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雜交酶的制作方法

文檔序號(hào):3556033閱讀:958來源:國(guó)知局
專利名稱:雜交酶的制作方法
參考序列表該申請(qǐng)包含計(jì)算機(jī)可讀形式的序列表。其在此處一并作為參考。
背景技術(shù)
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及至少一種碳水化合物結(jié)合模塊(carbohydrate-bindingmodule,″CBM″)和至少葡糖淀粉酶的催化模塊(catalyic module,CM)的雜交體及其它。本發(fā)明也涉及雜交酶在淀粉處理中的用途,在此處理中,顆粒淀粉降解為糖,例如,漿液(slurry)、或者可以用作產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物,尤其是乙醇所用的酵母的營(yíng)養(yǎng)。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)描述已經(jīng)描述了大量的將淀粉轉(zhuǎn)化為淀粉水解產(chǎn)物,如麥芽糖、葡萄糖或特制漿液以用作甜味劑或作為其它糖類如果糖的前體的方法。葡萄糖也可發(fā)酵為乙醇或其它的發(fā)酵產(chǎn)物。
淀粉是由葡萄糖單位的鏈所組成的高分子量多聚體。其通常由約80%的支鏈淀粉和20%直鏈淀粉組成。支鏈淀粉為支鏈多糖,其中α-1,4D-葡萄糖殘基的線性鏈通過α-1,6糖苷鍵連接起來。
直鏈淀粉是由D-吡喃葡萄糖單位通過α-1,4糖苷鍵連接在一起而構(gòu)成的線性多糖。在將淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性淀粉水解產(chǎn)物的例子中,所述淀粉被解聚化。傳統(tǒng)的解聚方法由糊化步驟(gelatinization step)和兩個(gè)連續(xù)的處理步驟即液化處理和糖化處理所組成。
顆粒淀粉由顯微鏡下可見的顆粒組成,其在室溫下不溶于水。水性淀粉漿液加熱時(shí),顆粒膨脹并最終破裂,將淀粉分子分散到溶液中。在此“糊化”處理期間粘性急劇增加。由于典型工業(yè)處理中固體水平為30-40%,淀粉必須稀釋或“液化”以使之能夠處理。目前粘性的降低主要通過酶學(xué)降解獲得。在液化步驟期間,長(zhǎng)鏈淀粉被α-淀粉酶降解為更小的支鏈和線性單位(麥芽糊精)。通常,液化處理在約105-110℃實(shí)施約5到10分鐘,接下來約95℃實(shí)施約1-2小時(shí)。然后將溫度降至60℃,加入葡糖淀粉酶或β-淀粉酶和可選的脫支酶如異淀粉酶或支鏈淀粉酶(pullulanase),糖化處理進(jìn)行約24至72小時(shí)。
傳統(tǒng)的淀粉轉(zhuǎn)化處理是非常耗能的,因?yàn)樵S多步驟中在溫度方面有不同的需求。因此需要能夠選擇和/或設(shè)計(jì)此處理中所使用的酶以使整個(gè)過程能夠在無需糊化淀粉的情況下進(jìn)行。
發(fā)明概述第一個(gè)方面本發(fā)明提供了包含具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊的氨基酸序列和碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列的雜交酶。優(yōu)選催化模塊可以是真菌、細(xì)菌、或植物起源的。
更多方面,本發(fā)明提供編碼第一方面所述雜交酶的分離的DNA序列,包含編碼第一方面所述雜交酶的DNA序列的DNA構(gòu)建體,包含編碼第一方面所述雜交酶的DNA序列的表達(dá)載體,用載體轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞,其中宿主細(xì)胞能夠表達(dá)編碼第一方面所述雜交酶的DNA序列。
最后一方面,本發(fā)明提供由顆粒淀粉產(chǎn)生漿液或發(fā)酵產(chǎn)物的方法,包括用水性介質(zhì)中的α-淀粉酶和本發(fā)明具有葡糖淀粉酶活性的雜交酶處理天然淀粉(raw starch)。當(dāng)需要發(fā)酵產(chǎn)物時(shí),所述方法包括發(fā)酵生物的存在。
附圖簡(jiǎn)述圖l比較了包含埃默森籃狀菌(Talaromyces emersonii)催化結(jié)構(gòu)域和黑曲霉(A.niger)SBM的兩個(gè)葡糖淀粉酶-SBM(淀粉結(jié)合模塊)雜交體(TEAN-1和TEAN-3)與野生型埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的每g DS的乙醇產(chǎn)量。
發(fā)明詳述術(shù)語(yǔ)“顆粒淀粉(granular starch)”理解為天然(raw)的未煮過的淀粉,即未被糊化的淀粉。淀粉作為不溶于水的微小顆粒在植物中形成。這些顆粒在低于起始糊化溫度的溫度中儲(chǔ)存在淀粉中。當(dāng)置于冷水中時(shí),谷物可以吸收少量的液體。達(dá)到50℃至70℃時(shí)膨脹是可逆的,可逆程度依賴于具體淀粉。當(dāng)溫度更高時(shí),稱為糊化作用的不可逆膨脹開始。
術(shù)語(yǔ)“起始糊化溫度”理解為淀粉糊化作用開始時(shí)的最低溫度。在水中加熱的淀粉在50℃和75℃之間開始糊化;糊化的確切溫度依賴于具體淀粉,熟練技術(shù)人員可以很容易地測(cè)定。因此,根據(jù)植物種類、植物種類的具體品種以及生長(zhǎng)條件,起始糊化溫度可以不同。在本發(fā)明的上下文中,給定淀粉的起始糊化溫度為使用Gorinstein.S.和Lii.C.,Starch/St_rke,Vol.44(12)pp.461-466(1992)所描述的方法測(cè)定時(shí),5%的淀粉顆粒中雙折射(birefringence)消失時(shí)的溫度。
術(shù)語(yǔ)“可溶性淀粉水解產(chǎn)物”理解為本發(fā)明方法的可溶性產(chǎn)物,可以包含單糖、二糖、和寡糖,例如葡萄糖、麥芽糖、麥芽糊精、環(huán)糊精及其任何混合物。優(yōu)選至少90%,91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98%或至少99%的顆粒淀粉的干燥固體轉(zhuǎn)化為可溶性淀粉水解產(chǎn)物。
術(shù)語(yǔ)多肽“同源性”理解為兩條序列之間的一致性程度,其表明第一條序列與第二條序列的衍生關(guān)系??梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的電腦方法如GCG方法包中提供的GAP(Program Manual for the Wisconsin Package,Version 8,August 1994,Genetics Computer Group,575 Science Drive,Madison,Wisconsin,USA 53711)(Needleman,S.B.和Wunsch,C.D.,(1970),Journal ofMolecular Biology,48,443-453)測(cè)定同源性。使用以下的氨基酸序列比對(duì)設(shè)置GAP產(chǎn)生罰分為3.0,GAP延伸罰分為0.1。
雜交酶本說明書及權(quán)利要求中的酶分類號(hào)(EC編號(hào))與生物化學(xué)與分子生物學(xué)國(guó)際聯(lián)合會(huì)的命名委員會(huì),Academic Press Inc.,1992所推薦(1992)的一致。
此處所稱雜交酶包括包含葡糖淀粉酶(EC 3.2.1.3)的氨基酸序列且其連接(即共價(jià)結(jié)合)至包含碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)的氨基酸序列的那些。術(shù)語(yǔ)“碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)”也可稱“碳水化合物結(jié)合結(jié)構(gòu)域(CBD)”。
含CBM的雜交酶,及其制備和純化的詳述描述是本領(lǐng)域已知的[參見,例如WO 90/00609,WO 94/24158和WO 95/16782,以及Greenwood等,Biotechnology and Bioengineering 44(1994)pp.1295-1305]。其可以通過例如將DNA構(gòu)建體轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中并培養(yǎng)該轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞以表達(dá)融合基因來制備,所述DNA構(gòu)建體包含至少一個(gè)編碼碳水化合物結(jié)合模塊的DNA片段,該DNA片段通過或不通過連接子連接至編碼目標(biāo)葡糖淀粉酶的DNA序列,此DNA序列具有或不具有其自身的天然碳水化合物結(jié)合模塊。所得的重組產(chǎn)物(雜交酶)-本領(lǐng)域通常稱為“融合蛋白”-可以用下述的通式描述A-CBM-MR-X在后者的通式中,A-CBM為至少包含碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)本身的氨基酸序列的N端或C端區(qū)域。MR為中間區(qū)域(“連接子”),X為由編碼CBM所連接的酶(或其它蛋白)的DNA序列所編碼的多肽的氨基酸殘基序列。
A部分可以不存在(這樣A-CBM為CBM本身,即不包含除構(gòu)成CBM的氨基酸殘基之外的其它氨基酸殘基),或者可以為具有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基的序列(作為CBM本身的末端延伸體而發(fā)揮功能)。連接子(MR)可以不存在,或者是鍵,或者為包含約2至約100個(gè)碳原子,特別地2至40個(gè)碳原子的短的連接基團(tuán)。然而,MR優(yōu)選為約2至約100個(gè)氨基酸殘基的序列,更優(yōu)選2至40個(gè)氨基酸殘基,例如2至15個(gè)氨基酸殘基。
X部分可以構(gòu)成整個(gè)雜交酶的N端或C端區(qū)域。
這樣,由以上所述很明顯所討論的雜交酶類型中的CBM可以位于雜交酶的C端、N端或內(nèi)部。
在CBM位于內(nèi)部的實(shí)施方案中,CBM可以通過兩個(gè)連接子連接。
應(yīng)了解,本發(fā)明的雜交酶可以具有一個(gè)以上CBM,例如兩個(gè)或三個(gè)CBM。本發(fā)明涉及加入一個(gè)以上CBM的實(shí)施方案例如,N或C端具有兩個(gè)或多個(gè)CBD的串聯(lián)構(gòu)建體,具有N端+C端CBM的構(gòu)建體。
因此,本發(fā)明雜交體的例子也包括下述通式的雜交體A-CBM1-MR1-X-MR2-CBM2-BA-CBM1-MR1-B-CBM2-MR2-XA-CBM1-MR1-CBM2-X-MR3-CBM3-CCBM1和CBM2可以不同或相同。B和C可以不存在(這樣,例如,B-CBM2為CBM2本身,即不包含除構(gòu)成CBM2的氨基酸殘基之外的其它氨基酸殘基),或者可以(如A)為具有一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基的序列(作為CBM2本身的末端延伸體而發(fā)揮功能)。連接子可以不存在也可以存在。
連接子序列連接子序列可以為任何適合的連接子序列。在優(yōu)選實(shí)施方案中,連接子序列衍生于羅耳阿太菌(Atheli rolfsii)葡糖淀粉酶、黑曲霉葡糖淀粉酶、埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶、或白曲霉(A.kawachii)α-淀粉酶。這樣的連接子序列的具體例子包括-黑曲霉AMG連接子TGGTTTTATPTGSGSVTSTSKTTATASKTSTSTSSTSA(SEQ ID NO20),-白曲霉α-淀粉酶連接子TTTTTTAAATSTSKATTSSSSSSAAATTSSS(SEQ ID NO21),-羅耳阿太菌AMG連接子
STGATSPGGSSGS(SEQ ID NO27),PEPT連接子PEPTPEPT(SEQ ID NO22)。
所述連接子也可以是上述連接子的片段。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,所述雜交酶具有在不超過10個(gè)位置、不超過9個(gè)位置、不超過8個(gè)位置、不超過7個(gè)位置、不超過6個(gè)位置、不超過5個(gè)位置、不超過4個(gè)位置、不超過3個(gè)位置、不超過2個(gè)位置、或者甚至不超過1個(gè)位置不同于SEQ ID NO20、SEQ ID NO21、SEQ ID NO27、或SEQID NO22所示氨基酸序列的連接子序列。
碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)為優(yōu)先結(jié)合于多糖或寡糖(碳水化合物)的多肽氨基酸序列,經(jīng)常-但不一定僅僅-結(jié)合于其水不溶性(包括晶體)形式。
衍生于淀粉降解酶的CBM通常稱為淀粉結(jié)合模塊或SBM(可見于一些水解淀粉的酶的CBM,例如一些葡糖淀粉酶、或見于例如環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶(glucanotransferase)、或見于α-淀粉酶)。同樣,其它的CBM亞類將包含例如,纖維素結(jié)合模塊(源于水解纖維素的酶的CBM)、幾丁質(zhì)結(jié)合模塊(通常見于幾丁質(zhì)酶的CBM)、木聚糖結(jié)合模塊(通常見于木聚糖酶的CBM)、甘露聚糖結(jié)合模塊(通常見于甘露聚糖酶的CBM)。SBM通常也稱為SBD(淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域)。
可以發(fā)現(xiàn)CBM為由兩個(gè)或多個(gè)多肽氨基酸序列區(qū)域組成的大型多肽或蛋白質(zhì)的內(nèi)在部分(integral parts),尤其是在水解性酶(水解酶)中,這樣的酶通常包含催化模塊,其中含有底物水解活性位點(diǎn)和結(jié)合目標(biāo)碳水化合物底物的碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)。這樣的酶可以包含不止一個(gè)催化模塊,例如一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)CBM,可選地進(jìn)一步包含與具有催化模塊的CBM連接的一個(gè)或多個(gè)多肽氨基酸序列區(qū)域,后一類型的區(qū)域通常稱為“連接子”。包含CBM的水解性酶的例子-其中一些在上面已經(jīng)提到-為纖維素酶、α-淀粉酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、乙酰酯酶和幾丁質(zhì)酶。CBM也已發(fā)現(xiàn)以非水解多糖結(jié)合蛋白的形式存在于藻類例如紅藻Porphyrapurpurea中。
在有CBM的蛋白質(zhì)/多肽中(例如,酶、通常水解性酶),CBM可以位于N或C端或位于內(nèi)部位置。
構(gòu)成CBM本身的多肽或蛋白質(zhì)(例如,水解性酶)部分通常由約30個(gè)以上但少于約250個(gè)氨基酸殘基組成。
“碳水化合物結(jié)合模塊家族20”或CBM-20模塊在本發(fā)明上下文中定義為與Joergensen等(1997)在Biotechnol.Lett.191027-1031

圖1的多肽的碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)具有至少45%同源性的大約100個(gè)氨基酸的序列。所述CBM包含所述多肽的至少102個(gè)氨基酸,即從氨基酸582至氨基酸683的子序列。本說明書中應(yīng)用的糖苷水解酶家族的編號(hào)遵循URLafmb.cnrs-mrs.fr/~cazy/CAZY/index.html上Coutinho,P.M.& Henrissat,B.(1999)CAZy-Carbohydrate-Active Enzymes server或Coutinho,P.M.&Henrissat,B.1999;The modular structure of cellulases and othercarbohydrate-active enzymesan integrated database approach.In″Genetics,Biochemistry and Ecology of Cellulose Degradation″.,K.Ohmiya,K.Hayashi,K.Sakka,Y.Kobayashi,S.Karita and T.Kimura eds.,Uni Publishers Co.,Tokyo,pp.15-23,和Bourne,Y.& Henrissat,B.2001;Glycoside hydrolases andglycosyltransferasesfamilies and functional modules,Current Opinion inStructural Biology 11593-600的概念。
包含適合用于本發(fā)明上下文中的CBM的酶的例子為α-淀粉酶、產(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶、纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、乙酰酯酶和幾丁質(zhì)酶。與本發(fā)明有關(guān)的更多的目標(biāo)CBM包括衍生于葡糖淀粉酶(EC 3.2.1.3)或CGT酶(EC 2.4.1.19)的CBM。
衍生于真菌、細(xì)菌或植物來源的CBM一般會(huì)適合用于本發(fā)明上下文中。優(yōu)選的為源于曲霉(Aspergillus sp.)、阿太菌(Athelia sp.)、籃狀菌(Talaromycessp.)、芽孢桿菌(Bacillus sp.)、克雷伯桿菌(Klebsiella sp.)、或根霉(Rhizopus sp.)物種的CBM。優(yōu)選的為真菌來源的CBM。就此而論,適合于分離相關(guān)基因的技術(shù)是本領(lǐng)域所熟知的。
本發(fā)明優(yōu)選的為碳水化合物結(jié)合模塊家族20的CBM?!疤妓衔锝Y(jié)合模塊家族20”或CBM-20模塊在本發(fā)明上下文中定義為與Joergensen等(1997)在Biotechnol.Lett.191027-1031圖1的多肽的碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)具有至少45%同源性的大約100個(gè)氨基酸的序列。所述CBM包含所述多肽的最后102個(gè)氨基酸,即從氨基酸582至氨基酸683的子序列。本說明書中應(yīng)用的CMB編號(hào)遵循Coutinho & Henrissat 1999的概念(Coutinho,P.M.& Henrissat,B.The modular structure of cellulases and othercarbohydrate-active enzymesan integrated database approach.In″Genetics,Biochemistry and Ecology of Cellose Degradation″″.,K.Ohmiya,K.Hayashi,K.Sakka,Y.Kobayashi,S.Karita and T.Kimura eds.,UniPublishers Co.,Tokyo,pp.15-23 or altemativelyCoutinho,P.M.& Henrissat,B.(1999)Carbohydrate-Active Enzymes server at URLafmb.cnrs-mrs.fr/~cazy/CAZY/index.html)。
適合于本發(fā)明的碳水化合物結(jié)合模塊家族20的CBM可以衍生自泡盛曲霉(Aspergillus awamori)(SWISSPROT Q12537)、白曲霉(SWISSPROTP23176)、黑曲霉(SWISSPROT P04064)、米曲霉(Asperillus oryzae)(SWISSPROT P36914)的葡糖淀粉酶,衍生自白曲霉(EMBL#AB008370)、構(gòu)巢曲霉(Aspergllus nidulans)(NCBIAAF17100.1)的α-淀粉酶,衍生自臘狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)(SWISSPROT P36924)的β-淀粉酶、或者衍生自環(huán)狀芽孢桿菌(Bacillus circulans)(SWISSPROT P43379)的CGT酶。優(yōu)選為衍生自白曲霉(EMBL#AB008370)α-淀粉酶的CBM以及與白曲霉(EMBL#AB008370)α-淀粉酶的CBM有至少50%,60%,70%,80%,90%,95%,97%或者甚至至少99%同源性的CBM,即與SEQ ID NO2的氨基酸序列有至少50%,60%,70%,80%,90%,95%,97%或者甚至至少99%同源性的CBM。本發(fā)明還優(yōu)選具有SEQ ID NO3(黃熱芽孢桿菌(Bacillusflavorthermus)CBM)、SEQ ID NO4(芽孢桿菌CBM)、和SEQ ID NO5(芽孢嗜堿菌(Alcaliphilic Bacillus)CBM)所示氨基酸序列的碳水化合物結(jié)合模塊家族20的CBM。更多優(yōu)選的CBM包括來自Hormoconis sp.例如來自Hormoconis resinae(與雜酚真菌或脂暗膜菌(Amorphotheca resisnae)同義)的葡糖淀粉酶的CBM,例如CBMSWISSPROTQ03045(SEQ ID NO6),來自香菇(Lentinula sp.)如埃杜香菇(Lentinula edodes)(花菇(Shiitakemushroom))的葡糖淀粉酶的CBM如CBM SPTREMBLQ9P4C5(SEQ IDNO7)、來自脈孢霉(Neurospora sp.)如粗糙脈孢霉(Neurospora crassa的葡糖淀粉酶的CBM如CBMSWISSPROTP14804(SEQ ID NO8)、來自籃狀菌如Talaromyces byssochlamydioides的葡糖淀粉酶的CBM如CBMNN005220(SEQ ID NO9),來自Geosmithia sp.如Geosmithia cylindrospora的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN48286(SEQ ID NO10),來自Scorias sp.如Scorias spongiosa的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN007096(SEQ ID NO11),來自正青霉(Eupenicillium sp.)如Eupenicillium ludwigii的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN005968(SEQ ID NO12),來自曲霉如日本曲霉(Aspergillus japonicu)的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN001136(SEQ ID NO13),來自青霉(Penicillium sp.)如米舒青霉(Penicillium of.miczynskii)的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN48691(SEQ ID NO14),來自Mz1青霉的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN48690(SEQ ID NO15),來自Tysanophora sp.的葡糖淀粉酶的CBM如CBM NN48711(SEQ ID NO16),和來自腐質(zhì)霉(Humicola sp.)如灰腐質(zhì)霉高溫變種(Humicola grisea var thermoidea)的葡糖淀粉酶的CBM如CBM SPTREMBLQ12623(SEQ ID NO17)。最優(yōu)選的CBM包括來自曲霉例如黑曲霉葡糖淀粉酶的CBM,如SEQ ID NO18,和來自阿太菌如羅耳阿太菌葡糖淀粉酶的CBM,如SEQ ID NO19。本發(fā)明還優(yōu)選與前述任何CBD氨基酸序列有至少50%,60%,70%,80%,90%,95%,97%或者甚至至少99%同源性的任何CBD。
更多合適的碳水化合物結(jié)合模塊家族20的CBM可見于URLafmb.cnrs-mrs.fr/~cazy/CAZY/index.html)的碳水化合物活性酶服務(wù)器。
其它的CBM可以在來自卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、米根霉(Rhizopus oryzae)、Arxula adeninivorans的葡糖淀粉酶中找到。
一旦鑒定了編碼底物結(jié)合(碳水化合物結(jié)合)區(qū)域的核苷酸序列(它們?yōu)閏DNA或染色體DNA),接下來就可以以許多方式操作而將其融合到編碼目標(biāo)酶的DNA序列中。然后編碼結(jié)合碳水化合物的氨基酸序列的DNA片段和編碼目標(biāo)酶的DNA用或不用連接子而連接起來。然后所得的連接DNA可以以許多方式操作而獲得表達(dá)。
葡糖淀粉酶序列適合作為本發(fā)明的CBM/葡糖淀粉酶雜交體的基礎(chǔ)的葡糖淀粉酶包括例如衍生自真菌生物、細(xì)菌或植物的葡糖淀粉酶。優(yōu)選的葡糖淀粉酶為真菌或細(xì)菌起源,選自曲霉葡糖淀粉酶,特別是黑曲霉G1或G2葡糖淀粉酶(Boel等(1984),EMBO J.3(5),p.1097-1102),SEQ ID NO24所示),或其變體,例如WO 92/00381,WO 00/04136和WO 01/04273(來自Novozymes,Denmark)中所公開的;泡盛曲霉葡糖淀粉酶(WO 84/02921),米曲霉(Agric.Biol.Chem.(1991),55(4),p.941-949),或其變體或片段。其它的葡糖淀粉酶包括羅耳阿太菌葡糖淀粉酶(美國(guó)專利4,727,046),見SEQ ID NO26,籃狀菌葡糖淀粉酶,特別是衍生自埃默森籃狀菌(WO 99/28448),見SEQ ID NO25)、Talaromyces leycettanus(美國(guó)再版專利32,153)、Talaromyces duponti、Talaromyces thermophilus(美國(guó)專利4,587,215)的葡糖淀粉酶。本發(fā)明涉及的細(xì)菌葡糖淀粉酶包括源于梭菌屬(Clostridium),特別是熱解淀粉梭菌(C.thermoamyloyticum )(EP 135,138),和熱硫化氫梭菌(C.thermohydrosulfuricum)(WO 86/01831)的葡糖淀粉酶。葡糖淀粉酶可以具有或不具有天然CBM,但至少包含所述催化模塊(CM)。
優(yōu)選的葡糖淀粉酶為SEQ ID NO24所公開的黑曲霉葡糖淀粉酶,或者與SEQ ID NO24所示氨基酸序列具有大于50%,例如60%,70%,80%,90%,95%,96%,97%,98%或99%同源性(一致性)的葡糖淀粉酶。
應(yīng)了解葡糖淀粉酶(催化模塊)在一個(gè)實(shí)施方案中可以為具有葡糖淀粉酶活性的活性片段。
另一優(yōu)選的葡糖淀粉酶為SEQ ID NO26所示的羅耳阿太菌葡糖淀粉酶,或者與SEQ ID NO26所示氨基酸序列具有大于50%,例如60%,70%,80%,90%,95%,96%,97%,98%或99%同源性(一致性)的葡糖淀粉酶。
第三個(gè)優(yōu)選的葡糖淀粉酶為SEQ ID NO25所示的埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶,或者與SEQ ID NO25所示氨基酸序列具有大于50%,例如60%,70%,80%,90%,95%,96%,97%,98%或99%同源性(一致性)的葡糖淀粉酶。
雜交體一方面本發(fā)明涉及雜交酶,其包含具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊的氨基酸序列和碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述催化模塊為真菌起源的。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述催化模塊衍生于籃狀菌菌株(優(yōu)選埃默森籃狀菌),曲霉菌株(優(yōu)選黑曲霉),或阿太菌菌株(優(yōu)選羅耳阿太菌)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明的雜交酶包含衍生自埃默森籃狀菌的具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊和衍生自黑曲霉或羅耳阿太菌的碳水化合物結(jié)合模塊。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述雜交體在催化模塊和碳水化合物結(jié)合模塊之間可以包括連接子序列,優(yōu)選來自黑曲霉、羅耳阿太菌、白曲霉或埃默森籃狀菌。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明的雜交酶包含衍生自黑曲霉的具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊和衍生自羅耳阿太菌或埃默森籃狀菌的碳水化合物結(jié)合模塊。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述雜交體在催化模塊和碳水化合物結(jié)合模塊之間可以包括連接子序列,優(yōu)選來自黑曲霉、羅耳阿太菌、白曲霉或埃默森籃狀菌。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明的雜交酶包含衍生自羅耳阿太菌的具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊和衍生自黑曲霉或埃默森籃狀菌的碳水化合物結(jié)合模塊。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述雜交體在催化模塊和碳水化合物結(jié)合模塊之間可以包括連接子序列,優(yōu)選來自黑曲霉、羅耳阿太菌、白曲霉或埃默森籃狀菌。
優(yōu)選的黑曲霉,羅耳阿太菌或埃默森籃狀菌分別為SEQ ID NOS24,25,和26中所示。
優(yōu)選所述雜交酶包含與SEQ ID NO3,SEQ ID NO4,SEQ ID NO5,SEQ ID NO6,SEQ ID NO7,SEQ ID NO8,SEQ ID NO9,SEQ ID NO10,SEQ ID NO11,SEQ ID NO12,SEQ ID NO13,SEQ ID NO14,SEQ IDNO15,SEQ ID NO16,SEQ ID NO17,SEQ ID NO18,或SEQ ID NO19任一所示的氨基酸序列具有至少50%,60%,70%,80%,90%,95%,97%或者甚至至少99%同源性的CBM序列。
更優(yōu)選所述雜交酶包含具有SEQ ID NO28所示氨基酸序列的CBM序列。在又一優(yōu)選實(shí)施方案中,所述CBM序列具有與SEQ ID NO28所示的氨基酸序列,或其它CBM序列中的任何一個(gè),在不超過10個(gè)氨基酸位置、不超過9個(gè)位置、不超過8個(gè)位置、不超過7個(gè)位置、不超過6個(gè)位置、不超過5個(gè)位置、不超過4個(gè)位置、不超過3個(gè)位置、不超過2個(gè)位置、或者甚至不超過1個(gè)位置不同的氨基酸序列。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述雜交酶包含衍生于來自羅耳阿太菌的葡糖淀粉酶的CBM,例如美國(guó)專利4,727,026中所述的來自羅耳阿太菌AHU 9627的AMG或者來自黑曲霉的CBM。
根據(jù)本發(fā)明考慮的具體雜交體包括下述
CM催化模塊;SBM淀粉結(jié)合模塊;AN黑曲霉;TE埃默森籃狀菌;AR羅耳阿太菌。
表達(dá)載體本發(fā)明還涉及可包含編碼雜交酶、啟動(dòng)子、信號(hào)肽序列、和轉(zhuǎn)錄及翻譯終止信號(hào)的DNA序列的重組表達(dá)載體。上述的多種DNA和控制序列可以結(jié)合在一起來制備重組表達(dá)載體,其可以包括一個(gè)或多個(gè)便利的限制性位點(diǎn)以允許在這些位點(diǎn)插入或取代編碼所述多肽的DNA序列??蛇x地,本發(fā)明的DNA序列可以通過將所述DNA序列或包含該序列的DNA構(gòu)建體插入適當(dāng)?shù)挠糜诒磉_(dá)的載體來表達(dá)。在創(chuàng)建表達(dá)載體過程中,將編碼序列定位于載體中,使編碼序列與用于表達(dá)以及可能用于分泌的適當(dāng)控制序列可操作相連。
所述重組表達(dá)載體可以是任何載體(例如,質(zhì)?;虿《?,其可以方便地用于重組DNA方法,能夠引發(fā)DNA序列的表達(dá)。載體的選擇一般依賴于載體與所述載體所要插入的宿主細(xì)胞的兼容性。所述載體可以是線性的或者是封閉的環(huán)狀質(zhì)粒。該載體可以是自主復(fù)制載體,即作為染色體外實(shí)體存在的載體,其復(fù)制獨(dú)立于染色體的復(fù)制,例如,質(zhì)粒,染色體外成分,微小染色體、粘?;蛉斯と旧w。該載體可以包含確保自我復(fù)制的任何手段??蛇x地,該載體可以是當(dāng)引入到所述宿主細(xì)胞中時(shí)整合到基因組中,并與其所整合的染色體一起復(fù)制的一種載體。該載體系統(tǒng)可以是單一載體或質(zhì)?;蚩傮w上包含要引入到宿主細(xì)胞基因組中的全部DNA的兩個(gè)或多個(gè)載體或質(zhì)粒,或轉(zhuǎn)座子。
標(biāo)記本發(fā)明的載體優(yōu)選包含一個(gè)或多個(gè)可選擇的標(biāo)記,其允許容易地選擇轉(zhuǎn)化的細(xì)胞??蛇x擇標(biāo)記為基因,其產(chǎn)物提供殺生物劑或病毒抗性,重金屬抗性,針對(duì)營(yíng)養(yǎng)缺陷型的原養(yǎng)型等。
用于絲狀真菌宿主細(xì)胞的可選擇標(biāo)記的例子可以選自包括但不限于以下的組amdS(乙酰胺酶)、argB(鳥氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶)、bar(草銨膦(phosphinothricin)乙酰轉(zhuǎn)移酶)、hygB(潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶)、niaD(硝酸還原酶)、pyrG(乳清酸核苷-5’-磷酸脫羧酶)、sC(硫酸腺苷?;D(zhuǎn)移酶)、trpC(鄰氨基苯甲酸合成酶)、和草丁膦(glufosinate)抗性標(biāo)記、以及來自其它物種的等同物。優(yōu)選用于曲霉細(xì)胞的為構(gòu)巢曲霉或米曲霉的amdS和pyrG標(biāo)記以及吸水鏈霉菌(Streptomyces hygroscopicus)的bar標(biāo)記。另外,選擇可通過共轉(zhuǎn)化完成,例如見WO 91/17243,其中可選擇標(biāo)記在分離的載體上。
本發(fā)明的載體優(yōu)選包含允許載體穩(wěn)定地整合于宿主細(xì)胞基因組或者允許載體在細(xì)胞中不依賴于基因組而自主復(fù)制的元件。
當(dāng)引入到宿主細(xì)胞時(shí),本發(fā)明的載體可以整合到宿主細(xì)胞基因組中。為了整合,載體可依賴于編碼目標(biāo)多肽的DNA序列,或者用于通過同源和非同源重組將載體穩(wěn)定地整合于基因組的載體的其它任何元件??蛇x地,載體可以包含通過同源重組引導(dǎo)向宿主細(xì)胞基因組整合的額外的DNA序列。額外的DNA序列使載體能夠整合于宿主細(xì)胞基因組中染色體的精確位置。為了增加在精確位點(diǎn)整合的可能性,整合元件應(yīng)優(yōu)選包含足夠數(shù)量的DNA,例如100至1,500個(gè)堿基對(duì),優(yōu)選400至1,500個(gè)堿基對(duì),最優(yōu)選800至1,500個(gè)堿基對(duì),這些堿基對(duì)與相應(yīng)的目標(biāo)序列高度同源,以增加同源重組的概率。整合元件可以是與宿主細(xì)胞基因組中的目標(biāo)序列同源的任何序列。另外,整合元件可以是非編碼或編碼DNA序列。另一方面,載體可以通過非同源重組整合至宿主細(xì)胞基因組。這些DNA序列可以是與宿主細(xì)胞基因組中的目標(biāo)序列同源的任何序列,另外,可以是非編碼或編碼序列。
為了自主復(fù)制,載體可以進(jìn)一步包含使載體能夠在所討論的宿主細(xì)胞中自主復(fù)制的復(fù)制起點(diǎn)。可以使用WO 00/24883中所公開的復(fù)制AMA1質(zhì)粒載體的附加體。
可以將超過一個(gè)拷貝的編碼目標(biāo)多肽的DNA序列插入宿主細(xì)胞以增強(qiáng)DNA序列的表達(dá)??梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的方法通過將至少一個(gè)額外的序列拷貝整合于宿主細(xì)胞基因組中以獲得所述DNA序列的穩(wěn)定擴(kuò)增,并選擇轉(zhuǎn)化體。
用于連接上述元件以構(gòu)建本發(fā)明的重組表達(dá)載體的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的(參見,例如,Sambrook等,1989,分子克隆,實(shí)驗(yàn)指南,第二版,冷泉港,紐約)。
宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞可以是真菌例如絲狀真菌或酵母來源,或者為細(xì)菌來源,例如芽孢桿菌來源。
包含含有編碼雜交酶的DNA序列的DNA構(gòu)建體或表達(dá)載體的本發(fā)明的宿主細(xì)胞,在雜交酶的重組產(chǎn)生中方便地用作宿主細(xì)胞。所述細(xì)胞可以用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化。可選地,可以方便地通過將編碼所述雜交酶的本發(fā)明DNA構(gòu)建體(以一個(gè)或多個(gè)拷貝)整合到宿主染色體中而用該DNA構(gòu)建體轉(zhuǎn)化所述細(xì)胞。DNA構(gòu)建體向宿主染色體的整合可以根據(jù)傳統(tǒng)的方法進(jìn)行,例如通過同源或異源重組。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,宿主細(xì)胞為下述子囊菌門(Ascomycota)組的絲狀真菌,包括例如,脈胞菌、正青霉(Eupenicillium)(=青霉(Penicillium))、裸孢殼(Emericella)(=曲霉)、散囊菌(Eurotium)(=曲霉)。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,絲狀真菌包括真菌門(Eumycota)、卵菌門(Oomycota)的亞門(如Hawksworth等,在Ainsworth and Bisby’s Dictionary of The Fungi,第八版,1995,CABInternational,University Press,Cambridge,UK中定義)的所有絲狀形式。絲狀真菌通過由幾丁質(zhì)、纖維素、葡聚糖、殼聚糖、甘露聚糖和其它復(fù)合多糖構(gòu)成的營(yíng)養(yǎng)菌絲體鑒別。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)通過菌絲延長(zhǎng)進(jìn)行,碳代謝為需氧型。
在更加優(yōu)選的實(shí)施方案中,絲狀真菌宿主細(xì)胞是但不限于選自由屬于曲霉物種的菌株優(yōu)選米曲霉、黑曲霉、泡盛曲霉、白曲霉、或鐮刀霉(Fusarium)菌株如尖孢鐮刀霉(Fusarium oxysporium)、禾谷鐮刀霉(Fusariumgraminearum)(更準(zhǔn)確的說法叫作玉蜀黍赤霉(Giberella zeae),以前為Sphaeria zeae,與玉米赤霉(Gibberella zeae)和Gibberella roseum f.sp.cerealis同義)、或硫色鐮刀霉(Fusarium sulphureum)(更準(zhǔn)確的說法叫作Gibberellapuricaris,與Fusarium trichothecioides、桿孢狀鐮刀霉(Fusariumbactridioides)、接骨木鐮刀霉(Fusarium sambucium)、玫瑰色鐮刀霉(Fusariumroseum)、和玫瑰色鐮刀霉禾谷變種(Fusarium roseum var.graminearum)同義)、Fusarium cerealis(與Fusarium crookwellense同義)、或Fusariumvenenatum菌株所組成的組的細(xì)胞。
在最優(yōu)選的實(shí)施方案中,絲狀真菌宿主細(xì)胞為屬于曲霉的菌株優(yōu)選米曲霉或黑曲霉的細(xì)胞。
宿主細(xì)胞可以是野生型絲狀真菌宿主細(xì)胞或變體、突變體或遺傳改造的絲狀真菌宿主細(xì)胞。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,宿主細(xì)胞為蛋白酶缺陷或蛋白酶陰性菌株。特別預(yù)期的是曲霉菌株,例如經(jīng)遺傳改造以破壞或減少葡糖淀粉酶、酸穩(wěn)定性α-淀粉酶、α-1,6轉(zhuǎn)葡糖苷酶和蛋白酶活性表達(dá)的黑曲霉菌株。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,真菌宿主細(xì)胞是酵母細(xì)胞。此處所用“酵母”包括產(chǎn)子囊酵母(ascosporogenous)(內(nèi)孢霉目(Endomycetales))、產(chǎn)擔(dān)子孢子囊酵母(basidiosporogenous)、和屬于半知菌綱(Fungi Imperfecti)(芽孢綱(Blastomycetes))的酵母。由于酵母的分類將來可能會(huì)有所變化,為了本發(fā)明的目的,應(yīng)該按照Biology and Activities of Yeast(Skinner,F(xiàn).A.,Passmore,S.M.,and Davenport,R.R.,eds,Soc.App.Bacteriol.Symposium Series No.9,1980)中所述定義酵母。
在更為優(yōu)選的實(shí)施方案中,酵母宿主細(xì)胞為假絲酵母(Candida)、漢遜酵母(Hansenula)、克魯維酵母(Kluyveromyces)、畢赤酵母(Pichia)、糖酵母(Saccharomyces)、裂殖酵母(Schizosaccharomyces)、或者亞羅威阿酵母(Yarrowia)細(xì)胞。
在最優(yōu)選的實(shí)施方案中,酵母宿主細(xì)胞為卡爾糖酵母(Saccharomycescarlsbergensis)、啤酒糖酵母(Saccharomyces cerevisiae)、糖化糖酵母(Saccharomyces diastaticus)、道格拉斯酵母(Saccharomyces douglasii)、克魯弗糖酵母(Saccharomyces kluyveri)、諾地糖酵母(Saccharomyces norbensis)或卵形糖酵母(Saccharomyces oviformis)細(xì)胞。在另一最優(yōu)選實(shí)施方案中,酵母宿主細(xì)胞為乳克魯維酵母(Kluyveromyces lactis)細(xì)胞。在另一最優(yōu)選實(shí)施方案中,酵母宿主細(xì)胞是解脂亞羅威阿酵母(Yarrowia lipolytica)細(xì)胞。
轉(zhuǎn)化真菌宿主細(xì)胞真菌細(xì)胞可以通過涉及原生質(zhì)體形成、原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化、以及細(xì)胞壁再生等的方法以其原本已知的方式來轉(zhuǎn)化。EP 238023和Yelton等,1984,Proceedings of the National Academy of Sciences USA 811470-1474中描述了轉(zhuǎn)化曲霉宿主細(xì)胞的適當(dāng)?shù)姆椒?。Malardier等,1989,Gene 78147-156和WO96/00787中描述了轉(zhuǎn)化鐮刀霉物種的適當(dāng)方法。
酵母可以用Becker and Guarente,Abelson,J.N.和Simon,M.I.,編著的Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology,Methods in Enzymology,Volume 194,pp 182-187,Academic Press,Inc.,New York;Ito等,1983,Journalof Bacteriology 153163;和Hinnen等,1978,Proceedings of the NationalAcademy of Sciences USA 751920中描述的方法轉(zhuǎn)化。
分離并克隆DNA序列用于分離或克隆編碼目標(biāo)多肽的DNA序列的技術(shù)是本領(lǐng)域已知的,包括從基因組DNA中分離,從cDNA制備,或其組合。從這樣的基因組DNA中克隆本發(fā)明的DNA序列可以使用熟知的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)或者用抗體篩選表達(dá)文庫(kù)以檢測(cè)具有共有結(jié)構(gòu)特征的克隆化DNA片段來實(shí)現(xiàn)。參見,例如,Innis等,1990,PCRA Guide to Methods and Application,AcademicPress,New York。可以使用其它的DNA擴(kuò)增方法例如連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法(ligase chain reaction,LCR)、連接激活轉(zhuǎn)錄(ligated activated transcription)(LAT)和基于DNA序列的擴(kuò)增(DNA sequence-based amplification,NASBA)。
分離的DNA序列本發(fā)明涉及包含編碼雜交酶的DNA序列的分離的DNA序列及其它,所述雜交酶包含具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊的氨基酸序列和碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列,其中催化模塊。
此處所用術(shù)語(yǔ)“分離的DNA序列”指DNA序列,其基本不含有其它DNA序列,例如,當(dāng)用瓊脂糖電泳測(cè)定時(shí)至少約20%純,優(yōu)選至少約40%純,更優(yōu)選至少約60%純,再優(yōu)選至少約80%純,最優(yōu)選至少約90%純。
例如,分離的DNA序列可用遺傳工程的標(biāo)準(zhǔn)克隆方法將DNA序列從其天然位置重新定位到不同位置、并在該位置使其再生來獲得。該克隆方法可涉及切除并分離包含編碼目標(biāo)多肽的DNA序列的所需DNA片段,將該片段插入載體分子,將重組載體摻入宿主細(xì)胞并在其中復(fù)制DNA序列的多個(gè)拷貝或克隆。可以以多種方法操作分離的DNA序列,以供目標(biāo)多肽表達(dá)之用。DNA序列在插入載體之前可能需要或必需進(jìn)行操作,這取決于表達(dá)載體。利用重組DNA方法修飾DNA序列的技術(shù)是本領(lǐng)域熟知的。
DNA構(gòu)建體本發(fā)明涉及包含編碼雜交酶的DNA序列的DNA構(gòu)建體,所述雜交酶包含具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊的氨基酸序列和碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列。在一實(shí)施方案中,所述催化模塊是真菌起源的。此處“DNA構(gòu)建體”定義為單鏈或雙鏈的DNA分子,其分離于天然發(fā)生的基因,或者是經(jīng)過修飾而包含了以自然界不存在的方式組合和鄰接(juxtaposed)的DNA片段。當(dāng)DNA構(gòu)建體包含本發(fā)明編碼序列的表達(dá)所需的所有控制序列時(shí),術(shù)語(yǔ)DNA構(gòu)建體與術(shù)語(yǔ)表達(dá)盒同義。
制備方法本發(fā)明的雜交體可以用任何方法制備,例如包括(a)在有利于制備雜交體的條件下培養(yǎng)宿主細(xì)胞;和(b)回收雜交體。
在本發(fā)明的制備方法中,用本領(lǐng)域已知的方法將所述細(xì)胞培養(yǎng)于適于所述雜交體產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中。例如,可以在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模或者工業(yè)規(guī)模發(fā)酵罐中,在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基中以及允許雜交體表達(dá)和/或分離的條件下,通過搖瓶培養(yǎng)、小規(guī)?;虼笠?guī)模發(fā)酵(包括連續(xù)的、分批的、補(bǔ)料-分批的、或者固態(tài)發(fā)酵)來培養(yǎng)細(xì)胞。培養(yǎng)在包含碳源和氮源以及無機(jī)鹽的適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,以本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行。合適的培養(yǎng)基可以從供應(yīng)商處獲得,或者可以用公開的組成(例如,美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心的目錄中所述)制備。當(dāng)雜交體分泌到營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,可以直接從培養(yǎng)基回收雜交體。當(dāng)雜交體未被分泌,可從細(xì)胞裂解產(chǎn)物來回收。
雜交體可以用本領(lǐng)域已知的專門用于所述雜交體的方法檢測(cè)。這些檢測(cè)方法可包括使用特異性抗體、形成酶產(chǎn)物、或使酶底物消失。例如,可以用酶試驗(yàn)來測(cè)定此處所述雜交體的活性。
可以用本領(lǐng)域已知的方法回收所得雜交體。例如,可以通過傳統(tǒng)方法包括但不限于離心、過濾、提取、噴霧干燥、蒸發(fā)、或沉淀從營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中回收雜交體。
可以用本領(lǐng)域已知的多種方法來純化本發(fā)明的雜交體,包括但不限于層析(例如,離子交換層析、親合層析、疏水層析、聚焦層析、和大小排阻層析)、電泳方法(例如,制備性等電聚焦)、差異溶解(differential solubility)(例如,硫酸銨沉淀)、SDS-PAGE、或提取(參見,例如,Protein Purification,J.-C.Janson and Lars Ryden,editors,VCH Publishers,New York,1989)。
淀粉處理本發(fā)明第一方面的雜交酶可用于產(chǎn)生漿液或發(fā)酵產(chǎn)物(例如尤其是乙醇)的產(chǎn)生過程中,其中顆粒淀粉在水性介質(zhì)中用具有葡糖淀粉酶活性的本發(fā)明的雜交酶處理。在具體實(shí)施方案中,可以以0.02-20AGU/g干燥固體(DS),優(yōu)選0.1-10AGU/g DS,如約0.1,0.3,0.5,1或2AGU/g DS,如0.1-0.5AGU/gDS的量加入具有葡糖淀粉酶活性的雜交酶。顆粒淀粉可進(jìn)一步用α-淀粉酶(優(yōu)選下述的一種)處理。
α-淀粉酶根據(jù)本發(fā)明,α-淀粉酶可以是任何來源。優(yōu)選為真菌或細(xì)胞來源的α-淀粉酶。α-淀粉酶可以是芽孢桿菌α-淀粉酶,例如,來源于地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)、解淀粉芽孢桿菌(B.amyloliquefaciens)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(B.stearothermophilus)、和枯草芽孢桿菌(B.subtilis)菌株。其它的α-淀粉酶包括源于WO 95/26397中詳細(xì)記載的芽孢桿菌NCIB 12289,NCIB 12512,NCIB12513或DSM 9375菌株的α-淀粉酶,和Tsukamoto等,Biochemical andBiophysical Research Communications,151(1988),pp.25-31所描述的α-淀粉酶。其它的α-淀粉酶變體和雜交體描述于WO 96/23874,WO 97/41213,和WO 99/19467。
其它的α-淀粉酶包括源于曲霉菌株的α-淀粉酶,例如米曲霉和黑曲霉α-淀粉酶。在優(yōu)選實(shí)施方案中,所述α-淀粉酶為酸性α-淀粉酶。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述酸性α-淀粉酶為酸性真菌α-淀粉酶或酸性細(xì)菌α-淀粉酶。更優(yōu)選地,所述酸性α-淀粉酶為源于曲霉屬的酸性真菌α-淀粉酶。商業(yè)上可獲得的酸性真菌淀粉酶為SP288(可由NovozymesA/S,Denmark獲得)。在優(yōu)選實(shí)施方案中,所述α-淀粉酶為酸性α-淀粉酶。術(shù)語(yǔ)“酸性α-淀粉酶”意思是以有效量添加時(shí),在3.0至7.0、優(yōu)選3.5-6.0、或更優(yōu)選4.0-5.0的pH范圍具有活性的α-淀粉酶(E.C.3.2.1.1)。優(yōu)選的酸性真菌α-淀粉酶為Fungamyl樣α-淀粉酶。在本說明書中,術(shù)語(yǔ)“Fungamyl樣α-淀粉酶”指顯示與WO96/23874中SEQ ID NO10所示氨基酸序列有高度同源性,例如超過50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%90%,95%,96%,97%,98%,99%或者甚至為100%同源性(一致性)的α-淀粉酶。
優(yōu)選α-淀粉酶為酸性α-淀粉酶,優(yōu)選來自曲霉屬,優(yōu)選來自黑曲霉物種。在優(yōu)選實(shí)施方案中,酸性真菌α-淀粉酶為Swiss-prot/TeEMBL數(shù)據(jù)庫(kù)中以原始登錄號(hào)P56271公開為“AMYA_ASPNG”的來自黑曲霉的α-淀粉酶。也包括與所述酸性真菌淀粉酶具有至少70%一致性,如至少80%或甚至至少90%一致性,如至少95%,96%,97%,98%,或至少99%一致性的該酶的變體。
所述淀粉酶也可以是產(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶?!爱a(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶”(葡聚糖1,4-α-麥芽糖水解酶,E.C.3.2.1.133)能夠?qū)⒅辨湹矸酆椭ф湹矸鬯鉃棣?構(gòu)型的麥芽糖。來自嗜熱脂肪芽孢桿菌菌株NCIB 11837的產(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶商業(yè)上可從Novozymes A/S獲得,商用名為NOVAMYLTM。產(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶記載于美國(guó)專利4,598,048,4,604,355和6,162,628,此處一并作為參考。優(yōu)選地,產(chǎn)麥芽糖α-淀粉酶用于天然淀粉水解方法中,例如見WO 95/10627,此處一并作為參考。
當(dāng)α-淀粉酶用作例如產(chǎn)麥芽糖的酶時(shí),真菌α-淀粉酶可以以0.001-1.0AFAU/g DS,優(yōu)選0.002-0.5AFAU/g DS,優(yōu)選0.02-0.1AFAU/g DS的量添加。
優(yōu)選的包含α-淀粉酶的商用組合物包括來自DSM(Gist Brocades)的MYCOLASE,BANTM,TERMAMYLTMSC,F(xiàn)UNGAMYLTM,LIQUOZYMETMX和SANTMSUPER,SANTMEXTRA L(Novozymes A/S)和CLARASETML-40,000,DEX-LOTM,SPEYME FRED,SPEZYMETMAA,和SPEZYMETMDELTA AA(Genencor Int.),以及出售的商用名為SP288(可由NovozymesA/S,Denmark獲得)的酸性真菌α-淀粉酶。
α-淀粉酶可以以本領(lǐng)域熟知的量添加。當(dāng)以AAU單位測(cè)定時(shí),酸性α-淀粉酶活性優(yōu)選以5-50,0000AAU/kg DS的量,以500-50,000AAU/kg DS的量,或更優(yōu)選以100-10,000AAU/kg DS的量,例如500-1,000AAU/kg DS的量提供。真菌酸性α-淀粉酶優(yōu)選以10-10,000AFAU/kg DS的量,以500-2,500AFAU/kg DS的量,或更優(yōu)選以100-1,000AFAU/kg DS的量,例如約500AFAU/kg DS的量添加。
處理在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的處理包括顆粒淀粉漿的水解,特別是在低于所述顆粒淀粉的起始糊化溫度的溫度中將顆粒淀粉水解為可溶性淀粉水解產(chǎn)物。
欲用本發(fā)明的方法處理的顆粒淀粉漿可以具有20-55%的干燥固體顆粒淀粉,優(yōu)選25-40%干燥固體顆粒淀粉,更優(yōu)選30-35%干燥固體顆粒淀粉。
在本發(fā)明的第七個(gè)方面的處理之后,至少85%,至少86%,至少87%,至少88%,至少89%,至少90%,至少91%,至少92%,至少93%,至少94%,至少95%,至少96%,至少97%,至少98%,或優(yōu)選至少99%的顆粒淀粉的干燥固體轉(zhuǎn)化為可溶性淀粉水解產(chǎn)物。
根據(jù)本發(fā)明,所述處理在低于起始糊化溫度的溫度中進(jìn)行。優(yōu)選進(jìn)行處理的溫度在30-60℃,例如至少30℃,至少31℃,至少32℃,至少33℃,至少34℃,至少35℃,至少36℃,至少37℃,至少38℃,至少39℃,至少40℃,至少41℃,至少42℃,至少43℃,至少44℃,至少45℃,至少46℃,至少47℃,至少48℃,至少49℃,至少50℃,至少51℃,至少52℃,至少53℃,至少54℃,至少55℃,至少56℃,至少57℃,至少58℃,至少59℃,或優(yōu)選至少60℃。
本發(fā)明第七個(gè)方面進(jìn)行處理時(shí)的pH可以在3.0至7.0范圍內(nèi),優(yōu)選3.5至6.0,或更優(yōu)選4.0-5.0。
特別地,將要在本發(fā)明的方法中處理的顆粒淀粉可以從塊莖、根、莖、豆類、谷類或谷物整體獲得。更特別地,顆粒淀粉可以從玉米、玉米芯(cob)、小麥、大麥、黑麥、買羅高粱(milo)、西米(sago)、木薯(cassava)、木薯粉(taouica)、高粱、水稻、豌豆、大豆(bean)、香蕉或馬鈴薯獲得。特別還考慮糯性和非糯性類型的玉米和大麥。所要處理的淀粉可以具有高度精制的淀粉質(zhì)量,優(yōu)選至少90%,至少95%,至少97%或至少99.5%純,或者可以是更為粗制的含有包含碾碎的谷物整體的材料的玉米,所述谷物整體包括非淀粉成分如胚芽殘?jiān)屠w維。將天然材料如谷物整體碾碎以打開結(jié)構(gòu)并允許進(jìn)一步處理。根據(jù)本發(fā)明,兩種碾磨處理是優(yōu)選的濕磨和干磨。在干磨中,整個(gè)谷粒被碾碎后使用。濕磨使胚芽和粗粉(淀粉顆粒和蛋白質(zhì))很好地分離開,在淀粉水解產(chǎn)物用于產(chǎn)生漿液的情況下有幾個(gè)例外。干磨和濕磨在淀粉處理領(lǐng)域都是熟知的,且都同樣考慮用于本發(fā)明處理中。
發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)生最后一個(gè)方面,本發(fā)明涉及具有葡糖淀粉酶活性的雜交酶在產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物尤其是乙醇的方法中的用途。該方法包括在發(fā)酵生物存在下用α-淀粉酶和本發(fā)明的雜交酶處理水性介質(zhì)中的顆粒淀粉。所述α-淀粉酶可以是任何的α-淀粉酶,優(yōu)選以上提到的一種。優(yōu)選為酸性真菌α-淀粉酶,尤其是曲霉來源的。
優(yōu)選的發(fā)酵生物是酵母。優(yōu)選所述方法包括在用α-淀粉酶和本發(fā)明的雜交酶水解顆粒淀粉漿的同時(shí),用酵母實(shí)施發(fā)酵。與水解同時(shí)進(jìn)行的發(fā)酵的溫度在30℃和35℃之間,更優(yōu)選在31℃和34℃之間。
“發(fā)酵生物”指適合用于所需發(fā)酵過程的任何微生物。根據(jù)本發(fā)明,合適的發(fā)酵生物能夠?qū)⑻侨缙咸烟呛?麥芽糖直接或間接地發(fā)酵,即轉(zhuǎn)化為所需的發(fā)酵產(chǎn)物。發(fā)酵生物的例子包括真菌生物,如酵母。優(yōu)選的酵母包括糖酵母(Sacchromyces sp.)菌株,特別是啤酒糖酵母。商業(yè)上可獲得的酵母包括,例如RED STAR_/Lesaffre Ethanol Red(可由Red Star/Lesaffre,USA獲得),F(xiàn)ALI(可由Fleischmann’s Yeast,a division of Burns Philp Food Inc.,USA獲得),SUPERSTART(可由Alltech獲得),GERT STRAND(可由Gert StrandAB,Sweden獲得)和FERMIOL(可由DSM Specialties獲得)。
本發(fā)明雜交體的用途最后一個(gè)方面本發(fā)明涉及本發(fā)明的雜交酶產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物,例如特別是乙醇,或漿液(優(yōu)選葡萄糖或麥芽糖)的用途。本發(fā)明的雜交體可以用于本發(fā)明的方法中。
本發(fā)明此處所描述和要求的不受此處公開的具體實(shí)施方案范圍的限制,因?yàn)檫@些實(shí)施方案的目的是作為本發(fā)明幾個(gè)方面的例示。任何等同的實(shí)施方案都將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。事實(shí)上,由前面所描述的,除此處所列舉和描述的那些之外,對(duì)本發(fā)明的許多修改對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。這樣的修改也將落入所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。有不清楚的情況,本說明書包括定義將用于解釋。
此處引用了許多參考文獻(xiàn)和序列表,其全文整體一并作為參考。
材料和方法酵母RED STAR_/Lesaffre Ethanol Red(可由Red Star/Lesaffre,USA獲得)酸穩(wěn)定性α-淀粉酶活性根據(jù)本發(fā)明使用時(shí),可以測(cè)定任何酸穩(wěn)定性α-淀粉酶的AFAU(酸性真菌α-淀粉酶單位)活性,其相對(duì)于酶標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)定。1FAU定義為在下面所提到的標(biāo)準(zhǔn)條件下每小時(shí)降解5.260mg淀粉干物質(zhì)的酶量。
酸穩(wěn)定性α-淀粉酶、內(nèi)切-α-淀粉酶(1,4-α-D-葡聚糖-葡聚糖基-水解酶,E.C.3.2.1.1)水解淀粉分子內(nèi)部區(qū)域的α-1,4-糖苷鍵,形成不同鏈長(zhǎng)的糊精和寡糖。與碘形成的顏色的強(qiáng)度直接與淀粉的濃度成比例。用反向比色法測(cè)定,在具體分析條件下,隨淀粉濃度的降低的淀粉酶活性。
λ=590nm藍(lán)/紫 t=23秒 脫色標(biāo)準(zhǔn)條件/反應(yīng)條件底物 可溶性淀粉,約0.17g/L緩沖液檸檬酸鹽,約0.03M碘(I2) 0.03CaCl21.85mMpH2.50±0.05保溫溫度 40℃反應(yīng)時(shí)間 23秒波長(zhǎng) 590nm酶濃度0.025AFAU/mL酶工作濃度0.01-0.04AFAU/mL文件包EB-SM-0259.02/01更詳細(xì)描述了此分析方法,可以向Novozymes A/S,Denmark請(qǐng)求提供而獲得,該文件包包括在參考文獻(xiàn)中。
葡糖淀粉酶活性可以測(cè)定葡糖淀粉酶的活性,以淀粉葡萄糖苷酶單位(AmyloGlucosidaseUnits,AGU)表示。AGU定義為在37℃,pH4.3,底物麥芽糖23.2mM,緩沖液乙酸鹽0.1M,反應(yīng)時(shí)間5分鐘的標(biāo)準(zhǔn)條件下,每分鐘水解1微摩爾麥芽糖的酶量。
可以使用自動(dòng)分析儀系統(tǒng)。向葡萄糖脫氫酶試劑中加入變旋酶,使存在的任何α-D-葡萄糖轉(zhuǎn)化為β-D-葡萄糖。在以上提及的反應(yīng)中,葡萄糖脫氫酶特異性地與β-D-葡萄糖反應(yīng),形成NADH,用光度計(jì)在340nm處測(cè)定NADH,作為初始葡萄糖濃度的測(cè)量值。
文件包EB-SM-0131.02/01更詳細(xì)描述了此分析方法,可以向Novozymes A/S,Denmark請(qǐng)求提供而獲得,該文件包包括在參考文獻(xiàn)中。
DNA操作除非另有說明,DNA操作和轉(zhuǎn)化使用Sambrook等(1989)分子克隆實(shí)驗(yàn)指南,冷泉港實(shí)驗(yàn)室,冷泉港,紐約;Ausubel,F(xiàn). M.等(編)″Currentprotocols in Molecular Biology″,John Wiley and Sons,1995;Harwood,C.R.,和Cutting,S.M.(編)中所記載的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。
實(shí)施例實(shí)施例1葡糖淀粉酶催化結(jié)構(gòu)域-淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域雜交體的構(gòu)建與表達(dá)構(gòu)建表達(dá)18種不同AMG雜交體(表1)的質(zhì)粒,所述雜交體是黑曲霉(AN),埃默森籃狀菌(TE),和羅耳阿太菌(AR)的葡糖淀粉酶的催化結(jié)構(gòu)域(CD)和淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域(SBD)之間的雜交體。將質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到啤酒糖酵母中以表達(dá)重組蛋白,或者隨后將構(gòu)建的葡糖淀粉酶雜交體重新克隆到黑曲霉表達(dá)載體中以在黑曲霉中表達(dá)雜交蛋白。
表1葡糖淀粉酶雜交體中的融合鄰接。
試驗(yàn)方法細(xì)菌和真菌菌株和質(zhì)粒大腸桿菌(E.coli)DH10B(mcrA(mrr-hsdRMS-mcrBC)80dlacZM15lacX74 deoR recA 1endA 1araD 139(ara,leu)7697galU galK,rpsL nupG),啤酒糖酵母INVScl(MATa,his3D1,leu2,trpl-289,ura3-52)和大腸桿菌/酵母質(zhì)粒穿梭載體pYES2購(gòu)自Invitrogen Inc.(San Diego,CA)。
DNA構(gòu)建體DNA操作基本上按照Sambrook等,(1989)Maniatis,T.,1989.分子克隆實(shí)驗(yàn)指南(第二版),冷泉港實(shí)驗(yàn)室出版社,冷泉港,紐約,和Dan Burke,Dean Dawson,Tim Stearns(2000)Methods in Yeast GeneticsA Cold SpringHarbor Laboratory Course Manual,冷泉港實(shí)驗(yàn)室,中的記載的方法進(jìn)行。限制性核酸內(nèi)切酶和T4DNA連接酶來自New England Biolabs。Pwo DNA聚合酶(Boehringer Mannheim)基本如提供商所述使用。為進(jìn)行SOE pcr反應(yīng),使每種所需pcr片段100ng發(fā)生凝膠純化,混合后進(jìn)行25個(gè)PCR循環(huán),不添加任何引物。反應(yīng)產(chǎn)物用瓊脂糖凝膠電泳分離,將遷移到預(yù)計(jì)大小的DNA條帶從膠上切下,用旋轉(zhuǎn)柱純化,在新的pcr反應(yīng)中用作模板,使用側(cè)翼引物。在兩個(gè)步驟中構(gòu)建質(zhì)粒pSteD226首先將埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶(SEQID NO80)的編碼序列作為HindIII-Xbal片段克隆到pYES2中制得pSteD212。此后用包含組成型TPI啟動(dòng)子(Alber and Kawasaki(1982)Nucleotide sequenceof the triose phosphate isomerase gene of Saccharomyces cerevisiae.J.Mol.Appl.Gen.,1419-434)的AgeI-HindIII片段置換包含半乳糖誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的pSteD212的AgeI-HindIII片段,制得pSteD226。將G1形式的黑曲霉葡糖淀粉酶(SEQ ID NO81)的編碼序列克隆到酵母/大腸桿菌穿梭載體pMT742中,作為EcoRI-HinDIII片段,以此構(gòu)建質(zhì)粒pLac102。為擴(kuò)增CD和SBD,使用下述的DNA模板攜帶編碼G1-形式黑曲霉G1葡糖淀粉酶的cDNA的質(zhì)粒pLAc102;攜帶編碼G1-形式埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的cDNA的質(zhì)粒pSteD226;從包含G1形式羅耳阿太菌葡糖淀粉酶的羅耳阿太菌合成的cDNA。
用于擴(kuò)增CD和SBD pcr產(chǎn)物的寡聚物分別列于表2和表3。SOE PCR產(chǎn)物用凝膠電泳和Qiagen旋轉(zhuǎn)柱純化,用HindIII/Xbal消化并連接到已被HindIII/Xbal切割并經(jīng)凝膠純化的pSteD226中。連接過夜后將反應(yīng)產(chǎn)物電泳到DH10B中,在添加有100微克/ml氨芐青霉素(Sigma)的LB瓊脂板上鋪板。將轉(zhuǎn)化體平板純化,提取的質(zhì)粒用于測(cè)序。通過限制性分析和DNA測(cè)序驗(yàn)證整個(gè)克隆的HindIII-XbaI片段的完整性。然后將選擇的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到感受態(tài)酵母InvScI中,在選擇性培養(yǎng)基上鋪板。將酵母轉(zhuǎn)化體純化為單一菌落,將等份樣品-80℃儲(chǔ)存在15%甘油中。
表2用于擴(kuò)增葡糖淀粉酶催化結(jié)構(gòu)域的寡聚物;位于正向引物中的HinDIII位點(diǎn)帶下劃線;起始密碼子ATG以粗體表示。
表3.用于擴(kuò)增葡糖淀粉酶淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域的寡聚物;位于反向引物5′端的XbaI位點(diǎn)帶下劃線。
通過SOE(重疊延伸拼接)PCR融合催化結(jié)構(gòu)域和淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
用試驗(yàn)方法章節(jié)所述SOE PCR制備所需的CD-SBD融合體。SOE反應(yīng)中使用的PCR產(chǎn)物組合和所得的SOE雜交體列于表4。
表4SOE pcr反應(yīng)。
實(shí)施例2在“一步”燃料乙醇發(fā)酵中評(píng)估葡糖淀粉酶-SBM雜交體通過微小規(guī)模發(fā)酵評(píng)估葡糖淀粉酶-SBM雜交體(TEAN-1,TEAN-3)相對(duì)于純化的埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的相對(duì)性能。約380g磨碎的玉米(在高速錘磨(pilot scale hammer mill)中磨碎,通過1.65mm篩)加到約620g的自來水中。此混合物中添加3mL 1g/L的青霉素。用40%H2SO4將此漿液的pH調(diào)整到5.0。一式三份地測(cè)定干燥固體(DS)水平為32%。將約5g的這種漿液加至15mL試管中。該研究中使用的酶詳情如下
用每種酶實(shí)施四個(gè)劑量的劑量反應(yīng)。所用劑量為0.1,0.3,0.6和1.0AGU/g DS。每個(gè)處理有六份重復(fù)。
加料后,所述試管用0.04mL/g酵母繁殖物(Red StarTM酵母)糖化醪(mash)接種,所述酵母繁殖物糖化醪已在玉米糖化醪上培養(yǎng)22.5小時(shí)。用旋蓋蓋在試管上部,用小針在旋蓋上穿孔以允許空氣釋放,在稱重和32℃保溫前簡(jiǎn)短渦旋。發(fā)酵處理后在不同時(shí)間對(duì)試管稱重。稱重前將試管簡(jiǎn)短渦旋。使發(fā)酵連續(xù)進(jìn)行約200小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看到,兩種雜交體TEAN-1,TEAN-3給出了明顯高于野生型埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的乙醇產(chǎn)量/g DS。
實(shí)施例3在“一步”燃料乙醇發(fā)酵中評(píng)估葡糖淀粉酶-SBM雜交體通過小規(guī)模發(fā)酵評(píng)估葡糖淀粉酶-SBM雜交體(TEAR-1,TEAR-1)相對(duì)于純化的埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的相對(duì)性能。約380g磨碎的玉米(在高速錘磨中磨碎,通過1.65mm篩)加到約620g的自來水中。此混合物中添加3mL 1g/L的青霉素。用40%H2SO4將此漿液的pH調(diào)整到5.0。一式三份地測(cè)定干燥固體(DS)水平為32%。將約5g的這種漿液加至15mL試管中。每種酶用0.3AGU/g DS的量實(shí)施劑量反應(yīng)。加料后,所述試管用0.04mL/g酵母繁殖物(Red StarTM酵母)糖化醪接種,所述酵母繁殖物糖化醪已在玉米糖化醪上培養(yǎng)22.5小時(shí)。用旋蓋蓋在試管上部,用小針在旋蓋上穿孔以允許空氣釋放,在稱重和32℃保溫前簡(jiǎn)短渦旋。發(fā)酵處理后在不同時(shí)間對(duì)試管稱重。稱重前將試管簡(jiǎn)短渦旋。使發(fā)酵連續(xù)進(jìn)行約70小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果如以下表1所示
表1
由表1可以看到,兩種雜交體TEAR-1,TEAR-3具有明顯高于野生型埃默森籃狀菌葡糖淀粉酶的相對(duì)活性。
序列表<110>諾維信北美公司(Novoaymes North America,Inc.)<120>雜交酶<130>10554.200-US<160>99<170>PatentIn version 3.3<210>1<211>396<212>DNA<213>白曲霉(Aspergillus kawachii)<220>
<221>CDS<222>(1)..(396)<400>1act agt aca tcc aaa gcc acc acc tcc tct tct tct tct tct gct gct48Thr Ser Thr Ser Lys Ala Thr Thr Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Ala1 5 10 15gct act act tct tca tca tgc acc gca aca agc acc acc ctc ccc atc96Ala Thr Thr Ser Ser Ser Cys Thr Ala Thr Ser Thr Thr Leu Pro Ile20 25 30acc ttc gaa gaa ctc gtc acc act acc tac ggg gaa gaa gtc tac ctc144Thr Phe Glu Glu Leu Val Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Glu Val Tyr Leu35 40 45agc gga tct atc tcc cag ctc gga gag tgg gat acg agt gac gcg gtg192Ser Gly Ser Ile Ser Gln Leu Gly Glu Trp Asp Thr Ser Asp Ala Val50 55 60aag ttg tcc gcg gat gat tat acc tcg agt aac ccc gag tgg tct gtt240Lys Leu Ser Ala Asp Asp Tyr Thr Ser Ser Asn Pro Glu Trp Ser Val65 70 75 80act gtg tcg ttg ccg gtg ggg acg acc ttc gag tat aag ttt att aag288Thr Val Ser Leu Pro Val Gly Thr Thr Phe Glu Tyr Lys Phe Ile Lys85 90 95gtc gat gag ggt gga agt gtg act tgg gaa agt gat ccg aat agg gag336Val Asp Glu Gly Gly Ser Val Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Glu100 105 110tat act gtg cct gaa tgt ggg aat ggg agt ggg gag acg gtg gtt gat384Tyr Thr Val Pro Glu Cys Gly Asn Gly Ser Gly Glu Thr Val Val Asp115 120 125acg tgg agg tag396Thr Trp Arg130
<210>2<211>131<212>PRT<213>白曲霉(Aspergillus kawachii)<400>2Thr Ser Thr Ser Lys Ala Thr Thr Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Ala1 5 10 15Ala Thr Thr Ser Ser Ser Cys Thr Ala Thr Ser Thr Thr Leu Pro Ile20 25 30Thr Phe Glu Glu Leu Val Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Glu Val Tyr Leu35 40 45Ser Gly Ser Ile Ser Gln Leu Gly Glu Trp Asp Thr Ser Asp Ala Val50 55 60Lys Leu Ser Ala Asp Asp Tyr Thr Ser Ser Asn Pro Glu Trp Ser Val65 70 75 80Thr Val Ser Leu Pro Val Gly Thr Thr Phe Glu Tyr Lys Phe Ile Lys85 90 95Val Asp Glu Gly Gly Ser Val Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Glu100 105 110Tyr Thr Val Pro Glu Cys Gly Asn Gly Ser Gly Glu Thr Val Val Asp115 120 125Thr Trp Arg130<210>3<211>102<212>PRT<213>黃熱芽孢桿菌(Bacillus flavothermus)<400>3Ile Ser Thr Thr Ser Gln Ile Thr Phe Thr Val Asn Asn Ala Thr Thr1 5 10 15Val Trp Gly Gln Asn Val Tyr Val Val Gly Asn Ile Ser Gln Leu Gly20 25 30Asn Trp Asp Pro Val His Ala Val Gln Met Thr Pro Ser Ser Tyr Pro35 40 45Thr Trp Thr Val Thr Ile Pro Leu Leu Gln Gly Gln Asn Ile Gln Phe50 55 60Lys Phe Ile Lys Lys Asp Ser Ala Gly Asn Val Ile Trp Glu Asp Ile65 70 75 80
Ser Asn Arg Thr Tyr Thr Val Pro Thr Ala Ala Ser Gly Ala Tyr Thr85 90 95Ala Ser Trp Asn Val Pro100<210>4<211>99<212>PRT<213>芽孢桿菌(Bacillus sp.)<400>4Thr Ser Asn Val Thr Phe Thr Val Asn Asn Ala Thr Thr Val Tyr Gly1 5 10 15Gln Asn Val Tyr Val Val Gly Asn Ile Pro Glu Leu Gly Asn Trp Asn20 25 30Ile Ala Asn Ala Ile Gln Met Thr Pro Ser Ser Tyr Pro Thr Trp Lys35 40 45Thr Thr Val Ser Leu Pro Gln Gly Lys Ala Ile Glu Phe Lys Phe Ile50 55 60Lys Lys Asp Ser Ala Gly Asn Val Ile Trp Glu Asn Ile Ala Asn Arg65 70 75 80Thr Tyr Thr Val Pro Phe Ser Ser Thr Gly Ser Tyr Thr Ala Asn Trp85 90 95Asn Val Pro<210>5<211>102<212>PRT<213>芽孢嗜堿菌(Alcaliphilic Bacillus)<400>5Thr Ser Thr Thr Ser Gln Ile Thr Phe Thr Val Asn Asn Ala Thr Thr1 5 10 15Val Trp Gly Gln Asn Val Tyr Val Val Gly Asn Ile Ser Gln Leu Gly20 25 30Asn Trp Asp Pro Val Asn Ala Val Gln Met Thr Pro Ser Ser Tyr Pro35 40 45Thr Trp Val Val Thr Val Pro Leu Pro Gln Ser Gln Asn Ile Gln Phe50 55 60Lys Phe Ile Lys Lys Asp Gly Ser Gly Asn Val Ile Trp Glu Asn Ile65 70 75 80
Ser Asn Arg Thr Tyr Thr Val Pro Thr Ala Ala Ser Gly Ala Tyr Thr85 90 95Ala Asn Trp Asn Val Pro100<210>6<211>112<212>PRT<213>Hormoconis resinae<400>6Cys Gln Val Ser Ile Thr Phe Asn Ile Asn Ala Thr Thr Tyr Tyr Gly1 5 10 15Glu Asn Leu Tyr Val Ile Gly Asn Ser Ser Asp Leu Gly Ala Trp Asn20 25 30Ile Ala Asp Ala Tyr Pro Leu Ser Ala Ser Ala Tyr Thr Gln Asp Arg35 40 45Pro Leu Trp Ser Ala Ala Ile Pro Leu Asn Ala Gly Glu Val Ile Ser50 55 60Tyr Gln Tyr Val Arg Gln Glu Asp Cys Asp Gln Pro Tyr Ile Tyr Glu65 70 75 80Thr Val Asn Arg Thr Leu Thr Val Pro Ala Cys Gly Gly Ala Ala Val85 90 95Thr Thr Asp Asp Ala Trp Met Gly Pro Val Gly Ser Ser Gly Asn Cys100 105 110<210>7<211>95<212>PRT<213>埃杜香菇(Lentinula edodes)<400>7Val Ser Val Thr Phe Ash Val Asp Ala Ser Thr Leu Glu Gly Gln Asn1 5 10 15Val Tyr Leu Thr Gly Ala Val Asp Ala Leu Glu Asp Trp Ser Thr Asp20 25 30Asn Ala Ile Leu Leu Ser Ser Ala Asn Tyr Pro Thr Trp Ser Val Thr35 40 45Val Asp Leu Pro Gly Ser Thr Asp Val Gln Tyr Lys Tyr Ile Lys Lys50 55 60Asp Gly Ser Gly Thr Val Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Met Glu Ile65 70 75 80
Thr Thr Pro Ala Asn Gly Thr Tyr Ala Thr Asn Asp Thr Trp Arg85 90 95<210>8<211>107<212>PRT<213>粗糙脈孢霉(Neurospora crassa)<400>8Cys Ala Ala Asp His Glu Val Leu Val Thr Phe Asn Glu Lys Val Thr1 5 10 15Thr Ser Tyr Gly Gln Thr Val Lys Val Val Gly Ser Ile Ala Ala Leu20 25 30Gly Asn Trp Ala Pro Ala Ser Gly Val Thr Leu Ser Ala Lys Gln Tyr35 40 45Ser Ser Ser Asn Pro Leu Trp Ser Thr Thr Ile Ala Leu Pro Gln Gly50 55 60Thr Ser Phe Lys Tyr Lys Tyr Val Val Val Asn Ser Asp Gly Ser Val65 70 75 80Lys Trp Glu Asn Asp Pro Asp Arg Ser Tyr Ala Val Gly Thr Asp Cys85 90 95Ala Ser Thr Ala Thr Leu Asp Asp Thr Trp Arg100 105<210>9<211>115<212>PRT<213>Talaromyces byssochlamydioides<400>9Thr Thr Thr Gly Ala Ala Pro Cys Thr Thr Pro Thr Thr Val Ala Val1 5 10 15Thr Phe Asp Glu Ile Val Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Thr Val Tyr Leu20 25 30Ser Gly Ser Ile Pro Ala Leu Gly Asn Trp Asp Thr Ser Ser Ala Ile35 40 45Ala Leu Ser Ala Val Asp Tyr Thr Ser Ser Asn Pro Leu Trp Tyr Val50 55 60Thr Val Asn Leu Pro Ala Gly Thr Ser Phe Glu Tyr Lys Phe Phe Val65 70 75 80Gln Gln Thr Asp Gly Thr Ile Val Trp Glu Asp Asp Pro Asn Arg Ser85 90 95
Tyr Thr Val Pro Ala Asn Cys Gly Gln Thr Thr Ala lle Ile Asp Asp100 105 110Ser Trp Gln115<210>10<211>115<212>PRT<213>Geosmithia cylindrospora<400>10Thr Ser Thr Gly Ser Ala Pro Cys Thr Thr Pro Thr Thr Val Ala Val1 5 10 15Thr Phe Asp Glu Ile Val Thr Thr Ser Tyr Gly Glu Thr Val Tyr Leu20 25 30Ala Gly Ser Ile Ala Ala Leu Gly Asn Trp Asp Thr Asn Ser Ala Ile35 40 45Ala Leu Ser Ala Ala Asp Tyr Thr Ser Asn Asn Asn Leu Trp Tyr Val50 55 60Thr Val Asn Leu Ala Ala Gly Thr Ser Phe Gln Tyr Lys Phe Phe Val65 70 75 80Lys Glu Thr Asp Ser Thr Ile Val Trp Glu Asp Asp Pro Asn Arg Ser85 90 95Tyr Thr Val Pro Ala Asn Cys Gly Gln Thr Thr Ala Ile Ile Asp Asp100 105 110Thr Trp Gln115<210>11<211>139<212>PRT<213>Scorias spongiosa<400>11Ala Lys Val Pro Ser Thr Cys Ser Ala Ser Ser Ala Thr Gly Thr Cys1 5 10 15Thr Thr Ala Thr Ser Thr Phe Gly Gly Ser Thr Pro Thr Thr Ser Cys20 25 30Ala Thr Thr Pro Thr Leu Thr Thr Val Leu Phe Asn Glu Arg Ala Thr35 40 45Thr Asn Phe Gly Gln Asn Val His Leu Thr Gly Ser Ile Ser Gln Leu50 55 60
Gly Ser Trp Asp Thr Asp Ser Ala Val Ala Leu Ser Ala Val Asn Tyr65 70 75 80Thr Ser Ser Asp Pro Leu Trp Phe Val Arg Val Gln Leu Pro Ala Gly85 90 95Thr Ser Phe Gln Tyr Lys Tyr Phe Lys Lys Asp Ser Ser Asn Ala Val100 105 110Ala Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Ser Tyr Thr Val Pro Leu Asn Cys115 120 125Ala Gly Thr Ala Thr Glu Asn Asp Thr Trp Arg130 135<210>12<211>126<212>PRT<213>Eupenicillium ludwigii<400>12Ser Thr Thr Thr Thr Ser Thr Thr Lys Thr Thr Thr Thr Ser Thr Thr1 5 10 15Thr Ser Cys Thr Thr Pro Thr Ala Val Ala Val Thr Phc Asp Leu Ile20 25 30Ala Thr Thr Tyr Tyr Gly Glu Asn Ile Lys Ile Ala Gly Ser Ile Ser35 40 45Gln Leu Gly Asp Trp Asp Thr Ser Asn Ala Val Ala Leu Ser Ala Ala50 55 60Asp Tyr Thr Ser Ser Asp His Leu Trp Phe Val Asp Ile Asp Leu Pro65 70 75 80Ala Gly Thr Val Phe Glu Tyr Lys Tyr Ile Arg Ile Glu Ser Asp Gly85 90 95Ser Ile Glu Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Ser Tyr Thr Val Pro Ala100 105 110Ala Cys Ala Thr Thr Ala Val Thr Glu Asn Asp Thr Trp Arg115 120 125<210>13<211>116<212>PRT<213>日本曲霉(Aspergillus japonicus)<400>13Lys Thr Ser Thr Thr Thr Ser Ser Cys Ser Thr Pro Thr Ser Val Ala15 10 15
Val Thr Phe Asp Val Ile Ala Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Asn Val Tyr20 25 30Ile Ser Gly Ser Ile Ser Gln Leu Gly Ser Trp Asp Thr Ser Ser Ala35 40 45Ile Ala Leu Ser Ala Ser Gln Tyr Thr Ser Ser Asn Asn Leu Trp Tyr50 55 60Ala Thr Val His Leu Pro Ala Gly Thr Thr Phe Gln Tyr Lys Tyr Ile65 70 75 80Arg Lys Glu Thr Asp Gly Ser Val Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg85 90 95Ser Tyr Thr Val Pro Ser Ser Cys Gly Val Ser Ser Ala Thr Glu Ser100 105 110Asp Thr Trp Arg115<210>14<211>133<212>PRT<213>米舒青霉(Penicillium cf.miczynskii)<400>14Thr Thr Thr Gly Gly Thr Thr Thr Ser Gln Gly Ser Thr Thr Thr Thr1 5 10 15Ser Lys Thr Ser Thr Thr Thr Ser Ser Cys Thr Ala Pro Thr Ser Val20 25 30Ala Val Thr Phe Asp Leu Ile Ala Thr Thr Val Tyr Asp Glu Asn Val35 40 45Gln Leu Ala Gly Ser Ile Ser Ala Leu Gly Ser Trp Asp Thr Ser Ser50 55 60Ala Ile Arg Leu Ser Ala Ser Gln Tyr Thr Ser Ser Asn His Leu Trp65 70 75 80Tyr Val Ala Val Ser Leu Pro Ala Gly Gln Val Phe Gln Tyr Lys Tyr85 90 95Ile Arg Val Ala Ser Ser Gly Thr Ile Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn100 105 110Leu Ser Tyr Thr Val Pro Val Ala Cys Ala Ala Thr Ala Val Thr Ile115 120 125Ser Asp Thr Trp Arg130
<210>15<210>116<212>PRT<213>Mzl青霉(Penicillium sp.)<400>15Thr Lys Thr Ser Thr Ser Thr Ser Cys Thr Thr Pro Thr Ala Val Ala1 5 10 15Val Thr Phe Asp Leu Ile Ala Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Asn Ile Lys20 25 30Ile Ala Gly Ser Ile Ala Ala Leu Gly Ala Trp Asp Thr Asp Asp Ala35 40 45Val Ala Leu Ser Ala Ala Asp Tyr Thr Asp Ser Asp His Leu Trp Phe50 55 60Val Thr Gln Ser Ile Pro Ala Gly Thr Val Phe Glu Tyr Lys Tyr Ile65 70 75 80Arg Val Glu Ser Asp Gly Thr Ile Glu Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg85 90 95Ser Tyr Thr Val Pro Ala Ala Cys Ala Thr Thr Ala Val Thr Glu Ser100 105 110Asp Thr Trp Arg115<210>16<211>114<212>PRT<213>Thysanophora sp<400>16Phe Thr Ser Thr Thr Lys Thr Ser Cys Thr Thr Pro Thr Ser Val Ala1 5 10 15Val Thr Phe Asp Leu Ile Ala Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Ser Ile Arg20 25 30Leu Val Gly Ser Ile Ser Glu Leu Gly Asp Trp Asp Thr Gly Ser Ala35 40 45Ile Ala Leu His Ala Thr Asp Tyr Thr Asp Ser Asp His Leu Trp Phe50 55 60Val Thr Val Gly Leu Pro Ala Gly Ala Ser Phe Glu Tyr Lys Tyr Ile65 70 75 80Arg Val Glu Ser Ser Gly Thr Ile Glu Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg85 90 95Ser Tyr Thr Val Pro Ala Ala Cys Ala Thr Thr Ala Val Thr Glu Ser
100 105 110Asp Thr<210>17<211>111<212>PRT<213>灰腐質(zhì)霉高溫變種(Humicola grisea var.thermoidea)<400>17Ala Asp Ala Ser Glu Val Tyr Val Thr Phe Asn Glu Arg Val Ser Thr1 5 10 15Ala Trp Gly Glu Thr Ile Lys Val Val Gly Asn Val Pro Ala Leu Gly20 25 30Asn Trp Asp Thr Ser Lys Ala Val Thr Leu Ser Ala Ser Gly Tyr Lys35 40 45Ser Asn Asp Pro Leu Trp Ser Ile Thr Val Pro Ile Lys Ala Thr Gly50 55 60Ser Ala Val Gln Tyr Lys Tyr Ile Lys Val Gly Thr Asn Gly Lys Ile65 70 75 80Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Ser Ile Thr Leu Gln Thr Ala Ser85 90 95Ser Ala Gly Lys Cys Ala Ala Gln Thr Val Asn Asp Ser Trp Arg100 105 110<210>18<211>108<212>PRT<213>黑曲霉(Aspergillus niger)<400>18Cys Thr Thr Pro Thr Ala Val Ala Val Thr Phe Asp Leu Thr Ala Thr1 5 10 15Thr Thr Tyr Gly Glu Asn Ile Tyr Leu Val Gly Ser Ile Ser Gln Leu20 25 30Gly Asp Trp Glu Thr Ser Asp Gly Ile Ala Leu Ser Ala Asp Lys Tyr35 40 45Thr Ser Ser Asp Pro Leu Trp Tyr Val Thr Val Thr Leu Pro Ala Gly50 55 60Glu Ser Phe Glu Tyr Lys Phe Ile Arg Ile Glu Ser Asp Asp Ser Val65 70 75 80Glu Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Glu Tyr Thr Val Pro Gln Ala Cys
85 90 95Gly Thr Ser Thr Ala Thr Val Thr Asp Thr Trp Arg100 105<210>19<211>97<212>PRT<213>Aspergillus rolfsii<400>19Val Glu Val Thr Phe Asp Val Tyr Ala Thr Thr Val Tyr Gly Gln Asn1 5 10 15Ile Tyr Ile Thr Gly Asp Val Ser Glu Leu Gly Asn Trp Thr Pro Ala20 25 30Asn Gly Val Ala Leu Ser Ser Ala Asn Tyr Pro Thr Trp Ser Ala Thr35 40 45Ile Ala Leu Pro Ala Asp Thr Thr Ile Gln Tyr Lys Tyr Val Asn Ile50 55 60Asp Gly Ser Thr Val Ile Trp Glu Asp Ala Ile Ser Asn Arg Glu Ile65 70 75 80Thr Thr Pro Ala Ser Gly Thr Tyr Thr Glu Lys Asp Thr Trp Asp Glu85 90 95Ser<210>20<211>38<212>PRT<213>黑曲霉(Aspergillus niger)<400>20Thr Gly Gly Thr Thr Thr Thr Ala Thr Pro Thr Gly Ser Gly Ser Val1 5 10 15Thr Ser Thr Ser Lys Thr Thr Ala Thr Ala Ser Lys Thr Ser Thr Ser20 25 30Thr Ser Ser Thr Ser Ala35<210>21<211>31<212>PRT<213>白曲霉(Aspergillus kawachii)<400>21
Thr Thr Thr Thr Thr Thr Ala Ala Ala Thr Ser Thr Ser Lys Ala Thr1 5 10 15Thr Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Ala Ala Thr Thr Ser Ser Ser20 25 30<210>22<211>8<212>PRT<213>人工的<220>
<223>人工的<400>22Pro Glu Pro Thr Pro Glu Pro Thr1 5<210>23<211>1605<212>DNA<213>黑曲霉(Aspergillus niger)<220>
<221>CDS<222>(1)..(1602)<220>
<221>sig_peptide<222>(1)..(72)<220>
<221>mat_peptide<222>(73)..(1602)<400>23atg tcg ttc cga tct cta ctc gcc ctg agc ggc ctc gtc tgc aca ggg48Met Ser Phe Arg Ser Leu Leu Ala Leu Ser Gly Leu Val Cys Thr Gly-20 -15 -10ttg gca aat gtg att tcc aag cgc gcg acc ttg gat tca tgg ttg agc96Leu Ala Asn Val Ile Ser Lys Arg Ala Thr Leu Asp Ser Trp Leu Ser-5 -1 1 5aac gaa gcg acc gtg gct cgt act gcc atc ctg aat aac atc ggg gcg144Asn Glu Ala Thr Val Ala Arg Thr Ala Ile Leu Asn Asn Ile Gly Ala10 15 20gac ggt gct tgg gtg tcg ggc gcg gac tct ggc att gtc gtt gct agt192Asp Gly Ala Trp Val Ser Gly Ala Asp Ser Gly Ile Val Val Ala Ser25 30 35 40ccc agc acg gat aac ccg gac tac ttc tac acc tgg act cgc gac tct240
Pro Ser Thr Asp Asn Pro Asp Tyr Phe Tyr Thr Trp Thr Arg Asp Ser45 50 55ggt ctc gtc ctc aag acc ctc gtc gat ctc ttc cga aat gga gat acc288Gly Leu Val Leu Lys Thr Leu Val Asp Leu Phe Arg Asn Gly Asp Thr60 65 70agt ctc ctc tcc acc att gag aac tac atc tcc gcc cag gca att gtc336Ser Leu Leu Ser Thr Ile Glu Asn Tyr Ile Ser Ala Gln Ala Ile Val75 80 85cag ggt atc agt aac ccc tct ggt gat ctg tcc agc ggc gct ggt ctc384Gln Gly Ile Ser Asn Pro Ser Gly Asp Leu Ser Ser Gly Ala Gly Leu90 95 100ggt gaa ccc aag ttc aat gtc gat gag act gcc tac act ggt tct tgg432Gly Glu Pro Lys Phe Asn Val Asp Glu Thr Ala Tyr Thr Gly Ser Trp105 110 115 120gga cgg ccg cag cga gat ggt ccg gct ctg aga gca act gct atg atc480Gly Arg Pro Gln Arg Asp Gly Pro Ala Leu Arg Ala Thr Ala Met Ile125 130 135ggc ttc ggg cag tgg ctg ctt gac aat ggc tac acc agc acc gca acg528Gly Phe Gly Gln Trp Leu Leu Asp Asn Gly Tyr Thr Ser Thr Ala Thr140 145 150gac att gtt tgg ccc ctc gtt agg aac gac ctg tcg tat gtg gct caa576Asp Ile Val Trp Pro Leu Val Arg Asn Asp Leu Ser Tyr Val Ala Gln155 160 165tac tgg aac cag aca gga tat gat ctc tgg gaa gaa gtc aat ggc tcg624Tyr Trp Asn Gln Thr Gly Tyr Asp Leu Trp Glu Glu Val Asn Gly Ser170 175 180tct ttc ttt acg att gct gtg caa cac cgc gcc ctt gtc gaa ggt agt672Ser Phe Phe Thr Ile Ala Val Gln His Arg Ala Leu Val Glu Gly Ser185 190 195 200gcc ttc gcg acg gcc gtc ggc tcg tcc tgc tcc tgg tgt gat tct cag720Ala Phe Ala Thr Ala Val Gly Ser Ser Cys Ser Trp Cys Asp Ser Gln205 210 215gca ccc gaa att ctc tgc tac ctg cag tcc ttc tgg acc ggc agc ttc768Ala Pro Glu Ile Leu Cys Tyr Leu Gln Ser Phe Trp Thr Gly Ser Phe220 225 230att ctg gcc aac ttc gat agc agc cgt tcc ggc aag gac gca aac acc816Ile Leu Ala Asn Phe Asp Ser Ser Arg Ser Gly Lys Asp Ala Asn Thr235 240 245ctc ctg gga agc atc cac acc ttt gat cct gag gcc gca tgc gac gac864Leu Leu Gly Ser Ile His Thr Phe Asp Pro Glu Ala Ala Cys Asp Asp250 255 260tcc acc ttc cag ccc tgc tcc ccg cgc gcg ctc gcc aac cac aag gag912Ser Thr Phe Gln Pro Cys Ser Pro Arg Ala Leu Ala Asn His Lys Glu265 270 275 280
gtt gta gac tct ttc cgc tca atc tat acc ctc aac gat ggt ctc agt960Val Val Asp Ser Phe Arg Ser Ile Tyr Thr Leu Asn Asp Gly Leu Ser285 290 295gac agc gag gct gtt gcg gtg ggt cgg tac cct gag gac acg tac tac1008Asp Ser Glu Ala Val Ala Val Gly Arg Tyr Pro Glu Asp Thr Tyr Tyr300 305 310aac ggc aac ccg tgg ttc ctg tgc acc ttg gct gcc gca gag cag ttg1056Asn Gly Asn Pro Trp Phe Leu Cys Thr Leu Ala Ala Ala Glu Gln Leu315 320 325tac gat gct cta tac cag tgg gac aag cag ggg tcg ttg gag gtc aca1104Tyr Asp Ala Leu Tyr Gln Trp Asp Lys Gln Gly Ser Leu Glu Val Thr330 335 340gat gtg tcg ctg gac ttc ttc aag gca ctg tac agc gat gct gct act1152Asp Val Ser Leu Asp Phe Phe Lys Ala Leu Tyr Ser Asp Ala Ala Thr345 350 355 360ggc acc tac tct tcg tcc agt tcg act tat agt agc att gta gat gcc1200Gly Thr Tyr Ser Ser Ser Ser Ser Thr Tyr Ser Ser Ile Val Asp Ala365 370 375gtg aag act ttc gcc gat ggc ttc gtc tct att gtg gaa act cac gcc1248Val Lys Thr Phe Ala Asp Gly Phe Val Ser Ile Val Glu Thr His Ala380 385 390gca agc aac ggc tcc atg tcc gag caa tac gac aag tct gat ggc gag1296Ala Ser Asn Gly Ser Met Ser Glu Gln Tyr Asp Lys Ser Asp Gly Glu395 400 405cag ctt tcc gct cgc gac ctg acc tgg tct tat gct gct ctg ctg acc1344Gln Leu Ser Ala Arg Asp Leu Thr Trp Ser Tyr Ala Ala Leu Leu Thr410 415 420gcc aac aac cgt cgt aac tcc gtc gtg cct gct tct tgg ggc gag acc1392Ala Asn Asn Arg Arg Asn Ser Val Val Pro Ala Ser Trp Gly Glu Thr425 430 435 440tct gcc agc agc gtg ccc ggc acc tgt gcg gcc aca tct gcc att ggt1440Ser Ala Ser Ser Val Pro Gly Thr Cys Ala Ala Thr Ser Ala Ile Gly445 450 455acc tac agc agt gtg act gtc acc tcg tgg ccg agt atc gtg gct act1488Thr Tyr Ser Ser Val Thr Val Thr Ser Trp Pro Ser Ile Val Ala Thr460 465 470ggc ggc acc act acg acg gct acc ccc act gga tcc ggc agc gtg acc1536Gly Gly Thr Thr Thr Thr Ala Thr Pro Thr Gly Ser Gly Ser Val Thr475 480 485tcg acc agc aag acc acc gcg act gct agc aag acc agc acc acg acc1584Ser Thr Ser Lys Thr Thr Ala Thr Ala Ser Lys Thr Ser Thr Thr Thr490 495 500cgc tct ggt atg tca ctg tga1605
Arg Ser Gly Met Ser Leu505 510<210>24<211>534<212>PRT<213>黑曲霉(Aspergillus niger)<400>24Met Ser Phe Arg Ser Leu Leu Ala Leu Ser Gly Leu Val Cys Thr Gly-20 -15 -10Leu Ala Asn Val Ile Ser Lys Arg Ala Thr Leu Asp Ser Trp Leu Ser-5 -1 1 5Asn Glu Ala Thr Val Ala Arg Thr Ala Ile Leu Asn Asn Ile Gly Ala10 15 20Asp Gly Ala Trp Val Ser Gly Ala Asp Ser Gly Ile Val Val Ala Ser25 30 35 40Pro Ser Thr Asp Asn Pro Asp Tyr Phe Tyr Thr Trp Thr Arg Asp Ser45 50 55Gly Leu Val Leu Lys Thr Leu Val Asp Leu Phe Arg Asn Gly Asp Thr60 65 70Ser Leu Leu Ser Thr Ile Glu Asn Tyr Ile Ser Ala Gln Ala Ile Val75 80 85Gln Gly Ile Ser Asn Pro Ser Gly Asp Leu Ser Ser Gly Ala Gly Leu90 95 100Gly Glu Pro Lys Phe Asn Val Asp Glu Thr Ala Tyr Thr Gly Ser Trp105 110 115 120Gly Arg Pro Gln Arg Asp Gly Pro Ala Leu Arg Ala Thr Ala Met Ile125 130 135Gly Phe Gly Gln Trp Leu Leu Asp Asn Gly Tyr Thr Ser Thr Ala Thr140 145 150Asp Ile Val Trp Pro Leu Val Arg Asn Asp Leu Ser Tyr Val Ala Gln155 160 165Tyr Trp Asn Gln Thr Gly Tyr Asp Leu Trp Glu Glu Val Asn Gly Ser170 175 180Ser Phe Phe Thr Ile Ala Val Gln His Arg Ala Leu Val Glu Gly Ser185 190 195 200Ala Phe Ala Thr Ala Val Gly Ser Ser Cys Ser Trp Cys Asp Ser Gln205 210 215Ala Pro Glu Ile Leu Cys Tyr Leu Gln Ser Phe Trp Thr Gly Ser Phe220 225 230
Ile Leu Ala Asn Phe Asp Ser Ser Arg Ser Gly Lys Asp Ala Asn Thr235 240 245Leu Leu Gly Ser Ile His Thr Phe Asp Pro Glu Ala Ala Cys Asp Asp250 255 260Ser Thr Phe Gln Pro Cys Ser Pro Arg Ala Leu Ala Asn His Lys Glu265 270 275 280Val Val Asp Ser Phe Arg Ser Ile Tyr Thr Leu Asn Asp Gly Leu Ser285 290 295Asp Ser Glu Ala Val Ala Val Gly Arg Tyr Pro Glu Asp Thr Tyr Tyr300 305 310Asn Gly Asn Pro Trp Phe Leu Cys Thr Leu Ala Ala Ala Glu Gln Leu315 320 325Tyr Asp Ala Leu Tyr Gln Trp Asp Lys Gln Gly Ser Leu Glu Val Thr330 335 340Asp Val Ser Leu Asp Phe Phe Lys Ala Leu Tyr Ser Asp Ala Ala Thr345 350 355 360Gly Thr Tyr Ser Ser Ser Ser Ser Thr Tyr Ser Ser Ile Val Asp Ala365 370 375Val Lys Thr Phe Ala Asp Gly Phe Val Ser Ile Val Glu Thr His Ala380 385 390Ala Ser Asn Gly Ser Met Ser Glu Gln Tyr Asp Lys Ser Asp Gly Glu395 400 405Gln Leu Ser Ala Arg Asp Leu Thr Trp Ser Tyr Ala Ala Leu Leu Thr410 415 420Ala Asn Asn Arg Arg Asn Ser Val Val Pro Ala Ser Trp Gly Glu Thr425 430 435 440Ser Ala Ser Ser Val Pro Gly Thr Cys Ala Ala Thr Ser Ala Ile Gly445 450 455Thr Tyr Ser Ser Val Thr Val Thr Ser Trp Pro Ser Ile Val Ala Thr460 465 470Gly Gly Thr Thr Thr Thr Ala Thr Pro Thr Gly Ser Gly Ser Val Thr475 480 485Ser Thr Ser Lys Thr Thr Ala Thr Ala Ser Lys Thr Ser Thr Thr Thr490 495 500Arg Ser Gly Met Ser Leu505 510<210>25<211>591
<212>PRT<213>埃默森籃狀菌(Talaromyces emersonii)<400>25Ala Thr Gly Ser Leu Asp Ser Phe Leu Ala Thr Glu Thr Pro Ile Ala1 5 10 15Leu Gln Gly Val Leu Asn Asn Ile Gly Pro Asn Gly Ala Asp Val Ala20 25 30Gly Ala Ser Ala Gly Ile Val Val Ala Ser Pro Scr Arg Ser Asp Pro35 40 45Asn Tyr Phe Tyr Ser Trp Thr Arg Asp Ala Ala Leu Thr Ala Lys Tyr50 55 60Leu Val Asp Ala Phe Asn Arg Gly Asn Lys Asp Leu Glu Gln Thr Ile65 70 75 80Gln Gln Tyr Ile Ser Ala Gln Ala Lys Val Gln Thr Ile Ser Asn Pro85 90 95Ser Gly Asp Leu Ser Thr Gly Gly Leu Gly Glu Pro Lys Phe Asn Val100 105 110Asn Glu Thr Ala Phe Thr Gly Pro Trp Gly Arg Pro Gln Arg Asp Gly115 120 125Pro Ala Leu Arg Ala Thr Ala Leu Ile Ala Tyr Ala Asn Tyr Leu Ile130 135 140Asp Asn Gly Glu Ala Ser Thr Ala Asp Glu Ile Ile Trp Pro Ile Val145 150 155 160Gln Asn Asp Leu Ser Tyr Ile Thr Gln Tyr Trp Asn Ser Ser Thr Phe165 170 175Asp Leu Trp Glu Glu Val Glu Gly Ser Ser Phe Phe Thr Thr Ala Val180 185 190Gln His Arg Ala Leu Val Glu Gly Asn Ala Leu Ala Thr Arg Leu Asn195 200 205His Thr Cys Ser Asn Cys Val Ser Gln Ala Pro Gln Val Leu Cys Phe210 215 220Leu Gln Ser Tyr Trp Thr Gly Ser Tyr Val Leu Ala Asn Phe Gly Gly225 230 235 240Ser Gly Arg Ser Gly Lys Asp Val Asn Ser Ile Leu Gly Ser Ile His245 250 255Thr Phe Asp Pro Ala Gly Gly Cys Asp Asp Ser Thr Phe Gln Pro Cys260 265 270Ser Ala Arg Ala Leu Ala Asn His Lys Val Val Thr Asp Ser Phe Arg275 280 285
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1.雜交酶,包含具有葡糖淀粉酶活性的催化模塊的氨基酸序列和碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列。
2.權(quán)利要求1的雜交酶,其中碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列是真菌起源的,優(yōu)選源于曲霉、阿太菌或籃狀菌。
3.權(quán)利要求2的雜交酶,其中碳水化合物結(jié)合模塊的氨基酸序列源于白曲霉,例如具有SEQ ID NO2所示氨基酸序列的CBM,或者碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)的氨基酸序列源于黑曲霉,優(yōu)選具有SEQ ID NO18所示的氨基酸序列的CBM,或者碳水化合物結(jié)合模塊(CBM)的氨基酸序列源于阿太菌,優(yōu)選源于羅耳阿太菌,尤其是SEQ ID NO28所示的CBM氨基酸序列。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的雜交酶,其中所述催化模塊是真菌起源的葡糖淀粉酶,優(yōu)選源于曲霉菌株,優(yōu)選源于黑曲霉或米曲霉菌株;尤其是SEQ IDNO24所示的序列;阿太菌,優(yōu)選羅耳阿太菌;尤其是SEQ ID NO26所示的序列;籃狀菌,優(yōu)選埃默森籃狀菌,尤其是SEQ ID NO25所示的序列。
5.編碼權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的雜交酶的DNA序列。
6.包含權(quán)利要求5所述DNA序列的DNA構(gòu)建體。
7.包含權(quán)利要求5所述DNA序列的表達(dá)載體。
8.用權(quán)利要求7的載體轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞,所述宿主細(xì)胞能夠表達(dá)權(quán)利要求5的DNA序列。
9.產(chǎn)生漿液的方法,包括用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的雜交酶在水介質(zhì)中處理顆粒淀粉。
10.權(quán)利要求9的方法,其中所述顆粒淀粉進(jìn)一步用α-淀粉酶處理。
11.權(quán)利要求10的方法,其中所述α-淀粉酶是酸性α-淀粉酶,優(yōu)選源于真菌,優(yōu)選源于曲霉屬,尤其源于黑曲霉或米曲霉。
12.權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)的方法,其中所述漿液是葡萄糖或麥芽糖。
13.產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物的方法,包括在發(fā)酵生物存在時(shí),用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的雜交酶在水介質(zhì)中處理顆粒淀粉。
14.權(quán)利要求13的方法,其中所述顆粒淀粉進(jìn)一步用α-淀粉酶處理。
15.權(quán)利要求14的方法,其中所述α-淀粉酶是酸性α-淀粉酶,優(yōu)選源于真菌,優(yōu)選源于曲霉屬,尤其源于黑曲霉或米曲霉。
16.權(quán)利要求13的方法,其中所述發(fā)酵生物是酵母,優(yōu)選糖酵母,尤其是啤酒糖酵母。
17.權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)的方法,其中所述發(fā)酵產(chǎn)物是乙醇,例如燃料乙醇或飲用乙醇。
18.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的雜交酶用于產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物或漿液的用途。
19.權(quán)利要求18的用途,用于產(chǎn)生乙醇。
20.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的雜交酶在權(quán)利要求9-17任一項(xiàng)的方法中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及雜交酶,其包含至少一種碳水化合物結(jié)合模塊氨基酸序列和至少葡糖淀粉酶氨基酸序列的催化模塊。本發(fā)明還涉及這種雜交酶在淀粉處理以及尤其是乙醇產(chǎn)生中的用途。
文檔編號(hào)C07H21/04GK1875097SQ200480032025
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者托本·博徹特, 斯蒂芬·丹尼爾森, 埃里克·阿蘭 申請(qǐng)人:諾維信北美公司, 諾維信公司
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