專利名稱::微生物制備3-羥基異丁酸的制作方法微生物制備3-羥基異丁酸本發(fā)明涉及相對(duì)于其野生型經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,制備經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞的方法,通過(guò)這些方法可得到的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,制備3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的方法,制備甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法,和制備聚曱基丙烯酸或聚曱基丙烯酸酯的方法。本發(fā)明另外涉及經(jīng)分離的DNA、載體、該載體用于轉(zhuǎn)化細(xì)胞的用途、轉(zhuǎn)化的細(xì)胞和多肽。甲基丙烯酸(尤其是以其烷基酯的形式)是一種用于制備聚合產(chǎn)物的重要中間體。眾所周知的曱基丙烯酸衍生物是例如曱基丙烯酸的曱基酯。目前甲基丙烯酸甲酯的全球年產(chǎn)量是約150萬(wàn)噸。聚甲基丙烯酸酯是塑料領(lǐng)域具有多種用途的粗原料。通常通過(guò)在作為催化劑的固體多金屬氧化物物料上C廠碳化合物(例如丁烯、異丁烯、丁烷、異丁烷、叔丁醇或異丁烯酪)的異相兩步催化的氣相氧化反應(yīng)商業(yè)化生產(chǎn)甲基丙烯酸。所得到的產(chǎn)物氣體混合物(其除了曱基丙烯酸以外,也含有大量次級(jí)產(chǎn)物)隨即進(jìn)行全縮合反應(yīng)而產(chǎn)生曱基丙烯酸水溶液,或吸納在適宜的溶劑混合物中。通常隨后通過(guò)蒸餾、結(jié)晶、萃取或這些措施的組合,進(jìn)一步純化所得到的液相。除了Cr碳化合物的催化氣相氧化反應(yīng)以外,甲基丙烯酸也可以通過(guò)催化氧化脫氫反應(yīng)由異丁酸制備,如例如在EP-A-0356315中所述。制備曱基丙烯酸的另一種可能是所謂的"ACH方法",其中使2-曱基-2-羥基丙腈和疏酸反應(yīng),生成異丁烯酰胺作為中間體,它然后進(jìn)一步與水反應(yīng)生成曱基丙烯酸。所得到的甲基丙烯酸隨即通過(guò)蒸餾進(jìn)行純化。該方法描述在例如EP-A-1359137中。這些制備甲基丙烯酸的常規(guī)方法的缺點(diǎn)尤其是,在曱基丙烯酸本身的制備過(guò)程中和在包含蒸餾純化的后續(xù)步驟中,由于甲基丙烯酸的高聚合反應(yīng)傾向,通過(guò)熱負(fù)荷性方法步驟導(dǎo)致二聚體或寡聚體的生成;這不僅造成額外的純化工作,而且造成產(chǎn)率損失。本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。更具體地,本發(fā)明的任務(wù)是,提供制備曱基丙烯酸的方法,其可以用盡可能小的熱負(fù)荷性步驟獲得甲基丙烯酸。基丙烯酸成為可能。完成上述任務(wù)的一個(gè)貢獻(xiàn)由相對(duì)于其野生型經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞提供,所述細(xì)胞與其野生型相比能生成更多的3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,但是優(yōu)選生成更多的3-羥基異丁酸,該生成優(yōu)選通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛或通過(guò)3-羥基異丁酰-輔酶A而進(jìn)行。如果3-羥基異丁酸或基于3-幾基異丁酸的聚羥基烷酸酯通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛生成,更優(yōu)選的是生成通過(guò)作為進(jìn)一步中間體的琥珀酰-輔酶A、丙酰-輔酶A或丙烯酰-輔酶A、特別優(yōu)選通過(guò)琥珀酰-輔酶A而進(jìn)行。在3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯通過(guò)作為前體的3-羥基異丁酰-輔酶A生成的情況下,更優(yōu)選地生成通過(guò)作為進(jìn)一步中間體的異丁酰-輔酶A或通過(guò)3-羥基丁酰-輔酶A、優(yōu)選通過(guò)3-羥基丁酰-輔酶A而進(jìn)行。在此使用的術(shù)語(yǔ)"前體,,定義了可以僅在一個(gè)反應(yīng)步驟中以酶促途徑轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸的化學(xué)化合物,而術(shù)語(yǔ)"中間體"定義了不能僅在一個(gè)反應(yīng)步驟中以酶促途徑轉(zhuǎn)化成3-幾基異丁酸的化學(xué)化合物。在此使用的術(shù)語(yǔ)"3-幾基異丁酸"始終描述對(duì)應(yīng)的C廣羧酸,其在通過(guò)相應(yīng)微生物的生成之后以依賴于pH-值的形式存在。由此,該術(shù)語(yǔ)始終包含純酸形式(3-羥基異丁酸)、純堿形式(3-幾基異丁酸)以及酸的質(zhì)子化和去質(zhì)子化形式的混合物。此外,術(shù)語(yǔ)"3-羥基異丁酸"原則上包含(R)和(S)立體異構(gòu)體,其中(S)立體異構(gòu)體是特別優(yōu)選的。措辭"與其野生型相比能生成更多的3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯"也適用于下述情況經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞的野生型根本不能生成任何3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,至少?zèng)]有可檢測(cè)量的這些化合物,并且僅能在經(jīng)基因技術(shù)改變后生成可檢測(cè)量的這些組分。細(xì)胞的"野生型"優(yōu)選指其基因組以天然地通過(guò)進(jìn)化而產(chǎn)生的狀態(tài)存在的細(xì)胞。該術(shù)語(yǔ)用于完整細(xì)胞和單個(gè)基因。因此,術(shù)語(yǔ)"野生型"不具體地涵蓋其基因序列已經(jīng)至少部分地通過(guò)重組方法人工改變的那些細(xì)胞或那些基因。由3-羥基異丁酸可以隨即通過(guò)溫和的脫水化反應(yīng)而獲得曱基丙烯酸。在基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的情況下,可以分離在細(xì)胞中包含的裝有這種聚羥基烷酸酯的嚢泡,并隨即分解聚合物以產(chǎn)生3-羥基異丁酸,其然后可以脫水而獲得曱基丙烯酸。在此根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是,經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞如下地經(jīng)基因技術(shù)改變,即使它在確定的時(shí)間間隔內(nèi)、優(yōu)選在2小時(shí)內(nèi)、更優(yōu)選在8小時(shí)內(nèi)、最優(yōu)選在24小時(shí)內(nèi),生成比該細(xì)胞的野生型多至少2倍、特別優(yōu)選至少10倍、更優(yōu)選至少100倍、更優(yōu)選至少IOOO倍和最優(yōu)選至少10000倍的3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。在此產(chǎn)物生成的增加可以例如如下測(cè)定,即在相同條件下(相同的細(xì)胞密度,相同的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,相同的培養(yǎng)條件)于適宜的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中分別分開(kāi)地培養(yǎng)根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞和野生型細(xì)胞特定的時(shí)間間隔,并且隨即測(cè)定營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中的目標(biāo)產(chǎn)物(3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯)的量。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞可以是原核或真核細(xì)胞。在此可以涉及哺乳動(dòng)物細(xì)胞(例如,人源細(xì)胞)、植物細(xì)胞或微生物如酵母、真菌或細(xì)菌,其中^t生物是特別優(yōu)選的,且細(xì)菌和酵母是最優(yōu)選的。特別合適地用作為細(xì)菌、酵母或真菌的是保藏在德國(guó)Braunschweig的DeutscheSa隨lungvonMikroorganismenundZellkulturenGmbH(DSMZ)的那些細(xì)菌、酵母或真菌菌抹。根據(jù)本發(fā)明適宜的細(xì)菌屬于在http://www.dsmz.de/species/bacteria.htm下詳述的屬,根據(jù)本發(fā)明適宜的酵母屬于在http://www.dsmz.de/species/yeasts.htm下詳述的那些屬,根據(jù)本發(fā)明適宜的真菌是在http://www.dsmz.de/species/fungi.htm下詳述的那些。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞是下述屬的細(xì)胞舉炎^麥^廣Co/y/ze6a"eW"邁人避并臠/^f"re7/'6a"er/w邁入fy^并^"虞("勘c/"ws入不動(dòng)奸霧虞^」c//2e^a"er入#乙凝Yf霧虞舉赤發(fā)母^if戶/c力/a人fiT/wero/z7/ces人綍#^廣i^cc力aro邁/ces入埃#《霧^f^c力er/c力/a入發(fā)發(fā)#應(yīng)霧^廣一,脂,、孕A發(fā)#臠/)ifK37"/w/a、f差奸霧^,,力身銜霧^(^a/Wo//a人潔卓^霧^("尸"i/fl^770/2^人俗^i,^潛A霧^4(^wir力o/(/eWaj和嫂炎'^"^^f麥虞(T/oWr/c^'咖義其中斧悉返Yf霧(^re「/6a"er/w邁/7a7咖人/乙發(fā)'發(fā)短^f霹(^re"'6a"eW咖/a"o/"er/z7e/"/z7乂義應(yīng)軒?kù)Fri"5"c力eWc力/aco//人"歸力a層/cescerm'"'se人#乙凝^#維#母m瞎層/ces/ac〃s人布直^^潔A發(fā)母"a72cr油Wa由./人誕為"教^踭母("Cai2cT/d/aru^w人谷,凝棒炎Yf^"("Coiy/ze6a"eWi/邁^7wf諸義.c咖人鍵步棒炎Vf霧(^Cor"e6a"er/w/z7e/Y7c/e/75^、運(yùn)動(dòng)發(fā)餘在應(yīng)f^并豚6^力//(62"</7咖eA^or《z/e/w義ia/Wo/72.flei/fro/7力a,斗爭(zhēng)另U是^3/sfo/z/aew^ro;7力av7J^("Wa/sfo刀2'aei^ro;力a〃J6人》,irir銀蓊fi力油柳'r27/咖入類球ir細(xì)蓊fA力油6a"er一ae,'c^人("尸ara歸禱^e"由s人鉤皋傻卓應(yīng)霧f尸5"ewcto9"asaerc^//70513入贈(zèng)凌辨不動(dòng)^f,fJc//efo6a"e_rca/coaceO.cws,和華^餘#「尸/c力/apas^or/s,是特另ij優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)變化方案,3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚幾基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的曱基丙二酸半醛而進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的所述第一個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式,優(yōu)選地將3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成優(yōu)選通過(guò)作為中間體的琥珀酰-輔酶A而進(jìn)行,其中所述細(xì)胞優(yōu)選能夠利用碳水化合物、甘油或谷氨酸作為碳源。在此,與本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)有利地是,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞與其野生型相比具有增加的酶Er活性,該酶催化琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酰-輔酶A的反應(yīng)(參見(jiàn)圖1)。術(shù)語(yǔ)"增加的酶活性",如其前述與酶Ei相關(guān),并在下文中與酶E2等相關(guān),優(yōu)選地理解為增加的細(xì)胞內(nèi)活性。在下文中所述用于增加細(xì)胞中的酶活性,既適用于增加酶E!的活性也適用于所有下述酶的活性,它們的活性可任選地被提高。原則上,酶活性的增加可以如下實(shí)現(xiàn)通過(guò)提高編碼酶的一個(gè)或多個(gè)基因序列的拷貝數(shù),通過(guò)使用強(qiáng)啟動(dòng)子或通過(guò)使用編碼具有增加的活性的對(duì)應(yīng)酶的基因或等位基因,并任選地組合這些措施。例如通過(guò)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、綴合或這些方法的組合用栽體制備根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,所述細(xì)胞包含目標(biāo)基因、該基因的等位基因或該基因一部分和使該基因的表達(dá)成為可能的載體。具體地通過(guò)將基因或等位基因整合入細(xì)胞染色體或染色體外復(fù)制性載體中來(lái)實(shí)現(xiàn)異源表達(dá)。關(guān)于提高細(xì)胞中酶活性的可能性的綜述(用丙酮酸羧化酶作為實(shí)例)參見(jiàn)DE-A-10031999,其由此作為參考并入本文,其關(guān)于提高細(xì)胞中酶活性的可能性的公開(kāi)內(nèi)容形成本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。借助1-和2-維蛋白凝膠分離和隨即使用適宜的評(píng)價(jià)軟件目檢蛋白濃度,可以檢測(cè)凝膠中上文和下文所述的酶或基因的表達(dá)。當(dāng)酶活性的提高僅僅基于對(duì)應(yīng)基因的表達(dá)的提高時(shí),可以通過(guò)對(duì)比野生型和經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞的l-或2-維蛋白分離,以簡(jiǎn)單方式確定酶活性提高的定量。在棒狀桿菌細(xì)菌中制備蛋白凝膠和鑒別蛋白的一種常規(guī)方法是Hermann等人(^7ec/^op力ores/、22:1712.23(2001))所述的方法。蛋白濃度的分析同樣可以通過(guò)使用針對(duì)待測(cè)蛋白特異性的抗體的蛋白印跡雜交(Sambrook等人,#。/ecw/ar67o///2fa7a6(9r"or/邁a/2wa/,2ndEd.ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,N.Y.USA,1989),并隨即用適于測(cè)定濃度的相應(yīng)軟件目測(cè)評(píng)價(jià)(Lohaus和Meyer(1989)5/卿eh環(huán),5:32-39;Lottspeich(1999),C力e邁/elll:2630-2647)進(jìn)行。借助于DM條帶移位分析(也稱作凝膠阻留)(Wilson等人(2001)/。歸a/o尸^3"er/o/柳183:2151-2155),可以測(cè)量DNA-結(jié)合蛋白的活性。通過(guò)不同的、詳細(xì)描述的報(bào)告基因試驗(yàn)的方法(Sambrook等人,#o7ecw/2_rt70/3/"fa6or由r戸a/i/s厶2ndEd.ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,N.Y.USA,1989),可以檢測(cè)DNA-結(jié)合蛋白對(duì)其它基因的表達(dá)的作用。通過(guò)多種經(jīng)描述的方法(Donahue等人(2000)/owr/Ls/o尸"ac"r/o/o^r182(19):5624-5627;Ray等人(2000)/o謡a7^Ce"'o/柳182(8):2277-2284;Freedberg等人(1973)/o"r/a/o/^s"er/o/o^r115(3):816-823),可以檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)酶活性。在下文沒(méi)有詳述測(cè)定特定酶的活性的具體方法的情況下,酶活性的增加的測(cè)定和酶活性的降低的測(cè)定,優(yōu)選借助Hermann等人,Electrophoresis,22:1712—23(2001),Lohaus等人,Biospektrum532-39(1998),Lottspeich,j/^e附/7^eC/e/z7/e111:2630-2647(1999)和Wilson等人(2001)/。訓(xùn)a/oZ^a"eW。/柳,183:2151-2155(2001)所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果通過(guò)突變內(nèi)源基因來(lái)增加酶活性,這樣的突變可以使用傳統(tǒng)方法(例如通過(guò)紫外線照射或通過(guò)誘變化合物)不定位產(chǎn)生,或通過(guò)重組方法(例如缺失、插入和/或核苷酸置換)定位產(chǎn)生。這些突變產(chǎn)生經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞。酶的特別優(yōu)選的突變體具體也是不再受反饋抑制的那些酶,或至少與野生型酶相比更少受反饋抑制的那些酶。如果通過(guò)增加酶的表達(dá)來(lái)增加酶活性,則例如增加對(duì)應(yīng)基因的拷貝數(shù),或突變啟動(dòng)子和位于結(jié)構(gòu)基因上游的調(diào)節(jié)區(qū)或核糖體結(jié)合位點(diǎn)。整合入結(jié)構(gòu)基因上游的表達(dá)盒以相同方式起作用。借助于誘導(dǎo)型啟動(dòng)子,可以在任意希望的時(shí)間點(diǎn)額外增加表達(dá)。此外,還可以給酶基因配置作為調(diào)節(jié)序列的增強(qiáng)子序列,它們也通過(guò)改善RNA聚合酶與DNA之間的相互作用,實(shí)現(xiàn)增加的基因表達(dá)。延長(zhǎng)mRNA壽命的措施也會(huì)改善表達(dá)。此外,預(yù)防酶蛋白的降解也會(huì)同樣加強(qiáng)酶活性。在此,基因或基因構(gòu)建體以不同拷貝數(shù)存在于質(zhì)粒中,或整合入染色體中并擴(kuò)增。作為一個(gè)替代方案,通過(guò)改變培養(yǎng)基組成和培養(yǎng)的實(shí)施,可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因的過(guò)表達(dá)。尤其在Martin等人(A/o/rec/wo/w/5,137-146(1987))、Guerrero等人(Ce/7el38,35-41(1994))、Tsuchiya和Morinaga(5/o/7bcA/2o/c^/6,428-430(1988))、Eikmanns等人(Ce/ze102,93-98(1991))、EP-A-O472869、US4,601,893、Schwarzer和Piihler((Wo/7bc/wo/c^/9,84-87(1991)、Reinscheid等人(a/K/脅/濯邁e""/Wcr由'o/柳60,126-132(1994))、LaBarre等人(JournalofBacteriology175,IOO卜1007(1993))、W0-A-96/15246、Malumbres等人(Gene134,15-24(1993)、JP-A-10-229891、Jensen和Hammer("/Wec力/7o/o^ra/^/A/oe/^/zzeeW/^58,191—195(1998))以及已知的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)教科書(shū)中,技術(shù)人員可以發(fā)現(xiàn)對(duì)此的說(shuō)明。上述措施如同突變地產(chǎn)生經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞。使用質(zhì)粒,例如附加體質(zhì)粒,以增加目標(biāo)基因的表達(dá)。適宜的質(zhì)粒具體是在棒狀桿菌細(xì)菌中復(fù)制的那些。大量已知的質(zhì)粒載體,例如pZl(Menkel等人,y4/7/77eda刀d^5!/772'ro/7/ffe/fa/J//cro62'o7c>^^^64:549-554(1989)),pEKExl(Eikmanns等人,"el07:69-74(1991))或pHS2-1(Sonnen等人,C107:69-74(1991)),是基于隱蔽性質(zhì)粒pHM1519,pBLl或pGAl。也可以以相同方式使用其它質(zhì)粒載體,例如基于pCG4(US4,489,160)或pNG2{Serwold-Davis等人,尸fy^Ze〃er"6:119-124(1990)}或pAGl(US5,158,891)的那些。其它適宜的質(zhì)粒載體是,在它們的輔助下可以應(yīng)用通過(guò)整合入染色體來(lái)擴(kuò)增基因的方法的那些質(zhì)粒載體,例如Reinscheid等人U卯7/ecra/Kf^^/ro//ze/7"/#/cro6/o/o#760:126—132(1994))關(guān)于復(fù)制或擴(kuò)增hom-thrB操縱子已經(jīng)描述的那些。在該方法中,將整個(gè)基因克隆進(jìn)能在宿主(通常是大腸桿菌)中復(fù)制、但是不能在谷氨酸棒狀桿菌中復(fù)制的質(zhì)粒載體中。適宜的載體是,例如pSUP301(Simon等人,飾〃e由o7柳1:784-791(1983)),pK18mob或pK19mob(Schafer等人,Ce/7el45:69-73(1994)),pGEM-T(PromegaCorporation,Madison,Wisconsin,USA),pCR2.1-T0P0(Sh飄n,/o訓(xùn)a/o"/o/og/ca/C力e/z/2'"/y269:32678-84(1994)),pCRBlunt(Invitrogen,Groningen,Niederlande),pEMl(Schrumpf等人,/ow"a/o尸勘"er/o/o^j173:4510-4516))或pBGS8(Spratt等人,Ge"e41:337-342(1986))。隨后通過(guò)綴合或轉(zhuǎn)化,將含有待擴(kuò)增的基因的質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)入希望的谷氨酸棒狀桿菌菌林。綴合方法描述在例如Schafer等人,jp;7//^/a"cT脅/濯腳"/60:756-759(1994)中。轉(zhuǎn)化方法描述在<列々口Thierbach等人,^p;^/ed#/cro6/o/c^7s/2^》/0tecA/20/0^729:356-362(1988),Dunican和Shivnan,"/o/rec力/7。/o^F7:1067—1070(1989)和Tauch等人,F(xiàn)^/5W/cro6/o/o^^e〃e"123:343-347(1994)。借助于交叉事件進(jìn)行同源重組后,所得到的菌林包含至少2個(gè)拷貝的目標(biāo)基因。在上文和下文中使用的措辭"與其野生型相比增加的酶Ex的活性,,優(yōu)選地始終理解為指增加了至少2、特別優(yōu)選至少IO、更優(yōu)選至少100、還更優(yōu)選至少1000和最優(yōu)選至少10OOO倍的各酶Ex的活性。此外,具有"與其野生型相比增加的酶Ex的活性"的根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞,特別是其野生型不具有和至少不具有可檢測(cè)的這種酶Ex的活性、且其僅在增加酶活性后(例如通過(guò)過(guò)表達(dá))顯示出可檢測(cè)的這種酶Ex的活性的細(xì)胞。與此相關(guān)地,術(shù)語(yǔ)"過(guò)表達(dá)"或在下文中使用的措辭"表達(dá)的增加"也包含下述情況起始細(xì)胞(例如野生型細(xì)胞)不具有和至少不具有可檢測(cè)的表達(dá),且酶E,的可檢測(cè)的表達(dá)僅通過(guò)重組方法誘導(dǎo)。因此,在下文中使用的措辭"酶Ex的降低的活性,,理解為指優(yōu)選降低至至少0.5、特別優(yōu)選至少0.1、更優(yōu)選至少0.01、還更優(yōu)選至少0.001和最優(yōu)選至少0.0001倍的活性。特定酶的活性的降低,可以通過(guò)例如定位誘變、加入竟?fàn)幮曰蚍蔷範(fàn)幮砸种苿┗蚣夹g(shù)人員已知的降低特定酶的表達(dá)的其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在催化琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酶A的酶Ei的情況下,優(yōu)選為甲基丙二酰-輔酶A變位酶(EC5,4.99.2)。該酶優(yōu)選由選自下組的基因編碼mut,mutA,mutB,sbm,sbmA,sbmB,sbm5,bhbA,mcmA,mcmAl,mcmA2,mcmB,mcml,mcm2,mcm3,icmA,meaAl和meaA2。這些基因的核苷酸序列可以參見(jiàn)例如"A^c^oi"/2cyc7o/ec^a0/Ce/2esa/cTCe/zo/z/es"(KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)),國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書(shū)館(Bethesda,MD,USA)的國(guó)家生物技術(shù)信息中心(NCBI)的數(shù)據(jù)庫(kù),或源自歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL,Heidelberg,Germany和Cambridge,UK)的核苷酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)變化方案的特別優(yōu)選的實(shí)施形式,酶E,為源自各減凝襻炎Vf^ATCC13032的甲基丙二酰-輔酶A變位酶,它由具有SEQIDNo01所示DNA序列的基因編碼,且具有SEQIDNo02所示的氨基酸。此外,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)替代方案,其中在3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚幾基烷酸酯的制備中,琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,優(yōu)選的是該細(xì)胞任選地除了增加的酶E!的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E2至E,的活性(參見(jiàn)圖2):-酶E2,其催化甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半酪;-酶E^其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E2、E3、E4、E2E3、E2E4、E3E4、E2E3E4,其中£^^是最優(yōu)選的。此外可能的是,酶也能催化至少2個(gè)上述的反應(yīng)步驟。因此,可以例如采用具有酶E2的活性和酶E3的活性的酶(且因此它能催化曱基丙二酰-輔酶A直接轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛),例如源自超《趟古窗f5W尸o/o^/s"irc^a/zV的丙二酰輔酶A還原酶,其由具有SEQIDNo03的DNA序列編碼,且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列,或具有所有3種E2、E3和E4酶活性的酶,例如源自橙色綠屈撓菌("C//oro/7e^/sa盯a"〃acws的丙二酰輔酶A還原酶(Hiigler等人,JournalofBacteriology184,2404-2410頁(yè),2002)。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E2是曱基丙二酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.17),E3是醛脫氫酶(EC1.2.1.3)或酪氧化酶(EC1.2.3.1),和E4是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基酰基-輔酶A-脫氬酶(EC1.1.1.35)。酶E2優(yōu)選由aoxl基因編碼。源自大鼠肝的甲基丙二酰-輔酶A-水解酶描述在例如Kovachy等人,"Recognition,isolation,andcharacterizationofratliverD-methylmalonylcoenzymeAhydrolase",/.汐/o人C力e邁.258(1983),11415-11421頁(yè)。酶E3優(yōu)選由選自下組的基因編碼aldh2,aldh3al,aldh3a2,aldhlbl,aldh9al,aldh7al,aldhla4,aldhlal,aldhla2,mgc80785,mgc83352,mgc89020,dmel-CG31075,cg3752,cg9629,alh-9,alh-l,alh-2,f508.35,t7023.15,f1511.19,tT17F15.130,aldl,ald2,ald4ald5,ald6,acl044Wp,adr417wp,msc7,tb06.5F5.780,aldH,puuC,putA,aldA,badH,alkH,pcD,rspl591,rs01031,exaC,acoD,dhaL,pchA,aldB,dhaS,betB,ywdH,ycbD,aldX,aldY,a固,aldA2,aldC,pcd,cgl0546,cgl2668,cgl2796,scgllA.05,sci30A.27c,sce9.27c,sckl3.05c,sc5H4.03,thcA,gabD2,alkH,aldH,aldHl,aldYl,aldY2,aldY3,aldY4,aldY5,aldY6,aldY7和aldhT。酶E4的適宜的基因選自hibadh,cgl5093,cgl5093,cg4747,mwL2.23,tl3kl4.90,fl9bl5.150,hibA,ygbJ,畫B,mmsB,garR,tsar畫B-1,畫B-2,yfjR,ykwC,ywjF,hibD,glxR,SCM1.40c,hibD,ehhahd,hadh2,hadhsc,hsdl7B4,1oc488110,had,mgC81885,hadh2-prov,cg3415,cg7113,ech-l,ech-8,ech-9,ard-l,yfcX,fadBfaoA,fadB2x,固-1,固-2,hbd-3,hbd-4,固-5,固-6,固-7,hbd-8,hbd-9,hbd-10,fadJ,rs04421,rs02946,rs05766,bbsD,bbsC,fadBl,fadB2,fadB5,hbdA,pimF,fabJ-l,fabJ,scbacl9f3.11,sci35.13,scbac8d1.10c,sc5f2a.15,sc6a5.38,fadC2,fadC4,fadC5,fadC6,had和paaH。其它適宜的3-羥基異丁酸脫氫酶描述在例如Bannerjee等人(1970),/.5/。/.C力e/z,245,1828—1835頁(yè),Steele等人(1992),/.飾入C力e瓜,267,13585-13592頁(yè),Harris等人(1988)/A/'o/.6Te瓜,263,327—331頁(yè),Harris等人,"2'oc力2'瓜》/(/7力/51.1645(1),89-95頁(yè),Hawes等人(2000),#e^oc^i"/z/咖厶,324,218-228頁(yè),Harris等人,/.Wo7.,275(49),38780—38786頁(yè),Rougraff等人(1988),/.C力e瓜,263(1),327-331頁(yè),Robinson等人,/.萬(wàn)/oAC力e邁.,225,511-521頁(yè),Hawes等人(1995),^/oc力e/zz/"7y,34,4231—4237頁(yè),HasegawaJ.(1981),j^r/cC力e瓜,45,2805-2814頁(yè),Hawes等人(1996),389,263-267頁(yè),Hawes等人(1996),^!/2z/邁0/c^7船/eci/7ar5/o/o^70/Car^o/^PlenumPress,NewYork,395—402頁(yè),Adams等人(1994),5Y潔"re,2,651-668頁(yè),Zhang等人(1999),汐2.oc力e/z7/"/y,38,11231-11238頁(yè),Mirny等人,(1999),/.艇脅/.,291,177-196頁(yè)和Lokanath等人(2005),/#W5/0/。這些出版物的公開(kāi)內(nèi)容由此作為參考引入,并成為本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。另外,酶£2至E4的上述基因和其它基因的核苷酸序列還可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的該替代方案的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,其中在3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的制備中,琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,優(yōu)選地將由具有SEQIDNo03的DNA序列編碼、且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列的源自超嗜趟古麥的丙二酰輔酶A還原酶用于曱基丙二酰-輔酶A向曱基丙二酸半醛的轉(zhuǎn)化。根據(jù)該變體的另一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,將源自發(fā)悉4t^挖麥的丙二酰輔酶A還原酶(Hiigler等人,JournalofBacteriology184,2404-2410,2002)用于甲基丙二酰-輔酶A向3-羥基異丁酸的轉(zhuǎn)化。此外,與本發(fā)明細(xì)胞的第一個(gè)特別實(shí)施形式的所述第一個(gè)替代方案相關(guān),優(yōu)選該細(xì)胞與其野生型相比具有降低的酶Es的活性,所述酶Es顯示出曱基丙二酸半醛向丙酰-輔酶A的轉(zhuǎn)化,其中該酶優(yōu)選為曱基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)替代方案,其中在3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的制備中,琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,優(yōu)選的是該細(xì)胞任選地除了增加的酶Ei的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E4至E7的活性(參見(jiàn)圖3):-酶E6,其催化(R)-甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成(S)-甲基丙二酰-輔酶Aj-酶E7,其催化(S)-曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶Es,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶Ee其催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E4、E5、Es、E7、E4E5、E4E6、E4E7、E5E6、E5E7、E6E7、E4E5E6、E4E5E7、E4E6E7、E5E6E7—E4E5E6E7,其中£^』』7是最優(yōu)選的。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E6是曱基丙二酰-輔酶A差向異構(gòu)酶(EC5.1.99.1)E是曱基丙二酰-輔酶A脫羧酶(EC4.1.1.41),Es是甲基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),和E4是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氫酶(EC1.1.1.35)。優(yōu)選的酶仏是與上面在本發(fā)明細(xì)胞的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的第一個(gè)變化方案相關(guān)地描述的那些。酶E6優(yōu)選由mcee基因編碼。適宜的曱基丙二酰-輔酶A脫羧酶(酶E7)由例如Benning等人描述在Biochemistry,Vol.39(2000),4630—4639頁(yè)中。酶Es的適宜的基因優(yōu)選地選自aldh6al,cgl7896,t22cl2.10,ald6putAl,mmsA,mmsA-l,ramsA-2,mmsA-3,mmsA-4,msdA,iolA和iolAB。酶E7的適宜的基因優(yōu)選地選自mmdA,bcc,oadB,oadB2,oadB3,SC1C2.16,SC1G7.10,pccBl,accA2,mmdB,mmdC和ppcB。另外,酶Es、E6和E7的上述基因的核苷酸序列還可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第三個(gè)替代方案,在3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的制備中,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,優(yōu)選的是該細(xì)胞任選地除了增加的酶E,的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E4、Es和E7的活性(參見(jiàn)圖4):-酶E,,其催化甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶Es,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸半醛;-酶Eo其催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。該途徑主要對(duì)應(yīng)著本發(fā)明細(xì)胞的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的第二個(gè)變化方案,但是不同于第二個(gè)變化方案,丙酰-CoA直接從曱基丙二酰-輔酶A制備。酶E^Es和E7的優(yōu)選的酶和基因是在前與第二個(gè)變化方案相關(guān)地已經(jīng)提及的那些基因或酶。此外,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)特別實(shí)施形式(且也根據(jù)在下文描述的所有實(shí)施方案),還優(yōu)選的是細(xì)胞能將所生成的3-羥基異丁酸轉(zhuǎn)化成聚幾基烷酸酯。這樣的聚羥基烷酸酯以高折射顆粒形式被許多微生物貯存在細(xì)胞內(nèi)。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是本發(fā)明細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種、優(yōu)選2種下述酶E9和E:。的活性(參見(jiàn)圖5):-酶Es,其催化3-幾基異丁酸轉(zhuǎn)化成3-幾基異丁酰-輔酶A;-酶E9,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶Es是3-羥基異丁?;鵆oA水解酶(EC3.1.2.4),和E,是聚羥基烷酸酯合酶。如上面已經(jīng)解釋的,本發(fā)明細(xì)胞的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案從作為中間體的琥珀酰輔酶A和從作為前體的曱基丙二酸半醛,產(chǎn)生3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。在此,原則上可以有意義地不僅影響上述酶活性E,至E9中的一種或多種,而且可以影響導(dǎo)致細(xì)胞中琥珀酰-輔酶A增加生成的那些酶活性。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式,3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為中間體的琥珀酰-輔酶A和作為前體的曱基丙二酸半醛從碳水化合物或甘油來(lái)進(jìn)行的情況下,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的上述第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的一個(gè)特別實(shí)施形式,優(yōu)選地細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種、優(yōu)選2種下述酶E^和En的活性(參見(jiàn)圖6):-酶Em其催化磷酸烯醇丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸;—酶En,其催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E^是磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(EC4.1.1.31),和En是丙酮酸羧化酶(EC6.4.1.1)。酶Ei。優(yōu)選由選自下組的基因編碼fl2m16.21,fl4n22.13,kl5m2.8,ppc,clpA,pepC,capP,cgl1585,pepC,pckppc和pccA,其中ppc基因是特別優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的磷酸烯醇丙酮酸羧化酶特別還描述于US4,757,009,US4,980,285,US5,573,945,US6,872,553和US6,599,732中。關(guān)于磷酸烯醇丙酮酸羧化酶,這些出版物的公開(kāi)內(nèi)容由此作為參考引入并形成本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。酶En優(yōu)選由選自下組的基因編碼pc,pcx,cgl516,cgl516,pyc-l,pyc-2,aarl62Cp,pyrl,accC-2,pycA,pycA2,pca,cgl0689,pyc,pycB,accC,oadA,acc和accCl,其中pyc基因是特別優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的丙酮酸羧化酶特別還描述于US6,455,284,US6,171,833,US6,884,606,US6,403,351,US6,852,516和US6,861,246中。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的另一種丙酮酸羧化酶是在'Mzo^/加e^^/o/o^Fge"erafea/7(5^厶一//5/"0—/^06^(72'/^范〃^/7",0hnishij等人,AppliedMicrobiologyandBiotechnology,Vol.58(2),217-223頁(yè)(2002)中描述的突變體。酶Eu和Eu的適宜的基因的核苷酸序列可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。從草酰乙酸中間體階段開(kāi)始,存在幾種達(dá)到琥珀酰-輔酶A的可能,其然后可以借助于在文端處提及的3個(gè)變化方案,通過(guò)曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。第一個(gè)途徑通過(guò)作為中間體的延胡索酸進(jìn)行。在該情況下,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的上述第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式,其中甲基丙二酸半醛作為前體生成,且琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,優(yōu)選地該細(xì)胞任選地除了增加的酶Ei?;駿n的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Eu至Eu的活性(參見(jiàn)圖7):-酶Eu,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成蘋果酸;-酶Em其催化蘋果酸轉(zhuǎn)化成延胡索酸;-酶E",其催化延胡索酸轉(zhuǎn)化成琥珀酸;-酶Em其催化琥珀酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些Eu、E13、E]4、Eis、E2Ei3、EuE〗4、E12E15、E13E14、E13E15、E14E1"E12EuE14、EuE13E15、E12E14E15、E13E14E1"E12E13E14E15,其中E12E13E14E15是最優(yōu)選的。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E12是蘋果酸脫氫酶(EC1.1.1.37)或蘋果酸醌氧化還原酶(1.1.99.16),Eu是延胡索酸水合酶(EC4.2.1.2),E"是琥珀酸脫氫酶(EC1.3.99.1或EC1.3.5.1)或琥珀酸醌氧化還原酶(1.3.5.1),和E^是琥珀酸輔酶A連接酶(EC6.2.1.4或EC6.2.1.5)。酶Eu優(yōu)選由選自下組的基因編碼mdhl,mdh2,morl,cgl0748,cgl0749,cg5362,mdh-l,f46E)0.10,fl9pl9.13,f12ml6.14,t30120.4kl5m2.16,flp2.70,fl7il4.150,mnl12.18,mikl9.17,mdh3,adll64cpadrl52cp,adr252wp,mdhA,mdhC,mdhB,ybiC,mdh,yiaK,ybiC,allD,citH,yjmC,citH,cgl2380,ldh,sqdB,mqo,yojH,mqoA,mqoB,mqol,mqo2,mqo3,mqo4和cgl2001,其中mqo基因和mdh基因是特別優(yōu)選的。酶E"優(yōu)選由選自下組的基因編碼fh,fhl,sc4094,sc4095,t30b22.19,k3k7.11,acr013/cp,fuml,fum2,fum3,fum4,fumH,fumA,fumB,fumC,f頭Cl,furaC2,fum,ttdA,ttdB,fumB-a,fumB-P,citG,citB,fumX,fum-l和fum-2,其中fum基因是特別優(yōu)選的。酶E"優(yōu)選由選自下組的基因編碼:sdhl,sdh2,sdh3,sdh4,sdh5,sdh6,osml,osm2,sdhA,sdhB,sdhC,sdhD,frdA,frdB,frdC,frdD,ifcA-1,ifcA-2,sdhB-1,sdhB-2,frdC2,cgl0370,cgl0371,cgl0372,scm10.10c,scm10.llc,scm10.12c,sc5g8.25c,sc5g8.26c,scbac-31E丄02c,scbac31E1.02c,sc4bl0.10c,sdhA2,sdhB2,sdhAl,sdhBl,qcrB2,sdhA3,sdhB3,frdBl和frdB2,其中基因sdhA,sdhB和sdhC基因是特別優(yōu)選的。酶E15優(yōu)選由選自下組的基因編碼suclgl,suclg2,1oc434885,cgl0622,dmel-CG6255,flla3.3,f8115.30,mkdl5.11,lscl,lsc2,ael211wp,afrl34cp,scsA,scsB,sucC和sucD。酶En至E!5的適宜的基因的核苷酸序列也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。如果增加了酶Eu至E^中一種或多種的活性,也可以證實(shí)有利的是,該細(xì)胞具有與其野生型相比降低的下述酶Ew至E23中的一種的活性-酶Ew,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成檸檬酸;-酶Em其催化蘋果酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸;-酶Em其催化琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成琥珀酸,-酶Ew,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇丙酮酸,-酶E2。,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸,-酶En,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成天冬氨酸,-酶E22,其催化蘋果酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸,-酶Em其催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞是其中降低了下述酶或酶組合的活性的那些Ew、E〗7、Eis、E9、E2。、E2!、和Ei6Ei7E8E9E2。E2E22E23。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E"是檸檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),En是蘋果酸氧化酶(EC1.1.3.3),Ew是琥珀酰CoA水解酶(EC3.1.2.3),Ew是磷酸烯醇丙酮酸羧基激酶(EC4.1.1.49或4.1.1.32),E2。是草酰乙酸脫羧酶(EC4.1.1.3),Eu是天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(EC2.6.1.1),E22是蘋果酸脫氫酶(EC1.1.1.38,EC1.1.1.39或EC1.1.1.40),E"是丙酮酸脫氫酶(EC1.2.1.51)。酶Ew優(yōu)選由選自下組的基因編碼glt,cs,csl,cg3861,cts-l,f7fl9.21,f4il.16,t20nl0.90,t20nl0.100,t209.80,citl,cit2,cit3,aar004cp,agr002wp,cshA,gltA,citZ,cit,prpC,cisY,cis,mmgD,citA,gltAl,gltA2,gltA3,cgl0829,prpCl,scd10.20,citAl,citA2,citA3,acly,cg8322,f5e6.2,k7jJ8.14和citE,其中g(shù)ltA是最優(yōu)選的。酶Ew優(yōu)選由選自下組的基因編碼pckA,pckl,pck2,cgl0924,cgl7725,cgl7725,pckG,ppcK,cgl2863,pck和2sck36.02。酶E2。優(yōu)選由選自下組的基因編碼oadA,oadB,oadC,oadG,oag3,eda,dcoA,oadAl,oadA2,pycB和mmdB。酶En優(yōu)選由選自下組的基因編碼myn8.7,gltl,adr290wp,gltB,gltD,gltl,glsl,gltA,glt,glxD,gltDl,gltD2,gdh2,agl040Cp,gdhAl,gdhA,gdhA2,gluD,gluDl,gluD2,rocG,ypcA,gudB,tllil8.2:t2il.150,mrg7.13,f19c24.7,gdh,gdhl,gdh2,gdh3,gotl,got2,cg4233,cg8430,f23nl9.17,H3jlL16,t26cl9.9,f7f1.18,F(xiàn)10N7.200,t1611.170,fl5nl8.110,t20dl.70,aatl,aat2,abl038wp,afr211cp,agxl,bna4,aatA,aatB,ybdL,aspC,yfbQ,aat,avtAl,avtA2,tyrB,avtA,avtB,argDl,argD2,aspBl,aspB2,aspB3,aspB,aspCl,aspC2,aspC3,aspC4,RS05143,aspAT,ywfG,yhdR,argD,mtnValaT,hisC,avtAl,avtA2,avtA3,cgl0240,cgl1103,cgl2599,cgl2844,2sck36.07c,sc9E,2.21,sc2h4.04c,tyrB,gtp,gtpl,gtp2,cgl640,f20d23.34,f26f24.16,f24jl3.15,tlOdlO.20和agr085wp,其中aspC,aatA,gdh,gudB,gdhA,gltB和gUD基因是特別優(yōu)選的。酶En優(yōu)選由選自下組的基因編碼myn8.7,gltl,adr290wp,gUB,gltD,gltl,glsl,gltA,glt,glxD,gltDl,gltD2,gdh2,agl040Cp,gdhAl,gdhA,gdhA2,gluD,g謹(jǐn),gluD2,rocG,ypcA,酶E"優(yōu)選由選自下組的基因編碼me,mel,me2,me3,mae,mael,mae2,sfcA,sfcAl,maeA,maeB,tme,yqkJ,ywkA,yqkJ,malS,ytsJ,mleA,mleS,mez,sce59.10c,2sc7gl1.23,malSl,malS2,dme,maeBl,maeB2,mdh,mdhl,mdh2,dmel_cgl0120,dmel—cgl0120,dmel—cg5889,fl9kl6.27,f6f22.7,t22p22.60,fl8al7.1,modl,tme,mao,cgl3007,malS和malE。酶£23優(yōu)選由選自下組的基因編碼me,mel,me2,me3,mae,mael,mae2,sfcA,sfcAl,maeA,maeB,tme,yqkJ,ywkA,yqkJ,malS,ytsJ,mleA,mleS,mez,sce59.10c,2sc7gl1.23,malSl,malS2,dme,maeBl,maeB2,mdh,mdhl,mdh2,dmel—cg10120,dmel—cg10120,dmel-cg5889,fl9kl6.27,f6f22.7,t22p22.60,fl8al7.1,modl,tme,mao,cgl3007,malS和malE。此外根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是,在借助上述途徑(草酰乙酸—蘋果酸4延胡索酸_>琥珀酰-輔酶A)增加細(xì)胞中琥珀酰-輔酶A的供應(yīng)的情況下,細(xì)胞中還原等價(jià)物的供應(yīng)也定向地增加。增加還原等價(jià)物的一種可能由增加氧化性戊糖磷酸途徑組成。與此相關(guān)地特別是增加葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(EC1.1.1.49)和/或優(yōu)選由gnd基因編碼的6-磷酸葡萄糖酸酯脫氫酶(EC1.1.1.44)的活性,并任選地同時(shí)抑制糖酵解,例如通過(guò)降低葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶的活性,如WO-A-01/07626所述。除了戊糖磷酸途徑的定向促進(jìn)以外,或作為替代,進(jìn)一步優(yōu)選的是提供還原等價(jià)物,這通過(guò)給細(xì)胞供應(yīng)乙醇作為碳源、借助醇脫氬酶(EC1.1.1.1,EC1.1.1.2,EC1.1.1.71或EC1.1.99.8)促進(jìn)細(xì)胞中乙醇向乙醛的轉(zhuǎn)化、并借助乙醛脫氫酶(EC1.2.1.10)將乙醛進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A。另外,醇脫氫酶和乙醛脫氫酶的適宜的基因可以參見(jiàn)技術(shù)人員已知的基因數(shù)據(jù)庫(kù),例如KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。從草酰乙酸到琥珀酰-輔酶A的第二個(gè)途徑通過(guò)作為中間體的檸檬酸進(jìn)行。在該情況下,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的上述第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第二個(gè)特別實(shí)施形式,優(yōu)選地該細(xì)胞任選地除了增加的酶Ei?;駿n的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E13至Ew和Em至E26的活性(參見(jiàn)圖8):-酶E^其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成檸檬酸;-酶E^其催化種檬酸轉(zhuǎn)化成異檸檬酸;-酶Em其催化異檸檬酸轉(zhuǎn)化成乙醛酸和琥珀酸;-酶Ew,其催化乙醛酸轉(zhuǎn)化成蘋果酸;-酶Em其催化蘋果酸轉(zhuǎn)化成延胡索酸;-酶Em其催化延胡索酸轉(zhuǎn)化成琥珀酸;-酶Em其催化琥珀酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E、E14、E15、E16、E24、E25、E26、E13E14、E13E15、E13E16、E13E24、E13E25、Ei3E26、E14E15、Ei4Ei6、EuE24、E14E25、Ei4E26、E15Ei6、E"E24、E"E25、E15E26^13E14E15E16E24E25E26,其中EuEwE^E』24E25E26是最優(yōu)選的。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶Eu是延胡索酸水合酶(EC4.2.1.2),EH是琥珀酸脫氫酶(EC1.3.99.1或EC1.3.5.1)或琥珀酸醌氧化還原酶(1.3.5.1),E"是琥珀酸輔酶A連接酶(EC6.2.1.4或EC6.2.1.5),E"是檸檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),E24是烏頭酸水合酶(EC4.2.1.3),E"是異檸檬酸裂合酶(EC4.1.3.1),和E26是蘋果酸合酶(EC2.3.3.9)。酶Eu至E,6的優(yōu)選基因是在前與從草酰乙酸到琥珀酰-輔酶A的第一個(gè)途徑相關(guān)地已經(jīng)描述的那些。酶E24優(yōu)選由選自下纟且的基因編石馬acol,aco2,ratireb,dme卜CG4706,dmel-CG4900,dmel-cg6342,cg9244,t3p4.5,fl0m23.310,f4bl4.100,adl032Wp,afr629wp,acnA,acnB,acnC,acnDrpfA,acnAl,acnA2,acnM,citB,leuC,cgl1540,sacA,can和aco,其中acnA和acnB基因是特別優(yōu)選的。酶E25優(yōu)選由選自下組的基因編碼msd21.4,icll,icl2,adl066cp,agl057wp,aceA,icl,aceAa,aceAb,cgl0097和cgl2331,其中aceA是特別優(yōu)選的。根據(jù)一個(gè)特別實(shí)施形式,優(yōu)選的基因是編碼在基因水平或蛋白水平上失調(diào)的異檸檬酸裂合酶的基因。酶EM優(yōu)選由選自下組的基因編碼med24.5,mlsSl,acr268cp,masAglcB,aceB,mls,glcB—1,glcB-2,cgl2329,masZ,aceBl,aceB2和mas,其中aceB基因是特別優(yōu)選的。酶E24至E26的適宜的基因的核苷酸序列可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)通過(guò)增加酶E^或Eu的活性促進(jìn)草酰乙酸從磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸的供應(yīng)時(shí),在異檸檬酸裂合酶分解異檸檬酸后生成的琥珀酸(除了乙醛酸以外)也可以用于生成琥珀酰-輔酶A。此外,在從草酰乙酸到琥珀酸的所述第二途徑中可以有利地是降低酶E27的活性,其催化異檸檬酸轉(zhuǎn)化成2-酮戊二酸,且優(yōu)選為異檸檬酸脫氫酶(EC1.1.1.41或EC1.1.1.42)。優(yōu)選的是異檸檬酸脫氬酶為由選自下組的基因編碼的酶固,idh2,cg7176,cg7176,cg7176,f20d21.16,fl2pl9.10,tl5nl.80,idpl,idp2,idp3,aal022Wp,aer061Cp,idhC,idhM,icdA,icd,idh,icdl,icd2,leuB,citC,citC,cgl0664,leuB2,idh3A,idg3B,idh3G,cgl2233,dme卜CG5028,dmel-CG6439,f6p23.14,f23E丄180,f8d20.160,f12e4.20,adl223wp和afrl37cp,其中icdA和citC基因是特別優(yōu)選的。從草酰乙酸到琥珀酰-輔酶A的第三個(gè)途徑通過(guò)作為中間體的2-酮戊二酸進(jìn)行。在該情況下,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的上述第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第三個(gè)特別實(shí)施形式,優(yōu)選地該細(xì)胞任選地除了增加的酶E,?;駿n的活性以外,還具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶£16、E24、E"和E28的活性(參見(jiàn)圖9):-酶Ew,其催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成檸檬酸;-酵Em,其催化檸檬酸轉(zhuǎn)化成異檸檬酸;-酶E",其催化異檸檬酸轉(zhuǎn)化成2-酮戊二酸;-酶E^其催化2-酮戊二酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E"、E24、E27、E2s、Ei6Em、Ei6E27、E"E28、E24E27、E24E28、E27E28、Ei6E24E27、Ei6E24E28、E24E27E28和Ei6E24E27E28,其中Ei6E24E27E28是最優(yōu)選的。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶Eu是檸檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),E"是烏頭酸水合酶(EC4.2.1.3),E27是異檸檬酸脫氫酶(EC1.1.1.41或EC1.1.1.42),和丑28是2-酮戊二酸合酶(EC1.2.7.3)。酶Ew、E^和E27的優(yōu)選基因是在前與從草酰乙酸到琥珀酰-輔酶A的第一個(gè)和第二個(gè)途徑相關(guān)地已經(jīng)描述的那些。酶E28優(yōu)選由選自下組的基因編碼korA,korB,korD,korAl,korA2:korBl,korB2,oorA,oorB,oorC,oorD,oforA,oforB,porA,porB,porAl,porA2,porA3,porA4,porG,porGl,porG2,porBl,porB2,porB3,SCD20.12c,SCD20.13c,SCAH10.34c,SCAH10.35c,korG,orA,orB,korGl和korG2。此外,E^也可以為由多個(gè)具有不同酶活性的亞基組成的脫氫酶復(fù)合物。更具體地,可以為包含酮戊二酸脫氫酶(EC1.2.4.2)、二氬硫辛酰脫氫酶(EC1.8.1.4)和二氫硫辛酰賴氨酸-殘基琥珀酰轉(zhuǎn)移酶(EC2.3.1.61)的脫氫酶復(fù)合物。酮戊二酸脫氫酶(EC1.2.4.2)在此優(yōu)選由選自下組的基因編碼:ogdh,ghdhl,1oc239017'mgc68800,mgc80496,cgl1661,t22E,6.70,mpA24.10,kgdl,aer374cp,sucA,odhA,kgdA和cg11129,其中sucA和odhA基因是特別優(yōu)選的。二氬硫辛酰脫氬酶(EC1.8.1.4)優(yōu)選由選自下組的基因編碼dld,dld-prov,dldh,cg7430,t2jl5.6,kl4al7.6,at3gl7240,ragd8.71pdl,afr512wp,dldl,lpd,tb03.26j7.650,tb04.3ml7.450,tb927.8.7380,tb08.10kl0.200,lpdA,lpdG,lpdV,lpd3,acoD,lpdAl,lpdA2,lpdA3,odhL,pdhD,pdhDl,pdhD2,pdhD3,pdhD42,lpdAchl,lpdAch2,lpdAc,acoL,bfmbC,bkdD,cgl0366,cgl0688,scml.17c,pdhL,sckl3.11,lpdB2和dldl,其中l(wèi)pd是特別優(yōu)選的。二氫硫辛酰賴氨酸-殘基琥珀酰轉(zhuǎn)移酶(EC2.3.1.61)在此優(yōu)選由選自下組的基因編碼dlst,dlst-prov,mgc89125,dmel—CG5214,fl0m23.250,kl3p22.8,kgd2agl200wp,kgd2,odhB,sucB,aceF,kgdB,sucBl,sucB2,pdhC,dlaT,kgd,sc5F7.20和sc4B10.24c,其中sucB和odhB基因是特別優(yōu)選的。酶Em或醉E2S的上述亞基的適宜的基因的核苷酸序列也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。上述從草酰乙酸到琥珀酰-輔酶A的途徑由作為底物前體的磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸起始。與此相關(guān)地進(jìn)一步優(yōu)選的是將所述細(xì)胞如此地經(jīng)基因技術(shù)改變,即使它們可以由碳水化合物和/或由甘油提供特別大量的丙酮酸或磷酸烯醇丙酮酸。如果細(xì)胞能利用甘油作為營(yíng)養(yǎng)源,優(yōu)選的是本發(fā)明的細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種、優(yōu)選所有下述酶E29至E42的活性其促進(jìn)甘油擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞中,其催化甘油轉(zhuǎn)化成甘油-3-磷酸,其催化甘油-3-磷酸轉(zhuǎn)化成二幾丙酮磷酸,其催化硫轉(zhuǎn)移至硫受體硫氧還蛋白1,其催化磷脂的水解,生成醇和甘油,其催化甘油-3-磷酸運(yùn)輸進(jìn)細(xì)胞,以交換磷酸;其催化二羥丙酮磷酸轉(zhuǎn)化成甘油醛-3-磷酸,其催化甘油醛-3-磷酸轉(zhuǎn)化成1,3-二磷酸甘油酸,其催化1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成3-磷酸甘油酸,其催化3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成2-磷酸甘油酸,其催化2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇丙酮酸,其催化磷酸烯醇丙酮酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸,其催化甘油轉(zhuǎn)化成二羥基丙酮,其催化二羥基丙酮轉(zhuǎn)化成二羥丙酮磷酸。29:30:31:-酶E32:33:34:一酶E336:38:39:'40,-酵E^日,,f生的另卩些E29,E30,E31,E32,E33,E35,E36,E40,',E29E30/E29E32/E29E36,E29E39,E29E40/E29E4i,E29E42/E30E31,E30E32,E30E36,E30E3^E30E41,E31E32/E31E33,E31E34fE3iE35,E3iE38,E31E39,E31E41,E31E42/E32E34,E32E35,E32E36,E32E37,E32E38,E32E39/E32E41,E32E42,E33E35/E33E37,E33E42,E34E35,E34E36,E34E47,E34E39/E3^E40/E34E41,E34E42/E35E36,E35E37,E35E38,E35E39,E35E40,E35E42/E36E37,E36E40,E37E39,E37E40,E37E42/E38E39,E39E40,E39E4i,E39E42,E40E4i,E40E42,E41E42和E29E30E31E32E33E34E35E36E37E38E39—E40E41E42與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E29是優(yōu)選由glpF基因編碼的水甘油膜孔蛋白(Aquaglyceroporin)(甘油易化蛋白)E3。是優(yōu)選由glpK基因編碼的甘油激酶(EC2.7.1.30),E31是甘油-3-磷酸脫氫酶(EC1.1.99.5),優(yōu)選FAD-依賴性的甘油-3-磷酸脫氫酶,其中甘油-3-磷酸脫氫酶優(yōu)選由glpA基因、glpB基因、glpC基因或glpD基因、特別優(yōu)選由glpD基因編碼,En是由glpE基因編碼的硫轉(zhuǎn)移酶,E33是優(yōu)選由glpQ基因編碼的甘油磷酸二酯酶(EC3.1.4.46),E3,是優(yōu)選由glpT基因編碼的甘油-3-磷酸通透酶,835是丙糖磷酸異構(gòu)酶(EC5.3.1.1),£36是甘油醛-3-磷酸脫氫酶(EC1.2.1.12),E37是磷酸甘油酸激酶(EC2.7.2.3),EM是磷酸甘油酸變位酶(EC5.4.2.1),E39是烯醇酶(EC4.2.1.11),E,。是丙酮酸激酶(EC2.7.1.40),E"是優(yōu)選由gldA基因編碼的甘油脫氫酶(EC1.1.1.6),E42是優(yōu)選由dhaK基因編碼的二羥基丙酮激酶(EC2.7.1.29)。上述酶的基因序列也可以參見(jiàn)技術(shù)人員已知的基因數(shù)據(jù)庫(kù),尤其是KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。此外,編碼甘油醛-3-磷酸脫氫酶的gap基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076-6086)、編碼丙糖磷酸異構(gòu)酶的tpi基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076—6086)和編碼3-磷酸甘油酸激酶的pgk基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076-6086),也可以從其它來(lái)源獲知。使用酶Em至E42的已知基因,可以制備經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,其中通過(guò)文端處與酶Ei相關(guān)的所述技術(shù)(酶的突變或酶表達(dá)的增加)增加至少一種、優(yōu)選至少2種、更優(yōu)選至少3種和最優(yōu)選所有酶Em至&2的活性。這些細(xì)胞能在作為唯一碳源的甘油(或與作為其它碳源的碳水化合物一起)的存在下培養(yǎng)。除了增加一種或多種酶活性Em至Ew以外,在細(xì)胞能利用甘油作為碳源的情況下,也可以有利地在根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞中表達(dá)、優(yōu)選異源表達(dá)下述基因-glpG基因或3925基因,-glpX基因,-dhaR基因、ycgU基因或b1201基因,-fsa基因、mipB基因、ybiZ基因或B0825基因,-talC基因、fsaB基因、yijG基因或b3946基因。這些基因的核苷酸序列也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。如果細(xì)胞能利用碳水化合物作為營(yíng)養(yǎng)源,優(yōu)選的是本發(fā)明細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種、優(yōu)選所有下述酶Ew至E"和E^至E4。的活性-酶E43,其催化cc-D-葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化成P-D-果糖-6-磷酸,-酶E化其催化P-D-果糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化成P-D-果糖-1,6-二磷酸,-酶E45,其催化P-D-果糖-l,6-二磷酸轉(zhuǎn)化成甘油醛-3-磷酸和二羥丙酮磷酸,-酶E36,其催化甘油醛-3-磷酸轉(zhuǎn)化成1,3-二磷酸甘油酸,-酶En,其催化1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成3-磷酸甘油酸,-酶E^其催化3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成2-磷酸甘油酸,-酶Ew,其催化2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇丙酮酸,和-酶E4。,其催化磷酸烯醇丙酮酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E36,E37,E38,,E40,E43,E44,E45'E36E37,E36E38,E36E39,E36E40,E36E43/E36E44/E36E45,E37E38/E37E39'E37E40/E37E43,E37E44,E3E45,E3gE39,E3SE40,E38E43,E38E44,E38E45,E39E40,E39E43,E39E4"E40E44,E40E^E43E44,,E"E45和E36E37E38E39-E40E43E44E45,與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E"是葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶(EC5.3.1.9),E44是6-磷酸果糖激酶(EC2.7.1.11),E"是果糖二磷酸醛縮酶(EC4.1.2.13),636是甘油醛-3-磷酸脫氫酶(EC1.2.1.12),E37是磷酸甘油酸激酶(EC2.7.2.3),E38是磷酸甘油酸變位酶(EC5.4.2.1),Ew是烯醇酶(EC4.2.1.11),和E"是丙酮酸激酶(EC2.7.1.40)。這些基因的核苷酸序列也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。如果細(xì)胞能利用碳水化合物作為碳源,進(jìn)一步優(yōu)選的是不僅促進(jìn)上述酶E"至E,5和E36至E,。,而且促進(jìn)葡萄糖向細(xì)胞中的攝入,例如通過(guò)增加磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)的酶、尤其由ptsl、ptsH和ptsM基因編碼的那些酶的活性,或通過(guò)增強(qiáng)優(yōu)選由glk基因編碼的葡萄糖激酶(EC2.7.1.2)。與此相關(guān)地,特別是參考US6,680,187,US6,818,432,US6,913,910和US6,884,614,它們關(guān)于過(guò)表達(dá)ptsl、ptsH、ptsM和glk基因的可能性的公開(kāi)內(nèi)容由此作為參考引入并形成本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。在碳水化合物作為碳源的情況下還可以有利的是,定向地促進(jìn)戊糖磷酸途徑,例如通過(guò)增加葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(EC1.1.1.49)和優(yōu)選由gnd基因編碼的6-磷酸葡萄糖酸酯脫氫酶(EC1.1.1.44)的活性,并任選地同時(shí)抑制糖酵解,例如通過(guò)降低葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶的活性,如WO-A-01/07626所述。根據(jù)其中甲基丙二酸半醛作為前體生成和琥珀酰-輔酶A作為中間體生成的本發(fā)明細(xì)胞的特別實(shí)施形式,如果細(xì)胞通過(guò)作為中間體的草酰乙酸和丙酮酸生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚幾基烷酸酯,進(jìn)一步可以優(yōu)選的是降低細(xì)胞中至少一種、優(yōu)選所有下述酶的活性-催化草酰乙酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇丙酮酸的酶,例如磷酸烯醇丙酮酸羧基激酶(EC4.1,1.49)(也參見(jiàn)DE-A-19950409),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酸的酶,例如丙酮酸氧化酶(EC1.2.2.2)(也參見(jiàn)DE-A-19951975),-催化a-D-葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化成0-D-果糖-6-磷酸的酶(也參見(jiàn)US09/396,478),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸的酶,例如1-乳酸脫氫酶(EC1.1.1.27)或乳酸-蘋果酸轉(zhuǎn)氬酶(EC1.1.99.7),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酰-輔酶A的酶,例如丙酮酸脫氫酶(EC1.2.1.51),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酰磷酸的酶,例如丙酮酸氧化酶(EC1.2.3.3),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酸的酶,例如丙酮酸脫氫酶(EC1.2.2.2),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇丙酮酸的酶,例如磷酸烯醇丙酮酸合酶(EC2.7.9.2)或丙酮酸-磷酸二激酶(EC2.7.9.1),-催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成丙氨酸的酶,例如丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(2.6.1.2)或丙氨酸-氧-酸轉(zhuǎn)氨酶(EC2.6.1.12),和/或-將丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酰乳酸的酶,例如乙酰羥酸合酶(EC2.2.1.6)。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的、且能從作為碳源的碳水化合物通過(guò)作為中間體的琥珀酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基丁酸的聚羥基烷酸酯的、且其中增加了一種或多種上述酶活性(尤其是E,至Ec之一的酶活性、更優(yōu)選EhE^E3E4、E^E5E6E7或/和E晶EsE7的酶活性)的細(xì)月包,是Bennett等人,淑a6.(2005),7(3),229-239頁(yè),Bennett等人,》/Wec力加/.S/o,(2005),90(6),775-779頁(yè),Bennett等人,5/"ec細(xì)/,尸考(2005),21(2),358-365頁(yè),Bennett等人(2005),J/;/.#/cro6/o/.5/"ec力力o入,67(4),515-523頁(yè),Vemuri等人(2002),」;7;7//ecfs/k/^77/ro/2/we/2"/W/cro6/o/og/68(4),1715-1727頁(yè)和在US6,455,284中已經(jīng)描述的那些孩t生物。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)特別實(shí)施形式,如果由作為碳源的L-谷氨酸通過(guò)作為中間體的琥珀酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,在其中曱基丙二酸半醛作為前體生成且琥珀酰-輔酶A作為中間體生成的本發(fā)明細(xì)胞的另一個(gè)特別實(shí)施形式中,根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種、優(yōu)選2種下述酶E2s和E,6的活性(參見(jiàn)圖10):-酶E",其催化L-谷氨酸轉(zhuǎn)化成2-酮戊二酸;-酶Em其催化2-酮戊二酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E"是谷氨酸合酶(EC1.4.1.13或EC1.4.1.14),谷氨酸脫氫酶(EC1.4.1.2,EC1.4.1.3或EC1.4.1.4)或天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(EC2.6.1,1或EC2.6.1.2),和Em是2-酮戊二酸合酶(EC1.2.7.3)。作為酶E28優(yōu)選的是在文端處作為優(yōu)選的酶E28已經(jīng)提及的那些。酶E"優(yōu)選由選自下組的基因編碼myn8.,gltl,adr290wp,gltB,gltD,yeiT,aegA,ygfT,gltD-l,gltD-2,gltl,glt2,glsl,gltA,glt,glxD,gltA,yerD,cgl0184,cgl0185,sc3c9.12,gdhl,gdh2,agl40cp,gdhA,gdhAl,gdhA2,gluD,rocG,ypcA,gudB,gluD,gdhA,gdhA2,gdh,gdhA-l,gdhA2-2,gdhA-3,gluDl,gluD2,glud卜prov,gludla,t11118.2,t211.150,mrg7.13,gotl,got2,caspat,got2-prov,xr406-prov,406-prov,cg4233,cg4233,cg8430,cg8430,f23nl9.17,fl3jl1.16,t26cl9.9,f7fl.18,f10n7.200,t1611.170,fl5nl8.110,t20dl.70,aat,aatl,aat2,abl038wp,afr211cp,agxl,bnA4,aatA,aatB,ybdL,aspC,yfbQ,ydcR,avtA2,aspC-l,aspC-2,aspC-3,aspC-4,aspB,aspB-l,aspB-2,aspB-3,aspB-4,argDl,argD2aatAc,ywfG,mtnV,alaT,avtAl,avtA2,avtA3,cgl0240,cgl1103,cgl2599,cgi2844,dapC,2sck36.07c,sc9E,2.21,sc2h4.04c,aspBl,aspB2,aspB3,tyrB,gpt,gptl,gpt2,mgc82097,cgl640,c32fl0.8,f20d23.34,f26f24.16,f24jl3.15,tlOdlO.20或agrwp。這些基因的核苷酸序列也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛進(jìn)行,優(yōu)選地3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為中間體的丙酰-輔酶A進(jìn)行,其中細(xì)胞優(yōu)選能夠利用碳水化合物、甘油、甲烷或甲醇作為碳源。在此存在多種由丙酰-輔酶A到達(dá)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的途徑。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的所述第二個(gè)特別實(shí)施形式的第一個(gè)替代方案,中間體丙酰-輔酶A的生成通過(guò)作為另外的中間體的乙酰-輔酶A進(jìn)行。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶EoE5和E47至Es2的活性(參見(jiàn)圖11):-酶£47,其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酰-輔酶A;-酶E^其催化丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酸;-酶Es。,其催化3-幾基丙酸轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酰-輔酶A;-酶Es"其催化3-羥基丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A;-酶E52,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶E5,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸半醛;-酶Ee其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E47、E48、E、E5Q、E51、E52、E4、E5和E47E48E49E5。E51E52E4E5。此外,與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是酶E4是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氬酶(EC1.1.1.35),Es是甲基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),£47是丙二酰-輔酶A脫羧酶(EC4.1.1.9),丙二酸-輔酶A轉(zhuǎn)移酶(EC2.8.3.3),甲基丙二酰-輔酶A羧基轉(zhuǎn)移酶(EC2.1.3.1)或乙酰-輔酶A羧化酶(EC6.4.1.2),E"是丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.18),E^是3-羥基丙酸脫氫酶(EC1.1.1.59),Es。是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E51是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17),和Es2是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3)。酶E,和E5的優(yōu)選基因是已經(jīng)在前與本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)地描述的那些。酶Ew優(yōu)選由選自下組的基因編碼mlycd,tl9bl7.4,t固.2904.110matA,acac,acaca,acacb,f5j5.21,f15c21.2,t8p2L5,accl,aar071wp,accA,accB,accC,accD,accCl,accC2,mmdA,fabG,accDl,accD2,accD3,cgl0831,accBC,dtsRl,accDA,scc24.16c和cgl1327,其中accA,accC和accD是最優(yōu)選的。酶£48優(yōu)選由iolD基因編碼。酶En優(yōu)選由選自下組的基因編碼echSl,"ehhadh,hadha,echsl-prov,cg4389,cg4389,cg6543,cg6984,cg8778,ech-1,ech-2,ech-3,ech-4,ech-5,ech-6,ech-7,FCAALL.314,fcaall.21,fox2,ecil,eci2,paaF,paaG,yfcX,fadB,faoA,rpfF,phaA,phaB,echAl,echA2,echA3,echA4,echA5,echA6,echA7,echA8,echA9,echA9,echAlO,echAll,echAl2,echAl3,echAl4,echA15,echAl6,echAl7,echAl8,echAl9,echA20,echA21,fad-1,fad-2,fad-3,dcaE,hcaA,fadJ,rsp0671,rsp0035,rsp0648,rsp0647,rs03234,rs03271,rs04421,rs04419,rs02820,rs02946,paaGl,paaG2,paaG3,ech,pksH,ydbS,eccHl,eccH2,pimF,fabJl,fabJ2,caiD2,ysiB,yngF,yusL,fucA,cgl0919,scf41.23,scdl0.16,sckl3.22,scp8.07c,stbacl6h6,14,sc5f2a.15,sc6a5.38,hbd-1,hM-2,hdb-3,hdb-4,hdb-5,hdb-6,hdb-7,hdJD-8,hdb-9,hdb-10,fad-l,fad-2,fad-3,fad-4,fad-5,paaF-l,paaF-2,paaF-3,'paaF-4,paaF-5,paaF-6,paaF-7和crt.酶Es2優(yōu)選由選自下組的基因編碼acadl,acadm,acad10,acadll,acadm-prov,acadl-prov,mgc81873,cgl2262,cg4703,cg4860,f3e22.5,afl213wp,acdC,fadEJ,acd-l,acd-2,acd-3,acd-4,acd-5acd-6,acd-7,acd-8,acd-9,acd-10,acd-ll,acd-12,acd,fadE,fadE2,fadE3,fadE4,fadE5,fadE6,fadE7,fadE!3,fadE!4,fa犯j,fadEAfadE,7,fadEJ,fadE!9,fadE20,fadE21,fa犯22,fa犯23,fadE26,fadE27,fadE30,fadE31,fadE33,fadE35,fadE38,fadE45,fadE,caiA,aidB,RSp0036,RS03588,mmgC,acdA-3,bcd,acdA,acdHlac證,acdH3,aidB,acdl和acdH。酶E47至Ew、特別地還有酶E49和E5。的合適基因的核苷酸序列可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的所述第二個(gè)特別實(shí)施形式的第二個(gè)替代方案,中間體丙酰-輔酶A的生成也通過(guò)作為另外的中間體的乙酰-輔酶A進(jìn)行,其中根據(jù)該替代方案,丙酰-輔酶A通過(guò)甲基丙二酰-輔酶A而非直接轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸半醛。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶£2至E4、E6、E7和Ew至Eu的活性(參見(jiàn)圖12):-酶Em其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酰-輔酶A;-酶E48,其催化丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酸;-酶Es。,其催化3-羥基丙酸轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酰-輔酶A;-酶Es"其催化3-羥基丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A;-酶Ew,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶E7,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成(S)-甲基丙二酰-輔酶A;-酶E6,其催化(S)-甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成(R)-曱基丙二酰_輔酶A;-酶E2,其催化(R)-甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸;-酶E"其催化甲基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶E^其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E2、E3、E4、E6、E7、E47、E48、E49、E5。、E51、E52和E2E3E4E6E7E47E"E49E5。E51E52。優(yōu)選的酶和這些酶的基因是在前與酶E2至E4、E6、E7和E47至E52相關(guān)地已經(jīng)提及的那些基因和酶。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的所述第一個(gè)替代方案的第三個(gè)替代方案,中間體丙酰-輔酶A的生成也通過(guò)作為另外的中間體的乙酰-輔酶A進(jìn)行,其中根據(jù)該替代方案,丙酰-輔酶A沒(méi)有直接轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛,而是通過(guò)(R)-曱基丙二酰-輔酶A(且不是通過(guò)(S)-甲基丙二酰-輔酶A)。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E2至E4、E7和Ew至E52的活性(參見(jiàn)圖13):-酶E^其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酰-輔酶A;-酶E^其催化丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酸;-酶Es。,其催化3-羥基丙酸轉(zhuǎn)化成3-幾基丙酰-輔酶A;-酶E^其催化3-羥基丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A;-酶Es2,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶E,,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酶A;-酶E2,其催化甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶&,其催化甲基丙二酸半趁轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E2、E3、E4、E7、E47、E"、E49、E5。、E51、E52和E2E3E4E7E47E48E49E5。E5iE52。另夕卜,優(yōu)選的酶和這些酶的基因是在前與酶E2至E4、E7和E,7至Es2相關(guān)地已經(jīng)提及的那些基因和酶。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第四個(gè)替代方案,中間體丙酰-輔酶A的生成同樣通過(guò)作為另外的中間體的乙酰-輔酶A進(jìn)行,根據(jù)該替代方案,其中乙酰乙酰-輔酶A作為中間體生成。與此相關(guān)地可以優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Es和E53至E"的活性-酶Es3,其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙酰乙酰-輔酶A;-酶Ew,其催化乙酰乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基丁酰-輔酶A;-酶Es5,其催化3-羥基丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成巴豆酰-輔酶A;-酶E^,其催化巴豆酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丁酰-輔酶A;-酶E57,其催化丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙基丙二酰-輔酶A;-酶Ew,其催化乙基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基琥珀酰-輔酶A;-酶Es,,其催化甲基琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁酰-輔酶A;-酶E^其催化異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁烯酰-輔酶A;-酶E^其催化異丁烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶Es,其催化3-幾基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E8、E53、E54、E55、E56、E57、E5S、E59、E6。、Eh和E8E53E54E55E56E57E58E59E60E6。該代謝途徑和參與該代謝途徑的酶例如描述在Korotkova等人,/owiTzaiof"aCer/'o7og/(2002),1750—1758頁(yè)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第五個(gè)替代方案,中間體丙酰-輔酶A的生成也通過(guò)作為另外的中間體的乙酰-輔酶A進(jìn)行,根據(jù)該替代方案,其中乙酰乙酰-輔酶A同樣作為另外的中間體生成,但是在該情況下,其中乙基丙二酰-輔酶A直接從巴豆酰-輔酶A生成。與此相關(guān)地可以優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E8和E53至E56和Em至E65的活性(參見(jiàn)圖14):-酶Es3,其催化2個(gè)乙酰-輔酶A單元轉(zhuǎn)化成乙酰乙酰-輔酶A;-酶Es,,其催化乙酰乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基丁酰-輔酶A;-酶E5s,其催化3-羥基丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成巴豆酰-輔酶A;-酶E^其催化巴豆酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙基丙二酰-輔酶A;-酶Em其催化乙基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基琥珀酰-輔酶A;-酶E63,其催化曱基琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成中康酰-輔酶A(mesaconyl-CoA);-酶E^其催化中康酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成p-甲基蘋果酰-輔酶A;-酶E65,其催化P-曱基蘋果酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙醛酸和丙酰-輔酶A。然后,從丙酰-輔酶A可以以上述方式(增加一種或多種酶E"E2、E3和E,的活性,增加一種或多種酶£7、E6、E2、E3和E^的活性,或增加酶E4和E5之一或二者的活性)。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E"是p-酮硫解酶(EC2.3.1.9),854是乙酰乙酰-輔酶A還原酶(EC1.1.1.36),£55是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17),Ew是巴豆酰-輔酶A脫羧酶,662是乙基丙二酰-輔酶A變位酶(EC5.4.99.2),E63是曱基琥珀酰-輔酶A-脫氫酶,E"是中康酰-輔酶A-水合酶,和Eh是0-甲基蘋果酰/卜蘋果酰-輔酶A裂合酶。酶E53優(yōu)選由選自下組的基因編碼acatl,acat2,loc484063,loc489421,mgc69098,mgc81403,mgc81256,mgc83664,kat-l,erglO,ygeF,atoB,fadAx,phbA-l,phbA-2,atoB-2,pcaF,pcaF-2,phb-A,bktB,phaA,tioL,thlA,fadA,paaJ,phbAf,pimB,鵬gA,yhfS,thl,vraB,thl,ravaC,thiL,paaJ,fadA3,fadA4,fadA5,fadA6,cgl12392,catF,sc8f4.03,thiLl,thiL2,acaBl,acaB2,acaB3,acaB4或者,其中acatl,acat2,atoB和phbA和源自類球ir細(xì)霧的對(duì)應(yīng)基因是特別優(yōu)選的。酶E5,優(yōu)選由選自下組的基因編碼phbB,fabG,phbNl,phbB2或cgl12444,其中phbB是特別優(yōu)選的,且源自類球ir勿霧的對(duì)應(yīng)基因是特別優(yōu)選的。酶£55優(yōu)選由選自下組的基因編碼echSl,ehhadh,hadha,echsl-prov,cg4389,cg4389,cg6543,cg6984,cg8778,ech-l,ech-2,ech-3,ech—4,ech—5,ech—6,ech—7,FCAALL.314,fcaal1.21,fox2,ecil,eci2,paaF,paaG,yfcX,fadB,faoA,rpfF,phaA,phaB,echAl,echA2,echA3,echA4,echA5,echA6,echA7,echA8,echA9,echA9,echAl0,echAll,echAl2,echA13,echAl4,echA15,echA16,echAl7,echAl8,echAl9,echA20,echA21,fad-l,fad-2,fad-3,dcaE,hcaA,fadJ,rsp0671,rsp0035,rsp0648,rsp0647,rs03234,rs03271,rs04421,rs04419,rs02820,rs02946,paaGl,paaG2,paaG3,ech,pksH,ydbS,eccHl,eccH2,pimF,fabJl,fabJ2,caiD2,ysiB,yngF,yusL,fucA,cgl0919,scf41.23,scdl0.16,sckl3.22,scp8.07c,s仁Jbacl6h6.14,sc5f2a.15,sc6a5,38,hbd-l,hbd-2,hdb-3,hdb-4,hdb-5,hdb-6,hdb-7,hdb-8,hdb-9,hdb-10,fad-l,fad-2,fad-3,fad-4,fad-5,paaF-l,paaF-2,paaF-3,paaF-4,paaF-5,paaF-6,paaF-7和crt其中源自類承ir勿霧的對(duì)應(yīng)基因是特別優(yōu)選的。優(yōu)選地用作酶£56的酶是源自類球ir細(xì)霧的酶,其由具有SEQIDNo05的DNA序列編碼,且具有SEQIDNo06所示的氨基酸序列。酶862的適宜的基因選自mut,mutA,mutB,sbm,sbmA,sbmB,sbm5:bhbA,mcmA,mctnAl,mcmA2,mcmB,mcml,mcm2,mcm3,icmA,meaAl和raeaA2,其中源自類承ir細(xì)霧的對(duì)應(yīng)基因是特別優(yōu)選的。酶E63、£64和E65的優(yōu)選基因具體是源自類^ir細(xì)霧的這些酶的基因。另外,上述基因的核苷酸序列的其它實(shí)例也可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。如上面已經(jīng)解釋的,根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案細(xì)胞的第一個(gè)替代方案通過(guò)作為中間體的丙酰-輔酶A和乙酰-輔酶A產(chǎn)生3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。在此,原則上有意義的是不僅影響一種或多種上述酶的活性E2至Es和Em至E65,而且影響增加細(xì)胞中乙酰-輔酶A生成的那些酶的活性。如果從作為碳源的碳水化合物或甘油生成3-羥基異丁酸,可以優(yōu)選地的是,所述細(xì)胞具有催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酰-輔酶A的酶E"的活性增加。該酶Ew優(yōu)選為丙酮酸脫氫酶(EC1.2.1.51)。如果從d-碳源(例如,甲烷或曱醇)生成3-羥基異丁酸,可以優(yōu)選地的是,所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種酶£67至En的活性_酶£67,其催化曱烷轉(zhuǎn)化成甲醇;-酶E^,其催化曱醇轉(zhuǎn)化成甲醛;-酶E69,其催化曱醛轉(zhuǎn)化成5,10-亞甲基四氫葉酸;—酶E70,其催化5,10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化成5-甲基四氫葉酸;—酶Em其催化5-甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化成乙酰-輔酶A。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E67是甲烷單加氧酶(EC1.14.13.25),E6s是甲醇脫氫酶(EC1.1.1.244),&9是曱基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),E7。是亞甲基四氫葉酸還原酶(EC1.5.1.20),En是一氧化碳脫氫酶(EC1.2.99.2)。酶E"至Ew的合適基因的核苷酸序列可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第三個(gè)特別實(shí)施形式,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛進(jìn)行,優(yōu)選地3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為中間體的丙烯酰-輔酶A進(jìn)行,其中細(xì)胞優(yōu)選能夠利用碳水化合物、甘油或谷氨酸作為碳源。與本發(fā)明細(xì)胞的第三個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)地特別優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E!。至E12、E56、E72和E"的活性(參見(jiàn)圖15):-酶Em其催化P-丙氨酸轉(zhuǎn)化成p-丙氨酰-輔酶A,-酶E73,其催化P-丙氨酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A,-酶Es6,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酶A,-酶E^其催化曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸;-酶Em其催化曱基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶Em其催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E56E10、E56E、E56E12、E^oEn和E^E^oEnE^與本發(fā)明細(xì)胞的第四個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)地可以有利的是,過(guò)表達(dá)能催化至少2個(gè)上述的反應(yīng)步驟的酶。這里也可以例如采用具有酶E^活性和酶Eu活性的酶,例如源自超嗜趟古蓊的丙二酰-輔酶A還原酶,其由具有SEQIDNo03的DNA序列編碼,且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列。此外,與本發(fā)明細(xì)胞的第四個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)地,原則上也可以采用已經(jīng)能夠生成特別大量的丙烯酰-輔酶A的細(xì)胞。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶En是輔酶A轉(zhuǎn)移酶(EC2.8.3.1)或輔酶A合成酶,優(yōu)選輔酶A轉(zhuǎn)移酶,E"是P-丙氨酰-輔酶A-銨-裂合酶(EC4.3.1.6),Ew是巴豆酰-輔酶A脫羧酶Ew是甲基丙二酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.17),En是醛脫氫酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和Eu是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氬酶(EC1.1.1.35)。優(yōu)選具有CoA轉(zhuǎn)移酶活性的酶E^是源自埃戍f球^麥^/e^w力fle7"ae/We/72'/入丙教拔蓊f6Vo"r/fZ/咖pro//o/2/c咖入(T/oWr/tZ/'咖和源自大腸桿菌的那些。在編碼CoA轉(zhuǎn)移酶的DNA序列的這方面可以提及的實(shí)例是在WO-A-03/062173中稱作SEQIDNo:24的源自埃A^球移臠的序列。此外優(yōu)選的酶是在W0-A-03/062173中描述的CoA轉(zhuǎn)移酶的那些變體。具有P-丙氨酰-輔酶A-銨-裂合酶活性的適宜的酶En是例如,源自丙鑀炎麥的那些。編碼這樣的酶的DNA序列可以從例如丙^嫂萄得到,如W0-A-03/062173中的實(shí)施例IO所述。源自丙^^蘿的編碼P-丙氨酰-輔酶A-銨-裂合酶的DNA序列在TO-A-03/062173中以SEQIDNo:22給出。優(yōu)選采用的酶E^還是源自類球ir細(xì)臠的巴豆酰-輔酶A脫羧酶,其由具有SEQIDNo05的DNA序列編碼,且具有SEQIDNo06所示的氨基酸序列。該酶不僅能將巴豆酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙基丙二酰-輔酶A,而且能將丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酰-輔酶A。已經(jīng)與本發(fā)明細(xì)胞的第一個(gè)變化方案相關(guān)地提及了酶E!。至Eu的適宜的基因,其中與第二個(gè)變化方案相關(guān)地還優(yōu)選的是源自超繚趟古漭的上述基因特別優(yōu)選地用作為酶En的基因。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第三個(gè)特別實(shí)施形式的一個(gè)特別優(yōu)選的變體,該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的酶E:。和E56或者酶Ew、Eu和Ew的至少一種活性,其中E:?;蛘呙窫:。和En由SEQIDNo03所示的DNA序列編碼,酶Ew由SEQIDNo05所示的DNA序列編碼。與此相關(guān)地,優(yōu)選的是當(dāng)這兩種酶的活性的增加如下地獲得,即在細(xì)胞中過(guò)表達(dá)具有SEQIDNo04和SEQIDNo06的多肽或其分別與SEQIDNo04和SEQIDNo06所示的氨基酸序列具有至少50%、優(yōu)選至少55%、更優(yōu)選至少60%、更優(yōu)選至少65%和最優(yōu)選至少70%同一性的氨基酸序列。在此,這兩種DNA序列可以整合入細(xì)胞的基因組中或存在于細(xì)胞內(nèi)的栽體上。與本發(fā)明細(xì)胞的上述第三個(gè)特別實(shí)施形式相關(guān)地,可以進(jìn)一步有利地是,當(dāng)該細(xì)胞具有不僅酶Ew的活性和/或酶E:。的活性或者酶E,。和E的活性的增加,而且具有至少一種、優(yōu)選兩種下述性質(zhì)-與其野生型相比增加的催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸的酶Eu的活性或催化磷酸烯醇丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸的酶E74的活性,但是優(yōu)選催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸的酶Eu,和-催化天冬氨酸轉(zhuǎn)化成P-丙氨酸的酶E"活性的增加。酶Eu優(yōu)選為羧化酶,特別優(yōu)選為丙酮酸羧化酶(EC號(hào)6.4.1.1),其催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的丙酮酸羧化酶是在"爿"ore/邁efAodo/ogye/z7/7/oy/"gCor/we^2C^er/w邁g/w"/z/2'ci/邁OhnishiJ等人,AppliedMicrobiologyandBiotechnology,Vol.58(2),217-223頁(yè)(2002)中描述的突變體。在該突變中,在位置458的氨基酸脯氨酸被絲氨酸置換。該出版物關(guān)于制備丙酮酸羧化酶突變體的公開(kāi)內(nèi)容的可能性由此作為參考引入并形成本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。酶£75優(yōu)選為脫羧酶,特別優(yōu)選為谷氨酸脫羧酶或天冬氨酸脫羧酶,其中由panD基因編碼的l-天冬氨酸l-脫羧酶(EC號(hào)4.1.1.11)是最優(yōu)選的。天冬氨酸脫羧酶催化天冬氨酸轉(zhuǎn)化成P-丙氨酸。尤其是源自大腸桿菌(FEMSMicrobiologyLetters,143,247-252頁(yè)(1996)),m^;.5ow',和源自大量其它微生物的天冬氨酸脫羧酶的基因(panD基因)已經(jīng)被克隆和測(cè)序。特別是源自谷^凝棒炎'軒棼的panD基因的核苷酸序列描述于DE-A-19855313中。原則上,無(wú)論源自細(xì)菌、酵母還是真菌,可以使用任何可想到的起源的panD基因。此外,可以采用panD基因的所有等位基因,尤其是由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并或功能中性的有義突變而產(chǎn)生的那些。除了源自各扇^^#炎許麥的天冬氨酸脫羧酶以外,根椐本發(fā)明特別優(yōu)選的天冬氨酸脫羧酶是義^^f霧突變體DV9(Vallari和Rock,JournalofBacteriology,164,136-142頁(yè)(1985))。該出版物關(guān)于上述突變體的公開(kāi)內(nèi)容由此作為參考引入并形成本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。在DE-A-IO2005048818中描述了其中既增加了丙酮酸羧化酶的活性又增加了天冬氨酸脫羧酶的活性的重組細(xì)胞的制備。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)變化方案,3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的3-羥基異丁酰-輔酶A進(jìn)行。如果在本發(fā)明細(xì)胞中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成根據(jù)第二個(gè)變化方案通過(guò)作為前體的3-幾基異丁酰-輔酶A進(jìn)行,則根據(jù)第一個(gè)特別實(shí)施形式優(yōu)選的是,3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為中間體的異丁酰-輔酶A進(jìn)行,其中細(xì)胞優(yōu)選能夠利用碳水化合物、甘油或L-纈氨酸作為碳源。如果碳水化合物或甘油作為碳源,優(yōu)選的是根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的第一個(gè)替代方案,該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E^至E79、E6。、E"和Es的活性(參見(jiàn)圖16):-酵Em,其催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成2-乙酰乳酸;-酶E77,其催化2-乙酰乳酸轉(zhuǎn)化成2,3-二羥基異戊酸;-酶E78,其催化2,3-二羥基異戊酸轉(zhuǎn)化成2-氧異戊酸;-酶E,g,其催化2-氧異戊酸轉(zhuǎn)化成異丁酰-輔酶A;-酶Ee。,其催化異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁烯酰-輔酶A;-酶E^其催化異丁烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶Es,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E8、E6。、Eh、E76、E77、E78、Em和E8E6。E61E76E77E78E79。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶E8是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6是乙酰乳酸合酶(EC2.2.1.6),E,7是二羥基異戊酸脫氫酶(EC1.1.1.86),Eh是2,3-二羥基異戊酸脫水酶(EC4.2.1.9),Em是2-氧異戊酸脫氫酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),£6。是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3),丁酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.2)或2'-甲基脂酰-輔酶A-脫氬酶(EC1.3.99.12),和E^是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17)。優(yōu)選的酶Es、E6。和Ew是已經(jīng)在上面描述的那些。酶E76優(yōu)選由選自下組的基因編碼ilvbl,t8pl9.70,ilvl,ilv2,ilv6,aal021wp,ael305cp,ilvl,ilvH,ilvN,ilvB,ilvM,ilvG,ilvNbudB,ilvN-l,ilvN-2,atrC,ilvX,iolD,budB,alsS,ilvK,UvBl,ilvB2,ilvB3,ilvNl,ilvN2,cgl1271,cgl1272,iolD和scc57A.40c。酶E77優(yōu)選由選自下組的基因編碼fl4p22.200,ilv5,acll98Wp,ilvC,ilvY,ilvC-l,ilvC-2,ilvC-3和cgl1273,其中ilvC基因是最優(yōu)選的。酶E78優(yōu)選由選自下組的基因編碼fl4ol3.18,ilv3,aclll7wp,ilvD,cgl1268,ilvDl和ilvD2,其中ilvD是最優(yōu)選的。如果L-纈氨酸作為碳源,根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)替代方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的第二種變更,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的3-幾基異丁酰-輔酶A和作為中間體的異丁酰-輔酶A進(jìn)行,優(yōu)選該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E79、E8。、E6Q、E"和E8的活性(參見(jiàn)圖17):-酶Es。,其催化L-纈氨酸轉(zhuǎn)化成2-氧異戊酸;-酶E^其催化2-氧異戊酸轉(zhuǎn)化成異丁酰-輔酶A;-酶Ee。,其催化異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁烯酰-輔酶A;-酶E",其催化異丁烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶Es,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E8、E6。、E61、E79、Es。和E8E6。E61E79E8。。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶Es是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6。是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3),丁酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.12),Ea是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17),Em是2-氧異戊酸脫氫酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),和Es。是氨基酸轉(zhuǎn)移酶(EC2.6.1.42)。優(yōu)選的酶Es、E6。、£61和£79是已經(jīng)在上面描述的那些。酶Es。優(yōu)選由選自下組的基因編碼bcatl,bcat2,t2711.8,t27il.9:f2jl0.5,f2jl0.4,tl2hl.16,腿bl2.20,t9c5.3,mpa24.13,batl,bat2,adl384wp,eca39,bcaA,ilvE,ilvE^ilvE2,ilvE3,ywaA,ybgE,bcaT和cg12204,其中ilvE是特別優(yōu)選的。酶Es。的合適基因的核苷酸序列另外可以參見(jiàn)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)或EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)。與本發(fā)明細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的所述第二個(gè)替代方案相關(guān)地可以進(jìn)一步有利地是,降低催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸的酶E4的活性,其中該酶E4優(yōu)選為3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氫酶(EC1.1.1.35)。進(jìn)一步可以根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的第二種變更,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成從作為碳源的L-纈氨酸開(kāi)始,通過(guò)作為前體的3-羥基異丁酰-輔酶A和作為中間體的異丁酰-輔酶A進(jìn)行,優(yōu)選的是,采用已經(jīng)能生成大量L-纈氨酸的那些細(xì)胞。在該上下文中,適宜的細(xì)胞具體是Blombach等人在_£>^//"o/7/z/e/^a7#ycro6/o/c^/,Vol.73(7)(2007),2079-2084頁(yè)中已經(jīng)描述的那些。如果d-化合物(例如曱烷或甲醇)用作為碳源,在本發(fā)明細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第二個(gè)特別實(shí)施形式中,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的3-羥基異丁酰-輔酶A進(jìn)行,優(yōu)選所述生成通過(guò)作為中間體的3-羥基異丁酰-輔酶A進(jìn)行。與此相關(guān)地可以優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Es、E53、Em和E^的活性-酶Es3,其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙酰乙酰-輔酶A;-酶E力其催化乙酰乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基丁酰-輔酶A;-酶E81,其催化3-羥基丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶E8,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞在此是其中增加了下述酶或酶組合的活性的那些E8、E53、E54、Ew和Em。與此相關(guān)地特別優(yōu)選的是所述酶&是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),Es3是P-酮硫解酶(EC2.3.1.9),E54是乙酰乙酰-輔酶A還原酶(EC1.1.1.36),和En是異丁酰基-輔酶變位酶(EC5.4.99.13)。優(yōu)選的酶Es、Ew和Ew是已經(jīng)在上文描述的那些。優(yōu)選的酶E^是源自菌株L108的P-蛋白菌的異丁酰基-輔酶變位酶,該菌林描述在a/zdf/77/ro/M7e/^a/^/c,o6/o7c^/,Vol.72(6),2006,4128-4135頁(yè)。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的一個(gè)特別實(shí)施形式,更優(yōu)選的是該細(xì)胞具有與其野生型相比增加的glbO基因的表達(dá)。此外,在某些情況下可能優(yōu)選的是本發(fā)明細(xì)胞具有與其野生型相比降低的由dctA基因或citP基因編碼的檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性。的解決方案作出了貢獻(xiàn),該方法能夠通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛或異丁酰-輔酶A生產(chǎn)3-幾基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,其包括增加細(xì)胞中至少一種上述酶、優(yōu)選細(xì)胞中一種或多種下述酶的活性的方法步驟-E至E4,-E,、E4、E5、E6和E"-EmE4、Es和E7,-E4、E5和E47至Es2,-E2至E"E6、E7和Ew至E52,-£2至E4、E,和Ew至E52,-E8和Es3至Eh,-E8、E6。、Em和Em至E79,-E8、E6o、E6、E79和E8o,或-E8、E53、Em和E82其中增加酶活性優(yōu)選通過(guò)在文端處所述的方法來(lái)進(jìn)行。通過(guò)上述方法所得到的細(xì)胞也為在文端處提及的問(wèn)題的解決方案作出了貢獻(xiàn)。下述用于生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的方法為在文端處提及的任務(wù)的解決方案作出了進(jìn)一步的貢獻(xiàn),該方法包括在由碳源生成3-幾基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的條件下,使根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞接觸營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的方法步驟,所述營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基包含碳水化合物、甘油、二氧化碳、曱烷、甲醇、L-纈氨酸或L-谷氨酸作為碳源,并任選地從營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基純化出3-羥基異丁酸。根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞可以連續(xù)或以批式方法(Satzkultivierung)或以補(bǔ)料-批式方法(Zulaufverfahren)或以重復(fù)補(bǔ)料-批式方法接觸營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基并由此培養(yǎng),以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。在GB-A-1009370中所述的半連續(xù)方法也是可行的。關(guān)于已知的培養(yǎng)方法的綜述,描述在Chmiel的教科書(shū)(GustavFischerVerlag,Stuttgart,1991))或Storhas的教科書(shū)中(""70reai:fore/2"刀<//er/;/ere^2./7r2'c力f"/7ge/7,,,ViewegVerlag,Braunschweig/Wiesbaden,1994)。要使用的培養(yǎng)基必須以適宜的方式滿足目標(biāo)菌抹的需求。不同微生物的培養(yǎng)基的描述包含于美國(guó)細(xì)菌學(xué)協(xié)會(huì)的手冊(cè)"胞/ya/of#e"o"尸or"era/Sa"eWo/W(WashingtonD.C.,USA,1981)。作為碳源可以使用碳水化合物例如葡萄糖,蔗糖,乳糖,果糖,麥芽糖,糖蜜,淀粉和纖維素,油和脂肪例如大豆油,葵花子油,花生油和椰子脂肪,脂肪酸例如棕櫚酸,硬脂酸和亞麻酸,醇例如甘油和曱醇,碳?xì)浠衔锢鐣跬椋被崂鏛-谷氨酸或L-纈氨酸,或有機(jī)酸例如乙酸。這些物質(zhì)可以單獨(dú)地或作為混合物使用。特別優(yōu)選的是碳水化合物的采用,特別是單糖、寡糖或多糖,如在US601494和US6136576所述,或C「糖或甘油。作為氮源可以使用含有機(jī)氮的化合物例如蛋白胨、酵母浸液、肉提取物、麥芽提取物、玉米漿、大豆粉和尿素或無(wú)機(jī)化合物例如硫酸銨、氯化銨、磷酸銨、碳酸銨和硝酸銨。氮源可以單獨(dú)或作為混合物使用。作為磷源可以使用磷酸、磷酸二氫鉀或磷酸氫二鉀或?qū)?yīng)的含鈉鹽。培養(yǎng)基必須此外包含生長(zhǎng)所需的金屬鹽,例如硫酸鎂或硫酸亞鐵。最后,除了上述物質(zhì)以外,可以使用基礎(chǔ)生長(zhǎng)物質(zhì)例如氨基酸和維生素。此外,可以將適宜的前體加入培養(yǎng)基中。上述所使用的物質(zhì)可以以單批形式加入培養(yǎng)物中或在培養(yǎng)過(guò)程中以適宜的方式補(bǔ)料。用于培養(yǎng)物的pH-控制,以適宜的方式使用堿性化合物例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨和氨水或酸性化合物例如磷酸或硫酸。用于控制泡沫,可以使用消泡劑例如脂肪酸聚乙二醇酯。用于維持質(zhì)粒的穩(wěn)定性,可以向培養(yǎng)基中加入適宜的選擇性作用的物質(zhì)例如抗生素。為了維持好氧條件,向培養(yǎng)物中導(dǎo)入氧或含氧氣體混合物例如空氣。培養(yǎng)的溫度通常是20。C至45。C,優(yōu)選25。C至4Q。C。特別是在使用能夠轉(zhuǎn)化底物甘油的細(xì)胞的情況下,可以優(yōu)選的是,作為細(xì)胞使用在US6803218中描述的那些細(xì)胞。在該情況下可以在40至IOO'C的溫度范圍培養(yǎng)細(xì)胞。優(yōu)選地連續(xù)從營(yíng)養(yǎng)液分離3-羥基異丁酸,與此相關(guān)地進(jìn)一步優(yōu)選的是還以連續(xù)方式發(fā)酵生產(chǎn)3-羥基異丁酸,使得從3-羥基異丁酸的生產(chǎn)一直到它從發(fā)酵液純化出來(lái)的整個(gè)過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行。對(duì)于從發(fā)酵液連續(xù)純化3-羥基異丁酸的生產(chǎn),使發(fā)酵液連續(xù)經(jīng)過(guò)用于去除發(fā)酵過(guò)程中使用的微生物的裝置,優(yōu)選經(jīng)過(guò)具有排除規(guī)模在20至200kDa范圍內(nèi)的過(guò)濾器,在其中發(fā)生固/液分離。也可行的是采用離心、適宜的沉降裝置或這些裝置的組合,特別優(yōu)選的是首先通過(guò)沉降分離至少一部分微生物,隨后將已經(jīng)去除一部分微生物的發(fā)酵液供給超濾或離心裝置。去除微生物后,將富含3-羥基異丁酸級(jí)分的發(fā)酵產(chǎn)物供給優(yōu)選多步的分離系統(tǒng)。該分離系統(tǒng)提供了多個(gè)串聯(lián)的分離步驟,在每種情況下,返料管道離開(kāi)這些步驟并返回發(fā)酵罐。此外,出料管道從各個(gè)分離步驟導(dǎo)出。單個(gè)分離步驟可以通過(guò)電滲析、反滲透、超濾或納米過(guò)濾原理來(lái)操作。結(jié)果,在單個(gè)分離步驟中它們是膜分離裝置。單個(gè)分離步驟的選擇H酵副產(chǎn)物和底物殘余物的性質(zhì)和范圍而變化。除了通過(guò)電滲析、反滲透、超濾或納米過(guò)濾分離3-羥基異丁酸以外,在該過(guò)程中,得到3-羥基異丁酸水溶液作為終產(chǎn)物,3-羥基異丁酸也可以通過(guò)萃取方法從已經(jīng)去除微生物的發(fā)酵溶液分離,在該情況下,最后,可以得到純的3-羥基異丁酸。為了通過(guò)萃取分離3-羥基異丁酸,可以向發(fā)酵溶液中加入例如銨化合物或胺,以便生成3-羥基異丁酸的銨鹽。該銨鹽然后可以如下從發(fā)酵溶液分離加入有機(jī)萃取劑,隨后加熱得到的混合物,從而將銨鹽濃集到有機(jī)相中。然后,從該相可以在產(chǎn)生純的3-羥基異丁酸的情況下例如通過(guò)其它萃取步驟分離3-羥基異丁酸。關(guān)于分離方法的更多細(xì)節(jié),可以參見(jiàn)WO-A-02/090312,其關(guān)于從發(fā)酵溶液分離羥基羧酸的公開(kāi)內(nèi)容由此作為參考引入,并成為本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。根據(jù)從發(fā)酵溶液分離3-羥基異丁酸的方式,得到含有2-90重量%、優(yōu)選7.5-50重量%和特別優(yōu)選10-25重量%的3-羥基異丁酸的3-羥基異丁酸水溶液或純的3-幾基異丁酸。此外,也可以在純化之前、過(guò)程中或之后中和通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法制備的3-幾基異丁酸,為了該目的,可以使用堿例如氫氧化鈣或氫氧化鈉。制備甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法具體也為在文端處提及的問(wèn)題的解決方案作出了貢獻(xiàn),該方法包含下述方法步驟IA)通過(guò)上述方法制備3-羥基異丁酸,并任選地純化和/或中和3-羥基異丁酸,IB)使3-羥基異丁酸脫水,生成曱基丙烯酸,并任選地酯化異丁烯酸或曱基丙烯酸。根據(jù)方法步驟IB),使3-羥基異丁酸脫水生成曱基丙烯酸,對(duì)此可以采用從發(fā)酵溶液分離的純的3-羥基異丁酸或在精加工發(fā)酵溶液時(shí)分離的3-羥基異丁酸水溶液,任選地,其也可以在脫水步驟(例如通過(guò)蒸餾,任選地則在適宜的共沸劑存在下)之前濃集3-羥基異丁酸水溶液。原則上,脫水反應(yīng)可以在液相或氣相中進(jìn)行。此外,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是脫水反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行,使用的催化劑的性質(zhì)取決于進(jìn)行氣相還是液相反應(yīng)。作為脫水催化劑考慮酸性催化劑和堿性催化劑。酸性催化劑特別地因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出更低的生成寡聚體的趨勢(shì)是優(yōu)選的。所述脫水催化劑可以作為均相和異相催化劑使用。如果所述脫水催化劑以異相催化劑形式存在,優(yōu)選地脫水催化劑接觸支持物X。作為支持物X考慮技術(shù)人員認(rèn)為適宜的所有固體。與此相關(guān)地優(yōu)選的是所述固體具有適宜的孔體積,其適合脫水催化劑的良好結(jié)合和吸附。此外,根據(jù)DIN66133總孔體積在0.01至3ml/g的范圍內(nèi)是優(yōu)選的,總孔體積在0.1至1.5ml/g的范圍內(nèi)是特別優(yōu)選的。此外,優(yōu)選地適合作為支持物x的固體具有根據(jù)DIN66131的BET-測(cè)試表面積為0.001至1000m2/g,優(yōu)選0.005至450mVg,更優(yōu)選0.01至300mVg??梢杂糜诿撍呋瘎┑闹С治锸紫瓤梢允褂枚蚜?Schiittgut),其平均粒徑范圍是O.l至40mm,優(yōu)選1至10mm,更優(yōu)選1.5至5mm。脫水反應(yīng)器的壁也可以用作支持物。此外,支持物本身可以是酸性的或堿性的,或酸性或堿性脫水催化劑可以加載于惰性支持物上。特別可以提及的加載技術(shù)是浸沒(méi)或浸滲或摻入支持物基質(zhì)。也可以具有脫水催化劑性質(zhì)的支持物x特別適宜的是天然或合成的硅酸鹽物質(zhì),例如特別是絲光沸石、蒙脫石、酸性沸石;鋪有一元、二元或多元的無(wú)機(jī)酸(尤其是磷酸)的支持物,或鋪有無(wú)機(jī)酸的酸性鹽的支持物,例如氧化的或硅酸化的物質(zhì),例如A1203、Ti02;氧化物和混合氧化物例如,雜多酸的丫41203和ZnO-A1A混合氧化物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式,支持物x至少部分由氧化型化合物組成。這樣的氧化型化合物具有至少一種選自Si、Ti、Zr、Al、P的元素或其中至少2種的組合。由于它們的酸性或堿性性質(zhì),這樣的支持物本身也可以用作脫水催化劑。用作支持物x和脫水催化劑的優(yōu)選化合物類型包含硅/鋁/磷氧化物。用作脫水催化劑和支持物x的優(yōu)選堿性物質(zhì)包含以它們的氧化物形式的堿、堿土、鑭、鑭系元素或其中至少2種的組合。這樣的酸性或堿性脫水催化劑商業(yè)上可從DegussaAG和StidchemieAG得到。另一類是離子交換劑。另外,它們可以以堿性和酸性形式存在。適宜的均相脫水催化劑特別考慮無(wú)機(jī)酸,優(yōu)選含磷的酸,更優(yōu)選磷酸。這些無(wú)機(jī)酸可以通過(guò)浸入或浸滲固定化到支持物x上。的。但是,在液相脫水的情況下,采用均相和異相脫7K催化劑。此外,優(yōu)選的是根據(jù)本發(fā)明的方法包含使用H。值在+l至-IO范圍內(nèi)的脫水催化劑,優(yōu)選+2至-8.2,更優(yōu)選的是在液相脫水的情況下,從+2至-3,在氣相脫水的情況下,從-3至-8.2。H。值對(duì)應(yīng)根據(jù)Hammert的酸函數(shù),可以通過(guò)所謂的胺滴定法和使用指示劑或通過(guò)氣體基質(zhì)的吸收來(lái)觀'J定(參見(jiàn)"iW/e"/5W尸ace6We腳a/2""a7/〃W,Vol.51,1989:so7/"c油"ases,Me2.rc"a7/〃c尸ro;er〃es,,,LTannabe等人)。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特別實(shí)施形式,使用的酸性固體催化劑是與無(wú)機(jī)酸(優(yōu)選磷酸)或超酸(例如,硫酸化的或磷酸化的氧化鋯)接觸了的多孔的支持物體,其優(yōu)選地基于至少90重量o/。、更優(yōu)選至少95重量%和最優(yōu)選至少99重量%的氧化硅,優(yōu)選Si0h多孔的支持物體與無(wú)機(jī)酸的接觸優(yōu)選地通過(guò)將支持物體浸漬在酸中來(lái)實(shí)現(xiàn),后者優(yōu)選基于支持物體的重量以10至70重量%、特別優(yōu)選20至60重量%和更優(yōu)選30至50重量%的量接觸前者,然后干燥。干燥后,加熱支持物體,以便固定無(wú)機(jī)酸,優(yōu)選在300至600°C、更優(yōu)選400至500'C的溫度范圍。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特別實(shí)施形式,脫水反應(yīng)在氣相中進(jìn)行。在此,可以采用氣相反應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的常規(guī)裝置,例如管式反應(yīng)器。特別優(yōu)選地釆用殼-和-管熱交換器和包含熱板作為熱交換器的反應(yīng)器。根據(jù)氣相脫水反應(yīng)的一個(gè)實(shí)施方案,將純的3-羥基異丁酸導(dǎo)入包含上述固定床催化劑之一的反應(yīng)器中。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案,將3-羥基異丁酸以水溶液形式導(dǎo)入反應(yīng)器,所述水溶液包含2至80重量%、特別優(yōu)選5至50重量%和更優(yōu)選10至25重量%的3-羥基異丁酸,在每種情況下基于水溶液的總重量。選擇反應(yīng)器內(nèi)的壓力和溫度條件,使得3-羥基異丁酸或水溶液在進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)以氣態(tài)形式存在。在氣相中的脫水優(yōu)選在200至400。C、特別優(yōu)選250至350。C的溫度范圍中進(jìn)行。在氣相脫水反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)的壓力優(yōu)選在0.1至50巴的范圍,特別優(yōu)選0.2至10巴的范圍,最優(yōu)選O.5至5巴的范圍。在氣相脫水反應(yīng)中導(dǎo)入反應(yīng)器中的3-羥基異丁酸的量?jī)?yōu)選在10至100體積%的范圍,特別優(yōu)選20至100體積%的范圍,最優(yōu)選30至100體積%的范圍。根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)特別實(shí)施形式,脫水反應(yīng)在液相中進(jìn)行。液相脫水反應(yīng)也可以在技術(shù)人員已知的所有裝置中進(jìn)行,在其中可以將流體加熱至希望的反應(yīng)溫度,在該過(guò)程中,可以給裝置施加足以在希望的溫度條件下將反應(yīng)組分維持在液態(tài)的壓力。^4居本發(fā)明方法的一個(gè)特別實(shí)施形式,液相脫水方法包括第一個(gè)方法步驟,其中向反應(yīng)器中導(dǎo)入純的3-羥基異丁酸或水溶液,后者包含基于水溶液的總重量5至100重量%、特別優(yōu)選2G至100重量%、最優(yōu)選50至100重量%的3-幾基異丁酸。選擇反應(yīng)器內(nèi)的壓力和溫度條件,使得3-羥基異丁酸或水溶液在進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)以液體形式存在。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)其中脫水反應(yīng)在液相中進(jìn)行的特別實(shí)施形式,3-羥基異丁酸或水溶液以液相滴流過(guò)催化劑顆粒表面的方式,穿過(guò)脫水反應(yīng)器內(nèi)的固定化的催化劑床。這樣的操作可以在例如滴流床反應(yīng)器中進(jìn)行。在液相中的脫水優(yōu)選在200至350°C、特別優(yōu)選250至30(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。在液相脫水的情況下,反應(yīng)器內(nèi)的壓力優(yōu)選在1至50巴的范圍,特別優(yōu)選2至25巴的范圍,最優(yōu)選3至10巴的范圍。在氣相脫水的情況下和在液相脫水的情況下,脫水反應(yīng)的催化可以是均相的或異相的。在均相催化的情況下,首先使催化劑(在該情況下,優(yōu)選為無(wú)機(jī)酸,例如磷酸或硫酸)接觸純的3-羥基異丁酸或含有3-幾基異丁酸的水溶液。此后,將得到的組合物導(dǎo)入反應(yīng)器,并在希望的壓力和溫度條件下轉(zhuǎn)化成曱基丙烯酸。也可以獨(dú)立于3-羥基異丁酸或水溶液向反應(yīng)器中導(dǎo)入無(wú);f幾酸。在該情況下,反應(yīng)器具有至少2條進(jìn)料管道,一條用于3-羥基異丁酸或含有3-羥基異丁酸的水溶液,一條用于催化劑。如果脫水反應(yīng)在滴流床反應(yīng)器中的液相中進(jìn)行,優(yōu)選的是與3-羥基異丁酸或含有3-羥基異丁酸的水溶液一起在反應(yīng)器頂部導(dǎo)入催化劑。在異相催化的情況下,催化劑是位于反應(yīng)空間中的固相底物形式,例如以固定床形式,以排列在反應(yīng)器內(nèi)的用催化劑包被的平板、優(yōu)選熱板的形式,或以催化劑包被的反應(yīng)器壁的形式??赡艿姆磻?yīng)器描述在例如DE-A-19848208、DE-A-10019381和EP-A-I234612中。在異相催化的情況下,優(yōu)選的催化劑是已經(jīng)接觸無(wú)機(jī)酸的支持物體,優(yōu)選浸透的多孔的支持物體。然后使3-羥基異丁酸或含有3-羥基異丁酸的水溶液以蒸汽形式或以液體形式接觸固體催化劑材料的表面。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,在200至500毫巴范圍內(nèi)的壓力,在200至230。C范圍內(nèi)的溫度,在有作為催化劑的堿金屬離子存在下,3-羥基異丁酸的脫水在液相中進(jìn)行。在脫水反應(yīng)后得到的反應(yīng)混合物是不含有任何催化劑組分的甲基丙烯酸水溶液(在異相催化的脫水的情況下得到這樣的溶液)或含有催化劑的曱基丙烯酸水溶液(在均相催化的脫水的情況下得到這樣的溶液)。此外,曱基丙烯酸水溶液可以是液體形式(如果脫水反應(yīng)已經(jīng)在液相中實(shí)現(xiàn))或氣體形式(如果脫水反應(yīng)已經(jīng)在氣相中實(shí)現(xiàn))。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特別實(shí)施形式,所得到的甲基丙烯酸溶液可以不經(jīng)進(jìn)一步加工任選地供給酯化。在此在加熱下使曱基丙烯酸溶液接觸相應(yīng)的醇,例如曱醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇或1-丁醇和技術(shù)人員已知的適宜的酯化催化劑,例如濃酸,以此方式將曱基丙烯酸轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的酯。但是,可以有利地在酯化之前額外純化甲基丙烯酸,原則上可以使用技術(shù)人員已知的、且常規(guī)用于純化經(jīng)污染的通過(guò)丙烯的催化氣相氧化得到的(曱基)丙烯酸的任意純化方法。如果脫水反應(yīng)已經(jīng)在氣相中進(jìn)行,優(yōu)選的是首先以獲得曱基丙烯酸水溶液的方式濃集甲基丙烯酸。在此,原則上可以采用技術(shù)人員任意已知的濃集方法,例如在WO-A-2004/035514,WO-A-03/014172或EP-A-EP1163201中所述的分步濃集,或通過(guò)EP-A-0695736所述的完全濃集。也可以在濃集過(guò)程中加入其它溶劑,尤其是水,以便盡可能徹底地吸收曱基丙烯酸。然后可以在其它純化步驟中去除濃集后得到的甲基丙烯酸水溶液或在液相脫水的情況下得到的甲基丙烯酸水溶液的水和其它污染物。在此,可以首先在例如DE-A-19853064所述的共沸劑存在下,通過(guò)共沸混合物蒸餾去除水。也可以采用例如在EP-A-0974574中公開(kāi)的高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑來(lái)吸收甲基丙烯酸。除了這些蒸餾方法以外,也可以采用例如在DE-A-4401405中提出的脫水膜。此外可以采用結(jié)晶方法來(lái)純化在液相脫水情況下產(chǎn)生的或通過(guò)濃集得到的甲基丙烯酸水溶液。甚至可以在其它方法步驟中進(jìn)一步純化脫水后得到的曱基丙烯酸。因而,通過(guò)其它的蒸餾步驟可以去除仍然存在的高沸點(diǎn)污染物。但是,特別優(yōu)選的是,使用例如在DE-A-10149353中所述的結(jié)晶方法進(jìn)一步純化脫水得到的甲基丙烯酸。然后任選地可以酯化所得到的純化的甲基丙烯酸。制備甲基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),該方法包含下述方法步驟IIA)通過(guò)上述方法制備基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,IIB)分解基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯以生成3-羥基異丁酸,任選地,中和3-羥基異丁酸和/或分離3-羥基異丁酸,IIC)將3-羥基異丁酸脫水以生成曱基丙烯酸,任選地,酯化異丁烯酸或甲基丙烯酸。制備聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸酯的方法也為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),該方法包含下述方法步驟IIIA)通過(guò)上述方法制備甲基丙烯酸,IIIB)自由基聚合曱基丙烯酸,其中任選地可以在自由基聚合反應(yīng)之前或之后至少部分地酯化甲基丙烯酸的羧基。分離的DM也為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),它選自下述序列a)SEQIDNo03所示的序列,b)無(wú)內(nèi)含子的序列,其源自根據(jù)a)的序列,且編碼與SEQIDNo03所示的序列相同的蛋白或肽,c)編碼包含SEQIDNo04所示的氨基酸序列的蛋白或肽的序歹'J,d)與在組a)至c)之一、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列具有至少80%、'特別優(yōu)選至少90%、更優(yōu)選至少95%、最優(yōu)選99%同一性的序列,該序列優(yōu)選編碼能將S-或R-甲基丙二酰-輔酶A和丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的半醛(分別是(S)-或(R)-甲基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽5e)與在組a)至d)中任一個(gè)、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列的反鏈雜交或?qū)㈦s交(考慮遺傳密碼的簡(jiǎn)并)的序列,該序列優(yōu)選編碼能將S-或R-甲基丙二酰-輔酶A和丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的半敏分別是(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽,f)通過(guò)置換、添加、反轉(zhuǎn)和/或刪除至少一個(gè)堿基、優(yōu)選至少2個(gè)堿基、更優(yōu)選至少5個(gè)堿基、最優(yōu)選至少IO個(gè)堿基、但是優(yōu)選不超過(guò)100個(gè)堿基、特別優(yōu)選不超過(guò)50個(gè)堿基、最優(yōu)選不超過(guò)25個(gè)堿基得到的在組a)至e)中任一個(gè)、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列的衍生物,該衍生物優(yōu)選編碼能將S-或R-曱基丙二酰-輔酶A和丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的半醛(分別是(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽,g)與在組a)至f)中任一個(gè)、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列的互補(bǔ)的序列。令人驚奇地,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),已經(jīng)從超嗜趟古霧細(xì)菌菌林(于DeutscheSammlungvonMikroorganismen保藏號(hào)DSM16993)分離的、且具有SEQIDNo03所示的DNA序列的DNA,編碼甚至在最高達(dá)75'C的溫度能將S-或R-甲基丙二酰-輔酶A和丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的半醛(分別是(S)-或(R)-甲基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的多肽(SEQIDNo04)。由于(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和丙二酸半醛是例如在纈氨酸、亮氨酸或異亮氨酸降解過(guò)程中、在丙酸酯代謝過(guò)程中、或在丙酮酸代謝過(guò)程中生成的天然代謝產(chǎn)物,因?yàn)樯傻陌肴┠茉谏鲜龃x途徑過(guò)程中進(jìn)一步還原,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的3-羥基烷酸酯,根據(jù)本發(fā)明的分離的DNA可以用于制備能直接生成大量3-羥基異丁酸(或3-羥基丙酸)的重組細(xì)菌。如果細(xì)胞還能聚合生成的3-羥基烷酸酯,生成聚羥基烷酸酯,該DNA也適用于制備能生產(chǎn)基于3-羥基異丁酸(或3-羥基丙酸)的聚羥基烷酸酯的重組細(xì)菌。在已知方法的輔助下測(cè)定在替代方案d)中定義的與SEQIDNo03有關(guān)的"核苷酸同一性"。一般而言,使用具有考慮了特定需求的算法的專家計(jì)算機(jī)程序。優(yōu)選的測(cè)定同一性的方法首先產(chǎn)生要對(duì)比的序列之間的最大一致性。用于測(cè)定同一性的計(jì)算機(jī)程序包含GCG程序包,包括、但不限于-GAP(Deveroy,J.等人,NucleicAcidResearch12(1984),387頁(yè),GeneticsComputerGroupUniversityofWisconsin,Medicine(Wi)),和-BLASTP,BLASTN和FASTA(Altschul.S.等人,JournalofMolecularBiology215(1990),403-410頁(yè))。BLAST程序可以從國(guó)家生物技術(shù)信息中心(NCBI)和其它來(lái)源(BLASTManual,AltschulS.等人,NCBINLMNIHBethesdaND22894;AltschulS.等人,同上)得到。已知的Smith-Waterman算法也可以用于測(cè)定核苷酸同一性。用于核苷酸比對(duì)的優(yōu)選參數(shù)包含下述的一AlgorithmusNeedlemanandWunsch,JournalofMolecularBiology48(1970),443-453頁(yè)-比對(duì)矩陣匹酉己=+10錯(cuò)配=0缺口罰分=50缺口長(zhǎng)度罰分=3GAP程序也適合使用上述參數(shù)。上述參數(shù)是核普酸序列比對(duì)的缺省參數(shù)。根據(jù)上述算法80%的同一性是指在本發(fā)明上下文中的80%同一性。這也適用于更大的同一性。根據(jù)替代方案e)的特征"與在組a)至d)中任一個(gè)、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列的反鏈雜交或?qū)㈦s交(考慮遺傳密碼的簡(jiǎn)并)的序列"是指,在優(yōu)選的嚴(yán)格條件下與在組a)至d)中任一個(gè)、特別優(yōu)選根據(jù)組a)的序列的反鏈雜交或?qū)㈦s交(考慮遺傳密碼的簡(jiǎn)并)的序列。例如,雜交反應(yīng)可以在68。C在2xSSC中進(jìn)行,或如源自Boehringer(Mannheim)的dioxygenin標(biāo)記試劑盒的操作手冊(cè)所述。優(yōu)選的雜交條件的實(shí)例是在65。C、在7%SDS、1%BSA、lmMEDTA、250mM磷酸鈉緩沖液(pH7.2)中溫育過(guò)夜,隨后在65。C用2xSSC、0.1%SDS洗滌。根據(jù)替代方案f)通過(guò)置換、添加、反轉(zhuǎn)和/或刪除根據(jù)組a)至e)之一的序列的一個(gè)或多個(gè)堿基得到的根據(jù)本發(fā)明的分離的DNA的衍生物,具體包括在它們編碼的蛋白中產(chǎn)生保守氨基酸置換(例如,甘氨酸置換丙氨酸或天冬氨酸置換谷氨酸)的那些序列。這樣的功能中性的突變稱作有義突變,不會(huì)導(dǎo)致多肽活性的任何基本改變。此外已知在多肽N和/或C末端的改變對(duì)它的功能沒(méi)有顯著的不利作用;實(shí)際上,它們甚至能使它穩(wěn)定,結(jié)果,本發(fā)明也包含在SEQIDNo03序列的3'末端或在5'末端添加堿基的DNA序列。技術(shù)人員會(huì)在BenBassat等人(JournalofBacteriology169:751-757(1987))、0,Regan等人(Gene77:237-251(1989))、Sahin-Toth等人(ProteinSciences3:240-247頁(yè)(1994))、Hochuli等人(Bio/Technology6:1321-1325(1988))以及其它文獻(xiàn)和已知的的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)教科書(shū)中發(fā)現(xiàn)關(guān)于該主題的信息。為了分離根據(jù)本發(fā)明的DNA,首先從癡|^:金球^7#<5"http://0<;7力(3<^3secTw/aj的細(xì)胞提取物中分離MDPH-依賴性的丙二酰-輔酶A還原酶,并純化。對(duì)得到的純化的酶的多肽的N末端前20個(gè)氨基酸測(cè)序。隨后通過(guò)鑒別與從勤善i^^承霧分離的多肽的前20個(gè)氨基酸相同的衍生的蛋白序列,確定已經(jīng)完全測(cè)序的超舉趟古霧基因組中丙二酰-輔酶A還原酶的基因(Kawarabayasi等人,"C0/z7/7/etege/70邁ese^i/e/zceo尸a//aero6/c^力(5270<2^7/^;7力_///0cre/7aTC力a超,'趟古霧5^ra/z7.,,,DNAResearch8:123-40)。然后使用適宜的引物(參見(jiàn)實(shí)施例2),PCR擴(kuò)增根據(jù)本發(fā)明的DM序列。載體、優(yōu)選表達(dá)載體也為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),所述栽體包含具有上述定義的組a)至f)之一指出的序列的DNA。適宜的載體是技術(shù)人員已知的、且傳統(tǒng)用于將DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞的所有載體。優(yōu)選的載體選自質(zhì)粒,例如大腸桿菌質(zhì)粒pTrc99A、pBR345和pBR322,病毒例如噬菌體、腺病毒、痘苗病毒、桿狀病毒、麻滲病毒和反轉(zhuǎn)錄病毒,粘?;験AC,其中質(zhì)粒是最優(yōu)選的載體。根據(jù)本發(fā)明的載體的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,具有根據(jù)組a)至f)之一的序列的DNA受可調(diào)節(jié)的啟動(dòng)子的控制,該啟動(dòng)子適用于在微生物細(xì)胞中表達(dá)由這些DNA序列編碼的多肽,優(yōu)選在細(xì)菌細(xì)胞、酵母細(xì)胞或真菌細(xì)胞中,特別優(yōu)選在細(xì)菌細(xì)胞中、最優(yōu)選在大腸桿菌細(xì)胞中。這樣的啟動(dòng)子的實(shí)例是trp啟動(dòng)子或tac啟動(dòng)子。除了啟動(dòng)子以外,根據(jù)本發(fā)明的載體優(yōu)選包含核糖體結(jié)合位點(diǎn)和終止子。在此,特別優(yōu)選的是根據(jù)本發(fā)明的DNA整合入包含啟動(dòng)子、核糖體結(jié)合位點(diǎn)和終止子的栽體的表達(dá)盒中。除了上述結(jié)構(gòu)元件以外,栽體還可以包含技術(shù)人員已知的選擇基因。上述載體用于轉(zhuǎn)化細(xì)胞的用途和通過(guò)該載體的轉(zhuǎn)化得到的細(xì)胞也為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn)。用根據(jù)本發(fā)明的載體轉(zhuǎn)化的細(xì)胞可以是原核生物或真核生物。它們可以是哺乳動(dòng)物細(xì)胞(例如,源自人類的細(xì)胞)、植物細(xì)胞或微生物(例如酵母,真菌或細(xì)菌)的形式,其中;微生物是特別優(yōu)選的,細(xì)菌和酵母是最優(yōu)選的。多肽也為解決在文端處提及的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),所述多肽具有具有SEQIDNo04的氨基酸序列或當(dāng)在SEQIDNo04中刪除、插入、置換或者在SEQIDNo04的氨基酸序列的C和/或N末端添加不超過(guò)40個(gè)氨基酸、優(yōu)選不超過(guò)20個(gè)氨基酸、更優(yōu)選不超過(guò)10個(gè)氨基酸、最優(yōu)選不超過(guò)5個(gè)氨基酸時(shí)得到的氨基酸序列。所述多肽為能將(S)-或(R)-曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和將丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酸半醛的酶。這樣的多肽可以例如通過(guò)合成途徑從SEQIDNo03的DNA序列得到,或通過(guò)用包含該核酸序列的合適載體轉(zhuǎn)化適宜的細(xì)胞,在細(xì)胞中表達(dá)由該核酸序列編碼的蛋白,裂解細(xì)胞,產(chǎn)生細(xì)胞提取物,并隨后通過(guò)技術(shù)人員已知的純化技術(shù)純化酶,例如通過(guò)HPLC或其它色譜方法。除了從細(xì)胞提取物色譜純化多肽以外,也可以采用下述優(yōu)點(diǎn),即具有氨基酸序列SEQIDNo04的多肽耐熱最高達(dá)至少75。C的溫度。因此可以將細(xì)胞提取物加熱至例如75。C的溫度,這導(dǎo)致細(xì)胞提取物中不耐熱的那些蛋白凝固,并從而沉淀。具有氨基酸序列SEQIDNo(M的多肽以未變性形式保留在細(xì)胞提取物中。現(xiàn)在將參考非限制性的附圖和實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。圖1顯示了在酶E!的催化下將琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酵A。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)替代方案,在酶E2至E,的催化下將甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)替代方案,在酶E,、E6和E7的催化下將(R)-甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第三個(gè)替代方案,在酶E4、Es和E7的催化下將曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖5顯示了在酶Es和E,的催化下將3-羥基異丁酸轉(zhuǎn)化成聚羥基烷酸酯。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的特別實(shí)施形式,在酶E)?;駿n的催化下將磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式,在酶Eu至E5的催化下將草酰乙酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-幾基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的笫一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第二個(gè)特別實(shí)施形式,在酶E至E16和E24至E26的催化下將草酰乙酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚雍基烷酸酯。圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的第三個(gè)特別實(shí)施形式,在酶E16、E24、E27和£28的催化下將草酰乙酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的笫一個(gè)、第二個(gè)或第三個(gè)替代方案的另一個(gè)特別實(shí)施形式,在酶E^和Em的催化下將L-谷氨酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A,其中琥珀酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第一個(gè)替代方案,在酶EoE5和E,7至E52的催化下將乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中丙酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-幾基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第二個(gè)替代方案,在酶E2至E4、E6、E7和Ew至E52的催化下將丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中丙酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第三個(gè)替代方案,在酶E2至E4、E7和Ew至EH的催化下將丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中丙酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)特別實(shí)施形式的第四個(gè)、第五個(gè)替代方案,在酶E2至E,、E7和Ew至E52的催化下將丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中丙酰-輔酶A作為中間體生成,且曱基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第三個(gè)特別實(shí)施形式,在酶E,。至E12、E56、E72和E73的催化下將P-丙氨酸轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中丙烯酰-輔酶A作為中間體生成,且甲基丙二酸半醛作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的第一個(gè)替代方案,在酶E76至E^E6Q、E"和Es的催化下將丙酮酸轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中異丁酰-輔酶A作為中間體生成,且3-羥基異丁酰-輔酶A作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞的第二個(gè)變化方案的第一個(gè)特別實(shí)施形式的第二個(gè)替代方案,在酶E8、E6。、E61、E79和Es。的催化下將L-纈氨酸轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸,其中異丁酰-輔酶A作為中間體生成,且3-羥基異丁酰-輔酶A作為前體生成,以生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。實(shí)施例實(shí)施例1現(xiàn)在結(jié)合重組細(xì)胞在實(shí)施例1中解釋本發(fā)明,所述重組細(xì)胞能從作為碳源的L-纈氨酸開(kāi)始,通過(guò)作為前體的3-幾基異丁酰-輔酶A和作為中間體的異丁酰-輔酶A,生產(chǎn)3-羥基異丁酸。為此,在大腸桿菌BL21(DE3)中表達(dá)酶EC2.6.1.42和BC1.2.4.4(在每種情況下,源自綠然爽卓應(yīng)霧(7^ei/cTM/o;3asserug/;70ss力和包含3種酶EC1.3.99.12,EC4.2.1.17和EC3.1.2.4的簇(源自磁凝辨不動(dòng)許麥)。在此,酶EC1.2.4.4由具有SEQIDNo07和08(a和P亞基)所示的DNA序列的基因編碼,而酶EC2.6.1.42由具有SEQIDNo09所示的DNA序列的基因編碼。酶EC1.3.99.12由具有SEQIDNo10所示的DNA序列的基因編碼,酶EC4.2.1.17由具有SEQIDNo11所示的DNA序列的基因編碼,且酶EC3.1.2.4由具有SEQIDNo12所示的DNA序列的基因編碼。1.生物體,質(zhì)粒和寡核苷酸下面的細(xì)菌菌林、栽體、基因組DNA和寡核苷酸用于制備重組細(xì)胞表1:使用的細(xì)菌菌抹<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表2:使用的載體<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表3:使用的基因組DNA<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表4:使用的寡核苷酸<table>tableseeoriginaldocumentpage67</column></row><table>2.PCR片段1.2.4.4(2313kb)和2.6.1.42(958bp)的擴(kuò)增首先,使用在表4中詳述的SEQIDNo15至SEQIDNo18所示的引物,從源自皋處潔#^蘿的總DNA開(kāi)始,通過(guò)PCR擴(kuò)增1.2.4.4和2.6.1.42的片段。3.載體pCDF-Duet-l和PCR片段2.6.1.42(958bp)的消化用AcoRI/5^/I切割載體pCDFDuet-l(具有鏈霉素/大觀霉素抗性),同樣操作PCR片段2.6.1.42,用T4連接酶連接這樣得到的限制片段過(guò)夜。這產(chǎn)生載體pCDFDuet::2.6.1.42。4.將PCR片段克隆進(jìn)載體pCR2.1-T0P0按照生產(chǎn)商的說(shuō)明書(shū)所指出的,使用載體pCR2.l-TOPO制備包含片段2.6.1.42或片段1.2.4.4的克隆載體。用得到的克隆載體pCR2.1-T0P0::1.2.4.4和pCR2.1-T0P0::2.6.1.42轉(zhuǎn)化義^^/f蘿DH5oc-細(xì)胞。由于pCR2.1-TOPO載體具有卡那霉素抗性和氨千西林抗性,將轉(zhuǎn)化體涂布到2個(gè)AXI和KXI平板(20和40|ul)上。分離得到的克隆的質(zhì)粒,并消化pCR2.1-TOPO::1.2.4.4"《111+片段大小2313bppCR2.1-T0P0::2.6.1.42AcMI+5WI片段大小958bp從凝膠洗脫每個(gè)片段,用源自Qiagen的QIAquick試劑盒進(jìn)行純化(按照說(shuō)明書(shū))。5.載體pCDFDuet:2.6.1.42-1.2.4.4的制備用SglII/Z/wI消化載體pCDFDuet::2.6.1.42和載體pCR2.l-TOPO::1.2.4.4。隨后連接pCDFDuet::2.6.1.42(柳I/一)和pCR2.1-T0P0::1.2.4.4,產(chǎn)生栽體pCDFDuet::2.6.1.42-1.2.4.4。另外,用該克隆栽體轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5a-細(xì)胞。分離質(zhì)粒。質(zhì)粒pCDFDuet::2.6.1.42-1.2.4.4具有SEQIDNo19所示的DNA序列。6.克隆源自醋酸鈣不動(dòng)桿菌的纈氨酸簇(V-CluSb)培養(yǎng)菌林ATCC33304^^^不動(dòng)Yf麥,用于分離總DNA(HH瓊脂或培養(yǎng)基)。用源自Qiagen的DNEasy試劑盒(Ll和L2)分離總DNA,其方法包含下述方法步驟i)離心lml培養(yǎng)物,ii)向沉淀中加入200111H20,iii)在95。C加熱10min,iv)離心(10min,13000轉(zhuǎn)/分),和v)取出上清液用于PCR。為了擴(kuò)增源自贈(zèng)凝^不^Mf霧的纈氨酸簇,使用已經(jīng)在表4中詳述的SEQIDNo13和SEQIDNo14所示的引物,進(jìn)行PCR(按照生產(chǎn)商的說(shuō)明書(shū),分別使用聚合酶尸/》和7^)。純化PCR產(chǎn)物,按照說(shuō)明書(shū),連接至質(zhì)粒pET101/D-TOPO,并轉(zhuǎn)移進(jìn)大腸桿菌DH5a。這產(chǎn)生質(zhì)粒pET101/D-TOPO::V-簇A。a.質(zhì)粒pET101/D-T0P0::V-簇Aea具有SEQIDNo20所示的DNA序列。7.能從L-纈氨酸生成3-羥基異丁酸的重組細(xì)胞的制備用質(zhì)粒pET101/D-TOPO::V-簇^和pCDF-Duet::2.6.1.42-1.2.4.4轉(zhuǎn)化義廯Yf^BL21(DE3)(涂布到LBspec./amp培養(yǎng)基上)。得到的細(xì)胞能在含有L-纈氨酸的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,將L-纈氨酸轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。相反,細(xì)胞的野生型(義應(yīng)^f霧BL21(DE3))不能在這樣的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中生成可檢測(cè)量的3-羥基異丁酸。實(shí)施例2在該實(shí)施例中,分離根據(jù)本發(fā)明的DNA,并在大腸桿菌中過(guò)表達(dá)該基因。1.培養(yǎng)和收獲超繚趟古霧在搖動(dòng)(150轉(zhuǎn)/分)下,在75。C和pH3.G在小培養(yǎng)體積(40-200ml)中培養(yǎng)超#趟古霧。通過(guò)測(cè)量在578nm的光密度(OD578nm),光度法監(jiān)視生長(zhǎng)。使用改進(jìn)的^SW/o/o6^培養(yǎng)基(改進(jìn)參見(jiàn)Brock等人,^c力/^yo/W/crc^/^^/84,54-68頁(yè),1972;S畫ki等人,&&歸/7力/7<^,6,39-44頁(yè),2002)。使用的能量和碳水化合物源是酵母浸液,酪蛋白氨基酸和葡萄糖。培養(yǎng)基由下述組分組成基礎(chǔ)培養(yǎng)基、葡萄糖母液、鐵母液和微量元素母液。在0.3-0.5的0D57Snra(指數(shù)期),收獲細(xì)胞。在Sorvall離心機(jī)(SS34轉(zhuǎn)子)中在9000轉(zhuǎn)/分離心15min。將細(xì)胞沉淀直接用于DNA提取。KH2P04(0.28g/l),(NH4)2S04(1.3g/l),MgS04x7H20(0.25g/l),CaCl2x6H20(0.07g/l),酵母浸液(1g/l)和酪蛋白氨基酸(lg/l)。在高壓滅菌前,使用H2S(X將pH調(diào)至3.0。葡萄潛母濕葡萄糖(100g/1).將溶液過(guò)濾消毒。獲母濕r7M&).FeCl3x6H20(20g/1).將溶液過(guò)濾消毒。微#力素母濕,似.MnCl2x4H20(1.8g/1),Na2B407x10H20(4.5g/l),ZnS04x7H20(220mg/l),CuChx2H20(50mg/l),Na2Mo04x2H20(30mg/l),V0S04x5H20(30mg/l),CoCl2x6H20(8.4mg/l)。將各組分接連地溶于蒸餾水中,使用HC1將pH調(diào)至3.0,將溶液過(guò)濾消毒。2.從超嗜趟古蘿分庠基因組DNA通過(guò)Murray和Thompson的方法(#wc/e/cWesearc力,8,4321-4325頁(yè),1980),分離基因組DNA。為此,將10-50mg(鮮重)新收獲的細(xì)胞稱量進(jìn)1.5mlEppendorf反應(yīng)罐中,并重新懸浮于570mlTE緩沖液(10mMTris/HCl(pH8.0),1mMNaEDTA)。加入30jal10%(w/v)SDS溶液(十二烷基硫酸鈉溶液)和3pi蛋白酶K(20pg/Vl),在52。C溫育混合物1h。此后,加入100jul5MNaCl溶液和80pi預(yù)熱的10%(w/v)溴化十六烷基三曱銨(CTAB)溶液(10Q/。(w/v)CTAB在0.7MNaCl中)。在65。C溫育10min后,用780pi氯仿/異戊醇(24:1(v/v))萃取CTAB、細(xì)胞壁片段和蛋白的復(fù)合物,在14000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)15min。將頂部水相轉(zhuǎn)移進(jìn)新的Eppendorf反應(yīng)罐,重復(fù)萃取。使水相脫去顏料后,給它覆蓋400|il100%異丙醇的層。通過(guò)小心地混合兩相,染色體DNA沉淀在界面處。然后,可以用拉出的(drawn-out)巴斯德吸管撈出DM,在200ji170%乙醇中洗滌。再次離心(5min,14000轉(zhuǎn)/分)后,吸出上清液,在室溫干燥DM2h,最后溶于100plTE緩沖液。3.丙二酰-輔酶A還原酶基因的擴(kuò)增使用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCRXMullis等人,ColdSpringHarborSymp.Quant.Biol.,51,263-273,1986)來(lái)定向地由在實(shí)施例2中得到的基因組超舉;辨古^"DNA擴(kuò)增丙二酰-CoA還原酶基因。在熱循環(huán)儀(BiometraG6ttingen)中進(jìn)行。采用制備PCR,其中^f吏用Pfu聚合酶(尸尸wids,Genaxxon)。Pfu聚合酶具有3'-5'外切核酸酶("校對(duì)")功能。使用下述引物5'-ATTATCCCATGGGGAGAACATTAAAAGC-3'("正向引物"Vcol切割位點(diǎn)標(biāo)有下劃線;SEQIDNo21),和5'-CGGGATCCTTACTTTTCAATATATCC-3'("反向引物"化/nHI切割位點(diǎn)標(biāo)有下劃線;SEQIDNo22)在下文表l中詳述的反應(yīng)混合物用于PCR反應(yīng)。PCR作為熱啟動(dòng)PCR進(jìn)行,即在95。C溫育反應(yīng)混合物2min,然后加入Pfu聚合酶。隨后是30個(gè)循環(huán),在每種情況下,在95°C1分鐘,在"。C1分鐘,和在"。C5分鐘,然后是最后一步在45。C30秒、在72。C15分鐘,和最后在6'C暫停。表1:使用Pfu聚合酶的校對(duì)PCR的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)混合物(50pl)組合物1^1/50pl批10xPfuPCR反應(yīng)緩沖液5dNTP混合物(2mM/核苷酸)5正向引物(2pM)12.5反向引物(2^M)12.5染色體DNA1(10-50ng)Pfu聚合酶(2.5U/V1)2H20重蒸餾12得到長(zhǎng)度為1.1kb的基因片段。4,克隆丙二酰-輔酶A還原酶基因?yàn)榱藦某忍斯排L克隆丙二酰-輔酶A還原酶基因,使用"pCRT7TopoTAExpressionKit"(Invitrogen,Karlsruhe),用載體pCRT7/CT-Topo(Invitrogen,Karlsruhe)非特異性地克隆在實(shí)施例3中擴(kuò)增的基因。按照生產(chǎn)商的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。為了分離質(zhì)粒DM,按照生產(chǎn)商的說(shuō)明書(shū),使用源自Qiagen(Hilden)的"QIAprepSpinPlasmidMiniprepKit",從轉(zhuǎn)化的義靡yf^TOP10F,細(xì)胞的5ml過(guò)夜培養(yǎng)物制備質(zhì)粒DNA。5.表達(dá)栽體的制備為了制備包含丙二酰-輔酶A還原酶基因的表達(dá)載體,使用限制酶化ol和A3/hHI,對(duì)在實(shí)施例4中得到的分離的克隆載體進(jìn)行限制消化。為此,將25-27pi質(zhì)粒DNA(分別含有摻入的丙二酰-輔酶A還原酶基因的表達(dá)栽體pTrc99A和pCRT7/CT-Topo載體)與5|ul反應(yīng)緩沖液(10x)和2-3)ul限制酶(10U/ial;Fermentas,St.Leon-Rot)徹底混合。用蒸餾水補(bǔ)充反應(yīng)混合物至50jlU,在生產(chǎn)商指定的溫度溫育5h。在進(jìn)一步4吏用前,進(jìn)行乙醇沉淀。為此,將DNA與3體積的100%乙醇和0.1體積的3M乙酸鈉緩沖液(pH5.3)相混合,在-8(TC溫育2h或過(guò)夜。離心步驟(20min,14000轉(zhuǎn)/分,4°C,Eppendorf桌面離心機(jī))后,小心地取出上清液,用3體積的70%(v/v)乙醇洗滌DNA。在室溫溫育10min后,將混合物重新離心(10min,14000轉(zhuǎn)/分,4°C,Eppendorf桌面離心機(jī)),拋棄上清液。然后在室溫干燥DM1小時(shí),隨后放入希望體積的H20或TE緩沖液(10mMTris/HCl(pH8.0),1mMNaEDTA)。然后,用堿性磷酸酶來(lái)去除線性化的雙鏈載體的V-磷酸基團(tuán)。以此方式,提高克隆效率,因?yàn)樽柚沽溯d體的重新連接。小牛腸堿性磷酸酶用于去磷酸化消化的載體。去磷酸化在與限制消化相同的緩沖液中進(jìn)行。將50pi限制混合物與1.5jalCIAP(小牛腸堿性磷酸酶(1U/pl;Fermentas,St.Leon-Rot))相混合,在37。C溫育混合物30rain。在進(jìn)一步使用切割的且去磷酸化的栽體之前,如上所述進(jìn)行乙醇沉淀。4吏用T4DNA連接酶連接插入DM和表達(dá)載體,質(zhì)粒DM和插入DNA以1:3-1:6的摩爾比使用。母液連接緩沖液(10x):0.5MTris/HCl,pH7.6100mMMgCl20.5mg/mlBSA過(guò)濾消毒,室溫儲(chǔ)存5"/zz/I/」7(三磷酸腺苷)總是用無(wú)菌蒸餾水新鮮補(bǔ)足M減/W(二硫赤蘚糖醇)總是在連接緩沖液中新鮮補(bǔ)足連接混合物的體積是50|ul。將質(zhì)粒DM(2-10、插入DM(2-20HU、5jlU含有DTE的連接緩沖液(50mM)和對(duì)應(yīng)量的無(wú)菌蒸餾水吸量到一起,渦旋,簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn),隨后在45。C溫育5min。在冰上冷卻混合物。加入5(il5mMATP和1.5]ulT4DNA連接酶(1U/jil;Fermentas;St.Leon-Rot),混合它們。在16。C連接過(guò)夜。連接混合物直接用于轉(zhuǎn)化化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞。6.用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大應(yīng)并臠細(xì)胞從大厲奸臠Rosetta2細(xì)胞的單個(gè)菌落開(kāi)始,培養(yǎng)5ml過(guò)夜培養(yǎng)物。次日早晨,用G.5-1.0ml該培養(yǎng)物接種50mlLB培養(yǎng)基(Sambrook等人,"船7ecw7srC/o"/w爿L2^w"oy他加a7,,,ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,NewYork,1989)。培養(yǎng)1.5_2h(37^,搖動(dòng)(18G轉(zhuǎn)/分))后,達(dá)到OD578nm0.6。在冰上冷卻細(xì)胞lOmin,隨后在5000轉(zhuǎn)/分和4。C(GSA轉(zhuǎn)子,Sorvall離心機(jī))旋轉(zhuǎn)5min。拋棄上清液,將細(xì)胞沉淀重新懸浮于2.7ml冷0.1MCaCh溶液。加入2.3ml無(wú)菌50%(v/v)甘油后,將細(xì)胞懸浮液分部分(在每種情況下,300ial)裝入1.5-mlEppendorf反應(yīng)罐。立即在液氮中冷凍感受態(tài)細(xì)胞,隨后在-80。C儲(chǔ)存。為了轉(zhuǎn)化細(xì)胞,在水上解凍化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞的等分試樣(30Gpi),用25pi連接混合物處理。小心混合它們,在冰上溫育30min。熱休克(42°C,lmin)后,在冰上重新溫育混合物5min。此后,加入800plLB培養(yǎng)基(Sambrook等人,1989),在37°C(熱混合儀,Eppendorf5436)搖動(dòng)細(xì)胞1h。濃縮混合物,最后在LB培養(yǎng)基上劃線。為此,在10000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)混合物1min,拋棄750pl上清液,重新懸浮細(xì)胞沉淀。將50pl、100和200pi該濃縮混合物在添加了100pg/ml氨千西林的LB平板上劃線(Sambrook等人,1989),在37。C在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)過(guò)夜。用1mlLB培養(yǎng)基洗滌平板。該細(xì)胞懸浮液用于隨后接種在500ml具有障板的Erlenmeyer燒瓶中的150mlLB培養(yǎng)基(添加了100jig/ml氨千西林)。培養(yǎng)物在37。C和180轉(zhuǎn)/分生長(zhǎng)。通過(guò)在OD578nmQ.6加入0.5MIPTG(異丙基-p-D-疏代半乳糖苷)來(lái)誘導(dǎo)pTrc99A的啟動(dòng)子,進(jìn)行過(guò)表達(dá)。在上述條件下培養(yǎng)誘導(dǎo)的培養(yǎng)物3h,隨后在OD578nra=2.7收獲。7.酶活性的檢測(cè)用細(xì)胞粉碎機(jī)破碎在實(shí)施例6中得到的大腸桿菌菌林。在85。C加熱石皮碎的細(xì)胞15min。在加熱沉淀過(guò)程中,不耐熱的酶凝固,并沉淀。由于靶蛋白是耐熱的,它保留在上清液中。為了測(cè)量丙二酰-輔酶A還原酶活性,在TM緩沖液(50mMTris/Cl,1mMMgCl2,pH8.1)中1:50稀釋上清液。將30pl稀釋的或未稀釋的(用于檢測(cè)甲基丙二酰-輔酶A還原酶活性)上清液吸量到500ilUHIPS緩沖液(100mMHEPES/NaOH,5mMMgCl2,1mM二硫赤蘚糖醇,含有0.5mMNADPH)中。在第一批中,通過(guò)加入丙二酰-輔酶A開(kāi)始反應(yīng),終濃度是0.5mM。測(cè)定在365nmNADPH吸收的下降。測(cè)得的酶活性是15.5拜l/min/mg蛋白(15.5U/mg)。在第二批中,通過(guò)加入曱基丙二酰-輔酶A(源自Fluka,目錄號(hào)67767)開(kāi)始反應(yīng),終濃度是2.0mM。測(cè)定MDPH吸收的下降。測(cè)得的酶活性是0.24nmol/min/mg蛋白(0.24U/mg)。從這些結(jié)果可以看出,由SEQIDNo03的DNA序列編碼的多肽會(huì)催化丙二酰-CoA和甲基丙二酰-輔酶A的轉(zhuǎn)化。每采用lmol丙二酰-CoA或甲基丙二酰-CoA,氧化1molNADPH。由此可以得出結(jié)論,酶反應(yīng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的半醛。權(quán)利要求1.與其野生型相比經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,其與其野生型相比能夠更多生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。2.權(quán)利要求1的細(xì)胞,其中3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛進(jìn)行。3.權(quán)利要求2的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞能夠通過(guò)作為中間體的琥珀酰-輔酶A生成3-幾基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。4.權(quán)利要求3的細(xì)胞,其.中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的酶E的活性,其催化琥珀酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酶A。5.權(quán)利要求4的細(xì)胞,其中酶Ei是曱基丙二酰-輔酶A變位酶(EC5.4.99.2)。6.權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E2至E4的活性-酶E2,其催化甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶E4,其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。7.權(quán)利要求6的細(xì)胞,其中所述酶E2是曱基丙二酰-輔酶A-水解酶(EC3.2.1.17),E3是醛脫氫酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和E4是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氫酶(EC1.1.1.35)。8.權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E^E5、E4和E,的活性-酶E"其催化(R)-曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成(S)-甲基丙二酰-輔酶A;-酶E7,其催化(S)-甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶Es,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸半醛;-酶仏,其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。9.權(quán)利要求8的細(xì)胞,其中所述酶E6是甲基丙二酰-輔酶A差向異構(gòu)酶(EC5.1.99.1),E7是甲基丙二酰-輔酶A脫羧酶(EC4.1.1.41),Es是甲基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),和E,是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1,1.31)或3-羥基酰基-輔酶A-脫氳酶(EC1.1.1.35)。10.權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶E,、E;和E7的活性-酶E7,其催化甲基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶Es,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成甲基丙二酸半醛;-酶E4,其催化曱基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。11.權(quán)利要求10的細(xì)胞,其中所述酶E7是甲基丙二酰-輔酶A脫羧酶(EC4.1.1.41),Es是曱基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),和E^是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氬酶(EC1.1.1.35)。12.權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Em和E"的活性-酶E46,其催化L-谷氨酸轉(zhuǎn)化成2-酮戊二酸;-酵Em,其催化2-酮戊二酸轉(zhuǎn)化成琥珀酰-輔酶A。13.權(quán)利要求12的細(xì)胞,其中所述酶E46是谷氨酸合酶(EC1.4.1.13或EC1.4.1.14),谷氨酸脫氫酶(EC1.4.1.2,EC1.4.1.3或EC1.4.1.4)或天冬氨酸轉(zhuǎn)氨斷EC2.6.1.1或EC2.6.1.2),和Em是2-酮戊二酸合酶(EC1.2.7.3)。14.權(quán)利要求2的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞能夠通過(guò)作為中間體的丙酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。15.權(quán)利要求14的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶仏、£5和£47至£52的活性一酶E47,其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酰-輔酶A;-酶E4s,其催化丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酸;-酶Es。,其催化3-羥基丙酸轉(zhuǎn)化成3-羥基丙酰-輔酶A;-酶Es,,其催化3-羥基丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A;-酶Es2,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙酰-輔酶A;-酶Es,其催化丙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶E,,其催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。16.權(quán)利要求15的細(xì)胞,其中所述酶E,是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氬酶(EC1.1.1.35),E5是曱基丙二酸半醛脫氫酶(EC1.2.1.27),E47是丙二酰-輔酶A脫羧酶(EC4.1.1.9),丙二酸-輔酶A轉(zhuǎn)移酶(EC2.8.3.3),甲基丙二酰-輔酶A羧基轉(zhuǎn)移酶(EC2.1.3.1)或乙酰-輔酶A羧化酶(EC6.4.1.2),E"是丙二酸-半醛脫氫酶(EC1.2.1.18),E"是3-羥基丙酸脫氫酶(EC1.1.1.59),Es。是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),EM是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17),和Es2是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3)。17.權(quán)利要求2的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞能夠通過(guò)作為中間體的丙烯酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚幾基烷酸酯。18.權(quán)利要求17的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶EiQ至E12、E56、E72和En的活性:-酶E72,其催化P-丙氨酸轉(zhuǎn)化成^-丙氨酰-輔酶A,-酶En,其催化P-丙氨酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成丙烯酰-輔酶A,-酶Ew,其催化丙烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酰-輔酶A,-酶Ei。,其催化曱基丙二酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸;-酶Eu,其催化曱基丙二酸轉(zhuǎn)化成曱基丙二酸半醛;-酶Eu,其催化甲基丙二酸半醛轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。19.權(quán)利要求18的細(xì)胞,其中所述酶En是輔酶A轉(zhuǎn)移酶(EC2.8.3.1)或輔酶A合成酶,優(yōu)選輔酶A轉(zhuǎn)移酵,E"是p-丙氨酰-輔酶A-銨-裂合酶(EC4.3.1.6),Ew是巴豆酰-輔酶A脫羧酶,E!。是甲基丙二酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.17),En是醛脫氫酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和Eu是3-羥基異丁酸脫氫酶(EC1.1.1.31)或3-羥基?;?輔酶A-脫氫酶(EC1.1.1.35)。20.權(quán)利要求1的細(xì)胞,其中3-羥基異丁酸或基于3-幾基異丁酸的聚羥基烷酸酯的生成通過(guò)作為前體的3-羥基丁酰-輔酶A進(jìn)行。21.權(quán)利要求20的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞能夠通過(guò)作為中間體的異丁酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。22.權(quán)利要求21的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Ew至E79、E6。、Ew和Es的活性:-酶Ew,其催化丙酮酸轉(zhuǎn)化成2-乙酰乳酸;-酶En,其催化2-乙酰乳酸轉(zhuǎn)化成2,3-二羥基異戊酸;-酶E^其催化2,3-二羥基異戊酸轉(zhuǎn)化成2-氧異戊酸;-酶Em其催化2-氧異戊酸轉(zhuǎn)化成異丁酰-輔酶A;-酶Ee。,其催化異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁烯酰-輔酶A;-酶E",其催化異丁烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶Es,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。23.權(quán)利要求22的細(xì)胞,其中所述酶Es是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3,1.2.4),E76是乙酰乳酸合酶(EC2.2.1.6),E77是二羥基異戊酸脫氫酶(EC1.1.1.86),Em是2,3-二羥基異戊酸脫水酶(EC4.2.1.9),E79是2-氧異戊酸脫氫酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),E6。是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3),丁酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-輔酶A-脫氬酶(EC1.3.99.12),和EH是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17)。24.權(quán)利要求21或22的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Es、E"至E"和E,至Es。的活性:-酶Es。,其催化L-纈氨酸轉(zhuǎn)化成2-氧異戊酸;-酶Ew,其催化2-氧異戊酸轉(zhuǎn)化成異丁酰-輔酶A;-酶E6。,其催化異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成異丁烯酰-輔酶A;-酶E^其催化異丁烯酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-幾基異丁酰-輔酶A;-酶E8,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。25.權(quán)利要求24的細(xì)胞,其中所述酶Es是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6。是烯酰-輔酶A-水合酶(EC4.2.1.17),E"是脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.3),丁酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-輔酶A-脫氫酶(EC1.3.99.12),Em是2-氧異戊酸脫氫酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),和Es。是氨基酸轉(zhuǎn)移酶(EC2.6.1.42)。26.權(quán)利要求20的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞能夠通過(guò)作為中間體的3-羥基丁酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。27.權(quán)利要求26的細(xì)胞,其中所述細(xì)胞具有與其野生型相比增加的至少一種下述酶Es、E53、Es4和Es2的活性:-酶Es3,其催化乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成乙酰乙酰-輔酶A;-酶Es4,其催化乙酰乙酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-幾基丁酰-輔酶A;-酶E82,其催化3-羥基丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酰-輔酶A;-酶E8,其催化3-羥基異丁酰-輔酶A轉(zhuǎn)化成3-羥基異丁酸。28.權(quán)利要求27的細(xì)胞,其中所述酶Es是3-羥基異丁酰-輔酶A-水解酶(EC3.1.2.4)E"是P-酮硫解酶(EC2.3.1.9),Es4是乙酰乙酰-輔酶A還原酶(ECl.l.l.36),和&2是異丁酰基-輔酶變位酶(EC5.4.99.13)。29.制備能夠通過(guò)作為前體的曱基丙二酸半醛或3-羥基丁酰-輔酶A生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞的方法,其包括增加細(xì)胞中權(quán)利要求2-28中提及的至少一種酶的活性的方法步驟。30.通過(guò)權(quán)利要求29的方法得到的細(xì)胞。31.生產(chǎn)3-羥基異丁酸或基于3-幾基異丁酸的聚幾基烷酸酯的方法,其包括在由碳源生成3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的條件下,使權(quán)利要求1-28或30中任一項(xiàng)的細(xì)胞接觸營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的方法步驟,所述營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基包含碳水化合物、甘油、二氧化碳、曱醇、L-纈氨酸或L-谷氨酸作為碳源;并任選地從營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基純化出3-羥基異丁酸。32.制備曱基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步驟IA)通過(guò)權(quán)利要求31的方法制備3-羥基異丁酸,并任選地中和3-羥基異丁酸,IB)使3-羥基異丁酸脫水,生成曱基丙烯酸,并任選地酯化曱基丙烯酸。33.制備曱基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步驟IIA)通過(guò)權(quán)利要求31的方法制備基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯,IIB)分解基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯以生成3-羥基異丁酸,并任選地中和3-幾基異丁酸,IIC)將3-羥基異丁酸脫水以生成甲基丙烯酸,任選地,酯化曱基丙烯酸。34.制備聚甲基丙烯酸或聚曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步驟IIIA)通過(guò)權(quán)利要求32或33的方法制備曱基丙烯酸,IIIB)自由基聚合曱基丙烯酸,其中任選地,可以在自由基聚合反應(yīng)之前或之后至少部分地酯化曱基丙烯酸的羧基或甲基丙烯酸的羧基。35.分離的DNA,其選自下述序列a)SEQIDNo03所示的序列,b)無(wú)內(nèi)含子的序列,其源自才艮據(jù)a)的序列,且編碼與SEQIDNo03所示的序列相同的蛋白或肽,c)編碼包含SEQIDNo04所示的氨基酸序列的蛋白或肽的序列,d)與根據(jù)組a)至c)的序列具有至少80%同一性的序列,e).與根據(jù)組a)至d)之一的序列的反鏈雜交或考慮遺傳密碼的簡(jiǎn)并將雜交的序列,f)通過(guò)置換、添加、反轉(zhuǎn)和/或刪除一個(gè)或多個(gè)堿基得到的根據(jù)組a)至e)之一的序列的衍生物,以及g)根據(jù)組a)至f)之一的序列的互補(bǔ)序列。36.載體,其包含在權(quán)利要求35中定義的根據(jù)組a)至f)之一的DM序列。37.根據(jù)權(quán)利要求36的載體用于轉(zhuǎn)化細(xì)胞的用途。38.用根據(jù)權(quán)利要求36的載體轉(zhuǎn)化得到的轉(zhuǎn)化細(xì)胞。39.分離的多肽,其具有SEQIDNo04的氨基酸序列或當(dāng)在SEQIDNo04中刪除、插入、置換或者在SEQIDNo04的氨基酸序列的C和/或N末端添加不超過(guò)10個(gè)氨基酸時(shí)得到的氨基酸序列。全文摘要本發(fā)明涉及與其野生型相比經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,其與其野生型相比能夠通過(guò)作為前體的甲基丙二酸半醛或3-羥基丁酰-輔酶A生成更多的3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯。本發(fā)明也涉及制備經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞的方法,通過(guò)這些方法可得到的經(jīng)基因技術(shù)改變的細(xì)胞,制備3-羥基異丁酸或基于3-羥基異丁酸的聚羥基烷酸酯的方法,制備甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法,和制備聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸酯的方法。本發(fā)明另外涉及經(jīng)分離的DNA,載體,該載體用于轉(zhuǎn)化細(xì)胞的用途,經(jīng)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞,和多肽。文檔編號(hào)C12P7/52GK101563465SQ200780027910公開(kāi)日2009年10月21日申請(qǐng)日期2007年6月1日優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日發(fā)明者A·邁,A·馬克思,B·阿爾貝,G·富爾斯,H·西格特,L·埃格林,M·珀特,S·布赫霍爾茨申請(qǐng)人:贏創(chuàng)羅姆有限責(zé)任公司