[发明专利]具有聚酯降解活性的多肽及其用途

说明书

本发明涉及具有聚酯降解活性的多肽及其用途。具体地，本发明涉及一种包含与如SEQ ID NO:1所示的全长氨基酸序列具有至少94％、95％、99％或100％同一性的氨基酸序列并且具有聚酯降解活性的新的分离的多肽及其用途。

本申请是国际申请日2015年10月20日、国际申请号PCT/EP2015/074222于2017年4月20日进入中国国家阶段、申请号201580057013.5、发明名称“具有聚酯降解活性的多肽及其用途”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有酶活性的新型多肽及其用途。本发明也涉及产生所述多肽的方法、编码核酸分子、重组细胞的方法和使用所述多肽降解含聚酯材料的方法。本发明的多肽特别适合于降解聚乳酸和如同塑性材料的含有聚乳酸的材料。

背景技术

聚酯特别是以塑性材料形式用于从食品包装至医学领域、服装、汽车工业等的大量技术领域中。作为一实例，某些聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯–PET、聚乳酸–PLA等)用于制造衣服和包装，而且也以热固性树脂形式用于制造汽车或其它零件。

因此，历经过去数十年，含聚酯塑料的产量已显著增加。这些塑料中超过50％用于单次使用抛弃式应用，诸如包装、农用薄膜、抛弃式消费品或用于在制造后1年内被丢弃的短期产品。遗憾的是，视局部环境因素如紫外光暴露水平、温度、适合微生物的存在等而定，塑料可存留数十年。因此，在世界范围内，大量塑料堆积在填埋场所中和天然栖息地中，从而产生递增的环境问题。

用以降低与塑料的积累相关的环境和经济影响的一种解决方案是再循环，其中以机械方式再加工塑性材料以制造新产品。然而，实际再循环方法使用大量电力，特别是在挤出步骤期间，并且所用设备也是昂贵的，从而导致相较于原始塑料可为不具竞争性的高昂价格。

用于再循环塑料的另一潜在方法由允许回收聚合物的化学组分的化学再循环组成。所得单体可接着用于再制造塑料或制备其它合成化学品。然而，迄今为止，所述再循环方法仅已对纯化聚合物执行，并且对由结晶和非晶聚合物和添加剂的混合物构成的原有塑料制品并不高效。此外，所述再循环方法是昂贵的，从而导致单体相较于原始单体不具竞争性。

在另一方面，酶促降解被视为一种理想废物处理方法，因为酶可加速塑料的水解，并且可被并入有机材料的自然循环中。此外，水解物(即单体和寡聚物)可作为聚合物的材料再循环。因此，通过酶来使塑料制品中含有的聚合物解聚作为现有以及不令人满意的方法的替代方案而受到极大关注。

然而，这个途径迄今为止未导致降解含聚酯材料的有效以及工业酶促方法的落实。

实际上，已知许多细菌能够降解聚酯。举例来说，关于聚乳酸，有对源于放线菌(Actinomycetes)诸如拟无枝菌酸菌属种(Amycolatopsis sp.)(菌株K104-1)以及源于溶淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)(菌株TB-13)的降解酶的报道。然而，迄今为止，所鉴定的多肽具有不良降解能力，并且仅允许降解呈乳液形式的聚合物。存在有限数目的关于能够降解呈薄膜或丸粒形式的含聚酯材料的微生物的报道，并且此外，它们的酶是不充分了解的。

鉴于先前所述，对在降解聚酯方面，并且更特别是在降解塑料制品中含有的聚酯方面具有活性的新型酶存在需要。

发明内容

由申请人进行的研究已导致鉴定出一种源于马杜拉放线菌属种(Actinomadurasp.)，并且具有聚酯降解活性的新型多肽。这个多肽在本领域中从未被报道或分离，并且给开发降解含聚酯材料的工业方法带来实质性改进。

本发明尤其基于对具有降解聚酯的卓越性质的这个新型多肽的鉴定。本发明涉及一种用以在工业规模上获得对塑料制品中含有的聚酯的降解的解决方案，所述塑料制品的降解产物(单体和寡聚物)可被再次用于经济地以及可靠地产生新聚酯。