宿主细胞及其用于产生核糖醇和其他单糖的用途制造技术

本发明专利技术涉及宿主细胞及其用途，其中宿主细胞能够产生D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】宿主细胞及其用于产生核糖醇和其他单糖的用途


[0001]本专利技术提供了宿主细胞，特别是重组宿主细胞，其能够产生D
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核酮糖并且不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子或在将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子方面的能力下降，其中宿主细胞包含编码多肽的异源核酸序列，其能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且具有对NADPH的辅因子偏好。本专利技术还涉及此类宿主细胞用于产生核糖醇、L
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核酮糖、L
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阿拉伯糖或L
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核糖的用途。虽然核糖醇和L
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核酮糖在这些方面是有用的，但它们还可用作产生L
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阿拉伯糖和L
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核糖的中间体。

技术实现思路

[0002]1)在第一个实施例中，本专利技术提供了一种宿主细胞，该宿主细胞能够产生D
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核酮糖并且不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子或在将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子方面的能力下降，其中宿主细胞包含编码多肽的异源核酸序列，其能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且具有对NADPH的辅因子偏好。
[0003]能够产生D
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核酮糖并且不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子或将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子的能力降低的宿主细胞可以天然存在或可以被工程改造，例如特别是基因工程改造，以具有这些特性。关于如何实现这一点有许多公知方法。这些包括在非限制性实例中在载体中引入一个或多个异源基因，其中一个或多个异源基因被整合到宿主细胞染色体中，或被游离体维持。在其他实施例中，宿主细胞天然的基因可以被改变(包括但不限于基因的缺失)并且特别是使用例如同源重组进行特别改变，该同源重组使宿主细胞产生D
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核酮糖和/或降低或消除宿主细胞将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子的能力。
[0004]如本文所用，“宿主细胞”是指原核或真核细胞，优选选自细菌、真菌，尤其是酵母。
[0005]如本文所用，表述“不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子或在将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子方面的能力降低”是指由D
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核酮糖转化产生的非核糖醇分子与由D
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核酮糖转化产生的核糖醇之间的摩尔比小于1。优选地，由D
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核酮糖转化产生的核糖醇与由D
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核酮糖转化产生的分子总量相比的摩尔百分比大于50％，尤其大于60％，更优选大于75％，尤其大于85％，例如尤其大于90％，最优选大于95％，尤其大于98％。在一个优选的实施例中，宿主细胞不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子，即由D
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核酮糖转化产生的核糖醇与由D
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核酮糖转化产生的分子总量相比的摩尔百分比为100％。
[0006]如本文所用，术语“转化”、“转化的”通常具有在单个化学步骤中，尤其是通过酶促转化由另一分子产生分子的含义。
[0007]如本文所用，“异源”应理解为表示基因或编码核酸序列已通过基因工程引入细胞。它可以以游离型或染色体形式存在。基因或编码核酸序列可以源自与引入它的宿主细胞不同的来源。但是，它也可以来自与引入它的宿主细胞相同的物种，但由于其非天然环境而被认为是异源的。例如，基因或编码核酸序列被称为异源的，因为它在一个启动子的控制下，该启动子不是它的天然启动子，或者它被引入一个不同于其天然位置的位置。宿主细胞可能含有在引入异源基因或编码核酸序列之前的基因或编码核酸序列的内源拷贝，或者它
可能不包含内源拷贝。
[0008]如本文所用的表述“能够将D
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核酮糖转化为核糖醇，具有对NADPH的辅因子偏好的多肽”是指能够将D
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核酮糖转化为核糖醇的多肽优选使用辅因子NADPH而不是另一种辅因子，辅因子NADPH尤其优于辅因子NADH，优选优于宿主细胞中存在的另一种辅因子，尤其是在生物学相关浓度下的另一种辅因子。优选地，如本文所用的表述“能够将D
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核酮糖转化为核糖醇，具有对NADPH的辅因子偏好的多肽”是指能够将D
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核酮糖转化为核糖醇的多肽，与任何其它辅因子相比，特别是与NADH相比，优选与任何出现在宿主细胞，特别是生物相关浓度中的其它辅因子相比，这种多肽优选使用NADPH作为辅因子，其中优选的程度为NADPH和与之比较的辅因子的综合的50％以上，特别是60％以上，更优选75％以上，特别优选85％以上，例如特别是90％以上，最优选95％以上，特别是98％以上。可以通过测量多肽对辅因子氧化的催化效率(k
cat
/K
m
)来确定多肽使用特定辅因子将D
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核酮糖转化为核糖醇的程度。例如，这可以如Ehrensberger等人,Structure
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Guided Engineering of Xylitol Dehydrogenase Cosubstrate Specificity.Structure 14,567
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575,March 2006中所述，使用D
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核酮糖而不是木糖醇和NADH、NADPH或代替NAD
+
或NADP
+
的任何其他还原形式的辅因子来进行测量。氧化辅因子的产生可以通过本领域已知的方法来测量，例如，通过测量对应于NAD(P)H氧化为NAD(P)
+
的340nm处吸光度的降低来测量NAD
+
和NADP
+
的产生。
[0009]本文中一般性和具体化地公开了能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且具有对NADPH的辅因子偏好的多肽和编码这种多肽的核酸序列。此外，本领域普通技术人员能够产生各种其他不同的多肽，以及编码这些多肽的各自的核酸序列，多肽能够将D
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核酮糖转化为核糖醇，且具有对NADPH的辅因子偏好。例如，本领域技术人员可以将突变引入例如天然存在的脱氢酶/还原酶，脱氢酶/还原酶能够将D
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核酮糖转化为核糖醇并且具有对NADH的辅因子偏好，通过序列诱变导致辅因子偏好从NADH转变为NADPH。此类突变包括但不限于例如Ehrensberger等人,Structure
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Guided Engineering of Xylitol Dehydrogenase Cosubstrate Specificity.Structure 14,567
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575,March 2006中所述的那些对应的突变。
[0010]可以根据本领域已知的方法，例如Ehrensberger等人,Structure
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种宿主细胞，该宿主细胞能够产生D
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核酮糖并且不能将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子或在将D
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核酮糖转化为核糖醇以外的分子方面的能力下降，其中所述宿主细胞包含编码多肽的异源核酸序列，所述多肽能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且具有对NADPH的辅因子偏好。2.根据权利要求1所述的宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞能够通过D
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葡萄糖产生D
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核酮糖。3.根据权利要求1或2所述的宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞不能将D
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核酮糖转化为D
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阿拉伯糖醇或将D
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核酮糖转化为D
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阿拉伯糖醇的能力降低。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞是真菌细胞。5.根据权利要求4所述的宿主细胞，其中所述真菌细胞是酵母细胞，优选毕赤酵母。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含内源基因，所述内源基因编码能够将D
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核酮糖转化为D
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阿拉伯糖醇的多肽，并且其中所述内源基因被修饰成使得所述多肽的表达和/或活性降低或消除。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的宿主细胞，其特征在于，能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且对具有NADPH的辅因子偏好的多肽是核糖醇脱氢酶或其催化活性部分，其被突变以将所述辅因子偏好从NADH改变为NADPH。8.根据权利要求1
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6中任一项所述的宿主细胞，其特征在于，能够将D
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核酮糖转化为核糖醇且具有对NADPH的辅因子偏好的多肽包含一多肽或其催化活性部分，该多肽与SEQ ID NO 7所示氨基酸序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿斯特里德，
申请(专利权)人：埃沃尔瓦公司，
类型：发明
国别省市：