JP2019505204A - 酵素変異体およびこれをコードするポリヌクレオチド - Google Patents

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Abstract

本発明は、αアミラーゼ活性を有するポリペプチドに関する。本発明はまた、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;ポリヌクレオチドを含む核酸構築物、ベクターおよび宿主細胞;ならびに、このポリペプチドを用いる方法に関する。

Description

配列表の参照
本出願は、コンピュータ読み取り可能な形態の配列表を含んでおり、これは本明細書において参照により援用される。
本発明は、α−アミラーゼ変異体(すなわち、α−アミラーゼ活性を有するポリペプチド)、α−アミラーゼをコードする核酸、α−アミラーゼの生成方法、α−アミラーゼを含む組成物、および、α−アミラーゼの使用方法に関する。
α−アミラーゼ(α−1,4−グルカン−4−グルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)は、デンプン、ならびに、他の直鎖および分岐1,4−グリコシドオリゴ糖および多糖類の加水分解を触媒する酵素群を構成する。
洗剤、製パン、醸造、例えば異性化糖の調製またはデンプンからのエタノール製造の一部におけるデンプン液化および糖化などの数々の公知の用途におけるα−アミラーゼの産業的な使用には長い歴史がある。α−アミラーゼのこれらの用途および他の用途は公知であり、特に細菌性α−アミラーゼといった微生物由来のα−アミラーゼが利用される。
Termamyl、AA560(配列番号2;国際公開第2000/060060号パンフレットも参照のこと)およびSP707(配列番号8;Tsukamoto et al.,1988,Biochem.Biophys.Res.Comm.151:25−31も参照のこと)などのバチルス属(Bacillus)由来のα−アミラーゼは、洗剤において用途が見出されているα−アミラーゼの特定の群を形成する。これらのアミラーゼは、洗剤中における安定性を向上するために変性されている。例えば、国際公開第96/23873号パンフレットには、α−アミラーゼSP690、SP722(配列番号5)およびSP707(配列番号8)(国際公開第96/23873号パンフレットの配列番号:1、2および7も参照のこと)の安定性を向上するためのこれらのアミラーゼの欠失突然変異体が開示されている。国際公開第96/23873号パンフレットにはさらに、酸化に対してアミラーゼを安定化させるための置換突然変異体が開示されている。向上した特性を有する追加のα−アミラーゼ突然変異体が、国際公開第2006/002643号パンフレットおよび国際公開第01/66712号パンフレットに開示されている。
それ故、天然アミラーゼを変性して一定の特性を向上させることは公知である。
本発明は、特に高い温度(例えば40℃以上)で高い洗浄性能を有するα−アミラーゼ活性を有するポリペプチド(α−アミラーゼ)を提供することを目的とする。
本発明は、バチルス属(Bacillus)に由来するα−アミラーゼの変異体に相当するα−アミラーゼ活性を有するポリペプチドに関する。特に、本発明のポリペプチドは、ポリペプチドが高い洗浄性能(特に40℃以上の温度)を示すよう、1つ以上のアミノ酸が突然変異化(例えば置換または欠失により)されている配列番号1のアミノ酸配列を含むか、または、これから構成される。
本発明はまた、変異体α−アミラーゼポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;このポリヌクレオチドを含む核酸構築物、ベクターおよび宿主細胞;ならびに、変異体α−アミラーゼポリペプチドを生成する方法に関する。
本発明はまた、変異体α−アミラーゼポリペプチドを含む洗剤組成物、ならびに、ランドリークリーニングおよび食器洗浄などの家庭および工業用クリーニングプロセスにおけるその使用に関する。
定義
α−アミラーゼ:「α−アミラーゼ」(α−1,4−グルカン−4−グルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)という用語は、デンプンならびに他の直鎖および分岐1,4−グルコシドオリゴ糖および多糖類の加水分解を触媒する酵素群を構成する。本発明の目的のために、α−アミラーゼ活性は実施例1に記載の手法に従って測定される。一態様において、本発明の変異体は、配列番号1の成熟型ポリペプチドのα−アミラーゼ活性の、少なくとも20%、例えば、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%または少なくとも100%を有する。
アミノ酸:本明細書において用いられるところ、「アミノ酸」という用語は、標準的な20種の遺伝的にコードされたアミノ酸、および、「D」型(天然「L」型と比して)のその対応する立体異性体、ω−アミノ酸、他の天然アミノ酸、非従来型アミノ酸(例えば、α,α二置換アミノ酸、N−アルキルアミノ酸等)、ならびに、化学的に誘導されたアミノ酸を含む。1種以上のアミノ酸の化学的誘導体は、官能側基を伴う反応により達成され得る。このような誘導された分子は、例えば、遊離アミノ基が誘導されて、アミン塩酸塩、p−トルエンスルホニル基、カルボキシベンゾキシ基、t−ブチルオキシカルボニル基、クロロアセチル基またはホルミル基が形成されている分子を含む。遊離カルボキシル基は、誘導されて、塩、メチルおよびエチルエステル、または、他のタイプのエステルおよびヒドラジドを形成し得る。遊離ヒドロキシル基は、誘導されて、O−アシルまたはO−アルキル誘導体を形成し得る。また、化学誘導体としては、20種の標準的なアミノ酸の天然アミノ酸誘導体を含有するペプチドが含まれる。例えば:4−ヒドロキシプロリンがプロリンを置換し得;5−ヒドロキシリシンはリシンを置換し得;3−メチルヒスチジンがヒスチジンを置換し得;ホモセリンがセリンを置換し得、および、オルニチンがリシンを置換し得る。誘導体はまた、必要とされる活性が維持される限りにおいては、1つ以上の付加または欠失を含有するペプチドを含む。他の含まれる変性は、アミド化、アミノ末端アシル化(例えばアセチル化またはチオグリコール酸アミド化)、末端カルボキシルアミド化(例えば、アンモニアまたはメチルアミンを伴う)等といった末端変性である。
アミノ酸が「アラニン」または「Ala」または「A」など特定的に列挙されている場合は、この用語は、他に明記されていない限り、L−アラニンおよびD−アラニンの両方を指す。他の非従来型アミノ酸はまた、所望の官能特性がポリペプチドによって保持される限りにおいては、本発明のポリペプチドの好適なコンポーネントであり得る。示されているペプチドについて、コードされたアミノ酸残基の各々は、適切な場合、従来のアミノ酸の慣用名に対応する1文字の記号によって表される。一実施形態において、本発明のポリペプチドは、L−アミノ酸を含むかL−アミノ酸から構成される。
cDNA:「cDNA」という用語は、真核または原核細胞から得られる成熟したスプライシングされたmRNA分子からの逆転写により調製されることが可能であるDNA分子を意味する。cDNAは、対応するゲノムDNA中に存在し得るイントロン配列を欠いている。初期の一次RNA転写物は、成熟型のスプライシングされたmRNAとして出現する前にスプライシングを含む一連のステップを介して処理されるmRNAの前駆体である。
コード配列:「コード配列」という用語は、変異体のアミノ酸配列を直接的に特定するポリヌクレオチドを意味する。コード配列の境界は、一般にオープンリーディングフレームにより判定され、これは、ATG、GTGまたはTTGなどの開始コドンで開始され、TAA、TAGまたはTGAなどの終止コドンで終わる。コード配列は、ゲノムDNA、cDNA、合成DNAまたはこれらの組み合わせであり得る。
制御配列:「制御配列」という用語は、本発明の変異体をコードするポリヌクレオチドの発現に必要な核酸配列を意味する。各制御配列は、変異体をコードするポリヌクレオチドに対して在来(すなわち、同一の遺伝子由来)もしくは外来(すなわち、異なる遺伝子由来)のものであっても、または、相互に在来もしくは外来のものであってもよい。このような制御配列としては、これらに限定されないが、リーダー、ポリアデニル化配列、プロペプチド配列、プロモータ、シグナルペプチド配列、および転写ターミネータが挙げられる。少なくとも、制御配列、プロモータ、ならびに、転写および翻訳終止シグナルを含む。制御配列は、変異体をコードするポリヌクレオチドのコード領域に対する制御配列の連結を促進させる特定の制限部位を導入する目的のためにリンカーを備えていてもよい。
高い洗浄性能:「高い洗浄性能」または「向上した洗浄性能」という用語は、配列番号1の親αアミラーゼと比較して、ランドリーまたは食器洗浄などの洗浄プロセスにおいて向上したクリーニング効果(例えば汚れの除去)をもたらす本発明のポリペプチドの能力を意味する。洗浄性能は、自動機械式応力アッセイ(AMSA)または自動食器洗浄(ADW)(実施例2および3を参照のこと)などを用いる技術分野において周知である方法を用いて判定され得る。高い洗浄性能は、例えば40℃以上(40℃および/または50℃など)の洗浄温度、および/または、漂白剤の存在もしくは不在といった、洗浄条件のいくつかのみ、もしくは、おそらくはそのすべてにおいて達成され得ることを当業者は認識するであろう。
発現:「発現」という用語は、特にこれらに限定されないが、転写、転写後修飾、翻訳、翻訳後修飾および分泌を含む、変異体の産生に関与するいずれかのステップを含む。
発現ベクター:「発現ベクター」という用語は、変異体をコードするポリヌクレオチドを含み、かつ、その発現をもたらす制御配列作動可能にリンクされている直鎖または環状DNA分子を意味する。
断片:「断片」という用語は、配列番号1の成熟型ポリペプチドのアミノおよび/またはカルボキシル末端に存在しない1つ以上(例えば数々の)のアミノ酸を有するポリペプチドを意味し;ここで、この断片はα−アミラーゼ活性を有する。一態様において、断片は、隣接する少なくとも200の配列番号1のアミノ酸残基、例えば少なくとも300の隣接する配列番号1のアミノ酸残基、または、少なくとも350の隣接するアミノ酸残基、または、少なくとも400の隣接するアミノ酸残基、または、少なくとも450の隣接するアミノ酸残基を含有する。
宿主細胞:「宿主細胞」という用語は、本発明のポリヌクレオチドを含む核酸構築物または発現ベクターによる形質転換、形質移入、形質導入等に対する感受性を有するいずれかの細胞タイプを意味する。「宿主細胞」という用語は、複製の最中に生じる突然変異による親細胞とは等しくない親細胞の子孫のいずれかを包含する。
向上係数:「向上係数」という用語は、本発明に係る変異体の特定の特性の向上を定量的に算出するためのものを意味する。向上係数は、以下の式に従って算出し得る。
Figure 2019505204
他の式を用いて向上係数を算出し得る。ここに提示した本式、ならびに、向上係数を算出するための代わりの方法が当業者に知られている。
本発明によれば、1.0の値が、親α−アミラーゼについて観察され比活性に相当する。1.0を超える値は、親α−アミラーゼと比した、テストした変異体の比活性の向上を示す。従って、1.0を超えるいずれかの値が、親α−アミラーゼと比した変異体の比活性などの特性の向上の標示である。1.0の値は、変異体の特性が親α−アミラーゼと少なくとも同程度であることの標示である。
単離された:「単離された」という用語は、自然界においては生じない形態または環境にある物質を意味する。単離された物質の非限定的な例としては、(1)いずれかの非天然物質、(2)特にこれらに限定されないが、自然界において関連している天然構成成分の1種または複数種もしくはすべてが少なくとも部分的に除去されたいずれかの酵素、変異体、核酸、タンパク質、ペプチドもしくは補助因子を含むいずれかの物質;(3)自然界において見出される物質と相対的に人工的に修飾されたいずれかの物質;または、(4)自然界においては関連している他の成分に対する物質の量を増やすことにより修飾されたいずれかの物質(例えば、物質をコードする遺伝子の複数のコピー;物質をコードする遺伝子と自然界で関連しているプロモータより強力なプロモータの使用)が挙げられる。単離された物質が発酵ブロスサンプルに存在していてもよい。
成熟型ポリペプチド:「成熟型ポリペプチド」という用語は、N末端プロセシング、C末端切断、グリコシル化、リン酸化等などの翻訳およびいずれかの翻訳後修飾後における、その最終形態にあるポリペプチドを意味する。宿主細胞が、同一のポリヌクレオチドから発現される、2種以上の異なる成熟型ポリペプチドの混合物(すなわち、異なるC−末端および/またはN−末端アミノ酸を伴う)を産生し得ることは技術分野において公知である。
成熟型ポリペプチドコード配列:「成熟型ポリペプチドコード配列」という用語は、α−アミラーゼ活性を有する成熟型ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを意味する。
突然変異:「突然変異」という用語は、本発明のポリペプチドの文脈においては、基準アミノ酸配列(すなわち配列番号1)中の1つ以上アミノ酸が、異なるアミノ酸による置換または欠失により改変されていることを意味する。さらに、突然変異は、基準アミノ酸配列中への1つ以上の余剰アミノ酸の挿入に相当し得る。
核酸構築物:「核酸構築物」という用語は、一重螺旋または二重螺旋を有する核酸分子を意味し、これは、天然の遺伝子から単離されるか、もしくは、そうでなければ自然に存在しないであろう様式で核酸のセグメントを含有するよう修飾されるか、または、合成され、1つ以上制御配列を含む。
作動可能にリンク:「作動可能にリンクされた」という用語は、制御配列がコード配列を発現させるよう、ポリヌクレオチドのコード配列と相対的に適切な位置に制御配列が位置する構造を意味する。
親または親α−アミラーゼ:「親」または「親α−アミラーゼ」という用語は、配列番号1のα−アミラーゼ(Novozymes A/Sにより商品名「Stainzyme(登録商標)Plus」で商品化されている;国際公開第2006/002643号パンフレットを参照のこと)を意味する。
配列同一性:2つのアミノ酸配列間または2つのヌクレオチド配列間の関連性が、「配列同一性」というパラメータによって記載される。
本発明の目的のために、2つのアミノ酸配列間の配列同一性は、好ましくはバージョン5.0.0以降のEMBOSSパッケージ(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Rice et al.,2000,Trends Genet.16:276−277)のNeedleプログラムにおいて実装されている、Needleman−Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443−453)を用いて判定される。用いられるパラメータは、10のギャップオープンペナルティ、0.5のギャップエクステンションペナルティおよびEBLOSUM62(BLOSUM62のEMBOSSボージョン)置換マトリックスであり得る。Needle標識された「最長の同一性」(−nobriefオプションを用いて得られる)の出力が同一性割合として用いられ、以下のとおり算出される。
(同等の残基×100)/(アラインメントの長さ−アラインメント中のギャップの総数)
あるいは、用いられるパラメータは、10のギャップオープンペナルティ、0.5のギャップエクステンションペナルティ、および、EDNAFULL(NCBI NUC4.4のEMBOSSバージョン)置換マトリックスであり得る。Needle標識された「最長の同一性」(−nobriefオプションを用いて得られる)の出力が同一性割合として用いられ、以下のとおり算出される。
(同等のデオキシリボヌクレオチド×100)/(アラインメントの長さ−アラインメント中のギャップの総数)
サブ配列:「サブ配列」という用語は、成熟型ポリペプチドコード配列の5’および/または3’末端に不在である1つ以上(例えば数々の)ヌクレオチドを有するポリヌクレオチドを意味し;ここで、サブ配列はα−アミラーゼ活性を有する断片をコードする。
変異体:「変異体」という用語は、配列番号1の「親」α−アミラーゼに対して1つ以上の(例えば数々の)位置で突然変異(すなわち、置換、挿入および/または欠失)を含むα−アミラーゼ活性を有するポリペプチドを意味する。置換とは、ある位置のアミノ酸の異なるアミノ酸による置き換えを意味し;欠失とは、ある位置のアミノ酸の除去を意味し;および、挿入とは、ある位置のアミノ酸に直に続くように隣接したアミノ酸の付加を意味する。本発明の変異体は、配列番号1の成熟型ポリペプチドのα−アミラーゼ活性の少なくとも20%、例えば、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または、少なくとも100%の活性を有する。
野生型α−アミラーゼ:「野生型」α−アミラーゼという用語は、自然界において見出されるバクテリア、イースト菌または糸状真菌などの天然微生物によって発現されたα−アミラーゼを意味する。
従来の変異体の決定
本発明のα−アミラーゼ活性を有するポリペプチドは、配列番号1に示されているバチルス属(Bacillus)由来のα−アミラーゼの変異体に対応する(これは、Novozymes A/Sによって、Stainzyme Plus(商標)の名称で市販されている)。
Figure 2019505204
本発明のポリペプチドにおける変異体(すなわち突然変異化)アミノ酸は、配列番号2のアミノ酸番号を基準として定義される(これは、枯草菌(B.subtilis)の成熟タンパク質AA560に対応する)。配列番号1を基準としたアミノ酸配列の差異を下線を付した太字で以下に示す。
Figure 2019505204
従って、配列番号2中のアミノ酸位置1〜182は配列番号1中の同一の番号に対応し、配列番号2のアミノ酸位置183および184は配列番号1において不在であり、配列番号2のアミノ酸位置185〜485はそれぞれ配列番号1の位置183〜483に対応する。
それ故、本発明の目的のために、配列番号2に開示されている成熟型ポリペプチドが、他のα−アミラーゼポリペプチド中の対応するアミノ酸残基の判定に用いられる。他のα−アミラーゼのアミノ酸配列が配列番号2に開示されている成熟型ポリペプチドとアラインされ、このアラインメントに基づいて、配列番号2に開示されている成熟型ポリペプチドにおけるいずれかのアミノ酸残基に対応するアミノ酸位置番号が、好ましくはバージョン5.0.0以降のEMBOSSパッケージのNeedleプログラム(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Rice et al.,2000,Trends Genet.16:276−277)において実装されているNeedleman−Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443−453)を用いて、判定される。用いられるパラメータは、10のギャップオープンペナルティ、0.5のギャップエクステンションペナルティおよびEBLOSUM62(BLOSUM62のEMBOSSバージョン)置換マトリックスである。
他のα−アミラーゼにおける対応するアミノ酸残基の同定は、特にこれらに限定されないが、MUSCLE(multiple sequence comparison by log‐expectation;バージョン3.5以降;Edgar,2004,Nucleic Acids Research 32:1792−1797)、MAFFT(バージョン6.857以降;Katoh and Kuma,2002,Nucleic Acids Research 30:3059−3066;Katoh et al.,2005,Nucleic Acids Research 33:511−518;Katoh and Toh,2007,Bioinformatics 23:372−374;Katoh et al.,2009,Methods in Molecular Biology 537:39−64;Katoh and Toh,2010,Bioinformatics 26:1899−1900)、および、ClustalWを採用するEMBOSS EMMA(1.83以降;Thompson et al.,1994,Nucleic Acids Research 22:4673−4680)を含む数々のコンピュータプログラムを、それぞれのデフォルトパラメータを利用して用いることで、複数のポリペプチド配列のアラインメントによって判定することが可能である。
配列番号2の成熟型ポリペプチドから他のα−アミラーゼが分化して、従来からの配列に基づく比較による関係の検出ができない場合(Lindahl and Elofsson,2000,J.Mol.Biol.295:613−615)、他の対配列比較アルゴリズムを使用することが可能である。配列に基づくサーチにおける感度は、データベースのサーチにポリペプチドファミリー(プロファイル)の確率表現を利用するサーチプログラムを用いることで高めることが可能である。例えば、PSI−BLASTプログラムは、反復データベースサーチプロセスを介してプロファイルを生成し、離れた相同体を検出することが可能である(Atschul et al.,1997,Nucleic Acids Res.25:3389−3402)。ポリペプチドに係るファミリーまたはスーパーファミリーがタンパク質構造データベースにおいて1つ以上の表現を有する場合には、感度をさらに高めることが可能である。GenTHREADER(Jones,1999,J.Mol.Biol.287:797−815;McGuffin and Jones,2003,Bioinformatics 19:874−881)などのプログラムは、問い合わせ配列に係るフォールド構造を予想するニューラルネットワークに対する入力として、多様なソース(PSI−BLAST、二次構造予測、構造アラインメントプロファイルおよび溶媒和ポテンシャル)からの情報を利用する。同様に、Gough et al.,2000,J.Mol.Biol.313:903−919による方法が、アライン未知の構造の配列とSCOPデータベースに存在するスーパーファミリーモデルとのアラインに用いられることが可能である。次いで、これらのアラインメントを用いてポリペプチドに係る相同性モデルを生成することが可能であり、このようなモデルは、その目的のために開発された多様なツールを用いて正確に評価可能である。
公知の構造のタンパク質に関して、数々のツールおよびリソースが、構造アラインメントの検索および生成のために使用可能である。例えばタンパク質のSCOPスーパーファミリーが構造的にアラインされており、これらのアラインメントはアクセスおよびダウンロードが可能である。2つ以上のタンパク質構造は距離アラインメントマトリックス(Holm and Sander,1998,Proteins 33:88−96)または組み合わせ拡張法(Shindyalov and Bourne,1998,Protein Engineering 11:739−747)などの多様なアルゴリズムを用いてアラインすることが可能であり、これらのアルゴリズムを、可能性のある構造相同体を発見するために、対象の構造と共に問い合わせ構造データベースに対して追加的に実行することが可能である(例えば、Holm and Park,2000,Bioinformatics 16:566−567)。
本発明のα−アミラーゼ変異体の説明において、下記に記載の命名法が参照を容易とするために採用される。公認されているIUPACの1文字または3文字のアミノ酸略記が利用されている。
置換:アミノ酸置換に関しては、以下の命名法が用いられる:元のアミノ酸、位置、置換されたアミノ酸。従って、アラニンによる位置226におけるスレオニンの置換は、「Thr226Ala」または「T226A」と示されている。複数の突然変異は加算記号(「+」)によって分けられており、例えば、「Gly205Arg+Ser411Phe」または「G205R+S411F」はそれぞれ、位置205および411における、グリシン(G)のアルギニン(R)による置換、および、セリン(S)のフェニルアラニン(F)による置換を表している。
欠失:アミノ酸欠失に関しては、以下の命名法が用いられる:元のアミノ酸、位置、。位置195における従って、グリシンの欠失は、「Gly195*」または「G195*」と示される。複数の欠失は加算記号(「+」)によって分けられており、例えば、「Gly195*+Ser411*」または「G195*+S411*」とされる。
挿入:アミノ酸挿入に関しては以下の命名法が用いられている:元のアミノ酸、位置、元のアミノ酸、挿入されたアミノ酸。従って、位置195でのグリシンの後へのリシンの挿入は、「Gly195GlyLys」または「G195GK」と示される。複数のアミノ酸の挿入は、[元のアミノ酸、位置、元のアミノ酸、挿入されたアミノ酸1番、挿入されたアミノ酸2番;等]と示される。例えば、位置195でのグリシンの後へのリシンおよびアラニンの挿入は、「Gly195GlyLysAla」または「G195GKA」と示される。
このような事例において、挿入されたアミノ酸残基には、挿入されたアミノ酸残基の前のアミノ酸残基に下付文字を付与することにより番号が付される。それ故、上記の例において配列は以下のとおりとなる。
Figure 2019505204
複数の改変:複数の改変を含む変異体は加算記号(「+」)によって分けられており、例えば、「Arg170Tyr+Gly195Glu」または「R170Y+G195E」はそれぞれ、チロシンおよびグルタミン酸による位置170および195におけるアルギニンおよびグリシンの置換を表している。
異なる改変:異なる改変がある位置で導入可能である場合、異なる改変はコンマによって分けられており、例えば、「Arg170Tyr,Glu」は、チロシンまたはグルタミン酸による位置170におけるアルギニンの置換を表している。それ故、「Tyr167Gly,Ala+Arg170Gly,Ala」は以下の変異体を示す:
「Tyr167Gly+Arg170Gly」、「Tyr167Gly+Arg170Ala」、「Tyr167Ala+Arg170Gly」および「Tyr167Ala+Arg170Ala」。
α−アミラーゼ活性を有するポリペプチド
本発明は、配列番号1の成熟型ポリペプチドのアミノ酸配列中の1つ以上(例えば数々の)の位置に突然変異を含む変異体α−アミラーゼポリペプチドに関し、ここで、変異体は配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す。
一実施形態において、本発明は、配列番号1の変異体アミノ酸配列を含むポリペプチドに関し、ここで、ポリペプチドはα−アミラーゼ活性を有すると共に、配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す。
一実施形態においては、変異体アミノ酸配列は、配列番号1のアミノ酸位置167において突然変異を含む。
それ故、一実施形態においては、変異体アミノ酸配列は、配列番号1のアミノ酸位置167においてW167Yなどの置換を含む。
親α−アミラーゼのアミノ酸配列を以下に示す。
Figure 2019505204
本発明のポリペプチドは配列番号1の親αアミラーゼの変異体を表し、この変異体は、ランドリークリーニングならびに食器洗浄などの家庭用および/または工業用クリーニングプロセスにおいて高い洗浄性能を示す。洗浄性能は、自動食器洗浄(ADW)(実施例2を参照のこと)または自動機械式応力アッセイ(AMSA)(実施例3を参照のこと)などの技術分野において周知である方法を用いて判定され得る。
一実施形態においては、ポリペプチドは、高温での洗浄の最中に高い洗浄性能を示し、例えば温度は、少なくとも45℃など、少なくとも50℃など、少なくとも55℃など、および、少なくとも60℃などの少なくとも40℃である。
一実施形態においては、高い洗浄性能は、デンプンで汚したメラミン製タイルを用いて自動食器洗浄(ADW)アッセイにおいて評価する。本発明のポリペプチドのこのような高い洗浄性能を判定するための例示的な洗浄条件は以下を含み:
a.40℃で10分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴うモデルADW洗剤;
b.40℃で10分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴わないモデルADW洗剤;
c.50℃で20分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴うモデルADW洗剤;ならびに
d.50℃で20分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴わないモデルADW洗剤;
ここで、前記モデルADW洗剤は、メチルグリシン二酢酸の三ナトリウム塩(Trilon M granules SGなど)、クエン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ポリリン酸およびケイ酸塩スケール防止剤(Acusol 588Gなど)およびSurfac23−6.5を含む。
高い洗浄性能に追加して、本発明のポリペプチドはまた、配列番号1の親αアミラーゼと比して、以下の特性の1つ以上において向上を示し得ることを当業者は認識するであろう。
(i)基質特異性;
(ii)基質結合性;
(iii)比活性;
(iv)熱安定性
(v)pH安定性プロファイル;
(vi)Ca2+依存性;
(vii)酸化安定性;
(viii)高い/低いpI;および/または
(ix)界面活性剤に対する感受性。
ポリペプチドの上記の特性を測定するためのアッセイは、国際公開第2006/002643号パンフレット、国際公開第2001/066712号パンフレットおよび欧州特許第2 264 460 A号明細書に記載されている。
本発明のポリペプチドは、配列番号1の親α−アミラーゼよりも長くても短くてもよい。それ故、ポリペプチドは、1000以下のアミノ酸長、例えば900、800、700、600、500、400、300、200、175、150、125、100以下のアミノ酸長であり得る。一実施形態においては、ポリペプチドは400〜600アミノ酸長であり、例えば450〜500、460〜500または470〜490アミノ酸長である。
本発明の変異体ポリペプチドは、配列番号1の「親」α−アミラーゼに対して1つ以上のアミノ酸位置で突然変異(すなわち、置換、挿入および/または欠失)を含む。
アミノ酸変異は、副次的な性質のものであり得、すなわち、タンパク質の折り畳みおよび/もしくは活性に顕著に影響しない保存的アミノ酸置換もしくは挿入;典型的には1〜30アミノ酸の小さな欠失;アミノ−端子メチオニン残基などの小さなアミノ−もしくはカルボキシル−末端伸長;20〜25個以下の残基の小さなリンカーペプチド;または、ポリヒスチジン配列、抗原性エピトープもしくは結合性ドメインなどの変異もしくは他の機能を変化させることによって精製を促進させる小さな伸長である。
保存的置換の例は、塩基性アミノ酸(アルギニン、リシンおよびヒスチジン)、酸性アミノ酸(グルタミン酸およびアスパラギン酸)、極性アミノ酸(グルタミンおよびアスパラギン)、疎水性アミノ酸(ロイシン、イソロイシンおよびバリン)、芳香族アミノ酸(フェニルアラニン、トリプトファンおよびチロシン)、および、小さいアミノ酸(グリシン、アラニン、セリン、スレオニンおよびメチオニン)の群の範囲内である。特異活性を一般に改変しないアミノ酸置換は当技術分野において公知であり、例えば、H.Neurath and R.L.Hill,1979,In,The Proteins,Academic Press,New Yorkに記載されている。一般的な置換はAla/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/GluおよびAsp/Glyである。
あるいは、アミノ酸変異は、ポリペプチドの物理化学的特性が改変されるような性質のものである。例えば、アミノ酸変異は、ポリペプチドの熱安定性を向上させ、基質特異性を改変し、至適pHを変化させることであり得る。
ポリペプチドにおける必須アミノ酸は、部位特異的突然変異誘発またはアラニン走査突然変異誘発(Cunningham and Wells,1989,Science 244:1081−1085)などの技術分野において公知である手法に従って同定することが可能である。後者の技術においては、単一のアラニン突然変異が分子中のすべての残基に導入され、得られたミュータント分子が、分子の活性に重要であるアミノ酸残基を同定するためにαアミラーゼ活性についてテストされる。また、Hilton et al.,1996,J.Biol.Chem.271:4699−4708を参照のこと。酵素の活性部位または他の生物学的相互作用は、推定上の接触部位アミノ酸の突然変異が併用される、核磁気共嗚、結晶構造解析、電子回折または光親和性標識などの技術によって判定される、構造の物理的分析によって判定されることも可能である。例えば、de Vos et al.,1992,Science 255:306−312;Smith et al.,1992,J.Mol.Biol.224:899−904;Wlodaver et al.,1992,FEBS Lett.309:59−64を参照のこと。必須アミノ酸のアイデンティティは、関連するポリペプチドとのアラインメントから推測されることも可能である。
1つの代替的な実施形態またはさらなる実施形態において、本発明のポリペプチドは、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において、突然変異(置換、欠失および/または挿入など)を有する配列番号1のα−アミラーゼの変異体であり、ここで、番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
それ故、ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列を基準として以下の置換を1つ以上含み得る;M10L,N25K,D30N,K37H,K37L,K37M,K37R,K37V,S40T,W48F,A51Q,A51T,N54S,Y64W,T81S,Q86H,Q86I,Q86L,K93H,K93R,Q98R,M105Y,M105F,M105I,M105L,K108R,G109A,G109M,A113E,M116I,M116L,M116A,M116V,M116F,K118Q,K118H,K118N,K118R,E121H,E130H,E130Q,Y135H,E138Q,K142R,K142Q,W167Y,W167H,N174Q,N174*,N175Q,Y178W,T182G,A186D,A186G,W187Y,W189H,F195N,Y198F,L202M,Y203H,Y203N,Y203G,Y203F,I206L,M208F,M208L,M208V,H210N,V214R,V214T,V214I,R218N,I235V,I235L,I235M,V238T,V238A,K242P,Y243F,Y243M,T246V,T246I,T246L,T246M,R247K,I250L,I250V,S255K,I257A,K259N,N260D,M261L,M261A,A265G,F267Y,K269S,K269N,N270G,A274K,I275L,E276Q,K281H,F295Y,F295W,Y298W,Y298F,Y299W,Y299F,Q311T,Q311H,Q311R,Q319H,Q319R,K320H,K320R,S334T,S339A,E360F,S365M,S365C,V366I,K383Q,K383R,S384E,K385H,K385Q,K385R,Q394K,Y398W,N402Y,Y404W,E416L,A434D,G460E,W469F,V474CおよびW482Y。
例えば、本発明のポリペプチドは、以下の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列のポリペプチド;E360F+S365C(すなわち、配列番号1に基づいているが、突然変異E360FおよびS365Cを含むアミノ酸配列を有するポリペプチド)、K37H+L202M,M261L,H210N,Y243F,K108R,V474C,G460E,T81S,K269S+N270G+A274K,K37V+L202M,L202M+Q311R,N174Q+L202M,K385H,K385Q,K385R,K383Q,K320H,K320R,E276Q,K93R,K93H,Q98R,K118Q,K118H,K118N,E130H,E130Q,E138Q,K142R,K142Q,E416L,Q394K,S384E,Y64W,K37R,D30N,F295Y,Y243M,Y178W,K281H,K269N,Y198F,Q311T,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,A434D,V366I,S365M,S339A,N174*,I235V,I250L,I250V,K37V,K37M,K37L,Y203H,S40T,W187Y,V238T,M105Y,M105F,M105I,I206L,T182G,M116I,Y135H,Y203N,Y203G,N25K,M116L,A265G,F295Y,A265G,K242P,V214R,M208F,Y198F,W482Y,V214T,V214I,M261A,M105F,M208L,M116A,N174Q,N174*+N175Q,I235L,A265G,M105L,K37H,Q311R,W469F,Y203F,G109A,N175Q,W48F,M116V,M116F,F295W,Y298W,M208V,M208F,M10L+M261L,W187Y+M208L,Y298F,W167Y,W167H,W189H,F295Y,I235M,Y243F+F267Y,K37V+P45R+K383R,D30N+N33D+K37V+K383R,W167Y+H210N+S339A+V366I,S339A+V366I,W167Y+H210N+S339A,H210N+S339A,W167Y+H210N,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A+V366I,W167Y+H210N+Y243F+S339A+V366I,W167Y+H210N+S339A+V366I+W482Y,M116F+W167Y+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+H210N+S339A+V366I,W167Y+H210N+Y299F+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+H210N+S339A+W482Y,M116F+W167Y+H210N+S339A,W48F+W167Y+H210N+S339A,W167Y+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M+Y299F,W167Y+Y243F,M116F+W167Y,W48F+W167Y,W167Y+Y299F,W167Y+L202M,W167Y+H210N+V366I,W167Y+V366I,H210N+V366I,W167Y+S339A+V366I,D30N+N33D+K37V+L202M+K383R,D30N+N33D+K37V+W48F+K383R,D30N+N33D+K37V+M116F+K383R,D30N+N33D+K37V+K383R+W482Y,A51T,A51T+N54S,S334T,T246M,T246L,T246V,T246I,A186G,A51Q+G109M+Y203G,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+L202M,A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+S339A,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+,A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+S339A,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+H210N,A51T+L202M+N270G,A51T+F195N+L202M,A51T+L202M+Q319H,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Q311R,A51T+L202M+Y398W,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+L202M+V474C,A51T+L202M+G460E,N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+L202M+T246V+A265G+Q311R,A51T+L202M+A265G+Q311R,K37H+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+S334T+E416L,L202M+T246V+S334T+N402Y,L202M+T246V+S334T+V366I,L202M+T246V+S334T+S365M,L202M+T246V+S334T+S365C,L202M+T246V+M261L+S334T,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+Q319H+S334T,L202M+T246V+Q319R+S334T,L202M+T246V+Q311H+S334T,L202M+T246V+Q311R+S334T,L202M+T246V+S334T+Y398W,L202M+T246V+K320H+S334T,L202M+T246V+Y299W+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,L202M+T246V+S334T+V474C,L202M+T246V+S334T+G460E,L202M+I235M+T246V+S334T,K108R+L202M+T246V+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365M,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+Q311T,A51T+L202M+N270G+E416L,A51T+L202M+N270G+N402Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+L202M+N270G+V474C,A51T+L202M+N270G+G460E,A51T+Q86L+L202M+N270G,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+A113E+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+K269N,A51T+L202M+Y243F+N270G,A51T+F195N+L202M+N270G,A51T+L202M+R247K+N270G,A51T+L202M+R218N+N270G,A51T+L202M+S255K+N270G,A51T+L202M+I257A+N270G,A51T+L202M+V214I+R218N+N270G,A51T+L202M+N270G+Q311H,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+Y299W,A51T+L202M+N270G+K320R,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+K118N+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+K118H+L202M+N270G,A51T+K118Q+L202M+N270G,A51T+Q86H+L202M+N270G,A51T+E121H+L202M+N270G,A51T+K118R+L202M+N270G,K37H+A51T+N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+T246I+Q311R+S334T,K37V+A51T+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51G+L202M+Q311R+S334T,L202M+T246I+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+L202M+F267Y+Q311R+S334T+S365L,A51T+L202M+S365C,A51T+K108R+L202M,A51T+S365C,A51T+K108R,L202M+V238A+S334T,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,L202M+V238A+Y299F+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,W48F+L202M+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365C,A186N+L202M+T246V+N270G+S334T、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片からなる群から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
一実施形態においては、ポリペプチドは、漂白剤を含む洗剤による40℃で10分間のADWアッセイにおいてポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2の向上係数(IF)に相当する高い洗浄性能を示す(例えば、実施例2を参照のこと)。好適なポリペプチドは、位置37、51、93、98、108、118、167、186、202、210、235、243、246、247、250、255、259、260、261、270、299、311、319、334、339、365、385、398および404に対応する1つ以上の位置で突然変異を有する配列番号1の変異体であり得、ここで、アミノ酸位置の番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。例えば、ポリペプチドは、以下の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列のポリペプチド;K37H+L202M,M261L,Y243F,K385H,K385R,K93H,Q98R,K118Q,K118H,S255K,Y404W,Y398W,Q319R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,S339A,S334T,A51T+L202M,I235L+T246M+I250L,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339AまたはW167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片からなる群から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
他の実施形態において、ポリペプチドは、漂白剤を含む洗剤による50℃で20分間のADWアッセイにおいてポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2のIFに相当する高い洗浄性能を示す(例えば、実施例2を参照のこと)。好適なポリペプチドは、位置30、33、37、40、48、51、81、86、93、105、108、116、118、130、138、142、167、174、175、182、186、195、198、202、206、210、235、238、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、266、267、269、270、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、385、402、416、474ならびに482に対応する1つ以上の位置において突然変異を有する配列番号1の変異体であり得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。例えば、ポリペプチドは、以下の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列のポリペプチド;K37H+L202M,E360F+S365C,M261L,H210N,Y243F,K108R,V474C,T81S,K385H,K385Q,K385R,K93R,K118Q,K118N,E130H,E130Q,E138Q,K37R,D30N,Y243M,K269N,Y198F,Q311T,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,V366I,S365M,S339A,I250L,I250V,K37M,S40T,V238T,M105F,M105I,I206L,T182G,M116I,M116L,N174Q,I235L,A265G,K37H,Q311R,N175Q,W48F,M116F,W167Y+H210N+S339A,H210N+S339A,W48F+W167Y+H210N+S339A,W48F+W167Y,W167Y+H210N+V366I,D30N+N33D+K37V+K383R+W482Y,A51T,S334T,T246M,T246L,T246V,T246I,A186G,V238A+S334T,A51T+L202M,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,L202M+T246V+S334T+E416L,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+L202M+S365C,A51T+S365C,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365CまたはA186N+L202M+T246V+N270G+S334T、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片からなる群から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
さらなる実施形態において、ポリペプチドは、漂白剤を伴わない洗剤による40℃で10分間のADWアッセイにおいてポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2の向上係数(IF)に相当する高い洗浄性能を示す(例えば、実施例2を参照のこと)。好適なポリペプチドは、位置37、48、51、64、81、108、116、167、174、186、187、189、195、198、202、208、210、235、238、243、246、250、261、265、267、269、270、275、311、319、334、339、365、366、385、460ならびに474に対応する1つ以上の位置において突然変異を有する配列番号1の変異体であり得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。例えば、ポリペプチドは、以下の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列のポリペプチド;K37H+L202M,M261L,H210N,Y243F,K108R,G460E,T81S,N174Q+L202M,K385R,Y64W,Y243M,K269N,Y198F,S365M,S339A,W48F,M116V,M116F,W187Y+M208L,W167Y,W189H,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+V474C,A51T+A186D+L202M+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339AまたはW167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片からなる群から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
さらなる実施形態において、ポリペプチドは、漂白剤を伴わない洗剤による50℃で20分間のADWアッセイにおいてポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2のIFに相当する高い洗浄性能を示す(例えば、実施例2を参照のこと)。好適なポリペプチドは、位置30、33、37、40、48、51、86、93、108、109、113、116、118、121、130、138、142、167、174、175、182、186、195、198、202、203、210、218、235、238、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、299、311、319、320、334、339、365、366、383、385、398、402、416、404、460、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を有する配列番号1の変異体であり得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。例えば、ポリペプチドは、以下の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列のポリペプチド;K269S+N270G+A274K,K37V+L202M,N174Q+L202M,K385H,K385R,K93H,K118Q,E130Q,E138Q,K37R,D30N,Y243M,K269N,Y198F,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,V366I,S365M,S339A,N174*,K37L,S40T,T182G,A265G,W482Y,M116A,N174Q,I235L,A265G,K37H,Q311R,N175Q,W48F,M116V,M116F,W167Y+L202M+H210N+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M+Y299F,W48F+W167Y,W167Y+Y299F,W167Y+L202M,D30N+N33D+K37V+L202M+K383R,D30N+N33D+K37V+W48F+K383R,A51T,S334T,T246M,T246L,T246I,A186G,A51Q+G109M+Y203G,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+L202M,A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+S339A,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+S339A,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+H210N,A51T+L202M+N270G,A51T+F195N+L202M,A51T+L202M+Q319H,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Q311R,A51T+L202M+Y398W,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+L202M+V474C,A51T+L202M+G460E,N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+L202M+T246V+A265G+Q311R,K37H+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+S334T+E416L,L202M+T246V+S334T+N402Y,L202M+T246V+S334T+V366I,L202M+T246V+S334T+S365M,L202M+T246V+S334T+S365C,L202M+T246V+M261L+S334T,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+Q319H+S334T,L202M+T246V+Q319R+S334T,L202M+T246V+Q311H+S334T,L202M+T246V+Q311R+S334T,L202M+T246V+S334T+Y398W,L202M+T246V+K320H+S334T,L202M+T246V+Y299W+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,L202M+T246V+S334T+V474C,L202M+T246V+S334T+G460E,L202M+I235M+T246V+S334T,K108R+L202M+T246V+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365M,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+Q311T,A51T+L202M+N270G+E416L,A51T+L202M+N270G+N402Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+L202M+N270G+V474C,A51T+L202M+N270G+G460E,A51T+Q86L+L202M+N270G,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+A113E+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+K269N,A51T+L202M+Y243F+N270G,A51T+L202M+R247K+N270G,A51T+L202M+R218N+N270G,A51T+L202M+S255K+N270G,A51T+L202M+I257A+N270G,A51T+L202M+V214I+R218N+N270G,A51T+L202M+N270G+Q311H,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+Y299W,A51T+L202M+N270G+K320R,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+K118N+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+K118H+L202M+N270G,A51T+E121H+L202M+N270G,K37H+A51T+N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+T246I+Q311R+S334T,K37V+A51T+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,L202M+T246I+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+L202M+F267Y+Q311R+S334T+S365L,A51T+L202M+S365C,A51T+K108R+L202M,L202M+V238A+S334T,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,L202M+V238A+Y299F+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,W48F+L202M+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365CまたはA186N+L202M+T246V+N270G+S334T、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片からなる群から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
本発明のポリペプチドの特定の一サブセットにおいて、ポリペプチドは、位置48、118、167、186、210、235、238、243、246、250、299、334、339、366および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を有する配列番号1の変異体であり、ここで、番号は配列番号2に従う。それ故、ポリペプチドは、W48F、K118H、W167Y、H210N、I235L、V238A、Y243F、T246M、I250L、Y299F、S334T、S339A、V366IおよびW482Yからなる群から選択される1つ以上の突然変異を有する配列番号1のアミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。例えば、ポリペプチドは、以下から選択されるアミノ酸配列:
(a)突然変異W167Y、H210NおよびS339Aを有する配列番号1;
(b)突然変異W167Y、H210N、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
(c)突然変異W167Y、H210N、Y299F、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
(d)突然変異W48FおよびW167Yを有する配列番号1;
(e)突然変異W48F、W167Y、H210NおよびS339Aを有する配列番号1;
(f)突然変異W48F、W167Y、H210N、Y299F、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
(g)突然変異V238A、S334TおよびW482Yを有する配列番号1;
(h)突然変異Y243FおよびS334Tを有する配列番号1;
(i)突然変異W48Fを有する配列番号1;
(j)突然変異K118Hを有する配列番号1;
(k)突然変異W167Yを有する配列番号1;
(l)突然変異W48F、V238AおよびS334Tを有する配列番号1;
(m)突然変異I234L、T246M、およびI250Lを有する配列番号1;
(n)突然変異S339A中の配列番号1;ならびに
(o)突然変異S334Tを有する配列番号1;
および、αアミラーゼ活性を有するその断片を含み得るか、または、これらから構成され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
本発明のポリペプチドは親α−アミラーゼのアミノ酸配列(配列番号1)の変異体を表し、これは、高い洗浄性能(例えば、40℃以上の温度で)を示す。本発明のポリペプチドの異なる例は、配列番号1の配列と異なる程度のアミノ酸配列の同一性を有するであろうことを当業者は認識するであろう。それ故、ポリペプチドは、配列番号1と少なくとも70%の配列同一性、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%の配列番号1に対する配列同一性を共有するアミノ酸配列を含み得るか、または、これらから構成され得る。一実施形態において、配列番号1のアミノ酸配列に対するポリペプチド中の突然変異の数は、1〜20、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の突然変異などの、1〜10の突然変異または1〜5の突然変異である。
本発明のα−アミラーゼポリペプチドの例が表1に示されている(ここで、ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1の親α−アミラーゼの配列を基準として表記されている)。
Figure 2019505204
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特定の実施形態において、本発明の変異体α−アミラーゼは、40℃および50℃の両方の温度で高い洗浄性能を有する。このような変異体α−アミラーゼは、
(a)突然変異V238A、S334TおよびW482Yを有する配列番号1;
(b)突然変異Y243FおよびS334Tを有する配列番号1;
(c)突然変異W48F、W167Y、H210N、Y299F、S339A、およびV366Iを有する配列番号1;
(d)突然変異W48F、W167F、H210NおよびS339Aを有する配列番号1;
(e)突然変異W48Fを有する配列番号1;および
(f)突然変異W167Y、H210NおよびS339Aを有する配列番号1、
ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片から選択され得、ここで、アミノ酸位置の番号は配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
本発明のポリペプチドの調製
本発明の変異体α−アミラーゼは、部位特異的突然変異誘発、合成遺伝子構築、半合成遺伝子構築、ランダム突然変異誘発、シャッフリング等などの技術分野において公知であるいずれかの突然変異誘発法を用いて調製可能である。
部位特異的突然変異誘発は、親をコードするポリヌクレオチドにおける1つ以上の定義された部位に1つ以上(例えば、数々)の突然変異を導入する技術である。
部位特異的突然変異誘発は、所望される突然変異を含有するオリゴヌクレオチドプライマーを用いるPCRによりインビトロで達成可能である。部位特異的突然変異誘発はまた、親をコードするポリヌクレオチドを含むプラスミド中における部位での制限酵素による開裂を含むカセット突然変異誘発により、および、その後の、ポリヌクレオチド中に突然変異を含有するオリゴヌクレオチドの連結により、インビトロで行うことが可能である。通常、プラスミドおよびオリゴヌクレオチドを消化する制限酵素は同一であり、プラスミドの付着末端と、インサートとの互いの連結が可能とされる。例えば、Scherer and Davis,1979,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 76:4949−4955;および、Barton et al.,1990,Nucleic Acids Res.18:7349−4966を参照のこと。
部位特異的突然変異誘発はまた、当技術分野において公知である方法によってインビボで達成可能である。例えば、米国特許出願公開第2004/0171154号明細書;Storici et al.,2001,Nature Biotechnol.19:773−776;Kren et al.,1998,Nat.Med.4:285−290;および、Calissano and Macino,1996,Fungal Genet.Newslett.43:15−16を参照のこと。
部位特異的突然変異誘発法のいずれかを本発明において用いることが可能である。変異体の調製に用いることが可能である多数の市販キットが入手可能である。
合成遺伝子構築には、対象のポリペプチドをコードするための設計されたポリヌクレオチド分子のインビトロ合成が伴う。遺伝子合成は、Tian et al.(2004,Nature 432:1050−1054)により記載されている多重マイクロチップ系テクノロジー、ならびに、オリゴヌクレオチドが合成されると共に光による制御が可能なマイクロ流体チップにアセンブルされる同様のテクノロジーなどの多数の技術を利用して行うことが可能である。
単一もしくは複数のアミノ酸置換、欠失、および/または挿入は、Reidhaar−Olson and Sauer,1988,Science 241:53−57;Bowie and Sauer,1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:2152−2156;国際公開第95/17413号パンフレット;または、国際公開第95/22625号パンフレットにより開示されているものなどの公知の突然変異誘発方法、組み換え法、および/または、シャッフリング法、これに続く関連するスクリーニング法を用いて行い、テストすることが可能である。用いられることが可能である他の方法としては、エラープローンPCR、ファージディスプレイ(例えば、Lowman et al.,1991,Biochemistry 30:10832−10837;米国特許第5,223,409号明細書;国際公開第92/06204号パンフレット)、および、領域特異的突然変異誘発(Derbyshire et al.,1986,Gene 46:145;Ner et al.,1988,DNA 7:127)が挙げられる。
突然変異誘発/シャッフリング法は、宿主細胞によって発現されたクローン化突然変異誘発ポリペプチドの活性を検出するために、高スループット自動スクリーニング法と組み合わせることが可能である(Ness et al.,1999,Nature Biotechnology 17:893−896)。活性ポリペプチドをコードする突然変異誘発DNA分子は、宿主細胞から回収可能であり、当技術分野における標準的な方法を用いて直ぐに配列決定されることが可能である。これらの方法では、ポリペプチドにおける個別のアミノ酸残基の重要性を直ぐに判定することが可能である。
半合成遺伝子構築は、合成遺伝子構築および/または部位特異的突然変異誘発および/またはランダム突然変異誘発および/またはシャッフリングの態様を組み合わせることにより達成される。半合成構築は、PCR技術と組み合わされる、合成されたポリヌクレオチド断片を利用するプロセスに代表される。それ故、遺伝子の定義された領域が新たに合成され得、一方で、他の領域が部位特異的突然変異誘発性プライマーを用いて増幅され得、一方で、さらに他の領域がエラープローンPCRまたは非エラープローンPCR増幅に供され得る。次いで、ポリヌクレオチドサブ配列がシャッフルされ得る。
ポリヌクレオチド
本発明はまた、本発明の変異体をコードするポリヌクレオチドに関する。従って、本発明は、α−アミラーゼ活性を有し、および、配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。特に、本発明は、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含む変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関し、ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
核酸構築物
本発明はまた、制御配列に適用する条件下で好適な宿主細胞中にコード配列を発現させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された、本発明の変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む核酸構築物に関する。従って、本発明は、制御配列に適用する条件下で好適な宿主細胞中にコード配列を発現させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された、変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(α−アミラーゼ活性を有すると共に、配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す)を含む核酸構築物に関する。特に、本発明は、制御配列に適用する条件下で好適な宿主細胞中にコード配列を発現させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含む(ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う)変異体ポリペプチドをコードする核酸構築物に関する。
ポリヌクレオチドは、多様な方法で処置されて変異体の発現がもたらされ得る。ベクターへ挿入される前のポリヌクレオチドの処置が、発現ベクターに応じて、望ましいか、または、必要であり得る。組み換えDNA法を利用するポリヌクレオチドを修飾するための技術は当技術分野において周知である。
制御配列は、ポリヌクレオチドの発現のための宿主細胞によって認識されるポリヌクレオチドであるプロモータであり得る。プロモータは、変異体の発現を媒介する転写制御配列を含有する。プロモータは、ミュータント、切断およびハイブリッドプロモータを含む宿主細胞において転写活性を示すいずれかのポリヌクレオチドであり得、ならびに、宿主細胞に対して相同性または非相同性である細胞外または細胞内ポリペプチドをコードする遺伝子から得られ得る。
細菌宿主細胞において本発明の核酸構築物の転写をもたらす好適なプロモータの例は、バチルスアミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)α−アミラーゼ遺伝子(amyQ)、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)α−アミラーゼ遺伝子(amyL)、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)ペニシリナーゼ遺伝子(penP)、バチルスステアロテルモフィルス(Bacillus stearothermophilus)マルトジェニックアミラーゼ遺伝子(amyM)、枯草菌(Bacillus subtilis)レバンスクラーゼ遺伝子(sacB)、枯草菌(Bacillus subtilis)xylAおよびxylB遺伝子、バチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)cryIIIA遺伝子(Agaisse and Lereclus, 1994, Molecular Microbiology 13:97−107)、大腸菌(E.coli)lacオペロン、大腸菌(E.coli)trcプロモータ(Egon et al.,1988,Gene 69:301−315)、ストレプトマイセスコエリコロル(Streptomyces coelicolor)アガラーゼ遺伝子(dagA)および原核β−ラクタマーゼ遺伝子(Villa−Kamaroff et al.,1978,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 75:3727−3731)、ならびに、tacプロモータ(DeBoer et al.,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:21−25)から得られるプロモータである。さらなるプロモータが、「Useful proteins from recombinant bacteria」,Gilbert et al.,1980,Scientific American 242:74−94;および、前述のSambrook et al.,1989に記載されている。タンデムプロモータの例は国際公開第99/43835号パンフレットに開示されている。
糸状真菌宿主細胞において本発明の核酸構築物の転写をもたらす好適なプロモータの例は、アスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)アセトアミダーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)中性α−アミラーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)酸安定α−アミラーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)またはアスペルギルスアワモリ(Aspergillus awamori)グルコアミラーゼ(glaA)、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAアミラーゼ、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)アルカリ性タンパク分解酵素、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)トリオースリン酸イソメラーゼ、フザリウム オキシスポルム(Fusarium oxysporum)トリプシン−様タンパク分解酵素(国際公開第96/00787号パンフレット)、フザリウムベネナツム(Fusarium venenatum)アミログルコシダーゼ(国際公開第00/56900号パンフレット)、フザリウムベネナツム(Fusarium venenatum Daria)(国際公開第00/56900号パンフレット)、フザリウムベネナツム(Fusarium venenatum Quinn)(国際公開第00/56900号パンフレット)、リゾムコールミエヘイ(Rhizomucor miehei)リパーゼ、リゾムコールミエヘイ(Rhizomucor miehei)アスパラギン酸プロテイナーゼ、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)β−グルコシダーゼ、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)セロビオヒドロラーゼI、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)セロビオヒドロラーゼII、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)エンドグルカナーゼI、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)エンドグルカナーゼII、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)エンドグルカナーゼIII、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)エンドグルカナーゼIV、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)エンドグルカナーゼV、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)キシラナーゼI、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)キシラナーゼII、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)β−キシロシダーゼ、ならびに、NA2−tpiプロモータ(非翻訳リーダーがアスペルギルス属(Aspergillus)トリオースリン酸イソメラーゼ遺伝子由来の非翻訳リーダーにより置き換えられた、アスペルギルス属(Aspergillus)中性α−アミラーゼ遺伝子由来の修飾プロモータ;非限定的な例としては、非翻訳リーダーがアスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)またはアスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)トリオースリン酸イソメラーゼ遺伝子由来の非翻訳リーダーにより置き換えられた、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)中性α−アミラーゼ遺伝子由来の修飾プロモータが挙げられる)の遺伝子から得られたプロモータ;ならびに、そのミュータント、切断およびハイブリッドプロモータである。
イースト菌宿主において、有用なプロモータは、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)エノラーゼ(ENO−1)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)ガラクトキナーゼ(GAL1)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)アルコール脱水素酵素/グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(ADH1、ADH2/GAP)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)トリオースリン酸イソメラーゼ(TPI)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)メタロチオネイン(CUP1)およびサッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)3−ホスホグリセリン酸キナーゼの遺伝子から得られる。イースト菌宿主細胞に対する他の有用なプロモータは、Romanos et al.,1992,Yeast 8:423−488により記載されている。
制御配列はまた、宿主細胞によって認識されて転写を終結させる転写ターミネータであり得る。ターミネータ配列は、変異体をコードするポリヌクレオチドの3’−末端に作動可能にリンクする。宿主細胞において機能するいずれかのターミネータが用いられ得る。
細菌性宿主細胞に好ましいターミネータは、バチルスクラウシイ(Bacillus clausii)アルカリ性プロテアーゼ(aprH)、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)α−アミラーゼ(amyL)および大腸菌(Escherichia coli)リボソーム性RNA(rrnB)の遺伝子から入手される。
糸状真菌宿主細胞の好ましいターミネータは、アスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)アントラニル酸シンターゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)グルコアミラーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)α−グルコシダーゼ、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAアミラーゼおよびフザリウム オキシスポルム(Fusarium oxysporum)トリプシン−様タンパク分解酵素の遺伝子から得られる。
charomyces cerevisiae)エノラーゼ、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)チトクロムC(CYC1)およびサッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素の遺伝子から得られる。イースト菌宿主細胞の他の有用なターミネータが、前述のRomanos et al.,1992に記載されている。
制御配列はまた、プロモータの下流および遺伝子のコード配列の上流における、遺伝子の発現を高めるmRNAスタビライザ領域であり得る。
好適なmRNAスタビライザ領域の例は、バチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)cryIIIA遺伝子(国際公開第94/25612号パンフレット)および枯草菌(Bacillus subtilis)SP82遺伝子(Hue et al.,1995,Journal of Bacteriology 177:3465−3471)から得られる。
制御配列はまた、宿主細胞による翻訳に重要であるmRNAの非翻訳領域であるリーダーであり得る。リーダー配列は、変異体をコードするポリヌクレオチドの5’−末端に作動可能にリンクする。宿主細胞において機能するいずれかのリーダーが用いられ得る。
糸状真菌宿主細胞の好ましいリーダーは、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAアミラーゼおよびアスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)トリオースリン酸イソメラーゼの遺伝子から得られる。
イースト菌宿主細胞の好適なリーダーは、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)エノラーゼ(ENO−1)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)3−ホスホグリセリン酸キナーゼ、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)α−因子およびサッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)アルコール脱水素酵素/グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(ADH2/GAP)の遺伝子から得られる。
制御配列はまた、変異体コーディング配列の3’−末端に作動可能にリンクし、転写された場合に、ポリアデノシン残基を転写mRNAに負荷するシグナルとして宿主細胞により認識される配列であるポリアデニル化配列であり得る。宿主細胞において機能するポリアデニル化配列のいずれかが用いられ得る。
糸状真菌宿主細胞に好ましいポリアデニル化配列は、アスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)アントラニル酸シンターゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)グルコアミラーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)α−グルコシダーゼ、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAアミラーゼおよびフザリウム オキシスポルム(Fusarium oxysporum)トリプシン−様プロテアーゼの遺伝子から得られる。
イースト菌宿主細胞の有用なポリアデニル化配列が、Guo and Sherman,1995,Mol.Cellular Biol.15:5983−5990に記載されている。
制御配列はまた、変異体のN−末端にリンクしたシグナルペプチドをコードし、および、変異体を細胞の分泌経路に送るシグナルペプチドコード領域であり得る。ポリヌクレオチドのコード配列の5’−末端は、変異体をコードするコード配列のセグメントと共に、翻訳読み枠に元々リンクしたシグナルペプチドコード配列を本質的に含有し得る。または、コード配列の5’−末端は、コード配列に対して外来性のシグナルペプチドコード配列を含有し得る。コード配列がシグナルペプチドコード配列を元々含有していない場合には、外来性のシグナルペプチドコード配列が必要とされる場合がある。または、外来性のシグナルペプチドコード配列は単に、変異体の分泌を増強するために天然シグナルペプチドコード配列を置き換えてもよい。しかしながら、発現変異体を宿主細胞の分泌経路に送るいずれかのシグナルペプチドコード配列が用いられてもよい。
細菌宿主細胞の効果的なシグナルペプチドコード配列は、バチルス属(Bacillus)NCIB11837マルトジェニックアミラーゼ、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)サブチリシン、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)β−ラクタマーゼ、バチルスステアロテルモフィルス(Bacillus stearothermophilus)α−アミラーゼ、バチルスステアロテルモフィルス(Bacillus stearothermophilus)中性プロテアーゼ(nprT、nprS、nprM)および枯草菌(Bacillus subtilis)prsAの遺伝子から得られるシグナルペプチドコード配列である。さらなるシグナルペプチドが、Simonen and Palva,1993,Microbiological Reviews 57:109−137に記載されている。
糸状真菌宿主細胞の効果的なシグナルペプチドコード配列は、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)中性アミラーゼ、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)グルコアミラーゼ、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAアミラーゼ、フミコラインソレンス(Humicola insolens)セルラーゼ、フミコラインソレンス(Humicola insolens)エンドグルカナーゼV、フミコララヌギノサ(Humicola lanuginosa)リパーゼおよびリゾムコールミエヘイ(Rhizomucor miehei)アスパラギン酸プロテイナーゼの遺伝子から得られるシグナルペプチドコード配列である。
イースト菌宿主細胞の有用なシグナルペプチドは、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)α−因子およびサッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)インベルターゼの遺伝子から得られる。他の有用なシグナルペプチドコード配列が、前述のRomanos et al.,1992により記載されている。
制御配列はまた、変異体のN−末端でプロペプチド位置をコードするプロペプチドコード配列であり得る。得られたポリペプチドは、酵素原またはプロポリペプチド(または、いくつかの場合においてチモーゲン)として公知である。プロポリペプチドは、一般に非活性であり、プロポリペプチドからのプロペプチドの触媒または自己触媒切断によって活性ポリペプチドに転換されることが可能である。プロペプチドコード配列は、枯草菌(Bacillus subtilis)アルカリ性タンパク分解酵素(aprE)、枯草菌(Bacillus subtilis)中性タンパク分解酵素(nprT)、ミセリオフトラテルモフィラ(Myceliophthora thermophila)ラッカーゼ(国際公開第95/33836号パンフレット)、リゾムコールミエヘイ(Rhizomucor miehei)アスパラギン酸プロテイナーゼおよびサッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)α−因子の遺伝子から得られ得る。
シグナルペプチドおよびプロペプチド配列の両方が存在する場合、プロペプチド配列は変異体のN−末端に隣接して位置されており、また、シグナルペプチド配列は、プロペプチド配列のN−末端に隣接して位置されている。
宿主細胞の増殖に対した変異体の発現を調節する調節配列を付加することが望ましい場合もあり得る。調節系の例は、調節化合物の存在を含む化学的または物理的刺激に応じて、遺伝子の発現をオンオフさせるものである。原核系における調節系としては、lac、tac、およびtrpオペレータ系が挙げられる。イースト菌においては、ADH2系またはGAL1系が用いられ得る。糸状菌においては、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)グルコアミラーゼプロモータ、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)TAKAα−アミラーゼプロモータおよびアスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)グルコアミラーゼプロモータが用いられ得る。調節配列の他の例は、遺伝子増幅を可能とするものである。真核系において、これらの調節配列は、メトトレキセートの存在下で増幅されるジヒドロ葉酸レダクターゼ遺伝子、および、重金属を伴って増幅されるメタロチオネイン遺伝子を含む。これらの事例において、変異体をコードするポリヌクレオチドは、調節配列と作動可能にリンクしているであろう。
発現ベクター
本発明はまた、本発明の変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、プロモータ、ならびに、転写および翻訳終止シグナルを含む組み換え型発現ベクターに関する。従って、本発明は、α−アミラーゼ活性を有すると共に配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、プロモータ、ならびに、転写および翻訳終止シグナルを含む組み換え型発現ベクターに関する。特に、本発明は、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含む変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う)、プロモータ、ならびに、転写および翻訳終止コドンを含む組み換え型発現ベクターに関する。
種々のヌクレオチドおよび制御配列が一緒になって、このような部位で変異体をコードするポリヌクレオチドの挿入または置換を可能とするために1つまたは複数の好都合な制限部位を含み得る組み換え発現ベクターが生成される。または、ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを含む核酸構築物を発現に適切なベクターに挿入することにより発現され得る。発現ベクターの形成において、コード配列は、コード配列が、発現に適切な制御配列と作動可能にリンクするようベクター中に位置されている。
組み換え発現ベクターは、組み換えDNA法に簡便に供されることが可能であり、ポリヌクレオチドの発現をもたらすことが可能であるいずれかのベクター(例えば、プラスミドまたはウイルス)であり得る。ベクターの選択は、典型的には、ベクターが導入される宿主細胞に対するベクターの親和性に応じることとなる。ベクターは、直鎖または閉鎖された環状プラスミドであり得る。
ベクターは、例えばプラスミド、染色体外要素、微小染色体または人工染色体といった、自己複製ベクター(すなわち、染色体外のエンティティとして存在し、その複製が染色体複製とは無関係なベクター)であり得る。ベクターは、自己複製を確実とするための何らかの手段を含有し得る。または、ベクターは、宿主細胞に導入された際に、ゲノム中に統合され、および、中に統合された染色体と一緒に複製されるものであり得る。しかも、単一のベクターもしくはプラスミド、または、一緒になって、宿主細胞のゲノムに導入される全DNAを含有する2つ以上のベクターもしくはプラスミド、または、トランスポゾンが用いられてもよい。
ベクターは、形質転換、形質移入、形質導入等された細胞の選択を容易とする1つまたは複数の選択マーカーを含有することが好ましい。選択マーカーは、その生成物が、殺生剤またはウイルス耐性、重金属に対する耐性、栄養要求体に対する原栄養性等をもたらす遺伝子である。
細菌性選択マーカーの例は、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)もしくは枯草菌(Bacillus subtilis)dal遺伝子、または、アンピシリン、クロラムフェニコール、カナマイシン、ネオマイシン、スペクチノマイシンもしくはテトラサイクリン耐性などの抗生物質耐性を与えるマーカーである。イースト菌宿主細胞の好適なマーカーとしては、これらに限定されないが、ADE2、HIS3、LEU2、LYS2、MET3、TRP1およびURA3が挙げられる。糸状真菌宿主細胞において使用される選択マーカーとしては、これらに限定されないが、amdS(アセトアミダーゼ)、argB(オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ)、bar(ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ)、hph(ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ)、niaD(硝酸レダクターゼ)、pyrG(オロチジン−5’−リン酸デカルボキシラーゼ)、sC(硫酸アデニルトランスフェラーゼ)およびtrpC(アントラニル酸シンターゼ)、ならびに、これらの均等物が挙げられる。アスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)またはアスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)amdSおよびpyrG遺伝子、ならびに、ストレプトマイセスハイグロスコピクス(Streptomyces hygroscopicus)bar遺伝子がアスペルギルス属(Aspergillus)細胞における使用に好ましい。
ベクターは、宿主細胞のゲノムへのベクターの統合、または、ゲノムとは無関係の細胞中のベクターの自律複製を許容する要素を含有することが好ましい。
宿主細胞ゲノムへの統合に関して、ベクターは、変異体をコードするポリヌクレオチドの配列、または、相同的もしくは非相同的組み換えによるゲノムへの統合に係るベクターのいずれかの他の要素に依存し得る。または、ベクターは、染色体における正確な位置での宿主細胞のゲノムへの相同的組み換えによる統合をもたらす追加のポリヌクレオチドを含有していてもよい。正確な位置で統合される可能性を高めるために、統合要素は、相同的組み換えの確率を高めるために対応する標的配列に対して高度の配列同一性を有する、100〜10,000塩基対、400〜10,000塩基対および800〜10,000塩基対などの十分な数の核酸を含有しているべきである。統合要素は、宿主細胞のゲノム中の標的配列と相同的であるいずれかの配列であり得る。さらに、統合要素は、非コーディングまたはコーディングポリヌクレオチドであり得る。他方で、ベクターは、非相同的組み換えにより宿主細胞のゲノムに統合され得る。
自律複製に関して、ベクターは、対象の宿主細胞におけるベクターの自律的な複製を可能とする複製起点をさらに含んでいてもよい。複製起点は、細胞において機能する自律複製を媒介するいずれかのプラスミドレプリケータであり得る。「複製起点」または「プラスミドレプリケータ」という用語は、インビボでのプラスミドまたはベクターの複製を可能とするポリヌクレオチドを意味する。
細菌性複製起点の例は、大腸菌(E.coli)における複製を許容するプラスミドpBR322、pUC19、pACYC177およびpACYC184の複製起点、ならびに、バチルス属(Bacillus)における複製を許容するpUB110、pE194、pTA1060およびpAMβ1の複製起点である。
イースト菌宿主細胞において用いられる複製起点の例は、2ミクロン複製起点、ARS1、ARS4、ARS1とCEN3との組み合わせ、および、ARS4とCEN6との組み合わせである。
糸状真菌細胞において有用な複製起点の例は、AMA1およびANS1(Gems et al.,1991,Gene 98:61−67;Cullen et al.,1987,Nucleic Acids Res.15:9163−9175;国際公開第00/24883号パンフレット)である。AMA1遺伝子の単離およびAMA1遺伝子を含むプラスミドまたはベクターの構築は、国際公開第00/24883号パンフレットに開示されている方法に従って達成可能である。
本発明のポリヌクレオチドの2つ以上のコピーが宿主細胞に挿入されて、変異体の生成が高められてもよい。ポリヌクレオチドのコピーの数は、配列の少なくとも1つの追加のコピーを宿主細胞ゲノムに統合することにより、または、増幅可能な選択マーカー遺伝子をポリヌクレオチドに含めることにより増加させることが可能であり、ここで、選択マーカー遺伝子の増幅されたコピー、従って、ポリヌクレオチドの追加のコピーを含有する細胞は、適切な選択可能な薬剤中で細胞を培養することにより選択可能である。
上記の要素を連結して本発明の組み換え発現ベクターを構築するために用いられる手法は、当業者に周知である(例えば、前述のSambrook et al.,1989を参照のこと)。
宿主細胞
本発明はまた、本発明の変異体ポリペプチドを産生させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された本発明の変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む組み換え型宿主細胞に関する。従って、本発明は、変異体ポリペプチドを産生させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された、変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(α−アミラーゼ活性を有すると共に配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す)を含む組み換え型宿主細胞に関する。特に、本発明は、変異体ポリペプチドを産生させる1つ以上の制御配列に作動的に結合された、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異(ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う)を含む変異体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む組み換え型宿主細胞に関する。
ポリヌクレオチドを含む構築物もしくはベクターは、構築物もしくはベクターが染色体性組み込み体として、もしくは、既述の自己複製余剰−染色体性ベクターとして維持されるよう宿主細胞に導入される。「宿主細胞」という用語は、複製の最中に生じる突然変異により親細胞と同等ではない親細胞のいずれかの子孫を包含する。宿主細胞の選択は、変異体をコードする遺伝子およびそのソースに大きく依存することとなる。
宿主細胞は、例えば、原核生物または真核生物といった、変異体の組み換え生成において有用ないずれかの細胞であり得る。
原核宿主細胞は、グラム陽性またはグラム陰性バクテリアのいずれかであり得る。グラム陽性バクテリアとしては、これらに限定されないが、バチルス属(Bacillus)、クロストリジウム属(Clostridium)、エンテロコッカス属(Enterococcus)、ゲオバチルス属(Geobacillus)、ラクトバチルス属(Lactobacillus)、ラクトコッカス属(Lactococcus)、オセアノバチルス属(Oceanobacillus)、スタフィロコッカス属(Staphylococcus)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)およびストレプトマイセス属(Streptomyces)が挙げられる。グラム陰性バクテリアとしては、これらに限定されないが、カムピロバクター属(Campylobacter)、大腸菌(E.coli)、フラボバクテリウム属(Flavobacterium)、フソバクテリウム属(Fusobacterium)、ヘリコバクター属(Helicobacter)、イリオバクター属(Ilyobacter)、ネイッセリア属(Neisseria)、シュードモナス属(Pseudomonas)、サルモネラ属(Salmonella)およびウレアプラズマ属(Ureaplasma)が挙げられる。
細菌宿主細胞は、特にこれらに限定されないが、バチルスアルカロフィルス(Bacillus alkalophilus)、バチルスアミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、バチルスブレビス(Bacillus brevis)、バチルスシルクランス(Bacillus circulans)、バチルスクラウシイ(Bacillus clausii)、バチルスコアグランス(Bacillus coagulans)、バシラスフィルムス(Bacillus firmus)、バチルスラウツス(Bacillus lautus)、バチルスレンツス(Bacillus lentus)、バチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)、バチルスメガテリウム(Bacillus megaterium)、バチルスプミルス(Bacillus pumilus)、バチルスステアロテルモフィルス(Bacillus stearothermophilus)、枯草菌(Bacillus subtilis)、およびバチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)細胞を含むいずれかのバチルス属(Bacillus)細胞であり得る。
細菌宿主細胞はまた、特にこれらに限定されないが、ストレプトコッカスエクイシミリス(Streptococcus equisimilis)、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカスウベリス(Streptococcus uberis)、およびストレプトコッカスズーエピデミカス(Streptococcus equi subsp.Zooepidemicus)細胞のいずれかのストレプトコッカス属(Streptococcus)細胞を含むいずれかのストレプトコッカス属(Streptococcus)細胞であり得る。
細菌宿主細胞はまた、特にこれらに限定されないが、ストレプトマイセスアウロモゲネス(Streptomyces achromogenes)、ストレプトマイセスアベルミチリス(Streptomyces avermitilis)、ストレプトマイセスコエリコロル(Streptomyces coelicolor)、ストレプトマイセスグリセウス(Streptomyces griseus)、およびストレプトマイセスリビダンス(Streptomyces lividans)細胞を含むいずれかのストレプトマイセス属(Streptomyces)細胞であり得る。
バチルス属(Bacillus)細胞へのDNAの導入は、プロトプラスト形質転換(例えば、Chang and Cohen,1979,Mol.Gen.Genet.168:111−115を参照のこと)、コンピテント細胞形質転換(例えば、Young and Spizizen,1961,J.Bacteriol.81:823−829、またはDubnau and Davidoff−Abelson,1971,J.Mol.Biol.56:209−221を参照のこと)、電気穿孔法(例えば、Shigekawa and Dower,1988,Biotechniques 6:742−751を参照のこと)、または、接合により(例えば、Koehler and Thorne,1987,J.Bacteriol.169:5271−5278を参照のこと)行われ得る。大腸菌(E.coli)細胞へのDNAの導入は、プロトプラスト形質転換(例えば、Hanahan,1983,J.Mol.Biol.166:557−580を参照のこと)または電気穿孔法により(例えば、Dower et al.,1988,Nucleic Acids Res.16:6127−6145を参照のこと)行われ得る。ストレプトマイセス属(Streptomyces)細胞へのDNAの導入は、プロトプラスト形質転換、電気穿孔法(例えば、Gong et al.,2004,Folia Microbiol.(Praha)49:399−405を参照のこと)、接合(例えば、Mazodier et al.,1989,J.Bacteriol.171:3583−3585を参照のこと)、または、形質導入により(例えば、Burke et al.,2001,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98:6289−6294を参照のこと)行われ得る。シュードモナス属(Pseudomonas)細胞へのDNAの導入は、電気穿孔法(例えば、Choi et al.,2006,J.Microbiol.Methods 64:391−397を参照のこと)、または、接合により(例えば、Pinedo and Smets,2005,Appl.Environ.Microbiol.71:51−57を参照のこと)行われ得る。ストレプトコッカス属(Streptococcus)細胞へのDNAの導入は、天然コンピテンス(例えば、Perry and Kuramitsu,1981,Infect.Immun.32:1295−1297を参照のこと)、プロトプラスト形質転換(例えば、Catt and Jollick,1991,Microbios 68:189−207を参照のこと)、電気穿孔法(例えば、Buckley et al.,1999,Appl.Environ.Microbiol.65:3800−3804を参照のこと)、または、接合により(例えば、Clewell,1981,Microbiol.Rev.45:409−436を参照のこと)行われ得る。しかしながら、DNAを宿主細胞に導入するための技術分野において公知である方法のいずれかを用いることが可能である。
宿主細胞はまた、植物または真菌細胞などの真核生物であり得る。
宿主細胞は真菌細胞であり得る。本明細書において用いられるところ、「真菌」は、子嚢菌門(Ascomycota)、担子菌門(Basidiomycota)、ツボカビ門(Chytridiomycota)および接合菌門(Zygomycota)ならびに、卵菌門(Oomycota)およびすべての栄養胞子形成真菌(Hawksworth et al.,In,Ainsworth and Bisby’s Dictionary of The Fungi,8th edition,1995,CAB International,University Press,Cambridge,UKに定義されているとおり)を含む。
真菌宿主細胞はイースト菌細胞であり得る。本明細書において用いられるところ、「イースト菌」は、子嚢菌酵母(エンドミセス目(Endomycetales))、担子菌イースト菌を含み、イースト菌は、不完全菌類(不完全酵母菌類(Blastomycetes))に属する。イースト菌の分類は将来において変更される可能性があるため、本発明の目的について、イースト菌は、Biology and Activities of Yeast(Skinner,Passmore,and Davenport,editors,Soc.App.Bacteriol.Symposium Series No.9,1980)に記載されているとおりに定義されるものとする。
イースト菌宿主細胞は、クルイベロマイセスラクティス(Kluyveromyces lactis)、サッカロマイセスカルスベルゲンシス(Saccharomyces carlsbergensis)、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロマイセスジアスタチクス(Saccharomyces diastaticus)、サッカロマイセスドウグラシイ(Saccharomyces douglasii)、サッカロマイセスクルイベリ(Saccharomyces kluyveri)、サッカロマイセスノルベンシス(Saccharomyces norbensis)、サッカロマイセスオビホルミス(Saccharomyces oviformis)またはヤロウイアリポリチカ(Yarrowia lipolytica)細胞などのカンジダ属(Candida)、ハンセヌラ属(Hansenula)、クルイベロマイセス属(Kluyveromyces)、ピチア属(Pichia)、サッカロマイセス属(Saccharomyces)、シゾサッカロマイセス属(Schizosaccharomyces)またはヤロウイア属(Yarrowia)細胞であり得る。
真菌宿主細胞は糸状真菌細胞であり得る。「糸状菌」は、真菌植物門(Eumycota)および卵菌門(Oomycota)亜門(前述のHawksworth et al.,1995で定義されているとおり)のすべてのフィラメント形を含む。糸状菌は、一般に、キチン、セルロース、グルカン、キトサン、マンナンおよび他の複雑な多糖類から組成される菌糸体壁によって特徴付けられる。栄養成長は菌糸の伸展によるものであり、および、炭素異化は絶対好気性である。対照的に、サッカロマイセスセレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)などのイースト菌による栄養成長は単細胞葉状体の出芽によるものであり、および、炭素異化は発酵性であり得る。
糸状真菌宿主細胞は、アクレモニウム属(Acremonium)、アスペルギルス属(Aspergillus)、アウレオバシジウム属(Aureobasidium)、ブエルカンデラ属(Bjerkandera)、セリポリオプシス属(Ceriporiopsis)、クリソスポリウム属(Chrysosporium)、コプリヌス属(Coprinus)、コリオルス属(Coriolus)、クリプトコッカス属(Cryptococcus)、フィリバシジウム属(Filibasidium)、フザリウム属(Fusarium)、フミコラ属(Humicola)、マグナポルテ属(Magnaporthe)、ムコール属(Mucor)、ミセリオフトラ属(Myceliophthora)、ネオカリマスチクス属(Neocallimastix)、ニューロスポラ属(Neurospora)、パエシロマイセス属(Paecilomyces)、ペニシリウム属(Penicillium)、ファネロケーテ属(Phanerochaete)、フレビア属(Phlebia)、ピロマイセス属(Piromyces)、プレウロツス属(Pleurotus)、シゾフィルム属(Schizophyllum)、タラロマイセス属(Talaromyces)、テルモアスクス属(Thermoascus)、チエラビア属(Thielavia)、トリポクラジウム属(Tolypocladium)、トラメテス属(Trametes)またはトリコデルマ属(Trichoderma)細胞であり得る。
例えば、糸状真菌宿主細胞は、アスペルギルスアワモリ(Aspergillus awamori)、アスペルギルスフォエティダス(Aspergillus foetidus)、アスペルギルスフミガーツス(Aspergillus fumigatus)、アスペルギルスジャポニクス(Aspergillus japonicus)、アスペルギルスニズランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus oryzae)、ヤケイロタケ(Bjerkandera adusta)、セリポリオプシスアネイリナ(Ceriporiopsis aneirina)、セリポリオプシスカレギエア(Ceriporiopsis caregiea)、セリポリオプシスギルベスセンス(Ceriporiopsis gilvescens)、セリポリオプシスパンノシンタ(Ceriporiopsis pannocinta)、セリポリオプシスリブロサ(Ceriporiopsis rivulosa)、セリポリオプシススブルファ(Ceriporiopsis subrufa)、セリポリオプシススブベルミスポラ(Ceriporiopsis subvermispora)、クリソスポリウムイノプス(Chrysosporium inops)、クリソスポリウムケラチノフィルム(Chrysosporium keratinophilum)、クリソスポリウムルクノウェンス(Chrysosporium lucknowense)、クリソスポリウムメルダリウム(Chrysosporium merdarium)、クリソスポリウムパンニコラ(Chrysosporium pannicola)、クリソスポリウムクイーンスランジクム(Chrysosporium queenslandicum)、クリソスポリウムトロピクム(Chrysosporium tropicum)、クリソスポリウムゾナツム(Chrysosporium zonatum)、コプリヌスシネレウス(Coprinus cinereus)、クリオルスヒルスツス(Coriolus hirsutus)、フザリウムバクテリジオイデス(Fusarium bactridioides)、フザリウムセレアリス(Fusarium cerealis)、フザリウムクロークウェレンス(Fusarium crookwellense)、フザリウムクルモルム(Fusarium culmorum)、フザリウム グラミネアルム(Fusarium graminearum)、フザリウムグラミヌム(Fusarium graminum)、フザリウムヘテロスポルム(Fusarium heterosporum)、フザリウムネグンディ(Fusarium negundi)、フザリウム オキシスポルム(Fusarium oxysporum)、フザリウムレチクランツム(Fusarium reticulatum)、フザリウム ロゼウム(Fusarium roseum)、フザリウムサムブシヌム(Fusarium sambucinum)、フザリウムサルコクロウム(Fusarium sarcochroum)、フザリウムスポロトリキオイデス(Fusarium sporotrichioides)、フザリウムスルフレウム(Fusarium sulphureum)、フザリウムトルロスム(Fusarium torulosum)、フザリウムトリコテシオイデス(Fusarium trichothecioides)、フザリウムベネナツム(Fusarium venenatum)、フミコラインソレンス(Humicola insolens)、フミコララヌギノサ(Humicola lanuginosa)、ムコールミエヘイ(Mucor miehei)、ミセリオフトラテルモフィラ(Myceliophthora thermophila)、ニューロスポラクラッサ(Neurospora crassa)、ペニシリウムプルプロゲヌム(Penicillium purpurogenum)、ファネロケーテクリソスポリウム(Phanerochaete chrysosporium)、フレビアラジアタ(Phlebia radiata)、プレウロツスエリンギイ(Pleurotus eryngii)、チエラビアテルレストリス(Thielavia terrestris)、トラメテスビロサ(Trametes villosa)、トラメテスベルシコロル(Trametes versicolor)、トリコデルマハルジアヌム(Trichoderma harzianum)、トリコデルマコニンギイ(Trichoderma koningii)、トリコデルマロンギブラキアツム(Trichoderma longibrachiatum)、トリコデルマレエセイ(Trichoderma reesei)またはトリコデルマビリデ(Trichoderma viride)細胞であり得る。
真菌細胞は、それ自体公知の様式でのプロトプラスト形成、プロトプラストの形質転換、および、細胞壁の再生を含むプロセスにより形質転換され得る。アスペルギルス属(Aspergillus)およびトリコデルマ属(Trichoderma)宿主細胞の形質転換に好適な手法は、欧州特許第238023号明細書、Yelton et al.,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:1470−1474およびChristensen et al.,1988,Bio/Technology 6:1419−1422に記載されている。フザリウム属(Fusarium)種の形質転換に好適な方法は、Malardier et al.,1989,Gene 78:147−156および国際公開第96/00787号パンフレットに記載されている。イースト菌は、Becker and Guarente,In Abelson,J.N.and Simon,M.I.,editors,Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology,Methods in Enzymology,Volume 194,pp 182−187,Academic Press,Inc.,New York;Ito et al.,1983,J.Bacteriol.153:163;および、Hinnen et al.,1978,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 75:1920に記載の手法を用いて形質転換され得る。
生成方法
本発明はまた、変異体α−アミラーゼを生成する方法に関し、これは:(a)変異体ポリペプチドの発現に好適な条件下で本発明の宿主細胞を培養するステップと;(b)変異体ポリペプチドを回収するステップとを含む。
宿主細胞は、当技術分野において公知である方法を用いて変異体の生成に好適な栄養培地中で培養される。例えば、細胞は、好適な培地中ならびに変異体の発現および/または単離が許容される条件下で行われる、振盪フラスコ培養により、または、実験用もしくは産業用発酵槽における小規模もしくは大規模発酵(連続式、バッチ式、フェドバッチ式または固体状発酵を含む)により培養され得る。培養は、炭素および窒素源および無機塩を含む好適な栄養培地において、当技術分野において公知である手法を用いて行われる。好適な媒体は、商業的な供給者から入手可能であるか、または、公開された組成に従って調製され得る(例えば、American Type Culture Collectionのカタログ)。変異体が栄養培地に分泌される場合、変異体は培地から直接回収可能である。変異体が分泌されない場合、細胞ライセートから回収可能である。
変異体は、当技術分野において公知である方法を用いて検出され得る。好適な検出方法は、これらに限定されないが、特定の抗体の使用、酵素産生物の形成、または、酵素基質の消失を含む。例えば、酵素アッセイを用いて変異体のαアミラーゼ活性を判定してもよい(実施例を参照のこと)。
変異体は当技術分野において公知である方法を用いて回収され得る。例えば、変異体は、特にこれらに限定されないが、採取、遠心分離、ろ過、抽出、噴霧乾燥、蒸発または沈殿を含む従来の手法により栄養培地から回収され得る。
変異体は、実質的に純粋な変異体を得るために、特にこれらに限定されないが、クロマトグラフィ(例えば、イオン交換、親和性、疎水性、クロマトフォーカシングおよびサイズ排除)、電気泳動的手法(例えば、分取等電点電気泳動)、較差溶解度(例えば、硫酸アンモニウム沈殿)、SDS−PAGE、または、抽出(例えば、Protein Purification,Janson and Ryden,editors,VCH Publishers,New York,1989を参照のこと)を含む技術分野において公知である多様な手法によって精製され得る。
代替的な態様においては、変異体は回収されず、変異体を発現する本発明の宿主細胞が変異体のソースとして用いられ得る。
組成物
本発明のα−アミラーゼポリペプチドを添加してもよく、それ故、洗剤組成物のコンポーネントとなる。従って、本発明は、α−アミラーゼ活性を有すると共に、配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示す変異体ポリペプチドを含む組成物に関する。特に、本発明は、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含む変異体ポリペプチドを含む組成物に関し、ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う。
それ故、本発明のさらなる態様は、本発明のポリペプチド、および、界面活性剤(アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤および/または両性界面活性剤など)を含む洗剤組成物を提供する。このような洗剤組成物を形成するための濃縮物もしくは添加剤もまた提供されており、この濃縮物もしくは添加剤は、本発明のポリペプチド、および、任意選択により界面活性剤を含む。
以下に詳細に考察されているとおり、洗剤組成物は、酸化剤、漂白活性化剤、充填剤、ビルダー、緩衝剤、構造化剤、金属イオン封鎖剤、光学増白剤、消泡剤、酵素、芳香剤、再付着防止剤、皮膚コンディショニング剤、柔軟性増強剤、乳化剤および着色剤からなる群から選択される1種以上の追加のコンポーネントをさらに含んでいてもよい。
一実施形態においては、組成物は、液体または粉末ランドリー洗剤組成物である。
さらなる実施形態において、組成物は、液体または粉末自動食器洗浄(ADW)洗剤組成物である。
本発明の洗剤組成物は、例えば、汚れた布地の前処理に好適なランドリー添加剤組成物およびリンスが追加された布地軟化剤組成物を含む手洗い用もしくは機械洗い用ランドリー洗剤組成物として配合され得、または、通所の家庭での硬質面クリーニング作業で使用される洗剤組成物として配合され得、または、手洗いもしくは機械洗いでの皿洗い作業用に配合され得る。
特定の態様において、本発明は、本発明のα−アミラーゼポリペプチドを含む洗剤濃縮物/添加剤を提供する。洗剤濃縮物/添加剤、ならびに、洗剤組成物は、プロテアーゼ、リパーゼ、ペルオキシダーゼ、他のデンプン分解酵素、例えば、他のα−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、マルトース生成アミラーゼ、CGTaseおよび/またはセルラーゼ、マンナナーゼ(Novozymes,Denmark製のMANNAWAY(商標)など))、ペクチナーゼ、ペクチンリアーゼ、クチナーゼおよび/またはラッカーゼなどの1種以上の他の酵素を含み得る。
普通、選択される酵素の特性は選択される洗剤と適合性であるべきであり(すなわち、他の酵素処方成分および非酵素処方成分等と最適で親和性のpH)、および、この酵素は有効量で存在しているべきである。
プロテアーゼ:好適なプロテアーゼは、動物、野菜または微生物性由来のものを含む。微生物性由来のものが好ましい。化学的に修飾されたミュータントまたはタンパク質改変ミュータントが含まれる。プロテアーゼは、セリンプロテアーゼまたはメタロプロテアーゼ、好ましくはアルカリ性微生物性プロテアーゼまたはトリプシン−様プロテアーゼであり得る。アルカリ性プロテアーゼの例は、サブチリシンであって、特にバチルス属(Bacillus)から誘導されたもの、例えば、サブチリシンNovo、サブチリシンCarlsberg、サブチリシン309、サブチリシン147およびサブチリシン168(国際公開第89/06279号パンフレットに記載)である。トリプシン−様プロテアーゼの例は、国際公開第89/06270号パンフレットおよび国際公開第94/25583号パンフレットに記載のトリプシン(例えば、ブタまたはウシ由来)およびフザリウム属(Fusarium)プロテアーゼである。
有用なプロテアーゼの例は、国際公開第92/19729号パンフレット、国際公開第98/20115号パンフレット、国際公開第98/20116号パンフレットおよび国際公開第98/34946号パンフレットに記載の変異体であって、特に、以下の1つ以上の位置に置換を伴う変異体である:27、36、57、76、87、97、101、104、120、123、167、170、194、206、218、222、224、235および274。好ましい市販されているプロテアーゼ酵素としては、ALCALASE(登録商標)、SAVINASE(登録商標)(配列番号3)、PRIMASE(登録商標)、DURALASE(登録商標)、ESPERASE(登録商標)およびKANNASE(登録商標)(Novozymes A/S製)、MAXATASE(登録商標)、MAXACAL、MAXAPEM(登録商標)、PROPERASE(登録商標)、PURAFECT(登録商標)、PURAFECT OXP(登録商標)、FN2(登録商標)、FN3(登録商標)、FN4(登録商標)(Genencor International Inc.)が挙げられる。
リパーゼ:好適なリパーゼは、細菌性または真菌性由来のものを含む。化学的に修飾されたミュータントまたはタンパク質改変ミュータントが含まれる。有用なリパーゼの例としては、例えば、欧州特許第258 068号明細書および欧州特許第305 216号明細書に記載のH.ラヌギノサ(H.lanuginosa)(T.ラヌギノスス(T.lanuginosus))または国際公開第96/13580号パンフレットに記載のH.インソレンス(H.insolens)といったフミコラ属(Humicola)(同義語、テルモマイセス属(Thermomyces))由来のリパーゼ;例えば、P.アルカリ(P.alcali)遺伝子またはP.シュードアルカリ(P.pseudoalcali)遺伝子(欧州特許第218 272号明細書)、P.セパシア(P.cepacia)(欧州特許第331 376号明細書)、P.スツツェリ(P.stutzeri)(英国特許第1,372,034号明細書)、P.フルオレッセンス(P.fluorescens)、シュードモナス属の一種(Pseudomonas sp.)SD705株(国際公開第95/06720号パンフレットおよび国際公開第96/27002号パンフレット)、P.ウィスコンシネンシス(P.wisconsinensis)(国際公開第96/12012号パンフレット)といったシュードモナス属(Pseudomonas)リパーゼ;例えば、枯草菌(B.subtilis)(Dartois et al.(1993),Biochemica et Biophysica Acta,1131:253−360)、B.ステアロサーモフィルス(B.stearothermophilus)(特開昭64/744992号公報)またはB.プミルス(B.pumilus)(国際公開第91/16422号パンフレット)といったバチルス属(Bacillus)リパーゼが挙げられる。
好ましい市販されているリパーゼ酵素としては、LIPOLASE(商標)およびLIPOLASE ULTRA(商標)(Novozymes A/S、配列番号4本明細書において)が挙げられる。
アミラーゼ:好適なアミラーゼ(αおよび/またはβ)は、細菌性または真菌性由来のものを含む。化学的に修飾されたミュータントまたはタンパク質改変ミュータントが含まれる。アミラーゼとしては、例えば、英国特許第1,296,839号明細書により詳細に記載されているバチルスリケニホルミス(Bacillus licheniformis)の特別な系統といった、例えばバチルス属(Bacillus)から得られるα−アミラーゼが挙げられる。有用なアミラーゼの例は、国際公開第94/02597号パンフレット、国際公開第94/18314号パンフレット、国際公開第96/23873号パンフレットおよび国際公開第97/43424号パンフレットに記載の変異体であって、特に、以下の1つ以上の位置に置換を伴う変異体である:15、23、105、106、124、128、133、154、156、181、188、190、197、202、208、209、243、264、304、305、391、408および444。市販されているα−アミラーゼは、DURAMYL(商標)、LIQUEZYME(商標)、TERMAMYL(商標)、NATALASE(商標)、FUNGAMYL(商標)およびBAN(商標)(Novozymes A/S)、Preferenz S100、Preferenz S110、Preferenz S1000、Excellenz S110、Excellenz S1000、Excellenz S2000、RAPIDASE(商標)およびPURASTAR(商標)(Genencor International Inc.製)である。それ故、好適なアミラーゼは、本明細書において配列番号:5、6、7、8、9、10および11として列挙されているもののいずれか1種、ならびに、その変異体であり得る。
セルラーゼ:好適なセルラーゼは、細菌性または真菌性由来のものを含む。化学的に修飾されたミュータントまたはタンパク質改変ミュータントが含まれる。好適なセルラーゼとしては、例えば、米国特許第4,435,307号明細書、米国特許第5,648,263号明細書、米国特許第5,691,178号明細書、米国特許第5,776,757号明細書および国際公開第89/09259号パンフレットに開示されている、フミコラインソレンス(Humicola insolens)、ミセリオフトラテルモフィラ(Myceliophthora thermophila)およびフザリウム オキシスポルム(Fusarium oxysporum)から生成された真菌セルラーゼといった、バチルス属(Bacillus)、シュードモナス属(Pseudomonas)、フミコラ属(Humicola)、フザリウム属(Fusarium)、チエラビア属(Thielavia)、アクレモニウム属(Acremonium)由来のセルラーゼが挙げられる。特に好適なセルラーゼは、色の取り扱いに関する有益性を有するアルカリ性または中性セルラーゼである。このようなセルラーゼの例は、欧州特許第0 495 257、欧州特許第0 531 372号明細書、国際公開第96/11262号パンフレット、国際公開第96/29397号パンフレット、国際公開第98/08940号パンフレットに記載されているセルラーゼである。他の例は、国際公開第94/07998号パンフレット、欧州特許第0 531 315号明細書、米国特許第5,457,046号明細書、米国特許第5,686,593号明細書、米国特許第5,763,254号明細書、国際公開第95/24471号パンフレット、国際公開第98/12307号パンフレットおよび国際特許出願第PCT/DK98/00299号パンフレットに記載されているものなどのセルラーゼ変異体である。
市販されているセルラーゼとしては、CELLUZYME(登録商標)およびCAREZYME(登録商標)(Novozymes A/S)、CLAZINASE(登録商標)およびPURADAX HA(登録商標)(Genencor International Inc.)およびKAC−500(B)(登録商標)(花王株式会社)が挙げられる。
ペルオキシダーゼ/オキシダーゼ:好適なペルオキシダーゼ/オキシダーゼは、植物、細菌性または真菌性由来のものを含む。化学的に修飾されたミュータントまたはタンパク質改変ミュータントが含まれる。有用なペルオキシダーゼの例としては、例えば、C.シネレウス(C.cinereus)といったコプリヌス属(Coprinus)由来のペルオキシダーゼ、および、国際公開第93/24618号パンフレット、国際公開第95/10602号パンフレットおよび国際公開第98/15257号パンフレットに記載されているものなどのその変異体が挙げられる。市販されているペルオキシダーゼとしては、GUARDZYME(登録商標)(Novozymes A/S)が挙げられる。
レキナーゼ(Lechinase):好適なレキナーゼは細菌性または真菌性由来のものを含む。これらは、化学的に修飾されているか、または、タンパク質改変されていてもよい。有用なレキナーゼの例としては、配列番号3、4および5に提示されているもの(Novozymes A/S)、および、国際公開第99/06516号パンフレット(Henkel KGAA)に提示されているものが挙げられる。化学的に修飾されているか、または、タンパク質改変されていてもよい他の好適なレキナーゼの例は、本明細書中の配列番号:12、13、14および15として示されているものである。
洗剤酵素は、1種以上の酵素を含有する個別の添加剤を添加することにより、または、これらの酵素のすべてを含む複合添加剤を添加することにより洗剤組成物中に含まれていてもよい。本発明の洗剤添加剤、すなわち、個別の添加剤または複合添加剤は、例えば、粒質物、液体、スラリー等として配合可能である。好ましい洗剤添加剤配合物は、粒質物、特に非発塵性粒質物、液体、特に安定化された液体、または、スラリーである。
非発塵性粒質物は、例えば、米国特許第4,106,991号明細書および米国特許第4,661,452号明細書に開示のとおり生成され得、任意により、当技術分野において公知である方法によりコーティングされてもよい。ワックス状コーティング材の例は、1000〜20000の平均モル重量を有するポリ(エチレンオキシド)生成物(ポリエチレングリコール、PEG);16〜50個のエチレンオキシドユニットを有するエトキシル化ノニルフェノール;アルコールが12〜20個の炭素原子を含有し、および、15〜80個のエチレンオキシドユニットが存在するエトキシル化脂肪族アルコール;脂肪族アルコール;脂肪酸;ならびに、脂肪酸のモノ−およびジ−およびトリグリセリドである。流動床技術による用途に対して好適なフィルム形成性コーティング材の例は英国特許第1483591号明細書に記載されている。液体酵素調製物は、例えば、確立された方法に従って、プロピレングリコールなどのポリオール、糖または糖アルコール、乳酸またはホウ酸を添加することにより安定化され得る。保護された酵素は、欧州特許第238 216号明細書に開示されている方法に従って調製され得る。
本発明の洗剤組成物は、例えば、バー、錠剤、粉末、顆粒、ペーストまたは液体といったいずれかの簡便な形態であり得る。液体洗剤は水性であり得、典型的には、70%以下の水および0〜30%の有機溶剤を含有し、または、非水性であり得る。
洗剤組成物は、半極性を含むノニオン性および/またはアニオン性および/またはカチオン性および/または両性イオン性であり得る1種以上の界面活性剤を含む。界面活性剤は、典型的には、0.1%〜60重量%のレベルで存在する。
含まれている場合、洗剤は通常、直鎖アルキルベンゼンスルホネート、α−オレフィンスルホネート、アルキル硫酸エステル(脂肪族アルコール硫酸エステル)、アルコールエトキシ硫酸エステル、第2級アルカンスルホン酸、α−スルホ脂肪酸メチルエステル、アルキル−もしくはアルケニルコハク酸またはセッケンなどのアニオン性界面活性剤を約1%〜約40%で含んでいるであろう。
含まれている場合、洗剤は通常、アルコールエトキシレート、ノニル−フェノールエトキシレート、アルキルポリグリコシド、アルキルジメチルアミン−オキシド、エトキシル化脂肪酸モノエタノール−アミド、脂肪酸モノ−エタノールアミド、ポリヒドロキシアルキル脂肪酸アミド、または、グルコサミンのN−アシルN−アルキル誘導体(「グルカミド」)などのノニオン性界面活性剤を約0.2%〜約40%で含んでいるであろう。
洗剤は、ゼオライト、ジホスフェート、トリホスフェート、ホスホネート、カーボネート、クエン酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、アルキル−もしくはアルケニルコハク酸、可溶性ケイ酸または層状ケイ酸塩(例えば、Hoechst製のSKS−6)などの洗剤ビルダーまたは錯化剤を0〜65%で含み得る。他の錯化剤はメチルグリシン二酢酸(MGDA)およびグルタミン酸二酢酸(GLDA)であり得、これらは、リン酸塩を含まない自動食器洗浄用洗剤において特に用いられ得る。
洗剤は1種以上のポリマーを含んでいてもよい。例は、スルホン化ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリ(ビニル−ピロリドン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピリジン−N−オキシド)、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリアクリレートなどのポリカルボキシレート、マレイン酸/アクリル酸コポリマーおよびラウリルメタクリレート/アクリル酸コポリマーである。
洗剤は、テトラアセチルエチレンジアミンまたはノナノイルオキシベンゼンスルホネートなどの過酸形成漂白剤活性化剤と組み合わされ得る、過ホウ酸塩または過炭酸塩などのH供給源を含み得る漂白剤系を含有していてもよい。さらに、漂白触媒は、Mnおよび/またはCo系コンポーネントであり得る。あるいは、漂白剤系は、例えば、アミド、イミドまたはスルホンタイプの過酸を含み得る。
本発明の洗剤組成物の酵素は、例えば、プロピレングリコールもしくはグリセロールなどのポリオール、糖質もしくは糖質アルコール、乳酸、ホウ酸、もしくは、例えば芳香族ホウ酸エステルといったホウ酸誘導体、または、4−ホルミルフェニルボロン酸などのフェニルボロン酸誘導体といった従来の安定化剤を用いて安定化され得、および、組成物は、例えば、国際公開第92/19709号パンフレットおよび国際公開第92/19708号パンフレットに記載されているとおり配合され得る。
洗剤はまた、クレイ、気泡増強剤、泡抑制剤、耐食剤、汚れ沈殿防止剤、再付着防止剤、染料、殺菌剤、光学増白剤、ヒドロトロープ、色あせ防止剤または芳香剤を含む例えば布コンディショナーなどの他の従来の洗剤処方成分を含有し得る。
洗剤組成物中においては、いずれかの酵素、特に本発明のαアミラーゼポリペプチドが、0.01〜100mgの酵素タンパク質/1リットルの洗浄液、好ましくは0.05〜5mgの酵素タンパク質/1リットルの洗浄液、特に0.1〜1mgの酵素タンパク質/1リットルの洗浄液に相当する量で添加され得ることがここでは予期される。
本発明のαアミラーゼポリペプチドは、本明細書において参照として援用されている国際公開第2006/002643号パンフレットに開示されている洗剤配合物に追加的に組み込まれてもよい。
本発明の食器洗浄用洗剤組成物の例
本発明のα−アミラーゼポリペプチドはまた、食器洗浄用洗剤組成物において用いられ得、以下が含まれる。
(a)粉末自動食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 0.4〜2.5%
メタケイ酸ナトリウム 0〜20%
二ケイ酸ナトリウム 3〜20%
三リン酸ナトリウム 20〜40%
炭酸ナトリウム 0〜20%
過ホウ酸ナトリウム 2〜9%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 1〜4%
硫酸ナトリウム 5〜33%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
(b)粉末自動食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 1〜2%
二ケイ酸ナトリウム 2〜30%
炭酸ナトリウム 10〜50%
リン酸ナトリウム 0〜5%
クエン酸三ナトリウム二水和物 9〜30%
ニトリロ三酢酸ナトリウム(NTA) 0〜20%
過ホウ酸ナトリウム一水和物 5〜10%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 1〜2%
ポリアクリレートポリマー(例えば、マレイン酸/アクリル酸コポリマー) 6〜25%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
芳香剤 0.1〜0.5%
水 5〜10%
(c)粉末自動食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 0.5〜2.0%
二ケイ酸ナトリウム 25〜40%
クエン酸ナトリウム 30〜55%
炭酸ナトリウム 0〜29%
重炭酸ナトリウム 0〜20%
過ホウ酸ナトリウム一水和物 0〜15%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 0〜6%
マレイン酸/アクリル酸コポリマー 0〜5%
クレイ 1〜3%
ポリアミノ酸 0〜20%
ポリアクリル酸ナトリウム 0〜8%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
(d)粉末自動食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 1〜2%
ゼオライトMAP 15〜42%
二ケイ酸ナトリウム 30〜34%
クエン酸ナトリウム 0〜12%
炭酸ナトリウム 0〜20%
過ホウ酸ナトリウム一水和物 7〜15%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 0〜3%
ポリマー 0〜4%
マレイン酸/アクリル酸コポリマー 0〜5%
有機ホスホネート 0〜4%
クレイ 1〜2%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
硫酸ナトリウム 残量
(e)粉末自動食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 1〜7%
二ケイ酸ナトリウム 18〜30%
クエン酸三ナトリウム 10〜24%
炭酸ナトリウム 12〜20%
モノパーサルフェート(2KHSO.KHSO.KSO) 15〜21%
漂白剤安定剤 0.1〜2%
マレイン酸/アクリル酸コポリマー 0〜6%
ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウム 0〜2.5%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
硫酸ナトリウム、水 残量
(f)クリーニング界面活性剤系を含む粉末および液体食器洗浄組成物
ノニオン性界面活性剤 0〜1.5%
オクタデシルジメチルアミンN−オキシド二水和物 0〜5%
オクタデシルジメチルアミンの80:20 wt.C18/C16ブレンド
N−オキシド二水和物およびヘキサデシルジメチルアミン
N−オキシド二水和物 0〜4%
無水オクタデシルビス(ヒドロキシ−エチル)アミンN−オキシドおよび無水ヘキサデシルビス(ヒドロキシエチル)アミンN−オキシドの70:30 wt.C18/C16ブレンド 0〜5%
3の平均エトキシル化度を有するC13〜C15アルキルエトキシサルフェート 0〜10%
3の平均エトキシル化度を有するC12〜C15アルキルエトキシサルフェート 0〜5%
12の平均エトキシル化度を有するC13〜C15エトキシル化アルコール 0〜5%
9の平均エトキシル化度を有するC12〜C15エトキシル化アルコールのブレンド 0〜6.5%
30の平均エトキシル化度を有するC13〜C15エトキシル化アルコールのブレンド 0〜4%
二ケイ酸ナトリウム 0〜33%
三ポリリン酸ナトリウム 0〜46%
クエン酸ナトリウム 0〜28%
クエン酸 0〜29%
炭酸ナトリウム 0〜20%
過ホウ酸ナトリウム一水和物 0〜11.5%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 0〜4%
マレイン酸/アクリル酸コポリマー 0〜7.5%
硫酸ナトリウム 0〜12.5%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
(p)非水性液体自動食器洗浄組成物
液体ノニオン性界面活性剤(例えば、アルコールエトキシレート) 2.0〜10.0%
アルカリ金属ケイ酸塩 3.0〜15.0%
アルカリ金属リン酸塩 20.0〜40.0%
高級グリコール、ポリグリコール、ポリオキシド、グリコールエーテルから選択される液体キャリア 25.0〜45.0%
安定剤(例えば、リン酸の部分エステルおよびC16〜C18アルカノール) 0.5〜7.0%
泡抑制剤(例えば、シリコーン) 0〜1.5%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
(q)非水性液体食器洗浄組成物
液体ノニオン性界面活性剤(例えばアルコールエトキシレート) 2.0〜10.0%
ケイ酸ナトリウム 3.0〜15.0%
アルカリ金属炭酸塩 7.0〜20.0%
クエン酸ナトリウム 0.0〜1.5%
安定化系(例えば微粉シリコーンおよび低分子量ジアルキルポリグリコールエーテルの混合物) 0.5〜7.0%
低分子量ポリアクリレートポリマー 5.0〜15.0%
クレイゲル増粘剤(例えばベントナイト) 0.0〜10.0%
ヒドロキシプロピルセルロースポリマー 0.0〜0.6%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
高級グリコール、ポリグリコール、ポリオキシドおよびグリコールエーテルから選択される液体キャリア 残量
(r)チキソトロープ性液体自動食器洗浄組成物
12〜C14脂肪酸 0〜0.5%
ブロックコポリマー界面活性剤 1.5〜15.0%
クエン酸ナトリウム 0〜12%
三ポリリン酸ナトリウム 0〜15%
炭酸ナトリウム 0〜8%
トリステアリン酸グリセリンアルミニウム0〜0.1%
クメンスルホン酸ナトリウム 0〜1.7%
ポリアクリレート増粘剤 1.32〜2.5%
ポリアクリル酸ナトリウム 2.4〜6.0%
硼酸 0〜4.0%
ギ酸塩ナトリウム 0〜0.45%
ギ酸塩カルシウム 0〜0.2%
n−デシジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウム 0〜4.0%
モノエタノールアミン(MEA) 0〜1.86%
水酸化ナトリウム(50%) 1.9〜9.3%
1,2−プロパンジオール 0〜9.4%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
泡抑制剤、染料、芳香剤、水 残量
(s)液体自動食器洗浄組成物
アルコールエトキシレート 0〜20%
脂肪酸エステルスルホン酸塩 0〜30%
ドデシル硫酸ナトリウム 0〜20%
アルキルポリグリコシド 0〜21%
オレイン酸 0〜10%
二ケイ酸ナトリウム一水和物 18〜33%
クエン酸ナトリウム二水和物 18〜33%
ステアリン酸ナトリウム 0〜2.5%
過ホウ酸ナトリウム一水和物 0〜13%
テトラアセチルエチレンジアミン(TAED) 0〜8%
マレイン酸/アクリル酸コポリマー 4〜8%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
(t)保護された漂白剤粒子を含有する液体自動食器洗浄組成物
ケイ酸ナトリウム 5〜10%
ピロリン酸カリウム 15〜25%
三リン酸ナトリウム 0〜2%
炭酸カリウム 4〜8%
保護された漂白剤粒子、例えば塩素 5〜10%
高分子増粘剤 0.7〜1.5%
水酸化カリウム 0〜2%
酵素(例えばα−アミラーゼポリペプチド) 0.0001〜0.1%
水 残量
(u)(a)、(b)、(c)、(d)、(f)および(j)に記載の自動食器洗浄組成物であって、過ホウ酸塩が過炭酸塩で置き換えられたもの。
(v)(a)〜(f)に記載の自動食器洗浄組成物であって、マンガン触媒を追加的に含有するもの。マンガン触媒は、例えば“Efficient manganese catalysts for low−temperature bleaching”,Nature 369,1994,pp.637−639に記載の化合物の1種であり得る。
使用
本発明はまた、洗剤、特にランドリー洗剤組成物および食器洗浄用洗剤組成物中において本発明のα−アミラーゼポリペプチドを用いる方法に関する。
それ故、本発明は、家庭用または工業用クリーニングプロセスにおける本発明のα−アミラーゼポリペプチドまたは組成物の使用を提供する。
一実施形態において、使用は、布のクリーニング、例えばランドリーである。
他の実施形態において、使用は、セラミック、塑性材料またはガラス材料のクリーニング、例えば食器洗浄である。
従って、本発明のα−アミラーゼポリペプチドは、洗浄、食器洗浄および硬質面クリーニング洗剤組成物(家庭用または工業用の設定のいずれか)におけるコンポーネントとして適用可能である。
本発明のα−アミラーゼ変異体は、多様な他の工業用用途を可能とする価値のある特性を有する。例えば、本発明のα−アミラーゼポリペプチドは、デンプンの加工、特にデンプンの転化、特にデンプンの液化に用いられ得る(例えば、米国特許第3,912,590号明細書、欧州特許出願第252 730号明細書、欧州特許出願第63 909号明細書、国際公開第99/19467号パンフレット、ならびに、国際公開第96/28567号パンフレットを参照のこと(すべての文献は本明細書における参照により援用されている))。本発明の変異体に加えて、グルコアミラーゼ、プルラナーゼおよび他のα−アミラーゼをも含み得る、デンプンの転化を目的とした組成物もまた予期される。
さらに、本発明のα−アミラーゼ変異体はまた、デンプンまたは全穀粒から甘味料ならびに燃料、飲用エタノールおよび工業用エタノールなどのエタノール(例えば、本明細書において参照により援用されている米国特許第5,231,017号明細書を参照のこと)を生産する場合に特に有用である。
本発明のα−アミラーゼ変異体はまた、生地、布および衣服の糊抜き(例えば、本明細書において参照により援用されている国際公開第95/21247号パンフレット、米国特許第4,643,736号明細書、欧州特許第119,920号明細書を参照のこと)、ビール製造または醸造、パルプおよび紙製造に有用であり得る。
デンプンの転化
液化および糖化プロセスなどの従来のデンプン転化プロセスは、例えば米国特許第3,912,590号明細書および欧州特許出願第252,730号明細書および欧州特許出願第63,909号明細書(これにより、参照により援用されている)に記載されている。
一実施形態において、糖または脂肪代替物などの低分子量炭水化物成分にデンプンを分解するデンプンの転化プロセスは、脱分枝ステップを含む。
デンプンを糖に転化する場合においては、デンプンは解重合される。このような解重合プロセスは、前処理ステップ、および、2つまたは3つの連続する加工ステップ(すなわち、液化プロセス、糖化プロセス、ならびに、所望される最終生成物に応じて、任意選択により、異性化プロセス)から構成され得る。
(i)天然デンプンの前処理
天然デンプンは、室温では水に不溶性である非常に小さな顆粒から構成されている。水性デンプンスラリーを加熱すると、これらの顆粒が膨潤し、最終的には破裂して、デンプン分子が溶液中に分散される。この「糊化」プロセスの最中には、粘度が著しく高くなる。典型的な工業用プロセスにおける固形分レベルは30〜40%であるため、デンプンは、取り扱いが可能であるように、希釈されるか、または、「液化」される必要がある。今日において、この粘度の低減はほとんどの場合酵素分解によって行われる。
(ii)液化
液化ステップの最中、長鎖デンプンは、α−アミラーゼによって、分岐および直鎖のより短鎖のユニット(マルトデキストリン)に分解される。液化プロセスは、105〜110℃で5〜10分間、続いて、95℃で1〜2時間実施される。pHは5.5〜6.2である。これらの条件下における最適な酵素安定性を確保するため、1mMのカルシウムが添加される(40ppm遊離カルシウムイオン)。この処理の後、液化デンプンは10〜15の「ブドウ糖当量」(DE)を有することとなる。
(iii)糖化
液化プロセス後、マルトデキストリンは、グルコアミラーゼ(例えば、AMG)、および、イソアミラーゼ(米国特許第4,335,208号明細書)またはプルラナーゼ(例えば、Promozyme(商標))(米国特許第4,560,651号明細書)などの脱分枝酵素を添加することによりブドウ糖に転換される。このステップの前に、pHは4.5未満の値に低下させ、高温(95℃超)に維持して液化α−アミラーゼを不活性化させて、脱分枝酵素による適当な加水分解が不可能である「パノース前駆体」と呼ばれる単鎖オリゴ糖の形成が低減される。
温度を60℃に下げ、グルコアミラーゼおよび脱分枝酵素が添加される。糖化プロセスは24〜72時間行われる。
通常、液化ステップ後にα−アミラーゼを変性する場合、約0.2〜0.5%の糖化生成物は分岐三糖6<2>−α−グルコシルマルトース(パノース)であり、これは、プルラナーゼによる分解が不可能である。液化ステップからの活性アミラーゼが糖化中に存在している場合(すなわち、変性無し)、このレベルは1〜2%もの高さであることが可能であり、これは、糖化収率を顕著に低下させるためにきわめて望ましくない。
(iv)異性化
所望される最終的な糖生成物が例えば異性化糖である場合、ブドウ糖シロップ剤はフルクトースに転換され得る。糖化プロセスの後、pHは6〜8の範囲内の値、好ましくはpH7.5に高められると共に、カルシウムがイオン交換により除去される。次いで、ブドウ糖シロップ剤が、例えば、固定化グルコースイソメラーゼ(Sweetzyme(商標)ITなど)を用いて異性化糖に転換される。
エタノール製造
通常、全穀粒からのアルコール製造(エタノール)は、4つの主なステップに分けることが可能である。
−製粉
−液化
−糖化
−発酵
(i)製粉
穀粒は、構造を開放し、さらなる加工を可能とするために製粉される。湿式または乾式製粉の2つのプロセスが用いられる。乾式製粉においては、全穀粒が製粉され、プロセスの残りの部分で用いられる。湿式製粉は胚とあら粉(デンプン顆粒およびタンパク質)をきわめて良好に分離させ、および、数少ない例外を伴ってシロップ剤の製造が並行して行われている現場で適用される。
(ii)液化
液化プロセスにおいては、デンプン顆粒は、ほとんどの場合4を超えるDPのマルトデキストリンに加水分解されることにより可溶化される。加水分解は、酸処理により、または、α−アミラーゼにより酵素的に実施され得る。酸加水分解は限定的に用いられる。原料は、製粉された全穀粒、または、デンプン加工由来の副生成物であることが可能である。
酵素による液化は典型的には、3つのステップのホットスラリープロセスとして実施される。スラリーは、60〜95℃、好ましくは80〜85℃に加熱され、および、酵素が添加される。次いで、スラリーが95〜140℃、好ましくは105〜125℃でジェット処理(jet cooked)され、60〜95℃に冷却され、さらなる量の酵素を添加して最終的な加水分解が達成される。液化プロセスはpH4.5〜6.5、典型的には5〜6のpHで実施される。製粉され、液化された穀粒はマッシュとしても知られている。
(iii)糖化
イースト菌によって代謝可能である低分子糖DP1〜3を生成するために、液化からのマルトデキストリンはさらに加水分解されなければならない。加水分解は典型的にはグルコアミラーゼにより酵素的に行われるが、あるいは、α−グルコシダーゼまたは酸α−アミラーゼを用いることが可能である。完全な糖化ステップは最長で72時間継続し得るが、しかしながら、典型的には40〜90分間の前糖化のみを行い、次いで、発酵(SSF)中に糖化を完了させることが一般的である。糖化は、典型的には、30〜65℃、典型的には約60℃の温度、および、pH4.5で実施される。
(iv)発酵
典型的にはサッカロミセス属の一種(Saccharomyces spp.)由来のイースト菌がマッシュに添加され、発酵が、典型的には35〜60時間などの24〜96時間行われる。温度は26〜34℃、典型的には約32℃であり、pHはpH3〜6、好ましくは約pH4〜5である。
最も広範に用いられているプロセスでは糖化および発酵(SSF)プロセスが同時に行われ、ここでは、糖化に係る保持ステージがなく、これは、イースト菌および酵素が一緒に添加されることを意味していることに注意すべきである。SSFを行う場合、50℃超の温度における前糖化ステップを発酵の直前に導入することが一般的である。
(v)蒸留
発酵に続いて、マッシュを蒸留してエタノールが抽出される。
本発明のプロセスに従って得られたエタノールは、例えば、燃料エタノール;飲用エタノール、すなわち、飲料用の中性スピリッツ;または、工業用エタノールとして使用され得る。
(vi)副生成物
発酵においては穀粒が残されるが、これは典型的には、液体形態で、または、乾燥させて動物の給餌に用いられる。
液化、糖化、発酵、蒸留およびエタノールの回収をどのように行うかに関するさらなる詳細は当業者に周知である。
本発明のプロセスによれば、糖化および発酵は、同時にまたは別々に実施され得る。
パルプおよび紙の製造
本発明のアルカリα−アミラーゼポリペプチドはまた、デンプンで強化された廃紙および厚紙からのパルプ、紙および厚紙などのリグノセルロース系材料の製造であって、特に、再パルプ化が7超のpHで行われ、および、アミラーゼが、強化用のデンプンの分解を介して廃棄材料の砕解を促進させる場合に用いられ得る。本発明のα−アミラーゼは、印刷されたデンプン塗工紙から製紙用パルプを製造するためのプロセスにおいて特に有用である。このプロセスは国際公開第95/14807号パンフレットに記載されているとおり行われ得、以下のステップを含む。
a)紙を砕解してパルプを製造するステップ
b)ステップa)の前後またはその最中にデンプン分解性酵素で処理するステップ、および
c)ステップa)およびb)の後にパルプからインク粒子を分離させるステップ。
本発明のα−アミラーゼはまた、製紙において、炭酸カルシウム、カオリンおよびクレイなどのアルカリ性充填材と一緒に酵素的に改質されたデンプンが用いられるデンプンの改質においてきわめて有用であり得る。本発明のアルカリα−アミラーゼでは、充填材の存在下でデンプンの改質が可能となり、それ故、よりシンプルで一貫的なプロセスが可能となる。
生地、布および衣服の糊抜き
本発明のα−アミラーゼはまた、生地、布または衣服の糊抜きにおいてきわめて有用であり得る。生地加工産業において、α−アミラーゼは、製織中における横糸の保護用コーティングとされるデンプンを含有する織物用糊の除去を促進させる糊抜きプロセスにおける助剤として、伝統的に用いられている。布がスカーリングに供され、漂白され、および、染色されるその後のプロセスにおいて最適な結果を実現するために、製織後に織物用糊コートを完全に除去することが重要である。繊維材料に対して悪影響を全くおよぼさないために、酵素によるデンプンの分解が好ましい。加工コストを低減するために、および、ミルスループットを高めるために、糊抜き加工は時々、スカーリングおよび漂白ステップと組み合わされる。このような事例においては、従来のα−アミラーゼは、高いpHレベルおよび漂白剤に対する適合性が高くないため、典型的には、アルカリまたは酸化剤などの非酵素性助剤がデンプンの分解に用いられている。薬剤の攻撃性が高いために、デンプン織物用糊の非酵素性分解によりいくらかの繊維の損傷がもたらされてしまう。従って、アルカリ性の溶液中において向上した性能を有するために、本発明のα−アミラーゼを用いることが望ましいであろう。α−アミラーゼは単独で用いられても、または、セルロース含有布もしくは生地の糊抜きを行う際にはセルラーゼと組み合わせて用いられてもよい。
糊抜きおよび漂白プロセスは当技術分野において周知である。例えば、このようなプロセスは、本明細書において参照により援用されている、国際公開第95/21247号パンフレット、米国特許第4,643,736号明細書、欧州特許第119,920号明細書に記載されている。
市販されている糊抜き用の製品としては、Novozymes A/S製のAQUAZYME(登録商標)およびAQUAZYME(登録商標)ULTRAが挙げられる。
ビール製造
本発明のα−アミラーゼはまたビール形成プロセスにおいてきわめて有用であり得;α−アミラーゼは典型的には、マッシュ化プロセスの最中に添加されることとなる。
本発明をさらに以下の実施例により説明するが、これは、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
本明細書に記載され、特許請求されている本発明は、本明細書において開示されている特定の態様は本発明の数々の態様の例示であることが意図されているため、これらの態様によってその範囲が限定されるものではない。いずれかの均等な態様は本発明の範囲内であることが意図されている。実際に、本明細書に表示され記載されているものに追加した本発明の種々の変更は、前述の記載から当業者に明らかになるであろう。このような変更もまた、添付の特許請求の範囲の範囲内に属することが意図されている。競合する場合には、定義を含む本開示が優先されることとなる。
実施例
実施例1:α−アミラーゼ活性に対するアッセイ
1.Phadebasアッセイ
α−アミラーゼ活性は、Phadebas(登録商標)錠剤を基質として利用する方法により判定し得る。Phadebas錠剤(Phadebas(登録商標)アミラーゼテスト、Pharmacia Diagnosticにより提供されている)は、架橋された不溶性青色のデンプンポリマーを含有し、これは、ウシ血清アルブミンおよび緩衝剤物質と混合され、タブレット化されている。
すべての各計測で、1つの錠剤を、5mlの50mMのブリトン−ロビンソン緩衝剤(50mMの酢酸、50mMのリン酸、50mMの硼酸、0.1mMのCaCl2、NaOHで目標値にpHを調節済)を含むチューブ中に懸濁させる。このテストは目標温度の水浴中で行われる。テストされるα−アミラーゼは、xmlの50mMのブリトン−ロビンソン緩衝剤中で希釈される。このα−アミラーゼ溶液1mlを5mlの50mMのブリトン−ロビンソン緩衝剤に添加する。デンプンをα−アミラーゼにより加水分解して可溶性の青色の断片を得る。分光測光法的に620nmと計測される得られる青色の溶液の吸光度は、α−アミラーゼ活性の機能によるものである。
インキュベーションの10または15分後(テスト時間)に計測される620nmの吸光度が620nmで0.2〜2.0吸光度単位の範囲内であることが重要である。この吸光度範囲内においては、活性と吸光度との間には直線性が存在している(ランバート−ベールの法則)。従って、この判定基準に沿うよう酵素の希釈率を調節する必要性がある。特定の条件設定下(温度、pH、反応時間、緩衝剤条件)では、1mgの所与のα−アミラーゼは一定の量の基質を加水分解し、青色が呈色されることとなる。色強度を620nmで計測する。計測した吸光度は、所与の条件設定下で、対象のα−アミラーゼの比活性(活性/1mgの純粋なα−アミラーゼタンパク質)と正比例する。
2.代替的方法
α−アミラーゼ活性は、PNP−G7基質を利用する方法により測定される。p−ニトロフェニル−α,D−マルトヘプタオシドの略記であるPNP−G7は、エンド−アミラーゼによって開裂可能であるブロックされたオリゴ糖である。開裂に続いて、キットに含まれるα−グルコシダーゼが基質を消化して黄色を呈色する遊離PNP分子を遊離させ、これにより、λ=405nm(400〜420nm)での可視分光測光による計測が可能である。PNP−G7基質およびα−グルコシダーゼを含有するキットは、Boehringer−Mannheim製である(cat.No.1054635)。
試薬溶液を調製するために、製造業者により推奨されているとおり、10mlの基質/緩衝剤溶液を50mlの酵素/緩衝剤溶液に添加する。20μlのサンプルを96ウェルマイクロタイタープレートに移し、25℃でインキュベートすることによりアッセイを行う。予め25℃に平衡化した200μlの試薬溶液を添加する。溶液を混合し、1分間予備インキュベートし、ELISAリーダー中において4分間にわたってOD405nmで30秒毎に吸収を計測する。
時間依存吸収曲線の傾きは、所与の条件設定下で、対象のα−アミラーゼの活性に正比例である。
LAS感受性の判定
変異体を、異なる濃度のLAS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩;Nansa 1169/P)で10分間の間40℃でインキュベートする。
残存活性を、Phadebas(登録商標)アッセイ方法、または、PNP−G7基質を利用する代替的な方法を用いて判定する。
LASを0.1Mリン酸塩緩衝剤pH7.5中において希釈する。
以下の濃度を用いる:500ppm、250ppm、100ppm、50ppm、25ppmおよび10ppmまたはLAS無し。異なるLAS緩衝剤中で、10mlの総体積で0.01〜5mg/lの濃度に変異体を希釈し、10分間、温度制御した水浴中でインキュベートする。少量を冷やしたアッセイ緩衝剤に移すことによりインキュベーションを停止する。活性計測の最中には、活性計測に影響を及ぼさないようにLAS濃度が1ppm未満であることが重要である。
次いで、残存活性を、上記のPhadebas(登録商標)アッセイまたは代替的な方法を用いて反復で測定する。活性はブランクを差し引いた後に計測する。LASを伴わない活性は100%である。
実施例2:フルスケール自動食器洗浄(ADW)を用いた本発明のα−アミラーゼポリペプチドの洗浄性能のアセスメント
洗剤系組成物における本発明のポリペプチドの洗浄性能を評価するために、洗浄実験を、フルスケール自動食器洗浄(ADW)を用いて実施し得る。ポリペプチドの洗浄性能のテストのために、フルスケールADWの設定を、一般的な、消費者による設定を模したテスト条件で用いる。
本研究において、テスト条件は、Miele Dishwasher Miele G4300 SCUマシンを用いる、一般的な50℃の洗浄プログラムおよび短時間の40℃プログラムであった。
一般的な洗浄性能の説明。
デンプンで汚したメラミン製タイル(Center For Test materials BV(P.O.Box 120,3133 KT,Vlaardingen,Netherlands)製のDM−77/DM−177/DM−277/DM−377)をテスト材料として用い、40℃および50℃で、19〜20°dHの水道水を用いて、下記に特定されているようにプログラムで設定したとおり洗浄した(表2、3および4を参照のこと)。食器洗浄器における洗剤ディスペンサの蓋を開けてから、洗剤およびα−アミラーゼを、40℃での洗浄については1.5mgのポリペプチド/洗浄もしくは3mgのポリペプチド/洗浄、または50℃での洗浄については0.5mgのポリペプチド/洗浄もしくは1mgのポリペプチド/洗浄の濃度で添加した。0mgポリペプチド/Lでのテストをブランクとして用い、洗剤からの寄与に相当させた。フルスケール洗浄性能実験は、以下に明記した実験条件で行った。
Figure 2019505204
Figure 2019505204
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洗浄した後、メラミン製タイルを乾燥させた。
洗浄性能は、洗浄したタイルおよび未洗浄のタイル間の規約反射率の差として計測した。規約反射率の計測は、Color−Eye7000(CE7000)を用いてスペクトルを得、規約反射率の計算を行うことにより実施した。規約反射率は、UV光を含まない光源により460nmで計測した。
上記に列挙した条件の1つ以上において向上係数(IF)が少なくとも1.0、好ましくは少なくとも1.2であれば洗浄性能は向上したものとみなした(すなわち、40℃または50℃のいずれかで、変異体濃度が、40℃での洗浄については1.5mgのポリペプチド/洗浄または3mgのポリペプチド/洗浄、および、0.5mgのポリペプチド/洗浄または1mgのポリペプチド/洗浄であった場合)。
フルスケール洗浄によって得られる本発明の例示的なポリペプチドの洗浄性能が、表5a(40℃)および表5b(50℃)に示されている(ここで、洗浄性能スコアは、配列番号1の親α−アミラーゼの洗浄性能を基準としている)。
Figure 2019505204
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実施例3:フルスケール自動機械式応力アッセイ(AMSA)を用いた本発明のα−アミラーゼポリペプチドの洗浄性能のアセスメント
洗剤系組成物における本発明のポリペプチドの洗浄性能を評価するために、自動機械式応力アッセイ(AMSA)を用いても洗浄実験を行い得る。AMSAテストでは、大量の小体積酵素−洗剤溶液の洗浄性能を試験することが可能である。AMSAプレートはテスト溶液用のスロットを多数有しており、蓋によって、すべてのスロットの開口に対して洗浄される生地見本がしっかりとはさまれている。洗浄時間の間、プレート、テスト溶液、生地および蓋を激しく振盪させて、テスト溶液と生地とを接触させると共に、規則正しい周期的な振盪で機械的応力を適用させる。さらなる詳細については、国際公開第02/42740号パンフレット(特に、第23〜24ページの段落「特別な方法の実施形態」、その開示は本明細書において参照により援用されている)を参照のこと。
一般的な洗浄性能の説明
水(21°dH)、3.94g/Lの漂白剤を伴うADWモデル洗剤または3.45g/Lの漂白剤を伴わないADWモデル洗剤(以下に特定されているとおり(表6、7および8を参照のこと))、ならびに、本発明のポリペプチドを0.03、0.06、0.12および0.24mgのポリペプチドタンパク質/L(40℃)、または、0.01、0.03、0.06および0.12mgのポリペプチドタンパク質/L(50℃)の濃度で含むテスト溶液を調製した。デンプンで汚した布(Center For Test materials BV(P.O.Box 120,3133 KT,Vlaardingen,Netherlands)製のCS−28)を加え、以下に明記のとおり、10または20分間の間、40℃および50℃で洗浄した。水道からの流水で完全にすすいだ後、暗中で乾燥させ、その後、汚した布の光強度値を洗浄性能の尺度として計測した。酵素タンパク質0mg/Lのテストをブランクとして用い、洗剤による寄与と対応させた。例えば洗浄溶液と布およびタイルとを振盪、回転または攪拌させる形態で、洗浄ステップ中に機械的な作用を適用することが好ましい。AMSA洗浄性能実験を以下に特定した実験条件下で実施した。
Figure 2019505204
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CaCl2、MgCl2およびNaHCO3(Ca2+:Mg2+:HCO3=4:1:10)をテスト系に添加することにより、水硬度を21°dHに調節した。洗浄した後、生地を水道水中で洗い、乾燥させた。
洗浄性能は、白色の光を照射した際のサンプルからの反射光の強度として表される輝度として計測された。サンプルが汚れていた場合、きれいなサンプルのものよりも反射光の強度は低かった。従って、反射光の強度を用いて洗浄性能を計測することが可能である。
色の計測は、洗浄した生地のイメージを撮像するために用いられるプロ用の平面スキャナ(EPSON Expression 10000XL,EPSON)で行われた。
スキャンしたイメージからの光強度の値を抽出するために、イメージからの48 24ビットカラーピクセル値をレッド、グリーンおよびブルー(RGB)の値に変換した。強度値(Int)は、RGB値をベクターとして一緒に加算し、次いで、得られるベクターの長さから算出される。
Figure 2019505204
AMSAにより得た本発明に係る変異体の洗浄性能は以下である。
Figure 2019505204
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Claims (46)

  1. 配列番号1の変異体アミノ酸配列を含むポリペプチドであって、前記ポリペプチドはα−アミラーゼ活性を有すると共に、配列番号1のポリペプチドと比して高い洗浄性能を示すポリペプチド。
  2. 前記変異体アミノ酸配列が、配列番号1のアミノ酸位置167において突然変異を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  3. 前記変異体アミノ酸配列が、配列番号1のアミノ酸位置167においてW167Yなどの置換を含む、請求項2に記載のポリペプチド。
  4. 前記高い洗浄性能が、自動機械式応力アッセイ(AMSA)アッセイを用いて評価される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  5. 前記高い洗浄性能を高温での洗浄の最中に示す、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  6. 前記高温が、少なくとも45℃など、少なくとも50℃など、少なくとも55℃など、および、少なくとも60℃などの少なくとも40℃である、請求項5に記載のポリペプチド。
  7. 前記ポリペプチドが、以下からなる群から選択される条件の1つ以上:
    (a)40℃で10分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴うモデルADW洗剤;
    (b)40℃で10分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴わないモデルADW洗剤;
    (c)50℃で20分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴うモデルADW洗剤;ならびに
    (d)50℃で20分間の洗浄サイクルにおける漂白剤を伴わないモデルADW洗剤;
    において高い洗浄性能を示し、前記モデルADW洗剤が、メチルグリシン二酢酸の三ナトリウム塩(Trilon M granules SGなど)、クエン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ポリリン酸およびケイ酸塩スケール防止剤(Acusol 588Gなど)ならびにSurfac23−6.5を含む、請求項4〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドを含む。
  8. 前記ポリペプチドが、1000以下のアミノ酸長、例えば900、800、700、600、500、400、300、200、175、150、125、100以下のアミノ酸である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  9. 前記ポリペプチドが、400〜600のアミノ酸長、例えば450〜500、460〜500、または、470〜490のアミノ酸長である、請求項8に記載のポリペプチド。
  10. 位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は、配列番号2に記載のアミノ酸配列に従う、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  11. 1つ以上の位置における前記突然変異が、置換、欠失および/または挿入である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  12. 前記ポリペプチドが、配列番号2の前記アミノ酸配列を基準として以下の置換;M10L,N25K,D30N,K37H,K37L,K37M,K37R,K37V,S40T,W48F,A51Q,A51T,N54S,Y64W,T81S,Q86H,Q86I,Q86L,K93H,K93R,Q98R,M105Y,M105F,M105I,M105L,K108R,G109A,G109M,A113E,M116I,M116L,M116A,M116V,M116F,K118Q,K118H,K118N,K118R,E121H,E130H,E130Q,Y135H,E138Q,K142R,K142Q,W167Y,W167H,N174Q,N174*,N175Q,Y178W,T182G,A186D,A186G,W187Y,W189H,F195N,Y198F,L202M,Y203H,Y203N,Y203G,Y203F,I206L,M208F,M208L,M208V,H210N,V214R,V214T,V214I,R218N,I235V,I235L,I235M,V238T,V238A,K242P,Y243F,Y243M,T246V,T246I,T246L,T246M,R247K,I250L,I250V,S255K,I257A,K259N,N260D,M261L,M261A,A265G,F267Y,K269S,K269N,N270G,A274K,I275L,E276Q,K281H,F295Y,F295W,Y298W,Y298F,Y299W,Y299F,Q311T,Q311H,Q311R,Q319H,Q319R,K320H,K320R,S334T,S339A,E360F,S365M,S365C,V366I,K383Q,K383R,S384E,K385H,K385Q,K385R,Q394K,Y398W,N402Y,Y404W,E416L,A434D,G460E,W469F,V474CおよびW482Yを1つ以上含み、ここで、番号は、配列番号2に記載の前記アミノ酸配列に従う、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  13. 前記ポリペプチドが;K37H+L202M,E360F+S365C,M261L,H210N,Y243F,K108R,V474C,G460E,T81S,K269S+N270G+A274K,K37V+L202M,L202M+Q311R,N174Q+L202M,K385H,K385Q,K385R,K383Q,K320H,K320R,E276Q,K93R,K93H,Q98R,K118Q,K118H,K118N,E130H,E130Q,E138Q,K142R,K142Q,E416L,Q394K,S384E,Y64W,K37R,D30N,F295Y,Y243M,Y178W,K281H,K269N,Y198F,Q311T,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,A434D,V366I,S365M,S339A,N174*,I235V,I250L,I250V,K37V,K37M,K37L,Y203H,S40T,W187Y,V238T,M105Y,M105F,M105I,I206L,T182G,M116I,Y135H,Y203N,Y203G,N25K,M116L,A265G,F295Y,A265G,K242P,V214R,M208F,Y198F,W482Y,V214T,V214I,M261A,M105F,M208L,M116A,N174Q,N174*+N175Q,I235L,A265G,M105L,K37H,Q311R,W469F,Y203F,G109A,N175Q,W48F,M116V,M116F,F295W,Y298W,M208V,M208F,M10L+M261L,W187Y+M208L,Y298F,W167Y,W167H,W189H,F295Y,I235M,Y243F+F267Y,K37V+P45R+K383R,D30N+N33D+K37V+K383R,W167Y+H210N+S339A+V366I,S339A+V366I,W167Y+H210N+S339A,H210N+S339A,W167Y+H210N,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A+V366I,W167Y+H210N+Y243F+S339A+V366I,W167Y+H210N+S339A+V366I+W482Y,M116F+W167Y+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+H210N+S339A+V366I,W167Y+H210N+Y299F+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+H210N+S339A+W482Y,M116F+W167Y+H210N+S339A,W48F+W167Y+H210N+S339A,W167Y+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M+Y299F,W167Y+Y243F,M116F+W167Y,W48F+W167Y,W167Y+Y299F,W167Y+L202M,W167Y+H210N+V366I,W167Y+V366I,H210N+V366I,W167Y+S339A+V366I,D30N+N33D+K37V+L202M+K383R,D30N+N33D+K37V+W48F+K383R,D30N+N33D+K37V+M116F+K383R,D30N+N33D+K37V+K383R+W482Y,A51T,A51T+N54S,S334T,T246M,T246L,T246V,T246I,A186G,A51Q+G109M+Y203G,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+L202M,A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+S339A,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+,A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+S339A,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+H210N,A51T+L202M+N270G,A51T+F195N+L202M,A51T+L202M+Q319H,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Q311R,A51T+L202M+Y398W,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+L202M+V474C,A51T+L202M+G460E,N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+L202M+T246V+A265G+Q311R,A51T+L202M+A265G+Q311R,K37H+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+S334T+E416L,L202M+T246V+S334T+N402Y,L202M+T246V+S334T+V366I,L202M+T246V+S334T+S365M,L202M+T246V+S334T+S365C,L202M+T246V+M261L+S334T,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+Q319H+S334T,L202M+T246V+Q319R+S334T,L202M+T246V+Q311H+S334T,L202M+T246V+Q311R+S334T,L202M+T246V+S334T+Y398W,L202M+T246V+K320H+S334T,L202M+T246V+Y299W+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,L202M+T246V+S334T+V474C,L202M+T246V+S334T+G460E,L202M+I235M+T246V+S334T,K108R+L202M+T246V+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365M,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+Q311T,A51T+L202M+N270G+E416L,A51T+L202M+N270G+N402Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+L202M+N270G+V474C,A51T+L202M+N270G+G460E,A51T+Q86L+L202M+N270G,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+A113E+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+K269N,A51T+L202M+Y243F+N270G,A51T+F195N+L202M+N270G,A51T+L202M+R247K+N270G,A51T+L202M+R218N+N270G,A51T+L202M+S255K+N270G,A51T+L202M+I257A+N270G,A51T+L202M+V214I+R218N+N270G,A51T+L202M+N270G+Q311H,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+Y299W,A51T+L202M+N270G+K320R,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+K118N+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+K118H+L202M+N270G,A51T+K118Q+L202M+N270G,A51T+Q86H+L202M+N270G,A51T+E121H+L202M+N270G,A51T+K118R+L202M+N270G,K37H+A51T+N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+T246I+Q311R+S334T,K37V+A51T+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51G+L202M+Q311R+S334T,L202M+T246I+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+L202M+F267Y+Q311R+S334T+S365L,A51T+L202M+S365C,A51T+K108R+L202M,A51T+S365C,A51T+K108R,L202M+V238A+S334T,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,L202M+V238A+Y299F+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,W48F+L202M+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365CもしくはA186N+L202M+T246V+N270G+S334Tからなる群から選択される突然変異を有する配列番号2の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項1〜12のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  14. 前記高い洗浄性能が、漂白剤を含む洗剤による40℃で10分間のADWアッセイにおいて前記ポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2の向上係数(IF)に相当する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  15. 前記ポリペプチドが、位置37、51、93、98、108、118、167、186、202、210、235、243、246、247、250、255、259、260、261、270、299、311、319、334、339、365、385、398および404に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項14に記載のポリペプチド。
  16. 前記ポリペプチドが;M261L,Y243F,K385H,K385R,K93H,Q98R,K118Q,K118H,S255K,Y404W,Y398W,Q319R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,S339A,S334T,A51T+L202M,I235L+T246M+I250L,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339AおよびW167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366Iからなる群から選択される突然変異を有する配列番号2の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項14または15に記載のポリペプチド。
  17. 前記高い洗浄性能が、漂白剤を含む洗剤による50℃で20分間のADWアッセイにおいて前記ポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2のIFに相当する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  18. 前記ポリペプチドが、位置30、33、37、40、48、51、81、86、93、105、108、116、118、130、138、142、167、174、175、182、186、195、198、202、206、210、235、238、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、266、267、269、270、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、385、402、416、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項17に記載のポリペプチド。
  19. 前記ポリペプチドが;K37H+L202M,E360F+S365C,M261L,H210N,Y243F,K108R,V474C,T81S,K385H,K385Q,K385R,K93R,K118Q,K118N,E130H,E130Q,E138Q,K37R,D30N,Y243M,K269N,Y198F,Q311T,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,V366I,S365M,S339A,I250L,I250V,K37M,S40T,V238T,M105F,M105I,I206L,T182G,M116I,M116L,N174Q,I235L,A265G,K37H,Q311R,N175Q,W48F,M116F,W167Y+H210N+S339A,H210N+S339A,W48F+W167Y+H210N+S339A,W48F+W167Y,W167Y+H210N+V366I,D30N+N33D+K37V+K383R+W482Y,A51T,S334T,T246M,T246L,T246V,T246I,A186G,V238A+S334T,A51T+L202M,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,L202M+T246V+S334T+E416L,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+L202M+S365C,A51T+S365C,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365CおよびA186N+L202M+T246V+N270G+S334Tからなる群から選択される突然変異を有する配列番号2の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項17または18に記載のポリペプチド。
  20. 前記高い洗浄性能が、漂白剤を伴わない洗剤による40℃で10分間のADWアッセイにおいて前記ポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2の向上係数(IF)に相当する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  21. 前記ポリペプチドが、位置37、48、51、64、81、108、116、167、174、186、187、189、195、198、202、208、210、235、238、243、246、250、261、265、267、269、270、275、311、319、334、339、365、366、385、460および474に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項20に記載のポリペプチド。
  22. 前記ポリペプチドが;K37H+L202M,M261L,H210N,Y243F,K108R,G460E,T81S,N174Q+L202M,K385R,Y64W,Y243M,K269N,Y198F,S365M,S339A,W48F,M116V,M116F,W187Y+M208L,W167Y,W189H,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+V474C,A51T+A186D+L202M+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339AおよびW167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366Iからなる群から選択される突然変異を有する配列番号の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項20または21に記載のポリペプチド。
  23. 前記高い洗浄性能が、漂白剤を伴わない洗剤による50℃で20分間のADWアッセイにおいて前記ポリペプチドを評価した場合に、少なくとも1.2のIFに相当する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  24. 前記ポリペプチドが、位置30、33、37、40、48、51、86、93、108、109、113、116、118、121、130、138、142、167、174、175、182、186、195、198、202、203、210、218、235、238、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、299、311、319、320、334、339、365、366、383、385、398、402、416、404、460、474ならびに482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項23に記載のポリペプチド。
  25. 前記ポリペプチドが;K269S+N270G+A274K,K37V+L202M,N174Q+L202M,K385H,K385R,K93H,K118Q,E130Q,E138Q,K37R,D30N,Y243M,K269N,Y198F,F195N,I257A,S255K,R247K,Y404W,Y398W,Q319H,Q319R,Q311H,Q311R,Y299W,N260D,K259N,Y299F,V366I,S365M,S339A,N174*,K37L,S40T,T182G,A265G,W482Y,M116A,N174Q,I235L,A265G,K37H,Q311R,N175Q,W48F,M116V,M116F,W167Y+L202M+H210N+S339A+V366I,W167Y+L202M+H210N+Y299F+S339A,W167Y+L202M+H210N+S339A,W167Y+L202M+Y299F,W48F+W167Y,W167Y+Y299F,W167Y+L202M,D30N+N33D+K37V+L202M+K383R,D30N+N33D+K37V+W48F+K383R,A51T,S334T,T246M,T246L,T246I,A186G,A51Q+G109M+Y203G,V238A+S334T,A51T+L202M,L202M+T246L,A51T+N174Q+L202M+T246I+S334T,A51T+N174Q+L202M+Q311R+S334T,I235L+T246M+I250L,A186D+L202M,A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+S339A,A186D+F195N+L202M,K37H+A51T+L202M,K37V+A51T+L202M,A51T+L202M+S365C,A51T+L202M+S339A,A51T+L202M+Q311T,A51T+L202M+M261L,A51T+L202M+H210N,A51T+L202M+N270G,A51T+F195N+L202M,A51T+L202M+Q319H,A51T+L202M+Q319R,A51T+L202M+Q311H,A51T+L202M+R247K,A51T+L202M+Q311R,A51T+L202M+Y398W,A51T+L202M+Y299W,A51T+K108R+L202M,A51T+L202M+Y243F,A51T+L202M+V474C,A51T+L202M+G460E,N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+L202M+T246V+A265G+Q311R,K37H+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+S334T+E416L,L202M+T246V+S334T+N402Y,L202M+T246V+S334T+V366I,L202M+T246V+S334T+S365M,L202M+T246V+S334T+S365C,L202M+T246V+M261L+S334T,D30N+L202M+H210N+T246V+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,F195N+L202M+T246V+S334T,L202M+T246V+Q319H+S334T,L202M+T246V+Q319R+S334T,L202M+T246V+Q311H+S334T,L202M+T246V+Q311R+S334T,L202M+T246V+S334T+Y398W,L202M+T246V+K320H+S334T,L202M+T246V+Y299W+S334T,L202M+T246V+K320R+S334T,L202M+Y243F+S334T,L202M+T246V+S334T+V474C,L202M+T246V+S334T+G460E,L202M+I235M+T246V+S334T,K108R+L202M+T246V+S334T,A51T+A186D+L202M+N270G+N402Y,A186D+L202M+N270G+S339A+N402Y,A51T+A186D+L202M+N270G,A51T+L202M+T246V+N270G,K37H+A51T+L202M+N270G,A51T+L202M+T246L+N270G,A51T+N174Q+L202M+N270G,A51T+L202M+V238A+N270G,A51T+L202M+A265G,A51T+L202M+M261L+N270G,A51T+L202M+F267Y,A51T+L202M+I275L,A51T+L202M+N270G+S365M,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+Q311T,A51T+L202M+N270G+E416L,A51T+L202M+N270G+N402Y,A51T+L202M+N270G+S365C,A51T+L202M+N270G+K383R,A51T+L202M+N270G+V474C,A51T+L202M+N270G+G460E,A51T+Q86L+L202M+N270G,A51T+Q86I+L202M+N270G,A51T+A113E+L202M+N270G,A51T+K93H+L202M+N270G,A51T+K108R+L202M+N270G,A51T+L202M+K269N,A51T+L202M+Y243F+N270G,A51T+L202M+R247K+N270G,A51T+L202M+R218N+N270G,A51T+L202M+S255K+N270G,A51T+L202M+I257A+N270G,A51T+L202M+V214I+R218N+N270G,A51T+L202M+N270G+Q311H,A51T+L202M+N270G+K320H,A51T+L202M+N270G+Y299W,A51T+L202M+N270G+K320R,A51T+L202M+N270G+K383Q,A51T+K142R+L202M+N270G,A51T+E130Q+L202M+N270G,A51T+K118N+L202M+N270G,A51T+E138Q+L202M+N270G,A51T+K118H+L202M+N270G,A51T+E121H+L202M+N270G,K37H+A51T+N174Q+L202M+A265G+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+T246I+Q311R+S334T,K37V+A51T+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+N174Q+L202M+A265G+F267Y+Q311R+S334T,L202M+T246I+A265G+F267Y+Q311R+S334T,A51T+L202M+F267Y+Q311R+S334T+S365L,A51T+L202M+S365C,A51T+K108R+L202M,L202M+V238A+S334T,W48F+V238A+S334T,M116F+V238A+S334T,V238A+S334T+W482Y,Y243F+S334T,L202M+V238A+Y299F+S334T,L202M+T246V+N270G+S334T,W48F+K118H+V238A+S334T,W48F+L202M+V238A+S334T,A51T+A186N+L202M+N270G+S365C,W167Y+A186N+H210N+S339A+V366I,W48F+W167Y+A186N+H210N+S339A,W167Y+A186N+H210N+Y299F+S339A+V366I,L202M+T246V+N270G+S334T+S365CおよびA186N+L202M+T246V+N270G+S334Tからなる群から選択される突然変異を有する配列番号2の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項23または24に記載のポリペプチド。
  26. 前記ポリペプチドが、位置48、167、210、299、339、366に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項1〜25のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  27. 前記ポリペプチドが、W48F、W167Y、H210N、Y299F、S339AおよびV366Iからなる群から選択される1つ以上の突然変異を有する配列番号2の前記アミノ酸配列、または、αアミラーゼ活性を有するその断片から構成される、請求項26に記載のポリペプチド。
  28. 前記ポリペプチドが、以下:
    (a)突然変異W167Y、H210NおよびS339Aを有する配列番号1;
    (b)突然変異W167Y、H210N、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
    (c)突然変異W167Y、H210N、Y299F、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
    (d)突然変異W48FおよびW167Yを有する配列番号1;
    (e)突然変異W48F、W167Y、H210NおよびS339Aを有する配列番号1;
    (f)突然変異W48F、W167Y、H210N、Y299F、S339AおよびV366Iを有する配列番号1;
    (g)突然変異V238A、S334TおよびW482Yを有する配列番号1;
    (h)突然変異Y243FおよびS334Tを有する配列番号1;
    (i)突然変異W48Fを有する配列番号1;
    (j)突然変異K118Hを有する配列番号1;
    (k)突然変異W167Yを有する配列番号1;
    (l)突然変異W48F、V238AおよびS334Tを有する配列番号1;
    (m)突然変異I234L、T246M、およびI250Lを有する配列番号1;
    (n)突然変異S339Aを有する配列番号1;および
    (o)突然変異S334Tを有する配列番号1;
    から選択されるアミノ酸配列、ならびに、αアミラーゼ活性を有するその断片を含むか、または、これらから構成され、ここで、番号は配列番号2に従う、請求項26または27に記載のポリペプチド。
  29. 前記ポリペプチドは、配列番号1と少なくとも70%の配列同一性、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%の配列番号1に対する配列同一性を共有するアミノ酸配列を含むか、または、これらから構成される、請求項1〜28のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  30. 配列番号1に対する前記突然変異の数が、1〜20、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10などの、1〜10および1〜5の突然変異である、請求項1〜29のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  31. 前記ポリペプチドが、表1中のポリペプチドの群から選択される、請求項1〜30のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  32. 請求項1〜31のいずれか一項に記載の前記ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  33. 請求項32に記載のポリヌクレオチドを含む核酸構築物。
  34. 請求項32に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
  35. 請求項32に記載のポリヌクレオチドを含む宿主細胞。
  36. (a)前記ポリペプチドの発現に好適な条件下で請求項35に記載の前記宿主細胞を培養するステップと;
    (b)前記ポリペプチドを回収するステップと
    を含むα−アミラーゼポリペプチドを生成する方法。
  37. 前記ポリペプチドが、位置10、25、30、37、40、48、51、54、64、81、86、93、98、105、108、109、113、116、118、121、130、135、138、142、167、174、175、178、182、186、187、189、195、198、202、203、206、208、210、214、218、235、238、242、243、246、247、250、255、257、259、260、261、265、267、269、270、274、275、276、281、295、298、299、311、319、320、334、339、360、365、366、383、384、385、394、398、402、404、416、434、460、469、474および482に対応する1つ以上の位置において突然変異を含み、ここで、番号は、配列番号2に記載の前記アミノ酸配列に従う、請求項36に記載の方法。
  38. 請求項1〜31のいずれか一項に記載のポリペプチド、および、界面活性剤を含む洗剤組成物、または、これを形成するための濃縮物もしくは添加剤。
  39. 前記界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤および両性界面活性剤からなる群から選択される、請求項38に記載の組成物。
  40. 酸化剤、漂白活性化剤、キレート化剤、充填剤、ビルダー、緩衝剤、構造化剤、金属イオン封鎖剤、光学増白剤、消泡剤、酵素、芳香剤、再付着防止剤、皮膚コンディショニング剤、柔軟性増強剤、乳化剤および着色剤からなる群から選択される1種以上の追加のコンポーネントをさらに含む、請求項38または39に記載の組成物。
  41. 前記組成物が、液体または粉末ランドリー洗剤組成物である、請求項38〜40のいずれか一項に記載の組成物。
  42. 前記組成物が、液体または粉末自動食器洗浄(ADW)洗剤組成物である、請求項38〜40のいずれか一項に記載の組成物。
  43. 前記組成物が、液体の手洗い用食器洗浄用洗剤組成物である、請求項38〜40のいずれか一項に記載の組成物。
  44. 家庭用または工業用クリーニングプロセスにおける、請求項1〜31のいずれか一項に記載の変異体または請求項38〜43のいずれか一項に記載の組成物の使用。
  45. 例えばランドリーといった布のクリーニングに係る、請求項44に記載の使用。
  46. 例えば食器洗浄といった、セラミック、塑性材料またはガラス材料のクリーニングに係る、請求項44に記載の使用。
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