CN104540991A - 处理聚酯纺织品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在角质酶的存在下糖基水解酶家族61多肽用于聚酯纺织品制造的用途,以及包括糖基水解酶家族61多肽和角质酶的纺织品组合物。
Description
序列表的引用
本申请包含一个计算机可读形式的序列表。该计算机可读形式通过引用结合在此。
发明领域
本发明涉及糖基水解酶家族61多肽和角质酶在处理聚酯纺织品中的用途,以及包括糖基水解酶家族61多肽和角质酶的纺织品组合物。
发明背景
聚对苯二甲酸乙二酯(缩写为PET)纤维占纺织工业所应用的聚酯的主要部分。这些纤维是由对苯二甲酸和乙二醇的缩聚并从熔化物拉伸纤维产生。
聚酯具有一定的核心优势,包括高强度、柔软的手感、拉伸阻力、耐沾污性、可机洗性能、抗皱性以及抗磨损性。然而,聚酯就其疏水性、起球、静电、可染性、作为粘附介质的钝性表面即软化或湿润度增强化合物、缺乏透气性以及不理想的发光或光泽外观不是那么最佳。
因为其强度,使聚酯织物和/或衣服易经受球粒形成,并且施用至聚酯短纤维材料的精加工布的工艺可能最重要的是为起球控制所设计的那些。所有短纤维材料趋于当在洗涤和穿着的过程中经受轻微磨损时在布表面形成具有缠绕纤维的小球或“球粒”。如果该织物包含相当大的比例的对弯曲磨损具有高耐受性的纤维时,这些球粒将以不足以产生不愉快的手感和外观的数目保留在布的表面。
聚酯的另一个问题是,在合成PET过程中,形成聚(对苯二甲酸乙二酯)的环状或线性低聚物,例如对苯二甲酸-双-2-苯甲酰氧基-乙酯(缩写为BETEB)和/或环状三(对苯二甲酸乙二酯)。这些低聚物部分地沉积在机械上并且部分地留在这些纤维之上和/或之内。低聚物趋于为织物给出浅灰色外观。这是归因于低聚物在该织物表面的沉积,具体地坦率地说该沉积是在高温湿加工像高温染色之后。这些低聚物可通过严格的碱处理去除,其导致纤维材料的显著损失。这些低聚物的有机提取是一种技术可能性,但不是工业上可行的。
工业上已对改进聚酯的特征尤其对减少球粒形成作出了很大努力。
WO 99/001604披露了用一种对苯二甲酸二乙酯水解酶(ETE水解酶)和/或一种乙二醇二苄基酯水解酶(BEB水解酶)降低聚酯织物和/或衣服的起球倾向的方法。
WO 2001/34899披露了用于修饰聚酯的方法,包括用一种酯酶酶处理所述聚酯。
WO 97/27237披露了聚(对苯二甲酸乙二酯)的环状低聚物的酶水解,包括使该环状低聚物经受一种或多种羧酸酯水解酶的作用。
WO 2001/092502披露了用特异腐质霉角质酶变体处理聚酯纺织品。
然而,仍然对酶促聚酯织物和/或衣服处理的改进的益处存在需要,包括增强这些酶对它们的底物的效率。具体地,对更有效的酶组合物存在连续的需要以改进该工艺的经济状况。本发明目标是满足这些需要。
发明概述
本发明涉及一种用于在水性溶液中在角质酶的存在下将聚酯纺织品用糖基水解酶家族61(GH61)多肽进行处理的方法。
本发明还涉及一种包括糖基水解酶家族61多肽和角质酶的纺织品组合物。
在一些实施例中,该聚酯纺织品处理工艺可进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶和环化酶以及转移酶。
在优选的实施例中,该聚酯纺织品是一种PET纺织品。
在本发明,GH61多肽可增强该角质酶对其底物的效率,具有以下益处的至少一个:减少该聚酯纺织品中的低聚物,减少球粒形成,并且在生物抛光过程中没有织物的大量的重量损失,对聚酯织物的可湿性/亲水性以及抗静电性的改进。
在一个实施例中,可将多种酶与角质酶和GH61一起用于聚酯处理工艺,该多种酶包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
在一个实施例中,本发明的方法和组合物可进一步包括一种共物质,例如半胱氨酸和抗坏血酸盐。
在一些实施例中,提供了用于制造聚酯纺织品的方法。在一些实施例中,该纺织品被从织物制备为衣服。
在一些实施例中,用于本发明的角质酶是具有BETEB水解活性的一种角质酶。
发明详细说明
使用以下定义和例子,本发明现在将以参考方式详细说明。在此提到的全部专利和出版物,包括这些专利和出版物内公开的所有序列在内,均明确地通过引用结合在此。
如在此所使用的,单数的术语“一个”、“一种”、和“该”包括复数引用,除非上下文清楚地另外指明。
聚酯纺织品
如在此使用的“聚酯”意指一种包含链内酯基的线性聚合分子,这些酯基是从一种二酸与一种二醇的缩合或从羟基酸的聚合衍生。本发明适用于脂肪族的和芳香族的聚酯两者。特别优选的聚酯是芳香族的聚酯物品,其被用于产生纤维和树脂,并且包括合成地产生的长链聚合物,包括按重量计至少85%、优选至少90%并且最优选至少95%的一种取代的芳香族羧酸的一种酯,例如取代的对苯二甲酸或对位取代的羟苯酸酯或其混合物。其他有用的聚酯物品包括由本体聚合物、纱线、织物、薄膜、树脂以及粉末制成的那些。工业使用中的这些基本的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、四亚甲基对苯二甲酸酯(PTMT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)(PEN)、聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯(CHDMT)、聚乙烯-4-氧基苯甲酸酯、A-Tell、聚乙交酯、PHBA以及2GN。然而,PET是产生的最常见的线性聚合物并且占现今工业中采用的聚酯的多数。
此处使用的聚酯纺织品意指包括含有聚酯的纤维、纱线、织物以及衣服。该聚酯纱线或织物或衣服可以是以下的任何纱线或织物或衣服:其由纯的聚(对苯二甲酸乙二酯)制成,或其由聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维和常规用于制造纺织品例如毛料、棉布、粘胶和丝绸的任何其他材料的共混物制成。
在一个优选实施例中,该聚酯织物是一种包括多于35%(w/w)的聚酯、特别是多于50%、多于65%、多于90%、或多于95%的聚酯的织物共混物。在一个最优选的实施例中,本发明的工艺应用于基本上由聚(对苯二甲酸乙二酯)聚酯材料,即纯的聚(对苯二甲酸乙二酯)聚酯材料组成的织物或衣服。
角质酶
角质酶是根据酶命名法被分类为EC 3.1.1.74的脂肪分解酶。参考国际生物化学与分子生物学联合会的命名委员会的建议(Recommendations of theNomenclature Committee of the International Union of Biochemistry andMolecular Biology),学术出版社公司(Academic Press Inc.),1992
为了本发明的目的,根据本发明的实例1,角质酶活性是使用低聚物对苯二甲酸-双-2-苯甲酰氧基-乙酯(BETEB)作为底物确定的。BETEB是PET合成期间的一种副产物,并且通常在纺织品制造期间保留在该织物或衣服中。BETEB是通过例如对苯二甲酸、苯甲酸和乙二醇的缩合产生的,其与PET具有相同的苯甲酰氧基-乙酯单元。
如果在实例1中的测试之后显示透明区的话,所讨论的酶被认为是用于根据本发明使用的一种角质酶。
已知角质酶来自不同的真菌,例如一种丝状真菌角质酶,例如产自于腐质霉属或镰刀菌属或大毁壳属或假单胞菌属的一个菌株,特别是特异腐质霉或豌豆腐皮镰孢或稻梨孢或门多萨假单胞菌,更特别是特异腐质霉菌株DSM 1800(US 5,827,719)、或豌豆腐皮镰孢(WO 90/09446图1;WO94/14964图1D,WO 94/03578图1D,通过引用全部特此结合)或稻梨孢(WO 10/107560SEQ ID NO:1,通过引用合并在此)或门多萨假单胞菌ATCC 53552(US 5,389,536,权利要求1,通过引用特此结合)。
SEQ ID NO:1是特异腐质霉角质酶(对应于US 5,827,719的SEQ ID NO:2的成熟部分)的氨基酸序列。
在一个实施例中,本发明的角质酶与SEQ ID NO:1具有至少70%、或75%、或85%、或90%、或95%、或96%、或97%、或98%、或99%、或100%的一致性。
在一些实施例中,该角质酶可以是SEQ ID NO:1的具有一个或多个(或若干个)氨基酸取代、缺失、和/或插入的变体。优选地,SEQ ID NO:1的氨基酸取代、缺失和/或插入的总数不超过10,例如1、2、3、4、5、6、7、8、或9。将描述于WO 2001/092502中的特异腐质霉角质酶变体通过引用特此结合。角质酶也可以是亲本角质酶的变体,如描述于WO 00/34450(通过引用特此结合)中的那些。
真菌角质酶也可以源自其他真菌菌株,例如丝核菌属例如立枯丝核菌的菌株,或链格孢属例如甘蓝链格孢的菌株(WO 94/03578)。
优选地,该角质酶具有该工艺的pH的1个pH单位内的pH最佳值,例如如果该工艺是在pH 8下运行,该角质酶优选具有7和9之间的pH最佳值。
序列一致性
两个氨基酸序列之间或两个核苷酸序列之间的相关性由参数“序列一致性”描述。
出于本发明的目的,使用如在EMBOSS包(EMBOSS:欧洲分子生物学开放软件套件(The European Molecular Biology Open Software Suite),赖斯(Rice)等人,2000,遗传学趋势(Trends Genet.)16:276-277)(优选3.0.0版或更新版本)的尼德尔(Needle)程序中所实施的尼德尔曼-翁施(Needleman-Wunsch)算法(尼德尔曼和翁施,1970,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443-453)来测定两个氨基酸序列之间的序列一致性的程度。所使用的这些任选参数是空位开放罚分10、空位延伸罚分0.5,及EBLOSUM62(BLOSUM62的EMBOSS版本)取代矩阵。尼德尔标注的“最长的一致性”的输出(使用-非简化选项获得)被用作百分比一致性,并且如下计算:
(一致的残基X 100)/(比对长度-比对中的空位总数)
出于本发明的目的,使用尼德曼-翁施算法(尼德曼(Needleman)和翁施(Wunsch),1970,见上文)来确定两个脱氧核糖核苷酸序列之间的序列一致性的程度,如在EMBOSS软件包(EMBOSS:欧洲分子生物学开放软件套件(The European Molecular Biology Open Software Suite),赖斯(Rice)等人,2000,见上文)(优选3.0.0版或更新版本)的尼德尔程序中所实施的。使用的任选参数是空位开放罚分10,空位延伸罚分0.5及EDNAFULL(NCBI NUC4.4的EMBOSS版本)取代矩阵。标记为“最长一致性”的尼德尔的输出(使用–nobrief选项获得)被用作百分比一致性并且被计算如下:
(一致的脱氧核糖核苷酸X 100)/(比对长度-比对中的空位总数)
糖苷水解酶家族61(GH61)多肽
术语“糖苷水解酶家族61”或“GH61”此处被定义为属于糖苷水解酶家族61的一种多肽,根据的是亨利萨塔(Henrissat)B.,1991,生物化学期刊(Biochem.J.)280:309-316,以及亨利萨塔B.和巴洛赫(Bairoch)A.,1996,生物化学期刊,316:695-696。
本发明总体上涉及分离的GH61多肽的用途。可用于本发明的GH61多肽可获得自任何属的微生物。对本发明来说,这里所使用的与指定来源相关的术语“从...中获得”意为由核苷酸序列编码的多肽是由一种天然地具有所述核苷酸序列的来源产生的或者由一种来自于该来源的核苷酸序列已经插入其中的菌株产生的。在一个优选的方面,从指定来源获得的多肽分泌到细胞外。
本发明的GH61多肽可以是细菌多肽。例如,该多肽可以是一种革兰氏阳性细菌多肽,例如芽孢杆菌多肽,例如嗜碱芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短芽孢种菌、坏状芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、灿烂芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌或苏云金芽孢杆菌多肽;或链霉菌多肽,例如浅青紫链霉菌或鼠灰链霉菌多肽;或是革兰氏阴性细菌多肽,例如大肠杆菌或假单胞菌多肽。
本发明的GH61多肽也可以是一种真菌多肽,并且更优选酵母多肽,例如假丝酵母属、克鲁维酵母属、毕赤酵母属、酵母属、裂殖酵母属或亚罗酵母属多肽;或更优选丝状真菌多肽,例如支顶孢属、曲霉属、短柄霉属、毛壳菌属、隐球菌属、线黑粉菌科(Filibasidium)、镰孢霉属、腐质霉属、大毁壳属、毛霉属、蚀丝霉属、新美鞭菌、脉孢菌属、拟青霉属、青霉属、梨囊鞭菌属、孔座壳属(Poronia)、裂褶菌属、踝节菌属、嗜热子嚢菌属、梭孢壳菌属、弯颈霉属、木霉属或轮枝孢属多肽。
在本发明中,可以使用具有角质酶增强活性的任何GH61多肽。
在一个实施例中,为了本发明的目的,角质酶增强活性是由PET中低聚物的减少确定的,即通过测量如在实例4中指定的条件下用角质酶和GH61以0.05mg蛋白质/ml的剂量在70℃、pH 8.0水解BETEB 40分钟造成的OD254吸光度的增加来确定。在本发明的优选实施例中,在与当使用角质酶而不使用GH61时的OD结果相比时,OD增加至少0.25,优选至少0.28,更优选至少0.3,更优选至少0.33,更优选至少0.35,更优选至少0.38,更优选至少0.40,甚至更优选地至少0.43,并且最优选地至少0.45。
在一些实施例中,角质酶增强活性是通过测量如在实例6中指定的条件下用角质酶和GH61以2.8mg蛋白质/克织物的剂量在70℃、pH 8.0在洗衣指数计(Launder-O-Meter)中处理PET 2小时造成的球粒形成的减少来确定的。在本发明的优选实施例中,显示在与当使用角质酶而不使用GH61时的起球记录相比时,起球记录增加至少0.125,更优选至少0.250,更优选至少0.375,更优选至少0.500,更优选至少0.625,甚至更优选地至少0.750。
在一个第一方面,具有角质酶增强活性的GH61多肽包括以下基序:
[ILMV]-P-X(4,5)-G-X-Y-[ILMV]-X-R-X-[EQ]-X(4)-[HNQ]和[FW]-[TF]-K-[AIV],
其中X是任何氨基酸,X(4,5)是处于4个或5个连续位置的任何氨基酸,并且X(4)是处于4个连续位置的任何氨基酸。
包括以上提到的基序的分离的多肽可以进一步包括:
H-X(1,2)-G-P-X(3)-[YW]-[AILMV],
[EQ]-X-Y-X(2)-C-X-[EHQN]-[FILV]-X-[ILV],或
H-X(1,2)-G-P-X(3)-[YW]-[AILMV]以及[EQ]-X-Y-X(2)-C-X-[EHQN]-[FILV]-X-[ILV],
其中X是任何氨基酸,X(1,2)是处于1个位置或2个连续位置的任何氨基酸,X(3)是处于3个连续位置的任何氨基酸,并且X(2)是处于2个连续位置的任何氨基酸。在以上基序中,采用可接受的IUPAC单一字母氨基酸缩写。
在一个优选实施例中,具有角质酶增强活性的分离的GH61多肽进一步包括H-X(1,2)-G-P-X(3)-[YW]-[AILMV]。在另一个优选实施例中,具有角质酶增强活性的分离的GH61多肽进一步包括[EQ]-X-Y-X(2)-C-X-[EHQN]-[FILV]-X-[ILV]。在另一个优选实施例中,具有角质酶增强活性的分离的GH61多肽进一步包括H-X(1,2)-G-P-X(3)-[YW]-[AILMV]和[EQ]-X-Y-X(2)-C-X-[EHQN]-[FILV]-X-[ILV]。
在一个第二方面,具有角质酶增强活性的分离的多肽包括以下基序:
[ILMV]-P-X(4,5)-G-X-Y-[ILMV]-X-R-X-[EQ]-X(3)-A-[HNQ],
其中X是任何氨基酸,X(4,5)是处于4个或5个连续位置的任何氨基酸,并且X(3)是处于3个连续位置的任何氨基酸。在以上基序中,采用可接受的IUPAC单一字母氨基酸缩写。
在一个第三方面,该具有角质酶增强活性的GH61多肽包括以下的一个氨基酸序列或由其组成,该氨基酸序列与SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少60%,例如至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、或至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或至少100%序列一致性。
在一个实施例中,该成熟多肽包括以下各项或由其组成:SEQ ID NO:2的氨基酸20至326、SEQ ID NO:3的氨基酸18至239、SEQ ID NO:4的氨基酸20至258、SEQ ID NO:5的氨基酸19至226、SEQ ID NO:6的氨基酸20至304、SEQ ID NO:7的氨基酸16至317、SEQ ID NO:8的氨基酸22至249、SEQ ID NO:9的氨基酸20至249、SEQ ID NO:10的氨基酸18至232、SEQ IDNO:11的氨基酸16至235、SEQ ID NO:12的氨基酸19至323、SEQ ID NO:13的氨基酸16至310、SEQ ID NO:14的氨基酸20至246、SEQ ID NO:15的氨基酸22至354、SEQ ID NO:16的氨基酸22至250、SEQ ID NO:17的氨基酸22至322、SEQ ID NO:18的氨基酸24至444、SEQ ID NO:19的氨基酸26至253、SEQ ID NO:20的氨基酸18至246、SEQ ID NO:21的氨基酸20至334、SEQ ID NO:22的氨基酸18至227、SEQ ID NO:23的氨基酸20至223、SEQ ID NO:24的氨基酸22至368、SEQ ID NO:25的氨基酸25至330、SEQID NO:26的氨基酸17至236、SEQ ID NO:27的氨基酸19至250、SEQ ID NO:28的氨基酸23至478、SEQ ID NO:29的氨基酸17至230、SEQ ID NO:30的氨基酸20至257、SEQ ID NO:31的氨基酸23至251、SEQ ID NO:32的氨基酸19至349、SEQ ID NO:33的氨基酸24至436、SEQ ID NO:34的氨基酸21至344、SEQ ID NO:35的氨基酸26至400、SEQ ID NO:36的氨基酸21至389、SEQ ID NO:37的氨基酸22至406、SEQ ID NO:38的氨基酸20至427、SEQ ID NO:39的氨基酸18至267、SEQ ID NO:40的氨基酸21至273、SEQID NO:41的氨基酸21至322、SEQ ID NO:42的氨基酸18至234、SEQ ID NO:43的氨基酸24至233、SEQ ID NO:44的氨基酸17至237、SEQ ID NO:45的氨基酸20至484、SEQ ID NO:46的氨基酸22至320、或SEQ ID NO:47的氨基酸21至330。
优选地,该具有角质酶增强活性的GH61多肽包括以下的一个氨基酸序列或由其组成,该氨基酸序列与SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ IDNO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少90%一致性。更优选地,与SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ IDNO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少95%一致性。最优选地,与SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少100%一致性。
在一个第六方面,该具有角质酶增强活性的GH61多肽是SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ IDNO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽的一个变体,该变体在一个或多个(例如若干个)位置包括一个取代、缺失和/或插入。
优选地,氨基酸改变的性质较小,也就是说不会显著影响蛋白质折叠和/或活性的保守氨基酸取代或插入;典型地是1个至大约30个氨基酸的小段缺失;小段氨基或羧基末端延伸,例如氨基末端的甲硫氨酸残基;多至大约20-25个残基的小段接头肽;或通过改变净电荷或另一功能而协助纯化的小段延伸,例如多组氨酸区段、抗原表位、或结合结构域。
保守取代的实例处于以下组内:碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸以及组氨酸)、酸性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)、极性氨基酸(谷氨酰胺和天冬酰胺)、疏水性氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸)、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸以及酪氨酸)、以及小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸以及甲硫氨酸)。一般不会改变比活性的氨基酸取代是本领域已知的并且例如在H.诺伊拉特(Neurath)和R.L.希尔(Hill),1979在蛋白质(The Proteins),学术出版社(Academic Press),纽约中描述的。最常发生的交换是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu、以及Asp/Gly。
可替代地,氨基酸改变具有这样一种性质:改变多肽的物理化学特性。例如,氨基酸改变可以提高多肽的热稳定性、改变底物特异性、改变最适pH,等等。
一种母体多肽中的必需氨基酸可以根据本领域中已知的程序来识别,如定点诱变或丙氨酸扫描诱变(坎宁安(Cunningham)和韦尔斯(Wells),1989,科学(Science)244:1081-1085)。在后一项技术中,在该分子中的每个残基处引入单个丙氨酸突变,并且对所得突变体分子的角质酶增强活性进行测试以鉴别对于该分子的活性至关重要的氨基酸残基。还参见,希尔顿(Hilton)等人,1996,生物化学杂志271:4699-4708。也可结合假定接触位点氨基酸的突变,如通过以下技术例如核磁共振、结晶学、电子衍射、或光亲和标记进行确定的对结构进行物理学分析,从而确定酶的活性位点或其他生物学相互作用。参见,例如,德弗斯(de Vos)等人,1992,科学255:306-312;史密斯(Smith)等人,1992,分子生物学杂志224:899-904;乌乐达维尔(Wlodaver)等人,1992,FEBS快报309:59-64。还可以从与亲本多肽相关的多肽的一致性分析推断必需氨基酸的一致性。
可以做出单个或多个氨基酸取代、缺失和/或插入并且使用诱变、重组和/或改组的已知方法进行测试,随后进行相关筛选程序,如由里德哈尔-奥尔森(Reidhaar-Olson)和萨奥尔(Sauer),1988,科学(Science)241:53-57;博维(Bowie)和萨奥尔,1989,美国国家科学院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)86:2152-2156;WO 95/17413;或WO 95/22625披露的那些。其他可以使用的方法包括易错PCR、噬菌体展示(例如洛曼(Lowman)等人,1991,生物化学(Biochemistry)30:10832-10837;美国专利号5,223,409;WO 92/06204)以及区域定向诱变(德比什尔(Derbyshire)等人,1986,基因(Gene)46:145;内尔(Ner)等人,1988,DNA 7:127)。
可以结合诱变/改组方法与高通量自动化筛选方法来检测由宿主细胞表达的克隆的、诱变的多肽的活性(内斯(Ness)等人,1999,自然生物技术(Nature Biotechnology)17:893-896)。编码活性多肽的诱变的DNA分子可以回收自宿主细胞,并且使用本领域的标准方法对其进行迅速测序。这些方法允许迅速确定多肽中单个氨基酸残基的重要性。
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽的氨基酸取代、缺失和/或插入的总数一直到10个,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个。
在一个实施例中,该成熟多肽包括以下各项或由其组成:SEQ ID NO:22的氨基酸20至326、SEQ ID NO:3的氨基酸18至239、SEQ ID NO:4的氨基酸20至258、SEQ ID NO:5的氨基酸19至226、SEQ ID NO:6的氨基酸20至304、SEQ ID NO:7的氨基酸16至317、SEQ ID NO:8的氨基酸22至249、SEQ ID NO:9的氨基酸20至249、SEQ ID NO:10的氨基酸18至232、SEQ IDNO:11的氨基酸16至235、SEQ ID NO:12的氨基酸19至323、SEQ ID NO:13的氨基酸16至310、SEQ ID NO:14的氨基酸20至246、SEQ ID NO:15的氨基酸22至354、SEQ ID NO:16的氨基酸22至250、SEQ ID NO:17的氨基酸22至322、SEQ ID NO:18的氨基酸24至444、SEQ ID NO:19的氨基酸26至253、SEQ ID NO:20的氨基酸18至246、SEQ ID NO:21的氨基酸20至334、SEQ ID NO:22的氨基酸18至227、SEQ ID NO:23的氨基酸20至223、SEQ ID NO:24的氨基酸22至368、SEQ ID NO:25的氨基酸25至330、SEQID NO:26的氨基酸17至236、SEQ ID NO:27的氨基酸19至250、SEQ ID NO:28的氨基酸23至478、SEQ ID NO:29的氨基酸17至230、SEQ ID NO:30的氨基酸20至257、SEQ ID NO:31的氨基酸23至251、SEQ ID NO:32的氨基酸19至349、SEQ ID NO:33的氨基酸24至436、SEQ ID NO:34的氨基酸21至344、SEQ ID NO:35的氨基酸26至400、SEQ ID NO:36的氨基酸21至389、SEQ ID NO:37的氨基酸22至406、SEQ ID NO:38的氨基酸20至427、SEQ ID NO:39的氨基酸18至267、SEQ ID NO:40的氨基酸21至273、SEQID NO:41的氨基酸21至322、SEQ ID NO:42的氨基酸18至234、SEQ ID NO:43的氨基酸24至233、SEQ ID NO:44的氨基酸17至237、SEQ ID NO:45的氨基酸20至484、SEQ ID NO:46的氨基酸22至320、或SEQ ID NO:47的氨基酸1至20。
共物质
与GH61多肽一起添加一种共物质甚至可以进一步增强该酶促效率。
在一个方面,根据WO 2008/151043,具有角质酶增强活性的GH61多肽是在一种可溶性活化二价金属阳离子的存在下使用。在一个优选方面,该可溶性活化二价金属阳离子选自周期表中的碱金属或过渡金属。在一个更优选方面,该可溶性活化二价金属阳离子选自下组,该组由以下各项组成:Mn++、Co++、Mg++、Ca++及其组合。在一个更优选的方面,该可溶性活化二价金属阳离子是Mn++。在另一个更优选的方面,该可溶性活化二价金属阳离子是Co++。在另一个更优选的方面,该可溶性活化二价金属阳离子是Mg++。在另一个更优选的方面,该可溶性活化二价金属阳离子是Ca++。在另一个更优选方面,该可溶性活化二价金属阳离子是选自下组的两种或更多种(若干种)阳离子,该组由以下各项组成:Mn++、Co++、Mg++、以及Ca++。在一个最优选的方面,该可溶性活化二价金属阳离子处于硫酸锰的形式。
在一个方面,该具有角质酶增强活性的GH61多肽在一种二氧基化合物、一种双环化合物、一种杂环化合物、一种含氮化合物或一种含硫化合物存在下使用。
二氧基化合物可以包括包含两个或更多个氧原子的任何适合化合物。在一些方面,二氧基化合物包含一个如在此所述的被取代的芳基部分。二氧基化合物可以包含一个或多个(例如若干个)羟基和/或羟基衍生物,而且包括缺乏羟基和羟基衍生物的取代的芳基部分。二氧基化合物的非限制性实例包括邻苯二酚或儿茶酚;咖啡酸;3,4-二羟基苯甲酸;4-叔丁基-5-甲氧基-1,2-苯二醇;连苯三酚;没食子酸;3,4,5-三羟基苯甲酸甲酯;2,3,4-三羟基二苯甲酮;2,6-二甲氧基苯酚;芥子酸;3,5-二羟基苯甲酸;4-氯-1,2-苯二醇;4-硝基-1,2-苯二醇;丹宁酸;没食子酸乙酯;羟乙酸甲酯;二羟基富马酸;2-丁炔-1,4-二醇;克酮酸;1,3-丙二醇;酒石酸;2,4-戊二醇;3-乙氧基-1,2-丙二醇;2,4,4'-三羟基二苯甲酮;顺-2-丁烯-1,4-二醇;3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮;二羟基丙酮;丙烯醛缩醛;4-羟基苯甲酸甲酯;4-羟基苯甲酸;以及3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸甲酯;或其盐或溶剂化物。
双环化合物可以包括如在此所描述的任何适合的取代的稠合环系统。这些化合物可以包含一个或多个(例如,数个)另外的环,并且除非另外说明,否则不限于具体数目的环。在一方面,双环化合物是一种类黄酮。在另一方面,双环化合物是一种任选取代的异类黄酮。在另一方面,双环化合物是一种任选取代的花色离子(flavylium ion),如一种任选取代的花色素或任选取代的花色素苷、或其衍生物。双环化合物的非限制性实例包括:表儿茶素、槲皮素、杨梅黄酮、紫衫叶素、堪非醇、桑色素、刺槐素、柚皮素、异鼠李素、芹黄素、矢车菊素、矢车菊素苷、黑豆多酚、花青素鼠李葡糖苷、或其盐或溶剂合物。
杂环化合物可以是如在此所描述的任何适合的化合物,如包含一个杂原子的一种任选取代的芳香族或非芳香族环。在一方面,杂环是包含一个任选取代的杂环烷基部分或一个任选取代的杂芳基部分的一种化合物。在另一方面,任选取代的杂环烷基部分或任选取代的杂芳基部分是一个任选取代的5元杂环烷基或一个任选取代的5元杂芳基部分。在另一方面,任选取代的杂环烷基或任选取代的杂芳基部分是选自以下各项的一个任选取代的部分:吡唑基、呋喃基、咪唑基、异噁唑基、噁二唑基、噁唑基、吡咯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噻唑基、三唑基、噻吩基、二氢噻吩并-吡唑基、硫茚基、咔唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吲哚基、喹啉基、苯并三唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、异喹啉基、异吲哚基、吖啶基、苯并异噁唑基、二甲基乙内酰脲、吡嗪基、四氢呋喃基、吡咯啉基、吡咯烷基、吗啉基、吲哚基、二氮杂卓基、氮杂卓基、硫杂卓基、哌啶基、以及氧杂卓基。在另一方面,任选取代的杂环烷基部分或任选取代的杂芳基部分是一个任选取代的呋喃基。杂环化合物的非限制性实例包括:(1,2-二羟乙基)-3,4-二羟呋喃-2(5H)-酮、4-羟基-5-甲基-3-呋喃酮、5-羟基-2(5H)-呋喃酮、[1,2-二羟乙基]呋喃-2,3,4(5H)-三酮、α-羟基-γ-丁内酯、核糖酸γ-内酯、己醒糖酸γ-内酯(aldohexuronicaldohexuronicacidγ-lactone)、葡糖酸δ-内酯、4-羟基香豆素、二氢苯并呋喃、5-(羟甲基)糠醛、联糠醛、2(5H)-呋喃酮、5,6-二氢-2H-吡喃-2-酮、以及5,6-二氢-4-羟基-6-甲基-2H-吡喃-2-酮、或其盐或溶剂化物。
含氮化合物可以是具有一个或多个(例如若干个)氮原子的任何合适的化合物。在一个方面,含氮化合物包含一个胺、亚胺、羟胺或氮氧化物部分。含氮化合物的非限制性实例包括:丙酮肟、紫尿酸、吡啶-2-醛肟、2-氨基苯酚、1,2-苯二胺、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧基、5,6,7,8-四氢生物蝶呤、6,7-二甲基-5,6,7,8-四氢蝶呤、以及马来酰胺酸、或其盐或溶剂化物。
醌化合物可以是如在此所描述的包含一个醌部分的任何适合的化合物。醌化合物的非限制性实例包括:1,4-苯醌、1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌或辅酶Q0、2,3,5,6-四甲基-1,4-苯醌或杜醌、1,4-二羟基蒽醌、3-羟基-1-甲基-5,6-吲哚啉二酮或肾上腺素红、4-叔丁基-5-甲氧基-1,2-苯醌、吡咯并喹啉醌、或其盐或溶剂化物。
含硫化合物可以是包括一个或多个(例如若干个)硫原子的任何适合化合物。在一个方面,含硫化合物包含一个选自以下各项的部分:亚硫酰基、硫醚、亚磺酰基、磺酰基、硫酰胺、磺酰胺、磺酸以及磺酸酯。含硫化合物的非限制性实例包括乙硫醇;2-丙硫醇;2-丙烯-1-硫醇;2-巯基乙磺酸;苯硫酚;苯-1,2-二硫醇;半胱氨酸;蛋氨酸;谷胱甘肽;胱氨酸;或其盐或溶剂化物。
在一方面,以上所描述的这种化合物对聚酯纺织品材料的量,作为与纤维素的葡糖基单元的摩尔比是约10-6至约10,例如,约10-6至约7.5、约10- 6至约5、约10-6至约2.5、约10-6至约1、约10-5至约1、约10-5至约10-1、约10-4至约10-1、约10-3至约10-1、或约10-3至约10-2。在另一方面,以上所描述的这种化合物的量是约0.1μM至约1M,例如,约0.5μM至约0.75M、约0.75μM至约0.5M、约1μM至约0.25M、约1μM至约0.1M、约5μM至约50mM、约10μM至约25mM、约50μM至约25mM、约10μM至约10mM、约5μM至约5mM、或约0.1mM至约1mM。
术语“液体”意指该溶液相,无论是水性的、有机的、还是其组合。
聚酯织物制造工艺
聚酯例如聚(对苯二甲酸乙二酯)是通过以下合成:缩合,从熔化物拉伸为纤维,可能地切割为短纤维,可能地与其他纤维类型混合,并且纺成纱线。
在编织纱线或织成织物之后,一般对该织物进行处理以去除纺丝油(spin finish oil),例如在一个工艺中其中首先将该织物在180℃进行热定型并且然后在80℃-100℃用表面活性剂(有时也添加碱)进行预处理,并且然后任选地接着通过使用剧烈的碱在高达130℃水解聚酯织物以引起重量减少过程,以使其具有更柔软和更有光泽的外观。然后将该聚酯织物进行热定型并且用分散染料在pH 4.5-6、高达130℃下进行染色,接着用硫代硫酸钠在60℃-80℃、pH 10下进行还原洗净。如果必要,这些过程后面可接着精加工(后处理)步骤以进一步改进纺织品特性,例如抗起球、可湿性改进或抗静电处理。
在合成和拉伸过程中,在这些纤维之上或之中形成聚对苯二甲酸乙二酯的环状或线性低聚物。环状和/或线性低聚物的去除可通过用一种或多种角质酶水解来完成。该角质酶打破该环状低聚物的环结构并打破BETEB链以通过水解酯键产生苯甲酸、对苯二酸(terephathalate acid)以及乙二醇。可将所得的产物在温和条件下去除。
本发明的用GH61多肽和角质酶处理聚酯纺织品的方法发生在预处理、重量减少、分散染色或后精加工的一个或多个后续步骤期间,以赋予该聚酯织物以下效果中的至少一个:减少该聚酯纺织品中的低聚物,减少球粒形成,改进亲水性和抗静电特性等。本发明的方法可以作为分离的步骤或与现存的聚酯加工步骤中的任一个组合进行。
本发明的工艺易于使用于纺织品工业中,因为它可以使用现存的湿加工设备进行,例如在经轴染色机、浸轧(Pad-Roll)、轱辘/绞车(Jigger/Winch)、J-盒(J-Box)、或轧蒸(Pad-Steam)型设备中进行。该工艺优选发生在精加工(后处理)步骤过程中。
如此处使用的,术语“生物抛光”、“去球”、“减少球粒形成”以及“抗起球”是可互换的。
不应用精加工组件的情况下,聚酯织物具有相当硬和坚硬的手感外观。一些织物表面不光滑,因为小的有绒毛的微纤维从其中突出。另外,在相对短期的穿着之后,起球发生于该织物表面上,从而给予它无吸引力的磨损的样子。
生物抛光是在聚酯织物制造过程中对其进行处理的方法,该方法改进了针对“减少球粒形成”的织物品质。生物抛光的最重要效果的特征可在于较少起毛和起球,增加的光彩/光泽(gloss/luster),改进的纺织品手感,增加的持久柔软性,抗静电特性和/或改进的吸水性。在本背景下,术语“减少球粒形成”旨在意为根据本发明的方法处理的织物表面对表面上球粒形成的耐受性。
出于本发明的目的,可根据材料与方法部分中的“起球记录测试”的描述来测试球粒形成。该测试的结果是依照“起球记录”来表示,该记录在标度上是从起球记录1(严重球粒形成)至起球记录5(无球粒形成)的评级,允许1/4起球记录。
由于生物抛光的方法催化聚酯纤维表面的水解,最终酶作用将导致纤维或织物的重量损失。在一个优选实施例中,生物抛光是以这样一种方式进行,以至于获得受控的、部分的纤维表面水解,即获得适当的抛光效果而不用过度损失织物强度。
出于本发明的目的,该生物抛光效果是如在实例6中指定的条件下通过用2.8mg蛋白质/克织物的角质酶和2.8mg蛋白质/克织物的GH61在70℃、pH 8.0在洗衣指数计(Launder-O-Meter)中处理PET 2小时测量的。在本发明的一个优选实施例中,这种用角质酶和GH61的处理导致如下的起球记录:至少2.00、优选至少2.25、并且甚至更优选至少2.5,而同时优选显示少于5%、优选少于4%、更优选少于3%、更优选少于2%并且最优选少于1%的重量损失。在优选的实施例中,与用2.8mg蛋白质/克织物的角质酶而不用GH61的处理相比,如在实例6中指定的条件下用2.8mg蛋白质/克的角质酶和2.8mg蛋白质/克的GH61在洗衣指数计(Launder-O-Meter)中的PET处理导致0.25的起球记录增加。
工艺条件
可在聚酯纺织品制造工艺中使用GH61多肽与角质酶的组合,无论作为现存聚酯制造步骤中任一个之后的单独步骤还是与现存聚酯制造步骤像预处理、重量减少、分散染色或后精加工中任一个的组合。
建议有待用于本方法中的适合的液体/纺织品比率可处于从约20:1至约1:1的范围中,优选处于从约15:1至约3:1的范围中,更优选处于从15:1至5:1的范围中(体积/重量,ml/mg)。
对于本发明的反应时间通常处于从约10分钟至约8小时的范围中。优选地,该反应时间处于从约20分钟至约180分钟的范围中,更优选该反应时间处于从约30分钟至约150分钟的范围中,最优选地该反应时间处于从约45分钟至约120分钟的范围中。
该反应介质的pH很大程度上取决于所讨论的一种或多种酶。优选地本发明的工艺是在从该角质酶的pH最佳值+/-1个pH单位下进行的。优选地,本发明的工艺是在处于从约pH 3至约pH 11的范围中的、优选处于从约pH 4至约pH 10范围中的、或处于从约pH 6至约pH 9的范围中的pH下进行。
本发明的处理温度优选地根据该角质酶的最佳温度+/-10℃选择。优选地该工艺能够在100℃以下、优选90℃以下、更优选80℃以下、并且甚至更优选75℃以下的温度运行。
在一些实施例中,本发明的工艺在40℃-100℃、优选50℃-90℃、优选60℃-85℃、更优选65℃-80℃、并且甚至更优选70℃-80℃的温度范围进行。
酶剂量很大程度上取决于酶反应时间,即相对短的酶反应时间使相对增加的酶剂量成为必需,并且反之亦然。通常,酶剂量可根据可用的反应时间来确定。
根据本发明的方法有待使用的GH61多肽的量取决于许多因素并且优选地应当由技术人员优化。根据本发明,该GH61多肽在该水性介质中的优选浓度是从约0.01至约50毫克蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克(mg)蛋白质/克(g)聚酯纺织品,优选0.1-15毫克蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.2-8毫克蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.2-5毫克蛋白质/克聚酯纺织品。
根据本发明的方法有待使用的角质酶的量取决于许多因素并且优选地应当由技术人员优化。根据本发明,该角质酶在该水性介质中的优选浓度是从约0.01至约50毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.1-15毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.2-5毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品。优选地,角质酶和GH61之间的剂量比率是1:1至1:0.5。
本发明的工艺可进一步包括添加一种或多种能够改进酶-底物相互作用的化学品(为了改进该底物的可达到性和/或溶解反应产物),这些化学品可在酶处理之前或同时添加。这类化学品可以具体是如上所述的共物质、表面活性剂、润湿剂、抗起球剂以及分散剂,或其混合物。
本发明的工艺可任选地包括一个漂洗步骤,在此期间使这些水解的低聚物经受漂洗,具体地用碱溶液漂洗。碱溶液溶解这些低聚物的线性片段,并且在一定程度上可进一步水解这些线性片段。
在本发明的方法中使用的水性组合物可进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶等。
用于处理纺织品的组合物
本发明还囊括适于处理纺织品的一种组合物,其中该组合物包括一种GH61多肽和一种角质酶。
本发明的组合物的使用可为该聚酯织物提供以下效果中的至少一个:减少该聚酯纺织品中的低聚物,减少球粒形成,改进亲水性和抗静电特性等。
本发明的纺织品组合物适于该聚酯制造过程例如预处理、重量减少、分散染色和后精加工中的一个或多个,无论是以分离的步骤还是与这些步骤中的任一个组合。
在本发明中,GH61多肽通过减少达到相同程度的去球所需要的角质酶的量来增强该角质酶活性。
在本发明的一些实施例中,这种包含一种GH61多肽和一种角质酶的组合物进一步包含其他组分,包括而不限于其他酶,以及一种或多种表面活性剂、漂白剂、消泡剂、构建剂系统以及类似的。
适合于在本发明中使用的酶包括而不限于脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
在一个实施例中,该纺织品组合物包括一种或多种选自下组的GH 61多肽,该组由一个氨基酸序列组成,该氨基酸序列与SEQ ID NO:2、SEQ IDNO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少60%,例如至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、或至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或至少100%的程度的一致性。
在一个甚至更优选的方面,该纺织品组合物进一步包括如在以上的“共物质”部分中所述的一种共物质。在一个优选实施例中,该共物质是半胱氨酸。
该纺织品组合物可处于任何形式,例如固体、液体、膏体、凝胶或其任何组合。
表面活性剂
在处理聚酯纺织品中,可使用一种常规的表面活性剂来改进与酶的接触。
本发明的纺织品组合物可以包括一种或多种表面活性剂,它们可以是阴离子的和/或阳离子的和/或非离子的和/或半极性的和/或兼性离子的,或其混合物。这种或这些表面活性剂典型地以组合物的重量计是从约0.001%至20%的水平存在,例如约0.005%至约10%、或约0.01%至约5%、或约0.02%至约1%。
更特别地,在本发明的工艺或组合物中使用的表面活性剂包括一种非离子表面活性剂。非离子型表面活性剂的非限制性实例包括醇乙氧基化物(AE或AEO)、醇丙氧基化物、丙氧基化的脂肪醇(PFA)、烷氧基化的脂肪酸烷基酯(例如乙氧基化的和/或丙氧基化的脂肪酸烷基酯)、烷基酚乙氧基化物(APE)、Triton、壬基酚乙氧基化物(NPE)、烷基多糖苷(APG)、烷氧基化胺、脂肪酸单乙醇酰胺(FAM)、脂肪酸二乙醇酰胺(FADA)、乙氧基化的脂肪酸单乙醇酰胺(EFAM)、丙氧基化的脂肪酸单乙醇酰胺(PFAM)、多羟基烷基脂肪酸酰胺、或葡萄糖胺的N-酰基N-烷基衍生物(葡糖酰胺(GA)、或脂肪酸葡糖酰胺(FAGA))、以及在SPAN和TWEEN商品名下可获得的产品、以及其组合。
其他酶类
该酶促聚酯制造工艺以及该纺织品组合物可包括一种或多种另外的酶,例如脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
脂肪酶:适合的脂肪酶包括细菌或真菌来源的脂肪酶。包括化学修饰的或蛋白工程化的突变体。该脂肪酶例如可以是三酰甘油脂肪酶(EC3.1.1.3)、磷脂酶A2(EC 3.1.1.4)、溶血磷脂酶(EC 3.1.1.5)、单酰甘油脂肪酶(EC 3.1.1.23)、半乳糖脂酶(EC 3.1.1.26)、磷脂酶A1(EC 3.1.1.32)、脂蛋白脂肪酶(EC 3.1.1.34)。实例包括来自嗜热真菌属的脂肪酶,例如来自如在EP 258 068和EP 305 216中描述的疏棉状嗜热丝孢菌(T.lanuginosus)(之前命名为柔毛腐质霉(Humicola lanuginosa));一种假单胞菌属脂肪酶,例如来自产碱假单胞菌(P.alcaligenes)或类产碱假单胞菌(P.pseudoalcaligenes)(EP 218 272)、洋葱假单胞菌(P.cepacia)(EP 331 376)、斯氏假单胞菌(P.stutzeri)(GB 1,372,034)、萤光假单胞菌(P.fluorescens)、假单胞菌属菌株SD 705(WO 95/06720和WO 96/27002)、威斯康星假单胞菌(P.wisconsinensis)(WO96/12012);一种芽孢杆菌属脂肪酶,例如来自枯草芽孢杆菌(达托斯(Dartois)等人,1993,生物化学与生物物理学学报(Biochemica etBiophysica Acta),1131:253-360)、嗜热脂肪芽杆菌(JP 64/744992)或短小芽孢杆菌(WO 91/16422)。
其他实例是脂肪酶变体,例如WO 92/05249、WO 94/01541、EP 407225、EP 260105、WO 95/35381、WO 96/00292、WO 95/30744、WO94/25578、WO 95/14783、WO 95/22615、WO 97/04079、WO 97/07202、WO 00/060063、WO 2007/087508以及WO 2009/109500中描述的那些。
优选的可商购获得的脂肪酶包括LipolaseTM、Lipolase UltraTM、以及LipexTM;LecitaseTM、LipolexTM;LipocleanTM、LipoprimeTM(诺维信公司)。其他可商购的脂肪酶包括Lumafast(Genencor Int Inc(杰能科国际公司));Lipomax(Gist-Brocades公司/Genencor Int Inc(杰能科国际公司))以及来自Solvay(苏威公司)的芽孢杆菌脂肪酶。
过氧化物酶/氧化酶:适合的过氧化物酶/氧化酶包括那些植物、细菌或真菌来源的过氧化物酶/氧化酶。包括化学修饰的或蛋白工程化的突变体。有用的过氧化物酶的实例包括来自鬼伞属,例如来自灰盖鬼伞的过氧化物酶,以及其变体,如在WO 93/24618、WO 95/10602、以及WO 98/15257中描述的那些。
可商购获得的过氧化物酶包括GuardzymeTM(诺维信公司)。
环化酶:术语“环化酶”意指根据EC 1.11.2.1的一种“非特异性环化酶”活性,其催化来自H2O2的一个氧原子插入多种底物(例如硝基苯并二茂)中。有用的环化酶的实例包括WO 2008/119780中所述的环化酶。
在以下编号的段落中进一步描述本方法和组合物。
1.一种用于在水性溶液中在角质酶的存在下将聚酯纺织品用糖基水解酶家族61多肽进行处理的方法。
2.在段落1所述的方法的一些实施例中,其中该纺织品是纱线、织物或衣服。
3.在段落1或2所述的方法的一些实施例中,其中该聚酯是PET。
4.在段落1所述的方法的一些实施例中,其中该水性溶液进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
5.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中与一种糖基水解酶家族61一起使用了一种共物质,优选地该共物质是半胱氨酸。
6.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该糖基水解酶家族61多肽是按以下范围施用的:从0.01至约50毫克蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.1-15毫克蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.2-8毫克蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.25-5毫克蛋白质/克聚酯纺织品。
7.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该角质酶是按以下范围施用的:从约0.01至约50毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.1-15毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.2-5毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品。
8.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该方法是在以下的pH范围进行的:从约pH 3至约pH 11,优选以从约pH 4至约pH 10的范围,或以从约pH 6至约pH 9的范围。
9.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该方法是在以下的温度范围进行的:40℃-100℃,优选50℃-90℃,优选60℃-85℃,更优选65℃-80℃,并且甚至更优选70℃-80℃。
10.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该方法进行了约10分钟至约8小时,优选约20分钟至约180分钟,更优选约30分钟至约150分钟,更优选约45分钟至约120分钟。
11.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中用于处理聚酯纺织品的方法是制造一种聚酯纺织品,尤其制造一种聚酯织物。
12.在段落11所述的方法的一些实施例中,其中该方法与现存的聚酯织物制造步骤中的任一个相组合。
13.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该角质酶具有BETEB水解活性。
14.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该角质酶与SEQ ID NO:1具有至少90%序列一致性,或包括SEQ ID NO:1的一个或多个(或若干个)氨基酸取代、缺失、和/或插入。
15.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中当根据实例4的条件测量时,该糖基水解酶家族61多肽具有角质酶增强活性。
16.在以上段落中任一项所述的方法的一些实施例中,其中该糖基水解酶家族61多肽与SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23、SEQID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46或SEQ ID NO:47的成熟多肽具有至少90%序列一致性。
17.一种用于处理纺织品的组合物,包括一种糖基水解酶家族61多肽和一种角质酶。
18.在段落17所述的组合物的一些实施例中,其中该组合物进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
19.在段落17或18所述的组合物的一些实施例中,其中该组合物进一步包括一种共物质;优选地该共物质是半胱氨酸。
20.在段落17-19中任一项所述的组合物的一些实施例中,其中该组合物进一步包括一种表面活性剂,优选一种非离子表面活性剂。
21.一种糖基水解酶家族61多肽促进角质酶对一种聚酯纺织品的作用的用途。
22.在段落21所述的用途的一些实施例中,其中该作用是减少聚酯纺织品上的球粒形成。
23.在段落21或22所述的用途的一些实施例中,其中在如实例6所指定的条件下,与当使用角质酶而不使用GH61时的起球记录相比时,起球记录增加至少0.125,更优选至少0.250,更优选至少0.375,更优选至少0.500,更优选至少0.625,甚至更优选地至少0.750。
24.在段落21所述的用途的一些实施例中,其中该作用是当与相同条件下不使用GH61的相同工艺运行相比时,减少聚对苯二甲酸乙二酯的环状或线性低聚物在机械和/或纺织品上的沉积。
25.在段落24所述的用途的一些实施例中,其中该低聚物是酸-双-2-苯甲酰氧基-乙酯和/或对苯二甲酸三乙二酯。
实例
材料与方法
蛋白质
角质酶A:来自特异腐质霉的角质酶的变体,具有对SEQ ID NO:1的亲本特异腐质霉角质酶(WO 2001/092502中所述的角质酶A)的取代E6Q+A14P+E47K+R51P+E179Q+G8D+N15D+S48E+A88H+N91H+A130V+R189V
角质酶B:来自特异腐质霉的角质酶的变体,具有对SEQ ID NO:1的亲本特异腐质霉角质酶(WO 2001/092502中所述的角质酶B)的取代E6Q+A14P+E47K+R51P+E179Q+G8D+N15D+T29M+S48E+A88H+N91H+A130V+T166I+L167P+R189V
Af GH61的成熟多肽:烟曲霉GH61B多肽,示为SEQ ID NO:16的氨基酸22至250(描述于US 2010124769)
Ta GH61的成熟多肽:橙色嗜热子囊菌GH61A多肽,示为SEQ ID NO:8的氨基酸22至249(描述于WO 2005/074656)
Nc GH61的成熟多肽:粗糙脉孢菌GH61多肽,示为SEQ ID NO:47的氨基酸21-330(描述于WO 2011080267)
Ts GH61的成熟多肽:柄篮状菌GH61多肽,示为SEQ ID NO:46的氨基酸22至320(UNIPROT:B8M2G3)
化学品
Triton X-100(中国北京克劳泽生物技术有限公司(Beijing KehaozeBiotechnology Co.,Ltd.China))
BETEB(对苯二甲酸-双-2-苯甲酰氧基-乙酯)
PET(聚对苯二甲酸乙二酯,100%型64风格,短纤维织PET织物,可商购于SDL.)
试剂/底物
布里顿-罗宾逊缓冲液(Britton-Robinson Buffer):将0.04M H3BO3、0.04M H3PO4和0.04M CH3COOH的酸性混合物用0.2M NaOH滴定到所希望的pH。
通过10倍稀释上述布里顿-罗宾逊缓冲液并且然后将该溶液用NaOH滴定到所希望的pH获得4mM布里顿-罗宾逊缓冲液。
2.5%BETEB底物:2.5g BETEB+100ml去离子水+0.5ml 1%Triton-X 100
OD吸光度和pH测量
使用角质酶A和B水解在埃普多夫(eppendorf)管中的PET或BETEB。水解产物是对苯二甲酸盐及其酯,其具有254nm(UV)左右的特征吸收峰。因此在254nm的OD吸光度反映酶的向着聚酯的水解活性。在254nm的OD吸光度越高,向着PET或BETEB的酶活性越强。在254nm处的OD是在SpectraMax M2酶标仪(分子器件有限公司(Molecular Devices,LLC.))中读取。如果该吸光度超过该酶标仪的有效范围1.5的话,将该溶液进行稀释。稀释x15意指该溶液已被稀释15倍。
水解产物对苯二甲酸盐是酸性的并且将因此降低溶液的pH,因此在该反应之前和之后的pH变化是用于测试酶活性的一个参数。
重量损失确定
将小块布样在编号之前置于控制室(65%+/-5%湿度,20℃+/-1℃)中24小时,通过分析天平(对于100g以下的样品)或精密天平(对于100g以上的样品)称重并记录。在处理之后,将所有样品滚动干燥(AEG,LAVATHERM 37700,德国)1小时并在与以上相同的控制室中调节24小时。对于每份样品,重量损失定义如下:
重量损失=(处理之前的重量-处理之后的重量)/处理之前的重量X(100%)
起球记录测试
将已经在标准气候(65%湿度,20℃)下预调节至少24小时的织物(包括处理的和未处理的)针对起球记录用Nu-马丁代尔(Martindale)测试仪(詹姆斯(James)H.希尔有限公司(Heal Co.Ltd),英格兰)进行测试,用相同类型的未处理的织物作为磨损的织物。在2000回转之后进行标准的起球测试(瑞士标准(SN)198525),通过从具有如下的定义的含义的1-5标记,其中1显示不良的抗起球而5显示优异的抗起球特性。因此马丁代尔起球记录得分越高,该生物抛光处理越有效。
记录5:无起球
记录4:轻微起球
记录3:中等起球
记录2:明显起球
记录1:严重起球
允许1/2、1/4记录
为了使结果更可靠,对每个样品由不同的人进行3个分开读数,并且这3个读数的平均值被采用作为起球记录的最终结果。
蛋白质含量
在这些实例中使用的酶产品或多肽产品中的蛋白质浓度可用BCATM蛋白质测定试剂盒(产品编号23225,可商购于赛默飞世尔科技公司(ThermoFisher Scientific Inc.))根据产品手册进行测量。
实例1:BETEB-琼脂板用于评价该角质酶活性
BETEB被角质酶水解为更易溶的试剂。因此,在通过酶水解之后,在倾倒了琼脂和BETEB的混合物的板上存在透明区。
BETEB的水解会产生
通过以下过程测量角质酶活性:
a)BETEB溶液制剂:将5ml 100%乙醇添加到具有塞子的玻璃瓶中,将20mg BETEB添加到该乙醇中并且然后将该瓶置于60℃水浴以溶解该BETEB。
b)通过以下制备1.5%琼脂溶液:将0.75g琼脂添加到45ml Tris-HCl缓冲液(25mM,pH 7.0)中,并且然后将烘干器置于微波炉中加热两次持续30秒以溶解该琼脂。
c)将该琼脂溶液冷却至60℃并与步骤a中制备的BETEB溶液混合。将该混合物倾倒皮氏培养皿中。
d)用6mm直径的尖端或打孔器在该皮氏培养皿中挖小孔。
e)对于每个孔将30微克/ml的酶样品由带有75微升(ul)酶样品的尖端添加到皮氏培养皿中。将该皮氏培养皿置于37℃过夜。
在孔周围的区域中角质酶A和角质酶B均显示透明区,因为BETEB被该角质酶水解。
实例2:角质酶A与GH61用于PET处理。
在此实例中,将Af GH61和Ta GH61两种GH61分别与角质酶A组合使用,以在1.5ml埃普多夫管中水解PET点。
将PET织物切成0.5cm直径、0.005g/块的小块,并且将两块加入每个埃普多夫管中。将布里顿-罗宾逊缓冲液(4mM,pH 8)和1%Triton X 100置于恒温混匀仪中在70℃持续5分钟以预热。在预热之后,将角质酶和GH61添加到该管中以得到1ml的总体积,其中Triton X 100的终浓度是0.2g/l,并且角质酶和GH61在该溶液中的终浓度是如表1中所示。如在材料与方法部分中所述的测试OD 254吸光度和pH,直接示为表1中0小时的数据。将这些管置于恒温混匀仪中以在1000rpm和70℃启动该反应。在反应持续如在表1中指定的某一时间段之后,通过将这些埃普多夫管转移到冰浴中持续10分钟来停止该反应。然后将这些埃普多夫管在13000g/min离心10秒以得到上清液用于OD和pH确定。将这些上清液稀释5倍用于OD测试。
表1.角质酶A与两种GH61用于PET处理的结果(70℃,pH 8.0,1000rpm,0-4小时)
注:表1中每个酶组合的三次重复样品的平均值。
如可从表1看到的,在2小时反应之后,对于单独的角质酶A在254nm处的吸光度是0.629,并且对于角质酶A与Af GH61的组合是0.716。2小时之后的pH变化(“pH变化”意指在0小时处的初始pH与反应之后的最终pH之间的差异),当单独使用角质酶A时是0.03(即6.91减6.88);而当一起使用角质酶A和Af GH61时,导致0.07的pH变化(即6.91减6.84)。添加相同剂量的Ta GH61使254nm处的吸光度从0.629增加到0.774,并略微使pH变化从0.03增加到0.06(即6.85减6.79)。
当该反应时间延长到4小时时,Af GH61和角质酶A的组合使254nm处的吸光度从0.806增加到0.899并使pH变化从0.08增加到0.11。在用角质酶A和Ta GH61 4小时之后,吸光度从0.806增加到0.909并且pH变化从0.08增加到0.10。
还发现,单独用GH61时254nm处的吸光度将轻微变化。然而,来自单独GH61的吸光度变化少于当将GH61与角质酶A组合时的值。例如,在单独用Af GH61 4小时反应后,略微地使254nm处的吸光度增加0.01(即0.384减0.374),并且角质酶A使该吸光度增加0.388(即0.806减0.418),并且AfGH61和角质酶A的组合导致0.505(即0.899减0.394)的显著的吸光度增加。因此,将GH61添加到角质酶中导致对PET处理过程中增加PET水解的协同效应。
实例3:角质酶B与GH61用于PET处理。
在此实例中,将两种GH61分别与角质酶B组合使用以在埃普多夫管中水解PET织物。处理方案与实例2中所述的相同。
表2.角质酶B与GH61用于PET处理的结果(70℃,pH 7.0,1000rpm,0-4小时)
注:表2中每个酶组合的三次重复样品的平均值。
如可从表2看到的,在2小时处,将Af GH61或Ta GH61添加到角质酶B使254nm处的吸光度分别增加0.057和0.028,并且在4小时处,该吸光度分别增加0.082和0.058。经2至4小时,在反应之前和之后在pH变化上也存在轻微增加。总之,GH61显示出对角质酶B的促进效应。
实例4:角质酶A与两种GH61用于低聚物处理。
在PET合成和PET的处理过程中BETEB以一种低聚物产生,其可能保留在该纺织品织物中。
将GH61(AfGH61或TaGH61)与角质酶A在1.5ml埃普多夫管中组合使用。添加40mM布里顿-罗宾逊缓冲液(pH 8)以得到该酶和GH61的在0.05mg酶蛋白质/ml浓度的溶液,如表3中所示。将这些管置于恒温混匀仪中在70℃持续5分钟以预热。在预热后,将100ul 2.5%BETEB底物添加到该酶溶液中以起始该反应。将埃普多夫管置于恒温混匀仪中在70℃,1000rpm持续表3中指定的时间。通过将该埃普多夫管转移至冰浴持续10分钟来停止该反应。将这些埃普多夫管在13000g/min离心10秒以得到上清液用于OD和pH确定。将源自0h、20分钟和40分钟反应的上清液稀释5倍,而将源自1小时反应的上清液稀释75倍用于OD测试。表3中针对0小时处取样时间的数据意指添加BETEB之前测试的数据。
表3.角质酶A与两种GH61用于BETEB处理的结果(70℃,pH 8.0,1000rpm,0-1小时)
注:每个酶组合的三次重复样品的平均值。
如表3所示的,在20min反应之后,对于单独的角质酶A 254nm处的吸光度是1.126并且对于角质酶A与Af GH61的组合是1.200。当单独使用角质酶A时20min之后的pH变化是0.16(即7.51减7.35);而当一起使用角质酶A和Af GH61时导致0.17的pH变化(即7.52减7.35)。添加相同剂量的TaGH61使254nm处的吸光度从1.126增加到1.312并略微使pH变化从0.16增加到0.19(即7.5减7.31)。
在40min反应之后,对于单独的角质酶A 254nm处的吸光度是2.293并且对于角质酶A与Af GH61的组合是2.760。当单独使用角质酶A时40min之后的pH变化是0.34(即7.51减7.17);而当一起使用角质酶A和Af GH61时导致0.37的pH变化(即7.52减7.15)。添加相同剂量的Ta GH61使254nm处的吸光度从2.293增加到2.840并使pH变化从0.34增加到0.67(即7.5减6.83)。当与角质酶A组合时,GH61的显著促进效应可用BETEB作为底物进行检测。
实例5:角质酶B与四种GH61用于低聚物处理。
将四种GH61与角质酶B组合,以在以0.01mg酶蛋白质/ml溶液和0.01mg GH61/ml溶液的剂量水解低聚物BETEB。处理方案与实例4中所述的相同。将源自0h和20分钟的上清液稀释5倍,而将源自40分钟和1小时反应的上清液稀释75倍用于OD测试。
表4.角质酶B与四种GH61用于BETEB处理的结果(70℃,pH 8.0,1000rpm,0-1小时)
注:每个酶组合的三次重复样品的平均值。
如可从表4看到的,在20分钟反应之后,对于单独的角质酶B 254nm处的吸光度是1.713并且对于角质酶B与Af GH61的组合是1.787。
在40分钟反应之后,对于单独的角质酶B 254nm处的吸光度是0.507并且对于角质酶B与Af GH61的组合是0.559。当单独使用角质酶B时40分钟之后的pH变化是0.28(即7.93减7.65);而当一起使用角质酶B和Af GH61时导致0.35的pH变化(即7.93减7.58)。在1小时反应之后获得相似的结果,OD吸光度从0.748增加到0.832,pH变化从0.35增加到0.47(即7.93减7.46)。
总之,当与角质酶B一起使用时,4种不同的GH61显示出对水解BETEB的促进效应。
实例6:在LOM中角质酶A与两种GH61用于PET生物抛光
在洗衣指数计(LOM,SDL-阿特拉斯(Atlas)LP2)中用角质酶和GH61进行PET生物抛光。
将PET织物切成矩形块,5cm宽并且10cm长并且重约1g。将该织物通过缝合锁边。将这些块在编号之前置于控制室(65%相对湿度,20℃)中24小时,通过分析天平称重并记录。在每个烧杯中放置一个调节过的块。对于每个烧杯,使用10个小的钢球(M6M-SR-A4-80,抗酸性)来提供机械辅助。然后根据表5,基于对实际织物重量的计算,以液体与织物10:1(v/w)的比率添加该缓冲液(布里顿-罗宾逊缓冲液,pH=8)和这些酶溶液。测量254nm处的OD吸光度和溶液的初始pH(对于0小时处取样时间指定的数据)。
在选择温度之后启动该LOM机器。将该机器设置为当温度达到70℃时暂停。每个烧杯装配一种内衬有2个neoprin垫片的盖子并且用金属夹紧装置紧密闭合。将这些烧杯加载到预热的LOM中。在垂直位,在这4个鼓位中的每个中,使用金属架来接纳并固定5个烧杯。闭合该LOM盖子并继续洗涤程序,并且启动计时。2小时之后,去除所有烧杯并将这些PET样品转移到钝化溶液(2g/L碳酸钠)在95℃下持续10分钟。然后将这些织物在热水中漂洗2次并在冷水中漂洗2次。将这些PET样品滚动干燥(AEG,LAVATHERM 37700,德国)1小时,并且然后在评价之前,将这些样品在20℃,65%相对湿度调节24小时。
还将来自处理浴的来自每个烧杯的溶液进行收集,并在13000rpm离心1分钟,以进一步收集上清液用于pH测量和254nm处吸光度测定。织物评价包括重量损失和起球记录。
表5:在LOM中角质酶A与两种GH61用于PET处理的结果
从上表看,显然与单独使用角质酶相比,当使用角质酶与TaGH61或AfGH61的组合时,LOM中就起球记录而言的应用性能已得以显著地改进。同时,当与未用角质酶和GH61处理的织物相比时,重量损失仍处于0.8%或0.56%的低水平。所以,在用于PET生物抛光的角质酶A与TaGH61或AfGH61之间存在协同。
在此描述并且要求的本发明不应限于在此披露的具体方面的范围,因为这些方面旨在作为本发明若干方面的说明。预期任何等效方面都处于本发明的范围内。实际上,除在此所示和描述的那些之外,本发明的不同修改对于本领域普通技术人员而言从前述描述将变得清楚。这类修改也旨在落入所附权利要求书的范围内。在有冲突的情况下,以包括定义的本披露为准。
Claims (15)
1.一种用于在水性溶液中在角质酶的存在下将聚酯纺织品用糖基水解酶家族61多肽进行处理的方法。
2.如权利要求1所述的方法,其中该纺织品是纱线、织物或衣服。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中该聚酯是PET。
4.如权利要求1所述的方法,其中该水性溶液进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
5.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中与一种糖基水解酶家族61一起使用了一种共物质;优选地该共物质是半胱氨酸。
6.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中该糖基水解酶家族61多肽是按以下范围施用的:从0.01至约50毫克蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.1-15毫克蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.2-8毫克蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.2-5毫克蛋白质/克聚酯纺织品。
7.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中该角质酶是按以下范围施用的:从约0.01至约50毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,优选0.05-20毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,更优选0.1-15毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品,并且甚至更优选0.2-5毫克酶蛋白质/克聚酯纺织品。
8.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中该方法是按以下的pH范围进行的:从约pH 3至约pH 11,优选从约pH 4至约pH 10的范围,或从约pH 6至约pH 9的范围。
9.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中该方法是按以下的温度范围进行的:40℃-100℃,优选50℃-90℃,优选60℃-85℃,更优选65℃-80℃,并且甚至更优选70℃-80℃。
10.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中该方法进行了约10分钟至约8小时,优选约20分钟至约180分钟,更优选约30分钟至约150分钟,更优选约45分钟至约120分钟。
11.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中处理聚酯纺织品是制造该聚酯纺织品,尤其制造聚酯织物。
12.如权利要求11所述的方法,其中该方法是与现存的聚酯织物制造步骤中的任一个相组合。
13.一种包括糖基水解酶家族61多肽和角质酶的组合物。
14.如权利要求13所述的组合物,其中该组合物进一步包括选自下组的一种或多种酶,该组由以下各项组成:脂肪酶、酯酶、漆酶、过氧化物酶、环化酶以及转移酶。
15.如权利要求13或14所述的组合物,其中该组合物进一步包括一种共物质;优选地该共物质是半胱氨酸。
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