[發明專利]聚合酶的編碼基因和制備聚合物的方法

無效

• 申請號: 201080025435.1
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN102459601A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: K·蘇德士·庫馬爾·A/L·C·卡納帕蒂·皮萊;默罕默德·拉西卜·賓·薩米安;阿米魯·阿爾-阿什拉夫·巴拉克里斯南·賓·阿卜杜拉;柯薩文·A/L·布巴蘭
• 申請（專利權）人: 馬來西亞理科大學
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31;C12N15/63;C12N15/52;C08F2/14
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 倪繼祖

技術領域

這本發明涉及一種聚合酶以及編碼這種酶的基因。特別是，本發明提供了一種編碼這種聚合酶的功能性基因，一種含有這種基因的重組載體，一類通過載體進行轉換的轉化子，以及一個制備聚合酶的過程，這個過程涉及到用轉化子來合成塑狀高分子聚合物。

背景技術

聚羥基脂肪酸酯(PHA)是存在于微生物體內的聚合物，它具有與主要商用塑料材料十分接近的性質。大多數PHA是具有人工添加生物降級附加優勢的熱塑性塑料，并且可以通過類似于從石油化工產品中提取制成的合成塑料的方法熱加工得到。PHA本質上也是可再生的，因為他們可以由糖類、植物油和二氧化碳這些可再生資源制備得到。聚3-羥基丁酸是最早被發現的PHA類型，也是自然界中最為普遍存在的PHA。

PHA可以通過調控次級單位結構的合成或構成來修飾其性質以應用于廣泛的領域當中。用于聚合物合成的微生物可以被分成兩組，一組是利用3個到5個碳單位進行聚合物合成的微生物，另一組是利用6個到14個碳單位進行聚合物合成的微生物。這些具有特征性的微生物體內具有底物特異性聚合酶。這些至少由6個碳單位組成的聚合物是具有彈性的軟性聚合材料。

以往通過研究PHA所獲得的以及仍在不斷增長的利益價值，驅使著人們向新的細菌菌株領域展開研究攻勢，以從中獲得優良新穎的聚合體產品。通過對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性微生物的調查研究所獲得的PHA產品則是一個良好的證明。有關于PHA生物合成的基因，包括其關鍵酶，即從這些微生物中提取得到的PHA合酶，已經被鑒定和定性了。

目前有一些專利技術要比先前涉及聚合酶和基因編碼的研究更好的技術，如美國專利No.US6812013是對在一些制備過程中一種有用的PHA合酶的相關研究，其中有的制備過程是對一個PHA，一個編碼這種酶的基因，一個包含有這種基因的聚合載體，以及一個通過這種載體進行轉換的轉化子的準備事項，有的制備過程與利用轉化子制備PHA合酶有關，還有的制備過程與利用轉化子準備PHA有關。通過把從惡臭假單胞菌中提取得到的一種PHA合酶引入到另一種用于制備PHA合酶或者PHA的宿主微生物中，而得到的轉化子，使這門技術得到了證實和描述。

另一項美國專利No.US2004146998對于轉化子和使用同樣方法制備聚合酶的過程也有相關涉及。這門技術揭示了一種用于編碼共聚體合成酶的基因，一種微生物以及以這種微生物為研究目標而進行聚合體制備的一個途徑。其中該種微生物利用聚合體的基因進行發酵合成。這門技術著重于對這種轉化子的結構組成的研究。這種轉化子含有一個聚酯合成交聯合酶的基因，一個啟動子和一個終止子，并且已被引入用于酵母的制備。

一個優良的轉化子和使用相同方法制備聚合體的過程已在美國專利No.EP1626087中被揭示出來。這門技術提供了一個由一類編碼由PHA合酶中推斷得到的豚鼠氣單胞菌的基因組成的基因表達盒。酵母也被用作為一種宿主和一種已經被引入啟動子和終止子的突變體，因此這種基因盒可以在酵母上發揮作用。

有些專利技術揭示了聚合酶的編碼基因與其他基因之間的聯系。美國專利No.US2008233620中涉及到一種轉化子和一個在酵母上制備基因表達產品的過程的研究。這種轉化子是通過引入幾個酶基因獲得的，這些酶基因是從PHA合酶中分離的，例如PHA合酶和乙酰乙酰輔酶A還原酶基因的組合體。在另一項美國專利No.US2003146703中揭示了一種表達PHA合酶和細胞內的PHA解聚酶的重組微生物。這門技術使PHA的合成與降解能同步進行。

大多數的專利技術涉及到一類轉化子和一個制備聚合物或通過使用已被發現的轉化子來制備PHA的制備過程。但是，這些專利技術都與從不同種類微生物的不同基因區中提取得到的PHA合酶基因有關。迄今為止，還沒有任何一項專利技術是揭示了在某一聚合酶的合成過程中用3個碳到7個碳單位進行聚合。因此，就提供一個聚合酶基因的改良DNA片段來制造一個重組載體和一類在活力水平增長的情況下，對于聚合酶的供給有較大幫助的轉化子來說，這門技術的相關應用是十分理想的。

發明內容

本發明的首要目標是要提供一種從不同種類細菌中提取的聚合酶基因和一個聚合酶合成的制備方法，且這種被基因標記過的聚合酶是由有效的單體單位組合得到的。

另一個研究目標是要提供一個聚合酶的新型DNA結晶片段，然后把這種DNA結晶片段能夠連接到一個合適的載體上，從而得到一個重組載體，最終提供一個含有聚合酶的轉化子。

本發明的另一個目標是提供一種具有不斷增長的酶活性的聚合酶。