改善β-丙氨酸生产的昆虫源性天冬氨酸脱羧酶及其变体制造技术

与化学合成方法相比，经由酶催化去除L

【技术实现步骤摘要】
改善
β
‑
丙氨酸生产的昆虫源性天冬氨酸脱羧酶及其变体
[0001]本说明书涉及用于生产β
‑
丙氨酸的生物方法。更具体地，本文描述了特别有利于从L
‑
天冬氨酸生产β
‑
丙氨酸的昆虫天冬氨酸1
‑
脱羧酶(ADC)酶及其变体。

技术介绍

[0002]β
‑
丙氨酸(也称为β
‑
氨基丙酸或3
‑
氨基丙酸)是一种天然存在的氨基酸，其中氨基位于羧酸基团的β位处。β
‑
丙氨酸是一种多用途有机合成原料，主要用于合成泛酸和泛酸钙、肌肽、帕米膦酸盐、巴柳氮等。它广泛用于医药、饲料、食品以及其他领域，并且具有广阔的市场需求。在工业规模上，β
‑
丙氨酸目前是通过涉及苛刻的反应条件的化学方法来生产的，具有安全问题、高设备成本和环境污染。与化学合成方法相比，通过更安全且更环保的生物方法生产β
‑
丙氨酸一直受到活性、表达和/或稳定性较差的酶的极大阻碍，从而使得此类方法在商业上不可行。因此，非常需要可用于β
‑
丙氨酸的生物生产的改善的酶。

技术实现思路

[0003]在一方面，本文描述了一种重组截短型昆虫天冬氨酸1
‑
脱羧酶(ADC)，所述截短型昆虫ADC缺乏在相应的全长野生型昆虫ADC的氨基末端区域内的足够数量的连续残基，使得与相应的全长野生型昆虫ADC相比，所述截短型ADC展现出增加的天冬氨酸向β
‑<br/>丙氨酸的转化。
[0004]在进一步的方面，本文描述了一种具有天冬氨酸1
‑
脱羧酶活性的重组蛋白，所述重组蛋白包含总体上与以下至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％相同的氨基酸序列：
[0005](a)SEQ ID NO:2所示的CtADC的氨基酸序列的位置72至561；
[0006](b)SEQ ID NO:4所示的AaADC的氨基酸序列的位置79至568；
[0007](c)SEQ ID NO:3所示的AtADC的氨基酸序列的位置56至544；
[0008](d)SEQ ID NO:1所示的TcADC的氨基酸序列的位置52至540；
[0009](e)SEQ ID NO:10所示的Aa2ADC的氨基酸序列的位置71至560；
[0010](f)SEQ ID NO:11所示的Aa3ADC的氨基酸序列的位置71至562；
[0011](g)SEQ ID NO:9所示的CqADC的氨基酸序列的位置74至563；
[0012](h)SEQ ID NO:13所示的Aa4ADC的氨基酸序列的位置72至561；
[0013](i)SEQ ID NO:14所示的AdADC的氨基酸序列的位置74至624；
[0014](j)SEQ ID NO:12所示的AsADC的氨基酸序列的位置83至572；
[0015](k)SEQ ID NO:15所示的As2ADC的氨基酸序列的位置72至561；
[0016](l)SEQ ID NO:6所示的TmADC的氨基酸序列的位置53至541；或
[0017](m)SEQ ID NO:5所示的AvADC的氨基酸序列的位置57至572。
[0018]在进一步的方面，本文描述了一种多核苷酸，所述多核苷酸包含编码本文所述的重组截短型昆虫ADC或本文所述的重组蛋白的核酸序列。
[0019]在进一步的方面，本文描述了一种表达盒，所述表达盒包含分离的或重组的本文
所述的多核苷酸，所述多核苷酸与相对于昆虫ADC异源的启动子可操作地连接。
[0020]在进一步的方面，本文描述了一种宿主细胞，所述宿主细胞表达本文所述的重组截短型昆虫ADC、本文所述的重组蛋白，和/或用本文所述的多核苷酸或本文所述的表达盒转化或被工程化以包含本文所述的多核苷酸或本文所述的表达盒。
[0021]在进一步的方面，本文描述了一种用于生产β
‑
丙氨酸的方法，所述方法包括：(a)提供ADC酶源，所述ADC酶源是本文所述的截短型昆虫ADC、本文所述的重组蛋白和/或本文所述的宿主细胞；(b)在使所述ADC酶源能够催化天冬氨酸转化为β
‑
丙氨酸的条件下使所述ADC酶源与天冬氨酸源接触；以及(c)分离和/或浓缩所生产的β
‑
丙氨酸。
[0022]在进一步的方面，本文描述了一种组合物，所述组合物包含通过本文所述的方法生产的β
‑
丙氨酸。
[0023]通用定义
[0024]提供标题和其他标识符(例如，(a)、(b)、(i)、(ii)等)只是为了便于阅读说明书和权利要求书。说明书或权利要求书中标题或其他标识符的使用不一定要求步骤或要素按字母或数字顺序或提供它们的顺序进行。
[0025]在权利要求书和/或说明书中，当与术语“包含(comprising)”连用时，词语“一个/一种(a)”或“一个/一种(an)”的使用可以意指“一个/一种(one)”，但是它也与“一个/一种或多个/多种(one or more)”、“至少一个/一种(at least one)”和“一个/一种或超过一个/一种(one or more than one)”的含义一致。
[0026]使用术语“约”指示某数值包括为了确定所述值而采用的装置或方法的误差的标准偏差。通常，术语“约”意在指定至多10％的可能变动。因此，某数值的1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％和10％的变动被包括在术语“约”中。除非另外指示，否则当在某范围之前使用术语“约”适用于所述范围的两端。
[0027]如本文所用，术语“包含(comprising)”(和包含(comprising)的任何形式，诸如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(和具有(having)的任何形式，诸如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(和包括(including)的任何形式，诸如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(和含有(containing)的任何形式，诸如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包含性的或开放式的，并不排除另外的未列举的要素或方法(process/method)步骤。
[0028]如本文所用，术语“β
‑
丙氨酸”包括β
‑
丙氨酸以及β
‑
丙氨酸盐(例如，钙、钠或钾β
‑
丙氨酸盐)。
附图说明
[0029]在附图中：
[0030]图1示出了来自按85％序列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重组截短型昆虫天冬氨酸1
‑
脱羧酶(ADC)，所述截短型昆虫ADC缺乏在相应的全长野生型昆虫ADC的氨基末端区域内的足够数量的连续残基，使得与所述相应的全长野生型昆虫ADC相比，所述截短型ADC展现出增加的天冬氨酸向β
‑
丙氨酸的转化。2.根据权利要求1所述的重组截短型昆虫ADC，所述重组截短型昆虫ADC是蚊、蝇、甲虫、蚤、蟑螂或白蚁ADC的截短型变体。3.根据权利要求1或2所述的重组截短型昆虫ADC，所述重组截短型昆虫ADC是来自以下属的昆虫ADC的截短型变体：库蚊属(Culex)、按蚊属(Anopheles)、果蝇属(Drosophila)、Aethina、伊蚊属(Aedes)、拟谷盗属(Tribolium)、按蚊属、粉虫属(Tenebrio)、Asbolus或堆砂白蚁属(Cryptotermes)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的重组截短型昆虫ADC，所述重组截短型昆虫ADC是来自以下物种的昆虫ADC的截短型变体：跗斑库蚊(Culex tarsalis)、阿拉伯按蚊(Anopheles arabiensis)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)、蜂箱小甲虫(Aethina tumida)、白纹伊蚊(Aedes albopictus)、埃及伊蚊(Aedes aegypti)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、中华按蚊(Anopheles sinensis)、黄粉虫(Tenebrio molitor)、Asbolus verrucosus或第二堆砂白蚁(Cryptotermes secundus)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的重组截短型昆虫ADC，其中所述相应的全长野生型昆虫ADC是：(a)包含总体上与SEQ ID NO:2、4或9
‑
15中任一个至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％相同的氨基酸序列的蚊ADC；(b)包含总体上与SEQ ID NO:1、3或5
‑
6中任一个至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％相同的氨基酸序列的甲虫ADC；或(c)包含总体上与SEQ ID NO:8至少80％、81...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文杰，娄旭，苏金环，曾聪明，蒋泰隆，邱贵森，
申请(专利权)人：广安摩珈生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：