FI118770B - A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host - Google Patents
A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host Download PDFInfo
- Publication number
- FI118770B FI118770B FI20040551A FI20040551A FI118770B FI 118770 B FI118770 B FI 118770B FI 20040551 A FI20040551 A FI 20040551A FI 20040551 A FI20040551 A FI 20040551A FI 118770 B FI118770 B FI 118770B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gly
- asn
- thr
- ala
- ser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/67—General methods for enhancing the expression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/80—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
118770118770
Menetelmä ja DNA-konstrukteja hiilihydraatteja hajottavien entsyymien tuottotason kasvattamiseksi rihmasienissäMethod and DNA Constructs for Increasing Yield Production of Carbohydrate Degrading Enzymes
Keksinnön tekniikan ala 5TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION 5
Esillä oleva keksintö liittyy molekyylibiologiaan ja erityisesti menetelmiin ja DNA-konstrukteihin, joita käytetään tuottotason kasvattamiseksi rihmasieni-isännässä tuotettaessa hiilihydraattia hajottavia (CD) entsyymejä, joissa niiden alkuperäisessä, muuntelemattomassa muodossa on katalyyttinen moduuli ja hiilihydraattiin sitoutuva 10 moduuli, joiden välissä on liitosalue. Rakenteeltaan yllä määritellyn kaltaisia hiilihydraattia hajottavia entsyymejä esiintyy rihmasienissä ja bakteereissa, kuten aktinomykeettikannoissa, mukaan lukien Nonomuraea flexuosa XynllA tai XynlOA. Suurina saantoina tapahtuvaa tuotantoa varten käytetään lyhennettyä DNA-sekvenssiä, joka koodaa haluttujen hiilihydraattia hajottavien entsyymien typistettyä muotoa.The present invention relates to molecular biology, and more particularly to methods and DNA constructs used to increase yield in a filamentous fungal host for the production of carbohydrate-degrading (CD) enzymes having a catalytic module in their original, unmodified form with a carbohydrate binding moiety between them. Carbohydrate-degrading enzymes of the above-defined structure are found in filamentous fungi and bacteria such as actinomycete strains, including Nonomuraea flexuosa XynIIA or Xyn10A. For high-yield production, a truncated DNA sequence encoding a truncated form of the desired carbohydrate-degrading enzymes is used.
1515
Keksinnön taustaBackground of the Invention
Kasvisoluseinät muodostuvat pääasiassa kompleksisesta seoksesta polysakkarideja, ennen kaikkea selluloosaa, ligniiniä ja hemiselluloosaa. Useimmissa kasvimateriaaleissa 20 pääasiallinen hemiselluloosa-ainesosa on ksylaani, joka koostuu pääketjun muodostavista 1,4-linkittyneistä beeta-D-ksylopyranosyylijäännöksistä, joissa usein on asetyyli-, : arabinosyyli- ja glukuronosyylisubstituentteja. Hiilihydraattia hajottavat entsyymit ovat • · · · ; ,*, käyttökelpoisia rehun lisäaineina johtuen niiden edullisista vaikutuksista rehun ainesosien • · · · .···, adsorptioon, sekä kraftmassan esivalkaisussa, jossa niitä käytetään yksinkertaisina ja • · 25 taloudellisina vaihtoehtoina myrkyllisille klooripitoisille kemikaaleille, Kraftmassan .·**, delignifioinnin tehostamisessa tarvittava pääasiallinen entsyymi on endo-β-1,4-ksylanaasi • · (EC 3.2.1.8), mutta muiden entsyymien, kuten mannanaasin, lipaasin ja a-galaktosidaasin, . . läsnäolon on osoitettu tehostavan entsymaattisen käsittelyn vaikutusta.Plant cell walls consist mainly of a complex mixture of polysaccharides, most notably cellulose, lignin and hemicellulose. In most plant materials, the major hemicellulose component is xylan, which is a backbone-forming 1,4-linked beta-D-xylopyranosyl moiety that often has acetyl, arabinosyl, and glucuronosyl substituents. Carbohydrate-degrading enzymes are • · · ·; , *, useful as feed additives due to their beneficial effects on the adsorption of feed ingredients, as well as in the pre-bleaching of kraft pulp, where they are used as simple and economical alternatives to toxic chlorinated chemicals, Kraft pulp. the main enzyme is endo-β-1,4-xylanase • · (EC 3.2.1.8), but other enzymes such as mannanase, lipase and α-galactosidase. . presence has been shown to potentiate the effect of enzymatic treatment.
• · ·• · ·
Entsyymiavusteisessa valkaisussa esikäsittely ksylanaasilla poistaa ksylaania • m 30 vaikuttamatta selluloosapitoisuuteen. Näin ollen valkaisukemikaalien tarve vähenee ja/tai paperin vaaleusaste lisääntyy. Rehusovellutuksissa entsyymilisäyksen jälkeen saadut Φ·· edulliset vaikutukset, mukaan lukien lisääntynyt kasvuvauhti ja rehun hyötysuhde, ovat seurausta vähentyneestä viskositeetista suolistossa sekä ravintoaineiden vapautumisesta ··· ·;··· jyvän endospermistä ja aleuronikerroksesta.In enzyme-assisted bleaching, pretreatment with xylanase removes xylan • m 30 without affecting the cellulose content. Thus, the need for bleaching chemicals is reduced and / or the brightness of the paper is increased. In feed applications, Φ ·· beneficial effects, including increased growth rate and feed efficiency, resulting from reduced enzymatic viscosity and release of ··· ·; ··· grain endosperm and aleurone layer.
2 1187702 118770
Entsymaattisten käsittelyjen hyödyntäminen sekä rehu- että sellu- ja paperiteollisuudessa on lisääntynyt merkittävästi. Tämän seurauksena myös hiilihydraattia hajottavien entsyymien kysyntä on kasvanut. Tämä kohdistaa paineita uusien tehokkaiden ja taloudellisten menetelmien kehittämiseksi, joita voitaisiin käyttää tuottamaan riittäviä 5 määriä hiilihydraattia hajottavia entsyymejä, joilla on mainittujen teollisuudenalojen käyttöön soveltuvia ominaisuuksia. Ksylanaasit, jotka ovat aktiivisia ja stabiileja korkeassa lämpötilassa ja emäksisessä pH:ssa, ovat erityisen toivottavia useissa teollisissa prosesseissa johtuen valkaisussa käytettävistä korkeista lämpötiloista ja emäksisistä olosuhteista sekä jälkikäsittelyssä, esim. pelletoinnissa, käytettävistä korkeista 10 lämpötiloista.Utilization of enzymatic treatments in the feed, pulp and paper industries has increased significantly. As a result, the demand for carbohydrate-degrading enzymes has also increased. This puts pressure on the development of new efficient and economical methods that could be used to produce sufficient 5 carbohydrate-degrading enzymes with properties suitable for use in these industries. Xylanases which are active and stable at high temperature and alkaline pH are particularly desirable in many industrial processes due to the high temperatures and basic conditions used in bleaching and the high temperatures used in post-treatment, e.g. pelletization.
Aktinomykeettikantojen tiedetään tuottavan termostabiileja entsyymejä, joilla on emäksiset optimit. Erityisesti termofiiliset aktinomykeettikannat ovat hyödyllinen lähde ksyianaaseille teollisia prosesseja varten. Niiden aktiivisuudet ja stabiilisuus korkeassa 15 lämpötilassa ovat soveltuvia valkaisuprosesseihin ja muihin sovelluksiin, joissa entsyymikäsittelyn suorittaminen korkeissa lämpötiloissa on edullista. Käyttökelpoisia geenejä on kloonattu esimerkiksi lajeista Thermomonospora fusca, Nonomuraea flexuosa DSM43186, aiemmin kutsuttu nimellä Actinomadura flexuosa tai Microtetraspora flexuosa, sekä joistakin Streptomyces- laje ista. Kahden Nonomuraea flexuosa -ksylanaasin *i**: 20 kloonaaminen on kuvattu julkaisuissa US 5,935,836, US 6,300,114, US 6,506,593 ja : US 6,667,170.Actinomycete strains are known to produce thermostable enzymes with basic optics. In particular, thermophilic strains of actinomycetes are a useful source of xylanases for industrial processes. Their activities and stability at high temperature are suitable for bleaching processes and other applications where high temperature enzyme treatment is preferred. Useful genes have been cloned, for example, from Thermomonospora fusca, Nonomuraea flexuosa DSM43186, formerly known as Actinomadura flexuosa or Microtetraspora flexuosa, and from some Streptomyces species. The cloning of two Nonomuraea flexuosa xylanases * i **: 20 is described in US 5,935,836, US 6,300,114, US 6,506,593 and US 6,667,170.
• · • · · • · · ··♦ ♦ :***: Halutut korkeaa lämpötilaa kestävät hiilihydraattia hajottavat entsyymit, joilla on ·♦· ··* äärialueilla olevat pH-optimit, ovat peräisin verrattain vähän tutkituista bakteereista.***: The desired high-temperature-resistant carbohydrate-degrading enzymes with pH-optimum extremes of · · ·· * are derived from relatively little researched bacteria.
···· 25 Niiden tuottomäärät ovat tyypillisesti alhaisia, eivätkä ne sovellu teolliseen tuotantoon ·· * laajassa mittakaavassa. Näiden bakteerien fermentaatioieaktioista on vain vähän tai : käytännössä ei lainkaan kokemuksia. Näin ollen näistä mikrobeista peräisin olevan, .**·. haluttua entsyymiä koodaavan geenin siirtäminen heterologiseen isäntäorganismiin on «·· *. varteenotettava vaihtoehto halutun entsyymin tuottamiseksi.···· 25 They typically have low yields and are not suited to industrial production ·· * on a large scale. There is little or no experience with the fermentation reactions of these bacteria. Therefore, the origin of these microbes,. ** ·. the transfer of the gene encoding the desired enzyme to the heterologous host is «·· *. a viable alternative for the production of the desired enzyme.
• · « • · · ... 3o • · · • · ·*** Bakteeriperäisiä entsyymejä on tuotettu bakteeri-isännissä ja hiivoissa, kuten on tuotu ··» esiin esimerkiksi julkaisuissa US 5,306,633 ja US 5,712,142. Julkaisussa US 5,712,142 on "**i kuvattu menetelmä Acidothermus cellulyticusista. saadun bakteeriperäisen sellulaasin 118770 3 termostabiilisuuden lisäämiseksi joko proteolyyttisellä pilkkomisella tai ilmentämällä lyhennetty tai typistetty muoto geenistä, joka koodaa täyspitkää sellulaasia hiivaisännässä Pichia pastoris. Useita bakteeriperäisiä hiilihydraattia hajottavia entsyymejä on siis kuvattuja tunnetaan keinoja niiden termostabiilisuuden lisäämiseksi.Bacterial enzymes have been produced in bacterial hosts and yeasts as disclosed, for example, in US 5,306,633 and US 5,712,142. US 5,712,142 discloses a method for increasing the thermostability of bacterial cellulase 118770 3 obtained from Acidothermus cellulyticus, either by proteolytic cleavage or by expression of a truncated or truncated form of the gene encoding full-length cellulase in Pichia pastoris. to increase thermostability.
55
Rihmasienten, mukaan lukien Aspergillus, Trichoderma ja Penicillium, tiedetään olevan tehokkaita homologisten ja heterologisten proteiinien tuottajia. Ne ovat selvästi edullisimmat isäntäorganismit teollisuusentsyymien laajassa mittakaavassa tapahtuvassa tuotannossa, johon sisältyy amylaasien, glukoamylaasien, sellulaasien, ksylanaasien, jne., 10 massatuotanto. Ensimmäiset yritykset bakteeriperäisten entsyymien tuottamiseksi rihmasienissä eivät olleet rohkaisevia. Bakteeriperäisten entsyymien saannot olivat alhaisia, ne eivät ylittäneet muutamaa kymmentä milligrammaa litralta. Useissa selostuksissa entsyymit havaittiin ainoastaan intrasellulaarisesti (Jeenes et ai., Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 9, 327-367, 1991; van den Hondel et ai, teoksessa J.W. Bennet ja L.L. 15 Lasure (toim.), More genetic manipulations in fungi, Academic Press, San Diego, Kalifornia).Filamentous fungi, including Aspergillus, Trichoderma and Penicillium, are known to be effective producers of homologous and heterologous proteins. They are by far the most advantageous host organisms for large-scale production of industrial enzymes involving mass production of amylases, glucoamylases, cellulases, xylanases, etc. The first attempts to produce bacterial enzymes in filamentous fungi were not encouraging. The yields of bacterial enzymes were low, not exceeding a few tens of milligrams per liter. In several reports, enzymes were found only intracellularly (Jeenes et al., Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 9, 327-367, 1991; van den Hondel et al., In JW Bennet and LL 15 Lasure (eds.), More Genetic Manipulations). in fungi, Academic Press, San Diego, California).
Geneettisiä fuusiomenetelmiä on kehitetty ja käytetty heterologisten proteiinien saantojen parantamiseksi rihmasienissä, kuten on tuotu esiin julkaisuissa US 5,364,770 ja *:**: 20 WO 94/21785 ja kuten Gouka et ai. ovat selostaneet julkaisussa Appi. Microbiol.Genetic fusion methods have been developed and used to improve yields of heterologous proteins in filamentous fungi, as disclosed in US 5,364,770 and *: **: WO 94/21785 and Gouka et al. are disclosed in Appl. Microbiol.
: Biotechnol., 47, 1-11, 1997. Bakteeriperäisten hiilihydraattia hajottavien entsyymien j tuotanto rihmasienistä käyttäen geenifuusioita, jotka käsittävät DNA-sekvenssin, joka :***: koodaa täydellistä tai osittaista rihmasienten erittyvää proteiinia (polypeptidiä) • · · ··· kantajaproteiinina, on esitetty julkaisuissa WO 97/27306 ja US 2003/0148453. Käyttäen • · · ·1"; 25 mainituissa patenttihakemuksissa esiin tuotuja ekspressiokasetteja, jotka käsittävät DNA- * · · sekvenssejä, jotka koodaavat bakteeriperäistä hiilihydraattia hajottavaa entsyymiä, : .1. fuusioituna samaan lukuraamiin täydellisen tai osittaisen rihmasienen erittyvän proteiinin • · · kanssa, Paloheimo et ai. (Appi. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003) ovat * · · *. osoittaneet, että tuottotasot kasvavat huomattavasti, kun bakteeriperäistä entsyymiä • · · ·** 30 koodaava geeni fuusioidaan lukuraamiin rihmasienten erittyvän polypeptidin kanssa, jolla • · * ·; · ’ on ehyt domeenirakenne.: Biotechnol., 47, 1-11, 1997. Production of bacterial carbohydrate-degrading enzymes from filamentous fungi using gene fusions comprising a DNA sequence which: ***: encodes a complete or partial secretory protein (polypeptide) of filamentous fungi • · · ··· as a carrier protein, disclosed in WO 97/27306 and US 2003/0148453. Using the expression cassettes disclosed in the patents mentioned in the said patents, comprising DNA * · · sequences encoding a bacterial carbohydrate-degrading enzyme: .1. Fused to the same reading frame with complete or partial filamentous fungal · et al. (Appl. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003) have shown that levels of production are significantly increased when a gene encoding a bacterial enzyme • · · · ** is fused to a reading frame with a secreted polypeptide of filamentous fungi. with • · * ·; · 'has an intact domain structure.
• · · • · • · · · 4 118770• · · • · • · · 4 118770
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on edelleen parantaa hiilihydraattia hajottavien entsyymien tuottotasoja, erityisesti yhdistelmä-DNA-tekniikalla rihmasieni-isännistä tuotettujen bakteeriperäisten entsyymien tuottotasoja.It is a further object of the present invention to improve the production levels of carbohydrate-degrading enzymes, in particular bacterial enzymes produced by recombinant DNA technology from filamentous fungal hosts.
S Keksinnön yhteenvetoS Summary of the Invention
Keksintö koskee menetelmää ja DNA-konstrukteja hiilihydraattia hajottavien entsyymien tuottotasojen kasvattamiseksi käyttäen yhdistelmä-DNA-tekniikoita ja isäntinä rihmasieniä.The invention relates to a method and DNA constructs for increasing the production levels of carbohydrate-degrading enzymes using recombinant DNA techniques and host filamentous fungi.
1010
Esillä olevan keksinnön hiilihydraattia hajottavat entsyymit ovat aktiivisia hiilihydraattisubstraateilla ja ovat sellaisia entsyymejä, jossa täydellisessä entsyymissä sen alkuperäisessä (luonnollisessa tai muuntelemattomassa) muodossa on kolme tunnusomaista domeenia tai aluetta, jotka ovat katalyyttinen moduuli, joka sisältää IS aktiivisen kohdan, ja hiilihydraattiin sitoutuva moduuli (CBM), joiden moduulien välissä on liitosalue. Joissakin hiilihydraattiin sitoutuvissa moduuleissa, kuten AM50:n hiilihydraattiin sitoutuvassa moduulissa, voi olla useampi kuin yksi domeeni.The carbohydrate-degrading enzymes of the present invention are active on carbohydrate substrates and are enzymes in which the complete enzyme in its original (natural or unmodified) form has three characteristic domains or regions, which are the catalytic module containing the i , with a junction area between the modules. Some carbohydrate binding modules, such as the AM50 carbohydrate binding module, may have more than one domain.
Menetelmä kasvaneen tuottotason saavuttamiseksi käsittää ensimmäisen vaiheen, jossa ·:**; 20 rakennetaan DNA-konstrukti. Tämä DNA-konstrukti, joka viedään rihmasieni-isäntään, • ;*; käsittää säätelysekvenssejä ja lyhennetyn DNA-sekvenssin, joka koodaa halutun # ·* • ·*· hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistettyä muotoa, joka käsittää katalyyttisen ··· · ·**'. moduulin ja josta puuttuu CBM-moduuli tai osa siitä tai kokonainen CBM ja liitosalue ··· osittain tai kokonaan. Säätelysekvenssit ovat edullisesti peräisin rihmasienistä ja käsittävät ···· 25 ainakin yhden signaalisekvenssin.The method of achieving an increased level of yield comprises the first step of: ·: **; 20 a DNA construct is constructed. This DNA construct introduced into the filamentous fungal host, •; *; comprises regulatory sequences and a truncated DNA sequence encoding a truncated form of the desired # · * • · * · carbohydrate-degrading enzyme, comprising a catalytic ··· · · ** '. module, and missing CBM module or part of it, or whole CBM and connector area ··· partially or completely. Preferably, the control sequences are derived from filamentous fungi and comprise ···· 25 at least one signal sequence.
·♦ · : .·. Hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistettyä muotoa koodaava DNA-sekvenssi on • t · • · · · ,···, peräisin bakteerikannasta, joka voi olla aktinomykeettikanta, kuten esimerkiksi • · • · · •( Nonomuraea-kanta. Nonomuraea flexuosasta saadut ksylanaasit, ennen kaikkea • ♦ e ’···’ 30 termostabiilit ksylanaasit Nf XynllA ja Nf XynlOA, ovat esimerkkejä hiilihydraattia • ♦ *···* hajottavista entsyymeistä, joiden saantoja voidaan kasvattaa hyödyntämällä yhdistelmä* :###: DNA-tekniikoita ja lyhennettyjä DNA-sekvenssejä, jotka koodaavat kohteena olevan • e 5 118770 hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistettyä muotoa, josta puuttuu CBM osittain tai kokonaan tai kokonainen CBM ja liitosalue osittain tai kokonaan.· ♦ ·:. ·. The DNA sequence encoding the truncated form of the carbohydrate-degrading enzyme is derived from a bacterial strain that may be an actinomycete strain, such as the xylanases from Nonomuraea flexosa, in particular • ♦ e '···' 30 thermostable xylanases Nf XynllA and Nf XynlOA are examples of carbohydrate • ♦ * ··· * digestive enzymes whose yields can be increased by a combination of *: ###: DNA techniques and truncated DNA sequences that encode a truncated form of the target e 5 118770 carbohydrate-degrading enzyme, which is partially or completely absent or wholly or partially absent of CBM.
Mainitun hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistetty muoto ilmennetään 5 säätelysekvenssien kontrolloimana, jotka ovat peräisin samasta tai eri rihmasienestä. Säätelysekvenssit käsittävät ainakin rihmasienestä peräisin olevan signaalisekvenssin. Saantoa voidaan kasvattaa entisestään, kun yllä kuvattu hiilihydraattia hajottava entsyymi ilmennetään promoottorisekvenssien, terminaattorisekvenssien ja ennen kaikkea kantajaproteiinia (p o ly peptid iä) koodaavien DNA-sekvenssien muodostamien 10 säätelysekvenssien kontrolloimana. Säätelysekvenssit voidaan saada samasta tai eri rihmasienestä ja niitä voidaan yhdistellä vapaavalintaisilla tavoilla. Tämä tarkoittaa sitä, että säätelysekvenssien alkuperä ja niiden järjestys voivat vaihdella.A truncated form of said carbohydrate-degrading enzyme is expressed under the control of regulatory sequences derived from the same or different filamentous fungi. The regulatory sequences comprise at least a signal sequence derived from a filamentous fungus. The yield can be further increased when the carbohydrate-degrading enzyme described above is expressed under the control of promoter sequences, terminator sequences and, most importantly, regulatory sequences of DNA sequences encoding a carrier protein (poly ly peptide). The control sequences may be obtained from the same or different filamentous fungi and may be combined in any manner. This means that the origin of the control sequences and their order may vary.
Kantajaproteiinia koodaavat DNA-sekvenssit voivat sisältää joko koko koodaavan alueen 15 kypsälle erittyvälle proteiinille tai erittyvän hiilihydraattia hajottavan entsyymin valitun alueen tai domeenin, esimerkiksi Man5A -ytimen ja/tai sarana-alueen tai Cel6A (CBHII) CBD:n, joka koostuu alueista A, A + B tai A + B + B', jolloin A on hiilihydraattiin sitoutuva domeeni, B on sarana- (liitos-) alue ja B' on kahdentunut sarana- (liitos-) alue.The DNA sequences encoding the carrier protein may contain either the entire coding region for the mature secreted protein or the selected region or domain of the secreted carbohydrate-degrading enzyme, e.g., the Man5A core and / or the hinge region or Cel6A (CBHII) CBD consisting of A, + B or A + B + B ', where A is the carbohydrate binding domain, B is the hinge (linkage) region and B' is the doubled hinge (linkage) region.
*;1 2: 20 Promoottorisekvenssit voidaan valita erilaisista rihmasienipromoottoreista, erityisesti ; sukujen Trichoderma ja Aspergillus promoottoreista, mukaan lukien voimakas • · · * ;*: Trichoderma cel7A (cbhl) -promoottori. Myös terminaattorisekvenssejä saadaan · · · rihmasienistä, erityisen edullinen on Trichoderma cel7A -terminaattorisekvenssi.*; 1 2: 20 Promoter sequences may be selected from a variety of filamentous fungal promoters, particularly; promoters of the genera Trichoderma and Aspergillus, including the powerful · · · *; *: Trichoderma cel7A (cbhl) promoter. Terminator sequences are also obtained from · · · filamentous fungi, Trichoderma cel7A terminator sequence being particularly preferred.
··» ··· ···· .···, 25 Kun lyhennetty DNA-sekvenssi on lyhennetty Nf xynllA (am24 tai am242), jota ··· ilmennetään ja eritetään ainoastaan rihmasienistä peräisin olevan promoottorin ja ί .·. signaalisekvenssin kontrolloimana ilman mitään kantajaproteiinia tai sen domeeneja, ··· · .3. typistetyn Nf Xynl 1 A:n tuottotaso on ainakin kaksi kertaa korkeampi ravistelupulloissa ja ··· ·. usein yli 8-10 kertaa korkeampi fermentaatioviljelmässä kuin se tuottotaso, joka saadaan • · « · j‘* 30 ilmennettäessä ja eritettäessä täyspitkää XynllAia saman promoottorin ja • · 2 **··* signaalisekvenssin kontrolloimana ilman kantajaproteiinia tai sen osia.··· ··· ····. ···, 25 When the truncated DNA sequence is truncated with Nf xynllA (am24 or am242), ··· is expressed and secreted only by the filamentous fungal promoter and ί. ·. controlled by a signal sequence without any carrier protein or domains thereof; ··· · .3. the yield level of truncated Nf Xynl 1 A is at least twice as high in shake flasks and ··· ·. often more than 8-10 times higher in the fermentation culture than the level of production obtained by expression and secretion of full-length XynIIIA under the control of the same promoter and • · 2 ** ·· * signal sequence without carrier protein or portions thereof.
3 • · • · M· 6 1187703 • · • · M · 6 118770
Kun lyhennetty DNA-sekvenssi on lyhennetty Nf xynllA (am24 tai am24*\ jota ilmennetään ja eritetään promoottorin, signaalisekvenssin ja kantajaproteiinia (polypeptidiä) tai sen domeeneja koodaavan DNA-sekvenssin kontrolloimana, jotka kaikki ovat rihmasienistä peräisin olevia säätelysekvenssejä, typistetyn Nf XynllA:n tuottotaso S (ravistelupulloissa) on ainakin kaksi kertaa korkeampi kuin tuottotaso DNA-sekvenssillä, joka koodaa vastaavaa täyspitkää Nf XynllA:ta ilmennettynä ja eritettynä saman promoottori- ja signaalisekvenssin sekä kantajaproteiinisekvenssin tai sen domeenien kontrolloimana. Vieläkin korkeampia tuottotasoja saavutetaan fermentaatioviljelmissä. Huomattavaa on, että parannusta saavutettiin entisestään, kun käytettiin DNA-sekvenssiä, 10 joka koodaa typistettyä bakteeriperäistä entsyymiä, vaikkakin tiedettiin jo olevan mahdollista saavuttaa parannettu tuottotaso, kun täyspitkää bakteeriperäistä entsyymiä koodaavat DNA-sekvenssit ilmennettiin ja eritettiin rihmasienten erittyvän kantajaproteiinin ehjien domeenien kontrolloimina (Paloheimo et ai., Appi. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082,2003).When the truncated DNA sequence is truncated by Nf xynIIA (am24 or am24 *, which is expressed and secreted under the control of the promoter, signal sequence, and DNA sequence encoding the carrier protein (polypeptide) or domains thereof, all of which are N regulatory sequences derived from filamentous fungi, S (in shake flasks) is at least twice as high as the level of production by the DNA sequence encoding the corresponding full length Nf XynIIA expressed and secreted under the control of the same promoter and signal sequence as well as the carrier protein sequence or domains thereof. further, when using a DNA sequence encoding a truncated bacterial enzyme, although it was already known to achieve an improved level of yield when the DNA sequences encoding the full length bacterial enzyme were expressed and secreted by intact domains of filamentous fungal secreted carrier protein (Paloheimo et al., Appl. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003).
1515
Esillä olevan keksinnön sovellettavuutta on havainnollistettu alla lueteltujen sekvenssien avulla.The applicability of the present invention is illustrated by the sequences listed below.
SEQIDNO:l Nf jry«77/i-nukleotidisekvenssi (AJ508952), koodaava alue on *:··: 20 välillä nt 303-nt 1337SEQIDNO: Nf jry '77' nucleotide sequence (AJ508952), coding region *: ··: 20 between nt 303 and nt 1337
jj*: SEQIDNO:2 am35, Nf xynllAm koodaava alue kypsälle Nf XynllAjj *: SEQIDNO: 2 am35, Nf xynllAm coding region for mature Nf XynllA
i (AM35) -proteiinille ··· Φ :1; SEQIDNO:3 am24, lyhennetty muoto a/w3J:stä, sisältää STOP-kodonin ··· ·** SEQIDNO:4 am35*, kuten am35, mutta 9 kodonia muutettu sekvenssissä ·»·· ;1· 25 (esimerkki 10) (muutokset eivät vaikuta koodattuun • · · am inohapposekvenssiin) : SEQIDNO:5 am24*, kuten am24, mutta 9 kodonia muutettu sekvenssissä samalla • · · * · · .···. tavoin kuin am3S*:ssä (esimerkki 10) *, SEQIDNO:6 Nf xynlOA -nukleotidisekvenssi (AJ508953), koodaava alue on i * · 30 välilläni 194-nt 1672 • ffor i (AM35) ··· Φ: 1; SEQIDNO: 3 am24, a truncated form of a / w3J, contains the STOP codon ··· · ** SEQIDNO: 4 am35 *, like am35, but 9 codons changed in sequence · »··; 1 · 25 (Example 10) ( the changes do not affect the encoded • · · am amino acid sequence): SEQIDNO: 5 am24 *, like am24, but 9 codons were altered in the sequence while · · · * · ·. as in am3S * (Example 10) *, SEQIDNO: 6 Nf xyn10A nucleotide sequence (AJ508953), coding region is i * · 30 between 194-nt 1672 • f
*"·* SEQIDNO:7 am50, Nf xynlOA.n koodaava alue kypsälle Nf XynlOA* "· * SEQIDNO: 7 am50, Nf xynlOA coding region for mature Nf XynlOA
(AM50)-proteiinille · 118770 7 SEQIDNO:8 Sekvenssi, joka koodaa AM50-ydintä ja liitosalueita, sisältää STOP-kodonin SEQ ID NO:9 Sekvenssi, joka koodaa AM50-ydinaluetta, sisältää STOP-kodonin SEQIDNO:10 Nf XynllA -aminohapposekvenssi (AJ508952), jota koodaa 5 Nfxynl IA -geeni SEQ ID NO;l 1 r33.4 kDa = AM35 = täyspitkä kypsä Nf Xynl IA -proteiini, jota koodaavat am35 ja am35* -geenit SEQ ID NO: 12 AM24, AM35:n typistetty muoto, jota koodaavat am24 ja am24* -geenit 10 SEQIDNO:13 r23.8 kDa, typistetty muoto AM35:stä SEQ ID NO: 14 r22.0 kDa, typistetty muoto AM35:stä SEQIDNO:15 Nf XynlOA, aminohapposekvenssi (AJ508953), jota koodaa(AM50) Protein · 118770 7 SEQIDNO: 8 The sequence encoding the AM50 core and junction regions contains the STOP codon SEQ ID NO: 9 The sequence encoding the AM50 core region contains the STOP codon SEQIDNO: 10 Nf XynIIA amino acid sequence AJ508952) encoded by the 5 Nfxynl IA gene of SEQ ID NO; 11113,4 kDa = AM35 = full length mature Nf Xynl IA protein encoded by the am35 and am35 * genes of SEQ ID NO: 12 AM24, truncated by AM35 the form encoded by the am24 and am24 * genes SEQIDNO: 13 r23.8 kDa, truncated form AM35 SEQ ID NO: 14 r22.0 kDa, truncated form AM35 SEQIDNO: 15 Nf XynlOA, amino acid sequence (AJ508953), encoded
Nf xynl 0A -geeniNf xynl 0A gene
SEQ ID NO: 16 AM50, täyspitkä kypsä Nf XynlOASEQ ID NO: 16 AM50, full length mature Nf XynlOA
15 SEQ ID NO: 17 AM50 ydin + liitos, typistetty muoto AM50:stä SEQ ID NO: 18 AM50 ydin, typistetty muoto AM50:stä SEQ ID NO: 19 AM50 ydin + liitos + hännän α/β-domeenit, typistetty muoto AM50:stä SEQIDNO:20 AM50 ydin + liitos + hännän α-domeeni, typistetty muoto 20 AM50:stä ♦ ·.: · SEQ ID NO:21 Synteettinen liitossekvenssi, joka koodaa Kex2-kaltaisen proteaasin * · : katkaisusignaalia Lys-Arg, joka sisältyy kaikkiin konstrukteihin « ·· !(ii! fuusioproteiinin katkeamisen varmistamiseksi "*·’ SEQIDNO:22 Lisäsekvenssi, joka edeltää Kex2-kohtaa ekspressiokaseteissa 25 pALK1264, pALKl 131 ja pALKl 134 SEQIDNO:23 N-terminaalinen sekvenssi kypsässä Nf XynllA:ssa ja • rekombinanteissa XynllA-polypeptideissä, nimetty seuraaviksi: M* · r33.4 kDa, r23.8 kDa ja r22.0 kDa • · · \ SEQIDNO:24 Kex2-liitokseen lisätty Mul-tunnistuskohta • · ♦ "! 30 SEQIDNO:25 Kex2-liitos, joka helpottaa fuusioiden konstruointia • · • · ··* 1 • · • · • « • · · 8 11877015 SEQ ID NO: 17 AM50 core + splice, truncated form AM50 SEQ ID NO: 18 AM50 core, truncated form AM50 SEQ ID NO: 19 AM50 core + splice + tail α / β domains truncated form AM50: SEQIDNO: 20 AM50 core + junction + tail α domain, truncated form 20 AM50 ♦ ·: · SEQ ID NO: 21 Synthetic junction sequence encoding Kex2-like protease * ·: Lys-Arg cleavage signal contained in all constructs «··! (ii! to ensure cleavage of the fusion protein. polypeptides, designated as M * · r33.4 kDa, r23.8 kDa and r22.0 kDa • · · \ SEQIDNO: 24 Mul-recognition site added to the Kex2 junction • · ♦ "! 30 SEQIDNO: 25 Kex2 junction, which facilitates the construction of fusions • · • · ··· 1 · 8 118770
Piirustusten lyhyt kuvausBrief Description of the Drawings
Kuvio 1 esittää Nonomuraea flexuosa xynlIA -geenin nukleotidisekvenssin ja johdetun aminohapposekvenssin. STOP-kodoni on osoitettu asteriskilla sekvenssin alapuolella. 5 Kypsä N-terminaalinen aminohapposekvenssi, joka on määritetty puhdistetusta Xynl 1A-proteiinista, on alleviivattu. Aktiivisen kohdan glutamiinihapot on osoitettu kehyslaatikolla. Liitoksen ja hiilihydraattiin sitoutuvan moduulin sijainti on merkitty katkoviivalla aminohapposekvenssin alla. r23.8 kDa ja r22.0 kDa -polypeptidien katkaisukohdat on merkitty kolmiolla. Kohdat oletetulle N-glykosylaatiolle 10 eukaiyoottisissa isännissä on lihavoitu.Figure 1 shows the nucleotide sequence and derived amino acid sequence of the Nonomuraea flexuosa xynlIA gene. The STOP codon is indicated by an asterisk below the sequence. The mature N-terminal amino acid sequence as determined from the purified Xyn11A protein is underlined. The active site glutamic acids are indicated in a box box. The position of the junction and the carbohydrate binding module is indicated by a dashed line below the amino acid sequence. The cleavage sites of the r23.8 kDa and r22.0 kDa polypeptides are indicated by a triangle. Sites for putative N-glycosylation in 10 eukaryotic hosts are shown in bold.
Kuvio 2A esittää N. flexuosa xynlOA -geenin nukleotidisekvenssin ja johdetun aminohapposekvenssin. STOP-kodoni on osoitettu asteriskilla sekvenssin alapuolella.Figure 2A shows the nucleotide sequence and the deduced amino acid sequence of the N. flexuosa xyn10A gene. The STOP codon is indicated by an asterisk below the sequence.
Tryptiset peptidisekvenssit, jotka on saatu puhdistetusta XynlOA-proteiinista, on osoitettu IS alleviivaamalla aminohapposekvenssi. Aktiivisen kohdan glutamiinihapot on osoitettu kehyslaatikolla. Oletettu sijainti liitokselle ja hiilihydraattiin sitoutuvalle moduulille, joka koostuu α, β ja γ -aladomeeneista (Fujimoto, et ai., J. Mol. Biol., 300, 575-585, 2000) on osoitettu katkoviivalla aminohapposekvenssin alla. QxW-toistojaksot, jotka esiintyvät ’’risiini-yläheimon” CBM:issä (Fujimoto, et ai., J. Mol. Biol., 300, 575-585, ·1’1 20 2000; Hirabayashi, et ai., J. Biol. Chem., 273, 14450-14460, 1998), on lihavoitu.Tryptic peptide sequences obtained from purified Xyn10A protein are indicated by IS underlining the amino acid sequence. The active site glutamic acids are indicated in a box box. The putative location for the junction and the carbohydrate binding module consisting of the α, β and γ subdomains (Fujimoto et al., J. Mol. Biol., 300, 575-585, 2000) is indicated by a dashed line below the amino acid sequence. QxW repeats occurring in the "ricin" superfamily "CBM (Fujimoto et al., J. Mol. Biol., 300, 575-585, 11-10002000; Hirabayashi, et al., J. Biol. Chem., 273, 14450-14460, 1998), is in bold.
• · : Nukleotidisekvenssi jatkuu kuviossa 2B.· ·: The nucleotide sequence continues in Figure 2B.
• ♦ • · · • « · ··· · ···• ♦ • · · • «· ··· · ···
Kuvio 2B esittää jatkon nukleotidisekvenssille, joka kuvattiin kuviossa 2A.Figure 2B shows a continuation of the nucleotide sequence depicted in Figure 2A.
• · · M·· ··· :#<>i 25 Kuvio 3 esittää ekspressiokasetin pALK945 rakenteen, joka on konstruoitu tuottamaan rekombinanttia kypsää N. flexuosa Xynl IA -proteiinia käyttäen I reesein : ManSA-ydintä/saranaa kantajapolypeptidinä. Geenifuusio ilmennettiin cel7A- promoottorista ja transkription päättyminen varmistettiin käyttämällä t’.t ce/74-terminaattorisekvenssiä. Sisällytetty mani^-sekvenssi koodasi aminohappoja * " 1 30 M1-G406 (Stälbrand et ai, J. Biotechnol., 29, 229-242, 1993). amdS·geeni sisällytettiin • · transformaatiomarkkerina ja cel7A 3'-reuna-alue sisällytettiin yhdessä cel7A-promoottorin O · · • · kanssa ekspressiokasetin kohdentamiseksi ce/7/t-lokukseen homologisella 1 rekombinaatiolla. Synteettinen liitossekvenssi, joka koodaa lisä-Arg.n, sisällytettiin 1 1 8770 9 fuusioproteiinin katkeamisen varmistamiseksi. man5^-sekvenssin koodaamat aminohapot on esitetty tavanomaisella kirjasintyypillä, xynllA'.n vastaavat on kursivoitu ja synteettinen aminohappo proteolyyttiseen katkaisuun on lihavoitu.Figure 3 shows the construction of the expression cassette pALK945 engineered to produce recombinant mature N. flexuosa Xynl IA protein using I reesei: ManSA core / hinge as carrier polypeptide. Gene fusion was expressed from the cel7A promoter and transcription termination was confirmed using the t'.t ce / 74 terminator sequence. The inserted mani ^ sequence encoded the amino acids * "1M1-G406 (Stälbrand et al., J. Biotechnol., 29, 229-242, 1993). The amdS · gene was included as a · · transformation marker and the 3 'flanking region of cel7A was incorporated together. with the cel7A promoter O · · • · to target the expression cassette to the ce / 7 / t locus by homologous recombination 1. The synthetic fusion sequence encoding the additional Arg was included to confirm the digestion of the 1887709 fusion protein. in the normal font, the equivalents of xynIIA are in italics and the synthetic amino acid for proteolytic cleavage is in bold.
5 Kuvio 4A esittää näytettä I reesein kasvualustasta, josta rekombinantit ksyianaasi-polypeptidit (esimerkki 7) puhdistettiin ajettuna SDS-polyakryyliamidigeelillä (kaista 2) sekä Western blot -analyysin jälkeen (kaista 3). r33.4 kDa ja r23.8 kDa -polypeptidien ja fuusioproteiinin sijainti on esitetty nuolilla. r22.0 kDa -muoto ei näkynyt esitetyssä geelissä/Westem blotissa johtuen sen alhaisesta määrästä viljelmän supematantissa. 10 Molekyylipainomarkkerien koot (kaistalla 1) olivat ylhäältä alaspäin lukien: 104, 80, 46,9, 33,5, 28,3, 19,8 kDa. Puhdistettua Nf XynllAita vastaan tuotettua polyklonaalista vasta-ainetta käytettiin heterologisten ksylanaasimuotojen havaitsemiseen Western blot -kalvosta.Figure 4A shows a sample I of a reesei medium from which recombinant xylanase polypeptides (Example 7) were purified when run on SDS polyacrylamide gel (lane 2) and after Western blot analysis (lane 3). The positions of the r33.4 kDa and r23.8 kDa polypeptides and the fusion protein are indicated by arrows. The r22.0 kDa form did not appear in the gel shown / Westem blot due to its low content in culture supernatant. The sizes of the molecular weight markers (in lane 1) were from top to bottom: 104, 80, 46.9, 33.5, 28.3, 19.8 kDa. Purified polyclonal antibody against Nf XynIIA was used to detect heterologous forms of xylanase in Western blot.
15 Kuvio 4B esittää puhdistetun alkuperäisen Nf Xynl lA:n (kaista 2) sekä rekombinanttien ksylanaasimuotojen r33.4 kDa-polypeptidin (kaista 3), r23.8 kDa-polypeptidin (kaista 4) ja r22.0 kDa-polypeptidin (kaista 5) näytteitä ajettuina SDS-polyakryyliamidigeelillä. Molekyylipainomarkkerit (kaista 1) ovat samat kuin kuviossa 4A.Figure 4B shows the r33.4 kDa polypeptide (lane 3), r23.8 kDa polypeptide (lane 4) and r22.0 kDa polypeptide (lane 5) of purified native Nf Xyn11A (lane 2) and recombinant xylanase forms. samples run on an SDS polyacrylamide gel. The molecular weight markers (lane 1) are the same as in Figure 4A.
*!*" 20 Kuvio 5A esittää puhdistettujen XynllA-ksylanaasien lämpötilaprofiileita pH-arvossa 5.*! * "Figure 5A shows the temperature profiles of purified XynIIA xylanases at pH 5.
• · ·,· ; Lämpötilan vaikutus määritettiin inkuboimalla reaktioseosta pH-arvossa 5 ja eri ;ti J lämpötiloissa 60 minuutin ajan. Suhteellinen (%) aktiivisuus on ilmaistu prosenttiosuutena maksimiaktiivisuudesta optimilämpötilassa. Suhteelliset aktiivisuudet pH-arvossa 6 (ei ··· esitetty) olivat vastaavat kuin ne, jotka saatiin pH-arvossa 5.• · ·, ·; The effect of temperature was determined by incubating the reaction mixture at pH 5 and different temperatures for 60 minutes. The relative (%) activity is expressed as a percentage of the maximum activity at the optimum temperature. The relative activities at pH 6 (not shown) were similar to those obtained at pH 5.
• * · * :***: 25 * · *• * · *: ***: 25 * · *
Kuvio 5B esittää puhdistettujen XynllA-ksylanaasien lämpötilaprofiileita pH-arvossa 7.Figure 5B shows the temperature profiles of the purified XynIIA xylanases at pH 7.
• ;*; Lämpötilan vaikutus määritettiin inkuboimalla reaktioseosta pH-arvossa 7 ja eri ··* · :***. lämpötiloissa 60 minuutin ajan. Suhteellinen (%) aktiivisuus on ilmaistu prosenttiosuutena • · · ’. maksimiaktiivisuudesta optim ilämpötilassa.•; *; The effect of temperature was determined by incubating the reaction mixture at pH 7 and different ·· * ·: ***. temperatures for 60 minutes. Relative (%) activity is expressed as a percentage · · · '. maximum activity at Optim temperature.
• · · • * · ... 3 0 • * · * • · • · *;* Kuvio 5C esittää puhdistettujen XynllA-ksylanaasien lämpötilaprofiileita pH-arvossa 8.Figure 5C shows the temperature profiles of the purified XynIIA xylanases at pH 8.
• * · Lämpötilan vaikutus määritettiin inkuboimalla reaktioseosta pH-arvossa 8 ja eri • · 10 118770 lämpötiloissa 60 minuutin ajan. Suhteellinen (%) aktiivisuus on ilmaistu prosenttiosuutena maksimiaktiivisuudestaoptimilämpötilassa.The effect of temperature was determined by incubation of the reaction mixture at pH 8 and various temperatures of 1187770 for 60 minutes. The relative (%) activity is expressed as a percentage of the maximum activity at the optimum temperature.
Kuvio 6A esittää puhdistettujen entsyymien jäännösaktiivisuutta inkuboinnin jälkeen 5 80 °C:ssa pH-arvossa 5. Termostabiilisuus määritettiin inkuboimalla Xynl 1A- polypeptidejä pH-arvossa S substraatin puuttuessa ajanjakson ajan, joka oli 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 150 ja 245 minuuttia, jonka jälkeen jäännösaktiivisuudet mitattiin pH-arvossa 7 ja 70 °C:ssa 5 minuutin ajan.Figure 6A shows the residual activity of the purified enzymes after incubation at 580C at pH 5. Thermostability was determined by incubating Xyn11A polypeptides at pH S in the absence of substrate for a period of 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90 , 150 and 245 minutes, after which residual activities were measured at pH 7 and 70 ° C for 5 minutes.
10 Kuvio 6B esittää puhdistettujen entsyymien jäännösaktiivisuutta 80 °C:ssa pH-arvossa 7. Termostabiilisuus määritettiin inkuboimalla XynllA-polypeptidejä pH-arvossa 7 substraatin puuttuessa ajanjakson ajan, joka oli 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 150 ja 245 minuuttia, jonka jälkeen jäännösaktiivisuudet mitattiin pH-arvossa 7 ja 70 °C:ssa 5 minuutin ajan.Figure 6B shows the residual activity of the purified enzymes at 80 ° C at pH 7. Thermostability was determined by incubating XynIIA polypeptides at pH 7 in the absence of substrate for 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 150 and 245 minutes, after which residual activities were measured at pH 7 and 70 ° C for 5 minutes.
1515
Kuvio 7 esittää yleisen rakenteen ekspressiokaseteille, jotka konstruoitiin am35-geenin typistämisen vaikutuksen tutkimiseksi ksylanaasin tuottotasoihin Trichoderma reeseissä.Figure 7 shows the general structure of expression cassettes constructed to investigate the effect of truncation of the am35 gene on xylanase production levels in Trichoderma reesees.
Geenifuusiot ilmennettiin ce/7/i-promoottorista ja transkription päättyminen varmistettiin käyttämällä ce/7/i-terminaattorisekvenssiä. Käytetyt kantajapolypeptidit koodasi joko *·’" 20 maw5.4-ydin/sarana-sekvenssi (M1-G410 pALK1022:ssa, pALK1692:ssa, pALK1309;ssäja ;.· · pALKl 131:ssä), cel6A CBD-sekvenssi (Mi-Sge) pALK1285:ssä ja pALK1502:ssa tai • · ·.· j wa«5/4-sekvenssi, joka koodaa fragmenttia man5A-ytimestä (M1-V227 pALK1264:ssä, pALKl 151:ssä ja pALKl 154:ssä). cel6A CBD-lohko A koodaa proteiinin häntää ja B *:* sarana-aluetta. Plasmideissa pALKl 118 ja pALK1276 ksylanaasigeeni fuusioitiin manSA- 25 signaalisekvenssiin. Synteettinen liitossekvenssi, joka koodaa Kex2-kaltaisen proteaasin katkaisusignaalia Lys-Arg (sisällytetty RDKR:nä (SEQ ID NO: 18)), sisällytettiin kaikkiin • Λ konstrukteihin fuusioproteiinin katkeamisen varmistamiseksi. Ekspressiokasetit • M t .***. pALK1264, pALKl 131 ja pALKl 134 sisälsivät myös lisäsekvenssin, joka koodaa Kex2- *·· *, kohtaa edeltävän GQCGG (SEQ ID NO:19):n. am 35:n ja am35*:n koodaamat • · "* 30 aminohapot ovat D44-N344 (täyspitkä kypsä proteiini, kuvio 1) ja aminohapot, joita • « koodaavat typistetyt am35/am35^-sekvenssit (am24 and am24*\ ovat D44-L263 (kuvio 1).Gene fusions were expressed from the ce / 7 / i promoter and transcription termination was confirmed using the ce / 7 / i terminator sequence. The carrier polypeptides used were encoded by either the * maw5.4 core / hinge sequence (M1-G410 in pALK1022, pALK1692, pALK1309; and; · · pALK1 in 131), the cel6A CBD sequence (Mi- Sge) in pALK1285 and pALK1502, or the ~ 5/4 sequence encoding a fragment from the man5A core (M1-V227 in pALK1264, pALK1151 and pALK1154). CBD block A encodes the tail and B *: * hinge region of the protein. In plasmids pALK1 118 and pALK1276 the xylanase gene was fused to the manSA signal sequence. Synthetic splice sequence encoding the Kex2-like protease cleavage signal (SEQ. : 18)) were included in all • Λ constructs to ensure cleavage of the fusion protein. Expression cassettes • M t. *** pALK1264, pALKl 131 and pALKl 134 also contained the additional sequence encoding Kex2- * ·· * GQCGG (SEQ ID NO: : 19): am. 35 and am35 * encoded • · "* 30 amino acids are D44-N344 (full length mature protein, Fig. 1) and amino acids encoded by truncated am35 / am354 (am24 and am24 * are D44-L263 (Fig. 1).
• M• M
am35*:ss& ja am24*\ss& yhdeksän kodonia on muutettu, kuten on kuvattu esimerkissä 10. ***! Muutokset eivät vaikuta koodattuihin aminohapposekvensseihin. awdS-markkerigeeni ja 118770 π cel7A 3'-reuna-alue (ekspressiokasetin kohdentamiseksi ce/Z4-lokukseen homologisella rekombinaatiolla) sisällytettiin kaikkiin konstrukteihin ce/74-terminaattorisekvenssin jälkeen (samalla tavalla kuin kuviossa 3 esitetyssä ekpressiokasetissa pALK945).am35 *: ss & and am24 * \ ss & nine codons have been modified as described in Example 10. ***! The encoded amino acid sequences are not affected by the changes. The awdS marker gene and the 118770 π cel7A 3 'flanking region (for targeting the expression cassette to the ce / Z4 locus by homologous recombination) were inserted into all constructs after the ce / 74 terminator sequence (similar to the expression cassette pALK945 shown in Figure 3).
S Kuvio 8 esittää Coomassie Blue -värjätyn SDS-polyakryyliamidigeelin, jolla oli ajettu NfXynllA -ksylanaasin (AM24) typistettyä muotoa tuottavan T reesei -transformantin viljelmän supematantista otettu näyte. Kantajapolypeptidinä käytettiin Cel6A CBD:tä. Puhdistetut r23.8 ja r22.0 kDa -muodot ajettiin rinnakkain geelillä. Kaistat; 1.S Figure 8 shows a sample of a culture supernatant of a Coomassie Blue-stained SDS polyacrylamide gel run on a culture of T reesei transformant producing NfXynIIA xylanase (AM24) truncated form. Cel6A CBD was used as the carrier polypeptide. The purified r23.8 and r22.0 kDa forms were run in parallel on the gel. The lanes; 1.
molekyylipainomarkkeri (merkityksellisten markkeriproteiinien molekyylimassa on 10 esitetty), 2. ja 3. viljelmän supematantti I reesei -transformantista, joka tuottaa typistetyn Xynl lA:n, 3. puhdistettu r22.0 kDa -ksylanaasi, S. puhdistettu r23.8 kDa -ksylanaasi.molecular weight marker (the molecular weight of the relevant marker proteins is 10 shown), culture supernatant 2 and 3 from the I reesei transformant producing truncated Xyn11A, 3. purified r22.0 kDa xylanase, S. purified r23.8 kDa xylanase.
Kuvio 9A esittää ekpressiokasettia Nf XynlOAm typistetyn muodon, Nf XynlOA -ytimen, tuottamiseksi T. reeseissH. Ydin sisältää aminohapot A45-N345 (kuvio 2). Nf XynlOA:n 15 tuottamiseksi on käytetty ce/Z4-promoottori-, cel6A-signaal ipeptidi- ja cel7A- terminaattorisekvenssejä (kuten konstrukteissa pALK1285 ja pALK1502, kuvio 7). Kantajapolypeptidinä on käytetty Cel6 CBD (A + B):tä (kuten konstrukteissa pALK1285 ja pALK1502, kuvio 7). Sekvenssi, joka koodaa Kex2-kohtaa (RDKR (SEQ ID NO: 18)) on sisällytetty kantaja- ja ksylanaasisekvenssien väliin. Kuten konstrukteissa Nf *:**: 20 Xynl 1 A:n tuottamiseksi, mukana ovat a/ntiS-markkeri ja cbhl 3' -fragmentti.Figure 9A shows an expression cassette for producing a truncated form of Nf Xyn10AAm, the Nf Xyn10A core, in T. reeseissH. The core contains the amino acids A45-N345 (Figure 2). The ce / Z4 promoter, cel6A signal ipeptide and cel7A terminator sequences (as in constructs pALK1285 and pALK1502, Fig. 7) have been used to generate Nf XynlOA. Cel6 CBD (A + B) (as in pALK1285 and pALK1502, Fig. 7) was used as the carrier polypeptide. The sequence encoding the Kex2 site (RDKR (SEQ ID NO: 18)) is inserted between the carrier and xylanase sequences. As with the constructs Nf *: **: 20 for production of Xyn11A, the a / ntiS marker and the cbhl3 'fragment are included.
• · 4 4 a • · · ·*· 4 | j : Kuvio 9B esittää ekpressiokasettia Nf XynlOAm typistetyn muodon, :]**: Nf XynlOA -ytimen/liitoksen, tuottamiseksi I reeseissä. Ydin/liitos sisältää aminohapot• · 4 4 a • · · · * · 4 | j: Figure 9B shows an expression cassette for producing a truncated form of Nf Xyn10AAm:] **: Nf Xyn10A core / junction in I slices. The core / junction contains amino acids
··* A4S-S367 (kuvio 2). Muut sekvenssit (ce/7^-promoottori, cel6A~signaalipeptidi, cel6A·· * A4S-S367 (Figure 2). Other sequences (ce / 7H promoter, cel6A signal peptide, cel6A
···· 25 CBD:tä koodaava sekvenssi, ce/Z4-terminaattori, Kex2-kohtaa koodaava sekvenssi, amdS- 444 markkeri ja cbhl 3' -fragmentti) ovat kuten kuvion 9A konstrukteissa.···· 25 CBD coding sequence, ce / Z4 terminator, Kex2 coding sequence, amdS-444 marker and cbhl 3 'fragment) are as in the constructs of Figure 9A.
• 4 • · • a *·· 4 .***. Kuvio 9C esittää ekpressiokasettia täyspitkän Nf XynlOAm tuottamiseksi T reeseissä.• 4 • · • a * ·· 4. ***. Figure 9C shows an expression cassette for producing full-length Nf XynlOAm in T rees.
4·· *. Täyspitkä ksylanaasi sisältää Nf XynlOA-aminohapot A45-A492 (täyspitkä proteiini N- • · · • 4 ·4 ·· *. Full-length xylanase contains Nf XynlOA amino acids A45-A492 (full-length protein N- • · · • 4 ·
Hl 30 terminaalisesta päästä, kuvio 2). Muut sekvenssit (ce/7/ί-promoottori, cel6A- • 4 4 * *;* signaalipeptidi, cel6A CBD:tä koodaava sekvenssi, ce/Z/f-terminaattori, Kex2-kohtaa 4 44Hl 30 at the terminal end, Fig. 2). Other sequences (ce / 7 / ß promoter, cel6A • 4 4 * *; * signal peptide, cel6A CBD coding sequence, ce / Z / f terminator, Kex2 site 444
koodaava sekvenssi, a/ndS-markkeri ja cbhl 3' -fragmentti) ovat kuten kuvion 9Acoding sequence, a / ndS marker and cbhl 3 'fragment) are as in Figure 9A
* konstrukteissa.* in constructs.
12 11877012 118770
Luettelo nukleotidisekvenssien talletusnumeroista AJ508952 N. flexuosa DSM43186:n xytt/L-l-nukleotidisekvenssi AJ508953 N, flexuosa DSM43186:n xyn/Q^-nukleotidisekvenssi 5List of Nucleotide Sequence Numbers AJ508952 N. flexuosa DSM43186 Xytt / L-1 Nucleotide Sequence AJ508953 N Flex Part DSM43186 Xyn / Q ^ Nucleotide Sequence 5
LuovuttajaorganismitDonor organisms:
Nonomuraea flexuosa DSM43186 (ATCC3 5864) 10 Keksinnön yleinen kuvausNonomuraea flexuosa DSM43186 (ATCC3 5864) General description of the invention
Lyhenteet ja nimistöAbbreviations and nomenclature
Nf Nonomuraea flexuosa 15 xynlOA geeni perheen 10 ksylanaasilleNf Nonomuraea flexuosa 15 xynlOA gene for family 10 xylanase
XynlOA proteiini perheen 10 ksylanaasille xynllA geeni perheen 11 ksylanaasilleXynlOA protein for family 10 xylanase xynllA gene for family 11 xylanase
Xynl IA proteiini perheen 11 ksylanaasille CBM, CBD hiilihydraattiin sitoutuva moduuli/domeeni; *: ’*: 20 hiilihydraattia hajottavan entsyymin osarakenne • · 1/. : CBM hiilihydraattiin sitoutuva moduuli; : tässä nimitystä CBM käytetään typistetyistä hiilihydraattia hajottavista entsyymeistä ·· · ·;· CBD hiilihydraattiin sitoutuva domeeni; φφφφ ; * * * · 25 tässä nimitystä CBD käytetään kantajaproteiinin domeeneista • · ♦ cel7A (cbhl) sellobiohydrolaasi 1 -geeni Trichoderma reeseissä | cel7B (egll) Trichoderma reesem endoglukanaasi 1 -geeni ··· e . * * *. ce!6A (cbh2) Trichoderma reesem sellobiohydrolaasi 2 -geeni Φ ΦΦ *. cel5A (egl2) Trichoderma reesein endoglukanaasi 2 -geeni Φ φ Φ φ · φ 30 manSA Trichoderma reesein mannanaasigeeni Φ · Φ $ "· Nf xynl IA N flexuosan ksylanaasigeeni perheestä 11 ti· •,.. · Nf xynlOA N, flexuosan ksylanaasigeeni perheestä 10 φ φ 13 118770 am35 NfxynllA -geeni, joka koodaa kypsän Nf Xynl 1 A:n proteiinin täyspitkää muotoa (aminohapot D44-N344) am24 lyhennetty muoto NfxynllA :sta, joka koodaa Nf Xyn 11 A:n typistettyä muotoa (aminohapot D44-L263) 5 am351 am35, mutta sisältäen seuraavat muutokset kodoneissa:Xynl IA protein for family 11 xylanase CBM, CBD carbohydrate binding module / domain; *: '*: Substructure of 20 Carbohydrate Degrading Enzymes • · 1 /. : CBM carbohydrate binding module; : CBM is referred to as truncated carbohydrate-degrading enzymes ·· · · · CBD carbohydrate binding domain; φφφφ; * * * · 25 here designated CBD of the carrier protein domains • · ♦ cel7A (cbhl) cellobiohydrolase 1 gene in Trichoderma reesees | cel7B (egll) Trichoderma reesem endoglucanase 1 gene ··· e. * * *. ce! 6A (cbh2) Trichoderma reesem cellobiohydrolase 2 gene Φ ΦΦ *. cel5A (egl2) Trichoderma reesei endoglucanase 2 gene man φ Φ φ · φ 30 manSA Trichoderma reesei mannanase gene N · Φ $ "· Nf xynl IA N flexosa xylanase family of 11 ti · •, .. · Nf xynlOA N family, 11 φ 13 118770 am35 NfxynllA gene encoding the full-length form of mature Nf Xynl 1 A protein (amino acids D44-N344) am24 truncated form of NfxynllA encoding truncated form of Nf Xyn 11 A (amino acids D44-L263) 5 am351 am35, but including the following codon changes:
Gly53 GGG GGC, Ala** GCG -1 GCC, Gly6g GGG -► GGC, Arg85 CGG -► CGC, Glygg GGG -> GGC, Gly100 GGA -» GGC, Argioi CGG — CGC, Argio2 CGG -> CGC ja Val104 GTG -► GTC am241 am24, mutta sisältäen samat muutokset kodoneissa kuin am351 10 am50 NfxynlOA -geeni, joka koodaa Nf XynlOA:n täyspitkää muotoa (aminohapot A43-A4492) AM35 sama kuin r33.4 kDa, ks, alla, jota koodaavat am35 ja am351 AM24 AM3 5 :n typistetty muoto, jota koodaavat am24 ja am241 (aminohapot D44-L263) 15 r33.4kDa täyspitkärekombinanttiNfXynl IA kypsä proteiini (aminohapot D44- N344) r23.8 kDa katkaistu muoto täyspitkästä rekombinantista Nf Xyn 1 IA -proteiinista (aminohapot D44-V260) r22.0kDa katkaistu muoto täyspitkästä rekombinantista Nf Xynl IA -proteiinista *:··: 20 (aminohapot D44-N236) • j1; AM50 täyspitkä rekombinantti Nf XynlOA kypsä proteiini (aminohapot ··1 · • ·1· A45-A492), jota koodaa am50.Gly53 GGG GGC, Ala ** GCG -1 GCC, Gly6g GGG -► GGC, Arg85 CGG -► CGC, Glygg GGG -> GGC, Gly100 GGA - »GGC, Argioi CGG - CGC, Argio2 CGG -> CGC and Val104 GT - ► GTC am241 am24, but with the same changes in codons as am351 The 10 am50 NfxynlOA gene encoding the full-length form of Nf XynlOA (amino acids A43-A4492) AM35 is the same as r33.4 kDa, see below, encoded by am35 and am351 AM24 Truncated form of AM3 5 encoded by am24 and am241 (amino acids D44-L263) 15 r33.4kDa full length recombinant NfXynl IA mature protein (amino acids D44-N344) r23.8 kDa truncated form of full length recombinant Nf Xin 1A V260) r22.0kDa truncated form of full length recombinant Nf Xynl IA protein *: ··: 20 (amino acids D44-N236) • j1; AM50 is a full-length recombinant Nf XynlOA mature protein (amino acids ··· · · 1 · A45-A492) encoded by am50.
«·· · e·· • · • 1 · · • f · Hiilihyd raattiaktiivisten entsyymien luokittelu ··1· 25 «·«· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Tietoa hiilihydraattia hajottavien entsyymien, mukaan lukien sellulaasit, ksylanaasit, : mannanaasit ym., löytyy tekijöiden Coutinho, P.M. & Henrissat, B. (1999) palvelimelta • · · 1 ,·1·, Carbohydrate-Active Enzymes Intemet-osoitteessa: • · http://afinb.cnrs-mrs.fr/~cazv/CAZY/index.html.Information on carbohydrate-degrading enzymes, including cellulases, xylanases, mannanases, etc., can be found in Coutinho, P.M. & Henrissat, B. (1999) from the server • · · 1, · 1 ·, at Carbohydrate-Active Enzymes Internet: • · http://afinb.cnrs-mrs.fr/~cazv/CAZY/index.html.
• 1 1 • · 1 ·** ·« • n • · ··· • · • · ·1· · 14 118770• 1 1 • · 1 · ** · «• n • · ··· • · · · 1 · · 14 118770
Keksinnön yleinen kuvaus TerminologiaGeneral description of the invention Terminology
Esillä olevassa keksinnössä suurimmalla osalla termeistä on sama merkitys kuin niillä S yleensä vastaavilla tieteen aloilla on. Joitakin termejä on käytetty hieman poikkeavalla tavalla. Tästä syystä ne on selitetty yksityiskohtaisemmin alla.In the present invention, most of the terms have the same meaning as they generally have in the corresponding scientific fields. Some terms have been used in slightly different ways. For this reason, they are explained in more detail below.
Termillä "hiilihydraattia hajottava (CD) entsyymi" tarkoitetaan hiilihydraattisubstraatilla aktiivista entsyymiä, jossa on katalyyttinen moduuli ja 10 hiilihydraattiin sitoutuva moduuli (CBM), joita erottaa liitosalue. Termistä "moduuli" käytetään myös termejä "domeeni" tai "alue". Bakteeriperäisiä hiilihydraattia hajottavia entsyymejä voidaan saada useista eri bakteerikannoista, mukaan lukien aktinomykeettikannat Nonomuraea, Thermomonospora, ennen kaikkea Nonomuraea flexuosa tai Thermomonospora fusca. Menetelmä vaikuttaa olevan sovellettavissa 15 entsyymeille, joita saadaan joistakin muista mikro-organismeista, kuten ksylanaaseille, joita saadaan Chaetomiumista, ennen kaikkea C. thermophilumista, joka on rihmasieni. Hiilihydraattia hajottavat entsyymit sisältävät selluloosaa ja hemiselluloosaa hajottavat entsyymit, erityisesti eräät tietyt mannaania hajottavat entsyymit. Erityisen käyttökelpoisia ovat termostabiilit ksylanaasit, mukaan lukien Nf XynlOA tai NfXynl IA. Tietoa *:*; 20 hiilihydraattia hajottavista entsyymeistä ja niiden rakenteista löytyy esimerkiksi • :*· seuraavista julkaisuista: Gilkes et ai., Eur. J. Biochem., 202,367-377, 1991, Teeri, et ai., J.The term "carbohydrate degrading (CD) enzyme" refers to a carbohydrate substrate active enzyme having a catalytic module and a carbohydrate binding module (CBM) separated by a linking region. The term "module" also uses the terms "domain" or "region". Bacterial carbohydrate-degrading enzymes can be obtained from a variety of bacterial strains, including actinomycete strains Nonomuraea, Thermomonospora, most notably Nonomuraea flexuosa or Thermomonospora fusca. The method appears to be applicable to enzymes obtained from other microorganisms such as xylanases from Chaetomium, most notably C. thermophilum, which is a filamentous fungus. Carbohydrate-degrading enzymes include cellulose and hemicellulose-degrading enzymes, especially certain certain mannan-degrading enzymes. Particularly useful are thermostable xylanases, including Nf XynlOA or NfXynl IA. Knowledge *:*; 20 carbohydrate-degrading enzymes and their structures can be found, for example, in: •: * · in Gilkes et al., Eur. J. Biochem., 202,367-377, 1991, Teeri, et al., J.
M» · » Biotech., 24, 169-176, 1992, Stälbrand, et ai., Appi. Environ. Microbiol., 61, 1090-1097, *»· · ;***; 1995, Tomme, et ai., 1995, Enzymatic Degradation of Insoluble Polysacharides (Saddler *·· •|. & Penner, toim.), Cellulose-binding domains: classification and properties, s. 142-163, ···· .***. 25 American Chemical Society, Washington. Useimmissa hiilihydraattia hajottavissa ··* entsyymeissä CBM sijaitsee molekyylin C-terminaalisessa päässä, mutta joidenkin : entsyymien, esimerkiksi T reesei Cel6 (CBHII):n ja Cel5A (EGII):n CBM on entsyymin • · · *·· · N-terminaalisessa päässä. Keksinnön, toisin sanoen korkeampien tuottotasojen « · • »· saavuttamisen poistamalla bakteeriperäisen hiilihydraattia hajottavan entsyymin CBM tai * · · ***** 30 osa siitä tai CBM ja liitos tai osa siitä, uskotaan onnistuvan myös vaikka CBM ei sijaitsisi • · ***** hiilihydraattia hajottavan entsyymin C-terminaalisessa päässä, kuten on esitetty : : esimerkkinä keksinnöstä.Biotech., 24, 169-176, 1992, Stälbrand, et al., Appl. Environ. Microbiol., 61, 1090-1097, * »· ·; ***; 1995, Tomme, et al., 1995, Enzymatic Degradation of Insoluble Polysaccharides (Saddler * ··· | & Penner, ed.), Cellulose-binding domains: classification and properties, pp. 142-163, ····. ***. 25 American Chemical Society, Washington. In most carbohydrate-degrading ·· * enzymes, CBM is located at the C-terminus of the molecule, but for some enzymes, such as T reesei Cel6 (CBHII) and Cel5A (EGII), the CBM is located at the · · · * ·· · N-terminus of the enzyme. . The invention, that is to say, achieving higher levels of production by removing the bacterial carbohydrate-degrading enzyme CBM or * · · ***** 30 parts thereof or CBM and the joint or part thereof, is believed to be successful even if the CBM is not located. ** at the C-terminus of the carbohydrate-degrading enzyme as shown: as an example of the invention.
··· * • · is 118770··· * • · is 118770
Termi "hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistetty muoto" tarkoittaa entsyymiä, erityisesti bakteeriperäistä entsyymiä esimerkiksi aktinomykeettikannasta, josta puuttuu osa aminohapposekvenssistä. Tyypillisesti tämä tarkoittaa, että typistetystä muodosta puuttuu CBM osittain tai kokonaan tai vaihtoehtoisesti kokonainen CBM ja liitosalue S osittain tai kokonaan. Typistettyä entsyymiä ilmennetään ja eritetään sopivien säätelysekvenssien kontrolloimana, mukaan lukien promoottorit ja signaalisekvenssit.The term "truncated form of a carbohydrate-degrading enzyme" means an enzyme, especially a bacterial-derived enzyme, for example, from an actinomycete strain that lacks part of the amino acid sequence. Typically, this means that the truncated form is partially or completely missing, or alternatively, the entire CBM and the joint area S are partially or completely missing. The truncated enzyme is expressed and secreted under the control of appropriate regulatory sequences, including promoters and signal sequences.
Termillä "DNA-konstrukti" tarkoitetaan ekspressio- tai transformaatiokonstruktia. DNA-konstrukti käsittää ainakin lyhennetyn DNA-sekvenssin, joka on bakteeriperäinen ja joka 10 koodaa mainitun hiilihydraattia hajottavan entsyymin lyhennettyä muotoa edullisesti yhdessä soveltuvien säätelysekvenssien kanssa, joihin sisältyy ainakin rihmasienestä peräisin oleva signaalisekvenssi. DNA-konstrukti sisältää ainakin ne DNA-sekvenssit, jotka ovat välttämättömiä, jotta haluttu hiilihydraattia hajottavan entsyymin lyhennetty muoto ilmentyisi ja erittyisi kunnolla. DNA-konstruktit voivat olla kahdessa eri muodossa, 1S ekspressiokasettina tai ekspressioplasmidina.The term "DNA construct" refers to an expression or transformation construct. The DNA construct comprises at least a truncated DNA sequence which is bacterial and encodes a truncated form of said carbohydrate-degrading enzyme, preferably in combination with suitable control sequences which include at least a signal sequence derived from a filamentous fungus. The DNA construct contains at least the DNA sequences necessary for the shortened form of the desired carbohydrate-degrading enzyme to be properly expressed and secreted. The DNA constructs can be in two different forms, as an 1S expression cassette or as an expression plasmid.
Ekspressioplasmidina DNA-konstrukti voi edelleen sisältää plasmidielementtejä ja reportterigeenisekvenssejä replikaatiota ja valintaa varten E. colissa. Ekspressiokasetti koostuu edullisesti DNA-sekvensseistä, jotka ovat välttämättömiä bakteeriperäisten ·...: 20 entsyymien ilmentymiselle ja erittymiselle rihmasienissä. Ekspressiokasetti ei sisällä : ,·. plasmidielementtejä ja reportterisekvenssejä. Selektiomarkkeri voidaan joko sisällyttääAs an expression plasmid, the DNA construct may further contain plasmid elements and reporter gene sequences for replication and selection in E. coli. Preferably, the expression cassette consists of DNA sequences essential for the expression and secretion of bacterial enzymes in filamentous fungi. The expression cassette does not contain:, ·. plasmid elements and reporter sequences. The selection marker can either be included
• · · S• · · S
I ekspressioplasmidiin/kasettiin tai se voidaan transformoida erikseen rihmasieni-isäntään • · · *·· · ,···, yhteistransformaatiomenetelmällä. Toisin sanoen plasmidielementit ja reportterisekvenssit • * »· · ,·, poistetaan ekspressioplasmideista ekspressiokasettien saamiseksi transformaatiota varten.I expression plasmid / cassette, or it can be separately transformed into the filamentous fungal host by the · · · * ·· ·, ··· co-transformation method. In other words, plasmid elements and reporter sequences are removed from expression plasmids to obtain expression cassettes for transformation.
#·! 25 Molempiin muotoihin voi kuitenkin sisältyä ja edullisesti sisältyy sekvenssejä, jotka • · mahdollistavat lokus-kohdennetun transformaation rihmasieni-isännässä. DNA-kostrukti . . voidaan näin ollen kohdentaa valittuun lokukseen isännän genomissa.· #! However, both forms may and preferably include sequences that allow for · locus-directed transformation in the filamentous fungal host. DNA kostruct. . can therefore be targeted to the selected locus in the host genome.
• S s ·· · « »· • · • · ** Termillä "säätelysekvenssit" tarkoitetaan DNA-sekvenssejä, jotka säätelevät 30 rakenteeltaan yllä määritellyn kaltaisen hiilihydraattia hajottavan entsyymin ilmentymistä · » ja erittymistä. Esillä olevassa keksinnössä käytetyt säätelysekvenssit ovat edullisesti ·*** peräisin rihmasienistä kuten Aspergillus ja Trichoderma, ennen kaikkea Trichoderma ·· « reesei.The term "regulatory sequences" refers to DNA sequences that control the expression and secretion of 30 carbohydrate-degrading enzymes of the structure defined above. The regulatory sequences used in the present invention are preferably · *** derived from filamentous fungi such as Aspergillus and Trichoderma, in particular Trichoderma ··· reesei.
• · 16 118770 Säätelysekvenssit käsittävät ainakin yhden signaalisekvenssin, joka on saatu rihmasienestä, sekä myös ainakin yhden rihmasienestä peräisin olevan promoottorin, mukaan lukien voimakas Trichoderma cel7A (cbhl) -promoottori. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa hiilihydraattia hajottavan entsyymin typistettyä muotoa koodaava 5 lyhennetty DNA-sekvenssi fuusioidaan lukuraamiin kantajaproteiinia (polypeptidi) koodaavan DNA-sekvenssin kanssa. Kantajaproteiinia koodaavat edullisesti DNA-sekvenssit, jotka voidaan saada ja koota domeeneista, jotka on saatu samasta tai eri rihmasienistä ja jotka koodaavat yhtä tai useampaa rihmasieniperäisen erittyvän entsyymin edullisesti ehjää domeenia. Käytettävät erittyvät entsyymit voivat käsittää ydindomeenin, 10 joka sisältää entsyymin aktiivisen tai katalyyttisen kohdan, ja substraattia sitovan domeenin tai hiilihydraattiin sitoutuvan domeenin (CBD) liitettynä sarana-alueella, mutta kantajaproteiini voi myös olla erittyvä entsyymi, joka luonnollisesti koostuu ainoastaan ydinalueesta, mistä ovat esimerkkeinä tietyt rihmasieniksylanaasit, esimerkiksi I reesei XYNI ja XYNII. Ehjää CBD:tä tai CBD:tä ja liitosta voidaan myös käyttää korkean 15 tuottotason saavuttamiseksi. Eri rihmasienistä saatujen rihmasieniperäisten erittyvien entsyymien eri domeenit tai alueet voidaan liittää yhteen vaihtelevassa ja vapaavalintaisessa järjestyksessä. Säätelysekvenssejä, mukaan lukien kantajaproteiinia, koodaavat DNA-sekvenssit voidaan konstruoida yhdistämällä eri rihmasienilähteistä saatuja DNA-sekvenssejä.The regulatory sequences comprise at least one signal sequence derived from a filamentous fungus, as well as at least one filamentous fungal promoter, including the powerful Trichoderma cel7A (cbhl) promoter. In a preferred embodiment of the invention, the truncated DNA sequence encoding the truncated form of the carbohydrate-degrading enzyme is fused to a reading frame with the DNA sequence encoding the carrier protein (polypeptide). The carrier protein is preferably encoded by DNA sequences which can be obtained and assembled from domains derived from the same or different filamentous fungi and which encode one or more preferentially intact domains of filamentous fungal secretory enzyme. The secreted enzymes used may comprise a core domain containing the active or catalytic site of the enzyme, and a substrate binding domain or a carbohydrate binding domain (CBD) linked in the hinge region, but the carrier protein may also be a secreted enzyme, filamentous fungal xylanases, for example, I reesei XYNI and XYNII. An intact CBD or CBD and joint can also be used to achieve a high level of yield. The different domains or regions of filamentous fungal enzymes derived from different filamentous fungi may be linked together in variable and arbitrary order. DNA sequences encoding regulatory sequences, including the carrier protein, can be constructed by combining DNA sequences from various filamentous fungal sources.
20 • · • (.a Edullisimpiin yhdistelmiin sisältyvät konstruktio joissa kantajaproteiini on Man5A-ydin • · · "V ja/tai -sarana-alue tai CelöA CBD (A, A + B tai A + B + B'), jossa A tarkoittaa substraattia • · « sitovaa domeenia tai häntää; B tarkoittaa liitos- (sarana-) aluetta; ja B' tarkoittaa • * kahdentunutta liitos- (sarana-) aluetta. Mainitut kantajapolypeptidiä koodaavat DNA- * *"* 25 sekvenssit yhdistetään edullisesti cel7A (cbhl) -promoottorin kanssa. On mahdollista • · • · *** konstruoida useita muita yhdistelmiä. Keksintö sisältää seuraavat domeenit, mutta ei rajoitu niihin: Trichoderma CBD:t CelöA (CBHII):sta ja Cel5A (EGII):sta, joissa on • · · CBD-domeeni niiden N-terminaalisessa päässä, ksylanaasit Trichoderma (XYNI, XYNII) *·"* ja Trichoderma CBD:t Cel7A (CBHI):sta, Cel7B (EGI):sta, CelölA (EGIV):sta, Cel45 it;tl 30 (EGV):sta ja Cel74 (EGVI):sta, joissa on CBD niiden C-terminaalisessa päässä, g/aA:n # · · (glukoamylaasi) koodaamat ^5perg/V/uj-proteiinit/polypeptidit ja xynA.n koodaamat .···, Pe«/c/7//ww-proteiinit/polypeptidit (Alcocer et ai.. Appi. Microbiol. Biotechnol., 60, 726- • * ··· 732, 2003) sekä vastaavat rakenteet muista organismeista.Most preferred combinations include a construct wherein the carrier protein is the Man5A core • · · "V and / or hinge region or Cel6A CBD (A, A + B or A + B + B '), where A means substrate • · «binding domain or tail; B represents a splice (hinge) region; and B 'represents • * a doubled splice (hinge) region. Said DNA polypeptide encoding DNA * *" * 25 sequences are preferably fused to cel7A (cbhl). ) It is possible to construct several other combinations The invention includes but is not limited to the following domains: Trichoderma CBDs from Cel6A (CBHII) and Cel5A (EGII) having · · CBD domain at their N-terminal end, xylanases Trichoderma (XYNI, XYNII) * · "* and Trichoderma CBDs from Cel7A (CBHI), Cel7B (EGI), CelolA (EGIV), Cel45 it ; tl of 30 (EGV) and Cel74 (EGVI) with CBD at their C-terminus, g / aA # · · (glucoamylase) k expected <5perg / V / Uu proteins / polypeptides and xynA. encoding. ···, Pe «/ c / 7 / ww proteins / polypeptides (Alcocer et al. Appl. Microbiol. Biotechnol., 60, 726- * ··· 732, 2003) and similar structures from other organisms.
* · 17 118770* · 17 118770
Joitakin muita rihmasieniperäisiä erittyviä entsyymejä, joilla on soveltuvia domeeneja, esiintyy kantajapolypeptidien joukossa, joita on kuvattu julkaisussa Gouka et ai., Appi. Microbiol. Biotechnol., 47,1-11,1997.Some other filamentous fungal secretory enzymes having suitable domains exist among the carrier polypeptides described in Gouka et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 47,1-11,1997.
5 Esillä olevassa keksinnössä termiä "rihmasieni" käytetään useissa yhteyksissä, mukaan lukien säätelysekvenssien isäntäorganismi ja luovuttajaorganismi. Edullisiin rihmasieniin, sisältäen kaikki transformoitavissa olevat rihmasienet, joissa ilmentyminen voidaan saavuttaa, sisältyvät edullisimmin Trichoderma, Aspergillus ja Penicitlium -kannat, näihin kuitenkaan rajoittumatta. Erityisen edullisia isäntä- ja luovuttajaorganismeja ovat 10 Trichoderma reesei, Trichoderma longibrachiatum, Trichoderma viridae, Trichoderma koningii, Aspergillus niger, Aspergillus sp., Penicillium sp., Humicola sp., mukaan lukien Humicola insolens, Chrysosporium sp., Fusarium sp., Hypocrea sp. ja Emericella sp., jne.In the present invention, the term "filamentous fungus" is used in a number of contexts, including the host organism and the donor organism of regulatory sequences. Preferred filamentous fungi, including any transformable filamentous fungi in which expression can be achieved, most preferably include, but are not limited to, Trichoderma, Aspergillus and Penicitlium strains. Particularly preferred host and donor organisms are Trichoderma reesei, Trichoderma longibrachiatum, Trichoderma viridae, Trichoderma koningii, Aspergillus niger, Aspergillus sp., Penicillium sp., Humicola sp., Including Humicola insolens, Chrysos sp. . and Emericella sp., etc.
Termillä "kasvanut tuottotaso" tarkoitetaan sitä, että bakteeriperäisen typistetyn 15 entsyymin tuottotaso on korkeampi kuin täyspitkän entsyymin tuottotaso vastaavassa konstruktissa. Tuottotason kasvu mitataan tässä tapauksessa aktiivisuuden nousuna (taulukko 4), sillä aktiivisuuden nousu on tässä tapauksessa riippumaton spesifisestä aktiivisuudesta, kuten taulukossa 1 esitetyistä tuloksista voidaan havaita. On huomattava, että tehokkuuden tai tuottotason kasvu määritetään ksylanaasiaktiivisuutena kasvualustasta, 20 joka on saatu isogeenisilla yksikopioisilla transformanteilla tai isäntäsoluilla, jotka J sisältävät ainoastaan yhden kopion kyseessä olevaa DNA-konstruktia. Lisäksi isogeeninen ··· · : .·, yksittäinen kopio sijaitsee samassa fokuksessa, esimerkiksi cf»A7-lokuksessa. Näin ollen • M · .···, on yksiselitteisesti suljettu pois se, että tuottotason kasvu aiheutuisi DNA-konstruktien *···* moninkertaisten kopioiden syntymisestä tai eroista integraatiokohdassa. Analysoidut ··»· ,*··, 25 transformantit eroavat toisistaan ainoastaan siinä, että esillä olevan keksinnön DNA- • » ··# konstruktit käsittävät lyhennetyn DNA-sekvenssin, joka koodaa typistettyä muotoa • · täyspitkästä hiilihydraattia hajottavasta entsyymistä, kun taas tekniikan tason mukainen • ♦ · ]".* DNA-konstrukti käsittää DNA-sekvenssin, joka koodaa vastaavaa täyspitkää entsyymiä.By "increased level of production" is meant that the level of production of truncated enzyme of bacterial origin is higher than the level of full-length enzyme in the corresponding construct. In this case, the increase in yield is measured as the increase in activity (Table 4), since the increase in activity in this case is independent of the specific activity, as can be seen from the results shown in Table 1. It should be noted that the increase in efficiency or production level is defined as the xylanase activity from the medium obtained with isogenic single-copy transformants or host cells containing only one copy of the DNA construct in question. In addition, the isogenic ··· ·:. ·, Single copy is located in the same focus, for example the cf »A7 locus. Thus, • M ·. ···, it is unequivocally ruled out that the increase in the level of yield would be due to the generation of * ··· * multiple copies of the DNA constructs or differences in the integration site. The · · · ·, · · ·, · 25 transformants analyzed differ only in that the DNA constructs of the present invention comprise a truncated DNA sequence encoding a truncated form • · a full length carbohydrate-degrading enzyme, whereas the prior art * ♦ ·] ". * The DNA construct comprises a DNA sequence encoding the corresponding full-length enzyme.
• · * l * Vastaavasti tuottotasot perustuvat yksiselitteisiin vertailuihin.• · * l * Similarly, income levels are based on unambiguous comparisons.
* · · 30 ··· • · • · ··· 1 • · • ♦ ··· * • ♦ 18 118770* · · 30 ··· • · · · ··· 1 • · • ♦ ··· * • ♦ 18 118770
Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention
Esillä olevassa keksinnössä osoitetaan, että Trichoderma reesei -isännässä tuotettujen hiilihydraattia hajottavien (CD) entsyymien, erityisesti bakteerientsyymien, tuottotasot S voivat kasvaa paitsi fuusiostrategioilla, kuten on kuvattu julkaisussa Paloheimo, et ai. Appi. Environ Microb., 69, 7073-7082, 2003, myös käyttämällä typistettyjä DNA-sekvenssejä, jotka ovat peräisin aktinomykeettikannoista, mukaan lukien Nonomuraea flexuosaa. Ilmentämällä mainittuja lyhennettyjä DNA-sekvenssejä halutun typistetyn hiilihydraattia hajottavan entsyymin saannot kasvavat. Funktiot, mukaan lukien 10 typistettyjen entsyymien spesifiset aktiivisuudet, ovat samat tai samankaltaisia kuin saadaan vastaavalla täyspitkällä entsyymillä. Esillä olevan keksinnön menetelmällä ja konstrukteilla saadut valmisteet ovat käyttökelpoisia korkeita lämpötiloja ja pH-arvoja vaativissa teollisissa prosesseissa.The present invention demonstrates that carbohydrate-degrading (CD) enzymes produced in the host Trichoderma reesei, in particular bacterial enzymes, can have increased production levels S except by fusion strategies as described by Paloheimo, et al. Appl. Environ Microb., 69, 7073-7082, 2003, also using truncated DNA sequences derived from actinomycete strains, including Nonomuraea flexosa. Expression of said truncated DNA sequences increases yields of the desired truncated carbohydrate-degrading enzyme. The functions, including the specific activities of the truncated enzymes, are the same or similar to those obtained with the corresponding full-length enzyme. The formulations obtained by the process and constructs of the present invention are useful in industrial processes requiring high temperatures and pH values.
1S Seuraavissa esimerkeissä keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin.1S The following examples illustrate the invention in more detail.
Esimerkki 1Example 1
Proteiinien (polypeptidien) analysoinnissa ja karakterisoinnissa käytettävät menetelmät 20 a. Proteiini-ja entsyymimääritykset • 1 • · e • · · ··· e : Kasvualustan ja puhdistettujen entsyyminäytteiden proteiinipitoisuudet määritettiin TCA- • · · .··, saostuksen jälkeen Lowryn et ai. menetelmällä (J. Biol. Chem., 193, 265-275, 1951) • « *· 1 ,·, käyttämällä naudan seerumin albumiinia standardiproteiinina. Entsyymipuhdistusten · (···( 25 aikana proteiineja seurattiin 280 nm:ssä. Ksylanaasiaktiivisuus määritettiin käyttämällä * · 1-prosenttista (w/v) koivuksylaania (Roth nro 7 500, Roth, Karlsruhe, Saksa) substraattina . . 50 mM Mcllvaine-sitraattifosfaattipuskurissa Baileyn et ai. menetelmän mukaisesti • e e "!.1 (Enzyme Microb. Technol., 3:, 53-157, 1992). Puhdistettaessa entsyymiä ja määriteltäessä Φ · *" puhtaiden proteiinien spesifistä aktiivisuutta määritys suoritettiin pH-arvossa 7 60 1C:ssa 5 30 minuutin ajan, muuten tehtiin kuvateksteissä esitetyn mukaisesti. Puhdistettujen Xynl IA- ··· polypeptidien karakterisointia varten puskuriin lisättiin 0,1 % BSA:ta, paitsi •' “ · termostabiilisuuden määritykseen, joka suoritettiin ilman BSA:ta.Methods for Analysis and Characterization of Proteins (Polypeptides) 20 a. Protein and Enzyme Assays: Protein concentrations in culture medium and purified enzyme samples were determined after TCA- · · · · · · · · · after precipitation by Lowry et al. (J. Biol. Chem., 193, 265-275, 1951) using the bovine serum albumin as the standard protein. During enzyme purification · (··· (25), proteins were monitored at 280 nm. Xylanase activity was determined using * · 1% (w / v) birch silyl (Roth No. 7,500, Roth, Karlsruhe, Germany) as substrate. 50 mM Mcllvaine citrate phosphate) (Enzyme Microb. Technol., 3: 53-157, 1992). For purification of the enzyme and determination of the specific activity of pure proteins, the assay was performed at pH 760-1C: Otherwise, as described in the captions, 0.1% BSA was added to the buffer to characterize the purified Xynl IA-··· polypeptides, except for the determination of thermostability performed without BSA.
··· ta«« # · 19 118770 b. Proteiinielektroforeesi Näytteet ajettiin 12-prosenttisilla polyakryyliamidilevygeeleillä, jotka sisälsivät 0,1 % SDS:aa, Mini Protean II -elektroforeesijäijestelmällä (Bio-Rad Laboratories, Inc., S Hercules, Kalif.) ja värjättiin Coomassie Brilliant Blue R250:llä. Ksylanaasin ja ksylanaasipolypeptidien havaitseminen Western blot -kalvoilla suoritettiin puhdistetun Nf XynllA-ksylanaasin vastaiseksi tehdyllä polyklonaalisella kanin vasta-aineella, joka oli valmistettu yhtiössä Diabor Ltd. (Oulu, Suomi) ja Protoblot AP System -järjestelmällä (Promega Corp., Madison, Wise.).··· ta «« # · 19 118770 b. Protein Electrophoresis Samples were run on 12% polyacrylamide plate gels containing 0.1% SDS in a Mini Protean II electrophoresis system (Bio-Rad Laboratories, Inc., S Hercules, Calif.). and stained with Coomassie Brilliant Blue R250. Detection of xylanase and xylanase polypeptides on Western blots was performed with polyclonal rabbit antibody made against Dfor, Ltd., against purified Nf XynIIA xylanase. (Oulu, Finland) and Protoblot AP System (Promega Corp., Madison, Wise.).
10 e. Peptidien tuottaminen ja sekvensointi10 e. Production and Sequencing of Peptides
Ksylanaasiaktiivisuutta sisältävät puhdistetut fraktiot altistetiin trypsiinidigestiolle, kuten ovat kuvanneet Fagerström ja Kalkkinen (Biotechnol. Appi. Biochem., 21, 223-231, IS 1995). Sekvensointi suoritettiin Edman-hajotuksella kaasuimpulssinestefaasisekvensaattorilla (Kalkkinen ja Tilgmann, J. Protein Chem. 7, 242-243, 1988) ja fenyylitiohydantoiiniammohapot analysoitiin linjaan kytkettynä käyttämällä pienihalkaisijaista käänteisfaasi-HPLCraa. N-terminaalista sekvensointia varten SDS-PAGE -geelit blotattiin PVDF-kalvolle ja proteiinitäplät altistettiin suoraan 20 Edman-hajotukseen kuten edellä. Sekvensointi suoritettiin Biotekniikan instituutissa : (Helsinki, Suomi). Puhdistettujen rekombinanttipolypeptidien C-terminaalit määritettiin • o · ··1 t : Protein Analysis Centerissä Karolinska Institutetissa (Tukholma, Ruotsi).Purified fractions containing xylanase activity were subjected to trypsin digestion as described by Fagerstrom and Kalkkinen (Biotechnol. Appl. Biochem., 21, 223-231, IS 1995). Sequencing was performed by Edman digestion on a gas pulse liquid phase sequencer (Kalkkinen and Tilgmann, J. Protein Chem. 7, 242-243, 1988) and phenylthiohydantoin amino acids were analyzed in-line using small diameter reverse phase HPLC. For N-terminal sequencing, SDS-PAGE gels were blotted onto PVDF membrane and protein spots were directly exposed to Edman digestion as above. Sequencing was performed at the Institute of Biotechnology: (Helsinki, Finland). The C-termini of the purified recombinant polypeptides were determined on a Protein Analysis Center at the Karolinska Institutet (Stockholm, Sweden).
• · » • M « ··1 • o • · ··· d. pl:n arviointi ja molekyylimassan määritys ···· ... 25 • 1 • a• · »• M« ·· 1 • o • · ··· d. pl estimation and molecular weight determination ···· ... 25 • 1 • a
Puhdistettujen ksylanaasien pl arvioitiin kromatofokusoinnilla 4 ml:n etukäteen pakatullaP1 of purified xylanases was evaluated by chromatofocusing with 4 ml pre-packaged
• . Mono P HR 5/20 -kolonnilla (Amersham Biosciences), joka oli tasapainotettu 75 mM•. Mono P HR 5/20 column (Amersham Biosciences) equilibrated at 75 mM
• · · "I.1 Tris- CH3COOH:lla (pH 9,5) ja eluoitu 10-prosenttisella polypuskuri 96:11a (Amersham *11 Biosciences) 75 mM Tris-CH3COOH:ssa (pH 6,3). pH määritettiin ksylanaasiaktiivisuutta 30 sisältävästä fraktiosta. Puhdistettujen ksylanaasien molekyylimassat määritettiin Bruker *«·• · · "I.1 with Tris-CH3COOH (pH 9.5) and eluted with 10% Polyp Buffer 96 (Amersham * 11 Biosciences) in 75 mM Tris-CH3COOH (pH 6.3). The pH was determined by xylanase activity. 30 The molecular weights of the purified xylanases were determined by Bruker * «·
Biflex Reflector MALDI-TOF -massaspektrometrillä (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, .**·. Saksa).Biflex Reflector on a MALDI-TOF Mass Spectrometer (Bruker Daltonik GmbH, Bremen,. **).
• M• M
· 118770 20· 118770 20
Esimerkki 2Example 2
Plasmidien ja kantojen konstruoimisessa käytettävät DNA-tekniikatDNA techniques used to construct plasmids and strains
Plasmidien konstruoimisessa, E.colin tranformoimisessa ja Southern blottien tekemisessä 5 käytettiin tavanomaisia DNA-menetelmiä (Sambrook, et ai., Molecular cloning: a laboratory manual, 2. painos Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Sring Harbor, 1989). Kutakin entsyymiä ja reagenssipakkausta käytettiin niiden toimittajan ohjeiden mukaisesti. Entsyymit DNA-modifikaatioita varten hankittiin yhtiöiltä Roche Diagnostics GmbH (Mannheim, Saksa), New England Biolabs (Beverly, Mass.) ja Finnzymes (Espoo, Suomi). 10 Plasmidin eristyksessä käytettiin Qiagen-kolonneja (Qiagen GmbH, Hilden, Saksa) tai Magic Miniprep -reagenssipakkauksia (Promega, Madison, Wise.). Oligonukleotidit joko syntetisoitiin käyttämällä ABI 38IA -DNA-syntetisaattoria tai tilattiin yhtiöltä Sigma-Genosys. Sekvensointireaktiot analysoitiin joko käyttämällä ABI 373A- tai ABI Prism™ 310 Genetic Analyzer-laitetta (Applied Biosystems, Foster City, Kalif.).Conventional DNA techniques were used to construct plasmids, transform E. coli, and Southern blots (Sambrook, et al., Molecular Cloning, a laboratory manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Sring Harbor, 1989). Each enzyme and reagent kit were used according to their supplier's instructions. Enzymes for DNA modifications were purchased from Roche Diagnostics GmbH (Mannheim, Germany), New England Biolabs (Beverly, Mass.) And Finnzymes (Espoo, Finland). Qiagen columns (Qiagen GmbH, Hilden, Germany) or Magic Miniprep kits (Promega, Madison, Wise.) Were used for plasmid isolation. The oligonucleotides were either synthesized using the ABI 38IA DNA synthesizer or ordered from Sigma-Genosys. Sequencing reactions were analyzed using either an ABI 373A or ABI Prism ™ 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, Foster City, Calif.).
15 Polymeraasiketjureaktiot (PCR) suoritettiin käyttämällä PTC-100 Programmable Thermal Controlleria (MJ Research Inc, Watertown, Mass.). DNA-fragmentit subkloonaamista ja transformointia varten erotettiin alhaisen sulamispisteen agaroosigeeleistä (BioWhittaker Molecular Application Inc., Rockland, Maine) jäädytys-sulatus-fenolimenetelmällä (Benson, BioTechniques, 2, 66-68, 1984) käyttämällä β-agaraasia (New England Biolabs) 20 tai käyttämällä Qiaex II Gel Extraction -reagenssipakkausta (Qiagen GmbH).Polymerase Chain Reactions (PCR) were performed using a PTC-100 Programmable Thermal Controller (MJ Research Inc, Watertown, Mass.). DNA fragments for subcloning and transformation were separated from low melting point agarose gels (BioWhittaker Molecular Application Inc., Rockland, Maine) by the freeze-thaw phenol method (Benson, BioTechniques, 2, 66-68, 1984) using β-agarase (New England Biolabs). or using the Qiaex II Gel Extraction kit (Qiagen GmbH).
• · • · « • · « e·* · ; .·, Genomiset DNAt erotettiin, kuten on kuvattu julkaisussa (Raeder ja Broda, Lett Appi.• · • · «• ·« e · * ·; ., Genomic DNAs were isolated as described (Raeder and Broda, Lett Appl.
• · · .···, Microbiol., 1, 17-20, 1985). Koettimina Southern blot-hybridisoinneissa käytettiin • · digoksigeniinileimattuja (Roche Diagnostics GmbH) ekspressiokasetteja.• · ·. ···, Microbiol., 1, 17–20, 1985). Digoxigenin-labeled (Roche Diagnostics GmbH) expression cassettes were used as probes for Southern blot hybridizations.
**" 25 • ♦ • ·** "25 • ♦ • ·
Esimerkki 3 . . Isäntinä ja plasmidien konstruoimisessa käytettävät mikrobikannat, kasvualustat ja • · · *".* kasvuolosuhteet * · • · • · · * ·.·.· 30 Plasmideja lisättiin Escherichia co//-XLl-Blue- tai -XL10-Gold-kannoissa (Stratagene, La ·...· Jolla, Kalif.). Plasmidikonstruoinneissa käytettävät päävektorit olivat pUC18 (EMBL-Example 3. . Microbial strains, media and culture medium used for the construction of plasmids and plasmids were grown in Escherichia co // - XL1-Blue or -XL10-Gold strains ( Stratagene, La · ... · Jolla, Calif.) The main vectors used in plasmid constructs were pUC18 (EMBL-
;***. tietokannan tallennusnumero L09136), pUC19 (L09137), pBluescript SK- ja pBuescript II; ***. database storage number L09136), pUC19 (L09137), pBluescript SK and pBuescript II
« · · • · 118770 21 KS+ tai KS- (Stratagene). Kaikki E. coli -viljelyt suoritettiin yön yli 37 °C:ssa Luria-Bertani -kasvualustassa, johon oli lisätty ampisilliinia (50 pg/ml).«· · • · 118770 21 KS + or KS- (Stratagene). All E. coli cultures were performed overnight at 37 ° C in Luria-Bertani medium supplemented with ampicillin (50 pg / ml).
Trichoderma reesei -kantoja ALKO3620 ja ALK04468 käytettiin tranformointi-isäntinä.Trichoderma reesei strains ALKO3620 and ALK04468 were used as transformation hosts.
5 T. reesei-ALYXft 620 on endoglukanaasi II-negatiivinen kanta. Se konstruoitiin vähäproteaasisesta mutanttikannasta ALKÖ2221, joka oli saatu VTT-D-79125 (3)- kannasta UV-mutageneesillä (Mäntylä, et ai., Abstr. 2nd Eur Conf. Fungal Genetics, abstr.5 T. reesei-ALYXft 620 is an endoglucanase II negative strain. It was constructed from the low-protease mutant strain ALKÖ2221 obtained from VTT-D-79125 (3) by UV mutagenesis (Mäntylä et al., Abstr. 2nd Eur Conf. Fungal Genetics, abstr.
B52, 1994), kuten seuraavassa. Endoglukanaasi 2 -geeni (celSA tai egl2, alkuperäiseltä nimeltään eg/3; (Saloheimo, et ai, Gene 63, 11-21, 1988)) korvattiin 10 fleomysiiniresistenssia koodaavalla markkerigeenillä, joka oli peräisin Streptoalloteichus hindustanus-hjista, Sh ble:llä (Drocourt, et ai, Nucleic Acids Res., 18, 4009, 1990).B52, 1994), as follows. The endoglucanase 2 gene (CelSA or egl2, originally named eg / 3; (Saloheimo, et al., Gene 63, 11-21, 1988)) was replaced by a marker gene encoding phleomycin resistance, derived from Streptoalloteichus hindustanus, Sh ble ( Drocourt, et al., Nucleic Acids Res., 18, 4009, 1990).
Käytettiin 3,3 kb Bglll-Xbal -fragmenttia plasmidista pAN8-l (Matheucci, et ai, Gene, 8, 103-106, 1995), joka sisälsi ble-geenin, joka oli reunustettu Aspergillus nidulans gpd- promoottorilla ja ftpC-term inaattoriHa. Korvauskasetissa olevat ce/5/4-reunasekvenssit (5'- 15 alueen ollessa 1,4 kb Xhol-Sacl -fragmentti noin 2,2 kb ylävirtaan ce/J^-geenistä ja 3'- alueen ollessa 1,6 kb AvAl-Smal -fragmentti noin 0,2 kb celSA-geenin lopun jälkeen) eristettiin eg/3 λ-kloonista (Saloheimo, et ai, Gene, 63, 11-21,1988). Korvaamisstrategia oli sellainen kuin on kuvattu julkaisussa (Suominen, et ai, Mol, Gen. Genet., 241, 523- 530, 1993). T reesei-ALK04468 on endoglukanaasi I- ja -II -negatiivinen kanta. SeA 3.3 kb BglII-Xba I fragment of plasmid pAN8-1 (Matheucci et al., Gene, 8, 103-106, 1995) containing the ble gene flanked by the Aspergillus nidulans gpd promoter and the ftpC terminator Ha was used. . Ce / 5/4 flanking sequences in the replacement cassette (5'-15 region 1.4 kb XhoI-SacI fragment about 2.2 kb upstream of ce / J1 gene and 3 'region 1.6 kb AvA1-SmaI fragment (about 0.2 kb after the end of the CelSA gene) was isolated from the eg / 3 λ clone (Saloheimo, et al., Gene, 63, 11-21, 1988). The replacement strategy was as described in (Suominen, et al., Mol, Gen. Genet., 241, 523-530, 1993). T reesei ALK04468 is an endoglucanase I and II negative strain. It
20 konstruoitiin ALKO3620-kannasta korvaamalla lisäksi endoglukanaasi 1 -geeni, cel7B20 were constructed from the ALKO3620 strain by additionally replacing the endoglucanase 1 gene, cel7B
: (eg/1 Penttilä, et ai, Gene, 45, 253-263, 1986), E. coli -hygromysiini B- : ;*: fosfotransrefaasigeenillä, hph\ 11a (Gritz, et ai, Gene, 45, 179-188, 1983), joka antaa :***; resistenssin hygromysiini Brlle. Käytettiin pRLMEx30-plasmidista (Mach, et ai, Curr.: (eg / 1 Penttila, et al., Gene, 45, 253-263, 1986), E. coli hygromycin B-: *: with a phosphotransferase gene, hph11a (Gritz, et al., Gene, 45, 179-188). , 1983) which gives: ***; resistance to hygromycin Brlle. The plasmid pRLMEx30 (Mach, et al., Curr.
• · ® ··· Genet., 25, 567-570, 1994) peräisin olevaa 1,7 kb Notl-Nsil -fragmenttia, jossa ApA-geeni ·**« 25 ilmentyy T reesei -pyruvaattikinaasi (pki) -promoottorista ja transkriptio päätetään ··» käyttämällä ce/6/4-terminaattorisekvenssejä. pRLMEx30-plasmidi saatiin ystävällisesti : professori Christian P. Kubicekilta (Institut för Biochemische Technologie, TU Wien, ··· · .***. Itävalta). ce/7A-reuna-alueet olivat sellaisia kuin on kuvattu julkaisussa (Suominen, et ai, • ·'· *. Mol, Gen. Genet., 241, 523-530, 1993). cel5A- ja cel7B-geenien yksikopioiset • · · · I"’ 30 korvautumiset markkerigeeneillä T reese/-ALKO3620- ja -ALK04468-kannoissa • · '·;·* varmistettiin Southern blot-analyysillä, kuten on kuvattu julkaisussa (Suominen, et ai, O Mol. Genet., 241, 523-530,1993).· · ® ··· Genet., 25, 567-570, 1994), a 1.7 kb Notl-Nsil fragment with the ApA gene · ** 2525 expressed from the T reesei pyruvate kinase (pki) promoter and transcription is decided ·· »using ce / 6/4 terminator sequences. Plasmid pRLMEx30 was kindly provided by: Professor Christian P. Kubicek (Institut för Biochemische Technologie, TU Vienna, ··· ·. ***. Austria). The ce / 7A edge regions were as described in (Suominen, et al., 1993, Gen. Genet. 241, 523-530). Single-copy • · · · I "'30 substitutions of the cel5A and cel7B genes in T Reese / -ALKO3620 and -ALK04468 strains were confirmed by Southern blot analysis as described in Suominen, et al. , O Mol. Genet., 241, 523-530, 1993).
• · 22 118770 T. reesei -kannat itiöitettiin PD-agarvinopinnoilla (Potato Dextrose Broth, Difco, Detroit, Mis.)· Transformantit valittiin Trichoderma-minimikasvualustasta, joka sisälsi asetamidia typen lähteenä (Penttilä, et ai., Gene, 61, 155-164, 1987). Sienirihmastot DNA-eristyksiä varten saatiin, kun oli kasvatettu kantoja kahden vuorokauden ajan Trichoderma-5 minimikasvualustassa, joka sisälsi 2 % proteoosipeptonia (Difco). Kompleksista laktoosipohjaista sellulaasia indusoivaa kasvualustaa (Joutsjoki, et ai., Curr. Genet., 24, 223-228, 1993) käytettiin entsyymituotantoon ravistelupulloissa ja fermentaatioissa. Transformantit seulottiin käyttämällä 50 ml:n viljelmiä, ja RNA-eristyksiä varten sienirihmasto kerättiin 200 ml:n viljelyistä. Ravistelupulloviljelyjä kasvatettiin 7 10 vuorokauden ajan 30 °C:ssa, 250 rpm. Laboratoriomittakaavan fermentoriviljelyt suoritettiin 5 vuorokauden ajan 1 l:n Braun Biostat M -fermentoreissa (B. Braun).• · 22 118770 T. reesei strains were sporulated on PD agar slides (Potato Dextrose Broth, Difco, Detroit, Mis.) · Transformants were selected from Trichoderma minimal medium containing acetamide as a nitrogen source (Penttilä, et al., Gene, 61, 155- 164, 1987). Fungal mycelia for DNA isolation were obtained after culturing the strains for two days in Trichoderma-5 minimal medium containing 2% proteose peptone (Difco). A complex lactose-based cellulase-inducing medium (Joutsjoki, et al., Curr. Genet., 24, 223-228, 1993) was used for enzyme production in shake flasks and fermentations. Transformants were screened using 50 ml cultures, and for RNA isolation, the fungal mycelium was collected from 200 ml cultures. Shake flask cultures were grown for 7-10 days at 30 ° C, 250 rpm. Laboratory-scale fermenter cultures were run for 5 days in 1L Braun Biostat M fermentors (B. Braun).
Esimerkki 4Example 4
Nonomuraea flexuosan viljely entsyymituotantoa varten 15Cultivation of Nonomuraea flexosa for enzyme production
Nonomuraea </7exwosa-DSM43186-kantaa (ATCC35864) viljeltiin kaurahiutalemineraalikasvualusta tehdyillä maljoilla (kasvualusta nro 84, Deutsche Sammlung von Microorganismen und Cellkulturen GmbH Catalogue of Strains, 1983) 50 °C:ssa. Itiöivä pesäke ympättiin XPYB-kasvualustaan, joka on GPYB-kasvualusta ·;··: 20 (Greiner-Mei, et ai., Syst. Appi., Microbiol., 9, 97-109, 1987), johon oli lisätty 0,5 % • kauraspelttiksylaania (Sigma X-0627, Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, Mo.) glukoosin ·♦· e • ·1 2 3; sijaan, kuten on kuvattu julkaisussa Holtz et ai. (Antonie Leeuwenhoek, 59, 1-7, 1991) ja ··· · inkuboitiin ravistelupullossa 2 tai 3 päivän ajan (250 rpm, 50-55 °C:ssa), minkä jälkeen ··· ravistelupulloviljelmä käytettiin siirrostusviljelmänä fermentaatioon.Nonomuraea </ 7exwosa-DSM43186 (ATCC35864) was cultured on plates made with oatmeal mineral medium (medium # 84, Deutsche Sammlung von Microorganismen und Cellkulturen GmbH Catalog of Strains, 1983) at 50 ° C. The sporulating colony was inoculated with XPYB medium, GPYB medium ·; ··: 20 (Greiner-Mei et al., Syst. Appl., Microbiol., 9, 97-109, 1987) supplemented with 0.5 Oat spelled xylan (Sigma X-0627, Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, Mo.) Glucose · ♦ · e 1 · 2 3; instead, as described in Holtz et al. (Antonie Leeuwenhoek, 59, 1-7, 1991) and ··· · were incubated in a shaker flask for 2 or 3 days (250 rpm, 50-55 ° C), after which the ··· flask flask culture was used as inoculum for fermentation.
• · e · .1·1. 25 Laboratoriomittakaavan fermentoriviljelyt suoritettiin 3 päivän aikana 50 °C:ssa 1 l:n ·· ·• · e · .1 · 1. 25 Laboratory-scale fermentor cultures were performed for 3 days at 50 ° C in 1 liter ·· ·
Braun Biostat M -fermentoreissa (B. Braun, Melsungen AG, Melsungen, Saksa) edellä : kuvatussa kasvualustassa.In Braun Biostat M fermentors (B. Braun, Melsungen AG, Melsungen, Germany), supra: in the medium described.
I · » ··· · • · · • · • · • · ·I · »· · · · · · · · · · ·
Esimerkki 5 2 e • · · 30 Termostabiilin Nonomuraea flexuosa-XNUS -ksylanaasin heterologinen tuottaminen • · *···1 Tr ie ho der massa 3 • ♦ • t • e1 • • · 23 118770EXAMPLE 5 Heterologous Production of the Thermostable Nonomuraea flexuosa-XNUS Xylanase • 2 · • · · · · · · · · · 231 87770
Geeni, joka koodaa NfXynllA (AM35) -ksylanaasia (am35 tai NfxynllA, EMBL-talletusnumero AJ508952) eristettiin lambda ZAP Express® -kirjastosta, joka oli tuotettu osittain digestoidusta (5Ifl«3A) ja kokofraktioidusta Actinomadura (Nonomuraea) flexuosa-DSM42186 -kannan (ATCC35864) kromosomaalisesta DNA:sta, kuten on S kuvattu US-patentissa 6,300,113. Geenin nukleotidisekvenssi ja johdettu aminohapposekvenssi esitetään kuviossa 1.The gene encoding NfXynllA (AM35) xylanase (am35 or NfxynllA, EMBL accession no. AJ508952) was isolated from the lambda ZAP Express® library produced from partially digested (5Ifl3A) and full fractionated Actinomadura (Nonomuraea) (Nonomuraea) ATCC35864) from chromosomal DNA as described in U.S. Patent No. 6,300,113. The nucleotide sequence and the deduced amino acid sequence of the gene are shown in Figure 1.
Rekombinantti Nf Xynl lA:ta tuottava T reesei -transformanttikanta ALK04396 konstruoitiin transformoimalla ekpressiokasetti pALK945 (kuvio 3) I reesei-ALKO3620-10 kantaan. a/w35-geeni ilmentyy cZ»/?/-promoottorista fuusioituna polypeptidikantajaan, jota koodaa mo/j-S^-ydin/sarana-sekvenssi. pALK945-plasmidin ja kannan konstruoiminen suoritettiin siten kuin on kuvattu julkaisussa (Paloheimo, et ai., Appi, Environ. Microbiol., 69, 7073-7082,2003).The recombinant Nf Xynl 1A-producing T reesei transformant strain ALK04396 was constructed by transforming the expression cassette pALK945 (Fig. 3) into the I reesei-ALKO3620-10 strain. The? / w35 gene is expressed from the c? g / g promoter fused to a polypeptide carrier encoded by the mo / g S-core / hinge sequence. Construction of the pALK945 plasmid and strain was performed as described (Paloheimo, et al., Appl. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003).
15 T. reesei -transformanttikantaa ALK04396 itiöitettiin Potato Dextrose Broth (PD) -agarvinopinnoilla (Difco, Detroit, Mis.) 30 °C:ssa. Entsyymituotantoa varten laboratoriomittakaavan fermentorissa käytettiin kompleksista laktoosipohjaista selluloosaa indusoivaa kasvualustaa (Joutsjoki et ai., Curr. Genet., 24, 223-228, 1993). Fermentaatiot suoritettiin 5 vuorokauden ajan 1 l:n Braun Biostat M -fermentoreissa.15 T. reesei transformant strain ALK04396 was sporulated on Potato Dextrose Broth (PD) agaric surfaces (Difco, Detroit, Mis.) At 30 ° C. For enzyme production, a complex lactose-based cellulose-inducing medium was used in a laboratory-scale fermenter (Joutsjoki et al., Curr. Genet., 24, 223-228, 1993). Fermentations were performed for 5 days in 1L Braun Biostat M fermentors.
·:··: 20 • · j Täyspitkän proteiinin lisäksi rekombinantin T ree5e/-ALK04396-kannan kasvualustan :#ϊ*ϊ havaittiin Western blot-analyysissä sisältävän lyhyempiä Xynl lA-muotoja ja pieniä määriä prosessoimatonta Man5A-Xynl IA -fuusioproteiinia (kuvio 4A).·: ··: 20 • · j In addition to the full-length protein, the medium of the recombinant T ree5e / -ALK04396 strain: # ϊ * ϊ was found to contain shorter forms of Xyn11A and small amounts of unprocessed Man5A-Xyn11A fusion protein in Western blot. ).
m • · · • * · · :***; 25 Esimerkki 6 * · · N. flexuosa-XynllA-peptidin ja rekombinanttien -XynllA-polypeptidien puhdistus • • · · • · *m • · · • * · ·: ***; EXAMPLE 6 Purification of N. flexuosa-XynIIA peptide and recombinant -XynIIA polypeptides
MSMS
.***. Alkuperäisen NfXynllA-ksylanaasin puhdistus N. flexuosa-OSMAl 186-kannan. ***. Purification of the original NfXynIIA xylanase from N. flexuosa-OSMAl 186 strain
• M• M
*, kasvualustasta ja rekombinanttien XynllA-ksylanaasien puhdistus T reesei-ALK04396- * · · • · · *** 30 kannasta suoritettiin yhdistämällä ioninvaihtokromatografiaa, HIC:tä ja geelisuodatusta • * *” seuraavalla tavalla. 1 l:n fermentaatiokasvualusta sentrifugoitiin 8 000 x g 30 minuuttia ··· 4 °C:ssa. Supematantti säädettiin pH-arvoon 9,1 1 M NaOH:lla ja laimennettiin tislatulla *"*! vedellä (kunnes johtokyky oli 4 mS/cm). Tämä näyte vietiin DEAE Sepharose Fast Flow 24 118770 (Amersham Biosciences AB, Uppsala, Ruotsi) -ioninvaihtajaan (SR-kolonni, 5 x 15,5 cm:n halkaisija, 300 ml), joka oli tasapainotettu 20 mM Na2HPC>4:llä (pH 9,1) käyttämällä Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC)-järjestelmää (Amersham Biosciences) 4 °C:ssa. Virtausnopeus oli 20 ml/min. Kolonni pestiin 400 ml:lla 20 mM Na2HP04:ää 5 (pH 9,1).*, medium and purification of recombinant XynIIA xylanases from T reesei-ALK04396- * · · · · · *** 30 strains were performed by combining ion exchange chromatography, HIC and gel filtration * * * ”as follows. The 1 L fermentation broth was centrifuged at 8,000 x g for 30 minutes at ··· 4 ° C. The supernatant was adjusted to pH 9.1 with 1 M NaOH and diluted with distilled water (until conductivity was 4 mS / cm). This sample was taken from DEAE Sepharose Fast Flow 24 118770 (Amersham Biosciences AB, Uppsala, Sweden) - ion exchanger (SR column, 5 x 15.5 cm diameter, 300 mL) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 (pH 9.1) using Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC) (Amersham Biosciences) At 4. The flow rate was 20 mL / min The column was washed with 400 mL of 20 mM Na 2 HPO 4 (pH 9.1).
Läpivirranneet proteiinit kerättiin 100 ml:n fraktioiksi. Sitoutuneiden proteiinien eluutio DEAE-kolonnista saatiin aikaan lineaarisella gradientilla 20 mM Na2HP04-puskurista (pH 9,1) 20 mM Na2HP04-puskuriin (pH 9,1), joka sisälsi 0,5 M NaCl:a, nopeudella 20 10 ml/min 30 minuutin ajan, kerättiin 5 ml:n fraktiot Lopuksi kolonni pestiin 300 ml:lla 20 mM Na2HPC>4-puskuria (pH 9,1), joka sisälsi 0,5 M NaCl-.a. Fraktioiden ksylanaasiaktiivisuus analysoitiin ja proteiinien puhtaus määritettiin SDS-PAGE:lla ja Western bloteilla.Flow-through proteins were collected in 100 mL fractions. Elution of the bound proteins from the DEAE column was accomplished by a linear gradient from 20 mM Na2HPO4 buffer (pH 9.1) to 20 mM Na2HPO4 buffer (pH 9.1) containing 0.5 M NaCl at a rate of 20 ml / min. for 5 minutes, 5 ml fractions were collected. Finally, the column was washed with 300 ml of 20 mM Na 2 HPO 4 buffer (pH 9.1) containing 0.5 M NaCl. Fraction xylanase activity was analyzed and protein purity was determined by SDS-PAGE and Western blots.
15 Ksylanaasiaktiivisuutta sisältävät läpivirranneet fraktiot yhdistettiin (500-600 ml:n lopputilavuuteen) ja niiden sisällöksi säädettiin 2 M NaCl ja ne vietiin Phenyl Sepharose 6The effluent fractions containing xylanase activity were pooled (to a final volume of 500-600 ml) and adjusted to 2 M NaCl and taken up in Phenyl Sepharose 6.
Fast Flow (Amersham Biosciences)-kolonniin (XR50/30-kolonni, 5x11 cm, 215 ml), joka oli tasapainotettu 40 mM Na2HP04-puskurilla (pH 9,1), joka sisälsi 2 M NaCl:a. Kun oli pesty 400 mlrlla 40 mM Na2HP04-puskuria (pH 9,1), joka sisälsi 2 M NaCliia, eluutio 20 suoritettiin nopeudella 20 ml/min kaksivaiheisella gradientilla. Ensin proteiinit erotettiin : käyttämällä lineaarista gradienttia (400 ml), jossa oli laskeva NaCl-pitoisuus (2-0 M)On a Fast Flow (Amersham Biosciences) column (XR50 / 30 column, 5x11 cm, 215 mL) equilibrated with 40 mM Na 2 HPO 4 buffer (pH 9.1) containing 2 M NaCl. After washing with 400 mL of 40 mM Na 2 HPO 4 buffer (pH 9.1) containing 2 M NaCl, elution was performed at 20 mL / min with a two-step gradient. First, the proteins were separated: using a linear gradient (400 mL) of decreasing NaCl (2-0 M)
j .·, 40 mM Na2HPC>4-puskurissa (pH 9,1). Kun oli pesty 200ml:lla 40 mM NajHPCVj., 40 mM Na 2 HPO 4 in buffer (pH 9.1). After washing with 200ml 40mM NajHPCV
• · * • aa a ,··*. puskuria (pH 9,1), proteiinit eluoitiin kasvavalla gradientilla (600 ml), jossa oli 0-60 % • a ,·, etyleeniglykolia 40 mM Na2HP04-puskurissa (pH 9,1). Lopuksi kolonni pestiin a 25 200 ml:lla 60-prosenttista etyleeniglykolia 40 mM Na2HP04:ssä (pH 9,1). 10 ml:n fraktiot • a kerättiin ja niiden ksylanaasiaktiivisuus ja puhtaus analysoitiin.• · * • aa a, ·· *. buffer (pH 9.1), the proteins were eluted with a growing gradient (600 mL) of 0-60% ethylene glycol in 40 mM Na 2 HPO 4 buffer (pH 9.1). Finally, the column was washed with 200 ml of 60% ethylene glycol in 40 mM Na 2 HPO 4 (pH 9.1). 10 ml fractions were collected and analyzed for xylanase activity and purity.
• a • a a • · a *",* Yhdistetyt HlC-fraktiot, jotka sisälsivät molekyylimassaltaan erilaisia ksylanaaseja, t a '!* konsentroitiin Amicon-ultrasuodatusyksiköllä (Millipore Corp., Billerica, Mass.) Diaflo® a 30 (PM10 62 mm 10 PK) -membraanilla, rajana 10 kDa. Konsentroidulle näytteelle (10 ml) a a a tehtiin geeliekskluusiokromatografia HiLoad 26/60 Superdex 75 prep, grade -kolonnilla a (2,6 x 61 cm, 320 ml), joka oli tasapainotettu 40 mM Na2HP04:llä (pH 9,1), joka sisälsi aa a a a a 25 118770 0,1 M NaCl:a. Eluutio suoritettiin 400 ml:lla 40 mM Na2HP04:ää (pH 9,1), joka sisälsi 0,1 MNaCl:a. 6 ml:n fraktioiden ksylanaasiaktiivisuus ja puhtaus analysoitiin.The combined H1C fractions containing xylanases of different molecular weights were concentrated in an Amicon ultrafiltration unit (Millipore Corp., Billerica, Mass.) Diaflo® a 30 (PM10 62 mm 10 PK). ) membrane, bounded at 10 kDa A concentrated sample (10 mL) of aaa was subjected to gel exclusion chromatography on a HiLoad 26/60 Superdex 75 prep, grade column a (2.6 x 61 cm, 320 mL) equilibrated with 40 mM Na 2 HPO 4 ( pH 9.1) containing aa aaaa 25 118770 0.1 M NaCl Elution was carried out with 400 ml of 40 mM Na 2 HPO 4 (pH 9.1) containing 0.1 MNaCl 6 ml: n fractions were analyzed for xylanase activity and purity.
N. flexuosa -kasvualustalla karkeasti puolet DEAE Sepharose FF -kolonniin ladatusta 5 ksylanaasiaktiivisuudesta havaittiin läpivirtauksessa ja puolet oli sitoutunut DEAE-kolonniin. T reesei -kasvualustassa ksylanaasiaktiivisuus oli läpivirtauksessa. Suurin osa alkuperäisistä T. reesei -proteiineista, esim. sellulaasit, ja fuusio-osapuolena käytetty mannanaasi-ydin/sarana-alue sidottiin DEAE-kolonniin.On N. flexuosa medium, roughly half of the 5 xylanase activity loaded on a DEAE Sepharose FF column was detected in flow-through and half was bound to a DEAE column. In T reesei medium, xylanase activity was in the flow-through. Most of the native T. reesei proteins, e.g., cellulases, and the mannanase core / hinge region used as a fusion partner were bound to a DEAE column.
10 Ksylanaasiaktiivisuutta sisältävät läpivirtausfraktiot yhdistettiin HIC-ajoa varten. Phenyl Sepharose 6 FF -kolonnin jälkeen rekombinantista Xynl lA-ksylanaasista erotettiin kolme erilaista muotoa (kuvio 4B). 37 kDa-muoto (SDS-PAGE:lla, kaistalla 3) vastaa alkuperäistä Nf Xynl lA:ta, joka oli puhdistettu N. flexuosa -kasvualustasta. Lyhyempien muotojen molekyylimassat olivat 30 kDa (kaista 4) ja 27 kDa (kaista 5) SDS-PAGE:lla. 15 Nämä lyhyemmät muodot eluoituivat Phenyl Sepharose 6 FF -kolonnista OM NaCklla, ensin 30 kDa -muoto ja 27 kDa-muoto seuraavissa fraktioissa. 37 kDa-polypeptidi eluoitui 15-30-prosentin etyleeniglykolikonsentraatiossa. 30 kDa-ksylanaasia puhdistettiin lisää käyttämällä Superdex 75 -geelisuodatusta.The flow-through fractions containing xylanase activity were pooled for HIC run. After the Phenyl Sepharose 6 FF column, three different forms were isolated from the recombinant Xyn11A xylanase (Figure 4B). The 37 kDa form (SDS-PAGE, lane 3) corresponds to the original Nf Xyn11a purified from N. flexuosa medium. Shorter forms had molecular weights of 30 kDa (lane 4) and 27 kDa (lane 5) by SDS-PAGE. These shorter forms eluted from the Phenyl Sepharose 6 FF column with OM NaCl, first in the 30 kDa form and 27 kDa in the following fractions. The 37 kDa polypeptide eluted at a concentration of 15-30% ethylene glycol. The 30 kDa xylanase was further purified using Superdex 75 gel filtration.
***** 20 Esimerkki 7 • » *.: f Alkuperäisen XynllA-polypeptidin ja rekombinanttien XynllA-polypeptidien • · :.· · karakterisointi • · • · »«» it*j* Alkuperäisen Nf XynllA-polypeptidin ja kolmen rekombinantin XynllA-polypeptidin t(>*: 25 ominaispiirteet esitetään taulukossa 1. SDS-PAGE:sta arvioidut molekyylimassat olivat merkittävästi suuremmat kuin aminohapposekvenssistä johdetut tai massaspektrometrillä ; proteiinia analysoimalla määritetyt arvot. Alkuperäisen NfXynllA:n molekyylimassan :***; määritettiin olevan 32857 Da, joka vastaa kypsän entsyymin laskettua molekyylipainoa ·«· (32876 Da). Se edustaa täyspitkää proteiinia, joka muodostuu katalyyttisestä domeenista • · **! 30 ja CBM:stä, joita erottaa liitosalue. Rekombinantin täyspitkän Xynl lA:n molekyylimassa • » *!' oli 33429 Da, joka on 572 Da suurempi kuin alkuperäisen Nf Xynl lA:n molekyylimassa *...· ja 553 Da suurempi kuin laskettu arvo. 30 kDa- ja 27 kDa -polypeptidien * ***** molekyylimassojen määritettiin olevan 23769 Da ja vastaavasti 21974 Da. Rekombinantit 26 118770***** 20 Example 7 • »*: f Characterization of the Original XynllA Polypeptide and Recombinant XynllA Polypeptides • *: * It * j * Original Nf XynllA Polypeptide and Three Recombinant XynllA The molecular weights estimated from SDS-PAGE were significantly higher than those derived from the amino acid sequence or determined by mass spectrometry; The molecular weight of the original NfXynIIA: ***; was determined to be 32857 Da, corresponds to the calculated molecular weight of the mature enzyme · «· (32876 Da) and represents a full-length protein composed of a catalytic domain • · **! 30 and CBM separated by a linker. The molecular weight of recombinant full-length Xyn11a •» *! 'was 33429 Da, 572 Da higher than the original Nf Xynl 1A molecular weight * ... · and 553 Da higher than the calculated value for 30 kDa and 27 kDa polypeptides * ** *** molecular weights were determined to be 23769 Da and 21974 Da, respectively. Recombinants 26 118770
XynllA-polypeptidit nimettiin r33.4 kDa-, r23.8kDa- ja r22.0 kDa-polypeptideiksi (taulukko 1) massaspektrometrialla määritettyihin molekyylimassoihin perustuen. Kaikkien neljän polypeptidin N-terminaali oli DTTITQ (SEQ ID NO:20), joka viittaa erilaiseen C-terminaalin prosessointiin r23.8 kDa- ja r22.0 kDa -polypeptideissä. C-5 terminaalin prosessointipaikat esitetään kuviossa 1.XynIIA polypeptides were named r33.4 kDa, r23.8kDa and r22.0 kDa polypeptides (Table 1) based on molecular weights determined by mass spectrometry. The N-terminus of all four polypeptides was DTTITQ (SEQ ID NO: 20), indicating a different C-terminal processing in the r23.8 kDa and r22.0 kDa polypeptides. The processing locations of the C-5 terminal are shown in Figure 1.
Nf Xynl 1-polypeptidin ja rekombinanttien Xynl IA -polypeptidien spesifiset aktiivisuudet olivat samanlaisia koivuksylaanisubstraatilla (15568-17367 nkat/mg) (taulukko 1). Myös täyspitkien proteiinien, NfXynllA:n ja r33.4 kDa -polypeptidin, pl:t olivat hyvin 10 samanlaisia (8,5 vs. 8,6), mutta ne molemmat poikkesivat aminohapposekvenssistä lasketusta arvosta (7,9). r23.8 kDa-ja r22.0 kDa -polypeptidien, joilta puuttui CBM:t, pl:t olivat pienempiä kuin täyspitkien entsyymien pl:t (7,6 ja 8,2 vs. 8,5-8,6).The specific activities of the Nf Xyn11 polypeptide and the recombinant Xyn11A polypeptides were similar on the birch silyl substrate (15568-17367 nkat / mg) (Table 1). Also, the full-length proteins, NfXynIIA and r33.4 kDa polypeptide, had very similar pI (8.5 vs. 8.6), but both differed from the calculated value in the amino acid sequence (7.9). The r23.8 kDa and r22.0 kDa polypeptides lacking CBMs had lower pIs (7.6 and 8.2 vs. 8.5-8.6) than full-length enzymes.
Esimerkki 8 15 Puhdistettujen Xynl lA-ksylanaasien lämpötila- ja pH-riippuvuudetExample 8 Temperature and pH dependence of purified Xyn11A xylanases
Ksylanaasiaktiivisuuden optimaalinen pH ja lämpötila määritettiin inkuboimalla Xynl 1A- näytteitä erilaisissa pH-arvoissa (pH 5-8) 60-80 °C:n lämpötiloissa 60 minuutin ajan.The optimum pH and temperature of the xylanase activity was determined by incubating Xynl 1A samples at various pH values (pH 5-8) at 60-80 ° C for 60 minutes.
Sekä pH-arvossa 5 (kuvio 5A) että pH-arvossa 6 (tietoja ei esitetty) suurin mahdollinen 20 aktiivisuus saavutettiin 80 °C:ssa ja pH-arvossa 7 70 °C:ssa (kuvio 5B). Kaikissa pH- j .·. arvoissa alkuperäinen Nf Xynl IA oli termofiilisin. Tämä nähtiin erityisesti pH-arvossa 8, ··· · : .·, jossa NfXynllA:n optimi oli 70 °C:ssa ja rekombinanttien Xynl lA-polypeptidienAt both pH 5 (Figure 5A) and pH 6 (data not shown), maximal activity was achieved at 80 ° C and pH 7 at 70 ° C (Figure 5B). At all pHs ·. in the values, the original Nf Xynl IA was the most thermophilic. This was seen in particular at pH 8, ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·, with the optimum of NfXynllA at 70 ° C and the recombinant Xyn11AA polypeptides
♦·· S♦ ·· S
.··♦, 60 °C:ssa (kuvio 5C). Entsyymien termostabiilisuus määritettiin ilman BSA:ta. 70 °C:ssa • · ,·, ei havaittu entsyymiaktiivisuuden vähenemistä edes usean tunnin inkuboinnin jälkeen.··· at 60 ° C (Figure 5C). The thermostability of the enzymes was determined in the absence of BSA. At 70 ° C, ·, ·, no decrease in enzyme activity was observed even after several hours of incubation.
|··*% 25 80 °C:ssa vähentyminen riippui pH-arvosta ja entsyymimuodosta. pH-arvossa 5 r22.0 • · kDa- ja r23.8 kDA -polypeptidit olivat stabiilimpia (123 minuutin ja 157 minuutin . puoliintumisaika) kuin täyspitkät XynllA-polypeptidit r33.4kDa ja Nf Xynl IA (13 ♦ · · “*,* minuutin ja 32 minuutin puoliintumisaika) (kuvio 6, taulukko 1). Entsyymit käyttäytyivät • e T samalla tavalla myös pH-arvossa 7, vaikka puoliintumisajat olivat lyhyemmät, 63-95 30 minuuttia r22.0 kDa- ja r23.8 kDa -polypeptidien kohdalla ja 17-31 minuuttia täyspitkien • •e •...: entsyymien kohdalla.| ·· *% 25 At 80 ° C, the reduction was dependent on pH and enzyme form. At pH 5, the r22.0 • · kDa and r23.8 kDA polypeptides were more stable (123 minutes and 157 minutes. half-life) than the full-length XynllA polypeptides r33.4kDa and Nf Xynl IA (13 ♦ · · “*, * minutes and 32 minutes half-life) (Figure 6, Table 1). Enzymes behaved similarly at pH 7, albeit at shorter half-lives, 63-95 30 minutes for r22.0 kDa and r23.8 kDa polypeptides and 17-31 minutes for full-length polypeptides. for enzymes.
··· ♦ « • ♦ ··· ···.! Esimerkki 9 • « 27 118770··· ♦ «• ♦ ··· ···.! Example 9 • «27 118770
Valkaisukokeet puhdistettuja XynllA-muotoja käyttämällä N. flexuosa -kasvualusta, puhdistettu alkuperäinen XynllA ja T Teeseissä tuotetut rekombinantit XynllA-polypeptidit testattiin yksivaiheisessa peroksidivalkaisussa S suomalaisella havupuukraftmassalla, josta ligniini oli poistettu hapella (lähtövaaleusaste 35 % ISO, kappaluku 20 ja kuiva-ainepitoisuus 29,9 %) annoksella 100 nkat/g massakuiva-ainetta, N. flexuosa -supematanttia myös 50 nkat/ml). Puhtaisiin entsyymeihin lisättiin T. reesei -kasvualustaa entsyymien stabiloimiseksi. Kasvualustan määrä vastasi entsyymipuhdistuksiin käytetyssä alkuperäisessä rekombinantissa T. reesei -10 kasvualustassa ollutta termoksylanaasiaktiivisuuden ja proteiinin kokonaismäärän suhdetta. Näiden lisäysten jälkeen seokset muistuttivat todellisiin teollisiin sovellutuksiin käytettäviä entsyymivalmisteita. Massan käsittelyt toteutettiin 3 prosentin sakeudessa 80 °C:ssa ja pH-arvossa 8 yhden tunnin ajan. Referenssimassaa käsiteltiin samalla tavalla ilman entsyymilisäystä. Entsyymikäsittelyjen jälkeen massa pestiin tislatulla vedellä.Bleaching Assays Using Purified XynIIA Forms Using N. flexuosa Growth Medium, Purified Original XynIIA and T Recombinant XynIIA Polypeptides produced in Theses were tested in single-step peroxide bleaching on a Finnish softwood kraft pulp of 29% oxygen and 35% ISO %) at a dose of 100 nkat / g pulp solids, N. flexuosa supernatant also 50 nkat / ml). T. reesei medium was added to the pure enzymes to stabilize the enzymes. The amount of medium corresponded to the ratio of thermoxylanase activity to total protein in the original recombinant T. reesei -10 medium used for enzyme purification. After these additions, the mixtures resembled enzyme preparations used for real industrial applications. The pulp treatments were carried out at a consistency of 3% at 80 ° C and pH 8 for one hour. The reference mass was treated in the same manner without addition of enzyme. After the enzyme treatments, the pulp was washed with distilled water.
15 Kelatointi suoritettiin lisäämällä EDTA:ta 0,2 prosenttiin kuiva-ainetta kohti ja toteutettiin 3,0 prosentin sakeudessa pH-arvossa 5 yhden tunnin ajan. Massa valkaistiin 10 prosentin sakeudessa 80 °C:ssa kolmen tunnin aikana (H2O2 3 %, NaOH 3 %, dietyleenitriamiinipentaetikkahappo 0,2 %, MgS04 0,5 % tilavuutta kohti), minkä jälkeen massa happamoitiin HjSO^llä, pestiin tislatulla vedellä ja valmistettiin paperikäsiarkeiksi.Chelation was performed by adding EDTA to 0.2% per dry solids and was carried out at 3.0% consistency at pH 5 for one hour. The pulp was bleached at 10% consistency at 80 ° C for 3 hours (H2O2 3%, NaOH 3%, diethylenetriamine pentaacetic acid 0.2%, MgSO4 0.5% v / v), then acidified with H2SO4, washed with distilled water and prepared paper hand sheets.
·.*··: 20 • * •J : Kelatoidun massan pelkistävät sokerit analysoitiin dinitrosalisyylihappomenetelmällä.·: * ··: 20 • * • J: Chelating mass reducing sugars were analyzed by the dinitrosalicylic acid method.
!e·*! Valkaistujen ja pestyjen massojen laatu analysoitiin määrittämällä kappaluku TAPPI Test! E · *! The quality of the bleached and washed pulps was analyzed by determining the kappa number TAPPI Test
Method T 236:n mukaisesti ja viskositeetti SCAN28 Scandinavian-menetelmänMethod T 236 and viscosity SCAN28 Scandinavian method
• M• M
··· mukaisesti. Käsiarkkien vaaleusaste analysoitiin ISO 2470:n mukaisesti. Peroksidin ···· :***· 25 kulutus määritettiin titrauksella.···. The brightness of the handsheets was analyzed according to ISO 2470. Peroxide ····: *** · 25 consumption was determined by titration.
• t ί .*. Yksivaiheisessa peroksidivalkaisukokeessa, joka suoritettiin N. flexuosa -kasvualustalla,• t ί. *. In a one-step peroxide bleaching test performed on N. flexuosa medium,
*1« S* 1 «S
.**·. aikaansaatiin ligniinin poistoa ¢0,7-1,1 kappayksikköä entsyymiannoksesta riippuen), ja *. vaaleusasteen lisääntymistä (1,0-1,1 ISO-yksikköä) massan vahvuuden vähentymättä • · · • » * 30 viskositeetillä määritettynä (taulukko 2). T. reesei -kasvualusta lisäsi vaaleusastetta 0,9 • · ISO-yksiköllä. Puhdistetuilla rekombinanteilla Xynl ΙΑ-polypeptideillä r33.4 kDa ja r22,0 ··· kDa - r22.0 kDa-polypeptidin ollessa tehottomin (taulukko 2) -, aikaasaatiin lisääntymistä **" vielä 1,1-1,6 ISO-yksikÖn verran.. ** ·. lignin depletion was achieved (¢ 0.7-1.1 cup units depending on enzyme dose), and *. increase in brightness (1.0-1.1 ISO units) without loss of pulp strength as determined by viscosity (Table 2). T. reesei medium increased the brightness by 0.9 • · ISO. With purified recombinant Xyn1 ΙΑ polypeptides, with r33.4 kDa and r22.0 ··· kDa - r22.0 kDa polypeptide being ineffective (Table 2), the increase in time yield ** "is still 1.1-1.6 ISO units .
28 11877028 118770
Esimerkki 10Example 10
Ekspressiokasettien konstruointi NfXynllA:n (AM35) ja typistetyn NfXynllA:n (AM24) beterologista tuottamista T. Teeseissä, varten 5Construction of expression cassettes for beterological production of NfXynllA (AM35) and truncated NfXynllA (AM24) in T. Theses, 5
NfXynllArn (AM35) ja typistetyn NfXynllA:n (AM24) tuottamiseksi T Teeseissä konstruoitiin useita ekspressiokasetteja, jotka sisälsivät joko sienen signaalisekvenssin tai sienen signaalisekvenssin ja vaihtelevia kantajapolypeptidejä näitä kahta proteiinia varten.To produce NfXynIIA (AM35) and truncated NfXynIIA (AM24), several expression cassettes were constructed which contained either the fungal signal sequence or the fungal signal sequence and the variable carrier polypeptides for these two proteins.
am35/am35* (ks. alla) ja am24/am24* (ks. alla) -geenit ilmennettiin T. reesei-cel7A - 10 promoottorista. Konstruoidut ekspressiokasetit luetellaan taulukossa 3 ja niiden yleinen rakenne esitetään kuviossa 6. Taulukko 3 sisältää myös muuta asiaan kuuluvaa tietoa konstrukteista. Promoottori, transkriptioterminaattori ja 3'-reunasekvenssit ovat samanlaisia kuin on kuvattu julkaisussa (Karhunen, et ai., Mol. Gen. Genet., 241, 515-522, 1993). Asetamidaasia koodaavaa geeniä (amdS) käytettiin markkerina transformaatioissa.The am35 / am35 * (see below) and am24 / am24 * (see below) genes were expressed from the T. reesei-cel7A-10 promoter. The constructed expression cassettes are listed in Table 3 and their general structure is shown in Figure 6. Table 3 also contains other pertinent information about the constructs. The promoter, the transcription terminator, and the 3 'flanking sequences are similar to those described in (Karhunen, et al., Mol. Gen. Genet., 241, 515-522, 1993). The acetamidase coding gene (amdS) was used as a marker in transformations.
15 amdS-geeni eristettiin p3SR2-plasmidista (Kelly ja Hynes, EMBO J., 4, 75-479, 1985).The 15 amdS gene was isolated from p3SR2 (Kelly and Hynes, EMBO J., 4, 75-479, 1985).
3,1 kb Spel-Xbal -fragmentti ligoitiin ce/T^-terminaattorin ja 3'-reuna-alueen väliin.The 3.1 kb SpeI-XbaI fragment was ligated between the ce / T1 terminator and the 3 'flanking region.
Näiden kahden geenin, am35:n ja am25:n, lisäksi, joissa käytettiin alkuperäisiä kodoneita, joissakin konstrukteissa kodoneihin tehtiin seuraavat 9 muutosta (ks. taulukko 3), jotta kodonit ovat suotuisampia T reeseiUe: Glys3 GGG —> GGC, Αΐβββ GCG —► GCC, Glyes ‘ί**ί 20 GGG —» GGC, Arggj CGG —* CGC, Glygg GGG —► GGC, Glyioo GGA —» GGC, Argioi jj*: CGG —► CGC, Argio2 CGG —> CGC ja Valio4 GTG —► GTC. Geenit, jotka sisältävät j edellä kuvatut muutokset, nimitettiin am3 5 *:ksi ja am24* :ksi Tehdyt muutokset eivät ··· · :***: muuttaneet geenien koodaamaa aminohapposekvenssiä am35\een ja am24:Mn verrattuna.In addition to the two genes, am35 and am25, using the original codons, some of the constructs underwent the following 9 changes to the codons (see Table 3) to make the codons more favorable T reeseiUe: Glys3 GGG -> GGC, Αΐβββ GCG --► GCC, Glyes' ί ** ί 20 GGG - »GGC, Arggj CGG - * CGC, Glygg GGG --► GGC, Glyioo GGA -» GGC, Argioi jj *: CGG --► CGC, Argio2 CGG -> CGC and Valio4 GTG - ► GTC. Genes containing the above described changes were named am3 5 * and am24 * The changes made did not change the amino acid sequence encoded by the genes compared to am35 and am24.
«·* • il • ••f ·*'*; 25 Tuotettaessa täyspitkää N. flexuosa-XynllA:ta am3S- ja am35* -geenit sisältyivät ··· ekspressiokasetteihin joko 1,3 kb -fragmenttina, joka päättyi Mul-kohdassa noin 250 bps • STOP-kodonin jälkeen, tai täsmällisenä am35:n fuusiona c^AZ-terminaattoriin. Lyhennetyt ··· m .***. am24- ja am24* -geenit päättyivät nukleotidiin 1091 (kuvio 1) ja ne fuusioitiin M· täsmällisesti cAAZ-terminaattoriin, joka sisälsi STOP-kodonin. Kaikki geenit fuusioitiin • · · * · a 30 sekvenssistä, joka koodaa N-terminaalisen Aspein (nukleotidistä 432, kuvio 1), man5A- • · signaalisekvenssiin (pALK1118 ja pALK1276, /nanJ^-nukleotidit 1-57) tai sekvenssiin, ··· ·.„· joka koodaa kantajapolypeptidiä. Kantajapolypeptidisekvenssit sisälsivät manSA- ***** ydintä/saranaa koodaavan sekvenssin (pALK1022, pALK1309, pALKl 131 ja pALK1692, 29 118770 1-1359), man5A-ytimen fragmenttia (pALK1264, pALK1151 ja pALK1154, 1-681) ja cel6A CBD:tä/saranaa (lohkot A ja B pALK1285:ssä ja pALK1502:ssa, 1-306) koodaavan sekvenssin. manJji-sekvenssin osalta ks. Stälbrand, et ai., (Appi. Environ. Microbiol, 61, 1090-1097, 1995). ce/6/l-sekvenssin osalta ks. (Teeri, et ai., Gene, 51, 43-52, 1987). 5 Synteettinen sekvenssi, joka koodaa dipeptidiä Lys~Arg, Kex2-kaltaisen proteaasin kohdetta (Calmels, et ai, J. Biotechnol, 17, 51-66, 1991) sisällytettiin liitoksiin kaikissa konstrukteissa, jotka sisälsivät kantajaproteiinin, (ei signaalisekvenssikonstrukteissa pALK118 ja pALK1276). Lisäksi pALK1264:n, pALK1151:n ja pALK1154:n liitoksia edelsi aminohappoja Gly-Gln-Cys-Gly-Gly (SEQ ID NO:22) koodaava sekvenssi. Tämä 10 lisäsekvenssi sisällytettiin mukaan, jotta liitoksen pituus vaillinaisen kantajan ja rekombinantin ksylanaasin välillä kasvaa. Identtinen, luonnollisesti MmJyt-polypeptidissä esiintyvä sekvenssi edeltää ksylanaasisekvenssiä pALK1022:ssa.«· * • il • •• f · * '*; 25 When producing full-length N. flexuosa-XynllA, the am3S and am35 * genes were contained in ··· expression cassettes either as a 1.3 kb fragment terminated at the Mul site after about 250 bps • STOP codon, or as a precise am35 fusion c ^ AZ-terminator. Abbreviated ··· m. ***. The am24 and am24 * genes ended at nucleotide 1091 (Fig. 1) and were fused to M M exactly to the cAAZ terminator containing the STOP codon. All genes were fused to the 30 coding sequence for the N-terminal Aspei (from nucleotide 432, Figure 1), to the man5A • · · signal sequence (pALK1118 and pALK1276, / nano-Nucleotides 1-57), or ··· · ·. ”· Which encodes a carrier polypeptide. The carrier polypeptide sequences contained the manSA-***** core / hinge coding sequence (pALK1022, pALK1309, pALK1131 and pALK1692, 29118770-1-1359), man5A core fragment (pALK1264, pALK1151, and pALK1154, pALK1154 and pALK1154). / hinge (blocks A and B in pALK1285 and pALK1502, 1-306). for the manJji sequence, see p. Stälbrand, et al., (Appl. Environ. Microbiol, 61, 1090-1097, 1995). for the ce / 6 / l sequence, see FIG. (Teeri, et al., Gene, 51, 43-52, 1987). A synthetic sequence encoding the dipeptide Lys-Arg, a Kex2-like protease target (Calmels, et al., J. Biotechnol, 17, 51-66, 1991) was inserted into junctions in all constructs containing the carrier protein, (pK12 in signal sequence) and pK12 in the signal sequence constructs. . In addition, junctions of pALK1264, pALK1151 and pALK1154 were preceded by the sequence encoding the amino acids Gly-Gln-Cys-Gly-Gly (SEQ ID NO: 22). These additional sequences were included to increase the length of the junction between the defective carrier and the recombinant xylanase. An identical sequence naturally occurring in the MmJyt polypeptide precedes the xylanase sequence in pALK1022.
ce/Z^-promoottorin ja signaalisekvenssien, kantajan, liitoksen, xynl/^-sekvenssien ja 15 terminaattorin väliset täsmälliset fuusiot syntetisoitiin PCR:llä. Fuusioiden konstruoinnin helpottamiseksi jVrwI-tunnistuskohta (TCGCGA (SEQ ID NO:24)) sisällytettiin Kex2-liitokseen, jota koodaa sekvenssi fCGC GAC AAG CGC (SEQ ID NO:25)). CGC-kodoni valittiin liitoksessa olevia argiiniineja varten ja liitosta edeltävän alkuperäisen kodonin kolmas nukleotidi vaihdettiin tarvittaessa T:ksi. Tehdyt muunnokset eivät muuttaneet f ’·*'· 20 konstruktien koodaamia aminohappoja.Precise fusions between the ce / Z ^ promoter and the signal sequences, carrier, junction, xyn I / j sequences, and terminator were synthesized by PCR. To facilitate construction of the fusions, the jwrwI recognition site (TCGCGA (SEQ ID NO: 24)) was included in the Kex2 junction encoded by the sequence fCGC GAC AAG CGC (SEQ ID NO: 25). The CGC codon was selected for the arginines in the junction and the third nucleotide of the pre-junction original codon was changed to T, if necessary. The transformations made did not alter the amino acids encoded by the f '· *' · 20 constructs.
• · • · · • · · ··* i { Esimerkki 11 ··· !i)(! Trichodermaa transformoiminen ja transformanttien analyysi(Example 11 ···! I) (Transformation of Trichoderma and analysis of transformants)
• M• M
···* 25 T. reesei -protoplastit transformoitiin lineaarisilla ekspressiokaseteilla, jotka oli eristetty päävektoreista EcoRLllä. Ekspressiokasetit transformoitiin T. reesei -kantaan ALKO3620 • **· (CeI5A~) ja/tai ALK04468 (Cel5A‘, Cel7B"), ks. taulukko 4. Transformaatiot suoritettiin ··# · *"*· kuten julkaisussa Penttilä, et ai, (Gene, 61, 155-164, 1987) muunnoksilla, jotka on··· * 25 T. reesei prototoplasts were transformed with linear expression cassettes isolated from the main vectors with EcoRL. Expression cassettes were transformed into T. reesei strain ALKO3620 • ** · (CeI5A ~) and / or ALK04468 (Cel5A ′, Cel7B "), see Table 4. Transformations were performed as ·· # · *" * · as in Penttilä, et al. (Gene, 61, 155-164, 1987) with the modifications of
• M• M
kuvattu julkaisussa Karhunen, et ai (Mol. Gen. Genet., 241, 515-522, 1993).described by Karhunen, et al. (Mol. Gen. Genet., 241, 515-522, 1993).
• · a 30 Transformantit puhdistettiin seulontamaljoilla yksittäisten itiöiden kautta ennen niidenTransformants were purified on screening dishes through individual spores prior to them
' S'S
‘Γ itiöittämistä PD:llä. Kohdistus ce/Z^-lokukseen seulottiin Ce/74-negatiivisen fenotyypin perusteella käyttämällä Minifold I-SRC 96 dot blotteria (Schleicher & Schuell, Dassel, "**· Saksa). Monoklonaalista vasta-ainetta CI-258 tai CI-261 (Aho, et ai, Eur. J. Biochem., 30 118770 200, 643-649, 1991) käytettiin Cel7A-proteiinin havaitsemiseksi ProtoBlot Western blot AP -systeemissä (Promega). Valittujen transformanttien genotyypit vahvistettiin käyttämällä Southern blotteja, jotka sisälsivät useita genomisia digestejä, ja vastaavia ekspressiokasetteja käytettiin koettimina. Lisätutkimuksiin valittiin kantoja, jotka 5 sisälsivät cel7A\n korvautumisen yhdellä ekspressiokasettikopiolla.'Γ sporulation with PD. Targeting to the ce / Z1 locus was screened for the Ce / 74 negative phenotype using a Minifold I-SRC 96 dot blotter (Schleicher & Schuell, Dassel, "** · Germany). Monoclonal antibody CI-258 or CI-261 (Aho , et al., Eur. J. Biochem., 30, 118770, 200, 643-649, 1991) were used to detect Cel7A in the ProtoBlot Western blot AP system (Promega) .The genotypes of selected transformants were confirmed using Southern blots containing multiple genomic digests, and strains containing the replacement of cel7A by one copy of the expression cassette were selected for further studies.
Esimerkki 12 AM35- ja AM24-ksylanaasien tuottaminen yksikopioisilla T. reesei - transformanteilla 10Example 12 Production of AM35 and AM24 Xylanases by Single-copy T. reesei Transformants
Olemme aikaisemmin osoittaneet (Paloheimo, et ai, Appi. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003), että kun käytettiin kantajapolypeptidiä, jolla oli ehjä domeenirakenne, T. reeseissä saatiin suurempia AM35:n tuottotasoja verrattuna konstrukteihin ilman kantajaa tai sellaisella kantajalla, jonka domeenirakenne ei ollut ehjä. Rekombinanteilla AM35-15 proteiineilla oli myös sama termostabiilisuus kuin ksylanaasiaktiivisuudella N. flexuosa-viljelmän supematantissa. Ksylanaasiaktiivisuudet olivat stabiileja vähintään kahden tunnin ajan 70 °C:ssa pH-arvossa 7. Myös viljelmän supematanttien, samoin kuin N. flexuosasta peräisin olevan viljelmän supematantin, havaittiin lisänneen massan vaaleusastetta kraftmassan laboratoriomittakaavan peroksidissa korkeassa lämpötilassa ja *ϊ”ϊ 20 pH-arvossa.We have previously shown (Paloheimo, et al., Appl. Environ. Microbiol., 69, 7073-7082, 2003) that when using a carrier polypeptide with an intact domain structure, higher levels of AM35 production were obtained in T. reese than with or without the construct. carrier whose domain structure was not intact. The recombinant AM35-15 proteins also had the same thermostability as the xylanase activity in the supernatant of the N. flexuosa culture. Xylanase activities were stable for at least two hours at 70 ° C at pH 7. Also, culture supernatants, as well as culture supernatant from N. flexuosa, were found to increase pulp brightness in kraft pulp laboratory peroxide at high temperature and * ϊ ”ϊ 20.
• · • · · • · · ··· · • · j(; S Nyt ekspressiokasetit sisälsivät joko am35/am351 - geenin, joka koodaa täyspitkääThe expression cassettes now contained either the am35 / am351 gene, which encodes the full length.
Ml ί|((ί XynllArta, tai sen lyhennetyn version, am24/am242 -geenin, joka koodaa typistettyä "|j1 XynllA-proteiinia. Molemmat nämä proteiinit tuotettiin käyttämällä kolmea erilaista 25 kantajapolypeptidiä sekä myös ilman kantajapolypeptidiä (vain sienen signaalisekvenssi oli mukana). Kantajilla oli joko ehjä domeenirakenne, kuten esimerkiksi Man5A- • ·'· ydin/sarana tai Cel6A CBD/sarana, tai vaillinnainen domeenirakenne, kuten esimerkiksi ··· · ·3. Man5A-ydin/sarana-fragmentti.Ml ί | ((ί XynllArta, or a truncated version thereof, the am24 / am242 gene encoding the truncated "| j1 XynllA protein. Both of these proteins were produced using three different carrier polypeptides and with no carrier polypeptide included). The carriers had either an intact domain structure, such as the Man5A • · · · core / hinge or Cel6A CBD / hinge, or an incomplete domain structure, such as the ··· · · 3. Man5A core / hinge fragment.
IMIM
· I· I
2 • · · '2 30 Taulukossa 3 (kuvio 6) esitetyt ekspressiokasetit eristettiin ekspressioplasmideista ja 3 S 9 *1' transformoitiin T ree.se/-ALKO3620- ja/tai -ALK04468-kantaan. Transformantit, jotkaThe expression cassettes shown in Table 3 (Figure 6) were isolated from expression plasmids and the 3S 9 * 1 'transformed into T ree.se/-ALKO3620 and / or -ALK04468. Transformants who
IMIM
*,<t1 sisälsivät cel7A-geenin yksikopioisen korvautumisen ekspressiokaseteilla, seulottiin « *"1! lisäanalyysiä varten. Useat rinnakkaiset yksikopioiset kannat kustakin konstruktista olivat 31 118770 samanlaisia proteiini- ja ksylanaasiaktiivisuustasojen suhteen, jotka analysoitiin ravistelupulloviljelyistä peräisin olevista viljelmän supematanteista. Kustakin konstruktista valittiin yksi yksikopioinen edustaja fermentorissa viljeltäväksi. Fermentoriviljelyistä peräisin olevien viljelmän supematanttien proteiinien määrä ja 5 ksylanaasiaktiivisuus analysoitiin (taulukko 4).*, <t1 contained single copy replication of the cel7A gene in expression cassettes, were screened for further analysis. The amount of culture supernatant proteins from the fermenter cultures and 5 xylanase activity were analyzed (Table 4).
Tulokset fermentoriviljelyistä (taulukko 4) osoittivat, että parhaat ksylanaasiaktiivisuudet saatiin T. reesei -transformanteista mukaan lukien konstruktio joissa käytettiin lyhennettyjä am24- tai am241 -geenejä. Kaikilla testatuilla kantajilla havaittiin 10 ksylanaasiaktiivisuuden lisääntymistä myös silloin, kun kantajaproteiinia ei ollut mukana (esim. RF5024 vs. RF5724, RF5725 vs. ALKO4405, RF5139 vs. RF5013, RF4861 vs.Results from fermenter cultures (Table 4) showed that the best xylanase activities were obtained from T. reesei transformants, including constructs using truncated am24 or am241 genes. An increase in 10 xylanase activity was also observed in all carriers tested even when the carrier protein was not present (e.g., RF5024 vs. RF5724, RF5725 vs. ALKO4405, RF5139 vs. RF5013, RF4861 vs.
ALK04823). Kodoneihin tehdyillä muutoksilla ei ollut vaikutusta ksylanaasin tuottotasoon (ALKO4405 vs. RF5510 ja RF4861 vs. RF4878). Samanlaisia aktiivisuustasoja saatiin myös transformantista, jossa oli konstrukti, jossa ksylanaasigeeni 15 oli fuusioitu täsmällisesti terminaattorisekvenssiin, verrattuna transformanttiin, joka sisälsi konstruktin, jossa ksylanaasigeenin fuusio terminaattoriin oli epätäsmällinen (RFS74S vs.ALK04823). Modifications made to the codons had no effect on the level of xylanase production (ALKO4405 vs. RF5510 and RF4861 vs. RF4878). Similar levels of activity were also obtained from a transformant containing a construct in which the xylanase gene was fused exactly to the terminator sequence compared to a transformant containing a construct in which the xylanase gene was fused to the terminator (RFS74S vs.
ALKO5505). Samanlainen aktiivisuustaso saatiin silloinkin, kun jostakin tuntemattomasta syystä täsmällisen terminaattorifuusion sisältävässä RF5745:n viljelmän supematantissa oleva kokonaisproteiinitaso oli matalampi kuin vastaavassa transformantissa, jonka ’***· 20 terminaattorin fuusio oli epätäsmällinen. Molemmat käytetyt T. reesei -isäntäkannat, jotka • · i.i · oli transformoitu samalla ekspressiokasetilla, tuottivat saman määrän aktiivisuutta 1.·': (RF5725 vs. ALK04812).ALKO5505). A similar level of activity was obtained when, for some unknown reason, the total protein level of the RF5745 culture supernatant containing the exact terminator fusion was lower than that of the corresponding transformant having an inaccurate *** 20 terminator fusion. Both used T. reesei host strains transformed with the same expression cassette produced the same amount of activity 1. · '(RF5725 vs. ALK04812).
*·· * · * · ··· ,,)·1 Koska AM35- ja AM24-proteiinien spesifiset aktiivisuudet ovat hyvin samanlaisia !#ίιί 25 toisiinsa verrattuina (taulukko 1, r33.4 ja r23.8 kDa), voidaan vetää johtopäätös, että iVo«o»H/roeo-ksylanaasigeenin lyhentäminen lisää ksylanaasin tuottotasoa I reeseissä.* ·· * · * · ··· ,,) · 1 Because the specific activities of AM35 and AM24 are very similar! # Ίιί 25 compared to each other (Table 1, r33.4 and r23.8 kDa), one can conclude that truncation of the IVo «o» H / roeo xylanase gene increases the level of xylanase production in I reesees.
j ϊ*ί Kun käytettiin kantajia, joiden domeenirakenne oli ehjä (Man5A-ydin/sarana ja :***; Cel6A CBD/sarana), viljelmän supematanteista mitatut ksylanaasiaktiivisuustasot olivat , yli kolme kertaa suuremmat konstrukteilla, joissa tuotettiin AM24:ää, verrattuna ***** (···( 30 vastaaviin AM35;ttä varten oleviin konstrukteihin. Konstrukteilla, jotka eivät sisältäneet • · *" kantajapolypeptidiä tai kantaja oli Man5A-fragmentti (ei-ehjä domeenirakenne), * · *···1 ksylanaasiaktiivisuuden kasvu viljelmän supematantissa oli jopa suurempaa, yli 5-10- 1 kertaista. Näin ollen jopa ilman kantajaa tai käyttämällä kantajaa, jonka rakenne ei ole 32 118770 optimaalinen, bakteeriksylanaasin saanto voisi lisääntyä yllättävän korkealle tasolle ilmennettäessä lyhennettyä ksylanaasigeeniä T reeseissä.j ϊ * ί When carriers with an intact domain structure (Man5A core / hinge and: ***; Cel6A CBD / hinge) were used, xylanase activity levels measured in culture supernatants were more than three times higher compared to constructs producing AM24 * **** (··· (30 for the corresponding constructs for AM35; for constructs that did not contain the · · * "carrier polypeptide or the carrier was a Man5A fragment (intact domain construct), * · * ··· 1 xylanase activity increase) the culture supernatant was even larger, more than 5-10-1 fold, so even without a carrier or using a carrier with a non-optimal structure of 32118770, the yield of bacterial xylanase could be surprisingly high when expressing the truncated xylanase gene in T reese.
Myös ravistelupulloviljelmissä havaittiin ksylanaasiaktiivisuustasojen kasvua. Kun ei 5 käytetty polypeptidikantajaa, ksylanaasiaktiivisuuden kasvu (RFS024 verrattuna RF5724:ään) oli noin 2,8-kertaista ja saavutti tuottotason 4 900 nkat/ml. Kun käytettiin Man5A-ydintä/saranaa kantajana (RF5725 verrattuna ALKO4405:een), aktiivisuuden kasvu oli noin 2,7-kertaista (RF5725 tuotti noin 21 000 nkat/ml). Käyttämällä CelöA CBD -kantajaa (RF5139 vs. RF5013) aktiivisuuden kasvu oli jopa suurempaa, noin 10 5,6-kertaista. Tämä suuri kasvu johtui ravistelupulloissa olevasta vähäisestä aktiivisuudesta kannoilla, jotka tuottivat AM35:ttä Cel6A CBD -kantajapolypeptidin kanssa (esim. RF5013 tuotti noin 3 000 nkat/ml, ja aktiivisuus RF5139-viljelyistä oli noin 16 800 nkat/ml).Increased levels of xylanase activity were also observed in shake flask cultures. When no polypeptide carrier was used, the increase in xylanase activity (RFS024 versus RF5724) was about 2.8-fold and reached a level of 4,900 nkat / ml. When the Man5A core / hinge was used as a carrier (RF5725 compared to ALKO4405), the activity increase was about 2.7-fold (RF5725 produced about 21,000 nkat / ml). Using the CelöA CBD carrier (RF5139 vs. RF5013), the increase in activity was even greater, about 10 to 5.6-fold. This large increase was due to the low activity in the shake flasks of strains that produced AM35 with the Cel6A CBD carrier polypeptide (e.g., RF5013 produced about 3000 nkat / ml, and activity from RF5139 cultures was approximately 16,800 nkat / ml).
IS Kuvio 8 esittää AM24 -ksylanaasituotetta T reesei-transformantista (käytettiinIS Figure 8 shows the AM24 xylanase product from T reesei transformant (used
CelÖA CBD -kantajaa). Sen proteiinin lisäksi, jolla oli odotettu molekyylimassa, viljelmän supematantista voidaan havaita myös ksylanaasimuoto, jolla on pienempi molekyylipaino (vastaten r22.0 kDa:ta). Tämä muoto johtuu AM24-proteiinin proteolyyttisestä pilkkoutumisesta.CelÖA CBD carrier). In addition to the protein having the expected molecular weight, a lower molecular weight xylanase form (corresponding to r22.0 kDa) can also be detected in the culture supernatant. This form is due to the proteolytic cleavage of AM24.
*!**: 20 ·.· · Esimerkki 13 a I ! ! T. reesei -viljelmän supernatanttien, jotka sisältävät rekombinanttia typistettyä I *': Nf XynllA (AM24) -ksylanaasia, käyttö valkaisussa ··· a ···· :*‘*j 25 Rekombinanttia typistettyä XynllA-proteiinia (AM24) tuottavasta I reesei-*! **: 20 ·. · · Example 13 a I! ! Use of T. reesei culture supernatants containing recombinant truncated I * ': Nf XynllA (AM24) xylanase in bleaching ··· a ····: *' * j from recombinant truncated XynllA (AM24) producing I reesei -
• U• U
transformantista peräisin olevaa viljelmän supematanttia testattiin kraftmassan valkaisussa • ·*; (pohjoismaista koivua ja mäntyä). Saadut tulokset esitetään taulukoissa 5 ja 6.the culture supernatant from the transformant was tested on kraft pulp bleaching • · *; (Nordic birch and pine). The results obtained are shown in Tables 5 and 6.
• M « ·***. Molemmissa valkaisukokeissa saatiin sama vaaleusaste pienemmällä ClC>2:n kulutuksella, #·· *, kun käytettiin AM24:ää, verrattuna referenssivalkaisuun ilman käsittelyä • « · * · ♦ 30 ksylanaasivalmisteella.• M «· ***. In both bleaching experiments, the same degree of brightness was obtained with a lower consumption of ClC> 2, # ·· * when using AM24, compared to the reference bleaching without treatment with • «· * · ♦ 30 xylanase.
• * • · ·«·• * • · · «·
Esimerkki 14 • » 33 118770Example 14 • »33 118770
Rekombinanttia AM24-ksylanaasia sisältävien T. reesei -viljelmän supernatanttien käyttö rehusovellutuksissaUse of T. reesei culture supernatants containing recombinant AM24 xylanase in feed applications
Suoritettiin kaksi AM24-ksylanaasivalmisteen syöttökoetta broilereilla. Kokeiden tulokset 5 osoittivat AM24:n suotuisan vaikutuksen siipikaijaan. Ruumiinpaino lisääntyi 3,4 prosentilla vehnään ja ohraan pohjautuvalla ruokavaliolla ja 3,1-3,7 prosentilla vehnä-ja soijapapuravinnolla, verrattuna verrokkilintuihin, jotka eivät saaneet entsyymilisää. Myös ravinnon sulavuus oli lisääntynyt merkittävästi rehun hyödyntämisnopeudella mitattuna. AM24-ksylanaasivalmiste oli vähintään yhtä tehokasta kuin vuosia eläinten ravinnossa 10 käytetty T reesei-XYNII (XYLII). AM24-ksylanaasin etu on korkea lämmönsietokyky verrattuna esimerkiksi T, reesei-ΧΥΉΐΙ (XYLII): iin, mikä on suuri parannus moniin rehuntuotantomenetelmiin.Two feed trials of AM24 xylanase preparation in broilers were performed. The results of the experiments 5 showed a beneficial effect of AM24 on the eagle. Body weight increased by 3.4% on wheat and barley diets and 3.1-3.7% on wheat and soybean diets compared to control birds not receiving enzyme supplementation. Also, the digestibility of the food had significantly increased in terms of feed utilization rate. The AM24 xylanase preparation was at least as effective as T reesei-XYNII (XYLII) used in animal nutrition for many years. The advantage of AM24-xylanase is its high heat resistance compared to, for example, T, reesei-ΧΥΉΐΙ (XYLII), which is a great improvement on many feed production methods.
Esimerkki 15 15 NfXynlOA (AM50):n ja kahden NfXynlOA:n typistetyn muodon tuottaminen T. TeeseissäExample 15 Production of NfXynlOA (AM50) and two truncated forms of NfXynlOA in T. Theses
Geeni, joka koodaa NfXynlOA (AM50) -ksylanaasia (am50 tai NfXynlOA·, EMBL-talletusnumero AJ508953), eristettiin lambda ZAP Express® -kirjastosta, joka oli tuotettu ·;*·· 20 osittain digestoidusta (SauiA) ja kokofraktioidusta Actinomadura (Nonomuraea) flexuosa • ·*; -DSM43186 (ATCC35864) -kromosomaalisesta DNA:sta, kuten on kuvattu julkaisussa a·* · Ϊ .*. US 6,300,113. Geenin nukleotidisekvenssi ja johdettu aminohapposekvenssi esitetään .***, kuviossa 2. Kolme ekspressiokasettia (kuvio 9) konstruoidaan täyspitkän AM50-proteiinin ·«« (aminohapot A4S-A492 kuviosta 2) ja kahden siitä peräisin olevan typistetyn muodon ···* .*··, 25 tuottamiseksi, ytimen (A45-N145) ja ytimen/liitoksen, josta puuttuu kaikki kolme ···* aladomeenia hännästä (A45-S367)· Voitaisiin tuottaa myös konstrukteja, jotka koodaavat ; XynlOA-polypeptidejä, joista vain hännän γ-aladomeeni tai γ- ja β-aladomeenit puuttuvat.The gene encoding NfXynlOA (AM50) xylanase (am50 or NfXynlOA ·, EMBL Accession No. AJ508953) was isolated from the lambda ZAP Express ® library produced by ·; * ·· 20 partially digested (SauiA) and full fractionated Actinomadura ( flexuosa • · *; -DSM43186 (ATCC35864) chromosomal DNA as described in a · * · Ϊ. *. US 6,300,113. The nucleotide sequence of the gene and the deduced amino acid sequence are shown. ·, 25, a kernel (A45-N145) and a kernel / junction lacking all three ··· * subdomains of the tail (A45-S367) · Constructs encoding; Xyn10A polypeptides lacking only the tail γ subdomain or the γ and β subdomains.
,···[ Erilaisten polypeptidien arvioidut molekyylimassat olisivat (N-terminaalisesta A45:stä, • · *·* ilman mitään lisättyjä sokeriosia): ydin 34,0 kDa, ydin-liitos 35,9 kDa, ydin-liitos- hännän • · * · '”·* 30 a-aladomeeni 40,6 kDa, ydin-liitos- hännän α+β-aladomeenit 44,8 kDa, ydin-liitos- *·· *...* hännän α+β+γ-aladomeenit (täyspitkä kypsä proteiini) 49,1 kDa. Käytetään tavanomaisia :***: molekyylibiologian menetelmiä, PCR-reaktioita ja oligonukleotidien lämpökäsittelyä ·;··· täsmällisten fuusioiden tekemiseksi sellaisten erilaisten sekvenssien välille, jotka 34 118770 koodaavat cAW-promoottoria, ce/dvi-signaalisekvenssiä ja sekvenssiä, joka koodaa Cel6A CBD (A+B):tä, Kex2-kohtaa (RDKR), sekvenssiä, joka koodaa NfxynlOA-.Xa (ydin tai ydin/sarana tai täyspitkä proteiini) ja cAA/-terminaattoria. Restriktiokohdat fuusioitavien fragmenttien lopussa ja alussa sisällytetään oligonukleotideihin fuusioiden 5 konstruoinnin helpottamiseksi. Lopulta am<fö-markkerigeeni ja cAA/-3'-reuna-alue sisällytetään kuten konstrukteissa, jotka on tehty ilmentämään am35/am24 -geenejä. Ekspressiokasetit eristetään päävektoreista käyttämällä EcoRI-digestiota ja ne transformoidaan T. reesei -isäntäkantaan. Transformanttien transformointiin, käsittelyyn ja selektioon käytetään samoja menetelmiä kuin niiden kantojen konstruoinnissa, jotka 10 tuottavat NfXynllA:ta: transformantit puhdistetaan yksittäisten itiöiden kautta ja ne seulotaan ravistelupulloviljelmissä mittaamalla ksylanaasiaktiivisuus viljelmän supematanteista. Valitaan yksikopioisia transformantteja, joissa ekspressiokasetti korvaa cAAMokuksen, perustuen tuloksiin ksylanaasin tuottotasosta ja genomien Southern blot -analyysistä. Ksylanaasin tuotannon kasvu kannoista, jotka tuottavat Nf XynlOA-proteiinin 15 typistettyjä muotoja, verrattuna kantoihin, jotka tuottavat täyspitkää NfXynlOA:ta, osoitetaan käyttämällä aktiivisuusmäärityksiä, SDS-PAGE ja Western blot -menetelmiä., ··· [Estimated molecular weights of the various polypeptides would be (from the N-terminal A45, • · * · * without any added sugar moieties): 34.0 kDa core, 35.9 kDa core junction, · · * · '”· * 30 α subdomain 40.6 kDa, α-β subdomains of core-tongue 44.8 kDa, α-β + γ subdomains of * ·· * ... * tail (full length mature protein) 49.1 kDa. Conventional: ***: Molecular Biology Methods, PCR Reactions, and Oligonucleotide Heat Treatment ·; ··· To make precise fusions between the various sequences encoding the cAW promoter, the ce / divo signal sequence, and the cDNA ( A + B), Kex2 site (RDKR), a sequence encoding NfxynlOA-.Xa (core or core / hinge or full length protein) and cAA / terminator. Restriction sites at the end and beginning of the fragments to be fused are included in the oligonucleotides to facilitate construction of the fusions. Finally, the am ö f marker marker gene and the cAA / -3′ flanking region are included as in constructs made to express the am35 / am24 genes. Expression cassettes are isolated from the parent vectors using Eco RI digestion and transformed into a T. reesei host strain. Transformants are transformed, processed and selected using the same methods as for constructing strains that produce NfXynIIA: transformants are purified through single spores and screened in shake flask cultures by measuring xylanase activity in culture supernatants. Single copy transformants are selected in which the expression cassette replaces cAAMocus based on results from xylanase production level and Southern genome blot analysis. Increases in xylanase production from strains producing truncated forms of Nf XynlOA compared to strains producing full length NfXyn10A are demonstrated using activity assays, SDS-PAGE and Western blotting.
Sovellustesteissä käytetään viljelmän supematanttia (supematantteja) sekä kraftmassan valkaisemiseen että rehusovellutuksiin osoittamaan ksylanaasi(e)n vaikutusta.Application tests use culture supernatant (s) for both bleaching of kraft pulp and feed applications to demonstrate the effect of xylanase (s).
f • 1 • · • · · • · · ··· · • · • · · • · · ·1· · »M • · • · ··» ···f • 1 • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ···
• •M• • M
• · • · ··· • · • · · * · · ·♦· · *·· • · • «• · • · ··· •••••••••••
• M• M
♦ · · * · ·♦ · · * · ·
Ml M· • · • ·Ml M · • · • ·
Ml ··♦ • · • ♦ ··· · 35 1 1 8770 Λ a .* 1 s ϊ 5 ^ .5 r- »n m iärTö <Λ H φ Ό .S £ sMl ·· ♦ • · • ♦ ··· · 35 1 1 8770 Λ a. * 1 s ϊ 5 ^ .5 r- »n m iärTö <Λ H φ Ό .S £ s
153 O153 O
Ί3 00Ί30
Ph I ^Ph I ^
'3 K'3K
1^1 a s K S1 ^ 1 a s K S
1p s " - - 34 O U O 00 •o £1p s «- - 34 O U O 00 • o £
SS
SS
.2 _ m vo vo rs *5j *2 λ * λ * 2 Λ 00 00 Γ"- 00 0.2 _ m vo vo rs * 5j * 2 λ * λ * 2 Λ 00 00 Γ "- 00 0
S 4 % 00 »n r-- OS 4% 00 »n r-- O
S to JS VO Q VO VOS to JS VO Q VO VO
S jJ ^ «O O m ONS jJ ^ «O O m ON
5 §3 S «« vo r- vo5 §3 S «« vo r- vo
Ci< CL· 'S '—1 *-1 1—1 1 *Ä 0 11 g g g ί li £ E S £Ci <CL · 'S' —1 * -1 1—1 1 * Ä 0 11 g g g ί li £ E S £
X v Q Q Q QX v Q Q Q Q
1 z1 z
• I• I
**·*· a h** · * · a h
* * S S* * S S
. .. S > ο. σν ί* oo o :.:: o £ g ci m m es , , >»5S5 tn ro es es. .. S> ο. σν ί * oo o:. :: o £ g ci m m es,,> »5S5 tn ro es es
• · · v CO• · · v CO
• · · feSj ::.* .« s • * * ·:· S «• · · feSj ::. *. «S • * * ·: · S«
5 O5 O
1 S, S S t- t- o f- ··· m ζ| i γλ m tn m1 S, S S t- t- o f- ··· m ζ | i γλ m tn m
Jj 2 m z 9 ^ ζ/\Jj 2 m z 9 ^ ζ / \
• · S• · S
: ** 3 .**·. 3: ** 3. ** ·. 3
'*:·* « -S'*: · * «-S
. . .a e • · · H r» • ·· IT >> • * Fn CÄ ... · 3 -g : : ** S, §. . .a e • · · H r »• ·· IT >> • * Fn CÄ ... · 3 -g:: ** S, §
• P M S• P M S
:·.·. K Ö < S rt 5 ! ·: 1 « S i 9 9 9 ·:··! 3 e g >» oo o:. · ·. K Ö <S rt 5! ·: 1 «S i 9 9 9 ·: ··! 3 e g> »oo o
Ξ o Π (Ί NΞ o Π {Ί N
3 2-¾ <2 a a H Z oi 23 36 1 1 8770 Ί 3 ϊ. 1 8. j3 ä* S'·? q q Ω ^ ^ ^3 2-¾ <2 a a H Z oi 23 36 1 1 8770 Ί 3 ϊ. 1 8. j3 ä * S '·? q q Ω ^^^
2 '-a C- 2 ä ä <N ci rl ri (N2 '-a C- 2 ä <N ci rl ri {N
' 'S'' S
< -g ^ &<-g ^ &
β CUβ CU
!? .S e •fill!? .S e • fill
| g J| g J
.5 ti g Λ λ Λ o »-· O «Λ *Λ 1 f & B S θ ^ «Τ. **1 <Ί <Η S S .£ οοοοο Ο οο 3 I ^3 ϊ ί t 59 '3.5 ti g Λ λ Λ o »- · O« Λ * Λ 1 f & B S θ ^ «Τ. ** 1 <Ί <Η S S. £ οοοοο Οοο 3 I ^ 3 ϊ ί t 59 '3
'S'S
*5 *SS t- -k 3 S φ S -¾1¾ o o o n n n n o* 5 * SS t- -k 3 S φ S -¾1¾ o o o n n n o
s “ o->~~ σ\ t" öcctJKs "o-> ~~ σ \ t" öcctJK
o. SS oo oo oo ä ä ä ä Äo. SS oo oo oo
rt o3 Srt o3 S
.«M ’S**1' _rt ϊ> (Λ ....: s • · « J 4·4 ® cö • ίϊ K ö* m σ\ o oo Γ" cn r- .. rt oo r— σν oo oo oo on oo • · · 1 w »·* · rt. «M 'S ** 1' _rt ϊ> {Λ ....: s • ·« J 4 · 4 ® cö • ίϊ K ö * m σ \ o oo Γ «cn r- .. rt oo r— σν oo oo oo on oo • · · 1 w »· * · rt
.··*. S cd O. ·· *. S cd O
*·*:* s 8 -| ...*:* ^ a 't ^ e- °i .-. * 15 e. o «v ϊ ¥ ΐ | I l g | a P P P ®l δ 2 st |> S 3 S 3 s :*. « a g .s S) ^ | "S *A 11 : ·.: S s a «3 a o . *: £ -a ig t§ o o ··· . p § s ιλ —* · *: * S 8 - | ... *: * ^ a 't ^ e- ° i .-. * 15 e. O «v ϊ ¥ ΐ | I l g | a P P P ®l δ 2 st |> S 3 S 3 s: *. «A g .s S) ^ | "S * A 11: ·.: S s a« 3 a o. *: £ -a ig t§ o o ···. P § s ιλ -
!ϊ M 5 ^3 a S! ϊ M 5 ^ 3 a S
*:· o aa g g g ..·. s M * g li •H 3 1 111 9 3 9 14 il $ I Ί 4 1 s s s s 1 il 37 1 1 8770*: · O aa g g g .. ·. s M * g li • H 3 1 111 9 3 9 14 il $ I Ί 4 1 s s s s 1 il 37 1 1 8770
SS
a ee ca ea ee ca e
/'“"N V/ '' "N V
md mmmd mm
o O O So O O S
O o O OO o O O
t(N (N «N «St {N {N «N« S
w· '—* n_»· 2 lllllllllll i 1 -a 11 II 11111 S «1w · '- * n_ »· 2 lllllllllllll i 1 -a 11 II 11111 S« 1
:« a o E 5 fi g g ,2 S o S E: «A o E 5 fi g g, 2 S o S E
S > ^Η^ΗΗΗΡηΗΡ^ΗΗ iS> ^ Η ^ ΗΗΗΡηΗΡ ^ ΗΗ i
? I? I
*2 5 rt rt rt rt rt s δ f i % i !& 1 f 1 % i 1* 2 5 rt rt rt rt rt s δ f i% i! & 1 f 1% i 1
VV
a •m* aa • m * a
VV
9) en9) no
VV
>o m »i m i i> o m »i m i i
H VH V
S f « a a n • S S * * * * ····· 2; <3 ιλ>Όιλιλι>ιλ>Ό>,ϊ·S f «a a n • S S * * * * ····· 2; <3 ιλ> Όιλιλι> ιλ> Ό>, ϊ ·
.. & tfSSSSSSSSSSS.. & tfSSSSSSSSSSS
:j: a X aöQ<3aa«asa« ··* · • · C3 • * * vs: j: a X aöQ <3aa «asa« ·· * · • · C3 • * * vs
»·· I S»·· I S
··· 2 *** J 1o 'Tn *ϊ* *£> -¾ rt rt « «S -, -, _··· 2 *** J 1o 'Tn * ϊ * * £> -¾ rt rt «« S -, -, _
*::: s *s i ΐ I 1 I I I i 1 i ’S* ::: s * s i ΐ I 1 I I I i 1 i 'S
si f |i||iigg lii :·. i l #Ι51θθ|33 • g ·355<Λν>ν,»Λ<.<.ιο>/->«ο :·": 1 3 ΛλΘ83Θ^!||·8Θ ;:· I ä m s 2 s s s ΰ ö s s s • · s , • a» ^ • · <, .si f | i || iigg lii: ·. il # Ι51θθ | 33 • g · 355 <Λν> ν, »Λ <. <. ιο> / ->« ο: · ": 1 3 ΛλΘ83Θ ^! || · 8Θ;: · I ä ms 2 sss ΰ ö sss • · s, • a »^ • · <,.
·· · : i «« *·· e t* • H « ··· M 2 ΟΟΌΝΜφΗΐηΜ^"^ ϊ·* Π g . . * JX -ΝΟΌ^μΝΙΛΜήη·· ·: i «« * ·· e t * • H «··· M 2 ΟΟΌΝΜφΗΐηΜ ^" ^ ϊ · * Π g. * JX -ΝΟΌ ^ μΝΙΛΜήη
_ lTH t 1-^ Ψ** 1-* l-H i-H i-H_ lTH t 1- ^ Ψ ** 1- * l-H i-H i-H
i I 5393113^33 P M aap.p.p.a&aaac.i I 5393113 ^ 33 P M aap.p.p.a & aaac.
38 1 1 877038 1 1 8770
Taulukko 4. Ksylanaasin tuotto yksikopioisilla Trichoderma reesei -transformanteilla laboratoriomitan fermentaatioissa.Table 4. Production of xylanase by single-copy Trichoderma reesei transformants in laboratory-scale fermentations.
Ekspressio- KsylanaasiExpression Xylanase
Kanta_kasetti_T. reesei isäntä Prot. (mg/ml)_(nkat/ml) 1. T. reesei isäntäkannat ALKO3620 Ei kasettia 14,4 1490 ALK04468 Ei kasettia 9,3 430 2. Ei kantajaa (Man5a signaalisekvenssi): ALK04766 pALK1118 ALK04468 8,8 2 460 RF5724 pALK1118 ALKO3620 11,3 3 870 RF5024 pALK1276 ALKO3620 7,7 31 830 3. Man5A ydin/sarana kantajana ALKO4405 pALK1022 ALKO3620 12,3 14 400 RF5745 pALK1692 ALKO3620 4,3 13 800 RF5510 pALK1309 ALKO3620 11,9 14 600 RF5725 pALK1131 ALKO3620 14,1 45 940 . ALK04812 pALKl 131 ALK04468 12,3 42 980 • · : 4. Cel6A CBD (A+B) kantajana ··· i • RF5013 pALKl 285 ALKO3620 7,5 10 750 RF5139 pALKl 502 ALKO3620 8,8 37 140 • · ··* >t*i* 5. Man5A-fragmentti kantajana ALK04823 pALK1264 ALK04468 8,8 4 940 RF4861 pALKl 151 ALKO3620 7,8 26 400 RF4878 pALKl 154 ALKO3620 9,8 29 600 • · · * · · «M • · • * • a a • · · • · · ··* • * * • · • · O·· 1 • * • · • · ··· 39 1 1 8770Kanta_kasetti_T. reesei host Prot. (mg / ml) _ (nkat / ml) 1. T. reesei host strains ALKO3620 No cassette 14.4 1490 ALK04468 No cassette 9.3 430 2. No carrier (Man5a signal sequence): ALK04766 pALK1118 ALK04468 8.8 2,460 RF5724 pALK1118 ALKO3620 11.3 3 870 RF5024 pALK1276 ALKO3620 7.7 31 830 3. Man5A core / hinge carrier ALKO4405 pALK1022 ALKO3620 12.3 14 400 RF5745 pALK1692 ALKO3620 4.3 13 800 RF5510 pALK1309 ALKO3620 11.9 14 600 RF5725 pALK1131 1,45,940. ALK04812 pALKl 131 ALK04468 12.3 42 980 • ·: 4. Cel6A CBD (A + B) as carrier ··· i • RF5013 pALKl 285 ALKO3620 7.5 10 750 RF5139 pALKl 502 ALKO3620 8.8 37 140 • · ·· * > t * i * 5. Man5A fragment as carrier ALK04823 pALK1264 ALK04468 8.8 4,940 RF4861 pALKl 151 ALKO3620 7.8 26,400 RF4878 pALKl 154 ALKO3620 9.8 29,600 • · · * · · «M • · • * • aa • · · · · * * * • O O 1 1 39 39 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 39 1 1 8770
Taulukko 5. Termoksylanaasi teollisen koivukraftmassan valkaisussa Käytetty sekvenssi oli X/D-EO-D, käytetyn alkuperäisen koivukraftimassan kappaluku (käsiarkista mitattuna) oli 14,4 ja vaaleus 44,1%. Käytetyn entsyymivalmisteen aktiivisuus oli 187 000 nkat/ml (mitattuna pH:ssa 7,70°C:ssa 5 min reaktioajalla). ND = ei määritetty. Kaikki pH arvot mitattiin massalietteestä reaktiolämpötilassa. Ennen arkin tekoa massanäytteet happamoitiin pH-arvoon 4,5 S02-vedellä jäännöskemikaalien poistamiseksi. Massan ominaisuudet mitattiin ISO standardimenetelmien mukaan: vaaleus ISO 2470 (halkaistu massa-arkki), kappaluku ISO 302.Table 5. Termoxylanase in Industrial Birch Kraft Bleaching The sequence used was X / D-EO-D, the original birch kraft pulp used (measured by hand) was 14.4 and the brightness was 44.1%. The activity of the enzyme preparation used was 187,000 nkat / ml (measured at pH 7.70 ° C for 5 min reaction time). ND = not specified. All pH values were measured from the stock slurry at the reaction temperature. Before the sheet was made, the pulp samples were acidified to pH 4.5 with water to remove residual chemicals. The pulp properties were measured according to ISO standard methods: brightness ISO 2470 (split pulp sheet), kappa number ISO 302.
Valkaisu no 1717 1718 1719 1720 1721 _Vert._ X-vaihe EntsyymiBleaching No. 1717 1718 1719 1720 1721 _Verified_ X-Phase Enzyme
Sakeus8% Entsyymiannos, 1/tp no 0,3 0,15 0,3 0,15 Lämpöt. 82°C H2S04, kg/tp (pH:n säätöön) 6,9 7,3 7,3 9,9 9,9Consistency8% Enzyme dose, 1 / t no 0.3 0.15 0.3 0.15 Temperatures. 82 ° C H 2 SO 4, kg / tp (for pH adjustment) 6.9 7.3 7.3 9.9 9.9
Aika 20 min pH alku / loppu_7,0 / 7,6 7,0 / 7,9 7,0 / 7,9 6,0 / 6,3 6,0 / 6,3 ____ei pesua entsyymikäsittelyn jälkeen D0-vaiheTime 20 min pH start / end_7.0 / 7.6 7.0 / 7.9 7.0 / 7.9 6.0 / 6.3 6.0 / 6.3 ____ no wash after enzyme treatment D0 step
Sakeus9% C102 annos, aCl kg/tp 47,0 41,0 41,0 41,0 41,0 Lämpöt. 70°C C102 kulutus, aCl kg/tp 47,0 41,0 41,0 41,0 41,0Consistency9% C102 dose, aCl kg / tp 47.0 41.0 41.0 41.0 41.0 Temp. 70 ° C C102 consumption, aCl kg / tp 47.0 41.0 41.0 41.0 41.0
Aika 30 min Loppu-pH__2j6_10_2j4_2,5 (EO)-vaihe NaOH annos, kg/t 21,0 21,0 21,0 21,0 21,0Time 30 min End-pH__2j6_10_2j4_2.5 (EO) Step NaOH Dose, kg / hr 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0
Sakeus 10% Loppu-pH 10,3 10,2 10,3 10,3 10,3 Lämpöt. 85°C Vaaleus, % 79,3 79,1 78,9 80,3 79,6 t* Aika 60 min Kappaluku 2,5 2,5 2,9 2,4 2,6 : 4 bar 02 XD(EO) saanto, %_93,4 93,2 93,9 91,3 92,5 · : D2-vaihe C102 annos, aCl kg/tp 17,0 15,0 15,0 14,0 14,5Consistency 10% Final pH 10.3 10.2 10.3 10.3 10.3 Temperatures. 85 ° C Brightness,% 79.3 79.1 78.9 80.3 79.6 h * Time 60 min Track number 2.5 2.5 2.9 2.4 2.6: 4 bar 02 XD (EO) yield,% _93.4 93.2 93.9 91.3 92.5 ·: D2-step C102 dose, aCl kg / tp 17.0 15.0 15.0 14.0 14.5
Sakeus 9% C102 kulutus, aCl kg/tp 15,6 14,4 14,4 13,2 13,2 Lämpöt. 75°C NaOH kg/tp (pH:n säätöön) 2,5 2,2 2,2 2,1 2,1 *·" Aika 110 min Loppu-pH 4,3 4,6 4,6 4,3 4,3Consistency 9% C102 Consumption, aCl kg / tp 15.6 14.4 14.4 13.2 13.2 Temp. 75 ° C NaOH kg / tp (for pH adjustment) 2.5 2.2 2.2 2.1 2.1 * · "Time 110 min End pH 4.3 4.6 4.6 4.3 4 , 3
Vaaleus, % 90,1 90,2 90,1 90,7 90,3Lightness,% 90.1 90.2 90.1 90.7 90.3
Kappaluku 0,6 0,6 ND ND NDNumber of pieces 0.6 0.6 ND ND ND
D2-saanto, % 98,7 98,6 97,8 99,0 98,5 • Valkaisun kokonaissaanto, % 92,2 91,9 91,8 90,4 91,1D2 Yield,% 98.7 98.6 97.8 99.0 98.5 • Total Bleaching Yield,% 92.2 91.9 91.8 90.4 91.1
Kokon. C102 annos, aCl kg/tp 64,0 56,0 56,0 55,0 55,5 •t Kokon. C102 kulutus, aCl kg/tp 62,6 55,4 55,4 54,2 54,2Kokko. C102 dose, aCl kg / tp 64.0 56.0 56.0 55.0 55.5 • t Kokon. C102 consumption, aCl kg / t 62.6 55.4 55.4 54.2 54.2
Kokon. NaOH kg/tp 23,5 23,2 23,2 23,1 23,1 .**·. Kokon. H2S04, kg/tp 6,9 7,3 7,3 9,9 9,9 »*· • ___ • I* • i • t M» • · 118770 40Kokko. NaOH kg / tp 23.5 23.2 23.2 23.1 23.1. ** ·. Kokko. H2S04, kg / tp 6.9 7.3 7.3 9.9 9.9 »* · • ___ • I * • i • t M» • · 118770 40
Taulukko 6. Termoksylanaasi havukraftmassan valkaisussa. Käytetty sekvenssi oli X/D-E-D-E-D. Alkuperäisen massan Kappaluku oli 28,9 (käsiarkista mitattuna), vaaleus 28,2% ja viskositeetti 1180 ml/g. Käytetyn entsyymivalmisteen aktiivisuus oli 187 000 nkat/ml (mitattuna pH.ssa 7,70°C:ssa, 5 min reaktioajalla). ND = ei tehty. Kaikki pH-arvot mitattiin massalietteestä reaktiolämpötilassa. Ennen arkintekoa massanäytteet happamoitiin pH-arvoon 4,S SO2-vedellä jäännöskemikaalien poistamiseksi. Massan ominaisuudet mitattiin ISO standardimenetelmien mukaan: vaaleus ISO 2470 (halkaistu massa-arkki), kappaluku ISO 302, viskositeetti ISO 5351/1.Table 6. Thermoxylanase in bleaching of softwood kraft pulp. The sequence used was X / D-E-D-E-D. The original mass had a Body Number of 28.9 (measured by hand sheet), a brightness of 28.2%, and a viscosity of 1180 ml / g. The activity of the enzyme preparation used was 187,000 nkat / ml (measured at pH 7.70 ° C for 5 min reaction time). ND = not done. All pH values were measured from the stock slurry at the reaction temperature. Prior to the weekday, pulp samples were acidified to pH 4 with SSO2 water to remove residual chemicals. The pulp properties were measured according to ISO standard methods: brightness ISO 2470 (split pulp sheet), kappa number ISO 302, viscosity ISO 5351/1.
Valkaisu no 1627 1692 1698 __Vert._ X-vaihe EntsyymiBleaching No. 1627 1692 1698 __Value X Phase Enzyme
Sakeus 8% Entsyymiannos, 1/tp no 0,3 0,3 Lämpöt. 70°C H2S04, kg/tp (pH:n säätöön) 2,7 2,7 2,7Consistency 8% Enzyme dose, 1 / t no 0.3 0.3 Temp. 70 ° C H 2 SO 4, kg / tp (for pH adjustment) 2.7 2.7 2.7
Aika 60 min pH alku / loppu_7,0 / 7,4 7,0 / 7,3 7,0 / 7,3 D0-vaiheTime 60 min pH start / end_7.0 / 7.4 7.0 / 7.3 7.0 / 7.3 D0 phase
Sakeus 9% C102 annos, aCl kg/tp 60,0 54,0 54,0 Lämpöt. 50°C CIO2 kulutus, aCl kg/tp 60,0 54,0 54,0 • Aika 45 min Loppu-pH_ 1,7_L9_1,9 • · · ··· * : El-vaihe NaOH annos, kg/t 27,0 27,0 27,0 ;***· Sakeus 10% Loppu-pH 10,9 11,1 11,1 Lämpöt. 60°C Vaaleus, % 49,5 49,6 49,4 .·*·, Aika 60 min Kappaluku_64_6j2_6,5 • · ·Consistency 9% C102 dose, aCl kg / tp 60.0 54.0 54.0 Temp. 50 ° C CIO 2 Consumption, aCl kg / tp 60.0 54.0 54.0 • Time 45 min End-pH_ 1.7_L9_1.9 • · · ··· *: E1-phase dose of NaOH, kg / t 27, 0 27.0 27.0; *** · Consistency 10% End pH 10.9 11.1 11.1 Temp. 60 ° C Lightness,% 49.5 49.6 49.4. · * ·, Time 60 min Kappaluku_64_6j2_6.5 • · ·
Dl-vaihe C102 annos, aCl kg/tp 24,5 20,0 20,0 : Sakeus 10% CIO2 kulutus, aCl kg/tp 24,5 19,8 20,0 O Lämpöt. 70°C NaOH kg/tp (pH:n säätöön) 3,4 3,0 2,7 , .·, Aika 240 min Loppu-pH 3,6 4,2 4,1D1 Step C102 Dose, aCl kg / tp 24.5 20.0 20.0: Consistency 10% C102 Consumption, aCl kg / tp 24.5 19.8 20.0 O Temp. 70 ° C NaOH kg / tp (for pH adjustment) 3.4 3.0 2.7, · Time 240 min End pH 3.6 4.2 4.1
Vaaleus,% 78,9 ND 77,2Brightness,% 78.9 ND 77.2
**"* _Kappaluku_L§_ND_ND** "* _Count_L__ND_ND
··· • · • » ·*· • * 41 118770 E2-vaihe NaOH annos, kg/t 8,0 8,0 8,0··· • · • »· * · • * 41 118770 E2 phase NaOH dose, kg / t 8.0 8.0 8.0
Sakeus 10% Loppu-pH 10,6 10,6 10,6Consistency 10% End pH 10.6 10.6 10.6
Lämpöt. 70°C Vaaleus, % ND 77,5 NDTemp. 70 ° C Brightness,% ND 77.5 ND
Aika 60 min Kappaluku_ND_L5_NDTime 60 min Track number_ND_L5_ND
D2-vaihe CIO2 annos, aCl kg/tp 9,0 8,0 9,5D2-Stage C102 dose, aCl kg / tp 9.0 8.0 9.5
Sakeus 10% CIO2 kulutus, aCl kg/tp 7,9 7,6 9,3 Lämpöt. 70°C NaOH kg/tp (pH:n säätöön) 1,1 0,9 1,1Consistency 10% CIO2 consumption, aCl kg / tp 7.9 7.6 9.3 Temp. 70 ° C NaOH kg / tp (for pH adjustment) 1.1 0.9 1.1
Aika 240 min Loppu-pH 4,6 4,4 4,2Time 240 min End pH 4.6 4.4 4.2
Vaaleus, % 90,0 89,4 89,9Lightness,% 90.0 89.4 89.9
Kappaluku 0,7 0,7 0,6 _Viskositeetti ml/g_1030,0_ND_1050,0Part number 0.7 0.7 0.6 Viscosity ml / g_1030.0_ND_1050.0
Kokon. C102, aCl kg/tp 93,5 82,0 83,5Kokko. C102, aCl kg / tp 93.5 82.0 83.5
Kokon. NaOH kg/tp 39,5 38,9 38,8Kokko. NaOH kg / tp 39.5 38.9 38.8
Kokon. H2SO4, kg/tp 2,7 2,7 2,7 * a * · • a · • · 1 tea · • · * 1 · • · 1 tae · ··1 * · • a a1· a • a« a i1aa a aa a a a · a a a a a a a a a a a a a a a aa» a a a a taa a a a a a a a a aaa aa a a a a aaa a aaa a a a a aaa a a aKokko. H2SO4, kg / tp 2.7 2.7 2.7 * a * · • a · • · 1 tea · • · * 1 · • · 1 tae · ·· 1 * · • a a1 · a • a «a aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Claims (30)
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040551A FI118770B (en) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host |
AT05735322T ATE469213T1 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | METHOD AND DNA CONSTRUCTS FOR INCREASING THE PRODUCTION LEVEL OF CARBOHYDRATE DEGRADING ENZYMES IN FILAMENTOUS FUNGI |
CA2563469A CA2563469C (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | Method and dna constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi |
PCT/FI2005/050123 WO2005100557A1 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | Method and dna constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi |
EP05735322A EP1737951B1 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | Method and dna constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi |
PL05735322T PL1737951T3 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | Method and dna constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi |
ES05735322T ES2346451T3 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | PROCEDURE AND CONSTRUCTIONS OF DNA INTENDED TO INCREASE THE LEVEL OF PRODUCTION OF DEGRADING ENZYMES OF CARBOHYDRATES IN FILAMENTARY FUNGI. |
DE602005021479T DE602005021479D1 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | METHOD AND DNA CONSTRUCTS FOR INCREASING THE PRODUCTION LEVELS OF CARBOHYDRATE REMAINING ENZYMES IN FILAMENTOUS MUSHROOMS |
DK05735322.9T DK1737951T3 (en) | 2004-04-16 | 2005-04-15 | Method and DNA construct to increase the level of production of carbohydrate-degrading enzymes in filamentous fungi |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040551A FI118770B (en) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host |
FI20040551 | 2004-04-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20040551A0 FI20040551A0 (en) | 2004-04-16 |
FI20040551A FI20040551A (en) | 2005-10-17 |
FI118770B true FI118770B (en) | 2008-03-14 |
Family
ID=32104193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20040551A FI118770B (en) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DK (1) | DK1737951T3 (en) |
ES (1) | ES2346451T3 (en) |
FI (1) | FI118770B (en) |
-
2004
- 2004-04-16 FI FI20040551A patent/FI118770B/en active
-
2005
- 2005-04-15 ES ES05735322T patent/ES2346451T3/en active Active
- 2005-04-15 DK DK05735322.9T patent/DK1737951T3/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK1737951T3 (en) | 2010-09-06 |
ES2346451T3 (en) | 2010-10-15 |
FI20040551A0 (en) | 2004-04-16 |
FI20040551A (en) | 2005-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2563469C (en) | Method and dna constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi | |
Stålbrand et al. | Cloning and expression in Saccharomyces cerevisiae of a Trichoderma reesei beta-mannanase gene containing a cellulose binding domain | |
US7981650B2 (en) | Fusion proteins between plant cell-wall degrading enzymes, and their uses | |
Schlacher et al. | Cloning and characterization of the gene for the thermostable xylanase XynA from Thermomyces lanuginosus | |
EP3201332A1 (en) | Compositions comprising beta-mannanase and methods of use | |
WO2014088935A2 (en) | Compositions and methods of use | |
EP0876494B1 (en) | Production and secretion of actinomycete xylanases in a filamentous trichoderma fungus | |
CN104870637A (en) | Compositions and methods of use | |
FI118010B (en) | Actinomadura xylanase sequences and methods of use | |
US7348172B2 (en) | Method and DNA constructs for increasing the production level of carbohydrate degrading enzymes in filamentous fungi | |
WO2014088934A1 (en) | Compositions and methods of use | |
US20130295619A1 (en) | Acidothermus celluloyticus xylanase | |
FI118770B (en) | A recombinant DNA method for obtaining in a filamentous fungus host a higher production level of a bacterial carbohydrate degrading (CD) enzyme by introducing the DNA construct into filamentous fungal host | |
US7816129B2 (en) | Production and secretion of proteins of bacterial origin in filamentous fungi | |
Minamiguchi et al. | Secretive expression of the Aspergillus aculeatus cellulase (FI-CMCase) by Saccharomyces cerevisiae | |
WO2016054185A1 (en) | Compositions comprising beta-mannanase and methods of use | |
US20150344923A1 (en) | Compositions and methods of use | |
CN104884613A (en) | Compositions and methods of use | |
EP4019629A1 (en) | Xylanase variants | |
CN104870467A (en) | Beta-mannanase compositions and methods of use | |
Wilson et al. | Thermostable cellulase from a thermomonospora gene | |
EP3201330A1 (en) | Compositions comprising beta mannanase and methods of use | |
EP3201331A1 (en) | Compositions comprising beta mannanase and methods of use | |
CN104870636A (en) | Compositions and methods of use |