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숙신산 고생성능을 가지는 미생물에서, 숙신산(succinate)을 4HB(4-hydroxybutyrate)로 전환하는 효소의 유전자와 4HB를 1,4-BDO(1,4-butanediol)로 전환하는 효소의 유전자가 도입 또는 증폭되어 있고, 숙신산 세미알데히드(succinate semialdehyde)를 숙신산으로 전환하는데 관여하는 유전자가 결실되어 있는 것을 특징으로 하는 1,4-BDO 고생성능을 가지는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 숙신산 고생성능을 가지는 미생물은 박테리아, 효모 및 곰팡이로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 변이체
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제2항에 있어서, 상기 박테리아는 루멘박테리아, 코리네박테리움(Corynebacterium) 속, 브레비박테리움(Brevibacterium) 속 및 대장균으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 변이체
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제3항에 있어서, 상기 루멘박테리아는, 젖산 탈수소화효소를 코딩하는 유전자(ldhA)와 피루브산-개미산 분해효소를 코딩하는 유전자(pfl)가 결실되어 있고, 혐기적 조건에서 다른 유기산은 거의 생성하지 않으면서 숙신산을 고농도로 생성하는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제3항에 있어서, 상기 루멘박테리아는, 젖산 탈수소화효소를 코딩하는 유전자(ldhA), 피루브산-개미산 분해효소를 코딩하는 유전자(pfl), 포스포트랜스아세틸화효소를 코딩하는 유전자(pta) 및 아세트산 키나제를 코딩하는 유전자(ackA)가 결실되어 있고, 혐기적 조건에서 다른 유기산은 거의 생성하지 않으면서 숙신산을 고농도로 생성하는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제3항에 있어서, 상기 루멘박테리아는, 젖산 탈수소화효소를 코딩하는 유전자(ldhA), 피루브산-개미산 분해효소를 코딩하는 유전자(pfl) 및 포스포피루브산 카르복실라제를 코딩하는 유전자(ppc)가 결실되어 있고, 혐기적 조건에서 다른 유기산은 거의 생성하지 않으면서 숙신산을 고농도로 생성하는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 루멘 박테리아는 맨하이미아 속(Mannheimia sp
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제7항에 있어서, 상기 루멘 박테리아는 맨하이미아 속(Mannheimia sp
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제8항에 있어서, 상기 루멘 박테리아는 맨하이미아 숙시니시프로듀슨스 MBEL55E(KCTC 0769BP), 맨하이미아 속 LPK(KCTC 10558BP), LPK4 및 LPK7(KCTC 10626BP)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 변이체
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제3항에 있어서, 상기 대장균은 포도당 인산전이효소를 코딩하는 유전자(ptsG) 및 피루베이트 키나아제를 코딩하는 유전자(pykA 및 pykF)가 모두 결실되어 있고, 혐기적 조건에서 다른 유기산은 거의 생성하지 않으면서 숙신산을 고농도로 생성하는 특성을 가지는 것을 하는 변이체
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제10항에 있어서, 대장균 변이체는 W3110GFA인 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 숙신산을 4HB로 전환하는 효소의 유전자와 상기 숙신산 세미알데히드(succinate semialdehyde)를 숙신산으로 전환하는데 관여하는 유전자는 클로스트리디움 클루이베리(Clostridium kluyveri) 유래인 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 숙신산을 4HB로 전환하는 효소의 유전자는 Cat1(succinyl-CoA transferase)를 코딩하는 유전자, SucD(succinate semialdehyde dehydrogenase)를 코딩하는 유전자, 4hbD(4-hydroxybutyrate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자 및 GHB(4-hydroxybutyrate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 변이체
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제13항에 있어서, 상기 Cat1를 코딩하는 유전자는 서열번호 1, SucD를 코딩하는 유전자는 서열번호 2, 4hbD를 코딩하는 유전자는 서열번호 3 및 GHB를 코딩하는 유전자는 서열번호 4의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 4HB를 1,4-BDO(1,4-butanediol)로 전환하는 효소의 유전자는 클로스트리디움 아세토부틸리쿰(Clostridium acetobutylicum) 유래인 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 4HB를 1,4-BDO(1,4-butanediol)로 전환하는 효소의 유전자는 Cat2(4-hydroxybutyrate-CoA transferase)를 코딩하는 유전자 또는 4HB-CoA를 환원하는 alcohol dehydrogenase를 코딩하는 유전자인 것을 특징으로 하는 변이체
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제16항에 있어서, 상기 alcohol dehydrogenase는 클로스트리디움 아세토부틸리쿰(Clostridium acetobutylicum) 유래 butyl-CoA dehydrogenase인 것을 특징으로 하는 변이체
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제16항에 있어서, 상기 4-hydroxybutyrate-CoA transferase를 코딩하는 유전자는 서열번호 5의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제17항에 있어서, 상기 butyl-CoA dehydrogenase를 코딩하는 유전자는 서열번호 6(CAP0035) 또는 서열번호 7(CAP0162)의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항에 있어서, 상기 숙신산 세미알데히드(succinate semialdehyde)를 숙신산으로 전환하는데 관여하는 유전자는 GabD(succinic semialdehyde dehydrogenase)를 코딩하는 유전자인 것을 특징으로 하는 변이체
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제20항에 있어서, 상기 GabD를 코딩하는 유전자는 서열번호 8의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항 내지 제6항, 제10항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 숙신산의 운송에 관여하는 DctA(C4-dicarboxylate transport protein)를 코딩하는 유전자가 추가로 도입 또는 증폭되어 있는 것을 특징으로 하는 변이체
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제22항에 있어서, 상기 DctA를 코딩하는 유전자는 서열번호 9의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 변이체
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숙신산 고생성능을 가지는 미생물에서 GabD를 코딩하는 유전자가 결실되어 있고, Cat1을 코딩하는 유전자, SucD를 코딩하는 유전자, 4hbD를 코딩하는 유전자, GHB를 코딩하는 유전자, 4-hydroxybutyrate-CoA transferase를 코딩하는 유전자 ㅁ및 butyl-CoA dehydrogenase를 코딩하는 유전자가 모두 도입 또는 증폭되어 있는 것을 특징으로 하는 1,4-BDO 고생성능을 가지는 미생물 변이체
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제24항에 있어서, 숙신산의 운송에 관여하는 DctA(C4-dicarboxylate transport protein)를 코딩하는 유전자가 추가로 도입 또는 증폭되어 있는 것을 특징으로 하는 변이체
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제1항 내지 제6항, 제10항 내지 제21항 중 어느 한 항의 변이체를 탄수화물을 포함하는 배지에서 배양한 다음, 상기 배양액으로부터 1,4-BDO(1,4-butanediol)를 수득하는 것을 특징으로 하는 1,4-BDO의 제조방법
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27
제24항 또는 제25항의 변이체를 탄수화물을 포함하는 배지에서 배양한 다음, 상기 배양액으로부터 1,4-BDO(1,4-butanediol)를 수득하는 것을 특징으로 하는 1,4-BDO의 제조방법
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28
서열번호 6의 염기서열을 가지는 CAP0035(butyl-CoA dehydrogenase) 유전자
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서열번호 7의 염기서열을 가지는 CAP0162(butyl-CoA dehydrogenase) 유전자
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제28항 또는 제29항의 유전자를 함유하는 재조합벡터
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