される。最適化されたニトロベンゼン酸化法は、2つの異なるサイト、及び1.01乃至1.68に及ぶ得られた値からの、13のポプラサンプルのS/G比率を示した。さらに、線形相関R2=0.85は、リグニン含有量の減少と、S/G比率の増加との間のポプラにおいて見出されていた。相関性は、地理学的な位置に対する依存性を示唆する単一のサイトからのサンプルにおいて、より強力であったR2=0.93。より高いハイスループット方法は、原料の急速なスクリーニングに使用され得る。そのような方法の例は、限定されないが、近赤外線NIR、反射分光法、熱分解分子線質量分析法pyMBMS、フーリエ変換赤外分光法、改変されたチオ酸分解技術、及びイオン液体中の溶解後の全体の細胞のNMRを含む。S/G比率などの、リグニンの幾つかの構造の特性についての情報は、これらの方法を使用して急速に得ることができる。104のポプラリグニンサンプルの平均のS:G:H比率は、例えば、改変されたチオ酸分解技術を使用して測定され、68:32:0.02であると見出された。幾つかの実施形態において、比率におけるS、G、及びHの成分は、重量パーセントとして表わされ得る。幾つかの実施形態において、比率におけるS、G、及びHの成分は、任意の相対的な単位として表わされ得る、又は単位が無い。各々の成分の量が組成物中の他のそれぞれの成分に直接相互に関連する場合、任意の比較が使用され得る。比率は、S:G:Hとして相対的な整数又は画分で、又はS/G、G/Sなどの、成分の任意の他の順序或いは組み合せで表わされ得る。幾つかの実施形態において、S/G比率が使用される。幾つかの実施形態において、S/G比率は、約0.20乃至約20.0、約0.3乃至約18.0、約0.4乃至約15.0、約0.5乃至約15.0、約0.6乃至約12.0、約0.7乃至約10.0、約0.8乃至約8.0、約0.9乃至約9.0、約1.0乃至約7.0、又はその任意の範囲に及び得る。幾つかの実施形態において、S/G比率は、約0.2、約0.4、約0.6、約0.8、約1.0、約1.2、約1.4、約1.6、約1.8、約2.0、約2.2、約2.4、約2.6、約2.8、約3.0、約3.2、約3.4、約3.6、約3.8、約4.0、約4.2、約4.4、約4.6、約4.8、約5.0、約5.2、約5.4、約5.6、約5.8、約6.0、約6.2、約6.4、約6.6、約6.8、約7.0、約7.2、約7.4、約7.6、約7.8、約8.0、約8.2、約8.4、約8.6、約8.8、約9.0、約9.2、約9.4、約9.6、約9.8、約10.0、及び0.1刻みで増加する任意の比率、及びその比率の任意の範囲であり得る。生物変換で使用するためのリグニン由来の化合物の分画生物精製所又はクラフト法に由来する可溶性のリグニンストリームは、追加の精製を行うこと無く微生物の変換において直接使用され、或いは、それらは、微生物の変換前に分離又は分画の技術の1つ以上によってさらに精製され得る。幾つかの実施形態において、膜濾過は、1-60w/vの濃度範囲のリグニンのモノマー及びオリゴマーの出発濃度、約180ダルトン乃至約2000ダルトン、約200ダルトン乃至約4000ダルトン、約250ダルトンから約2500ダルトン、約180ダルトン乃至約3500ダルトン、約300ダルトン乃至約3000ダルトン、又はその任意の範囲に及ぶ分子量を達成するために適用され得る。幾つかの実施形態において、可溶性のリグニンストリームは、例えば、HP-20レジンを使用するクロマトグラフィーによって部分的に精製され得る。リグニンモノマーとオリゴマーは、レジンに結合することができる一方で、微生物に対して毒性であり得る高度に極性の不純物又は無機物は、結合されないままであり得る。例えば、メタノール水溶媒系による後の溶出は、リグニンのモノマーとオリゴマーにおいて濃縮された、高純度の画分を提供することができる。化学製品本教示の目的は、様々なリグニンのコア構造から有益な商品を作成する、新しい生化学的な変換の発見を含む。そのような商品は、構成単位の化学物質として機能し得る、モノマーの芳香族化学物質を含む。当業者は、莫大な数の芳香族化学物質が、本明細書で説明される教示によって提供される原理を使用してもたらすことができ、もたらされ得る可能な全ての化学物質の包括的な教示が、本教示の範囲及び目的を超えるものであることを認識する。図2Aと2Bは、幾つかの実施形態に従った、i生物変換を使用してもたらされ得る幾つかの構成単位の化学物質の構造、及びiiSphingomonaaspaucimobilisの遺伝子クラスターからの酵素系の例を示す。図2Aは、リグニン由来の構成単位の化学物質としての役目を果たし得る幾つかのモノマーの芳香族構造の例が、限定されないが、グアヤコール、β-ヒドロキシプロピオバニロン、4-ヒドロキシ-3-メトキシマンデル酸、コニフェルアルデヒドconiferaldehyde、フェルラ酸、オイゲノール、プロピルグアヤコールpropylguaicol、及び4-アセチルグアヤコールacetylguaiacolを含むことを示す。これら構造の各々は、本明細書で提供される教示を使用してもたらすことができることが認識されるべきである。図2Biは、Sphingomonaaspaucimobilis株におけるLigDFEGの遺伝子クラスターの組織化を示す。図2Biiは、モデルリグニン構造、グアヤシルグリセロール-β-グアヤシルエーテルGGE中のβ-アリールエーテル結合の開裂に関与されると信じられている、遺伝子産物の推定された機能を示す。制限酵素地図の上の垂直棒は、LigD、LigF、LigE、及びLigGの遺伝子挿入の位置を示す。LigDは、Cα-デヒドロゲナーゼ活性を示し、LigF、及びLigEは、β-エーテラーゼ活性を示し、LigGは、グルタチオンリアーゼ活性を示した。図2の説明文略語:制限酵素ApApaI、BBstXI、EEcoRI、EcEco47III、mlMluI、PPstI、RVEcoRV、SSalI、ScSacI、ScIISacII、StStuI、SmSmaI、TtTthlllI、及びXXhoI;化学物質GGEグアヤシルグリセロール-β-グアヤシルエーテル、GSHグルタチオン、GSSGグルタチオンジスルフィド、及び星印は、不斉炭素である。本明細書で教示されるように、リグニン由来の化合物の生物変換から得ることができる商品は、モノ-芳香族化学物質を含む。そのような化学物質の例は、限定されないが、カプロラクタム、クメン、スチレン、モノニトロ-及びジニトロトルエン並びにそれらの誘導体、2,4-ジアミノトルエン、2,4-ジニトロトルエン、テレフタル酸、カテコール、バニリン、サリチル酸、アミノサリチル酸、クレゾール及び異性体、アルキルフェノール、塩化フェノール、ニトロフェノール、多価フェノール、ニトロベンゼン、アニリン及び第二第三アニリン塩基、ベンゾチアゾール及び誘導体、アルキルベンゼン及びアルキルベンゼンスルフォン酸塩、4,4-ジフェニルメタンジイソシアナートMDI、クロロベンゼン及びジクロロベンゼン、ニトロクロロベンゼン、トルエン、プソイドクメン、メシチレン、ニトロクメン、クメンスルホン酸のスルホン酸誘導体を含む。酵素発見本明細書の教示はまた、新しい酵素の発見を対象としている。幾つかの実施形態において、酵素はベータ-エーテラーゼ酵素である。リグニンは、芳香族コア構造に基づいた唯一の植物バイオマス成分であり、分枝状のフェニルプロペニルC9ユニットで構成される。リグニンのグアヤコールとシリンゴールsyringol構成単位は、炭素-炭素C-C及び炭素-酸素C-O、エーテルの結合を通じて連結される。リグニンの天然の構造は、芳香族化学物質用の化学原料としてその重要な適用を示唆する。そのような化学構造の生成は、C-C及びC-Oの結合の解重合及び断裂を必要とする。リグニン中の豊富な化学結合は、ベータ-アリールエーテル結合であり、それは、リグニン中の結合タイプの50乃至70を含む。ベータ-アリールエーテル結合の効果的な開裂は、リグニンモノマーの構成単位を生成し、様々な産業製品への後の変換のための化学原料を提供するであろう。ベータ-エーテラーゼ酵素系は、ラッカーゼ酵素系上のモノマーへのリグニンオリゴマーの変換のための複数の利点を有する。ベータ-エーテラーゼ酵素系は、副産物を形成することないリグニンオリゴマーのモノマーへの効果的及び高収率の変換、リグニンの芳香族コア構造の分解、又は酸化及び根本的な化学作用に基づいたラッカーゼ酵素系の使用と共に必要とされる電子伝達媒介物質の使用のため、高度に選択的な還元性の結合切断触媒を達成するだろう。図3は、幾つかの実施形態に従った、モデルリグニン二量体、α-O-β-メチルウンベリフェリルアセトバニリンMUAVのベータ-エーテラーゼにより触媒された加水分解の例である。微生物Sphingmonaspaucimobilisからのベータ-エーテラーゼによる、リグニンのモデル化合物中のベータ-アリールエーテル結合の切断が、記載された。しかし、入手可能な情報は限定され、産業規模プロセスのための産業上の微生物として、S.paucimobilisの使用に関する文献において先例はない。新しいベータ-エーテラーゼ酵素の発見、及びアゾトバクター株におけるこれらの新しい酵素の異種の発現は、当該技術分野に、リグニン変換プロセスに特に良く適する有益な産業生産株を提供する。当業者は、当該技術分野に対する標準として、本明細書で使用される化学的な命名法を認識するであろう。例えば、本明細書で使用されるアミノ酸は、少なくとも、表2における以下の従来の3文字の略語によって識別することができる:一文字の識別子は、引用の容易さのために提供されるが、任意のフォーマットが使用され得る。3文字の略語は、一般にペプチド技術分野で許容され、生化学的な命名法においてIUPAC-IUB委員会によって推奨され、WIPO標準ST.25に従うように提供される。更に、ペプチド配列は、WIPO標準ST.25に再び従うように、配列表の左側にN末端を置き、右側にC末端を置く、一般に許容される慣例に従って、教示される。組み換え型ポリペプチド本明細書の教示は、有益な芳香族化合物へのリグニン由来の化合物の変換において機能し得る、新しく、明白でないタンパク質、DNA、及び宿主細胞系の発見に基づく。系は、天然の野生型の成分又は組み換え型成分、自然に生じるものから分離することができる組み換え型成分を含むことができる。用語分離したは、その自然状態から人の手によって変更されることを意味し;すなわち、それが自然に生じる場合、変更されるか、又はその本来の環境から除去される、又はその両方が行われる。例えば、自然発生のポリヌクレオチド又はポリペプチドは、その自然状態において生きた動物内に自然に存在し、分離されないが、その自然状態の共存する物質から分離された同じポリヌクレオチド又はポリペプチドは、用語が本明細書で使用されるように、分離される。例えば、ポリヌクレオチドに関して、用語分離されたは、自然に生じる染色体及び細胞からそれが分離されることを意味する。しかしながら、混合されたクローンライブラリ例えば、ゲノム又はcDNAのライブラリのメンバーであり、クローンに含まれていた核酸分子、及びそれは、ライブラリの他のクローン例えば、ライブラリの他のメンバー無しにクローンを含んでいる均一溶液の形態で、又は細胞或いは細胞溶解物から分離されるか除去される染色体例えば、核型内でのように広げられた染色体から分離されないクローンに含有される、核酸分子は、本明細書の教示の目的のために分離されない。さらに、機械的に又は酵素学的に切断されたゲノムDNAの調製において含有される孤立した核酸分子はまた、核酸分子の分離が目的でなかった場合、本明細書の教示の目的のために分離されない。故意の分離の一部、又はそれに伴うものとして、ポリヌクレオチドは、例えば、突然変異生成のため、融合タンパク質を形成するため、及び宿主における繁殖又は発現のために、他のポリヌクレオチドに連結され得る。分離されたポリヌクレオチドは、単独で、又はベクターなど他のポリヌクレオチドに連結して、そのようなDNAがまだ分離された後、培地又は全体の生物において、宿主細胞へ導入され、このことは、それらが自然発生の形態又は環境でなかったためである。同様に、分離されたポリヌクレオチド及びポリペプチドは、培地製剤等の組成物、ポリヌクレオチド又はポリペプチドの、例えば細胞への導入のための溶液、例えば、自然発生の組成物でない化学反応又は酵素反応のための組成物又は溶液において生じ得、及び、その結果、本明細書で使用されるような用語の意味の中で分離されたポリヌクレオチド又はポリペプチドを残す。発現ベクターなどのベクターは、細菌、酵母菌、又はより高等な真核細胞などの、原核生物の又は真核生物の宿主細胞への、対象のDNAを移動或いは伝送するために使用される。ベクターは、所望のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むよう組み換え型に設計され得る。これらのベクターは、タグ、切断サイト、又は例えば、ポリペプチドの生成、分離、及び精製のプロセスを促進するこれらの要素の組み合せを含むことができる。対象のDNAは、ベクターの発現成分として挿入され得る。ベクターの例は、プラスミド、コスミド、ウイルス、及びバクテリオファージを含む。ベクターがウイルス又はバクテリオファージである場合、用語ベクターは、ウイルス/バクテリオファージの被膜を含むことができる。用語発現ベクターは、通常、宿主細胞の機構によって発現される、対象の発現産物通常、タンパク質をコードする遺伝子を含有する、DNAコンストラクトを記載するために使用される。このタイプのベクターは頻繁にプラスミドであるが、バクテリオファージベクター及びウイルスベクター例えば、アデノウイルス、複製欠損のレトロウイルス、及びアデノ随伴ウイルスなどの発現ベクターの他の形態が、使用され得る。幾つかの実施形態において、本明細書で教示されるポリペプチドは、天然又は野生型であるか、分離される、及び/又は組み換え型であり得る。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、天然又は野生型であるか、分離される、及び/又は組み換え型であり得る。幾つかの実施形態において、教示は、そのようなポリヌクレオチド、又はそのようなベクターによって形質転換された宿主細胞を含むことができるベクターを対象としている。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含む、分離された組み換え型ポリペプチドであり得る。配列は、残基T19、I20、S21、P22、V24、W25、T27、K28、Y29、A30、H33、K34、G35、F36、D39、I40、V41、P42、G43、G44、F45、G47、I48、E50、R51、T52、G53、G54、K100、A101、N104、V111、G112、M115、F116、P166、W107、Y184、Y187、R188、G191、G192、及びF195を保存することができる。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、配列番号101を含む、分離された組み換え型ポリペプチド;或いは、その保存された残基を除くその同類置換であり得る。保存された残基は、T19、I20、S21、P22、V24、W25、T27、K28、Y29、A30、H33、K34、G35、F36、D39、I40、V41、P42、G43、G44、F45、G47、I48、E50、R51、T52、G53、G54;K100、A101、N104、V111、G112、M115、F116、P166、W107、Y184、Y187、R188、G191、G192、及びF195を含むことができる。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含む、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であり得る。アミノ酸配列は、残基T19、I20、S21、P22、V24、W25、T27、K28、Y29、A30、H33、K34、G35、F36、D39、I40、V41、P42、G43、G44、F45、G47、I48、E50、R51、T52、G53、G54;K100、A101、N104、V111、G112、M115、F116、P166、W107、Y184、Y187、R188、G191、G192、及びF195を保存することができ;ここで、アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能する。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、配列番号101に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含む、分離された組み換え型グルタチオンSトランスフェラーゼ酵素であり;ここで、アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能する。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、分離された組み換え型ポリペプチドであり、該分離された組み換え型ポリペプチドは、以下のものを含む。i約279乃至約281に及ぶアミノ酸の長さ;ii配列番号101からの残基19-54、又は保存された残基T19、I20、S21、P22、V24、W25、T27、K28、Y29、A30、H33、K34、G35、F36、D39、I40、V41、P42、G43、G44、F45、G47、I48、E50、R51、T52、G53、及びG54を除いたその同類置換から成る、第1アミノ酸領域;ここで、第1アミノ酸領域は、約14の残基から約59の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ得;及び、iii配列番号101からの残基98-221、又は保存された残基K100、A101、N104、V111、G112、M115、F116、P166、W107、Y184、Y187、R188、G191、G192、及びF195を除いたその同類置換から成る、第2アミノ酸領域;ここで、第2アミノ酸領域は、約93の残基から約226の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ得る。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であり、該分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、以下のものを含む。i約279乃至約281に及ぶアミノ酸の長さ;ii残基T19、I20、S21、P22、V24、W25、T27、K28、Y29、A30、H33、K34、G35、F36、D39、I40、V41、P42、G43、G44、F45、G47、I48、E50、R51、T52、G53、及びG54を保存する間、配列番号101からの残基19-54に少なくとも95の同一性を有している第1アミノ酸領域;ここで、第1アミノ酸領域は、約14の残基から約59の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ;及び、iii残基K100、A101、N104、V111、G112、M115、F116、P166、W107、Y184、Y187、R188、G191、G192、及びF195を保存する間、配列番号101からの残基98-221に少なくとも95の同一性を有している第2アミノ酸領域;ここで、第2アミノ酸領域は、約93の残基から約226の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ得;並びに、組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、ベータ-アリールエーテルを開裂するために機能することができる。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、配列番号541に対して少なくとも95の同一性を有しているアミノ酸配列を含む、分離された組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であり;ここで、アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを切断するように機能する。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、分離された組み換え型ポリペプチドであり、該分離された組み換え型ポリペプチドは、以下のものを含む。i約256乃至約260に及ぶアミノ酸の長さ;ii配列番号541からの残基47-57、又は保存された残基A47、I48、N49、P50、G52、V54、P55、V56、L57を除いたその同類置換から成る、第1アミノ酸領域;ここで、第1アミノ酸領域は、約45の残基から約57の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ;iii配列番号541からの63-76から成る第2アミノ酸領域;及び、iv配列番号541からの残基99-230、又は保存された残基R100、Y101、K104、D107、M111、N112、S115、M116、K176、L194、I197、N198、S201、H202、及びM206を除いたその同類置換から成る、第3アミノ酸領域;ここで、第2アミノ酸領域は、約94の残基から約235の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられる。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素であり、該組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素は、以下のものを含む。i約279乃至約281に及ぶアミノ酸の長さ;ii配列番号541からの47-57に対して少なくとも95の同一性を有している第1アミノ酸領域、又は保存された残基A47、I48、N49、P50、G52、V54、P55、V56、L57を除いたその同類置換;ここで、第1アミノ酸領域は、約45の残基から約57の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ得;iii配列番号541からの63-76から成る第2アミノ酸領域;及び、iv配列番号541からの残基99-230に少なくとも95の同一性を有している第3アミノ酸領域、又は保存された残基R100、Y101、K104、D107、M111、N112、S115、M116、K176、L194、I197、N198、S201、H202、及びM206を除いたその同類置換;ここで、第2アミノ酸領域は、約94の残基から約235の残基までの組み換え型ポリペプチドに位置付けられ得;ここで、組み換え型グルタチオンS-トランスフェラーゼ酵素はベータ-アリールエーテルを開裂するように機能する。幾つかの実施形態において、保存された残基を除いたアミノ酸置換は、同類置換であり得る。そして、多くの実施形態において、アミノ酸配列は、ベータ-アリールエーテルを開裂するように機能し得る。組み換え型SDF-1ポリヌクレオチド及びポリペプチドを調製する方法教示は、所望のポリペプチドをもたらすのに適切な条件下で宿主細胞を培養する工程;及び宿主細胞培地からポリペプチドを回収する工程を含む、本明細書に記載のポリペプチドを調整する方法を含み;ここで、宿主細胞は、所望のポリペプチドをコードする、外因的に由来するポリヌクレオチドを含む。幾つかの実施形態において、宿主細胞は大腸菌である。幾つかの実施形態において、宿主細胞は、例えばAzotobactervinelandiiなどのアゾトバクター株であり得る。最初に、組み換え型ポリペプチドの主要なアミノ酸配列をコードする、二本鎖DNA断片が、設計され得る。このDNA断片は、発現産物の合成、クローニング、発現、又は生化学的な操作を促進するために操作され得る。合成遺伝子は、適切なクローニングベクターに結紮されligated得、次に、クローン化遺伝子のヌクレオチド配列が測定され、確認され得る。その後、遺伝子は、挿入遺伝子insertgeneの両側に導入される特異的な制限酵素配列を有する、設計されたプライマーを使用して増幅され得、遺伝子は、適切なサブクローン/発現のベクターへとサブクローン化され得る。突然変異のための合成遺伝子を有する発現ベクターは、適切な発現宿主に挿入され得る。その後、発現宿主は、遺伝子産物の生成に適している条件下で維持され得、幾つかの実施形態において、タンパク質は、i遺伝子を発現する細胞から分離及び精製され、又はii宿主細胞を含む反応環境の中で直接使用され得る。核酸例えば、cDNA又はゲノムDNAは、発現のためのクローニングDNAの増幅のため、複製可能なベクターに挿入され得る。様々なベクターは公に入手可能である。例えば、一般に、DNAは、当該技術分野で既知の技術を使用して、適切な制限エンドヌクレアーゼサイトに挿入され得る。ベクター成分は一般に、限定されないが、1つ以上のシグナル配列、複製起点、1つ以上のマーカー遺伝子、エンハンサー要素、プロモーター、及び転写終結配列を含む。シグナル配列は、例えば、アルカリフォスファターゼ、ペニシリナーゼ、lpp、又は耐熱性毒素IIリーダーの群から選択される、原核生物のシグナル配列であり得る。酵母菌分泌に関して、シグナル配列は、例えば、酵母菌転化酵素リーダー、アルファ因子リーダーサッカロミケス及びクリベロマイセスのアルファ因子リーダーを含み、後者は米国特許第5,010,182号に記載される、又は酸性ホスファターゼリーダー、C.albicansグルコアミラーゼリーダーEP362,179、或いは、例えばWO90/13646に記載されるシグナルであり得る。哺乳動物細胞発現において、哺乳動物シグナル配列は、ウイルスの分泌のリーダーと同様に、同種又は近縁種の分泌されたポリペプチドからのシグナル配列などのタンパク質の分泌を指示するために使用され得る。発現とクローニングベクターの両方は、ベクターが1つ以上の選択された宿主細胞で複製することを可能にする核酸配列を含む。そのような配列は、様々な細菌、酵母菌、及びウイルスに関して周知である。プラスミド例えばpBR322からの複製起点は、例えば、大半のグラム陰性細菌に適切であり、2μのプラスミド起点は酵母菌に適切であり、様々なウイルスの起点SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、VSV又はBPVは、哺乳動物細胞中のクローニングベクターに役立つ。発現とクローニングのベクターは、典型的には選択遺伝子を含み、選択可能なマーカーとも称される。典型的な選択遺伝子は、タンパク質をコードし、該タンパク質は、a抗生物質又は他の毒素、例えば、アンピシリン、ネオマイシン、メトトレキサート、又はテトラサイクリンに対する耐性を与え、b栄養要求性の欠損症を補足し、又はc複合培地から入手可能でない重大な栄養素、例えば、バチルスのための遺伝子コード化Dアラニンラセマーゼを供給する。哺乳動物細胞に適切な選択マーカーの例は、DHFR又はチミジンキナーゼなどの、コード化核酸を得るのに有能な細胞の識別を可能にするものである。野生型のDHFRが使用される場合の適切な宿主細胞は、DHFR活性が不足しているCHO細胞株であり、Urlaubetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:42161980によって記載されるように調整及び伝播される。酵母菌で使用される適切な選択遺伝子は、酵母菌プラスミドYRp7に存在するtrp1遺伝子であるStinchcombetal.,Nature,282:391979;Kingsmanetal.,Gene,7:1411979;Tschemperetal.,Gene,10:1571980。trpl遺伝子は、トリプトファン、例えばATCCNo.44076、PEP4-1において増殖する能力を欠く、酵母菌の突然変異株に選択マーカーを与えるJones,Genetics,85:121977。発現とクローニングのベクターは、通常、mRNAの合成を指示するためのコード化核酸配列に操作可能に連結されるプロモーターを含む。様々な潜在的な宿主細胞によって認識されたプロモーターは、周知である。原核生物の宿主と共に使用するのに適切なプロモーターは、β-ラクタマーゼ及びラクトースプロモーターの系Changetal.,Nature,275:6151978;Goeddeletal.,Nature,281:5441979、アルカリフォスファターゼ、トリプトファンtrpプロモーター系Goeddel,NucleicAcidsRes.,8:40571980;EP36,776、及びtacプロモーターなどのハイブリッドプロモーターdeBoeretal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,80:21251983を含む。細菌の系で使用されるプロモーターはまた、コード化DNAに操作可能に連結されるシャイン-ダルガノ配列を含む。他の酵母菌プロモーターは、増殖条件によって制御された転写の追加の利点を有する誘導可能なプロモーターであり、アルコール脱水素酵素2、イソチトクロームC、酸性ホスファターゼ、窒素代謝に関連する分解酵素、メタロチオネイン、グリセリンアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、及びマルトース並びにガラクトースの利用の原因である酵素のための、プロモーター領域である。酵母菌発現で使用される、適切なベクター及びプロモーターは、当該技術分野で既知であり、更なる考察のため、例えばEP73,657を参照する。哺乳動物宿主細胞のベクターからのPRO87299の転写は、例えば、ウイルスポリオーマウイルス、鶏痘ウイルスUK2,211,504、アデノウイルスアデノウイルス2など、ウシ乳頭腫ウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、及びシミアンウイルス40SV40などのゲノムから、異種の哺乳動物プロモーター例えば、アクチンプロモーター又は免疫グロブリンプロモータから、及び熱ショックプロモーターから得られたプロモーターによって制御され、その場合、前記プロモーターは宿主細胞系と適合する。より高い真核生物によるコード化DNAの転写は、ベクターにエンハンサー配列を挿入することにより増加され得る。エンハンサーは、通常10乃至300bpの、その転写を増加させるためプロモーター上で作用する、DNAのシス作用エレメントである。多くのエンハンサー配列は現在、哺乳動物遺伝子グロビン、エラスターゼ、アルブミン、a-フェトプロテイン、及びインスリンから知られている。しかし、典型的には、真核細胞ウイルスからのエンハンサーが使用されるであろう。例は、複製起点の後側latesideにシミアンウイルス40エンハンサー、サイトメガロウイルスの初期のプロモーターエンハンサー、複製起点の後側にポリオーマウイルスエンハンサー、及びアデノウイルスエンハンサーを含む。エンハンサーは、コード配列に対する位置5’又は3’でベクターへスプライスされ得るが、好ましくはプロモーターからサイト5’に位置する。真核生物の宿主細胞酵母菌、菌類、昆虫、植物、動物、ヒト、又は他の多細胞生物からの有核細胞の中で使用される発現ベクターはまた、転写の終了に、及びmRNAを安定させるために必要な配列を含む。そのような配列は、5’、及び時々3’、真核生物又はウイルスのDNA又はcDNAの翻訳されていない領域から一般に入手可能である。これらの領域は、突然変異株をコードするmRNAの翻訳されていない部分におけるポリアデニル化された断片として転写された、ヌクレオチドセグメントを含む。幾つかの実施形態において、発現調節配列は、lacシステム、T7発現システム、pBR322起点の主要なオペレーター及びプロモーター領域、及び他の原核生物の制御領域から成る群から選択され得る。組み換え型脊椎動物細胞の培養における突然変異体の合成への適応に適した、また他の方法は、Gethingetal.,Nature,293:6206251981;Manteietal.,Nature,281:40461979;EP117,060;及びEP117,058に記載される。突然変異体は、融合タンパク質として発現され得る。幾つかの実施形態において、方法は、タンパク質に、及び幾つかの実施形態においてタンパク質のアミノ末端に、多くのアミノ酸を加える工程を含む。例えば、余分なアミノ酸は、アフィニティータグ又は開裂サイトとして機能し得る。融合タンパク質は、以下のように設計され得:1アフィニティー精製のための一時的なリガンドとして作用することによって精製を補助する、2標的遺伝子とアフィニティータグの間の開裂サイトを使用して、追加のアミノ酸を取り除くことにより、正確な組み換え型をもたらす、3生成物の溶解度を増加させる、及び/又は4生成物の発現を増加させる。タンパク質分解の開裂サイトは、生成物のさらなる精製-融合タンパク質のアフィニティー精製後の融合タンパク質からの組換え型タンパク質の分離を可能にするために、融合領域の接合部及び対象のタンパク質に含まれ得る。そのような酵素、及びそれらの同族の認識配列は、例えば、因子Xa、トロンビン及びエンテロキナーゼ、臭化シアン、トリプシン、又はキモトリプシンを含むことができる。典型的な融合発現ベクターは、pGEXPharmaciaBiotechInc;Smith,D.B.andJohnson,K.S.Gene67:31-401988、pMALNewEnglandBiolabs,Beverly,Mass.、pRIT5Pharmacia,Piscataway,N.J.及びpETStrategenを含み、それらは、それはグルタチオンS-トランスフェラーゼGST、マルトースE結合タンパク質、プロテインA、又は6-ヒスチジン配列それぞれを、標的組換え型タンパク質に融合させることができる。ヌクレオチド、タグ及び開裂サイトの配列を含んでいる合成DNAが設計され、組み換え型ポリペプチド突然変異体のため修飾されるコードとして提供され得る。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、アフィニティータグを有する融合ポリペプチドであり、回収工程は、1融合ポリペプチドを捕らえて精製する工程、2所望のポリペプチドに少なくとも95相同性である、所望のポリペプチド又はアミノ酸配列の高収率生成用のアフィニティータグを取り除く工程を含む。突然変異体をコードするDNAは、突然変異体のためにmRNAを持つ組織から調製される、cDNAライブラリから得られ得る。そのため、DNAは、cDNAライブラリから好都合に得ることができる。突然変異体のためのコード化遺伝子も、ゲノムライブラリから、又は既知の合成手順例えば、自動化核酸合成によって得られ得る。ライブラリは、対象の遺伝子又はそれによってコードされたタンパク質を識別するように設計されたプローブにより、スクリーンされ得る。選択されたプローブによる、cDNA又はゲノムライブラリのスクリーニングは、Sambrooketal.,MolecularCloning:ALaboratoryManualNewYork:ColdSpringHarborLaboratoryPress,1989に記載されるもの等、標準のハイブリダイゼーション手順を使用して行われ、前記文献は引用により本明細書に組み込まれる。遺伝子コード化組み換え型ポリペプチド突然変異体を分離する代替手段は、PCR方法論を用いることである[Sambrooketal.,supra;Dieffenbachetal.,PCRPrimer:ALaboratoryManualColdSpringHarborLaboratoryPress,1995]。所望のタンパク質コード配列を有する核酸は、cDNAへ逆転写され得ないmRNAの前駆体及び処理中間体processingintermediateを検出するために、推定されたアミノ酸配列を使用して選択されたcDNA又はゲノムライブラリをスクリーンすることにより、及び必要であれば、以前にSambrooketal.に記載されるような従来のプライマー伸長手順により、得られ得る。発現ベクターの選択、配列の制御、変換法などは、遺伝子を発現するために使用される宿主細胞のタイプに依存する。細胞への流入の後、挿入物DNAを含むベクターDNAの全て又は一部は、宿主細胞染色体に組み込まれ、又はベクターは、染色体外に維持され得る。染色体外に維持されるベクターは頻繁に、宿主細胞中の自律複製が可能である。他のベクターは、宿主細胞のゲノムへ統合され、宿主ゲノムと共に複製される。宿主細胞は、突然変異体をもたらすため、本明細書に記載の発現又はクローニングのベクターによりトランスフェクトされる、又は形質転換される。細胞は、プロモーターを誘導し、形質転換体を選択し、又は所望の配列をコードする遺伝子を増幅するのに適切なものとして修飾される従来の栄養培地において培養される。培地、温度、pHなどの培養条件は、不適当な実験法を必要とせず、当業者により選択され得る。一般に、細胞培地の生産性を最大限にするための原則、プロトコル、及び実用技術は、上述の、MammalianCellBiotechnology:aPracticalApproach,M.Butler,ed.IRLPress,1991andSambrooketal.に見出され得、その各々は引用により組み込まれる。宿主細胞は、原核生物又は真核生物であり、及び本明細書のベクター中のDNAのクローン化又は発現に適切な宿主細胞は、原核生物、酵母菌、又はより高等な真核細胞を含むことができる。真核細胞トランスフェクション及び原核細胞形質転換の方法は、当業者に既知である例えば、CaCl2、CaPO4、リポソーム媒介の、及びエレクトロポーション。使用される宿主細胞に依存して、形質転換は、そのような細胞に適切な標準技術を使用して行われる。上述の、Sambrooketal.に記載されるように、塩化カルシウムを使用するカルシウム処理、又はエレクトロポーションは、一般に原核生物に対して使用される。Shawetal.,Gene,23:3151983及び1989年6月29日公開のWO89/05859に記載されるように、Agrobacteriumtumefaciensによる感染は、特定の植物細胞の形質転換に使用される。そのような細胞壁のない哺乳動物細胞に関して、GrahamandvanderEb,Virology,52:4564571978のリン酸カルシウム沈澱法が、利用され得る。哺乳動物細胞の宿主システムトランスフェクションの一般的な態様は、米国特許第4,399,216号に記載されている。酵母菌への形質転換は、典型的に、VanSolingenetal.,J.Bact.,130:9461977andHsiaoetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,76:38291979の方法に従って実行される。しかしながら、核微量注入、エレクトロポーション、完全細胞との細菌の原形質融合、又はポリカチオン例えば、ポリブレン、ポリオルニチンなどによる、細胞へDNAを導入する他の方法も、使用され得る。哺乳動物細胞を形質転換するための様々な技術については、Keownetal.,MethodsinEnzymology,185:5275371990andMansouretal.,Nature,336:3483521988を参照。本明細書のベクター中のDNAのクローン化又は発現に適切な宿主細胞は、原核生物、酵母菌、又はより高等な真核細胞を含む。適切な原核生物は、限定されないが、グラム陰性又はグラム陽性の生物例えば、E.coliなどの腸内菌などの真性細菌を含む。様々なE.coli株は、E.coliK12株MM294ATCC31,446;E.coliX1776ATCC31,537;E.coliW3110ATCC27,325、及びK5772ATCC53,635などのように、公に入手可能である。他の適切な原核生物の宿主細胞は、Escherichia例えば、E.coli、Enterobacter、Erwinia、Klebsiella、Proteus、Salinonella例えば、Salmonellatyphimunrium、Serratia例えば、Serratiamarcescans、及びShigellaなどのような腸内細菌科、同様に、バシラス綱B.subtilis及びB.licheniformis例えば、1989年4月12日に公開されたDD266,710に開示される、B.licheniformis41P、シュードモナス属P.aeruginosaなど、及び、ストレプトマイセス属を含む。これらの例は、限定的ではなく説明に役立ち、単に本明細書の教示の残りを補足する。株W3110は、それが組み換え型DNA生成物の発酵のための一般的な宿主株であるため、1つの特に好ましい宿主又は親宿主である。好ましくは、宿主細胞は、最小量のタンパク質分解酵素を分泌する。例えば、株W3110は、宿主に内因性のタンパク質をコードする遺伝子において遺伝子突然変異をもたらすために修飾され得、そのような宿主の例は、完全な遺伝子型tonAを有するE.coliW3110株1A2;完全な遺伝子型tonAptr3を有するE.coliW3110株9E4;完全な遺伝子型tonAptr3phoAE15argF-lac169degPompTkanrを有するE.coliW3110株27C7ATCC55,244;完全な遺伝子型tonAptr3phoAE15argF-lac169degPompTrbs7ilvCkanrを有するE.coliW3110株37D6;非カナマイシンの耐性のdegP欠失突然変異を有する37D6であるE.coliW3110株40B4;及び米国特許第4,946,783号に開示されるような突然変異ペリプラズムのプロテアーゼを有するE.coli株を含む。或いは、クローニングのインビトロinvitroの方法例えばPCR、又は他の核酸ポリメラーゼ反応が、適切である。原核生物に加えて、糸状菌又は酵母菌などの真核生物の微生物は、突然変異に適切なクローニング又は発現の宿主である。Saccharomycescerevisiaeは、一般に使用される、より下等な真核生物の宿主微生物である。他のものは、分裂酵母BeachandNurse,Nature,290:1401981;EP139,383published2May1985;クリベロマイセス属宿主米国特許第4,943,529号;Fleeretal.,Bio/Technology,9:9689751991例えば、K.lactisMW98-8C,CBS683,CBS4574;Louvencourtetal.,J.Bacteriol.,1542:7377421983、K.fragilisATCC12,424,K.bulgaricusATCC16,045,K.wickeramiiATCC24,178、K.waltiiATCC56,500、K.drosophilarumATCC36,906;VandenBergetal.,Bio/Technology,8:1351990、K.thermotolerans、及びK.marxianus等;ヤロウイア属EP402,226;PichiapastorisEP183,070;Sreekrishnaetal.,J.BasicMicrobiol.,28:265278[1988];カンジダ属;TrichodermareesiaEP244,234;NeurosporacrassaCaseetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,76:525952631979;Schwanniomycesoccidentalisなどのシュワニオマイセス属EP394,538;及び例えば、ニューロスポラ属、ペニシリウム属、トリポカラジウム属等の糸状菌WO91/00357、並びに、A.nidulans等のアスペルギルス属宿主Ballanceetal.,Biochem.Biophys.Res.Commun.,112:2842891983;Tilburnetal.,Gene,26:2052211983;Yeltonetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:147014741984、及びA.nigerKellyandHynes,EMBOJ.,4:4754791985を含む。メチロトローフの酵母菌は、本明細書で適切であり、限定されないが、ハンゼヌラ属、カンジダ属、クロエケラ属、ピキア属、サッカロマイセス属、トルロプシス属、及びロドトルラ属から成る属から選択される、メタノール上で増殖可能な酵母菌を含む。代表的な酵母菌のこのクラスである特異的な種の一覧は、C.Anthony,TheBiochemistryofMethylotrophs,2691982において見出され得る。グリコシル化した突然変異体の発現に適切な宿主細胞は、多細胞生物から由来し得る。無脊髄動物の細胞は、植物細胞と同様に、ショウジョウバエS2及びスポドプテラ属Sf9などの昆虫細胞を含む。有用な哺乳動物宿主細胞株は、チャイニーズハムスター卵巣CHO及びCOS細胞を含む。より特異的な例は、SV40COS-7、ATCCCRL1651によって形質転換されたサルの腎臓CVI株;ヒト胎生腎株懸濁培養での増殖のためサブクローン化された293又は293の細胞、Grahametal.,J.GenVirol.,36:591977;チャイニーズハムスター卵巣細胞/-DHFRCHO,UrlaubandChasin,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:42161980;マウスセルトリ細胞;TM4,Mather,Biol.Reprod.,23:2432511980;ヒト肺細胞W138、ATCCCCL75;ヒト肝細胞HepG2,HB8065;及びマウス乳房腫瘍MMT060562、ATCCCCL51を含む。当業者は、不適当な実験無しに、少なくとも実施形態を採取する細胞外のタンパク質に関して、適切な宿主細胞を容易に選ぶことができる。幾つかの実施形態において、ヌクレオチド配列は、適度に厳密な条件下で、所望のヌクレオチド配列を含む又はそれに相補的であるヌクレオチド配列を有する核酸に、ハイブリダイズすることができる。幾つかの実施形態において、分離されたヌクレオチド配列は、厳密な条件下で、所望のヌクレオチド配列を含む又はそれに相補的であるヌクレオチド配列を有する核酸に、ハイブリダイズすることができる。核酸分子の一本鎖の形態が、適切な温度条件及びイオン強度の下で、もう一方の核酸分子にアニール化され得るとき、核酸分子は、別の核酸分子にハイブリダイズすることができる上述のSambrooketal.を参照。温度条件とイオン強度は、ハイブリダイゼーションの厳密性を決定する。ハイブリダイゼーションは、2つの核酸が相補的配列を含むことを必要とする。しかし、混成の厳密性に依存して、ベース間のミスマッチが生じ得る。核酸をハイブリダイズするのに適切な厳密性は、核酸の長さ及び補足性の程度に依存する。そのような変数は、当該技術分野において周知である。より具体的には、2つのヌクレオチド配列間の類似点又は相同性の程度が大きくなるにつれ、これらの配列を有する核酸のハイブリッドに関するTm値が大きくなる。長さが100のヌクレオチドを超えるハイブリッドに関して、Tmを計算するための方程式が引き出された上述のSambrooketal.を参照。より短い核酸とのハイブリダイゼーションのため、ミスマッチの位置はより重要であり、オリゴヌクレオチドの長さは、その特異性を決定する上述のSambrooketal.を参照。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドとポリペプチドは、所望のポリヌクレオチド又はポリペプチドに対して、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの相同性を有する。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドとポリペプチドは、所望のポリヌクレオチド又はポリペプチドに対して、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの同一性を有する。また、幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドとポリペプチドは、所望のポリヌクレオチド又はポリペプチドに対して、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの類似性を有する。上述のように、所望のポリヌクレオチドの変性型も許容可能である。幾つかの実施形態において、ポリペプチドは、所望のポリペプチドとしての同じ機能を共有できるほど長い、所望のポリペプチドに対して90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99の相同し、同一であり、或いは類似し得、機能の拡張は、所望のポリペプチドのものよりも少ないか、又はそれより大きくてもよい。幾つかの実施形態において、例えば、ポリペプチドは、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、又は任意の0.1刻みである、所望のポリペプチドの機能を有し得る。そして、幾つかの実施形態において、例えば、ポリペプチドは、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、400、500、又はそれ以上、或いは任意の1刻みである、所望のポリペプチドの機能を有し得る。幾つかの実施形態において、機能は、例えば本明細書の教示に使用される方法などの、当業者に既知の任意の方法によって測定可能な酵素活性である。所望のポリペプチド又は所望のポリヌクレオチドは、参照ポリペプチド又は参照ポリヌクレオチドなどとして称され、幾つかの実施形態においては、試験ポリペプチド又は試験ポリヌクレオチドなどと考慮され得る対象のポリペプチドの比較のための対照として称され得る。どんな場合も、比較は、相同性、同一性、又は類似性を測定する目的のための別の1式に対する、塩基又はアミノ酸の1式である。ハイブリッド形成する能力は、もちろん、ヌクレオチド配列を比較する別の方法である。用語相同性、相同性であるは、幾つかの実施形態において交換可能に使用することができる。用語は、核酸配列の一致、及びポリヌクレオチド配列間のヌクレオチド塩基における変化が遺伝子発現に影響を与える程度を指すことができる。これらの用語はまた、1つ以上のヌクレオチドの欠失又は挿入などの修飾、及び修飾されていないポリヌクレオチドに関する結果として生じるポリヌクレオチドの機能特性に対する、それらの修飾の効果を指す。同様に、用語は、ポリペプチド配列の一致、及び修飾されるポリペプチドと修飾されないポリペプチドを比較する時に見られたものなどの、ポリペプチド配列の変化が、ポリペプチドの機能に影響を与える程度を指す。本明細書で教示される突然変異体などのポリペプチドが、縮重の制限内の2つの非相同のポリヌクレオチド配列からもたらされ得ることは、当業者に認識されるべきである。用語類似性、同一性は、当該技術分野で既知である。用語同一性は、比較されている配列における相応して同一の位置の間の同一の一致に基づいた配列比較に言及するために使用され得る。用語類似性は、アミノ酸配列間の比較に言及するために使用され得、対応する位置で同一のアミノ酸だけでなく、対応する位置で機能的に類似するアミノ酸も考慮する。したがって、ポリペプチド配列間の類似性は、配列の類似性に加えて、機能的な類似性を示す。遺伝子配列間の同一性のレベル、及びアミノ酸配列間の同一性又は類似性のレベルは、既知の方法を使用して計算することができる。例えば、公的に入手可能な計算機に基づく、同一性及び類似性を測定する方法は、BLASTP、BLASTN、及びFASTAAtschuletal.,J.Molec.Biol.,1990;215:403-410、NCBIから入手可能なBLASTXプログラム、及びGeneticsComputerGroup,MadisonWisからのGapプログラムを含む。幾つかの実施形態において、Gapプログラムは、12のGapペナルティと4のGap長さペナルティと共に、アミノ酸配列を測定するため、及び、ポリヌクレオチド配列比較のため50のGapペナルティと3のGap長さペナルティのために使用され得る。幾つかの実施形態において、配列は、最上位の一致が得られるようにアラインされ得る。一致は、例えば、ComputationalMolecularBiology,Lesk,A.M.,ed.,OxfordUniversityPress,NewYork,1988;Biocomputing:InformaticsandGenomeProjects,Smith,D.W.,ed.,AcademicPress,NewYork,1993;ComputerAnalysisofSequenceData,PartI,Griffin,A.M.,andGriffin,H.G.,eds.,HumanaPress,NewJersey,1994;SequenceAnalysisinMolecularBiology,vonHeinje,G.,AcademicPress,1987;andSequenceAnalysisPrimer,Gribskov,M.andDevereux,J.,eds.,MStocktonPress,NewYork,1991を含む、公開された技術を使用して計算することができ、その各々は引用により本明細書に組み込まれる。そのため、用語類似性は、同一性に類似しているが、同一性とは対照的に、類似性は、同一の一致及び同類置換の一致の両方を指すために使用され得る。例えば、2つのポリペプチド配列が10/20の同一のアミノ酸を有しており、残部が全て非同類置換ならば、パーセント同一性及び類似性は、両方とも50になる。一方、同類置換がある5より多くの位置が存在する場合、パーセント同一性は50であり、パーセント類似性は75である。幾つかの実施形態において、用語実質的な配列同一性は、デフォルトギャップペナルティを使用し、少なくとも65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、又は99パーセントの配列同一性を有する、プログラムGAP又はBESTFITなどにより、最適なアライメントを指すことができる。最重要の要因が多くの場合、システムにおける配列の機能であるため、同一性に関して実質的なものにおける違いは、多くの場合、相当するパーセント類似性に従って変化することができる。用語実質的なパーセント同一性は、同じタンパク質のためにコードするためのヌクレオチドレベルでの参照の配列に十分に類似しているDNA配列、又は、比較がコード領域の対立形質の違いを許容できる同じ機能を実質的に有するタンパク質を指すために、使用することができる。同様に、用語は、最適に位置を調整した2つのポリペプチドの配列の比較に言及するために使用することができる。幾つかの実施形態において、配列比較は、個別比較に役立つ任意の数のアミノ酸又は塩基を含む、アミノ酸又は塩基の比較ウィンドウ上の参照の配列に対して行われ得る。例えば、参照の配列は、より大きな配列のサブセットであり得る。幾つかの実施形態において、比較ウィンドウは、少なくとも10の残基又は塩基の位置、及び時には少なくとも15-20のアミノ酸又は塩基を含み得る。参照又は試験の配列は、例えば、1つ以上の欠失、置換、又は追加を有するポリペプチド又はポリヌクレオチドを表わし得る。用語変異体は、ペプチドがその結合特性を保持することを可能にする、ペプチドに対する修飾を指し、そのような変更は、限定されないが、1つ以上のアミノ酸が他のアミノ酸に置換される同類置換;結合特性又は二次構造に対して最小の影響を及ぼすアミノ酸の欠失又は追加;リンカーの結合;例えば、官能基の追加などの翻訳後修飾を含む。そのような翻訳後修飾の例は、限定されないが、例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、脂肪酸による修飾、ペプチド間のジスルフィド結合の形成、ビオチン化、ペグ化PEGylation、及びそれらの組み合せなどのプロセスを通じて、以下に記載される修飾基の追加を含むことができる。実際、大半の実施形態において、ポリペプチドは、当業者に既知の、様々な修飾基のうちの何かにより修飾され得る。用語保存的に修飾した変異体、保存的に修飾した置換、及び同類置換は、幾つかの実施形態において交換可能に使用され得る。これらの用語は、保存的なアミノ酸置換を指すために使用され得、保存的なアミノ酸置換は、例えばバリンをイソロイシンに置換することなど、アミノ酸の類似の電荷密度、親水性/疎水性、大きさ、及び/又は配置によって置換されたアミノ酸である。比較すると、非保存的に修飾した変異体は、非保存的なアミノ酸置換を指し、非保存的なアミノ酸置換は、例えばバリンをフェニルアラニンphenyalanineに置換すること等、アミノ酸の異なる電荷密度、親水性/疎水性、大きさ、及び/又は配置によって置換されたアミノ酸である。当業者は、同類置換を定義する複数の方法が存在し、これらの方法の何かが、本明細書で提供される教示と共に使用され得ることを認識するであろう。幾つかの実施形態において、例えば、以下の基の1つになるfailingアミノ酸が、同じ群になるアミノ酸によって置換される場合、置換は、保存的であると考慮され得る:親水性Ala、Pro、Gly、Glu、Asp、Gln、Asn、Ser、Thr、脂肪性Val、Ile、Leu、Met、塩基性Lys、Arg、His、芳香族Phe、Tyr、Trp、及びスルフィドリルsulphydrylCys。本明細書に組み込まれる、Dayhoff,MO.Etal.NationalBiomedicalResearchFoundation,GeorgetownUniversity,WashingtonDC:89-991972を参照する。幾つかの実施形態において、アミノ酸の置換は、保存的であると考慮され、ここで、置換の側鎖は、置換されたアミノ酸の側鎖に対して類似の生化学的な特性を有する。微生物システム-抗菌リグニン-由来の化合物リグニン由来の化合物の抗菌活性は、本明細書で教示されるシステムによって扱われた主な問題である。例えば、典型的な産業上の発酵プロセスは、十分に特徴づけられた産業生産株である、微生物EscherichiacoliK12又はEscherichiacoliB、又は酵母菌であるSaccharomycescerevisiae、及びこれらの微生物の組み換え型のバージョンを利用し得る。問題は、そのような産業上の微生物上の芳香族化合物の抗菌活性が、微生物に対して有毒であるということであり、リグニン由来の化合物の生体内変化に対する適用を打ち消す。前処理されたリグノセルロースのバイオマスに由来する、フェノール類のストリーム又は可溶性のリグニンストリームは、例えば、没食子酸、ヒドロキシメチルフルフラールアルコール、ヒドロキシメチルフルフラール、フルフラールアルコール、3,5-ジヒドロキシベンゾアート、フロン酸、3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシベンゾアート、ホモバニリン、シリンガ酸、バニリン、及びシリンガアルデヒドなどの、芳香族化合物及び非芳香族化合物を含み得る。抗菌剤である様々なリグニン由来の化合物が存在する。例えば、フルフラール、4-オキシベンズアルデヒド、シリンガアルデヒド、5-ヒドロキシメチルフルフラール、及びバニリンは、各々Escherichiacoliに対する抗菌活性を有すると知られており、組み合わせて存在する際に、Escherichiacoliに対する追加の抗菌活性を有し得る。更に、ベラトルムアルデヒド、珪皮酸、及びバニリン酸の各安息香酸誘導体、バニリルアセトン、並びにo-クマル酸、m-クマル酸及びp-クマル酸の珪皮酸誘導体は、前処理されたリグノセルロースのバイオマスからのフェノール類のストリームの成分であり得る。ベラトルムアルデヒド、珪皮酸、及びバニリン酸の各安息香酸誘導体、バニリルアセトン、並びにo-クマル酸、m-クマル酸及びp-クマル酸の珪皮酸誘導体は、各々、酵母菌であるSaccharomycescerevisiaeに対する著しい抗真菌活性を有しており、組み合わせて存在する際に、酵母菌であるSaccharomycescerevisiaeに対する追加の抗真菌活性を有し得る。以下のベンズアルデヒド誘導体の1つ以上は、前処理されたリグノセルロースのバイオマスからのフェノール類のストリームの中に存在し得る:2,4,6-トリヒドロキシベンズアルデヒド、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2,3,4-トリヒドロキシベンズアルデヒド、2-ヒドロキシ-5-メトキシベンズアルデヒド、2,3-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒド、4-ヒドロキシ-2,6-ジメトキシベンズアルデヒド、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド、及び2-ヒドロキシベンズアルデヒド。同様に、2,4,6-トリヒドロキシベンズアルデヒド、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2,3,4-トリヒドロキシベンズアルデヒド、2-ヒドロキシ-5-メトキシベンズアルデヒド、2,3-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒド、4-ヒドロキシ-2,6-ジメトキシベンズアルデヒド、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド、2,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド、及び2-ヒドロキシベンズアルデヒドは、各々、Escherichiacoliに対する抗菌活性を実証しており、組み合わせて存在する際、Escherichiacoliに対する追加の抗菌活性を有し得る。微生物システム-適切な微生物リグニン由来の化合物の抗菌活性は、反応環境においてそのような活性に耐性のある微生物の株の必要性を創出する。教示は、商品に対するリグニン由来の化合物の生体内変化のため芳香族化合物を自然に代謝することができる、組み換え型又は非組み換え型の微生物の種の同定を含む。前処理されたリグノセルロースのバイオマスからのフェノール類のストリームの生体内変化に特に適した微生物の種の幾つかの例は、限定されないが、Azotobacterchroococcum、Azotobactervinelandii、Novosphingobiumaromaticivorans、Pseudomonasaeruginosa、Pseudomonasputida、Pseudomonasfluorescens、Pseudomonasstutzerii、Pseudomonasdiminuta、Pseudomonaspseudoalcaligenes、Rhodopseudomonaspalustris、Spingomonassp.A1、SphingomonaspaucimobilisSYK-6、Sphingomonasjaponicum、Sphingomonasalaskenesis、Sphingomonaswittichii、Streptomycesviridosporus、Delftiaacidivorans、及びRhodococcusequiを含む。文献からのバイオインフォーマティックなデータ及び実験データの両方は、リグニン由来のオリゴマーを加水分解する酵素の発見、及びリグニンのコア構造の生体内変化のために、それらを関連する種にする、これらの株における芳香族化合物への広範囲な代謝活性の存在を明らかにする。任意の理論又は作用の機構に縛られることなく、これらの種は、例えば、ベンゾアート;アミノ-、フルオロ-、及びクロロ-ベンゾアート;ビフェニル;トルエン及びニトロトルエン;キシレン;アルキルベンゼン;スチレン;アトラジン;カプロラクタム;及び多環式芳香族炭化水素などの芳香族化合物の代謝を示す。微生物は、例えば、当業者に既知の方法を使用して、発酵槽で増殖することができる。バイオプロセシングにおいて使用される酵素は、微生物から得られ、それらは、細胞内、細胞外、又はその組み合せであり得る。そのため、酵素は、例えば、濾過又は遠心分離、蒸発、及び精製を含む、当業者に既知の方法を使用して、宿主細胞から回収することができる。幾つかの実施形態において、方法は、超音波又は機械装置を使用して宿主細胞を破壊して開ける工程を含み、例えば電気泳動を使用してタンパク質を精製した後、デブリを取り除き、タンパク質を抽出することができる。しかし、幾つかの実施形態において、教示は、リグニン由来の化合物に対する耐性を有する、組み換え型又は非組み換え型の微生物の使用を含む。リグニン由来の化合物に耐性のある微生物は、例えば、リグニン由来の化合物に直接関連する一方で、所望の酵素活性を有する、任意の組み換え型又は非組み換え型の酵素を発現するために、産業上で使用することができる。そのような活性は、例えば、ベータ-エーテラーゼ活性、C-アルファ-デヒドロゲナーゼ活性、グルタチオンリアーゼ活性、又はリグニン由来の化合物の生体内変化に役立つ他の酵素活性を含む。活性は、野生型であるか、又は例えば、トランスフェクション或いは形質転換などの当業者に既知の方法によりもたらされ得る。微生物システム-アゾトバクター株本明細書の教示はまた、リグニンオリゴマーの加水分解のための新しいベータ-エーテラーゼ酵素を異種発現する、組み換え型アゾトバクター株の発見及び使用を対象としている。適切な微生物の発見に向けられた研究は、Azotobactervinelandiiが、本明細書で提供された教示に所望される、産業上関連する株の基準を持ち得ることを示した。幾つかの実施形態において、基準は、i低コストで明確化された特定培地上での増殖、iiリグノセルロースの水解物における阻害剤に対する耐性、iii酸性のpH及びより高温度に対する耐性、ivペントースとヘキソースの糖の共同発酵、v遺伝子発現ツールの遺伝学的な従順及び有用性、vi急速な世代時間、及びvii試験規模の発酵における成功した増殖パフォーマンスを含む。さらに、リグニンストリームの変換に対するA.vinelandiiの潜在的な適合性に寄与する重要な生理的な特性は、芳香族化合物と生体外物質を代謝する能力を含む。さらに、産業廃棄物のストリームにおいてフェノール化合物に対する耐性を有することが示された。A.vinelandiiのアノテートされたゲノム配列、及び酵素の形質転換並びに異種の発現のための遺伝子ツールの有用性は、例えば、リグニンストリームからの産業用の化学物質の高収率生成において、天然の形態における又は形質転換体としての機能に対するこの微生物の可能性に寄与する。教示はまた、ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法に向けられ、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合及びii約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有する、リグニン由来の化合物と、本明細書で教示されるポリペプチドを接触させる工程を含み;ここで、該接触は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境において生じる。用語接触させることは、標的化合物と共に本明細書で教示される化合物などの薬剤を配置することを指し、この配置は、例えば、インサイチュinsitu又はインビトロinvitroで生じ得る。教示はまた、ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法に向けられ、該方法は、iベータ-アリールエーテル結合及びii約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有する、リグニン由来の化合物と、本明細書で教示されるポリペプチドを接触させる工程を含み;ここで、該接触は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境において生じる。幾つかの実施形態において、リグニン由来の化合物は、約180ダルトン乃至約1000ダルトンの分子量を有する。幾つかの実施形態において、溶媒環境は、水を含む。また、幾つかの実施形態において、溶媒環境は、極性有機溶媒を含む。教示はまた、リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするシステムに向けられ、該システムは、本明細書で教示されるポリペプチド、ベータ-アリールエーテル結合及び約180ダルトン乃至約3000ダルトンに及ぶ分子量を有する、リグニン由来の化合物;及び、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境を含み;ここで、該システムは、溶媒中でポリペプチドとリグニン由来の化合物を接触させることにより、ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能する。教示はまた、本明細書で教示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む、組み換え型ポリヌクレオチドを対象としている。同様に、本教示はまた、ポリペプチドを発現するためにベクター又はプラスミドによって形質転換された宿主細胞と同様に、ポリヌクレオチドを含むベクター又はプラスミドを対象としている。教示はまた、ベータ-アリールエーテル結合を開裂する方法に向けられ、該方法は、i本明細書で教示されるポリペプチドをもたらすのに適切な条件下で、本明細書で教示される宿主細胞を培養する工程;ii宿主細胞培地からポリペプチドを回収する工程;及び、iiiベータ-アリールエーテル結合及び約180ダルトンから約3000ダルトンに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物と、請求項1のポリペプチドとを接触させる工程を含み;ここで、該接触は、リグニン由来の化合物が可溶性である溶媒環境で生じる。幾つかの実施形態において、宿主細胞は、E.coli、又はAzotobactervinelandii等のアゾトバクター株であり得る。また、幾つかの実施形態において、リグニン由来の化合物は、約180ダルトン乃至約1000ダルトンの分子量を有することができる。教示はまた、リグニン由来の化合物をバイオプロセシングするためのシステムに向けられ、該システムは、i本明細書で教示される形質転換された宿主細胞;iiベータ-アリールエーテル結合及び約180ダルトンから約3000ダルトンまでに及ぶ分子量を有しているリグニン由来の化合物;及び、iiiリグニン由来の化合物が可溶性である溶媒を含み;ここで、該システムは、溶媒中でリグニン由来の化合物と本明細書に教示されるポリペプチドとを接触させることによって、ベータ-アリールエーテル結合を開裂するように機能する。以下の実施例は、限定しないが、本発明を示す。実施例1可溶性リグニンサンプル上での微生物の増殖と代謝の研究を、リグニン由来の化合物に対する微生物の耐性を試験するために行った。E.coli菌株及びS.cerevisiae菌株の増殖を阻害することが知られている一連の芳香族化合物及び非芳香族化合物が、Azotobactervinelandii株BAA1303及びA.chroococcum株4412EBFredX-50の増殖、耐性及び代謝能力を特徴づけるのに使用し得る。微生物株による様々な芳香族化合物及び非芳香族化合物の代謝は、活発に代謝している細胞による可溶性テトラゾリウム塩の還元に基づいた細胞の呼吸の機能として測定され得る。XTT2,3-ビス2-メトキシ-4-ニトロ-5-スルホフェニル-2H-テトラゾリウム-5-カルボキサニリド内塩、Sigmaを、呼吸している細胞により可溶性の紫ホルマザン化合物へと還元した。本研究において、E.coliは陰性対照株として使用され得る。菌株を富栄養培地で飽和するまで増殖させることができ、洗浄し、培地のOD600nmを測定した。48ウェルのウェルの中に等しい数の細菌を接種し、0-500mMの範囲内である、増殖を低下させるasing濃度の芳香族化合物及び非芳香族化合物をウェルに加え、最終的な容積を0.8mlとした。25-37°Cで振とうしながら24-48時間培養した後、XTTアッセイキットSigmaを使用して、試験化合物に曝露した時の増殖について、培地を試験した。培地サンプルを48ウェル増殖プレートから取り除き、XTT試薬が加えられるであろう96ウェルアッセイプレート内で適切に希釈した。形成された可溶性ホルマザンを、450nmの吸光度によって定量化する。450nmでの増加した吸光度は、特定の試験化合物による株の増殖または生存、あるいはその代謝を示す。表3は、リグニン由来の化合物に対する微生物の耐性を試験するために使用することができる、いくつかの化合物の例を一覧表したものである。一連の試験されるリグニン化合物は、本明細書で提供された教示のうちのいずれにも拡大され得る。また、可溶性リグニンサンプル上での微生物の増殖及び代謝の研究は、クラフトリグニン及び生物精製所のリグニンのような実際の産業サンプルでも行われ得る。実施例2本実施例は、本明細書中で提供される教示において使用するために、予想された酵素をどのように特定したかを示す。商業生産スケールにおける産業用微生物として一度もうまく異種発現できていないが、Sphingomonaspaucimobilisは、リグニン内のベータアリールエーテル結合の開裂において何らかの活性を持つ酵素を生産することが示されている。Masai,E.,etal.を参照。従って、Masaiによって特定された、ベータエーテラーゼ活性を持つ二つの酵素、ligE及びligFに対してBLAST検索を行うことから、酵素発見の試みを始めた。同文献の要約を参照。表4は、最初のスクリーニングのためのBLAST検索によって特定された遺伝子を一覧表にしたものである。表4のヌクレオチド及びアミノ酸の配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。実施例3本実施例は、EscherichiacoliE.coli内での既知及び推測のベータ-エーテラーゼをコードする遺伝子配列の異種発現のために、組み換え宿主細胞を調製する方法を記載する。E.coliを、本実施例における酵素発見のために、代理で酵素を生産する宿主生物として使用する。新しい産業用宿主微生物であるA.vinelandiiの構築を、下記に記載する。表3の受入番号を持つ遺伝子配列を、標準的なPCRに基づくアセンブリ方法及び10閾値を持つE.coliコドンバイアスを用いて、オリゴヌクレオチドからオープンリーディングフレームORFとして直接合成した。端部配列は、制限消化のために及びE.coli発現ベクターpET24bNovagenにクローニングするために、アダプターNdeI及びXhoIを含んだ。オリゴヌクレオチドを設計する間、内側のNdeI及びXhoIサイトをORF配列から排除した。アセンブリした遺伝子をクローニングベクターpGOV4にクローン化し、E.coliCH3の化学的なコンピテントセルに形質転換し、精製したプラスミドDNAからDNA配列を決定した。配列を確認した後、制限消化を使用してクローニングベクターから各ORF断片を切り取り、pET24bに前記配列をサブクローン化した。次に、ligE及びligFを有するプラスミド全一式を、ベータ-エーテラーゼ発現及び生化学的活性試験のため宿主菌株としての役割を果たしたE.coliBL21DE3に形質転換した。受入番号BAA2032.1のLigEは、本明細書において、タンパク質を配列番号1として、及び遺伝子を配列番号2として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号977として表に記載する。受入番号ABD26481.1のLigE-1は、本明細書において、タンパク質を配列番号101として、及び遺伝子を配列番号102として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号978として表に記載する。受入番号BAA2031.1P30347.1のLigFは、本明細書において、タンパク質を配列番号513として、及び遺伝子を配列番号514として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号979として表に記載する。受入番号ABD26530.1のLigF-1は、本明細書において、タンパク質を配列番号539として、及び遺伝子を配列番号540として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号980として表に記載する。受入番号ABD27301.1のLigF-2は、本明細書において、タンパク質を配列番号541として、及び遺伝子を配列番号542として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号981として表に記載する。受入番号ABD27309.1のLigF-3は、本明細書において、タンパク質を配列番号545として、及び遺伝子を配列番号546として表に記載される。最適化された核酸配列を、E.coliにおける形質転換を容易にするために作製し、本明細書に配列番号982として表に記載する。実施例3本実施例は、ベータ-エーテラーゼ生化学的アッセイと同様に、E.coli内での遺伝子発現の方法を記載する。最終濃度0.1mMのイソプロピルチオガラクトシダーゼIPTGを用いて遺伝子発現を誘導することにより、LuriaBroth培地中の本明細書記載の組み換えE.coli菌株の5ml培養物cultureを使用して、既知及び推測のベータ-エーテラーゼ遺伝子の発現を行った。誘導及び細胞を集積した後、超音波処理またはBPERInvitrogen細胞溶解システムを用いて前記細胞を破壊した。モデルリグニン二量体化合物α-O-β-メチルウンベリフェリルアセトバニロンMUAVである蛍光基質上のベータ-エーテラーゼ活性のためのインビトロinvitro生化学アッセイにおいて、浄化した細胞抽出物を試験した。25mMTris-HClpH7.5、0.5mMジチオトレイトール、1mMグルタチオン、0.05mMまたは0.1mMMUAV、及び反応を開始させるために使用する10μlの浄化した細胞抽出物を含む合計容積200μl中でインビトロinvitro反応を行った。室温で2.5時間インキュベーションした後、150μlの300mMグリシン/NaOHバッファーpH9を使用して、50μlの反応サンプルの反応を終了させた。SpectramaxUV/visible/fluorescentspectorophotometerを用いたλex=360nm及びλem=450nmの蛍光の増加によって、アリールエーテル結合の加水分解による4メチルウンベリフェロン4MUの形成を監視した。タンパク質定量のためのBCA試薬システムPierceを使用して、細胞溶解物の合計タンパク質濃度を測定した。誘導は、0.01-1mMの範囲内でのIPTG濃度を使用して行っても良い。細胞の破壊は、トルエン易透化、フレンチプレス技術、またはリゾチームとともに凍結/解凍の繰り返しを使用して行っても良い。アッセイ条件は、10-150mM濃度及び6.5-8.5の範囲のpHであるTris-HCl、0-2mMのジチオトレイトール、0.05-2mMグルタチオン、0.01-5mMMUAV、22-42°Cの反応温度を含むように変化し得る。生化学アッセイを、酵素反応速度パラメータを取り出すために5分から12時間の反応時間を備えた固定された時点のアッセイfixedtimepointassayで行っても良く、グリシン/NaOHバッファーでクエンチすることなく続けて行っても良い。実施例4本実施例は、新しく発見されたベータ-エーテラーゼ酵素の試験された生化学的活性を記載する。図4は、幾つかの実施形態に従った、S.paucimobilisの陽性対照ポリペプチド、及びN.aromaticivoransの推測ベータ-エーテラーゼポリペプチドに関する、ベータ-エーテラーゼ機能のための生化学的活性のアッセイからの、予測されない結果を示す。S.paucimobilisのligE遺伝子生成物に比べてN.aromticivorans由来の推測ligE1遺伝子生成物が非常に高いベータ-エーテラーゼ活性を示したことは、酵素発見計画において完全に予想外の結果だった。0.1mMMUAV基質を含む反応物中で、N.aromaticovoransのligE1タンパク質を発現するE.coli細胞抽出物は、S.paucimobilisのligEタンパク質の7rfu/ugに比べて、529rfu/ugの合計活性を得た。N.aromaticovorans由来の新しく発見されたベータ-エーテラーゼは、以前記載されたS.paucimobilisligEベータ-エーテラーゼ酵素よりも約75倍効果的である。高効率な新しいベータ-エーテラーゼは、バイオテクノロジーのプロセスにおいてリグニンアリールエーテルを単量体に変換する生体触媒として理想的に適合する。S.paucimobilisのLigF配列と同一性を持つ3つの新しいN.aromaticivoransのポリペプチドが、MUAV基質上でベータ-エーテラーゼ活性を示すと見出されたことも驚くべきことだった。N.aromaticivorans由来の3つの推測ligF遺伝子生成物全てがベータ-エーテラーゼ活性を示した一方、LigF2ポリペプチドは、S.paucimobilisのLigFタンパク質よりも約2倍効果的である。N.aromaticovoransのLigF2タンパク質は、S.paucimobilisのLigFタンパク質の558rfu/ugに比べて、1206rfu/ugの合計活性を得た。このように、酵素発見計画において予想外に及び驚くべきことに、ベータ-エーテラーゼ活性を持つN.aromaticovorans由来の四つの4新しいポリペプチドを生成した。リグニン由来の化合物の完全な単量体への分解を触媒するのに、これらの酵素一式は大きな可能性を示す。この結果は、少なくとも以下の理由で予想外及び驚くべきものであった。ベータ-エーテラーゼ活性を持つポリペプチドをコードする四つの4新しい遺伝子配列が、N.aromaticovoransから発見された。これらの配列はABD26841.1配列番号101、ABD26530.1配列番号539、ABD27301.1配列番号541及びABD27309.1配列番号545のGenBank番号を持つ。特にi異なる種におけるLigEとして知られているもののみを有すること、iiLigFに対する活性酵素として知られているもの、iii発見されたこのような活性の予想外の範囲、という観点から、推測酵素を特定するのを助けるのに使用されたバイオインフォマティックスによる選択は、生化学的な活性の的確な予測の判断材料ではないことを当業者は認識するであろう。よって、機能の試験を、一連のN.aromaticovorans推測ベータ‐エーテラーゼ遺伝子上で実験的に行わなければならない。S.paucimobilisのLigE及びLigFタンパク質に対して配列を有する比較的低いレベルの同一性37-62を考慮すると、4つのN.aromaticovoransのポリペプチド全てがベータ-エーテラーゼ活性を持つことが完全に驚きであることを当業者は認識するであろう。S.paucimobilis由来の対応するLigE及びLigFを超える、改善された活性を持つN.aromaticovorans由来の2つの新しいベータ-エーテラーゼを発見したことが、完全に予想外であることも当業者は認識し、この素晴らしい発見はさらなる産業的利用のための酵素開発の基盤を提供する。実施例5本実施例は、発見計画において推測酵素のプールを特定するためのバイオインフォマティクスの広範な使用を記載する。上述の通り、特にi異なる種におけるLigEとして知られているもののみを有すること、iiLigFに対する活性酵素として知られているもの、iii発見されたこのような活性の予想外の範囲、という観点から、推測酵素を特定するのを助けるのに使用するバイオインフォマティックスによる選択は、始めは生化学的な活性の的確な予測の判断材料ではない。既知の活性酵素が追加することによって、LigE型及びLigF型酵素の両方の推測酵素のプールを特定するためのバイオインフォマティクスの有効性を高めるために使用できる、より多くの情報が提供される。新しく発見されたベータ-エーテラーゼの機能相関に対する配列Sequencetofunctioncorrelationsを分析し、特定した。N.aromaticovoransのLigE及びLigFポリペプチドについて、機能ドメイン、重要な触媒残基及び配列のアライメントのバイオインフォマティック調査を行った。任意の理論または作用の機構に縛られることない一方、調査の論拠及び重要な結果は少なくとも以下を含んでいる。機能ドメインの特定図4に示すように、S.paucimobilisのLigE及びLigFタンパク質と比較して、N.aromaticovoransのLigE1及びLigF2ポリペプチド配列についてベータ-エーテラーゼ活性の高いレベルを発見した。N.aromaticovoransのLigE1及びLigF2ポリペプチド配列を、GenBank中の保存ドメインデータベースCDDを使用した機能ドメインの特定のための問い合わせ配列として使用した。N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドを、GST_Cファミリーと類似した、グルタチオンS-トランスフェラーゼGST-様タンパク質及びベータ-エーテラーゼLigEサブファミリーとしてアノテートする。LigEサブファミリーは、還元グルタチオンGSHを反応中の水素ドナーとして利用し、低分子量リグニンに存在するベータ-アリールエーテル連結の開裂を触媒するGST-様タンパク質であるS.paucimobilisのベータ-エーテラーゼLigEに類似したタンパク質で構成される。GSTフォールドは、N末端チオレドキシン-フォールドドメイン及びC末端アルファヘリックスドメインを含み、活性サイトは、二つのドメインの間の裂け目に位置する。表5はいくつかの実施形態に従って、N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドABD26841.1内の保存ドメイン及び必須なアミノ酸残基を記載する。N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチド内でアノテートされた三つの3保存された機能ドメインは:i二量体界面、iiN末端ドメイン、iiiリグニン基質結合ポケットあるいはHサイトである。このような実施形態の機能ドメインを定義するアミノ酸残基は、N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドの残基98-221である。表5はまた、いくつかの実施形態に従って、保存された触媒活性及び触媒活性に必須なもの表5の欄3としての十五の15アミノ酸残基を表に記載する。これらはK100;A101;N104;P166;W107;Y184;Y187;R188;G191;G192;F195;V111;G112;M115;F116を含む。任意の理論または作用の機構に縛られることのない一方で、これらの残基は、N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドに関して発見された、S.paucimobilisのligEポリペプチドと比較して高いベータ-エーテラーゼ活性の原因であると思われる。このような実施形態において、N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドの重要なアミノ酸残基は、N.aromaticovoransのLigE1ポリペプチドの触媒機能を保つまたは改善するような、保守的に、及び、一つずつまたは類似のアミノ酸残基と組み合わせて、変わっても良い。必須な位置に組み込まれ得るこのような代わりの残基の例を、表5の欄4にも示す。N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドを、広い範囲の生体異物物質とグルタチオンの結合を触媒するGST_Cファミリーと類似の、グルタチオンS-トランスフェラーゼGST‐様タンパク質としてアノテートする。表6は、いくつかの実施形態に従って、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドABD27301.1の保存ドメイン及び必須なアミノ酸残基を記載する。N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドでアノテートされた三つの3保存された機能ドメインは、N.aromaticovoransのLigEポリペプチドについて記載されたものに類似しており、i二量体界面、iiN末端ドメイン、iii基質結合ポケットまたはHサイトを含む。このような実施形態において、機能ドメインを定義するアミノ酸残基は、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチド中の99-230残基である。表6は、いくつかの実施形態に従って、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドの保存された触媒活性及び触媒活性に必須なものとしての十六の16アミノ酸残基表6の欄3も表に記載する。これらは、R100;Y101;K104;K176;D107;L194;I197;N198;S201;M206;M111;N112;S115;M116;M206;H202を含む。任意の理論または作用や機構に縛られることのない一方で、これら16の残基は、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドについて発見された、S.paucimobilisのLigFポリペプチドと比較して高いベータ-エーテラーゼ活性の原因であるように思われる。このような実施形態において、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドの必須なアミノ酸残基は、N.aromaticovoransのLigF2ポリペプチドの触媒機能を保つまたは改善するような、保守的に、及び、一つずつまたは類似のアミノ酸残基と組み合わせて、変わっても良い。重要な位置に組み込まれ得るこのような代わりの残基の例を、表6の欄4にも示す。追加の機能ドメインの特定所望の活性をもたらし得るタンパク質構造をさらに理解するために、バイオインフォマティックスの方法を使用した。まず、LigE1及びLigF2を一緒に分析した。GenBank内のBLAST-Pプログラム、ProDom及びPraLineプログラムを使用し、N.aromaticovoransのligE1ABD26841.1及びligF2を用いてアミノ酸配列アライメントを行った。全長配列アライメントは、例えば<70の同一性のように、比較的低い同一性のヒットhitを得た。次に、LigE1及びLigF2の領域を、GENBANK内で独立して分析した。LigE1では、N.aromaticovoransのligE1由来の以下の問い合わせ配列、tispfvwatkyalkhkgfdldvvpggftgilertgg配列番号101の19-54残基を用いて、GENBANK内のデータベースに対してアライメントを行った。BLASTにより、チオレドキシンTRXフォールドを含むタンパク質のTRX‐様スーパーファミリーと高い同一性を持つ、少なくとも3つの対象配列を得られた。多くのメンバーが酸化還元活性なCXXCモチーフとともに標準的なTRXドメインを含む。任意の理論または作用の機構に縛られることなく、それらは、その活性サイトジチオールの可逆的な酸化を通して標的タンパク質の還元状態を変えるタンパク質ジスルフィドオキシドレダクターゼPDOとして機能すると思われる。このスーパーファミリーのPDOメンバーは、TRX、タンパク質ジスルフィドイソメラーゼPDI、tlpA、グルタレドキシン、NrdHレドキシン、及び細菌性Dsbタンパク質DsbA,DsbC、DsbG,DsbE、DsbDガンマのファミリーを含む。PDOとして機能しないがTRX‐フォールドドメインを含む前記スーパーファミリーのメンバーは、とりわけフォスズシン、ペルオキシレドキシン、グルタチオンGSHペルオキシダーゼ、SCOタンパク質、GSHトランスフェラーゼGST,N-末端ドメイン、ヒ素レダクターゼ、TRX‐様フェレドキシン及びカルセケシトリンを含む。表7は、LigE-1配列番号101の残基19-54に対して高い同一性>80を持つ3つの対象配列を記載する。幾つかの実施形態において、これらの配列は、N.aromaticovoransのligE1ポリペプチドについて、発見されたものに類似した触媒機能に必須であると思われる。表7のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。同様に、LigF2では、N.aromaticovoransのligF2ABD27301.1由来のainpegqvpvl配列番号541の残基47-57及びiithttvineyled配列番号541の残基63-76の二つの問い合わせ配列を用いて、GENBANK内のデータベースに対する別々のアライメントを行い、GST-Nスーパーファミリーのタンパク質と高い同一性を持つ複数の対象配列を得た。任意の理論または作用の機構に縛られることなく、N.aromaticovoransのligF2ポリペプチドのN末端領域配列番号541の残基43-75をCDD中でアノテートし、以下を包含する。i.GST-Nファミリーのタンパク質のタンパク質三次構造を形成するにあたり、C末端界面と接触すると思われるN末端残基;ii.ポリペプチドの二量体化に関わっていると思われるN末端残基;及びiii.グルタチオン基質への結合に関わっていると思われる残基。表8は、N.aromaticovoransのLigF2照会配列の残基47-57との同一性パーセント及び類似性を提供する。表8のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。表9は、N.aromaticovoransのLigF2問い合わせ配列の残基63-76との同一性及び類似性のパーセントを提供する。表9のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。バイオインフォマティクスは、試験候補を特定するのを助けることのできる、タンパク質構造に関する価値のある情報を提供する。例えば、LigE1は、98-221領域を持っており、98-221領域は結合及び活性の構成要素と同じくらい潜在的に重要なデータベースにおいて、及び一般的に結合及び触媒に関わるとアノテートされる。任意の理論または作用の機構に縛られることのない一方で、活性サイトの構造の可変性は、基質の構造の可変性を反映している。同様に、バイオインフォマティクスを用いたさらなる研究の上で、メンバー間でより多くの保存を有している一方で、19-54領域はレダクターゼ機能の構成要素として潜在的に重要であり、ゆえに98-221領域に加えた触媒に潜在的に重要な第二の領域としてのデータベースにおいてアノテートされる。菌株の各ファミリー内の高性能なタンパク質を見つけるのを助けるであろう追加の構造情報を得ることは、当業者に方法論が知られているという点で、教示の範囲内である。あらゆる研究技術が当業者に知られている。モチーフ検索等バイオインフォマティクスの方法は、追加の構造情報を得る1つの方法の例である。プロフィール分析としても知られるモチーフ検索は、問い合わせ集合queryset内の配列との間の短い保存された配列モチーフをアラインすることを試みる、広範囲に及ぶ複数の配列のアライメントglobalmultiplesequencealignmentを構築する。これは例えば、まず本明細書で教示され、かつプロフィールマトリックス一式を構築するのに使用されるものに類似する方法で、よく保存された領域が分離した後、一般的な広範囲に及ぶ複数の配列のアライメントの構築を最初にすることによって行うことができる。プロフィールマトリックスは重みマトリックスscoringmatrixと同じように配置されるが、各位置の各アミノ酸またはヌクレオチドの頻度数は、より多くの一般的な経験分布ではなく、むしろ保存された領域の特性分布に由来する。プロフィールマトリックスを、その後特徴づけたモチーフの発生に関する、他の配列を検索するために、そのプロフィールマトリックスを使用する。LigE-1及びLigF-2を、LigE型及びLigF型の他のポリペプチドの構造とそれぞれ比較することで、さらに試験した。表10Aは、LigE及びLigE-1のポリペプチド配列の間で保存された残基を示し、表10Bは、LigF及びLigF-2のポリペプチド配列の間で保存された残基を示す。見ての通り、LigE型ファミリー内のLigE及びLigE-1の間には、高度の種間類似性が存在する。LigE残基は、S.paucimobilisBAA02032.1に由来し、LigE-1残基は、N.aromaticvoransのLigE1ABD26841.1に由来する。番号付けは、PRALINEアライメントファイル内のS.paucimobilis配列BAA02032.1に従って行ったギャップは含まれていない。見ての通り、LigF型ファミリー内のLigF及びLigF-2の間の種間類似性はあまりない。LigF残基は、S.paucimobilisBAA02032.1に由来し、LigF-2残基は、N.aromaticvoransABD27301.1に由来する。番号付けは、PRALINEアライメントファイル内のS.paucimobilis配列BAA02032.1に従って行ったギャップは含まれていない。実施例6本実施例は、アッセイの2番目のラウンドに追加的な配列を提供し、その配列は、タンパク質のGST_Cファミリーについて本明細書に記載されている3つの保存された機能ドメインを含んでおり、また、ベータ-エーテラーゼLigEサブファミリーに属する。表11は、問い合わせとして、アミノ酸レベルでS.paucimobilisLigE配列P27457.3を使用してSwissProtデータベースで特定した、51-73の同一性を有する、九9つの追加的な配列を表に記載する。バイオインフォマティックな情報は、これら9つの配列が、本明細書に記載されている方法を使用する、所望の生化学的な機能についての合成、クローニング、発現及び試験の次のラウンドに対する優れた候補であることを示唆する。表11のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。実施例7本実施例は、Cアルファ-デヒドロゲナーゼ、ベータ-エーテラーゼ及びグルタチオン除去酵素の作用によって、どのように天然のリグニンコア構造を加水分解することができるか記載する。図5は、いくつかの実施形態に従って、天然のリグニン構造を代表する基質として試験される、ベータ-アリールエーテル化合物を示す。新規ベータ-エーテラーゼ酵素の特定におけるモデル基質として、MUAVを使用した一方、ベータ-アリールエーテル結合及び代表的な天然のリグニン構造を含む芳香族化合物の二量体及び三量体に対する、ベータ-エーテラーゼの基質特異性を評価するために、図5に示されるような追加的なアリールエーテル化合物を使用し得る。分子量2000未満の高次オリゴマーを、同様に合成及び試験し得る。蛍光の基質MUAVに関しては、カスタム有機合成によって化合物を得てもよい。図6は、いくつかの実施形態に従って、S.paucimobilisによるグアヤシルグリセロール-β-グアヤシルエーテルGGE代謝の経路を示す。天然のリグニンコア構造を加水分解するために、LigE/F-様ベータ-エーテラーゼに加えて、酵素が必要とされ得る。モデルβ-アリールエーテルを配合するグアヤシルグリセロール-β-グアヤシルエーテルGGEは、ヒドロキシル、アリルエーテル及びメトキシの機能性を含む天然のリグニン中に存在する、主要な化学連結を含有すると考えられる。GGEのリグニン単量体ベータ-ヒドロキシプロピオバニロンベータ-HPVへの生体内変化は、S.paucimobilisに関して部分的に理解され、段階的な方法で3つの別々の酵素の作用を介して生成されることを提示した。ligD遺伝子生成物は、GGEをα-2-メトキシフェノキシ-β-ヒドロキシプロピオバニロンMPHPVに酸化させる、Cアルファ-デヒドロゲナーゼをコード化し;ligE及びligF遺伝子生成物のベータ-エーテラーゼ活性により、MPHPVのエーテル結合が切断され、リグニン単量体グアイアコール、及びα-グルタチオニルヒドロキシプロピオバニロンGS-HPVをそれぞれ得る。ligG遺伝子生成物は、GS-HPVからグルタチオンの除去GSHを触媒する、グルタチオンGSH-除去グルタチオンSトランスフェラーゼをコード化し、リグニンヒドロキシプロピオバニロンHPVを得る。本明細書に記載されている、LigEとLigFのポリペプチド、又は類似したポリペプチドは、天然のリグニン構造を加水分解するのに十分かもしれない一方、産業的応用のための新しいCアルファ-デヒドロゲナーゼS.paucimobilisLigDホモログ及びグルタチオンGSH除去グルタチオンSトランスフェラーゼを発見するのに有用である。酵素発見計画は、本明細書に記載されているものに類似した方法によって行なわれてもよい。リグニンの基質、中間物及び生成物の生化学反応の検出を、濾過及び基質と生成物の酢酸エチルに抽出した後に測定してもよい。メタノールと水の勾配溶剤系agradientsolventsystemにより発達したC18カラムを用いる、逆相HPLC条件を使用して、基質と生成物を分離し、230nm又は254nmで検出した。表12は、限定されないが、LigE/Fを含むβ-エーテラーゼと併用するための、LigD-型である、潜在的なCアルファ-デヒドロゲナーゼポリペプチド配列を表に記載する。本明細書に記載されたような生化学的方法を使用して、配列を特定した。これらのCアルファ-デヒドロゲナーゼを、短鎖デヒドロゲナーゼ/レダクターゼSDRとしてCDDにおいて分類され、またそれらは、構造上保存されたロスマンフォールドcentralベータ-シートを有する、アルファ/ベータフォールディングパターン、NADPH-結合領域、及び構造上多様なC末端領域を有する単一ドメインを持つ、オキシドレダクターゼの機能的に多様なファミリーである。標準的なSDRは、典型的に約250残基の長さである一方で、伸長したSDRは、およそ350残基の長さである。異なるSDR酵素間の配列同一性は、典型的には15-30の範囲であるが、その酵素は、ロスマンフォールドNAD結合モチーフ、特徴的なNAD結合及び触媒性の配列パターンを共有している。任意の理論又は作用の機構に縛られることなく、これらの酵素は、ステロイド、補助因子、炭水化物、脂質、芳香族化合物及びアミノ酸の代謝、及びレドックスセンシングでの作用を含む広範囲の活性を触媒すると考えられる。標準的なSDRは、重要な触媒性の残基Tyr-151、ヒトプロスタグランジンデヒドロゲナーゼPGDHによる番号付けとして役割を果たす活性サイトのTyr残基モチーフを備えた、TGXXX[AG]XG補助因子結合モチーフ及びYXXXK活性サイトモチーフを有している。TyrとLysに加えて、多くの場合、活性サイトに寄与する、上流のSerSer-138、PGDHによる番号付け及び/又はAsnAsn-107、PDGHによる番号付けが存在し;他方、基質結合はC末端領域にあり、特異性を決定する。任意の理論又は作用の機構に縛られることなく、標準的な反応メカニズムは、保存されたTyrとLys、Asnによって安定した水分子、及びニコチン酸アミドに伴う、4-pro-S水素移動及びプロトンリレーであると考えられる。伸長したSDRは、C末端領域に追加の要素を有しており、典型的にはTGXXGXXG補助因子結合モチーフを有している。脂肪酸シンターゼのケトレダクターゼドメインなどの複合体マルチドメインSDRsは、GGXGXXGNADP-結合モチーフ及び変更された活性サイトモチーフYXXXNを有し得る。真菌タイプのケトアシルレダクターゼは、TGXXXGX1-2GNADP-結合モチーフを有しうる。いくつかの典型的でないSDRは、失った触媒能力を有しており、及び/又は、異常なNADP-結合モチーフ及び欠損した、あるいは異常な活性サイト残基を有していると考えられる。SDRファミリー内で触媒された反応は、異性化、脱炭酸、エピマー化、C=N結合還元、脱水酵素活性、脱ハロゲン化、エノイル-CoA還元及びカルボニル-アルコール酸化還元を含みうる。表12のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。表13は、限定されないが、LigE/Fを含むベータエーテラーゼと併用するための、潜在的なLigGグルタチオン-除去-様酵素配列を表に記載する。本明細書に記載されたようなバイオインフォマティックな方法を使用して、配列を特定した。これらは、C-アルファデヒドロゲナーゼ、及び/又は、LigE/F-様ベータ-エーテラーゼと併用してもよい。TRXフォールドを含むタンパク質の、GST_Cファミリー、GST-Nファミリー、及びチオレドキシンTRX-様スーパーファミリーと類似性を有する、グルタチオンSトランスフェラーゼGST-様タンパク質として、LigG-likeタンパク質をCDDにおいてアノテートした。表13のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、GenBank受入番号を通じて、その全体において引用により本明細書に組み込まれる。実施例8本実施例は、リグニンオリゴマーの単量体への変換のための、新規組み換え微生物システムの創出を記載する。例えば、産業的プロセスで高収率にリグニンオリゴマーを単量体に変換することができるリグニンフェノール耐性A.vinelandii株を創出する目的を有する、N.aromaticovoransのベータ-エーテラーゼをコード化する遺伝子を用いてAzotobactervinelandii株BAA-1303DJに形質転換してもよい。表14は、ベータ-エーテラーゼ遺伝子発現のために宿主株として使用してもよい、追加のA.vinelandii株を、例えば、それらの株表示及びアメリカ合衆国培養細胞系統保存機関ATCC番号によって表に記載する。本明細書に記載されている発現プラスミドシステムを使用して、ベータ-エーテラーゼ、Cα-デヒドロゲナーゼ、及びA.vinelandii内でのリグニン単量体と芳香族生成物の生産のためのその他の酵素の異種生産を達成してもよい。ストレプトマイシン耐性をコード化している、広範囲の宿主域broadhostrangeのマルチコピープラスミドpKT230ATCCを、遺伝子クローニングに使用してもよい。遺伝子は上記記載の方法によって合成することができ、またpKT230のSmaIサイトへクローン化することができる。A.vinelandii株BAA1303DJからのnifHプロモーターは、遺伝子発現を調節するために使用することができる。エレクトロコンピテントセルのエレクトロポレーションEppendorf法を使用するpKT230誘導体を用いて、又はTF培地で化学的に調製されたコンピテントセル1リットル当たり、1.9718gのMgSO4、0.0136gのCaSO4、1.1gのCH3COONH4、10gのグルコース、0.25gのKH2PO4及び0.55gのK2HPO4を用いるプラスミドDNAのインキュベーションによって、A.vinelandii株BAA1303DJを形質転換してもよい。形質転換体は、ストレプトマイシンに対する耐性でスクリーニングによって選択されてもよい。無窒素バーク培地下微量のFeCl3及びNa2MoO4とともに、1リットル当たり0.2gのMgSO4、0.1gのCaSO4、0.5gの酵母抽出物、20gのスクロース、0.8gのK2HPO4、また0.2gのKH2PO4での細胞増殖によって、遺伝子発現を誘導してもよい。A.vinelandii株BAA1303DJで機能的に発現された、新たに発見されたベータ-エーテラーゼ酵素の生物化学的活性は、本明細書で提供されているような、当業者にとって既知の方法を使用して試験してもよい。ベータ-エーテラーゼの機能及び総タンパク質のアッセイは、本明細書に記載されているように行われてもよい。実施例9本実施例は、リグニンコア構造からの価値の高い芳香族化合物の生成のための組み換えアゾトバクター株の異種発現酵素の設計及び使用を記載する。表15は、本明細書に記載されている微生物のプラットフォームによって生成されてもよい芳香族化合物の少しの例を表に記載する。市販の芳香族化合物に対する微生物プロセスの1つの例は、リグニン由来のフェノール化合物からのカテコールの生成であってもよい。ベータ-エーテラーゼとデメテラーゼを含む酵素、又はデメテラーゼ酵素のみで設計したA.vinelandii又はA.chroococcum株を使用するグアイアコールから、カテコールを生成してもよい。アゾトバクター株を、異種の酵素を発現させるために、本明細書に記載されている方法によって設計してもよい。図7は、いくつかの実施形態に従い、リグニンオリゴマーからのカテコールの生成のための生化学的プロセスの例を示す。カテコールなど芳香族生成物に至る生化学的プロセスは、以下に記載の3つの単位の操作として設計されてもよい:i可溶性リグニンの画分-当業者に既知の方法を使用した、可溶性の生物精製所リグニンの分画又はフェノールストリームの濃縮又は部分精製。ii生体内変化-特異的にかつ最適に、特異的なリグニン由来のフェノール基質をカテコールなどの最終生成物に転換するように設計されたアゾトバクター株を使用した流加回分フェドバッチバイオプロセス中で、フェノール基質ストリームの生体内変化を実行してもよい。コーンスティープリカーを、生体内変化において使用される基礎培地として使用してもよい。株による耐性があるであろう濃度で、流加回分フェドバッチモードでフェノールストリームを導入してもよい。iii生成物分離-後に続く方法に適用される極性が変化する溶媒を用いて、液-液抽出LLEなどの標準的な化学的分離法を使用し、カテコールなど生成物を水溶性の培養ブロスから精製してもよい。芳香族生成物への設計された生化学的なルートの、追加の例は以下に記載される:iアリルアルデヒドオキシダーゼ及びメチル基分解酵素を使用した2段階の生化学的変換を介して、リグニン由来のシリンガ酸を没食子酸に転換してもよい。iiアリルアルデヒドオキシダーゼ及びメチル基分解酵素を使用した2段階の生化学的変換を介して、リグニン由来のバニリンをプロトカテク酸に変換してもよい。iiiアリルアルデヒドオキシダーゼ、芳香族デカルボキシラーゼ及びメチル基分解酵素を使用する、3段階の生化学的変換を介して、リグニン由来のバニリンをカテコールに変換してもよい。ivメチル基分解酵素、フェルラーテ-5-ヒドロキシラーゼ、2,4-ニトロフェノールオキシドレダクターゼ、及び2,4-ニトロベンゼンレダクターゼを使用する、4段階の生化学的な変換を介して、リグニン由来の2-メトキシトルエンを、ウレタン前駆体2,4-ジアミノトルエンに変換してもよい。各々の場合において、特異的な酵素を、A.vinelandii又はA.chroococcum株の中に設計してもよく、例えば、カテコールの生化学的な生成のために、本明細書に記載されているものに類似した単位の操作を使用して、そのプロセスを行ってもよい。図8は、いくつかの実施形態に従い、リグニンオリゴマーからバニリンの生成のための生化学的プロセスの例を示す。メチルドパなど医薬品のための香味料として、また前駆体として、バニリンを使用することができる。例えば、合成のバニリンは、グリオキシル酸を有する反応によって、石油系のグアイアコールから生成することができる。しかしながら、図8に示されているプロセススキームに従って、リグニン由来のβ-ヒドロキシプロピオバニロンβ-HPVから、バニリンを生成することができる。2,4-ジヒドロキシアセトフェノンオキシドレダクターゼ、及びバニリン脱水素酵素又はカルボン酸レダクターゼを使用して、β-HPVからバニリンへの2段階の生化学的なルートを達成し、A.vinelandiiの中に設計することができる。図9は、いくつかの実施形態に従い、リグニンオリゴマーから2,4-ジアミノトルエンを生成するための生化学的プロセスの例を示す。ポリウレタンの製造において、トルエンジイソシアネートTDIを使用することができる。例えば、2,4-ジアミノトルエン2,4-DATは、TDIへの重要な前駆体である。硝酸を用いるトルエンの連続するニトロ化と、その後の対応するジアミノトルエンに対するジニトロトルエンの還元により、ジアミノトルエンを産業的に生成することができる。ニトロ化と還元反応の両方により、トルエン異性体の混合物が得られ、そこから蒸留によって、2,4-DAT異性体を精製する。図9で概説されたプロセススキームに従って、リグニン由来の2-メトキシトルエンの2,4-DATへの転換を達成することができる。メトキシトルエンを特異的に、脱メチル化、ヒドロキシル化、ニトロ化及びアミノ化した4つの酵素を中に設計したA.vinelandiiによって、2-メトキシトルエンを2,4-DATに転換することができる。図10は、いくつかの実施形態に従い、リグニンオリゴマーから価値のある化学物質の生成のための、オルトクレゾール、サリチル酸、及びアミノサリチル酸を含む追加的な生成標的のためのプロセススキームを示す。これらの化学薬品を、他のものと同様に、問題を含む石油化学製品プロセスから慣例的に得た。本明細書における教示を使用した、グアイアコール又は2-メトキシトルエンに基づく、これらの化学物質を生成する少しのプロセススキームを、図10に模式的に示す。リグニン構造を産業化学物質及びファインケミカルへ転換するために、アゾトバクター株の顕著なフェノール-耐性形質phenolics-tolerancetraitsを組み合わせて設計された生化学的なルートを提示する。実施例10本実施例は潜在的なLigE-、LigF-、LigG-、及びLigD-型ポリペプチド、並びにそれらをコード化する遺伝子について記載する。潜在的なポリペプチドを、本明細書で開示されたような、バイオインフォマティックな方法を使用して特定した。前記の通り、LigE-型及びLigF-型のための、最初のパスにおける問い合わせ配列は、Masai,E.,etal.で議論されような、Sphingomonaspaucimobilis配列であった。同様に、LigG-型及びLigD-型のための問い合わせ配列もまた、Masaiで議論されたような、Sphingomonaspaucimobilis配列であった。全ての問い合わせのための最初のパスにおいて、次の配列を使用した:受入番号BAA2032.1からのLigEを、タンパク質の配列番号:1及び遺伝子の配列番号:2として、本明細書中の表に記載する。受入番号BAA2031.1P30347.1からのLigFを、タンパク質の配列番号:513及び遺伝子の配列番号:514として、本明細書中の表に記載する。受入番号Q9Z339.2からのLigGを、タンパク質の配列番号:733及び遺伝子の配列番号:734として、本明細書中の表に記載する。受入番号Q01198.1からのLigDを、タンパク質の配列番号:777及び遺伝子の配列番号778として、本明細書中の表に記載する。LigE-型及びLigF-型をさらに洗練させるために、以下の配列を修正した問い合わせにおいて使用し、また、図4に示す通り、意外で予期しない結果を示した問い合わせ配列は、LigE-1及びLigF-2であった:受入番号ABD26841.1からのLigE-1を、タンパク質の配列番号:101及び遺伝子の配列番号:102として、本明細書中の表に記載する。受入番号ABD27301.1からのLigF-2を、タンパク質の配列番号:541及び遺伝子の配列番号:542として、本明細書中の表に記載する。表16は、タンパク質をコード化するそれぞれの遺伝子配列と同様に、LigE-型の潜在的なタンパク質配列である、配列番号:1-246を表に記載する。表17は、タンパク質をコード化するそれぞれの遺伝子配列と同様に、LigF-型の潜在的なタンパク質配列である、配列番号:247-576を表に記載する。表18は、タンパク質をコード化するそれぞれの遺伝子配列と同様に、LigG-型の潜在的なタンパク質配列である、配列番号:577-776を表に記載する。表19は、タンパク質をコード化するそれぞれの遺伝子配列と同様に、LigD-型の潜在的なタンパク質配列である、配列番号:777-976を表に記載する。本明細書に記載されているようなバイオインフォマティックな方法は、本明細書で提供された教示とともに使用するために、追加の潜在的な酵素を特定するための実験の効果的な順序を示唆することができる。さらに、本明細書で提供された教示により得ようとしていた酵素機能に関して、最も活性なタンパク質の構造をさらに理解するために、変異とアミノ酸置換を、酵素の活性への影響をテストするために使用することができる。当業者は、わずか型通りの実験を使用するだけで、当業者が特異的な実施形態の範囲を十分に超えた本発明を実行することができる程度にまで記載され、及び可能となった、本明細書に記載される特異的な実施形態に対する多くの同等物があることを、認識するか又は確認することができる。そのような同等物は、以下の請求項に包含されるように意図される。加えて、本明細書で教示及び請求される、多数のリストとマーカッシュ群Markushgroupsが存在する。当業者は、本明細書で教示及び請求されるあらゆるリスト及び群が、本発明の実施において実現可能なあらゆる実施形態に適用可能でないかもしれないため、各々のそのようなリストが様々な種を含み、1以上の種の除去又は追加によって修飾され得ることを認識するであろう。そのため、そのようなリストにおける成分は取り除かれ、及び本明細書で教示される幾つかの実施形態を反映するために取り除かれると予想される。本出願において言及される、全ての出版物、特許、特許出願、他の参考文献、受入番号、ATCCナンバーなどは、あたかも各々がその全体において引用により本明細書に組み込まれることを具体的に示されるかのように、同じ程度まで本明細書への引用により、本明細書に組み込まれる。"