微生物制备3-羟基异丁酸的制作方法

文档序号:438761阅读:403来源:国知局

专利名称::微生物制备3-羟基异丁酸的制作方法微生物制备3-羟基异丁酸本发明涉及相对于其野生型经基因技术改变的细胞,制备经基因技术改变的细胞的方法,通过这些方法可得到的经基因技术改变的细胞,制备3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的方法,制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法,和制备聚曱基丙烯酸或聚曱基丙烯酸酯的方法。本发明另外涉及经分离的DNA、载体、该载体用于转化细胞的用途、转化的细胞和多肽。甲基丙烯酸(尤其是以其烷基酯的形式)是一种用于制备聚合产物的重要中间体。众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产量是约150万吨。聚甲基丙烯酸酯是塑料领域具有多种用途的粗原料。通常通过在作为催化剂的固体多金属氧化物物料上C厂碳化合物(例如丁烯、异丁烯、丁烷、异丁烷、叔丁醇或异丁烯酪)的异相两步催化的气相氧化反应商业化生产甲基丙烯酸。所得到的产物气体混合物(其除了曱基丙烯酸以外,也含有大量次级产物)随即进行全缩合反应而产生曱基丙烯酸水溶液,或吸纳在适宜的溶剂混合物中。通常随后通过蒸馏、结晶、萃取或这些措施的组合,进一步纯化所得到的液相。除了Cr碳化合物的催化气相氧化反应以外,甲基丙烯酸也可以通过催化氧化脱氢反应由异丁酸制备,如例如在EP-A-0356315中所述。制备曱基丙烯酸的另一种可能是所谓的"ACH方法",其中使2-曱基-2-羟基丙腈和疏酸反应,生成异丁烯酰胺作为中间体,它然后进一步与水反应生成曱基丙烯酸。所得到的甲基丙烯酸随即通过蒸馏进行纯化。该方法描述在例如EP-A-1359137中。这些制备甲基丙烯酸的常规方法的缺点尤其是,在曱基丙烯酸本身的制备过程中和在包含蒸馏纯化的后续步骤中,由于甲基丙烯酸的高聚合反应倾向,通过热负荷性方法步骤导致二聚体或寡聚体的生成;这不仅造成额外的纯化工作,而且造成产率损失。本发明的任务是克服现有技术的缺点。更具体地,本发明的任务是,提供制备曱基丙烯酸的方法,其可以用尽可能小的热负荷性步骤获得甲基丙烯酸。基丙烯酸成为可能。完成上述任务的一个贡献由相对于其野生型经基因技术改变的细胞提供,所述细胞与其野生型相比能生成更多的3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,但是优选生成更多的3-羟基异丁酸,该生成优选通过作为前体的甲基丙二酸半醛或通过3-羟基异丁酰-辅酶A而进行。如果3-羟基异丁酸或基于3-幾基异丁酸的聚羟基烷酸酯通过作为前体的甲基丙二酸半醛生成,更优选的是生成通过作为进一步中间体的琥珀酰-辅酶A、丙酰-辅酶A或丙烯酰-辅酶A、特别优选通过琥珀酰-辅酶A而进行。在3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯通过作为前体的3-羟基异丁酰-辅酶A生成的情况下,更优选地生成通过作为进一步中间体的异丁酰-辅酶A或通过3-羟基丁酰-辅酶A、优选通过3-羟基丁酰-辅酶A而进行。在此使用的术语"前体,,定义了可以仅在一个反应步骤中以酶促途径转化成3-羟基异丁酸的化学化合物,而术语"中间体"定义了不能仅在一个反应步骤中以酶促途径转化成3-幾基异丁酸的化学化合物。在此使用的术语"3-幾基异丁酸"始终描述对应的C广羧酸,其在通过相应微生物的生成之后以依赖于pH-值的形式存在。由此,该术语始终包含纯酸形式(3-羟基异丁酸)、纯碱形式(3-幾基异丁酸)以及酸的质子化和去质子化形式的混合物。此外,术语"3-羟基异丁酸"原则上包含(R)和(S)立体异构体,其中(S)立体异构体是特别优选的。措辞"与其野生型相比能生成更多的3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯"也适用于下述情况经基因技术改变的细胞的野生型根本不能生成任何3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,至少没有可检测量的这些化合物,并且仅能在经基因技术改变后生成可检测量的这些组分。细胞的"野生型"优选指其基因组以天然地通过进化而产生的状态存在的细胞。该术语用于完整细胞和单个基因。因此,术语"野生型"不具体地涵盖其基因序列已经至少部分地通过重组方法人工改变的那些细胞或那些基因。由3-羟基异丁酸可以随即通过温和的脱水化反应而获得曱基丙烯酸。在基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的情况下,可以分离在细胞中包含的装有这种聚羟基烷酸酯的嚢泡,并随即分解聚合物以产生3-羟基异丁酸,其然后可以脱水而获得曱基丙烯酸。在此根据本发明优选的是,经基因技术改变的细胞如下地经基因技术改变,即使它在确定的时间间隔内、优选在2小时内、更优选在8小时内、最优选在24小时内,生成比该细胞的野生型多至少2倍、特别优选至少10倍、更优选至少100倍、更优选至少IOOO倍和最优选至少10000倍的3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。在此产物生成的增加可以例如如下测定,即在相同条件下(相同的细胞密度,相同的营养培养基,相同的培养条件)于适宜的营养培养基中分别分开地培养根据本发明的细胞和野生型细胞特定的时间间隔,并且随即测定营养培养基中的目标产物(3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯)的量。根据本发明的细胞可以是原核或真核细胞。在此可以涉及哺乳动物细胞(例如,人源细胞)、植物细胞或微生物如酵母、真菌或细菌,其中^t生物是特别优选的,且细菌和酵母是最优选的。特别合适地用作为细菌、酵母或真菌的是保藏在德国Braunschweig的DeutscheSa隨lungvonMikroorganismenundZellkulturenGmbH(DSMZ)的那些细菌、酵母或真菌菌抹。根据本发明适宜的细菌属于在http://www.dsmz.de/species/bacteria.htm下详述的属,根据本发明适宜的酵母属于在http://www.dsmz.de/species/yeasts.htm下详述的那些属,根据本发明适宜的真菌是在http://www.dsmz.de/species/fungi.htm下详述的那些。根据本发明特别优选的细胞是下述属的细胞举炎^麥^广Co/y/ze6a"eW"迈人避并脔/^f"re7/'6a"er/w迈入fy^并^"虞("勘c/"ws入不动奸霧虞^」c//2e^a"er入#乙凝Yf霧虞举赤發母^if户/c力/a人fiT/wero/z7/ces人綍#^广i^cc力aro迈/ces入埃#《霧^f^c力er/c力/a入发發#應霧^广一,脂,、孕A發#脔/)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,^潜A霧^4(^wir力o/(/eWaj和嫂炎'^"^^f麥虞(T/oWr/c^'咖义其中斧悉返Yf霧(^re「/6a"er/w迈/7a7咖人/乙发'發短^f霹(^re"'6a"eW咖/a"o/"er/z7e/"/z7乂义應軒霧ri"5"c力eWc力/aco//人"歸力a層/cescerm'"'se人#乙凝^#维#母m瞎層/ces/ac〃s人布直^^潔A發母"a72cr油Wa由./人誕為"教^踭母("Cai2cT/d/aru^w人谷,凝棒炎Yf^"("Coiy/ze6a"eWi/迈^7wf諸义.c咖人鍵步棒炎Vf霧(^Cor"e6a"er/w/z7e/Y7c/e/75^、运动发餘在應f^并豚6^力//(62"</7咖eA^or《z/e/w义ia/Wo/72.flei/fro/7力a,斗争另U是^3/sfo/z/aew^ro;7力av7J^("Wa/sfo刀2'aei^ro;力a〃J6人》,irir银蓊fi力油柳'r27/咖入类球ir细蓊fA力油6a"er一ae,'c^人("尸ara歸禱^e"由s人钩皋傻卓應霧f尸5"ewcto9"asaerc^//70513入赠凌辨不动^f,fJc//efo6a"e_rca/coaceO.cws,和华^餘#「尸/c力/apas^or/s,是特另ij优选的。根据本发明的细胞的第一个变化方案,3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚幾基烷酸酯的生成通过作为前体的曱基丙二酸半醛而进行。根据本发明的细胞的所述第一个变化方案的第一个特别实施形式,优选地将3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成优选通过作为中间体的琥珀酰-辅酶A而进行,其中所述细胞优选能够利用碳水化合物、甘油或谷氨酸作为碳源。在此,与本发明的细胞的第一个变化方案的第一个特别实施形式相关有利地是,根据本发明的细胞与其野生型相比具有增加的酶Er活性,该酶催化琥珀酰-辅酶A转化成甲基丙二酰-辅酶A的反应(参见图1)。术语"增加的酶活性",如其前述与酶Ei相关,并在下文中与酶E2等相关,优选地理解为增加的细胞内活性。在下文中所述用于增加细胞中的酶活性,既适用于增加酶E!的活性也适用于所有下述酶的活性,它们的活性可任选地被提高。原则上,酶活性的增加可以如下实现通过提高编码酶的一个或多个基因序列的拷贝数,通过使用强启动子或通过使用编码具有增加的活性的对应酶的基因或等位基因,并任选地组合这些措施。例如通过转化、转导、缀合或这些方法的组合用栽体制备根据本发明的经基因技术改变的细胞,所述细胞包含目标基因、该基因的等位基因或该基因一部分和使该基因的表达成为可能的载体。具体地通过将基因或等位基因整合入细胞染色体或染色体外复制性载体中来实现异源表达。关于提高细胞中酶活性的可能性的综述(用丙酮酸羧化酶作为实例)参见DE-A-10031999,其由此作为参考并入本文,其关于提高细胞中酶活性的可能性的公开内容形成本发明公开内容的一部分。借助1-和2-维蛋白凝胶分离和随即使用适宜的评价软件目检蛋白浓度,可以检测凝胶中上文和下文所述的酶或基因的表达。当酶活性的提高仅仅基于对应基因的表达的提高时,可以通过对比野生型和经基因技术改变的细胞的l-或2-维蛋白分离,以简单方式确定酶活性提高的定量。在棒状杆菌细菌中制备蛋白凝胶和鉴别蛋白的一种常规方法是Hermann等人(^7ec/^op力ores/、22:1712.23(2001))所述的方法。蛋白浓度的分析同样可以通过使用针对待测蛋白特异性的抗体的蛋白印迹杂交(Sambrook等人,#。/ecw/ar67o///2fa7a6(9r"or/迈a/2wa/,2ndEd.ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,N.Y.USA,1989),并随即用适于测定浓度的相应软件目测评价(Lohaus和Meyer(1989)5/卿eh環,5:32-39;Lottspeich(1999),C力e迈/elll:2630-2647)进行。借助于DM条带移位分析(也称作凝胶阻留)(Wilson等人(2001)/。歸a/o尸^3"er/o/柳183:2151-2155),可以测量DNA-结合蛋白的活性。通过不同的、详细描述的报告基因试验的方法(Sambrook等人,#o7ecw/2_rt70/3/"fa6or由r戸a/i/s厶2ndEd.ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,N.Y.USA,1989),可以检测DNA-结合蛋白对其它基因的表达的作用。通过多种经描述的方法(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),可以检测细胞内酶活性。在下文没有详述测定特定酶的活性的具体方法的情况下,酶活性的增加的测定和酶活性的降低的测定,优选借助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a/oZ^a"eW。/柳,183:2151-2155(2001)所述的方法来实现。如果通过突变内源基因来增加酶活性,这样的突变可以使用传统方法(例如通过紫外线照射或通过诱变化合物)不定位产生,或通过重组方法(例如缺失、插入和/或核苷酸置换)定位产生。这些突变产生经基因技术改变的细胞。酶的特别优选的突变体具体也是不再受反馈抑制的那些酶,或至少与野生型酶相比更少受反馈抑制的那些酶。如果通过增加酶的表达来增加酶活性,则例如增加对应基因的拷贝数,或突变启动子和位于结构基因上游的调节区或核糖体结合位点。整合入结构基因上游的表达盒以相同方式起作用。借助于诱导型启动子,可以在任意希望的时间点额外增加表达。此外,还可以给酶基因配置作为调节序列的增强子序列,它们也通过改善RNA聚合酶与DNA之间的相互作用,实现增加的基因表达。延长mRNA寿命的措施也会改善表达。此外,预防酶蛋白的降解也会同样加强酶活性。在此,基因或基因构建体以不同拷贝数存在于质粒中,或整合入染色体中并扩增。作为一个替代方案,通过改变培养基组成和培养的实施,可以实现目标基因的过表达。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/胁/濯迈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))以及已知的遗传学和分子生物学教科书中,技术人员可以发现对此的说明。上述措施如同突变地产生经基因技术改变的细胞。使用质粒,例如附加体质粒,以增加目标基因的表达。适宜的质粒具体是在棒状杆菌细菌中复制的那些。大量已知的质粒载体,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)),是基于隐蔽性质粒pHM1519,pBLl或pGAl。也可以以相同方式使用其它质粒载体,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。其它适宜的质粒载体是,在它们的辅助下可以应用通过整合入染色体来扩增基因的方法的那些质粒载体,例如Reinscheid等人U卯7/ecra/Kf^^/ro//ze/7"/#/cro6/o/o#760:126—132(1994))关于复制或扩增hom-thrB操纵子已经描述的那些。在该方法中,将整个基因克隆进能在宿主(通常是大肠杆菌)中复制、但是不能在谷氨酸棒状杆菌中复制的质粒载体中。适宜的载体是,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))。随后通过缀合或转化,将含有待扩增的基因的质粒载体转入希望的谷氨酸棒状杆菌菌林。缀合方法描述在例如Schafer等人,jp;7//^/a"cT胁/濯腳"/60:756-759(1994)中。转化方法描述在<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^/5W/cro6/o/o^^e〃e"123:343-347(1994)。借助于交叉事件进行同源重组后,所得到的菌林包含至少2个拷贝的目标基因。在上文和下文中使用的措辞"与其野生型相比增加的酶Ex的活性,,优选地始终理解为指增加了至少2、特别优选至少IO、更优选至少100、还更优选至少1000和最优选至少10OOO倍的各酶Ex的活性。此外,具有"与其野生型相比增加的酶Ex的活性"的根据本发明的细胞,特别是其野生型不具有和至少不具有可检测的这种酶Ex的活性、且其仅在增加酶活性后(例如通过过表达)显示出可检测的这种酶Ex的活性的细胞。与此相关地,术语"过表达"或在下文中使用的措辞"表达的增加"也包含下述情况起始细胞(例如野生型细胞)不具有和至少不具有可检测的表达,且酶E,的可检测的表达仅通过重组方法诱导。因此,在下文中使用的措辞"酶Ex的降低的活性,,理解为指优选降低至至少0.5、特别优选至少0.1、更优选至少0.01、还更优选至少0.001和最优选至少0.0001倍的活性。特定酶的活性的降低,可以通过例如定位诱变、加入竟争性或非竟争性抑制剂或技术人员已知的降低特定酶的表达的其它方式来实现。在催化琥珀酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酶A的酶Ei的情况下,优选为甲基丙二酰-辅酶A变位酶(EC5,4.99.2)。该酶优选由选自下组的基因编码mut,mutA,mutB,sbm,sbmA,sbmB,sbm5,bhbA,mcmA,mcmAl,mcmA2,mcmB,mcml,mcm2,mcm3,icmA,meaAl和meaA2。这些基因的核苷酸序列可以参见例如"A^c^oi"/2cyc7o/ec^a0/Ce/2esa/cTCe/zo/z/es"(KEGG数据库),国家医学图书馆(Bethesda,MD,USA)的国家生物技术信息中心(NCBI)的数据库,或源自欧洲分子生物学实验室(EMBL,Heidelberg,Germany和Cambridge,UK)的核苷酸序列数据库。根据本发明的细胞的第一个变化方案的特别优选的实施形式,酶E,为源自各减凝襻炎Vf^ATCC13032的甲基丙二酰-辅酶A变位酶,它由具有SEQIDNo01所示DNA序列的基因编码,且具有SEQIDNo02所示的氨基酸。此外,根据本发明的细胞的第一个替代方案,其中在3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚幾基烷酸酯的制备中,琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,优选的是该细胞任选地除了增加的酶E!的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E2至E,的活性(参见图2):-酶E2,其催化甲基丙二酰-辅酶A转化成曱基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸转化成曱基丙二酸半酪;-酶E^其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E2、E3、E4、E2E3、E2E4、E3E4、E2E3E4,其中£^^是最优选的。此外可能的是,酶也能催化至少2个上述的反应步骤。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-辅酶A直接转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的丙二酰辅酶A还原酶,其由具有SEQIDNo03的DNA序列编码,且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列,或具有所有3种E2、E3和E4酶活性的酶,例如源自橙色绿屈挠菌("C//oro/7e^/sa盯a"〃acws的丙二酰辅酶A还原酶(Hiigler等人,JournalofBacteriology184,2404-2410页,2002)。与此相关地特别优选的是所述酶E2是曱基丙二酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.17),E3是醛脱氢酶(EC1.2.1.3)或酪氧化酶(EC1.2.3.1),和E4是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氬酶(EC1.1.1.35)。酶E2优选由aoxl基因编码。源自大鼠肝的甲基丙二酰-辅酶A-水解酶描述在例如Kovachy等人,"Recognition,isolation,andcharacterizationofratliverD-methylmalonylcoenzymeAhydrolase",/.汐/o人C力e迈.258(1983),11415-11421页。酶E3优选由选自下组的基因编码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的适宜的基因选自hibadh,cgl5093,cgl5093,cg4747,mwL2.23,tl3kl4.90,fl9bl5.150,hibA,ygbJ,画B,mmsB,garR,tsar画B-1,画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。其它适宜的3-羟基异丁酸脱氢酶描述在例如Bannerjee等人(1970),/.5/。/.C力e/z,245,1828—1835页,Steele等人(1992),/.飾入C力e瓜,267,13585-13592页,Harris等人(1988)/A/'o/.6Te瓜,263,327—331页,Harris等人,"2'oc力2'瓜》/(/7力/51.1645(1),89-95页,Hawes等人(2000),#e^oc^i"/z/咖厶,324,218-228页,Harris等人,/.Wo7.,275(49),38780—38786页,Rougraff等人(1988),/.C力e瓜,263(1),327-331页,Robinson等人,/.万/oAC力e迈.,225,511-521页,Hawes等人(1995),^/oc力e/zz/"7y,34,4231—4237页,HasegawaJ.(1981),j^r/cC力e瓜,45,2805-2814页,Hawes等人(1996),389,263-267页,Hawes等人(1996),^!/2z/迈0/c^7船/eci/7ar5/o/o^70/Car^o/^PlenumPress,NewYork,395—402页,Adams等人(1994),5Y潔"re,2,651-668页,Zhang等人(1999),汐2.oc力e/z7/"/y,38,11231-11238页,Mirny等人,(1999),/.艇胁/.,291,177-196页和Lokanath等人(2005),/#W5/0/。这些出版物的公开内容由此作为参考引入,并成为本发明公开内容的一部分。另外,酶£2至E4的上述基因和其它基因的核苷酸序列还可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。根据本发明的细胞的该替代方案的一个特别优选的实施方案,其中在3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的制备中,琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,优选地将由具有SEQIDNo03的DNA序列编码、且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列的源自超嗜趟古麥的丙二酰辅酶A还原酶用于曱基丙二酰-辅酶A向曱基丙二酸半醛的转化。根据该变体的另一个特别优选的实施方案,将源自發悉4t^挖麥的丙二酰辅酶A还原酶(Hiigler等人,JournalofBacteriology184,2404-2410,2002)用于甲基丙二酰-辅酶A向3-羟基异丁酸的转化。此外,与本发明细胞的第一个特别实施形式的所述第一个替代方案相关,优选该细胞与其野生型相比具有降低的酶Es的活性,所述酶Es显示出曱基丙二酸半醛向丙酰-辅酶A的转化,其中该酶优选为曱基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27)。根据本发明的细胞的第二个替代方案,其中在3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的制备中,琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,优选的是该细胞任选地除了增加的酶Ei的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E4至E7的活性(参见图3):-酶E6,其催化(R)-甲基丙二酰-辅酶A转化成(S)-甲基丙二酰-辅酶Aj-酶E7,其催化(S)-曱基丙二酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶Es,其催化丙酰-辅酶A转化成曱基丙二酸半醛;-酶Ee其催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的细胞是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E4、E5、Es、E7、E4E5、E4E6、E4E7、E5E6、E5E7、E6E7、E4E5E6、E4E5E7、E4E6E7、E5E6E7—E4E5E6E7,其中£^』』7是最优选的。与此相关地特别优选的是所述酶E6是曱基丙二酰-辅酶A差向异构酶(EC5.1.99.1)E是曱基丙二酰-辅酶A脱羧酶(EC4.1.1.41),Es是甲基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),和E4是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氢酶(EC1.1.1.35)。优选的酶仏是与上面在本发明细胞的第一个优选实施方案的第一个变化方案相关地描述的那些。酶E6优选由mcee基因编码。适宜的曱基丙二酰-辅酶A脱羧酶(酶E7)由例如Benning等人描述在Biochemistry,Vol.39(2000),4630—4639页中。酶Es的适宜的基因优选地选自aldh6al,cgl7896,t22cl2.10,ald6putAl,mmsA,mmsA-l,ramsA-2,mmsA-3,mmsA-4,msdA,iolA和iolAB。酶E7的适宜的基因优选地选自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还可以参见KEGG数据库。根据本发明的细胞的第三个替代方案,在3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的制备中,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,优选的是该细胞任选地除了增加的酶E,的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E4、Es和E7的活性(参见图4):-酶E,,其催化甲基丙二酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶Es,其催化丙酰-辅酶A转化成甲基丙二酸半醛;-酶Eo其催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。该途径主要对应着本发明细胞的第一个优选实施方案的第二个变化方案,但是不同于第二个变化方案,丙酰-CoA直接从曱基丙二酰-辅酶A制备。酶E^Es和E7的优选的酶和基因是在前与第二个变化方案相关地已经提及的那些基因或酶。此外,根据本发明的细胞的第一个特别实施形式(且也根据在下文描述的所有实施方案),还优选的是细胞能将所生成的3-羟基异丁酸转化成聚幾基烷酸酯。这样的聚羟基烷酸酯以高折射颗粒形式被许多微生物贮存在细胞内。与此相关地特别优选的是本发明细胞具有与其野生型相比增加的至少一种、优选2种下述酶E9和E:。的活性(参见图5):-酶Es,其催化3-幾基异丁酸转化成3-幾基异丁酰-辅酶A;-酶E9,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。与此相关地特别优选的是所述酶Es是3-羟基异丁酰基CoA水解酶(EC3.1.2.4),和E,是聚羟基烷酸酯合酶。如上面已经解释的,本发明细胞的第一个优选实施方案从作为中间体的琥珀酰辅酶A和从作为前体的曱基丙二酸半醛,产生3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。在此,原则上可以有意义地不仅影响上述酶活性E,至E9中的一种或多种,而且可以影响导致细胞中琥珀酰-辅酶A增加生成的那些酶活性。根据本发明的细胞的第一个变化方案的第一个特别实施形式,3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为中间体的琥珀酰-辅酶A和作为前体的曱基丙二酸半醛从碳水化合物或甘油来进行的情况下,根据本发明的细胞的上述第一个、第二个或第三个替代方案的一个特别实施形式,优选地细胞具有与其野生型相比增加的至少一种、优选2种下述酶E^和En的活性(参见图6):-酶Em其催化磷酸烯醇丙酮酸转化成草酰乙酸;—酶En,其催化丙酮酸转化成草酰乙酸。与此相关地特别优选的是所述酶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。优选由选自下组的基因编码fl2m16.21,fl4n22.13,kl5m2.8,ppc,clpA,pepC,capP,cgl1585,pepC,pckppc和pccA,其中ppc基因是特别优选的。根据本发明优选的磷酸烯醇丙酮酸羧化酶特别还描述于US4,757,009,US4,980,285,US5,573,945,US6,872,553和US6,599,732中。关于磷酸烯醇丙酮酸羧化酶,这些出版物的公开内容由此作为参考引入并形成本发明公开内容的一部分。酶En优选由选自下组的基因编码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基因是特别优选的。根据本发明优选的丙酮酸羧化酶特别还描述于US6,455,284,US6,171,833,US6,884,606,US6,403,351,US6,852,516和US6,861,246中。根据本发明特别优选的另一种丙酮酸羧化酶是在'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页(2002)中描述的突变体。酶Eu和Eu的适宜的基因的核苷酸序列可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。从草酰乙酸中间体阶段开始,存在几种达到琥珀酰-辅酶A的可能,其然后可以借助于在文端处提及的3个变化方案,通过曱基丙二酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。第一个途径通过作为中间体的延胡索酸进行。在该情况下,根据本发明的细胞的上述第一个、第二个或第三个替代方案的第一个特别实施形式,其中甲基丙二酸半醛作为前体生成,且琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,优选地该细胞任选地除了增加的酶Ei。或En的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Eu至Eu的活性(参见图7):-酶Eu,其催化草酰乙酸转化成苹果酸;-酶Em其催化苹果酸转化成延胡索酸;-酶E",其催化延胡索酸转化成琥珀酸;-酶Em其催化琥珀酸转化成琥珀酰-辅酶A。根据本发明特别优选的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些Eu、E13、E]4、Eis、E2Ei3、EuE〗4、E12E15、E13E14、E13E15、E14E1"E12EuE14、EuE13E15、E12E14E15、E13E14E1"E12E13E14E15,其中E12E13E14E15是最优选的。与此相关地特别优选的是所述酶E12是苹果酸脱氢酶(EC1.1.1.37)或苹果酸醌氧化还原酶(1.1.99.16),Eu是延胡索酸水合酶(EC4.2.1.2),E"是琥珀酸脱氢酶(EC1.3.99.1或EC1.3.5.1)或琥珀酸醌氧化还原酶(1.3.5.1),和E^是琥珀酸辅酶A连接酶(EC6.2.1.4或EC6.2.1.5)。酶Eu优选由选自下组的基因编码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基因是特别优选的。酶E"优选由选自下组的基因编码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基因是特别优选的。酶E"优选由选自下组的基因编码: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基因是特别优选的。酶E15优选由选自下组的基因编码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的适宜的基因的核苷酸序列也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。如果增加了酶Eu至E^中一种或多种的活性,也可以证实有利的是,该细胞具有与其野生型相比降低的下述酶Ew至E23中的一种的活性-酶Ew,其催化草酰乙酸转化成柠檬酸;-酶Em其催化苹果酸转化成草酰乙酸;-酶Em其催化琥珀酰-辅酶A转化成琥珀酸,-酶Ew,其催化草酰乙酸转化成磷酸烯醇丙酮酸,-酶E2。,其催化草酰乙酸转化成丙酮酸,-酶En,其催化草酰乙酸转化成天冬氨酸,-酶E22,其催化苹果酸转化成丙酮酸,-酶Em其催化丙酮酸转化成乙酸。根据本发明特别优选的细胞是其中降低了下述酶或酶组合的活性的那些Ew、E〗7、Eis、E9、E2。、E2!、和Ei6Ei7E8E9E2。E2E22E23。与此相关地特别优选的是所述酶E"是柠檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),En是苹果酸氧化酶(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。是草酰乙酸脱羧酶(EC4.1.1.3),Eu是天冬氨酸转氨酶(EC2.6.1.1),E22是苹果酸脱氢酶(EC1.1.1.38,EC1.1.1.39或EC1.1.1.40),E"是丙酮酸脱氢酶(EC1.2.1.51)。酶Ew优选由选自下组的基因编码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gltA是最优选的。酶Ew优选由选自下组的基因编码pckA,pckl,pck2,cgl0924,cgl7725,cgl7725,pckG,ppcK,cgl2863,pck和2sck36.02。酶E2。优选由选自下组的基因编码oadA,oadB,oadC,oadG,oag3,eda,dcoA,oadAl,oadA2,pycB和mmdB。酶En优选由选自下组的基因编码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,F10N7.200,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基因是特别优选的。酶En优选由选自下组的基因编码myn8.7,gltl,adr290wp,gUB,gltD,gltl,glsl,gltA,glt,glxD,gltDl,gltD2,gdh2,agl040Cp,gdhAl,gdhA,gdhA2,gluD,g謹,gluD2,rocG,ypcA,酶E"优选由选自下组的基因编码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优选由选自下组的基因编码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。此外根据本发明优选的是,在借助上述途径(草酰乙酸—苹果酸4延胡索酸_>琥珀酰-辅酶A)增加细胞中琥珀酰-辅酶A的供应的情况下,细胞中还原等价物的供应也定向地增加。增加还原等价物的一种可能由增加氧化性戊糖磷酸途径组成。与此相关地特别是增加葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(EC1.1.1.49)和/或优选由gnd基因编码的6-磷酸葡萄糖酸酯脱氢酶(EC1.1.1.44)的活性,并任选地同时抑制糖酵解,例如通过降低葡萄糖-6-磷酸异构酶的活性,如WO-A-01/07626所述。除了戊糖磷酸途径的定向促进以外,或作为替代,进一步优选的是提供还原等价物,这通过给细胞供应乙醇作为碳源、借助醇脱氬酶(EC1.1.1.1,EC1.1.1.2,EC1.1.1.71或EC1.1.99.8)促进细胞中乙醇向乙醛的转化、并借助乙醛脱氢酶(EC1.2.1.10)将乙醛进一步转化成乙酰辅酶A。另外,醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的适宜的基因可以参见技术人员已知的基因数据库,例如KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。从草酰乙酸到琥珀酰-辅酶A的第二个途径通过作为中间体的柠檬酸进行。在该情况下,根据本发明的细胞的上述第一个、第二个或第三个替代方案的第二个特别实施形式,优选地该细胞任选地除了增加的酶Ei。或En的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E13至Ew和Em至E26的活性(参见图8):-酶E^其催化草酰乙酸转化成柠檬酸;-酶E^其催化种檬酸转化成异柠檬酸;-酶Em其催化异柠檬酸转化成乙醛酸和琥珀酸;-酶Ew,其催化乙醛酸转化成苹果酸;-酶Em其催化苹果酸转化成延胡索酸;-酶Em其催化延胡索酸转化成琥珀酸;-酶Em其催化琥珀酸转化成琥珀酰-辅酶A。根据本发明特别优选的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些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是最优选的。与此相关地特别优选的是所述酶Eu是延胡索酸水合酶(EC4.2.1.2),EH是琥珀酸脱氢酶(EC1.3.99.1或EC1.3.5.1)或琥珀酸醌氧化还原酶(1.3.5.1),E"是琥珀酸辅酶A连接酶(EC6.2.1.4或EC6.2.1.5),E"是柠檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),E24是乌头酸水合酶(EC4.2.1.3),E"是异柠檬酸裂合酶(EC4.1.3.1),和E26是苹果酸合酶(EC2.3.3.9)。酶Eu至E,6的优选基因是在前与从草酰乙酸到琥珀酰-辅酶A的第一个途径相关地已经描述的那些。酶E24优选由选自下纟且的基因编石马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基因是特别优选的。酶E25优选由选自下组的基因编码msd21.4,icll,icl2,adl066cp,agl057wp,aceA,icl,aceAa,aceAb,cgl0097和cgl2331,其中aceA是特别优选的。根据一个特别实施形式,优选的基因是编码在基因水平或蛋白水平上失调的异柠檬酸裂合酶的基因。酶EM优选由选自下组的基因编码med24.5,mlsSl,acr268cp,masAglcB,aceB,mls,glcB—1,glcB-2,cgl2329,masZ,aceBl,aceB2和mas,其中aceB基因是特别优选的。酶E24至E26的适宜的基因的核苷酸序列可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。当通过增加酶E^或Eu的活性促进草酰乙酸从磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸的供应时,在异柠檬酸裂合酶分解异柠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-辅酶A。此外,在从草酰乙酸到琥珀酸的所述第二途径中可以有利地是降低酶E27的活性,其催化异柠檬酸转化成2-酮戊二酸,且优选为异柠檬酸脱氢酶(EC1.1.1.41或EC1.1.1.42)。优选的是异柠檬酸脱氬酶为由选自下组的基因编码的酶固,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基因是特别优选的。从草酰乙酸到琥珀酰-辅酶A的第三个途径通过作为中间体的2-酮戊二酸进行。在该情况下,根据本发明的细胞的上述第一个、第二个或第三个替代方案的第三个特别实施形式,优选地该细胞任选地除了增加的酶E,。或En的活性以外,还具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶£16、E24、E"和E28的活性(参见图9):-酶Ew,其催化草酰乙酸转化成柠檬酸;-酵Em,其催化柠檬酸转化成异柠檬酸;-酶E",其催化异柠檬酸转化成2-酮戊二酸;-酶E^其催化2-酮戊二酸转化成琥珀酰-辅酶A。根据本发明特别优选的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E"、E24、E27、E2s、Ei6Em、Ei6E27、E"E28、E24E27、E24E28、E27E28、Ei6E24E27、Ei6E24E28、E24E27E28和Ei6E24E27E28,其中Ei6E24E27E28是最优选的。与此相关地特别优选的是所述酶Eu是柠檬酸合酶(EC2.3.3.1或EC2.3.3.8),E"是乌头酸水合酶(EC4.2.1.3),E27是异柠檬酸脱氢酶(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的优选基因是在前与从草酰乙酸到琥珀酰-辅酶A的第一个和第二个途径相关地已经描述的那些。酶E28优选由选自下组的基因编码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^也可以为由多个具有不同酶活性的亚基组成的脱氢酶复合物。更具体地,可以为包含酮戊二酸脱氢酶(EC1.2.4.2)、二氬硫辛酰脱氢酶(EC1.8.1.4)和二氢硫辛酰赖氨酸-残基琥珀酰转移酶(EC2.3.1.61)的脱氢酶复合物。酮戊二酸脱氢酶(EC1.2.4.2)在此优选由选自下组的基因编码:ogdh,ghdhl,1oc239017'mgc68800,mgc80496,cgl1661,t22E,6.70,mpA24.10,kgdl,aer374cp,sucA,odhA,kgdA和cg11129,其中sucA和odhA基因是特别优选的。二氩硫辛酰脱氬酶(EC1.8.1.4)优选由选自下组的基因编码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lpd是特别优选的。二氢硫辛酰赖氨酸-残基琥珀酰转移酶(EC2.3.1.61)在此优选由选自下组的基因编码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基因是特别优选的。酶Em或醉E2S的上述亚基的适宜的基因的核苷酸序列也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。上述从草酰乙酸到琥珀酰-辅酶A的途径由作为底物前体的磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸起始。与此相关地进一步优选的是将所述细胞如此地经基因技术改变,即使它们可以由碳水化合物和/或由甘油提供特别大量的丙酮酸或磷酸烯醇丙酮酸。如果细胞能利用甘油作为营养源,优选的是本发明的细胞具有与其野生型相比增加的至少一种、优选所有下述酶E29至E42的活性其促进甘油扩散进细胞中,其催化甘油转化成甘油-3-磷酸,其催化甘油-3-磷酸转化成二幾丙酮磷酸,其催化硫转移至硫受体硫氧还蛋白1,其催化磷脂的水解,生成醇和甘油,其催化甘油-3-磷酸运输进细胞,以交换磷酸;其催化二羟丙酮磷酸转化成甘油醛-3-磷酸,其催化甘油醛-3-磷酸转化成1,3-二磷酸甘油酸,其催化1,3-二磷酸甘油酸转化成3-磷酸甘油酸,其催化3-磷酸甘油酸转化成2-磷酸甘油酸,其催化2-磷酸甘油酸转化成磷酸烯醇丙酮酸,其催化磷酸烯醇丙酮酸转化成丙酮酸,其催化甘油转化成二羟基丙酮,其催化二羟基丙酮转化成二羟丙酮磷酸。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与此相关地特别优选的是所述酶E29是优选由glpF基因编码的水甘油膜孔蛋白(Aquaglyceroporin)(甘油易化蛋白)E3。是优选由glpK基因编码的甘油激酶(EC2.7.1.30),E31是甘油-3-磷酸脱氢酶(EC1.1.99.5),优选FAD-依赖性的甘油-3-磷酸脱氢酶,其中甘油-3-磷酸脱氢酶优选由glpA基因、glpB基因、glpC基因或glpD基因、特别优选由glpD基因编码,En是由glpE基因编码的硫转移酶,E33是优选由glpQ基因编码的甘油磷酸二酯酶(EC3.1.4.46),E3,是优选由glpT基因编码的甘油-3-磷酸通透酶,835是丙糖磷酸异构酶(EC5.3.1.1),£36是甘油醛-3-磷酸脱氢酶(EC1.2.1.12),E37是磷酸甘油酸激酶(EC2.7.2.3),EM是磷酸甘油酸变位酶(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"是优选由gldA基因编码的甘油脱氢酶(EC1.1.1.6),E42是优选由dhaK基因编码的二羟基丙酮激酶(EC2.7.1.29)。上述酶的基因序列也可以参见技术人员已知的基因数据库,尤其是KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。此外,编码甘油醛-3-磷酸脱氢酶的gap基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076-6086)、编码丙糖磷酸异构酶的tpi基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076—6086)和编码3-磷酸甘油酸激酶的pgk基因(Eikmanns(1992),JournalofBacteriology174:6076-6086),也可以从其它来源获知。使用酶Em至E42的已知基因,可以制备经基因技术改变的细胞,其中通过文端处与酶Ei相关的所述技术(酶的突变或酶表达的增加)增加至少一种、优选至少2种、更优选至少3种和最优选所有酶Em至&2的活性。这些细胞能在作为唯一碳源的甘油(或与作为其它碳源的碳水化合物一起)的存在下培养。除了增加一种或多种酶活性Em至Ew以外,在细胞能利用甘油作为碳源的情况下,也可以有利地在根据本发明的细胞中表达、优选异源表达下述基因-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。这些基因的核苷酸序列也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。如果细胞能利用碳水化合物作为营养源,优选的是本发明细胞具有与其野生型相比增加的至少一种、优选所有下述酶Ew至E"和E^至E4。的活性-酶E43,其催化cc-D-葡萄糖-6-磷酸转化成P-D-果糖-6-磷酸,-酶E化其催化P-D-果糖-6-磷酸转化成P-D-果糖-1,6-二磷酸,-酶E45,其催化P-D-果糖-l,6-二磷酸转化成甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸,-酶E36,其催化甘油醛-3-磷酸转化成1,3-二磷酸甘油酸,-酶En,其催化1,3-二磷酸甘油酸转化成3-磷酸甘油酸,-酶E^其催化3-磷酸甘油酸转化成2-磷酸甘油酸,-酶Ew,其催化2-磷酸甘油酸转化成磷酸烯醇丙酮酸,和-酶E4。,其催化磷酸烯醇丙酮酸转化成丙酮酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些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,与此相关地特别优选的是所述酶E"是葡萄糖-6-磷酸异构酶(EC5.3.1.9),E44是6-磷酸果糖激酶(EC2.7.1.11),E"是果糖二磷酸醛缩酶(EC4.1.2.13),636是甘油醛-3-磷酸脱氢酶(EC1.2.1.12),E37是磷酸甘油酸激酶(EC2.7.2.3),E38是磷酸甘油酸变位酶(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)。这些基因的核苷酸序列也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。如果细胞能利用碳水化合物作为碳源,进一步优选的是不仅促进上述酶E"至E,5和E36至E,。,而且促进葡萄糖向细胞中的摄入,例如通过增加磷酸转移酶系统的酶、尤其由ptsl、ptsH和ptsM基因编码的那些酶的活性,或通过增强优选由glk基因编码的葡萄糖激酶(EC2.7.1.2)。与此相关地,特别是参考US6,680,187,US6,818,432,US6,913,910和US6,884,614,它们关于过表达ptsl、ptsH、ptsM和glk基因的可能性的公开内容由此作为参考引入并形成本发明公开内容的一部分。在碳水化合物作为碳源的情况下还可以有利的是,定向地促进戊糖磷酸途径,例如通过增加葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(EC1.1.1.49)和优选由gnd基因编码的6-磷酸葡萄糖酸酯脱氢酶(EC1.1.1.44)的活性,并任选地同时抑制糖酵解,例如通过降低葡萄糖-6-磷酸异构酶的活性,如WO-A-01/07626所述。根据其中甲基丙二酸半醛作为前体生成和琥珀酰-辅酶A作为中间体生成的本发明细胞的特别实施形式,如果细胞通过作为中间体的草酰乙酸和丙酮酸生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚幾基烷酸酯,进一步可以优选的是降低细胞中至少一种、优选所有下述酶的活性-催化草酰乙酸转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)(也参见DE-A-19950409),-催化丙酮酸转化成乙酸的酶,例如丙酮酸氧化酶(EC1.2.2.2)(也参见DE-A-19951975),-催化a-D-葡萄糖-6-磷酸转化成0-D-果糖-6-磷酸的酶(也参见US09/396,478),-催化丙酮酸转化成乳酸的酶,例如1-乳酸脱氢酶(EC1.1.1.27)或乳酸-苹果酸转氩酶(EC1.1.99.7),-催化丙酮酸转化成乙酰-辅酶A的酶,例如丙酮酸脱氢酶(EC1.2.1.51),-催化丙酮酸转化成乙酰磷酸的酶,例如丙酮酸氧化酶(EC1.2.3.3),-催化丙酮酸转化成乙酸的酶,例如丙酮酸脱氢酶(EC1.2.2.2),-催化丙酮酸转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),-催化丙酮酸转化成丙氨酸的酶,例如丙氨酸转氨酶(2.6.1.2)或丙氨酸-氧-酸转氨酶(EC2.6.1.12),和/或-将丙酮酸转化成乙酰乳酸的酶,例如乙酰羟酸合酶(EC2.2.1.6)。根据本发明特别优选的、且能从作为碳源的碳水化合物通过作为中间体的琥珀酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基丁酸的聚羟基烷酸酯的、且其中增加了一种或多种上述酶活性(尤其是E,至Ec之一的酶活性、更优选EhE^E3E4、E^E5E6E7或/和E晶EsE7的酶活性)的细月包,是Bennett等人,淑a6.(2005),7(3),229-239页,Bennett等人,》/Wec力加/.S/o,(2005),90(6),775-779页,Bennett等人,5/"ec細/,尸考(2005),21(2),358-365页,Bennett等人(2005),J/;/.#/cro6/o/.5/"ec力力o入,67(4),515-523页,Vemuri等人(2002),」;7;7//ecfs/k/^77/ro/2/we/2"/W/cro6/o/og/68(4),1715-1727页和在US6,455,284中已经描述的那些孩t生物。根据本发明的细胞的第一个特别实施形式,如果由作为碳源的L-谷氨酸通过作为中间体的琥珀酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,在其中曱基丙二酸半醛作为前体生成且琥珀酰-辅酶A作为中间体生成的本发明细胞的另一个特别实施形式中,根据本发明进一步优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种、优选2种下述酶E2s和E,6的活性(参见图10):-酶E",其催化L-谷氨酸转化成2-酮戊二酸;-酶Em其催化2-酮戊二酸转化成琥珀酰-辅酶A。与此相关地特别优选的是所述酶E"是谷氨酸合酶(EC1.4.1.13或EC1.4.1.14),谷氨酸脱氢酶(EC1.4.1.2,EC1.4.1.3或EC1.4.1.4)或天冬氨酸转氨酶(EC2.6.1,1或EC2.6.1.2),和Em是2-酮戊二酸合酶(EC1.2.7.3)。作为酶E28优选的是在文端处作为优选的酶E28已经提及的那些。酶E"优选由选自下组的基因编码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。这些基因的核苷酸序列也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。根据本发明的细胞的第二个特别实施形式,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的甲基丙二酸半醛进行,优选地3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为中间体的丙酰-辅酶A进行,其中细胞优选能够利用碳水化合物、甘油、甲烷或甲醇作为碳源。在此存在多种由丙酰-辅酶A到达3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的途径。根据本发明的细胞的所述第二个特别实施形式的第一个替代方案,中间体丙酰-辅酶A的生成通过作为另外的中间体的乙酰-辅酶A进行。与此相关地特别优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶EoE5和E47至Es2的活性(参见图11):-酶£47,其催化乙酰-辅酶A转化成丙二酰-辅酶A;-酶E^其催化丙二酰-辅酶A转化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛转化成3-羟基丙酸;-酶Es。,其催化3-幾基丙酸转化成3-羟基丙酰-辅酶A;-酶Es"其催化3-羟基丙酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A;-酶E52,其催化丙烯酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶E5,其催化丙酰-辅酶A转化成甲基丙二酸半醛;-酶Ee其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E47、E48、E、E5Q、E51、E52、E4、E5和E47E48E49E5。E51E52E4E5。此外,与此相关地特别优选的是酶E4是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氩酶(EC1.1.1.35),Es是甲基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),£47是丙二酰-辅酶A脱羧酶(EC4.1.1.9),丙二酸-辅酶A转移酶(EC2.8.3.3),甲基丙二酰-辅酶A羧基转移酶(EC2.1.3.1)或乙酰-辅酶A羧化酶(EC6.4.1.2),E"是丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.18),E^是3-羟基丙酸脱氢酶(EC1.1.1.59),Es。是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E51是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17),和Es2是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3)。酶E,和E5的优选基因是已经在前与本发明的细胞的第一个特别实施形式相关地描述的那些。酶Ew优选由选自下组的基因编码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是最优选的。酶£48优选由iolD基因编码。酶En优选由选自下组的基因编码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优选由选自下组的基因编码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、特别地还有酶E49和E5。的合适基因的核苷酸序列可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。根据本发明的细胞的所述第二个特别实施形式的第二个替代方案,中间体丙酰-辅酶A的生成也通过作为另外的中间体的乙酰-辅酶A进行,其中根据该替代方案,丙酰-辅酶A通过甲基丙二酰-辅酶A而非直接转化成甲基丙二酸半醛。与此相关地特别优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶£2至E4、E6、E7和Ew至Eu的活性(参见图12):-酶Em其催化乙酰-辅酶A转化成丙二酰-辅酶A;-酶E48,其催化丙二酰-辅酶A转化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛转化成3-羟基丙酸;-酶Es。,其催化3-羟基丙酸转化成3-羟基丙酰-辅酶A;-酶Es"其催化3-羟基丙酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A;-酶Ew,其催化丙烯酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶E7,其催化丙酰-辅酶A转化成(S)-甲基丙二酰-辅酶A;-酶E6,其催化(S)-甲基丙二酰-辅酶A转化成(R)-曱基丙二酰_辅酶A;-酶E2,其催化(R)-甲基丙二酰-辅酶A转化成甲基丙二酸;-酶E"其催化甲基丙二酸转化成曱基丙二酸半醛;-酶E^其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E2、E3、E4、E6、E7、E47、E48、E49、E5。、E51、E52和E2E3E4E6E7E47E"E49E5。E51E52。优选的酶和这些酶的基因是在前与酶E2至E4、E6、E7和E47至E52相关地已经提及的那些基因和酶。根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的所述第一个替代方案的第三个替代方案,中间体丙酰-辅酶A的生成也通过作为另外的中间体的乙酰-辅酶A进行,其中根据该替代方案,丙酰-辅酶A没有直接转化成曱基丙二酸半醛,而是通过(R)-曱基丙二酰-辅酶A(且不是通过(S)-甲基丙二酰-辅酶A)。与此相关地特别优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E2至E4、E7和Ew至E52的活性(参见图13):-酶E^其催化乙酰-辅酶A转化成丙二酰-辅酶A;-酶E^其催化丙二酰-辅酶A转化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛转化成3-羟基丙酸;-酶Es。,其催化3-羟基丙酸转化成3-幾基丙酰-辅酶A;-酶E^其催化3-羟基丙酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A;-酶Es2,其催化丙烯酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶E,,其催化丙酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酶A;-酶E2,其催化甲基丙二酰-辅酶A转化成甲基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸转化成曱基丙二酸半醛;-酶&,其催化甲基丙二酸半趁转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E2、E3、E4、E7、E47、E"、E49、E5。、E51、E52和E2E3E4E7E47E48E49E5。E5iE52。另夕卜,优选的酶和这些酶的基因是在前与酶E2至E4、E7和E,7至Es2相关地已经提及的那些基因和酶。根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第四个替代方案,中间体丙酰-辅酶A的生成同样通过作为另外的中间体的乙酰-辅酶A进行,根据该替代方案,其中乙酰乙酰-辅酶A作为中间体生成。与此相关地可以优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Es和E53至E"的活性-酶Es3,其催化乙酰-辅酶A转化成乙酰乙酰-辅酶A;-酶Ew,其催化乙酰乙酰-辅酶A转化成3-羟基丁酰-辅酶A;-酶Es5,其催化3-羟基丁酰-辅酶A转化成巴豆酰-辅酶A;-酶E^,其催化巴豆酰-辅酶A转化成丁酰-辅酶A;-酶E57,其催化丁酰-辅酶A转化成乙基丙二酰-辅酶A;-酶Ew,其催化乙基丙二酰-辅酶A转化成甲基琥珀酰-辅酶A;-酶Es,,其催化甲基琥珀酰-辅酶A转化成异丁酰-辅酶A;-酶E^其催化异丁酰-辅酶A转化成异丁烯酰-辅酶A;-酶E^其催化异丁烯酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶Es,其催化3-幾基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E8、E53、E54、E55、E56、E57、E5S、E59、E6。、Eh和E8E53E54E55E56E57E58E59E60E6。该代谢途径和参与该代谢途径的酶例如描述在Korotkova等人,/owiTzaiof"aCer/'o7og/(2002),1750—1758页。根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第五个替代方案,中间体丙酰-辅酶A的生成也通过作为另外的中间体的乙酰-辅酶A进行,根据该替代方案,其中乙酰乙酰-辅酶A同样作为另外的中间体生成,但是在该情况下,其中乙基丙二酰-辅酶A直接从巴豆酰-辅酶A生成。与此相关地可以优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E8和E53至E56和Em至E65的活性(参见图14):-酶Es3,其催化2个乙酰-辅酶A单元转化成乙酰乙酰-辅酶A;-酶Es,,其催化乙酰乙酰-辅酶A转化成3-羟基丁酰-辅酶A;-酶E5s,其催化3-羟基丁酰-辅酶A转化成巴豆酰-辅酶A;-酶E^其催化巴豆酰-辅酶A转化成乙基丙二酰-辅酶A;-酶Em其催化乙基丙二酰-辅酶A转化成曱基琥珀酰-辅酶A;-酶E63,其催化曱基琥珀酰-辅酶A转化成中康酰-辅酶A(mesaconyl-CoA);-酶E^其催化中康酰-辅酶A转化成p-甲基苹果酰-辅酶A;-酶E65,其催化P-曱基苹果酰-辅酶A转化成乙醛酸和丙酰-辅酶A。然后,从丙酰-辅酶A可以以上述方式(增加一种或多种酶E"E2、E3和E,的活性,增加一种或多种酶£7、E6、E2、E3和E^的活性,或增加酶E4和E5之一或二者的活性)。与此相关地特别优选的是所述酶E"是p-酮硫解酶(EC2.3.1.9),854是乙酰乙酰-辅酶A还原酶(EC1.1.1.36),£55是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17),Ew是巴豆酰-辅酶A脱羧酶,662是乙基丙二酰-辅酶A变位酶(EC5.4.99.2),E63是曱基琥珀酰-辅酶A-脱氢酶,E"是中康酰-辅酶A-水合酶,和Eh是0-甲基苹果酰/卜苹果酰-辅酶A裂合酶。酶E53优选由选自下组的基因编码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,鹏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和源自类球ir细霧的对应基因是特别优选的。酶E5,优选由选自下组的基因编码phbB,fabG,phbNl,phbB2或cgl12444,其中phbB是特别优选的,且源自类球ir勿霧的对应基因是特别优选的。酶£55优选由选自下组的基因编码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其中源自类承ir勿霧的对应基因是特别优选的。优选地用作酶£56的酶是源自类球ir细霧的酶,其由具有SEQIDNo05的DNA序列编码,且具有SEQIDNo06所示的氨基酸序列。酶862的适宜的基因选自mut,mutA,mutB,sbm,sbmA,sbmB,sbm5:bhbA,mcmA,mctnAl,mcmA2,mcmB,mcml,mcm2,mcm3,icmA,meaAl和raeaA2,其中源自类承ir细霧的对应基因是特别优选的。酶E63、£64和E65的优选基因具体是源自类^ir细霧的这些酶的基因。另外,上述基因的核苷酸序列的其它实例也可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。如上面已经解释的,根据本发明的第二个优选实施方案细胞的第一个替代方案通过作为中间体的丙酰-辅酶A和乙酰-辅酶A产生3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。在此,原则上有意义的是不仅影响一种或多种上述酶的活性E2至Es和Em至E65,而且影响增加细胞中乙酰-辅酶A生成的那些酶的活性。如果从作为碳源的碳水化合物或甘油生成3-羟基异丁酸,可以优选地的是,所述细胞具有催化丙酮酸转化成乙酰-辅酶A的酶E"的活性增加。该酶Ew优选为丙酮酸脱氢酶(EC1.2.1.51)。如果从d-碳源(例如,甲烷或曱醇)生成3-羟基异丁酸,可以优选地的是,所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种酶£67至En的活性_酶£67,其催化曱烷转化成甲醇;-酶E^,其催化曱醇转化成甲醛;-酶E69,其催化曱醛转化成5,10-亚甲基四氢叶酸;—酶E70,其催化5,10-亚甲基四氢叶酸转化成5-甲基四氢叶酸;—酶Em其催化5-甲基四氢叶酸转化成乙酰-辅酶A。与此相关地特别优选的是所述酶E67是甲烷单加氧酶(EC1.14.13.25),E6s是甲醇脱氢酶(EC1.1.1.244),&9是曱基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),E7。是亚甲基四氢叶酸还原酶(EC1.5.1.20),En是一氧化碳脱氢酶(EC1.2.99.2)。酶E"至Ew的合适基因的核苷酸序列可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。根据本发明的细胞的第三个特别实施形式,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的甲基丙二酸半醛进行,优选地3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为中间体的丙烯酰-辅酶A进行,其中细胞优选能够利用碳水化合物、甘油或谷氨酸作为碳源。与本发明细胞的第三个特别实施形式相关地特别优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E!。至E12、E56、E72和E"的活性(参见图15):-酶Em其催化P-丙氨酸转化成p-丙氨酰-辅酶A,-酶E73,其催化P-丙氨酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A,-酶Es6,其催化丙烯酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酶A,-酶E^其催化曱基丙二酰-辅酶A转化成曱基丙二酸;-酶Em其催化曱基丙二酸转化成曱基丙二酸半醛;-酶Em其催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E56E10、E56E、E56E12、E^oEn和E^E^oEnE^与本发明细胞的第四个特别实施形式相关地可以有利的是,过表达能催化至少2个上述的反应步骤的酶。这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-辅酶A还原酶,其由具有SEQIDNo03的DNA序列编码,且具有SEQIDNo04所示的氨基酸序列。此外,与本发明细胞的第四个特别实施形式相关地,原则上也可以采用已经能够生成特别大量的丙烯酰-辅酶A的细胞。与此相关地特别优选的是所述酶En是辅酶A转移酶(EC2.8.3.1)或辅酶A合成酶,优选辅酶A转移酶,E"是P-丙氨酰-辅酶A-铵-裂合酶(EC4.3.1.6),Ew是巴豆酰-辅酶A脱羧酶Ew是甲基丙二酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.17),En是醛脱氢酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和Eu是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氩酶(EC1.1.1.35)。优选具有CoA转移酶活性的酶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/'咖和源自大肠杆菌的那些。在编码CoA转移酶的DNA序列的这方面可以提及的实例是在WO-A-03/062173中称作SEQIDNo:24的源自埃A^球移脔的序列。此外优选的酶是在W0-A-03/062173中描述的CoA转移酶的那些变体。具有P-丙氨酰-辅酶A-铵-裂合酶活性的适宜的酶En是例如,源自丙鑀炎麥的那些。编码这样的酶的DNA序列可以从例如丙^嫂萄得到,如W0-A-03/062173中的实施例IO所述。源自丙^^萝的编码P-丙氨酰-辅酶A-铵-裂合酶的DNA序列在TO-A-03/062173中以SEQIDNo:22给出。优选采用的酶E^还是源自类球ir细脔的巴豆酰-辅酶A脱羧酶,其由具有SEQIDNo05的DNA序列编码,且具有SEQIDNo06所示的氨基酸序列。该酶不仅能将巴豆酰-辅酶A转化成乙基丙二酰-辅酶A,而且能将丙烯酰-辅酶A转化成甲基丙二酰-辅酶A。已经与本发明细胞的第一个变化方案相关地提及了酶E!。至Eu的适宜的基因,其中与第二个变化方案相关地还优选的是源自超缭趟古漭的上述基因特别优选地用作为酶En的基因。根据本发明的细胞的第三个特别实施形式的一个特别优选的变体,该细胞具有与其野生型相比增加的酶E:。和E56或者酶Ew、Eu和Ew的至少一种活性,其中E:。或者酶E:。和En由SEQIDNo03所示的DNA序列编码,酶Ew由SEQIDNo05所示的DNA序列编码。与此相关地,优选的是当这两种酶的活性的增加如下地获得,即在细胞中过表达具有SEQIDNo04和SEQIDNo06的多肽或其分别与SEQIDNo04和SEQIDNo06所示的氨基酸序列具有至少50%、优选至少55%、更优选至少60%、更优选至少65%和最优选至少70%同一性的氨基酸序列。在此,这两种DNA序列可以整合入细胞的基因组中或存在于细胞内的栽体上。与本发明细胞的上述第三个特别实施形式相关地,可以进一步有利地是,当该细胞具有不仅酶Ew的活性和/或酶E:。的活性或者酶E,。和E的活性的增加,而且具有至少一种、优选两种下述性质-与其野生型相比增加的催化丙酮酸转化成草酰乙酸的酶Eu的活性或催化磷酸烯醇丙酮酸转化成草酰乙酸的酶E74的活性,但是优选催化丙酮酸转化成草酰乙酸的酶Eu,和-催化天冬氨酸转化成P-丙氨酸的酶E"活性的增加。酶Eu优选为羧化酶,特别优选为丙酮酸羧化酶(EC号6.4.1.1),其催化丙酮酸转化成草酰乙酸。与此相关地特别优选的丙酮酸羧化酶是在"爿"ore/迈efAodo/ogye/z7/7/oy/"gCor/we^2C^er/w迈g/w"/z/2'ci/迈OhnishiJ等人,AppliedMicrobiologyandBiotechnology,Vol.58(2),217-223页(2002)中描述的突变体。在该突变中,在位置458的氨基酸脯氨酸被丝氨酸置换。该出版物关于制备丙酮酸羧化酶突变体的公开内容的可能性由此作为参考引入并形成本发明公开内容的一部分。酶£75优选为脱羧酶,特别优选为谷氨酸脱羧酶或天冬氨酸脱羧酶,其中由panD基因编码的l-天冬氨酸l-脱羧酶(EC号4.1.1.11)是最优选的。天冬氨酸脱羧酶催化天冬氨酸转化成P-丙氨酸。尤其是源自大肠杆菌(FEMSMicrobiologyLetters,143,247-252页(1996)),m^;.5ow',和源自大量其它微生物的天冬氨酸脱羧酶的基因(panD基因)已经被克隆和测序。特别是源自谷^凝棒炎'軒棼的panD基因的核苷酸序列描述于DE-A-19855313中。原则上,无论源自细菌、酵母还是真菌,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,尤其是由于遗传密码的简并或功能中性的有义突变而产生的那些。除了源自各扇^^#炎许麥的天冬氨酸脱羧酶以外,根椐本发明特别优选的天冬氨酸脱羧酶是义^^f霧突变体DV9(Vallari和Rock,JournalofBacteriology,164,136-142页(1985))。该出版物关于上述突变体的公开内容由此作为参考引入并形成本发明公开内容的一部分。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脱羧酶的活性的重组细胞的制备。根据本发明的细胞的第二个变化方案,3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的3-羟基异丁酰-辅酶A进行。如果在本发明细胞中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成根据第二个变化方案通过作为前体的3-幾基异丁酰-辅酶A进行,则根据第一个特别实施形式优选的是,3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为中间体的异丁酰-辅酶A进行,其中细胞优选能够利用碳水化合物、甘油或L-缬氨酸作为碳源。如果碳水化合物或甘油作为碳源,优选的是根据本发明的细胞的第二个变化方案的第一个特别实施形式的第一个替代方案,该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E^至E79、E6。、E"和Es的活性(参见图16):-酵Em,其催化丙酮酸转化成2-乙酰乳酸;-酶E77,其催化2-乙酰乳酸转化成2,3-二羟基异戊酸;-酶E78,其催化2,3-二羟基异戊酸转化成2-氧异戊酸;-酶E,g,其催化2-氧异戊酸转化成异丁酰-辅酶A;-酶Ee。,其催化异丁酰-辅酶A转化成异丁烯酰-辅酶A;-酶E^其催化异丁烯酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶Es,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E8、E6。、Eh、E76、E77、E78、Em和E8E6。E61E76E77E78E79。与此相关地特别优选的是所述酶E8是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6是乙酰乳酸合酶(EC2.2.1.6),E,7是二羟基异戊酸脱氢酶(EC1.1.1.86),Eh是2,3-二羟基异戊酸脱水酶(EC4.2.1.9),Em是2-氧异戊酸脱氢酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),£6。是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3),丁酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.2)或2'-甲基脂酰-辅酶A-脱氩酶(EC1.3.99.12),和E^是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17)。优选的酶Es、E6。和Ew是已经在上面描述的那些。酶E76优选由选自下组的基因编码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优选由选自下组的基因编码fl4p22.200,ilv5,acll98Wp,ilvC,ilvY,ilvC-l,ilvC-2,ilvC-3和cgl1273,其中ilvC基因是最优选的。酶E78优选由选自下组的基因编码fl4ol3.18,ilv3,aclll7wp,ilvD,cgl1268,ilvDl和ilvD2,其中ilvD是最优选的。如果L-缬氨酸作为碳源,根据本发明的细胞的第二个替代方案的第一个特别实施形式的第二种变更,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的3-幾基异丁酰-辅酶A和作为中间体的异丁酰-辅酶A进行,优选该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E79、E8。、E6Q、E"和E8的活性(参见图17):-酶Es。,其催化L-缬氨酸转化成2-氧异戊酸;-酶E^其催化2-氧异戊酸转化成异丁酰-辅酶A;-酶Ee。,其催化异丁酰-辅酶A转化成异丁烯酰-辅酶A;-酶E",其催化异丁烯酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶Es,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E8、E6。、E61、E79、Es。和E8E6。E61E79E8。。与此相关地特别优选的是所述酶Es是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6。是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3),丁酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.12),Ea是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17),Em是2-氧异戊酸脱氢酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),和Es。是氨基酸转移酶(EC2.6.1.42)。优选的酶Es、E6。、£61和£79是已经在上面描述的那些。酶Es。优选由选自下组的基因编码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是特别优选的。酶Es。的合适基因的核苷酸序列另外可以参见KEGG数据库、NCBI数据库或EMBL数据库。与本发明细胞的第二个变化方案的第一个特别实施形式的所述第二个替代方案相关地可以进一步有利地是,降低催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸的酶E4的活性,其中该酶E4优选为3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氢酶(EC1.1.1.35)。进一步可以根据本发明的细胞的第二个变化方案的第一个特别实施形式的第二种变更,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成从作为碳源的L-缬氨酸开始,通过作为前体的3-羟基异丁酰-辅酶A和作为中间体的异丁酰-辅酶A进行,优选的是,采用已经能生成大量L-缬氨酸的那些细胞。在该上下文中,适宜的细胞具体是Blombach等人在_£>^//"o/7/z/e/^a7#ycro6/o/c^/,Vol.73(7)(2007),2079-2084页中已经描述的那些。如果d-化合物(例如曱烷或甲醇)用作为碳源,在本发明细胞的第二个变化方案的第二个特别实施形式中,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的3-羟基异丁酰-辅酶A进行,优选所述生成通过作为中间体的3-羟基异丁酰-辅酶A进行。与此相关地可以优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Es、E53、Em和E^的活性-酶Es3,其催化乙酰-辅酶A转化成乙酰乙酰-辅酶A;-酶E力其催化乙酰乙酰-辅酶A转化成3-羟基丁酰-辅酶A;-酶E81,其催化3-羟基丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶E8,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。根据本发明特别优选的经基因技术改变的细胞在此是其中增加了下述酶或酶组合的活性的那些E8、E53、E54、Ew和Em。与此相关地特别优选的是所述酶&是3-羟基异丁酰-辅酶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-辅酶A还原酶(EC1.1.1.36),和En是异丁酰基-辅酶变位酶(EC5.4.99.13)。优选的酶Es、Ew和Ew是已经在上文描述的那些。优选的酶E^是源自菌株L108的P-蛋白菌的异丁酰基-辅酶变位酶,该菌林描述在a/zdf/77/ro/M7e/^a/^/c,o6/o7c^/,Vol.72(6),2006,4128-4135页。根据本发明的细胞的一个特别实施形式,更优选的是该细胞具有与其野生型相比增加的glbO基因的表达。此外,在某些情况下可能优选的是本发明细胞具有与其野生型相比降低的由dctA基因或citP基因编码的柠檬酸转运蛋白的活性。的解决方案作出了贡献,该方法能够通过作为前体的甲基丙二酸半醛或异丁酰-辅酶A生产3-幾基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,其包括增加细胞中至少一种上述酶、优选细胞中一种或多种下述酶的活性的方法步骤-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其中增加酶活性优选通过在文端处所述的方法来进行。通过上述方法所得到的细胞也为在文端处提及的问题的解决方案作出了贡献。下述用于生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的方法为在文端处提及的任务的解决方案作出了进一步的贡献,该方法包括在由碳源生成3-幾基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的条件下,使根据本发明的细胞接触营养培养基的方法步骤,所述营养培养基包含碳水化合物、甘油、二氧化碳、曱烷、甲醇、L-缬氨酸或L-谷氨酸作为碳源,并任选地从营养培养基纯化出3-羟基异丁酸。根据本发明的经基因技术改变的细胞可以连续或以批式方法(Satzkultivierung)或以补料-批式方法(Zulaufverfahren)或以重复补料-批式方法接触营养培养基并由此培养,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。在GB-A-1009370中所述的半连续方法也是可行的。关于已知的培养方法的综述,描述在Chmiel的教科书(GustavFischerVerlag,Stuttgart,1991))或Storhas的教科书中(""70reai:fore/2"刀<//er/;/ere^2./7r2'c力f"/7ge/7,,,ViewegVerlag,Braunschweig/Wiesbaden,1994)。要使用的培养基必须以适宜的方式满足目标菌抹的需求。不同微生物的培养基的描述包含于美国细菌学协会的手册"胞/ya/of#e"o"尸or"era/Sa"eWo/W(WashingtonD.C.,USA,1981)。作为碳源可以使用碳水化合物例如葡萄糖,蔗糖,乳糖,果糖,麦芽糖,糖蜜,淀粉和纤维素,油和脂肪例如大豆油,葵花子油,花生油和椰子脂肪,脂肪酸例如棕榈酸,硬脂酸和亚麻酸,醇例如甘油和曱醇,碳氢化合物例如曱烷,氨基酸例如L-谷氨酸或L-缬氨酸,或有机酸例如乙酸。这些物质可以单独地或作为混合物使用。特别优选的是碳水化合物的采用,特别是单糖、寡糖或多糖,如在US601494和US6136576所述,或C「糖或甘油。作为氮源可以使用含有机氮的化合物例如蛋白胨、酵母浸液、肉提取物、麦芽提取物、玉米浆、大豆粉和尿素或无机化合物例如硫酸铵、氯化铵、磷酸铵、碳酸铵和硝酸铵。氮源可以单独或作为混合物使用。作为磷源可以使用磷酸、磷酸二氢钾或磷酸氢二钾或对应的含钠盐。培养基必须此外包含生长所需的金属盐,例如硫酸镁或硫酸亚铁。最后,除了上述物质以外,可以使用基础生长物质例如氨基酸和维生素。此外,可以将适宜的前体加入培养基中。上述所使用的物质可以以单批形式加入培养物中或在培养过程中以适宜的方式补料。用于培养物的pH-控制,以适宜的方式使用碱性化合物例如氢氧化钠、氢氧化钾、氨和氨水或酸性化合物例如磷酸或硫酸。用于控制泡沫,可以使用消泡剂例如脂肪酸聚乙二醇酯。用于维持质粒的稳定性,可以向培养基中加入适宜的选择性作用的物质例如抗生素。为了维持好氧条件,向培养物中导入氧或含氧气体混合物例如空气。培养的温度通常是20。C至45。C,优选25。C至4Q。C。特别是在使用能够转化底物甘油的细胞的情况下,可以优选的是,作为细胞使用在US6803218中描述的那些细胞。在该情况下可以在40至IOO'C的温度范围培养细胞。优选地连续从营养液分离3-羟基异丁酸,与此相关地进一步优选的是还以连续方式发酵生产3-羟基异丁酸,使得从3-羟基异丁酸的生产一直到它从发酵液纯化出来的整个过程可以连续进行。对于从发酵液连续纯化3-羟基异丁酸的生产,使发酵液连续经过用于去除发酵过程中使用的微生物的装置,优选经过具有排除规模在20至200kDa范围内的过滤器,在其中发生固/液分离。也可行的是采用离心、适宜的沉降装置或这些装置的组合,特别优选的是首先通过沉降分离至少一部分微生物,随后将已经去除一部分微生物的发酵液供给超滤或离心装置。去除微生物后,将富含3-羟基异丁酸级分的发酵产物供给优选多步的分离系统。该分离系统提供了多个串联的分离步骤,在每种情况下,返料管道离开这些步骤并返回发酵罐。此外,出料管道从各个分离步骤导出。单个分离步骤可以通过电渗析、反渗透、超滤或纳米过滤原理来操作。结果,在单个分离步骤中它们是膜分离装置。单个分离步骤的选择H酵副产物和底物残余物的性质和范围而变化。除了通过电渗析、反渗透、超滤或纳米过滤分离3-羟基异丁酸以外,在该过程中,得到3-羟基异丁酸水溶液作为终产物,3-羟基异丁酸也可以通过萃取方法从已经去除微生物的发酵溶液分离,在该情况下,最后,可以得到纯的3-羟基异丁酸。为了通过萃取分离3-羟基异丁酸,可以向发酵溶液中加入例如铵化合物或胺,以便生成3-羟基异丁酸的铵盐。该铵盐然后可以如下从发酵溶液分离加入有机萃取剂,随后加热得到的混合物,从而将铵盐浓集到有机相中。然后,从该相可以在产生纯的3-羟基异丁酸的情况下例如通过其它萃取步骤分离3-羟基异丁酸。关于分离方法的更多细节,可以参见WO-A-02/090312,其关于从发酵溶液分离羟基羧酸的公开内容由此作为参考引入,并成为本发明公开内容的一部分。根据从发酵溶液分离3-羟基异丁酸的方式,得到含有2-90重量%、优选7.5-50重量%和特别优选10-25重量%的3-羟基异丁酸的3-羟基异丁酸水溶液或纯的3-幾基异丁酸。此外,也可以在纯化之前、过程中或之后中和通过根据本发明的方法制备的3-幾基异丁酸,为了该目的,可以使用碱例如氢氧化钙或氢氧化钠。制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法具体也为在文端处提及的问题的解决方案作出了贡献,该方法包含下述方法步骤IA)通过上述方法制备3-羟基异丁酸,并任选地纯化和/或中和3-羟基异丁酸,IB)使3-羟基异丁酸脱水,生成曱基丙烯酸,并任选地酯化异丁烯酸或曱基丙烯酸。根据方法步骤IB),使3-羟基异丁酸脱水生成曱基丙烯酸,对此可以采用从发酵溶液分离的纯的3-羟基异丁酸或在精加工发酵溶液时分离的3-羟基异丁酸水溶液,任选地,其也可以在脱水步骤(例如通过蒸馏,任选地则在适宜的共沸剂存在下)之前浓集3-羟基异丁酸水溶液。原则上,脱水反应可以在液相或气相中进行。此外,根据本发明优选的是脱水反应在催化剂的存在下进行,使用的催化剂的性质取决于进行气相还是液相反应。作为脱水催化剂考虑酸性催化剂和碱性催化剂。酸性催化剂特别地因为它们表现出更低的生成寡聚体的趋势是优选的。所述脱水催化剂可以作为均相和异相催化剂使用。如果所述脱水催化剂以异相催化剂形式存在,优选地脱水催化剂接触支持物X。作为支持物X考虑技术人员认为适宜的所有固体。与此相关地优选的是所述固体具有适宜的孔体积,其适合脱水催化剂的良好结合和吸附。此外,根据DIN66133总孔体积在0.01至3ml/g的范围内是优选的,总孔体积在0.1至1.5ml/g的范围内是特别优选的。此外,优选地适合作为支持物x的固体具有根据DIN66131的BET-测试表面积为0.001至1000m2/g,优选0.005至450mVg,更优选0.01至300mVg。可以用于脱水催化剂的支持物首先可以使用堆料(Schiittgut),其平均粒径范围是O.l至40mm,优选1至10mm,更优选1.5至5mm。脱水反应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碱性的,或酸性或碱性脱水催化剂可以加载于惰性支持物上。特别可以提及的加载技术是浸没或浸渗或掺入支持物基质。也可以具有脱水催化剂性质的支持物x特别适宜的是天然或合成的硅酸盐物质,例如特别是丝光沸石、蒙脱石、酸性沸石;铺有一元、二元或多元的无机酸(尤其是磷酸)的支持物,或铺有无机酸的酸性盐的支持物,例如氧化的或硅酸化的物质,例如A1203、Ti02;氧化物和混合氧化物例如,杂多酸的丫41203和ZnO-A1A混合氧化物。根据本发明的一个实施形式,支持物x至少部分由氧化型化合物组成。这样的氧化型化合物具有至少一种选自Si、Ti、Zr、Al、P的元素或其中至少2种的组合。由于它们的酸性或碱性性质,这样的支持物本身也可以用作脱水催化剂。用作支持物x和脱水催化剂的优选化合物类型包含硅/铝/磷氧化物。用作脱水催化剂和支持物x的优选碱性物质包含以它们的氧化物形式的碱、碱土、镧、镧系元素或其中至少2种的组合。这样的酸性或碱性脱水催化剂商业上可从DegussaAG和StidchemieAG得到。另一类是离子交换剂。另外,它们可以以碱性和酸性形式存在。适宜的均相脱水催化剂特别考虑无机酸,优选含磷的酸,更优选磷酸。这些无机酸可以通过浸入或浸渗固定化到支持物x上。的。但是,在液相脱水的情况下,采用均相和异相脱7K催化剂。此外,优选的是根据本发明的方法包含使用H。值在+l至-IO范围内的脱水催化剂,优选+2至-8.2,更优选的是在液相脱水的情况下,从+2至-3,在气相脱水的情况下,从-3至-8.2。H。值对应根据Hammert的酸函数,可以通过所谓的胺滴定法和使用指示剂或通过气体基质的吸收来观'J定(参见"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)。根据本发明方法的一个特别实施形式,使用的酸性固体催化剂是与无机酸(优选磷酸)或超酸(例如,硫酸化的或磷酸化的氧化锆)接触了的多孔的支持物体,其优选地基于至少90重量o/。、更优选至少95重量%和最优选至少99重量%的氧化硅,优选Si0h多孔的支持物体与无机酸的接触优选地通过将支持物体浸渍在酸中来实现,后者优选基于支持物体的重量以10至70重量%、特别优选20至60重量%和更优选30至50重量%的量接触前者,然后干燥。干燥后,加热支持物体,以便固定无机酸,优选在300至600°C、更优选400至500'C的温度范围。根据本发明方法的一个特别实施形式,脱水反应在气相中进行。在此,可以采用气相反应领域的技术人员已知的常规装置,例如管式反应器。特别优选地釆用壳-和-管热交换器和包含热板作为热交换器的反应器。根据气相脱水反应的一个实施方案,将纯的3-羟基异丁酸导入包含上述固定床催化剂之一的反应器中。根据另一个实施方案,将3-羟基异丁酸以水溶液形式导入反应器,所述水溶液包含2至80重量%、特别优选5至50重量%和更优选10至25重量%的3-羟基异丁酸,在每种情况下基于水溶液的总重量。选择反应器内的压力和温度条件,使得3-羟基异丁酸或水溶液在进入反应器时以气态形式存在。在气相中的脱水优选在200至400。C、特别优选250至350。C的温度范围中进行。在气相脱水反应过程中反应器内的压力优选在0.1至50巴的范围,特别优选0.2至10巴的范围,最优选O.5至5巴的范围。在气相脱水反应中导入反应器中的3-羟基异丁酸的量优选在10至100体积%的范围,特别优选20至100体积%的范围,最优选30至100体积%的范围。根据本发明方法的另一个特别实施形式,脱水反应在液相中进行。液相脱水反应也可以在技术人员已知的所有装置中进行,在其中可以将流体加热至希望的反应温度,在该过程中,可以给装置施加足以在希望的温度条件下将反应组分维持在液态的压力。^4居本发明方法的一个特别实施形式,液相脱水方法包括第一个方法步骤,其中向反应器中导入纯的3-羟基异丁酸或水溶液,后者包含基于水溶液的总重量5至100重量%、特别优选2G至100重量%、最优选50至100重量%的3-幾基异丁酸。选择反应器内的压力和温度条件,使得3-羟基异丁酸或水溶液在进入反应器时以液体形式存在。根据本发明方法的一个其中脱水反应在液相中进行的特别实施形式,3-羟基异丁酸或水溶液以液相滴流过催化剂颗粒表面的方式,穿过脱水反应器内的固定化的催化剂床。这样的操作可以在例如滴流床反应器中进行。在液相中的脱水优选在200至350°C、特别优选250至30(TC的温度范围内进行。在液相脱水的情况下,反应器内的压力优选在1至50巴的范围,特别优选2至25巴的范围,最优选3至10巴的范围。在气相脱水的情况下和在液相脱水的情况下,脱水反应的催化可以是均相的或异相的。在均相催化的情况下,首先使催化剂(在该情况下,优选为无机酸,例如磷酸或硫酸)接触纯的3-羟基异丁酸或含有3-幾基异丁酸的水溶液。此后,将得到的组合物导入反应器,并在希望的压力和温度条件下转化成曱基丙烯酸。也可以独立于3-羟基异丁酸或水溶液向反应器中导入无;f几酸。在该情况下,反应器具有至少2条进料管道,一条用于3-羟基异丁酸或含有3-羟基异丁酸的水溶液,一条用于催化剂。如果脱水反应在滴流床反应器中的液相中进行,优选的是与3-羟基异丁酸或含有3-羟基异丁酸的水溶液一起在反应器顶部导入催化剂。在异相催化的情况下,催化剂是位于反应空间中的固相底物形式,例如以固定床形式,以排列在反应器内的用催化剂包被的平板、优选热板的形式,或以催化剂包被的反应器壁的形式。可能的反应器描述在例如DE-A-19848208、DE-A-10019381和EP-A-I234612中。在异相催化的情况下,优选的催化剂是已经接触无机酸的支持物体,优选浸透的多孔的支持物体。然后使3-羟基异丁酸或含有3-羟基异丁酸的水溶液以蒸汽形式或以液体形式接触固体催化剂材料的表面。根据本发明方法的一个特别优选的实施方案,在200至500毫巴范围内的压力,在200至230。C范围内的温度,在有作为催化剂的碱金属离子存在下,3-羟基异丁酸的脱水在液相中进行。在脱水反应后得到的反应混合物是不含有任何催化剂组分的甲基丙烯酸水溶液(在异相催化的脱水的情况下得到这样的溶液)或含有催化剂的曱基丙烯酸水溶液(在均相催化的脱水的情况下得到这样的溶液)。此外,曱基丙烯酸水溶液可以是液体形式(如果脱水反应已经在液相中实现)或气体形式(如果脱水反应已经在气相中实现)。根据本发明方法的一个特别实施形式,所得到的甲基丙烯酸溶液可以不经进一步加工任选地供给酯化。在此在加热下使曱基丙烯酸溶液接触相应的醇,例如曱醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇或1-丁醇和技术人员已知的适宜的酯化催化剂,例如浓酸,以此方式将曱基丙烯酸转化成对应的酯。但是,可以有利地在酯化之前额外纯化甲基丙烯酸,原则上可以使用技术人员已知的、且常规用于纯化经污染的通过丙烯的催化气相氧化得到的(曱基)丙烯酸的任意純化方法。如果脱水反应已经在气相中进行,优选的是首先以获得曱基丙烯酸水溶液的方式浓集甲基丙烯酸。在此,原则上可以采用技术人员任意已知的浓集方法,例如在WO-A-2004/035514,WO-A-03/014172或EP-A-EP1163201中所述的分步浓集,或通过EP-A-0695736所述的完全浓集。也可以在浓集过程中加入其它溶剂,尤其是水,以便尽可能彻底地吸收曱基丙烯酸。然后可以在其它纯化步骤中去除浓集后得到的甲基丙烯酸水溶液或在液相脱水的情况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所述的共沸剂存在下,通过共沸混合物蒸馏去除水。也可以采用例如在EP-A-0974574中公开的高沸点有机溶剂来吸收甲基丙烯酸。除了这些蒸馏方法以外,也可以采用例如在DE-A-4401405中提出的脱水膜。此外可以采用结晶方法来纯化在液相脱水情况下产生的或通过浓集得到的甲基丙烯酸水溶液。甚至可以在其它方法步骤中进一步纯化脱水后得到的曱基丙烯酸。因而,通过其它的蒸馏步骤可以去除仍然存在的高沸点污染物。但是,特别优选的是,使用例如在DE-A-10149353中所述的结晶方法进一步纯化脱水得到的甲基丙烯酸。然后任选地可以酯化所得到的纯化的甲基丙烯酸。制备甲基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法为解决在文端处提及的问题作出了贡献,该方法包含下述方法步骤IIA)通过上述方法制备基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,IIB)分解基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯以生成3-羟基异丁酸,任选地,中和3-羟基异丁酸和/或分离3-羟基异丁酸,IIC)将3-羟基异丁酸脱水以生成曱基丙烯酸,任选地,酯化异丁烯酸或甲基丙烯酸。制备聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸酯的方法也为解决在文端处提及的问题作出了贡献,该方法包含下述方法步骤IIIA)通过上述方法制备甲基丙烯酸,IIIB)自由基聚合曱基丙烯酸,其中任选地可以在自由基聚合反应之前或之后至少部分地酯化甲基丙烯酸的羧基。分离的DM也为解决在文端处提及的问题作出了贡献,它选自下述序列a)SEQIDNo03所示的序列,b)无内含子的序列,其源自根据a)的序列,且编码与SEQIDNo03所示的序列相同的蛋白或肽,c)编码包含SEQIDNo04所示的氨基酸序列的蛋白或肽的序歹'J,d)与在组a)至c)之一、特别优选根据组a)的序列具有至少80%、'特别优选至少90%、更优选至少95%、最优选99%同一性的序列,该序列优选编码能将S-或R-甲基丙二酰-辅酶A和丙二酰-辅酶A转化成对应的半醛(分别是(S)-或(R)-甲基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽5e)与在组a)至d)中任一个、特别优选根据组a)的序列的反链杂交或将杂交(考虑遗传密码的简并)的序列,该序列优选编码能将S-或R-甲基丙二酰-辅酶A和丙二酰-辅酶A转化成对应的半敏分别是(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽,f)通过置换、添加、反转和/或删除至少一个碱基、优选至少2个碱基、更优选至少5个碱基、最优选至少IO个碱基、但是优选不超过100个碱基、特别优选不超过50个碱基、最优选不超过25个碱基得到的在组a)至e)中任一个、特别优选根据组a)的序列的衍生物,该衍生物优选编码能将S-或R-曱基丙二酰-辅酶A和丙二酰-辅酶A转化成对应的半醛(分别是(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和丙二酸半醛)的蛋白或肽,g)与在组a)至f)中任一个、特别优选根据组a)的序列的互补的序列。令人惊奇地,已经发现,已经从超嗜趟古霧细菌菌林(于DeutscheSammlungvonMikroorganismen保藏号DSM16993)分离的、且具有SEQIDNo03所示的DNA序列的DNA,编码甚至在最高达75'C的温度能将S-或R-甲基丙二酰-辅酶A和丙二酰-辅酶A转化成对应的半醛(分别是(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缬氨酸、亮氨酸或异亮氨酸降解过程中、在丙酸酯代谢过程中、或在丙酮酸代谢过程中生成的天然代谢产物,因为生成的半醛能在上述代谢途径过程中进一步还原,产生对应的3-羟基烷酸酯,根据本发明的分离的DNA可以用于制备能直接生成大量3-羟基异丁酸(或3-羟基丙酸)的重组细菌。如果细胞还能聚合生成的3-羟基烷酸酯,生成聚羟基烷酸酯,该DNA也适用于制备能生产基于3-羟基异丁酸(或3-羟基丙酸)的聚羟基烷酸酯的重组细菌。在已知方法的辅助下测定在替代方案d)中定义的与SEQIDNo03有关的"核苷酸同一性"。一般而言,使用具有考虑了特定需求的算法的专家计算机程序。优选的测定同一性的方法首先产生要对比的序列之间的最大一致性。用于测定同一性的计算机程序包含GCG程序包,包括、但不限于-GAP(Deveroy,J.等人,NucleicAcidResearch12(1984),387页,GeneticsComputerGroupUniversityofWisconsin,Medicine(Wi)),和-BLASTP,BLASTN和FASTA(Altschul.S.等人,JournalofMolecularBiology215(1990),403-410页)。BLAST程序可以从国家生物技术信息中心(NCBI)和其它来源(BLASTManual,AltschulS.等人,NCBINLMNIHBethesdaND22894;AltschulS.等人,同上)得到。已知的Smith-Waterman算法也可以用于测定核苷酸同一性。用于核苷酸比对的优选参数包含下述的一AlgorithmusNeedlemanandWunsch,JournalofMolecularBiology48(1970),443-453页-比对矩阵匹酉己=+10错配=0缺口罚分=50缺口长度罚分=3GAP程序也适合使用上述参数。上述参数是核普酸序列比对的缺省参数。根据上述算法80%的同一性是指在本发明上下文中的80%同一性。这也适用于更大的同一性。根据替代方案e)的特征"与在组a)至d)中任一个、特别优选根据组a)的序列的反链杂交或将杂交(考虑遗传密码的简并)的序列"是指,在优选的严格条件下与在组a)至d)中任一个、特别优选根据组a)的序列的反链杂交或将杂交(考虑遗传密码的简并)的序列。例如,杂交反应可以在68。C在2xSSC中进行,或如源自Boehringer(Mannheim)的dioxygenin标记试剂盒的操作手册所述。优选的杂交条件的实例是在65。C、在7%SDS、1%BSA、lmMEDTA、250mM磷酸钠緩冲液(pH7.2)中温育过夜,随后在65。C用2xSSC、0.1%SDS洗涤。根据替代方案f)通过置换、添加、反转和/或删除根据组a)至e)之一的序列的一个或多个碱基得到的根据本发明的分离的DNA的衍生物,具体包括在它们编码的蛋白中产生保守氨基酸置换(例如,甘氨酸置换丙氨酸或天冬氨酸置换谷氨酸)的那些序列。这样的功能中性的突变称作有义突变,不会导致多肽活性的任何基本改变。此外已知在多肽N和/或C末端的改变对它的功能没有显著的不利作用;实际上,它们甚至能使它稳定,结果,本发明也包含在SEQIDNo03序列的3'末端或在5'末端添加碱基的DNA序列。技术人员会在BenBassat等人(JournalofBacteriology169:751-757(1987))、0,Regan等人(Gene77:237-251(1989))、Sahin-Toth等人(ProteinSciences3:240-247页(1994))、Hochuli等人(Bio/Technology6:1321-1325(1988))以及其它文献和已知的的遗传学和分子生物学教科书中发现关于该主题的信息。为了分离根据本发明的DNA,首先从痴|^:金球^7#<5"//0<;7力(3<^3secTw/aj的细胞提取物中分离MDPH-依赖性的丙二酰-辅酶A还原酶,并纯化。对得到的纯化的酶的多肽的N末端前20个氨基酸测序。随后通过鉴别与从勤善i^^承霧分离的多肽的前20个氨基酸相同的衍生的蛋白序列,确定已经完全测序的超举趟古霧基因组中丙二酰-辅酶A还原酶的基因(Kawarabayasi等人,"C0/z7/7/etege/70迈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)。然后使用适宜的引物(参见实施例2),PCR扩增根据本发明的DM序列。载体、优选表达载体也为解决在文端处提及的问题作出了贡献,所述栽体包含具有上述定义的组a)至f)之一指出的序列的DNA。适宜的载体是技术人员已知的、且传统用于将DNA导入宿主细胞的所有载体。优选的载体选自质粒,例如大肠杆菌质粒pTrc99A、pBR345和pBR322,病毒例如噬菌体、腺病毒、痘苗病毒、杆状病毒、麻渗病毒和反转录病毒,粘粒或YAC,其中质粒是最优选的载体。根据本发明的载体的一个优选实施方案,具有根据组a)至f)之一的序列的DNA受可调节的启动子的控制,该启动子适用于在微生物细胞中表达由这些DNA序列编码的多肽,优选在细菌细胞、酵母细胞或真菌细胞中,特别优选在细菌细胞中、最优选在大肠杆菌细胞中。这样的启动子的实例是trp启动子或tac启动子。除了启动子以外,根据本发明的载体优选包含核糖体结合位点和终止子。在此,特别优选的是根据本发明的DNA整合入包含启动子、核糖体结合位点和终止子的栽体的表达盒中。除了上述结构元件以外,栽体还可以包含技术人员已知的选择基因。上述载体用于转化细胞的用途和通过该载体的转化得到的细胞也为解决在文端处提及的问题作出了贡献。用根据本发明的载体转化的细胞可以是原核生物或真核生物。它们可以是哺乳动物细胞(例如,源自人类的细胞)、植物细胞或微生物(例如酵母,真菌或细菌)的形式,其中;微生物是特别优选的,细菌和酵母是最优选的。多肽也为解决在文端处提及的问题作出了贡献,所述多肽具有具有SEQIDNo04的氨基酸序列或当在SEQIDNo04中删除、插入、置换或者在SEQIDNo04的氨基酸序列的C和/或N末端添加不超过40个氨基酸、优选不超过20个氨基酸、更优选不超过10个氨基酸、最优选不超过5个氨基酸时得到的氨基酸序列。所述多肽为能将(S)-或(R)-曱基丙二酰-辅酶A转化成(S)-或(R)-曱基丙二酸半醛和将丙二酰-辅酶A转化成丙二酸半醛的酶。这样的多肽可以例如通过合成途径从SEQIDNo03的DNA序列得到,或通过用包含该核酸序列的合适载体转化适宜的细胞,在细胞中表达由该核酸序列编码的蛋白,裂解细胞,产生细胞提取物,并随后通过技术人员已知的纯化技术纯化酶,例如通过HPLC或其它色谱方法。除了从细胞提取物色谱纯化多肽以外,也可以采用下述优点,即具有氨基酸序列SEQIDNo04的多肽耐热最高达至少75。C的温度。因此可以将细胞提取物加热至例如75。C的温度,这导致细胞提取物中不耐热的那些蛋白凝固,并从而沉淀。具有氨基酸序列SEQIDNo(M的多肽以未变性形式保留在细胞提取物中。现在将参考非限制性的附图和实施例更详细地解释本发明。图1显示了在酶E!的催化下将琥珀酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酵A。图2显示了根据本发明的细胞的第一个替代方案,在酶E2至E,的催化下将甲基丙二酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图3显示了根据本发明的细胞的第二个替代方案,在酶E,、E6和E7的催化下将(R)-甲基丙二酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图4显示了根据本发明的细胞的第三个替代方案,在酶E4、Es和E7的催化下将曱基丙二酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图5显示了在酶Es和E,的催化下将3-羟基异丁酸转化成聚羟基烷酸酯。图6显示了根据本发明的细胞的第一个、第二个或第三个替代方案的特别实施形式,在酶E)。或En的催化下将磷酸烯醇丙酮酸或丙酮酸转化成草酰乙酸,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图7显示了根据本发明的细胞的第一个、第二个或第三个替代方案的第一个特别实施形式,在酶Eu至E5的催化下将草酰乙酸转化成琥珀酰-辅酶A,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-幾基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图8显示了根据本发明的细胞的笫一个、第二个或第三个替代方案的第二个特别实施形式,在酶E至E16和E24至E26的催化下将草酰乙酸转化成琥珀酰-辅酶A,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚雍基烷酸酯。图9显示了根据本发明的细胞的第一个、第二个或第三个替代方案的第三个特别实施形式,在酶E16、E24、E27和£28的催化下将草酰乙酸转化成琥珀酰-辅酶A,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图10显示了根据本发明的细胞的笫一个、第二个或第三个替代方案的另一个特别实施形式,在酶E^和Em的催化下将L-谷氨酸转化成琥珀酰-辅酶A,其中琥珀酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图11显示了根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第一个替代方案,在酶EoE5和E,7至E52的催化下将乙酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中丙酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-幾基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图12显示了根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第二个替代方案,在酶E2至E4、E6、E7和Ew至E52的催化下将丙酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中丙酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图13显示了根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第三个替代方案,在酶E2至E4、E7和Ew至EH的催化下将丙酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中丙酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图14显示了根据本发明的细胞的第二个特别实施形式的第四个、第五个替代方案,在酶E2至E,、E7和Ew至E52的催化下将丙酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸,其中丙酰-辅酶A作为中间体生成,且曱基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图15显示了根据本发明的细胞的第三个特别实施形式,在酶E,。至E12、E56、E72和E73的催化下将P-丙氨酸转化成3-羟基异丁酸,其中丙烯酰-辅酶A作为中间体生成,且甲基丙二酸半醛作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图16显示了根据本发明的细胞的第二个变化方案的第一个特别实施形式的第一个替代方案,在酶E76至E^E6Q、E"和Es的催化下将丙酮酸转化成3-羟基异丁酸,其中异丁酰-辅酶A作为中间体生成,且3-羟基异丁酰-辅酶A作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。图17显示了根据本发明的细胞的第二个变化方案的第一个特别实施形式的第二个替代方案,在酶E8、E6。、E61、E79和Es。的催化下将L-缬氨酸转化成3-羟基异丁酸,其中异丁酰-辅酶A作为中间体生成,且3-羟基异丁酰-辅酶A作为前体生成,以生产3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。实施例实施例1现在结合重组细胞在实施例1中解释本发明,所述重组细胞能从作为碳源的L-缬氨酸开始,通过作为前体的3-幾基异丁酰-辅酶A和作为中间体的异丁酰-辅酶A,生产3-羟基异丁酸。为此,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达酶EC2.6.1.42和BC1.2.4.4(在每种情况下,源自绿然爽卓應霧(7^ei/cTM/o;3asserug/;70ss力和包含3种酶EC1.3.99.12,EC4.2.1.17和EC3.1.2.4的簇(源自磁凝辨不动许麥)。在此,酶EC1.2.4.4由具有SEQIDNo07和08(a和P亚基)所示的DNA序列的基因编码,而酶EC2.6.1.42由具有SEQIDNo09所示的DNA序列的基因编码。酶EC1.3.99.12由具有SEQIDNo10所示的DNA序列的基因编码,酶EC4.2.1.17由具有SEQIDNo11所示的DNA序列的基因编码,且酶EC3.1.2.4由具有SEQIDNo12所示的DNA序列的基因编码。1.生物体,质粒和寡核苷酸下面的细菌菌林、栽体、基因组DNA和寡核苷酸用于制备重组细胞表1:使用的细菌菌抹<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表2:使用的载体<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表3:使用的基因组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)的扩增首先,使用在表4中详述的SEQIDNo15至SEQIDNo18所示的引物,从源自皋處潔#^萝的总DNA开始,通过PCR扩增1.2.4.4和2.6.1.42的片段。3.载体pCDF-Duet-l和PCR片段2.6.1.42(958bp)的消化用AcoRI/5^/I切割载体pCDFDuet-l(具有链霉素/大观霉素抗性),同样操作PCR片段2.6.1.42,用T4连接酶连接这样得到的限制片段过夜。这产生载体pCDFDuet::2.6.1.42。4.将PCR片段克隆进载体pCR2.1-T0P0按照生产商的说明书所指出的,使用载体pCR2.l-TOPO制备包含片段2.6.1.42或片段1.2.4.4的克隆载体。用得到的克隆载体pCR2.1-T0P0::1.2.4.4和pCR2.1-T0P0::2.6.1.42转化义^^/f萝DH5oc-细胞。由于pCR2.1-TOPO载体具有卡那霉素抗性和氨千西林抗性,将转化体涂布到2个AXI和KXI平板(20和40|ul)上。分离得到的克隆的质粒,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从凝胶洗脱每个片段,用源自Qiagen的QIAquick试剂盒进行纯化(按照说明书)。5.载体pCDFDuet:2.6.1.42-1.2.4.4的制备用SglII/Z/wI消化载体pCDFDuet::2.6.1.42和载体pCR2.l-TOPO::1.2.4.4。随后连接pCDFDuet::2.6.1.42(柳I/一)和pCR2.1-T0P0::1.2.4.4,产生栽体pCDFDuet::2.6.1.42-1.2.4.4。另外,用该克隆栽体转化大肠杆菌DH5a-细胞。分离质粒。质粒pCDFDuet::2.6.1.42-1.2.4.4具有SEQIDNo19所示的DNA序列。6.克隆源自醋酸钙不动杆菌的缬氨酸簇(V-CluSb)培养菌林ATCC33304^^^不动Yf麥,用于分离总DNA(HH琼脂或培养基)。用源自Qiagen的DNEasy试剂盒(Ll和L2)分离总DNA,其方法包含下述方法步骤i)离心lml培养物,ii)向沉淀中加入200111H20,iii)在95。C加热10min,iv)离心(10min,13000转/分),和v)取出上清液用于PCR。为了扩增源自贈凝^不^Mf霧的缬氨酸簇,使用已经在表4中详述的SEQIDNo13和SEQIDNo14所示的引物,进行PCR(按照生产商的说明书,分别使用聚合酶尸/》和7^)。纯化PCR产物,按照说明书,连接至质粒pET101/D-TOPO,并转移进大肠杆菌DH5a。这产生质粒pET101/D-TOPO::V-簇A。a.质粒pET101/D-T0P0::V-簇Aea具有SEQIDNo20所示的DNA序列。7.能从L-缬氨酸生成3-羟基异丁酸的重组细胞的制备用质粒pET101/D-TOPO::V-簇^和pCDF-Duet::2.6.1.42-1.2.4.4转化义廯Yf^BL21(DE3)(涂布到LBspec./amp培养基上)。得到的细胞能在含有L-缬氨酸的营养培养基中,将L-缬氨酸转化成3-羟基异丁酸。相反,细胞的野生型(义應^f霧BL21(DE3))不能在这样的营养培养基中生成可检测量的3-羟基异丁酸。实施例2在该实施例中,分离根据本发明的DNA,并在大肠杆菌中过表达该基因。1.培养和收获超缭趟古霧在摇动(150转/分)下,在75。C和pH3.G在小培养体积(40-200ml)中培养超#趟古霧。通过测量在578nm的光密度(OD578nm),光度法监视生长。使用改进的^SW/o/o6^培养基(改进参见Brock等人,^c力/^yo/W/crc^/^^/84,54-68页,1972;S画ki等人,&&歸/7力/7<^,6,39-44页,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。培养基由下述组分组成基础培养基、葡萄糖母液、铁母液和微量元素母液。在0.3-0.5的0D57Snra(指数期),收获细胞。在Sorvall离心机(SS34转子)中在9000转/分离心15min。将细胞沉淀直接用于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)。在高压灭菌前,使用H2S(X将pH调至3.0。葡萄潜母濕葡萄糖(100g/1).将溶液过滤消毒。获母濕r7M&).FeCl3x6H20(20g/1).将溶液过滤消毒。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)。将各组分接连地溶于蒸馏水中,使用HC1将pH调至3.0,将溶液过滤消毒。2.从超嗜趟古萝分庠基因组DNA通过Murray和Thompson的方法(#wc/e/cWesearc力,8,4321-4325页,1980),分离基因组DNA。为此,将10-50mg(鲜重)新收获的细胞称量进1.5mlEppendorf反应罐中,并重新悬浮于570mlTE緩冲液(10mMTris/HCl(pH8.0),1mMNaEDTA)。加入30jal10%(w/v)SDS溶液(十二烷基硫酸钠溶液)和3pi蛋白酶K(20pg/Vl),在52。C温育混合物1h。此后,加入100jul5MNaCl溶液和80pi预热的10%(w/v)溴化十六烷基三曱铵(CTAB)溶液(10Q/。(w/v)CTAB在0.7MNaCl中)。在65。C温育10min后,用780pi氯仿/异戊醇(24:1(v/v))萃取CTAB、细胞壁片段和蛋白的复合物,在14000转/分旋转15min。将顶部水相转移进新的Eppendorf反应罐,重复萃取。使水相脱去颜料后,给它覆盖400|il100%异丙醇的层。通过小心地混合两相,染色体DNA沉淀在界面处。然后,可以用拉出的(drawn-out)巴斯德吸管捞出DM,在200ji170%乙醇中洗涤。再次离心(5min,14000转/分)后,吸出上清液,在室温干燥DM2h,最后溶于100plTE緩冲液。3.丙二酰-辅酶A还原酶基因的扩增使用聚合酶链式反应(PCRXMullis等人,ColdSpringHarborSymp.Quant.Biol.,51,263-273,1986)来定向地由在实施例2中得到的基因组超举;辨古^"DNA扩增丙二酰-CoA还原酶基因。在热循环仪(BiometraG6ttingen)中进行。采用制备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("校对")功能。使用下述引物5'-ATTATCCCATGGGGAGAACATTAAAAGC-3'("正向引物"Vcol切割位点标有下划线;SEQIDNo21),和5'-CGGGATCCTTACTTTTCAATATATCC-3'("反向引物"化/nHI切割位点标有下划线;SEQIDNo22)在下文表l中详述的反应混合物用于PCR反应。PCR作为热启动PCR进行,即在95。C温育反应混合物2min,然后加入Pfu聚合酶。随后是30个循环,在每种情况下,在95°C1分钟,在"。C1分钟,和在"。C5分钟,然后是最后一步在45。C30秒、在72。C15分钟,和最后在6'C暂停。表1:使用Pfu聚合酶的校对PCR的标准反应混合物(50pl)组合物1^1/50pl批10xPfuPCR反应緩冲液5dNTP混合物(2mM/核苷酸)5正向引物(2pM)12.5反向引物(2^M)12.5染色体DNA1(10-50ng)Pfu聚合酶(2.5U/V1)2H20重蒸馏12得到长度为1.1kb的基因片段。4,克隆丙二酰-辅酶A还原酶基因为了从超嗜趟古脔克隆丙二酰-辅酶A还原酶基因,使用"pCRT7TopoTAExpressionKit"(Invitrogen,Karlsruhe),用载体pCRT7/CT-Topo(Invitrogen,Karlsruhe)非特异性地克隆在实施例3中扩增的基因。按照生产商的说明书进行操作。为了分离质粒DM,按照生产商的说明书,使用源自Qiagen(Hilden)的"QIAprepSpinPlasmidMiniprepKit",从转化的义靡yf^TOP10F,细胞的5ml过夜培养物制备质粒DNA。5.表达栽体的制备为了制备包含丙二酰-辅酶A还原酶基因的表达载体,使用限制酶化ol和A3/hHI,对在实施例4中得到的分离的克隆载体进行限制消化。为此,将25-27pi质粒DNA(分别含有掺入的丙二酰-辅酶A还原酶基因的表达栽体pTrc99A和pCRT7/CT-Topo载体)与5|ul反应緩冲液(10x)和2-3)ul限制酶(10U/ial;Fermentas,St.Leon-Rot)彻底混合。用蒸馏水补充反应混合物至50jlU,在生产商指定的温度温育5h。在进一步4吏用前,进行乙醇沉淀。为此,将DNA与3体积的100%乙醇和0.1体积的3M乙酸钠緩沖液(pH5.3)相混合,在-8(TC温育2h或过夜。离心步骤(20min,14000转/分,4°C,Eppendorf桌面离心机)后,小心地取出上清液,用3体积的70%(v/v)乙醇洗涤DNA。在室温温育10min后,将混合物重新离心(10min,14000转/分,4°C,Eppendorf桌面离心机),抛弃上清液。然后在室温干燥DM1小时,随后放入希望体积的H20或TE緩冲液(10mMTris/HCl(pH8.0),1mMNaEDTA)。然后,用碱性磷酸酶来去除线性化的双链载体的V-磷酸基团。以此方式,提高克隆效率,因为阻止了载体的重新连接。小牛肠碱性磷酸酶用于去磷酸化消化的载体。去磷酸化在与限制消化相同的緩沖液中进行。将50pi限制混合物与1.5jalCIAP(小牛肠碱性磷酸酶(1U/pl;Fermentas,St.Leon-Rot))相混合,在37。C温育混合物30rain。在进一步使用切割的且去磷酸化的栽体之前,如上所述进行乙醇沉淀。4吏用T4DNA连接酶连接插入DM和表达载体,质粒DM和插入DNA以1:3-1:6的摩尔比使用。母液连接緩冲液(10x):0.5MTris/HCl,pH7.6100mMMgCl20.5mg/mlBSA过滤消毒,室温储存5"/zz/I/」7(三磷酸腺苷)总是用无菌蒸馏水新鲜补足M减/W(二硫赤藓糖醇)总是在连接緩沖液中新鲜补足连接混合物的体积是50|ul。将质粒DM(2-10、插入DM(2-20HU、5jlU含有DTE的连接緩冲液(50mM)和对应量的无菌蒸馏水吸量到一起,涡旋,简单旋转,随后在45。C温育5min。在冰上冷却混合物。加入5(il5mMATP和1.5]ulT4DNA连接酶(1U/jil;Fermentas;St.Leon-Rot),混合它们。在16。C连接过夜。连接混合物直接用于转化化学感受态细胞。6.用表达载体转化大應并脔细胞从大厲奸脔Rosetta2细胞的单个菌落开始,培养5ml过夜培养物。次日早晨,用G.5-1.0ml该培养物接种50mlLB培养基(Sambrook等人,"船7ecw7srC/o"/w爿L2^w"oy他加a7,,,ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,NewYork,1989)。培养1.5_2h(37^,摇动(18G转/分))后,达到OD578nm0.6。在冰上冷却细胞lOmin,随后在5000转/分和4。C(GSA转子,Sorvall离心机)旋转5min。抛弃上清液,将细胞沉淀重新悬浮于2.7ml冷0.1MCaCh溶液。加入2.3ml无菌50%(v/v)甘油后,将细胞悬浮液分部分(在每种情况下,300ial)装入1.5-mlEppendorf反应罐。立即在液氮中冷冻感受态细胞,随后在-80。C储存。为了转化细胞,在水上解冻化学感受态细胞的等分试样(30Gpi),用25pi连接混合物处理。小心混合它们,在冰上温育30min。热休克(42°C,lmin)后,在冰上重新温育混合物5min。此后,加入800plLB培养基(Sambrook等人,1989),在37°C(热混合仪,Eppendorf5436)摇动细胞1h。浓缩混合物,最后在LB培养基上划线。为此,在10000转/分旋转混合物1min,抛弃750pl上清液,重新悬浮细胞沉淀。将50pl、100和200pi该浓缩混合物在添加了100pg/ml氨千西林的LB平板上划线(Sambrook等人,1989),在37。C在培养箱中培养过夜。用1mlLB培养基洗涤平板。该细胞悬浮液用于随后接种在500ml具有障板的Erlenmeyer烧瓶中的150mlLB培养基(添加了100jig/ml氨千西林)。培养物在37。C和180转/分生长。通过在OD578nmQ.6加入0.5MIPTG(异丙基-p-D-疏代半乳糖苷)来诱导pTrc99A的启动子,进行过表达。在上述条件下培养诱导的培养物3h,随后在OD578nra=2.7收获。7.酶活性的检测用细胞粉碎机破碎在实施例6中得到的大肠杆菌菌林。在85。C加热石皮碎的细胞15min。在加热沉淀过程中,不耐热的酶凝固,并沉淀。由于靶蛋白是耐热的,它保留在上清液中。为了测量丙二酰-辅酶A还原酶活性,在TM緩冲液(50mMTris/Cl,1mMMgCl2,pH8.1)中1:50稀释上清液。将30pl稀释的或未稀释的(用于检测甲基丙二酰-辅酶A还原酶活性)上清液吸量到500ilUHIPS緩沖液(100mMHEPES/NaOH,5mMMgCl2,1mM二硫赤藓糖醇,含有0.5mMNADPH)中。在第一批中,通过加入丙二酰-辅酶A开始反应,终浓度是0.5mM。测定在365nmNADPH吸收的下降。测得的酶活性是15.5拜l/min/mg蛋白(15.5U/mg)。在第二批中,通过加入曱基丙二酰-辅酶A(源自Fluka,目录号67767)开始反应,终浓度是2.0mM。测定MDPH吸收的下降。测得的酶活性是0.24nmol/min/mg蛋白(0.24U/mg)。从这些结果可以看出,由SEQIDNo03的DNA序列编码的多肽会催化丙二酰-CoA和甲基丙二酰-辅酶A的转化。每采用lmol丙二酰-CoA或甲基丙二酰-CoA,氧化1molNADPH。由此可以得出结论,酶反应产生对应的半醛。权利要求1.与其野生型相比经基因技术改变的细胞,其与其野生型相比能够更多生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。2.权利要求1的细胞,其中3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的甲基丙二酸半醛进行。3.权利要求2的细胞,其中所述细胞能够通过作为中间体的琥珀酰-辅酶A生成3-幾基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。4.权利要求3的细胞,其.中所述细胞具有与其野生型相比增加的酶E的活性,其催化琥珀酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酶A。5.权利要求4的细胞,其中酶Ei是曱基丙二酰-辅酶A变位酶(EC5.4.99.2)。6.权利要求3-5中任一项的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E2至E4的活性-酶E2,其催化甲基丙二酰-辅酶A转化成甲基丙二酸;-酶E3,其催化甲基丙二酸转化成曱基丙二酸半醛;-酶E4,其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。7.权利要求6的细胞,其中所述酶E2是曱基丙二酰-辅酶A-水解酶(EC3.2.1.17),E3是醛脱氢酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和E4是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氢酶(EC1.1.1.35)。8.权利要求3-5中任一项的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E^E5、E4和E,的活性-酶E"其催化(R)-曱基丙二酰-辅酶A转化成(S)-甲基丙二酰-辅酶A;-酶E7,其催化(S)-甲基丙二酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶Es,其催化丙酰-辅酶A转化成甲基丙二酸半醛;-酶仏,其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。9.权利要求8的细胞,其中所述酶E6是甲基丙二酰-辅酶A差向异构酶(EC5.1.99.1),E7是甲基丙二酰-辅酶A脱羧酶(EC4.1.1.41),Es是甲基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),和E,是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1,1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氲酶(EC1.1.1.35)。10.权利要求3-5中任一项的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶E,、E;和E7的活性-酶E7,其催化甲基丙二酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶Es,其催化丙酰-辅酶A转化成甲基丙二酸半醛;-酶E4,其催化曱基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。11.权利要求10的细胞,其中所述酶E7是甲基丙二酰-辅酶A脱羧酶(EC4.1.1.41),Es是曱基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),和E^是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氬酶(EC1.1.1.35)。12.权利要求3-5中任一项的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Em和E"的活性-酶E46,其催化L-谷氨酸转化成2-酮戊二酸;-酵Em,其催化2-酮戊二酸转化成琥珀酰-辅酶A。13.权利要求12的细胞,其中所述酶E46是谷氨酸合酶(EC1.4.1.13或EC1.4.1.14),谷氨酸脱氢酶(EC1.4.1.2,EC1.4.1.3或EC1.4.1.4)或天冬氨酸转氨斷EC2.6.1.1或EC2.6.1.2),和Em是2-酮戊二酸合酶(EC1.2.7.3)。14.权利要求2的细胞,其中所述细胞能够通过作为中间体的丙酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。15.权利要求14的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶仏、£5和£47至£52的活性一酶E47,其催化乙酰-辅酶A转化成丙二酰-辅酶A;-酶E4s,其催化丙二酰-辅酶A转化成丙二酸半醛;-酶E^其催化丙二酸半醛转化成3-羟基丙酸;-酶Es。,其催化3-羟基丙酸转化成3-羟基丙酰-辅酶A;-酶Es,,其催化3-羟基丙酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A;-酶Es2,其催化丙烯酰-辅酶A转化成丙酰-辅酶A;-酶Es,其催化丙酰-辅酶A转化成曱基丙二酸半醛;-酶E,,其催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。16.权利要求15的细胞,其中所述酶E,是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氬酶(EC1.1.1.35),E5是曱基丙二酸半醛脱氢酶(EC1.2.1.27),E47是丙二酰-辅酶A脱羧酶(EC4.1.1.9),丙二酸-辅酶A转移酶(EC2.8.3.3),甲基丙二酰-辅酶A羧基转移酶(EC2.1.3.1)或乙酰-辅酶A羧化酶(EC6.4.1.2),E"是丙二酸-半醛脱氢酶(EC1.2.1.18),E"是3-羟基丙酸脱氢酶(EC1.1.1.59),Es。是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.4),EM是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17),和Es2是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3)。17.权利要求2的细胞,其中所述细胞能够通过作为中间体的丙烯酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚幾基烷酸酯。18.权利要求17的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶EiQ至E12、E56、E72和En的活性:-酶E72,其催化P-丙氨酸转化成^-丙氨酰-辅酶A,-酶En,其催化P-丙氨酰-辅酶A转化成丙烯酰-辅酶A,-酶Ew,其催化丙烯酰-辅酶A转化成曱基丙二酰-辅酶A,-酶Ei。,其催化曱基丙二酰-辅酶A转化成曱基丙二酸;-酶Eu,其催化曱基丙二酸转化成曱基丙二酸半醛;-酶Eu,其催化甲基丙二酸半醛转化成3-羟基异丁酸。19.权利要求18的细胞,其中所述酶En是辅酶A转移酶(EC2.8.3.1)或辅酶A合成酶,优选辅酶A转移酵,E"是p-丙氨酰-辅酶A-铵-裂合酶(EC4.3.1.6),Ew是巴豆酰-辅酶A脱羧酶,E!。是甲基丙二酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.17),En是醛脱氢酶(EC1.2.1.3)或醛氧化酶(EC1.2.3.1),和Eu是3-羟基异丁酸脱氢酶(EC1.1.1.31)或3-羟基酰基-辅酶A-脱氢酶(EC1.1.1.35)。20.权利要求1的细胞,其中3-羟基异丁酸或基于3-幾基异丁酸的聚羟基烷酸酯的生成通过作为前体的3-羟基丁酰-辅酶A进行。21.权利要求20的细胞,其中所述细胞能够通过作为中间体的异丁酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。22.权利要求21的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Ew至E79、E6。、Ew和Es的活性:-酶Ew,其催化丙酮酸转化成2-乙酰乳酸;-酶En,其催化2-乙酰乳酸转化成2,3-二羟基异戊酸;-酶E^其催化2,3-二羟基异戊酸转化成2-氧异戊酸;-酶Em其催化2-氧异戊酸转化成异丁酰-辅酶A;-酶Ee。,其催化异丁酰-辅酶A转化成异丁烯酰-辅酶A;-酶E",其催化异丁烯酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶Es,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。23.权利要求22的细胞,其中所述酶Es是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3,1.2.4),E76是乙酰乳酸合酶(EC2.2.1.6),E77是二羟基异戊酸脱氢酶(EC1.1.1.86),Em是2,3-二羟基异戊酸脱水酶(EC4.2.1.9),E79是2-氧异戊酸脱氢酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),E6。是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3),丁酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-辅酶A-脱氩酶(EC1.3.99.12),和EH是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17)。24.权利要求21或22的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Es、E"至E"和E,至Es。的活性:-酶Es。,其催化L-缬氨酸转化成2-氧异戊酸;-酶Ew,其催化2-氧异戊酸转化成异丁酰-辅酶A;-酶E6。,其催化异丁酰-辅酶A转化成异丁烯酰-辅酶A;-酶E^其催化异丁烯酰-辅酶A转化成3-幾基异丁酰-辅酶A;-酶E8,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。25.权利要求24的细胞,其中所述酶Es是3-羟基异丁酰-辅酶A-水解酶(EC3.1.2.4),E6。是烯酰-辅酶A-水合酶(EC4.2.1.17),E"是脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.3),丁酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.2)或2-曱基脂酰-辅酶A-脱氢酶(EC1.3.99.12),Em是2-氧异戊酸脱氢酶(EC1.2.1.25或EC1.2.4.4),和Es。是氨基酸转移酶(EC2.6.1.42)。26.权利要求20的细胞,其中所述细胞能够通过作为中间体的3-羟基丁酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。27.权利要求26的细胞,其中所述细胞具有与其野生型相比增加的至少一种下述酶Es、E53、Es4和Es2的活性:-酶Es3,其催化乙酰-辅酶A转化成乙酰乙酰-辅酶A;-酶Es4,其催化乙酰乙酰-辅酶A转化成3-幾基丁酰-辅酶A;-酶E82,其催化3-羟基丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酰-辅酶A;-酶E8,其催化3-羟基异丁酰-辅酶A转化成3-羟基异丁酸。28.权利要求27的细胞,其中所述酶Es是3-羟基异丁酰-辅酶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-辅酶A还原酶(ECl.l.l.36),和&2是异丁酰基-辅酶变位酶(EC5.4.99.13)。29.制备能够通过作为前体的曱基丙二酸半醛或3-羟基丁酰-辅酶A生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的经基因技术改变的细胞的方法,其包括增加细胞中权利要求2-28中提及的至少一种酶的活性的方法步骤。30.通过权利要求29的方法得到的细胞。31.生产3-羟基异丁酸或基于3-幾基异丁酸的聚幾基烷酸酯的方法,其包括在由碳源生成3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的条件下,使权利要求1-28或30中任一项的细胞接触营养培养基的方法步骤,所述营养培养基包含碳水化合物、甘油、二氧化碳、曱醇、L-缬氨酸或L-谷氨酸作为碳源;并任选地从营养培养基纯化出3-羟基异丁酸。32.制备曱基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步骤IA)通过权利要求31的方法制备3-羟基异丁酸,并任选地中和3-羟基异丁酸,IB)使3-羟基异丁酸脱水,生成曱基丙烯酸,并任选地酯化曱基丙烯酸。33.制备曱基丙烯酸或曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步骤IIA)通过权利要求31的方法制备基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯,IIB)分解基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯以生成3-羟基异丁酸,并任选地中和3-幾基异丁酸,IIC)将3-羟基异丁酸脱水以生成甲基丙烯酸,任选地,酯化曱基丙烯酸。34.制备聚甲基丙烯酸或聚曱基丙烯酸酯的方法,其包括下述方法步骤IIIA)通过权利要求32或33的方法制备曱基丙烯酸,IIIB)自由基聚合曱基丙烯酸,其中任选地,可以在自由基聚合反应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.分离的DNA,其选自下述序列a)SEQIDNo03所示的序列,b)无内含子的序列,其源自才艮据a)的序列,且编码与SEQIDNo03所示的序列相同的蛋白或肽,c)编码包含SEQIDNo04所示的氨基酸序列的蛋白或肽的序列,d)与根据组a)至c)的序列具有至少80%同一性的序列,e).与根据组a)至d)之一的序列的反链杂交或考虑遗传密码的简并将杂交的序列,f)通过置换、添加、反转和/或删除一个或多个碱基得到的根据组a)至e)之一的序列的衍生物,以及g)根据组a)至f)之一的序列的互补序列。36.载体,其包含在权利要求35中定义的根据组a)至f)之一的DM序列。37.根据权利要求36的载体用于转化细胞的用途。38.用根据权利要求36的载体转化得到的转化细胞。39.分离的多肽,其具有SEQIDNo04的氨基酸序列或当在SEQIDNo04中删除、插入、置换或者在SEQIDNo04的氨基酸序列的C和/或N末端添加不超过10个氨基酸时得到的氨基酸序列。全文摘要本发明涉及与其野生型相比经基因技术改变的细胞,其与其野生型相比能够通过作为前体的甲基丙二酸半醛或3-羟基丁酰-辅酶A生成更多的3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯。本发明也涉及制备经基因技术改变的细胞的方法,通过这些方法可得到的经基因技术改变的细胞,制备3-羟基异丁酸或基于3-羟基异丁酸的聚羟基烷酸酯的方法,制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法,和制备聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸酯的方法。本发明另外涉及经分离的DNA,载体,该载体用于转化细胞的用途,经转化的细胞,和多肽。文档编号C12P7/52GK101563465SQ200780027910公开日2009年10月21日申请日期2007年6月1日优先权日2006年6月2日发明者A·迈,A·马克思,B·阿尔贝,G·富尔斯,H·西格特,L·埃格林,M·珀特,S·布赫霍尔茨申请人:赢创罗姆有限责任公司
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