对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性的硫酯酶变体制造技术

技术编号:24018423 阅读:55 留言:0更新日期:2020-05-02 04:19
本公开内容涉及改造的植物酰基‑ACP硫酯酶,其对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性,所述中链脂肪酸衍生物包括例如八碳和十碳脂肪酸和脂肪酸衍生物。本公开内容进一步涉及重组宿主细胞,其包含对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性的改造的植物酰基‑ACP硫酯酶。本公开内容还涉及降低毒性并改善中链脂肪酸及其衍生物的产生的方法。

Thioesterase variants with improved activity for the production of medium chain fatty acid derivatives

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性的硫酯酶变体相关申请本申请要求2017年4月3日提交的美国临时专利申请USSN62/481,078的权益,其全部内容通过引用并入本文。领域本公开内容涉及可用于产生中链长度的脂肪酸和脂肪酸衍生物的分子工具。因此,本公开内容涉及赋予微生物对中链长度的脂肪酸和脂肪酸衍生物的耐受性的基因。本公开内容进一步涉及新颖的改造的硫酯酶变体和编码它们的多核苷酸,其对于产生中链脂肪酸衍生物(包括例如八碳和十碳脂肪酸和脂肪酸衍生物)具有改善的活性和/或选择性。因此,本公开内容还涉及包含改造的硫酯酶变体的宿主细胞、其编码多核苷酸和相关细胞培养物。本公开内容还包括通过使用表达改造的硫酯酶变体的宿主细胞来产生中链脂肪酸衍生物的方法和生物产生的中链脂肪酸衍生物的组合物。背景产生中链脂肪酸(medium-chainfattyacid,MCFA)衍生的产品引起了极大的兴趣。中链脂肪酸和中链脂肪酸衍生物有许多工业应用,例如生物燃料、润滑剂和润滑脂、金属加工液、涂料和粘合剂、化妆品和个人护理、香料、食品和营养品、制药、塑料和橡胶以及化学工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改造的硫酯酶变体,其对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170403 US 62/481,0781.一种改造的硫酯酶变体,其对产生中链脂肪酸衍生物具有改善的活性。


2.权利要求1的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体对产生C8脂肪酸衍生物具有改善的活性。


3.权利要求1的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体具有与SEQIDNO:1具有至少90%的序列同一性并且在选自以下的氨基酸位置上具有至少一个取代突变的氨基酸序列:3、4、6、14、15、17、22、37、44、45、50、54、56、64、67、73、76、91、99、102、110、111、114、129、132、137、158、162、165、176、178、185、186、196、197、198、203、213、217、225、227、236、244、254、256、258、278、282、292、297、298、299、300、301、302、316、321和322。


4.权利要求3的改造的硫酯酶变体,其中所述至少一个取代突变是选自以下的成员:(a)氨基酸位置3的赖氨酸;(b)氨基酸位置4的甲硫氨酸;(c)氨基酸位置6的精氨酸;(d)氨基酸位置14的甘氨酸或精氨酸;(e)氨基酸位置15的亮氨酸或色氨酸;(f)氨基酸位置17的丙氨酸或半胱氨酸;(g)氨基酸位置22的精氨酸;(h)氨基酸位置37的脯氨酸;(i)氨基酸位置44的甘氨酸或异亮氨酸;(j)氨基酸位置45的丝氨酸;(k)氨基酸位置50的色氨酸;(l)氨基酸位置54的精氨酸;(m)氨基酸位置56的赖氨酸或半胱氨酸;(n)氨基酸位置64的精氨酸或脯氨酸;(o)氨基酸位置67的亮氨酸;(p)氨基酸位置73的缬氨酸;(q)氨基酸位置76的苯丙氨酸或亮氨酸或酪氨酸;(r)氨基酸位置91的甲硫氨酸;(s)氨基酸位置99的赖氨酸或脯氨酸;(t)氨基酸位置102的异亮氨酸;(u)氨基酸位置110的亮氨酸;(v)氨基酸位置111的苏氨酸;(w)氨基酸位置114的赖氨酸;(x)氨基酸位置129的缬氨酸;(y)氨基酸位置132的色氨酸;(z)氨基酸位置137的半胱氨酸;(aa)氨基酸位置158的谷氨酰胺;(bb)氨基酸位置162的谷氨酸;(cc)氨基酸位置176的缬氨酸;(dd)氨基酸位置178的脯氨酸;(ee)氨基酸位置185的丙氨酸;(ff)氨基酸位置186的甘氨酸;(gg)氨基酸位置196的缬氨酸;(hh)氨基酸位置197的天冬酰胺;(ii)氨基酸位置198的色氨酸;(jj)氨基酸位置203的精氨酸;(kk)氨基酸位置213的组氨酸或精氨酸;(ll)氨基酸位置217的精氨酸;(mm)氨基酸位置225的亮氨酸;(nn)氨基酸位置227的甘氨酸;(oo)氨基酸位置236的苏氨酸;(pp)氨基酸位置244的甲硫氨酸或精氨酸;(qq)氨基酸位置254的甘氨酸;(rr)氨基酸位置256的半胱氨酸或精氨酸;(ss)氨基酸位置258的苏氨酸或缬氨酸;(tt)氨基酸位置278的赖氨酸或缬氨酸;(uu)氨基酸位置282的丝氨酸或缬氨酸;(vv)氨基酸位置292的苯丙氨酸;(ww)氨基酸位置297的苏氨酸或天冬氨酸或缬氨酸;(xx)氨基酸位置298的缬氨酸或半胱氨酸;(yy)氨基酸位置299的亮氨酸;(zz)氨基酸位置300的赖氨酸或色氨酸或亮氨酸;(aaa)氨基酸位置301的半胱氨酸;(bbb)氨基酸位置302的苏氨酸;(ccc)氨基酸位置316的精氨酸;(ddd)氨基酸位置321的精氨酸;和(eee)氨基酸位置322的赖氨酸。


5.权利要求4的改造的硫酯酶变体,其中所述的硫酯酶变体是选自以下的成员:SEQIDNO:2、SEQIDNO:3、SEQIDNO:4、SEQIDNO:5、SEQIDNO:6、SEQIDNO:7、SEQIDNO:8、SEQIDNO:9、SEQIDNO:10、SEQIDNO:11、SEQIDNO:12、SEQIDNO:13、SEQIDNO:14、SEQIDNO:15、SEQIDNO:16、SEQIDNO:17、SEQIDNO:18、SEQIDNO:19、SEQIDNO:20、SEQIDNO:21、SEQIDNO:22、SEQIDNO:23、SEQIDNO:24、SEQIDNO:25、SEQIDNO:26、SEQIDNO:27、SEQIDNO:28、SEQIDNO:29、SEQIDNO:30、SEQIDNO:31、SEQIDNO:32、SEQIDNO:33、SEQIDNO:34、SEQIDNO:35、SEQIDNO:36、SEQIDNO:37、SEQIDNO:38、SEQIDNO:39、SEQIDNO:40、SEQIDNO:41、SEQIDNO:42、SEQIDNO:43、SEQIDNO:44、SEQIDNO:45、SEQIDNO:46、SEQIDNO:47、SEQIDNO:48、SEQIDNO:49、SEQIDNO:50、SEQIDNO:51、SEQIDNO:52、SEQIDNO:53、SEQIDNO:54、SEQIDNO:55、SEQIDNO:56、SEQIDNO:57、SEQIDNO:58和SEQIDNO:59。


6.权利要求5的改造的硫酯酶变体,其中与具有SEQIDNO:1的硫酯酶相比,所述改造的硫酯酶变体具有总体增加的净正电荷。


7.权利要求6的改造的硫酯酶变体,其中与具有SEQIDNO:4的硫酯酶变体相比,所述改造的硫酯酶变体具有总体增加的净正电荷。


8.权利要求7的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体是选自以下的成员:SEQIDNO:16、SEQIDNO:17、SEQIDNO:18、SEQIDNO:19、SEQIDNO:20、SEQIDNO:21、SEQIDNO:22、SEQIDNO:23、SEQIDNO:24、SEQIDNO:25、SEQIDNO:26、SEQIDNO:27、SEQIDNO:28、SEQIDNO:29、SEQIDNO:30、SEQIDNO:32、SEQIDNO:33、SEQIDNO:34、SEQIDNO:35、SEQIDNO:36、SEQIDNO:37、SEQIDNO:38、SEQIDNO:39、SEQIDNO:40、SEQIDNO:41、SEQIDNO:42、SEQIDNO:43、SEQIDNO:44、SEQIDNO:45和SEQIDNO:46。


9.权利要求6的改造的硫酯酶变体,其中与SEQIDNO:15相比,所述改造的硫酯酶变体具有增加的正表面电荷。


10.权利要求9的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体是选自以下的成员:SEQIDNO:47、SEQIDNO:48、SEQIDNO:49、SEQIDNO:50和SEQIDNO:51。


11.权利要求5的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体具有改善的溶解度。


12.权利要求11的改造的硫酯酶变体,其中与SEQIDNO:49相比,所述改造的硫酯酶变体具有改善的溶解度。


13.权利要求12的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体在SEQIDNO:49的氨基酸2至40之间具有截短突变。


14.权利要求16的改造的硫酯酶变体,其中所述改造的硫酯酶变体是选自以下的成员:SEQIDNO:52、SEQIDNO:53、SEQIDNO:54、SEQIDNO:55、SEQIDNO:56、SEQIDNO:57、SEQIDNO:58和SEQIDNO:59。


15.权利要求1的硫酯酶变体,其中所述硫酯酶变体对产生C10脂肪酸衍生物具有改善的活性。


16.一种重组宿主细胞,其包含一个或多个异源基因,所述异源基因编码将第一脂肪酸衍生物转化为第二脂肪酸衍生物的生化途径,其中
所述第二脂肪酸衍生物具有比所述第一脂肪酸衍生物更高的最小抑菌浓度(MIC),并且
其中
所述第二脂肪酸衍生物的存在增加所述第一脂肪酸衍生物的MIC。


17.权利要求16的重组宿主细胞,其中所述生化途径包括以下之一:
a.羧酸还原酶,
b.羧酸还原酶和醇脱氢酶,
c.羧酸还原酶和醇-O-乙酰基转移酶,
d.羧酸还原酶,和醇脱氢酶,以及醇O-乙酰基转移酶,
e.酯合酶,
f.酯合酶和脂肪酰基-CoA合成酶,
g.酰基-CoA还原酶,
h.酰基-CoA还原酶和酰基-CoA合成酶,
i.酰基-CoA还原酶和醇O-乙酰基转移酶,
j.酰基-CoA还原酶、醇O-乙酰基转移酶和酰基-CoA合成酶,
k.O-甲基转移酶,
l.酰基ACP还原酶,
m.酰基ACP还原酶和醛脱羰酶,
n.酰基ACP还原酶和醛氧化去甲酰酶,
o.酰基ACP还原酶和醇O-乙酰基转移酶,
p.酰基ACP还原酶、醇-O-乙酰基转移酶和醇脱氢酶,
q.OleA蛋白,
r.OleA、C和D蛋白
s.OleA蛋白和脂肪酰基-CoA合成酶,或
t.OleA、C和D蛋白和脂肪酰基-CoA合成酶。


18.权利要求17的重组宿主细胞
其中
所述第一脂肪酸衍生物是脂肪酸,和所述第二脂肪酸衍生物是脂肪酸烷基酯,并且
其中
所述生化途径包括酯合酶和脂肪酰基-CoA合成酶。


19.权利要求18的重组宿主细胞,
其中
所述脂肪酸烷基酯是脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。


20.权利要求17的重组宿主细胞。
其中
所述第一脂肪酸衍生物是脂肪醇,和所述第二脂肪酸衍生物是乙酸脂肪醇,并且
其中
所述生化途径包括羧酸还原酶和醇-O-乙酰基转移酶。


21.权利要求16的重组宿主细胞,
其中
所述第一脂肪酸衍生物和所述第二脂肪酸衍生物是中链脂肪酸衍生物。


22.权利要求16的重组宿主细胞,
其中
所述重组细胞还包含改造的硫酯酶变体。


23.根据权利要求23所述的重组宿主细胞,其中所述改造的硫酯酶变体是选自以下的成员:具有与SEQIDNO:1具有至少90%的序列同一性并且在选自以下的氨基酸位置上具有至少一个取代突变的氨基酸序列的硫酯酶变体:3、4、6、14、15、17、22、37、44、45、50、54、56、64、67、73、76、91、99、102、110、111、114、129、132、137、158、162、165、176、178、185、186、196、197、198、203、213、217、225、227、236、244、254、256、258、278、282、292、297、298、299、300、301、302、316、321和322。


24.权利要求22的重组细胞,其中所述至少一个取代突变是选自以下的成员:(a)氨基酸位置3的赖氨酸;(b)氨基酸位置4的甲硫氨酸;(c)氨基酸位置6的精氨酸;(d)氨基酸位置14的甘氨酸或精氨酸;(e)氨基酸位置15的亮氨酸或色氨酸;(f)氨基酸位置17的丙氨酸或半胱氨酸;(g)氨基酸位置22的精氨酸;(h)氨基酸位置37的脯氨酸;(i)氨基酸位置44的甘氨酸或异亮氨酸;(j)氨基酸位置45的丝氨酸;(k)氨基酸位置50的色氨酸;(l)氨基酸位置54的精氨酸;(m)氨基酸位置56的赖氨酸或半胱氨酸;(n)氨基酸位置64的精氨酸或脯氨酸;(o)氨基酸位置67的亮氨酸;(p)氨基酸位置73的缬氨酸;(q)氨基酸位置76的苯丙氨酸或亮氨酸或酪氨酸;(r)氨基酸位置91的甲硫氨酸;(s)氨基酸位置99的赖氨酸或脯氨酸;(t)氨基酸位置102的异亮氨酸;(u)氨基酸位置110的亮氨酸;(v)氨基酸位置111的苏氨酸;(w)氨基酸位置114的赖氨酸;(x)氨基酸位置129的缬氨酸;(y)氨基酸位置132的色氨酸;(z)氨基酸位置137的半胱氨酸;(aa)氨基酸位置158的谷氨酰胺;(bb)氨基酸位置162的谷氨酸;(cc)氨基酸位置176的缬氨酸;(dd)氨基酸位置178的脯氨酸;(ee)氨基酸位置185的丙氨酸;(ff)氨基酸位置186的甘氨酸;(gg)氨基酸位置196的缬氨酸;(hh)氨基酸位置197的天冬酰胺;(ii)氨基酸位置198的色氨酸;(jj)氨基酸位置203的精氨酸;(kk)氨基酸位置213的组氨酸或精氨酸;(ll)氨基酸位置217的精氨酸;(mm)氨基酸位置225的亮氨酸;(nn)氨基酸位置227的甘氨酸;(oo)氨基酸位置236的苏氨酸;(pp)氨基酸位置244的甲硫氨酸或精氨酸;(qq)氨基酸位置254的甘氨酸;(rr)氨基酸位置256的半胱氨酸或精氨酸;(ss)氨基酸位置258的苏氨酸或缬氨酸;(tt)氨基酸位置278的赖氨酸或缬氨酸;(uu)氨基酸位置282的丝氨酸或缬氨酸;(vv)氨基酸位置292的苯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·Z·鲍蒂斯塔M·S·朴A·I·拉莫斯索利斯B·M·托雷斯达科斯塔B·贝赫鲁齐安D·E·特林伯E·波波瓦Q·胡S·B·德卡戴雷
申请(专利权)人:基因组股份公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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