[发明专利]具有NADH依赖性HMF还原酶活性的多肽

说明书

发明领域

本发明涉及具有NADH依赖性HMF还原酶活性的分离的多肽，编码 所述多肽的核苷酸序列，包含所述多肽或核苷酸序列的载体，包含所 述核苷酸序列或载体的宿主，以及所述多肽在木质纤维素材料或者任 何含有呋喃或羟基的材料中还原呋喃或羟基化合物的用途，其中所述 多肽显示与SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列80％的同源性，而且所述 多肽与SEQ ID NO：2的区别在于：至少S117L和Y295或者S110被取 代。

发明背景

通过面包酵母(酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))由可 再生原料生产生物乙醇已成为化石燃料的有吸引力的替代。然而，基 于淀粉或蔗糖的原料(例如玉米粒或甘蔗)的可用度预计不足以满足 未来全世界对生物乙醇的需求(Gray等，2006.Bioethanol.Current Opinion Chemical Biology.10(2)：141-146)。一种已被预见的解决 方式是使用木质纤维素原料，例如玉米杆、麦秸、甘蔗渣、木头等 (Hahn-等，2006.Bioethanol-the fuel of tomorrow from the residues of today.Trends Biotechnol.24(12)：549-556)。 这要求克服与这些复杂原料的利用相关联的新挑战。

这些挑战之一涉及抑制性化合物的存在，例如在木质纤维素原始 材料的预处理和水解过程中被释放的小的脂肪族低分子量酸、呋喃衍 生物、羟基化合物和酚醛塑料(Almeida等，2007.Increased tolerance of inhibitors in lignocellulosic hydrolysates by Saccharomyces cerevisiae.J Chem Technol Biotechnol， 82：340-349)。在这些化合物中，已报导源于己糖脱水的呋喃衍生物 5-羟甲基糠醛(HMF)的存在导致木质纤维水解物被酿酒酵母发酵的过 程中乙醇产率的减少(Taherzadeh等2000.Physiological effects of 5-hydroxymethyl furfural on Saccharomyces cerevisiae.Appl Microbiol Biotechnol.53(6)：701-708)。当以等摩尔的量与糠醛 (在水解产物中发现的另一个抑制性呋喃衍生物)相比较时，使用HMF 时，体积乙醇产率和细胞的糖消耗速率都更低(Larsson等，1999.The generation of fermentation inhibitors during dilute acid hydrolysis of softwood.Enzyme Microbial Technology 24：151-159)。因此，去除HMF和/或改善细胞HMF去毒作用对于基于 木质纤维素原料的工业发酵过程是关键的。

WO03072602公开了在位置295具有丝氨酸的多肽。然而，所述多 肽在位置117缺乏亮氨酸。

Nilsson等人在Applied and Environmetal Microbiology，Dec 2005，vol 71，page 7866-7871中公开了：来自木质纤维素水解产物 耐受株TMB3000的细胞抽提物展示出之前未知的NADH-依赖性HMF还 原活性，所述活性不存在于较差耐受株CBS 8066中。