包含4-羟基丁酸酯单元和乳酸酯单元的共聚物及其制备方法

文档序号:3671216阅读:358来源:国知局

专利名称::包含4-羟基丁酸酯单元和乳酸酯单元的共聚物及其制备方法
技术领域
:本发明涉及包含4-羟基丁酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚物或者包含4-羟基丁酸酯单体单元、乳酸酯单体单元和3-羟基链烷酸酯单体单元的共聚物及这种聚合物的制备方法。
背景技术
:聚乳酸酯(PLA)为源自乳酸酯的典型生物可降解聚合物,其作为普通或者医用聚合物具有多种应用。目前,PLA是通过聚合由微生物发酵产生的乳酸酯而制备的,但是通过乳酸酯的直接聚合只能产生低分子量(1000-5000道尔顿)PLA。为了合成高分子量(>100,000道尔顿)的PLA,可以使用通过链偶联剂聚合由乳酸酯的直接聚合得到的低分子量PLA的方法。然而,其具有如下缺点如由于加入溶剂或者链偶联剂而使高分子量PLA的制备方法复杂,且还不容易除去该溶剂或者链偶联剂。目前,在制备高分子量的商业上可用的PLA的方法中,正使用一种其中将乳酸酯转化成交酯以通过交酯环的环化脱水作用合成PLA的方法。同时,聚羟基链烷酸酯(PHA)是一种在例如磷、氮、镁、氧的其它营养元素缺乏而碳源过量时微生物积累在其中作为碳和能量储存化合物的聚酯。PHA由于与源于石油的合成聚合物具有相似的性质,并且同时呈现出优异的生物降解性质,所以其被认为是合成塑料的替代性材料。现有的PHA分为具有短的碳链的SCL-PHA(短链长度PHA)和具有长碳链的MCL-PHA(中链长度PHA)。合成PHA的基因从富养罗尔斯通氏菌(Wa/Wo"/ae^ra;^fl.)、假单胞菌(尸ww(iowoww5p.)微生物中克隆,6并且由多种单体组成的PHA通过重组微生物合成(Qi等人,F五7WS157:155,1997;Qi等人,/^MSM/cra6/。/.167:89,1998;Langenbach等人,F£MSM/cra&W.丄故.,150:303,1997;WO01/55436;US6,143,952;WO98/54329;以及WO99/61624)。为了在微生物中产生PHA,需要将微生物代谢物转化成PHA单体的酶和使用PHA单体合成PHA聚合物的PHA合酶。PHA合酶使用羟酰-辅酶A作为底物合成了PHA,并且已知克隆自富养罗尔斯通氏菌等的a-酮硫解酶(PhaA)、乙酰乙酰-辅酶A还原酶(PhaB),克隆自假单胞菌属的3-羟基癸酰-ACP:辅酶A转移酶(PhaG),源自豚鼠气单胞菌(Jerawowoscav/ae)禾口铜绿假单胞菌(尸sew/omowosflen/g/"oa)的(R)特异性烯酰基-辅酶A水合酶(PhaJ)(Fukui等人,J.Bacteriol.,180:667,1998;Tsage等人,FEMSMicrobiol.Lett.,184:193,2000),源自大肠杆菌、铜绿假单胞菌等的3-酮脂酰-ACP还原酶(FabG)(Taguchi等人,FEMSMicrobiol.Lett"176:183,1999;Ren等人,J.Bacteriol.,182:2978,2000;Park等人,FEMSMicrobiol.Lett.,214:217,2002),源自丙酮丁醇梭菌(C7osW<i/wwac"o6w/)r/cwm)的磷酸丁酰转移酶(phosphotransbutylase,Ptb)和丁酸激酶(BuK)(Liu和Steinbuchel,ApplEnvironMicrobiol,66:739,2000),源自科氏梭菌(C7oWnW/wmWw"en〕的Cat2(Hein等人,F£MSM'cra^o/.15:411,1997)等为能够产生作为PHA底物的羟酰-辅酶A的酶。使用在碳链的多种位置(主要是3、4、5和6位)羟基化的羟基链烷酸酯通过这些酶已经合成了多种PHA。然而,已经报道对于在2位羟基化的羟基链烷酸酯具有很少的PHA合酶活性(Zhang等人,Appl.历ofec/mo/.,56:131,2001;Valentin禾口Steinbuchel,Appl.Microbiol.Biotechnol.,40:699,1994)。迄今,己经有报道在体外检测到对乳酰-辅酶A的PHA合酶活性,但是对乳酰-辅酶A的PHA合酶活性十分弱(Zhang等人,M/cra&o/.5/otec/7wo/.,56:131,2001;Valentin禾口Steinbuchel,j;p/.M/cra&o/.历otec/wo/.,40:699,1994)。换句话说,因为羟基链烷酸酯,如在2碳位羟基化的乳酸酯,不是PHA合酶的合适底物,所以不存在天然产生或者通过重组细胞产生PHA和其共聚物的实例。美国专利申请公开第20040076982号公开了一种由葡萄糖制备乳酸酯,由乳酸酯生物合成乳酰-辅酶A并且由乳酰-辅酶A生物合成3-羟基链烷酸酯-辅酶A的方法。然而,该公开没有披露用乳酰-辅酶A和3-羟基链烷酸酯-辅酶A制备共聚物的方法。
发明内容技术问题因此,本发明的目的是提供一种包含4-羟基丁酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚物或者包含4-羟基丁酸酯单体单元、乳酸酯单体单元和3-羟基链垸酸酯单体单元的共聚物。本发明的另一目的是提供一种制备所述共聚物方法。技术方案为了实现所述目的,本发明提供了一种包含乳酸酯单体单元和4-羟基丁酸酯单体单元的共聚物。本发明还提供了一种包含乳酸酯单体单元、4-羟基丁酸酯单体和3-羟基链烷酸酯单体单元的共聚物。更优选地,根据本发明的共聚物为4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物(聚(4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))、4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(4-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-乳酸酯))、3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(3-羟基丁酸酯-共_4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))或者3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物(聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))。本发明还提供了一种制备包含乳酸酯单体单元和4-羟基丁酸酯单体单元的共聚物的方法,其中,该方法包括培养同时含有下列基因的细胞或者植物(a)将乳酸酯转化成乳酰-辅酶A以及将3-羟基链院酸酯转化成3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因,(b)磷酸丁酰转移酶基因,(c)丁酸激酶基因和(d)聚羟基链垸酸酯(PHA)合酶基因。在本发明中,可以通过用细胞或者植物不含有的(a)、(b)、(c)和(d)基因中的基因转化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一种的细胞或者植物而得到所述细胞或者植物。还可以通过用其表达较弱或者不存在的基因转化其中(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一种表达较弱或者不存在的细胞或者植物而得到所述细胞或者植物。换句话说,能够合成包含4-羟基丁酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚物的细胞或者植物可以通过如下方法得到(i)用分别将乳酸酯和3-羟基链垸酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因转化不含有这些基因中的任一种的细胞或者植物;(ii)用分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因和丁酸激酶基因转化含有使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因的细胞或者植物;(iii)用磷酸丁酰转移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因转化含有将乳酸酯转化成乳酰-辅酶A的酶的基因的细胞或者植物;(iv)用分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因转化含有磷酸丁酰转移酶基因的细胞或者植物;(v)用分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基9-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因和PHA合酶基因转化含有丁酸激酶基因的细胞或者植物;(vi)用磷酸丁酰转移酶基因和丁酸激酶基因转化含有使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因以及分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因的细胞或者植物;(vii)用使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因和丁酸激酶基因转化含有将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯分别转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因和磷酸丁酰转移酶基因的细胞或者植物;(viii)用PHA合酶基因和磷酸丁酰转移酶基因转化含有将3-羟基链烷酸酯转化成3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因和丁酸激酶基因的细胞或者植物;(ix)用将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯分别转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因以及磷酸丁酰转移酶基因转化含有使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因以及丁酸激酶基因的细胞或者植物;(x)用将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯分别转化成乳酰-辅酶A和3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因以及丁酸激酶基因转化含有PHA合酶基因以及磷酸丁酰转移酶基因的细胞或者植物;(xi)用将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯分别转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因以及使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因转化含有磷酸丁酰转移酶基因以及丁酸激酶基因的细胞或者植物;(xii)用使用乳酰-辅酶A作为底物的PHA合酶的基因转化含有分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因以及丁酸激酶基因的细胞或者植物;(xiii)用将乳酸酯转化成乳酰-辅酶A的酶的基因转化含有磷酸丁酰转移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因的细胞或者植物;(xiv)用磷酸丁酰转移酶基因转化含有分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、丁酸激酶基10因和PHA合酶基因的细胞或者植物;或者(XV)用丁酸激酶基因转化含有分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因以及PHA合酶基因的细胞或者植物。然而,本发明的范围并不限于上述具体实例。优选地,在本发明中,分别将乳酸酯和3-羟基链垸酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因为丙酰-辅酶A转移酶基因(/")。优选地,在本发明中,磷酸丁酰转移酶(Ptb)基因源自丙酮丁醇梭菌。优选地,在本发明中,丁酸激酶(Buk)基因源自丙酮丁醇梭菌。在本发明中,可以使用源自科氏梭菌的Cat2基因代替Ptb基因和buk基因。像Ptb基因和buk基因,Cat2基因为将4-羟基丁酸酯转化成4-羟基丁酰-辅酶A的酶。优选地,Cat2基因的核苷酸序列为SEQIDNo:30。而且,在编码其底物为乳酰-辅酶A的PHA合酶的基因为p/^C的情况下,用包含p"、和基因的重组载体转化细胞或者植物。同时,用包含/^C的载体转化细胞或者植物,或者phaC被插入染色体中。另外,在编码其底物为乳酰-辅酶A的PHA合酶的基因为p/zaC的情况下,用包含p"基因的重组载体转化细胞或者植物。同时,用包含//^C的载体转化细胞或者植物,或者phaC被插入染色体中。如本领域中所公知的,多种微生物具有编码PHA合酶基因(第10-250830号韩国专利)。以下是这些微生物的实例包括无色杆菌(/4c/7ra譜6o"er印.)、木糖氧化无色杆菌(爿c/zra,to"er"/cwax;油—等的无色杆菌属c/7rawo6a"w)微生物;不动杆菌属(力"'"eto6flcte。微生物,所述不动杆菌属包括德氏食酸菌04"WovomxA/q/^Wz力、敏捷食酸菌(」c油vox/ac/嗣、不云力杆菌(^4c/"e励fl"er印.)、乙酸!丐不云力杆菌(Jc/weto6ac敏ca/coac劝.c一、鲁氏不云力杆菌(^"'"^。^"£/-/wo,')等;气单胞菌属(^rawowa力微生物,所述气单胞菌属包括放线菌(Jcf/"owycaw.)、豚鼠气单胞菌(」erawowoycflv/ae)、嗜水气单胞菌(y4erowo"(zy、希鱼圭气单胞^f(^eromowossa/wow/c/(i")等;产碱菌属04/ca/igewe力微生物,所述产碱菌属包括海水产碱菌04/^//^"^aes加)、反石肖化产碱菌(^/cfl/扭"as1tfe"""yca"力、富养产碱菌04/c"/扭腦ew加//m)(其被命名为富养罗尔斯通氏菌(/"/W麵'aewfra/7一之后,又被命名为,她ns7'aewfrap/za、粪产碱菌(/l/ca/!'gewesy^eca嗣、广泛产碱菌04/cfl/Zge"&y/"加)、太平洋盐单胞菌(^/<:(3//|^"&/鎖ycws)、争论贪噬菌(j/cfl//ge"es/7ara(iaxw力、美卵盐单胞菌04/cfl//ge"eyve"eWw力等;可变杆菌属04moe6ok"er)微生物,所述可变杆菌属包括麦氏交替单胞菌C4/tewwo"wmac/eoA7)、玫瑰色可变杆菌(」膨e6o6acter悬挂可变杆菌(J,e6oZ^"erpe"(iem")等;固氮螺菌属04zos//n'〃ww)微生物,所述固氮螺菌属包括J//za"oca/7a^.、々/zawoAeces;.、自养水螺菌(勿wos//W〃謂m^ora//z/c膽)、茎瘤固氮根瘤菌04zor/z/zo6/wwcaw///wfi<ms)、固氮螺菌(^4zos;zW〃wws/.)、巴西固氮螺菌(」zosp/n'〃"m6raw7e似e)、生月旨固氮螺菌(y4zas//〃'〃wm///o/eram)等;固氮菌属G4加to6a"w)微生物,所述固氮菌属包括固氮菌(vlzoto&acter5p.)、每夂捷固氮菌(^2otok;rcteragi//。、褐球固氮菌(v4zo励a"erc/zraococc画)、巨胞氮单胞斷爿zo/oZac/er顧crac,gew&s)、瓦恩兰德固氮菌C4zoto^7cerv/"e/aw^7)等;芽孢杆菌属(Sac/〃w力微生物,所述芽孢杆菌属包括炭疽芽孢杆菌(Sac"/Msa"Arac/s)、蜡样芽孢杆菌(5flc/〃"5cwew力、巨兽芽孢杆菌C6flc/〃ws附egaten'w附)、枯草芽包杆^f(5flc/〃wssm6o7/m力、苏云金芽f包木干菌(5ac/〃wsAwn'wg/ewwi)等;包括贝日阿托氏菌(Seg^atoasp.)、白色贝日阿托氏菌(J5e從^0。a/6a)等的贝日阿托氏菌属(Segg/"toa)微生物;包括印度拜叶林克氏菌C8ei/er/"cA:/a/"(i/cw)、运云力拜叶林克氏菌(5ei/er/"c^/a附0&///>)等的拜口十林克氏菌属C8e^n'"ch'a)微生物;包括需钠弧菌(Se"ec&awa^ge朋)、海利斯顿氏菌05ewecA:efl;e/ag/a)等的弧菌属(&恥c^a)微生物;柄杆菌属(Ow/o6"c^)微生物,所述柄杆菌属包括百日咳鲍特氏菌(JoW故〃flpeWw^/s)、日本慢生根瘤菌(5rat/jr/z/zo6/wwya/ww/cMW),阔显核菌(Qjr_yo//2awow/afww)、杆状柄杆菌(Caw/oZacter6a"era/fifey)、亲j月柄杆菌(Ccw/o6a"ercmsce幽s)等;包括橙色绿屈挠菌(C/z/oray/ex^awra油'acM)、佛氏绿胶藻(C7z/orag/oefl/n'&c/n'/)等的绿胶藻属(C7z/orag/oe")微生物;着色菌属(C77rawa^w7)微生物,所述着色菌属包括最细着色菌(C7zrowof/wwm/wi^/^w/www)、奥氏着色菌(C/zroma"MmoAew//)、微温着色菌(C%rawa"wm^fWwm)等;包括紫色色杆菌(C77/tmo6a"en'wwv/o/aceww)等的色木干菌属(C77romo6arten'wmM散生物;包括肉毒梭菌(C7oWnVZ/ww6o/w//"ww)、楔状梭菌(C7oWn.(i/wm5p/7e"0/tfes)等的梭菌属(C/o^7^/ww)微生物;包括食酸丛毛单胞菌(Cowawo"wacWovorara)、睾丸酮丛毛单胞菌(Cowawo"(XStes/ayferam')等的丛毛单胞菌属(Comflmo"ay)微生物;包括自养棒杆菌(Co^"e6flCte〃'wwawto的//z/c謂)、Co,e6a"m.膽/zj^/racar&oxj^/am1等的棒杆菌属(Coo^e6ac^7'ww)微生物;包括蓝细菌(Qwzo6acten'a)、胶德克斯氏菌(Dena'agwwmara)等的德克斯氏菌属(Dera/a)微生物;包括杂食脱硫球菌(Z)eyw^/bcoccwj1ww〃/voram1)、居泥脱硫线菌(Z)^yw^wewa//m/co/a)、巨大脱硫线菌wag"wm)等的脱硫线菌属(jDeyw//o"emo)微生物;外硫红螺菌属(五ctoA/w/z^/a^/ra)微生物,所述外硫红螺菌属包括可变脱硫八叠球菌(D^w//oraci"avan'flWfe)、食皂脱硫弧菌13(Desw^/bv/6r/0sa/ovora似)、盐纟录夕卜硫l红螺菌(五"o^z/or/zofifc^//ra/za/oc/2/on力、运云力夕卜硫红螺菌(五cto^z/or/zc^as;〖rawo&7/力、小空泡夕卜硫纟工虫累菌(五ctoZ/z/or/zot/os//ravacwo/afa)等;盐杆菌属(Z/fl/o6acten.wm)微生物,所述盐杆菌包括氧化亚铁铁杆菌(/^ro^c/〃w/mm/^"力、黄杆菌(F/avo&acter/ww印.)、流感嗜血菌(/fae附o//w7w》y7wg"2^e)、吉氏盐杆菌(7/o/o6acfe〃'i/mg/66ows//)、^夭氏盐*干菌(///0^3(7&〃'"附vo/caw/0等;氢噬胞菌属(/fy"rage"o;^aga)微生物,所述氢噬胞菌属包括地中海富盐斷/Z(a/c^raxwet/"errawe/)、网胰藻(外t/racto/7ra加cto/zra加),、易捷氢单胞菌(/^ragew謹o"asy^c/fo)、黄色氢噬胞菌(外t/ragewo//7agayZava)、类黄色氢噬胞菌(//少^0^朋/7/70^<3/wewdq/7flva)、螺纹噬氢菌(//^/ragewo//zagatoem'o—rafc)等;包括普通生丝微斷/Z,/zom/cra6/應vw/gwe)等的生丝微菌属(//>^ow/cra6/ww)微生物;甲基杆菌属(M"/^/6a"en'wm)微生物,所述甲基杆菌包括德氏泥杆菌(//,6atert/e/q/e/力7)、单——双头菌(/^^>^mo"ac/zi)、杉^红色闪囊菌(Z^fw/rac;Aytoreseo/en7'c/"fl)、透明〈变片菌(丄am/77-o/^i/fl/z_y//"e)、军团菌(丄eg/o"e〃aW.)、盘状纤发菌(Le;tof/hxcfoco//zoms)、甲基杆菌AMI(Me鄉/6acten'謂/4M7),扭托甲基杆斷Mef/z;v"/6acten-廳e加we—等;甲基弯曲菌属(M^/o^m^)微生物,所述甲基弯曲菌属包括嗜热甲基球斷Me/Z^/ococcwsAe環op/z//—、小甲基孢囊斷Me/z/o,to/arvw)、甲垸甲基单胞菌(Me//owo"flsweAa"/ca)、生孢甲基弯曲菌(Mef/^/os/wwss/or/ww)、发f包甲基弯曲菌(A/e^7少/os/"i^^-/c/zospor/Mm)等;包括MeZ/y//ov/Zr/osoe/wge"//、脱氮微球菌(M/cracoccwsafe""r折cfl"力、盐脱氮微球菌(M/'cracoccw51/zfl/otfe""nyca"s)等的微球菌属(Mkrococcw力i敫生物;包括白色分枝杆菌C/l^co6acten'mwa/6ww),母牛力、t支*干菌(脚co6acen'wmvacae)等的分*支丰干菌属(Afyco6flcten'wm){散14生物;包括活跃硝化杆菌(A^ra6acferflg///s)、维氏硝化杆菌(A^ra6a"erw/"ograAAy/)等的硝化杆菌属(Mfro6fl"e。微生物;诺卡氏菌属(McaW/a)微生物,所述诺卡氏菌属包括白色诺卡氏菌(McaW/aa/k/)、星状诺卡氏菌(A^ocwvi/flostera/刮、(7Vbc"/a/wc/da)、红色诺卡氏菌(Mcw^/fln/6ra)等;发光杆菌属(尸/zoto6a"eWww)微生物,所述发光杆菌属包括脱氮昌U球菌(尸aracoccwsafe"^/kww)、泥生颤藻(Osc/〃ator/a//woya)、圆弓瓜青霉菌(尸ew/"'〃/i/mcyc/op/ww)、尸/70/06ac&r/wmwa"fifo/iW7em7、、明亮发光杆菌(尸/zoto6acten,wm//705/3/zwewm)等;假单胞菌属(尸ww"cw70wa力微生物,所述假单胞菌属包括多头绒泡菌(尸/z;aswmw//c^cep/7a/wm)禾口格氏假单胞菌(尸sewcfowowas1g/a/ze/)、产青定福格斯氏菌CPsewc/owowas/"c//gc^ra)、Psewi/omowas/emo"/e〃'、鼻疽伯克霍尔t惠氏菌(尸sewcicw70"aywa〃e/)、海^"羊盐单胞菌(i^ew(iowo"a^man,"a)、混合假单胞菌(尸化wc/omo"osw/xto)、食油假单胞菌(尸sewfltomo"two/eovoram1)、尸sewctomowasoxa/a"'cws、类产碱假单胞菌CPsewt/omo"(xs1/wew<ioa/ca//gewas)、铜绿假单胞菌(/^ewc/omowawaerwg/wora)、产石咸假单胞菌(尸5^wdo腳"osfl/ca//ge"as)、铁角蕨假单胞菌(尸sewc/画o"tw057/em';')、尸5^wc/謂owos6她wovora、洋葱伯克霍尔德氏斷尸se"(i画owas1cepac/a)、晕斑假单胞菌(尸sewdomo"oycorawa/ac/e朋)、德阿昆哈假单胞菌(/^ei/t/omowosdacw"/^e),脱氮假单胞菌CPsewfitomo;as1cfemYnyca似)、微小假单胞菌(尸sewt/owo""51d/m/"wto)、刺状假单胞菌(尸化j^omo"osec/z/wo/c/e力、荧光假单胞菌(尸sewiomowasywomscera)、恶臭假单胞菌(尸sewflbwowos/7w"Wa)、红纹假单胞菌(/^ewt/omowawrw6n7/"eoy)、嗜糖假单胞菌(尸sewc/owo"os15^cc/zflra/^//a)、施氏假单胞菌(尸sewdtwowosWwteen〕、丁香假单胞菌(i^ewcfowo"(XS1^r/"gae)、嗜热假单胞菌(尸化m(iomowtw^zemo//7us)、绿黄假单胞菌(尸化w(iomow(xsv/n't/i/Zflva)等;罗尔斯通氏菌属(ia/stom'fl)微生物;根瘤菌属(7/7/zo6/ww)微生物,所述根瘤菌属包括i/z/zo6/ww/ze办rarwm、习习扇豆根瘤菌(i/z/zo6/wm/"//"/)、苜蓿中华根瘤菌(i/7/zo6/wwwe///o")、菜豆根瘤菌(//z/zo6/Mm/7/7flW0//)、三叶草根瘤菌(i/7/Z06/MWW/o//)等;红极毛细菌属(//^cfo6ac/〃ws)微生物;包括荚膜红细菌(i/7w/o6acterca/wm/a^s)、类球红细菌(i/zo^6fl"er5p/wera/tfes)等的红细菌属(/A(^/o^"er)微生物;包括紫红红球菌(7/zot/ococcwsr/zoctoc/2raw力等的红球菌属(//zoc/ococc附)微生物;包括胶状红环菌(A/w^c_yc/M、纤细红环菌(//70^qyc/wte"M/力等的红环菌属(i/z^/oqyc/M力微生物;包括万尼氏红微菌(i/70t/ow/craZ)/wwva/w/e///^B嗜酸红假单胞菌(/^ot/o/wewdowcwasac油pMa)、荚膜红假单胞菌(7/7odo/wewt/謹o/msca/ww/afa)等的红假单胞菌属(7/zocfo;weM(iomoway),敛生物;包括莫氏纟工螺菌CR/zot/asp/nY/wmmo//sc/z/awww)、深红红螺菌(i/zofifo,W〃wmrw6r調)等的红螺菌属CR/zo^w;/n7/ww)微生物;包括少动鞘氨醇单胞菌CS//2/wgomo"os/<3"(:/附06///力、《S/zW〃ww"ersow//、蛇形螺菌(iS/^W〃iw7ser/era)等的螺菌属(5^>///"附)微生物;包括方胞螺旋藻(5^>"//""极大螺旋藻0>"//""wox/mo)、盐泽螺方定藻(浙z-w/z'"fl5wfeafofl)等的螺方定藻属OS^/rwZ/"a)微生物;包括金黄色葡萄球菌(Stop/^/ococcwsaww力、表皮葡萄球菌(S啤/^/ococcwsep/c/erw/tfo)、木糖葡萄球菌0S鄉/7y/ococcwsx少/(Xsw力等的葡萄球菌属(5top/^/ococcm)微生物;包括土壤星状菌(Ste〃a/mmoM)、气泡星状菌(&e〃avacwo/ato)等的星状菌属(5te〃a)微生物;包括抗生智连霉菌(5^eptom_yc&s/6/o/cms)、天蓝色,连球菌(5^印owyc&ycoe/Zco/w)等的链霉菌属CS^e/towyce力微生物;硫杆菌属(77z/o6ad〃w力微生物,所述硫杆菌属包括沃氏共养单胞菌C^Wra;/2omowaswo//e/)、嗜热蓝细菌(77^腳/磁cc戸oZ^"en-a),嗜热栖热菌(T7zer羅sAwwo;/h7m)、硫杆菌A2(77z/o6ac7'〃ws^2)、嗜酸硫杆菌(77z/o^c/〃i^ac/t/op/z/Zws)、善变硫杆菌(777/o6ad〃wsvensw附)等;包括普氏荚硫菌(77z/oca/wa//ewm'g//)等的荚硫菌属(77//oc印Mf)微生物;动胶菌属(Zoog/oea)微生物,所述动胶菌属包括紫囊硫菌(77z/oc^tov/o/acea)、副溶血弧菌(/flra/^e,/,'cw力、自养黄色杆菌(A^"AoZ7ac^flw欣ra//z/cws)、嗜麦芽黄单胞菌(Za"/70w。"as聽/鄉緣'a)、生枝动胶优选地,本发明的聚羟基链垸酸酯(PHA)合酶基因为源自假单胞菌6-19的phaClps6.19。更优选地,PHA合酶基因编码具有如下突变的SEQIDNO:8的氨基酸序列a)S325T和Q481M;b)E130D和Q481K;c)S325T和Q481K;d)E130D和Q481M;e)E130D和Q481R;f)E130D、S325T和Q481M;g)E130D、S325T和Q481K;h)E130D、S477R和Q481K;i)E130D、S477R和Q481M;j)E130D、S477R和Q481R;k)E130D、S477H和Q481K;1)E130D、S477H和Q481M;m)E130D、S477H和Q481R;n)E130D、S477F和Q481K;o)E130D、S477F和Q481M;p)E130D、S477F和Q481R;q)E130D、S477Y和Q481K;r)E130D、S477Y和Q481M;s)E130D、S477Y和Q481R;t)E130D、S325T、S477R和Q481M;u)E130D、S325T、S477R和Q481K;v)E130D、S325T、S477F和Q481M;w)E130D、S325T、S477G和Q481M;或者x)E130D、S325T、S477F和Q481K。在使用乳酰-辅酶A作为底物的情况下,这些PHA合酶突变体是更优选的。在本发明中,所述细胞优选为微生物。更优选地,所述微生物为大肠杆菌。在本发明中,同时含有分别将乳酸酯和3-羟基链垸酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因、17丁酸激酶基因和聚羟基链烷酸酯(PHA)合酶基因的细胞或者植物可以在包含选自4-羟基丁酸酯、3-羟基丙酸酯和3-羟基丁酸酯中的至少一种的培养基中培养,以产生包含4-羟基丁酸酯单体单元、乳酸酯单体单元和选择性的3-羟基链烷酸酯的共聚物。如果所述细胞或者植物可以通过如葡萄糖、柠檬酸等其它碳源来生物合成乳酸酯、4-羟基丁酸酯和3-羟基链烷酸酯,则可以不需要向培养基中进一步加入4-羟基丁酸酯、乳酸酯等。例如,可以通过在进一步含有4-羟基丁酸酯(4-HB)和3-羟基丙酸酯(3-HP)的培养基中培养细胞或者植物来制备聚(4-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-乳酸酯)。例如,可以通过在进一步含有4-羟基丁酸酯(4-HB)、3-羟基丙酸酯(3-HP)和3-羟基丁酸酯(3-HB)的培养基中培养细胞或者植物来制备3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物。用于制备包含转移酶和合酶的基因的植物的植物转化可以使用农杆菌属或者病毒载体通过常规方法完成。例如,通过用包含本发明的基因的重组载体转化农杆菌并且用转化的农杆菌感染目标植物的组织等而获得转化的植物。更具体而言,可以通过如下步骤制备转化的植物预培养所需植物的外植体,然后通过共培养该外植体和转化的农杆菌转化外植体;培养所述感染的外植体以诱导愈伤组织;以及激活所得到的愈伤组织,并且将其在生芽培养基(shoot-inducingmedium)中培养。本文中使用的术语"外植体"是从植物上切下的组织片,并且包括子叶或者下胚轴。子叶或者下胚轴可以用作本发明的外植体。更优选使用通过消毒并清洗植物的种子,并在MS培养基中使其生长而得到的子叶。18可以用于本发明的转化的植物包括但不限于烟草、西红柿、辣椒、豆、水稻和玉米。而且,即使转化的植物为有性繁殖的,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以通过使用植物组织培养等无性繁殖这种植物。图1为一起表达PHA合酶和CP-PCT的组成型表达载体的简示图。图2为根据本发明的包含PHA合酶基因和CP-PCT基因的重组质粒pPs619C1300-CPPCT的基因图谱。图3为根据本发明的包含PHA合酶基因和CP-PCT基因的重组质粒pTacCpPctNCvEC的基因图谱。图4为根据本发明的包含Ptb和Buk基因的重组质粒pMCSPtbBuk的基因图谱。图5为通过用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk质粒转化的重组大肠杆菌制备的4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物的NMR结果。图6为通过用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk质粒转化的重组大肠杆菌制备的3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物以及3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的NMR结果。图7为通过用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk质粒转化的重组大肠杆菌制备的3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物以及3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的GC-MSD结果。具体实施例方式下文,更加详细地描述本发明。通过说明的方式提供下列实施例以帮助本领域的技术人员理解本发明,而其目的并不在于限制本发明的范围。实施例1:包含p"基因和PHA合酶基因的重组质粒的构建。构建包含基因和PHA合酶基因的重组质粒pPs619C1300-CPPCT和pTacCpPctNCvEC以制备包含4-羟基丁酸酯单元和乳酸酯单元的共聚物。(1)质粒pPs619C1300-CPPCT的构建使用源自丙酸梭菌(C7o欲W騰prap/o"/c画)的丙酰-辅酶A转移酶(CP-PCT)基因作为;"基因,并且使用源自假单胞菌6-19的PHA合酶基因作为PHA合酶基因。如图1构建一起表达PHA合酶和CP-PCT的组成型表达系统的操纵子。众所周知,CP-PCT对宿主微生物具有毒性。换句话说,在由IPTG诱导的tac启动子或者T7启动子表达系统(该系统被广泛用于重组蛋白的表达)中,全部微生物在加入诱导剂后的短时间内死亡。由于此原因,考虑适合使用表达较弱但是根据微生物的生长持续表达的表达系统。使用丙酸梭菌(DSM1682)的染色体DNA作为模板和基于p"基因序列制成的引物SEQIDNO:1和SEQIDNO:2通过PCR获得CP-PCT基因(Selmer等人,£wr/,269:372,2002)。其核苷酸序列示于SEQIDNO:29中SEQIDNO:1:5-ggaattcATGAGAAAGGTTCCCATTATTACCGCAGATGASEQIDNO:2:5-gctctagattaggacttcatttccttcagacccattaagccttctg通过SDM方法除去野生CP-PCT的M/d限制性酶切位点以易于克隆。另夕卜,用引物SEQIDNO:3和4进行重叠PCR以添加幼/I/MM识别位点。SEQIDNO:3:5-aggcctgcaggcggataacaatttcacacagg-3SEQIDNO:4:5-gcccatatgtctagattaggacttcatttcc-3为分离源于假单胞菌6-19(KCTC11027BP)的PHA合酶的基因(phaClps6.19),提取假单胞菌6-19的总DNA,并且基于phaClp^9基因的序列制备引物SEQIDNO:5禾P6(Ae-jinSong,Master'sThesis,DepartmentofChemicalandBiomolecularEngineering,KAIST,2004),进行PCR以得到phaClp^9的基因。phaClp^9基因的核苷酸序列示于SEQIDNO:7中,通过其分析得到的氨基酸序列示于SEQIDNO:8中。SEQIDNO:5:5-GAGAGACAATCAAATCATGAGTAACAAGAGTAACG-3SEQIDNO:6:5-CACTCATGCAAGCGTCACCGTTCGTGCACGTAC-3将上述得到的phaClps6」9基因插入pBluescriptII(StratageneCo.,美国)的BstBI/Sbfl位点以制得pPs619Cl重组载体。通过没有氨基酸突变的SDM(定点突变)方法除去内部包含的BstBI位点以制成只在两端含有BstBI/Sbfl位点的phaClps6书合酶基因片段,并用引物SEQIDNO:9和10、SEQIDNO:11禾卩12以及SEQIDNO:13和14进行重叠PCR以添加BstBI/Sbfl识别位点。SEQIDNO:9:5-atgcccggagccggttegaa-3SEQIDNO:10:5-CGTTACTCTTGTTACTCATGATTTGATTGTCTCTC-3SEQIDNO:11:5-GAGAGACAATCAAATCATGAGTAACAAGAGTAACG-3SEQIDNO:12:5-CACTCATGCAAGCGTCACCGTTCGTGCACGTAC-3SEQIDNO:13:5-GTACGTGCACGAACGGTGACGCTTGCATGAGTG-321SEOIDNO:14:5-aacgggagggaacctgcagg-3通过氨基酸序列比对分析发现氨基酸的三个位置(130、325以及481)影响phaClpsW9合酶的SCL(短链长度PHA)合成活性,通过SDM方法构建包含编码在phaClPs6-19合酶氨基酸序列中具有突变E130D、S325T以及Q481M的突变体的基因的pPs619C1300。phaClPs6.l9合酶突变体示于下面表l中。组重组载体核酸置换氨基酸置换引物pPs619C1300GAA—GATE130DSEQIDNO:15/16AGC—ACCS325TSEQIDNO:17/18CAG—ATGQ481MSEQIDNO:19/20SEQIDNO:15:5-ateaacetcatgaccgatgcgatggcgccgacc-3SEQIDNO:16:5-ggteggcgccatcgcateggtcatgaggttgat-3SEQIDNO:17:5-CTGACCTTGCTGGTGACCGTGCTTGATACCACC-3SEQIDNO:18:5-GGTGGTATCAAGCACGGTCACCAGCAAGGTCAG-3SEQIDNO:19:5-CGAGCAGCGGGCATATCATGAGCATCCTGAACCCGC-3SEQIDNO:20:5-GCGGGTTCAGGATGCTCATGATATGCCCGCTGCTCG-3用幼yi/AWd酶切获得的pPs619C1300载体并且将克隆的CP-PCT基因插入S6/I/A^el识别位点以构建pPs619C1300-CPPCT重组载体(图2)。(2)pTacCpPctNCvEC质粒的构建22用切割pTac99A载体(Park和Lee,/.S""en'o/.185,5391-5397,2003)以得到包含Tac启动子和转录终止子的基因片段,并且将该片段插入用限制性酶&p/酶切的pTrc99A(PharmaciaBiotech,瑞典)以制成pTaclac载体。用酒色着色菌(C/7raw加'Mwv/"osww)(DSMZ180)的染色体DNA作为模板以及引物SEQIDNO:21和22扩增phaEC基因。SEQIDNO:21:ggaaatccatATGACGATGTTCTCGCTCATGGCGSEQIDNO:22:ggaaatccatatgatecagggccactatetccaactg将扩增的p/^£C基因插入pTaclac载体的AWeI酶切位点以制成pTaclacNCvEC载体。另夕卜,通过用EcoRI/Xbal酶切pPs619C1300-CPPCT获得;"基因,并且将基因插入EcoRI/Xbal酶切的pTaclacNCvEC以制成pTacCpPctNCvEC(图3)。(3)pMCSPtbBuk质粒的构建在丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutyricum)菌株中作为一个操纵子构建基因ptb和buk,并且这些核苷酸序列分别示于SEQIDNO:27和28。用来自丙酮丁醇梭菌(ATCC824)的染色体DNA的引物SEQIDNO:23和24扩增;A/6^基因。SEQIDNO:23:GGCAGAGAGACAATCAAATCATGATTAAGAGTTTTAATGSEQIDNO:24:ggaattccatatgttatttgtattccttagetttttcttctec另夕卜,使用pC1300-CPPCT作为模板以及引物SEQIDNO:25和26进行PCR以扩增pC1300-CPPCT中的Sbfl识别位点基因。SEQIDNO:25:GGGCAGATGTGCCGGCAGACSEQIDNO:26:gatttgattgtctctctgccg使用通过引物SEQIDNO:23和24获得的基因片段和通过引物SEQIDNO:25和25获得的基因片段作为模板并使用引物SEQIDNO:24和25进行重叠PCR以最终得到包含Sbfl/Ndel识别位点的ptb/buk基因片段。将获得的ptb/buk基因片段用Sbfl/Ndel切割,然后插入用相同酶酶切的pC1300-CPPCT以得到pPtbBuk质粒。用Xmal/XhoI切割pPtbBuk质粒以得到包含富养罗尔斯通氏菌(兄eWra户^)PHA生物合成基因的启动子和ptb/buk基因的基因片段,并且将获得的基因插入用Xmal/XhoI切割的pBBRlMCS(NCCB3433)以获得质粒pMCSPtbBuk(图4)。实施例2:4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物的制备大肠杆菌Top10(Invitrogen)用在实施例1中获得的pPs619C1300-CPPCT以及pMCSPtbBuk—起转化以得到大肠杆菌Top10/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk。通过如下两步培养转化株以得到4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物首选将转化的重组大肠杆菌Top10/pPs619C13OO-CPPCT/pMCSPtbBuk在100mL含有100mg/L氨节青霉素和30mg/L氯霉素的LB培养基(Bacto胰胨(BD)IOg/L、Bacto酵母提取物(BD)5g/L、NaCl(amresco)10g/L)中培养24小时,然后将培养基在4"C、1000g离心15分钟以收集细胞。将收集的细胞在另外包含2g/L4-羟基丁酸酯(4-HB)以及100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基(每L中葡萄糖10g、KH2P046.67g、(NH4)2HP044g、MgS04'7H200.8g,、拧檬酸0.8g和痕量金属溶液5mL;痕量金属溶液组合物每L中5MHC15mL、FeS04'7H2010g、CaCl22g、ZnS04.7H202.2g、MnS04.4H200.5g、CuS04.5H201g、(NH4)6Mo702.4H200.1g以及Na2B4O2.10H2O0.02g)中厌氧培养3天。将培养的培养基在4°C、1000离心15分钟以收集细胞,并且将细24胞用大量蒸馏水洗涤4次并在80'C干燥12小时。定量完全干燥的细胞并在硫酸催化剂下于氯仿中IO(TC下与甲醇反应。向氯仿中加入一半体积的蒸馏水并混合。然后将混合物放置直至分成两层。在两层中,收集溶解有甲基化单体的氯仿层,并用气相色谱分析聚合物的成分。使用苯甲酸酯作为内标。作为分析结果,在大肠杆菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk转化株中检测到甲基-4-羟基丁酸酯和甲基-乳酸酯,其意味着通过重组大肠杆菌制备了新的4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物[(聚(4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯)]共聚物。获得的聚(4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯)共聚物的NMR结果示于图5中。实施例3:4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物的制备除了用另外包含2g/L4-羟基丁酸酯(4-HB)、2g/L3-羟基丙酸酯(3-HP)、100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基厌氧培养收集的细胞3天之外,根据实施例2的方法制备4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物。作为分析结果,在大肠杆菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk转化株中检测到了甲基-4-羟基丁酸酯、甲基-3-羟基丙酸酯和甲基-乳酸酯,其意味着通过重组大肠杆菌制备了新的4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物[聚(4-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-乳酸酯)]。获得的4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物的'H-NMR和GC-MSD结果分别示于图6和7中。实施例4:3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物的制备除了用另外包含2g/L4-羟基丁酸酯(4-HB)、lg/L3-羟基丁酸酯25(3-HB)、100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基厌氧培养收集的细胞3天之外,根据实施例2的方法制备3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物。作为分析结果,在大肠杆菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk转化株中检测到了甲基-4-羟基丁酸酯、甲基-3-羟基丁酸酯和甲基-乳酸酯,其意味着通过重组大肠杆菌制备了新的3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物[聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯)]。实施例5:3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的制备。除了用另外包含2g/L3-羟基丁酸酯(3-HB)、2g/L3-羟基丙酸酯(3-HP)、1g/L4-羟基丁酸酯(4-HB)和100mg/L氨苄青霉素的MR培养基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青霉素和30mg/L氯霉素的MR培养基厌氧培养收集的细胞3天之外,根据实施例2的方法制备3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物。作为分析结果,在大肠杆菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk转化株中检测到了甲基-4-羟基丁酸酯、甲基-3-羟基丁酸酯、甲基-3-羟基丙酸酯和甲基-乳酸酯,其意味着通过重组大肠杆菌制备了3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物。获得的3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的'H-NMR和GC-MSD结果分别示于图6和7中。实施例6:多种突变体的制备如同pPs619C1300的构建通过下面的引物制备多种PHA合酶突变-£.JnBIs認§SIo§bSen§P§i§:卜£:OMdlAAA寸S-£.cneIs認§扫osb§2§s§s--s:ONGI03s-£lowb。§sbob§cj§s033§s:寸£:onlGIbws-£Is§§sosb§。1§sSjS:n一:一£:Qiz:Q;I530V33V3IOO3V3OVV31V1§IOO":SI:ONdlCSS1VO113as33VOIOoloOil33Vi自dl-£-s§u§Sb§sojS§3soSoso3§uSSo-g:9〖ozGIt>3S,£§C5§o§§s§oS苗s§苗enc-3b^ol-g:5一ONGI63^。4dst^寸,£,s懒i^逸粥欲,添。教SEQIDNO:41:5'-gggcatateaaaageatectgaacccgc-3'SEQIDNO:42:5'-gcgggtteaggatgcWtgatatgccc-3'Q481MSEQIDNO:43:5'-gggcatateatgageatectgaacccgc-3'SEQIDNO:44:5'-gcgggtteaggatgcteatgatatgccc-3'Q481RSEQIDNO:45:5'-gggcatatecgcageatectgaacccgc-3'SEQIDNO:46:5'-gcgggtteaggatgctgcggatatgccc-3'表2<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>工业实用性如上所述以及证明,本发明提供了一种包含4-羟基丁酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚物或者包含4-羟基丁酸酯单体单元、乳酸酯单体单元和3-羟基链烷酸酯单体单元的共聚物。本发明还提供了一种制备所述共聚物的方法,其中,该方法包括培养同时含有下列基因的细胞或者植物分别将乳酸酯和3-羟基链垸酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因、丁酸激酶基因和聚羟基链垸酸酯(PHA)合酶基因。本发明的共聚物为生物可降解聚合物,其能够代替常规合成塑料使用,并且该共聚物可以用于医学用途。权利要求1、一种共聚物,其包含乳酸酯单体单元和4-羟基丁酸酯单体单元。2、根据权利要求1所述的共聚物,其进一步包含3-羟基链烷酸酯单体单元。3、根据权利要求l所述的共聚物,其中,所述共聚物为4-羟基丁酸酯-乳酸酯共聚物(聚(4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))、4-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(4-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-乳酸酯))、3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))或者3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸酯-4-羟基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物(聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯-共-4-羟基丁酸酯-共-乳酸酯))。4、一种制备包含乳酸酯单体单元和4-羟基丁酸酯单体单元的共聚物的方法,其中,该方法包括培养含有下列基因的细胞或者植物(a)分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因;(b)磷酸丁酰转移酶基因;(C)丁酸激酶基因;和(d)聚羟基链烷酸酯(PHA)合酶基因。5、根据权利要求4所述的方法,其中,所述细胞或者植物通过如下方法获得用细胞或者植物不含有的所述(a)、(b)、(c)和(d)基因中的基因转化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一种基因的细胞或者植物;或者用所述(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一种基因转化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一种基因的细胞或者植物。6、根据权利要求4所述的方法,其中,所述分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基垸酰基-辅酶A的酶的基因为丙酰-辅酶A转移酶基因(p")。7、根据权利要求4所述的方法,其中,所述磷酸丁酰转移酶基因源自丙酮丁醇梭菌。8、根据权利要求4所述的方法,其中,所述丁酸激酶基因源自丙酮丁醇梭菌。9、根据权利要求4所述的方法,其中,所述聚羟基链烷酸酯OPHA)合酶基因为源自假单胞菌6-19的phaClp^9。10、根据权利要求4所述的方法,其中,所述PHA合酶基因编码具有如下突变的SEQIDNO:8的氨基酸序列a)S325T和Q481M;b)E130D和Q481K;c)S325T和Q481K;d)E130D和Q481M;e)E130D和Q481R;f)E130D、S325T和Q481M;g)E130D、S325T和Q481K;h)E130D、S477R和Q481K;i)E130D、S477R和Q481M;j)E130D、S477R和Q481R;k)E130D、S477H和Q481K;1)E130D、S477H和Q481M;m)E130D、S477H和Q481R;n)E130D、S477F和Q481K;0)E130D、S477F和Q481M;p)E130D、S477F和Q481R;q)E130D、S477Y和Q481K;r)E130D、S477Y和Q481M;s)E130D、S477Y和Q481R;t)E130D、S325T、S477R和Q481M;u)E130D、S325T、S477R和Q481K;v)E130D、S325T、S477F禾卩Q481M;w)E130D、S325T、S477G和Q481M;或者x)E130D、S325T、S477F和Q481K。11、根据权利要求4所述的方法,其中,所述细胞为微生物。12、根据权利要求11所述的方法,其中,所述微生物为大肠杆菌。13、根据权利要求4所述的方法,其中,所述培养在包含选自由4-羟基丁酸酯、3-羟基丙酸酯和3-羟基丁酸酯组成的组中的至少一种的培养基中进行。14、一种制备包含乳酸酯单体单元和4-羟基丁酸酯单体单元的共聚物的方法,其中,该方法包括培养同时含有下列基因的细胞或者植物分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因;将4-羟基丁酸酯转化成4-羟基丁酰-辅酶A的Cat2基因;和PHA合酶基因。15、根据权利要求14所述的方法,其中,所述Cat2基因源自科氏梭菌并且具有SEQIDNO:21的核苷酸序列。全文摘要本发明涉及一种包含4-羟基丁酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚物;4-羟基丁酸酯单体单元、乳酸酯单体单元和3-羟基链烷酸酯的共聚物;或者它们的制备方法。更具体而言,本发明涉及一种制备包含乳酸酯单体、4-羟基丁酸酯单体和选择性的3-羟基链烷酸酯的共聚物的方法以及由该方法制备的共聚物,其中该方法包括培养同时含有下列基因的细胞或者植物分别将乳酸酯和3-羟基链烷酸酯转化成乳酰-辅酶A和3-羟基烷酰基-辅酶A的酶的基因、磷酸丁酰转移酶基因、丁酸激酶基因和聚羟基链烷酸酯合酶基因。本发明的共聚物为能够代替常规合成塑料使用的生物可降解聚合物,并且该共聚物可以用于医学用途。文档编号C08G63/91GK101553519SQ200780043268公开日2009年10月7日申请日期2007年11月21日优先权日2006年11月21日发明者姜惠玉,朴时载,李恩政,李相烨,李相贤,梁宅镐,金泰完申请人:Lg化学株式会社;韩国科学技术院
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