丝氨酸蛋白酶用于改进乙醇产量的用途制造技术

提供了S53蛋白酶以及S53蛋白酶在用于将淀粉转化为乙醇的方法中的用途。

Use of serine protease in improving ethanol production

The use of S53 protease and S53 protease in the process of converting starch into ethanol is provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丝氨酸蛋白酶用于改进乙醇产量的用途序列表的引用本申请含有计算机可读形式的序列表。将该计算机可读形式通过引用结合在此。
本专利技术涉及用于由经糊化的和/或未经糊化的含淀粉材料生产发酵产物的方法。
技术介绍
从含淀粉材料生产发酵产物，例如，乙醇，是本领域中熟知的。通常使用两种不同种类的方法。最常使用的方法通常被称作“传统方法”，包括在高温下典型地使用细菌α-淀粉酶液化经糊化的淀粉，随后在葡糖淀粉酶和发酵生物体的存在下进行同时糖化和发酵。另一种熟知的方法通常被称作“生淀粉水解”-方法(RSH方法)，包括典型地在酸性真菌α-淀粉酶和葡糖淀粉酶的存在下在低于初始糊化温度处将颗粒淀粉同时糖化和发酵。美国专利号5,231,017-A披露了在乙醇发酵期间在包含用α-淀粉酶液化经糊化的淀粉的方法中酸性真菌蛋白酶的用途。WO2003/066826披露了生淀粉水解方法(RSH方法)，该生淀粉水解方法在真菌葡糖淀粉酶、α-淀粉酶和真菌蛋白酶的存在下，在非煮熟的醪液上进行。WO2007/145912披露了用于产生乙醇的方法，该方法包括在3.5至7.0的pH下并且在低于淀粉糊化温度处，将包含获得自植物材料的颗粒状淀粉的浆料与能够溶解颗粒状淀粉的α-淀粉酶接触持续5分钟至24小时的时间；获得包含大于20％葡萄糖的基质，并且在发酵生物体和淀粉水解酶的存在下，在10℃和40℃之间的温度处，发酵该基质持续10小时至250小时的时间。在接触步骤期间添加的另外的酶可以包括蛋白酶。WO2010/008841披露了通过使用至少葡糖淀粉酶和金属蛋白酶糖化淀粉材料并使用酵母生物体发酵，用于从经糊化的连同未经糊化的含淀粉材料产生发酵产物(如乙醇)的方法。具体地，该金属蛋白酶源自嗜热子囊菌的菌株。WO2014/037438披露了源自大型亚灰树花菌、变色栓菌、和污叉丝孔菌的丝氨酸蛋白酶及其在动物饲料中的用途。WO2015/078372披露了在淀粉湿碾磨方法中使用的源自大型亚灰树花菌、变色栓菌、和污叉丝孔菌的丝氨酸蛋白酶。S53蛋白酶是本领域已知的。来自多叶奇果菌的S53肽，登录号为MER078639。来自褐腐菌(Uniprot：B8PMI5)的S53蛋白酶由Martinez等人，在“Genome,transcriptome,andsecretomeanalysisofwooddecayfungusPostiaplacentasupportsuniquemechanismsoflignocelluloseconversion[支持木质纤维素转化的独特机制的木材腐朽菌真菌褐腐菌的基因组、转录组和分泌物分析]”，2009，Proc.Natl.Acad.Sci.USA[美国国家科学院院刊]106:1954-1959中进行了分离。VandenWymelenberg等人在“ComputationalanalysisofthePhanerochaetechrysosporiumv2.0genomedatabaseandmassspectrometryidentificationofpep-tidesinligninolyticculturesrevealcomplexmixturesofsecretedproteins[揭示了所分泌的蛋白质的复杂混合物的黄孢原毛平革菌v2.0基因组数据库的计算分析和木质素溶解培养物中肽的质谱鉴定]”，2006，FungalGenet.Biol.[真菌遗传学与生物学]43:343-356中已经分离了S53蛋白酶(Uniprot：Q281W2)。来自褐腐菌(Uniprot：B8P431)的另一个S53多肽由Martinez等人，在“Genome,transcriptome,andsecretomeanalysisofwooddecayfungusPostiaplacentasupportsuniquemechanismsoflignocelluloseconversion[支持木质纤维素转化的独特机制的木材腐朽菌真菌褐腐菌的基因组、转录组和分泌物分析]”，2009，Proc.Natl.Acad.Sci.USA[美国国家科学院院刊]106:1954-1959中进行了鉴定。Floudas等人在“ThePaleozoicoriginofenzymaticlignindecompositionre-constructedfrom31fungalgenomes[从31个真菌基因组重构的酶木质素分解的古生代来源]”，2012，Science[科学]，336:1715-1719中已经公开了S53蛋白酶的序列。Fernandez-Fueyo等人在“ComparativegenomicsofCeriporiopsissubvermisporaandPhanerochaetechrysosporiumprovideinsightintoselectivelig-ninolysis[提供了对选择性木质溶解的洞察的虫拟蜡菌和黄孢原毛平革菌的比较基因组学]”，2012，ProcNatlAcadSciUSA.[美国国家科学院院刊]109:5458-5463中已经公开了三个丝氨酸蛋白酶的序列(Uniprot：M2QQ01、Uniprot：M2QWH2、Uniprot：M2RD67)。本专利技术的目的是当在糖化和/或发酵过程中添加/存在蛋白酶时，鉴定在淀粉至乙醇过程中将导致乙醇产量增加的所述蛋白酶。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了一种用于从含淀粉材料产生发酵产物的方法，该方法包括使用产碳水化合物源的酶和发酵生物体，在低于所述含淀粉材料的初始糊化温度的温度处，在属于S53家族的丝氨酸蛋白酶的存在下将含淀粉材料同时糖化和发酵。在第二方面，本专利技术提供了一种用于从含淀粉材料产生发酵产物的方法，该方法包括以下步骤：(a)在α-淀粉酶存在下使含淀粉材料液化；(b)使用产碳水化合物源的酶来使步骤(a)中获得的液化材料糖化；(c)使用发酵生物体体进行发酵；其中属于家族53的丝氨酸蛋白酶在步骤b)和/或c)期间存在。在另一方面，本专利技术提供了一种具有丝氨酸蛋白酶活性多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:12的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:10的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。在另一方面，本专利技术提供了一种具有丝氨酸蛋白酶活性多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:15的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:13的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从含淀粉材料产生发酵产物的方法，该方法包括使用产碳水化合物源的酶和发酵生物体，在低于所述含淀粉材料的初始糊化温度的温度处，在属于S53家族的丝氨酸蛋白酶的存在下将含淀粉材料同时糖化和发酵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 US 62/232,903;2016.07.01 CN PCT/CN2016/1.一种用于从含淀粉材料产生发酵产物的方法，该方法包括使用产碳水化合物源的酶和发酵生物体，在低于所述含淀粉材料的初始糊化温度的温度处，在属于S53家族的丝氨酸蛋白酶的存在下将含淀粉材料同时糖化和发酵。2.一种用于从含淀粉材料产生发酵产物的方法，该方法包括以下步骤：(a)在α-淀粉酶存在下使含淀粉材料液化；(b)使用产碳水化合物源的酶来使步骤(a)中获得的液化材料糖化；(c)使用发酵生物体体进行发酵；其中属于家族53的丝氨酸蛋白酶在步骤b)和/或c)期间存在。3.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶源自以下属的菌株：亚灰树花菌属、栓菌属、叉丝孔菌属、多孔菌属、革褶菌属、灵芝属、香菇属、蜡蚧菌属、篮状菌属或芽孢杆菌属，更具体是大型亚灰树花菌、变色栓菌、污叉丝孔菌、漏斗多孔菌、桦革褶菌、灵芝、洁丽香菇、蜡蚧菌属物种WMM742、解蛋白篮状菌或芽孢杆菌属物种19138。4.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:3的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:1的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。5.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:6的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:4的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。6.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:9的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:7的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。7.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:12的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:10的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。8.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:15的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:13的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。9.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:26的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)多肽，该多肽由多核苷酸编码，该多核苷酸与SEQIDNO:25的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。10.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:30的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:29的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性。11.如权利要求1或2所述的方法，其中该S53蛋白酶是具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽，该多肽选自下组，该组由以下组成：(a)多肽，该多肽与SEQIDNO:34的成熟多肽具有至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；(b)由多核苷酸编码的多肽，该多核苷酸与SEQIDNO:33的成熟多肽编码序列具有至少85％、至少90％、至少91％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新颜，NE克里尔，J江普，MC胡斯，M罗伯茨，小伯纳多维达尔，K詹森，H弗里斯纳，T霍夫，刘晔，汤岚，
申请(专利权)人：诺维信公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK