[发明专利]酵母细胞中的细菌木糖异构酶活性

说明书

在酵母细胞中，特定多肽被鉴定为能够提供木糖异构酶活性的细菌木糖异构酶。所述木糖异构酶活性能够完成木糖利用途径，使得酵母在发酵过程中能够利用木糖，诸如在生物质水解产物中的木糖。

本专利申请要求提交于2013年3月11日的美国国家申请13/792321的权益，其全部内容以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及酵母的基因工程领域。更具体地，鉴定一组木糖异构酶，其在被工程化以进行其表达的酵母细胞中是活性的。

背景技术

目前酵母是用于发酵制备乙醇的生物体或选择。最常见的是使用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，在使用过程中用从谷物或醪液获得的己糖作为碳水化合物来源。使用从纤维素类生物质制备的水解产物作为发酵的碳水化合物来源是可取的，因为这是易得的可再生资源，不会与食品供应产生竞争。在葡萄糖之后，纤维素类生物质中第二丰富的糖是木糖，一种戊糖。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)并非天然能够代谢木糖，但能经过工程化(木糖异构酶活性的表达以将木糖转化为木酮糖，以及额外的途径工程化)以代谢木糖。

成功地表达在酵母中有活性的异源的细菌木糖异构酶已受限。某些特异性木糖细菌异构酶序列已被报道为酵母中的木糖利用途径提供木糖异构酶活性。例如US 7,622,284公开了一种表达来自厌气性瘤胃真菌属(Piromyces sp.)的木糖异构酶的酵母细胞。US2012/0184020公开了表达分离自生黄瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)的木糖异构酶的真核细胞。类似地WO2011078262公开了来自栖北散白蚁(Reticulitermes speratus)和达尔文澳白蚁(Mastotermes darwiniensis)中的每种的多种木糖异构酶，和与这些酶具有高度序列同一性的蛋白，以及它们在真核细胞中的表达。WO212009272公开了包含来自软弱贫养菌(Abiotrophia defectiva)的木糖异构酶和与之具有序列同一性的其它(酶)的构建体和真菌细胞。

但仍需要另外的工程化的酵母细胞，其表达木糖异构酶活性以成功利用木糖，从而在发酵过程中允许有效利用得自的纤维素类生物质的糖类。

发明内容

本发明提供了经工程化以表达提供木糖异构酶活性的多肽的重组酵母细胞。

因此，本发明提供了包含异源核酸分子的重组酵母细胞，所述异源核酸分子编码多肽，所述多肽具有木糖异构酶活性并且氨基酸序列与选自SEQ ID NO：1，3，5和7的氨基酸序列相比具有至少约85％的序列同一性。

在另一方面本发明提供了制备具有木糖异构酶活性的酵母细胞的方法，其包括以下步骤：

a)提供酵母细胞；

b)导入编码多肽的异源核酸分子，所述多肽具有木糖异构酶活性并且其氨基酸序列与选自SEQ ID NO：1，3，5和7的氨基酸序列相比具有大于95％的序列同一性；

其中制备具有木糖异构酶活性的酵母细胞。

序列描述

根据下面的详细描述和附带的序列描述可更充分地理解本发明，下面的详细描述和附带的序列描述形成了本专利申请的一部分。

下列序列符合37C.F.R.1.821-1.825(“对含有核酸序列和/或氨基酸序列公开的专利申请的要求-序列规则”)并且符合世界知识产权组织(WIPO)标准ST.25(2009)和EPO和PCT的序列表要求(规则5.2和49.5(a-bis)，以及行政性指示的208节和附录C)。用于核苷酸和氨基酸序列数据的符号和格式遵循在37C.F.R.§1.822中列出的规定。