新型酯酶及其用途制造技术

本发明专利技术涉及新型酯酶，更具体地涉及与SEQ ID N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型酯酶及其用途


[0001]本专利技术涉及新型酯酶，更具体地涉及与亲本酯酶相比具有改善的活性和/或改善的热稳定性的酯酶。本专利技术还涉及所述新型酯酶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合于降解聚对苯二甲酸乙二醇酯和含聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料。

技术介绍

[0002]酯酶能够催化多种聚合物(包括聚酯)的水解。在此背景下，酯酶在许多工业应用中显示出有希望的效果，包括作为用于餐具洗涤和洗衣应用的洗涤剂、作为用于加工生物质和食品的降解酶、作为环境污染物解毒中的生物催化剂或用于纺织工业中聚酯织物的处理。酯酶作为用于水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的降解酶的用途是特别引人关注的。实际上，PET用于许多
，例如用于制造衣物、地毯，或以热固性树脂的形式用于制造包装或汽车塑料件等，使得填埋场中PET的累积成为日益严重的生态问题。
[0003]聚酯，特别是PET的酶降解被认为是减少塑料废物累积的引人关注的解决方案。实际上，酶可以加速含聚酯材料，更特别是塑料产品的水解，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循环使用。
[0004]在此背景下，几种酯酶已经被鉴定为聚酯的候选降解酶，并且已经开发了这些酯酶的一些变体。在酯酶中，角质酶，也称为角质水解酶(EC 3.1.1.74)，是特别引人关注的。已从各种真菌(P.E.Kolattukudy,"Lipases",Ed.B.Borg
‑
str
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m和H.L.Brockman,Elsevier 1984,471
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504)、细菌和植物花粉中鉴定出角质酶。最近，宏基因组学方法已经使得鉴定出另外的酯酶。
[0005]然而，仍然需要与已知的酯酶相比具有改善的活性和/或改善的热稳定性的酯酶，以提供更有效的以及因此更有竞争力的聚酯降解过程。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供与具有如SEQ ID N
°
1中所示的氨基酸序列的亲本或野生型酯酶相比表现出增加的活性和/或增加的热稳定性的新型酯酶。该野生型酯酶对应于在Uniprot数据库(www.uniprot.org)中以登录号6WX58引用并描述为具有聚酯降解活性的酯酶的氨基酸序列的氨基酸2
‑
262。本专利技术的酯酶在降解塑料产品、更特别是含有PET的塑料产品的方法中特别有用。
[0007]因此，本专利技术的目的是提供一种酯酶，其(i)与SEQ ID N
°
1中所示的全长氨基酸序列具有至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性，和(ii)在对应于选自T11、N12、R23、N48、T50、A53、Y60、T61、G62、T63、S65、S66、S68、W69、L90、Q92、D94、Y106、M107、S121、A125、M127、G135、P151、L152、T153、T157、D158、K159、T168、T177、S180、S183、F188、D197、E202、D204、G205、S207、F209、A210、P211、N212、L213、S214、T216、A219、K220、Q238、L240、P242、G243、T246、G247、S250、D251、E253、S14、R73、D85、T86、T89、A179、A206、N215、T217、F239、S245、G249及V252的残基的位置处具有至少一个氨基酸取代，其中所述位
置参考SEQ ID N
°
1中所示的氨基酸序列编号，(iii)具有聚酯降解活性及优选地(iv)与SEQ ID N
°
1的酯酶相比表现出增加的热稳定性和/或增加的降解活性。
[0008]在另一具体实施方案中，酯酶在选自T61、S65、Q92、G135、T168、T177、S183、D204、F209、N212、S214和E253的位置处包含至少一个氨基酸取代，优选包含选自T61M/V、S65T/N/P/V、Q92G/N/P/Q/T/Y、G135A、T168Q/V、T177H/N/Q/A/E、S183E/D、D204C/K/R、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、N212D/M/Q/E/H/Y、S214D/P和E253C的至少一个取代，更优选包含选自T61M、S65T、Q92G/P、G135A、T168Q、T177N、S183E、D204C、F209I/W、N212D/M、S214P和E253C的至少一个取代，甚至更优选包含选自Q92G、S183E、D204C、F209I、S214P和E253C的至少一个取代。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供编码本专利技术的酯酶的核酸。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。
[0010]本专利技术还提供了包含本专利技术的酯酶、本专利技术的宿主细胞或其提取物的组合物。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供生产本专利技术的酯酶的方法，所述方法包括：
[0012](a)在适于表达编码酯酶的核酸的条件下培养根据本专利技术的宿主细胞；以及任选地
[0013](b)从细胞培养物回收所述酯酶。
[0014]本专利技术的另一个目的是提供一种降解聚酯的方法，所述方法包括：
[0015](a)使所述聚酯与根据本专利技术的酯酶或根据本专利技术的宿主细胞或根据本专利技术的组合物接触；以及，任选地
[0016](b)回收单体和/或低聚物。
[0017]特别地，本专利技术提供降解PET的方法，所述方法包括使PET与至少一种本专利技术的酯酶接触，和任选地回收PET的单体和/或低聚物。
[0018]本专利技术还涉及本专利技术的酯酶用于降解PET或含有PET的塑料产品的用途。
[0019]本专利技术还涉及包含酯酶或宿主细胞或本专利技术组合物的含聚酯材料。
[0020]本专利技术还涉及包含本专利技术的酯酶或宿主细胞的洗涤剂组合物或包含本专利技术酯酶的组合物。
具体实施方式
[0021]定义
[0022]参考以下定义，将更好地理解本公开。
[0023]本文中，术语“肽”、“多肽”、“蛋白质”、“酶”是指通过肽键连接的氨基酸链，而与形成所述链的氨基酸数目无关。本文中氨基酸根据以下命名法用其单字母或三字母代码表示：A：丙氨酸(Ala)；C：半胱氨酸(Cys)；D：天冬氨酸(Asp)；E：谷氨酸(Glu)；F：苯丙氨酸(Phe)；G：甘氨酸(Gly)；H：组氨酸(His)；I：异亮氨酸(Ile)；K：赖氨酸(Lys)；L：亮氨酸(Leu)；M：甲硫氨酸；n：天冬酰胺(Asn)；P：脯氨酸；Q：谷氨酰胺(Gln)；R：精氨酸(Arg)；S：丝氨酸(Ser)；T：苏氨酸(Thr)；V：缬氨酸(Val)；W：色氨酸(Trp)和Y：酪氨酸(Tyr)。
[0024]术语“酯酶”是指属于根据酶命名法分类为EC 3.1.1的水解酶类的酶，其催化酯水解成酸和醇。术语“角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种酯酶，其(i)与SEQ ID N
°
1中所示的全长氨基酸序列具有至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性，和(ii)在对应于选自D204、F209、T11、N12、R23、N48、T50、A53、Y60、T61、G62、T63、S65、S66、S68、W69、L90、Q92、D94、Y106、M107、S121、A125、M127、G135、P151、L152、T153、T157、D158、K159、T168、T177、S180、S183、F188、D197、E202、G205、S207、A210、P211、N212、L213、S214、T216、A219、K220、Q238、L240、P242、G243、T246、G247、S250、D251、E253、S14、R73、D85、T86、T89、A179、A206、N215、T217、F239、S245、G249及V252的残基的位置处具有至少一个氨基酸取代，其中所述位置参考SEQ ID N
°
1中所示的氨基酸序列编号，以及(iii)具有聚酯降解活性和(iv)与SEQ ID N
°
1的酯酶相比具有增加的热稳定性和/或增加的降解活性。2.根据权利要求1所述的酯酶，其中所述酯酶在选自F209、T11、N12、R23、N48、T50、A53、Y60、T61、G62、T63、S65、S66、S68、W69、L90、Q92、D94、Y106、M107、S121、A125、M127、G135、P151、L152、T153、T157、D158、K159、T168、T177、S180、S183、F188、D197、E202、D204、G205、S207、A210、P211、N212、L213、S214、T216、A219、K220、Q238、L240、P242、G243、T246、G247、S250、D251和E253，优选选自T61、S65、Q92、G135、T168、T177、S183、D204、F209、N212、S214和E253，更优选选自D204、F209和E253的位置处包含至少一个氨基酸取代。3.根据权利要求1或2所述的酯酶，其中所述酯酶在选自Q92、S183、D204、F209、N212、S214和E253，优选选自Q92、S183、D204、F209、S214和E253的位置处包含至少一个氨基酸取代。4.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含至少一个氨基酸取代，所述氨基酸取代选自T11N/D/E/I/M/Q/S、N12F/H/Y/R/D/E/G/L/N/P/Q/V、R23P、N48T、T50P/E、A53L、Y60F/M、T61M/V、G62A/D/S、T63N/Q、S65T/N/P/V、S66H、S68A、W69R/D/E/M、L90W/F、Q92G/N/P/Q/T/Y、D94S、Y106Q、M107L、S121R/W、A125G、M127G、G135A、P151A、L152Q、T153A、T157E/G/N/Q/W、S158Q、K159T、T168Q/V、T177H/N/Q/A/E、S180E/D、S183E/D、F188I/Y、D197P、E202M、D204C/K/R、G205K、S207D/L、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、A210T、P211A、N212D/M/Q/E/H/Y、L213F、S214D/P、T216N/P、A219S/E、K220E、Q238D/T、L240A、P242K、G243Y/P、T246C/E/Y/D、G247Y/D/E/H/S、S250C、D251A/D/E/H/S、E253C、S14D/E、R73C/D/E/F/G/I/M/N/Q/S/V、N85A/E/F、T86E/S、T89F/H/Q、A179C、A206D、N215C/D/E、T217Q、F239E、S245C/E、G249T和V252T，优选选自T61M/V、S65T/N/P/V、Q92G/N/P/Q/T/Y、G135A、T168Q/V、T177H/N/Q/A/E、S183E/D、D204C/K/R、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、N212D/M/Q/E/H/Y、S214D/P和E253C，更优选选自T61M、S65T、Q92G/P、G135A、T168Q、T177N、S183E、D204C、F209I/W、N212D/M、S214P和E253C，甚至更优选选自D204C、F209I/W和E253C。5.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含至少一个氨基酸取代，所述氨基酸取代选自Q92G/N/P/Q/T/Y、S183E/D、D204C/K/R、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、N212D/M/Q/E/H/Y、S214D/P和E253C，优选选自Q92G/N/P/Q/T/Y、S183E/D、D204C/K/R、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、S214D/P和E253C，更优选选自Q92G/P、S183E、D204C、F209I/W、S214P和E253C，甚至更优选选自Q92G、S183E、D204C、F209I、S214P和E253C。6.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶在位置F209处包含至少一个氨基酸取代，优选所述取代选自F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M，更优选选自F209I/W。7.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少包含在位置D204+E253
处的取代组合，优选D204C+E253C的取代组合。8.根据权利要求7所述的酯酶，其中所述酯酶还在选自T61、S65、Q92、G135、T168、T177、S183、F209、N212和S214的位置，优选在选自Q92、S183、F209和S214的位置包含至少一个额外的取代，优选至少两个取代，更优选至少三个取代。9.根据权利要求7或8所述的酯酶，其中所述酯酶包含至少一个额外的取代，所述取代选自T61M/V、S65T/N/P/V、Q92G/N/P/Q/T/Y、G135A、T168Q/V、T177H/N/Q/A/E、S183E/D、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M、N212D/M/Q/E/H/Y和S214D/P，优选选自Q92G/N/P/Q/T/Y、S183E/D、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M和S214D/P，更优选选自Q92G/P、S183E、F209I/W和S214P，甚至更优选选自Q92G、S183E、F209I和S214P。10.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶在选自以下的位置包含至少两个、优选至少三个、更优选至少四个取代：D204、F209、T11、N12、R23、N48、T50、A53、Y60、T61、G62、T63、S65、S66、S68、W69、L90、Q92、D94、Y106、M107、S121、A125、M127、G135、P151、L152、T153、T157、D158、K159、T168、T177、S180、S183、F188、D197、E202、G205、S207、A210、P211、N212、L213、S214、T216、A219、K220、Q238、L240、P242、G243、T246、G247、S250、D251、E253、S14、R73、D85、T86、T89、A179、A206、N215、T217、F239、S245、G249和V252，优选选自F209、T11、N12、R23、N48、T50、A53、Y60、T61、G62、T63、S65、S66、S68、W69、L90、Q92、D94、Y106、M107、S121、A125、M127、G135、P151、L152、T153、T157、D158、K159、T168、T177、S180、S183、F188、D197、E202、D204、G205、S207、A210、P211、N212、L213、S214、T216、A219、K220、Q238、L240、P242、G243、T246、G247、S250、D251和E253，更优选选自T61、S65、Q92、G135、T168、T177、S183、D204、F209、N212、S214和E253，甚至更优选选自Q92、S183、D204、F209、N212、S214和E253。11.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少包含在位置F209+D204+E253处的取代组合，优选至少包含选自F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C、更优选选自F209I/W+D204C/K/R+E253C、甚至更优选选自F209I/W+D204C+E253C的取代组合。12.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少包含在位置F209+D204+E253+Q92处的取代组合，优选至少包含选自F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C+E253C+Q92G/N/P/Q/T/Y、更优选选自F209I/W+D204C+E253C+Q92G/P、甚至更优选组合F209I+D204C+E253C+Q92G的取代组合。13.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少包含在选自D204+E253、F209+D204+E253、F209+D204+E253+Q92、F209+D204+E253+Q92+S214+S183、F209+D204+E253+Q92+S214+G135+T168、F209+D204+E253+Q92+S214+S183+T168、F209+D204+E253+Q92+S214+G135+T168+S183和F209+D204+E253+N212、优选选自D204+E253、F209+D204+E253+Q92和F209+D204+E253+Q92+S214+S183的位置处的取代组合。14.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少包含选自D204C/K/R+E253C、D204C+E253C、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C+Q92G/N/P/Q/T/Y、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C+Q92G/N/P/Q/T/Y+S214P+S183E/D、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C+Q92G/N/P/Q/T/Y+S214P+G135A+T168Q/V、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C+
Q92G/N/P/Q/T/Y+S214P+S183E/D+T168Q/V、F209A/G/H/I/L/N/R/S/T/W/M+D204C/K/R+E253C+Q92G/N/P/Q/T/Y+S214P+G135A+T168Q/V+S183E/D和F209A/G/H/I/L/...

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