特許ウォッチ

公開番号2025090747
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2025039131,2023566432
出願日2025-03-12,2022-04-15
発明の名称メタンまたはブタン酸化活性を有する新規タンパク質
出願人コリアユニバーシティリサーチアンドビジネスファウンデーション,KOREA UNIVERSITY RESEARCH AND BUSINESS FOUNDATION
代理人個人
主分類C12N 9/02 20060101AFI20250610BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】ブタンを酸化してブタノールを製造する活性を有するタンパク質、前記タンパク質を発現する微生物、それを活用したメタノールまたはブタノール製造用組成物、およびメタノールまたはブタノールの製造方法を提供する。
【解決手段】ブタン酸化活性を有するブタン酸化酵素活性ドメインが融合したフェリチン単量体が自己集合している、タンパク質。前記ブタン酸化酵素活性ドメインは、bmoB1(Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 1)およびbmoB2(Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 2)の中から選択されてよい。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ブタン酸化活性を有するブタン酸化酵素活性ドメインが融合したフェリチン単量体が自己集合している、タンパク質。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記ブタン酸化酵素活性ドメインは、ｂｍｏＢ１（Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 1）およびｂｍｏＢ２（Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 2）の中から選択される、請求項１に記載のタンパク質。
【請求項３】
前記ｂｍｏＢ１は配列番号３のアミノ酸配列からなり、ｂｍｏＢ２は配列番号４のアミノ酸配列からなる、請求項２に記載のタンパク質。
【請求項４】
ｂｍｏＢ１およびｂｍｏＢ２が融合したフェリチン単量体が自己集合している、請求項２に記載のタンパク質。
【請求項５】
ｂｍｏＢ１が融合したフェリチン単量体およびｂｍｏＢ２が融合したフェリチン単量体が自己集合している、請求項２に記載のタンパク質。
【請求項６】
前記フェリチン単量体は、ヒトフェリチン重鎖単量体である、請求項１に記載のタンパク質。
【請求項７】
前記ブタン酸化酵素活性ドメインは、フェリチン単量体のα－ヘリックスの内部、隣接するα－ヘリックスの間、Ｎ末端、Ｃ末端、ＡＢループ、ＢＣループ、ＣＤループ、ＤＥループ、Ｎ末端とＡヘリックスの間、およびＥヘリックスとＣ末端の間からなる群より選択されるいずれか１つに融合したものである、請求項1に記載のタンパク質。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載のタンパク質を発現する微生物。
【請求項９】
前記微生物は、フェリチン単量体をコードする遺伝子と、ｂｍｏＢ１（Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 1）およびｂｍｏＢ２（Particulate Butane monooxygenase subunit B_domain 2）の中から選択されるブタン酸化酵素活性ドメインをコードする遺伝子とを含むベクターが導入されたものである、請求項８に記載の微生物。
【請求項１０】
前記微生物は大腸菌である、請求項８に記載の微生物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタンまたはブタン酸化活性を有する新規タンパク質に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
メタン酸化細菌（methanotrophs）由来のメタン酸化酵素（Methane monooxygenase，MMO）は、常温常圧の穏やかな条件下でメタンガスを含む様々な炭化水素（Ｃ１－Ｃ８）の酸化反応を触媒して高付加価値の産物を生産できる非常に有用なバイオ触媒であり、これを活用するバイオプロセスの開発に世界的な関心が集中されている。
【０００３】
また、類似系列の酵素として、ニトロソモナス・ユーロピア（Nitrosomonas europaea）由来のアンモニア酸化酵素（Ammonia monoxygenase，AMO）、ノカルディオイデス属（Nocardioides sp.）ＣＦ８株（strain CF8）由来のブタン酸化酵素（Butane monooxygenase, BMO）などが、メタン酸化酵素と類似した機序で広い範囲の炭化水素（ＡＭＯ：Ｃ１－Ｃ１０鎖状／ハロゲン化炭化水素、単／多環状芳香族炭化水素、ＢＭＯ：Ｃ２－Ｃ１０鎖状／ハロゲン化炭化水素、一部の芳香族炭化水素）に対して酸化反応を触媒できる有用なバイオ触媒であるが、現在までに３Ｄ構造、活性ドメインの究明、反応メカニズム、基質特異性などの基礎研究が非常に不十分である。
【０００４】
現在、メタンおよびブタンガスの化学プロセスによるメタノールおよびブタノールの生産は工程が複雑で副産物（二酸化炭素、シンガス（syngas）など）による環境汚染の誘発、低反応転化率、高温、高圧の反応条件に起因する高エネルギー消費など、技術面、環境面、経済面で多くの問題を抱えている。特に、メタンガスは、高価な輸送、貯蔵コストに起因する経済性の低下、および流出時の深刻な温室効果の誘発などの問題により、地元のガス田に容易に連携できる小規模バイオプラントを用いたメタノールの生産が技術面、経済面で非常に有利である。
【０００５】
バイオプロセスの開発努力により、メタノール以外の他の高付加産物を生産するためのメタン酸化細菌および様々な炭化水素物質分解細菌（hydrocarbon degrading bacteria）の代謝工学的な菌株の改良が試みられているが、遺伝工学的ツールの活用の限界、菌株の難培養性による問題などがあり、メタン酸化酵素などを大量生産するために産業用菌株を用いて異種発現することは、水溶性タンパク質の発現が難しく、酵素複合体の精密な相互作用が求められるなどの高い技術的難易度のため産業的活用の成功事例がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、優れたメタンまたはブタン酸化能を有するタンパク質を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、前記タンパク質を発現する微生物を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、前記タンパク質または微生物を含むメタノールまたはブタノール製造用組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、前記タンパク質または微生物を用いたメタノールまたはブタノールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１．メタン酸化活性を有するアンモニア酸化酵素活性ドメイン、またはブタン酸化活性を有するブタン酸化酵素活性ドメインが融合したフェリチン単量体が自己集合している、タンパク質。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許