ПРИМЕНЕНИЕ БЕЛКА, ГОМОЛОГИЧНОГО МЕАВ-БЕЛКУ, ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ СОА-МУТАЗЫ 3-ГИДРОКСИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ

1. Применение белка, включающего гомологичную МеаВ-белку белковую последовательность из по меньшей мере 100 аминокислот с идентичностью последовательности МеаВ-белка по меньшей мере в 60% для повышения ферментативной активности СоА-мутазы 3-гидроксикарбоновой кислоты.
2. Применение по п.1 в микроорганизме или его клеточном экстракте, причем присутствие белка, включающего белковую последовательность, гомологичную МеаВ-белку, в микроорганизме или в его клеточном экстракте усилено по сравнению с диким типом микроорганизма.
3. Применение по п.2, отличающееся тем, что микроорганизм выбран из группы, включающей в себя рода Aspergillus, Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus, Acinetobacter, Alcaligenes, Lactobacillus, Paracoccus, Lactococcus, Candida, Pichia, Hansenula, Kluyveromyces, Saccharomyces, Escherichia, Zymomonas, Yarrowia, Methylobacterium, Ralstonia, Pseudomonas, Rhodospirillum, Rhodobacter, Burkholderia, Clostridium и Cuphavidus а также ацетогенные микроорганизмы.
4. Применение по п.1, отличающееся тем, что СоА-мутазу 3-гидроксикарбоновой кислоты можно изолировать из микроорганизмов, выбранных из группы, включающей в себя Aquincola tertiaricarbonis L108, Aquincola tertiaricarbonis DSM 18028, Aquincola tertiaricarbonis DSM 18512, Methylibium petroleiphilum PM1, Methylibium sp. R8, Xanthobacter autotrophicus Py2, Rhodobacter sphaeroides АТСС 17029, Nocardioides sp. JS614, Marinobacter algicola DG893, Sinorhizobium medicae WSM419, Roseovanus sp. 217, Pyrococcus furiosus DSM 3638, Streptomyces cinnamonensis и Streptomyces coelicolor.
5. Применение по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что белковую последовательность, гомологичную МеаВ-белку, можно получить как производное из группы МеаВ-белков, которую образуют:
последовательность SEQ ID Nr. 1 (Aquincola tertiaricarbonis DSM 18512),
YP_001023545 из Methylibium petroleiphilum PM1,
YP_001409454 из Xanthobacter autotrophicus Py2,
YP_001045518 из Rhodobacter sphaeroides ATCC 17029,
YP_002520048 из Rhodobacter sphaeroides,
AAL86727 из Methylobacterium extorquens AM1
6. Фузионный белок, включающий в себя СоА-мутазу 3-гидроксикарбоновой кислоты и гомологичную МеаВ-белку белковую последовательность из по меньшей мере 100 аминокислот с идентичностью последовательности МеаВ-белка по меньшей мере в 60%.
7. Фузионный белок по п.6, отличающийся тем, что СоА-мутазу 3-гидроксикарбоновой кислоты можно изолировать из микроорганизмов, выбранных из группы, включающей в себя Aquincola tertiaricarbonis L108, Aquincola tertiaricarbonis DSM 18028, Aquincola tertiaricarbonis DSM 18512, Methylibium petroleiphilum PM1, Methylibium sp. R8, Xanthobacter autotrophicus Py2, Rhodobacter sphaeroides ATCC 17029, Nocardioides sp. JS614, Marinobacter algicola DG893, Sinorhizobium medicae WSM419, Roseovarius sp. 217, Pyrococcus furiosus DSM 3638, Streptomyces cinnamonensis и Streptomyces coelicolor.
8. Фузионный белок по п.6, отличающийся тем, что белковую последовательность, гомологичную МеаВ-белку, можно получить как производное из группы МеаВ-белков, которую образуют:
последовательность SEQ ID Nr. 1 из Aquincola tertiaricarbonis DSM 18512,
YP_001023545 из Methylibium petroleiphilum PM1,
YP_001409454 из Xanthobacter autotrophicus Py2,
YP_001045518 из Rhodobacter sphaeroides ATCC 17029,
YP_002520048 из Rhodobacter sphaeroides,
AAL86727 из Methylobacterium extorquens AM1.
9. Фузионный белок по п.6, отличающийся тем, что белковая последовательность, гомологичная МеаВ-белку, с N-конца соединена с СоА-мутазой 3-гидроксикарбоновой кислоты.
10. Фузионный белок по п.6, отличающийся тем, что белковая последовательность, гомологичная МеаВ-белку, с N-конца соединена с малой субъединицей олигомерной СоА-мутазы 3-гидроксикарбоновой кислоты.
11. Фузионный белок по одному из пп.6-10, отличающийся тем, что с СоА-мутаза 3-гидроксикарбоновой кислоты выбрана из группы, которая состоит из
последовательностей SEQ ID Nr. 21 и SEQ ID Nr. 22 (A. tertiaricarbonis DSM 18512), а также АВМ97311 и АВМ97308.1 (M. petroleiphilum PM1), к большой субъединице которых с N-конца присоединена гомологичная МеаВ-белку белковая последовательность, которая может быть производным от группы, которую образуют
последовательность SEQ ID Nr. 1 (A. tertiaricarbonis DSM 18512) и YP_001023545 (M. petroleiphilum PM1),
причем между белковой последовательностью, гомологичной МеаВ-белку, и СоА-мутазой 3-гидроксиакарбоновой кислоты имеется линкер, состоящий из последовательности аминокислот Цис-Ала-Гли-Сер-Фен-Про-Тре-Иле.
12. Гетеродимерный фузионный белок по п.11, белок, включающий в себя последовательность SEQ ID Nr.3 и последовательность SEQ ID Nr.4.
13. Изолированная нуклеиновая кислота, кодирующая фузионный белок по меньшей мере по одному из пп.6-12.
14. Способ ферментативного синтеза 2-гидроксиизомасляной кислоты, включающий в себя этапы:
a) приведение во взаимодействие
а1) микроорганизма или клеточного экстракта микроорганизма, демонстрирующего ферментативную активность СоА-мутазы 3-гидроксикарбоновой кислоты, причем присутствие белка, включающего белковую последовательность, гомологичную МеаВ-белку по п.1, в микроорганизме или в его клеточном экстракте усилено по сравнению с диким типом микроорганизма
или
а2) единицы, содержащей фузионный белок по п.п.6-12,
с водной средой, содержащей 3-гидроксимасляную кислоту, а также при необходимости
b) очистка 2-гидроксиизомасляной кислоты с выделением ее из водной среды или из единицы, содержащей фузионный белок.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что единица, содержащая фузионный белок, представляет собой микроорганизм или его клеточный экстракт.
16. Способ по п.14, отличающееся тем, что микроорганизм выбран из группы, включающей в себя рода Aspergillus, Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus, Acinetobacter, Alcaligenes, Lactobacillus, Paracoccus, Lactococcus, Candida, Pichia, Hansenula, Kluyveromyces, Saccharomyces, Escherichia, Zymomonas, Yarrowia, Methylobacterium, Ralstonia, Pseudomonas, Rhodospirillum, Rhodobacter, Burkholderia, Clostridium и Cupriavidus а также ацетогенные микроорганизмы.
17. Способ по одному из пп.14-16, отличающийся тем, что микроорганизм синтезирует 3-гидроксимасляную кислоту из источника углерода.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что ацетогенные микроорганизмы выбирают из группы, включающей в себя Acetoanaerobium notera, Acetobacterium woodii, Archaeoglobus fulgidus, Butyribacferium methylotrophicum, Butyribacterium methyltrophicum, Carboxydibrachium pacificus, Carboxydocella sporoproducens, Carboxydocella thermoautotrophica, Carboxydothermus hydrogenoformans, Citrobacter вид Y19, Clostridium aceticum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium autoethanogenum, Clostridium carboxidivorans, Clostridium ljungdahlii, Desulfotomaculum carboxydivorans, Desulfotomaculum kuznetsovii, Desulfotomaculum thermobenzoicum подвид thermosyntrophicum, Eubacterium limosum, Methanosarcina acetivorans C2A, Methanosarcina barkeri, Methanothermobacter thermoautotrophicus, Moorella AMP, Moorella thermoacetica, Moorella thermoautotrophica, Oxobacter pfennigii, Peptostreptococcus productus, Rhodopseudomonas palustris P4, Rhodospirillum rubrum, Rubrivivax gelatinosus, Thermincola carboxydiphila, Thermincola ferriacetica, Thermococcus AM4, Thermolithobacter carboxydivorans и Thermoanaerobacter kivui,
а 3-гидроксимасляную кислоту синтезируют из источников углерода, причем источник углерода выбирают из группы, состоящей из монооксида углерода, диоксида углерода, выхлопного газа или синтез-газа.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что синтез 3-гидроксимасляной кислоты из источника углерода и 2-гидроксиизомасляной кислоты из 3-гидроксимасляной кислоты осуществляют за один единственный этап.
20. Применение 2-гидроксиизомасляной кислоты, полученной способом по меньшей мере по одному из пп.14-19, для синтеза метакриловой кислоты, эфиров метакриловой кислоты или их полимеров путем дегидратации, а также при необходимости этерификации и при необходимости полимеризации.