[发明专利]用于制造纤维素的组合物和方法

说明书

一种高效地制造纤维素的组合物，其含有：细胞提取物，所述细胞提取物来源于海鞘纲被囊动物或表达被囊动物纤维素合成酶的酵母；钙离子及镁离子中的至少一种二价阳离子；纤维二糖；和UDP‑葡萄糖。所述组合物的pH在6.6～7.2的范围内。

技术领域

本发明涉及用于制造纤维素的组合物和方法，具体而言，涉及使用细胞提取物的用于制造纤维素的组合物和方法，所述细胞提取物来源于海鞘纲被囊动物或表达被囊动物纤维素合成酶的酵母。

背景技术

概论

纤维素是地球上最丰富的材料之一，也是最常见的有机聚合物。纤维素由β(1-4)连接D-葡萄糖的直链构成。纤维素的实用性得益于其具有独特的晶体结构。期待通过改造纤维素的晶体结构能够开发出多种基于纤维素的新型生物降解性材料。然而，晶体结构完整的纤维素的人工合成尚未成功。虽然植物和细菌可以生成纤维素，但它们也具有合成胼胝质或β(1-3)连接D-葡萄糖的酶，若将合成纤维素和胼胝质的酶分离开，则无法重建出制造晶体纤维素的分子机制。因此，需要能够高效地制造纤维素、即不制造胼胝质的新技术。

被囊动物是唯一已知在不生成胼胝质的情况下而能够生成晶体纤维素的动物(Nakashima,K.et al.,Dev.Genes Evol.,214:81-88(2004),Nakashima,K.et al.,Cell.Mol.Life Sci.,68:1623-1631(2011))。本申请的发明人成功地开发了使用来源于海鞘纲被囊动物或表达被囊动物纤维素合成酶的酵母的细胞提取物来制造纤维素的技术。

发明内容

本发明的一个方面提供用于制造纤维素的组合物，所述组合物含有：细胞提取物，其来源于海鞘纲或尾海鞘纲(Appendicularian class)的被囊动物；钙离子及镁离子中的至少一种二价阳离子；纤维二糖；和UDP-葡萄糖，其中，所述组合物的pH在6.6～7.2的范围内。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述二价阳离子的浓度可以在2～8mM的范围内。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述细胞提取物可来源于玻璃海鞘(Cionaintestinalis)。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述细胞提取物可来源于玻璃海鞘的尾芽期胚胎。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述组合物的pH可以是利用MOPS进行缓冲的。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述组合物的pH可以为6.8。

所述用于制造纤维素的组合物可以还含有稳定剂及/或蛋白酶抑制剂。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述被囊动物可表达编码参与纤维素制造的蛋白质的转基因。

所述用于制造纤维素的组合物中，可使用来源于经转化的酵母(其可表达编码参与纤维素制造的蛋白质的转基因)的细胞提取物来代替来源于海鞘纲或尾海鞘纲的被囊动物的细胞提取物。

本发明的一个方面提供用于制造纤维素的组合物，所述组合物含有：细胞提取物，其可来源于经转化的酵母，所述经转化的酵母可表达编码参与纤维素制造的蛋白质的转基因；钙离子及镁离子中的至少一种二价阳离子；纤维二糖；和UDP-葡萄糖，其中，所述组合物的pH在6.6～7.2的范围内。

所述用于制造纤维素的组合物中，细胞提取物可来源于经转化的酵母，所述经转化的酵母可表达编码被囊动物纤维素合成酶的转基因。

所述用于制造纤维素的组合物中，细胞提取物可来源于经转化的酵母，所述经转化的酵母可包含参与纤维素制造的蛋白质。

所述用于制造纤维素的组合物中，所述参与纤维素制造的蛋白质可以是由所述编码参与纤维素制造的蛋白质的转基因衍生的重组蛋白。