具有木聚糖酶活性的多肽和编码该多肽的多核苷酸制造技术

技术编号:10403877 阅读:121 留言:0更新日期:2014-09-10 13:18
本发明专利技术涉及具有木聚糖酶活性的分离的多肽,催化域,和纤维素结合域,以及编码所述多肽、催化域或纤维素结合域的分离的多核苷酸。本发明专利技术还涉及包含所述多核苷酸的核酸构建体、载体和宿主细胞,以及用于产生和使用所述多肽、催化域或纤维素结合域的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及具有木聚糖酶活性的分离的多肽,催化域,和纤维素结合域,以及编码所述多肽、催化域或纤维素结合域的分离的多核苷酸。本专利技术还涉及包含所述多核苷酸的核酸构建体、载体和宿主细胞,以及用于产生和使用所述多肽、催化域或纤维素结合域的方法。【专利说明】具有木聚糖酶活性的多肽和编码该多肽的多核苷酸对于在联邦资助的研究和开发下完成的专利技术的权利的声明本专利技术是在由美国能源部授予的合作协议(Cooperative Agreement)DE-FC36-08G018080下以政府支持完成的。政府在本专利技术中具有一定权利。涉及序列表本申请包含计算机可读形式的序列表,其通过提述并入本文。专利技术背景
本专利技术涉及具有木聚糖酶活性的多肽,催化域,和纤维素结合域,和编码所述多肽,催化域,和纤维素结合域的多核苷酸。本专利技术亦涉及包含所述多核苷酸的核酸构建体、载体和宿主细胞,以及产生和使用所述多肽,催化域,和纤维素结合域的方法。相关技术的描述木素纤维素,世界上最大的可再生生物质资源,主要由木质素、纤维素和半纤维素构成,其中半纤维素的较大部分是木聚糖。木聚糖酶(例如内_1,4-β-木糖苷酶,EC3.2.1.8)水解木聚糖酶中的内部β-1,4-木糖苷键以产生较低分子量的木糖和木寡糖(xy10-0Iigomer)。木聚糖是从1,4-β -葡糖苷连接的D-木糖吡喃糖(I, 4- β -glycoside-linked D-xylopyranose)形成的多糖。纤维素是葡萄糖通过β -1, 4-键连接的聚合物。许多微生物产生水解β -连接的葡聚糖的酶。这些酶包括内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和葡糖苷酶。内切葡聚糖酶在随机位置消化纤维素聚合物,使其暴露于纤维二糖水解酶攻击(attack)。纤维二糖水解酶从纤维素聚合物的末端顺序地释放纤维二糖的分子。纤维二糖是水溶性的β_1,4-连接的葡萄糖二聚体。β-葡糖苷酶将纤维二糖水解成葡萄糖。将含木素纤维素原料(lignocellulosic feedstock)转化为乙醇具有以下优势:大量原料现成可用,避免燃烧或填埋材料的合意性和乙醇燃料的清洁性。木材、农业残余物、草本作物和城市固体废物被认为是用于乙醇生产的原料。这些材料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。一旦纤维素转化为葡萄糖,所述葡萄糖可容易地由酵母发酵为乙醇。在本领域存在通过补充其它酶改善纤维素分解酶组合物以增加效率和提供用于降解木素纤维素的划算的酶溶液的需求。本专利技术提供了具有木聚糖酶活性的多肽和编码所述多肽的多核苷酸。
技术实现思路
本专利技术涉及具有木聚糖酶活性的分离的多肽,其选自下组:(a)多肽,其与 SEQ ID NO:2,SEQ ID NO:4,SEQ ID N0:6、和 SEQ ID NO:8 的成熟多肽具有至少60%序列同一'丨生;(b)多肽,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸在至少中等-高严格条件下与以下杂交:(i)SEQ ID NO:1, SEQ ID NO: 3,SEQ ID NO: 5,或 SEQ ID NO: 7 的成熟多肽编码序列,(ii)SEQ ID NO:1, SEQ ID NO: 3,SEQ ID NO: 5,或 SEQ ID NO: 7 的 cDNA 序列,或(iii) (i)或(ii)的全长互补物。(c)多肽,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸与SEQ ID NO: 1,SEQ ID NO: 3或其cDNA序列,SEQ ID NO: 5或其cDNA序列,或SEQ ID NO: 7或其cDNA序列的成熟多肽编码序列具有至少60%序列同一性;(d)SEQ ID NO: 2,SEQ ID NO: 4,SEQ ID NO: 6,或 SEQ ID NO: 8 的成熟多肽在一个或多个(例如几个)位置包含取代、缺失和/或插入的变体;和(e) (a)、(b)、(c)或(d)的多肽具有木聚糖酶活性的片段。本专利技术亦涉及分离的多肽,所述分离的多肽包含催化域,所述催化域选自下组:(a)催化域,其与SEQ ID NO:6的氨基酸21至366具有至少60%序列同一性; (b)催化域,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸在至少高严格条件下与以下杂交:SEQ ID NO: 5的核苷酸61至1423或其全长互补物;(c)催化域,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸与SEQ ID NO: 5的核苷酸61至1423具有至少60%序列同一'丨生;(d)SEQ ID NO:6的氨基酸21至366在一个或多个位置包含取代、缺失和/或插入的变体;和(e) (a)、(b)、(c)、或(d)的催化域具有纤维素分解增强活性的变体。本专利技术亦涉及分离的多肽,所述分离的多肽包含糖结合域,所述糖结合域选自下组:(a)糖结合域,其与SEQ ID NO:6的氨基酸494至529具有至少60%序列同一性;(b)糖结合域,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸在至少高严格条件下与以下杂交:SEQ ID NO:5的核苷酸1805至1912或其全长互补物;(c)糖结合域,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸与SEQ ID NO:5的核苷酸1805至1912具有至少60%序列同一性;(d)SEQ ID NO:6的氨基酸494至529在一个或多个位置包含取代、缺失和/或插入的变体;和(e) (a)、(b)、(c)、或⑷的糖结合域具有糖结合活性的变体。本专利技术亦涉及编码本专利技术的多肽的分离的多核苷酸,包含所述多核苷酸的核酸构建体、重组表达载体、和重组宿主细胞;和产生所述多肽的方法。本专利技术亦涉及降解纤维素材料或含木聚糖材料的工艺,其包括:在本专利技术的具有木聚糖酶活性的多肽的存在下用酶组合物处理纤维素材料或含木聚糖材料。在一个方面,所述工艺还包括回收经降解或转化的纤维素材料或含木聚糖材料。本专利技术亦涉及产生发酵产物的工艺,其包括:(a)在本专利技术的具有木聚糖酶活性的多肽的存在下用酶组合物糖化纤维素材料或含木聚糖材料;(b)用一种或多种(例如几种)发酵微生物发酵经糖化的纤维素材料或含木聚糖材料以产生发酵产物;和(C)从发酵回收该发酵产物。本专利技术亦涉及发酵纤维素材料或含木聚糖材料的工艺,其包括用一种或多种(例如几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料或含木聚糖材料,其中所述纤维素材料或含木聚糖材料是在本专利技术具有木聚糖酶活性的多肽的存在下用酶组合物糖化的。在一个方面,所述纤维素材料或含木聚糖材料的发酵产生发酵产物。在另一个方面,上述工艺进一步包括从发酵回收发酵产物。本专利技术亦涉及编码信号肽的多核苷酸,所述信号肽包含或组成为(consist of)SEQ ID NO: 2的氨基酸I至18,SEQ ID NO: 4的氨基酸I至16,SEQ ID NO: 6的氨基酸I至20,或SEQ IDN0:8的氨基酸I至21,其可操作地连接于编码蛋白的基因,其中所述蛋白对于所述信号肽是外源的;包含所述多核苷酸的核酸构建体、表达载体和重组宿主细胞;和产生蛋白的方法。【专利附图】【附图说明】图1 显示 pGH30_PE04230001859 的限制图谱。图2 显示 pGH30_ZY577259_44 的限制图谱。图3显示pGH5_ZY569164_12的限制图谱。图4显示pGH5_ZY569165_85的限制图谱。定义乙酰木聚糖酯酶:术语“乙酰木聚糖酯本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有木聚糖酶活性的分离的多肽,其选自下组:(a)多肽,其与SEQ ID NO:2,SEQ ID NO:4,SEQ ID NO:6,或SEQ ID NO:8的成熟多肽具有至少60%序列同一性;(b)多肽,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸在至少中等‑高严格条件下与以下杂交:(i)SEQ ID NO:1,SEQ ID NO:3,SEQ ID NO:5,或SEQ ID NO:7的成熟多肽编码序列,(ii)SEQ ID NO:1,SEQ ID NO:3,SEQ ID NO:5,或SEQ ID NO:7的cDNA序列,或(iii)(i)或(ii)的全长互补物;(c)多肽,其由多核苷酸编码,所述多核苷酸与SEQ ID NO:1,SEQ ID NO:3或其cDNA序列,SEQ ID NO:5或其cDNA序列,或SEQ ID NO:7或其cDNA序列的成熟多肽编码序列具有至少60%序列同一性;(d)SEQ ID NO:2,SEQ ID NO:4,SEQ ID NO:6,或SEQ ID NO:8的成熟多肽在一个或多个(例如几个)位置包含取代、缺失和/或插入的变体;和(e)(a)、(b)、(c)或(d)的多肽具有木聚糖酶活性的片段。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:张羽段俊欣刘晔汤岚
申请(专利权)人:诺维信股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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