EP3049519A1 - Stabilized inhibitor protease variants - Google Patents

Stabilized inhibitor protease variants

Info

Publication number
EP3049519A1
EP3049519A1 EP14772337.3A EP14772337A EP3049519A1 EP 3049519 A1 EP3049519 A1 EP 3049519A1 EP 14772337 A EP14772337 A EP 14772337A EP 3049519 A1 EP3049519 A1 EP 3049519A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protease
amino acid
seq
positions
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP14772337.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hendrik Hellmuth
Brian LAUFS
Ayhan AYDEMIR
Thomas Weber
Timothy O'connell
Felix Jakob
Ronny Ernesto MARTINEZ
Ulrich Schwaneberg
Siegfried Andreas BEZDEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP3049519A1 publication Critical patent/EP3049519A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/38Products with no well-defined composition, e.g. natural products
    • C11D3/386Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/52Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
    • C12N9/54Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea bacteria being Bacillus

Definitions

  • the invention is in the field of enzyme technology. More particularly, the invention relates to proteases and their preparation whose amino acid sequence has been modified, in particular with regard to use in detergents and cleaners, all sufficiently similar proteases with a corresponding change and nucleic acids coding for them. The invention further relates to methods and uses of these proteases and agents containing them, in particular washing and cleaning agents.
  • proteases are among the most technically important enzymes of all. For detergents and cleaners, they are the longest established and contained in virtually all modern, powerful detergents and cleaners enzymes. They cause the degradation of protein-containing stains on the items to be cleaned. Of these, in turn, proteases of the subtilisin type (subtilases, subtilopeptidases, EC 3.4.21 .62) are particularly important, which are serine proteases due to the catalytically active amino acids. They act as nonspecific endopeptidases and hydrolyze any acid amide linkages that are internal to peptides or proteins. Their pH optimum is usually in the clearly alkaline range.
  • Subtilases Subtilisin-like Proteases
  • R. Siezen pages 75-95 in "Subtilisin enzymes", edited by R. Bott and C. Betzel, New York, 1996.
  • Subtilases are naturally occurring formed by microorganisms. Of these, in particular, the subtilisins formed and secreted by Bacillus species are to be mentioned as the most important group within the subtilases.
  • proteases preferably used in detergents and cleaners from
  • Subtilisin type are the subtilisins BPN 'and Carlsberg, the protease PB92, the subtilisins 147 and 309, the protease from Bacillus lentus, in particular from Bacillus lentus DSM 5483,
  • Proteases are selectively or randomly modified by methods known from the prior art and thus optimized, for example, for use in detergents and cleaners. These include point mutagenesis, deletion or insertion mutagenesis or fusion with other proteins or protein parts. Thus, correspondingly optimized variants are known for most proteases known from the prior art.
  • Protease variants may be altered in addition to other positions at positions 3, 4, 99 and 199 in the alkaline protease counting method of Bacillus lentus DSM 5483 and
  • At said positions have the amino acids 3T, 41, 99D, 99E or 1991.
  • enzymes are not indefinitely stable when stored in protease-containing liquid detergents because the proteolytic activity of the proteases leads to degradation of the enzymes. In this case, not only by the degradation of the protease different enzymes, such as amylases, lipases, etc. affected by the degradation, but also the proteases themselves.
  • the enzyme may also be linked to an otherwise inferior inhibitor, e.g. Benzylmalonic acid (BMA), to be adjusted.
  • BMA Benzylmalonic acid
  • such an adaptation means that the enzyme is mutated so as to better enhance the inhibitor, i. for example, with higher binding affinity.
  • the invention therefore in a first aspect is a protease comprising an amino acid sequence which has at least 70% sequence identity with the amino acid sequence given in SEQ ID NO.1 over the entire length thereof, which at the positions 160 and 185 of SEQ ID NO. 1 having amino acid residues 160G and 185R and having at least one, preferably two, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991 in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
  • Another object of the invention is a method for producing a protease comprising substituting the amino acids at least one, preferably 2, more preferably 3, especially four, more preferably five, most preferably six positions, the positions 39, 74 and 253 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, in one
  • Starting protease having at least 70% sequence identity to that shown in SEQ ID NO. 1 at its positions corresponding to positions 160 and 185 in SEQ ID NO.1, having amino acid residues 160G and 185R such that the protease at the corresponding positions comprises amino acids 39E and / or 74D and / or 253D and / or 3T and / or 41 and / or 1991.
  • a protease within the meaning of the present patent application therefore comprises both the protease as such and a protease produced by a method according to the invention.
  • Versions of the protease therefore relate both to the protease as a substance and to the corresponding processes, in particular preparation processes of the protease.
  • proteases encoding the proteases according to the invention or protease-producing nucleic acids, proteases or nucleic acids containing non-human host cells and proteases according to the invention comprising agents, in particular detergents and cleaners, washing and cleaning processes, and proteases according to the invention Uses connected.
  • the present invention is based on the surprising finding of the inventors that an inventive change in the positions corresponding to the positions 39, 74, 253, 3, 4 or 199 of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483 according to SEQ ID NO.1, in a Proteases which have one to the in SEQ ID NO.
  • 1 amino acid sequence comprises at least 70% identical amino acid sequence and the inhibitory mutations has 160G and 185R, such that at the corresponding positions of the amino acids 39E, 74D and / or 253D are present, an improved surfactant stability of this modified protease in detergents and cleaners causes.
  • the inventors have found that stability to surfactants can be improved by introducing mutations besides the inhibitory mutations 160G and 185R at positions 3, 4 and / or 199, in particular substitutions 3T, 41 and / or 1991 , This is particularly surprising to the extent that this combination of mutations acts synergistically without adversely affecting BMA inhibitor performance
  • proteases of the invention have a particular stability in detergents or cleaners, in particular to surfactants but also to bleaching agents and / or to temperature influences, in particular to high temperatures, for example between 50 and 65 ° C, especially 60 ° C, and / or acidic or alkaline
  • a protease according to the invention has a proteolytic activity, that is, it is capable of hydrolysing peptide bonds of a polypeptide or protein, in particular in a washing or cleaning agent.
  • a protease of the invention is therefore an enzyme which catalyzes the hydrolysis of peptide bonds and thereby is capable of adding peptides or proteins columns.
  • a protease according to the invention is preferably a mature protease, ie the catalytically active molecule without signal and / or propeptide (s). Unless otherwise stated, the sequences given refer to each mature enzyme.
  • the protease comprises an amino acid sequence which corresponds to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO. 1 at least 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, of their total length.
  • the protease has one of the mutations 39E, 74D or 253D, more preferably a combination of two mutations, i.
  • 39E and 74D, 39E and 253D or 74D and 253D and most preferably all three mutations, i. 39E + 74D + 253D, up.
  • the corresponding protease has at least one, preferably two, more preferably three, in particular four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I based in each case on the numbering according to SEQ ID NO.1.
  • the protease has as inhibitor mutations, one of the 3T, 41 or 1991 mutations, more preferably a combination of two mutations, i. for example 3T and 41, 3T and 1991 or 41 and 1991, and on
  • the protease, 160G and 185R as inhibitor mutations has at least two amino acid substitutions, wherein at least one amino acid substitution is selected from the group consisting of 39E, 74D and 253D, and at least one further amino acid substitution is selected from the group consisting from 3T, 41 and 1991, positions in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1, on.
  • protease having 160G and 185R as inhibitor mutations one of the following two amino acid substitutions: 39E + 3T, 39E + 41, 39E + 1991, 74D + 3T, 74D + 41, 74D + 1991, 253D + 3T, 253D + 41, 253D + 1991, Further preferred is the protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has one of the following three amino acid substitutions: 39E + 74D + 3T, 39E + 74D + 41, 39E + 74D + 1991, 74D + 253D + 3T, 74D + 253D + 41 , 74D + 253D + 1991, 39E + 253D + 3T, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 1991, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 1991, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 1991, 39E + 253D +
  • protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has one of the following four amino acid substitutions: 39E + 74D + 253D + 3T, 39E + 74D + 253D + 41, 39E + 74D + 253D + 1991, 39E + 253D + 3T + 41, 39E + 253D + 3T + 1991, 39E + 253D + 4T +1991, 74D + 253D + 3T + 41, 74D + 253D + 3T + 1991, 74D + 253D + 41 + 1991,
  • protease having 160G and 185R as inhibitor mutations, one of the following five amino acid substitutions: 39E + 74D + 253D + 3T + 41, 39E + 74D + 253D + 3T + 1991, 39E + 74D + 253D + 41 + 1991, 39E + 74D + 3T + 41 + 1991, 39E + 253D + 3T + 41 + 1991, 74D + 253D + 3T + 41 + 1991.
  • protease which, besides 160G and 185R as inhibitor mutations, has all of the following amino acid substitutions is preferred: 39E + 74D + 253D + 3T + 41 + 1991.
  • a protease comprising an amino acid sequence which has at least 70% sequence identity with the amino acid sequence given in SEQ ID NO.1 over its entire length, which correspond to the amino acid residues at the positions corresponding to positions 160 and 185 of SEQ ID NO.1 160G and 185R, and having at least one, preferably two, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from the group consisting of P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
  • protease which comprises besides 160G and 185R as inhibitor mutations at least one, two or three amino acid substitutions of P39E, N74D and S253D, and at least one, two or three further amino acid substitutions selected from the group consisting of S3T, V4I and V199I, positions relative to each
  • protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has the amino acid substitutions P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I.
  • a protease in the context of the present invention, the feature that a protease has the indicated substitutions means that it contains all the corresponding amino acids at the corresponding positions, i. none of the indicated positions is otherwise mutated or deleted, for example by fragmentation of the protease.
  • proteases of this type which are preferred according to the invention are shown in SEQ ID NOs. 2-15.
  • the proteases according to the invention can be one of those given in SEQ ID NOs 1-15
  • Amino acid sequences include or consist of.
  • sequence comparison is based on the BLAST algorithm established and commonly used in the prior art (see, for example, Altschul, SF, Gish, W., Miller, W., Myers, EW & Lipman, DJ. (1990) "Basic local alignment search Biol. 215: 403-410; and Altschul, Stephan F., Thomas L. Madden, Alejandro A. Schaffer, Jinghui Zhang, Hheng Zhang, Webb Miller, and David J.
  • Lipman (1997): "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs"; Nucleic Acids Res., 25, pp.3389-3402) and is in principle accomplished by similar sequences of nucleotides or amino acids in the nucleic acid or amino acid sequences of each other be assigned. A tabular assignment of the respective positions is referred to as alignment.
  • Another algorithm available in the prior art is the FASTA algorithm. Sequence comparisons (alignments), in particular multiple sequence comparisons, are created with computer programs.
  • Identity and / or homology information can be made about whole polypeptides or genes or only over individual regions. Homologous or identical regions of different nucleic acid or amino acid sequences are therefore defined by matches in the sequences. Such areas often have identical functions. They can be small and comprise only a few nucleotides or amino acids. Often, such small regions exert essential functions for the overall activity of the protein. It may therefore be useful to relate sequence matches only to individual, possibly small areas. Unless otherwise indicated, identity or homology information in the present application, however, refers to the total length of the particular nucleic acid or amino acid sequence indicated.
  • Amino acid position of a numerically designated position in SEQ ID NO. 1 therefore corresponds to the corresponding position being assigned to the numerically designated position in SEQ ID NO. 1 in an alignment as defined above.
  • proteases of the invention may have other amino acid changes, in particular amino acid substitutions, insertions or deletions.
  • Such proteases are, for example, by targeted genetic modification, i. by mutagenesis, further developed and optimized for specific applications or specific properties (for example, in terms of catalytic activity, stability, etc.).
  • Nucleic acids are introduced into recombination approaches and thus used to generate completely novel proteases or other polypeptides.
  • the goal is to introduce into the known molecules targeted mutations such as substitutions, insertions or deletions, for example, to improve the cleaning performance of enzymes of the invention.
  • targeted mutations such as substitutions, insertions or deletions, for example, to improve the cleaning performance of enzymes of the invention.
  • the surface charges and / or the isoelectric point of the molecules and thereby their interactions with the substrate can be changed.
  • the net charge of the enzymes can be changed in order to influence the substrate binding, in particular for use in detergents and cleaners.
  • the stability of the protease can be further increased by one or more corresponding mutations, thereby improving its purification performance.
  • amino acid exchanges the following convention is used: first, the naturally occurring amino acid in the form of the international one-letter code is called, then follows the associated sequence position and finally the inserted amino acid. If no amino acid is given before the sequence position (for example 3T), the
  • Another object of the invention is therefore a protease which is characterized in that it is obtainable from a protease as described above as the starting molecule by one or multiple conservative amino acid substitution, wherein the protease in the counting according to SEQ ID NO.
  • Figure 1 also depicts the amino acid substitutions of the invention at positions corresponding to positions 160 and 185 and at least one of 39, 74, 253 and 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, as described above.
  • amino acid substitution means the replacement of one amino acid residue with another amino acid residue, which substitution does not result in a change in polarity or charge at the position of the exchanged amino acid, e.g., the replacement of a nonpolar amino acid residue with another nonpolar amino acid residue
  • the protease is characterized in that it is obtainable from a protease according to the invention as starting molecule by fragmentation, deletion,
  • Matched starting molecule wherein the mutated contained in the starting molecule Amino acid residues at the positions corresponding to positions 160 and 185 and at least one of 39, 74, 253 and 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1 are still present.
  • their proteolytic activity i. their proteolytic activity is at least equal to that of the parent enzyme, i. In a preferred embodiment, the proteolytic activity is at least 80, preferably at least 90% of the activity of the
  • the protease is characterized in that it is obtainable from a protease according to the invention as starting molecule by one or more amino acid substitutions in positions which correspond to the positions 3, 4, 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 199, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268 the protease from Bacillus lentus according to SEQ ID NO. 1 are assigned in an alignment, wherein the protease in the count according to SEQ ID NO.
  • the further amino acid positions are determined by an alignment of the amino acid sequence of a protease according to the invention with the amino acid sequence of the protease from Bacillus lentus, as described in SEQ ID NO. 1 is defined.
  • the assignment of the positions depends on the mature (mature) protein. This assignment is to be used in particular if the amino acid sequence of a protease according to the invention has a higher number of
  • Amino acid residues comprises as the protease from Bacillus lentus according to SEQ ID NO. 1.
  • the alteration positions in a protease according to the invention are those which are just assigned to these positions in an alignment.
  • Advantageous positions for sequence changes, in particular substitutions, of the protease from Bacillus lentus which are preferably transferred to homologous positions of the proteases according to the invention and which confer advantageous functional properties on the protease, are therefore the positions 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243 , 255 and 268, to be assigned in an alignment with SEQ ID NO. 1 and thus in the count according to SEQ ID NO. 1.
  • the following amino acid residues are present in the wild-type molecule of the protease from Bacillus lentus (SEQ ID NO.16) or also the protease according to SEQ ID NO.1: S36, N42, A47, T56, G61, T69, E87 , A96, A101, 1102, S104, N1 14, H1 18, A120, S130, S139, T141, S142, S154, S157, V193, G205, L21 1, A224, K229, S236, N237, N242, H243, N255 and T268.
  • Substances G61A, S154D, S154E and V193M are furthermore advantageous if the correspondingly homologous positions in a protease according to the invention are not already naturally taken up by one of these preferred amino acids.
  • the amino acid residue at the position corresponding to position 99 in SEQ ID NO.1 is E, i. 99E. This residue is preferably retained in all possible modifications described above.
  • Examples of such proteases are those with the in SEQ ID NOs. 1-15 indicated amino acid sequences.
  • Parameters ie, for example, also an increase in the M value, observed in a protease variant according to the invention, the amino acid exchange was achieved by the same introduced amino acid, it is to be seen here a confirmation of the correct assignment.
  • the protease is characterized in that its purification performance compared to that of a protease comprising an amino acid sequence which corresponds to that shown in SEQ ID NOs. 1-15 corresponding amino acid sequence, is not significantly reduced, ie, has at least 80% of the reference washing power.
  • Methods for the determination of protease activity are familiar to the expert in the field of enzyme technology and are routinely used by him. For example, such methods are disclosed in Tenside, Vol. 7 (1970), pp. 125-132.
  • the protease activity can be determined via the release of the chromophore para-nitroaniline (pNA) from the substrate suc-L-Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-p-Nitroanilide (AAPF).
  • the protease cleaves the substrate and releases pNA.
  • the release of pNA causes an increase in absorbance at 410 nm, the time course of which is a measure of enzymatic activity (see Del Mar et al., 1979).
  • the measurement is carried out at a temperature of 25 ° C, at pH 8.6, and a wavelength of 410 nm.
  • the measuring time is 5 min and the measuring interval 20s to 60s.
  • the protease activity is usually indicated in protease units (PE). Suitable protease activities are, for example, 2.25, 5 or 10 PE per ml wash liquor. However, the protease activity is not equal to zero.
  • the protein concentration can be determined by known methods, for example, the BCA method (bicinchoninic acid, 2,2'-biquinolyl-4,4'-dicarboxylic acid) or the biuret method (AG Gornall, CS Bardawill and MM David, J. Biol. Chem., 177 (1948), pp. 751-766).
  • the determination of the active protein concentration in this regard can be carried out by titration of the active sites using a suitable irreversible inhibitor (for proteases, for example phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)) and determination of the residual activity (see M. Bender et al., J. Am. Chem. Soc 24 (1966), pp. 5890-5913).
  • a suitable irreversible inhibitor for proteases, for example phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)
  • a method according to the invention further comprises one or more of the following method steps:
  • protease comprising amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to positions 160 and 185 of SEQ ID NO.1 and at least one, preferably two, more preferably three, in particular four, more preferably five, most preferably has six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the
  • protease (b) altering the amino acid sequence by fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis such that the protease has an amino acid sequence of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265, or 266 contiguous amino acids matches the parent molecule, the protease comprising
  • Amino acid residues 160G and 185R at positions corresponding to positions 160 and 185 according to SEQ ID NO. 1, and at least one, preferably 2, more preferably 3, especially 4, more preferably 5, most preferably 6 amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1;
  • Amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions are selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
  • a method according to the invention comprises one or more of the following method steps:
  • protease in the count according to SEQ ID NO. 1 has amino acid residues 160G and 185R and at least one, preferably 2, more preferably three amino acid substitutions selected from 39E, 74D and S253D;
  • the protease has an amino acid sequence of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 , 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 or 266 contiguous amino acids with the parent molecule, wherein the amino acid residues contained in the starting molecule 160G and 185R and at least one, preferably 2 , more preferably three
  • the protease or the protease produced by a method according to the invention is still at least 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80 %, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 90.5%, 91%, 91, 5%, 92%, 92, 5%, 93%, 93.5%, 94%, 94.5%, 95%, 95.5%, 96%, 96.5%, 97%, 97.5%, 98%, 98.5% , or 98.8% identical to one of the amino acid sequences indicated in SEQ ID NOs: 1-15 over their entire length.
  • the protease or the protease produced by a method according to the invention has the amino acid residues 160G and 185R, preferably also 99E, and at least one, preferably 2, more preferably 3, the substitutions 39E, 74D and 53D and / or, in preferred embodiments, at least one, preferably 2, more preferably 3, substitutions 3T, 41 and 1991.
  • Another object of the invention is a protease described above, which is additionally stabilized, in particular by one or more mutations, for example substitutions, or by coupling to a polymer.
  • a protease described above which is additionally stabilized, in particular by one or more mutations, for example substitutions, or by coupling to a polymer.
  • all stabilization options described in the prior art and / or appropriate considerations come into consideration. Preference is given to those stabilizations which are achieved via mutations of the enzyme itself, since such stabilizations do not require any further working steps following the recovery of the enzyme. Examples of sequence changes suitable for this purpose are mentioned above. Other suitable sequence changes are known from the prior art.
  • proteases can also be stabilized by replacing one or more tyrosine residues with other amino acids.
  • amino acid (s) involved in the calcium binding with one or more negatively charged amino acids and / or by introducing sequence changes in at least one of the sequences of the two amino acids arginine / glycine;
  • Preferred embodiments are those in which the enzyme is stabilized in several ways, as several stabilizing mutations act additive or synergistic.
  • Another object of the invention is a protease as described above, which is characterized in that it has at least one chemical modification.
  • a protease with such a change is called a derivative, i. the protease is derivatized.
  • derivatives are understood as meaning those proteins whose pure amino acid chain has been chemically modified.
  • Derivatizations can be made, for example, in vivo by the host cell expressing the protein. In this regard, couplings of low molecular weight compounds such as lipids or oligosaccharides are particularly noteworthy. However, derivatizations can also be carried out in vitro, for example by the chemical transformation of a side chain of an amino acid or by covalent binding of another compound to the protein. For example, the coupling of amines to carboxyl groups of an enzyme to alter the isoelectric point is possible. Such another compound may also be another protein that is bound to a protein of the invention via bifunctional chemical compounds, for example. Similarly, derivatization is the covalent bond to a
  • Derivatizations may, for example, affect the substrate specificity or binding strength to the substrate or cause a temporary blockage of the enzymatic activity when the coupled substance is an inhibitor. This can be useful, for example, for the period of storage. Such modifications may further affect stability or enzymatic activity. They can also serve to reduce the allergenicity and / or immunogenicity of the protein and thus, for example, increase its skin compatibility. For example, couplings with macromolecular compounds, for example, polyethylene glycol, can improve the protein in terms of stability and / or skin tolerance.
  • a protein may be associated with various other substances, for example from the culture of the producing microorganisms.
  • a protein may also have been deliberately added to other substances, for example to increase its storage stability.
  • proteases or protease variants and / or derivatives described above particular preference is given in the context of the present invention to those whose stability and / or activity is at least equal to that of the protease according to any one of SEQ ID NOs: 1-15 and / or their purification performance at least equal to that the protease according to any one of SEQ ID NOs. 1 -15 corresponds.
  • Another object of the invention is a nucleic acid encoding a protease of the invention, and a vector containing such a nucleic acid, in particular a
  • Cloning vector or an expression vector are provided.
  • DNA or RNA molecules may be DNA or RNA molecules. They can be present as a single strand, as a single strand that is complementary to this single strand, or as a double strand. Especially in the case of DNA molecules, the sequences of both complementary strands must be taken into account in all three possible reading frames. Furthermore, it should be noted that different codons, so base triplets, can code for the same amino acids, so that a particular amino acid sequence can be encoded by several different nucleic acids. Due to this degeneracy of the genetic code, all nucleic acid sequences are included in this subject of the invention which can encode any of the proteases described above.
  • nucleic acid sequences unequivocally since, despite the degeneracy of the genetic code, individual codons are assigned defined amino acids. Therefore, the person skilled in the art can easily determine nucleic acids coding for this amino acid sequence on the basis of an amino acid sequence.
  • one or more codons may be replaced by synonymous codons.
  • This aspect relates in particular to the heterologous expression of the enzymes according to the invention.
  • each organism for example a host cell of a production strain, has a particular codon usage. Codon usage is understood to mean the translation of the genetic code into amino acids by the particular organism.
  • Bottlenecks in protein biosynthesis can occur if the codons lying on the nucleic acid in the organism face a comparatively small number of loaded tRNA molecules. Although coding for the same amino acid, this results in a codon being translated less efficiently in the organism than a synonymous codon encoding the same amino acid. Due to the presence of a higher number of tRNA molecules for the synonymous codon, it can be more efficiently translated in the organism.
  • a person skilled in the art can use well-known methods such as chemical synthesis or the polymerase chain reaction (PCR) in combination with molecular biological and / or proteinchemical standard methods, using known DNA and / or amino acid sequences, the corresponding nucleic acids to complete genes manufacture. Such methods are known, for example, from Sambrook, J., Fritsch, EF and Maniatis, T. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual, 3rd Edition Cold Spring Laboratory Press.
  • vectors are understood as consisting of nucleic acids which contain a nucleic acid according to the invention as a characteristic nucleic acid region. They can establish these in a species or cell line over several generations or cell divisions as a stable genetic element.
  • Vectors especially when used in bacteria, are special plasmids, ie circular genetic elements.
  • a nucleic acid according to the invention is cloned into a vector.
  • the vectors include, for example, those whose origin are bacterial plasmids, viruses or bacteriophages, or predominantly synthetic vectors or plasmids with elements of various origins. With the other genetic elements present in each case, vectors are able to establish themselves as stable units in the relevant host cells over several generations. They may be extra chromosomally present as separate units or integrated into a chromosome or chromosomal DNA.
  • Expression vectors comprise nucleic acid sequences which enable them to replicate in the host cells containing them, preferably microorganisms, particularly preferably bacteria, and to express a contained nucleic acid there.
  • expression is influenced by the promoter (s) that regulate transcription.
  • the expression may be effected by the natural promoter originally located in front of the nucleic acid to be expressed, but also by a promoter of the host cell provided on the expression vector or also by a modified or completely different promoter of another organism or another host cell.
  • at least one promoter for the expression of a nucleic acid according to the invention is made available and used for its expression.
  • expression vectors can be regulatable, for example by changing the culturing conditions or when a specific cell density of the host cells contained therein is reached or by addition of specific substances, in particular activators of gene expression.
  • An example of such a substance is the galactose derivative isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside (IPTG), which is used as an activator of the bacterial lactose operon (lac operon).
  • IPTG galactose derivative isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside
  • lac operon lac operon
  • a further subject of the invention is a non-human host cell which contains a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention or which contains a protease according to the invention, in particular one which secretes the protease into the medium surrounding the host cell.
  • a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention is transformed into a microorganism, which then represents a host cell according to the invention.
  • individual components, ie nucleic acid parts or fragments of a nucleic acid according to the invention can be introduced into a host cell such that the resulting host cell contains a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention.
  • This procedure is particularly suitable when the host cell already contains one or more constituents of a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention and the further constituents are then supplemented accordingly.
  • Methods of transforming cells are well established in the art and well known to those skilled in the art. In principle, all cells, that is to say prokaryotic or eukaryotic cells, are suitable as host cells. Preference is given to those host cells which can be handled genetically advantageously, for example as regards the transformation with the nucleic acid or the vector and its stable establishment, for example unicellular fungi or bacteria. Furthermore, preferred host cells are characterized by a good microbiological and
  • Preferred host cells according to the invention secrete the (transgenially) expressed protein into the medium surrounding the host cells.
  • the proteases can be modified by the cells producing them after their production, for example by attachment of sugar molecules, formylations, aminations, etc. Such post-translational modifications can functionally influence the protease.
  • inventions are those host cells which are regulatable in their activity due to genetic regulatory elements which are provided, for example, on the vector, but may also be present in these cells from the outset.
  • Preferred host cells are prokaryotic or bacterial cells. Bacteria are characterized by short generation times and low demands on cultivation conditions. As a result, inexpensive cultivation methods or production methods can be established. moreover the expert has a rich in bacteria in fermentation technology
  • gram-negative or gram-positive bacteria may be suitable for a wide variety of reasons to be determined experimentally in individual cases, such as nutrient sources, product formation rate, time requirement, etc.
  • Gram-negative bacteria such as Escherichia coli
  • Gram-negative bacteria can also be designed such that they eject the expressed proteins not only into the periplasmic space but into the medium surrounding the bacterium.
  • Gram-positive bacteria such as Bacilli or Actinomycetes or other representatives of Actinomycetales have no outer membrane, so that secreted proteins readily into the medium surrounding the bacteria, usually the
  • Nutrient medium can be dispensed, from which the expressed proteins can be purified. They can be isolated directly from the medium or further processed.
  • Gram-positive bacteria are related or identical to most of the organisms of origin for technically important enzymes and usually form even comparable enzymes, so they have a similar codon use and their protein synthesizer is naturally aligned accordingly.
  • Host cells according to the invention may be altered in their requirements of the culture conditions, have different or additional selection markers or express other or additional proteins. In particular, it may also be those host cells which express several proteins or enzymes transgene.
  • the present invention is applicable in principle to all microorganisms, in particular to all fermentable microorganisms, particularly preferably those of the genus Bacillus, and results in the production of proteins according to the invention by the use of such microorganisms. Such microorganisms then represent host cells in the sense of the invention.
  • the host cell is characterized in that it is a bacterium, preferably one selected from the genera of Escherichia, Klebsiella, Bacillus, Staphylococcus, Corynebacterium, Arthrobacter, Streptomyces, Stenotrophomonas and Pseudomonas, more preferably one selected from the group consisting of Escherichia coli, Klebsiella planticola, Bacillus licheniformis, Bacillus lentus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus, Bacillus globigii, Bacillus gibsonii, Bacillus clausii, Bacillus halodurans, Bacillus pumilus, Staphylococcus carnosus, Corynebacterium glutamicum, Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans, Streptomyces coelicolor and
  • the host cell may also be a eukaryotic cell, which is characterized in that it has a cell nucleus.
  • a further subject of the invention therefore represents a host cell, which is characterized in that it has a cell nucleus.
  • eukaryotic cells are capable of producing the protein formed
  • fungi such as Actinomycetes or yeasts such as Saccharomyces or Kluyveromyces.
  • yeasts such as Saccharomyces or Kluyveromyces.
  • Modifications that eukaryotic systems perform, especially in connection with protein synthesis include, for example, the binding of low molecular weight compounds such as membrane anchors or oligosaccharides.
  • oligosaccharide modifications may be desirable, for example, to lower the allergenicity of an expressed protein.
  • coexpression with the enzymes naturally produced by such cells, such as cellulases or lipases may be advantageous.
  • thermophilic fungal expression systems may be particularly suitable for the expression of temperature-resistant proteins or variants.
  • the host cells according to the invention are conventionally cultivated and fermented, for example in discontinuous or continuous systems.
  • a suitable nutrient medium is inoculated with the host cells and the product is harvested from the medium after an experimentally determined period of time.
  • Continuous fermentations are characterized by achieving a flow equilibrium, in which over a relatively long period of time cells partly die out but also regrow and at the same time the protein formed can be removed from the medium.
  • Host cells according to the invention are preferably used to produce proteases according to the invention.
  • Another object of the invention is therefore a method for preparing a protease comprising
  • This subject invention preferably comprises fermentation processes. Fermentation processes are known per se from the prior art and represent the actual large-scale production step, usually followed by a suitable purification method of the product produced, for example the protease according to the invention. All fermentation Methods based on a corresponding method for producing a protease according to the invention, embodiments of this subject invention represent.
  • Fermentation processes which are characterized in that the fermentation is carried out via a feed strategy, come in particular into consideration.
  • the fermentation is carried out via a feed strategy
  • the fermentation can also be designed so that undesired metabolic products are filtered out or neutralized by the addition of buffer or suitable counterions.
  • the protease produced can be harvested from the fermentation medium. Such a fermentation process is resistant to isolation of the protease from the host cell, i. a product preparation from the cell mass (dry matter) preferred, but requires the
  • suitable host cells or one or more suitable secretion markers or mechanisms and / or transport systems for the host cells to secrete the protease into the fermentation medium.
  • the isolation of the protease from the host cell i. a purification of the same from the cell mass, carried out, for example by precipitation with ammonium sulfate or ethanol, or by chromatographic purification.
  • Another object of the invention is an agent which is characterized in that it contains a protease according to the invention as described above.
  • the agent is preferably a washing or cleaning agent.
  • This subject matter of the invention includes all conceivable types of detergents or cleaners, both concentrates and undiluted agents, for use on a commercial scale, in the washing machine or in hand washing or cleaning. These include detergents for textiles, carpets, or natural fibers for which the
  • Label detergent is used. These include, for example, dishwashing detergents for dishwashers or manual dishwashing detergents or cleaners for hard surfaces such as metal, glass, porcelain, ceramics, tiles, stone, painted surfaces, plastics, wood or leather, for which the term detergent is used, ie in addition to manual and machine Dishwashing, for example, scouring agents, glass cleaner, toilet scent, etc.
  • the washing and cleaning agents in the context of the invention also include washing aids, which are metered into the actual detergent in manual or automatic textile washing in order to achieve a further effect. Furthermore count to washing and
  • Textilvor- and post-treatment agent ie those means with which the garment is brought into contact before the actual laundry, for example, to dissolve stubborn dirt, and also such agents, the laundry downstream in one of the actual textile laundry further give desirable properties such as comfortable grip, crease resistance or low static charge.
  • the fabric softener i.a. calculated the fabric softener.
  • washing or cleaning agents according to the invention which may be in the form of homogeneous solutions or suspensions in the form of powdered solids, may contain, in addition to a protease according to the invention, all known ingredients customary in such agents, preferably at least one further ingredient being present in the composition ,
  • the agents according to the invention may in particular be surfactants, builders,
  • peroxygen compounds or bleach activators may contain water-miscible organic solvents, further enzymes, sequestering agents, electrolytes, pH regulators and / or further auxiliaries such as optical brighteners, grayness inhibitors, foam regulators, as well as dyes and fragrances, and combinations thereof.
  • water-miscible organic solvents such as water-miscible organic solvents, further enzymes, sequestering agents, electrolytes, pH regulators and / or further auxiliaries such as optical brighteners, grayness inhibitors, foam regulators, as well as dyes and fragrances, and combinations thereof.
  • these agents contain an inhibitor for the proteases according to the invention, preferably benzylmalonic acid.
  • Benzylmalonic acid can be used in an amount of 1 g / L to 100 g / L, preferably 5 g / L - 50 g / L, in each case based on the volume of the (liquid) washing or cleaning agent.
  • Boric acid is also contained in specific embodiments of the invention in an amount of 1 g / L to 100 g / L, preferably 5 g / L - 50 g / L, in each case based on the volume of the (liquid) detergent or cleaner.
  • a combination of a protease of the invention with one or more other ingredients of the composition is advantageous because such agent, in preferred embodiments of the invention, has improved cleaning performance by resulting synergisms.
  • a protease according to the invention with a surfactant and / or a builder (builder) and / or a peroxygen compound and / or a bleach activator, such a synergism can be achieved.
  • Patent application WO2009 / 121725 starting there on page 5, penultimate paragraph, and ending on Page 13 after the second paragraph. This disclosure is incorporated herein by reference and the disclosure is incorporated herein by reference.
  • An agent according to the invention advantageously contains the protease in an amount of from 2 ⁇ g to 20 mg, preferably from 5 ⁇ g to 17.5 mg, more preferably from 2 ⁇ g to 15 mg and very particularly preferably from 5 ⁇ g to 10 mg per g of the composition.
  • the protease contained in the agent, and / or other ingredients of the agent may be coated with a substance impermeable to the enzyme at room temperature or in the absence of water, which becomes permeable to the enzyme under conditions of use of the agent.
  • Such an embodiment of the invention is thus characterized in that the protease with a at
  • washing or cleaning agent itself may be packaged in a container, preferably an air-permeable container, from which it is released shortly before use or during the washing process.
  • the agent is characterized in that it
  • (A) is in solid form, in particular as a free-flowing powder having a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l, or
  • (b) is in pasty or liquid form, and / or
  • (c) is present as a one-component system, or
  • compositions according to the invention include all solid, powdered, liquid, gelatinous or paste-like administration forms of compositions according to the invention, which if appropriate can also consist of several phases and can be present in compressed or uncompressed form.
  • the agent can be present as a free-flowing powder, in particular with a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l or 600 g / l to 850 g / l.
  • the solid dosage forms of the composition also include extrudates, granules, tablets or pouches.
  • the agent can also be liquid, gelatinous or pasty, for example in the form of a non-aqueous liquid detergent or a non-aqueous paste or in the form of an aqueous liquid detergent or a water-containing paste.
  • agent may be present as a one-component system. Such funds consist of one phase. Alternatively, an agent can also consist of several phases. Such an agent is therefore divided into several components.
  • Detergents or cleaning agents according to the invention may contain only one protease. Alternatively, they may also contain other hydrolytic enzymes or other enzymes in a concentration effective for the effectiveness of the agent. Another embodiment The invention thus provides agents which further comprise one or more further enzymes. Preferred enzymes which can be used as further enzymes are all enzymes which can develop a catalytic activity in the agent according to the invention, in particular a protease, amylase, cellulase,
  • Other enzymes are incorporated in the means advantageously each in an amount of 1 x 10 "-8 to 5 weight percent based on active protein.
  • Each additional enzyme is increasingly preferred in an amount of 1 x 10 -3 7 wt .-%, of 0.00001-1% by weight, from 0.00005-0.5% by weight, from 0.0001 to 0.1% by weight, and more preferably from 0.0001 to 0.05% by weight
  • the enzymes particularly preferably show synergistic cleaning performances with respect to certain stains or stains, ie the enzymes contained in the middle composition mutually support each other in their cleaning performance, very particularly preferably such synergism exists between the protease according to the invention and a further enzyme of a composition according to the invention, in particular between said protease and the amylase and / or a lipase and / or a mannanase and / or a cellulase and / or a Pe ktinase.
  • Synergistic effects can occur not only between different enzymes, but also between one or more enzymes and other ingredients of the composition according to the invention.
  • a further subject of the invention is a process for the purification of textiles or hard surfaces, which is characterized in that an agent according to the invention is used in at least one process step, or in at least one process step, a protease of the invention becomes catalytically active, in particular such that the protease in an amount of 40 ⁇ g to 4g, preferably from 50 ⁇ g to 3g, more preferably from 100 ⁇ g to 2g and most preferably from 200 ⁇ g to 1g is used.
  • Processes for the purification of textiles are generally distinguished by the fact that various cleaning-active substances are applied to the fabric in several process steps
  • the material to be cleaned is applied and washed off after the action time, or the material to be cleaned is treated in any other way with a detergent or a solution or dilution of this agent.
  • a detergent or a solution or dilution of this agent can be enriched in at least one of the method steps to the application of a detergent or protease according to the invention and then represent embodiments of the present invention.
  • All facts, objects and embodiments which are proteases of the invention and they containing agents are described, are also applicable to this subject of the invention. Therefore, reference is made at this point expressly to the disclosure in the appropriate place with the statement that this disclosure also for the above inventive
  • proteases according to the invention naturally already have a hydrolytic activity and also unfold them in media which otherwise have no cleaning power, for example in bare buffer, a single and / or the sole step of such a method may be that, if desired, the only cleaning-active component is an inventive Protease is brought into contact with the soiling, preferably in a buffer solution or in water. This represents a further embodiment of this subject of the invention.
  • a protease of the invention is active.
  • methods for textile raw materials, fibers or textiles with natural components are preferred, and especially for those with wool or silk.
  • Another subject of the invention is the use of an agent according to the invention for cleaning textiles or hard surfaces, or a protease according to the invention for the purification of textiles or hard surfaces, in particular such that the protease in an amount of 4C ⁇ g to 4g, preferably 5C ⁇ g to 3g, more preferably from 10C ⁇ g to 2g, and most preferably from 20C ⁇ g to 1g is used.
  • Example 1 Stability of the Starting Molecule - Variant A.
  • protease variant adapted to the inhibitor BMA with a sequence according to SEQ ID NO.1 was compared to established proteases, such as the protease with a sequence according to SEQ ID NO.17 (B) and the protease, which has a with the sequence according to the variant F49 from W09523221 identical amino acid sequence (C), in a test at 60 ° C / pH 10 on temperature stability and at 40 ° C / pH8 and presence of Texapon or linear
  • Alkylbenzenesulfonate used. At regular intervals, the activity was determined by AAPF test. The half-life was calculated assuming a pseudo-1. Order after
  • a protease variant according to the invention was prepared by site-directed mutagenesis in the nucleic acid coding for the protease by means of the "PHUSION site-directed mutagenesis kit" (Finnzyme, F541).
  • Amino acid sequence was a substitution of the amino acids as indicated.
  • the expression of the protease variant was carried out in a customary manner by transformation of Bacillus subtilis DB 104 (Kawamura and Doi (1984), J. Bacteriol., Vol. 160 (1), p. 442-444) with a corresponding expression vector and subsequent culture of the protease variant expressing transformants.
  • the proteases were purified by ion exchange chromatography from the appropriate cultures.
  • Example 3 Stability Tests at High Temperatures in the Presence of a Detergent Matrix The variants fermented in parallel in screening tests were added in the same concentration as fermentation supernatant from minimized culture to a product-near detergent matrix and incubated at 50 or 55 ° C. At regular intervals the activity was determined by AAPF test. The half-life was calculated assuming a pseudo-1. Order determined after linearization.
  • Variant D 144 It is clear that the reduced half-life of the variants in the presence of surfactants compared to protease (B) is restored by the introduced mutations and even increased by synergistic use.
  • the supernatant of the proteases obtained according to Example 2 was dialyzed against a 5 mM HEPES buffer system at pH 7.8 for high isoelectric point protons and oh 7.2 with low isoelectric point.
  • the purification was then carried out in the appropriate, 50 mM HEPES buffer via an anion and a cation exchanger and subsequent elution of the cation exchanger by a NaCl gradient.
  • the isolated protease fractions were pooled, stabilized by 20% PG and stored at 4 ° C.
  • inhibitor benzylmalonic acid
  • protease variant D can be better inhibited similar to the starting molecule protease variant A than the protease variant B.
  • Example 6 Storage tests in detergent matrices
  • protease purified protease variants A, B and D were added in equal concentrations to detergent matrix formulations with 1% BMA.
  • the batches were stored at 30 ° C and the Protease activity determined regularly. This resulted in the following half-lives (determined by linearization assuming pseudo-1. Order:
  • protease variant D in contrast to variant A, has a markedly improved storage stability and also shows higher stabilities compared to protease variant B.

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Abstract

The invention relates to proteases comprising an amino acid sequence which has at least 70% of the sequential identity of the amino acid sequence specified in SEQ ID NO. 1 over the entire amino acid sequence length, which has the amino acid groups 160G and 185R, and in which the amino acids in at least one, preferably two, preferably three, in particular four, particularly preferably five, and most preferably six of the positions that correspond to the positions 39, 74, 253, and 3, 4, 199 according to SEQ ID NO. 1 are substituted with 39E, 74D, 253D, 3T, 4I, and 199I. The invention also relates to the production and use of said proteases. Such proteases exhibit a very good stability, in particular a very good surfactant stability, while simultaneously exhibiting a good inhibitor performance, in particular with benzylmalonic acid.

Description

„Stabilisierte Inhibitor-Proteasevarianten"  "Stabilized Inhibitor Protease Variants"
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Enzymtechnologie. Die Erfindung betrifft insbesondere Proteasen sowie deren Herstellung, deren Aminosäuresequenz insbesondere im Hinblick auf den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verändert wurde, alle hinreichend ähnlichen Proteasen mit einer entsprechenden Veränderung und für sie kodierende Nukleinsäuren. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren und Verwendungen dieser Proteasen sowie sie enthaltende Mittel, insbesondere Wasch- und Reinigungsmittel. The invention is in the field of enzyme technology. More particularly, the invention relates to proteases and their preparation whose amino acid sequence has been modified, in particular with regard to use in detergents and cleaners, all sufficiently similar proteases with a corresponding change and nucleic acids coding for them. The invention further relates to methods and uses of these proteases and agents containing them, in particular washing and cleaning agents.
Proteasen gehören zu den technisch bedeutendsten Enzymen überhaupt. Für Wasch- und Reinigungsmittel sind sie die am längsten etablierten und in praktisch allen modernen, leistungsfähigen Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltenen Enzyme. Sie bewirken den Abbau proteinhaltiger Anschmutzungen auf dem Reinigungsgut. Hierunter sind wiederum Proteasen vom Subtilisin-Typ (Subtilasen, Subtilopeptidasen, EC 3.4.21 .62) besonders wichtig, welche aufgrund der katalytisch wirksamen Aminosäuren Serin-Proteasen sind. Sie wirken als unspezifische Endopeptidasen und hydrolysieren beliebige Säureamidbindungen, die im Inneren von Peptiden oder Proteinen liegen. Ihr pH-Optimum liegt meist im deutlich alkalischen Bereich. Einen Überblick über diese Familie bietet beispielsweise der Artikel„Subtilases: Subtilisin-like Proteases" von R. Siezen, Seite 75-95 in „Subtilisin enzymes", herausgegeben von R. Bott und C. Betzel, New York, 1996. Subtilasen werden natürlicherweise von Mikroorganismen gebildet. Hierunter sind insbesondere die von Bacillus-Spezies gebildeten und sezernierten Subtilisine als bedeutendste Gruppe innerhalb der Subtilasen zu erwähnen. Proteases are among the most technically important enzymes of all. For detergents and cleaners, they are the longest established and contained in virtually all modern, powerful detergents and cleaners enzymes. They cause the degradation of protein-containing stains on the items to be cleaned. Of these, in turn, proteases of the subtilisin type (subtilases, subtilopeptidases, EC 3.4.21 .62) are particularly important, which are serine proteases due to the catalytically active amino acids. They act as nonspecific endopeptidases and hydrolyze any acid amide linkages that are internal to peptides or proteins. Their pH optimum is usually in the clearly alkaline range. An overview of this family is provided, for example, by the article "Subtilases: Subtilisin-like Proteases" by R. Siezen, pages 75-95 in "Subtilisin enzymes", edited by R. Bott and C. Betzel, New York, 1996. Subtilases are naturally occurring formed by microorganisms. Of these, in particular, the subtilisins formed and secreted by Bacillus species are to be mentioned as the most important group within the subtilases.
Beispiele für die in Wasch- und Reinigungsmitteln bevorzugt eingesetzten Proteasen vom Examples of the proteases preferably used in detergents and cleaners from
Subtilisin-Typ sind die Subtilisine BPN' und Carlsberg, die Protease PB92, die Subtilisine 147 und 309, die Protease aus Bacillus lentus, insbesondere aus Bacillus lentus DSM 5483, Subtilisin type are the subtilisins BPN 'and Carlsberg, the protease PB92, the subtilisins 147 and 309, the protease from Bacillus lentus, in particular from Bacillus lentus DSM 5483,
Subtilisin DY und die den Subtilasen, nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren Sinne zuzuordnenden Enzyme Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7, sowie Varianten der genannten Proteasen, die eine gegenüber der Ausgangsprotease veränderte Aminosäuresequenz aufweisen. Proteasen werden durch aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren gezielt oder zufallsbasiert verändert und so beispielsweise für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln optimiert. Dazu gehören Punktmutagenese, Deletions- oder Insertions- mutagenese oder Fusion mit anderen Proteinen oder Proteinteilen. So sind für die meisten aus dem Stand der Technik bekannten Proteasen entsprechend optimierte Varianten bekannt. Subtilisin DY and the enzymes thermitase, proteinase K and the proteases TW3 and TW7 attributable to the subtilases, but no longer to the subtilisins in the narrower sense, as well as variants of said proteases which have an altered amino acid sequence compared to the starting protease. Proteases are selectively or randomly modified by methods known from the prior art and thus optimized, for example, for use in detergents and cleaners. These include point mutagenesis, deletion or insertion mutagenesis or fusion with other proteins or protein parts. Thus, correspondingly optimized variants are known for most proteases known from the prior art.
In den internationalen Patentanmeldungen WO 95/23221 und WO 92/21760 sind Varianten der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 offenbart, die für ihren Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmitteln geeignet sind. Ferner sind in der internationalen Patentanmeldung WO International patent applications WO 95/23221 and WO 92/21760 disclose variants of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483, which are suitable for use in detergents or cleaners. Furthermore, in international patent application WO
201 1/032988 Wasch- und Reinigungsmittel offenbart, die ebenfalls Varianten der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 enthalten. Die in diesen Schriften offenbarten 201 1/032988 Detergents and cleaning agents disclosed, which also variants of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483 included. Those disclosed in these documents
Proteasevarianten können neben weiteren Positionen an den Positionen 3, 4, 99 und 199 in der Zählweise der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 verändert sein und Protease variants may be altered in addition to other positions at positions 3, 4, 99 and 199 in the alkaline protease counting method of Bacillus lentus DSM 5483 and
beispielsweise an den besagten Positionen die Aminosäuren 3T, 41, 99D, 99E oder 1991 aufweisen. for example, at said positions have the amino acids 3T, 41, 99D, 99E or 1991.
Derartige Modifikationen dienen dazu die Stabilität und Reinigungsleistung der Proteasen zu erhöhen. In Waschmitteln werden Proteasen benötigt, die eine gute Waschleistung zeigen. Such modifications serve to increase the stability and purification performance of the proteases. Detergents require proteases that show good washing performance.
Enzyme sind allerdings bei Lagerung in Protease-enthaltenden Flüssigwaschmitteln nicht unbegrenzt stabil, da die proteolytische Aktivität der Proteasen zum Abbau der Enzyme führt. Dabei sind von dem Abbau nicht nur von der Protease verschiedene Enzyme, wie Amylasen, Lipasen, etc. betroffen, sondern auch die Proteasen selbst. However, enzymes are not indefinitely stable when stored in protease-containing liquid detergents because the proteolytic activity of the proteases leads to degradation of the enzymes. In this case, not only by the degradation of the protease different enzymes, such as amylases, lipases, etc. affected by the degradation, but also the proteases themselves.
Es ist im Stand der Technik bekannt zur Stabilisierung der Enzyme in solchen Mitteln eine reversible Inhibition der Protease mittels entsprechender Inhibitoren durchzuführen, wobei die Inhibitoren den proteolytischen Abbau während der Lagerung verringern. Um nicht auf spezielle, etablierte Inhibitoren wie Borsäure und 4-Formylphenylborsäure (4-FPBA) angewiesen zu sein, kann das Enzym auch an einen sonst schlechteren Inhibitor, z.B. Benzylmalonsäure (BMA), angepasst werden. Dabei bedeutet eine solche Anpassung, dass das Enzym derart mutiert wird, dass es den Inhibitor besser, d.h. beispielsweise mit höherer Bindungsaffinität, bindet. It is known in the art to stabilize the enzymes in such agents by reversibly inhibiting the protease by means of appropriate inhibitors, which inhibitors reduce proteolytic degradation during storage. In order not to rely on specific, established inhibitors such as boric acid and 4-formylphenylboronic acid (4-FPBA), the enzyme may also be linked to an otherwise inferior inhibitor, e.g. Benzylmalonic acid (BMA), to be adjusted. Herein, such an adaptation means that the enzyme is mutated so as to better enhance the inhibitor, i. for example, with higher binding affinity.
Einige solche Anpassungen führen zwar zu einer besseren Inhibierbarkeit, jedoch zu einer höheren Empfindlichkeit gegenüber Tensiden, obwohl die Temperaturstabilität im Wesentlichen unverändert bleibt. In einer Waschmittelmatrix führt dies zu einer schnellen Degradation der Protease. Although some such adjustments lead to better inhibitability, but to a higher sensitivity to surfactants, although the temperature stability remains substantially unchanged. In a detergent matrix this leads to a rapid degradation of the protease.
Überraschenderweise wurde jetzt festgestellt, dass eine Protease vom Typ der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 oder eine hierzu hinreichend ähnliche Protease (bezogen auf die Sequenzidentität), die zusätzlich zu den Inhibitormutationen S160G und Q185R, die die Bindung von BMA verbessern, eine Substitution der Aminosäuren an den Positionen 39, 74 und/oder 253 durch Glutaminsäure (39E) oder Asparaginsäure (74D bzw. 253D) bzw. an den Positionen 3, 4 und 199 durch Threonin (3T) bzw. Isoleucin (41, 1991) in der Zählweise der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 aufweist, besonders für ihren Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmitteln geeignet und vorteilhafterweise verbessert ist, insbesondere hinsichtlich der Tensidstabilität bei weiterhin verbesserter Inhibitorleistung mit BMA gegenüber dem Wildtyp-Enzym oder einem Enzym, das die oben genannten Inhibitormutationen nicht aufweist. Dies ermöglicht den Einsatz der entsprechenden modifizierten Protease in tensidhaltigen Matrices wie Wasch- und Reinigungsmitteln. Surprisingly, it has now been found that a protease of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483 or a sufficiently similar protease (based on sequence identity) which, in addition to the inhibitory mutations S160G and Q185R, which enhance the binding of BMA, have a substitution of the Amino acids at positions 39, 74 and / or 253 by glutamic acid (39E) or aspartic acid (74D or 253D) or at positions 3, 4 and 199 by threonine (3T) or isoleucine (41, 1991) in the counting manner of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483, particularly suitable for their use in detergents and advantageously improved, in particular with regard to the surfactant stability with further improved inhibitor performance with BMA over the wild-type enzyme or an enzyme which does not have the above-mentioned inhibitor mutations , This allows the use of the corresponding modified protease in surfactant-containing matrices such as detergents and cleaners.
Gegenstand der Erfindung ist daher in einem ersten Aspekt eine Protease umfassend eine Aminosäuresequenz, die mindestens 70 % Sequenzidentität mit der in SEQ ID NO.1 angegebenen Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge aufweist, die an den Positionen, die Positionen 160 und 185 von SEQ ID NO.1 entsprechen, die Aminosäurereste 160G und 185R aufweist, und die mindestens eine, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991 jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 . The invention therefore in a first aspect is a protease comprising an amino acid sequence which has at least 70% sequence identity with the amino acid sequence given in SEQ ID NO.1 over the entire length thereof, which at the positions 160 and 185 of SEQ ID NO. 1 having amino acid residues 160G and 185R and having at least one, preferably two, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991 in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Protease umfassend das Substituieren der Aminosäuren an mindestens einer, vorzugsweise 2, noch bevorzugter 3, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Positionen, die Positionen 39, 74 und 253 bzw. 3, 4 und 199 in SEQ ID NO.1 entsprechen, in einer Another object of the invention is a method for producing a protease comprising substituting the amino acids at least one, preferably 2, more preferably 3, especially four, more preferably five, most preferably six positions, the positions 39, 74 and 253 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, in one
Ausgangsprotease, die mindestens 70 % Sequenzidentität zu der in SEQ ID NO. 1 angegebenen Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge aufweist und an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 in SEQ ID NO.1 entsprechen, die Aminosäurereste 160G und 185R aufweist, derart, dass die Protease an den entsprechenden Positionen die Aminosäuren 39E und/oder 74D und/oder 253D und/oder 3T und/oder 41 und/oder 1991 umfasst. Starting protease having at least 70% sequence identity to that shown in SEQ ID NO. 1 at its positions corresponding to positions 160 and 185 in SEQ ID NO.1, having amino acid residues 160G and 185R such that the protease at the corresponding positions comprises amino acids 39E and / or 74D and / or 253D and / or 3T and / or 41 and / or 1991.
Eine Protease im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung umfasst daher sowohl die Protease als solche als auch eine mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Protease. Alle A protease within the meaning of the present patent application therefore comprises both the protease as such and a protease produced by a method according to the invention. All
Ausführungen zur Protease beziehen sich daher sowohl auf die Protease als Stoff wie auch auf die entsprechenden Verfahren, insbesondere Herstellungsverfahren der Protease. Versions of the protease therefore relate both to the protease as a substance and to the corresponding processes, in particular preparation processes of the protease.
Als weitere Erfindungsgegenstände sind mit den erfindungsgemäßen Proteasen beziehungsweise den Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Proteasen für diese Proteasen kodierende Nukleinsäuren, erfindungsgemäße Proteasen oder Nukleinsäuren enthaltende nicht menschliche Wirtszellen sowie erfindungsgemäße Proteasen umfassende Mittel, insbesondere Wasch- und Reinigungsmittel, Wasch- und Reinigungsverfahren, und über erfindungsgemäßen Proteasen definierte Verwendungen verbunden. Die vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis der Erfinder, dass eine erfindungsgemäße Veränderung der Positionen, die den Positionen 39, 74, 253, 3, 4 oder 199 der alkalischen Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, in einer Protease, die eine zu der in SEQ ID NO. 1 angegebenen Aminosäuresequenz zu mindestens 70% identische Aminosäuresequenz umfasst und die Inhibitormutationen 160G und 185R aufweist, derart, dass an den entsprechenden Positionen die Aminosäuren 39E, 74D und/oder 253D vorhanden sind, eine verbesserte Tensidstabilität dieser veränderten Protease in Wasch- und Reinigungsmitteln bewirkt. As further subjects of the invention, proteases encoding the proteases according to the invention or protease-producing nucleic acids, proteases or nucleic acids containing non-human host cells and proteases according to the invention are defined comprising agents, in particular detergents and cleaners, washing and cleaning processes, and proteases according to the invention Uses connected. The present invention is based on the surprising finding of the inventors that an inventive change in the positions corresponding to the positions 39, 74, 253, 3, 4 or 199 of the alkaline protease from Bacillus lentus DSM 5483 according to SEQ ID NO.1, in a Proteases which have one to the in SEQ ID NO. 1 amino acid sequence comprises at least 70% identical amino acid sequence and the inhibitory mutations has 160G and 185R, such that at the corresponding positions of the amino acids 39E, 74D and / or 253D are present, an improved surfactant stability of this modified protease in detergents and cleaners causes.
Insbesondere haben die Erfinder herausgefunden, dass sich die Stabilität gegenüber Tensiden durch das Einführen von Mutationen, neben den Inhibitormutationen 160G und 185R, an den Positionen 3, 4 und/oder 199, insbesondere durch die Substitutionen 3T, 41 und/oder 1991, verbessern lässt. Das ist insbesondere insoweit überraschend, als dass diese Kombination von Mutationen synergistisch wirkt ohne die Inhibitorleistung gegenüber BMA nachteilig zu In particular, the inventors have found that stability to surfactants can be improved by introducing mutations besides the inhibitory mutations 160G and 185R at positions 3, 4 and / or 199, in particular substitutions 3T, 41 and / or 1991 , This is particularly surprising to the extent that this combination of mutations acts synergistically without adversely affecting BMA inhibitor performance
beeinflussen. influence.
Von besonderer Überraschung war es, dass die Stabilität der verbesserten Proteasen durch die Auswahl von mindestens einer Aminosäuresubstitution an den Positionen 3, 4 und/oder 199, insbesondere durch die Substitutionen 3T, 41 und/oder 1991, in Kombination mit mindestens einer Mutationen an den Positionen 39, 74 und/oder 253, insbesondere durch die Substitution(en) 39E, 74D und/oder 253D eine noch viel höhere Stabilität erreicht werden konnte, ohne die It was particularly surprising that the stability of the improved proteases could be improved by selecting at least one amino acid substitution at positions 3, 4 and / or 199, in particular substitutions 3T, 41 and / or 1991, in combination with at least one mutation on the Positions 39, 74 and / or 253, in particular by the substitution (s) 39E, 74D and / or 253D a much higher stability could be achieved without the
Inhibitorleistung gegenüber BMA zu verringern. Inhibitor power to reduce BMA.
Die erfindungsgemäßen Proteasen verfügen über eine besondere Stabilität in Wasch- oder Reinigungsmitteln, insbesondere gegenüber Tensiden aber auch gegenüber Bleichmitteln und/oder gegenüber Temperatureinflüssen, insbesondere gegenüber hohen Temperaturen, beispielsweise zwischen 50 und 65°C, insbesondere 60°C, und/oder gegenüber sauren oder alkalischen The proteases of the invention have a particular stability in detergents or cleaners, in particular to surfactants but also to bleaching agents and / or to temperature influences, in particular to high temperatures, for example between 50 and 65 ° C, especially 60 ° C, and / or acidic or alkaline
Bedingungen und/oder gegenüber pH-Wert-Änderungen und/oder gegenüber denaturierenden oder oxidierenden Agentien und/oder gegenüber proteolytischem Abbau und/oder gegenüber einer Veränderung der Redox-Verhältnisse. Mit besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden folglich leistungsverbesserte Protease-Varianten bereitgestellt. Solche vorteilhaften Ausführungsformen erfindungsgemäßer Proteasen ermöglichen folglich verbesserte Waschergebnisse an protease-sensitiven Anschmutzungen in einem weiten Temperaturbereich. Conditions and / or to pH changes and / or to denaturing or oxidizing agents and / or against proteolytic degradation and / or to a change in the redox ratios. Thus, with particularly preferred embodiments of the invention, performance-enhanced protease variants are provided. Such advantageous embodiments of proteases according to the invention consequently enable improved wash results on protease-sensitive soiling in a wide temperature range.
Eine erfindungsgemäße Protease weist eine proteolytische Aktivität auf, das heißt, sie ist zur Hydrolyse von Peptidbindungen eines Polypeptids oder Proteins befähigt, insbesondere in einem Wasch- oder Reinigungsmittel. Eine erfindungsgemäße Protease ist daher ein Enzym, welches die Hydrolyse von Peptidbindungen katalysiert und dadurch in der Lage ist, Peptide oder Proteine zu spalten. Ferner handelt es sich bei einer erfindungsgemäßen Protease vorzugsweise um eine reife (mature) Protease, d.h. um das katalytisch aktive Molekül ohne Signal- und/oder Propeptid(e). Soweit nicht anders angegeben beziehen sich auch die angegebenen Sequenzen auf jeweils reife Enzyme. A protease according to the invention has a proteolytic activity, that is, it is capable of hydrolysing peptide bonds of a polypeptide or protein, in particular in a washing or cleaning agent. A protease of the invention is therefore an enzyme which catalyzes the hydrolysis of peptide bonds and thereby is capable of adding peptides or proteins columns. Furthermore, a protease according to the invention is preferably a mature protease, ie the catalytically active molecule without signal and / or propeptide (s). Unless otherwise stated, the sequences given refer to each mature enzyme.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Protease eine Aminosäuresequenz, die zu der in SEQ ID NO. 1 angegebenen Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge zu mindestens 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 90,5%, 91 %, 91 ,5%, 92%, 92,5%, 93%, 93,5%, 94%, 94,5%, 95%, 95,5%, 96%, 96,5%, 97%, 97,5%, 98%, 98,5% und 98,8% identisch ist, die an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1 entsprechen, die Aminosäuren 160G und 185R als Inhibitormutationen und an mindestens einer der Positionen, die den In a further embodiment of the invention, the protease comprises an amino acid sequence which corresponds to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO. 1 at least 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, of their total length. 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 90.5%, 91%, 91, 5%, 92%, 92.5%, 93%, 93.5%, 94%, 94.5%, 95%, 95.5%, 96%, 96.5%, 97%, 97.5%, 98%, 98.5% and 98.8% is identical to those at the positions the positions 160 and 185 in the count according to SEQ ID NO. 1, the amino acids 160G and 185R as inhibitor mutations and at least one of the positions containing the
Positionen 39, 74 und 253 bzw. 3, 4, und 199 in der Zählung gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, die Aminosäuren 39E, N74D und/oder 253D bzw.3T, 41 und/oder 1991 aufweist. Corresponding to positions 39, 74 and 253 or 3, 4, and 199 in the count according to SEQ ID NO.1, which has amino acids 39E, N74D and / or 253D or 3T, 41 and / or 1991 respectively.
Vorzugsweise weist die Protease eine der Mutationen 39E, 74D oder 253D, noch bevorzugter eine Kombination von zwei Mutationen, d.h. beispielsweise 39E und 74D, 39E und 253D oder 74D und 253D, und am bevorzugtesten alle drei Mutationen, d.h. 39E + 74D + 253D, auf. Preferably, the protease has one of the mutations 39E, 74D or 253D, more preferably a combination of two mutations, i. For example, 39E and 74D, 39E and 253D or 74D and 253D, and most preferably all three mutations, i. 39E + 74D + 253D, up.
Insbesondere weist die entsprechende Protease mindestens eine, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen auf, die ausgewählt werden aus P39E, N74D, S253D, S3T, V4I und V199I jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1. In particular, the corresponding protease has at least one, preferably two, more preferably three, in particular four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I based in each case on the numbering according to SEQ ID NO.1.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Protease neben 160G und 185R als Inhibitormutationen, eine der Mutationen 3T, 41 oder 1991, noch bevorzugter eine Kombination von zwei Mutationen, d.h. beispielsweise 3T und 41, 3T und 1991 oder 41 und 1991, und am In another preferred embodiment, besides 160G and 185R, the protease has as inhibitor mutations, one of the 3T, 41 or 1991 mutations, more preferably a combination of two mutations, i. for example 3T and 41, 3T and 1991 or 41 and 1991, and on
bevorzugtesten alle drei Mutationen, d.h. 3T + 41 + 1991, auf. most preferably all three mutations, i. 3T + 41 + 1991, on.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Protease, 160G und 185R als Inhibitormutationen, mindestens zwei Aminosäuresubstitutionen auf, wobei mindestens eine Aminosäuresubstitution ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D und 253D, und mindestens eine weitere Aminosäuresubstitution ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus 3T, 41 und 1991, Positionen jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 , auf. In a further most preferred embodiment, the protease, 160G and 185R as inhibitor mutations, has at least two amino acid substitutions, wherein at least one amino acid substitution is selected from the group consisting of 39E, 74D and 253D, and at least one further amino acid substitution is selected from the group consisting from 3T, 41 and 1991, positions in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1, on.
Besonders bevorzugt ist die Protease, welche, 160G und 185R als Inhibitormutationen, eine der folgenden zwei Aminosäuresubstitutionen aufweist: 39E + 3T, 39E + 41, 39E + 1991, 74D + 3T, 74D + 41, 74D + 1991, 253D + 3T, 253D + 41, 253D + 1991, Weiterhin bevorzugt ist die Protease, welche, neben 160G und 185R als Inhibitormutationen, eine der folgenden drei Aminosäuresubstitutionen aufweist: 39E +74D + 3T, 39E +74D + 41, 39E +74D + 1991, 74D+ 253D + 3T, 74D + 253D + 41, 74D + 253D + 1991, 39E +253D + 3T, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 1991, Particularly preferred is the protease having 160G and 185R as inhibitor mutations, one of the following two amino acid substitutions: 39E + 3T, 39E + 41, 39E + 1991, 74D + 3T, 74D + 41, 74D + 1991, 253D + 3T, 253D + 41, 253D + 1991, Further preferred is the protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has one of the following three amino acid substitutions: 39E + 74D + 3T, 39E + 74D + 41, 39E + 74D + 1991, 74D + 253D + 3T, 74D + 253D + 41 , 74D + 253D + 1991, 39E + 253D + 3T, 39E + 253D + 41, 39E + 253D + 1991,
Insbesondere bevorzugt ist die Protease, welche, neben 160G und 185R als Inhibitormutationen, eine der folgenden vier Aminosäuresubstitutionen aufweist: 39E +74D + 253D + 3T, 39E + 74D + 253D + 41, 39E + 74D + 253D + 1991, 39E + 253D + 3T + 41, 39E + 253D + 3T + 1991, 39E + 253D + 4T +1991, 74D + 253D + 3T + 41, 74D + 253D + 3T + 1991, 74D + 253D + 41 + 1991, Particularly preferred is the protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has one of the following four amino acid substitutions: 39E + 74D + 253D + 3T, 39E + 74D + 253D + 41, 39E + 74D + 253D + 1991, 39E + 253D + 3T + 41, 39E + 253D + 3T + 1991, 39E + 253D + 4T +1991, 74D + 253D + 3T + 41, 74D + 253D + 3T + 1991, 74D + 253D + 41 + 1991,
Ganz besonders bevorzugt ist die Protease, welche, 160G und 185R als Inhibitormutationen, eine der folgenden fünf Aminosäuresubstitutionen aufweist: 39E +74D + 253D + 3T + 41 , 39E +74D + 253D + 3T + 1991, 39E +74D + 253D + 41 + 1991, 39E +74D + 3T + 41 + 1991, 39E + 253D + 3T + 41 + 1991, 74D + 253D + 3T + 41 + 1991. Most preferred is the protease having 160G and 185R as inhibitor mutations, one of the following five amino acid substitutions: 39E + 74D + 253D + 3T + 41, 39E + 74D + 253D + 3T + 1991, 39E + 74D + 253D + 41 + 1991, 39E + 74D + 3T + 41 + 1991, 39E + 253D + 3T + 41 + 1991, 74D + 253D + 3T + 41 + 1991.
Beispielsweise bevorzugt ist die Protease, welche, neben 160G und 185R als Inhibitormutationen, alle der folgenden Aminosäuresubstitutionen aufweist: 39E +74D + 253D + 3T + 41 + 1991. For example, the protease which, besides 160G and 185R as inhibitor mutations, has all of the following amino acid substitutions is preferred: 39E + 74D + 253D + 3T + 41 + 1991.
Insbesondere bevorzugt ist erfindungsgemäß eine Protease umfassend eine Aminosäuresequenz, die mindestens 70 % Sequenzidentität mit der in SEQ ID NO.1 angegebenen Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge aufweist, die an den Positionen, die Positionen 160 und 185 von SEQ ID NO.1 entsprechen, die Aminosäurereste 160G und 185R aufweist, und die mindestens eine, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus P39E, N74D, S253D, S3T, V4I und V199I jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1. Especially preferred according to the invention is a protease comprising an amino acid sequence which has at least 70% sequence identity with the amino acid sequence given in SEQ ID NO.1 over its entire length, which correspond to the amino acid residues at the positions corresponding to positions 160 and 185 of SEQ ID NO.1 160G and 185R, and having at least one, preferably two, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions selected from the group consisting of P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
Die oben genannten bevorzugten Kombinationen gelten insbesondere für die vorstehend genannten Aminosäuresubstitutionen, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus P39E, N74D, S253D, S3T, V4I und V199I jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1. The abovementioned preferred combinations apply in particular to the abovementioned amino acid substitutions which are selected from the group consisting of P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
Besonders bevorzugt ist eine Protease, die neben 160G und 185R als Inhibitormutationen mindestens eine, zwei oder drei Aminosäuresubstitutionen aus P39E, N74D und S253D, und mindestens eine, zwei oder drei weitere Aminosäuresubstitutionen umfasst, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus S3T, V4I und V199I, Positionen jeweils bezogen auf die Particularly preferred is a protease which comprises besides 160G and 185R as inhibitor mutations at least one, two or three amino acid substitutions of P39E, N74D and S253D, and at least one, two or three further amino acid substitutions selected from the group consisting of S3T, V4I and V199I, positions relative to each
Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1. Besonders bevorzugt ist die Protease, welche, neben 160G und 185R als Inhibitormutationen, die Aminosäuresubstitutionen P39E, N74D, S253D, S3T, V4I und V199I aufweist. Numbering according to SEQ ID NO.1. Particularly preferred is the protease which, in addition to 160G and 185R as inhibitor mutations, has the amino acid substitutions P39E, N74D, S253D, S3T, V4I and V199I.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung das Merkmal, dass eine Protease die angegebenen Substitutionen aufweist, dass sie alle entsprechenden Aminosäuren an den entsprechenden Positionen enthält, d.h. keine der angegebenen Positionen anderweitig mutiert oder, beispielsweise durch Fragmentierung der Protease, deletiert ist. In a preferred embodiment, in the context of the present invention, the feature that a protease has the indicated substitutions means that it contains all the corresponding amino acids at the corresponding positions, i. none of the indicated positions is otherwise mutated or deleted, for example by fragmentation of the protease.
Derartige Protease, die erfindungsgemäß bevorzugt sind, sind in SEQ ID NOs. 2-15 angegeben. Die erfindungsgemäßen Proteasen können eine der in SEQ ID NOs 1-15 angegebenen Proteases of this type which are preferred according to the invention are shown in SEQ ID NOs. 2-15. The proteases according to the invention can be one of those given in SEQ ID NOs 1-15
Aminosäuresequenzen umfassen oder daraus bestehen. Amino acid sequences include or consist of.
Die Bestimmung der Identität von Nukleinsäure- oder Aminosäuresequenzen erfolgt durch einen Sequenzvergleich. Dieser Sequenzvergleich basiert auf dem im Stand der Technik etablierten und üblicherweise genutzten BLAST-Algorithmus (vgl. beispielsweise Altschul, S.F., Gish, W., Miller, W., Myers, E.W. & Lipman, DJ. (1990) "Basic local alignment search tool." J. Mol. Biol. 215:403- 410, und Altschul, Stephan F., Thomas L. Madden, Alejandro A. Schaffer, Jinghui Zhang, Hheng Zhang, Webb Miller, and David J. Lipman (1997): "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs"; Nucleic Acids Res., 25, S.3389-3402) und geschieht prinzipiell dadurch, dass ähnliche Abfolgen von Nukleotiden oder Aminosäuren in den Nukleinsäure- oder Aminosäuresequenzen einander zugeordnet werden. Eine tabellarische Zuordnung der betreffenden Positionen wird als Alignment bezeichnet. Ein weiterer im Stand der Technik verfügbarer Algorithmus ist der FASTA-Algorithmus. Sequenzvergleiche (Alignments), insbesondere multiple Sequenzvergleiche, werden mit Computerprogrammen erstellt. Häufig genutzt werden beispielsweise die Clustal-Serie (vgl. beispielsweise Chenna et al. (2003): Multiple sequence alignment with the Clustal series of programs. Nucleic Acid Research 31 , 3497-3500), T- Coffee (vgl. beispielsweise Notredame et al. (2000): T-Coffee: A novel method for multiple sequence alignments. J. Mol. Biol. 302, 205-217) oder Programme, die auf diesen Programmen beziehungsweise Algorithmen basieren. In der vorliegenden Patentanmeldung wurden alle Sequenzvergleiche (Alignments) mit dem Computer-Programm Vector NTI® Suite 10.3 (Invitrogen Corporation, 1600 Faraday Avenue, Carlsbad, Kalifornien, USA) mit den vorgegebenen The identity of nucleic acid or amino acid sequences is determined by a sequence comparison. This sequence comparison is based on the BLAST algorithm established and commonly used in the prior art (see, for example, Altschul, SF, Gish, W., Miller, W., Myers, EW & Lipman, DJ. (1990) "Basic local alignment search Biol. 215: 403-410; and Altschul, Stephan F., Thomas L. Madden, Alejandro A. Schaffer, Jinghui Zhang, Hheng Zhang, Webb Miller, and David J. Lipman (1997): "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs"; Nucleic Acids Res., 25, pp.3389-3402) and is in principle accomplished by similar sequences of nucleotides or amino acids in the nucleic acid or amino acid sequences of each other be assigned. A tabular assignment of the respective positions is referred to as alignment. Another algorithm available in the prior art is the FASTA algorithm. Sequence comparisons (alignments), in particular multiple sequence comparisons, are created with computer programs. For example, the Clustal series (see, for example, Chenna et al., 2003, Multiple Sequence Alignment with the Clinical Series of Programs, Nucleic Acid Research 31, 3497-3500), T-Coffee (see, for example, Notredame et al (2000): T-Coffee: A novel method for multiple sequence alignments, J. Mol. Biol. 302, 205-217) or programs based on these programs or algorithms. In the present patent application all alignment comparisons (alignments) with the computer program Vector NTI® Suite 10.3 (Invitrogen Corporation, 1600 Faraday Avenue, Carlsbad, California, USA) with the given
Standard parametern erstellt, dessen AlignX-Modul für die Sequenzvergleiche auf ClustalW basiert. Standard parameters whose AlignX module for sequence comparisons is based on ClustalW.
Solch ein Vergleich erlaubt auch eine Aussage über die Ähnlichkeit der verglichenen Sequenzen zueinander. Sie wird üblicherweise in Prozent Identität, das heißt dem Anteil der identischen Nukleotide oder Aminosäurereste an denselben oder in einem Alignment einander entsprechenden Positionen angegeben. Der weiter gefasste Begriff der Homologie bezieht bei Aminosäuresequenzen konservierte Aminosäure-Austausche in die Betrachtung mit ein, also Aminosäuren mit ähnlicher chemischer Aktivität, da diese innerhalb des Proteins meist ähnliche chemische Such a comparison also allows a statement about the similarity of the compared sequences to each other. It is usually in percent identity, that is the proportion of identical nucleotides or amino acid residues on the same or in alignment with each other Positions indicated. The broader concept of homology involves conserved amino acid substitutions in the consideration of amino acid sequences, that is, amino acids with similar chemical activity, since these usually have similar chemical properties within the protein
Aktivitäten ausüben. Daher kann die Ähnlichkeit der verglichenen Sequenzen auch Prozent Homologie oder Prozent Ähnlichkeit angegeben sein. Identitäts- und/oder Homologieangaben können über ganze Polypeptide oder Gene oder nur über einzelne Bereiche getroffen werden. Homologe oder identische Bereiche von verschiedenen Nukleinsäure- oder Aminosäuresequenzen sind daher durch Übereinstimmungen in den Sequenzen definiert. Solche Bereiche weisen oftmals identische Funktionen auf. Sie können klein sein und nur wenige Nukleotide oder Aminosäuren umfassen. Oftmals üben solche kleinen Bereiche für die Gesamtaktivität des Proteins essentielle Funktionen aus. Es kann daher sinnvoll sein, Sequenzübereinstimmungen nur auf einzelne, gegebenenfalls kleine Bereiche zu beziehen. Soweit nicht anders angegeben beziehen sich Identitäts- oder Homologieangaben in der vorliegenden Anmeldung aber auf die Gesamtlänge der jeweils angegebenen Nukleinsäure- oder Aminosäuresäuresequenz. Exercise activities. Therefore, the similarity of the sequences compared may also be stated as percent homology or percent similarity. Identity and / or homology information can be made about whole polypeptides or genes or only over individual regions. Homologous or identical regions of different nucleic acid or amino acid sequences are therefore defined by matches in the sequences. Such areas often have identical functions. They can be small and comprise only a few nucleotides or amino acids. Often, such small regions exert essential functions for the overall activity of the protein. It may therefore be useful to relate sequence matches only to individual, possibly small areas. Unless otherwise indicated, identity or homology information in the present application, however, refers to the total length of the particular nucleic acid or amino acid sequence indicated.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet die Angabe, dass eine In the context of the present invention, the statement means that a
Aminosäurepositon einer numerisch bezeichneten Position in SEQ ID NO.1 entspricht daher, dass die entsprechende Position der numerisch bezeichneten Position in SEQ ID NO.1 in einem wie oben definierten Alignment zugeordnet ist. Amino acid position of a numerically designated position in SEQ ID NO. 1 therefore corresponds to the corresponding position being assigned to the numerically designated position in SEQ ID NO. 1 in an alignment as defined above.
Zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Aminosäureveränderungen können erfindungsgemäße Proteasen weitere Aminosäureveränderungen, insbesondere Aminosäure- Substitutionen, -Insertionen oder -Deletionen, aufweisen. Solche Proteasen sind beispielsweise durch gezielte genetische Veränderung, d.h. durch Mutageneseverfahren, weiterentwickelt und für bestimmte Einsatzzwecke oder hinsichtlich spezieller Eigenschaften (beispielsweise hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivität, Stabilität, usw.) optimiert. Ferner können erfindungsgemäße In addition to the amino acid changes described above, proteases of the invention may have other amino acid changes, in particular amino acid substitutions, insertions or deletions. Such proteases are, for example, by targeted genetic modification, i. by mutagenesis, further developed and optimized for specific applications or specific properties (for example, in terms of catalytic activity, stability, etc.). Furthermore, inventive
Nukleinsäuren in Rekombinationsansätze eingebracht und damit zur Erzeugung völlig neuartiger Proteasen oder anderer Polypeptide genutzt werden. Nucleic acids are introduced into recombination approaches and thus used to generate completely novel proteases or other polypeptides.
Das Ziel ist es, in die bekannten Moleküle gezielte Mutationen wie Substitutionen, Insertionen oder Deletionen einzuführen, um beispielsweise die Reinigungsleistung von erfindungsgemäßen Enzymen zu verbessern. Hierzu können insbesondere die Oberflächenladungen und/oder der isoelektrische Punkt der Moleküle und dadurch ihre Wechselwirkungen mit dem Substrat verändert werden. So kann beispielsweise die Nettoladung der Enzyme verändert werden, um darüber die Substratbindung insbesondere für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln zu beeinflussen. Alternativ oder ergänzend kann durch eine oder mehrere entsprechende Mutationen die Stabilität der Protease noch weiter erhöht und dadurch ihre Reinigungsleistung verbessert werden. The goal is to introduce into the known molecules targeted mutations such as substitutions, insertions or deletions, for example, to improve the cleaning performance of enzymes of the invention. For this purpose, in particular the surface charges and / or the isoelectric point of the molecules and thereby their interactions with the substrate can be changed. Thus, for example, the net charge of the enzymes can be changed in order to influence the substrate binding, in particular for use in detergents and cleaners. Alternatively or additionally, the stability of the protease can be further increased by one or more corresponding mutations, thereby improving its purification performance.
Vorteilhafte Eigenschaften einzelner Mutationen, z.B. einzelner Substitutionen, können sich ergänzen. Eine hinsichtlich bestimmter Eigenschaften bereits optimierte Protease, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Stabilität gegenüber Tensiden und/oder Bleichmitteln und/oder anderen Advantageous properties of individual mutations, for example, individual substitutions, may arise complete. An already optimized with respect to certain properties protease, for example, in terms of their stability to surfactants and / or bleaching agents and / or others
Komponenten, kann daher im Rahmen der Erfindung zusätzlich weiterentwickelt sein. Components, therefore, may be further developed within the scope of the invention.
Für die Beschreibung von Substitutionen, die genau eine Aminosäureposition betreffen For the description of substitutions concerning exactly one amino acid position
(Aminosäureaustausche), wird folgende Konvention angewendet: zunächst wird die natürlicherweise vorhandene Aminosäure in Form des international gebräuchlichen Einbuchstaben-Codes bezeichnet, dann folgt die zugehörige Sequenzposition und schließlich die eingefügte Aminosäure. Ist vor der Sequenzposition keine Aminosäure angegeben (beispielsweise 3T), erfolgt der (Amino acid exchanges), the following convention is used: first, the naturally occurring amino acid in the form of the international one-letter code is called, then follows the associated sequence position and finally the inserted amino acid. If no amino acid is given before the sequence position (for example 3T), the
Austausch einer beliebigen Aminosäure an der benannten Position zu der nach der Position genannten Aminosäure (also an Position 3 eine Substitution einer beliebigen Aminosäure in Threonin). Mehrere Austausche innerhalb derselben Polypeptidkette werden durch Schrägstriche voneinander getrennt. Bei Insertionen sind nach der Sequenzposition zusätzliche Aminosäuren benannt. Bei Deletionen ist die fehlende Aminosäure durch ein Symbol, beispielsweise einen Stern oder einen Strich, ersetzt oder vor der entsprechenden Position ein Δ angegeben. Beispielsweise beschreibt A95G die Substitution von Alanin an Position 95 durch Glycin, A95AG die Insertion von Glycin nach der Aminosäure Alanin an Position 95 und A95* oder ΔΑ95 die Deletion von Alanin an Position 95. Diese Nomenklatur ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Enzymtechnologie bekannt. Exchange of any amino acid at the named position for the amino acid named after the position (ie at position 3 a substitution of any amino acid in threonine). Several exchanges within the same polypeptide chain are separated by slashes. For insertions, additional amino acids are named after the sequence position. In the case of deletions, the missing amino acid is replaced by a symbol, for example a star or a dash, or a Δ is specified in front of the corresponding position. For example, A95G describes the substitution of alanine at position 95 by glycine, A95AG the insertion of glycine after the amino acid alanine at position 95 and A95 * or ΔΑ95 the deletion of alanine at position 95. This nomenclature is known to those skilled in the art of enzyme technology.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Protease, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus einer Protease wie vorstehend beschrieben als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch ein- oder mehrfache konservative Aminosäuresubstitution, wobei die Protease in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1 noch die erfindungsgemäßen Aminosäuresubstitutionen an den Positionen, die Positionen 160 und 185 sowie mindestens einer von 39, 74, 253 sowie 3, 4 und 199 in SEQ ID NO.1 entsprechen, aufweist, wie vorstehend beschrieben. Der Begriff "konservative Another object of the invention is therefore a protease which is characterized in that it is obtainable from a protease as described above as the starting molecule by one or multiple conservative amino acid substitution, wherein the protease in the counting according to SEQ ID NO. Figure 1 also depicts the amino acid substitutions of the invention at positions corresponding to positions 160 and 185 and at least one of 39, 74, 253 and 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, as described above. The term "conservative
Aminosäuresubstitution" bedeutet den Austausch (Substitution) eines Aminosäurerestes gegen einen anderen Aminosäurerest, wobei dieser Austausch nicht zu einer Änderung der Polarität oder Ladung an der Position der ausgetauschten Aminosäure führt, z. B. der Austausch eines unpolaren Aminosäurerestes gegen einen anderen unpolaren Aminosäurerest. Konservative Aminosäuresubstitutionen im Rahmen der Erfindung umfassen beispielsweise: G=A=S, l=V=L=M, D=E, N=Q, K=R, Y=F, S=T, G=A=I=V=L=M=Y=F=W=P=S=T. "Amino acid substitution" means the replacement of one amino acid residue with another amino acid residue, which substitution does not result in a change in polarity or charge at the position of the exchanged amino acid, e.g., the replacement of a nonpolar amino acid residue with another nonpolar amino acid residue For example, amino acid substitutions in the invention include: G = A = S, L = V = L = M, D = E, N = Q, K = R, Y = F, S = T, G = A = I = V = L = M = Y = F = W = P = S = T.
Alternativ oder ergänzend ist die Protease dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer erfindungsgemäßen Protease als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch Fragmentierung, Deletions-, Alternatively or additionally, the protease is characterized in that it is obtainable from a protease according to the invention as starting molecule by fragmentation, deletion,
Insertions- oder Substitutionsmutagenese und eine Aminosäuresequenz umfasst, die über eine Länge von mindestens 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 oder 266 zusammenhängenden Aminosäuren mit dem Insertion or substitution mutagenesis and an amino acid sequence over a length of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 or 266 contiguous amino acids with the
Ausgangsmolekül übereinstimmt, wobei die im Ausgangsmolekül enthaltenen mutierten Aminosäurereste an den Positionen, die Positionen 160 und 185 sowie mindestens einer von 39, 74, 253 sowie 3, 4 und 199 in SEQ ID NO.1 entsprechen, noch vorhanden sind. Matched starting molecule, wherein the mutated contained in the starting molecule Amino acid residues at the positions corresponding to positions 160 and 185 and at least one of 39, 74, 253 and 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1 are still present.
So ist es beispielsweise möglich, an den Termini oder in den Loops des Enzyms einzelne Aminosäuren zu deletieren, ohne dass dadurch die proteolytische Aktivität verloren oder vermindert wird. Ferner kann durch derartige Fragmentierung, Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutagenese beispielsweise auch die Allergenizität betreffender Enzyme gesenkt und somit insgesamt ihre Einsetzbarkeit verbessert werden. Vorteilhafterweise behalten die Enzyme auch nach der Thus, for example, it is possible to delete individual amino acids at the termini or in the loops of the enzyme, without the proteolytic activity being lost or diminished. Furthermore, such fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis can also reduce, for example, the allergenicity of the enzymes concerned and thus improve their overall applicability. Advantageously, the enzymes retain even after the
Mutagenese ihre proteolytische Aktivität, d.h. ihre proteolytische Aktivität entspricht mindestens derjenigen des Ausgangsenzyms, d.h. in einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die proteolytische Aktivität mindestens 80, vorzugsweise mindestens 90 % der Aktivität des Mutagenesis their proteolytic activity, i. their proteolytic activity is at least equal to that of the parent enzyme, i. In a preferred embodiment, the proteolytic activity is at least 80, preferably at least 90% of the activity of the
Ausgangsenzyms. Auch weitere Substitutionen können vorteilhafte Wirkungen zeigen. Sowohl einzelne wie auch mehrere zusammenhängende Aminosäuren können gegen andere Aminosäuren ausgetauscht werden. Starting enzyme. Other substitutions can also show beneficial effects. Both single and multiple contiguous amino acids can be substituted for other amino acids.
Alternativ oder ergänzend ist die Protease dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer erfindungsgemäßen Protease als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch eine oder mehrere Aminosäuresubstitutionen in Positionen, die den Positionen 3, 4, 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 199, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268 der Protease aus Bacillus lentus gemäß SEQ ID NO. 1 in einem Alignment zugeordnet sind, wobei die Protease in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1 noch die Substitutionen an den Positionen, die Positionen 160 und 185 sowie mindestens einer von 39, 74, 253 sowie 3, 4 und 199 in SEQ ID NO.1 entsprechen, aufweist, wie vorstehend beschrieben. Die weiteren Aminosäurepositionen werden hierbei durch ein Alignment der Aminosäuresequenz einer erfindungsgemäßen Protease mit der Aminosäuresequenz der Protease aus Bacillus lentus, wie sie in SEQ ID NO. 1 angegeben ist, definiert. Weiterhin richtet sich die Zuordnung der Positionen nach dem reifen (maturen) Protein. Diese Zuordnung ist insbesondere auch anzuwenden, wenn die Aminosäuresequenz einer erfindungsgemäßen Protease eine höhere Zahl von Alternatively or additionally, the protease is characterized in that it is obtainable from a protease according to the invention as starting molecule by one or more amino acid substitutions in positions which correspond to the positions 3, 4, 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 199, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268 the protease from Bacillus lentus according to SEQ ID NO. 1 are assigned in an alignment, wherein the protease in the count according to SEQ ID NO. 1, the substitutions at the positions corresponding to positions 160 and 185 as well as at least one of 39, 74, 253 as well as 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, as described above. The further amino acid positions are determined by an alignment of the amino acid sequence of a protease according to the invention with the amino acid sequence of the protease from Bacillus lentus, as described in SEQ ID NO. 1 is defined. Furthermore, the assignment of the positions depends on the mature (mature) protein. This assignment is to be used in particular if the amino acid sequence of a protease according to the invention has a higher number of
Aminosäurenresten umfasst als die Protease aus Bacillus lentus gemäß SEQ ID NO. 1. Amino acid residues comprises as the protease from Bacillus lentus according to SEQ ID NO. 1.
Ausgehend von den genannten Positionen in der Aminosäuresequenz der Protease aus Bacillus lentus sind die Veränderungspositionen in einer erfindungsgemäßen Protease diejenigen, die eben diesen Positionen in einem Alignment zugeordnet sind. Starting from the mentioned positions in the amino acid sequence of the protease from Bacillus lentus, the alteration positions in a protease according to the invention are those which are just assigned to these positions in an alignment.
Vorteilhafte Positionen für Sequenzveränderungen, insbesondere Substitutionen, der Protease aus Bacillus lentus, die übertragen auf homologe Positionen der erfindungsgemäßen Proteasen bevorzugt von Bedeutung sind und der Protease vorteilhafte funktionelle Eigenschaften verleihen, sind demnach die Positionen 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268, zuzuordnen in einem Alignment mit SEQ ID NO. 1 und damit in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1. In den genannten Positionen liegen in dem Wildtypmolekül der Protease aus Bacillus lentus (SEQ ID NO.16) bzw. auch der Protease gemäß SEQ ID NO.1 folgende Aminosäurereste vor: S36, N42, A47, T56, G61 , T69, E87, A96, A101 , 1102, S104, N1 14, H1 18, A120, S130, S139, T141 , S142, S154, S157, V193, G205, L21 1 , A224, K229, S236, N237, N242, H243, N255 und T268. Advantageous positions for sequence changes, in particular substitutions, of the protease from Bacillus lentus, which are preferably transferred to homologous positions of the proteases according to the invention and which confer advantageous functional properties on the protease, are therefore the positions 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243 , 255 and 268, to be assigned in an alignment with SEQ ID NO. 1 and thus in the count according to SEQ ID NO. 1. In the positions mentioned, the following amino acid residues are present in the wild-type molecule of the protease from Bacillus lentus (SEQ ID NO.16) or also the protease according to SEQ ID NO.1: S36, N42, A47, T56, G61, T69, E87 , A96, A101, 1102, S104, N1 14, H1 18, A120, S130, S139, T141, S142, S154, S157, V193, G205, L21 1, A224, K229, S236, N237, N242, H243, N255 and T268.
Weiterhin vorteilhaft sind beispielsweise die Substitutionen G61A, S154D, S154E und V193M sofern die entsprechend homologen Positionen in einer erfindungsgemäßen Protease nicht schon natürlicherweise von einer dieser bevorzugten Aminosäuren eingenommen werden. Substances G61A, S154D, S154E and V193M, for example, are furthermore advantageous if the correspondingly homologous positions in a protease according to the invention are not already naturally taken up by one of these preferred amino acids.
Die vorstehend genannten Positionen zur Sequenzveränderung, insbesondere Substitution, gelten erfindungsgemäß für alle der vorstehend explizit genannten Proteasevarianten. Insbesondere können diese zusätzlichen Sequenzveränderungen, insbesondere Substitutionen, ausgehend von einer der Proteasen, die eine Aminosäuresequenz ausgewälht aus der Sequenz gemäß SEQ ID No.1 -15 durchgeführt werden, die resultierenden Proteasen sind ebenfalls besonders bevorzugt. The abovementioned positions for changing the sequence, in particular substitution, apply according to the invention to all of the protease variants explicitly mentioned above. In particular, these additional sequence changes, in particular substitutions, can be carried out starting from one of the proteases which have an amino acid sequence selected from the sequence according to SEQ ID No.1 -15, the resulting proteases are also particularly preferred.
In allen erfindungsgemäßen Proteasen, die vorstehend beschrieben wurden, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Aminosäurerest an der Position, die Position 99 in SEQ ID NO.1 entspricht, E, d.h. 99E. Dieser Rest wird vorzugsweise in allen oben beschriebenen möglichen Modifikationen beibehalten. Beispiele für solche Proteasen sind solche mit den in SEQ ID NOs. 1- 15 angegebenen Aminosäuresequenzen. In all of the proteases of the invention described above, in a preferred embodiment, the amino acid residue at the position corresponding to position 99 in SEQ ID NO.1 is E, i. 99E. This residue is preferably retained in all possible modifications described above. Examples of such proteases are those with the in SEQ ID NOs. 1-15 indicated amino acid sequences.
Eine weitere Bestätigung der korrekten Zuordnung der zu verändernden Aminosäuren, d.h. Further confirmation of the correct assignment of the amino acids to be altered, i.
insbesondere deren funktionelle Entsprechung, können Vergleichsversuche liefern, wonach die beiden auf der Basis eines Alignments einander zugeordneten Positionen in beiden miteinander verglichenen Proteasen auf die gleiche Weise verändert werden und beobachtet wird, ob bei beiden die enzymatische Aktivität auf gleiche Weise verändert wird. Geht beispielsweise ein Aminosäureaustausch in einer bestimmten Position der Protease aus Bacillus lentus gemäß SEQ ID NO. 1 mit einer Veränderung eines enzymatischen Parameters einher, beispielsweise mit der Erhöhung des «M-Wertes, und wird eine entsprechende Veränderung des enzymatischen in particular their functional correspondence can provide comparative experiments, according to which the two positions assigned to each other on the basis of an alignment in both compared proteases are changed in the same way and it is observed whether in both the enzymatic activity is changed in the same way. If, for example, an amino acid exchange in a specific position of the protease from Bacillus lentus according to SEQ ID NO. 1 with a change in an enzymatic parameter, for example, with the increase of the M value, and will be a corresponding change of the enzymatic
Parameters, beispielsweise also ebenfalls eine Erhöhung des «M-Wertes, in einer erfindungsgemäßen Protease-Variante beobachtet, deren Aminosäureaustausch durch dieselbe eingeführte Aminosäure erreicht wurde, so ist hierin eine Bestätigung der korrekten Zuordnung zu sehen. Parameters, ie, for example, also an increase in the M value, observed in a protease variant according to the invention, the amino acid exchange was achieved by the same introduced amino acid, it is to be seen here a confirmation of the correct assignment.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Protease dadurch gekennzeichnet, dass ihre Reinigungsleistung gegenüber derjenigen einer Protease, die eine Aminosäuresequenz umfasst, die der in SEQ ID NOs. 1-15 angegebenen Aminosäuresequenz entspricht, nicht signifikant verringert ist, d.h. mindestens 80 % der Referenzwaschleistung besitzt. Verfahren zur Bestimmung der Proteaseaktivität sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Enzymtechnologie geläufig und werden von ihm routinemäßig angewendet. Beispielsweise sind solche Verfahren offenbart in Tenside, Band 7 (1970), S. 125-132. Alternativ kann die Protease- Aktivität über die Freisetzung des Chromophors para-Nitroanilin (pNA) aus dem Substrat suc-L- Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-p-Nitroanilid (AAPF) bestimmt werden. Die Protease spaltet das Substrat und setzt pNA frei. Die Freisetzung des pNA verursacht eine Zunahme der Extinktion bei 410 nm, deren zeitlicher Verlauf ein Maß für die enzymatische Aktivität ist (vgl. Del Mar et al., 1979). Die Messung erfolgt bei einer Temperatur von 25°C, bei pH 8,6, und einer Wellenlänge von 410 nm. Die Messzeit beträgt 5 min und das Messintervall 20s bis 60s. Die Proteaseaktivität wird üblicherweise in Protease-Einheiten (PE) angegeben. Geeignete Proteaseaktivitäten betragen beispielsweise 2,25, 5 oder 10 PE pro ml Waschflotte. Die Proteaseaktivität ist jedoch nicht gleich Null. In a further embodiment of the invention, the protease is characterized in that its purification performance compared to that of a protease comprising an amino acid sequence which corresponds to that shown in SEQ ID NOs. 1-15 corresponding amino acid sequence, is not significantly reduced, ie, has at least 80% of the reference washing power. Methods for the determination of protease activity are familiar to the expert in the field of enzyme technology and are routinely used by him. For example, such methods are disclosed in Tenside, Vol. 7 (1970), pp. 125-132. Alternatively, the protease activity can be determined via the release of the chromophore para-nitroaniline (pNA) from the substrate suc-L-Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-p-Nitroanilide (AAPF). The protease cleaves the substrate and releases pNA. The release of pNA causes an increase in absorbance at 410 nm, the time course of which is a measure of enzymatic activity (see Del Mar et al., 1979). The measurement is carried out at a temperature of 25 ° C, at pH 8.6, and a wavelength of 410 nm. The measuring time is 5 min and the measuring interval 20s to 60s. The protease activity is usually indicated in protease units (PE). Suitable protease activities are, for example, 2.25, 5 or 10 PE per ml wash liquor. However, the protease activity is not equal to zero.
Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren (Bicinchoninsäure; 2,2'-Bichinolyl-4,4'-dicarbonsäure) oder dem Biuret-Verfahren (A. G. Gornall, C. S. Bardawill und M.M. David, J. Biol. Chem., 177 (1948), S. 751-766) bestimmt werden. Die Bestimmung der Aktivproteinkonzentration kann diesbezüglich über eine Titration der aktiven Zentren unter Verwendung eines geeigneten irreversiblen Inhibitors (für Proteasen beispielsweise Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF)) und Bestimmung der Restaktivität (vgl. M. Bender et al., J. Am. Chem. Soc. 88, 24 (1966), S. 5890-5913) erfolgen. The protein concentration can be determined by known methods, for example, the BCA method (bicinchoninic acid, 2,2'-biquinolyl-4,4'-dicarboxylic acid) or the biuret method (AG Gornall, CS Bardawill and MM David, J. Biol. Chem., 177 (1948), pp. 751-766). The determination of the active protein concentration in this regard can be carried out by titration of the active sites using a suitable irreversible inhibitor (for proteases, for example phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)) and determination of the residual activity (see M. Bender et al., J. Am. Chem. Soc 24 (1966), pp. 5890-5913).
Alle genannten Sachverhalte sind auch auf die erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Protease anwendbar. Demnach umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren ferner einen oder mehreren der folgenden Verfahrensschritte: All these facts are also applicable to the method of producing a protease according to the invention. Accordingly, a method according to the invention further comprises one or more of the following method steps:
(a) Einbringen einer ein- oder mehrfachen konservativen Aminosäuresubstitution, wobei die Protease die Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter drei, , insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die  (a) introducing a single or multiple conservative amino acid substitution, said protease comprising amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to positions 160 and 185 of SEQ ID NO.1 and at least one, preferably two, more preferably three, in particular four, more preferably five, most preferably has six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the
Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ;  Numbering according to SEQ ID NO.1;
(b) Veränderung der Aminosäuresequenz durch Fragmentierung, Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutagenese derart, dass die Protease eine Aminosäuresequenz umfasst, die über eine Länge von mindestens 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 oder 266 zusammenhängenden Aminosäuren mit dem Ausgangsmolekül übereinstimmt, wobei die Protease die  (b) altering the amino acid sequence by fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis such that the protease has an amino acid sequence of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265, or 266 contiguous amino acids matches the parent molecule, the protease comprising
Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID N0.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei , insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ; Amino acid residues 160G and 185R at positions corresponding to positions 160 and 185 according to SEQ ID NO. 1, and at least one, preferably 2, more preferably 3, especially 4, more preferably 5, most preferably 6 amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1;
(c) Einbringen einer ein- oder mehrfachen Aminosäuresubstitution in eine oder mehrere der Positionen, die den Positionen 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268, der Protease gemäß SEQ ID NO. 1 entsprechen, wobei die Protease die  (c) introducing a single or multiple amino acid substitution into one or more of the positions corresponding to positions 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268, the protease according to SEQ ID NO. 1, wherein the protease is the
Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei , insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 .  Amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions are selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
Insbesondere umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren einen oder mehreren der folgenden Verfahrensschritte: In particular, a method according to the invention comprises one or more of the following method steps:
(a) Einbringen einer ein- oder mehrfachen konservativen Aminosäuresubstitution, wobei die Protease in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1 die Aminosäurereste 160G und 185R sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei Aminosäuresubstitutionen ausgewählt aus 39E, 74D und S253D aufweist;  (a) introducing a single or multiple conservative amino acid substitution, wherein the protease in the count according to SEQ ID NO. 1 has amino acid residues 160G and 185R and at least one, preferably 2, more preferably three amino acid substitutions selected from 39E, 74D and S253D;
b) Veränderung der Aminosäuresequenz durch Fragmentierung, Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutagenese derart, dass die Protease eine Aminosäuresequenz umfasst, die über eine Länge von mindestens 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 oder 266 zusammenhängenden Aminosäuren mit dem Ausgangsmolekül übereinstimmt, wobei die im Ausgangsmolekül enthaltenen Aminosäurereste 160G und 185R sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei b) altering the amino acid sequence by fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis such that the protease has an amino acid sequence of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 , 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 or 266 contiguous amino acids with the parent molecule, wherein the amino acid residues contained in the starting molecule 160G and 185R and at least one, preferably 2 , more preferably three
Aminosäuresubstitutionen ausgewählt aus 39E, 74D und S253D noch vorhanden sind; Amino acid substitutions selected from 39E, 74D and S253D are still present;
(c) Einbringen einer ein- oder mehrfachen Aminosäuresubstitution in eine oder mehrere der Positionen, die den Positionen 3, 4, 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 199, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268 der Protease aus Bacillus lentus gemäß SEQ ID NO. 1 in einem Alignment zugeordnet sind, wobei die Protease in der Zählung gemäß SEQ ID NO. 1 die Aminosäurereste 160G und 185R sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei Aminosäuresubstitutionen ausgewählt aus 39E, 74D und S253D aufweist. (c) introducing a single or multiple amino acid substitution into one or more of the positions corresponding to positions 3, 4, 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 199, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268 of the Bacillus lentus protease according to SEQ ID NO. 1 are assigned in an alignment, wherein the protease in the count according to SEQ ID NO. 1 has amino acid residues 160G and 185R and at least one, preferably 2, more preferably 3 amino acid substitutions selected from 39E, 74D and S253D.
Sämtliche Ausführungen gelten auch für die erfindungsgemäßen Verfahren. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist die Protease beziehungsweise die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Protease noch mindestens zu 70%, 71 %, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 90,5%, 91 %, 91 ,5%, 92%, 92,5%, 93%, 93,5%, 94%, 94,5%, 95%, 95,5%, 96%, 96,5%, 97%, 97,5%, 98%, 98,5%, oder 98,8% identisch zu einer der in SEQ ID NOs: 1-15 angegebenen Aminosäuresequenzen über deren Gesamtlänge. Die Protease beziehungsweise die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Protease weist die Aminosäurereste 160G und 185R, vorzugsweise auch 99E, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter 3, der Substitutionen 39E, 74D und 53D und/oder, in bevorzugten Ausführungsformen, mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter 3, der Substitutionen 3T, 41 und 1991 auf. All statements also apply to the inventive method. In further embodiments of the invention, the protease or the protease produced by a method according to the invention is still at least 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80 %, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 90.5%, 91%, 91, 5%, 92%, 92, 5%, 93%, 93.5%, 94%, 94.5%, 95%, 95.5%, 96%, 96.5%, 97%, 97.5%, 98%, 98.5% , or 98.8% identical to one of the amino acid sequences indicated in SEQ ID NOs: 1-15 over their entire length. The protease or the protease produced by a method according to the invention has the amino acid residues 160G and 185R, preferably also 99E, and at least one, preferably 2, more preferably 3, the substitutions 39E, 74D and 53D and / or, in preferred embodiments, at least one, preferably 2, more preferably 3, substitutions 3T, 41 and 1991.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine zuvor beschriebene Protease, die zusätzlich stabilisiert ist, insbesondere durch eine oder mehrere Mutationen, beispielsweise Substitutionen, oder durch Kopplung an ein Polymer. Denn eine Erhöhung der Stabilität bei der Lagerung und/oder während des Einsatzes, beispielsweise beim Waschprozess, führt dazu, dass die enzymatische Aktivität länger anhält und damit die Reinigungsleistung verbessert wird. Grundsätzlich kommen alle im Stand der Technik beschriebenen und/oder zweckmäßigen Stabilisierungsmöglichkeiten in Betracht. Bevorzugt sind solche Stabilisierungen, die über Muationen des Enzyms selbst erreicht werden, da solche Stabilisierungen im Anschluss an die Gewinnung des Enzyms keine weiteren Arbeitsschritte erfordern. Beispiele für hierfür geeignete Sequenzveränderungen sind vorstehend genannt. Weitere geeignete Sequenzveränderungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So können Proteasen beispielsweise auch dadurch stabilisiert werden, dass einer oder mehrere Tyrosin-Reste gegen andere Aminosäuren ausgetauscht werden. Another object of the invention is a protease described above, which is additionally stabilized, in particular by one or more mutations, for example substitutions, or by coupling to a polymer. For an increase in stability during storage and / or during use, for example during the washing process, causes the enzymatic activity to last longer and thus improve the cleaning performance. In principle, all stabilization options described in the prior art and / or appropriate considerations come into consideration. Preference is given to those stabilizations which are achieved via mutations of the enzyme itself, since such stabilizations do not require any further working steps following the recovery of the enzyme. Examples of sequence changes suitable for this purpose are mentioned above. Other suitable sequence changes are known from the prior art. For example, proteases can also be stabilized by replacing one or more tyrosine residues with other amino acids.
Weitere Möglichkeiten der Stabilisierung sind beispielsweise: Further possibilities of stabilization are, for example:
- Veränderung der Bindung von Metallionen, insbesondere der Calcium-Bindungsstellen,  Changing the binding of metal ions, in particular the calcium binding sites,
beispielsweise durch Austauschen von einer oder mehreren der an der Calcium-Bindung beteiligten Aminosäure(n) gegen eine oder mehrere negativ geladene Aminosäuren und/oder durch Einführen von Sequenzveränderungen in mindestens einer der Folgen der beiden Aminosäuren Arginin/Glycin;  for example, by replacing one or more of the amino acid (s) involved in the calcium binding with one or more negatively charged amino acids and / or by introducing sequence changes in at least one of the sequences of the two amino acids arginine / glycine;
- Schutz gegen den Einfluss von denaturierenden Agentien wie Tensiden durch Mutationen, die eine Veränderung der Aminosäuresequenz auf oder an der Oberfläche des Proteins bewirken; Protection against the influence of denaturing agents, such as surfactants, on mutations causing an alteration of the amino acid sequence on or at the surface of the protein;
- Austausch von Aminosäuren, die nahe dem N-Terminus liegen, gegen solche, die vermutlich über nicht-kovalente Wechselwirkungen mit dem Rest des Moleküls in Kontakt treten und somit einen Beitrag zur Aufrechterhaltung der globulären Struktur leisten. Bevorzugte Ausführungsformen sind solche, bei denen das Enzym auf mehrere Arten stabilisiert wird, da mehrere stabilisierende Mutationen additiv oder synergistisch wirken. Replacement of amino acids located near the N-terminus against those likely to contact non-covalent interactions with the rest of the molecule, thus contributing to the maintenance of the globular structure. Preferred embodiments are those in which the enzyme is stabilized in several ways, as several stabilizing mutations act additive or synergistic.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Protease wie vorstehend beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens eine chemische Modifikation aufweist. Eine Protease mit einer solchen Veränderung wird als Derivat bezeichnet, d.h. die Protease ist derivatisiert. Another object of the invention is a protease as described above, which is characterized in that it has at least one chemical modification. A protease with such a change is called a derivative, i. the protease is derivatized.
Unter Derivaten werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung demnach solche Proteine verstanden, deren reine Aminosäurekette chemisch modifiziert worden ist. Solche For the purposes of the present application, derivatives are understood as meaning those proteins whose pure amino acid chain has been chemically modified. Such
Derivatisierungen können beispielsweise in vivo durch die Wirtszelle erfolgen, die das Protein exprimiert. Diesbezüglich sind Kopplungen niedrigmolekularer Verbindungen wie von Lipiden oder Oligosacchariden besonders hervorzuheben. Derivatisierungen können aber auch in vitro durchgeführt werden, etwa durch die chemische Umwandlung einer Seitenkette einer Aminosäure oder durch kovalente Bindung einer anderen Verbindung an das Protein. Beispielsweise ist die Kopplung von Aminen an Carboxylgruppen eines Enzyms zur Veränderung des isoelektrischen Punkts möglich. Eine solche andere Verbindung kann auch ein weiteres Protein sein, das beispielsweise über bifunktionelle chemische Verbindungen an ein erfindungsgemäßes Protein gebunden wird. Ebenso ist unter Derivatisierung die kovalente Bindung an einen Derivatizations can be made, for example, in vivo by the host cell expressing the protein. In this regard, couplings of low molecular weight compounds such as lipids or oligosaccharides are particularly noteworthy. However, derivatizations can also be carried out in vitro, for example by the chemical transformation of a side chain of an amino acid or by covalent binding of another compound to the protein. For example, the coupling of amines to carboxyl groups of an enzyme to alter the isoelectric point is possible. Such another compound may also be another protein that is bound to a protein of the invention via bifunctional chemical compounds, for example. Similarly, derivatization is the covalent bond to a
makromolekularen Träger zu verstehen, oder auch ein nichtkovalenter Einschluss in geeignete makromolekulare Käfigstrukturen. Derivatisierungen können beispielsweise die Substratspezifität oder die Bindungsstärke an das Substrat beeinflussen oder eine vorübergehende Blockierung der enzymatischen Aktivität herbeiführen, wenn es sich bei der angekoppelten Substanz um einen Inhibitor handelt. Dies kann beispielsweise für den Zeitraum der Lagerung sinnvoll sein. Derartige Modifikationen können ferner die Stabilität oder die enzymatische Aktivität beeinflussen. Sie können ferner auch dazu dienen, die Allergenizität und/oder Immunogenizität des Proteins herabzusetzen und damit beispielsweise dessen Hautverträglichkeit zu erhöhen. Beispielsweise können Kopplungen mit makromolekularen Verbindungen, beispielsweise Polyethylenglykol, das Protein hinsichtlich der Stabilität und/oder Hautverträglichkeit verbessern. to understand macromolecular carrier, or even a non-covalent inclusion in suitable macromolecular cage structures. Derivatizations may, for example, affect the substrate specificity or binding strength to the substrate or cause a temporary blockage of the enzymatic activity when the coupled substance is an inhibitor. This can be useful, for example, for the period of storage. Such modifications may further affect stability or enzymatic activity. They can also serve to reduce the allergenicity and / or immunogenicity of the protein and thus, for example, increase its skin compatibility. For example, couplings with macromolecular compounds, for example, polyethylene glycol, can improve the protein in terms of stability and / or skin tolerance.
Unter Derivaten eines erfindungsgemäßen Proteins können im weitesten Sinne auch Derivatives of a protein according to the invention can also be used in the broadest sense
Präparationen dieser Proteine verstanden werden. Je nach Gewinnung, Aufarbeitung oder Präparation kann ein Protein mit diversen anderen Stoffen vergesellschaftet sein, beispielsweise aus der Kultur der produzierenden Mikroorganismen. Ein Protein kann auch, beispielsweise zur Erhöhung seiner Lagerstabilität, mit anderen Stoffen gezielt versetzt worden sein. Preparations of these proteins are understood. Depending on the extraction, processing or preparation, a protein may be associated with various other substances, for example from the culture of the producing microorganisms. A protein may also have been deliberately added to other substances, for example to increase its storage stability.
Erfindungsgemäß sind deshalb auch alle Präparationen eines erfindungsgemäßen Proteins. Das ist auch unabhängig davon, ob es in einer bestimmten Präparation tatsächlich diese enzymatische Aktivität entfaltet oder nicht. Denn es kann gewünscht sein, dass es bei der Lagerung keine oder nur geringe Aktivität besitzt, und erst zum Zeitpunkt der Verwendung seine enzymatische Funktion entfaltet. Dies kann beispielsweise über entsprechende Begleitstoffe gesteuert werden. Therefore, all preparations of a protein according to the invention are also according to the invention. This is also independent of whether or not it actually exhibits this enzymatic activity in a particular preparation. Because it may be desired that it has little or no activity during storage, and only at the time of use its enzymatic function unfolded. This can be controlled, for example, via appropriate accompanying substances.
Insbesondere die gemeinsame Präparation von Proteasen mit Protease-Inhibitoren ist In particular, the joint preparation of proteases with protease inhibitors is
diesbezüglich möglich. possible in this regard.
Betreffend alle vorstehend beschriebenen Proteasen beziehungsweise Proteasevarianten und/oder Derivate sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung diejenigen besonders bevorzugt, deren Stabilität und/oder Aktivität mindestens derjenigen der Protease gemäß einer der SEQ ID NOs: 1- 15 entspricht, und/oder deren Reinigungsleistung mindestens derjenigen der Protease gemäß einer der SEQ ID NOs. 1 -15 entspricht. With regard to all the proteases or protease variants and / or derivatives described above, particular preference is given in the context of the present invention to those whose stability and / or activity is at least equal to that of the protease according to any one of SEQ ID NOs: 1-15 and / or their purification performance at least equal to that the protease according to any one of SEQ ID NOs. 1 -15 corresponds.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Nukleinsäure, die für eine erfindungsgemäße Protease codiert, sowie ein Vektor enthaltend eine solche Nukleinsäure, insbesondere ein Another object of the invention is a nucleic acid encoding a protease of the invention, and a vector containing such a nucleic acid, in particular a
Klonierungsvektor oder ein Expressionsvektor. Cloning vector or an expression vector.
Hierbei kann es sich DNA- oder RNA-Moleküle handeln. Sie können als Einzelstrang, als ein zu diesem Einzelstrang komplementärer Einzelstrang oder als Doppelstrang vorliegen. Insbesondere bei DNA-Molekülen sind die Sequenzen beider komplementärer Stränge in jeweils allen drei möglichen Leserastern zu berücksichtigen. Ferner ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Codons, also Basentriplets, für die gleichen Aminosäuren codieren können, so dass eine bestimmte Aminosäuresequenz von mehreren unterschiedlichen Nukleinsäuren codiert werden kann. Auf Grund dieser Degeneriertheit des genetischen Codes sind sämtliche Nukleinsäuresequenzen in diesen Erfindungsgegenstand mit eingeschlossen, die eine der vorstehend beschriebenen Proteasen codieren können. Der Fachmann ist in der Lage, diese Nukleinsäuresequenzen zweifelsfrei zu bestimmen, da trotz der Degeneriertheit des genetischen Codes einzelnen Codons definierte Aminosäuren zuzuordnen sind. Daher kann der Fachmann ausgehend von einer Aminosäuresequenz für diese Aminosäuresequenz codierende Nukleinsäuren problemlos ermitteln. Weiterhin können bei erfindungsgemäßen Nukleinsäuren ein oder mehrere Codons durch synonyme Codons ersetzt sein. Dieser Aspekt bezieht sich insbesondere auf die heterologe Expression der erfindungsgemäßen Enzyme. So besitzt jeder Organismus, beispielsweise eine Wirtszelle eines Produktionsstammes, eine bestimmte Codon-Verwendung. Unter Codon-Verwendung wird die Übersetzung des genetischen Codes in Aminosäuren durch den jeweiligen Organismus verstanden. Es kann zu Engpässen in der Proteinbiosynthese kommen, wenn die auf der Nukleinsäure liegenden Codons in dem Organismus einer vergleichsweise geringen Zahl von beladenen tRNA-Molekülen gegenüberstehen. Obwohl für die gleiche Aminosäure codierend führt das dazu, dass in dem Organismus ein Codon weniger effizient translatiert wird als ein synonymes Codon, das für dieselbe Aminosäure codiert. Auf Grund des Vorliegens einer höheren Anzahl von tRNA-Molekülen für das synonyme Codon kann dieses in dem Organismus effizienter translatiert werden. Einem Fachmann ist es über heutzutage allgemein bekannte Methoden, wie beispielsweise die chemische Synthese oder die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) in Verbindung mit molekularbiologischen und/oder proteinchemischen Standardmethoden möglich, anhand bekannter DNA- und/oder Aminosäuresequenzen die entsprechenden Nukleinsäuren bis hin zu vollständigen Genen herzustellen. Derartige Methoden sind beispielsweise aus Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual, 3. Edition Cold Spring Laboratory Press, bekannt. These may be DNA or RNA molecules. They can be present as a single strand, as a single strand that is complementary to this single strand, or as a double strand. Especially in the case of DNA molecules, the sequences of both complementary strands must be taken into account in all three possible reading frames. Furthermore, it should be noted that different codons, so base triplets, can code for the same amino acids, so that a particular amino acid sequence can be encoded by several different nucleic acids. Due to this degeneracy of the genetic code, all nucleic acid sequences are included in this subject of the invention which can encode any of the proteases described above. The person skilled in the art is able to determine these nucleic acid sequences unequivocally since, despite the degeneracy of the genetic code, individual codons are assigned defined amino acids. Therefore, the person skilled in the art can easily determine nucleic acids coding for this amino acid sequence on the basis of an amino acid sequence. Furthermore, with nucleic acids according to the invention, one or more codons may be replaced by synonymous codons. This aspect relates in particular to the heterologous expression of the enzymes according to the invention. Thus, each organism, for example a host cell of a production strain, has a particular codon usage. Codon usage is understood to mean the translation of the genetic code into amino acids by the particular organism. Bottlenecks in protein biosynthesis can occur if the codons lying on the nucleic acid in the organism face a comparatively small number of loaded tRNA molecules. Although coding for the same amino acid, this results in a codon being translated less efficiently in the organism than a synonymous codon encoding the same amino acid. Due to the presence of a higher number of tRNA molecules for the synonymous codon, it can be more efficiently translated in the organism. A person skilled in the art can use well-known methods such as chemical synthesis or the polymerase chain reaction (PCR) in combination with molecular biological and / or proteinchemical standard methods, using known DNA and / or amino acid sequences, the corresponding nucleic acids to complete genes manufacture. Such methods are known, for example, from Sambrook, J., Fritsch, EF and Maniatis, T. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual, 3rd Edition Cold Spring Laboratory Press.
Unter Vektoren werden im Sinne der vorliegenden Erfindung aus Nukleinsäuren bestehende Elemente verstanden, die als kennzeichnenden Nukleinsäurebereich eine erfindungsgemäße Nukleinsäure enthalten. Sie vermögen diese in einer Spezies oder einer Zellinie über mehrere Generationen oder Zellteilungen hinweg als stabiles genetisches Element zu etablieren. Vektoren sind insbesondere bei der Verwendung in Bakterien spezielle Plasmide, also zirkuläre genetische Elemente. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine erfindungsgemäße Nukleinsäure in einen Vektor kloniert. Zu den Vektoren zählen beispielsweise solche, deren Ursprung bakterielle Plasmide, Viren oder Bacteriophagen sind, oder überwiegend synthetische Vektoren oder Plasmide mit Elementen verschiedenster Herkunft. Mit den weiteren jeweils vorhandenen genetischen Elementen vermögen Vektoren sich in den betreffenden Wirtszellen über mehrere Generationen hinweg als stabile Einheiten zu etablieren. Sie können extra chromosomal als eigene Einheiten vorliegen oder in ein Chromosom oder chromosomale DNA integrieren. For the purposes of the present invention, vectors are understood as consisting of nucleic acids which contain a nucleic acid according to the invention as a characteristic nucleic acid region. They can establish these in a species or cell line over several generations or cell divisions as a stable genetic element. Vectors, especially when used in bacteria, are special plasmids, ie circular genetic elements. In the context of the present invention, a nucleic acid according to the invention is cloned into a vector. The vectors include, for example, those whose origin are bacterial plasmids, viruses or bacteriophages, or predominantly synthetic vectors or plasmids with elements of various origins. With the other genetic elements present in each case, vectors are able to establish themselves as stable units in the relevant host cells over several generations. They may be extra chromosomally present as separate units or integrated into a chromosome or chromosomal DNA.
Expressionsvektoren umfassen Nukleinsäuresequenzen, die sie dazu befähigen, in den sie enthaltenden Wirtszellen, vorzugsweise Mikroorganismen, besonders bevorzugt Bakterien, zu replizieren und dort eine enthaltene Nukleinsäure zur Expression zu bringen. Die Expression wird insbesondere von dem oder den Promotoren beeinflusst, welche die Transkription regulieren. Prinzipiell kann die Expression durch den natürlichen, ursprünglich vor der zu exprimierenden Nukleinsäure lokalisierten Promotor erfolgen, aber auch durch einen auf dem Expressionsvektor bereitgestellten Promotor der Wirtszelle oder auch durch einen modifizierten oder einen völlig anderen Promotor eines anderen Organismus oder einer anderen Wirtszelle. Im vorliegenden Fall wird zumindest ein Promotor für die Expression einer erfindungsgemäßen Nukleinsäure zur Verfügung gestellt und für deren Expression genutzt. Expressionsvektoren können ferner regulierbar sein, beispielsweise durch Änderung der Kultivierungsbedingungen oder bei Erreichen einer bestimmten Zelldichte der sie enthaltenen Wirtszellen oder durch Zugabe von bestimmten Substanzen, insbesondere Aktivatoren der Genexpression. Ein Beispiel für eine solche Substanz ist das Galactose-Derivat Isopropyl-ß-D-thiogalactopyranosid (IPTG), welches als Aktivator des bakteriellen Lactose-Operons (lac-Operons) verwendet wird. Im Gegensatz zu Expressionsvektoren wird die enthaltene Nukleinsäure in Klonierungsvektoren nicht exprimiert. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine nicht menschliche Wirtszelle, die eine erfindungsgemäße Nukleinsäure oder einen erfindungsgemäßen Vektor beinhaltet, oder die eine erfindungsgemäße Protease beinhaltet, insbesondere eine, die die Protease in das die Wirtszelle umgebende Medium sezerniert. Bevorzugt wird eine erfindungsgemäße Nukleinsäure oder ein erfindungsgemäßer Vektor in einen Mikroorganismus transformiert, der dann eine erfindungsgemäße Wirtszelle darstellt. Alternativ können auch einzelne Komponenten, d.h. Nukleinsäure-Teile oder -Fragmente einer erfindungsgemäßen Nukleinsäure derart in eine Wirtszelle eingebracht werden, dass die dann resultierende Wirtszelle eine erfindungsgemäße Nukleinsäure oder einen erfindungsgemäßen Vektor enthält. Dieses Vorgehen eignet sich besonders dann, wenn die Wirtszelle bereits einen oder mehrere Bestandteile einer erfindungsgemäßen Nukleinsäure oder eines erfindungsgemäßen Vektors enthält und die weiteren Bestandteile dann entsprechend ergänzt werden. Verfahren zur Transformation von Zellen sind im Stand der Technik etabliert und dem Fachmann hinlänglich bekannt. Als Wirtszellen eignen sich prinzipiell alle Zellen, das heißt prokaryotische oder eukaryotische Zellen. Bevorzugt sind solche Wirtszellen, die sich genetisch vorteilhaft handhaben lassen, was beispielsweise die Transformation mit der Nukleinsäure oder dem Vektor und dessen stabile Etablierung angeht, beispielsweise einzellige Pilze oder Bakterien. Ferner zeichnen sich bevorzugte Wirtszellen durch eine gute mikrobiologische und Expression vectors comprise nucleic acid sequences which enable them to replicate in the host cells containing them, preferably microorganisms, particularly preferably bacteria, and to express a contained nucleic acid there. In particular, expression is influenced by the promoter (s) that regulate transcription. In principle, the expression may be effected by the natural promoter originally located in front of the nucleic acid to be expressed, but also by a promoter of the host cell provided on the expression vector or also by a modified or completely different promoter of another organism or another host cell. In the present case, at least one promoter for the expression of a nucleic acid according to the invention is made available and used for its expression. Furthermore, expression vectors can be regulatable, for example by changing the culturing conditions or when a specific cell density of the host cells contained therein is reached or by addition of specific substances, in particular activators of gene expression. An example of such a substance is the galactose derivative isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG), which is used as an activator of the bacterial lactose operon (lac operon). In contrast to expression vectors, the nucleic acid contained is not expressed in cloning vectors. A further subject of the invention is a non-human host cell which contains a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention or which contains a protease according to the invention, in particular one which secretes the protease into the medium surrounding the host cell. Preferably, a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention is transformed into a microorganism, which then represents a host cell according to the invention. Alternatively, individual components, ie nucleic acid parts or fragments of a nucleic acid according to the invention can be introduced into a host cell such that the resulting host cell contains a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention. This procedure is particularly suitable when the host cell already contains one or more constituents of a nucleic acid according to the invention or a vector according to the invention and the further constituents are then supplemented accordingly. Methods of transforming cells are well established in the art and well known to those skilled in the art. In principle, all cells, that is to say prokaryotic or eukaryotic cells, are suitable as host cells. Preference is given to those host cells which can be handled genetically advantageously, for example as regards the transformation with the nucleic acid or the vector and its stable establishment, for example unicellular fungi or bacteria. Furthermore, preferred host cells are characterized by a good microbiological and
biotechnologische Handhabbarkeit aus. Das betrifft beispielsweise leichte Kultivierbarkeit, hohe Wachstumsraten, geringe Anforderungen an Fermentationsmedien und gute Produktions- und Sekretionsraten für Fremdproteine. Bevorzugte erfindungsgemäße Wirtszellen sezernieren das (transgen) exprimierte Protein in das die Wirtszellen umgebende Medium. Ferner können die Proteasen von den sie produzierenden Zellen nach deren Herstellung modifiziert werden, beispielsweise durch Anknüpfung von Zuckermolekülen, Formylierungen, Aminierungen, usw. Solche posttranslationale Modifikationen können die Protease funktionell beeinflussen. biotechnological handling. This concerns, for example, easy culturing, high growth rates, low demands on fermentation media and good production and secretion rates for foreign proteins. Preferred host cells according to the invention secrete the (transgenially) expressed protein into the medium surrounding the host cells. Furthermore, the proteases can be modified by the cells producing them after their production, for example by attachment of sugar molecules, formylations, aminations, etc. Such post-translational modifications can functionally influence the protease.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen stellen solche Wirtszellen dar, die aufgrund genetischer Regulationselemente, die beispielsweise auf dem Vektor zur Verfügung gestellt werden, aber auch von vornherein in diesen Zellen vorhanden sein können, in ihrer Aktivität regulierbar sind. Further preferred embodiments are those host cells which are regulatable in their activity due to genetic regulatory elements which are provided, for example, on the vector, but may also be present in these cells from the outset.
Beispielsweise durch kontrollierte Zugabe von chemischen Verbindungen, die als Aktivatoren dienen, durch Änderung der Kultivierungsbedingungen oder bei Erreichen einer bestimmten Zelldichte können diese zur Expression angeregt werden. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Produktion der erfindungsgemäßen Proteine. Ein Beispiel für eine solche Verbindung ist IPTG wie vorstehend beschrieben. For example, by controlled addition of chemical compounds that serve as activators, by changing the culture conditions or when reaching a specific cell density, these can be excited for expression. This enables an economical production of the proteins according to the invention. An example of such a compound is IPTG as described above.
Bevorzugte Wirtszellen sind prokaryontische oder bakterielle Zellen. Bakterien zeichnen sich durch kurze Generationszeiten und geringe Ansprüche an die Kultivierungsbedingungen aus. Dadurch können kostengünstige Kultivierungsverfahren oder Herstellungsverfahren etabliert werden. Zudem verfügt der Fachmann bei Bakterien in der Fermentationstechnik über einen reichhaltigen Preferred host cells are prokaryotic or bacterial cells. Bacteria are characterized by short generation times and low demands on cultivation conditions. As a result, inexpensive cultivation methods or production methods can be established. moreover the expert has a rich in bacteria in fermentation technology
Erfahrungsschatz. Für eine spezielle Produktion können aus verschiedensten, im Einzelfall experimentell zu ermittelnden Gründen wie Nährstoffquellen, Produktbildungsrate, Zeitbedarf usw., gramnegative oder grampositive Bakterien geeignet sein. Experience. For a specific production, gram-negative or gram-positive bacteria may be suitable for a wide variety of reasons to be determined experimentally in individual cases, such as nutrient sources, product formation rate, time requirement, etc.
Bei gramnegativen Bakterien wie beispielsweise Escherichia coli wird eine Vielzahl von Proteinen in den periplasmatischen Raum sezerniert, also in das Kompartiment zwischen den beiden die Zellen einschließenden Membranen. Dies kann für spezielle Anwendungen vorteilhaft sein. Ferner können auch gramnegative Bakterien so ausgestaltet werden, dass sie die exprimierten Proteine nicht nur in den periplasmatischen Raum, sondern in das das Bakterium umgebende Medium ausschleusen. Grampositive Bakterien wie beispielsweise Bacilli oder Actinomyceten oder andere Vertreter der Actinomycetales besitzen demgegenüber keine äußere Membran, so dass sezernierte Proteine sogleich in das die Bakterien umgebende Medium, in der Regel das In Gram-negative bacteria, such as Escherichia coli, a large number of proteins are secreted into the periplasmic space, ie into the compartment between the two membranes enclosing the cells. This can be advantageous for special applications. Furthermore, Gram-negative bacteria can also be designed such that they eject the expressed proteins not only into the periplasmic space but into the medium surrounding the bacterium. In contrast, Gram-positive bacteria such as Bacilli or Actinomycetes or other representatives of Actinomycetales have no outer membrane, so that secreted proteins readily into the medium surrounding the bacteria, usually the
Nährmedium, abgegeben werden, aus welchem sich die exprimierten Proteine aufreinigen lassen. Sie können aus dem Medium direkt isoliert oder weiter prozessiert werden. Zudem sind grampositive Bakterien mit den meisten Herkunftsorganismen für technisch wichtige Enzyme verwandt oder identisch und bilden meist selbst vergleichbare Enzyme, so dass sie über eine ähnliche Codon-Verwendung verfügen und ihr Protein-Syntheseapparat naturgemäß entsprechend ausgerichtet ist. Nutrient medium can be dispensed, from which the expressed proteins can be purified. They can be isolated directly from the medium or further processed. In addition, Gram-positive bacteria are related or identical to most of the organisms of origin for technically important enzymes and usually form even comparable enzymes, so they have a similar codon use and their protein synthesizer is naturally aligned accordingly.
Erfindungsgemäße Wirtszellen können hinsichtlich ihrer Anforderungen an die Kulturbedingungen verändert sein, andere oder zusätzliche Selektionsmarker aufweisen oder noch andere oder zusätzliche Proteine exprimieren. Es kann sich insbesondere auch um solche Wirtszellen handeln, die mehrere Proteine oder Enzyme transgen exprimieren. Host cells according to the invention may be altered in their requirements of the culture conditions, have different or additional selection markers or express other or additional proteins. In particular, it may also be those host cells which express several proteins or enzymes transgene.
Die vorliegende Erfindung ist prinzipiell auf alle Mikroorganismen, insbesondere auf alle fermentierbaren Mikroorganismen, besonders bevorzugt auf solche der Gattung Bacillus, anwendbar und führt dazu, dass sich durch den Einsatz solcher Mikroorganismen erfindungsgemäße Proteine herstellen lassen. Solche Mikroorganismen stellen dann Wirtszellen im Sinne der Erfindung dar. The present invention is applicable in principle to all microorganisms, in particular to all fermentable microorganisms, particularly preferably those of the genus Bacillus, and results in the production of proteins according to the invention by the use of such microorganisms. Such microorganisms then represent host cells in the sense of the invention.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wirtszelle dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Bakterium ist, bevorzugt eines, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Gattungen von Escherichia, Klebsiella, Bacillus, Staphylococcus, Corynebakterium, Arthrobacter, Streptomyces, Stenotrophomonas und Pseudomonas, weiter bevorzugt eines, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Escherichia coli, Klebsiella planticola, Bacillus licheniformis, Bacillus lentus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus, Bacillus globigii, Bacillus gibsonii, Bacillus clausii, Bacillus halodurans, Bacillus pumilus, Staphylococcus carnosus, Corynebacterium glutamicum, Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans, Streptomyces coelicolor und In a further embodiment of the invention, the host cell is characterized in that it is a bacterium, preferably one selected from the genera of Escherichia, Klebsiella, Bacillus, Staphylococcus, Corynebacterium, Arthrobacter, Streptomyces, Stenotrophomonas and Pseudomonas, more preferably one selected from the group consisting of Escherichia coli, Klebsiella planticola, Bacillus licheniformis, Bacillus lentus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus, Bacillus globigii, Bacillus gibsonii, Bacillus clausii, Bacillus halodurans, Bacillus pumilus, Staphylococcus carnosus, Corynebacterium glutamicum, Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans, Streptomyces coelicolor and
Stenotrophomonas maltophilia. Stenotrophomonas maltophilia.
Die Wirtszelle kann aber auch eine eukaryontische Zelle sein, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Zellkern besitzt. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellt daher eine Wirtszelle dar, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Zellkern besitzt. Im Gegensatz zu prokaryontischen Zellen sind eukaryontische Zellen in der Lage, das gebildete Protein The host cell may also be a eukaryotic cell, which is characterized in that it has a cell nucleus. A further subject of the invention therefore represents a host cell, which is characterized in that it has a cell nucleus. In contrast to prokaryotic cells, eukaryotic cells are capable of producing the protein formed
posttranslational zu modifizieren. Beispiele dafür sind Pilze wie Actinomyceten oder Hefen wie Saccharomyces oder Kluyveromyces. Dies kann beispielsweise dann besonders vorteilhaft sein, wenn die Proteine im Zusammenhang mit ihrer Synthese spezifische Modifikationen erfahren sollen, die derartige Systeme ermöglichen. Zu den Modifikationen, die eukaryontische Systeme besonders im Zusammenhang mit der Proteinsynthese durchführen, gehören beispielsweise die Bindung niedermolekularer Verbindungen wie Membrananker oder Oligosaccharide. Derartige Oligosaccharid-Modifikationen können beispielsweise zur Senkung der Allergenizität eines exprimierten Proteins wünschenswert sein. Auch eine Coexpression mit den natürlicherweise von derartigen Zellen gebildeten Enzymen, wie beispielsweise Cellulasen oder Lipasen, kann vorteilhaft sein. Ferner können sich beispielsweise thermophile pilzliche Expressionssysteme besonders zur Expression temperaturbeständiger Proteine oder Varianten eignen. post-translationally modify. Examples thereof are fungi such as Actinomycetes or yeasts such as Saccharomyces or Kluyveromyces. This may be particularly advantageous, for example, if the proteins are to undergo specific modifications in the context of their synthesis that enable such systems. Modifications that eukaryotic systems perform, especially in connection with protein synthesis, include, for example, the binding of low molecular weight compounds such as membrane anchors or oligosaccharides. Such oligosaccharide modifications may be desirable, for example, to lower the allergenicity of an expressed protein. Also, coexpression with the enzymes naturally produced by such cells, such as cellulases or lipases, may be advantageous. Furthermore, for example, thermophilic fungal expression systems may be particularly suitable for the expression of temperature-resistant proteins or variants.
Die erfindungsgemäßen Wirtszellen werden in üblicher weise kultiviert und fermentiert, beispielsweise in diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Systemen. Im ersten Fall wird ein geeignetes Nährmedium mit den Wirtszellen beimpft und das Produkt nach einem experimentell zu ermittelnden Zeitraum aus dem Medium geerntet. Kontinuierliche Fermentationen zeichnen sich durch Erreichen eines Fließgleichgewichts aus, in dem über einen vergleichsweise langen Zeitraum Zellen teilweise absterben aber auch nachwachsen und gleichzeitig aus dem Medium das gebildete Protein entnommen werden kann. The host cells according to the invention are conventionally cultivated and fermented, for example in discontinuous or continuous systems. In the first case, a suitable nutrient medium is inoculated with the host cells and the product is harvested from the medium after an experimentally determined period of time. Continuous fermentations are characterized by achieving a flow equilibrium, in which over a relatively long period of time cells partly die out but also regrow and at the same time the protein formed can be removed from the medium.
Erfindungsgemäße Wirtszellen werden bevorzugt verwendet, um erfindungsgemäße Proteasen herzustellen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer Protease umfassend Host cells according to the invention are preferably used to produce proteases according to the invention. Another object of the invention is therefore a method for preparing a protease comprising
a) Kultivieren einer erfindungsgemäßen Wirtszelle; und a) cultivating a host cell according to the invention; and
b) Isolieren der Protease aus dem Kulturmedium oder aus der Wirtszelle. b) isolating the protease from the culture medium or from the host cell.
Dieser Erfindungsgegenstand umfasst bevorzugt Fermentationsverfahren. Fermentationsverfahren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und stellen den eigentlichen großtechnischen Produktionsschritt dar, in der Regel gefolgt von einer geeigneten Aufreinigungsmethode des hergestellten Produktes, beispielsweise der erfindungsgemäßen Protease. Alle Fermentations- verfahren, die auf einem entsprechenden Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Protease beruhen, stellen Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes dar. This subject invention preferably comprises fermentation processes. Fermentation processes are known per se from the prior art and represent the actual large-scale production step, usually followed by a suitable purification method of the product produced, for example the protease according to the invention. All fermentation Methods based on a corresponding method for producing a protease according to the invention, embodiments of this subject invention represent.
Fermentationsverfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Fermentation über eine Zulaufstrategie durchgeführt wird, kommen insbesondere in Betracht. Hierbei werden die Fermentation processes, which are characterized in that the fermentation is carried out via a feed strategy, come in particular into consideration. Here are the
Medienbestandteile, die durch die fortlaufende Kultivierung verbraucht werden, zugefüttert. Supplied with media components consumed by ongoing cultivation.
Hierdurch können beträchtliche Steigerungen sowohl in der Zelldichte als auch in der Zellmasse beziehungsweise Trockenmasse und/oder insbesondere in der Aktivität der interessierenden Protease erreicht werden. Ferner kann die Fermentation auch so gestaltet werden, dass unerwünschte Stoffwechselprodukte herausgefiltert oder durch Zugabe von Puffer oder jeweils passende Gegenionen neutralisiert werden. As a result, considerable increases can be achieved both in the cell density and in the cell mass or dry mass and / or in particular in the activity of the protease of interest. Furthermore, the fermentation can also be designed so that undesired metabolic products are filtered out or neutralized by the addition of buffer or suitable counterions.
Die hergestellte Protease kann aus dem Fermentationsmedium geerntet werden. Ein solches Fermentationsverfahren ist gegenüber einer Isolation der Protease aus der Wirtszelle, d.h. einer Produktaufbereitung aus der Zellmasse (Trockenmasse) bevorzugt, erfordert jedoch die The protease produced can be harvested from the fermentation medium. Such a fermentation process is resistant to isolation of the protease from the host cell, i. a product preparation from the cell mass (dry matter) preferred, but requires the
Zurverfügungstellung von geeigneten Wirtszellen oder von einem oder mehreren geeigneten Sekretionsmarkern oder -mechanismen und/oder Transportsystemen, damit die Wirtszellen die Protease in das Fermentationsmedium sezernieren. Ohne Sekretion kann alternativ die Isolation der Protease aus der Wirtszelle, d.h. eine Aufreinigung derselben aus der Zellmasse, erfolgen, beispielsweise durch Fällung mit Ammoniumsulfat oder Ethanol, oder durch chromatographische Reinigung. Providing suitable host cells or one or more suitable secretion markers or mechanisms and / or transport systems for the host cells to secrete the protease into the fermentation medium. Alternatively, without secretion, the isolation of the protease from the host cell, i. a purification of the same from the cell mass, carried out, for example by precipitation with ammonium sulfate or ethanol, or by chromatographic purification.
Alle vorstehend ausgeführten Sachverhalte können zu Verfahren kombiniert werden, um erfindungsgemäße Proteasen herzustellen. All of the above-described facts can be combined to form methods for producing proteases according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine erfindungsgemäße Protease wie vorstehend beschrieben enthält. Bevorzugt ist das Mittel ein Wasch- oder Reinigungsmittel. Another object of the invention is an agent which is characterized in that it contains a protease according to the invention as described above. The agent is preferably a washing or cleaning agent.
Zu diesem Erfindungsgegenstand zählen alle denkbaren Wasch- oder Reinigungsmittelarten, sowohl Konzentrate als auch unverdünnt anzuwendende Mittel, zum Einsatz im kommerziellen Maßstab, in der Waschmaschine oder bei der Handwäsche beziehungsweise -reinigung. Dazu gehören beispielsweise Waschmittel für Textilien, Teppiche, oder Naturfasern, für die die This subject matter of the invention includes all conceivable types of detergents or cleaners, both concentrates and undiluted agents, for use on a commercial scale, in the washing machine or in hand washing or cleaning. These include detergents for textiles, carpets, or natural fibers for which the
Bezeichnung Waschmittel verwendet wird. Dazu gehören beispielsweise auch Geschirrspülmittel für Geschirrspülmaschinen oder manuelle Geschirrspülmittel oder Reiniger für harte Oberflächen wie Metall, Glas, Porzellan, Keramik, Kacheln, Stein, lackierte Oberflächen, Kunststoffe, Holz oder Leder, für die die Bezeichnung Reinigungsmittel verwendet wird, also neben manuellen und maschinellen Geschirrspülmitteln beispielsweise auch Scheuermittel, Glasreiniger, WC-Duftspüler, usw. Zu den Wasch- und Reinigungsmittel im Rahmen der Erfindung zählen ferner Waschhilfsmittel, die bei der manuellen oder maschinellen Textilwäsche zum eigentlichen Waschmittel hinzudosiert werden, um eine weitere Wirkung zu erzielen. Ferner zählen zu Wasch- und Label detergent is used. These include, for example, dishwashing detergents for dishwashers or manual dishwashing detergents or cleaners for hard surfaces such as metal, glass, porcelain, ceramics, tiles, stone, painted surfaces, plastics, wood or leather, for which the term detergent is used, ie in addition to manual and machine Dishwashing, for example, scouring agents, glass cleaner, toilet scent, etc. The washing and cleaning agents in the context of the invention also include washing aids, which are metered into the actual detergent in manual or automatic textile washing in order to achieve a further effect. Furthermore count to washing and
Reinigungsmittel im Rahmen der Erfindung auch Textilvor- und Nachbehandlungsmittel, also solche Mittel, mit denen das Wäschestück vor der eigentlichen Wäsche in Kontakt gebracht wird, beispielsweise zum Anlösen hartnäckiger Verschmutzungen, und auch solche Mittel, die in einem der eigentlichen Textilwäsche nachgeschalteten Schritt dem Waschgut weitere wünschenswerte Eigenschaften wie angenehmen Griff, Knitterfreiheit oder geringe statische Aufladung verleihen. Zu letztgenannten Mittel werden u.a. die Weichspüler gerechnet. Detergent in the context of the invention also Textilvor- and post-treatment agent, ie those means with which the garment is brought into contact before the actual laundry, for example, to dissolve stubborn dirt, and also such agents, the laundry downstream in one of the actual textile laundry further give desirable properties such as comfortable grip, crease resistance or low static charge. Among the latter, i.a. calculated the fabric softener.
Die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel, die als pulverförmige Feststoffe, in nachverdichteter Teilchenform, als homogene Lösungen oder Suspensionen vorliegen können, können neben einer erfindungsgemäßen Protease alle bekannten und in derartigen Mitteln üblichen Inhaltsstoffe enthalten, wobei bevorzugt mindestens ein weiterer Inhaltsstoff in dem Mittel vorhanden ist. Die erfindungsgemäßen Mittel können insbesondere Tenside, Builder (Gerüststoffe), The washing or cleaning agents according to the invention, which may be in the form of homogeneous solutions or suspensions in the form of powdered solids, may contain, in addition to a protease according to the invention, all known ingredients customary in such agents, preferably at least one further ingredient being present in the composition , The agents according to the invention may in particular be surfactants, builders,
Persauerstoffverbindungen oder Bleichaktivatoren enthalten. Ferner können sie wassermischbare organische Lösungsmittel, weitere Enzyme, Sequestrierungsmittel, Elektrolyte, pH-Regulatoren und/oder weitere Hilfsstoffe wie optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Schaumregulatoren sowie Färb- und Duftstoffe sowie Kombinationen hiervon enthalten. In bevorzugten Containing peroxygen compounds or bleach activators. In addition, they may contain water-miscible organic solvents, further enzymes, sequestering agents, electrolytes, pH regulators and / or further auxiliaries such as optical brighteners, grayness inhibitors, foam regulators, as well as dyes and fragrances, and combinations thereof. In preferred
Ausführungsformen enthalten diese Mittel einen Inhibitor für die erfindungsgemäßen Proteasen, vorzugsweise Benzylmalonsäure. Benzylmalonsäure kann in einer Menge von 1g/L bis 100 g/L, vorzugsweise 5 g/L - 50 g/L, jeweils bezogen auf das Volumen des (flüssigen) Wasch- oder Reinigungsmittels, eingesetzt werden. Zusätzlich zu Benzylmalonsäure können auch weitere bekannte Proteaseinhibitoren eingesetzt werden, wie beispielsweise Borsäure oder 4- Formylphenylborsäure. Borsäure ist in speziellen Ausführungsformen der Erfindung ebenfalls in einer Menge von 1 g/L bis 100 g/L, vorzugsweise 5 g/L - 50 g/L, jeweils bezogen auf das Volumen des (flüssigen) Wasch- oder Reinigungsmittels, enthalten. In embodiments, these agents contain an inhibitor for the proteases according to the invention, preferably benzylmalonic acid. Benzylmalonic acid can be used in an amount of 1 g / L to 100 g / L, preferably 5 g / L - 50 g / L, in each case based on the volume of the (liquid) washing or cleaning agent. In addition to benzylmalonic acid, it is also possible to use other known protease inhibitors, for example boric acid or 4-formylphenylboronic acid. Boric acid is also contained in specific embodiments of the invention in an amount of 1 g / L to 100 g / L, preferably 5 g / L - 50 g / L, in each case based on the volume of the (liquid) detergent or cleaner.
Eine Kombination einer erfindungsgemäßen Protease mit einem oder mehreren weiteren lnhaltsstoff(en) des Mittels ist vorteilhaft, da ein solches Mittel in bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eine verbesserte Reinigungsleistung durch sich ergebende Synergismen aufweist. Insbesondere durch die Kombination einer erfindungsgemäßen Protease mit einem Tensid und/oder einem Builder (Gerüststoff) und/oder einer Persauerstoffverbindung und/oder einem Bleichaktivator kann ein solcher Synergismus erreicht werden. A combination of a protease of the invention with one or more other ingredients of the composition is advantageous because such agent, in preferred embodiments of the invention, has improved cleaning performance by resulting synergisms. In particular, by combining a protease according to the invention with a surfactant and / or a builder (builder) and / or a peroxygen compound and / or a bleach activator, such a synergism can be achieved.
Vorteilhafte Inhaltsstoffe erfindungsgemäßer Mittel sind offenbart in der internationalen Advantageous ingredients of agents according to the invention are disclosed in International
Patentanmeldung WO2009/121725, dort beginnend auf Seite 5, vorletzter Absatz, und endend auf Seite 13 nach dem zweiten Absatz. Auf diese Offenbarung wird ausdrücklich Bezug genommen und der dortige Offenbarungsgehalt in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen. Patent application WO2009 / 121725, starting there on page 5, penultimate paragraph, and ending on Page 13 after the second paragraph. This disclosure is incorporated herein by reference and the disclosure is incorporated herein by reference.
Ein erfindungsgemäßes Mittel enthält die Protease vorteilhafterweise in einer Menge von 2μg bis 20mg, vorzugsweise von 5μg bis 17,5mg, besonders bevorzugt von 2C^g bis 15mg und ganz besonders bevorzugt von 5C^g bis 10mg pro g des Mittels. Ferner kann die in dem Mittel enthaltene Protease, und/oder weitere Inhaltsstoffe des Mittels, mit einer bei Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von Wasser für das Enzym undurchlässigen Substanz umhüllt sein, welche unter Anwendungsbedingungen des Mittels durchlässig für das Enzym wird. Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, dass die Protease mit einer bei An agent according to the invention advantageously contains the protease in an amount of from 2 μg to 20 mg, preferably from 5 μg to 17.5 mg, more preferably from 2 μg to 15 mg and very particularly preferably from 5 μg to 10 mg per g of the composition. Further, the protease contained in the agent, and / or other ingredients of the agent, may be coated with a substance impermeable to the enzyme at room temperature or in the absence of water, which becomes permeable to the enzyme under conditions of use of the agent. Such an embodiment of the invention is thus characterized in that the protease with a at
Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von Wasser für die Protease undurchlässigen Substanz umhüllt ist. Weiterhin kann auch das Wasch- oder Reinigungsmittel selbst in einem Behältnis, vorzugsweise einem luftdurchlässigen Behältnis, verpackt sein, aus dem es kurz vor Gebrauch oder während des Waschvorgangs freigesetzt wird. Room temperature or in the absence of water for the protease impermeable substance is enveloped. Furthermore, the washing or cleaning agent itself may be packaged in a container, preferably an air-permeable container, from which it is released shortly before use or during the washing process.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist das Mittel dadurch gekennzeichnet, dass esIn further embodiments of the invention, the agent is characterized in that it
(a) in fester Form vorliegt, insbesondere als rieselfähiges Pulver mit einem Schüttgewicht von 300 g/l bis 1200 g/l, insbesondere 500 g/l bis 900 g/l, oder (A) is in solid form, in particular as a free-flowing powder having a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l, or
(b) in pastöser oder in flüssiger Form vorliegt, und/oder  (b) is in pasty or liquid form, and / or
(c) als Einkomponentensystem vorliegt, oder  (c) is present as a one-component system, or
(d) in mehrere Komponenten aufgeteilt ist.  (d) is divided into several components.
Diese Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen alle festen, pulverförmigen, flüssigen, gelförmigen oder pastösen Darreichungsformen erfindungsgemäßer Mittel, die gegebenenfalls auch aus mehreren Phasen bestehen können sowie in komprimierter oder nicht komprimierter Form vorliegen können. Das Mittel kann als rieselfähiges Pulver vorliegen, insbesondere mit einem Schüttgewicht von 300 g/l bis 1200 g/l, insbesondere 500 g/l bis 900 g/l oder 600 g/l bis 850 g/l. Zu den festen Darreichungsformen des Mittels zählen ferner Extrudate, Granulate, Tabletten oder Pouches. Alternativ kann das Mittel auch flüssig, gelförmig oder pastös sein, beispielsweise in Form eines nicht-wässrigen Flüssigwaschmittels oder einer nicht-wässrigen Paste oder in Form eines wässrigen Flüssigwaschmittels oder einer wasserhaltigen Paste. These embodiments of the present invention include all solid, powdered, liquid, gelatinous or paste-like administration forms of compositions according to the invention, which if appropriate can also consist of several phases and can be present in compressed or uncompressed form. The agent can be present as a free-flowing powder, in particular with a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l or 600 g / l to 850 g / l. The solid dosage forms of the composition also include extrudates, granules, tablets or pouches. Alternatively, the agent can also be liquid, gelatinous or pasty, for example in the form of a non-aqueous liquid detergent or a non-aqueous paste or in the form of an aqueous liquid detergent or a water-containing paste.
Weiterhin kann das Mittel als Einkomponentensystem vorliegen. Solche Mittel bestehen aus einer Phase. Alternativ kann ein Mittel auch aus mehreren Phasen bestehen. Ein solches Mittel ist demnach in mehrere Komponenten aufgeteilt. Furthermore, the agent may be present as a one-component system. Such funds consist of one phase. Alternatively, an agent can also consist of several phases. Such an agent is therefore divided into several components.
Erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel können ausschließlich eine Protease enthalten. Alternativ können sie auch weitere hydrolytische Enzyme oder andere Enzyme in einer für die Wirksamkeit des Mittels zweckmäßigen Konzentration enthalten. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung stellen somit Mittel dar, die ferner eines oder mehrere weitere Enzyme umfassen. Als weitere Enzyme bevorzugt einsetzbar sind alle Enzyme, die in dem erfindungsgemäßen Mittel eine katalytische Aktivität entfalten können, insbesondere eine Protease, Amylase, Cellulase, Detergents or cleaning agents according to the invention may contain only one protease. Alternatively, they may also contain other hydrolytic enzymes or other enzymes in a concentration effective for the effectiveness of the agent. Another embodiment The invention thus provides agents which further comprise one or more further enzymes. Preferred enzymes which can be used as further enzymes are all enzymes which can develop a catalytic activity in the agent according to the invention, in particular a protease, amylase, cellulase,
Hemicellulase, Mannanase, Tannase, Xylanase, Xanthanase, Xyloglucanase, ß-Glucosidase, Pektinase, Carrageenase, Perhydrolase, Oxidase, Oxidoreduktase oder eine Lipase, sowie deren Gemische. Weitere Enzyme sind in dem Mittel vorteilhafterweise jeweils in einer Menge von 1 x 10" 8 bis 5 Gewichts-Prozent bezogen auf aktives Protein enthalten. Zunehmend bevorzugt ist jedes weitere Enzym in einer Menge von 1 x 10 7-3 Gew.-%, von 0,00001-1 Gew.-%, von 0,00005-0,5 Gew.-%, von 0,0001 bis 0,1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,0001 bis 0,05 Gew.-% in erfindungsgemäßen Mitteln enthalten, bezogen auf aktives Protein. Besonders bevorzugt zeigen die Enzyme synergistische Reinigungsleistungen gegenüber bestimmten Anschmutzungen oder Flecken, d.h. die in der Mittelzusammensetzung enthaltenen Enzyme unterstützen sich in ihrer Reinigungsleistung gegenseitig. Ganz besonders bevorzugt liegt ein solches Synergismus vor zwischen der erfindungsgemäß enthaltenen Protease und einem weiteren Enzym eines erfindungsgemäßen Mittels, darunter insbesondere zwischen der genannten Protease und der Amylase und/oder einer Lipase und/oder einer Mannanase und/oder einer Cellulase und/oder einer Pektinase. Synergistische Effekte können nicht nur zwischen verschiedenen Enzymen, sondern auch zwischen einem oder mehreren Enzymen und weiteren Inhaltsstoffen des erfindungsgemäßen Mittels auftreten. Hemicellulase, mannanase, tannase, xylanase, xanthanase, xyloglucanase, β-glucosidase, pectinase, carrageenase, perhydrolase, oxidase, oxidoreductase or a lipase, and mixtures thereof. Other enzymes are incorporated in the means advantageously each in an amount of 1 x 10 "-8 to 5 weight percent based on active protein. Each additional enzyme is increasingly preferred in an amount of 1 x 10 -3 7 wt .-%, of 0.00001-1% by weight, from 0.00005-0.5% by weight, from 0.0001 to 0.1% by weight, and more preferably from 0.0001 to 0.05% by weight The enzymes particularly preferably show synergistic cleaning performances with respect to certain stains or stains, ie the enzymes contained in the middle composition mutually support each other in their cleaning performance, very particularly preferably such synergism exists between the protease according to the invention and a further enzyme of a composition according to the invention, in particular between said protease and the amylase and / or a lipase and / or a mannanase and / or a cellulase and / or a Pe ktinase. Synergistic effects can occur not only between different enzymes, but also between one or more enzymes and other ingredients of the composition according to the invention.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reinigung von Textilien oder harten Oberflächen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in mindestens einem Verfahrensschritt ein erfindungsgemäßes Mittel angewendet wird, oder dass in mindestens einem Verfahrensschritt eine erfindungsgemäße Protease katalytisch aktiv wird, insbesondere derart, dass die Protease in einer Menge von 40μg bis 4g, vorzugsweise von 50μg bis 3g, besonders bevorzugt von 100μg bis 2g und ganz besonders bevorzugt von 200μg bis 1g eingesetzt wird. A further subject of the invention is a process for the purification of textiles or hard surfaces, which is characterized in that an agent according to the invention is used in at least one process step, or in at least one process step, a protease of the invention becomes catalytically active, in particular such that the protease in an amount of 40μg to 4g, preferably from 50μg to 3g, more preferably from 100μg to 2g and most preferably from 200μg to 1g is used.
Hierunter fallen sowohl manuelle als auch maschinelle Verfahren, wobei maschinelle Verfahren bevorzugt sind. Verfahren zur Reinigung von Textilien zeichnen sich im allgemeinen dadurch aus, dass in mehreren Verfahrensschritten verschiedene reinigungsaktive Substanzen auf das These include both manual and mechanical processes, with mechanical processes being preferred. Processes for the purification of textiles are generally distinguished by the fact that various cleaning-active substances are applied to the fabric in several process steps
Reinigungsgut aufgebracht und nach der Einwirkzeit abgewaschen werden, oder dass das Reinigungsgut in sonstiger Weise mit einem Waschmittel oder einer Lösung oder Verdünnung dieses Mittels behandelt wird. Entsprechendes gilt für Verfahren zur Reinigung von allen anderen Materialien als Textilien, insbesondere von harten Oberflächen. Alle denkbaren Wasch- oder Reinigungsverfahren können in wenigstens einem der Verfahrensschritte um die Anwendung eines erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittels oder einer erfindungsgemäßen Protease bereichert werden und stellen dann Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Alle Sachverhalte, Gegenstände und Ausführungsformen, die für erfindungsgemäße Proteasen und sie enthaltende Mittel beschrieben sind, sind auch auf diesen Erfindungsgegenstand anwendbar. Daher wird an dieser Stelle ausdrücklich auf die Offenbarung an entsprechender Stelle verwiesen mit dem Hinweis, dass diese Offenbarung auch für die vorstehenden erfindungsgemäßen The material to be cleaned is applied and washed off after the action time, or the material to be cleaned is treated in any other way with a detergent or a solution or dilution of this agent. The same applies to processes for cleaning all other materials than textiles, especially hard surfaces. All conceivable washing or cleaning methods can be enriched in at least one of the method steps to the application of a detergent or protease according to the invention and then represent embodiments of the present invention. All facts, objects and embodiments which are proteases of the invention and they containing agents are described, are also applicable to this subject of the invention. Therefore, reference is made at this point expressly to the disclosure in the appropriate place with the statement that this disclosure also for the above inventive
Verfahren gilt. Procedure applies.
Da erfindungsgemäße Proteasen natürlicherweise bereits eine hydrolytische Aktivität besitzen und diese auch in Medien entfalten, die sonst keine Reinigungskraft besitzen wie beispielsweise in bloßem Puffer, kann ein einzelner und/oder der einzige Schritt eines solchen Verfahrens darin bestehen, dass gewünschtenfalls als einzige reinigungsaktive Komponente eine erfindungsgemäße Protease mit der Anschmutzung in Kontakt gebracht wird, bevorzugt in einer Pufferlösung oder in Wasser. Dies stellt eine weitere Ausführungsform dieses Erfindungsgegenstandes dar. Since proteases according to the invention naturally already have a hydrolytic activity and also unfold them in media which otherwise have no cleaning power, for example in bare buffer, a single and / or the sole step of such a method may be that, if desired, the only cleaning-active component is an inventive Protease is brought into contact with the soiling, preferably in a buffer solution or in water. This represents a further embodiment of this subject of the invention.
Alternative Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes stellen auch Verfahren zur Behandlung von Textilrohstoffen oder zur Textilpflege dar, bei denen in wenigstens einem Alternative embodiments of this subject matter of the invention are also processes for the treatment of textile raw materials or for textile care, in which at least one
Verfahrensschritt eine erfindungsgemäße Protease aktiv wird. Hierunter sind Verfahren für Textilrohstoffe, Fasern oder Textilien mit natürlichen Bestandteilen bevorzugt, und ganz besonders für solche mit Wolle oder Seide. Process step, a protease of the invention is active. Among these, methods for textile raw materials, fibers or textiles with natural components are preferred, and especially for those with wool or silk.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Mittels zur Reinigung von Textilien oder von harten Oberflächen, oder einer erfindungsgemäßen Protease zur Reinigung von Textilien oder von harten Oberflächen, insbesondere derart, dass die Protease in einer Menge von 4C^g bis 4g, vorzugsweise von 5C^g bis 3g, besonders bevorzugt von 10C^g bis 2g und ganz besonders bevorzugt von 20C^g bis 1g eingesetzt wird. Another subject of the invention is the use of an agent according to the invention for cleaning textiles or hard surfaces, or a protease according to the invention for the purification of textiles or hard surfaces, in particular such that the protease in an amount of 4C ^ g to 4g, preferably 5C ^ g to 3g, more preferably from 10C ^ g to 2g, and most preferably from 20C ^ g to 1g is used.
Alle Sachverhalte, Gegenstände und Ausführungsformen, die für erfindungsgemäße Proteasen und sie enthaltende Mittel beschrieben sind, sind auch auf diesen Erfindungsgegenstand anwendbar. Daher wird an dieser Stelle ausdrücklich auf die Offenbarung an entsprechender Stelle verwiesen mit dem Hinweis, dass diese Offenbarung auch für die vorstehende erfindungsgemäße Verwendung gilt. Beispiele All aspects, objects, and embodiments described for proteases of the invention and agents containing them are also applicable to this subject of the invention. Therefore, reference is made at this point expressly to the disclosure in the appropriate place with the statement that this disclosure also applies to the above inventive use. Examples
Alle molekularbiologischen Arbeitsschritte folgen Standardmethoden, wie sie beispielsweise in dem Handbuch von Fritsch, Sambrook und Maniatis„Molecular cloning: a laboratory manual", Cold Spring Harbour Laboratory Press, New York, 1989, oder vergleichbaren einschlägigen Werken angegeben sind. Enzyme und Baukästen (Kits) wurden nach den Angaben der jeweiligen All molecular biology procedures are followed by standard methods such as those described in the Handbook of Fritsch, Sambrook and Maniatis "Molecular Cloning: a Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989, or similar pertinent works ) were according to the information of the respective
Hersteller eingesetzt. Used manufacturer.
Beispiel 1 : Stabilität des Ausgangsmoleküls - Variante A Example 1: Stability of the Starting Molecule - Variant A.
Die an den Inhibitor BMA angepasste Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.1 (Variante A) wurde im Vergleich zu etablierten Proteasen, wie der Protease mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.17 (B) und der Protease, welche eine mit der Sequenz gemäß der Variante F49 aus W09523221 identische Aminosäuresequenz aufweist (C), in einem Test bei 60°C/ pH10 auf Temperaturstabilität und bei 40°C/pH8 und Anwesenheit von Texapon bzw. linearem The protease variant adapted to the inhibitor BMA with a sequence according to SEQ ID NO.1 (variant A) was compared to established proteases, such as the protease with a sequence according to SEQ ID NO.17 (B) and the protease, which has a with the sequence according to the variant F49 from W09523221 identical amino acid sequence (C), in a test at 60 ° C / pH 10 on temperature stability and at 40 ° C / pH8 and presence of Texapon or linear
Alkylbenzolsulfonat (LAS) eingesetzt. In regelmäßigen Abständen wurde die Aktivität mittels AAPF- Test bestimmt. Die Halbwertszeit wurde unter Annahme einer Pseudo-1. -Ordnung nach Alkylbenzenesulfonate (LAS) used. At regular intervals, the activity was determined by AAPF test. The half-life was calculated assuming a pseudo-1. Order after
Linearisierung berechnet. Linearization calculated.
VA [min.] Protease (B) Protease (A) Protease (C) VA [min.] Protease (B) Protease (A) Protease (C)
60°C/pH 10 14 8 7  60 ° C / pH 10 14 8 7
40°C/pH8, Texapon 410 10 n.d.  40 ° C / pH8, Texapon 410 10 n.d.
Es wird deutlich, dass die Temperaturstabilität der Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.1 (Variante A) im Rahmen der üblichen Stabilitäten liegt, während die Stabilität in Anwesenheit von Tensiden drastisch reduziert ist. It is clear that the temperature stability of the protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.1 (variant A) is within the usual stabilities, while the stability in the presence of surfactants is drastically reduced.
Beispiel 2: Mutationsstrategie Example 2: Mutation Strategy
Ausgehend von einer Protease, die eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO. 1 aufwies, wurde eine erfindungsgemäße Protease-Variante durch ortsgerichtete („site-directed") Mutagenese in der für die Protease codierenden Nukleinsäure mittels„PHUSION Site-directed-Mutagenese-Kit" (Finnzyme, F541 ) hergestellt. Hierbei wurden die Codons für die angegebenen  Starting from a protease which has an amino acid sequence according to SEQ ID NO. 1, a protease variant according to the invention was prepared by site-directed mutagenesis in the nucleic acid coding for the protease by means of the "PHUSION site-directed mutagenesis kit" (Finnzyme, F541). Here, the codons for the specified
Aminosäurepositionen derart verändert, so dass bei der Translation bezogen auf die Amino acid positions changed so that in translation based on the
Aminosäuresequenz eine Substitution der Aminosäuren wie angegeben erfolgte. Die Expression der Protease-Variante erfolgte in fachüblicher Art- und Weise durch Transformation von Bacillus subtilis DB 104 (Kawamura und Doi (1984), J. Bacteriol., Band 160 (1 ), S. 442-444) mit einem entsprechenden Expressionsvektor und nachfolgender Kultur der die Protease-Variante exprimierenden Transformanden. Die Proteasen wurden mittels lonenaustauscherchromatographie aus den entsprechenden Kulturen aufgereinigt. Amino acid sequence was a substitution of the amino acids as indicated. The expression of the protease variant was carried out in a customary manner by transformation of Bacillus subtilis DB 104 (Kawamura and Doi (1984), J. Bacteriol., Vol. 160 (1), p. 442-444) with a corresponding expression vector and subsequent culture of the protease variant expressing transformants. The proteases were purified by ion exchange chromatography from the appropriate cultures.
Beispiel 3: Stabilitätstests bei hohen Temperaturen bei Anwesenheit einer Waschmittelmatrix Die in Screeningtests parallel fermentierten Varianten wurden in gleicher Konzentration als Fermentationsüberstand aus minimierter Kultur in eine produktnahe Waschmittelmatrix gegeben und bei 50 bzw. 55°C inkubiert. In regelmäßigen Abständen wurde die Aktivität mittels AAPF-Test bestimmt. Die Halbwertszeit wurde unter Annahme einer Pseudo-1. -Ordnung nach Linearisierung bestimmt. Example 3 Stability Tests at High Temperatures in the Presence of a Detergent Matrix The variants fermented in parallel in screening tests were added in the same concentration as fermentation supernatant from minimized culture to a product-near detergent matrix and incubated at 50 or 55 ° C. At regular intervals the activity was determined by AAPF test. The half-life was calculated assuming a pseudo-1. Order determined after linearization.
Variante T50 [min] T50 [min]  Variant T50 [min] T50 [min]
50°C 55°C  50 ° C 55 ° C
Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.17 (B) 75 Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.17 (B) 75
Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.1 Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.1
(Variante A) 10 5(Variant A) 10 5
Variante A + P39E Variant A + P39E
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.2) 17  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.2) 17
Variante A + N74D  Variant A + N74D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.3) 27  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.3) 27
Variante A + S253D  Variant A + S253D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.4) 47  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.4) 47
Variante A + P39E + S253D  Variant A + P39E + S253D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.6) 55  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.6) 55
Variante A + P39E + N74D  Variant A + P39E + N74D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.5) 60  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.5) 60
Variante A +N74D + S253D  Variant A + N74D + S253D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.7) 200  (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.7) 200
Variante A +P39E + N74D + S253D  Variant A + P39E + N74D + S253D
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.8) 230 48 (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.8) 230 48
Variante A +P39E + N74D + S253D + S3T + V4I Variant A + P39E + N74D + S253D + S3T + V4I
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.12) 76(Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.12) 76
Variante A +P39E + N74D + S253D + V199I Variant A + P39E + N74D + S253D + V199I
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.1 1 ) 99(Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.1 1) 99
Variante A +P39E + N74D + S253D + S3T + V4I + V199I Variant A + P39E + N74D + S253D + S3T + V4I + V199I
(Protease-Variante mit einer Sequenz gemäß SEQ ID NO.15, (Protease variant with a sequence according to SEQ ID NO.15,
Variante D) 144 Es wird deutlich, dass die im Vergleich zu Protease (B) reduzierte Halbwertszeit der Varianten in Anwesenheit von Tensiden durch die eingeführten Mutationen wiederhergestellt und durch synergistischen Einsatz sogar gesteigert wird. Variant D) 144 It is clear that the reduced half-life of the variants in the presence of surfactants compared to protease (B) is restored by the introduced mutations and even increased by synergistic use.
Beispiel 4: Aufreinigung mittels lonenaustausch-Chromatographie Example 4 Purification by Ion Exchange Chromatography
Der Überstand der gemäß Beispiel 2 erhaltenen Proteasen wurde gegen ein 5 mM HEPES- Puffersystem bei pH 7,8 für Proteasen mit hohem isoelektrischen Punkt und oh 7,2 mit niedrigem isoelektrischen Punkt dialysiert. Die Aufreinigung erfolgte danach im entsprechenden, 50 mM HEPES-Puffer über einen Anionen- und einen Kationentauscher sowie anschließende Elution des Kationentauscher durch einen NaCI-Gradienten. The supernatant of the proteases obtained according to Example 2 was dialyzed against a 5 mM HEPES buffer system at pH 7.8 for high isoelectric point protons and oh 7.2 with low isoelectric point. The purification was then carried out in the appropriate, 50 mM HEPES buffer via an anion and a cation exchanger and subsequent elution of the cation exchanger by a NaCl gradient.
Die isolierten Proteasefraktionen wurden vereinigt, mittels 20% PG stabilisiert und bei 4°C aufbewahrt.  The isolated protease fractions were pooled, stabilized by 20% PG and stored at 4 ° C.
Beispiel 5: Inhibierungsmessungen in biochemischen Tests Example 5: Inhibition Measurements in Biochemical Tests
Zu einer mittels AAPF-Assay messbaren Konzentration der aufgereinigten Moleküle in Waschmittelmatrix wurden steigende Mengen an Inhibitor (Benzylmalonsäure) gegeben und die Restaktivität mittels AAPF-Assay bestimmt. Die Leitfähigkeit der einzelnen Ansätze wurde dabei auf den höchsten Wert der durch den Inhibitor erhöhten Leitfähigkeit mittels NaCI korrigiert.  Increasing amounts of inhibitor (benzylmalonic acid) were added to a concentration of the purified molecules in detergent matrix measurable by AAPF assay, and the residual activity was determined by means of the AAPF assay. The conductivity of the individual batches was corrected to the highest value of the conductivity increased by the inhibitor by means of NaCl.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt: The following results were achieved:
Es wird deutlich, dass die Proteasevariante D sich ähnlich dem Ausgangsmolekül Proteasevariante A besser inhibieren lässt als die Proteasevariante B. It is clear that the protease variant D can be better inhibited similar to the starting molecule protease variant A than the protease variant B.
Beispiel 6: Lagertests in Waschmittelmatrices Example 6: Storage tests in detergent matrices
Die Proteasen aufgereinigten Proteasevarianten A, B und D wurden in gleicher Konzentration zu Waschmittelmatrix-Ansätzen mit 1 % BMA gegeben. Die Ansätze wurden bei 30°C gelagert und die Proteaseaktivität regelmäßig bestimmt. Dies führte zu folgenden Halbwertszeiten (bestimmt durch Linearisierung bei Annahme von Pseudo-1. -Ordnung: The protease purified protease variants A, B and D were added in equal concentrations to detergent matrix formulations with 1% BMA. The batches were stored at 30 ° C and the Protease activity determined regularly. This resulted in the following half-lives (determined by linearization assuming pseudo-1. Order:
Halbwertszeit [d] Variante B Variante A Variante D Half-life [d] Variant B Variant A Variant D
1 % BMA 12 0,5 39 1% BMA 12 0.5 39
Es wird deutlich, dass die Proteasevariante D im Gegensatz zu Variante A eine deutlich verbesserte Lagerstabilität aufweist und auch gegenüber Proteasevariante B höhere Stabilitäten zeigt. It becomes clear that the protease variant D, in contrast to variant A, has a markedly improved storage stability and also shows higher stabilities compared to protease variant B.

Claims

Patentansprüche claims
1. Protease, umfassend eine Aminosäuresequenz, die mindestens 70 % Sequenzidentität mit der in SEQ ID NO.1 angegebenen Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge aufweist, die an den Positionen, die Positionen 160 und 185 von SEQ ID NO.1 entsprechen, die A protease comprising an amino acid sequence which has at least 70% sequence identity with the amino acid sequence given in SEQ ID NO.1 over its entire length corresponding to the positions 160 and 185 of SEQ ID NO
Aminosäurereste 160G und 185R aufweist, und die mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991 jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1.  Has at least one, preferably 2, more preferably 3, especially 4, more preferably 5, most preferably 6 amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991 in each case based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
2. Protease, dadurch gekennzeichnet, dass 2. protease, characterized in that
(i) sie aus einer Protease nach Anspruch 1 als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch ein- oder mehrfache konservative Aminosäuresubstitution, wobei die Protease die Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei,  (i) it is obtainable from a protease according to claim 1 as a starting molecule by single or multiple conservative amino acid substitution, wherein the protease the amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably three,
insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs  in particular four, more preferably five, most preferably six
Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991 jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ; und/oder  Has amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1; and or
(ii) sie aus einer Protease nach Anspruch 1 als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch  (ii) it is obtainable from a protease according to claim 1 as starting molecule
Fragmentierung, Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutagenese und eine  Fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis and a
Aminosäuresequenz umfasst, die über eine Länge von mindestens 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265, 266, 267 oder 268 zusammenhängenden Aminosäuren mit dem Ausgangsmolekül  Having a length of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265, 266, 267 or 268 contiguous amino acids with the parent molecule
übereinstimmt, wobei die Protease die Aminosäurereste 160G und 185R an den  wherein the protease binds amino acid residues 160G and 185R to the
Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ; und/oder  Positions corresponding to positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1 and at least one, preferably 2, more preferably 3, especially 4, more preferably 5, most preferably 6 amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E , 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1; and or
(iii) sie aus einer Protease nach Anspruch 1 als Ausgangsmolekül erhältlich ist durch eine oder mehrere Aminosäuresubstitutionen in Positionen, die den Positionen 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268 der Protease gemäß SEQ ID NO. 1 entsprechen, wobei die Protease die Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1. (iii) it is obtainable from a protease according to claim 1 as starting molecule by one or more amino acid substitutions in positions corresponding to the positions 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268 of the protease according to SEQ ID NO. 1, wherein the protease comprises the amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably 3, especially 4, particularly preferably 5, most preferably having six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
3. Protease nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D und 253D, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 . 3. Protease according to claim 1 or 2, characterized in that the protease has at least one, preferably 2, more preferably three amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D and 253D, each based on the numbering according to SEQ ID NO .1 .
4. Protease nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease mindestens zwei Aminosäuresubstitutionen aufweist, wobei mindestens eine 4. Protease according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protease has at least two amino acid substitutions, wherein at least one
Aminosäuresubstitution ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D und 253D, und mindestens eine andere ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1.  Amino acid substitution is selected from the group consisting of 39E, 74D and 253D, and at least one other is selected from the group consisting of 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
5. Protease nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Protease die Aminosäuresequenz gemäß einer von SEQ ID NO.2-15 umfasst oder daraus besteht. 5. Protease according to one of claims 1 to 4, characterized in that the protease comprises the amino acid sequence according to one of SEQ ID NO.2-15 or consists thereof.
6. Verfahren zur Herstellung einer Protease nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend das Substituieren der Aminosäuren an mindestens einer, vorzugsweise 2, noch bevorzugter 3 insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Positionen, die Positionen 39, 74, 253, 3, 4 und 199 in SEQ ID NO.1 entsprechen, in einer Ausgangsprotease, die mindestens 70 % Sequenzidentität zu der in SEQ ID NO. 1 angegebenen 6. A method for producing a protease according to any one of claims 1 to 5, comprising substituting the amino acids at least one, preferably 2, more preferably 3 in particular four, more preferably five, most preferably six positions, the positions 39, 74, 253rd , 3, 4 and 199 in SEQ ID NO.1, in a parent protease having at least 70% sequence identity to that shown in SEQ ID NO. 1 indicated
Aminosäuresequenz über deren Gesamtlänge aufweist und an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 in SEQ ID NO.1 entsprechen, die Aminosäurereste 160G und 185R aufweist, derart, dass die Protease an den entsprechenden Positionen die Aminosäuren 39E und/oder 74D und/oder 253D und/oder 3T und/oder 41 (Isoleucin) und/oder 1991 (Isoleucin) umfasst.  Having amino acid sequence over its entire length and having amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to positions 160 and 185 in SEQ ID NO.1, such that the protease at the corresponding positions comprises amino acids 39E and / or 74D and / or 253D and / or 3T and / or 41 (isoleucine) and / or 1991 (isoleucine).
7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend einen oder mehreren der folgenden The method of claim 6, further comprising one or more of the following
Verfahrensschritte:  Steps:
(a) Einbringen einer ein- oder mehrfachen konservativen Aminosäuresubstitution, wobei die Protease die Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter drei, insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die  (a) introducing a single or multiple conservative amino acid substitution, said protease comprising amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to positions 160 and 185 of SEQ ID NO.1 and at least one, preferably two, more preferably three, in particular four, more preferably five, most preferably has six amino acid substitutions selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the
Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ; (b) Veränderung der Aminosäuresequenz durch Fragmentierung, Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutagenese derart, dass die Protease eine Aminosäuresequenz umfasst, die über eine Länge von mindestens 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265 oder 266 zusammenhängenden Aminosäuren mit dem Ausgangsmolekül übereinstimmt, wobei die Protease die Numbering according to SEQ ID NO.1; (b) altering the amino acid sequence by fragmentation, deletion, insertion or substitution mutagenesis such that the protease has an amino acid sequence of at least 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 265, or 266 contiguous amino acids matches the parent molecule, the protease comprising
Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei , insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 ;  Amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions are selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1;
(c) Einbringen einer ein- oder mehrfachen Aminosäuresubstitution in eine oder mehrere der (c) introducing a single or multiple amino acid substitution into one or more of the
Positionen, die den Positionen 36, 42, 47, 56, 61 , 69, 87, 96, 101 , 102, 104, 1 14, 1 18, 120, 130, 139, 141 , 142, 154, 157, 188, 193, 205, 21 1 , 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 und 268, der Protease gemäß SEQ ID NO. 1 entsprechen, wobei die Protease die Positions corresponding to the positions 36, 42, 47, 56, 61, 69, 87, 96, 101, 102, 104, 14, 18, 120, 130, 139, 141, 142, 154, 157, 188, 193 , 205, 21 1, 224, 229, 236, 237, 242, 243, 255 and 268, the protease according to SEQ ID NO. 1, wherein the protease is the
Aminosäurereste 160G und 185R an den Positionen, die den Positionen 160 und 185 gemäß SEQ ID NO.1 entsprechen, sowie mindestens eine, vorzugsweise 2, noch bevorzugter drei , insbesondere vier, besonders bevorzugt fünf, ganz besonders bevorzugt sechs Aminosäuresubstitutionen aufweist, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus 39E, 74D, 253D, 3T, 41 und 1991, jeweils bezogen auf die Nummerierung gemäß SEQ ID NO.1 .  Amino acid residues 160G and 185R at the positions corresponding to the positions 160 and 185 according to SEQ ID NO.1, as well as at least one, preferably 2, more preferably three, especially four, more preferably five, most preferably six amino acid substitutions are selected from the group consisting of 39E, 74D, 253D, 3T, 41 and 1991, each based on the numbering according to SEQ ID NO.1.
8. Nukleinsäure codierend für eine Protease nach einem der Ansprüche 1 -5 oder codierend für eine nach einem Verfahren der Ansprüche 6 oder 7 erhaltene Protease. 8. Nucleic acid encoding a protease according to any one of claims 1-5 or encoding a protease obtained by a method of claims 6 or 7.
9. Vektor enthaltend eine Nukleinsäure nach Anspruch 8, insbesondere ein Klonierungsvektor oder ein Expressionsvektor. 9. Vector containing a nucleic acid according to claim 8, in particular a cloning vector or an expression vector.
10. Nicht menschliche Wirtszelle, die eine Nukleinsäure nach Anspruch 8 oder einen Vektor nach Anspruch 9 beinhaltet, oder die eine Protease nach einem der Ansprüche 1-5 beinhaltet, oder die eine nach einem Verfahren der Ansprüche 6 oder 7 erhaltene Protease beinhaltet, insbesondere eine, die die Protease in das die Wirtszelle umgebende Medium sezerniert. A non-human host cell comprising a nucleic acid according to claim 8 or a vector according to claim 9, or which comprises a protease according to any one of claims 1-5, or which comprises a protease obtained by a method of claims 6 or 7, in particular a which secretes the protease into the medium surrounding the host cell.
1 1. Verfahren zur Herstellung einer Protease umfassend 1 1. A method for producing a protease comprising
(a) Kultivieren einer Wirtszelle gemäß Anspruch 10; und  (a) culturing a host cell according to claim 10; and
(b) Isolieren der Protease aus dem Kulturmedium oder aus der Wirtszelle. (b) isolating the protease from the culture medium or from the host cell.
12. Mittel, insbesondere ein Wasch- oder Reinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Protease nach einem der Ansprüche 1-5 oder eine nach einem Verfahren der Ansprüche 6 oder 7 erhaltene Protease enthält. 12. agent, in particular a washing or cleaning agent, characterized in that it contains at least one protease according to any one of claims 1-5 or a protease obtained by a process of claims 6 or 7.
13. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel 13. Composition according to claim 12, characterized in that the means
(i) die Protease in einer Menge von 2μg bis 20mg pro g des Mittels enthält; und/oder (i) the protease is in an amount of from 2μg to 20mg per g of the agent; and or
(ii) die Protease in dem Mittel mit einer bei Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von (ii) the protease in the agent at room temperature or in the absence of
Wasser für die Protease undurchlässigen Substanz umhüllt ist; und/oder  Water is enveloped for the protease impermeable substance; and or
(iii) das Mittel ferner einen Inhibitor für die Protease, insbesondere Benzylmalonsäure (BMA), enthält.  (iii) the agent further contains an inhibitor of the protease, in particular benzylmalonic acid (BMA).
14. Verfahren zur Reinigung von Textilien oder harten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Verfahrensschritt ein Mittel nach Anspruch 12 oder 13 angewendet wird, oder dass in mindestens einem Verfahrensschritt eine Protease nach einem der Ansprüche 1 -5 oder eine nach einem Verfahren der Ansprüche 6 oder 7 erhaltene Protease katalytisch aktiv wird, insbesondere derart, dass die Protease in einer Menge von 4C^g bis 4g pro Anwendung eingesetzt wird. 14. A process for the cleaning of textiles or hard surfaces, characterized in that in at least one process step, an agent according to claim 12 or 13 is applied, or that in at least one process step, a protease according to any one of claims 1-5 or one of a method of Claims 6 or 7 catalytically active, in particular such that the protease is used in an amount of 4C ^ g to 4g per application.
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