[发明专利]HMO产生

说明书

本发明概念涉及能够产生寡糖(优选HMO)的遗传修饰细胞，其包含编码MFS超家族蛋白质的重组核酸；以及使用所述细胞用于产生寡糖(优选HMO)的方法。

技术领域

本发明涉及在宿主细胞中重组产生生物分子的领域。更具体地，本发明涉及一种使用表达主要易化因子超家族(major facilitator superfamily)(MFS)蛋白质的遗传修饰细胞重组产生人乳寡糖(HMO)的方法。

背景技术

人乳寡糖(HMO)是人乳中第三大固体成分，对酶水解具有高度抗性。因此，很大一部分HMO基本上未被消化和吸收，这使得它们能够通过结肠。在结肠中，HMO可以作为底物，通过选择性刺激特定糖解细菌的生长来塑造肠道生态系统。这种选择性被视为对婴儿和成人都有益，因为双歧杆菌(Bifidobacterium)菌株被认为对肠道健康有积极影响(Chichlowski M.等人,(2012)J.Pediatr.Gastroenterol.Nutr.5:251-258；Elison E.等人,(2016)Brit J.Nurt,116:1356-1368)。

除了益生元特性外，HMO还与其他积极作用有关，这拓展了其应用领域(Kunz C.等人,(2014)Food Oligosaccharides:Production,Analysis and Bioactivity,第1版,p 5-20,编辑:Moreno J.和Luz Sanz M.,John WileySons,Ltd)。

HMO明显的健康益处使其被批准用于食品，如婴儿配方奶粉和食品，以及消费性保健产品。生物技术产生HMO是一种有价值的成本效益高的大规模HMO制造方式。它依赖于构建的基因工程细菌，以表达合成所需寡糖所需的糖基转移酶，并利用细菌固有的核苷酸糖库作为HMO前体。HMO生物技术产生的最新发展使得克服细菌表达系统的某些固有限制成为可能。例如，可以对产生HMO的细菌细胞进行遗传修饰，以增加细菌中有限的细胞内核苷酸糖库(WO2012112777)，提高参与HMO产生的酶的活性(WO2016040531)，或促进合成HMO分泌到细胞外培养基中(WO2010142305、WO2017042382)。此外，重组细胞中目标基因的表达可通过使用特定启动子或其他基因表达调控因子来调控，例如最近在WO2019123324中描述的。

WO2010142305和WO2017042382中描述的方法的优点在于，它允许通过高水平的重组基因表达，例如使用WO2012112777、WO2016040531或WO2019123324的方法，减少对产生细胞造成的代谢负担。这种方法在重组HMO产生细胞中引起了越来越多的关注，例如，最近已经描述了发酵程序以及一些新的糖转运蛋白基因，这些基因编码的蛋白质可以促进重组产生的2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)的流出，2’-岩藻糖基乳糖是人乳中含量最丰富的HMO(WO2018077892、US201900323053、US201900323052)。然而，目前，由于定义糖转运蛋白底物特异性的结构/因子仍然没有得到很好的研究，并且高度不可预测，没有一种算法能够在多个蛋白质数据库(例如UniProt)中的具有预测的转运蛋白功能的众多细菌蛋白质中为不同重组产生的HMO结构的流出准确确定正确的转运蛋白。

发明内容

用于不同重组产生的HMO的高效糖流出转运蛋白，以及表达所述蛋白的重组细胞的开发有利于大规模工业HMO制造。