[发明专利]工程化的葡糖基转移酶

说明书

本文公开了具有经修饰的氨基酸序列的葡糖基转移酶。此类工程化的酶合成具有增加的分子量的α‑葡聚糖产物。进一步公开了使用工程化的葡糖基转移酶产生α‑葡聚糖的反应和方法。

本申请要求美国临时申请号62/557,834(2017年9月13日提交)的权益，所述临时申请通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本公开属于酶催化领域。例如，本公开涉及具有经修饰的氨基酸序列的葡糖基转移酶。此类经修饰的酶合成具有增加的分子量的产物。

以电子方式提交的序列表的引用

所述序列表的官方副本经由EFS-Web作为ASCII格式的序列表以电子方式提交，文件名为20180911_CL6159WOPCT_SequenceListing_ST25，创建于2018年9月11日，且具有约315千字节的大小，并与本说明书同时提交。包含在所述ASCII格式的文件中的序列表是本说明书的一部分并且以其全文通过引用并入本文。

背景技术

受到在多种应用中使用多糖的期望所驱动，研究人员已经探索了可生物降解的、并且可以从可再生来源的原料节约地制造的多糖。一种这样的多糖是α-1，3-葡聚糖，这种多糖是特征在于具有α-1，3-糖苷键的不溶性葡聚糖聚合物。例如，已经使用从唾液链球菌(Streptococcus salivarius)分离的葡糖基转移酶制备了这种聚合物(Simpson等人，Microbiology[微生物学]141：1451-1460，1995)。还例如，美国专利号7000000公开了从酶促生产的α-1，3-葡聚糖制备纺成纤维。还研究了用于开发新应用或增强的应用的多种其他葡聚糖材料。例如，美国专利申请公开号2015/0232819公开了具有混合的α-1，3键和α-1，6键的若干种不溶性葡聚糖的酶促合成。

虽然已经在使用葡糖基转移酶生产葡聚糖聚合物方面取得了这些进展和其他进展，但似乎很少关注增强由此类酶合成的不溶性葡聚糖产物的分子量。为解决这一技术差距，本文公开了具有经修饰的氨基酸序列的葡糖基转移酶，该葡糖基转移酶产生更高分子量不溶性葡聚糖产物。

发明内容

在一个实施例中，本公开涉及在与SEQ ID NO：62的氨基酸残基Asn-531、Arg-534、Thr-563、Glu-567、Val-586、Gln-588、Ile-591、Lys-593、Ile-608、Ala-610、Leu-661、Arg-722、Thr-728、Met-732、Arg-741、Asn-743、Ala-777、Tyr-848或Ile-1453相对应的位置处包含至少一个氨基酸取代的非天然葡糖基转移酶，其中所述非天然葡糖基转移酶合成包含1，3-键的不溶性α-葡聚糖，并且所述不溶性α-葡聚糖的分子量高于由第二葡糖基转移酶合成的不溶性α-葡聚糖的分子量，所述第二葡糖基转移酶仅在一个或多个取代位置处不同于非天然葡糖基转移酶。

在另一个实施例中，本公开涉及包含编码如目前公开的非天然葡糖基转移酶的核苷酸序列的多核苷酸，任选地其中一个或多个调节序列可操作地连接到所述核苷酸序列，并且优选地其中所述一个或多个调节序列包含启动子序列。

在另一个实施例中，本公开涉及反应组合物，所述反应组合物包含水、蔗糖和如目前公开的非天然葡糖基转移酶。

在另一个实施例中，本公开涉及产生不溶性α-葡聚糖的方法，所述方法包括：(a)使至少水、蔗糖和如目前公开的非天然葡糖基转移酶接触，从而产生不溶性α-葡聚糖；和(b)任选地，分离在步骤(a)中产生的不溶性α-葡聚糖。