[发明专利]对于过酸的生产有用的酶

说明书

本文提供了乙酰基木聚糖酯酶及其具有过水解活性的变体，以用于从羧酸酯和过氧源来产生过氧羧酸。还提供了包括具有过水解活性的酶催化剂的多组分的过酸生成体系，以及使用本发明的酶催化剂来产生过氧羧酸的方法。具有过水解活性的多肽可被用于产生适合用于诸如清洁、消毒、卫生处理、漂白、木浆加工、纸浆加工、和个人护理应用的多种应用的过氧羧酸。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年3月30日提交的美国临时申请61/618,404的权益，所述文献全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及过氧羧酸生物合成和酶催化领域。更具体地，提供了包括具有过水解活性的酶催化剂的多组分的过酸生成体系。还提供了使用本发明的酶催化剂来产生过氧羧酸的方法。

背景技术

过氧羧酸组合物可为有效的抗微生物剂。针对不希望有的微生物生长，利用过氧羧酸清洁、消毒和/或卫生处理硬质表面、纺织物、肉类产品、活植物组织、医疗器械的方法已得到描述(美国专利6,545,047；美国专利6,183,807；美国专利6,518,307；美国专利申请公布2003-0026846；和美国专利5,683,724)。过氧羧酸也已被用于多种漂白应用，包括但不限于木浆漂白/去木质化和衣物洗涤护理应用(欧洲专利1040222B1；美国专利5,552,018；美国专利3,974,082；美国专利5,296,161；和美国专利5,364,554)。在中性pH下，在1分钟至5分钟的反应时间内，过氧羧酸的期望有效浓度可根据产品应用而不同(例如对于医疗器械消毒大约500ppm至1000ppm，对于衣物洗涤漂白或消毒应用大约30ppm至80ppm)。

结构上被归类为糖酯酶家族7(CE-7)的成员的酶，已被用作过水解酶，于碱性至酸性pH范围(从大约pH10至大约pH5)在水中催化过氧化氢(或替代性的过氧化物试剂)与羧酸的烷基酯的反应，以产生有效浓度的过氧羧酸，用于诸如消毒(例如医疗器械、硬质表面、纺织物)、漂白(例如木浆或纸浆加工/去木质化、纺织物漂白和衣物洗涤护理应用)、和其它衣物洗涤护理应用如脱色、除臭、和消毒的应用、以及个人护理应用 (美国专利7,964,378；7,951,566；和7,723,083；授予DiCosimo等人的公布的美国专利申请2008-0176299；和授予Chisholm等人的公布的美国专利申请2012-0317733和2012-0328534)。CE-7酶类已被发现具有针对酯类尤其是醇、二醇和三醇的乙酰基酯类的过水解的高的特异性活性。DiCosimo等人报道了来源于多个物种的具有改善的性能的变体CE-7过水解酶(美国专利7,927,854；7,923,233；7,932,072；7,910,347；7,960,528；8,062,875；8,206,964；8,389,254；和8,389,255；以及公布的美国专利申请2011-0236336和2011-0236338)。

先前报道的具有过水解活性的CE-7糖酯酶(野生型的和其变体)包含如Vincent等人所定义的保守的结构性“特征”基序(J.Mol.Biol.，330：593-606(2003))。更具体地，用于结构上鉴定和定义CE-7糖酯酶家族成员CE-7特征基序包含三个保守子基序：1)一个“RGQ”子基序Arg118-Gly119-Gln120，2)一个“GXSQG”子基序Gly186-Xaa187-Ser188-Gln189-Gly190，和3)一个“HE”子基序His303-Glu304(相对于海栖热袍菌(Thermotoga maritima)参考序列SEQ ID NO：2的残基编号和取向)。

尽管大多数被分类为CE-7糖酯酶的酶包含由Vincent等人定义的特征基序，有多个不包含“HE”子基序的多肽序列被添加到糖酯酶的家族7(Cantarel等人，“TheCarbohydrate-Active EnZymes database(CAZy)：an expert resource forGlycogenomics”，NAR，37：D233-D238(2009))。过水解活性在这个子群体内的存在还未被报道。