[发明专利]褐藻糖胶的酶促水解

说明书

来自嗜冷单胞菌属的菌种的岩藻糖酶，包括P5AFcnA岩藻糖酶和P19DFcnA岩藻糖酶。还有与之相关的方法、系统、组合物等，包括在被这样的岩藻糖酶水解后具有降低的平均分子量的褐藻糖胶组合物。

背景技术

褐藻糖胶(包括岩藻多糖)是硫酸酯化的多糖。一般而言，这意味着褐藻糖胶是由许多糖基团组成的分子，并且还具有附接到糖基团上的硫原子。主要的糖基团称为“岩藻糖”，它是具有6个碳原子并且具有化学式C₆H₁₂O₅的糖。“岩藻多糖”(或墨角藻多糖)指示衍生自褐藻(海藻)的褐藻糖胶。褐藻糖胶可以单独存在，或者存在于其他糖的混合物中，例如存在于诸如木糖、半乳糖、葡萄糖、葡糖醛酸和/或甘露糖之类的糖的混合物中。这些其他糖可以与褐藻糖胶一起提取自海藻或其他来源。尽管褐藻糖胶目前衍生自天然来源诸如本文提及的褐藻(海藻)、海参等，但“褐藻糖胶”包括具有如本文所讨论的褐藻糖胶的化学和结构基序的聚合物分子，而与褐藻糖胶的一种或多种最终来源无关。

岩藻多糖可获自多种褐藻物种，包括但不限于：小腺囊藻(Adenocystisutricularis)、泡叶藻(Ascophyllum nodosum)、绳藻(Chorda filum)、Cystoseirabiesmarina、南极公牛藻(Durvillaea antarctica)、褐藻门昆布(Ecklonia kurome)、极大昆布(Ecklonia maxima)、爱森藻(Eisenia bicyclis)、岩藻(Fucus evanescens)、墨角藻(Fucus vesiculosis)、羊栖菜(Hizikia fusiforme)、伸长海条藻(HimanthaliaElongata)、笼目海带(Kjellmaniella crassifolia)、Laminaria brasiliensis、拟菊苣海带(Laminaria cichorioides)、极北海带(Laminaria hyperborea)、日本真海带(Laminaria japonica)、糖海带(Laminaria saccharina)、Lessonia trabeculata、巨藻(Macrocystis pyrifera)、Pelvetia fastigiata、沟鹿角菜(Pelvetia Canaliculata)、Saccharina japonica、糖海带(Saccharina latissima)、Sargassum stenophylum、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、海嵩子(Sargassum confusum)、马尾藻科植物羊栖菜(Sargassum fusiforme)及裙带菜(Undaria pinnatifida)。这些示例性物种均来自分类纲褐藻纲(Phaeophyceae)且这些物种中的大部分属于以下科：墨角藻目(Fucales)及海带科(Laminariaceae)。

包括岩藻多糖的褐藻糖胶已示出有效用作预防、抑制和治疗纤维性粘连的形成的屏障物。还发现其用于治疗其他相关疾病及病症。

因此，在制备具有所需分子量分布的褐藻糖胶组合物时，一直没有满足对改进方法的需求。先前的工作讨论了来自黄杆菌菌株(flavobacterian strain，黄细菌菌株)SW5的褐藻糖胶特异性岩藻糖酶(fucanase)(被称为底物特异性MfFcnA酶)(Colin等人，2006)在某些褐藻糖胶的水解中的用途。除其他优点外，本发明的方法、系统等涉及提供能够水解所选择的褐藻糖胶组合物的酶，以及使用这些酶从原料褐藻糖胶组合物中获得所需分子量的褐藻糖胶分布组合物的方法。

发明内容

提供了方法、系统、组合物等，用于获得和利用能够对包括原料褐藻糖胶组合物中的褐藻糖胶在内的褐藻糖胶进行酶促水解的岩藻糖酶，以获得所需的相对于原料褐藻糖胶组合物的较低分子量分布的褐藻糖胶。本文的实施方式包括这样的岩藻糖酶基因和岩藻糖酶氨基酸序列：其可用于生产或合成岩藻糖酶，以及在通过岩藻糖酶水解之后生产具有降低的平均分子量褐藻糖胶的褐藻糖胶组合物。使用所生产的岩藻糖酶水解原料褐藻糖胶组合物的方法提供了褐藻糖胶底物选择性和酶促水解期间基于时间的控制。