[发明专利]作为基因表达诱导剂的糖酯

说明书

本发明提供了新颖糖酯，特别是二糖酯，及其制备方法。这些化合物可用作微生物培养基组分以用于在微生物发酵过程中诱导基因表达。

相关申请案的交叉引用

本申请案要求2012年7月20日申请的美国临时申请案序列号61/673,997和2012年12月27日申请的61/746,120的权益，所述临时申请案的内容全文并入。

关于联邦政府资助研究的声明

依据美国农业部的授权书第#2012-33610-19542号，美国政府拥有本申请案中的某些权力。

技术领域

本发明涉及在细胞培养中用作基因表达诱导剂的化合物及其制备方法。更确切地说，本发明涉及对于酶制造商来说能显著降低制造成本的低成本而且高效的蛋白质诱导剂的开发。

背景技术

便宜而且容易获得的工业酶是工业生物技术革命背后的关键推动因素，其中越来越多地使用可再生资源以生物学方式产生化学物质和能量燃料。与用于治疗和诊断目的的高利润酶或其它蛋白质相反，工业酶典型地具有较低利润，并且在发酵后利用有限的下游加工大量制造。对于工业酶市场来说，生产成本对商业上的成功是至关重要的。为了满足可再生化学物质和能源工业对较便宜而且容易获得的酶的日益增加的需求，急需更有效而且成本有效的生产工艺。

主要工业酶制造商都把大量产能投入到真菌发酵，特别是使用丝状真菌，例如曲霉属(Aspergillus spp)、青霉属(Penicillium spp)、木霉属(Trichoderma spp.)、拉克淖金孢菌(Chrysosporium lucknowense)(C1)和嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)(重新分类)，以制造纺织品、洗涤剂、食品和饲料以及新兴生物燃料工业中所使用的众多酶产品(沙玛(Sharma)等人,世界微生物学与生物技术杂志(World J.of Microbiol.andBiotech.),25(12):2083-2094(2009)；维瑟(Visser)等人,工业生物技术(IndustrialBiotech.),7(3):214-223(2011))。

在曲霉属和木霉属中大批生产相关蛋白质通常需要能在强天然启动子下活化转录开关从而驱动相关基因表达靶酶或蛋白质的诱导剂化合物。例如淀粉和纤维素等不溶性底物通常用于实验室规模下以便分别诱导曲霉属和木霉属中的蛋白质表达。然而，其在工业规模下的实施因不良底物连贯性和材料和在大规模下所遭遇的例如灭菌、馈料、混合和粘度问题等处理问题而受阻。因此，在大批生产酶和其它蛋白质时，高效可溶性诱导剂是更优选的。

麦芽糖、异麦芽糖和麦芽糊精通常用作可溶性诱导剂以用于在曲霉属中诱导α-淀粉酶和葡糖淀粉酶(巴顿(Barton)等人,细菌学杂志(J.Bacteriol.,b(3):771-777(1972))，而槐糖、纤维二糖和乳糖是广泛用于木霉属中的酶生产工业的三种有效的可溶性诱导剂(库比切克(Kubicek)等人,生物燃料生物技术(Biotech.Biofuels),2:19(2009))。槐糖，即一种β1,2-二糖，被视为里氏木霉(Trichoderma reesei)中的纤维素酶基因启动子的最强诱导剂，活性是纤维二糖的2500倍(曼德尔斯(Mandels)等人,细菌学杂志(J.Bacteriol.),83(2):400-408(1962))。这些相应的可溶性诱导剂都在诱导之前、期间或之后由曲霉属或木霉属代谢。因此，它们被视为无偿诱导剂，因而需要在发酵期间不断供应它们以便实现最佳诱导。