新酯酶及其用途制造技术

本发明专利技术涉及新酯酶，更特别地涉及，与SEQ ID N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新酯酶及其用途


[0001]本专利技术涉及新酯酶，更特别地，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酯酶用于降解含聚酯材料(诸如塑料制品)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。在本文中，酯酶在许多工业应用中显示出有希望的效果，包括作为应用于餐具洗涤和洗衣的洗涤剂，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)的降解酶的用途特别令人感兴趣。实际上，PET用于许多
，诸如用于制作衣服、地毯，或以热固性树脂的形式用于包装制造或汽车塑料等，使得PET在填埋场中的积聚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积聚的令人感兴趣的解决方案。实际上，酶可以加速含聚酯材料，更特别是塑料制品的水解，甚至达到单体水平。此外，水解产物(即单体和低聚物)可以作为用于合成新聚合物的材料回收。
[0004]在这种情况下，几种酯酶已被鉴定为聚酯的候选降解酶，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)，特别令人感兴趣。已从各种真菌(P.E.Kolattukudy in"Lipases",Ed.B.Borg
‑
and H.L.Brockman,Elsevier 1984、471
‑
504)、细菌和植物花粉中鉴定角质酶。最近，宏基因组学方法已经可以鉴定其他的酯酶。
[0005]然而，仍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，以提供更有效的并由此更有竞争力的聚酯降解方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供新酯酶，其与具有如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。该野生型酯酶对应于Uniprot数据库(www.uniprot.org)中以登录号D1A9G5引用且描述为具有聚酯降解活性的酯酶的氨基酸序列的氨基酸30
‑
289。本专利技术的酯酶在用于降解塑料制品，更特别地是含有PET的塑料制品的方法中特别有用。
[0007]对此，本专利技术的目的是提供酯酶，其(i)与SEQ ID N
°
1所示的全长氨基酸序列具有至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性，和(ii)在对应于选自下组的残基的位置具有至少一个氨基酸取代：F209、T11、E12、T48、T63、S67、Q94、Y108、G135、P151、N156、D158、T168、F188、E197、E202、S207、F210、M218、K220、Q238、L240、P242、S251和P258，和/或具有选自下组的至少一个氨基酸取代：A23P、T52P/E、A55L、F62M、S65N/Q、S68H、W71R/D/E/M、L92W/F、D96S、R100S、A121R/W、A125G、A127G、E138R、I152Q、L157E/G/N/Q/W、S177H/Q/N/E、P180E/D、A182R、T183E/D、N204C/K/R、N205K、Q212D/M/E/H/Y、F213D/M、S214P/D、
D216P/N、T217A、P243V/Y、A246Y/C/E/D、I247Y/T和G248C，其中所述位置通过参考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]优选地，所述酯酶在选自T63、S67、Q94、G135、T168、F209和S251，优选选自Q94、G135、T168、F209和S251的位置包含至少一个氨基酸取代，更优选在位置F209，甚至更优选选自F209I/W的至少一个取代，和/或选自S177H/Q/N/E、T183E、N204C/K/R、Q212D/M和S214P/D，优选选自T183E、N204C/K/R的至少一个氨基酸取代。
[0009]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。
[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产生本专利技术酯酶的方法，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)从细胞培养物中回收所述酯酶。
[0014]本专利技术的另一个目的是提供降解聚酯的方法，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，包括使PET与至少一种本专利技术的酯酶接触，以及任选地，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的塑料制品的用途。
[0019]本专利技术还涉及包含酯酶的材料，其中包括本专利技术的酯酶或宿主细胞或组合物。
[0020]本专利技术还涉及包含根据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]通过参考以下定义将最好地理解本公开。
[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(Pro)；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)以及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“角质酶”或“角质水解酶”是指根据酶命名法分类为EC 3.1.1.74的酯酶，其能够催化由角质和水产生角质单体的化学反应。
[0025]术语“野生型蛋白”或“亲本蛋白”是指天然存在的多肽的非突变形式。在本专利技术中，亲本酯酶是指具有如SEQ ID N
°
1中所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.酯酶，其(i)与SEQ ID N
°
1所示的全长氨基酸序列具有至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性，和(ii)在对应于选自下组的残基的位置具有至少一个氨基酸取代：S251、F209、T11、E12、T48、T63、S67、Q94、Y108、G135、P151、N156、D158、T168、F188、E197、E202、S207、F210、M218、K220、Q238、L240、P242和P258，和/或具有选自下组的至少一个氨基酸取代：A23P、T52P/E、A55L、F62M、S65N/Q、S68H、W71R/D/E/M、L92W/F、D96S、R100S、A121R/W、A125G、A127G、E138R、I152Q、L157E/G/N/Q/W、S177H/Q/N/E、P180E/D、A182R、T183E/D、N204C/K/R、N205K、Q212D/M/E/H/Y、F213D/M、S214P/D、D216P/N、T217A、P243V/Y、A246Y/C/E/D、I247Y/T和G248C，其中所述位置通过参考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T63、S67、Q94、G135、T168、F209和S251，优选选自Q94、G135、T168、F209和S251的位置包含至少一个氨基酸取代，和/或包含选自S177H/Q/N/E、T183E、N204C/K/R、Q212D/M和S214P/D，优选选自T183E、N204C/K/R和S214P/D的至少一个氨基酸取代。3.根据权利要求1或2所述的酯酶，其中所述酯酶至少在位置F209包含取代，优选选自F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M，更优选选自F209I/W。4.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含选自以下的至少一个氨基酸取代：T11N/D/E/I/M/Q/S、E12F/H/Y/R//D/E/G/L/N/P/Q/V、T48A、T63M/V、S67T、Q94G/P/N/Q/T/Y、Y108Q、G135A、P151A、N156H、D158Q、T168Q/V、F188I/Y、E197P、E202M、S207D/L、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M、F210T/A、M218I、K220E、Q238D/T、L240A、P242K、S251C、P258S、A23P、T52P/E、A55L、F62M、S65N/Q、S68H、W71R/D/E/M、L92W/F、D96S、R100S、A121R/W、A125G、A127G、E138R、I152Q、L157E/G/N/Q/W、S177H/Q/N/E、P180E/D、A182R、T183E/D、N204C/K/R、N205K、Q212D/M/E/H/Y、F213D/M、S214P/D、D216P/N、T217A、P243V/Y、A246Y/C/E/D、I247Y/T和G248C，优选选自T11N、E12F/H/Y/R、T48A、T63M、S67T、Q94G/P、Y108Q、G135A、P151A、N156H、D158Q、T168Q、F188I、E197P、E202M、S207D/L、F209I/W、F210T/A、M218I、K220E、Q238D、L240A、P242K、S251C、P258S、A23P、T52P/E、A55L、F62M、S65N/Q、S68H、W71R、L92W/F、D96S、R100S、A121R/W、A125G、A127G、E138R、I152Q、L157E/G/N/Q/W、S177H/Q/N、P180E、A182R、T183E、N204C/K/R、N205K、Q212D/M、F213D/M、S214P/D、D216P、T217A、P243V/Y、A246Y/C/E、I247Y/T和G248C。5.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含选自T63M/V、S67T、Q94G/P/N/Q/T/Y、G135A、T168Q/V、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M、S251C、S177H/Q/N/E、T183E、N204C/K/R、Q212D/M和S214P/D，优选选自T63M、S67T、Q94G/P、G135A、T168Q、F209I/W、S251C、S177N、T183E、N204C、Q212D/M和S214P的至少一个氨基酸取代。6.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含选自Q94G/P/N/Q/T/Y、G135A、T168Q/V、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M、S251C、T183E、N204C/K/R、和S214P/D，优选选自Q94G/P、G135A、T168Q、F209I/W、S251C、T183E、N204C和S214P，更优选选自Q94G、G135A、T168Q、F209I、S251C、T183E、N204C和S214P的至少一个氨基酸取代。7.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少在位置N204+S251的组合包含取代，优选取代N204C+S251C的组合。
8.根据权利要求7所述的酯酶，其中所述酯酶进一步在选自T63、S67、Q94、G135、T168、S177、T183、F209、Q212和S214，优选选自Q94、G135、T168、T183、F209和S214的位置包含至少一个额外的氨基酸取代。9.根据权利要求7或8所述的酯酶，其中所述酯酶进一步包含选自T63M/V、S67T、Q94G/P/N/T/Y、G135A、T168Q/V、S177H/Q/N、T183E、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M、Q212D/M和S214P/D，优选选自Q94G/P/N/T/Y、G135A、T168Q/V、T183E、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M和S214P/D，更优选选自Q94G、G135A、T168Q、T183E、F209I/W和S214P的至少一个取代。10.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶包含取代N204C+S251C的组合和在选自T63、S67、Q94、G135、T168、S177、T183、F209、Q212和S214的位置，优选选自Q94、G135、T168、T183、F209和S214的位置的至少一个额外的氨基酸取代，优选至少两个额外的取代，更优选至少三个额外的取代。11.根据权利要求10所述的酯酶，其中所述酯酶包含取代N204C+S251C的组合和至少一个额外的氨基酸取代，优选至少两个，更优选至少三个额外的取代，所述额外的氨基酸取代选自T63M/V、S67T、Q94G/P/N/T/Y、G135A、T168Q/V、S177H/Q/N、T183E、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M、Q212D/M和S214P/D，优选选自Q94G/P/N/T/Y、G135A、T168Q/V、T183E、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M和S214P/D，更优选选自Q94G/P、G135A、T168Q、T183E、F209I/W和S214P，甚至更优选选自Q94G、G135A、T168Q、T183E、F209I/W和S214P。12.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶至少在位置F209+N204+S251+Q94的组合包含取代，优选选自F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C+S251C+Q94G/P，更优选选自F209I/W+N204C+S251C+Q94G，甚至更优选F209I+N204C+S251C+Q94G。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选自以下的取代的组合：N204C/K/R+S251C、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q94G/P、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q212D/M、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q94G/P+S214P/D+G135A+T168Q、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q94G/P+S214P/D+G135A+T168Q+T183E、F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q94G/P+S214P/D+T183E和F209I/W/A/G/H/L/N/R/S/T/M+N204C/K/R+S251C+Q94G/P+S214P/D+T183E+T168Q，优选选自N204C+S251C、F209I/W+N204C+S251C、F209I/W+N204C+S251C+Q94G、F209I/W+N204C+S251C+Q212M、F209I/W+N204C+S251C+Q94G+S214P+G135A+T168Q、F209I/W+N204C+S251C+Q94G+S214P+G135A+T168Q+T183E、F209I/W+N204C+S251C+Q94G+S214P+T183E和F209I/W+N204C+S251C+Q94G+S214P+T183E+T168Q，更优选选自N204C+S251C、F209I+N204C+S251C+Q94G、F209I+N204C+S251C+Q94G+S214P+T183E和F209I+N204C+S251C+Q94G+S214P+G135A+T168Q+T183E。14.根据前述权利要求中任一项所述的酯酶，其中所述酯酶进一步在选自L14、A64、R75、E87、T88、...

【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：