酶组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及酶组合物以及生产这些组合物和使用这些组合物用于木质纤维素材料的糖化的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
酶组合物及其用途
[0001]本申请是申请号为201580029529.9、申请日为2015年06月04日、名称为“酶组合物及其用途”的专利申请的分案申请。
[0002]对序列表的引用
[0003]本申请包括计算机可读形式的序列表，将其通过引用结合在此。
[0004]专利技术背景
专利

[0005]本专利技术涉及酶组合物、生产这些酶组合物的重组真菌宿主细胞、以及生产和使用这些酶组合物的方法。
[0006]相关领域描述
[0007]作为世界上最大规模的可再生生物质资源的木质纤维素主要由木质素、纤维素、和半纤维素构成。纤维素是由β
‑
1,4
‑
键连接的葡萄糖(称为β
‑
连接的葡聚糖)的聚合物。半纤维素由木聚糖构成，木聚糖是由1,4
‑
β
‑
糖苷
‑
连接的D
‑
吡喃木糖形成的多糖。
[0008]许多微生物产生水解这些β
‑
连接的葡聚糖和木聚糖的酶。内切葡聚糖酶在任意位置消化该纤维素聚合物，使其易受纤维二糖水解酶的攻击。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分子。纤维二糖是葡萄糖的水溶性β
‑
1,4
‑
连接的二聚体。β
‑
葡糖苷酶将纤维二糖水解成葡萄糖。木聚糖酶(例如，内切
‑
1,4
‑
β
‑
木聚糖酶，EC 3.2.1.8)水解木聚糖中的内部β
‑
1,4
‑
木糖苷键(xylosidic linkage)，以产生较小分子量的木糖和木
‑
低聚体。β
‑
木糖苷酶催化短β(1
→
4)
‑
低聚木糖的外切水解，以将连续的D
‑
木糖残基从非还原端移除。
[0009]将木质纤维素原料转化为乙醇具有如下优点，即大量原料的可获得性、避免燃烧或填埋材料的可取性、以及乙醇燃料的清洁性。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。一旦将纤维素转变成葡萄糖，就容易通过酵母将葡萄糖发酵成乙醇。
[0010]在本领域，存在对如下新的酶组合物的需求，该新的酶组合物能更有效地解构纤维素或半纤维素材料。
[0011]本专利技术提供酶组合物以及生产和使用这些酶组合物的方法。
[0012]专利技术概述
[0013]本专利技术涉及酶组合物，这些酶组合物包括：(A)(i)纤维二糖水解酶I，(ii)纤维二糖水解酶II，和(iii)至少一种选自下组的酶，该组由以下各项组成：β
‑
葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、GH10木聚糖酶、和β
‑
木糖苷酶；(B)(i)GH10木聚糖酶和(ii)β
‑
木糖苷酶；或(C)(i)纤维二糖水解酶I，(ii)纤维二糖水解酶II，(iii)GH10木聚糖酶，和(iv)β
‑
木糖苷酶；
[0014]其中该纤维二糖水解酶I选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:2的成熟多肽或由其组成的纤维二糖水解酶I；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的纤维二糖水解酶I，该氨基酸序列与SEQ ID NO:2的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由包
含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的纤维二糖水解酶I，该核苷酸序列与SEQ ID NO:1的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶I，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如非常高严格条件下，与SEQ ID NO:1的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；
[0015]其中该纤维二糖水解酶II选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:4的成熟多肽或由其组成的纤维二糖水解酶II；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的纤维二糖水解酶II，该氨基酸序列与SEQ ID NO:4的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的纤维二糖水解酶II，该核苷酸序列与SEQ ID NO:3的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶II，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如非常高严格条件下，与SEQ ID NO:3的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；
[0016]其中该β
‑
葡糖苷酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:6的成熟多肽或由其组成的β
‑
葡糖苷酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的β
‑
葡糖苷酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:6的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的β
‑
葡糖苷酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:5的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的β
‑
葡糖苷酶，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如非常高严格条件下，与SEQ ID NO:5的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；
[0017]其中该木聚糖酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:10的成熟多肽或由其组成的、或者包含SEQ ID NO:12的成熟多肽或由其组成的木聚糖酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的木聚糖酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:10的成熟多肽或SEQ ID NO:12的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的木聚糖酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:9的成熟多肽编码序列或SEQ ID NO:11的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的木聚糖酶，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如非常高严格条件下，与SEQ ID NO:9的成熟多肽编码序列或SEQ ID NO:11的成熟多肽编码序列或者其全长互补体杂交；并且
[0018]其中该β
‑
木糖苷酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:14的成熟多肽或由其组成的β
‑
木糖苷酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的β
‑
木糖苷酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:14的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的β
‑
木糖苷酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:13的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的β
‑
木糖苷酶，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如非常高严格条件下，与SEQ ID NO:13的成熟多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酶组合物，该酶组合物包括：(A)(i)纤维二糖水解酶I，(ii)纤维二糖水解酶II，和(iii)至少一种选自下组的酶，该组由以下各项组成：β
‑
葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、GH10木聚糖酶和β
‑
木糖苷酶；(B)(i)GH10木聚糖酶和(ii)β
‑
木糖苷酶；或(C)(i)纤维二糖水解酶I，(ii)纤维二糖水解酶II，(iii)GH10木聚糖酶，和(iv)β
‑
木糖苷酶；其中该纤维二糖水解酶I选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:2的成熟多肽或由其组成的纤维二糖水解酶I；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的纤维二糖水解酶I，该氨基酸序列与SEQ ID NO:2的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶I，该多核苷酸包含SEQ ID NO:1的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的纤维二糖水解酶I，该核苷酸序列与SEQ ID NO:1的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶I，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:1的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；其中该纤维二糖水解酶II选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:4的成熟多肽或由其组成的纤维二糖水解酶II；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的纤维二糖水解酶II，该氨基酸序列与SEQ ID NO:4的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶II，该多核苷酸包含SEQ ID NO:3的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的纤维二糖水解酶II，该核苷酸序列与SEQ ID NO:3的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的纤维二糖水解酶II，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:3的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；其中该β
‑
葡糖苷酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:6的成熟多肽或由其组成的β
‑
葡糖苷酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的β
‑
葡糖苷酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:6的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的β
‑
葡糖苷酶，该多核苷酸包含SEQ ID NO:5的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的β
‑
葡糖苷酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:5的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的β
‑
葡糖苷酶，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:5的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；其中该木聚糖酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:10的成熟多肽或由其组成的、或包含SEQ ID NO:12的成熟多肽或由其组成的木聚糖酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的木聚糖酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:10的成熟多肽或SEQ ID NO:12的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的木聚糖酶，该多核苷酸包含SEQ ID NO:9的成熟多肽编码序列或由其组成或者包含SEQ ID NO:11的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的木聚糖酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:9的成熟多肽编码序列或SEQ ID NO:11的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的木聚糖酶，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:9的成熟多肽编码序列或SEQ ID NO:11的成熟多肽编码序列或者其全长互补体杂交；并且其中该β
‑
木糖苷酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:14的成熟多肽
或由其组成的β
‑
木糖苷酶；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的β
‑
木糖苷酶，该氨基酸序列与SEQ ID NO:14的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的β
‑
木糖苷酶，该多核苷酸包含SEQ ID NO:13的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的β
‑
木糖苷酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:13的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的β
‑
木糖苷酶，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:13的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交。2.根据权利要求1所述的酶组合物，其中该具有纤维素分解增强活性的AA9多肽选自下组，该组由以下各项组成：(i)具有纤维素分解增强活性的AA9多肽，该多肽包含SEQ ID NO:8的成熟多肽或由其组成；(ii)具有纤维素分解增强活性的AA9多肽，该多肽包含如下氨基酸序列或由其组成，该氨基酸序列与SEQ ID NO:8的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)具有纤维素分解增强活性的AA9多肽，该多肽由如下多核苷酸编码，该多核苷酸包含SEQ ID NO:7的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)具有纤维素分解增强活性的AA9多肽，该多肽由包含以下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码，该核苷酸序列与SEQ ID NO:7的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)具有纤维素分解增强活性的AA9多肽，该多肽由如下多核苷酸编码，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:7的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交。3.根据权利要求1或2所述的酶组合物，其中该β
‑
葡糖苷酶变体包括选自下组的对应于SEQ ID NO:6或其成熟多肽的一个或多个取代，该组由以下各项组成：F100D、S283G、N456E、和F512Y。4.根据权利要求3所述的酶组合物，其中该变体包括SEQ ID NO:36或其成熟多肽或者由其组成。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的酶组合物，其包括纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、和β
‑
葡糖苷酶或其变体；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、和具有纤维素分解增强活性的AA9多肽；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、和GH10木聚糖酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、和β
‑
木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
‑
葡糖苷酶或其变体、和具有纤维素分解增强活性的AA9多肽；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
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葡糖苷酶或其变体、和GH10木聚糖酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
‑
葡糖苷酶或其变体、和β
‑
木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、和GH10木聚糖酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、和β
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木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、GH10木聚糖酶、和β
‑
木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
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葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、和GH10木聚糖酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
‑
葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、和β
‑
木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
‑
葡糖苷酶或其变体、GH10木聚糖酶、和β
‑
木糖苷酶；纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、GH10木聚糖酶、和β
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木糖苷酶；或纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、β
‑
葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、GH10木聚糖酶、和β
‑
木糖苷酶。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的酶组合物，其中该酶组合物进一步包括一种或多
种选自下组的酶，该组由以下各项组成：内切葡聚糖酶I、内切葡聚糖酶II、纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、纤维二糖水解酶III、β
‑
葡糖苷酶、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、纤维素诱导蛋白、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木聚糖酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶、酯酶、棒曲霉素、漆酶、木质素分解酶、果胶酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、蛋白酶、以及膨胀素。7.根据权利要求6所述的酶组合物，其中该内切葡聚糖酶I选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:16的成熟多肽或由其组成的内切葡聚糖酶I；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的内切葡聚糖酶I，该氨基酸序列与SEQ ID NO:16的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶I，该多核苷酸包含SEQ ID NO:15的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的内切葡聚糖酶I，该核苷酸序列与SEQ ID NO:15的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶I，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:15的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；并且其中该内切葡聚糖酶II选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:18的成熟多肽或由其组成的内切葡聚糖酶II；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的内切葡聚糖酶II，该氨基酸序列与SEQ ID NO:18的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该多核苷酸包含SEQ ID NO:17的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该核苷酸序列与SEQ ID NO:17的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:17的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交；或其中该内切葡聚糖酶II选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:106的成熟多肽或由其组成的内切葡聚糖酶II；(ii)包含如下氨基酸序列或由其组成的内切葡聚糖酶II，该氨基酸序列与SEQ ID NO:106的成熟多肽具有至少70％序列一致性；(iii)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该多核苷酸包含SEQ ID NO:105的成熟多肽编码序列或由其组成；(iv)由包含如下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该核苷酸序列与SEQ ID NO:105的成熟多肽编码序列具有至少70％序列一致性；和(v)由如下多核苷酸编码的内切葡聚糖酶II，该多核苷酸在至少高严格条件下与SEQ ID NO:105的成熟多肽编码序列或其全长互补体杂交。8.根据权利要求6或7所述的酶组合物，其中该过氧化氢酶选自下组，该组由以下各项组成：(i)包含SEQ ID NO:34的成熟多肽或由其组成的过氧化氢酶；(ii)与SEQ ID NO:34的成熟多肽具有至少70％，例如，至少75％、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％序列一致性的过氧化氢酶；(iii)由包含以下核苷酸序列或由其组成的多核苷酸编码的过氧化氢酶，该核苷酸序列与SEQ ID NO:33的成熟多肽编码序列具有至少70％，例如，至少75％、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％序列一致性；和(iv)由如下多核苷酸编码的过氧化氢酶，该多核苷酸在至少高严格条件下，例如，非常高严格条件下，与SEQ ID NO:33的成熟多肽编码序
列或其全长互补体杂交。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的酶组合物，其进一步包括木霉属全培养液制剂(例如，里氏木霉全培养液制剂)；毁丝霉属全培养液制剂(例如，嗜热毁丝霉全培养液制剂)；埃默森篮状菌全培养液制剂；或其组合。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的酶组合物，该酶组合物是发酵液配制品或细胞组合物。11.一种重组真菌宿主细胞，包含编码酶组合物的多核苷酸，该酶组合物包含：(A)(i)纤维二糖水解酶I，(ii)纤维二糖水解酶II，和(iii)至少一种选自下组的酶，该组由以下各项组成：β
‑
葡糖苷酶或其变体、具有纤维素分解增强活性的AA9多肽、GH10木聚糖酶和β
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木糖苷酶；(B)(i)GH10木聚糖酶和(ii)β

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：诺维信公司，
类型：发明
国别省市：