METHODS AND ORGANISMS FOR CONVERTING SYNTHESIS GAS OR OTHER GASEOUS CARBON SOURCES AND METHANOL TO 1,3-BUTANEDIOLA non-naturally occurring microbial organism having a 1,3-butanediol (1,3-BDO) pathway includes at least one exogenous nucleic acid encoding a 1,3-BDO pathway enzyme or protein expressed in a sufficient amount to produce 1,3-BDO. A method for producing 1,3-BDO that includes culturing the this non-naturally occurring microbial organism under conditions and for a sufficient period of time to produce 1,3-BDO.A non-naturally occurring microbial organism, comprising a microbial organism having a 1,3-butanediol (1,3-BDO) pathway comprising at least one exogenous nucleic acid encoding a 1,3-BDO pathway enzyme or protein expressed in a sufficient amount to produce 1,3-BDO said 1,3-BDO pathway comprising Formate dehydrogenase, Formyltetrahydrofolate synthetase, Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, Methylenetetrahydrofolatedehydrogenase, Methylenetetrahydrofolate reductase, Methyl tetrahydrofolate:corrinoid protein methyltransferase (AcsE), Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), Ferredoxin (Orf7), Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), Hydrogenase (Hyd), Acetoacetyl-CoA thiolase (AtoB), Acetoacetyl- CoA reductase (CoA-dependent, aldehyde forming), 3-oxobutyraldehyde reductase (ketone reducing), 3-hydroxybutyraldehyde reductase, Acetoacetyl-CoA reductase (CoA-dependent, alcohol forming), 3-oxobutyraldehyde reductase (aldehyde reducing), 4-hydroxy,2-butanone reductase, Acetoacetyl-CoA reductase (ketone reducing), 3-hydroxybutyryl-CoA reductase (aldehyde forming), 3-hydroxybutyryl-CoA reductase (alcohol forming), 3-hydroxybutyryl-CoA transferase, 3-hydroxybutyryl-CoA hydrolase, 3-hydroxybutyryl-CoA synthetase, 3- hydroxybutyrate dehydrogenase, 3-hydroxybutyrate reductase, Acetoacetyl-CoA transferase, Acetoacetyl-CoA hydrolase, Acetoacetyl-CoA synthetase, or Acetoacetate reductase; wherein said 1,3-BDO pathway enzymes are a set of enzymes selected from: A: 1) 3- hydroxybutyryl-CoA reductase (aldehyde forming), 2) Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), 3) Formate dehydrogenase, 4) Formyltetrahydrofolate synthetase, 5) Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, 6) Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase, 7) Methylenetetrahydrofolate reductase, 8) Methyltetrahydrofolate:corrinoid protein methyltransferase (AcsE), 9) Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), 10) Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), 11) Ferredoxin (Orf7), 12) Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), 13) Hydrogenase (Hyd), 14) Acetoacetyl- CoA thiolase (AtoB), 15) Acetoacetyl-CoA reductase (ketone reducing), and 16) 3- hydroxybutyraldehyde reductase; B: 1) 3-hydroxybutyrate reductase, 2) Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), 3) Formate dehydrogenase, 4) Formyltetrahydrofolate synthetase, 5)Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, 6) Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase, 7) Methylenetetrahydrofolate reductase, 8) Methyltetrahydrofolate:corrinoid proteinmethyltransferase (AcsE), 9) Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), 10) Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), 11) Ferredoxin (Orf7), 12) Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), 13) Hydrogenase (Hyd), 14) Acetoacetyl-CoA thiolase (AtoB), 15) Acetoacetyl-CoA reductase (ketone reducing), 16) 3-hydroxybutyryl-CoA transferase, hydrolase, or synthetase, and 17) 3- hydroxybutyraldehyde reductase; C: 1) 3-hydroxybutyryl-CoA reductase (alcohol forming); 2) Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), 3) Formate dehydrogenase, 4) Formyltetrahydrofolate synthetase, 5) Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, 6) Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase, 7) Methylenetetrahydrofolate reductase, 8) Methyltetrahydrofolate:corrinoid protein methyltransferase (AcsE), 9) Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), 10) Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), 11) Ferredoxin (Orf7), 12) Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), 13) Hydrogenase (Hyd), 14) Acetoacetyl-CoA thiolase (AtoB), and 15) Acetoacetyl- CoA reductase (ketone reducing), D: 1) Formate dehydrogenase, 2) Formyltetrahydrofolate synthetase, 3) Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, 4) Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase, 5) Methylenetetrahydrofolate reductase, 6) Methyltetrahydrofolate: corrinoid protein methyltransferase (AcsE), 7) Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), 8) Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), 9) Ferredoxin (Orf7), 10) Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), 11) Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), 12) Hydrogenase (Hyd), 13) Acetoacetyl- CoA thiolase (AtoB), 14) Acetoacetyl- Co A reductase (CoA-dependent, aldehyde forming), 15) 3-oxobutyraldehyde reductase (aldehyde reducing), and 16) 4-hydroxy,2-butanone reductase; E: 1) Formate dehydrogenase, 2) Formyltetrahydrofolate synthetase, 3) Methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase, 4) Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase, 5) Methylenetetrahydrofolate reductase, 6) Methyltetrahydrofolate:corrinoid protein methyltransferase (AcsE), 7) Corrinoid iron-sulfur protein (AcsD), 8) Nickel-protein assembly protein (AcsF & CooC), 9) Ferredoxin (Orf7), 10) Acetyl-CoA synthase (AcsB & AcsC), 11) Carbon monoxide dehydrogenase (AcsA), 12) Hydrogenase (Hyd), 13) Acetoacetyl-CoA thiolase (AtoB), 14) Acetoacetyl- CoA reductase (CoA-dependent, aldehyde forming), 15) 3-oxobutyraldehyde reductase (ketone reducing), and 16) 3-hydroxybutyraldehyde reductase; F: 1) Formate dehydrogenase, 2) Formyltetrahydrofolate synthetase, 3) Methenyltetrahydro...
합성 가스 또는 기타 가스상 탄소원 및 메탄올을 1,3-부탄디올로 변환하는 방법 및 변환용 유기체1,3-BDO를 생산하기에 충분한 양으로 발현되는 1,3-BDO 경로 효소 또는 단백질을 코딩하는 하나 이상의 외인성 핵산을 포함하는 1,3-부탄디올 (1,3-BDO) 경로를 포함하는 비천연 미생물 유기체에 관한 것이다. 상기 비천연 미생물 유기체를 1,3-BOD를 생산하기 위한 조건에서 충분한 시간 동안 배양하는 단계를 포함하는 1,3-BDO 생산 방법에 관한 것이다.1,3-부탄디올 (1,3-BDO) 경로를 포함하는 미생물 유기체를 포함하는 비천연 미생물 유기체로서,상기 1,3-BDO 경로는 1,3-BDO를 생산하기에 충분한 양으로 발현되는 1,3-BDO 경로 효소 또는 단백질을 코딩하는 하나 이상의 외인성 핵산을 포함하며, 상기 1,3-BDO 경로는, 포르메이트 데하이드로게나제, 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 페레독신 (Orf7), 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 하이드로게나제 (Hyd), 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (CoA-의존형, 알데하이드 형성), 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (케톤 환원), 3-하이드록시부티르알데하이드 리덕타제, 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (CoA-의존형, 알코올 형성), 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (알데하이드 환원), 4-하이드록시-2-부타논 리덕타제, 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (케톤 환원), 3-하이드록시부티릴-CoA 리덕타제 (알데하이드 형성), 3-하이드록시부티릴-CoA 리덕타제 (알코올 형성), 3-하이드록시부티릴-CoA 트랜스퍼라제, 3-하이드록시부티릴-CoA 하이드롤라제, 3-하이드록시부티릴-CoA 신타제, 3-하이드록시부티레이트 데하이드로게나제, 3-하이드록시부티레이트 리덕타제, 아세토아세틸-CoA 트랜스퍼라제, 아세토아세틸-CoA 하이드롤라제, 아세토아세틸-CoA 신타제, 또는 아세토아세테이트 리덕타제를 포함하며,상기 1,3-BDO 경로 효소는 아래 세트들로부터 선택되는 효소 세트인 것을 특징으로 하는 비천연 미생물 유기체:A: 1) 3-하이드록시부티릴-CoA 리덕타제 (알데하이드 형성), 2) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 3) 포르메이트 데하이드로게나제, 4) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 5) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 6) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 7) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 8) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 9) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 10) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 11) 페레독신 (Orf7), 12) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 13) 하이드로게나제 (Hyd), 14) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 15) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (케톤 환원), 및 16) 3-하이드록시부티르알데하이드 리덕타제;B: 1) 3-하이드록시부티레이트 리덕타제, 2) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 3) 포르메이트 데하이드로게나제, 4) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 5) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 6) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 7) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 8) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 9) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 10) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 11) 페레독신 (Orf7), 12) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 13) 하이드로게나제 (Hyd), 14) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 15) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (케톤 환원), 16) 3-하이드록시부티릴-CoA 트랜스퍼라제, 하이드롤라제, 또는 신타제, 및 17) 3-하이드록시부티르알데하이드 리덕타제;C: 1) 3-하이드록시부티릴-CoA 리덕타제 (알코올 형성); 2) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 3) 포르메이트 데하이드로게나제, 4) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 5) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 6) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 7) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 8) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 9) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 10) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 11) 페레독신 (Orf7), 12) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 13) 하이드로게나제 (Hyd), 14) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 및 15) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (케톤 환원);D: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (CoA-의존형, 알데하이드 형성), 15) 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (알데하이드 환원), 및 16) 4-하이드록시-2-부타논 리덕타제;E: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (CoA-의존형, 알데하이드 형성), 15) 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (케톤 환원), 및 16) 3-하이드록시부티르알데하이드 리덕타제;F: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 리덕타제 (CoA-의존형, 알코올 형성), 및 15) 4-하이드록시-2-부타논 리덕타제;G: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 트랜스퍼라제, 하이드롤라제, 또는 신타제, 15) 아세토아세테이트 리덕타제, 16) 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (케톤 환원), 및 17) 3-하이드록시부티르알데하이드 리덕타제;H: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 트랜스퍼라제, 하이드롤라제, 또는 신타제, 15) 아세토아세테이트 리덕타제, 16) 3-옥소부티르알데하이드 리덕타제 (알데하이드 환원), 및 17) 4-하이드록시-2-부타논 리덕타제; 및I: 1) 포르메이트 데하이드로게나제, 2) 포르밀테트라하이드로폴레이트 신타제, 3) 메테닐테트라하이드로폴레이트 사이클로하이드롤라제, 4) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 데하이드로게나제, 5) 메틸렌테트라하이드로폴레이트 리덕타제, 6) 메틸테트라하이드로폴레이트:코리노이드 단백질 메틸트랜스퍼라제 (AcsE), 7) 코리노이드 철-황 단백질 (AcsD), 8) 니켈-단백질 어셈블리 단백질 (AcsF & CooC), 9) 페레독신 (Orf7), 10) 아세틸-CoA 신타제 (AcsB & AcsC), 11) 카본 모노옥사이드 데하이드로게나제 (AcsA), 12) 하이드로게나제 (Hyd), 13) 아세토아세틸-CoA 티올라제 (AtoB), 14) 아세토아세틸-CoA 트랜스퍼라제, 하이드롤라제, 또는 신타제, 15) 3-하이드록시부티...