"五炭糖の生産方法であって:aiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含む、組み換え細胞を培養する工程であって、五炭糖の生産に好適な条件下で前記細胞を培養する工程、並びにb前記五炭糖を生産させる工程、を含む、方法。前記組み換え細胞が、iiiホスファターゼをコードしている異種核酸及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを更に含む、請求項1に記載の方法。前記五炭糖が、2-メチルエリスリトール2-ME及び1-デオキシキシルロース1-DXからなる群から選択される、請求項2に記載の方法。前記五炭糖が2-メチルエリスリトール2-MEである、請求項3に記載の方法。前記組み換え細胞の累積2-ME生産力価が、少なくとも約20g/Lである、請求項4に記載の方法。前記組み換え細胞の累積2-ME生産力価が、少なくとも約30g/Lである、請求項4に記載の方法。前記組み換え細胞の累積2-ME生産力価が、少なくとも約45g/Lである、請求項4に記載の方法。前記組み換え細胞が、DXS及び/又はDXRに関与するポリペプチド以外のDXP経路に含まれるポリペプチドをコードしている1つ以上の異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRに関与するポリペプチド以外のDXP経路に含まれるポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を更に含む、請求項1に記載の方法。前記DXP経路に含まれるポリペプチドがIspGである、請求項8に記載の方法。前記IspGポリペプチドがT.エロンガタスIspGポリペプチドである、請求項9に記載の方法。前記IspGポリペプチドが大腸菌EcoliIspGポリペプチドである、請求項9に記載の方法。前記組み換え細胞が、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドをコードしている核酸を更に含む、請求項8に記載の方法。前記鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドが、フェロドキシン及びフラボドキシンから選択される、請求項12に記載の方法。前記組み換え細胞が、イソペンテニル-ジホスフェート還元酵素δ-イソメラーゼIDIポリペプチドをコードしている少なくとも1種の異種核酸、あるいはIDIポリペプチドをコードしている内在性核酸の少なくとも1つのコピー、を更に含む、請求項1に記載の方法。前記組み換え細胞が、バクテリア、藻類、真菌、又は酵母細胞である、請求項1に記載の方法。前記細胞がバクテリア細胞である、請求項15に記載の方法。前記バクテリア細胞が、グラム陽性バクテリア細胞又はグラム陰性バクテリア細胞である、請求項16に記載の方法。前記バクテリア細胞が、大腸菌Ecoli、P.シトレア、枯草菌、B.リケニフォルミス、B.レンタス、B.ブレービス、B.ステアロサーモフィルス、B.アルカロフィルス、B.アミロリケファシエンス、B.クラウシイ、B.ハロデュランス、B.メガテリウム、B.コアグランス、B.サークランス、B.ロータス、卒倒病菌、S.アルブス、S.リビダンス、S.コエリカラー、S.グリセウス、シュードモナス属、及びP.アルカリゲネス細胞からなる群から選択される、請求項17に記載の方法。前記バクテリア細胞が、大腸菌Ecoli細胞である、請求項18に記載の方法。前記DXP経路関連性酵素が、DXS、DXR、MCT、CMK、MCS、HDRIspH、及びIDI群からなるから選択される、請求項1に記載の方法。前記その他のDXP経路関連性酵素が、DXS、DXR、HDRIspH、及びIDIからなる群から選択される、請求項20に記載の方法。請求項1に記載の組み換え細胞を含む細胞培養物であって、2-MEを少なくとも約45g/L生産する、細胞培養物。本発明は、特に、組み換え細胞を用いる2-メチルエリスリトール2-ME、1-デオキシキシルロース1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖の生物学的生産に関係する、組成物及び方法を提供する。したがって、一態様では、本発明は、aiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含む、組み換え細胞を培養する工程であって、五炭糖の生産に好適な条件下で細胞を培養する工程、並びにb前記五炭糖を生産させる工程、による五炭糖の製造方法を提供する。一態様では、組み換え細胞は、iiiホスファターゼをコードしている異種核酸を更に含み及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを含む。他の態様では、五炭糖は、2-メチルエリスリトール2-ME及び1-デオキシキシルロース1-DXからなる群から選択される。他の態様では、五炭糖は2-メチルエリスリトール2-MEである。他の態様では、組み換え細胞は、少なくとも約20g/Lの累積力価で2-MEを生産することができる。他の態様では、組み換え細胞は、少なくとも約30g/Lの累積力価で2-MEを生産することができる。他の態様では、組み換え細胞は、少なくとも約45g/Lの累積力価で2-MEを生産することができる。他の態様では、本発明は、aiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを含む、組み換え細胞を培養する工程であって、2-MEの生産に好適な条件下で細胞を培養する工程、並びにb2-MEを生産させる工程、を含む、2-メチルエリスリトール2-MEの製造方法を提供する。一態様では、細胞は、少なくとも約45g/Lの2-MEを生産することができる。他の態様では、本発明は、aiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、及び/又はiiiホスファターゼをコードしている異種核酸、及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含む、組み換え細胞を培養する工程であって、2-MEの生産に好適な条件下で細胞を培養する工程、並びにb2-MEを生産させる工程、を含む、2-メチルエリスリトール2-MEの製造方法を提供する。一態様では、細胞は、少なくとも約45g/Lの2-MEを生産することができる。他の態様では、本発明は、少なくとも1種の五炭糖の製造法を提供し、方法は、a本開示に記載される、五炭糖の生産に好適な条件下で組み換え細胞を培養する工程、並びにb五炭糖を生産させる工程、を含み、ここで、五炭糖は、2-メチルエリスリトール2-ME、1-デオキシキシルロース1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールからなる群から選択される。一態様では、細胞は、少なくとも約45g/Lの2-MEを生産することができる。他の態様では、任意の生産方法には、五炭糖を回収する工程も包含される。他の態様では、本発明は、五炭糖を生産することのできる組み換え細胞を提供し、細胞は、aiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、及び所望によりiiiホスファターゼをコードしている異種核酸、及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含む、組み換え細胞を培養する工程、を含む。一態様では、細胞は、少なくとも約45g/Lの2-MEを生産することができる。上記の任意の態様では、組み換え細胞は、DXP経路に含まれるポリペプチドDXS及び/又はDXRポリペプチド以外をコードしている1つ以上の異種核酸、及び/又はiiDXP経路に含まれるポリペプチドDXS及び/又はDXRポリペプチド以外をコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、も含み得る。本明細書における任意の態様では、組み換え細胞は、バクテリア、藻類、真菌又は酵母であってよい。一態様では、細胞は、バクテリア細胞である。他の態様では、バクテリア細胞は、グラム陽性バクテリア細胞又はグラム陰性バクテリア細胞である。他の態様では、バクテリア細胞は、大腸菌Ecoli、P.シトレアPcitrea、枯草菌Bsubtilis、B.リケニフォルミスBlicheniformis、B.レンタスBlentus、B.ブレービスBbrevis、B.ステアロサーモフィルスBstearothermophilus、B.アルカロフィルスBalkalophilus、B.アミロリケファシエンスBamyloliquefaciens、B.クラウシイBclausii、B.ハロデュランスBhalodurans、B.メガテリウムBmegaterium、B.コアグランスBcoagulans、B.サークランスBcirculans、B.ロータスBlautus、B.チューリンゲンシスBthuringiensis、S.アルブスSalbus、S.リビダンスSlividans、S.コエリカラーScoelicolor、S.グリセウスSgriseus、シュードモナス属Pseudomonassp、及びP.アルカリゲネスPalcaligenes細胞からなる群から選択される。他の態様では、組み換え細胞はバクテリア細胞である。上記の任意の態様では、組み換え細胞は大腸菌Ecoliであってよい。上記の任意の態様では、DXP経路に含まれるポリペプチドはIspGであってよい。一部の態様では、1種類のIspGのみを使用する。他の態様では、2種類のIspGを使用する。他の態様では、IspGポリペプチドはT.エロンガタスTelongatus又は大腸菌Ecoli由来である。他の態様では、DXP経路関連性酵素は、DXS、DXR、MCT、CMK、MCS、HDRIspH、及びIDI群から選択される。他の態様では、その他のDXP経路関連性酵素は、DXS、DXR、HDRIspH、及びIDI群から選択される。上記の任意の態様では、組み換え細胞には、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドも含有させることができる。鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドは、フェレドキシン及びフラボドキシンである。上記の任意の態様では、組み換え細胞には、PGLポリペプチドをコードしている異種核酸、又はPGLポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、も含有させることができる。上記の任意の態様では、PGL核酸を、宿主細胞の染色体に組み込む。上記の任意の態様では、組み換え細胞には、イソペンテニル-ジホスフェートδ-イソメラーゼIDIポリペプチドをコードしている1つ以上の異種核酸、あるいはIDIポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、も含有させることができる。他の態様では、本発明は、本開示に記載の通りの組み換え細胞を含む細胞培養物を提供する。一態様では、この細胞培養物は、少なくとも約45g/Lの2-MEを生産する。他の態様では、本発明は、本開示に記載の通りの組み換え細胞を用い、2-メチルエリスリトール2-ME、1-デオキシキシルロース1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖を製造する系も提供する。本発明は、特に、組み換え細胞を用いる2-メチルエリスリトール2-ME、1-デオキシキシルロース1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖の生物学的生産に関係する系、組成物及び方法を提供する。本開示に更に詳述する通り、本発明者らは、遺伝子操作を行った微生物例えば、大腸菌BL21株には、2-C-メチル-D-エリスリトール又は2-メチルエリスリトール2-ME及び1-デオキシ-D-キシルロース1-DXなどの五炭糖を相当量生産する能力があることを観察した。これらの五炭糖の生産は、デオキシキシルロースホスフェートDXP経路により、グルコースがイソプレン2-メチル-1,3-ブタジエンへと変換される工程の一部として行うことができる。これらの五炭糖は様々な工業用途において、例えば、食品添加物/保存料、甘味料として、化粧品処方成分として、医薬品用キラル前駆体として、並びに洗剤及び他の化学物質を製造する際の構成単位として、有用である。用語の定義特に記載がない限り、本明細書に使用するすべての技術的及び科学的用語の意味は、本発明が属する当業者に一般的に理解される意味と同様の意味である。本発明に使用される数多くの用語についての一般的な辞書として、Singleton,etal.,DictionaryofMicrobiologyandMolecularBiology,2nded.,JohnWileyandSons,NewYork1994、並びにHaleMarham,TheHarperCollinsDictionaryofBiology,HarperPerennial,N.Y.1991を提供する。本発明は、記述されている特定の方法論、プロトコル、及び試薬に限定されるものではなく、これらは変更し得るものであることが理解されるべきである。当業者は、本明細書に記述されているものと同様又は同等の任意の方法及び材料が、本発明の実践又は試験にも使用する工程ができることについても、理解するであろう。本明細書に提供される見出しは様々な態様又は本発明の態様を制限するものではなく、全体として、本明細書に参照として用いることのできるものである。本明細書で使用するとき、用語ポリペプチドには、ポリペプチド、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド断片、及び融合ポリペプチドが含まれる。本明細書で使用するとき、単離ポリペプチドは、2、5、10、20、又は50個以上の異なるポリペプチドのライブラリなどといった、ポリペプチドのライブラリの一部を意味するものではなく、天然に生じる少なくとも1つの成分から分離されたポリペプチドを意味する。例えば、ポリペプチドをコードしている組み換え核酸を発現させることで単離ポリペプチドを得ることができる。単離されたタンパク質は非自然発生的なポリペプチドであってもよい。異種ポリペプチドは、宿主細胞と異なる生物、種、又は株由来の核酸配列によりコードされるポリペプチドを意味する。一部の態様では、異種ポリペプチドは、同様の宿主細胞に天然に見られる野生型ポリペプチドと同一ではない。本明細書で使用するとき、核酸は、共有結合により単鎖又は二本鎖のいずれかの形態で連結している、2つ以上のデオキシリボヌクレオチド及び/又はリボヌクレオチドを指す。組換え核酸とは、対象とする核酸が由来する生物において天然に存在するゲノムにおいて、対象とする核酸に隣接する1つ以上の核酸例えば遺伝子を含まない、対象とする核酸のことを意味する。したがって、この用語には、例えば、ベクターに組み込まれた、プラスミド又はウィルスに自己複製的に組み込まれた、原核生物若しくは真核生物のゲノムDNAに組み込まれた、又は他の配列とは独立して別個の分子例えば、cDNA、ゲノムDNA断片、又はPCRにより生産された若しくは制限エンドヌクレアーゼによる消化により生産されたcDNA断片として存在する、組み換えDNAが包含される。場合によっては、組換え核酸は天然に生じるものではないポリペプチドをコードしている核酸である。異種核酸は、宿主細胞と異なる生物、種又は株由来の核酸配列を意味する。一部の態様では、異種核酸は、同様の宿主細胞に天然に見られる野生型核酸と同一ではない。本明細書で使用するとき、句DXP経路に関連する様々な遺伝子及びポリペプチド又はDXP経路関連性の核酸又はポリペプチドは、限定するものではないが、テルペン合成酵素例えば、オシメン合成酵素、ファルネセン合成酵素、及びアルテミシニン合成酵素などのDXP経路に含まれるポリペプチド又は核酸と、直接的に又は間接的に相互作用する、任意の核酸又はポリペプチドを指す。本明細書に用いるのに、別途明確に示されている場合を除き、単数形a、anなどは、1つ以上を指す。本開示において値又はパラメータに付す約aboutには、その値又はパラメータ自体を目的とする及び説明する態様を含む。例えば、Xについてという記述には、Xの記述が含まれる。数値範囲は、その範囲を画定する端の数字を含む。本明細書に記述される本発明の態様及び実施形態は、態様及び実施形態を含むcomprising、態様及び実施形態からなるconsisting、及び態様及び実施形態から本質的になるconsistingessentiallyofを含むことが理解される。五炭糖生産能をもつ組み換え細胞に関与する組成物及び方法本開示により詳細に記載し、更に例示する通り、本発明は、組み換え細胞を用いる五炭糖の生物学的生産に関係する組成物及び方法を提供する。製造することのできる五炭糖としては、限定するものではないが、2-メチルエリスリトール2-ME、1-デオキシキシルロース1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールが挙げられる。一態様では、本発明は、iDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、並びに所望によりiiiホスファターゼをコードしている異種核酸及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含む、組み換え細胞を用いる、五炭糖の製造に関係する組成物、並びに製造方法を提供する。一部の組み換え細胞例えば、大腸菌株BL21に、イソプレンを製造する際にDXP経路を利用するよう遺伝子操作を行ったところ、本発明者らは、イソプレン生産が増加すると五炭糖2-MEなどの生産が減少することを観察した。したがって、五炭糖の商業生産には、イソプレン生産量を減少させて、2-MEなどの五炭糖の生産量を増加させ得るよう系を設計することが推奨される。このような設計を実現する非限定例は、イソプレン合成酵素をコードしている異種核酸、又は内在性のイソプレン合成酵素をコードしているその他のコピーを宿主細胞に導入するものではない。一態様では、組み換え細胞は、IspGなどのDXP経路に含まれるポリペプチドを1種以上含有し、かつイソプレン合成酵素をコードしている異種核酸、又は内在性のイソプレン合成酵素をコードしているその他のコピーは含有しないよう作成する。図1に示される通り、1-デオキシ-D-キシルロース1-DXは、DXPからリン酸基を除去することで生成され得る。したがって、1-DXの生産は、DXS酵素の過剰発現により実施することができる。この過剰発現は、DXSポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXSポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を導入することで実施できる。最終産物としての1-DXの生産量を増加させるために、当業者は、系に含まれるホスファターゼ量を増量させることでDXP量を増量させ、1-DX生産量を増加させることができる。このような生産量の増加は、ホスファターゼをコードしている異種核酸及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを導入することで達成できる。図1に示す通り、2-C-メチル-D-エリスリトール2-MEは、MEP化合物からリン酸基を除去することで製造され得る。2-MEの生産は、DXR酵素を過剰発現させることで実施できる。この過剰発現は、DXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを導入することで実施できる。最終産物としての2-MEの生産量を増加させるために、当業者は、系に含まれるホスファターゼ量を増量させることでDXP量を増量させ、2-ME生産量を増加させることができる。このような生産量の増加は、ホスファターゼをコードしている異種核酸及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピーを導入することで達成できる。場合によっては、1-DX及び2-MEをいずれも生産させることが望ましい。この場合、DXS及びDXR酵素のいずれをも過剰発現させるべきである。1-DX及び2-MEのいずれもの生産は、iDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、並びに所望によりiiiホスファターゼをコードしている異種核酸及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を含有している組み換え細胞を用いることで、実施できる。同様の操作を、モノアセチル化-2-C-メチルエリスリトール及び他の五炭糖の生産時にも同様に適用できる。一部の例では、DXS及び/又はDXPの発現又は過剰発現と複合させて、他のDXP経路関連性酵素を過剰発現させて、五炭糖を生産させることもできる。DXP経路関連性酵素について、以降に詳述する。使用することのできるこのようなDXPは、IspG又はHDSである。IspG酵素及び系IspG酵素は、DXP経路の下流で経路に参加する。IspG遺伝子は、2-C-メチル-D-エリスリトール2,4-シクロジホスフェートME-CPP又はcMEPPをE-4-ヒドロキシ-3-メチルブタ-2-エン-1-イル-ジホスフェートHMBPP又はHDMAPPへと変換するHDSポリペプチドをコードする。IspG活性を増加させるにあたって、大腸菌Ecoliに内在するIspG系の発現量を増加させるという選択肢がある。本開示の系、組み換え細胞の組成、及び方法は、IspG活性ひいてはそれに続く五炭糖の生産を増大させる際に、2種類のIspG遺伝子を過剰発現させるという異なるアプローチを利用するものである。一態様では、2種類のIspGは大腸菌Ecoli及びT.エロンガタスTelongatusIspG系である。大腸菌EcoliIspG系としては、限定するものではないが、酵素IspGispG遺伝子によりコード、及び必須のフラボドキシン酸化還元パートナーのFldAfldA遺伝子によりコードが挙げられる。T.エロンガタスTelongatusIspG系としては、限定するものではないが、酵素IspGgcpE遺伝子によりコード、及び必須のフェレドキシン酸化還元パートナーのFdpetF遺伝子によりコード、並びに非必須のフェレドキシン-NADP酸化還元酵素の酸化還元パートナーFprpetH遺伝子によりコードが挙げられる。一部の例において、T.エロンガタスTelongatusIspGの活性がFd補因子によるものであることが判明している場合、Fpr活性は、大腸菌Ecoli内でT.エロンガタスTelongatusIspGを機能させるのに必須ではない。大腸菌Ecoliのfpr遺伝子は非必須であり、大腸菌Ecoli内でのT.エロンガタスTelongatusIspG活性は、T.エロンガタスTelongatusFdの同時発現に依存する。理論に束縛されるものではないが、大腸菌EcoliIspG系及びT.エロンガタスTelongatusIspG系は、最終的に触媒として機能するのに必要とされる電子を、一部のフラボドキシン/フェレドキシン-NADP酸化還元酵素の活性により、NADPHから得るものと考えられる。フラボドキシン/フェレドキシン-NADP酸化還元酵素活性を有する酵素は、IspG活性に必須であるフラボドキシン及びフェレドキシンの補因子に必要とされる電子伝達に関し機能することがインビトロで実証されているものの、これらの還元酵素のインビボでの生理学的な関連性は示されていないことから、予測不能である。代表的なポリペプチド及び核酸上記の通り、本発明の組み換え細胞及び子孫細胞は、DXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている一種以上の異種核酸、並びに/あるいはDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を有するよう設計する。一態様では、組み換え細胞には、1種類のIspG酵素又は2種類のIspG酵素、及び1種以上のDXP経路に含まれるポリペプチドを含有させることができる。一部の態様では、細胞には、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う各種酸化還元ポリペプチド及び核酸、DXP経路関連性ポリペプチド、MVA経路に含まれるポリペプチド及び核酸、PGLポリペプチド及び核酸、並びにIDIポリペプチド及び核酸を更に含有させることができる。ポリペプチドには、ポリペプチド、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド断片、及び融合ポリペプチドが含まれる。一部の態様では、融合ポリペプチドは、第1ポリペプチド例えば、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、DXP経路に含まれるポリペプチド、DXP経路関連性ポリペプチド、及びIDIポリペプチド、又はこれらの触媒活性を有する断片の一部又はすべてと、所望により、第2ポリペプチド例えば、融合ポリペプチドの精製又は検出を促進する、Hisタグなどのペプチドの一部又はすべてを含有する。一部の態様では、融合ポリペプチドは、DXPに関与するポリペプチドに関係する2つ以上の活性を有する。特定の態様では、核酸は、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元に関係する任意の核酸、IspG、DXP経路核酸、DXP経路に含まれる核酸又はIDI核酸の核酸配列の断片又はすべてを含有する。一部の態様では、この核酸は、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、IspG、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸に由来しかつ少なくとも約50、100、150、200、300、400、500、600、700、又は800以上が隣接する、ヌクレオチドを含有する。一部の態様では、核酸は、IspG、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元に関与する核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸の野生型配列すなわち、天然に生じる配列に対して1つ以上の変異を有する。一部の態様では、核酸は、IspG、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸の転写又は翻訳を増大させる変異例えば、サイレント変異を1つ以上有する。一部の態様では、核酸は、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、DXP経路に含まれるポリペプチド、DXP経路関連性ポリペプチド、又はIDIポリペプチドのいずれかをコードしている核酸の縮重変異体degeneratevaliantである。DXP経路に含まれる代表的なポリペプチド及び核酸の登録番号は、国際公開第2009/076676号の添付書類1に掲載される。代表的な鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド及び核酸鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドは、イソプレノイド生合成に関係するDXP経路で重要な役割を果たす。鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う代表的な酸化還元ポリペプチドとしては、ポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドが示す活性を少なくとも1つ有する融合ポリペプチド、が挙げられる。ポリペプチドが、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド活性を有するかどうかは、メトロニダゾール[1-2-ヒドロキシエチル-2-メチル-5-ニトロイミダゾール]の還元速度を測定するヒドロゲナーゼ結合アッセイを用いる標準法を使用して、判断することができるChenandBlanchard,AnalyticalBiochem,93:216~2221979。鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う代表的な酸化還元に関係するポリペプチドの核酸は、ポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド、又は鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドに関係する活性を少なくとも1つ有する融合ポリペプチド、をコードしている核酸を含有している。鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う代表的な酸化還元ポリペプチド及び核酸としては、本明細書に記載の任意の生物資源から自然に生じるポリペプチド及び核酸、並びに本明細書に記載の任意の生物資源から誘導されるポリペプチド変異体及び核酸変異体が挙げられる。鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドは、鉄-硫黄クラスターを含有しているポリペプチドに電子を伝達し得るポリペプチドである。鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドとしては、限定するものではないが、フラボドキシン例えば、フラボドキシンI、フラボドキシン還元酵素、フェレドキシン例えば、フェレドキシンI、フェレドキシン-NADP酸化還元酵素、及びこれらをコードしている遺伝子又はポリペプチド例えば、fpr又はfldAが挙げられる。例えば、DXP経路に含まれるポリペプチドHDSGcpEは、[4Fe-4S]2中心を保持する金属酵素であり、フラボドキシン/フラボドキシン還元酵素の存在下で、[4Fe-4S]2中心の還元により、2段階の連続的な1電子伝達を介在し、cMEPPのHMBPPへの還元を触媒するWolffetal.,FEBSLetters,541:115~1202003を参照されたい。同様にして、DXP経路に含まれるポリペプチドHDRLytBも、フラボドキシン/フラボドキシン還元酵素/NADPH系の存在下で、2段階の連続的な1電子伝達を介在し、HMBPPのIPP又はDMAPPへの還元を触媒するFe/Sタンパク質である。例えば、Seemann,M.etal.Agnew.Chem.Int.Ed.,41:4337~43392002;Wolff,M.etal.,FEBSLetters,541:115~1202003を参照されたい。フラボドキシンは電子伝達能を有するタンパク質であり、補欠分子族のフラビンモノヌクレオチドを含有している。エシェリキアコライ大腸菌においては、フラボドキシンはfldA遺伝子によりコードされており、FAD含有タンパク質のNADPH:フェレドキシン酸化還元酵素により還元を受け、イソプレノイド生合成に関し、DXP経路において重要な役割を果たす例えば、Kia-Joo,P.etal.FEBSLetters,579:3802~3806,2005を参照されたい。フェレドキシンは電子伝達能を有し、鉄及び不安定な硫黄を等量ずつ含有するタンパク質であり、イソプレノイド生合成に関し、DXP経路において重要な役割を果たす。例えば、植物及びラン藻由来のHDSは、フラボドキシン依存性の酵素よりもフェレドキシンを示すSeemannetal.,FEBSLett.,5806:1547~522006。Fprは、フラボドキシン/フェレドキシンNADPH-酸化還元酵素をコードしており、FldAによりNADPHからHDS及びHDRへと必須電子を伝達して、触媒として機能する2006年2月13日に発行された、L.A.Furgerson,TheMevalonate-IndependentPathwaytoIsoprenoidCompounds:Discovery,Elucidation,andReactionMechanismsによる報告において確認される。DXP経路に含まれる代表的なポリペプチド及び核酸DXP経路に含まれる代表的なポリペプチドとしては、限定するものではないが、次の任意のポリペプチド:DXSポリペプチド、DXRポリペプチド、MCTポリペプチド、CMKポリペプチド、MCSポリペプチド、HDSポリペプチド、HDRポリペプチド、IDIポリペプチド、及びDXP経路のポリペプチドに関係する活性を1つ、又は2つ以上有するポリペプチド例えば、融合ポリペプチド、が挙げられる。特に、DXP経路に含まれるポリペプチドとしては、DXP経路に含まれるポリペプチドの活性を少なくとも1つ有するポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド及び融合ポリペプチドが挙げられる。DXP経路に含まれる代表的な核酸としては、DXP経路に含まれるポリペプチドの活性を少なくとも1つ有するポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド、又は融合ポリペプチドをコードしている核酸が挙げられる。DXP経路に含まれる代表的なポリペプチド及び核酸としては、本明細書に記載の任意の生物資源から天然に生じるポリペプチド及び核酸、並びに本明細書に記載の任意の生物資源から誘導されるポリペプチド変異体及び核酸変異体が挙げられる。一部の態様では、DXP経路に含まれるポリペプチドをコードしている異種核酸は、常時発現型プロモーターに制御可能なように連結される。一部の態様では、DXP経路に含まれるポリペプチドをコードしている異種核酸は、強力なプロモーターに制御可能なように連結される。特に、DXSポリペプチドは、ピルビン酸及びD-グリセルアルデヒド3-ホスフェートを1-デオキシ-d-キシルロース5-ホスフェートDXPヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがピルビン酸及びD-グリセルアルデヒド-3-ホスフェートを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがDXSポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。DXRポリペプチドは、1-デオキシ-D-キシルロース5-ホスフェートDXPを2-C-メチル-D-エリスリトール4-ホスフェートMEPヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがDXPを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがDXRポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。MCTポリペプチドは、2-C-メチル-D-エリスリトール4-ホスフェートMEPを4-シチジン5’-ジホスホ-2-メチル-D-エリスリトールCDP-MEヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがMEPを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがMCTポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。CMKポリペプチドは、4-シチジン5’-ジホスホ-2-C-メチル-D-エリスリトールCDP-MEを2-ホスホ-4-シチジン5’-ジホスホ-2-C-メチル-D-エリスリトールCDP-MEPヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがCDP-MEを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがCMKポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。MCSポリペプチドは、2-ホスホ-4-シチジン5’-ジホスホ-2-C-メチル-D-エリスリトールCDP-MEPを2-C-メチル-D-エリスリトール2,4-シクロジホスフェートME-CPP又はcMEPPヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがCDP-MEPを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがMCSポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。HDSポリペプチドは、2-C-メチル-D-エリスリトール2,4-シクロジホスフェートをE-4-ヒドロキシ-3-メチルブタ-2-エン-1-イルジホスフェートHMBPP又はHDMAPPヘと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがME-CPPを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがHDSポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。HDRポリペプチドは、E-4-ヒドロキシ-3-メチルブタ-2-エン-1-イルジホスフェートをイソペンテニルジホスフェートIPP及びジメチルアリルジホスフェートDMAPPヘと変換する。一実施形態では、HDRポリペプチドをコードするのにispH遺伝子を使用することができる。IspHは、1-ヒドロキシ-2-メチル-2-E-ブテニル4-ジホスフェート還元酵素、4Fe-4Sタンパク質、ECK0030、JW0027、lytB、yaaE、及びb0029としても知られている。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがHMBPPを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがHDRポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。IDIポリペプチドは、イソペンテニルジホスフェートをジメチルアリルジホスフェートへと変換する。標準法を用い、インビトロで、細胞抽出物中で又はインビボでポリペプチドがイソペンテニルジホスフェートを変換する能力を測定することで、ポリペプチドがIDIポリペプチド活性を有するか否かを判定することができる。MVA経路に含まれる代表的なポリペプチド及び核酸本発明の一部の態様では、本明細書に記載の組成物又は方法のいずれかに関し記載する細胞には、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている核酸も含有させることができる。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドは内在性ポリペプチドである。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドは異種ポリペプチドである。一部の態様では、細胞は、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしているその他の異種核酸のコピーを1つ以上含む。一部の態様では、細胞は、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている内在性核酸のコピーを更に1つ以上含む。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている内在性核酸は、常時発現型プロモータに制御可能なように連結される。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている内在性核酸は、常時発現型プロモータに制御可能なように連結される。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている内在性核酸は、強力なプロモーターに制御可能なように連結される。特定の態様では、細胞は、野生型細胞と比べ、内在性MVA経路に含まれるポリペプチドが過剰発現するよう設計する。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドは異種ポリペプチドである。一部の態様では、細胞は、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている異種核酸のコピーを1つ以上含む。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている異種核酸は、常時発現型プロモーターに制御可能なように連結される。一部の態様では、MVA経路に含まれるポリペプチドをコードしている異種核酸は、強力なプロモーターに制御可能なように連結される。MVA経路に含まれる代表的なポリペプチドとしては、アセチル-CoAアセチルトランスフェラーゼAA-CoAチオラーゼポリペプチド、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoAシンターゼHMG-CoAシンターゼポリペプチド、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoAレダクターゼHMG-CoAレダクターゼポリペプチド、メバロン酸キナーゼMVKポリペプチド、ホスホメバロン酸キナーゼPMKポリペプチド、ジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼMVDポリペプチド、ホスホメバロン酸デカルボキシラーゼPMDCポリペプチド、イソペンテニルリン酸キナーゼIPKポリペプチド、IDIポリペプチド、及びMVA経路ポリペプチドの活性を2つ以上有するポリペプチド例えば、融合ポリペプチドが挙げられる。特に、MVA経路ポリペプチドとしては、MVA経路のポリペプチドの活性を少なくとも1つ有するポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド及び融合ポリペプチドが挙げられる。MVA経路に含まれる代表的な核酸としては、MVA経路に含まれるポリペプチドの活性を少なくとも1つ有するポリペプチド、ポリペプチド断片、ペプチド、又は融合ポリペプチドをコードしている核酸が挙げられる。MVA経路に含まれる代表的なポリペプチド及び核酸としては、本明細書に記載されるような任意の生物資源から天然に生じるポリペプチド及び核酸が挙げられる。更に、五炭糖の生産を増加させるようなMVA経路に含まれるポリペプチド変異体も、良好に使用することができる。使用することのできる、MVA経路に含まれるポリペプチド及び/又はDXP経路に含まれるポリペプチドの種類、並びにMVA経路に含まれるポリペプチド及び/又はDXP経路に含まれるポリペプチドをコードしている微生物例えば、大腸菌Ecoliの作成方法は、国際公開第2009/076676号及び同第2010/003007号にも記載される。当業者であれば、任意のDXP経路に含まれるポリペプチドDXS、DXR、HDS又はIspGなど、PGLポリペプチド、及び/又はMVA経路に含まれるポリペプチドの発現を最適化する好適なプロモータを容易に選択し、及び/又は使用することができる。同様にして、当業者は、これらのポリペプチドの発現を最適化する好適なベクターすなわち、輸送ビヒクルを容易に選択し及び/又は使用することができる。一部の態様では、ベクターは選択マーカーを含有する。選択マーカーの例としては、これらに限定されるものではないが、抗生物質耐性核酸例えば、カナマイシン、アンピシリン、カルベニシリン、ゲンタマイシン、ヒグロマイシン、フェロマイシン、ブレオマイシン、ネオマイシン又はクロラムフェニコール、及び/又は宿主細胞に栄養的な利点などの代謝的な利点を与える核酸が挙げられる。一部の態様では、DXP経路に含まれるポリペプチドDXS、DXR、HDS又はIspGなど、PGLポリペプチド、又はMVA経路に含まれるポリペプチドのいずれかをコードしている核酸を細胞染色体に組み込むものの、選択マーカーは組み込まない。当業者であれば、組み込みは宿主生物にとって機能上必須ではない位置に行うべきであることを認識するであろう。例えば、バクテリア細胞例えば、大腸菌Ecoli細胞では、複製起点又は染色体に含まれる何らかのその他の必須領域に組み込みを行うことで、バクテリアの増殖が不能になる可能性がある。したがって、宿主生物の染色体中の必須領域に組み込みが生じないよう注意すべきである。代表的な生物資源DXP経路に含まれる核酸、PGL核酸、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸及びこれらの核酸によりコードされているポリペプチドは、これらの核酸を天然に含有している任意の生物から得ることができる。したがって、DXS、DXR、MCT、CMK、MCS、HDSIspG、又はHDR核酸は、例えば、DXP経路を含有している、又はMVA経路及びDXP経路をいずれも含有している、任意の生物から得ることができる。IDI及びPGL核酸は、例えば、MVA経路、DXP経路、又はMVAとDXP経路の両方を含有する任意の生物から得ることができる。一部の態様では、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸の核酸配列は、以降の任意の生物により天然において生産される核酸配列と同一である。一部の態様では、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、DXP経路に含まれるポリペプチド、DXP経路関連性ポリペプチド、又はIDIポリペプチドのアミノ酸配列は、以降の任意の生物により天然において生産される核酸配列と同一である。一部の態様では、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸、又はこれらの核酸によりコードされるポリペプチドは、本明細書に記載の任意の生物から誘導される変異核酸又はポリペプチドである。本明細書で使用するとき、から誘導されるは、核酸又はポリペプチド源に1つ以上の変異が導入されることを意味する。例えば、植物ポリペプチドから誘導されたポリペプチドは、対象とするポリペプチドが、野生型植物のポリペプチド配列すなわち、天然に生じる配列に1つ以上の変異を導入することで得られたポリペプチドであることを意味する。一部の態様では、生物資源は真菌であり、例えば、A.オリゼAoryzae及びA.ニガーAnigerなどのアスペルギルスAspergillus属、S.セレビシエSCerevisiaeなどのサッカロミセスSaccharomyces属、S.ポンベSpombeなどのシゾサッカロミセスSchizosaccharomyces属、並びにT.リーゼイTreeseiなどのトリコデルマTrichoderma属である。一部の態様では、生物資源は糸状真菌細胞である。用語糸状菌は、真菌のうち糸状形態をとるものすべてを指すAlexopoulos,C.J.1962,IntroductoryMycology,Wiley,NewYorkを参照されたい。これらの真菌は、キチン、セルロース、及びその他の複合多糖からなる細胞壁を有する栄養菌糸を示すことを特徴とする。糸状菌は、酵母とは、形態学的に、生理学的に、及び遺伝学的に異なる。糸状菌の栄養生長は菌糸の伸展によるものであり、炭素の異化は絶対好気性である。親細胞が糸状菌である場合、細胞は、限定するものではないが、トリコデルマTrichoderma属例えば、トリコデルマリーゼイTrichodermareesei、これまでT.ロンギブラキアタムTlongibrachiatumとして分類されていたヒポクレアジェコリナHypocreajecorinaの無性形態、トリコデルマビリデTrichodermaviride、トリコデルマコニンギTrichodermakoningii、トリコデルマハルジアナムTrichodermaharzianumSheir-Neirsetal.,Appl.Microbiol.Biotechnol20:46~53,1984;ATCC番号56765及びATCC番号26921、ペニシリウムPenicillium属、ヒュミコラ種Humicolasp例えば、H.インソレンスHinsolens、H.ラヌギノスHlanuginose、又はH.グリセアHgrisea、クリソスポリウム属Chrysosporiumsp例えば、C.ラックノウエンスClucknowense、グリオクラジウム属Gliocladiumsp、アスペルギルスAspergillus属例えば、A.オリゼAoryzae、A.ニガーAnigerA.ソーヤAsojae、A.ジャポニクスAjaponicus、A.ニデュランスAnidulans、又はアワモリコウジカビAawamoriWardetal.,Appl.Microbiol.Biotechnol.39:7380743,1993andGoedegebuuretal.,Genet41:89~98,2002、フザリウムFusarium属例えば、F.ロゼウムFroseum、F.グラミニウムFgraminum、F.セレアリスFcerealis、F.オキシスポラムFoxysporuim、又はF.ベネナタムFvenenatum、ニューロスポラNeurospora属例えば、N.クラッサNcrassa、ヒポクレア属Hypocreasp、ムコールMucor属例えば、M.ミエヘイMmiehei、リゾプスRhizopus属及びエメリセラEmericella属同様に、Innisetal.,Sci.228:21~26,1985を参照されたいに属する。用語トリコデルマ又はトリコデルマ属又はトリコデルマspp.は、従来又は現在リコデルマとして分類されている任意の真菌属を指す。一部の態様では、真菌は、A.ニデュランスAnidulans、アワモリコウジカビAawamori、A.オリゼAoryzae、A.アクレタスAaculeatus、A.ニガーAniger、A.ジャポニクスAjaponicus、T.リーゼイTreesei、T.ビリデTviride、F.オキシスポラムFoxysporum、又はF.ソラニFsolaniである。アスペルギルスAspergillus株については、Wardetal.,Appl.Microbiol.Biotechnol.39:738~743,1993andGoedegebuuretal.,CurrGene41:89~98,2002に記載されている。特定の態様では、真菌はT.リーゼイTreeseiなどのトリコデルマTrichoderma株である。T.リーゼイTreesei株は、公知のものであり、非限定的な例としては、ATCC番号13631、ATCC番号26921、ATCC番号56764、ATCC番号56765、ATCC番号56767、及びNRRL15709が挙げられる。一部の態様では、宿主株は、RL-P37の誘導体である。RL-P37については、Sheir-Neissetal.,Appl.Microbiol.Biotechnology20:46~53,1984に記載されている。一部の態様では、生物資源は酵母であり、例えば、サッカロミケスSaccharomyces属、シゾサッカロミセスSchizosaccharomyces属、ピキアPichia属、又はカンジダCandida属である。一部の態様では、生物資源は、例えば、B.リケニフォルミスBlicheniformis又は枯草菌BsubtilisなどのバチルスBacillus株、P.シトレアPcitreaなどのパントエアPantoea株、P.アルカリゲネスPalcaligenesなどのシュードモナスPseudomonas株、S.リビダンスSlividans又はS.ルビギノーサスSrubiginosusなどのストレプトミセスStreptomyces株、T.エロンガタスTelongatusなどのサーモシネココッカスThermosynechococcus株、S.メリロティSmelilotiなどのシノリゾビウムSinorhizobium株、H.ピロリHpyloriなどのヘリコバクターHelicobacter株、A.トゥメファシエンスAtumefaciensなどのアグロバクテリウムAgrobacterium株、D.ラジオデュランスDradioduransなどのデイノコッカスDeinococcus株、L.モノサイトゲネスLmonocytogenesなどのリステリアListeria株、L.spp.などのラクトバチルスLactobacillus株、又は大腸菌EcoliなどのエシュリキアEscherichia株などといったバクテリアである。本明細書で使用するとき、バチルスBacillus属としては、当業者に既知のバチルスBacillus属のすべての種を包含し、限定するものではないが、例えば、枯草菌Bsubtilis、B.リケニフォルミスBlicheniformis、B.レンタスBlentus、B.ブレービスBbrevis、B.ステアロサーモフィルスBstearothermophilus、B.アルカロフィルスBalkalophilus、B.アミロリケファシエンスBamyloliquefaciens、B.クラウシイBclausii、B.ハロデュランスBhalodurans、B.メガテリウムBmegaterium、B.コアグランスBcoagulans、B.サークランスBcirculans、B.ロータスBlautus、及び卒倒病菌Bthuringiensisが挙げられる。バチルス属は分類上の再編成を受け続けるものと認識される。したがって、属には、これまでに再分類された種、限定するものではないが、現在ではゲオバチルスステアロサーモフィルスGeobacillusstearothermophilusと命名されているB.ステアロサーモフィルスBstearothermophilusなどの生物を包含するものと意図される。酸素存在下での、耐久性の高い内生胞子の形成は、バチルスBacillus属を定義する特性であると考慮されるものの、この特性は、現在、アリシクロバチルスAlicyclobacillus、アムピバチルスAmphibacillus、アネウリニバチルスAneurinibacillus、アノキシバチルスAnoxybacillus、ブレビバチルスBrevibacillus、フィロバチルスFilobacillus、グラシリバチルスGracilibacillus、ハロバチルスHalobacillus、パエニバチルスPaenibacillus、サリバチルスSalibacillus、サーモバチルスThermobacillus、ウレイバチルスUreibacillus、及びバルジバチルスVirgibacillusと命名されている属にも当てはまる。一部の態様では、生物資源はグラム陽性細菌である。非限定的な例としては、ストレプトミセスStreptomyces株例えば、S.リビダンスSlividans、S.コエリカラーScoelicolor、又はS.グリセウスSgriseus、バチルスBacillus株、リステリアListeria株例えば、L.モノサイトゲネスLmonocytogenes又はラクトバチルスLactobacillus株例えば、L.sppが挙げられる。一部の態様では、生物資源は、大腸菌Ecoli、シュードモナスPseudomonas属、又はH.ピロリHpyloriなどのグラム陰性細菌である。一部の態様では、生物資源は植物であり、例えば、マメ科Fabaceae、例えばマメ亜科Faboideaeなどの植物である。一部の態様では、生物資源は葛、ポプラウラジロハコヤナギxトレムラCAC35696、アスペンヤマナラシなど、クエルクスロブールQuercusrobur、シロイヌナズナ属シロイヌナズナAthaliana、又はトウモロコシ属トウモロコシなどである。一部の態様では、生物資源は、藻類、例えば緑藻、紅藻、灰色藻、クロララクニオン藻、ミドリムシ目、クロミスタ、又は渦鞭毛藻類である。一部の態様では、生物資源は、形態に基づき次の群:クロオコッカス、プレウロカプサ、ユレモ、ネンジュモ、又はスティゴネマのいずれかに分類される、ラン藻である。一部の態様では、ラン藻はサーモシネココッカスエロンガタスThermosynechococcuselongatusである。代表的な宿主細胞鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、DXP経路に含まれるポリペプチド例えば、DXS、DXR、及び/又はIspG、DXP経路関連性ポリペプチド、MVA経路に含まれるポリペプチド、MVA経路関連性ポリペプチド、PGLポリペプチド又はIDIポリペプチドを発現させ、本開示の方法で五炭糖を生産するにあたって各種宿主細胞を使用できる。代表的な宿主細胞としては、代表的な生物資源の見出しで前項において列記した生物のいずれかに由来する細胞が挙げられる。宿主細胞は、イソプレンを自然に生成する細胞であっても、イソプレンを自然には生成しない細胞であってもよい。一部の態様では、宿主細胞は、DXP経路により天然に五炭糖を生産する細胞であり、DXP経路に含まれる1種以上のポリペプチド、及び鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチドを加えることで、この経路による五炭糖の生産性が向上する。一部の態様では、宿主細胞は、DXP経路により天然に五炭糖を生産する細胞であり、DXP経路に含まれる1種以上のポリペプチド、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、及びIDIを加えることで、この経路による五炭糖の生産性が向上する。代表的な形質転換方法当該技術分野で一般的に知られている標準法により、IspG核酸、鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、又はIDI核酸、あるいはこれらを含有しているベクターを、宿主細胞例えば、本明細書に記載の大腸菌Ecoli細胞、植物細胞、真菌細胞、酵母細胞、又は微生物細胞に挿入することができる。導入された核酸は、染色体DNAに組み込まれるか上記の通り、染色体外の複製配列として維持され得る。代表的な細胞培養培地及び培養条件本発明は、五炭糖を生産する細胞又は細胞集団を培養液中に含有する。培養液中の細胞とは、細胞が1回以上の細胞分裂を行うことのできる溶液例えば細胞培地中に、2つ以上の細胞が含まれていることを意味する。培養液中の細胞には、植物組織に分化した細胞を有する生きた多細胞植物の一部をなす植物細胞は含まれない。様々な態様では、細胞培養は、少なくとも、又は約10、20、50、100、200、500、1,000、5,000、10,000、若しくはこれよりも多い細胞を含む。宿主細胞を培養するにあたり使用することができる炭素源は、国際公開第2009/076676号、同第2010/003007号、同第2009/132220号に記載のものである。一態様では、本発明の組み換え細胞は、次の試薬を用い、15Lスケールのフェドバッチ培養で増殖させることができる。培地組成発酵培地1Lあたり:K2HPO47.5g、MgSO47H2O2g、クエン酸一水和物2g、クエン酸鉄アンモニウム0.3g、酵母エキス0.5g、50H2SO42.25mL。すべての成分を共に加え、脱イオン水に溶解させた。この溶液を熱滅菌した123°C、20分。水酸化アンモニウム28によりpHを7.0に調整し、容量にメスアップした。滅菌及びpH調整後に、グルコース10g、ビタミン溶液12mL、及び抗生物質を加えた。1000X微量金属溶液1Lあたり:クエン酸H2O40g、MnSO4H2O30g、NaCl10g、FeSO47H2O1g、CoCl26H2O1g、ZnSO7H2O1g、CuSO45H2O100mg、H3BO3100mg、NaMoO42H2O100mg。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。ビタミン溶液1Lあたり:チアミン塩酸塩1.0g、D--ビオチン1.0g、ニコチン酸1.0g、D-パントテン酸4.8g、塩酸ピリドキシン4.0g。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。マクロ塩溶液1Lあたり:MgSO47H2O296g、クエン酸水和物296g、クエン酸鉄アンモニウム49.6g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。供給溶液1kgあたり:グルコース0.57kg、脱イオン水0.38kg、K2HPO47.5g、100Foamblast10g。すべての成分を共に混合し、オートクレーブ処理した。1000X微量金属溶液0.82mL、ビタミン溶液6.5mL及びマクロ塩溶液5.5mLを加え、一度供給溶液を冷却した。本発明の組み換え細胞を培養するのに使用することのできる他の方法も、実施例の節に記載する。細菌培地の維持及び増殖に適した材料及び方法は、当該技術分野では周知のものである。代表的な手法は、国際公開第2009/076676号、同第2010/003007号、及び同第2009/132220号、並びにManualofMethodsforGeneralBacteriologyGerhardtetal.,eds、AmericanSocietyforMicrobiology,Washington,D.C.1994又はBrockinBiotechnology:ATextbookofIndustrialMicrobiology,SecondEdition1989SinauerAssociates,Inc.,Sunderland,MA.に見ることができる。一部の態様では、宿主細胞に挿入した核酸にコードされているDXP経路に含まれるポリペプチド例えば、DXS、DXR、及び/又はIspG、鉄-硫黄クラスタ相互作用により酸化還元を行うポリペプチド、DXP経路関連性ポリペプチド、又はIDIポリペプチドの発現条件下で、培養培地中で細胞を培養する。細胞増殖に伴い生産される五炭糖の代表的な脱共役方法本発明の組み換え細胞は、細胞増殖に伴い生産される五炭糖を脱共役させるような手法で増殖させることができる。原料を使用する際、原料由来の炭素が、細胞の増殖及び維持よりも五炭糖への変換に使用されることが望ましい。一部の態様では、低~中OD600に細胞を増殖させ、次に五炭糖の生産を開始させるか、増量させるかする。このストラテジーにより、炭素の大部分を五炭糖へと変換させることができる。当業者は、国際公開第2010/003007号に記載の教示に従い、本発明の組み換え細胞を増殖させることができる。一部の態様では、五炭糖は静止期でのみ生産される。一部の態様では、五炭糖は増殖期と静止期の両方で生産される。一部の態様では、五炭糖は増殖期でのみ生産される。一部の態様では、本明細書に記載の各種酵素及びポリペプチドをコードしている核酸を、プロモータ、あるいは増殖期よりも静止期でより活性になる要素の制御下に置く。例えば、1つ以上の鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元に関与する核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、及び/又はIDI核酸を、RpoSなどの静止期のσ因子の制御下に置くこともできる。一部の態様では、1つ以上の鉄-硫黄クラスタ相互作用を行う酸化還元に関与する核酸、DXP経路に含まれる核酸、DXP経路関連性核酸、及び/又はIDI核酸を、静止期に誘導可能なプロモータ、例えば、静止期に制御因子による活性化に応答して誘導可能になるプロモータなどの、制御下に置く。五炭糖の生産例本発明は、特に、組み換え細胞による五炭糖の生産量を増加させるための組成物及び方法を提供し、iDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている異種核酸、及び/又はiiDXS及び/又はDXRポリペプチドをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、所望により、iiiホスファターゼをコードしている異種核酸、及び/又はiiホスファターゼをコードしている内在性の核酸の1つ以上のコピー、を提供する。一態様では、1種類のIspG酵素又は2種類のIspG酵素、1種類以上のDXP経路関連性酵素例えば、DXS及び/又はDXRを含み、所望により、鉄-硫黄クラスタ相互作用酸化還元に関係する遺伝子又はポリペプチド、PGL遺伝子及びポリペプチド、並びにIDI遺伝子及びポリペプチドも含む、培養細胞を使用できる。一部の態様では、組み換え細胞による五炭糖の累積生産力価総量は、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上である。一態様では、2-メチルエリスリトール2-MEは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、1-デオキシキシルロース1-DXは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、モノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールは約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、1-DX及び2-MEは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、1-DX及び2-モノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、2-ME及び2-モノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、1-DX、2-ME及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールは、約10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液以上生産される。他の態様では、1-DX、2-ME、及び/又はモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖は、最大で10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液生産される。他の態様では、1-DX、2-ME及び/又はモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖は、最小で10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、又は300g/L発酵液生産される。各種五炭糖の測定は、当業者に知られている手法により、例えば、本明細書に例示されるGC/MS、GC/FID、NMR、及び/又はHPLCなどを用いるなどして、行うことができる。本発明は、上記の任意の量で五炭糖例えば、1-DX、2-ME、及び/又はモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールを生産することのできる組み換え細胞の細胞培養も企図する。本明細書に記載の組み換え細胞を用いる五炭糖の生産系も本発明の範囲内のものであると企図される。このような系には、限定するものではないが、組み換え細胞、発酵ユニット、回収ツール及び/又は精製ツールが包含される。代表的な精製方法一部の態様では、本開示の任意の方法は、五炭糖の回収工程を更に包含する。放出気体ではイソプレンが大部分を占めるのとは対照的に、2-ME、1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールなどの五炭糖は発酵液中に見られる。発酵液から生化学物質を回収する標準的な手法は、当業者に知られている。発酵液から2-ME、1-DX、及びモノアセチル化-2-C-メチルエリスリトールを回収する方法の非限定例も、以降に記載する。実施例は単に例示目的のものであり、したがって、決して本発明を限定することを意図するものではなく、本発明の上記の態様及び態様を記載し、詳述する。別途記載のない限り、温度は摂氏で表わされ、圧力は大気圧と同等であるか、又はそれに近い。前述の実施例及び発明を実施するための形態は、実例として提供されるものであり、制限を意図するものではない。上記発明は一部の詳細において理解の明確化の目的のために例示及び実施例により説明したが、添付の請求項の趣旨又は範囲から逸脱することなくこれに一定の変更及び修正を加えることができることは、本発明の教示を考慮すれば当業者であれば容易に理解される。実施例1:1-デオキシ-D-キシルロース1-DX及び2-C-メチル-D-エリスリトール2-MEを生成するDXP経路に関し遺伝子操作を施した株の構築DXP経路に改変を加えたREMF9_17の構築構築時には、イソプレンを生産するREMD6_12親株は既に記載されている米国特許出願第12/817,134号、実施例26を参照されたい。REMD6_12株は、染色体にコードされている、DXP経路に関係する遺伝子dxsの発現性が高い株である。標準的な電気穿孔法BIORADを用い、PtacAnabaenaispHaspAterm/pEWL454プラスミドをREMD6_12株に導入した。記載の電気穿孔法には、BIORADGenePulserシステム0.1cmキュベット、カタログ番号165-2089を使用した。LB培地を用い、形質転換体を37°Cで1時間回復させた後、カルベニシリン50μg/mL、スペクチノマイシン50μg/mL及びカナマイシン50μg/mLを含有させたLB寒天培地プレートへと播種した。得られた株をREMF9_17と命名した。DXP経路に改変を加えたREMH8_12の構築DXP経路の最初の2種の酵素PL.6-dxs及びGI1.6-dxrをいずれも染色体にコードさせた、DXP経路の最後の酵素GI1.6-yIDI、染色体にコードさせた、DXP経路に関与する遺伝子をコードしているその他のプラスミドGI1.6-fldA-ispG/pCL、PTac-AnabaenaispHaspAterm/pEWL454、MVA経路下流PL.2-mKKDyI、ゲノム中に組み込んだ、及びウラジロハコヤナギ由来のトランケート型イソプレン合成酵素pDW33、プラスミドにコードさせた、を過剰発現させた大腸菌BL21株をもとに、REMH8_12株米国特許第12/817,134号、実施例29を参照されたいを構築した。株には、染色体pgl遺伝子tybgS::frtも復元させて含有させた。DXP遺伝子の発現を支配しているプロモーターの強度を変更させた結果、REMH8_12株では、REMF9_17株と比較してDXS及びDXRのいずれもの発現が上昇していた。前述のプロモーターにより駆動されたDXS及びDXRの蓄積量の変化を、免疫ブロットにより確認した。DXP経路に改変を加えたREMF2_18の構築実験時までに報告米国特許第12/817,134号、実施例29を参照されたいされていた、イソプレン生産を行う親株REMI7_11を使用して、REMF2_18を生成した。REMI7_11株は、fldA及びispGをいずれもコードしているプラスミドを保有しており、fldA及びispGの遺伝子座がBL21ゲノム内に存在しているのに加え、染色体にコードされている、DXP経路に関係する遺伝子dxs及びdxrの発現が上昇している。電気穿孔法により、PtacAnabaenaispH-TelongispGsystemaspAterm/pEWL454プラスミドを、REMI7_11株に導入した。Bio-RadgenePulserシステムを用い、0.1cmキュベットを使用して電気穿孔法を実施したカタログ番号165-2089。製造元の推奨するプロトコルに従い、形質転換を実施した。LB培地を用い、形質転換体を37°Cで1時間回復させた後、スペクチノマイシン50μg/mL、カルベニシリン50μg/mL、及びカナマイシン50μg/mLを含有させたLB寒天培地プレートへと播種した。得られた株をREMF2_18と命名した。実施例2:1-デオキシ-D-キシルロース及び2-C-メチル-D-エリスリトールを生産するDXP経路に関して遺伝子操作を施した株による発酵REMF9_17株の大規模発酵DXP経路に関係する遺伝子を発現している大腸菌Ecoli株を15Lスケールのフェドバッチ培養により増殖させ、2-C-メチル-D-エリスリトールを生産させた。次の培地組成を用いた:培地組成発酵培地1Lあたり:K2HPO47.5g、MgSO47H2O2g、クエン酸一水和物2g、クエン酸鉄アンモニウム0.3g、酵母エキス0.5g、50H2SO42.25mL。すべての成分を共に加え、脱イオン水に溶解させた。この溶液を熱滅菌した123°C、20分。水酸化アンモニウム28によりpHを7.0に調整し、容量を適量に調整した。滅菌及びpH調整後に、グルコース10g、ビタミン溶液12mL、及び抗生物質を加えた。1000X微量金属溶液1Lあたり:クエン酸H2O40g、MnSO4H2O30g、NaCl10g、FeSO47H2O1g、CoCl26H2O1g、ZnSO7H2O1g、CuSO45H2O100mg、H3BO3100mg、NaMoO42H2O100mg。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。ビタミン溶液1Lあたり:チアミン塩酸塩1.0g、D--ビオチン1.0g、ニコチン酸1.0g、D-パントテン酸4.8g、塩酸ピリドキシン4.0g。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。マクロ塩溶液1Lあたり:MgSO47H2O296g、クエン酸一水和物296g、クエン酸鉄アンモニウム49.6g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。供給溶液1kgあたり:グルコース0.57kg、脱イオン水0.38kg、K2HPO47.5g、100Foamblast10g。すべての成分を共に混合し、オートクレーブ処理した。1000X微量金属溶液0.82mL、6.5mLビタミン溶液、及び5.5mLマクロ塩溶液を加え、一度供給溶液を冷却した。REMF9_17株を用い15Lのバイオリアクタで発酵を実施した。この発酵は20100703として参照する図2を参照されたい。pH7.0及び34°Cにてこの発酵を行った。大腸菌Ecoliを凍結させたバイアル瓶から解凍し、バイオリアクタ用のトリプトン-酵母エキス培地に接種した。550nmOD550での吸光度が1.0になるまで培養物を増殖させた後、培養物のうち500mLを15Lバイオリアクタに接種し、初期槽容量を5Lにメスアップした。発酵のもととなるフラスコ及び発酵槽には、抗生物質のカルベニシリン、スペクチノマイシン、及びカナマイシンをそれぞれ各50ug/mL濃度で含有させた。バッチに含まれるグルコースが枯渇したら、グルコースの供給を開始した。最初の20分は初期供給量3g/minで供給した。その後、発酵槽にはグルコースのパルス供給を30分間行った。pHを7.05超に上昇させてパルス供給を導入した。総二酸化炭素放出速度mmol/hを係数300で除算することで、パルス周期を算出した。50時間の発酵にわたって、パルス供給により達成されたグルコースの最高供給速度は、8.2g/分であった。イソプロピル-β-D-1-チオガラクトピラノシドIPTGの10mg/mL原液を添加することによって誘導を実施した。開始時点で3mLを添加した25uM。以降、二酸化炭素放出速度CERが25mmol/L/h3mL、50mmol/L/h6mL、及び100mmol/Lh6mLになった時点で更に添加した。有機酸カラムHPLC定量法以降に記載の方法を参照されたいによりME力価を測定した。結果を図2に示す。REMH8_12株の大規模発酵DXP経路に関係している遺伝子を発現している大腸菌Ecoli株により、2-C-メチル-D-エリスリトールを生産させ、15Lスケールでフェドバッチ培養を行い、増殖させた。次の培地組成を用いた:培地組成発酵培地1Lあたり:K2HPO47.5g、MgSO47H2O2g、クエン酸一水和物2g、クエン酸鉄アンモニウム0.3g、酵母エキス0.5g、1000X微量金属溶液1.5mL、マクロ塩溶液3.4mL、50H2S042.25mL。すべての成分を共に加え、脱イオン水に溶解させた。この溶液を熱滅菌した123°C、20分。水酸化アンモニウム28によりpHを7.0に調整し、容量を適量に調整した。滅菌及びpH調整後に、グルコース10g、Mercuryビタミン溶液12mL、及び抗生物質を加えた。1000X微量金属溶液1Lあたり:クエン酸H2O40g、MnSO4H2O30g、NaCl10g、FeSO47H2O1g、CoCl26H2O1g、ZnSO7H2O1g、CuSO45H2O100mg、H3BO3100mg、NaMoO42H2O100mg。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。ビタミン溶液1Lあたり:チアミン塩酸塩1.0g、D--ビオチン1.0g、ニコチン酸1.0g、D-パントテン酸4.8g、塩酸ピリドキシン4.0g。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。マクロ塩溶液1Lあたり:MgSO47H2O296g、クエン酸一水和物296g、クエン酸鉄アンモニウム49.6g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。供給溶液1kgあたり:グルコース0.57kg、脱イオン水0.38kg、K2HPO47.5g、及び100Foamblast10g。すべての成分を共に混合し、オートクレーブ処理した。REMH8_12株を用い15Lのバイオリアクタで発酵を実施した。この発酵は20100917として参照する図2~4を参照されたい。pH7.0及び34°Cにてこの発酵を行った。大腸菌Ecoliを凍結させたバイアル瓶から解凍し、バイオリアクタ用のトリプトン-酵母エキス培地に接種した。550nmOD550での吸光度が1.0になるまで培養物を増殖させた後、培養物のうち500mLを15Lバイオリアクタに接種し、初期槽容量を5Lにメスアップした。発酵のもととなるフラスコ及び発酵槽には、抗生物質のスペクチノマイシン及びカナマイシンをそれぞれ各50ug/mL濃度で含有させた。バッチに含まれるグルコースが枯渇したら、0.35g/minでグルコース供給溶液の供給を始め、供給速度が2.72g/minに達するまで、供給速度を対数的に増加させてグルコースの供給を行った。供給速度が2.72g/minに達したならば直ちに供給速度の増分を一次関数的な増分に切り替え、発酵の間、供給を行った。53時間の時点で供給速度は3.75g/minにまで上昇していた。53時間におよぶ発酵中にバイオリアクタに供給したグルコースの総量は2.6kgであった。イソプロピル-β-D-1-チオガラクトピラノシドIPTGの10mg/mL原液を用い誘導を実施した。開始時点で3mLを添加した25uM。以降、二酸化炭素放出速度CERが25mmol/L/h3mL、50mmol/L/h6mL、及び100mmol/Lh6mLになった時点で更に添加した。1Lの発酵液を遠心分離し、メチルエリスリトールMEの回収以降に記載するに上清を用いた。有機酸カラムHPLC定量法により2-MEの力価を測定した図2を参照されたい。DXP経路及びイソプレン合成酵素に関係する遺伝子を発現している大腸菌Ecoliを15Lスケールのフェドバッチ培養により増殖させ、2-C-メチル-D-エリスリトールを生産させた。次の培地組成を用いた:培地組成発酵培地1Lあたり:K2HPO47.5g、MgSO47H2O2g、クエン酸一水和物2g、クエン酸鉄アンモニウム0.3g、酵母エキス0.5g、1000X微量金属溶液1.0mL、50H2SO42.25mL。すべての成分を共に加え、脱イオン水に溶解させた。この溶液を熱滅菌した123°C、20分。水酸化アンモニウム28によりpHを7.0に調整し、容量を適量に調整した。滅菌及びpH調整後に、グルコース10g、Mercuryビタミン溶液8mL、及び抗生物質を加えた。1000X微量金属溶液1Lあたり:クエン酸H2O40g、MnSO4H2O30g、NaCl10g、FeSO47H2O1g、CoCl26H2O1g、ZnSO47H2O1g、CuSO45H2O100mg、H3BO3100mg、NaMoO42H2O100mg。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。ビタミン溶液1Lあたり:チアミン塩酸塩1.0g、D--ビオチン1.0g、ニコチン酸1.0g、D-パントテン酸4.8g、塩酸ピリドキシン4.0g。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。マクロ塩溶液1Lあたり:MgSO47H2O296g、クエン酸一水和物296g、クエン酸鉄アンモニウム49.6g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。供給溶液1kgあたり:グルコース0.57kg、脱イオン水0.38kg、K2HPO47.5g、及び100Foamblast10g。すべての成分を共に混合し、オートクレーブ処理した。溶液を25°Cに冷却した後、マクロ塩溶液11.1mL、1000X微量金属溶液1.6mL及びビタミン溶液13.1mLを添加した。リン酸溶液1Lあたり:KH2PO468g、K2HPO468g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、30分オートクレーブ処理した。REMF2_18株を用い15Lのバイオリアクタで発酵を実施した。この発酵は実施20101011と称される図2~4を参照されたい。pH7.0及び34°Cにてこの発酵を行った。大腸菌Ecoliを凍結させたバイアル瓶から解凍し、バイオリアクタ用のトリプトン-酵母エキス培地に接種した。550nmOD550での吸光度が1.0になるまで培養物を増殖させた後、培養物のうち500mLを15Lバイオリアクタに接種し、初期槽容量を5Lにメスアップした。発酵のもととなるフラスコ及び発酵槽には、抗生物質のカルベニシリン、スペクチノマイシン、及びカナマイシンをそれぞれ各50ug/mL濃度で含有させた。バッチに含まれるグルコースが枯渇したら、0.35g/minでグルコース供給溶液の供給を始め、供給速度が2.75g/minに達するまで、供給速度を対数的に増加させてグルコースの供給を行った。供給速度が2.75g/minに達したならば、速度の増分を直ちに一次関数的増分に切り替えた。62.4時間のEFTで最高速度は4g/minに固定した。二酸化炭素放出速度CER50mmol/L/hにて、上記のリン酸溶液の供給を0.21g/minで開始し、供給開始から16時間後に0.11g/minに低下させ、残りの発酵時間中この速度で供給を続けた。イソプロピル-β-D-1-チオガラクトピラノシドIPTGの10mg/mL原液を用い誘導を実施した。開始時点で3mLを添加した25uM。以降、二酸化炭素放出速度CERが25mmol/L/h3mL、50mmol/L/h6mL、及び100mmol/L/h6mLになった時点で更に添加した。以降に示す、有機酸カラムによるHPLC定量法、及びアミノプロピルカラムによるHPLC定量法の両方により、ME力価を測定した。図2及び4は、2種のHPLCにより解析されたME測定値の一致度を示す。REMI4_18の大規模培養REMI4_18の遺伝子型は、BL21pglPL.6-dxsGI1.6-dxrGI1.6-yIDIPL.2-lowerMVApDW33carb50Ptac-AnabaenaispH-T.elong.ispG-fd-fnr/pEWL454kan50である。DXP経路及びイソプレン合成酵素に関係する遺伝子を発現している大腸菌Ecoliにイソプレンを生産させ、15Lスケールでのフェドバッチ培養により増殖させた。培地組成発酵培地1Lあたり:K2HPO47.5g、MgSO47H2O2g、クエン酸一水和物2g、クエン酸鉄アンモニウム0.3g、酵母エキス0.5g、50H2SO42.25mL。すべての成分を共に加え、脱イオン水に溶解させた。この溶液を熱滅菌した123°C、20分。水酸化アンモニウム28によりpHを7.0に調整し、容量を適量に調整した。滅菌及びpH調整後に、グルコース10g、ビタミン溶液12mL、及び抗生物質を加えた。1000X微量金属溶液1Lあたり:クエン酸H2O40g、MnSO4H2O30g、NaCl10g、FeSO47H2O1g、CoCl26H2O1g、ZnSO7H2O1g、CuSO45H2O100mg、H3BO3100mg、NaMoO42H2O100mg。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。ビタミン溶液1Lあたり:チアミン塩酸塩1.0g、D--ビオチン1.0g、ニコチン酸1.0g、D-パントテン酸4.8g、塩酸ピリドキシン4.0g。各成分を1つずつ脱イオン水に溶解させ、HCl/NaOHによりpHを3.0に調整し、次に溶液を容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。マクロ塩溶液1Lあたり:MgSO47H2O296g、クエン酸一水和物296g、クエン酸鉄アンモニウム49.6g。すべての成分を水に溶解させ、容量までメスアップし、孔径0.22マイクロメートルのフィルタでろ過滅菌した。供給溶液1kgあたり:グルコース0.57kg、脱イオン水0.38kg、K2HPO47.5g、100Foamblast10g。すべての成分を共に混合し、オートクレーブ処理した。1000X微量金属溶液0.82mL、ビタミン溶液6.5mL、及びマクロ塩溶液5.5mLを添加し、一度供給溶液を冷却した。大腸菌BL21細胞株名REMI4_18を用い15Lのバイオリアクタで発酵を実施した。この発酵は実施20100785と称される図3を参照されたい。pH7.0及び34°Cにてこの発酵を行った。大腸菌Ecoliを凍結させたバイアル瓶から解凍し、バイオリアクタ用のトリプトン-酵母エキス培地に接種した。550nmOD550での吸光度が1.0になるまで培養物を増殖させた後、培養物のうち500mLを15Lバイオリアクタに接種し、初期槽容量を5Lにメスアップした。発酵のもととなるフラスコ及び発酵槽には、抗生物質のカルベニシリン及びカナマイシンをそれぞれ各50ug/mL濃度で含有させた。バッチに含まれるグルコースが枯渇したら、グルコース供給溶液を供給した。最初の20分は初期供給量3g/minで供給した。その後、発酵槽にはグルコースのパルス供給を30分間~20時間行った。pHを7.05超に上昇させてパルスが導入された。総二酸化炭素放出速度mmol/hを係数400及び600で除算することで、誘導速度を算出した。供給開始の27時間後から、発酵終了時51時間後まで、供給は3.5g/minの一定速度で行った。イソプロピル-β-D-1-チオガラクトピラノシドIPTGの10mg/mL原液を添加することによって誘導を実施した。二酸化炭素放出速度25の時点で24mL加えた200uM。実施例3:糖及び有機酸の解析法-アミノプロピルHPLCカラムの使用による解析試料の調製及び代謝性生物の抽出HPLCによる糖の解析に関し、発酵液試料を65°Cで5分加熱処理し、細胞を溶解させた。以降の実験に備え、試料を湿らせた氷の上で保持した。次に試料を、-9°C、16000RPMで5分間遠心分離した。上清を回収し、除去した上清と等量の脱イオン水に細胞ペレットを再懸濁した。懸濁液を、-9°C、16000RPMで5分間遠心分離した。遠心分離後の上清を、最初に回収した上清画分と併せ、ペレットを廃棄する。試料を一晩凍結乾燥した。凍結乾燥した抽出物を等量か、それよりも少量の85アセトニトリルに再懸濁した。試料を遠心分離して不溶性の夾雑物を除去し、HPLC解析までの間、上清を4°C以下で保持した。HPLC解析法アミノプロピルカラムPhenomenex、LunaNH2-250mm×2.0mm×5μmを使用しHPLC解析を実施した。移動相は85アセトニトリルから構成されていた。20uLの試料をカラムに注入し、カラム温度は40°Cに設定して均一濃度で15分実施した。RID示差屈折率検出器を、40°C、positiveモードで使用し、2-C-メチルエリスリトールを検出した。およそ2.3分の時点で2-C-メチルエリスリトールのピークを観察した。EchelonBiosciences,Incorporatedカタログ番号I-M051Aから購入した2-C-メチルエリスリトールにより作成した検量線をもとに、2-C-メチルエリスリトールを定量した。0.1g/L~5g/Lの範囲を網羅する直線的な検量線を作成した。定量限界は0.1g/Lで見られたが、検出限界は約0.05g/Lであった。実施例4:糖及び有機酸の解析法-有機酸カラムによる解析試料の調製及び代謝性生物の抽出2H2SO4の500uLアリコートを2mLチューブに加えた。167uLの発酵液を各チューブに加え、2H2SO4と混合した。チューブを14000RPMで5分間遠心処理し、細胞片を除去した。上清を、HPLC用の300uLコニカルボトムバイアルにデカントし、バイアルに気泡が含まれていないか確認した。HPLC解析までの間、試料を4°C以下で維持した。HPLC解析法MicroguardCationガードカラムBioRad、MicroguardCationH-30mm×4.6mmを併用し、イオン排除カラムBioRad、AminexHPX-87H-300mm×7.8mmによりHPLC解析を実施した。MallinckrodtChemicalsより市販の硫酸カタログ番号H378-07を使用し、移動相として0.01NH2SO4緩衝液5mM相当を調製し、0.6mL/minでHPLCを実施した。カラム温度を50°Cに設定し、試料20μLをカラムに注入した。実施例5:発酵液からの2-C-メチル-D-エリスリトール及びアセチル化2-C-メチル-D-エリスリトールの単離清澄化させた発酵液試料約1.5Lを減圧下で濃縮し、茶色の油性懸濁液を生成した。ジクロロメタン:メタノールCH2Cl2:MeOH80:20、0.5Lにより希釈し、及びシリカゲルプラグ17cm×17cmでろ過し、続いてこのシリカプラグをジクロロメタン:メタノール80:20、5×1Lにより更に洗浄した。減圧下で黄色ろ液を濃縮し、茶色の粘調な油を得た。シリカゲルカラムシリカゲル、200~400メッシュ、60Å、60cm×6cmを通して、勾配溶離90:10ジクロロメタン:メタノール~85:15ジクロロメタン:メタノールにより生成を行い、2種の生成物を得た。生成物番号1は、茶色の粘調な液体約9gであり、1-O-アセチル-2-C-メチル-D-エリスリトール1a及び4-O-アセチル-2-C-メチル-D-エリスリトール1bの1:2比混合物からなることが1HNMRにより同定された。この構造解析結果を更に確認するために、生成物番号1の少量の試料100mgを、水酸化ナトリウム2.6mg、0.11mmol、0.2等量/メタノール3mLにより、室温で1時間脱アセチル化条件で処理した。この処理により、2-C-メチル-D-エリスリトール2の標本とともに、より極性の高い生成物が共溶出されたことがTLC9:1比CH2Cl2/MeOHにより溶出により確認された。生成物番号2は、黄色のろう様固体であり約24g、文献1中に記載のものと同一の1HNMRスペクトルを有していた。1-O-アセチル-2-C-メチル-D-エリスリトール1a:1HNMR500MHz,D2Oδ4.13,4.022H,ABq,J1,1’=11.5Hz,H1,1’;3.851H,dd,J3,4=2.4Hz,J3,4’=11.4Hz,H-3;3.711H,dd,J3,4=2.4Hz,J4,4’=11.4Hz,H-4;3.581H,d,J4,4’=11.4Hz,H-4’;2.133H,s,COCH3;1.163H,s,CH3。4-O-アセチル-2-C-メチル-D-エリスリトール1b:1HNMR500MHz,D2Oδ4.381H,dd,J3,4=2.4Hz,J4,4’=11.4Hz,H-4;4.121H,d,J4,4’=11.4Hz,H-4’;3.861H,dd,J3,4=2.4Hz,J3,4’=11.4Hz,H-3;3.60,3.492H,ABq,J1,1’=11.5Hz,H1,1’;2.123H,s,COCH3;1.153H,s,CH3。2-C-メチル-D-エリスリトール2:1HNMR500MHz,D2Oδ3.831H,dd,J3,4=2.4Hz,J3,4’=11.4Hz,H-3;3.661H,dd,J3,4=2.4Hz,J4,4’=11.4Hz,H-4;3.601H,d,J4,4’=11.4Hz,H-4’;3.58,3.472H,ABq,J1,1’=11.5Hz,H1,1’,1.133H,s,CH3。Sakamoto,I.,Ichimura,K.,andOhrui,H.,Biosci.Biotechnol.Biochem.2000,649,1915~1922。実施例6:2-メチル-D-エリスリトールの生産性の向上DXP経路に関係する遺伝子操作を行い、既存の株による2-メチル-D-エリスリトールの生産効率を改良するために、各種プロトコルを実施する。まず始めに、dxs及びdxr遺伝子の発現を上方制御し、IspDF、及び2-メチル-D-エリスリトール-5-ホスフェートMEPを利用するその他の遺伝子の発現を下方制御する。細胞増殖を維持するのに必要とされるIPP/DMAPPのレベルを維持するのに十分なレベルでMVA経路も発現していた株において、ispDFを完全にノックアウトした。例えば、ispDFの発現レベルを低下させたい場合、内在性プロモーターの代わりにGI1.0プロモーターを挿入する。第2に、ホスファターゼ発現を誘導するために、低濃度リン酸条件下で株を培養する。ホスファターゼは、MEPと、恐らくその他のDXP代謝産物cMEPPを、2-C-メチル-D-エリスリトールへと変換するのに必要とされる。第3に、正常な細胞代謝を妨げないよう、十分に高いKmを有する異種ホスファターゼ例えば、ウシホスファターゼを過剰発現させる。一部の場合では、この系は、プールしたMEP中間体を脱リン酸化し得る。第4に、この株において2-ME生産に関与する内在性大腸菌ホスファターゼを同定し、過剰発現させる。ゲノムライブラリ又はASKAコレクションを用いるアプローチにより、MEPホスファターゼを同定する。第5に、2-MEの1-及び4-モノアセチル誘導体への変換に関与するアセチルトランスフェラーゼをノックアウトさせるか、発現を下方制御するかして2-MEの収率を上昇させる。それとは反対に、これらのモノアセテートが望ましい場合には、これらのアセチルトランスフェラーゼを過剰発現させる。一例では、Kmの高いアセチルトランスフェラーゼのLacA遺伝子を更に過剰発現させる。実施例7:1-デオキシ-D-キシルロース生産性の向上1-デオキシ-D-キシルロースの生産性を向上させるために、実施例6に記載したものと同様の戦略を使用して、DXP経路に関し遺伝子操作を行ったこの株を用い、1-デオキシ-D-キシルロースの生産性を向上させる。ただし、この場合、1-デオキシ-D-キシルロース-5-ホスフェートDXPを蓄積させ、続いて、脱リン酸化させて1-デオキシ-D-キシルロースを生成するために、dxr遺伝子はノックアウトさせるか、発現を下方制御させる。"