[發(fā)明專利]新酯酶及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780051442.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN109642221B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·圖尼爾;H·特謝爾;M-L·德魯索;C·托珀姆;I·安德烈;S·巴比;S·迪奎斯內(nèi);A·馬蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡比奧斯公司
• 主分類號(hào): C12N9/18
• 分類號(hào): C12N9/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 孟凡宏;謝燕軍

本發(fā)明涉及新的酯酶，更具體地涉及與SEQ ID N°1的酯酶相比具有改進(jìn)的活性的酯酶變體及其用于降解含聚酯材料如塑料制品的用途。本發(fā)明的酯酶特別適用于降解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新的酯酶，更具體地涉及與親本酯酶相比具有改進(jìn)的活性的酯酶及其用于降解含聚酯材料如塑料制品的用途。本發(fā)明的酯酶特別適用于降解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的材料。

背景技術(shù)

酯酶能夠催化各種聚合物(包括聚酯)的水解。在這種情況下，酯酶已經(jīng)在許多工業(yè)應(yīng)用中顯示出有希望的效果，包括作為洗碗和洗衣應(yīng)用的洗滌劑、作為用于處理生物質(zhì)和食品的降解酶、作為環(huán)境污染物去毒中的生物催化劑或用于處理紡織工業(yè)中的聚酯織物。同樣地，使用酯酶作為降解酶來水解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是特別令人感興趣的。實(shí)際上，PET用于眾多技術(shù)領(lǐng)域，例如用于制造服飾、地毯或以熱固性樹脂形式用于制造包裝材料或汽車塑料制品或其他部件，并且填埋場(chǎng)中的PET積累變成與日俱增的生態(tài)問題。

在酯酶中，角質(zhì)酶，也稱為角質(zhì)水解酶(EC 3.1.1.74)，是特別令人感興趣的。已經(jīng)從各種真菌(P.E.Kolattukudy inLipases、Ed.B.Borg-and H.L.Brockman、Elsevier 1984、471-504)、細(xì)菌和植物花粉中鑒定了角質(zhì)酶。最近，宏基因組學(xué)方法已經(jīng)鑒定了其他酯酶。

酶促降解被認(rèn)為是減少這種塑料廢物積累的令人感興趣的解決方案。實(shí)際上，酶可以加速含聚酯材料尤其是塑料制品的水解，甚至達(dá)到單體水平。此外，水解產(chǎn)物(即單體和低聚物)可以作為合成新聚合物的材料再循環(huán)。

在這種情況下，已經(jīng)鑒定了幾種酯酶作為候選降解酶。例如，已發(fā)表了幾種豌豆根腐鐮孢菌(Fusarium solani pisi)的酯酶變體(Appl.Environm.Microbiol.64、2794-2799、1998；Proteins:Structure,Function and Genetics 26,442-458,1996)。

然而，仍然需要具有改進(jìn)活性的酯酶，以允許具有更高效率的方法，從而提高生物聚酯降解方法的競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了與親本或野生型酯酶相比表現(xiàn)出增加的活性的新的酯酶變體。這些酯酶在降解塑料材料和產(chǎn)品(例如含PET的塑料材料和產(chǎn)品)的過程中特別有用。更具體地，本發(fā)明提供了具有SEQ ID N°1所示氨基酸序列的酯酶的變體，其對(duì)應(yīng)于Sulaiman等ApplEnviron Microbiol.2012Mar描述的宏基因組衍生的角質(zhì)酶的氨基酸序列的氨基酸36-293或SwissProt中氨基酸序列參考G9BY57的氨基酸36-293。

在這方面，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種酯酶，其(i)與SEQ ID N°1所示的全長(zhǎng)氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、95％或99％的同一性，和(ii)在選自以下的位置上具有至少一個(gè)取代：F208、T157、T176、S65、G53、A121、V170、S223、P58、A62、A64、L67、A68、N85、T86、R89、D91、P93、R96、G128、M131、G133、G134、L152、T153、P154、H156、A178、P179、H183、S206、A209、P210或N211，其中所述位置參考SEQ ID N°1所示的氨基酸序列編號(hào)，和(iii)與SEQ ID N°1的酯酶相比表現(xiàn)出增加的聚酯降解活性。

更具體地，本發(fā)明的酯酶在選自以下的位置上包含至少一個(gè)取代：F208、T157、T176、G53、A121、V170、S65或N211。