新酯酶及其用途制造技术

本发明专利技术涉及新的酯酶，更具体地涉及与SEQ ID N

【技术实现步骤摘要】
新酯酶及其用途
[0001]本申请是申请日为2017年7月12日、申请号为201780047657.5、专利技术名称为“新酯酶及其用途”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及新的酯酶，更具体地涉及与亲本酯酶相比具有改进的热稳定性的酯酶及其用于降解含聚酯材料如塑料制品的用途。本专利技术的酯酶特别适用于降解聚对苯二甲酸乙二醇酯和含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料。

技术介绍

[0003]酯酶能够催化各种聚合物(包括聚酯)的水解。在这种情况下，酯酶已经在许多工业应用中显示出有希望的效果，包括作为洗碗和洗衣应用的洗涤剂、作为用于处理生物质和食品的降解酶、作为环境污染物去毒中的生物催化剂或用于处理纺织工业中的聚酯织物。同样地，使用酯酶作为降解酶来水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是特别令人感兴趣的。实际上，PET用于众多
，例如用于制造服饰、地毯或以热固性树脂形式用于制造包装材料或汽车塑料制品或其他部件，并且填埋场中的PET积累变成与日俱增的生态问题。
[0004]在酯酶中，角质酶，也称为角质水解酶(EC 3.1.1.74)，是特别令人感兴趣的。已经从各种真菌(P.E.Kolattukudy in"Lipases"、Ed.B.Borg
‑
str
ó
m and H.L.Brockman、Elsevier 1984、471
‑
504)、细菌和植物花粉中鉴定了角质酶。最近，宏基因组学方法已经鉴定了其他酯酶。
[0005]酶促降解被认为是减少这种塑料废物积累的令人感兴趣的解决方案。实际上，酶可以加速含聚酯材料尤其是塑料制品的水解，甚至达到单体水平。此外，水解产物(即单体和低聚物)可以作为合成新聚合物的材料再循环。
[0006]在这种情况下，已经鉴定了几种酯酶作为候选降解酶。例如，已发表了几种豌豆根腐镰孢菌(Fusarium solani pisi)的酯酶(角质酶)变体(Appl.Environm.Microbiol.64、2794
‑
2799、1998；Proteins:Structure,Function and Genetics 26,442
‑
458,1996)。
[0007]然而，这些酯酶中的大多数在工业水平上效率不高，因为它们对高温的耐受性差。因此，仍然需要具有改进的热稳定性的酯酶，其可用于在工业水平以高产率降解聚酯。
[0008]专利技术概述
[0009]本专利技术提供了与亲本或野生型酯酶相比表现出增加的热稳定性的新的酯酶变体。这些酯酶在降解塑料材料和产品(例如含PET的塑料材料和产品)的过程中特别有用。更具体地，本专利技术提供了具有SEQ ID N
°
1所示氨基酸序列的酯酶的变体，其对应于Sulaiman等Appl Environ Microbiol.2012Mar描述的宏基因组衍生的角质酶的氨基酸序列的氨基酸36
‑
293或SwissProt中氨基酸序列参考G9BY57的氨基酸36
‑
293。
[0010]在这方面，本专利技术的一个目的是提供一种酯酶，其(i)与SEQ ID N
°
1所示的全长氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、95％或99％的同一性，(ii)与SEQ ID N
°
1相比包含至少一个氨基酸修饰，(iii)具有聚酯降解活性，和(iv)与SEQ ID N
°
1的酯酶相比表现出
增加的热稳定性。
[0011]更具体地，与SEQ ID N
°
1相比，本专利技术的酯酶在选自以下的位置上包含一个或多个氨基酸修饰：D203+S248、E173、L202、N204、F208、A172+A209、G39、A103、L82、G53、L104、L107、L119、A121、L124、I54、M56、L70、L74、A127、V150、L152、L168、V170、P196、V198、V200、V219、Y220、T221、S223、W224、M225、L239、T252、N253、H256、S1、Y4、Q5、R6、N9、S13、T16、S22、T25、Y26、S34、Y43、S48、T50、R72、S98、N105、R108、S113、N122、S145、K147、T160、N162、S181、Q189、N190、S193、T194、N204、S212、N213、N231、T233、R236、Q237、N241、N243、N254、R255和Q258，其中所述位置参考SEQ ID N
°
1所示的氨基酸序列编号。
[0012]在一个具体实施方案中，与SEQ ID N
°
1相比，本专利技术的变体酯酶在选自D203+S248、E173、N204、L202、F208和V170的位置上包含一个或多个氨基酸取代。优选地，与SEQ ID N
°
1相比，本专利技术的变体酯酶在选自D203+S248和F208的位置上包含至少氨基酸取代。
[0013]在另一个具体实施方案中，与SEQ ID N
°
1相比，本专利技术的变体酯酶在选自T61、Y92和V177的位置上包含一个或多个氨基酸取代，其中所述位置参考SEQ ID N
°
1所示的氨基酸序列编号，和其中所述取代不同于T61A/G、Y92A和V177A。优选地，与SEQ ID N
°
1相比，本专利技术的变体酯酶包含一个或多个选自V177I、Y92G、Y92P、Y92P+F208W和T61M的氨基酸取代。
[0014]在一个具体实施方案中，与SEQ ID N
°
1的酯酶相比，本专利技术的变体酯酶可包含：
[0015]‑
至少一个额外的二硫桥；和/或
[0016]‑
至少一个额外的盐桥；和/或
[0017]‑
位于酯酶的溶剂排除的空腔中的氨基酸残基的至少一个突变；和/或
[0018]‑
至少一个N
‑
和/或C
‑
末端氨基酸残基的抑制。
[0019]本专利技术的另一个目的是提供编码本专利技术酯酶的核酸。本专利技术还涉及包含所述核酸的表达盒或表达载体，以及包含所述核酸、表达盒或载体的宿主细胞。
[0020]本专利技术进一步的目的是提供一种生产酯酶的方法，包括：
[0021](a)在合适的条件下培养根据本专利技术的宿主细胞以表达编码酯酶的核酸；和可选地
[0022](b)从细胞培养物回收所述酯酶。
[0023]本专利技术还涉及降解包含至少一种聚酯的塑料制品的方法，包括：
[0024](a)使塑料制品与根据本专利技术的酯酶或宿主细胞接触，从而降解塑料制品；和可选地
[0025](b)回收单体和/或低聚物。
[0026]专利技术详述
[0027]定义
[0028]通过参考以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酯酶变体，其(i)与SEQ ID N
°
1所示的全长氨基酸序列具有至少90％、95％或99％的同一性，和(ii)与SEQ ID N
°
1相比在选自以下的位置上具有一个或多个氨基酸修饰：D203、D203+S248、E173、L202、N204、A172+A209、G39、A103、L82、G53、L104、L107、L119、A121、L124、I54、M56、L70、L74、A127、V150、L152、L168、V170、P196、V198、V200、V219、Y220、T221、S223、W224、M225、L239、T252、N253、H256、S1、Y4、Q5、R6、N9、S13、T16、S22、T25、Y26、S34、Y43、S48、T50、R72、S98、N105、R108、S113、N122、S145、K147、T160、N162、S181、Q189、N190、S193、T194、N204、S212、N213、N231、T233、R236、Q237、N241、N243、N254、R255和Q258，和/或具有至少一个选自V177I、Y92G/P、T61M和F208W的取代，其中所述位置参考SEQ ID N
°
1所示的氨基酸序列编号，(iii)具有聚酯降解活性，和(iv)与SEQ ID N
°
1的酯酶相比表现出增加的热稳定性。2.根据权利要求1所述的酯酶变体，包含氨基酸取代G39C+A103C+L82A，并用由E
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G
‑
P
‑
S
‑
C或A
‑
G
‑
P
‑
S
‑
C组成的氨基酸序列替代SEQ ID N
°
1的氨基酸V28至G39。3.根据权利要求1或2所述的酯酶变体，在选自E173、L202、D203、N204的位置处包含至少一个取代，和/或包含至少一个选自V177I、Y92G/P、T61M和F208W的取代，其中所述位置参考SEQ ID N
°
1所示的氨基酸序列编号。4.根据权利要求3所述的酯酶变体，包含至少一个选自以下的取代：E173A/R、L202R、D203E、D203...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：卡比奥斯公司，
类型：发明
国别省市：