包含4-羥基丁酸酯單元和乳酸酯單元的共聚物及其製備方法

2023-11-01 22:51:32 1

專利名稱：：包含4-羥基丁酸酯單元和乳酸酯單元的共聚物及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及包含4-羥基丁酸酯單體單元和乳酸酯單體單元的共聚物或者包含4-羥基丁酸酯單體單元、乳酸酯單體單元和3-羥基鏈烷酸酯單體單元的共聚物及這種聚合物的製備方法。
背景技術：
：聚乳酸酯(PLA)為源自乳酸酯的典型生物可降解聚合物，其作為普通或者醫用聚合物具有多種應用。目前，PLA是通過聚合由微生物發酵產生的乳酸酯而製備的，但是通過乳酸酯的直接聚合只能產生低分子量(1000-5000道爾頓)PLA。為了合成高分子量(>100，000道爾頓)的PLA，可以使用通過鏈偶聯劑聚合由乳酸酯的直接聚合得到的低分子量PLA的方法。然而，其具有如下缺點如由於加入溶劑或者鏈偶聯劑而使高分子量PLA的製備方法複雜，且還不容易除去該溶劑或者鏈偶聯劑。目前，在製備高分子量的商業上可用的PLA的方法中，正使用一種其中將乳酸酯轉化成交酯以通過交酯環的環化脫水作用合成PLA的方法。同時，聚羥基鏈烷酸酯(PHA)是一種在例如磷、氮、鎂、氧的其它營養元素缺乏而碳源過量時微生物積累在其中作為碳和能量儲存化合物的聚酯。PHA由於與源於石油的合成聚合物具有相似的性質，並且同時呈現出優異的生物降解性質，所以其被認為是合成塑料的替代性材料。現有的PHA分為具有短的碳鏈的SCL-PHA(短鏈長度PHA)和具有長碳鏈的MCL-PHA(中鏈長度PHA)。合成PHA的基因從富養羅爾斯通氏菌(Wa/Wo"/ae^ra;^fl.)、假單胞菌(屍ww(iowoww5p.)微生物中克隆，6並且由多種單體組成的PHA通過重組微生物合成(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)。為了在微生物中產生PHA，需要將微生物代謝物轉化成PHA單體的酶和使用PHA單體合成PHA聚合物的PHA合酶。PHA合酶使用羥醯-輔酶A作為底物合成了PHA，並且已知克隆自富養羅爾斯通氏菌等的a-酮硫解酶(PhaA)、乙醯乙醯-輔酶A還原酶(PhaB)，克隆自假單胞菌屬的3-羥基癸醯-ACP:輔酶A轉移酶(PhaG)，源自豚鼠氣單胞菌(Jerawowoscav/ae)禾口銅綠假單胞菌(屍sew/omowosflen/g/"oa)的(R)特異性烯醯基-輔酶A水合酶(PhaJ)(Fukui等人，J.Bacteriol.,180:667,1998;Tsage等人，FEMSMicrobiol.Lett.,184:193，2000)，源自大腸桿菌、銅綠假單胞菌等的3-酮脂醯-ACP還原酶(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)的磷酸丁醯轉移酶(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)等為能夠產生作為PHA底物的羥醯-輔酶A的酶。使用在碳鏈的多種位置(主要是3、4、5和6位)羥基化的羥基鏈烷酸酯通過這些酶已經合成了多種PHA。然而，已經報導對於在2位羥基化的羥基鏈烷酸酯具有很少的PHA合酶活性(Zhang等人，Appl.歷ofec/mo/.,56:131,2001;Valentin禾口Steinbuchel,Appl.Microbiol.Biotechnol.,40:699,1994)。迄今，己經有報導在體外檢測到對乳醯-輔酶A的PHA合酶活性，但是對乳醯-輔酶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/.歷otec/wo/.,40:699，1994)。換句話說，因為羥基鏈烷酸酯，如在2碳位羥基化的乳酸酯，不是PHA合酶的合適底物，所以不存在天然產生或者通過重組細胞產生PHA和其共聚物的實例。美國專利申請公開第20040076982號公開了一種由葡萄糖製備乳酸酯，由乳酸酯生物合成乳醯-輔酶A並且由乳醯-輔酶A生物合成3-羥基鏈烷酸酯-輔酶A的方法。然而，該公開沒有披露用乳醯-輔酶A和3-羥基鏈烷酸酯-輔酶A製備共聚物的方法。
發明內容技術問題因此，本發明的目的是提供一種包含4-羥基丁酸酯單體單元和乳酸酯單體單元的共聚物或者包含4-羥基丁酸酯單體單元、乳酸酯單體單元和3-羥基鏈垸酸酯單體單元的共聚物。本發明的另一目的是提供一種製備所述共聚物方法。技術方案為了實現所述目的，本發明提供了一種包含乳酸酯單體單元和4-羥基丁酸酯單體單元的共聚物。本發明還提供了一種包含乳酸酯單體單元、4-羥基丁酸酯單體和3-羥基鏈烷酸酯單體單元的共聚物。更優選地，根據本發明的共聚物為4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物(聚(4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))、4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(4-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-乳酸酯))、3-羥基丁酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(3-羥基丁酸酯-共_4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))或者3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物(聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))。本發明還提供了一種製備包含乳酸酯單體單元和4-羥基丁酸酯單體單元的共聚物的方法，其中，該方法包括培養同時含有下列基因的細胞或者植物(a)將乳酸酯轉化成乳醯-輔酶A以及將3-羥基鏈院酸酯轉化成3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因，(b)磷酸丁醯轉移酶基因，(c)丁酸激酶基因和(d)聚羥基鏈垸酸酯(PHA)合酶基因。在本發明中，可以通過用細胞或者植物不含有的(a)、(b)、(c)和(d)基因中的基因轉化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一種的細胞或者植物而得到所述細胞或者植物。還可以通過用其表達較弱或者不存在的基因轉化其中(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一種表達較弱或者不存在的細胞或者植物而得到所述細胞或者植物。換句話說，能夠合成包含4-羥基丁酸酯單體單元和乳酸酯單體單元的共聚物的細胞或者植物可以通過如下方法得到(i)用分別將乳酸酯和3-羥基鏈垸酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因轉化不含有這些基因中的任一種的細胞或者植物；(ii)用分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因和丁酸激酶基因轉化含有使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因的細胞或者植物；(iii)用磷酸丁醯轉移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因轉化含有將乳酸酯轉化成乳醯-輔酶A的酶的基因的細胞或者植物；(iv)用分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因轉化含有磷酸丁醯轉移酶基因的細胞或者植物；(v)用分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基9-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因和PHA合酶基因轉化含有丁酸激酶基因的細胞或者植物；(vi)用磷酸丁醯轉移酶基因和丁酸激酶基因轉化含有使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因以及分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因的細胞或者植物；(vii)用使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因和丁酸激酶基因轉化含有將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯分別轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因和磷酸丁醯轉移酶基因的細胞或者植物；(viii)用PHA合酶基因和磷酸丁醯轉移酶基因轉化含有將3-羥基鏈烷酸酯轉化成3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因和丁酸激酶基因的細胞或者植物；(ix)用將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯分別轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因以及磷酸丁醯轉移酶基因轉化含有使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因以及丁酸激酶基因的細胞或者植物；(x)用將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯分別轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因以及丁酸激酶基因轉化含有PHA合酶基因以及磷酸丁醯轉移酶基因的細胞或者植物；(xi)用將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯分別轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因以及使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因轉化含有磷酸丁醯轉移酶基因以及丁酸激酶基因的細胞或者植物；(xii)用使用乳醯-輔酶A作為底物的PHA合酶的基因轉化含有分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因以及丁酸激酶基因的細胞或者植物；(xiii)用將乳酸酯轉化成乳醯-輔酶A的酶的基因轉化含有磷酸丁醯轉移酶基因、丁酸激酶基因和PHA合酶基因的細胞或者植物；(xiv)用磷酸丁醯轉移酶基因轉化含有分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、丁酸激酶基10因和PHA合酶基因的細胞或者植物；或者(XV)用丁酸激酶基因轉化含有分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因以及PHA合酶基因的細胞或者植物。然而，本發明的範圍並不限於上述具體實例。優選地，在本發明中，分別將乳酸酯和3-羥基鏈垸酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因為丙醯-輔酶A轉移酶基因(/")。優選地，在本發明中，磷酸丁醯轉移酶(Ptb)基因源自丙酮丁醇梭菌。優選地，在本發明中，丁酸激酶(Buk)基因源自丙酮丁醇梭菌。在本發明中，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基因為將4-羥基丁酸酯轉化成4-羥基丁醯-輔酶A的酶。優選地，Cat2基因的核苷酸序列為SEQIDNo:30。而且，在編碼其底物為乳醯-輔酶A的PHA合酶的基因為p/^C的情況下，用包含p"、和基因的重組載體轉化細胞或者植物。同時，用包含/^C的載體轉化細胞或者植物，或者phaC被插入染色體中。另外，在編碼其底物為乳醯-輔酶A的PHA合酶的基因為p/zaC的情況下，用包含p"基因的重組載體轉化細胞或者植物。同時，用包含//^C的載體轉化細胞或者植物，或者phaC被插入染色體中。如本領域中所公知的，多種微生物具有編碼PHA合酶基因(第10-250830號韓國專利)。以下是這些微生物的實例包括無色桿菌(/4c/7ra譜6o"er印.)、木糖氧化無色桿菌(爿c/zra,to"er"/cwax;油—等的無色桿菌屬c/7rawo6a"w)微生物；不動桿菌屬(力"'"eto6flcte。微生物，所述不動桿菌屬包括德氏食酸菌04"WovomxA/q/^Wz力、敏捷食酸菌(」c油vox/ac/嗣、不雲力桿菌(^4c/"e勵fl"er印.)、乙酸!丐不雲力桿菌(Jc/weto6ac敏ca/coac勸.c一、魯氏不雲力桿菌(^"'"^。^"￡/-/wo，')等；氣單胞菌屬(^rawowa力微生物，所述氣單胞菌屬包括放線菌(Jcf/"owycaw.)、豚鼠氣單胞菌(」erawowoycflv/ae)、嗜水氣單胞菌(y4erowo"(zy、希魚圭氣單胞^f(^eromowossa/wow/c/(i")等；產鹼菌屬04/ca/igewe力微生物，所述產鹼菌屬包括海水產鹼菌04/^//^"^aes加)、反石肖化產鹼菌(^/cfl/扭"as1tfe"""yca"力、富養產鹼菌04/c"/扭腦ew加//m)(其被命名為富養羅爾斯通氏菌(/"/W麵'aewfra/7一之後，又被命名為,她ns7'aewfrap/za、糞產鹼菌(/l/ca/!'gewesy^eca嗣、廣泛產鹼菌04/cfl/Zge"&y/"加)、太平洋鹽單胞菌(^/<:(3//|^"&/鎖ycws)、爭論貪噬菌(j/cfl//ge"es/7ara(iaxw力、美卵鹽單胞菌04/cfl//ge"eyve"eWw力等；可變桿菌屬04moe6ok"er)微生物，所述可變桿菌屬包括麥氏交替單胞菌C4/tewwo"wmac/eoA7)、玫瑰色可變桿菌(」膨e6o6acter懸掛可變桿菌(J,e6oZ^"erpe"(iem")等；固氮螺菌屬04zos//n'〃ww)微生物，所述固氮螺菌屬包括J//za"oca/7a^.、々/zawoAeces;.、自養水螺菌(勿wos//W〃謂m^ora//z/c膽)、莖瘤固氮根瘤菌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；固氮菌屬G4加to6a"w)微生物，所述固氮菌屬包括固氮菌(vlzoto&acter5p.)、每夂捷固氮菌(^2otok;rcteragi//。、褐球固氮菌(v4zo勵a"erc/zraococc畫)、巨胞氮單胞斷爿zo/oZac/er顧crac,gew&s)、瓦恩蘭德固氮菌C4zoto^7cerv/"e/aw^7)等；芽孢桿菌屬(Sac/〃w力微生物，所述芽孢桿菌屬包括炭疽芽孢桿菌(Sac"/Msa"Arac/s)、蠟樣芽孢桿菌(5flc/〃"5cwew力、巨獸芽孢桿菌C6flc/〃ws附egaten'w附)、枯草芽包杆^f(5flc/〃wssm6o7/m力、蘇雲金芽f包木幹菌(5ac/〃wsAwn'wg/ewwi)等；包括貝日阿託氏菌(Seg^atoasp.)、白色貝日阿託氏菌(J5e從^0。a/6a)等的貝日阿託氏菌屬(Segg/"toa)微生物；包括印度拜葉林克氏菌C8ei/er/"cA:/a/"(i/cw)、運雲力拜葉林克氏菌(5ei/er/"c^/a附0&///>)等的拜口十林克氏菌屬C8e^n'"ch'a)微生物；包括需鈉弧菌(Se"ec&awa^ge朋)、海利斯頓氏菌05ewecA:efl;e/ag/a)等的弧菌屬(&恥c^a)微生物；柄桿菌屬(Ow/o6"c^)微生物，所述柄桿菌屬包括百日咳鮑特氏菌(JoW故〃flpeWw^/s)、日本慢生根瘤菌(5rat/jr/z/zo6/wwya/ww/cMW),闊顯核菌(Qjr_yo//2awow/afww)、杆狀柄桿菌(Caw/oZacter6a"era/fifey)、親j月柄桿菌(Ccw/o6a"ercmsce幽s)等；包括橙色綠屈撓菌(C/z/oray/ex^awra油'acM)、佛氏綠膠藻(C7z/orag/oefl/n'&c/n'/)等的綠膠藻屬(C7z/orag/oe")微生物；著色菌屬(C77rawa^w7)微生物，所述著色菌屬包括最細著色菌(C7zrowof/wwm/wi^/^w/www)、奧氏著色菌(C/zroma"MmoAew//)、微溫著色菌(C%rawa"wm^fWwm)等；包括紫色色桿菌(C77/tmo6a"en'wwv/o/aceww)等的色木幹菌屬(C77romo6arten'wmM散生物；包括肉毒梭菌(C7oWnVZ/ww6o/w//"ww)、楔狀梭菌(C7oWn.(i/wm5p/7e"0/tfes)等的梭菌屬(C/o^7^/ww)微生物；包括食酸叢毛單胞菌(Cowawo"wacWovorara)、睪丸酮叢毛單胞菌(Cowawo"(XStes/ayferam')等的叢毛單胞菌屬(Comflmo"ay)微生物；包括自養棒桿菌(Co^"e6flCte〃'wwawto的//z/c謂)、Co，e6a"m.膽/zj^/racar&oxj^/am1等的棒桿菌屬(Coo^e6ac^7'ww)微生物；包括藍細菌(Qwzo6acten'a)、膠德克斯氏菌(Dena'agwwmara)等的德克斯氏菌屬(Dera/a)微生物；包括雜食脫硫球菌(Z)eyw^/bcoccwj1ww〃/voram1)、居泥脫硫線菌(Z)^yw^wewa//m/co/a)、巨大脫硫線菌wag"wm)等的脫硫線菌屬(jDeyw//o"emo)微生物；外硫紅螺菌屬(五ctoA/w/z^/a^/ra)微生物，所述外硫紅螺菌屬包括可變脫硫八疊球菌(D^w//oraci"avan'flWfe)、食皂脫硫弧菌13(Desw^/bv/6r/0sa/ovora似)、鹽糹錄夕卜硫l紅螺菌(五"o^z/or/zofifc^//ra/za/oc/2/on力、運雲力夕卜硫紅螺菌(五cto^z/or/zc^as;〖rawo&7/力、小空泡夕卜硫糹工蟲累菌(五ctoZ/z/or/zot/os//ravacwo/afa)等；鹽桿菌屬(Z/fl/o6acten.wm)微生物，所述鹽桿菌包括氧化亞鐵鐵桿菌(/^ro^c/〃w/mm/^"力、黃桿菌(F/avo&acter/ww印.)、流感嗜血菌(/fae附o//w7w》y7wg"2^e)、吉氏鹽桿菌(7/o/o6acfe〃'i/mg/66ows//)、^夭氏鹽*幹菌(///0^3(7&〃'"附vo/caw/0等；氫噬胞菌屬(/fy"rage"o;^aga)微生物，所述氫噬胞菌屬包括地中海富鹽斷/Z(a/c^raxwet/"errawe/)、網胰藻(外t/racto/7ra加cto/zra加),、易捷氫單胞菌(/^ragew謹o"asy^c/fo)、黃色氫噬胞菌(外t/ragewo//7agayZava)、類黃色氫噬胞菌(//少^0^朋/7/70^^ow/cra6/ww)微生物；甲基桿菌屬(M"/^/6a"en'wm)微生物，所述甲基桿菌包括德氏泥桿菌(//，6atert/e/q/e/力7)、單——雙頭菌(/^^>^mo"ac/zi)、杉^紅色閃囊菌(Z^fw/rac;Aytoreseo/en7'c/"fl)、透明〈變片菌(丄am/77-o/^i/fl/z_y//"e)、軍團菌(丄eg/o"e〃aW.)、盤狀纖發菌(Le;tof/hxcfoco//zoms)、甲基桿菌AMI(Me鄉/6acten'謂/4M7),扭託甲基杆斷Mef/z;v"/6acten-廳e加we—等；甲基彎曲菌屬(M^/o^m^)微生物，所述甲基彎曲菌屬包括嗜熱甲基球斷Me/Z^/ococcwsAe環op/z//—、小甲基孢囊斷Me/z/o，to/arvw)、甲垸甲基單胞菌(Me//owo"flsweAa"/ca)、生孢甲基彎曲菌(Mef/^/os/wwss/or/ww)、發f包甲基彎曲菌(A/e^7少/os/"i^^-/c/zospor/Mm)等；包括MeZ/y//ov/Zr/osoe/wge"//、脫氮微球菌(M/cracoccwsafe""r折cfl"力、鹽脫氮微球菌(M/'cracoccw51/zfl/otfe""nyca"s)等的微球菌屬(Mkrococcw力i敫生物；包括白色分枝桿菌C/l^co6acten'mwa/6ww),母牛力、t支*幹菌(腳co6acen'wmvacae)等的分*支豐幹菌屬(Afyco6flcten'wm){散14生物；包括活躍硝化桿菌(A^ra6acferflg///s)、維氏硝化桿菌(A^ra6a"erw/"ograAAy/)等的硝化桿菌屬(Mfro6fl"e。微生物；諾卡氏菌屬(McaW/a)微生物，所述諾卡氏菌屬包括白色諾卡氏菌(McaW/aa/k/)、星狀諾卡氏菌(A^ocwvi/flostera/刮、(7Vbc"/a/wc/da)、紅色諾卡氏菌(Mcw^/fln/6ra)等；發光桿菌屬(屍/zoto6a"eWww)微生物，所述發光桿菌屬包括脫氮昌U球菌(屍aracoccwsafe"^/kww)、泥生顫藻(Osc/〃ator/a//woya)、圓弓瓜青黴菌(屍ew/"'〃/i/mcyc/op/ww)、屍/70/06ac&r/wmwa"fifo/iW7em7、、明亮發光桿菌(屍/zoto6acten,wm//705/3/zwewm)等；假單胞菌屬(屍ww"cw70wa力微生物，所述假單胞菌屬包括多頭絨泡菌(屍/z;aswmw//c^cep/7a/wm)禾口格氏假單胞菌(屍sewcfowowas1g/a/ze/)、產青定福格斯氏菌CPsewc/owowas/"c//gc^ra)、Psewi/omowas/emo"/e〃'、鼻疽伯克霍爾t惠氏菌(屍sewcicw70"aywa〃e/)、海^"羊鹽單胞菌(i^ew(iowo"a^man,"a)、混合假單胞菌(屍化wc/omo"osw/xto)、食油假單胞菌(屍sewfltomo"two/eovoram1)、屍sewctomowasoxa/a"'cws、類產鹼假單胞菌CPsewt/omo"(xs1/wew<ioa/ca//gewas)、銅綠假單胞菌(/^ewc/omowawaerwg/wora)、產石鹹假單胞菌(屍5^wdo腳"osfl/ca//ge"as)、鐵角蕨假單胞菌(屍sewc/畫o"tw057/em';')、屍5^wc/謂owos6她wovora、洋蔥伯克霍爾德氏斷屍se"(i畫owas1cepac/a)、暈斑假單胞菌(屍sewdomo"oycorawa/ac/e朋)、德阿昆哈假單胞菌(/^ei/t/omowosdacw"/^e)，脫氮假單胞菌CPsewfitomo;as1cfemYnyca似)、微小假單胞菌(屍sewt/owo""51d/m/"wto)、刺狀假單胞菌(屍化j^omo"osec/z/wo/c/e力、螢光假單胞菌(屍sewiomowasywomscera)、惡臭假單胞菌(屍sewflbwowos/7w"Wa)、紅紋假單胞菌(/^ewt/omowawrw6n7/"eoy)、嗜糖假單胞菌(屍sewc/owo"os15^cc/zflra/^//a)、施氏假單胞菌(屍sewdtwowosWwteen〕、丁香假單胞菌(i^ewcfowo"(XS1^r/"gae)、嗜熱假單胞菌(屍化m(iomowtw^zemo//7us)、綠黃假單胞菌(屍化w(iomow(xsv/n't/i/Zflva)等；羅爾斯通氏菌屬(ia/stom'fl)微生物；根瘤菌屬(7/7/zo6/ww)微生物，所述根瘤菌屬包括i/z/zo6/ww/ze辦rarwm、習習扇豆根瘤菌(i/z/zo6/wm/"//"/)、苜蓿中華根瘤菌(i/7/zo6/wwwe///o")、菜豆根瘤菌(//z/zo6/Mm/7/7flW0//)、三葉草根瘤菌(i/7/Z06/MWW/o//)等；紅極毛細菌屬(//^cfo6ac/〃ws)微生物；包括莢膜紅細菌(i/7w/o6acterca/wm/a^s)、類球紅細菌(i/zo^6fl"er5p/wera/tfes)等的紅細菌屬(/A(^/o^"er)微生物；包括紫紅紅球菌(7/zot/ococcwsr/zoctoc/2raw力等的紅球菌屬(//zoc/ococc附)微生物；包括膠狀紅環菌(A/w^c_yc/M、纖細紅環菌(//70^qyc/wte"M/力等的紅環菌屬(i/z^/oqyc/M力微生物；包括萬尼氏紅微菌(i/70t/ow/craZ)/wwva/w/e///^B嗜酸紅假單胞菌(/^ot/o/wewdowcwasac油pMa)、莢膜紅假單胞菌(7/7odo/wewt/謹o/msca/ww/afa)等的紅假單胞菌屬(7/zocfo;weM(iomoway)，斂生物；包括莫氏糹工螺菌CR/zot/asp/nY/wmmo//sc/z/awww)、深紅紅螺菌(i/zofifo，W〃wmrw6r調)等的紅螺菌屬CR/zo^w;/n7/ww)微生物；包括少動鞘氨醇單胞菌CS//2/wgomo"os////"附)微生物；包括方胞螺旋藻(5^>"//""極大螺旋藻0>"//""wox/mo)、鹽澤螺方定藻(浙z-w/z'"fl5wfeafofl)等的螺方定藻屬OS^/rwZ/"a)微生物；包括金黃色葡萄球菌(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力等的葡萄球菌屬(5top/^/ococcm)微生物；包括土壤星狀菌(Ste〃a/mmoM)、氣泡星狀菌(&e〃avacwo/ato)等的星狀菌屬(5te〃a)微生物；包括抗生智連黴菌(5^eptom_yc&s/6/o/cms)、天藍色,連球菌(5^印owyc&ycoe/Zco/w)等的鏈黴菌屬CS^e/towyce力微生物；硫桿菌屬(77z/o6ad〃w力微生物，所述硫桿菌屬包括沃氏共養單胞菌C^Wra;/2omowaswo//e/)、嗜熱藍細菌(77^腳/磁cc戸oZ^"en-a),嗜熱棲熱菌(T7zer羅sAwwo;/h7m)、硫桿菌A2(77z/o6ac7'〃ws^2)、嗜酸硫桿菌(77z/o^c/〃i^ac/t/op/z/Zws)、善變硫桿菌(777/o6ad〃wsvensw附)等；包括普氏莢硫菌(77z/oca/wa//ewm'g//)等的莢硫菌屬(77//oc印Mf)微生物；動膠菌屬(Zoog/oea)微生物，所述動膠菌屬包括紫囊硫菌(77z/oc^tov/o/acea)、副溶血弧菌(/flra/^e,/,'cw力、自養黃色桿菌(A^"AoZ7ac^flw欣ra//z/cws)、嗜麥芽黃單胞菌(Za"/70w。"as聽/鄉緣'a)、生枝動膠優選地，本發明的聚羥基鏈垸酸酯(PHA)合酶基因為源自假單胞菌6-19的phaClps6.19。更優選地，PHA合酶基因編碼具有如下突變的SEQIDNO:8的胺基酸序列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。在使用乳醯-輔酶A作為底物的情況下，這些PHA合酶突變體是更優選的。在本發明中，所述細胞優選為微生物。更優選地，所述微生物為大腸桿菌。在本發明中，同時含有分別將乳酸酯和3-羥基鏈垸酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因、17丁酸激酶基因和聚羥基鏈烷酸酯(PHA)合酶基因的細胞或者植物可以在包含選自4-羥基丁酸酯、3-羥基丙酸酯和3-羥基丁酸酯中的至少一種的培養基中培養，以產生包含4-羥基丁酸酯單體單元、乳酸酯單體單元和選擇性的3-羥基鏈烷酸酯的共聚物。如果所述細胞或者植物可以通過如葡萄糖、檸檬酸等其它碳源來生物合成乳酸酯、4-羥基丁酸酯和3-羥基鏈烷酸酯，則可以不需要向培養基中進一步加入4-羥基丁酸酯、乳酸酯等。例如，可以通過在進一步含有4-羥基丁酸酯(4-HB)和3-羥基丙酸酯(3-HP)的培養基中培養細胞或者植物來製備聚(4-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-乳酸酯)。例如，可以通過在進一步含有4-羥基丁酸酯(4-HB)、3-羥基丙酸酯(3-HP)和3-羥基丁酸酯(3-HB)的培養基中培養細胞或者植物來製備3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物。用於製備包含轉移酶和合酶的基因的植物的植物轉化可以使用農桿菌屬或者病毒載體通過常規方法完成。例如，通過用包含本發明的基因的重組載體轉化農桿菌並且用轉化的農桿菌感染目標植物的組織等而獲得轉化的植物。更具體而言，可以通過如下步驟製備轉化的植物預培養所需植物的外植體，然後通過共培養該外植體和轉化的農桿菌轉化外植體；培養所述感染的外植體以誘導愈傷組織；以及激活所得到的愈傷組織，並且將其在生芽培養基(shoot-inducingmedium)中培養。本文中使用的術語"外植體"是從植物上切下的組織片，並且包括子葉或者下胚軸。子葉或者下胚軸可以用作本發明的外植體。更優選使用通過消毒並清洗植物的種子，並在MS培養基中使其生長而得到的子葉。18可以用於本發明的轉化的植物包括但不限於菸草、西紅柿、辣椒、豆、水稻和玉米。而且，即使轉化的植物為有性繁殖的，但是對於本領域技術人員來說顯而易見的是，可以通過使用植物組織培養等無性繁殖這種植物。圖1為一起表達PHA合酶和CP-PCT的組成型表達載體的簡示圖。圖2為根據本發明的包含PHA合酶基因和CP-PCT基因的重組質粒pPs619C1300-CPPCT的基因圖譜。圖3為根據本發明的包含PHA合酶基因和CP-PCT基因的重組質粒pTacCpPctNCvEC的基因圖譜。圖4為根據本發明的包含Ptb和Buk基因的重組質粒pMCSPtbBuk的基因圖譜。圖5為通過用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk質粒轉化的重組大腸桿菌製備的4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物的NMR結果。圖6為通過用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk質粒轉化的重組大腸桿菌製備的3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物以及3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的NMR結果。圖7為通過用pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk質粒轉化的重組大腸桿菌製備的3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物以及3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的GC-MSD結果。具體實施例方式下文，更加詳細地描述本發明。通過說明的方式提供下列實施例以幫助本領域的技術人員理解本發明，而其目的並不在於限制本發明的範圍。實施例1:包含p"基因和PHA合酶基因的重組質粒的構建。構建包含基因和PHA合酶基因的重組質粒pPs619C1300-CPPCT和pTacCpPctNCvEC以製備包含4-羥基丁酸酯單元和乳酸酯單元的共聚物。(1)質粒pPs619C1300-CPPCT的構建使用源自丙酸梭菌(C7o欲W騰prap/o"/c畫)的丙醯-輔酶A轉移酶(CP-PCT)基因作為；"基因，並且使用源自假單胞菌6-19的PHA合酶基因作為PHA合酶基因。如圖1構建一起表達PHA合酶和CP-PCT的組成型表達系統的操縱子。眾所周知，CP-PCT對宿主微生物具有毒性。換句話說，在由IPTG誘導的tac啟動子或者T7啟動子表達系統(該系統被廣泛用於重組蛋白的表達)中，全部微生物在加入誘導劑後的短時間內死亡。由於此原因，考慮適合使用表達較弱但是根據微生物的生長持續表達的表達系統。使用丙酸梭菌(DSM1682)的染色體DNA作為模板和基於p"基因序列製成的引物SEQIDNO:1和SEQIDNO:2通過PCR獲得CP-PCT基因(Selmer等人，￡wr/，269:372,2002)。其核苷酸序列示於SEQIDNO:29中SEQIDNO:1:5-ggaattcATGAGAAAGGTTCCCATTATTACCGCAGATGASEQIDNO:2:5-gctctagattaggacttcatttccttcagacccattaagccttctg通過SDM方法除去野生CP-PCT的M/d限制性酶切位點以易於克隆。另夕卜，用引物SEQIDNO:3和4進行重疊PCR以添加幼/I/MM識別位點。SEQIDNO:3:5-aggcctgcaggcggataacaatttcacacagg-3SEQIDNO:4:5-gcccatatgtctagattaggacttcatttcc-3為分離源於假單胞菌6-19(KCTC11027BP)的PHA合酶的基因(phaClps6.19)，提取假單胞菌6-19的總DNA，並且基於phaClp^9基因的序列製備引物SEQIDNO:5禾P6(Ae-jinSong,Master'sThesis,DepartmentofChemicalandBiomolecularEngineering,KAIST,2004)，進行PCR以得到phaClp^9的基因。phaClp^9基因的核苷酸序列示於SEQIDNO:7中，通過其分析得到的胺基酸序列示於SEQIDNO:8中。SEQIDNO:5:5-GAGAGACAATCAAATCATGAGTAACAAGAGTAACG-3SEQIDNO:6:5-CACTCATGCAAGCGTCACCGTTCGTGCACGTAC-3將上述得到的phaClps6」9基因插入pBluescriptII(StratageneCo.,美國)的BstBI/Sbfl位點以製得pPs619Cl重組載體。通過沒有胺基酸突變的SDM(定點突變)方法除去內部包含的BstBI位點以製成只在兩端含有BstBI/Sbfl位點的phaClps6書合酶基因片段，並用引物SEQIDNO:9和10、SEQIDNO:11禾卩12以及SEQIDNO:13和14進行重疊PCR以添加BstBI/Sbfl識別位點。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通過胺基酸序列比對分析發現胺基酸的三個位置(130、325以及481)影響phaClpsW9合酶的SCL(短鏈長度PHA)合成活性，通過SDM方法構建包含編碼在phaClPs6-19合酶胺基酸序列中具有突變E130D、S325T以及Q481M的突變體的基因的pPs619C1300。phaClPs6.l9合酶突變體示於下面表l中。組重組載體核酸置換胺基酸置換引物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酶切獲得的pPs619C1300載體並且將克隆的CP-PCT基因插入S6/I/A^el識別位點以構建pPs619C1300-CPPCT重組載體(圖2)。(2)pTacCpPctNCvEC質粒的構建22用切割pTac99A載體(Park和Lee,/.S""en'o/.185,5391-5397,2003)以得到包含Tac啟動子和轉錄終止子的基因片段，並且將該片段插入用限制性酶&p/酶切的pTrc99A(PharmaciaBiotech,瑞典)以製成pTaclac載體。用酒色著色菌(C/7raw加'Mwv/"osww)(DSMZ180)的染色體DNA作為模板以及引物SEQIDNO:21和22擴增phaEC基因。SEQIDNO:21:ggaaatccatATGACGATGTTCTCGCTCATGGCGSEQIDNO:22:ggaaatccatatgatecagggccactatetccaactg將擴增的p/^￡C基因插入pTaclac載體的AWeI酶切位點以製成pTaclacNCvEC載體。另夕卜，通過用EcoRI/Xbal酶切pPs619C1300-CPPCT獲得；"基因，並且將基因插入EcoRI/Xbal酶切的pTaclacNCvEC以製成pTacCpPctNCvEC(圖3)。(3)pMCSPtbBuk質粒的構建在丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutyricum)菌株中作為一個操縱子構建基因ptb和buk，並且這些核苷酸序列分別示於SEQIDNO:27和28。用來自丙酮丁醇梭菌(ATCC824)的染色體DNA的引物SEQIDNO:23和24擴增；A/6^基因。SEQIDNO:23:GGCAGAGAGACAATCAAATCATGATTAAGAGTTTTAATGSEQIDNO:24:ggaattccatatgttatttgtattccttagetttttcttctec另夕卜，使用pC1300-CPPCT作為模板以及引物SEQIDNO:25和26進行PCR以擴增pC1300-CPPCT中的Sbfl識別位點基因。SEQIDNO:25:GGGCAGATGTGCCGGCAGACSEQIDNO:26:gatttgattgtctctctgccg使用通過引物SEQIDNO:23和24獲得的基因片段和通過引物SEQIDNO:25和25獲得的基因片段作為模板並使用引物SEQIDNO:24和25進行重疊PCR以最終得到包含Sbfl/Ndel識別位點的ptb/buk基因片段。將獲得的ptb/buk基因片段用Sbfl/Ndel切割，然後插入用相同酶酶切的pC1300-CPPCT以得到pPtbBuk質粒。用Xmal/XhoI切割pPtbBuk質粒以得到包含富養羅爾斯通氏菌(兄eWra戶^)PHA生物合成基因的啟動子和ptb/buk基因的基因片段，並且將獲得的基因插入用Xmal/XhoI切割的pBBRlMCS(NCCB3433)以獲得質粒pMCSPtbBuk(圖4)。實施例2:4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物的製備大腸桿菌Top10(Invitrogen)用在實施例1中獲得的pPs619C1300-CPPCT以及pMCSPtbBuk—起轉化以得到大腸桿菌Top10/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk。通過如下兩步培養轉化株以得到4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物首選將轉化的重組大腸桿菌Top10/pPs619C13OO-CPPCT/pMCSPtbBuk在100mL含有100mg/L氨節青黴素和30mg/L氯黴素的LB培養基(Bacto胰腖(BD)IOg/L、Bacto酵母提取物(BD)5g/L、NaCl(amresco)10g/L)中培養24小時，然後將培養基在4"C、1000g離心15分鐘以收集細胞。將收集的細胞在另外包含2g/L4-羥基丁酸酯(4-HB)以及100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基(每L中葡萄糖10g、KH2P046.67g、(NH4)2HP044g、MgS04'7H200.8g,、擰檬酸0.8g和痕量金屬溶液5mL;痕量金屬溶液組合物每L中5MHC15mL、FeS04'7H2010g、CaCl22g、ZnS04.7H202.2g、MnS04.4H200.5g、CuS04.5H201g、(NH4)6Mo702.4H200.1g以及Na2B4O2.10H2O0.02g)中厭氧培養3天。將培養的培養基在4°C、1000離心15分鐘以收集細胞，並且將細24胞用大量蒸餾水洗滌4次並在80'C乾燥12小時。定量完全乾燥的細胞並在硫酸催化劑下於氯仿中IO(TC下與甲醇反應。向氯仿中加入一半體積的蒸餾水並混合。然後將混合物放置直至分成兩層。在兩層中，收集溶解有甲基化單體的氯仿層，並用氣相色譜分析聚合物的成分。使用苯甲酸酯作為內標。作為分析結果，在大腸桿菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk轉化株中檢測到甲基-4-羥基丁酸酯和甲基-乳酸酯，其意味著通過重組大腸桿菌製備了新的4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物[(聚(4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯)]共聚物。獲得的聚(4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯)共聚物的NMR結果示於圖5中。實施例3:4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物的製備除了用另外包含2g/L4-羥基丁酸酯(4-HB)、2g/L3-羥基丙酸酯(3-HP)、100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基厭氧培養收集的細胞3天之外，根據實施例2的方法製備4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物。作為分析結果，在大腸桿菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk轉化株中檢測到了甲基-4-羥基丁酸酯、甲基-3-羥基丙酸酯和甲基-乳酸酯，其意味著通過重組大腸桿菌製備了新的4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物[聚(4-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-乳酸酯)]。獲得的4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物的'H-NMR和GC-MSD結果分別示於圖6和7中。實施例4:3-羥基丁酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物的製備除了用另外包含2g/L4-羥基丁酸酯(4-HB)、lg/L3-羥基丁酸酯25(3-HB)、100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基厭氧培養收集的細胞3天之外，根據實施例2的方法製備3-羥基丁酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物。作為分析結果，在大腸桿菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk轉化株中檢測到了甲基-4-羥基丁酸酯、甲基-3-羥基丁酸酯和甲基-乳酸酯，其意味著通過重組大腸桿菌製備了新的3-羥基丁酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物[聚(3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯)]。實施例5:3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的製備。除了用另外包含2g/L3-羥基丁酸酯(3-HB)、2g/L3-羥基丙酸酯(3-HP)、1g/L4-羥基丁酸酯(4-HB)和100mg/L氨苄青黴素的MR培養基代替另外包含2g/L4-HB、100mg/L氨苄青黴素和30mg/L氯黴素的MR培養基厭氧培養收集的細胞3天之外，根據實施例2的方法製備3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物。作為分析結果，在大腸桿菌ToplO/pPs619C1300-CPPCT/pMCSPtbBuk轉化株中檢測到了甲基-4-羥基丁酸酯、甲基-3-羥基丁酸酯、甲基-3-羥基丙酸酯和甲基-乳酸酯，其意味著通過重組大腸桿菌製備了3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物。獲得的3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物的'H-NMR和GC-MSD結果分別示於圖6和7中。實施例6:多種突變體的製備如同pPs619C1300的構建通過下面的引物製備多種PHA合酶突變-￡.JnBIs認§SIo§bSen§P§i§:卜￡:OMdlAAA寸S-￡.cneIs認§掃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懶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2tableseeoriginaldocumentpage28表3tableseeoriginaldocumentpage28tableseeoriginaldocumentpage0tableseeoriginaldocumentpage30tableseeoriginaldocumentpage31工業實用性如上所述以及證明，本發明提供了一種包含4-羥基丁酸酯單體單元和乳酸酯單體單元的共聚物或者包含4-羥基丁酸酯單體單元、乳酸酯單體單元和3-羥基鏈烷酸酯單體單元的共聚物。本發明還提供了一種製備所述共聚物的方法，其中，該方法包括培養同時含有下列基因的細胞或者植物分別將乳酸酯和3-羥基鏈垸酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因、丁酸激酶基因和聚羥基鏈垸酸酯(PHA)合酶基因。本發明的共聚物為生物可降解聚合物，其能夠代替常規合成塑料使用，並且該共聚物可以用於醫學用途。權利要求1、一種共聚物，其包含乳酸酯單體單元和4-羥基丁酸酯單體單元。2、根據權利要求1所述的共聚物，其進一步包含3-羥基鏈烷酸酯單體單元。3、根據權利要求l所述的共聚物，其中，所述共聚物為4-羥基丁酸酯-乳酸酯共聚物(聚(4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))、4-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(4-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-乳酸酯))、3-羥基丁酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯三元共聚物(聚(3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))或者3-羥基丁酸酯-3-羥基丙酸酯-4-羥基丁酸酯-乳酸酯四元共聚物(聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯-共-4-羥基丁酸酯-共-乳酸酯))。4、一種製備包含乳酸酯單體單元和4-羥基丁酸酯單體單元的共聚物的方法，其中，該方法包括培養含有下列基因的細胞或者植物(a)分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因；(b)磷酸丁醯轉移酶基因；(C)丁酸激酶基因；和(d)聚羥基鏈烷酸酯(PHA)合酶基因。5、根據權利要求4所述的方法，其中，所述細胞或者植物通過如下方法獲得用細胞或者植物不含有的所述(a)、(b)、(c)和(d)基因中的基因轉化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一種基因的細胞或者植物；或者用所述(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一種基因轉化不含有(a)、(b)、(c)和(d)基因中的至少一種基因的細胞或者植物。6、根據權利要求4所述的方法，其中，所述分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基垸醯基-輔酶A的酶的基因為丙醯-輔酶A轉移酶基因(p")。7、根據權利要求4所述的方法，其中，所述磷酸丁醯轉移酶基因源自丙酮丁醇梭菌。8、根據權利要求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、根據權利要求4所述的方法，其中，所述聚羥基鏈烷酸酯OPHA)合酶基因為源自假單胞菌6-19的phaClp^9。10、根據權利要求4所述的方法，其中，所述PHA合酶基因編碼具有如下突變的SEQIDNO:8的胺基酸序列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、根據權利要求4所述的方法，其中，所述細胞為微生物。12、根據權利要求11所述的方法，其中，所述微生物為大腸桿菌。13、根據權利要求4所述的方法，其中，所述培養在包含選自由4-羥基丁酸酯、3-羥基丙酸酯和3-羥基丁酸酯組成的組中的至少一種的培養基中進行。14、一種製備包含乳酸酯單體單元和4-羥基丁酸酯單體單元的共聚物的方法，其中，該方法包括培養同時含有下列基因的細胞或者植物分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因；將4-羥基丁酸酯轉化成4-羥基丁醯-輔酶A的Cat2基因；和PHA合酶基因。15、根據權利要求14所述的方法，其中，所述Cat2基因源自科氏梭菌並且具有SEQIDNO:21的核苷酸序列。全文摘要本發明涉及一種包含4-羥基丁酸酯單體單元和乳酸酯單體單元的共聚物；4-羥基丁酸酯單體單元、乳酸酯單體單元和3-羥基鏈烷酸酯的共聚物；或者它們的製備方法。更具體而言，本發明涉及一種製備包含乳酸酯單體、4-羥基丁酸酯單體和選擇性的3-羥基鏈烷酸酯的共聚物的方法以及由該方法製備的共聚物，其中該方法包括培養同時含有下列基因的細胞或者植物分別將乳酸酯和3-羥基鏈烷酸酯轉化成乳醯-輔酶A和3-羥基烷醯基-輔酶A的酶的基因、磷酸丁醯轉移酶基因、丁酸激酶基因和聚羥基鏈烷酸酯合酶基因。本發明的共聚物為能夠代替常規合成塑料使用的生物可降解聚合物，並且該共聚物可以用於醫學用途。文檔編號C08G63/91GK101553519SQ200780043268公開日2009年10月7日申請日期2007年11月21日優先權日2006年11月21日發明者姜惠玉,樸時載,李恩政,李相燁,李相賢,梁宅鎬,金泰完申請人:Lg化學株式會社;韓國科學技術院