酮醇酸还原异构酶及其使用方法_4

文档序号:8303064阅读:来源:国知局
Lactococcus lactis) (SEQ ID NO :169)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、溶酪大球菌(Macrococcus caseolyticus) (SEQ ID NO :171)和格氏李斯特菌(Listeria grayi) (SEQ ID NO :170)
[0072] 术语"支链醇脱氢酶"是指催化异丁醛转化为异丁醇的酶。已知的某些支链醇脱氢 酶为EC编号I. I. 1. 265,但是所述酶也能够被归类为其他醇脱氢酶(具体地讲,EC I. I. I. 1 或I. I. 1. 2)。这些酶利用NADH (还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)和/或NADPH作为电子供 体,并可得自多种来源,包括但不限于啤酒酵母(S. cerevisiae)、大肠杆菌(E. coli)、丙酮 丁醇梭菌(C. acetobutylicum)、印度拜叶林克氏菌(B. indica) (SEQ ID NO :173)、木糖氧化 无色杆菌(A. xylosoxidans) (SEQ ID NO :172) 〇
[0073] 如本文所用,"DHMB"是指2,3_二羟基-2-丁酸甲酯。DHMB包括具有2S,3S构 型的"快 DHMB",和具有 2S,3R 构型的"慢 DHMB"。参见 Kaneko 等人,Phytochemistry 39: 115-120 (1995),该文献全文以引用方式并入本文,并将快DHMB称为angliceric酸,将慢 DHMB 称为 tigliceric 酸。
[0074] 如本文所用,"降低的活性"是指与导致该降低的活性的变化之前相同多肽的生物 活性相比,该已知的多肽的生物活性的任何可测量的下降。此类变化可包括多肽或编码多 肽的多核苷酸的修饰,如本文所述。本文所公开的多肽的降低的活性能够通过本领域熟知 的和/或本文所公开的方法测定。
[0075] 如本文所用,"消除的活性"是指与导致该消除的活性的变化之前相同多肽的生物 活性相比,该已知的多肽的生物活性的完全消失。此类变化可包括多肽或编码多肽的多核 苷酸的修饰,如本文所述。消除的活性包括与导致该消除的活性的变化之前相同多肽的生 物活性相比,该多肽的不能被测量到的生物活性。本文所公开的多肽的消除的活性能够通 过本领域熟知的和/或本文所公开的方法测定。
[0076] 术语"碳底物"或"可发酵的碳底物"是指能够由本发明的宿主生物代谢的碳源,和 尤其是选自:单糖、低聚糖、多糖、和单碳底物或它们的混合物的碳源。本文提供了碳底物的 非限制性例子,包括但不限于单糖、低聚糖、多糖、乙醇、乳酸盐、琥珀酸盐、甘油、二氧化碳、 甲醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、阿拉伯糖、右旋糖、或它们的混合物。其它碳底物可包括乙 醇、乳酸盐、琥珀酸盐或甘油。
[0077] 如本文所用,"发酵液体培养基"是指水、糖(可发酵碳源)、溶解的固体(当存在 时)、产生醇的微生物、产物醇及发酵容器内具有的所有其他物质组分的混合物,其中产物 醇通过在微生物存在的情况下使糖反应生成醇、水和二氧化碳(CO 2)而制得。有时,如本文 所用,术语"发酵培养基"和"发酵混合物"可与"发酵液体培养基"同义使用。
[0078] 如本文所用的"生物质"是指包含可水解的淀粉的天然产物,其提供了可发酵的 糖,包括任何纤维素或木质纤维素材料,以及包含纤维素的材料,并任选地还包括半纤维 素、木质素、淀粉、低聚糖、二糖、和/或单糖。生物质还可包含附加组分,诸如蛋白质和/ 或脂质。生物质能够来源于单一来源,或生物质可包括来源于多于一种来源的混合物。例 如,生物质可包括玉米棒和玉米秸杆的混合物,或草和叶片的混合物。生物质包括但不限于 生物能作物、农业残余物、市政固体垃圾、工业固体垃圾、来自造纸的淤渣、庭院垃圾、木材 和林业垃圾。生物质的例子包括但不限于:玉米粒、玉米棒、作物残余物诸如玉米壳、玉米 稻杆、草、小麦、裸麦、小麦稻杆、大麦、大麦稻杆、干草、稻杆、柳枝稷、废纸、甘鹿澄、高粱、大 豆、从谷物的研磨获得的组分、树、枝、根、叶、木肩、锯末、灌木和灌丛、蔬菜、水果、花、动物 粪肥、以及它们的混合物。
[0079] 如本文所用,"原料"意为包含可发酵碳源的产物。合适的原料包括但不限于裸麦、 小麦、玉米、甘蔗、以及它们的混合物。
[0080] 本文所用术语"有氧条件"是指有氧气存在下的生长条件。通常,氧气通过搅拌培 养基,使得发生与空气的气体交换而被替换。
[0081] 如本文所用,术语"微氧条件"是指具有低水平的氧气(即低于正常的大气氧气水 平)的生长条件。"微氧条件"包括在其中培养基在被微生物接种时不一定不含氧气,但是 存在于培养基中的氧气被消耗并且其通过气体交换的替换被限制(例如通过限制搅拌和/ 或与大气环境隔绝地密封容器)的条件。
[0082] 本文所用术语"厌氧条件"是指不存在氧气的生长条件。
[0083] 术语"分离的核酸分子"、"分离的核酸片段"和"遗传构建体"将可互换地使用,并 将指单链或双链的RNA或DNA的聚合物,任选地包含合成的、非天然的或改变的核苷酸碱 基。DNA聚合物形式的分离的核酸片段可由cDNA、基因组DNA或合成DNA中的一个或多个 片段构成。
[0084] 术语"氨基酸"是指蛋白质或多肽的基本化学结构单元。在本文中使用下列缩写 来表示具体的氨基酸:
[0085]
【主权项】
1. 多肽,所述多肽包含: a. SEQ ID NO :365、366、157、159、154、377、367、123、42、41、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、 13、14、15、16、17、18、20、22、23、24、25、26、27、28、29、33、34、35、36、37、38、39、40、43、44、 45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、 70、71、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、 96、97、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、116、118、 119、120、121、124、128、129、131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、142、143、144、 146、147、148、149、150、151、152、153、155、160、161、346、350、351、352、353、354、355、356、 357、358、359、360、361、362、363、364、368、369、370、371、372、373、374、375、378、379、380 或 381的氨基酸序列, b?与 SEQ ID N0:365、366、157、159、154、377、367、123、42、41、3、4、5、6、7、8、9、10、ll、 12、13、14、15、16、17、18、20、22、23、24、25、26、27、28、29、33、34、35、36、37、38、39、40、43、 44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、 69、70、71、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、 95、96、97、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、116、 118、119、120、121、124、128、129、131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、142、143、 144、146、147、148、149、150、152、154、155、160、161、346、350、351、352、353、354、355、356、 357、358、359、360、361、362、363、364、368、369、370、371、372、373、374、375、378、379、380 或 381至少约95 %或至少约99%的同一性;或 c. (a)或(b)的活性片段。
2. 多肽,所述多肽包含与SEQ ID NO: 2至少约80%、至少约85%、至少约90%、至少约 95%、至少约99%的同一性,其中在位点52处的氨基酸是D或E,并且其中所述多肽在下列 区域中的一个中包含至少一种取代:分子间二聚体界面区域、结构域间界面区域、N-结构 域表面螺旋区域、疏水性桥区域、或C-末端尾区域中的至少一种中,其中所述至少一种取 代是在位点 113、V53、A68、A69、A71、G72、V76、S86、L88、K99、Y113、N114、V117、1127、1152、 S157、V171、M238、Y239、E264、N267、A268、Q272、R275、A277、R280、Y286、I291、S292、A295、 M301、R306、S322、A329、K335 或 A336 处。
3. 根据权利要求1所述的多肽,所述多肽在位点L33、P47、F50、F61、180或V156中的 至少一个处还包含取代。
4. 多肽,所述多肽具有酮醇酸还原异构酶活性并且包含 与SEQ ID NO :2至少约85%、至少约95%、或至少约99%的同一性和下列取代中的至 少一种:Y286F、A336R、I152V、S322A、S292A、I291V、或它们的组合; 或此类多肽的活性片段。
5. 根据权利要求4所述的多肽,所述多肽还包含下列取代中的至少一种:I13L、P47Y、 F50A、V53A、S86A、A268E、V76I、A336G、L88V、或它们的组合。
6. 根据权利要求4或权利要求5所述的多肽,其中在对应于SEQ ID NO :2的位点52的 位点处的氨基酸是D或E。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的多肽,其中: a.在对应于SEQ ID NO : 2的位点24的位点处的氨基酸是F ; b. 在对应于SEQ ID NO : 2的位点33的位点处的氨基酸是L ; c. 在对应于SEQ ID NO : 2的位点47的位点处的氨基酸是P ; d. 在对应于SEQ ID NO : 2的位点50的位点处的氨基酸是F ; e. 在对应于SEQ ID NO :2的位点61的位点处的氨基酸是F ; f. 在对应于SEQ ID NO : 2的位点80的位点处的氨基酸是I ;并且 g. 在对应于SEQ ID NO : 2的位点156的位点处的氨基酸是V。
8. 根据权利要求4-7中任一项所述的多肽,所述多肽与SEQ ID N0:3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、22、23、24、25、26、27、28 或 29 具有至少约 95%或至少约 99%的同一性。
9. 多肽,所述多肽具有酮醇酸还原异构酶活性并且包含与SEQ ID NO :2至少约85%、 至少约95%、或至少约99%的同一性和下列取代中的至少一种:Y286F、A71K、G72W、A336R、 I152V、A268T、A329E、或它们的组合; 或此类多肽的活性片段。
10. 根据权利要求9所述的多肽,其中在对应于SEQ ID NO :2的位点52的位点处的氨 基酸是D或E。
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