CN101998849A - α-葡聚糖酶以及含有其的口腔护理组合物 - Google Patents

α-葡聚糖酶以及含有其的口腔护理组合物 Download PDF

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Abstract

本发明描述了来自Hypocea tawa、里氏木霉和Trichodermakonilangbra的分离的α-葡聚糖酶,以及含有它们的口腔护理组合物。该口腔护理组合物可用于预防或减少菌斑。

Description

α-葡聚糖酶以及含有其的口腔护理组合物
优先权
本申请要求2008年4月11日提交的美国临时专利申请序列号No.61/044,316的优先权,其以其整体引入作为参考。
背景技术
齿斑的形成导致龋齿、牙龈炎症、牙周病以及最终导致牙齿损失。齿斑是细菌、上皮细胞、白细胞、巨噬细胞及其他口腔分泌液的混合物。细菌产生高度分枝的多糖(highly branched polysaccharides),其与来自口腔的微生物一起形成齿斑继续增殖的粘性基质。
随着齿斑继续积累,出现石头一样硬的白色或浅黄色沉积物。这些沉积物称为钙斑、牙石或牙垢,其在唾液中由菌斑(plaque)和矿物例如钙形成。
对预防和/或减少齿斑以及相关牙齿损坏的新方法有着持续的需要。
发明内容
一方面,提供了分离的α-葡聚糖酶,包含下述氨基酸序列,即(a)与天然Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性;或者(b)与Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性。
另一个方面中,提供了编码本发明α-葡聚糖酶的分离多核苷酸以及含有该分离多核苷酸的重组核酸。还提供了含有该重组核酸的载体和宿主细胞。
在另一个方面中,提供了细胞培养物。在一些实施方式中,该细胞培养物含有生长培养基和上述宿主细胞的群体。细胞培养物可用于提供在适于分离的α-葡聚糖酶产生的条件下维持细胞培养物以产生本发明的α-葡聚糖酶。如果α-葡聚糖酶是分泌的,这可从生长培养基中收获。
在另一个方面中,提供了产生蛋白质的方法,其包括在适于分离的α-葡聚糖酶产生的条件下维持如上细胞的培养物。在一些实施方式中,该方法还包括从生长培养基中收获α-葡聚糖酶。
另一个方面中,提供了方法,其包括接受选自以下的分离的α-葡聚糖酶:(a)具有与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;(b)具有与成熟里氏木霉(Trichoderma reesei)的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;或者(c)具有与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;以及将该分离的α-葡聚糖酶与口腔可接受的赋形剂混合,以制备口腔护理组合物。在一些实施方式中,α-葡聚糖酶不同于里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)。在一些实施方式中,该方法还包括包装该口腔护理组合物。
在另一个方面中,提供口腔护理组合物,其包含(a)口腔可接受的赋形剂;和(b)分离的α-葡聚糖酶。
在一个相关方面中,提供了口腔护理组合物,其包含:口腔可接受赋形剂和选自下列的分离的α-葡聚糖酶:(a)具有与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;(b)具有与成熟里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQID NO:2的38-622位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;或者(c)具有与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶。在一些实施方式中,该α-葡聚糖酶不同于里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)。
在一些实施方式中,α-葡聚糖酶以组合物重量的0.0001%至5%的浓度存在于该组合物中。
在一些实施方式中,该口腔护理组合物还包含第二种酶。在特定实施方案中,该第二种酶是脱氨酶、酯酶、糖苷酶、脂肪酶、氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、脲酶或纤维素酶。
在一些实施方式中,该组合物配制成牙膏,尽管预见了其他的口腔护理制剂。在一些实施方式中,该组合物例如包含增稠剂、表面活性剂、湿润剂和研磨剂中的至少一种。
在另一个方面中,提供了方法,其中接受分离的α-葡聚糖酶,然后提供与口腔可接受的赋形剂混合以制备口腔护理组合物。该口腔护理组合物可以包装。
在另一个方面中,提供了包括在适于α-葡聚糖酶活性的条件下将本发明口腔护理组合物与牙齿相接触的方法。该接触可以使用例如牙刷进行。在特定情况下,该方法导致对齿斑的预防和/或减少。
附图说明
图1显示来自Hypocea tawa(SEQ ID NO:1)、里氏木霉(SEQ IDNO:2);Trichoderma konilangbra(SEQ ID NO:3)和哈茨木霉(T.harzianum)(SEQ ID NO:4)的α-葡聚糖酶的氨基酸序列比对,以及基于比对的共有序列(SEQ ID NO:5)。显示α-葡聚糖酶的多个特征,例如信号序列、催化结构域、接头结构域以及葡聚糖结合结构域。
图2汇总与多种无细胞培养溶液过夜孵育后获得的不溶葡聚糖水解物的HPLC分析结果的表格。
图3显示在pH4.5和pH6.0的来自表达里氏木霉(T.reesei)、H.tawa和T.konilangbra的推定α-1,3-葡聚糖酶的里氏木霉培养物的上清的活性。天然α-葡聚糖酶在宿主菌株中未检测到。葡聚糖水解反应物根据培养体积而不是蛋白质含量上样。
定义
除非本文中另有说明,否则所有技术和科学术语应为本领域中常规的含义。为清楚起见定义以下术语。其他定义可出现在本说明书的其他地方。
本文所用的术语“α-葡聚糖酶”指水解多糖中1,3-α-D-糖苷键的酶。本文所述的α-葡聚糖酶具有根据IUBMB酶命名法的EC 3.2.1.59的活性,可水解不溶的葡聚糖。α-葡聚糖酶的系统命名为1,3(1,3;1,4)-α-D-葡聚糖3-葡聚糖水解酶。在某些出版物中,此酶可能称为1,3-α-葡聚糖酶。注意,本发明的酶可具有除1,3-α-D-糖苷活性之外的其他活性,包括但不限于1,2-α-D-糖苷活性。
本文所用的术语“口腔护理组合物”指成分混合物,在常规使用过程中其不是供有意吞咽从而全身性施用特定治疗剂,而是保留在口腔中足够的时间以接触牙齿表面和/或口腔组织,用以递送对口腔活性有益的试剂。口腔组合物可以是牙膏、洁齿剂、牙粉、牙凝胶、龈下凝胶、漱口水、假牙产品、口喷雾、锭剂、口腔片剂、口香糖等等的形式。口腔组合物还可以合并在条或膜上,用以直接施用或粘贴在口腔表面。
除非另作说明,术语“洁齿剂”指膏剂、凝胶、固体或液体的口腔护理组合物制剂。洁齿剂的实例有牙膏、牙齿凝胶和牙粉。洁齿剂可以是单相组合物或者可以是两种或更多种分开的组合物的组合。洁齿剂可以是任何期望的形式,例如深条纹、表面条纹、多层、具有包围膏剂的凝胶或者其任何组合。包含两种或更多种分开的组合物的洁齿剂中的每种组合物可以包含于分配器中物理上分开的区室中并且并行分配。
本文使用的术语“口腔科接受载体”指用于口腔护理组合物中的安全且有效的物质。这些物质包括氟离子来源、抗钙物质、缓冲剂、研磨抛光物质、过氧化物来源、碱金属碳酸氢盐、增稠物质、湿润剂、水、表面活性剂、二氧化钛、调味体系、甜味剂、木糖醇、着色剂及其混合物。
本文使用的术语“牙齿”或“牙”指天然牙齿以及假牙或牙科假体。
本文使用的术语“牙釉质”指通常可见并且主要由包括羟基磷灰石(hydroxylapatite)的矿物质构成的牙齿部分。牙釉质涵盖人和动物牙齿中的天然牙釉质以及用于替代受损或脱落的牙齿部分的牙釉质样物质,包括用于此目的的树脂和瓷。
本文使用的术语“牙石”和“牙垢”可互换地用于表示矿化齿斑沉积物。
本文使用的术语“糖萼”指一些细菌、上皮细胞以及其他细胞产生的细胞外聚合物,其在牙齿表面上形成包被,并作为菌斑附着的基质。
本文使用的术语“菌斑”表示在牙齿表面上形成的生物膜。形成生物膜的微生物主要是细菌,包括但不限于变形链球菌(Streptococcus mutans)、厌氧链球菌(Streptococcus anaerobes)、梭杆菌属物种(Fusobacterium spp.)和放线杆菌属物种(Actinobacteria spp.)。菌斑可以在糖萼上形成,由其支持或者是其一部分。
齿斑中存在的微生物全部是口腔中天然存在的,通常是无害的。但是,通过定期刷牙无法除去菌斑意味着使得它们形成厚层。最靠近牙齿表面的那些微生物变为厌氧呼吸;在此状态下它们开始产生酸。
本文使用的术语“重组的”指野生型宿主细胞中不存在、不分泌或者表达模式改变的多核苷酸或多肽。重组多肽和多核苷酸分别具有不同于野生型序列的序列,具有不同于野生型多肽和多核苷酸的时间或空间表达模式,和/或以不同于野生型多肽和多核苷酸的水平表达。重组分子可含有两种或多种以非天然发生的方式连接在一起的天然序列。重组细胞含有重组多核苷酸或重组多肽。
本文使用的术语“异源”指彼此通常不相连的元件。例如,如果宿主细胞产生异源蛋白,该宿主细胞中通常不产生该蛋白质。同样地,有效连接异源编码序列的启动子是有效连接在野生型宿主细胞中其通常不有效连接的编码序列的启动子。针对多核苷酸或蛋白质的,术语“同源的”表示宿主细胞中天然的多核苷酸或蛋白质。
本文使用的术语“蛋白质”和“多肽”可互换地用于表示肽键相连的氨基酸链。除非另作说明,多肽以标准的N端至C端的方向书写。
本文使用的“信号序列”是蛋白质的N端部分存在的氨基酸序列,其有助于成熟形式的蛋白质分泌出细胞。信号序列的定义是功能性的,尽管许多信号序列的结构是已知。成熟形式的细胞外蛋白质缺乏信号序列,其在分泌过程中被切割掉了。
本文使用的“编码序列”是编码多肽的DNA部分。
本文使用的术语“核酸”涵盖DNA、RNA、杂化物以及合成或化学修饰的核酸,不论是单链还是双链。术语“核酸”和“多核苷酸”可互换地用于表示由磷酸二酯、硫酸二酯或类似键连接的核苷链。除非另作说明,多核苷酸以标准的5′至3′的方向书写。
本文使用的“载体”指设计用以将核酸引入一个或多个宿主细胞的多核苷酸。载体可在不同宿主细胞中自主复制,包括:克隆载体、表达载体、穿梭载体、质粒、噬菌体颗粒、表达盒等。
本文使用的“表达载体”指包含蛋白质编码区域的DNA构建物,该编码区域与能够实现蛋白质在合适宿主细胞中表达的合适控制序列有效连接。这些控制序列可包括实现转录的启动子、控制转录产生mRNA的任选操纵子序列、编码mRNA上合适核糖体结合位点的序列以及增强子和控制转录和翻译终止的其他序列。
本文使用的“启动子”是引发下游核酸转录的调节序列。
本文使用的术语“有效连接”指允许元件以所述形式或表观形式发挥功能的元件排列。例如,如果启动子控制编码序列的转录,则启动子与编码序列有效连接。
本文使用的术语“选择性/选择标记”指能够在宿主中表达的蛋白质,其使得易于选择含有引入核酸或载体的那些细胞。选择标记的实例包括但不限于赋予抗微生物抗性的蛋白质(例如潮霉素、博来霉素或氯霉素)和/或赋予代谢优势的基因,例如对于宿主细胞的营养优势。
本文使用的术语“来源于”涵盖术语“来自”、“获自”或者“可获自”以及“分离自”。
本文使用的“非致病”生物体是指对人来说非病原性(即,疾病或造成 疾病的)的生物体。
本文使用的术语“回收的”、“分离的”和“分开的”指从与其天然相关联的至少一种组分中移出的蛋白质、细胞、核酸或氨基酸。
本文使用的术语“转化的”、“稳定转化的”和“转基因的”在针对细胞使用时表示该细胞具有非天然(例如异源)核酸序列,其整合进其基因组或者作为附加体质粒维持多代。
本文使用的术语“表达”指基于基因的核酸序列产生多肽的过程。该过程包括转录和翻译。
在将核酸序列插入细胞内的背景中,本文使用的术语“引入”表示“转染”或“转化”或“转导”,包括核酸序列并入真核或原核细胞,其中该核酸序列可并入细胞的基因组(例如染色体、质粒、质体或线粒体DNA),转化为自主复制子或者瞬时表达(例如转染的mRNA)。
本文使用的术语“相容的”表示特定组合物的成分能够合并(混合),而没有显著降低组合物中成分稳定性和/或效力的相互作用。
本文使用的术语“锭剂”包括但不限于:薄荷糖、锭剂、软锭剂、微胶囊和快速溶解固体形式,包括冻干形式(饼、薄片、薄膜、片剂)和压制片剂。
本文使用的术语“快速溶解的固体形式”表示该固体剂型置于口腔或者含有牙科假体的容器中后在小于约60秒、小于约15秒、或者小于约5秒内溶解的固体剂型。
数值范围涵盖定义其范围的数值。除非另作说明,本文中使用的所有百分比和比值是基于具体口腔组合物的重量,而不是所递送的整个口腔制剂的重量。除非另作说明或由上下文推知,没有数词修饰的形式包括了复数形式。
为了便于阅读提供标题,而不应视为限制。除非另作说明或由上下文推知,一个标题下面所包括的说明一般作为整体适用于全文。
描述了示例性材料和方法,但是其他方法和材料可得到类似的或等同的结果。所有专利和公开,包括这些专利和公开中公开的所有序列,通过引用明确地并入本文。
具体实施方式
描述了关于具有α-葡聚糖酶活性的多肽的组合物和方法。该组合物和方法可用于降低或预防菌斑的形成,降低或预防促进形成菌斑的根本生理情况。
A.多肽、多核苷酸和宿主细胞
本发明组合物和方法的一个方面涉及分离的α-葡聚糖酶。在一些实施方式中,α-葡聚糖酶包含与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶的氨基酸序列(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)具有至少98%同一性(例如至少99%或99.5%同一性)的氨基酸序列。在具体实施方案中,α-葡聚糖酶包含成熟H.tawa的α-葡聚糖酶的氨基酸序列(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)。
在一些实施方式中,α-葡聚糖酶包含与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶的氨基酸序列(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸)有至少85%同一性(例如至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的同一性)的氨基酸序列。在具体实施方案中,α-葡聚糖酶包含成熟T.konilangbra的α-葡聚糖酶的氨基酸序列(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸残基)。
在一些实施方式中,α-葡聚糖酶包含与成熟里氏木霉的α-葡聚糖酶的氨基酸序列(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸)有至少85%同一性(例如至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的同一性)的氨基酸序列。在具体实施方案中,α-葡聚糖酶包含不同于成熟里氏木霉的α-葡聚糖酶氨基酸序列(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸)的氨基酸序列。
在一些实施方式中,α-葡聚糖酶类似于但不同于野生型α-葡聚糖酶。例如,在一些实施方式中,α-葡聚糖酶具有与成熟H.tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少98%同一性但是不相同的氨基酸序列。同样地,在某些实施方案中,α-葡聚糖酶可具有与成熟里氏木霉或者T.konilangbra的α-葡聚糖酶(分别为SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸或者SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸)有至少85%同一性但是不相同的氨基酸序列。
已知有超过50种不同的α-葡聚糖酶的氨基酸序列,并保存于NCBI的Genbank数据库,包括来自黑曲霉(Aspergillus niger)(登录号:XP_001390909.1;GID:145236523)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)(登录号:AAF27912.1;GID:6752866)、构巢裸胞壳(Emericella nidulans)(登录号:CAC48025.1;GID:15072711)和新型隐球酵母(Cryptococcusneoformans)(登录号:AAW47079.1;GID:57230770)的那些。以本专利申请的最早提交日,这些Genbank登录内容以其整体引入作为参考,包括其中的核酸和蛋白质序列以及这些序列的注释。描述α-葡聚糖酶中保守的结构域的条目存放于NCBI的保守结构域数据库中的pfam03659(Marchler-Bauer等人CDD:a conserved domain database for interactivedomain family analysis.(2007)Nucleic Acids Res.35:D237-40)。来自裂殖酵母(S.pombe)的α-葡聚糖酶的序列以及α-葡聚糖酶结构的讨论见于Fuglsang等人((2000)J.Biol.Chem.275:2009-18)。
可得到对于下列的指导,即可改变氨基酸以产生H.tawa、里氏木霉和T.konilangbra的野生型α-葡聚糖酶保留α-葡聚糖酶活性的变体,例如,通过比对这些α-葡聚糖酶蛋白质的氨基酸序列,鉴定在蛋白质中相同位置而蛋白质之间不同的氨基酸,以及将这些氨基酸从一个蛋白质转移到另一个。示例性序列对比显示于图1,以及Fuglsang等人(见上文)。
变体多肽可包含保守氨基酸取代,其保留所取代氨基酸的总电荷、疏水性/亲水性和/或空间体积,同时赋予该多肽其他有益生物化学性质。保守取代的非限制性实例包括下列组之间的取代:Gly/Ala、Val/Ile/Leu、Lys/Arg、Asn/Gln、Glu/Asp、Ser/Cys/Thr和Phe/Trp/Tyr。这些及其他保守取代显示于下表。
或者,该氨基酸取代不是保守的,其改变所取代氨基酸的总电荷、疏水性/亲水性和/或空间体积。
评价α-葡聚糖酶活性的测定描述于多个出版物,包括:Fuglsang等人(supra),Inoue等人((1988)Carbohydr.Res.182:277-86),Ait-Lahsen等人((2001)Appl.Environ.Microbiol.67:5833-9),和Sumitomo等人((2007)Biochim.Biophys.Acta.1770:716-24)。
还提供了编码该α-葡聚糖酶的分离多核苷酸,以及含有该分离多核苷酸的重组核酸。假定遗传密码已知,可基于氨基酸序列容易地设计这些多核苷酸。在一个实施方案中,分离多核苷酸具有与下列核苷酸序列有至少70%同一性(例如至少80%同一性、至少90%同一性、至少95%同一性、至少98%同一性)或者可在严格条件下杂交的核苷酸序列,该下列核苷酸序列即野生型H.tawa的α-葡聚糖酶基因或其编码序列(例如分别为SEQID NO:29和30)、野生型里氏木霉的α-葡聚糖酶基因或其编码序列(例如分别为SEQ ID NO:31和32)、或者野生型T.konilangbra的α-葡聚糖酶基因或其编码序列(例如分别为SEQ ID NO:33和34)。在某些实施方案中,α-葡聚糖酶的编码序列针对在所用宿主细胞中表达α-葡聚糖酶经密码子优化。因为密码子使用表格列出了许多宿主细胞中每个密码子的使用,包括里氏木霉和多种其他酵母和细菌宿主细胞,是本领域中已知的(参见例如Nakamura等人(2000)Nucl.Acids Res.28:292)或者易于得到的,只要有要待表达的α-葡聚糖酶氨基酸序列,可容易地设计这些核酸。
还提供了含有重组核酸的表达载体和宿主细胞。在某些实施方案中,宿主细胞是细菌(例如芽孢杆菌属物种(Bacillus sp.)或链霉菌属物种(Streptomyces sp.)宿主细胞)或者丝状真菌宿主细胞,在某些情况下,可以是不致病的,即对人来说不致病的。在某些实施方案中,细胞可以是FDA认为是GRAS状态的(即公认安全的(Generally Recognized as Safe))具有用于生产蛋白质历史的丝状真菌菌株的细胞。
在具体实施方案中,本发明的真菌细胞可以是下列物种的细胞:木霉属(Trichoderma)(例如里氏木霉(之前归类为长梗木霉(T.longibrachiatum),目前也称为Hypocea jecorina)、绿色木霉(Trichodermaviride)、康宁木霉(Trichoderma koningii)和哈茨木霉(Trichodermaharzianum))、青霉属物种(Penicillium spp.)、腐质霉属物种(Humicolaspp.)(例如Humicola insolens和灰腐质霉(Humicola grisea))、金孢霉属物种(Chrysosporium spp.)(例如C.lucknowense)、粘帚霉属物种(Gliocladium spp.)、曲霉菌属物种(Aspergillus spp.)(例如米曲霉(Aspergillus oryzae)、黑曲霉(Aspergillus niger)、构巢曲霉(Aspergillusnidulans)、河内曲霉(Aspergillus kawachi)、棘孢曲霉(Aspergillusaculeatus)、日本曲霉(Aspergillus japonicus)、酱油曲霉(Aspergillus sojae)和泡盛曲霉(Aspergillus awamori)和镰孢霉属物种(Fusarium spp.),脉孢菌属物种(Neurospora spp.)、肉座菌属物种(Hypocea spp.)或者裸孢壳属物种(Emericella spp.)(另外参见Innis等人(1985)Science228:21-26)等等。在一些实施方案中,本发明的真菌细胞可以是黑曲霉菌株,包括ATCC 22342、ATCC 44733、ATCC 14331以及来源于其的菌株。在一些实施方式中,宿主细胞可以是其中天然基因已缺失或失活的细胞。例如,对应于蛋白酶基因的基因或者对应于纤维素酶基因的基因可缺失或失活。
上述核酸可以存在于宿主细胞核基因组中或者可以存在于在宿主细胞中复制的质粒中,例如,瞬时表达载体、穿梭载体、人工染色体等。
在具体实施方案中,α-葡聚糖酶可以通过在真菌宿主细胞中表达融合蛋白质产生,该融合蛋白质含有与α-葡聚糖酶有效连接的信号序列。在此类实施方案中,α-葡聚糖酶可以分泌进培养基,在其中其可被收获。融合蛋白质的信号序列可以是任何利于蛋白质分泌出宿主细胞的信号序列。所用的信号序列可以是宿主细胞内源的或非内源,在某些实施方案中,可以是已知高度分泌出木霉属物种或曲霉属物种宿主细胞的蛋白质信号序列。这些信号序列包括但不限于:纤维二糖水解酶I、纤维二糖水解酶II、内切葡聚糖酶I、内切葡聚糖酶II、内切葡聚糖酶III、α-淀粉酶、天冬氨酰蛋白酶、葡糖淀粉酶、甘露聚糖酶、糖苷酶和大麦内肽酶B(参见例如Saarelainen(1997)Appl.Environ.Microbiol.63:4938-40)的信号序列。在具体实施方案中,可以使用自身(即内源)信号序列分泌α-葡聚糖酶。
在一些实施方案中,通过引入核酸到宿主细胞中产生α-葡聚糖酶,该核酸包含与α-葡聚糖酶编码部分有效连接的编码信号序列的部分,其中该核酸的翻译产生包含具有N端信号序列的葡聚糖酶部分的融合蛋白,该信号序列用以将α-葡聚糖酶分泌出宿主细胞。
在具体实施方案中,除了信号序列之外,融合蛋白质可另外含有载体蛋白质,其为宿主细胞内源并且高度分泌的蛋白质的部分。合适的载体蛋白包括里氏木霉甘露聚糖酶I(Man5A或MANI)、里氏木霉纤维二糖水解酶II(Cel6A或CBHII)(参见例如Paloheimo等人(2003)Appl.Environ.Microbiol.69:7073-82)或者里氏木霉纤维二糖水解酶I(CBHI)的那些。在一个实施方案中,载体蛋白是截短的里氏木霉CBH1蛋白,包含CBH1核心区域和CBH1接头区域的部分。因此可使用编码融合蛋白质的核酸,该融合蛋白质从氨基端至羧基端有效连接信号序列、载体蛋白质和本发明的α-葡聚糖酶。
除了编码序列之外,核酸还可含有α-葡聚糖酶在宿主细胞中表达所需的其他元件。例如,该核酸可含有转录编码序列的启动子和转录终止子。可用于里氏木霉的示例性启动子包括里氏木霉cbh1、cbh2、egl1、egl2、eg5、xln1和xln2启动子,或者其杂种或截短版本。例如该启动子可以是里氏木霉cbh1启动子。合适的终止子包括里氏木霉cbh1、cbh2、egl1、egl2、eg5、xln1和xln2终止子,以及许多其他,例如包括来自黑曲霉或河内黑曲霉基因葡糖淀粉酶基因(Nunberg等人(1984)Mol Cell Biol.4:2306-15);Boel等人(1984)EMBO J.3:1097-102和Boel等人(1984)EMBO J.3:1581-85)、构巢曲霉氨基邻苯甲酸酯合酶基因、米曲霉TAKA淀粉酶基因或者构巢曲霉trpC(Punt等人(1987)Gene 56:117-24)的终止子。对于木霉菌属物种宿主细胞来说,该启动子和/或终止子可以是天然的或非内源的。
还提供了宿主细胞培养物(即含有宿主细胞群体和生长培养基的组合物)。培养物的生长培养基可含有如上所述的α-葡聚糖酶。在某些实施方案中,该细胞培养物可含有生长培养基和上述细胞的群体。细胞培养物可用于通过在适于产生分离的α-葡聚糖酶的条件下维持细胞培养物产生本发明的α-葡聚糖酶。如果α-葡聚糖酶分泌,则其可从生长培养基中收获。
丝状真菌表达蛋白质的方法包括其中细胞经改造产生分泌蛋白质的方法,其包括描述于美国专利No.6,022,725和6,268,328,以及公开的美国专利申请No.20060041113、20060040353、20060040353和20050208623中的那些,其通过引用并入本文。另外,转化曲霉菌株的一般方法公开于Cao等人(2000)Protein Sci.9:991-1001)和Yelton等人(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:1470-74),转化木霉菌菌株的一般方法公开于Nevalainen等人(1992)“The Molecular Biology of Trichoderma and itsApplication to the Expression of Both Homologous and HeterologousGenes”in Molecular Industrial Mycology,Leong和Berka编辑,MarcelDekker Inc.,NY,129-48页)。
如果分泌进培养基,则α-葡聚糖酶可通过任何便利方法回收,例如通过沉淀、离心、亲和、过滤或者任何其他本领域已知的方法。可使用,例如亲和层析(Tilbeurgh等人(1984)FEBS Lett.16:215);离子交换层析方法(Goyal等人(1991)Biores.Technol.36:37;Fliess等人(1983)Eur.J.Appl.Microbiol.Biotechnol.17:314;Bhikhabhai等人(1984)J.Appl.Biochem.6:336;以及Ellouz等人(1987)Chromatography396:307),包括使用高分辨率材料的离子交换(Medve等人(1998)J.Chromatography A.808153;疏水相互作用层析(Tomaz and Queiroz(1999)J.Chromatography A.865:123;两相分配(Brumbauer等人(1999)Bioseparation 7:287);乙醇沉淀;反相HPLC;硅胶或者例如DEAE的阳离子交换树脂上的层析;层析聚焦;SDS-PAGE;硫酸铵沉淀;或者凝胶过滤,使用例如Sephadex G-75。在具体实施方案中,α-葡聚糖酶可在没有从培养基的其他成分纯化的情况下使用。在这些实施方案中,培养基可例如简单地浓缩,然后在没有从生长培养基的成分进一步纯化蛋白质的情况下使用,或者在没有进一步修饰的情况下使用。
B.口腔护理组合物
本发明组合物和方法的一个方面涉及口腔护理组合物。该口腔护理组合物含有一种或多种该α-葡聚糖酶和口腔可接受载体。一种或多种α-葡聚糖酶的每一种可以0.0001wt%至5wt%范围(例如0.0001wt%至0.0005wt%、0.0005wt%至0.001wt%、0.001wt%至0.005wt%、0.005wt%至0.01wt%、0.01wt%至0.05wt%、0.05wt%至0.1wt%、0.1wt%至0.5wt%、0.5wt%至1wt%或者1wt%至5wt%)的浓度存在于组合物中,但是也设想此范围之外的浓度。该口腔护理组合物可由包括将α-葡聚糖酶与口腔可接受赋形剂混合的方法制成。在某些情况下,该方法还可包括包装口腔护理组合物。
该口腔护理组合物可以是例如洁齿剂、牙膏、牙粉、局部口腔凝胶、漱口水、假牙产品、口喷雾、锭剂、口腔片剂或口香糖的形式。该口腔组合物也可合并在条带、薄膜、绒毛或胶带上,用以直接施用或粘附在口腔表面。
口腔可接受载体可包含一种或多种相容固体或液体填充稀释剂或者包装物质,其适于局部口腔施用。合适的载体或赋形剂包括如下文更详细描述的常用的和常规的洁齿剂(包括非研磨凝胶和用于龈下施用的凝胶)、漱口水、口喷雾、口香糖和锭剂(包括薄荷糖)的成分。液体形式的本发明口腔护理组合物可优选具有约4.0至约10.0的pH,例如约5.0至约8.0。
在一些实施方式中,该载体基于组合物引入口腔的形式来选择。例如,如果使用牙膏(包括牙齿凝胶等),则可选择“牙膏载体”(包括例如研磨物质、表面活性剂、粘合剂、润湿剂、调味剂和甜味剂等)),例如Benedict的美国专利No.3,988,433中公开的。如果使用漱口水,则可选择“漱口水载体”(包括例如水、调味剂和甜味剂等),例如Benedict的美国专利No.3,988,433所公开的。如果使用口喷雾,则可选择“口喷雾载体”,或者如果使用锭剂,这可选择“锭剂载体”(例如糖果基质(base))。如果使用口香糖,则可选自“口香糖载体”(包括例如口香糖基质、调味剂和甜味剂)。如果使用香粉,则可选自“香粉载体”(例如香粉、调味剂和甜味剂)。如果使用龈下凝胶(用于递送活性物质至牙周袋内或者牙周袋周围),则可选自“龈下凝胶载体”。适于制备本发明组合物的其他可用载体是本领域公知的。它们的选择可取决于例如味道、成本、保存期、对无糖或无盐组合物的需要等次要考虑因素。
在一些实施方式中,该组合物可以是非研磨凝胶的形式,例如龈下凝胶,其可以是水性或非水性的。水性凝胶通常包括增稠剂(约0.1%至约20%)、湿润剂(约10%至约55%、调味剂(约0.04%至约2%)、甜味剂(约0.1%至约3%)、着色剂(约0.01%至约0.5%)以及用于平衡的水。在某些情况下,该组合物可包含防龋齿物质(约0.05%至约0.3%,如氟离子)和防牙石物质(约0.1%至约13%)。
在其他一些的实施方式中,该组合物也可以是洁齿剂的形式,例如牙膏、牙齿凝胶或牙粉。这些牙膏和牙齿凝胶的成分可包括一种或多种牙齿研磨剂(约5%至约50%)、表面活性剂(约0.5%至约10%)、增稠剂(约0.1%至约5%)、湿润剂(约10%至约55%)、调味剂(约0.04%至约2%)、甜味剂(约0.1%至约3%)、着色剂(约0.01%至约0.5%)和水(约2%至约45%)。这些牙膏或牙齿凝胶也可包含一种或多种防龋齿物质(约0.05%至约0.3%,如氟离子)和防牙石物质(约0.1%至约13%)。牙粉可含有基本上全部为非液体的成分。
一种示例性洁齿剂组合物描述于美国专利No.6,238,648,其具有下列组成(w/w):
甘油                        14.0
聚乙二醇300                 4.5
二氧化硅                    21.5
焦磷酸四钠                  4.5
水                          23.5
黄原胶                      0.3
羧甲基纤维素                0.5
氟化钠                      0.2
香料                        1.0
月桂基硫酸钠(27.9%溶液)    4.5
糖精钠                      0.4
二氧化钛                    0.4
碳酸氢钠                    0.9
无水碳酸钠                  1.4
Poloxamer 407               1.8
木糖醇                      10.0
丙二醇                      10.6
总计                        100.00
另一种示例性洁齿剂组合物描述于美国专利No.5,578,295,其具有下列组成(w/w):
三氯生二磷酸盐(Triclosan diphosphate)  1
山梨糖醇                               33
糖精                                   0.46
二氧化硅                               22
NaF                                    0.243
甘油                     9
NaOH(50%)               0.2
Carbopol                 0.2
Keltrol                  0.6
TiO2                     0.5
烷基硫酸钠(28%溶液)     4
PEG                      6
3FD&C Blue#1(1%溶液)    0.05
香料                     1.1
水                       适量
在一些实施方式中,该组合物是嗽口水,包括口喷雾。这些嗽口水和口喷雾的成分通常包括下列一种或多种:水(约45%至约95%)、乙醇(约0%至约25%)、润湿剂(约0%至约50%)、表面活性剂(约0.01%至约7%)、调味剂(约0.04%至约2%)、甜味剂(约0.1%至约3%)和着色剂(约0.001%至约0.5%)。这些嗽口水和口喷雾还可包含下列一种或多种:防龋齿物质(约0.05%至约0.3%,如氟离子)和防牙石物质(约0.1%至约3%)。
在某些实施方案中,该组合物可以是牙科溶液,包括冲洗流体。这些牙科溶液的成分通常包括下列一种或多种:水(约90%至约99%)、防腐剂(0.01%至约0.5%)、增稠剂(约0%至约5%)、调味剂(约0.04%至约2%)、甜味剂(约0.1%至约3%)和表面活性剂(约0%至约5%)。
口香糖组合物通常包含下列一种或多种:树胶基质(约50%至约99%)、调味剂(约0.4%至约2%)和甜味剂(约0.01%至约20%)。
锭剂可包括包含调味基质中治疗剂的盘状固体。该基质可以是硬糖、甘油胶或具有足够胶水使其成形的糖的组合。这些剂型是本领域中通常公知的。
在另一个实施方案中,本发明提供了注入本文所提供组合物的牙科装置。该牙科装置可包括接触牙齿及口腔中其他组织的装置,该装置浸入包含氧化酶和聚乙烯亚胺或山梨糖醇的组合物。该牙科装置可以是浸渍纤维的形式,其包括牙线或胶带、芯片、条、膜、牙签以及聚合物纤维。
可存在于口腔可接受载体中的示例性材料如下所述。
研磨剂
牙齿研磨剂包括许多不同的材料。所选的材料可以是在目的组合物中相容的,可能不过分磨损牙质。适宜的研磨剂可包括,例如,二氧化硅包括凝胶和沉淀、不溶聚偏磷酸钠、水合氧化铝、碳酸钙、正磷酸二钙二水合物、焦磷酸钙、磷酸三钙、聚偏磷酸钙和树脂研磨材料例如尿素和甲醛缩合产物的颗粒。
用于该组合物的一类研磨剂是颗粒化热凝固聚合树脂。适宜的树脂包括,例如三聚氰胺、酚醛树脂、尿素、三聚氰胺-尿素、三聚氰胺-甲醛、尿素-甲醛、三聚氰胺-尿素-甲醛、交联环氧化物和交联聚酯。
可选择多种类型的二氧化硅牙齿研磨剂,因为其有益于牙齿清洁和磨光性能,而不过度磨损牙釉质或牙质。二氧化硅研磨剂磨光材料,以及其他研磨剂可具有约0.1至约30微米或者约1至约15微米范围的平均粒度。该研磨剂可以是沉淀的二氧化硅或二氧化硅凝胶例如二氧化硅干凝胶。
也可使用研磨剂混合物。洁齿剂组合物中研磨剂总量可以为约6%至约70%重量。以组合物重量计,牙膏可含有约10%至约50%的研磨剂。溶液、口喷雾、嗽口水和非研磨凝胶组合物可以不含研磨剂。
表面活性剂
本发明组合物还可含有表面活性剂,例如肌氨酸盐表面活性剂、羟乙基磺酸盐表面活性剂或牛磺酸盐(taurate)表面活性剂。在某些实施方案中,该组合物可含有这些表面活性剂的碱金属盐或铵盐。在某些情况下,该组合物可含有下列的钠钾和钾盐:月桂酰肌氨酸、十四酰肌氨酸、棕榈酰肌氨酸、硬脂酰肌氨酸和油酰肌氨酸。其他合适的相容表面活性剂可用于替代这些表面活性剂或与之组合。
合适的阴离子表面活性剂包括烷基硫酸盐的水溶盐,其烷基具有10至18个碳原子,以及具有10至18个碳原子的脂肪酸的磺酸化单酸甘油酯的水溶盐。十二烷基硫酸钠和椰子单酸甘油酯磺酸钠是该类型阴离子表面活性剂实例。也可利用阴离子表面活性剂混合物。
合适的阳离子表面活性剂包括具有一个约8至18个碳原子的长烷基链的脂肪族季铵化合物的衍生物,例如月桂基三甲基氯化氨;氯化十六烷基吡啶鎓(cetyl pyridinium chloride);十六烷基三甲基溴化铵;二-异丁基苯氧乙基-二甲基苯甲基氯化铵;椰油基三甲基亚硝酸铵;氟化十六烷基吡啶鎓(cetyl pyridinium fluoride)等。在某些情况下,表面活性剂化合物可以是具有去污剂性能的季铵氟化物。一些阳离子表面活性剂可作为组合物中的杀菌剂。
适宜的非离子型表面活性剂包括烯基氧化物(alkylene oxide)基团(本质上亲水)与有机疏水化合物缩合产生的化合物,该有机疏水化合物可以本质上是脂肪族或者烷基芳香族的。实例包括普卢兰尼克(Pluronics)、烷基酚的聚环氧乙烷缩合物、来源于环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺反应产物缩合的产物、脂族醇的环氧乙烷缩合物、长链叔胺氧化物、长链叔膦氧化物、长链二烷基亚砜和这些物质的混合物。
合适的两性离子合成表面活性剂包括脂肪族季铵、磷鎓和有机四价硫化合物的衍生物,其中该脂烃基可以是直链或支链的,其中脂肪取代基之一含有约8至18个碳原子,之一含有阴离子水溶性基团,例如羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基或膦酸基。
合适的甜菜碱表面活性剂包括癸基甜菜碱或2-(N-癸基-N,N-二甲基胺基)醋酸酯、椰油基甜菜碱或2-(N-椰油基-N,N-二甲基胺基)醋酸酯、十四烷基甜菜碱、棕榈基甜菜碱、月桂基甜菜碱、鲸蜡基甜菜碱、鲸蜡基甜菜碱、硬脂基甜菜碱等。酰胺甜菜碱例如椰油酰胺乙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱等。在某些实施方案中,该组合物的甜菜碱是椰油酰胺丙基甜菜碱或月桂酰胺丙基甜菜碱。
以总组合物重量计,表面活性剂可以约0.1%至约2.5%、约0.3%至约2.5%或者约0.5%至约2.0%范围的浓度存在。
防菌斑物质
该组合物还可包含抗菌斑物质,例如合成阴离子聚合物,例如聚丙烯酸酯或者马来酸酐或酸和甲基乙烯基醚的共聚物,以及聚氨基丙磺酸(polyamino propane sulfonic acid,AMPS)、柠檬酸锌三水合物、多肽(例如聚天冬氨酸和聚谷氨酸)和其混合物。
螯合剂
该组合物可包含螯合剂。螯合剂包括酒石酸和其可药用盐、柠檬酸和柠檬酸碱金属盐以及其混合物。螯合剂可螯合细菌细胞壁中存在的钙。螯合剂还可通过将钙从有助于保持生物质完整的钙桥除去从而破坏菌斑。不应使用可导致牙齿脱矿化的螯合剂。
在一些实施方式中,该组合物中存在柠檬酸碱金属盐(例如柠檬酸钠和钾)。在某些情况下,螯合剂包括柠檬酸/柠檬酸碱金属盐的组合。在其他一些情况下,可使用酒石酸碱金属盐。其他物质包括酒石酸二钠、酒石酸二钾、酒石酸钾钠、酒石酸氢钠和酒石酸氢钾。酒石酸盐螯合剂可单独使用或者与其他任选的螯合剂联合使用。在某些实施方案中,这些螯合剂具有约101至105的钙结合常数,以提供菌斑形成减少的改善清洗。
另一组螯合剂是阴离子聚合物聚羧酸。这些物质是本领域公知的,以它们的游离酸形式使用,部分或完全中和的水溶性碱金属(例如钾,优选钠)或铵盐。在某些情况下,组合物含有1∶4至4∶1的马来酸酐或酸与另一种可聚合烯属不饱和单体的共聚物,例如平均分子量(AMW)为约30,000至约1,000,000的甲基乙烯基醚(甲氧乙醚)。
其他有效的聚合聚羧酸可包括下列这些,例如马来酸酐与丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟、N-乙烯基-2-吡咯烷酮或乙烯的1∶1共聚物,以及丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯、异丁基乙烯醚或N-乙烯基-2-吡咯烷酮的1∶1共聚物。
其他的有效聚合聚羧酸可以是马来酸酐与苯乙烯、异丁烯或乙基乙烯基醚的共聚物、聚丙烯酸、聚衣康酸和聚马来酸、以及AMW低至1000的磺基乙酰化低聚物。
螯合剂的量可以是约0.1%至约2.5%、约0.5%至约2.5%或者约1.0%至约2.5%。
氟化物来源
在某些实施方案中,口腔护理组合物中可存在水溶性氟化物化合物,其存在的量足以提供组合物中25℃下约0.0025wt%至约5.0wt%或者约0.005wt%至约2.0wt%的氟离子浓度。多种产生氟离子的物质可用作本发明组合物中可溶性氟化物的来源。代表性氟离子来源可包括氟化亚锡、氟化钠、氟化钾、单氟代磷酸钠等等。在某些情况下,本发明组合物包含氟化亚锡和氟化钠以及其混合物。
牙齿增白活性剂和牙齿颜色调节物
口腔护理组合物中还可存在牙齿增白剂和/或牙齿颜色调节物。这些物质适于调节牙齿的颜色。这些物质可包括在施用到牙齿表面上时调节表面的光吸收和或光反射的颗粒。当含有这些颗粒的薄膜施加到牙齿表面时,这些颗粒可提供外观上的益处。
颗粒包括常用于化妆品领域的染料和着色剂。对用于本发明组合物的染料和或着色剂没有特别的限制。染料和着色剂包括无机白色染料、无机彩色染料、珠光剂、填充粉末等等。具体的实例可选自:滑石、云母、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、硅酸镁铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、红色氧化铁、褐色氧化铁、黄色氧化铁、黑色氧化铁、氰铁酸铵铁、锰紫、群青、尼龙粉末、聚乙烯粉末、异丁烯酸粉末、聚苯乙烯粉末、丝粉末、结晶纤维素、淀粉、钛酸盐云母、氧化铁钛酸盐云母、氯氧化铋和其混合物。在某些实施方案中,使用二氧化钛、氯氧化铋、氧化锌或其混合物。
该染料可用作遮光剂和着色剂。这些染料可以以经处理的颗粒使用或者以自身作为原始染料使用。典型染料水平可选择成对消费者所预期的有特别的冲击。例如,对于特别黑或脏的牙齿,可使用足以使得牙齿发亮的染料。另一方面,当个体的牙齿或牙齿上的斑点比其他牙齿更亮时,可使用使得牙齿变暗的染料。染料和着色剂的水平可以组合物的约0.05%至约20%、约0.10%至约15%或者约0.25%至约10%的范围使用。
增稠剂
在某些实施方案中,例如牙膏或凝胶,一些增稠剂可提供组合物的一致性、使用后的活性释放特征、保存稳定性以及组合物的稳定性等等。增稠剂包括聚羧乙烯、角叉菜胶、羟乙基纤维素、合成锂皂石和纤维素醚的水溶性盐例如羧甲基纤维素钠和羧甲基羟乙基纤维素钠。也可使用天然树胶,例如刺梧桐树胶、黄原胶、阿拉伯树胶和黄芪胶。可使用胶体硅酸镁铝或者细二氧化硅粉作为增稠剂的一部分来进一步改善质地。
增稠剂或胶凝剂可包括一类与季戊四醇的烷基醚或蔗糖的烷基醚交联的丙烯酸的均聚物、卡波姆或其混合物。
分子量在约1000至约120000(数均)的丙交酯和乙交酯单体的共聚物可用于本发明组合物,例如“龈下凝胶”。
以牙膏或凝胶组合物总重量计,增稠剂可以约0.1%至约15%、约2%至约10%或者约4%至约8%的量使用。口香糖、锭剂(包括薄荷糖)、香粉、非研磨凝胶和龈下凝胶可使用高浓度。
湿润剂
在某些实施方案中,本发明组合物的局部口腔载体可包括湿润剂。湿润剂可用于防止本发明组合物在暴露于空气后变硬,使得组合物带给口湿润的感觉,对于特定湿润剂,给予牙膏组合物希望的甜味。基于纯的湿润剂,以本文组合物的重量计,该湿润剂可包含约0%至约70%或者约5%至约25%。合适用于本发明组合物的湿润剂包括可食用多元醇例如丙三醇、山梨糖醇、木糖醇、丁二醇、聚乙二醇和丙二醇。在某些情况下,该湿润剂是山梨糖醇和/或丙三醇。
调味剂和甜味剂
组合物中也可加入调味剂。合适的调味剂包括冬青油、薄荷油、留兰香油、丁香花蕾油、薄荷醇、茴香醇、水杨酸甲酯、桉树醇、桂皮、1-乙酸薄荷酯、鼠尾草、丁香酚、欧芹油、oxanone、α-紫罗兰酮、甘牛至草、柠檬、橙、丙烯基乙基愈创木酚、肉桂、香草醛、麝香草酚、芳樟醇、肉桂醛甘油乙缩醛(称为CGA(cinnamaldehyde glycerol acetal))以及其混合物。以组合物的重量计,调味剂可以约0.001%至约5%的水平用于组合物。
合适的甜味剂包括蔗糖、葡萄糖、糖精、右旋糖(dextrose)、左旋糖、乳糖、甘露醇、山梨糖醇、果糖、麦芽糖、木糖醇、糖精盐、非洲竹芋甜素、阿司帕坦、D-色氨酸、二氢查耳酮、乙酰舒泛、环磺酸盐、环拉酸钠或糖精钠以及其混合物。以组合物重量计,组合物可含有约0.1%至约10%或者约0.1%至约1%的这些物质。
除了调味剂和甜味剂之外,冷却剂、流涎剂、加热剂和麻木剂可用作本发明组合物的任选成分。以组合物的重量计,这些物质可以约0.001%至约10%或者约0.1%至约1%的水平存在于组合物中。
冷却剂可以是多种材料中的任意种。这些材料中包括羧酰胺、薄荷醇、缩酮、二醇以及其混合物。示例性冷却剂有对孟烷氨基甲酰(paramenthancarboxyamide)物质,例如N-乙基-对孟烷-3-羧酰胺、N,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺以及其混合物。其他冷却剂可选自薄荷醇、3-1-甲氧基丙烷-1,2-二醇、薄荷酮甘油乙缩醛和乳酸薄荷酯。术语薄荷醇和薄荷基包括这些化合物右旋和左旋异构体以及其外消旋混合物。
加热剂包括辣椒和烟酸酯,例如烟酸苯甲酯。麻木剂可包括苯佐卡因、利多卡因、丁香花蕾油和乙醇。
碱金属碳酸氢盐
该组合物还可包含碱金属碳酸氢盐。碱金属碳酸氢盐可溶于水,除非是稳定,否则可在水体系中释放二氧化碳。碳酸氢钠,也称为小苏打,可以碱金属碳酸氢盐的形式存在。在某些实施方案中,该组合物含有约0.5%至约30%、约0.5%至约15%、或者约0.5%至约5%的碱金属碳酸氢盐。
其他载体(Miscellaneous Carriers)
该口腔护理组合物的制备中所用的水可以是低离子含量的,没有有机杂质,以重量计,可以水性组合物的约5%至约70%、或者约20%至约50%的量存在。这些水分含量可包括所加入的自由水,以及其他试剂或载体引入的水。
泊洛沙姆可用于该组合物中。泊洛沙姆可归类为非离子表面活性剂。其可用作乳化剂、粘合剂或稳定剂,或者履行相关功能。泊洛沙姆包括分子量为1000至高于15000的以伯醇羟基为末端的双官能封闭聚合物。
可用于该组合物的其他乳化剂包括聚合物乳化剂。主要为高分子量的聚丙烯酸聚合物可用作乳化剂。
组合物中也可加入二氧化钛。二氧化钛是可使得组合物不透明的白色粉末。二氧化钛可包含组合物重量的约0.25%至约5%。
该组合物的pH优选通过使用一种或多种缓冲剂来调节。缓冲剂指可用于在约pH 4.0至约pH 10.0范围内调节组合物pH的物质。缓冲剂包括磷酸单钠、磷酸三钠、氢氧化钠、碳酸钠、酸式焦磷酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠。以本发明组合物的重量计,缓冲剂可以约0.5%至约10%的水平施用。在某些实施方案中,洁齿剂组合物的pH可由3∶1的水性洁齿剂浆测量,例如3份水比1份洁齿剂。
可用于本发明组合物的其他物质包括聚二甲基硅氧烷共聚醇,其选自烷基-和烷氧基-聚二甲基硅氧烷共聚醇,例如C12至C20烷基聚二甲基硅氧烷共聚醇以及其混合物。在某些情况下,该组合物含有十六烷基聚二甲基硅氧烷共聚醇。该聚二甲基硅氧烷共聚醇可以约0.01wt%至约25wt%、约0.1wt%至约5wt%或者约0.5wt%至约1.5wt%的水平存在。该聚二甲基硅氧烷共聚醇可有助于提供积极的牙齿感觉益处。
其他活性剂
本发明口腔护理组合物还可包含其他活性剂,例如抗微生物剂。这些试剂包括不溶于水的非阳离子抗微生物剂,例如卤化二苯醚、酚类化合物包括苯酚及其同系物、单和聚烷基和芳香卤代苯酚、间苯二酚和其衍生物、联苯酚化合物和卤化水杨酰苯胺、安息香酯和卤化二苯脲。水溶性抗菌剂包括季铵盐和双biquamide盐,等等。额外的水溶性抗微生物剂是三氯生单磷酸盐。季铵试剂包括下列那些,即其中四元氮上一个或两个取代基具有约8至约20或者约10至约18个碳原子长的碳链(通常为烷基),而剩余取代基(通常为烷基或苯甲基)具有较低数目的碳原子,例如约1至约7个碳原子例如甲基或乙基。十二基三甲基溴化铵、氯化十四基吡啶、度米芬、氯化N-十四基-4-乙基吡啶、十二基二甲基(2-苯氧乙基)溴化铵、苯甲基二甲基十八基氯化铵、氯化十六烷基呲啶、季铵化5-氨基-1,3-双(2-乙基-己基)-5-甲基-六氢吡啶、氯化苯甲烃铵、氯化苄乙氧铵和甲基氯化苄乙氧铵是示例性季铵抗菌剂。其他化合物是双[4-(R-氨基)-1-吡啶]烷烃。也可包含其他抗菌剂,例如甘氨酸亚铜、甘氨酸铜、柠檬酸锌和乳酸锌。
除了α-葡聚糖酶之外,本发明口腔护理组合物还可含有一种或多种具有碳水化合物水解活性、抗菌活性或牙齿增白活性的其他酶。这些酶包括但不限于:脱氨酶、酯酶、糖苷酶、葡聚糖水解酶、糊精酶、淀粉酶、转葡糖苷酶、纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶、氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶和脲酶。
C.使用方法
本发明组合物和方法的另一个方面是将牙齿表面与包含α-葡聚糖酶的组合物相接触从而减少或预防牙齿损坏或者减少或预防牙齿损坏之根本原因的方法。
在一些实施方案中,方法包括将牙齿表面与包含α-葡聚糖酶的组合物相接触以水解牙齿表面上存在的糖萼。根据该实施方案,α-葡聚糖酶的1,3-α-D-葡糖苷酶活性和/或α-葡聚糖酶的其他活性水解多糖、葡聚糖、甘露聚糖和/或菌斑细菌产生的粘性分子,从而减少菌斑粘附到牙齿表面的能力,减少菌斑的形成或者降低已有菌斑的水平。这些多糖、葡聚糖、甘露聚糖和/或粘性分子可存在于通常称为糖萼的部分之中。
在一些实施方案中,该方法包括将牙齿表面与包含α-葡聚糖酶的组合物相接触从而通过破坏口腔中细菌所产生的多糖、葡聚糖、甘露聚糖和/或粘性分子使得牙齿表面脱水,由此减少膜形成或细菌附着,和/或预防损伤牙齿表面的细菌酸性和其他物质的积累。
该方法可包括将牙齿表面与一种或多种α-葡聚糖酶相接触,其如上该配制。该方法可包括将牙齿表面与额外的酶相接触,其可存在于同一制剂或不同制剂中。在一些实施方案中,该酶不限于:脱氨酶、酯酶、糖苷酶、葡聚糖水解酶、糊精酶、淀粉酶、转葡糖苷酶、纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶、氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶和脲酶。该额外的酶也可是其他的α-葡聚糖酶。
牙齿以及其他个人护理组合物和它们的作用机制详细描述于Lad.R.(编辑)“Biotechnology in Personal Care”,Cosmetic Science andTechnology Series,第29卷,Taylor and Francis Group,New York,NY,USA,2006。该参考文献标志着现有技术的状态,并入本文。
除了口腔护理应用之外,本发明组合物和方法可改造以适于在很多其他情况下预防或除去生物膜,例如在冷却水装置中、在饮用水装置中、在食品和食品加工装置中、在医学植入物上(或内)、在造纸和纺织制造和加工中、在炼油和采矿装置中、在船舶的船体上、在化学制造中、在游泳池中、水族馆中和池塘中等。在此类情况下,α-葡聚糖酶可用于破坏生物膜中存在的多糖成分,从而减少微生物附着和/或粘着到表面。这些多糖的破坏还导致脱水,其减少或防止适于表面上微生物生长和繁殖的微环境的形成。
根据本公开,本发明组合物和方法的其他方面和实施方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。
实验
提供下列实施例以说明本发明组合物和方法以及其益处,并且不应将其视为对它们范围的限制。
实施例1、候选真菌α-1,3-葡聚糖酶(EC 3.2.1.59)的鉴定
一些候选真菌,包括Hypocea tawa、里氏木霉、Trichodermakonilangbra和哈茨木霉在含有15%麦芽糖的限定培养基中的培养物中培养(28℃,7天,150转/分钟搅拌)。通过除菌过滤收集上清,浓缩并脱盐,用于葡聚糖(和右旋糖)水解活性筛选。将脱盐的培养上清(5%体积)加入100mM磷酸盐缓冲液pH 6.3(或者100mM醋酸盐缓冲液,pH 4.5)中0.2%清洗过的不溶葡聚糖。在37-40℃下过夜孵育反应混合物。目视检查该混合物的不溶葡聚糖的溶解,通过HPLC分析上清的可溶性水解产物。对于HPLC分析,将反应上清10倍稀释进10mM NaOH,然后将10μl注入装备有电化学检测的安捷伦1100HPLC。用NaOH/乙酸钠梯度在PA1阴离子交换柱上洗脱单糖和二糖。基于之前的运行标准鉴定未知混合物的成分。来自里氏木霉、Trichoderma konilangbra和Hypocrea tawa的上清得到葡聚糖最大程度的溶解(参见例如图2)。选择H.tawa、里氏木霉和T.konilangbra的α-1,3-葡聚糖酶用于克隆、表达和表征。通过同源性,鉴定基因组序列(JGI)中的推定里氏木霉α-1,3-葡聚糖酶序列。
实施例2.基因组DNA的分离
通过在生物安全柜中将30ml无菌YEG液体培养基添加到三个250ml带挡板锥形瓶制备里氏木霉、T.konilangbra和H.tawa的真菌培养物。使用无菌塑料环从每种真菌培养物平板上切下1x1英寸方形并移出置于合适的培养瓶。然后将接种的培养瓶置于28℃摇床孵箱,培养过夜。
从摇床孵箱中取出里氏木霉、T.konilangbra、H.tawa培养物,将每个瓶的内容物倒入独立的无菌50mL Sarstedt管。将Sarstedt管置于台式离心机中,以4,500转/分钟离心10分钟,使得真菌菌丝沉淀。弃去上清,将满接种环的每种菌丝样品转移到含裂解介质(FastDNA)的独立管。使用FastDNA试剂盒(Qbiogene)根据制造商针对藻类、真菌和酵母的方案从收获的菌丝提取基因组DNA。匀浆时间(Mini BeadBeater-8)为25秒。基因组DNA的量和品质由凝胶电泳确定。
实施例3.通过PCR获得α-葡聚糖酶多肽
A.里氏木霉
通过同源性鉴定里氏木霉基因组(JGI)中的推定α-1,3葡聚糖酶基因。基于推定同源DNA序列设计里氏木霉的PCR引物。基于推定里氏木霉蛋白质序列和其他公开的α-1,3葡聚糖酶蛋白质序列设计针对T.konilangbra或H.tawa的简并PCR引物。
里氏木霉特异性PCR引物:
SK592:5′-CACCATGTTTGGTCTTGTCCGC(SEQ ID NO:6)
SK593:5′-TCAGCAGTACTGGCATGCTG(SEQ ID NO:7)
用于从提取自里氏木霉菌株RL-P37的基因组DNA中扩增推定α-1,3葡聚糖酶的PCR条件如下:1.94℃2分钟,2.94℃30秒,3.56℃30秒,4.72℃3分钟,5.返回步骤2,共24个循环,6.一直保持4℃。反应样品含有2μL的RL-P37基因组DNA,10μL的10X缓冲液,2μL 10mMdNTP混合物,1μL的20μM引物SK592和SK593,1μL Pfu Ultra和83μL蒸馏水。
B.T.konilangbra和H.tawa
初始PCR反应使用由一些同源序列的蛋白质比对设计的简并引物。在第一PCR反应中使用设计用于在5’和3’端附近退火的一组简并引物,以扩增α-1,3葡聚糖酶序列的类似序列。
用于初始克隆的简并引物:
H.tawa和T.konilangbra:
MA1F:GTNTTYTGYCAYTTYATGAT(SEQ ID NO:8)
MA2F:GTNTTYTGYCAYTTYATGATHGGNAT(SEQ ID NO:9)
MA4F:GAYTAYGAYGAYGAYATGCARCG(SEQ ID NO:10)
MA5F:GTRCAYTTRCAIGGICCIGGIGGRCARTANCC(SEQ ID NO:11)
MA6R:YTCICCIGGNAGNGGRCANCCRTT(SEQ ID NO:12)
MA7R:RCARTAYTGRCAIGCYGTYGGYGGRCARTA(SEQ ID NO:13)
然后将这些PCR反应的产物用于嵌套PCR,其使用设计用于在初始PCR片段产物内部结合的引物,在相同扩增条件下进行。
初始克隆的特异性引物:
T.konilangbra:
TP1S:CCCCCTGGCCAAGTATGTGT(SEQ ID NO:14)
TP2A:GTACGCAAAGTTGAGCTGCT(SEQ ID NO:15)
TP3S:AGCACATCGCTGATGGATAT(SEQ ID NO:16)
TP3A:AAGTATACGTTGCTTCCGGC(SEQ ID NO:17)
TP4S:CTGACGATCGGACTRCACGT(SEQ ID NO:18)
TP4A:GGTTGTCGACGTAGAGCTGT(SEQ ID NO:19)
H.tawa:
HP2A:ACGATCGGCAGAGTCATAGG(SEQ ID NO:20)
HP3S:ATCGGATTGCATGTCACGAC(SEQ ID NO:21)
HP3A:TACATCCAGACCGTCACCAG(SEQ ID NO:22)
HP4S:ACGTTTGCTCTTGCGGTATC(SEQ ID NO:23)
HP4A:TCATTATCCCAGGCCTAAAA(SEQ ID NO:24)
PCR产物的凝胶电泳用于确定是否扩增了预期大小的片段。使用QIAquick PCR纯化试剂盒(Qiagen)纯化预期大小的单嵌套PCR产物。此外,从含有多个产物条带的琼脂糖凝胶上切下并提取预期大小的产物,使用QIAquick Gel Extraction试剂盒(Qiagen)进行纯化。
实施例4.转化/分离物筛选/质粒提取
使用Invitrogen Zero
Figure BPA00001235105900301
Figure BPA00001235105900302
PCR克隆试剂盒根据制造商的说明书将PCR产物插入克隆载体。然后,根据制造商的建议将该载体转化进Shot Top10化学感受态大肠杆菌细胞(Invitrogen),铺板于含有50ppm卡那霉素的LB平板上。将这些平板在37℃孵箱中孵育过夜。
为了选择含有载体和DNA插入物(insert)的转化体,从平板上选择菌落用于质粒粗提。将50μL DNA提取溶液(100mM NaCl,10mM EDTA,2mM Tris pH 7)添加到干净的1.5mL Eppendorf管中。在生物安全柜中,每种
Figure BPA00001235105900304
转化克隆计数、挑取7-10个独立的菌落,并重悬于提取溶液。在化学通风橱中,向每个样品添加50μL的苯酚∶氯仿∶异戊醇,剧烈震荡。以最高速将管微离心5分钟,之后取出20μL顶层水层置于干净PCR管中。然后加入1μL RNase 2mg/mL,混合样品,在37℃下孵育30分钟。然后将全部样品体积在凝胶上电泳,从而根据与空载体的大小差异确定
Figure BPA00001235105900305
载体中插入物的存在。一旦鉴定到转化菌落,就将这些克隆从平板上刮下,并将其用于接种含有5mi LB/卡那霉素培养基(0.0001%)的独立15mL管。将培养物置于37℃摇床孵箱过夜。
从孵箱在取出样品,使用Sorval离心机以6,000转/分钟离心6分钟。使用QIAprep Spin Miniprep试剂盒(Qiagen)和方案分离质粒DNA,然后对其进行消化以确定插入物的存在。所用的限制性酶取决于插入序列中及周围存在的位点。使用凝胶电泳确定片段大小。将合适的DNA样品送交测序(Sequetech,Mountain View,CA)。
实施例5.克隆3′和5′端
对所有DNA片段测序。使用Align X和
Figure BPA00001235105900311
(Vector
Figure BPA00001235105900312
软件包,Invitrogen)比对并比较序列以确定核苷酸和氨基酸同一性。设计了特异性引物,以通过从已知序列向外扩展来扩增H.tawa和T.konilangbra的每个不完全片段的3’和5’部分。每个模板设计了至少三个特异性引物,其每个嵌套于之前的引物组扩增产物内。使用嵌套引物组利用LA PCR体外克隆试剂盒(TaKaRa BIO Inc.)进行5′和3′序列的扩增。
制备新鲜基因组DNA用于此扩增。通过用1平方英寸的合适产孢子真菌平板培养物块接种250mL带挡板锥形瓶中30mLYEG液体培养基,制备T.konilangbra和H.tawa的培养物。锥形瓶在28℃摇床孵箱中过夜孵育。通过在50mL Sarstedt管中以4,500转/分钟离心10分钟收获培养物。弃去上清,将菌丝体在-80℃冰箱中保存过夜。然后将冷冻的菌丝体与一些干冰块一起置于咖啡研磨机中。运行研磨机直至整个混合物具有粉末样均一性。然后,将粉末风干,并转移至含有10mL Easy-DNATM Kit溶液A(Invitrogen)的无菌50mL Sarstedt管,遵照制造商的方案。使用NanoDrop光度计测定收集自提取物的基因组DNA浓度。
根据已知DNA序列内特定限制性位点的缺失选择LA PCR体外克隆试剂盒组,遵照制造商的说明。对于第一轮PCR,在33.5μL灭菌蒸馏水中稀释1μL连接DNA样品。根据样品和预期的末端片段使用不同引物。对于5′端,H.tawa和T.konilangbra分别使用引物HP4A和TP3A,而对于3′端,H.tawa和T.konilangbra使用引物HP4S和TP3S。通过加入34.5μL稀释的连接DNA溶液、5μL 10X LA Buffer II(Mg+2)、8μL dNTP混合物、1μL盒引物I、1μL特异性引物I(根据样品和末端片段)和0.5μLTaKaRa LA Taq来制备PCR混合物。然后将PCR管置于热循环仪,遵照下列方案:1.94℃10分钟,2.94℃30秒,3.55℃30秒,4.72℃4分钟,返回到步骤2.30个循环,4℃持续。
取1μL第一PCR反应物并将样品在无菌蒸馏水中以1/10,000的倍数稀释进行第二PCR反应。使用嵌套于第一扩增区域中的第二组引物扩增第一PCR反应物中分离的片段。分别使用引物HP3A和TP4A向H.tawa和T.konilangbra的5’端扩增,而使用引物HP3S和TP4S向3’端扩增。将稀释的DNA添加到含有33.5μL无菌蒸馏水、5μL 10X LA Buffer II(Mg+2)、8μL dNTP混合物、1μL表达盒引物2、1μL特异性引物2(根据样品盒片段末端)、0.5μL TaKaRa LA Taq的PCR反应物,在进行PCR之前充分混合。PCR方案与第一反应相同,唯一不同在于最初94℃10分钟。在反应完成之后,对样品进行凝胶电泳,以确定所分离片段的大小和数量。如果存在单条带,则纯化样品并送交测序。如果未分离到片段,则使用之前针对嵌套PCR反应的方案进行第三PCR反应。扩增片段凝胶电泳之后,切下最亮的条带,纯化并送交测序。
实施例6.序列比对的分析
获得序列并使用Vector NTI软件包(包括Align X和ContigExpress)进行分析。将各个末端片段序列与之前获得的H.tawa和T.konilangbra片段相比对,以获得完整基因的序列。与哈茨木霉和里氏木霉序列的核苷酸比对显示H.tawa和T.konilangbra中目的基因的翻译起点和终点。鉴定完整基因序列之后,设计特异性引物从基因组DNA扩增完整基因。根据之前所述设计引物,唯一不同的是在翻译起始位点之前添加CACC核苷酸序列,用于
Figure BPA00001235105900321
克隆(Invitrogen)。
最终克隆的引物:
T.konilangbra:
T1FS:caccatgctaggcattctccg(SEQ ID NO:25)
T1FA:tcagcagtattggcatgccg(SEQ ID NO:26)
H.tawa:
H1FS:CACCATGTTGGGCGTTTTTCG(SEQ ID NO:27)
H1FA:CTAGCAGTATTGRCATGCCG(SEQ ID NO:28)
如上所述进行PCR方案,唯一例外是退火温度改变为55℃。通过凝胶电泳分离并查看到单条带后,如上所述纯化所扩增的片段,根据制造商的说明用于pENTR/D
Figure BPA00001235105900331
(Invitrogen)转化。然后,如上所述转化化学感受态大肠杆菌,转移到含有50ppm卡那霉素的LB平板。37℃过夜孵育之后,按照如前所述在粗提DNA和质粒大小分析之后,选择含有质粒和插入物的转化体。从平板上刮下所选的转化体,并用于接种含有5mlLB/卡那霉素培养基(0.0001%)的新鲜15mL管。将培养物置于37℃摇床孵箱过夜。离心收获细胞,如前所述提取质粒DNA。消化质粒DNA,以确认插入序列的存在,然后送交测序。根据制造商的说明,使用LR克隆酶反应(Gateway Cloning,Invitrogen),从而将插入物从pENTR/D载体定向转移到终点载体。终点载体设计用于在里氏木霉中表达CBH1启动子和终止子控制下的目的基因,用黑曲霉乙酰胺酶进行选择。
实施例7.生物射弹转化
将里氏木霉孢子悬液涂在乙酰胺酶转化平板的~6cm直径中央(150μL 5x107-5x108孢子/mL悬液)。然后,在生物安全柜中风干平板。将终止屏(BioRad 165-2336)和大载体架(macrocarrier holder)(BioRad1652322)浸在70%乙醇中,风干。将DriRite干燥剂置于小Petri平皿(6cmPyrex),覆盖上Whatman滤纸。含有大载体(BioRad 165-2335)的大载体架平置于滤纸上,盖上Petri平皿盖。
通过将60mg钨M-10颗粒(微载体,0.7微米,BioRad#1652266)置于Eppendorf管制备钨颗粒悬液。加入1mL乙醇(100%)。在乙醇溶液中涡旋混匀钨,使之浸泡15分钟。以最高速快速微离心Eppendorf管,使钨沉淀。倒出乙醇,用无菌蒸馏水清洗三遍。第三遍将清洗用水倒出,将钨重悬于1mL的无菌50%甘油。
对于每个转化,通过将25μL悬浮的钨添加到1.5mL Eppendorf管制备转化反应。依次添加后续添加物:2μL DNA pTrex3g表达载体、25μL2.5M CaCl2、10μL 0.1M亚精胺。继续涡旋反应物5-10分钟,保持钨悬浮。短暂微离心Eppendorf管,倒出。用200μL 70%乙醇洗涤钨沉淀,短暂微离心,形成沉淀并倒出。用200μL 100%醇洗涤沉淀,短暂微离心形成沉淀,并倒出。将钨沉淀重悬于24μL 100%醇。将Eppendorf管置于超声水浴15秒,将8μL等分试样转移到变干的大载体中央。使大载体在变干的Petri平皿中风干。
将氦气瓶打开至1500psi。在Model PDS-1000/He生物射弹颗粒递送系统(BioRad)中使用1100psi保险片(rupture disc)(BioRad 165-2329)。当钨溶液干燥时,将终止屏和大载体架插入到PDS-1000中。将含有靶标里氏木霉孢子的乙酰胺酶平板置于终止屏下方6cm。在腔室中产生并保持29英寸Hg的真空。开启He生物射弹颗粒递送系统。将腔室放气,取出乙酰胺酶平板,在28℃下孵育,直至出现菌落(5天)。
改进amdS生物射弹琼脂(MABA)           每升
部分I,在500ml dH2O中制备
1000x盐                              1ml
Noble琼脂                            20g
pH to 6.0,高压灭菌
部分II,在500ml dH2O中制备
乙酰胺                               0.6g
CsCl                                 1.68g
葡萄糖                               20g
KH2PO4                               15g
MgSO4·7H2O               0.6g
CaCl2·2H2O               0.6g
调节pH至4.5,0.2微米过滤灭菌;置于50℃烘箱使之加温,添加琼脂,混合,倾倒平板。保存于室温。
1000x盐        每升
FeSO4·7H2O    5g
MnSO4·H2O     1.6g
ZnSO4·7H2O    1.4g
Cocl2·6H2O    1g
添加至1L去离子H2O。
0.2微米过滤灭菌
实施例8.里氏木霉转化体的α-1,3葡聚糖酶的表达
使用1cm2琼脂栓(plug)接种Proflo接种培养基。以200转份钟摇动在28℃下孵育培养物。第二天,将10%无菌转移到生产培养基。以200转/分钟摇动在28℃下孵育培养物。第三天,离心收获培养物。将上清除菌过滤(0.2μm PES)并保存于4℃。SDS-PAGE的分析鉴定表达各个α-葡聚糖酶基因的克隆。
实施例9.不溶葡聚糖基质(substrate)的制备
用来自BHI平板的茸毛链球菌(Streptococcus sobrinus)(ATCC27607)接种四个含有BHI(脑心灌注液)液体培养基的无菌烧瓶。培养物在37℃下静置孵育24小时,之后可见浑浊。离心收获上清(含有茸毛链球菌葡糖基转移酶)(15分钟,10,000转/分钟)。汇集上清,除菌过滤(0.22μm)以除去任何剩余的细胞。在无菌情况下,添加蔗糖至终浓度5%,其诱导葡糖基转移酶产生葡聚糖聚合物。将培养上清与蔗糖密封、混合并保存于37℃孵箱24-48小时(静置)。形成茸毛样沉淀,通过离心收获(10,000转/分钟,15分钟)。倒出上清,留下沉淀,用去离子水清洗三遍,最后置于配衡Eppendorf管。在SpeedVac干燥葡聚糖,干燥后记录Eppendorf的重量。
实施例10.用于检测克隆α-葡聚糖酶活性的PAHBAH还原糖测定
用以下列出的量,将转化的里氏木霉培养上清、缓冲液和不溶葡聚糖分配于圆底96-孔平板。使用两种类型缓冲液(pH 4.5和pH 6.0)比较活性水平。分配样品后,密封96孔平板,将其置于摇动37℃孵箱过夜。
葡聚糖水解混合物:
50μL培养上清
50μL 28mg/mL葡聚糖溶液
5μL 1M柠檬酸缓冲液(pH 4.5或6.0)
105μL
PAHBAH溶液:
0.5g酒石酸钠钾
0.15g对羟基苯甲酸酰肼(PAHBAH)
10mL 2%NaOH
孵育后,将150μL新鲜制备的PAHBAH(对羟基苯甲酸酰肼)试剂转移到含20μL每种水解混合物的0.2mL PCR管。然后,轻轻混合这些管,并置于热循环仪中,在其中加热至99℃,保持30分钟。移出PCR管,将150μL每种样品转移到新鲜96孔平板。测定每种样品410nm处的吸光度。该测定结果显示于图3。
Figure IPA00001235105400011
Figure IPA00001235105400021
Figure IPA00001235105400031
Figure IPA00001235105400041
Figure IPA00001235105400051
Figure IPA00001235105400071
Figure IPA00001235105400081
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Figure IPA00001235105400191
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Claims (22)

1.分离的α-葡聚糖酶,其包含下列氨基酸序列:
(a)与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性;或者
(b)与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:3的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性。
2.编码权利要求1的分离的α-葡聚糖酶的分离的多核苷酸。
3.包含权利要求2的分离多核苷酸的重组核酸。
4.包含权利要求3的重组核酸的载体。
5.包含权利要求3的重组核酸的宿主细胞。
6.细胞培养物,其包含:
a)生长培养基;和
b)权利要求5的细胞群体。
7.产生蛋白质的方法,其包括:
在适于所述分离的α-葡聚糖酶产生的条件下维持权利要求6的细胞培养物。
8.根据权利要求7的方法,其还包括从所述生长培养基中收获所述α-葡聚糖酶。
9.方法,其包括:
接受选自下列的α-葡聚糖酶:
(a)具有与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;
(b)具有与成熟里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;或者
(c)具有与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ IDNO:3的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;以及
将所述分离的α-葡聚糖酶与口腔可接受的赋形剂混合,以制备口腔护理组合物。
10.根据权利要求9的方法,还包括:
包装所述口腔护理组合物。
11.根据权利要求1的方法,其中α-葡聚糖酶不同于里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)。
12.口腔护理组合物,其包含:
a)口腔可接受赋形剂;和
b)权利要求1的分离的α-葡聚糖酶。
13.口腔护理组合物,其包含:
口腔可接受赋形剂;和
选自下列的分离的α-葡聚糖酶:
(a)具有与成熟Hypocea tawa的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:1的38-635位氨基酸残基)有至少99%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;
(b)具有与成熟里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶;或者
(c)具有与成熟Trichoderma konilangbra的α-葡聚糖酶(SEQ IDNO:2的38-627位氨基酸残基)有至少85%同一性的氨基酸序列的α-葡聚糖酶。
14.根据权利要求13的组合物,其中α-葡聚糖酶不同于里氏木霉的α-葡聚糖酶(SEQ ID NO:2的38-622位氨基酸残基)。
15.根据权利要求12-14中任一项的口腔护理组合物,其中所述α-葡聚糖酶以所述组合物重量的0.0001%至5%的浓度存在于所述组合物中。
16.根据权利要求12-15中任一项的口腔护理组合物,其还包含第二种酶。
17.根据权利要求16的口腔护理组合物,其中所述第二种酶是脱氨酶、酯酶、糖苷酶、脂肪酶、氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、脲酶或纤维素酶。
18.根据权利要求12-17中任一项的口腔护理组合物,其中所述组合物配制成牙膏。
19.根据权利要求12-18中任一项的口腔护理组合物,其中所述组合物包含增稠剂、表面活性剂、湿润剂和研磨剂中的至少一种。
20.方法,其包括:
在适于所述α-葡聚糖酶活性的条件下将权利要求12-19中任一项的口腔护理组合物与牙齿接触。
21.根据权利要求20的方法,其中所述接触使用牙刷进行。
22.根据权利要求20或21的方法,其中所述方法使得可以预防和/或减少菌斑。
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