[发明专利]视黄酯的生产

说明书

本发明涉及视黄酯，诸如特别是视黄醇乙酸酯的生产，所述视黄醇乙酸酯是一种用于维生素A生产的重要结构单元。视黄酯可以经由视黄醇的酶促转换生成，所述视黄醇的酶促转换方法包括使用具有乙酰转移酶(ATF)活性的酶，由此将视黄醇乙酰化为视黄醇/视黄醇乙酸酯。所述方法对于维生素A的生物技术生产特别有用。

本发明涉及视黄酯(retinyl ester)，诸如特别是视黄醇乙酸酯(retinylacetate)的生产，视黄醇乙酸酯是一种用于维生素A生产的重要结构单元。视黄酯可以经由视黄醇的酶促转换生成，所述视黄醇的酶促转换方法包括使用具有乙酰转移酶(ATF)活性的酶，由此将视黄醇乙酰化为视黄醇/视黄醇乙酸酯。所述方法对于维生素A的生物技术生产特别有用。

视黄酯，特别是视黄醇乙酸酯，是用于生产类视黄醇，特别是诸如维生素A的重要中间体或前体。类视黄醇，包括维生素A，是必须经由膳食供应给人类的非常重要且不可缺少的营养因子之一。类视黄醇促进人类的健康，特别是在视觉、免疫系统和生长方面。

目前用于类视黄醇，特别是维生素A及其前体的化学生产方法具有一些不期望的特性，诸如高能耗、复杂的纯化步骤和/或不期望的副产物。因此，在过去的几十年中，已经研究了其他制造类视黄醇，特别是维生素A及其前体的方法，包括微生物转换步骤，这将更加经济和环保。

通常，产生类视黄醇的生物系统在工业上难以处理，且/或以低水平产生化合物，使得其商业规模的分离是在经济利益上不可行的。造成这种情况的原因有一些，包括类视黄醇在此类生物系统中的不稳定性或副产物的相对高产量。

先前已经报道了通过来自贝酵母(Saccharomyces bayanus)的Atf1的作用使类胡萝卜素(诸如虾青素)乙酰化(WO2014096992)。然而，这些酶通常具有非常窄的底物特异性，因为虾青素中的乙酰化羟基位于β-紫罗酮环结构上，而视黄醇上的乙酰化羟基位于分子的脂族端而不是β-紫罗酮环上。因此，这些乙酰化的羟基官能团各自处于非常不同的局部结构环境中，因此在它们的活性位点中具有轻微结构变化的不同ATF酶可对类视黄醇与类胡萝卜素上的这些羟基具有非常不同的亲和力。因此，根据如先前公开的SbATF1对类胡萝卜素的活性，本领域技术人员无法预测对类视黄醇的作用如何。

因此，一项持续存在的任务是寻找替代的(生物技术)途径，包括使用具有朝向将β-胡萝卜素转换为用于生产维生素A的类视黄醇结构单元的改善的产物特异性和/或生产率的酶。具体地，期望优化参与视黄醇朝向视黄酯(诸如视黄醇乙酸酯)的转换的酶的生产率。

令人惊讶地，我们现在能够鉴定特异性的乙酰转移酶(ATF)，所述ATF能够将视黄醇，优选是反式视黄醇转换为视黄酯，特别是视黄醇乙酸酯，其中总转换率是至少约10％朝向生成视黄酯，例如视黄醇乙酸酯。

具体地，本发明涉及乙酰化酶[EC 2.3.1.84]，特别是Atf1，所述乙酰化酶在合适的宿主细胞，诸如产生类胡萝卜素的宿主细胞，特别是真菌宿主细胞中表达，具有将视黄醇乙酰化为视黄酯，特别是视黄醇乙酸酯的活性，其中基于由所述宿主细胞产生的类视黄醇混合物中类视黄醇的总量，朝向视黄醇乙酸酯产生的总转换率为至少约10％，优选地12％、15％、20％、30％、40％、50％、80％、90％或甚至100％，即与由所述宿主细胞产生的所述类视黄醇混合物中存在的视黄醇的量相比，视黄酯，特别是视黄醇乙酸酯的量为至少10％。如本文所限定的Atf1酶尤其可用于乙酰化反式视黄醇或包含顺式视黄醇和反式视黄醇且反式视黄醇的百分比为至少65％的视黄醇混合物，从而导致形成反式视黄酯。