JP2020519312A - 酵素産物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、組換え酵素産物、特に食品酵素産物の製造及び精製方法、並びにその使用に関する。本発明は、分離法、酵素的処理、及び濾過手順により、微生物発酵ブロスから得られた酵素産物を処理する方法に特に関する。

Description

本出願は、2017年5月15日に出願された米国特許出願シリアル番号第62/506,357号;2017年11月6日に出願された米国特許出願シリアル番号第62/581,880号;2017年11月8日に出願された欧州特許出願第17 200 572.0号;及び2018年3月16日に出願された欧州特許出願第18 162 420.6号の優先権を主張する。
本発明は、組換え酵素産物、特に食品酵素産物の製造及び精製方法、並びにその使用に関する。本発明は、特に、分離法、酵素的処理、及び濾過手順により、微生物発酵ブロスから酵素産物を処理する方法に関する。
菌株からの組換え酵素の製造は、最新技術分野において広範に説明されている。大腸菌(Escherchia coli)は、研究室スケールから工業的スケールにおける組換え酵素用の発現宿主としてよく知られている。
酵素産物、特に食品又は製薬用途で使用される酵素産物を製造するには、そのような酵素産物の安全且つ承認された使用に関する特別な仕様要件を達成する必要がある。
規制要求に起因して、食品用途で使用するように意図された酵素産物は、組換えDNAを全く含まないか、抑制されるべきである。多くの酵素は、その分泌が不可能であり、従って細胞内酵素として発現される必要がある。発現宿主から酵素を放出させるために、細胞破壊ステップが必要とされる。この細胞破壊は、発現宿主に由来する大量のDNAの放出と関係する。そのようなDNA放出を伴う組換え製造プロセスの場合、組換えDNAも放出される。この組換えDNAもやはり除去される必要がある。
GRAS Notice GRN No.126は、サーモコッカス目(Thermococcales)内の3つの微生物に由来するハイブリッドα−アミラーゼをコードする遺伝子を発現するシュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)Biovar Iからのα−アミラーゼ酵素調製物の製造について記載する。α−アミラーゼ酵素調製物は、食用スターチを加水分解して様々なスターチ加水分解生成物を生成し、またアルコール飲料用の蒸留エタノールの製造で使用される発酵可能な糖を生成させるための酵素として使用される。
組換え製造に由来する酵素産物は、食品産業において幅広く使用されている。酵素産物として提供される酵素クラスには、とりわけ、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる酵素クラス群に属する酵素が含まれ、そして例えば、アルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、又はキシロースイソメラーゼからなる群から選択される。特にそのような酵素産物は、炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等;及び脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等であり得る。
更に、食品酵素産物は、ある種の二糖、三糖、又はオリゴ糖のような食品配合物を製造するための特定の基質の酵素的変換で通常使用される。酵素のそのような酵素的変換用途は、本明細書では、以後「下流の酵素的変換」とも呼ばれる。
規制承認に適合するため、及び酵素産物の安全性を向上させるため、及び下流の酵素的変換でそれを使用するために、製造用宿主及び/又は発酵ブロスから酵素産物を製造及び処理する場合、各規制要求事項への適合を実現させるためのいくつかの個々のステップを必要とする。工業的酵素製造では、費用のかかる精製ステップ、例えばクロマトグラフィーのようなステップを回避するのが望ましい。未精製の酵素調製物であっても使用可能であるのが理想的である。細胞内で酵素を発現させるとき、組換えDNAを含まない酵素産物の製造を可能にする有効且つ低コストの下流処理が必要とされる。しかし、先行技術のプロセスは、あらゆる観点において満足の行くものではなく、また順守すべき規制当局から課される義務及び前提条件が増していることを考慮して、酵素産物の有効且つ遵法的な製造及び処理プロセスに対する要求が存在する。
本発明の目的は、酵素産物の製造方法及び処理方法を改善することである。
この問題は、特許請求の範囲の主題、配列ファイル、及び図面により解決された。
配列番号1は、セラチア・マルセセンス(Serratia marcescens)に由来するヌクレアーゼのアミノ酸配列である。配列番号2は、セラチア・マルセセンス(Serratia marcescens)に由来するヌクレアーゼのアミノ酸配列であるが、そのN末端において1つのメチオニンが追加されている。配列番号3は、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)に由来するスクロースシンターゼ1(NCBI参照配列:NP_197583.1)であり、配列番号4は、ステビア・レバウディアナ(Stevia rebaudiana)に由来するUDPグリコシルトランスフェラーゼ76G1(Genbank受託番号AAR06912.1)であり、及び配列番号4は、トマト(Solanum lycopersicum)に由来するβ−D−グリコシルクロベチン−β−1,6グリコシルトランスフェラーゼ様酵素(Genbank受託番号XP_004250485.1)である。
図1は、酵素産物の製造方法に関するスキームを示す。
いくつかのプロセスデザインは、省コスト及び規制要求事項を満たすのに十分なやり方で、組換えDNA含有量を低下させるのに適するとは言えないことが判明し得る。驚くべきことに、下記の3つのプロセスステップ:
1.DNAを加水分解するために、ヌクレアーゼ(すなわち、ヌクレアーゼ酵素)により処理するステップ、
2.沈殿剤及び/又は凝集剤を使用するステップ、これにより、不溶性複合体を形成させることにより、加水分解されたDNAを析出させる、及び
3.後続するマイクロ濾過ステップを実施するステップ
を組み合わせた場合にのみ、組換えDNAの所望の低下を実現することが明らかとなった:
任意選択で、ステップ2において形成された不溶性複合体は、ステップ3の前に、液体/固体分離技術により除去され得る。
組換え酵素を発現させるために使用されてきた宿主細胞の操作は、処理添加剤、例えば、塩、化学添加物、酵素又はその他の加工助剤が、培養培地又は発酵ブロスに添加され、該発酵ブロスが、稀釈若しくは濃縮、又は例えば、超音波処理により物理的若しくは機械的に処理され得る様々なステップを一般的に伴う。いくつかのそのような慣習的に加えられる処理添加物及び処理は、ヌクレアーゼを阻害するおそれがあり、例えばこのようなヌクレアーゼの酵素触媒反応の下で生ずるDNA(及び/又はRNA)の望ましい加水分解が、このような添加物の存在及びプロセス条件に起因して抑制され得ること、又は少なくとも有意に阻害され得ることが、今回驚くべきことに見出された。従って、そのような従来型の処理添加物を利用する前に、全体的な操作手順の比較的初期のステップにおいてそのようなヌクレアーゼを利用すると、ヌクレアーゼによる望ましいDNA(及び/又はRNA)の酵素加水分解が有意に改善し得ることが驚くべきことに見出された。
更に、そのようなヌクレアーゼの初期の使用と沈殿剤(例えば、凝集剤)とを組み合わせてDNA(及び/又はRNA)の加水分解された断片を円滑に除去すると、全体的操作手順が更に改善し得ることが驚くべきことに見出された。
第1の態様では、本発明は、酵素産物、好ましくは食品グレードの酵素産物を製造する方法に関する。
好ましくは、本発明による組換え酵素処方物を製造する方法は、
(i)組換え酵素、核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物Iを提供するステップと、
(ii)核酸を分解するために組成物Iにヌクレアーゼを添加し、これにより酵素、分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIを提供するステップと、
(iii)分解された核酸を複合体化させるために、組成物IIに分解された核酸用の沈殿剤を添加するステップと、これにより酵素、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIIを提供し、
(iv)任意選択で、固体/液体分離により組成物IIIを精製するステップと、これにより複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む分離固相、並びに酵素を含む液体組成物IVを提供し、
(v)マイクロ濾過により組成物III又は組成物IVを精製するステップと、これにより酵素を含む組成物Vを提供する、
を含む。
ステップ(i)において提供される組成物I中の細胞デブリの存在は、任意選択である。ステップ(i)において提供される組成物Iは、後続するステップ(ii)においてヌクレアーゼが添加される微生物宿主の分解された細胞を含有し得る。或いは、ステップ(i)において提供される組成物Iは、後続するステップ(ii)においてヌクレアーゼが添加される微生物宿主の未処理細胞を含有し得る。微生物宿主の細胞の破壊は、次に好ましくはヌクレアーゼの存在下、例えば超音波処理により実施される.
ステップ(iv)は、任意選択である。従って、本発明による方法は、少なくともステップ(i)、(ii)、(iii)、及び(v);好ましくは(i)、(ii)、(iii)、(iv)、及び(v)を含む。
方法は、バッチ方式で又は連続的に実施され得る。先行するステップが終了する前に後続するステップが開始することは原理的に可能であるが、個々のステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、及び(v)は、好ましくは、先行するステップが完全に終了した後に後続するステップが開始するように、番号順で連続的に実施される。但し、ステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、及び(v)には記載されない追加の中間ステップが、ステップ(i)、(ii)、(iii)、(iv)、及び/又は(v)のいずれかの間で実施されることも考えられる。追加の中間ステップは、例えば、組成物のなんらかの物理的又は化学的処理、例えば、温度、pH値の調節、又は組成物の稀釈若しくは濃縮、又は組成物のバッファー組成の変更と関係し得る。従って、ステップ(ii)におけるヌクレアーゼ処理は、好ましくは、ステップ(i)の後、及びステップ(iii)、(iv)、及び(v)のいずれよりも前に実施される。
好ましくは、ヌクレアーゼは、エンドヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼ、又は混合したエキソ/エンドヌクレアーゼからなる群から選択される。好ましくは、ヌクレアーゼは、DNA、RNA、又はその両方を加水分解し得る。好ましくは、ヌクレアーゼは、国際生化学分子生物学連合により帰属されたEC番号のEC3.1.11.2、EC3.1.11.5、EC3.1.11.6、EC3.1.13.4、EC3.1.14.1、EC3.1.21.1、EC3.1.21.2、EC3.1.21.3、EC3.1.21.4、EC3.1.21.6、EC3.1.25.1、EC3.1.26.3、EC3.1.26.4、EC3.1.26.5、EC3.1.26.8、EC3.1.26.9、EC3.1.26.11、EC3.1.27.1、EC3.1.27.3、EC3.1.27.5、EC3.1.30.1、EC3.1.30.2、EC3.1.31.1を有するヌクレアーゼから選択され、好ましくはEC3.1.30.2である。
好ましくは、ヌクレアーゼは、配列番号1又は配列番号2の配列と、少なくとも70%、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98%、又は少なくとも99%同一である。
好ましくは、ステップ(ii)において、ヌクレアーゼは、組成物IIのバイオマス当量1グラム当たり、50U〜2000U、50U〜1000U、50U〜500U、100U〜300U、150U〜300U、及び好ましくは200U〜300Uの量で添加される。
好ましくは、組換え酵素は、
− 酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼからなる群から選択され、及び好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、キシロースイソメラーゼからなる群から選択され;並びに/或いは
− (b−1)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等;(b−2)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ等;及び(b−3)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等からなる群から選択され;並びに/或いは
− 炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する。
好ましくは、組換え酵素は、公知の酵素エンジニアリング技術により改善された、野生型酵素に由来するバリアントである。
好ましくは、ステップ(v)におけるマイクロ濾過は、残留固体及び/又は酵素よりも高い分子量を有するコンポーネントの除去を含む。
好ましくは、ステップ(v)におけるマイクロ濾過は、
a)サイズ排除限界が
− 1000kDaを超える、500kDaを超える、400kDaを超える、300kDaを超える、200kDaを超える、150kDaを超える、100kDaを超える、90kDaを超える、80kDaを超える、70kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、若しくは20kDaを超える;及び/又は
− 5μmを超える、4μmを超える、3μmを超える、2μmを超える、1μmを超える、0.5μmを超える、0.4μmを超える、0.3μmを超える、0.2μmを超える、若しくは0.1μmを超える
メンブレン;或いは
b)同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルター
を含み、いずれの場合にも、組成物Vは、マイクロ濾過の濾液である。
好ましくは、本発明による方法は、
(vi)追加のマイクロ濾過又は限外濾過により組成物Vを精製し、これにより酵素を含む組成物VIを提供する
追加のステップを含む。
好ましくは、ステップ(vi)における追加のマイクロ濾過又は限外濾過は、
a)100kDaを超える、80kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、15kDaを超える、10kDaを超える、5kDaを超える、若しくは1kDaを超えるサイズ排除限界を有するメンブレン;又は
b)同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルター
を含み、及び組成物VIは、マイクロ濾過の濾液又は限外濾過の保持液である。
好ましくは、ステップ(ii)の他に、本発明による方法は、ヌクレアーゼ酵素による追加の処理のいずれも含まない。好ましくは、ステップ(ii)の他に、本発明による方法は、それぞれ、ステップ(v)のマイクロ濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物VI)の処理を含まず、及び/又はステップ(vi)のマイクロ濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物VI)の処理を含まず、及び/又はステップ(vi)の限外濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる保持液(組成物VI)の処理を含まない。
好ましくは、本発明による方法は、液体/固体分離ステップ、マイクロ濾過ステップの後、及び/又は限外濾過ステップ後のそれぞれにおいて、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われるそれぞれ清澄化したライセート(細胞溶解液)、濾液、又は保持液の処理を含まない。
沈殿剤は、好ましくはキトサン;ポリアミン、例えばポリアリルアミン(例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(pDADMAC))、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、又はポリ−N−メチルビニルアミン(PMVA)等;ポリアミノ酸、例えばポリアルギニン又はポリリジン等;及びポリアクリルアミドからなる群から選択されるカチオン性ポリマーである、又はそれを含むことが好ましい。
沈殿剤は、ポリエチレンイミン及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(pDADMAC)からなる群から選択される、又はそれを含むことが好ましい。
沈殿化剤は、凝集剤であるか、又はそれを含むことが好ましい。好ましい凝集剤として、
a.カチオン性ポリアミンに基づく凝集剤、例えばジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.25988−97−0)、メチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.31568−35−1)、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミンターポリマー(CAS Reg No.42751−79−1)等;並びに
b.カチオン性ポリアクリルアミドに基づく凝集剤、例えばホルムアルデヒド及びジメチルアミンと共に縮合させることにより改変されたポリアクリルアミド(CAS Reg No.67953−80−4)、アクリルアミド−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポリマー(CAS Reg No.69418−26−4)等;並びに
c.陰イオン性ポリアミンに基づく凝集剤、例えばアクリルアミド−アクリル酸コポリマー(CAS Reg No.25987−30−8;CAS Reg No.9003−06−9)等;並びに
d.硫酸アンモニウム(CAS Reg No.10043−01−3);並びに
e.塩化カルシウム(CAS Reg No.10035−04−8;CAS Reg No.10043−52−4)
が挙げられるが、これらに限定されない。
好ましくは、ステップ(v)で得られる組成物V、及び/又は任意選択のステップ(vi)で得られる組成物VIは、0ng/g〜50ng/g、0ng/g〜40ng/g、0ng/g〜30ng/g、0ng/g〜20ng/g、0ng/g〜10ng/g、0ng/g〜9ng/g、0ng/g〜8ng/g、0ng/g〜7ng/g、0ng/g〜6ng/g、0ng/g〜5ng/g、0ng/g〜4ng/g、0ng/g〜3ng/g、0ng/g〜2ng/g、0ng/g〜1ng/g、及び 好ましくは0ng/g〜0.9ng/g、0ng/g〜0.8ng/g、0ng/g〜0.7ng/g、0ng/g〜0.6ng/g、0ng/g〜0.5ng/g、0ng/g〜0.4ng/g、0ng/g〜0.3ng/g、0ng/g〜0.2ng/g、及び0ng/g〜0.1ng/g、又はより好ましくは0.1ng/g未満、及び最も好ましくは0.01ng/g未満の残留DNA濃度により特徴づけられる。
好ましくは、ステップ(i)は、
(i−a)酵素の遺伝子を発現ベクターにクローニングするサブステップ、
(i−b)遺伝子を有する発現ベクターを微生物宿主に導入するサブステップ、
(i−c)微生物宿主において酵素を細胞内発現させるサブステップ、すなわち組換え酵素を細胞内発現させる条件下で、微生物宿主を発酵させるサブステップ、及び
(i−d)細胞破壊により、微生物宿主から酵素(及び核酸)を放出させるサブステップ、これにより組成物Iを提供する;すなわち組換え酵素を放出させるために、細胞破壊により発酵させた細胞を破壊するサブステップ、これにより組換え酵素産物を含む未精製のライセートをもたらす
のうちの1つ又は複数を含む。
従って、この好ましい実施形態によれば、微生物宿主の細胞は、ステップ(i)、サブステップ(i−d)において破壊され、そしてヌクレアーゼが後続するステップ(ii)において添加される。
但し、微生物宿主の細胞を、例えば、ヌクレアーゼを含有する細胞溶解バッファー中に懸濁させ、次に例えば、すでにヌクレアーゼが存在する中で超音波処理により破壊することについても代替的に検討される。従って、この実施形態によれば、ステップ(ii)は、好ましくは、
(ii−a)組成物Iにヌクレアーゼを添加するサブステップ、
(ii−b)核酸を分解し、これにより組換え酵素を含む組成物II、分解された核酸、及び細胞デブリを提供するために、細胞破壊により微生物宿主から組換え酵素及び核酸を放出させるサブステップ;すなわち組換え酵素及び核酸を放出させるために細胞破壊により発酵させた細胞を破壊して、組換え酵素、分解された核酸、及び細胞デブリ(及びヌクレアーゼ)を含む未精製のライセートをもたらすサブステップ
を含む。
好ましくは、微生物宿主は、
− 大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株、及び最も好ましくはLE1B109であり、並びに/或いは
− 酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される1つ又は複数の追加の遺伝子の欠損により改変されている。
好ましくは、例えば、本発明の第1の態様の第1の実施形態、又は条項1において、本発明は、
a.微生物宿主において組換え酵素を細胞内で発現させるステップと、
b.細胞破壊により組換え酵素を放出させて、未精製ライセートをもたらすステップと、
c.プロセス溶液を含有する酵素産物内で核酸を分解するためにヌクレアーゼを添加するステップ、これにより酵素処理されたライセートをもたらす、
d.核酸と複合体化するように沈殿剤を添加するステップ、これにより複合体化したライセートをもたらす、
e.液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために液体/固体分離を行うステップ、これにより清澄化したライセートをもたらす、
f.残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くためにマイクロ濾過ステップを実施するステップ、これにより濾液をもたらす
を含み、上記方法は、好ましくは、それぞれヌクレアーゼ酵素を用いて、ステップeの液体/固体分離の後に行われる清澄化したライセートの処理、又はマイクロ濾過ステップfの後に行われる濾液の処理を含まない、食品グレード酵素産物を製造する方法に関する。
方法は、バッチ方式で又は連続的に実施され得る。先行するステップが終了する前に、後続するステップが開始することも原理的には可能であるが、個々のステップa)、b)、c)、d)、e)、及びf)は、好ましくはアルファベット順で連続的に実施され、後続するステップは、先行するステップが完全に終了した後に開始する。しかし、ステップa)、b)、c)、d)、e)、及びf)には記載されない追加の中間ステップが、ステップa)、b)、c)、d)、e)、及び/又はf)のいずれかの間で実施されることも考えられる。
好ましくは、本発明の第1の態様の好ましい実施形態では、本発明は、組換え酵素処方物を製造する方法に関し、前記方法は、
(i)組換え酵素産物、核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物Iを提供するステップと、
(ii)核酸を分解するために組成物Iにヌクレアーゼを添加するステップ、これにより酵素産物、分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIを提供する、
(iii)分解された核酸を複合体化させるために、組成物IIに分解された核酸用の沈殿剤を添加するステップ、これにより酵素産物、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIIを提供する、
(iv)任意選択で、固体/液体分離により組成物IIIを精製するステップ、これにより、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む分離固相、並びに酵素産物を含む液体組成物IVを提供する、
(v)マイクロ濾過により組成物III又は組成物IVを精製するステップ、これにより酵素産物を含む組成物Vを提供する
を含み、上記方法は、それぞれ、液体/固体分離ステップ(iv)の後にヌクレアーゼ酵素を用いて行われる清澄化したライセート(組成物IV)の処理、又はマイクロ濾過ステップ(v)の後にヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物V)の処理を含まないことが好ましい。
好ましくは、本発明の第1の態様の好ましい実施形態では、本発明は、組換え酵素処方物を製造する方法に関し、前記方法は、
(i)組換え酵素産物、核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物Iを提供するステップと、
(ii)核酸を分解するために組成物Iにヌクレアーゼを添加するステップ、これにより酵素産物、分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIを提供する、
(iii)分解された核酸と複合体化させるために、組成物IIに分解された核酸用の沈殿剤を添加するステップ、これにより酵素産物、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIIを提供する、
(iv)任意選択で、固体/液体分離により組成物IIIを精製するステップ、これにより主に複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリ、及び任意選択で組成物IIIに由来する酵素産物の残渣物を含む分離固相、並びに主に酵素産物、及び任意選択で細胞デブリの残渣物、組成物IIIに由来する複合体化した分解された核酸を含む液体組成物IVを提供する、
(v)マイクロ濾過により組成物III又は組成物IVを精製するステップ、これにより酵素産物を含む組成物Vを提供する
を含み、上記方法は、それぞれ、液体/固体分離ステップ(iv)の後にヌクレアーゼ酵素を用いて行われる清澄化したライセート(組成物IV)の処理、又はマイクロ濾過ステップ(v)の後にヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物V)の処理を含まないことが好ましい。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態、又は第1の態様の任意の実施形態では、本発明は、ステップ(v)の後に、追加のマイクロ濾過又は限外濾過により組成物Vを精製し、これにより酵素産物を含む組成物VIを提供する追加のステップ(vi)を含む、組換え酵素産物を製造する方法に関する。
ステップ(v)のマイクロ濾過の後、及び/又はステップ(vi)のマイクロ濾過の後に、酵素産物を含有する濾液(組成物V又は組成物VI)が得られるが、それは本発明の範囲に含まれる。ステップ(vi)の限外濾過の後に、酵素産物を含有する保持液(組成物VI)が得られるが、それも本発明の範囲に含まれる。
好ましくは、方法は、ステップ(v)のマイクロ濾過の後に、それぞれ、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物VI)の処理を含まず、及び/又はステップ(vi)のマイクロ濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる濾液(組成物VI)の処理を含まず、及び/又はステップ(vi)の限外濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる保持液(組成物VI)の処理を含まない。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態、又は第1の態様の任意の実施形態では、本発明は、組換え酵素産物を製造する方法であって、該酵素産物が、該酵素産物の調製物内にDNA断片が存在しないことにより、その他の調製物から区別され得る方法に関する。
組成物I及び未精製のライセートという用語、組成物II及び酵素処理されたライセートという用語、組成物III及び複合体化したライセートという用語、及び組成物IV及び清澄化したライセートという用語は、それぞれ同等であるとみなされ、及び同等に使用され、及び本発明の同一の要素を記載するが、それは本発明の範囲に含まれる。
用語「酵素産物」及び「組換え酵素処方物」は同等であるとみなされ、及び同等に使用され、及び本発明の同一の要素を記載するが、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明の酵素産物は、液体組成物I、II、III、IV、V、及びIVに含まれ、並びに好ましくは本発明の酵素産物は、液体組成物V、組成物VI、又はそれに由来する任意のその他の液体、凍結乾燥された、若しくは安定化された処方物であるが、それも更に本発明の範囲に含まれる.
本発明の第1の態様の第2の実施形態又は条項2は、第1の態様の第1の実施形態及び任意のその他の実施形態のうち1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第2の実施形態又は条項2では、本発明は、組換え酵素産物を製造する方法に関し、
a.酵素産物遺伝子を発現ベクターにクローニングするステップ、
b.酵素産物遺伝子を有する発現ベクターを微生物宿主に導入するステップ、
c.組換え酵素産物を細胞内発現させる条件下で、上記ステップ(b)の微生物宿主を発酵させるステップ。
d.組換え酵素産物を放出させるために、細胞破壊により上記ステップ(c)の発酵させた細胞を破壊するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する未精製のライセートをもたらす、
e.未精製のライセートに由来する核酸を分解するために、未精製のライセートをヌクレアーゼと共にインキュベートするステップ、これにより酵素処理されたライセートをもたらす、
f.核酸と複合体形成するように沈殿剤を酵素処理されたライセートに添加するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する複合体化したライセートをもたらす、
g.液相から細胞デブリ及び核酸と沈殿剤の複合体を取り除くために複合体化したライセートの液体及び/又は固体分離を行うステップ、これにより組換え酵素産物を含有する清澄化したライセートをもたらす、並びに
h.残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くために、酵素処理され、及び任意選択で清澄化したライセートをマイクロ濾過ステップに供するステップ、
のうちの1つ又は複数のステップを含むことを特徴とし、
上記方法は、それぞれ、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる、ステップgの液体/固体分離後の清澄化したライセートの処理、又はステップhのマイクロ濾過後の濾液の処理を含まないことが好ましい。
方法は、バッチ方式で又は連続的に実施され得る。先行するステップが終了する前に、後続するステップが開始することも原理的には可能であるが、個々のステップa)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、及びh)は、好ましくはアルファベット順で連続的に実施され、後続するステップは、先行するステップが完全に終了した後に開始する。しかし、ステップa)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、及びh)には記載されない追加の中間ステップが、ステップa)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、及びh)のいずれかの間で実施されることも考えられる。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、第1の態様の任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、本発明は、組換え酵素産物を製造する方法であって、ステップ(iv)、ステップ(e)(条項1の場合)、又はステップ(g)(条項2の場合)の固体/液体分離が省略される方法に関する。
方法は、その複数のステップのうちの1つ又は複数のを含み得るが、それは本発明の第1の態様の第1、第2、及び任意のその他の実施形態の開示に含まれる。方法は、その複数のステップのそれぞれを含むが、それも本発明の第1の態様の第1、第2、及び任意のその他の実施形態の開示に含まれる。ステップ(c)、又は(ii)におけるヌクレアーゼ処理のステップは、ステップ(a、b)又は(i)のいずれにおいてもその後、及びステップ(d、e、f)又は(iii、iv、v)のいずれにおいてもその前に生じることが必須であるが、それは本発明の第1の態様の第1の実施形態及び任意のその他の実施形態の開示に含まれる。ステップ(e)におけるヌクレアーゼ処理のステップは、ステップ(a、b、c、d)のいずれにおいてもその後、及びステップ(f、g、h)のいずれにおいてもその前に生じることが必須であるが、それも本発明の第1の態様の第2の実施形態の開示に含まれる。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、第1の態様に関連する任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、本発明は、液体/固体分離の後、及びマイクロ濾過ステップの後、及び限外濾過ステップの後のそれぞれにおいて、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われるそれぞれ清澄化したライセート、濾液、又は保持液の処理を含まない。好ましくは、第1の態様の第1の実施形態のステップ(c)又は(ii)は、本発明の第1の態様の第1の実施形態のステップ(f)又は(v)の後に達成され、そして好ましくは第1の態様の第2の実施形態のステップ(e)は、第1の態様の第2の実施形態のステップ(h)の後に達成される。
本発明の目的に照らせば、本発明の第1の態様の第1の実施形態の条項1に関するステップ(b)若しくは(i)において、又は第2の実施形態の条項2に関するステップ(d)において得られる未精製のライセートは酵素産物であり、それは、細胞内発現させた酵素の未精製組換え酵素調製物であり、組換え酵素を細胞内タンパク質として発現する微生物細胞の破壊後に取得される酵素調製物として定義される。未精製のライセートは、組換え酵素産物の他に、例えば宿主特異的免疫アッセイ法により検出可能である生体分子及び/又は細胞内宿主細胞タンパク質のいずれかに由来する、例えば脂質、代謝物、炭水化物、メンブレン断片、誘導体を含有し得る。宿主細胞タンパク質、例えば大腸菌に由来するタンパク質を標的とする対応する抗体は、異なる起源から入手可能である。ウェスタンブロットが適用され得る。タンパク質レベルに基づく未精製組換え酵素調製物の純度は、例えばSDS−PAGE準拠法により決定可能であり、≦50%、好ましくは≦60%、より好ましくは≦70%、よりいっそう好ましくは≦80%、及び最も好ましくは≦90%である。
本発明の目的に照らせば、発酵条件は、6〜8の間のpH、及び25℃〜37℃の間の温度である。発酵プロセスは、研究室のテストデータが、所望の酵素生産収率を示すまで継続される。そして、通常少なくとも15時間後に発酵は中止される。後続する回収プロセスにおいて、酵素はバイオマスから単離される。第1の固体/液体分離において、バイオマスは、培養ブロスから標準的な技術により分離される(例えば、遠心分離及び/又は濾過される)。バイオマスは、細菌細胞を破壊するためにホモジナイズされ、そして細胞破壊の際に放出されたDNA/RNA核酸を分解するためにヌクレアーゼで処理される。これには、細胞デブリ及びその他の不溶物を更に取り除くために、固体/液体分離ステップが後続する。細胞を含まない上清は、精製された酵素調製物を取得するために濾過される。発酵及び回収で使用されるすべての原材料は、食品グレード品質の原材料、又はその意図した使用に適合することが評価済みの原材料である。取得された酵素産物は、下流の酵素的変換の対象となり得る。図1は、本明細書で以下に記載する酵素産物の製造スキームを示す。
本発明の第1の態様の第3の実施形態は、本発明の第1の態様の第1、及び第2の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第3の実施形態では、本発明は、微生物宿主が大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株であり、及び最も好ましくはLE1B109である方法に関する。
好ましくは、本発明は、組換え酵素が、
− 酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼからなる群から選択され、及び好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、キシロースイソメラーゼからなる群から選択され、並びに/或いは
− (b−1)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等;(b−2)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ等;及び(b−3)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等からなる群から選択され、並びに/或いは
− 炭水化物修飾酵素であり、且つ、糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属し、
微生物宿主大腸菌内で、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株内で、及び最も好ましくはLE1B109内で、発現された方法とも関連する。
好ましくは、微生物宿主大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株、最も好ましくはLE1B109において発現させた組換え酵素は、公知の野生型酵素、又は公知の酵素エンジニアリング技術によりそれから派生した任意の改良型バリアントである。
製造株LE1B109は、研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株であり、それは本発明の第1の態様の第3の実施形態の開示に含まれる。
K−12株、特にW3110亜株が、50年を超え、研究室用微生物として安全に使用されており、また最も幅広く特徴づけられている細菌の1つである(Bachmann、1972;Jensen、1993)。
大腸菌K−12は、特別製の化学物質及びヒト用薬物の工業的生産において安全使用の長い歴史を有する(米国EPA、1997年)。例えば、遺伝的に改変された大腸菌K−12株から得られる食品酵素調製物(キモシン)は、1990年に米国FDAによりGRASとして確認され(Flamm,1991;Olempska−Beer et al.,2006)、またチーズ製造用として全世界で安全に使用されてきた。欧州連合内では、現在のところ、大腸菌K−12に由来する3つの食品酵素調製物が、規制(EC)1331/2008(欧州委員会、2016年)に基づく承認要求事項の一環として、EFSAにより評価されている。そのうちの1つ、D−アルロース−3−エピメラーゼが、最近、GRAS通知の対象となったが、米国FDAから質問提示されていない(米国FDA、2016年)。大腸菌K−12に由来する他の2食品酵素調製物である2つの異なるシクロマルトデキストリングルコトランスフェラーゼが、新規の食品配合物、α−及びγ−シクロデキストリンの製造において長年安全に使用されており、欧州委員会により2008年及び2012年にそれぞれ承認されている。
大腸菌K−12は、ヒト又は動物の病原体とはみなされておらず、従ってNIHガイドライン(NIH、2016年)ではリスク群1に属するものとして分類される。更に、大腸菌K−12は、病原性大腸菌株の病原性因子を試験する際に、非病原性参照菌として多くの場合使用される(Blanc−Potard et al.,2002;Kaper et al.,2004)。大腸菌K−12及びその派生物は、実質的に哺乳動物の胃腸管内で定着することができず、摂取時に疾病を引き起こす毒素を、志賀毒素を含め産生せず、また水又は土壌のいずれにおいても存続することができない(Bogosian et al.,1996;米国EPA、1997年)。親の研究室株W3110は、抗菌剤耐性導入遺伝子のいずれも有しない。大腸菌K−12、特に亜株W3110の完全なゲノムが配列決定され、毒素産生能力の欠如が確認されている(Blattner et al.,1997;Hayashi et al.,2006)。
親株大腸菌K−12W3110は、エンテロバクター科(Enterobacteriaceae)の十分定義された分類上のファミリーに属する。大腸菌の主要生息場所は、温血動物の下部消化管であり、その主要な好気性微生物を代表する。宿主も主に病原体の定着を阻止することにより若干の有益な効果をもたらすものの、大腸菌の非病原性株は共生生物と考えられる(Tenaillon et al.,2010)。
製造株LE1B109を創出するために、親株大腸菌K−12W3110が、遺伝的安定性、特にプラスミドの安定性、並びに発現及び下流の酵素的変換の効率に関して、製造目的に適合させるために、異なる染色体遺伝子座において部位特異的な組換えにより改変されているが、それは本発明の範囲に含まれる。いくつかのプロテアーゼの発現が、対応する遺伝子の欠損により取り除かれている。目標クローンの抗生物質を用いない選択が、1つの遺伝子の欠損を通じて可能となった。更に1つの遺伝子が、望ましくない組換え効果を防止するために除去された。大腸菌T7ファージに由来するT7RNAポリメラーゼをコードする遺伝子、及び大腸菌K−12W3110中に天然に存在するリプレッサーであるlacIの別の遺伝子コピーが、強力で制御された酵素発現を実現するためにW3110のゲノムに挿入されている。
酵素産生株大腸菌LE1B109は、親株大腸菌K−12W3110の派生体であるが、好ましくは、それは本発明の範囲に含まれる。使用する前に、そのゲノムが分析され、そして食品酵素法令要求事項を満たすように、抗生物質耐性遺伝子又は任意のその他の懸念される配列が存在しないことが確認されている。酵素産生株は、Pariza及びJohnsonにより開発されたデシジョンツリー(2001年)を使用して評価されたが、酵素的変換の最終製品がJECFA規格を満たすとする結論に基づき許可された。食品品質要求事項に適合させるために、製品仕様書に基づき、酵素バッチ毎に、最終酵素産物調製物内に製造用微生物が存在しないことが実証される。
副次反応を回避するために、製造株は、下流の酵素変換において所定の反応物質又は中間体が分解することに関連する、内因性酵素遺伝子の所定の欠損を有し得るが、それも更に本発明の範囲に含まれる。染色体DNAの欠損は、相同的組換え技術により標的遺伝子を除去することによって、例えば抗生物質耐性遺伝子又はその他の選択マーカーを有するプラスミドに基づく断片を組み込むことによって一般的に実施される。同様に、必要であれば、新しい遺伝子の挿入も可能である。適正な染色体突然変異体を選択した後、耐性遺伝子は一時的に発現させた酵素により切除される。或いは、望ましくない配列(例えば、プラスミドによりコードされる遺伝子又は全プラスミド)を失った細胞は、ネガティブ選択圧力、例えば、自殺マーカーの発現により選択され得る。食品酵素要求事項に適合するには、残留ベクター配列又は抗生物質耐性遺伝子が最終細胞内に残留してはならない。
酵素産物のための製造プロセスにおいて、対応する対象酵素に応じた発現ベクターを有する大腸菌製造株LE1B109が、発酵栄養源としてグルコース及び定義されたミネラルコンポーネントから構成される滅菌処理済みの培養培地内にイノキュレーションされ、そして発酵されるが、それは第1の態様の第3の実施形態の開示に含まれる。
本発明の第1の態様の第4の実施形態は、本発明の第1の態様の第1、及び第2及び第3の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第4の実施形態では、本発明は、発現ベクターが周知されたベクターpRSF−1b(Novagen社)に基づく方法に関する。本発明の目的に照らせば、酵素産物の遺伝子は、発現ベクター中にクローン化され、そして遺伝子の発現は、酵素発現用の誘導物質としてイソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG)を補充することにより、発酵期間中に誘発される。
特定の酵素の製造で使用される最終的な産生株は、所望の酵素の特定の遺伝子を有する発現ベクターを導入することにより、LE1B109受容菌株から創出されるが、それは本発明の第1の態様の第4の実施形態及び任意のその他の実施形態の開示に含まれる。大腸菌受容菌株を形質転換するのに使用されるプラスミドは、周知のベクターpRSF−1bに基づく。プラスミドは完全に配列決定されており、抗生物質耐性遺伝子又は任意のその他の懸念される配列を有しない。その後、抗生物質耐性遺伝子又は任意のその他の懸念される配列が存在しないことを確認するために、製造系統LE1B109が配列決定される。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、その任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、特定の酵素の製造で使用される最終的製造株は、相同的組換え技術に基づき、適する組込みベクター又はDNA断片を使用して、所望の酵素の特定の遺伝子をLE1B109のゲノム中に組み込むことにより、LE1B109受容菌株から創出される。
本発明の第1の態様の第5の実施形態は、本発明の第1、及び第2、及び第3、及び第4の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第5の実施形態では、本発明は、発現ベクターが抗生物質耐性遺伝子又は任意のその他の懸念される配列を有しない方法に関する。
本発明の第1の態様の第6の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第6の実施形態では、本発明は、第1の態様の第1の実施形態(条項1)のステップ(a)において、又は第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(c)において適する消泡剤が添加される方法に関する。本発明の目的に照らせば、酵素産物の製造における特別な品質要求事項に適合するような消泡剤が選択される。特に、米国FDA2003年9月11日付け、FTAへの書簡には、消泡剤が、酵素産物の製造において使用するのにふさわしいものとして掲載されているが、それは本発明の開示に含まれる。本発明の目的に照らして、消泡剤は、ポリプロピレングリコール(CAS Reg No.25322−69−4)、ポリグリセロールポリエチレン−ポリプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.78041−14−2)、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.9003−11−6)、ポリプロピレングリセロールモノブチルエーテル(CAS Reg No.9003−13−8)、ポリジメチルシロキサン(CAS Reg No.63148−62−9;CAS Reg No.68083−18−1)、シリカ(CAS Reg No.7631−86−9;CAS Reg No.63231−67−4)、ステアリン酸(CAS Reg No.57−11−4)、セスキオレイン酸ソルビタン(CAS Reg No.8007−43−0)、グリセロールモノステアレート(CAS Reg No.123−94−4)、ポリソルベート(ポリソルベート60(CAS Reg No.9005−67−8)、ポリソルベート65(CAS Reg No.9005−71−4)、及びポリソルベート80(CAS Reg No.9005−65−6)のようなポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、菜種油モノ及びジグリセリド(CAS Reg No.93763−31−6)、及び白色鉱油(CAS Reg No.64742−47−8)の消泡剤からなる群から選択され得る。
本発明によれば、好ましい沈殿剤は、凝集剤である。本発明の第1の態様の第7の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第7の実施形態では、本発明は、1つ又は複数の適する凝集剤が、好ましくは第1の態様の第1の実施形態(条項1)のステップ(a)若しくはステップ(d)において、又は好ましくは第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(c)若しくはステップ(f)において添加される方法に関する。本発明の目的に照らせば、酵素産物の製造に関する特別な品質要求事項に適合するような凝集剤が選択される。特に、米国FDA2003年9月11付け、FTAへの書簡には、凝集剤が、酵素産物の製造において使用するのに許可されるものとして掲載されているが、それは本発明の開示に含まれる。
本発明の目的に照らして、凝集剤は、
a.カチオン性ポリアミンに基づく凝集剤、例えばジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.25988−97−0)、メチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.31568−35−1)、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミンターポリマー(CAS Reg No.42751−79−1)等;並びに
b.カチオン性ポリアクリルアミドに基づく凝集剤、例えばホルムアルデヒド及びジメチルアミンと共に縮合させることにより改変されたポリアクリルアミド(CAS Reg No.67953−80−4)、アクリルアミド−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポリマー(CAS Reg No.69418−26−4)等;並びに
c.陰イオン性ポリアミンに基づく凝集剤、例えばアクリルアミド−アクリル酸コポリマー(CAS Reg No.25987−30−8;CAS Reg No.9003−06−9)等;並びに
d.硫酸アンモニウム(CAS Reg No.10043−01−3);並びに
e.塩化カルシウム(CAS Reg No.10035−04−8;CAS Reg No.10043−52−4)
の凝集剤からなる群より選択される。
本発明の第1の態様の第8の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第8の実施形態では、本発明は、沈殿剤が、ポリエチレンイミン及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される方法に関する。
本発明の第1の態様の第9の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第9の実施形態では、本発明は、沈殿剤が、Superfloc(登録商標)781G、Superfloc(登録商標)C448、Superfloc(登録商標)C581 G、Superfloc(登録商標)C752、Superfloc(登録商標)SD−2081、及びポリエチレンイミンのLupasol(登録商標)の沈殿剤からなる群から選択される方法に関する。
本発明の好ましくは第1の態様又はその実施形態のいずれかの好ましい実施形態では、第1の態様の第1の実施形態(条項1)のステップ(b)、又は第1の態様の第1の実施形態(条項2)のステップ(d)に基づく組成物Iを提供するために、微生物宿主から酵素を放出させることは、例に過ぎないが、ホモジナイゼーション、フレンチプレス、ビーズミル、化学的処理、酵素的処理、凍結−解凍サイクル、又は超音波処理を含む、最新技術において公知の細胞破壊技術により達成される。
ホモジナイゼーションにより取得された組成物Iは発酵ブロスに直接由来し得るが、それは本発明の範囲に含まれる。発酵ブロスが、細胞破壊前に更に処理され得ること、特により高い細胞密度(単位容積当たりの細胞量)まで濃縮され得る、又はより低い細胞密度まで稀釈され得ることもやはり本発明の範囲に含まれる。得られた「濃縮された細胞」調製物又は「稀釈された細胞」調製物は、次に本発明による組成物Iを提供するために、細胞破壊の対象とすることができる。
本発明による細胞破壊技術により取得された組成物Iは、細胞ホモジネート、又はそのような細胞ホモジネートに由来する任意のその他の部分的に又は完全に精製された無細胞調製物を構成し得るが、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明の第1の態様の第10の実施形態は、第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9の実施形態、並びに任意のその他の本発明の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第10の実施形態では、本発明は、ヌクレアーゼが添加される方法であって、該ヌクレアーゼがエンドヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼ、又はエンドヌクレアーゼとエキソヌクレアーゼの混合物からなる群から選択される方法に関する。好ましくは、ヌクレアーゼは、DNA、RNA、又はその両方を加水分解することができる。好ましくは、ヌクレアーゼは、国際生化学分子生物学連合により帰属されたEC番号のEC3.1.11.2、EC3.1.11.5、EC3.1.11.6、EC3.1.13.4、EC3.1.14.1、EC3.1.21.1、EC3.1.21.2、EC3.1.21.3、EC3.1.21.4、EC3.1.21.6、EC3.1.25.1、EC3.1.26.3、EC3.1.26.4、EC3.1.26.5、EC3.1.26.8、EC3.1.26.9、EC3.1.26.11、EC3.1.27.1、EC3.1.27.3、EC3.1.27.5、EC3.1.30.1、EC3.1.30.2、EC3.1.31.1、及び好ましくはEC3.1.30.2を有するヌクレアーゼから選択される。
いくつかのヌクレアーゼ酵素は先行技術において公知であり、3’若しくは5’末端から、又は内部において、DNA及び/又はRNA分子を切断することができ、或いは両方の活性を示す。本発明の目的に照らせば、ヌクレアーゼは、マイクロ濾過及び/又は限外濾過処理のいずれかを問わず、その前にDNA/RNAを効率的に切断することができる。核酸の切断又は分解とは、トリ、ジ、又はモノヌクレオチドサイズに低下した任意の長さの短縮したポリヌクレオチド、及び/又はオリゴヌクレオチドの形成を引き起こす、DNA又はRNAポリヌクレオチドのヌクレオチドモノマー間エステル結合の加水分解性の切断を意味するものとする。ポリヌクレオチドは、デゾキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、デゾキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチドの任意の化学修飾、又はそのいずれかの組み合わせを含み得るが、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明の第1の態様の第11の実施形態は、本発明の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第11の実施形態では、本発明は、ヌクレアーゼが添加され、該ヌクレアーゼが、配列番号1又は配列番号2の配列と少なくとも70%同一である方法に関する。本発明のヌクレアーゼは、本発明のヌクレアーゼを標的とする抗体を利用する免疫アッセイ法を用いて検出可能である。例えば、対応するELISAキットが、Merck社から市販されている。
本発明によるヌクレアーゼは、本発明の配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列に対して、定義された同一性を有するようなアミノ酸配列を含み、それは本発明の範囲に含まれる。これは、本発明によるヌクレアーゼが、前記アミノ酸配列をその全体的なアミノ酸配列の部分配列として含み得ること、又は本発明によるヌクレアーゼが、前記アミノ酸配列から実質的に構成され得ることを意味する。本発明によるヌクレアーゼが、その全体的なアミノ酸配列の部分配列として前記アミノ酸配列を含むとき、前記全体的なアミノ酸配列は延長され得る、すなわち追加のアミノ酸残基を、前記部分配列のN末端において、及び/又はC末端において含み得る。そのような延長は、例えば、ヌクレアーゼが、例えば精製目的で固体支持体上に固定化されるとき、有利であり得る。更に、そのような延長は、配列番号1及び/又は配列番号2の成熟したヌクレアーゼ酵素の酵素前駆体分子においても、例えば酵素の、天然における又は付加されたシグナルペプチド配列若しくはプロペプチド配列においても生じ得る。特に、本発明によるヌクレアーゼは、配列番号1又は配列番号2に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列のN末端において、1個のメチオニン(追加のアミノ酸)により延長され得るが、そのメチオニン残基は、大腸菌のような微生物宿主における個々のヌクレアーゼ、すなわち配列番号2の組換え発現に由来し得る。
アミノ酸残基のポリマーの同一性及び相同性がそれぞれどのように決定されるか、その方式は公知である。本発明の目的に照らして、相同性及び同一性は類義語として理解される。同一性の割合(%)は以下のように計算される:配列同一性[%]=一致数/L×100、但し式中、Lはアライメントされた位置、すなわち一致及び非一致の数(もしあれば、ギャップを含む)である。本発明の意図するところでは、同一性は、好ましくは下記のアルゴリズムパラメーター:マトリックス(Matrix):BLOSUM62;ギャップコスト(Gap Costs):既存(Existence):11エクステンション(Extension):1、期待閾値(Expect threshold):10、及びワードサイズ(Word size):6を用いて、BLASTPを使用して計算されることが好ましい(例えば、Stephen F. Altschul,Thomas L.Madden,Alejandro A.Schaffer,Jinghui Zhang,Zheng Zhang,Webb Miller,and David J.Lipman(1997)“Gapped BLAST and PSI−BLAST:a new generation of Protein database search programs“,Nucleic Acids Res.25:3389−3402;Stephen F.Altschul,John C.Wootton,E.Michael Gertz,Richa Agarwala,Aleksandr Morgulis,Alejandro A.Schaffer,and Yi−Kuo Yu(2005)“Protein database searches using compositionally adjusted substitution Matrix.”FEBS J.272:5101−5109)を参照)。結果は、配列について35%を超えるクエリ範囲でフィルター処理される。BlastPは、NCBIホームページ(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?program=blastp&PAGE_TYPEE=BlastSearchLINK_LOCOC=blasthome)においてオンラインアクセス可能である。その他のプログラム設定は、例えば、
− 「Enter Query Sequence」欄:クエリサブレンジ:無し
− 「Choose Search Set」欄:データベース:非冗長性のタンパク質配列(nr);任意選択のパラメーター:無し
− 「Program Selection」欄:アルゴリズム:blastp(タンパク質−タンパク質BLAST)
− アルゴリズムパラメーター:「General parameters」欄:最大標的配列:100〜20000、好ましくは20000;ショートクエリ:短いインプット配列についてパラメーターを自動的に調整する;期待閾値:10;ワードサイズ:6;クエリ範囲内の最大一致:0
− アルゴリズムパラメーター:「Scoring parameters」欄:マトリックス:BLOSUM62;ギャップコスト:既存:11エクステンション:1;組成調整(compositional adjustments):条件成分に応じたマトリックス調整(Conditional compositional score matrix adjustment)
− アルゴリズムパラメーター:「Filters and Masking」欄:フィルター:無し;マスク:無し
の設定を使用して望み通り調節可能である。
好ましくは、ヌクレアーゼは、配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列に対して少なくとも70%、少なくとも71%、少なくとも72%、少なくとも73%、少なくとも74%、少なくとも75%、少なくとも76%、少なくとも77%、少なくとも78%、少なくとも79%、少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも93.1%、少なくとも93.2%、少なくとも93.3%、少なくとも93.4%、少なくとも93.5%、少なくとも93.6%、少なくとも93.7%、少なくとも93.8%、少なくとも93.9%、より好ましくは少なくとも94%、少なくとも94.1%、少なくとも94.2%、少なくとも94.3%、少なくとも94.4%、少なくとも94.5%、少なくとも94.6%、少なくとも94.7%、少なくとも94.8%、少なくとも94.9%、なおもより好ましくは少なくとも95%、少なくとも95.1%、少なくとも95.2%、少なくとも95.3%、少なくとも95.4%、少なくとも95.5%、少なくとも95.6%、少なくとも95.7%、少なくとも95.8%、少なくとも95.9%、いっそうより好ましくは少なくとも96%、少なくとも96.1%、少なくとも96.2%、少なくとも96.3%、少なくとも96.4%、少なくとも96.5%、少なくとも96.6%、少なくとも96.7%、少なくとも96.8%、少なくとも96.9%、なおいっそうより好ましくは少なくとも97%、少なくとも97.1%、少なくとも97.2%、少なくとも97.3%、少なくとも97.4%、少なくとも97.5%、少なくとも97.6%、少なくとも97.7%、少なくとも97.8%、少なくとも97.9%、最も好ましくは少なくとも98%、少なくとも98.1%、少なくとも98.2%、少なくとも98.3%、少なくとも98.4%、少なくとも98.5%、少なくとも98.6%、少なくとも98.7%、少なくとも98.8%、少なくとも98.9%、及び特に少なくとも99%、少なくとも99.1%、少なくとも99.2%、少なくとも99.3%、少なくとも99.4%、少なくとも99.5%、少なくとも99.6%、少なくとも99.7%、少なくとも99.8%、少なくとも99.9%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。好ましい実施形態では、ヌクレアーゼは、本発明の配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列から実質的に構成されるアミノ酸配列を含む。好ましい実施形態では、ヌクレアーゼは、本発明の配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列から構成される。
好ましい実施形態では、本発明によるヌクレアーゼは、本発明の配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列の融合タンパク質であり、N末端及び/又はC末端に融合している任意のその他のアミノ酸、オリゴ又はポリペプチドを有する。最も好ましくは、本発明によるヌクレアーゼは、N末端に融合しているメチオニンを有する融合タンパク質である。
本発明の配列番号1又は配列番号2のアミノ酸配列の融合タンパク質内の任意のN末端又はC末端アミノ酸延長部は、延長されたアミノ酸配列と延長されていないアミノ酸配列の間の配列一致性を計算する際に無視されること、及び融合配列は、本明細書に記載するアルゴリズムを使用して、非融合タンパク質と融合タンパク質の間の配列一致性を計算する場合、それに寄与してはならないことは、本発明の範囲に含まれる。
本発明の第1の態様の第12の実施形態は、本発明の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第12の実施形態において、本発明は、発酵ブロス、細胞濃縮物、ホモジネート、又は本明細書に開示する任意のその他の調製物を含む、処理済みの調製物、好ましくは組成物IIの1mlについて使用されるヌクレアーゼの量が、1,000Uを超える、900Uを超える、800Uを超える、700Uを超える、600Uを超える、500Uを超える、400Uを超える、300Uを超える、200Uを超える、100Uを超える、50Uを超える、40Uを超える、30Uを超える、20Uを超える、15Uを超える、10Uを超える、5Uを超える、3Uを超える、2Uを超える、1Uを超える、0.5Uを超える、若しくは0.1Uを超える;又は調製物1mL当たり0.1U〜1000U、0.1U〜900U、0.1U〜800U、0.1U〜700U、0.1U〜600U、0.1U〜500U、0.1U〜400U、0.1U〜300U、0.1U〜200U、0.1U〜100U、0.1U〜90U、0.1U〜80U、0.1U〜70U、0.1U〜60U、0.1U〜50U、0.1U〜40U、0.1U〜30U、0.1U〜20U、0.1U〜19U、0.1U〜18U、0.1U〜17U、0.1U〜16U、0.1U〜15U、0.1U〜14U、0.1U〜13U、0.1U〜12U、0.1U〜11U、0.1U〜10U、0.1U〜9U、0.1U〜8U、0.1U〜7U、0.1U〜6U、0.1U〜5U、0.1U〜4U、0.1U〜3U、0.1U〜2U、0.1U〜1U、若しくは5U〜1000U、5U〜900U、5U〜800U、5U〜700U、5U〜600U、5U〜500U、5U〜400U、5U〜300U、5U〜200U、5U〜100U、5U〜90U、5U〜80U、5U〜70U、5U〜60U、5U〜50U、5U〜40U、5U〜30U、5U〜20U、5U〜19U、5U〜18U、5U〜17U、5U〜16U、5U〜15U、5U〜14U、5U〜13U、5U〜12U、5U〜11U、5U〜10U、若しくは10U〜1000U、10U〜900U、10U〜800U、10U〜700U、10U〜600U、10U〜500U、10U〜400U、10U〜300U、10U〜200U、10U〜100U、10U〜90U、10U〜80U、10U〜70U、10U〜60U、10U〜50U、若しくは50U〜1000U、50U〜900U、50U〜800U、50U〜700U、50U〜600U、50U〜500U、50U〜400U、50U〜300U、50U〜200U、50U〜150U、若しくは100Uである方法に関する。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、第1の態様の任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その実施形態では、本発明は、本明細書の開示に従い処理されるバイオマス当量、好ましくは発酵ブロス、細胞濃縮物、ホモジネート、又は本明細書に開示する任意のその他の調製物、好ましくは組成物IIのバイオマス当量1グラム当たりの使用されるヌクレアーゼの量が、2,000Uを超える、1900Uを超える、1800Uを超える、1700Uを超える、1600Uを超える、1500Uを超える、1400Uを超える、1300Uを超える、1200Uを超える、1100Uを超える、1,000Uを超える、900Uを超える、800Uを超える、700Uを超える、600Uを超える、500Uを超える、400Uを超える、350Uを超える、300Uを超える、250Uを超える、200Uを超える、150Uを超える、100Uを超える、50Uを超える、25Uを超える、10Uを超える、5Uを超える、3Uを超える、2Uを超える、1Uを超える、0.5Uを超える、若しくは0.1Uを超える;又はバイオマス当量1グラム当たり0.1U〜2000U、0.1U〜1900U、0.1U〜1800U、0.1U〜1700U、0.1U〜1600U、0.1U〜1500U、0.1U〜1400U、0.1U〜1300U、0.1U〜1200U、0.1U〜1100U、0.1U〜1000U、0.1U〜900U、0.1U〜800U、0.1U〜700U、0.1U〜600U、0.1U〜500U、0.1U〜400U、0.1U〜350U、0.1U〜300U;若しくは5U〜2000U、5U〜1900U、5U〜1800U、5U〜1700U、5U〜1600U、5U〜1500U、5U〜1400U、5U〜1300U、5U〜1200U、5U〜1100U、5U〜1000U、5U〜900U、5U〜800U、5U〜700U、5U〜600U、5U〜500U、5U〜400U、5U〜350U、5U〜300U;若しくは10U〜2000U、10U〜1900U、10U〜1800U、10U〜1700U、10U〜1600U、10U〜1500U、10U〜1400U、10U〜1300U、10U〜1200U、10U〜1100U、10U〜1000U、10U〜900U、10U〜800U、10U〜700U、10U〜600U、10U〜500U、10U〜400U、10U〜350U、10U〜300U;若しくは50U〜2000U、50U〜1900U、50U〜1800U、50U〜1700U、50U〜1600U、50U〜1500U、50U〜1400U、50U〜1300U、50U〜1200U、50U〜1100U、50U〜1000U、50U〜900U、50U〜800U、50U〜700U、50U〜600U、50U〜500U、50U〜400U、50U〜350U、50U〜300U;及び好ましくは100U〜300U、120U〜300U、150U〜300U、200U〜300U、及び最も好ましくは220U〜280U、及び究極に好ましくは250Uである方法に関する。
本発明の目的に照らして、「バイオマス当量」とは、発酵ブロスから最初に収集された「バイオウェットマス」として採取されたバイオマスの量(グラム)、及び任意のホモジネート、無細胞調製物、又はそのような最初に収集された採取後のバイオマスに由来する、任意のその他の部分的に若しくは完全に精製された調製物に含まれるそのような採取されたバイオマスに由来するそれぞれの同等の量(グラム)を意味するものとし、そのような発酵ブロス、ホモジネート、無細胞調製物、又はその他の調製物の比体積を問わず、及びそのような発酵ブロス、ホモジネート、無細胞調製物、又はその他の調製物が、稀釈され、濃縮されているか、又はいずれもされていないかを問わない。本発明が意味する「バイオウェットマス」は、発酵ブロスからペレット化され、そして上清から分離されるが、しかしそのようなペレット化された細胞の特別な乾燥はなされない細胞の重量(グラム)を意味するものとする。念のために、測定後のバイオウェットマスが発酵ブロス1L当たり200gである発酵ブロスは、細胞ホモジナイゼーションするために3倍に濃縮されて、600g/Lのバイオマス当量の細胞濃縮物となり得るが、また得られたホモジネートは、ヌクレアーゼ酵素により処理するために1.5倍に稀釈されて、400g/Lのバイオマス当量のホモジネートとなり得る。
本発明の目的に照らせば、Uはユニットを意味する。1ユニットのヌクレアーゼは、50mMのトリス−HCl、1mMのMgCl2、0.1mg/mLのBSA、1mg/mLのDNA中、pH8.0及び温度37℃において、30分間のΔ260nmが1に等しい1μmolの酸可溶性オリゴ糖をサケ精子DNAから遊離させるヌクレアーゼ量として定義される。
本発明の第1の態様の第13の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第13の実施形態では、本発明は、第1の態様の第1の実施形態(条項1)のステップ(f)又はステップ(v)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップが、メンブレンに基づく若しくはフィルターに基づく方法、又は液体の粒径依存性分離を行うためのその他の適する方法と関係する方法に関する。1000kDaを超える、500kDaを超える、400kDaを超える、300kDaを超える、200kDaを超える、150kDaを超える、100kDaを超える、90kDaを超える、80kDaを超える、70kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、10kDaを超える、若しくは5kDaを超える粒径排除限界により特徴づけられるメンブレンが使用され、及び/又は同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルターが使用され、そして組換え酵素産物がマイクロ濾過ステップの濾液内で得られるが、それは本発明の範囲に含まれる。本発明の目的に照らせば、kDaとはキロダルトンを意味する。
本発明の第1の態様の第14の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第14の実施形態では、本発明は、第1の態様の第1の実施形態(条項1)のステップ(f)又は(v)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップは、メンブレンに基づく若しくはフィルターに基づく方法、又は液体の粒径依存性分離を行うためのその他の適する方法を含む方法に関する。5μmを超える、4μmを超える、3μmを超える、2μmを超える、1μmを超える、0.5μmを超える、0.4μmを超える、0.3μmを超える、0.2μmを超える、若しくは0.1μmを超える粒径排除限界を有するメンブレンが使用され、及び/又は同等の粒径排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルターが使用され、そして組換え酵素産物が、マイクロ濾過ステップの濾液内に得られるが、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明の第1の態様の第15の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第15の実施形態では、本発明は、第1の実施形態(条項1)のステップ(f)又は(v)に対応し、及び第2の実施形態(条項2)のステップ(h)に対応するマイクロ濾過ステップの後に、任意選択で、追加の限外濾過ステップが適用され、その限外濾過は、メンブレンに基づく若しくはフィルターに基づく方法、又は液体の粒径依存性分離を行うためのその他の適する方法を含む方法に関する。100kDaを超える、80kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、15kDaを超える、10kDaを超える、5kDaを超える、若しくは1kDaを超える粒径排除限界を有するメンブレンが使用され、及び/又は同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルターが使用され、及び組換え酵素産物が、限外濾過ステップの保持液内に得られるが、それは本発明の範囲に含まれる。
好ましくは、本発明は、第1の実施形態(条項1)のステップ(f)又は(v)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップの後に、任意選択で追加の限外濾過ステップが適用され、その限外濾過ステップは、メンブレンに基づく若しくはフィルターに基づく方法、又は液体の粒径依存性分離を行うためのその他の適する方法に関する。0.1μmを超える、0.09μmを超える、0.08μmを超える、0.07μmを超える、0.06μmを超える、0.05μmを超える、0.04μmを超える、0.03μmを超える、0.02μmを超える、若しくは0.01μmを超える粒径排除限界を有するメンブレンが使用され、及び/又は同等の粒径排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルターが使用され、及び組換え酵素産物が、マイクロ濾過ステップの濾液内で得られるが、それは本発明の範囲に含まれる。
好ましくは、第1の実施形態(条項1)のステップ(f)又は(v)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップについて、並びに/或いは任意選択の限外濾過ステップについて、最新技術において公知の濾過方法が使用され得る。
濾過方法は、例えば、適するフィルター又はメンブレン材料を用いたタンジェンシャルフロー濾過、クロスフロー濾過、中空糸型濾過、フィルタープレスを含め、メンブレンに基づく又はフィルターに基づく技術を含む。マイクロ濾過は、0.1μmよりも高い(>0.1μm)粒径排除カットオフ範囲を有する濾過を通常カバーする一方、限外濾過は、0.1μm未満(<0.1μm)の粒径排除カットオフ範囲を有する濾過を通常カバーする。
本発明の第1の態様の第16の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第16の実施形態では、本発明は、第1の実施形態(条項1)のステップ(e)又は(iv)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(g)に基づく固体/液体分離ステップが、遠心分離、フロー遠心分離、フィルタープレス、濾過方法の技術、及び/又は固相から液相を部分的若しくは完全に分離するのに適する任意のその他の技術により達成される方法に関する。ステップ内で処理される容積スケールに基づき、方法が選択される。
好ましくは、第1の実施形態(条項1)のステップ(e)又は(iv)に対応し、及び第1の態様の第2の実施形態(条項2)のステップ(g)に基づくプロセスの固体/液体分離ステップは、第1の実施形態のステップ(d)又は(iii)に対応し、及び本発明の第1の態様の第2の実施形態のステップ(f)に基づく沈殿剤を添加するステップに後続する。
本発明の第1の態様の第17の実施形態は、本発明の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第17の実施形態では、本発明は、少なくとも5つ、好ましくは少なくとも4つ、より好ましくは少なくとも3つ、なおいっそうより好ましくは少なくとも2つ、及び最も好ましくは少なくとも1つの細胞内タンパク質(複数可)を発現させる方法に関する。
本発明の第1の態様の第18の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第18の実施形態では、本発明は、製造株から発現する1つ又は複数の組換え酵素が、単独で又は総合して、酵素産物の総タンパク質含有量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも20%、よりいっそう好ましくは少なくとも10%、なおもより好ましくは少なくとも5%、なおもより好ましくは少なくとも1%、及び最も好ましくは少なくとも0.1%を占める方法に関する。
本発明の第1の態様の第19の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第19の実施形態では、本発明は、酵素産物が食品酵素である方法に関する。本発明の目的に照らせば、食品酵素とは、食料品に添加され、食料品を調製若しくは処理するための処理剤として使用される酵素、又は食品配合物を製造するための下流の酵素的変換において使用される酵素を意味する。食品酵素の場合、例えば、食品用化学薬品集(Food Chemicals)、又は同等の国際的な食品標準若しくは薬局方標準[例えば、JECFA、食品用公定化学品集(FCC)、米国薬局方(USP)、欧州薬局方(EP)]、食品用cGMPに定める規格及び推奨される純度基準、及び/又は重要管理点のハザード分析の原理(HACCP)を含む、特定の規格への適合を要求する製造品質標準が定義されている。
本発明の第1の態様の第20の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18、及び第19の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第20の実施形態では、本発明は、酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくは、アルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される方法に関する。そのようなクラスに由来する酵素は、最新技術分野において、例えば特許出願国際公開第2008/151807号、同第2012/048865号、同第2015/162064、同第2016/198660号、又は同第2016/198665号の配列番号において十分に記載されているが、その配列番号は、本明細書において、本発明の開示に対する参考資料として導入されている。
本発明の第1の態様の第21の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18、及び第19、及び第20の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第21の実施形態では、本発明は、酵素産物が、
a.炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b.アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
c.脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等
からなる群から選択される方法に関する。
本発明の目的に照らせば、炭水化物修飾酵素は、(i)炭水化物若しくは炭水化物誘導体である、又は(ii)触媒活性を有し、その触媒活性に伴う生成物として炭水化物又は炭水化物誘導体を形成する基質に対してその触媒活性を発揮する酵素である。炭水化物修飾酵素は、食品産業にとって非常に有用な酵素である。同酵素は、例えば下流の酵素変換において、炭水化物食品配合物の合成に使用可能である。
本発明の第1の態様の第22の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18、及び第19、及び第20、及び第21の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第22の実施形態では、本発明は、酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスうちの少なくとも1つに属する方法に関する。
本発明の第1の態様の第23の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18、及び第19、及び第20、及び第21、及び第22の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第23の実施形態では、本発明は、微生物製造用宿主が、例えば、酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される、1つ又は複数の追加の遺伝子の欠損により改変されている方法に関する。
組換え酵素の未精製酵素調製物は、製造用宿主の代謝に由来する酵素の副次活性を含有する。炭水化物修飾酵素の場合、そのような妨害性の副次的酵素活性は、炭水化物代謝に由来し得るが、例えばアデノシン、ウリジン、シチジン、グアノシンといったヌクレオチドのヌクレオチドモノ、ジ、又はトリホスフェートとリンクしている炭水化物部分の活性化を必要とする酵素の場合、そのような妨害性の副次的酵素活性は、炭水化物及び/又はヌクレオチド代謝に由来し得る。好ましい実施形態では、宿主に由来する、対応する炭水化物修飾酵素遺伝子が、遺伝子工学又はDNA編集法により除去及び不活性化される。そのような遺伝子の欠損又は不活性化は、例えば、酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される、1つ又はいくつかの遺伝子を含み得る。
本発明の第1の態様の第24の実施形態は、第1の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、及び第6、及び第7、及び第8、及び第9、及び第10、及び第11、及び第12、及び第13、及び第14、及び第15、及び第16、及び第17、及び第18、及び第19、及び第20、及び第21、及び第22、及び第23の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第24の実施形態では、本発明は、
a.組換え酵素産物を含有する細胞破壊未精製ライセートを、ヌクレアーゼを用いて処理するステップと、これにより組換え酵素産物、分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIを提供し、
b.核酸と複合体化するように沈殿剤を添加するステップ、これにより酵素産物、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物IIIを提供し、
c.液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために液体/固体分離を行うステップと、これにより、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む分離固相、並びに酵素産物を含む液体組成物IVを提供し、
d.残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くためにマイクロ濾過ステップを実施するステップ、これにより酵素産物を含む組成物Vを提供する、
を含む方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、組換え酵素処方物の製造方法であって、ステップ(iv)における固体/液体分離後、分離固相が、複合体化した分解後の核酸、及び任意選択で細胞デブリ、及び任意選択で組成物IIIに由来する酵素産物の残留物を主に含み;並びに取得された分離後の液相、特に組成物IVが、酵素産物、及び任意選択で細胞デブリの残留物、及び組成物IIIに由来する複合体化した分解後の核酸を主に含む製造方法に関する。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、第1の態様のこれまでに記載した実施形態のいずれかを問わず、そのうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、方法は、
a.組成物Iとの比較において、組成物V中の核酸含有量が低下していること、及び/又は
b.組成物Iとの比較において、組成物V中の酵素産物の触媒活性が回復していること
により特徴づけられる。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、本明細書のこれまでに記載した実施形態のいずれかを問わず、そのうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、方法は、組成物Iとの比較において組成物V中の、又は任意選択で組成物VI中の核酸含有量が2〜1億、2〜5000万、2〜3000万、2〜2000万、2〜1500万、2〜1000万、100〜1億、100〜5000万、100〜3000万、100〜2000万、100〜1500万、100〜1000万、1000〜1億、1000〜5000万、1000〜3000万、1000〜2000万、1000〜1500万、1000〜1000万、10,000〜1億、10,000〜5000万、10,000〜3000万、10,000〜2000万、10,000〜1500万、10,000〜1000万、100,000〜1億、100,000〜5000万、100,000〜3000万、100,000〜2000万、100,000〜1500万、100,000〜1000万、100万〜1億、100万〜5000万、100万〜3000万、100万〜2000万、100万〜1500万、100万〜1000万分の一に低下していることにより特徴づけられる。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、本明細書のこれまでに記載した実施形態のいずれかを問わず、そのうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、方法は、酵素産物、組成物V中の、又は任意選択で組成物VI中の核酸含有量により特徴づけられ、すなわち酵素産物、又は組成物V、又は組成物VIの単位重量当たりのDNA濃度が、0.01ng/g〜50ng/g、0.01ng/g〜40ng/g、0.01ng/g〜30ng/g、0.01ng/g〜20ng/g、0.01ng/g〜10ng/g、0.01ng/g〜9ng/g、0.01ng/g〜8ng/g、0.01ng/g〜7ng/g、0.01ng/g〜6ng/g、0.01ng/g〜5ng/g、0.01ng/g〜4ng/g、0.01ng/g〜3ng/g、0.01ng/g〜2ng/g、0.01ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0.01ng/g〜0.9ng/g、0.01ng/g〜0.8ng/g、0.01ng/g〜0.7ng/g、0.01ng/g〜0.6ng/g、0.01ng/g〜0.5ng/g、0.01ng/g〜0.4ng/g、0.01ng/g〜0.3ng/g、0.01ng/g〜0.2ng/g、0.01ng/g〜0.1ng/g、又は好ましくは0.001ng/g〜50ng/g、0.001ng/g〜40ng/g、0.001ng/g〜30ng/g、0.001ng/g〜20ng/g、0.001ng/g〜10ng/g、0.001ng/g〜9ng/g、0.001ng/g〜8ng/g、0.001ng/g〜7ng/g、0.001ng/g〜6ng/g、0.001ng/g〜5ng/g、0.001ng/g〜4ng/g、0.001ng/g〜3ng/g、0.001ng/g〜2ng/g、0.001ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0.001ng/g〜0.9ng/g、0.001ng/g〜0.8ng/g、0.001ng/g〜0.7ng/g、0.001ng/g〜0.6ng/g、0.001ng/g〜0.5ng/g、0.001ng/g〜0.4ng/g、0.001ng/g〜0.3ng/g、0.001ng/g〜0.2ng/g、0.001ng/g〜0.1ng/g、又はより好ましくは0ng/g〜50ng/g、0ng/g〜40ng/g、0ng/g〜30ng/g、0ng/g〜20ng/g、0ng/g〜10ng/g、0ng/g〜9ng/g、0ng/g〜8ng/g、0ng/g〜7ng/g、0ng/g〜6ng/g、0ng/g〜5ng/g、0ng/g〜4ng/g、0ng/g〜3ng/g、0ng/g〜2ng/g、0ng/g〜1ng/g、及びより好ましくは0ng/g〜0.9ng/g、0ng/g〜0.8ng/g、0ng/g〜0.7ng/g、0ng/g〜0.6ng/g、0ng/g〜0.5ng/g、0ng/g〜0.4ng/g、0ng/g〜0.3ng/g、0ng/g〜0.2ng/g、又は0ng/g〜0.1ng/g、及び最も好ましくは0ng/g〜0.09ng/g、0ng/g〜0.08ng/g、0ng/g〜0.07ng/g、0ng/g〜0.06ng/g、0ng/g〜0.05ng/g、0ng/g〜0.04ng/g、0ng/g〜0.03ng/g、0ng/g〜0.02ng/g、0ng/g〜0.01ng/g、及び最も好ましくは0.1ng/g未満,又は究極に好ましくは0.01ng/g未満であることにより、酵素産物、組成物V、若しくは組成物VIそのもの、又はそれに由来する任意の液体、凍結乾燥若しくは安定化された処方物それぞれにおいて特徴づけられる。
本発明の好ましくは第1の態様の好ましい実施形態は、本明細書のこれまでに記載した実施形態のいずれかを問わず、そのうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、方法は、組成物Iと比較して組成物Vにおいて、又は任意選択で組成物VIにおいて、少なくとも1%〜最大100%、少なくとも5%〜最大100%、少なくとも10%〜最大100%、少なくとも15%〜最大100%、少なくとも20%〜最大100%、少なくとも25%〜最大100%、少なくとも30%〜最大100%、少なくとも35%〜最大100%、少なくとも40%〜最大100%、少なくとも45%〜最大100%、少なくとも50%〜最大100%、少なくとも55%〜最大100%、少なくとも60%〜最大100%、少なくとも65%〜最大100%、少なくとも70%〜最大100%、少なくとも75%〜最大100%、少なくとも80%〜最大100%、少なくとも85%〜最大100%、少なくとも90%〜最大100%、少なくとも95%〜最大100%、又は少なくとも96%〜最大100%、少なくとも97%〜最大100%、少なくとも98%〜最大100%、少なくとも99%〜最大100%、より好ましくは少なくとも25%〜最大99%、少なくとも30%〜最大99%、少なくとも35%〜最大99%、少なくとも40%〜最大99%、少なくとも45%〜最大99%、少なくとも50%〜最大99%、少なくとも55%〜最大99%、少なくとも60%〜最大99%、少なくとも65%〜最大99%、少なくとも70%〜最大99%、少なくとも75%〜最大99%、少なくとも80%〜最大99%、少なくとも85%〜最大99%、少なくとも90%〜最大99%、少なくとも95%〜最大99%、又は少なくとも96%〜最大99%、少なくとも97%〜最大99%、少なくとも98%〜最大99%、なおいっそうより好ましくは少なくとも25%〜最大95%、少なくとも30%〜最大95%、少なくとも35%〜最大95%、少なくとも40%〜最大95%、少なくとも45%〜最大95%、少なくとも50%〜最大95%、少なくとも55%〜最大95%、少なくとも60%〜最大95%、少なくとも65%〜最大95%、少なくとも70%〜最大95%、少なくとも75%〜最大95%、少なくとも80%〜最大95%、少なくとも85%〜最大95%、少なくとも90%〜最大95%、なおいっそうより好ましくは少なくとも50%〜最大90%、少なくとも55%〜最大90%、少なくとも60%〜最大90%、少なくとも65%〜最大90%、少なくとも70%〜最大90%、少なくとも75%〜最大90%、少なくとも80%〜最大90%、少なくとも85%〜最大90%、なおいっそうより好ましくは少なくとも55%〜最大85%、少なくとも60%〜最大85%、少なくとも65%〜最大85%、少なくとも70%〜最大85%、少なくとも75%〜最大85%、少なくとも80%〜最大85%、最も好ましくは少なくとも60%〜最大80%、少なくとも65%〜最大80%、少なくとも70%〜最大80%、少なくとも75%〜最大80%、酵素産物の触媒活性が回復していることにより特徴づけられる。
本発明は、本発明による方法により取得可能な組換え酵素調製物とも関連する。
好ましくは、調製物は、残留DNA濃度が0ng/g〜50ng/g、0ng/g〜40ng/g、0ng/g〜30ng/g、0ng/g〜20ng/g、0ng/g〜10ng/g、0ng/g〜9ng/g、0ng/g〜8ng/g、0ng/g〜7ng/g、0ng/g〜6ng/g、0ng/g〜5ng/g、0ng/g〜4ng/g、0ng/g〜3ng/g、0ng/g〜2ng/g、0ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0ng/g〜0.9ng/g、0ng/g〜0.8ng/g,0ng/g〜0.7ng/g,0ng/g〜0.6ng/g,0ng/g〜0.5ng/g、0ng/g〜0.4ng/g、0ng/g〜0.3ng/g、0ng/g〜0.2ng/g、0ng/g〜0.1ng/g、又はより好ましくは0.1ng/g未満、又は最も好ましくは0.01ng/g未満であることにより特徴づけられる。
本発明の第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物に関する。
好ましくは、例えば、本発明の第2の態様の第1の実施形態では、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、該酵素産物、又は組成物V、又は組成物VI中の残留DNA濃度が、該酵素産物、組成物V、若しくは組成物VIそのもの、又はそれに由来する任意の液体、凍結乾燥若しくは安定化された処方物に関して0.01ng/g〜50ng/g、0.01ng/g〜40ng/g、0.01ng/g〜30ng/g、0.01ng/g〜20ng/g、0.01ng/g〜10ng/g、0.01ng/g〜9ng/g、0.01ng/g〜8ng/g、0.01ng/g〜7ng/g、0.01ng/g〜6ng/g、0.01ng/g〜5ng/g、0.01ng/g〜4ng/g、0.01ng/g〜3ng/g、0.01ng/g〜2ng/g、0.01ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0.01ng/g〜0.9ng/g、0.01ng/g〜0.8ng/g、0.01ng/g〜0.7ng/g、0.01ng/g〜0.6ng/g、0.01ng/g〜0.5ng/g、0.01ng/g〜0.4ng/g、0.01ng/g〜0.3ng/g、0.01ng/g〜0.2ng/g、0.01ng/g〜0.1ng/g、又はより好ましくは0.001ng/g〜50ng/g、0.001ng/g〜40ng/g、0.001ng/g〜30ng/g、0.001ng/g〜20ng/g、0.001ng/g〜10ng/g、0.001ng/g〜9ng/g、0.001ng/g〜8ng/g、0.001ng/g〜7ng/g、0.001ng/g〜6ng/g、0.001ng/g〜5ng/g、0.001ng/g〜4ng/g、0.001ng/g〜3ng/g、0.001ng/g〜2ng/g、0.001ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0.001ng/g〜0.9ng/g、0.001ng/g〜0.8ng/g、0.001ng/g〜0.7ng/g、0.001ng/g〜0.6ng/g、0.001ng/g〜0.5ng/g、0.001ng/g〜0.4ng/g、0.001ng/g〜0.3ng/g、0.001ng/g〜0.2ng/g、0.001ng/g〜0.1ng/g、又はなおいっそうより好ましくは0ng/g〜50ng/g、0ng/g〜40ng/g、0ng/g〜30ng/g、0ng/g〜20ng/g、0ng/g〜10ng/g、0ng/g〜9ng/g、0ng/g〜8ng/g、0ng/g〜7ng/g、0ng/g〜6ng/g、0ng/g〜5ng/g、0ng/g〜4ng/g、0ng/g〜3ng/g、0ng/g〜2ng/g、0ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0ng/g〜0.9ng/g、0ng/g〜0.8ng/g、0ng/g〜0.7ng/g、0ng/g〜0.6ng/g、0ng/g〜0.5ng/g、0ng/g〜0.4ng/g、0ng/g〜0.3ng/g、0ng/g〜0.2ng/g、0ng/g〜0.1ng/g、又は最も好ましくは0.1ng/g未満、又は究極に好ましくは0.01ng/g未満であることにより特徴づけられる調製物に関する。
本発明の目的に照らして、組換えDNA濃度は、サイズが少なくとも50〜5,000塩基対、又は少なくとも100〜5,000塩基対、又は少なくとも1,000〜5,000塩基対、又は完全な酵素遺伝子配列の組換えDNAを含む代表的なDNA断片のポリメラーゼ連鎖反応に基づく増幅(PCR)に準拠する方法により決定されるものである。較正は、製造用宿主に由来する全DNA調製物を用いて実施される。リアルタイムPCRを含む標準的なPCR技術が、組換えDNA濃度を決定するのに使用され得るが、その場合、PCRプライマーは、微生物宿主DNA及び/又は発現ベクターDNAを標的とし得る。
製品又は調製物内の残留DNAの濃度は、最新技術において確立された方法により更に決定することができる。食品酵素の調製物の場合、例えば、実現する可能性のある方法又は将来的にEFSAにより公表され得るあらゆる文書更新は、EFSA Journal 2011;9(6):2193に記載されている。
本発明の残留DNA濃度は、本明細書において参照として導入されているEFSA Journal 2011;9(6):2193に掲載されたガイダンスから選択される又はそれに基づく方法の使用により決定されるが、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明の好ましくは第2の態様の好ましい実施形態において、又は第2の態様の実施形態のうちのいずれかにおいて、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のうちのいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、酵素産物の調製物内にDNA断片が存在しないことにより、酵素産物はその他の調製物から区別することができる調製物に関する。
本発明の第2の態様の第2の実施形態は、第2の態様の第1の実施形態及び任意のその他の実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第2の実施形態では、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、該酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される調製物に関する。
本発明の第2の態様の第3の実施形態は、第2の態様の第1及び第2の実施形態、並びに任意のその他の実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第3の実施形態では、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、該酵素産物が、
a.炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b.アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、及び
c.脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等
からなる群から選択される調製物に関する。
本発明の第2の態様の第4の実施形態は、第2の態様の第1、及び第2、及び第3の実施形態、並びに任意のその他の実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第4実施形態では、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、該酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する調製物に関する。
好ましくは、本発明は、本発明の第1の態様、又は本発明の第1の態様の実施形態のいずれかに基づき製造された酵素産物の調製物であって、該酵素産物が、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ(2.4.1.X)、又はスクロースシンターゼ(EC2.4.1.13)である調製物に関する。好ましくは、酵素産物は、公知の野生型酵素である、又は酵素エンジニアリング技術によりそれから派生した任意の改良型バリアントである。
本発明の使用により製造された酵素産物は、公知の野生型酵素であり得る、又は酵素エンジニアリング技術によりそれから派生した任意の改良型バリアントであり得、それは本発明の範囲に含まれる。
本発明は、
A)大腸菌株を提供するステップと、
B)任意選択で、栄養培地を添加するステップと、
C)発酵させるステップと、これにより発酵ブロスを取得する、
D)任意選択で、発酵ブロスの固体/液体分離を行うステップと、これによりバイオマスを取得する、
E)任意選択で、ホモジナイゼーションするステップと、
F)ヌクレアーゼを用いて処理するステップ;任意選択で、その後に沈殿剤を添加するステップと、
G)固体/液体分離を行うステップと、これにより上清を取得する、
H)任意選択で、濾過を行うステップと、これにより酵素調製物を取得する、
を含む、酵素調製物を製造する方法とも関連する。
本発明の第3の態様では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物に関する。
好ましくは、例えば、本発明の第3の態様の第1の実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、50ng/g未満の組換えDNA濃度を含有し、及び酵素調製物の総タンパク質含有量の少なくとも0.1%を占める、製造用宿主の少なくとも1つの異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する酵素調製物に関する。
本発明の好ましくは第3の態様の好ましい実施形態は、第1の態様の第1の実施形態の実施形態でもあるが、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、50ng/g未満、40ng/g未満、30ng/g未満、20ng/g未満、10ng/g未満、5ng/g未満、1ng/g未満、及び好ましくは0.5ng/ml未満、0.4ng/ml未満、0.3ng/ml未満、0.2ng/ml未満、0.1ng/ml未満、及び最も好ましくは0.09ng/ml未満、0.08ng/ml未満、0.07ng/ml未満、0.06ng/ml未満、0.05ng/ml未満、0.04ng/ml未満、0.03ng/ml未満、0.02ng/ml未満、0.01ng/ml未満、及び究極に好ましくは0ng/mlの組換えDNA濃度を含有する酵素調製物に関する。
本発明の好ましくは第3の態様の好ましい実施形態は、第1の態様の第1の実施形態、及び任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、少なくとも1つ若しくは複数、少なくとも2つ若しくはそれ超、少なくとも3つ若しくはそれ超、少なくとも4つ若しくはそれ超、又は少なくとも5つ若しくはそれ超の異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有し、及び好ましくは1、2、3、4、又は5つの異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する酵素調製物に関する。
本発明の好ましくは第3の態様の好ましい実施形態は、第1の態様の第1の実施形態、及び任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、酵素調製物の総タンパク質含有量の少なくとも0.1%、少なくとも1%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、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%、又は少なくとも99%を占める、少なくとも1つ又は複数の異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する酵素調製物に関する。
本発明の好ましくは第3の態様の好ましい実施形態は、第1の実施形態の実施形態、及び任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、その好ましい実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、50ng/g未満の組換えDNA濃度を含有し、及び酵素調製物の総タンパク質含有量の少なくとも10%を占める、製造用宿主の少なくとも3つの異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する酵素調製物に関する。
本発明の第3の態様の第2の実施形態は、第3の態様の第1の実施形態及び/又は任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第2の実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、製造用宿主大腸菌内での産生により製造される酵素調製物に関する。
本発明の第3の態様の第3の実施形態は、第3の態様の第1、及び第2の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第3の実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、発現させた酵素産物を含有し、及び配列番号1又は配列番号2のヌクレアーゼに対して少なくとも70%の同一性を有するヌクレアーゼを、検出可能な量で更に含有する酵素調製物に関する。
本発明の好ましくは第3の態様の好ましい実施形態、又は第3の態様の実施形態のいずれかにおいて、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、酵素産物内にDNA断片が存在しないことによりその他の酵素調製物から区別することができる酵素調製物に関する。
本発明の第3の態様の第4実施形態は、第3の態様の第1、及び第2、及び第3の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第4の実施形態では、本発明は、細胞内で発現させた組換え酵素の酵素調製物であって、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される酵素調製物に関する。
本発明の第3の態様の第5の実施形態は、第3の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4の実施形態、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第5の実施形態では、本発明は、
a.炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b.アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
c.脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等
からなる群から選択される酵素調製物に関する。
本発明の第3の態様の第6の実施形態は、第3の態様の第1、及び第2、及び第3、及び第4、及び第5、並びに任意のその他の実施形態のうちの1つの実施形態でもあるが、好ましくは、例えば、第6の実施形態では、本発明は、組換え酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する酵素調製物に関する。
本発明の更に好ましい実施形態及びその相互の組み合わせを、下記の条項1〜条項32として要約する。
条項1:下記のステップ
a)微生物宿主において組換え酵素を細胞内発現させるステップと
b)細胞破壊により組換え酵素を放出させるステップと、これにより未精製のライセートをもたらし、
c)プロセス溶液を含有する酵素産物内で核酸を分解するためにヌクレアーゼを添加するステップと、これにより酵素処理されたライセートをもたらし、
d)核酸と複合体化するように沈殿剤を添加するステップと、これにより複合体化したライセートをもたらすステップと、
e)液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために液体/固体分離を行うステップと、これにより清澄化したライセートをもたらし、
f)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くためにマイクロ濾過ステップを実施するステップと、これにより濾液をもたらす、
を含み、好ましくは、液体/固体分離ステップe)の後、及び/又はマイクロ濾過ステップf)の後に、未精製のライセート若しくは濾液のいずれについてもヌクレアーゼ酵素を用いて行われる処理を含まない、食品グレード酵素産物を製造する方法。
条項2:下記のステップ
a)酵素産物遺伝子を発現ベクターにクローニングするステップ、
b)酵素産物遺伝子を有する発現ベクターを微生物宿主に導入するステップ、
c)組換え酵素産物を細胞内発現させる条件下で、ステップ(b)の微生物宿主を発酵させるステップ、
d)組換え酵素産物を放出させるために、細胞破壊によりステップcの発酵させた細胞を破壊するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する未精製のライセートをもたらす;
e)清澄化したライセートに由来する核酸を分解するために、清澄化したライセートをヌクレアーゼと共にインキュベートするステップ、これにより酵素処理されたライセートをもたらす、
f)核酸と複合体形成するように沈殿剤をライセートに添加するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する複合体化したライセートをもたらす、
g)液相から細胞デブリ及び核酸と沈殿剤の複合体を取り除くために複合体化したライセートの液体及び/又は固体分離を行うステップ、これにより組換え酵素産物を含有する清澄化したライセートをもたらす、並びに
h)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くために、酵素処理されたライセートをマイクロ濾過ステップに供するステップ
のうちの1つ又は複数を含むことを特徴とする、組換え酵素産物を製造する方法であって、
好ましくは、液体/固体分離ステップgの後、及び/又はマイクロ濾過ステップhの後に、未精製のライセート又は濾液のいずれについても、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる処理を含まない方法。
条項3:微生物宿主が、大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株であり、及び最も好ましくは、LE1B109である、条項1又は2のいずれか1項に記載の方法。
条項4:発現ベクターが、ベクターpRSF−1bに基づく、条項1から3のいずれか1項に記載の方法。
条項5:発現ベクターが、抗生物質耐性遺伝子を有しない、条項1から4のいずれか1項に記載の方法。
条項6:条項1のステップ(a)において、又は条項2のステップ(c)において適する消泡剤が添加され、消泡剤が、ポリプロピレングリコール(CAS Reg No.25322−69−4)、ポリグリセロールポリエチレン−ポリプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.78041−14−2)、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.9003−11−6)、ポリプロピレングリセロールモノブチルエーテル(CAS Reg No.9003−13−8)、ポリジメチルシロキサン(CAS Reg No.63148−62−9;CAS Reg No.68083−18−1)、シリカ(CAS Reg No.7631−86−9;CAS Reg No.63231−67−4)、ステアリン酸(CAS Reg No.57−11−4)、セスキオレイン酸ソルビタン(CAS Reg No.8007−43−0)、グリセロールモノステアレート(CAS Reg No.123−94−4)、ポリソルベート(ポリソルベート60(CAS Reg No.9005−67−8))、ポリソルベート65(CAS Reg No.9005−71−4)、及びポリソルベート80(CAS Reg No.9005−65−6)のようなポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、菜種油モノ及びジグリセリド(CAS Reg No.93763−31−6)、並びに白色鉱油(CAS Reg No.64742−47−8)の消泡剤からなる群から選択される、条項1から5のいずれか1項に記載の方法。
条項7:条項1のステップ(d)において、又は条項2のステップ(f)において、1つ又は複数の適する凝集剤が添加され、凝集剤が、
a)カチオン性のポリアミンに基づく凝集剤、例えばジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.25988−97−0)、メチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.31568−35−1)、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミンターポリマー(CAS Reg No.42751−79−1)等、
b)カチオン性のポリアクリルアミドに基づく凝集剤、例えばホルムアルデヒド及びジメチルアミンと共に縮合させることにより改変されたポリアクリルアミド(CAS Reg No.67953−80−4)、アクリルアミド−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポリマー(CAS Reg No.69418−26−4)等、
c)陰イオン性のポリアミンに基づく凝集剤、例えばアクリルアミド−アクリル酸コポリマー(CAS Reg No.25987−30−8;CAS Reg No.9003−06−9)等、
d)硫酸アンモニウム(CAS Reg No.10043−01−3)、
e)塩化カルシウム(CAS Reg No.10035−04−8;CAS Reg No.10043−52−4)
の凝集剤からなる群より選択される、条項1から6のいずれか1項に記載の方法。
条項8:沈殿剤が、ポリエチレンイミン及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される、条項1から7のいずれか1項に記載の方法。
条項9:沈殿剤が、Superfloc(登録商標)781G、Superfloc(登録商標)C448、Superfloc(登録商標)C581G、Superfloc(登録商標)C752、Superfloc(登録商標)SD−2081、及びポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の沈殿剤からなる群から選択される、条項1から8のいずれか1項に記載の方法。
条項10:使用されるヌクレアーゼが、エンドヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼ、又は混合したエキソ/エンドヌクレアーゼからなる群から選択される、条項1から9のいずれか1項に記載の方法。
条項11:使用される機能的に活性なヌクレアーゼが、配列番号1又は配列番号2の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、又は99%同一である、条項1から10のいずれか1項に記載の方法。
条項12:発酵ブロス1ml当たりの使用されるヌクレアーゼの量が、200Uを超える、100Uを超える、50Uを超える、40Uを超える、30Uを超える、20Uを超える、15Uを超える、10Uを超える、5Uを超える、3Uを超える、2Uを超える、1Uを超える、0.5Uを超える、又は0.1Uを超える、条項1から11のいずれか1項に記載の方法。
条項13:条項1のステップ(f)に対応し、及び条項2のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップにおいて、1000kDaを超える、500kDaを超える、400kDaを超える、300kDaを超える、200kDaを超える、150kDaを超える、100kDaを超える、90kDaを超える、80kDaを超える、70kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、又は20kDaを超える粒径排除限界により特徴づけられるメンブレンが使用され、及び組換え酵素産物が、マイクロ濾過ステップの濾液内で得られる、条項1から12のいずれか1項に記載の方法。
条項14:条項1のステップ(f)に対応し、及び条項2のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップにおいて、メンブレンが、5μmを超える、4μmを超える、3μmを超える、2μmを超える、1μmを超える、0.5μmを超える、0.4μmを超える、0.3μmを超える、0.2μmを超える、又は0.1μmを超える粒径排除限界を有し、及び組換え酵素産物が、マイクロ濾過ステップの濾液内で得られる、条項1から13のいずれか1項に記載の方法。
条項15:条項1のステップ(f)に対応し、及び条項2のステップ(h)に基づくマイクロ濾過ステップの後に、任意選択で、100kDaを超える、80kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、15kDaを超える、10kDaを超える、5kDaを超える、又は1kDaを超える粒径排除限界を有するメンブレンの使用により特徴づけられる追加の限外濾過ステップが適用され、及び組換え酵素産物が、限外濾過ステップの保持液内で得られる、条項1から14のいずれか1項に記載の方法。
条項16:条項1のステップ(e)に対応し、及び条項2のステップ(g)に基づく固体/液体分離ステップが、遠心分離、フィルタープレス、及び/又はマイクロ濾過の技術により達成される、条項1から15のいずれか1項に記載の方法。
条項17:少なくとも5つ、好ましくは少なくとも4つ、より好ましくは少なくとも3つ、なおいっそうより好ましくは少なくとも2つ、及び最も好ましくは少なくとも1つの細胞内タンパク質を発現させる、条項1から16のいずれか1項に記載の方法。
条項18:製造株から発現する1つ又は複数の組換え酵素が、単独で又は総合して、酵素産物の総タンパク質含有量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも30%、更により好ましくは少なくとも20%、最も好ましくは少なくとも10%を占める、条項1から17のいずれか1項に記載の方法。
条項19:酵素産物が、食品酵素である、条項1から18のいずれか1項に記載の方法。
条項20:酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくは、アルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される、条項1から19のいずれか1項に記載の方法。
条項21:酵素産物が、
a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等
からなる群から選択される、条項1から20のいずれか1項に記載の方法。
条項22:酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する、条項1から21のいずれか1項に記載の方法。
条項23:微生物製造用宿主が、例えば、酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される、1つ又は複数の追加の遺伝子の欠損により改変されている、条項1から22のいずれか1項に記載の方法。
条項24:下記のステップ
a)組換え酵素産物を含有する細胞破壊未精製ライセートを、ヌクレアーゼを用いて処理するステップと、
b)沈殿剤を添加するステップと、これにより核酸を複合体化させ、
c)液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために、液体/固体分離を行うステップと、
d)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くために、マイクロ濾過ステップを実施するステップと
を含む、条項1から23のいずれか1項に記載の方法。
条項25:条項1〜24のいずれか1項に基づき製造される酵素の調製物であって、0.01ng/g〜50ng/gの間、0.01ng/g〜40ng/gの間、0.01ng/g〜30ng/gの間、0.01ng/g〜20ng/gの間、0.01ng/g〜10ng/gの間、0.01ng/g〜9ng/gの間、0.01ng/g〜8ng/gの間、0.01ng/g〜7ng/gの間、0.01ng/g〜6ng/gの間、0.01ng/g〜5ng/gの間、0.01ng/g〜4ng/gの間、0.01ng/g〜3ng/gの間、0.01ng/g〜2ng/gの間、0.01ng/g〜1ng/gの間、及びより好ましくは0.01ng/g〜0.9ng/gの間、0.01ng/g〜0.8ng/gの間、0.01ng/g〜0.7ng/gの間、0.01ng/g〜0.6ng/gの間、0.01ng/g〜0.5ng/gの間、0.01ng/g〜0.4ng/gの間、0.01ng/g〜0.3ng/gの間、0.01ng/g〜0.2ng/gの間、0.01ng/g〜0.1ng/gの間、又は最も好ましくは0.1ng/g未満、又は究極に好ましくは0.01ng/g未満の残留DNA濃度により特徴づけられる調製物。組換えDNA濃度は、サイズが少なくとも100塩基対の組換えDNAを含む代表的なDNA断片のポリメラーゼ連鎖反応に基づく増幅に準拠する方法により決定されるものである。較正は、製造用宿主に由来する全DNA調製物を用いて実施される。
条項26:条項1から24のいずれか1項に基づき製造される酵素の調製物であって、酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される調製物。
条項27:条項1から24のいずれか1項に基づき製造される酵素の調製物であって、酵素産物が、
a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等
からなる群から選択される調製物。
条項28:条項1から24のいずれか1項に基づき製造される酵素の調製物であって、酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する調製物。
条項29:細胞内で発現させた組換え酵素産物の酵素調製物であって、組換えDNA濃度が50ng/g未満であり、酵素調製物の総タンパク質含有量の少なくとも10%を占める、製造用宿主の少なくとも3つの異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する酵素調製物。
条項30:製造用宿主が大腸菌である、条項29に記載の酵素調製物。
条項31:発現させた酵素産物を含有し、及び配列番号1又は配列番号2のヌクレアーゼに対して少なくとも70%の同一性を有する検出可能な量のヌクレアーゼを更に含有する、条項30に記載の酵素調製物。
条項32:組換え酵素が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される、条項29から31のいずれか1項に記載の酵素調製物。
条項33:組換え酵素産物が、
a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等、
からなる群から選択される、条項29から32のいずれか1項に記載の酵素調製物。
条項34:組換え酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する、条項29から33のいずれか1項に記載の酵素調製物。
下記の実施例は、本発明を更に例証するが、しかしその範囲を限定するものとはみなされない。
[実施例1]
<組成物Iを用いた組換え酵素産物の処理>
発現プラスミドpLE1A27(よく知られたベクターpRSF−1bの派生体)上にコードされるスクロースシンターゼ遺伝子を有し、スクロースシンターゼを細胞内で発現する組換え発現宿主LE1B109のバイオマスのホモジナイゼーションにより、シロイヌナズナから組換えスクロースシンターゼの未精製細胞抽出物(NCBI参照配列:NP_197583.1,配列番号33)を調製する。ホモジナイズされるバイオマスは、発酵ブロスの濃縮により取得された濃縮済みの細胞調製物であり、600g/Lのバイオマス当量に調整される。ホモジナイゼーション後に、組成物Iが得られる。
この組成物Iは、分離したフラクションに分割され、その各フラクションは、本発明の第1の態様に基づくプロセスステップに対応する下記のプロセス処理の1つに、表示する番号順で、独立して提供される。
簡潔に記載すると、フラクション番号1の場合、15mMのMgClを添加することにより、最終濃度が5mMのMgClとなるように組成物Iを稀釈する。稀釈された組成物Iに、NuCLEANase(c−LEcta GmbH社、Leipzig)を添加して、最終濃度をバイオマス当量1g当たり200U/g〜300U/gとし、そして室温又は25℃で6時間インキュベートする。調製物を2倍に稀釈し、そして、調製物中、最終濃度が0.1%〜2%(w/v)となるように、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を添加する。調製物を、室温で30分〜90分間インキュベートする。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。液相を単離し、そして0.1〜0.8μmのカットオフ値を有するデプスフィルターを使用して、室温でマイクロ濾過を行う。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に更なる分析用として調製する。
簡潔に記載すると、フラクション番号2の場合、組成物Iを3倍に稀釈し、これにより最終濃度を5mMのMgClに調整する。調製物中、最終濃度が0.1%〜2%(w/v)となるように、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を調製物に添加する。調製物を、室温で30分〜90分間インキュベートする。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。液相を単離し、そして0.1〜0.8μmのカットオフ値を有するデプスフィルターを使用して、室温でマイクロ濾過を行う。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に更なる分析用として調製する。
簡潔に記載すると、フラクション番号3の場合、15mMのMgClを添加することにより、最終濃度が5mMのMgClとなるように組成物Iを稀釈する。稀釈された組成物Iに、NuCLEANase(c−LEcta GmbH社、Leipzig)を添加して、最終濃度をバイオマス当量1g当たり200U/g〜300U/gとし、そして室温又は25℃で6時間インキュベートする。調製物を2倍に稀釈する。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。液相を単離し、そして0.1〜0.8μmのカットオフ値を有するデプスフィルターを使用して、室温でマイクロ濾過を行う。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に更なる分析用として調製する。
簡潔に記載すると、フラクション番号4の場合、15mMのMgClを添加することにより、最終濃度が5mMのMgClとなるように組成物Iを稀釈する。稀釈された組成物Iに、NuCLEANase(c−LEcta GmbH社、Leipzig)を添加して、最終濃度をバイオマス当量1g当たり200U/g〜300U/gとし、そして室温又は25℃で6時間インキュベートする。調製物を2倍に稀釈し、そして、調製物中、最終濃度が0.1%〜2%(w/v)となるように、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を添加する。調製物を、室温で30分〜90分間インキュベートする。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に、更なる分析用として調製する。
簡潔に記載すると、フラクション番号5の場合、組成物Iを3倍に稀釈する。調製物に、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を添加して、調製物中、最終濃度を0.1%〜2%(w/v)とする。調製物を、室温で30分〜90分間インキュベートする。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。液相を、100mMのMgClを使用して、最終濃度が5mMのMgClとなるように調整し、次にNuCLEANase(c−LEcta GmbH社、Leipzig)を添加して、最終濃度をバイオマス当量1g当たり200U/g〜300U/gとし、そして室温又は25℃で6時間インキュベートする。液相を単離し、そして0.1〜0.8μmのカットオフ値を有するデプスフィルターを使用して、室温でマイクロ濾過を行う。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に、更なる分析用として調製する。
簡潔に記載すると、フラクション番号6の場合、組成物Iを3倍に稀釈し、これによりMgClの最終濃度を5mMに調整する。調製物に、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を添加して、調製物中、最終濃度を0.1%〜2%(w/v)とする。調製物を室温で30分〜90分間インキュベートする。溶液を、次に12,000×gにおいて60分間遠心分離して、固相/液相分離する。液相を単離し、そして0.1〜0.8μmのカットオフ値を有するデプスフィルターを使用して、室温でマイクロ濾過を行う。液相を、次にNuCLEANase(c−LEcta GmbH社、Leipzig)を添加して、最終濃度をバイオマス当量1g当たり200U/g〜300U/gとし、そして室温又は25℃で6時間インキュベートする。次に、以下に示すように、調製物を、得られた他のすべてのフラクションと共に、更なる分析用として調製する。
調製物の最終容積を調整して比較解析を保証するために、フラクション番号1〜フラクション番号6から得られたすべての酵素調製物を、同一のプロトコールに基づき更に処理する。処理は、30kDaの排除サイズを使用して限外濾過するステップにサンプルを提供し、そしてすべてのフラクションについて、約5〜最大10倍の、調整された容積まで濃縮することにより達成される。或いは、フラクション番号1〜フラクション番号6から得られた酵素調製物は、類似した容積のフラクションをそれぞれ凍結乾燥し、そして後続するDNA及び活性分析に適する、同一容積のバッファー中に凍結乾燥物を再溶解することにより処理される。
処理済みのフラクション番号1〜フラクション番号6から得られた最終的な組換え酵素調製物について、微生物宿主DNAを標的とする2つのオリゴヌクレオチドプライマーを用いたPCR技術を使用してDNA検出を行う。
更に、個々のフラクションの処理から得られる中間調製物又は最終調製物の組換え酵素処方物は、スクロースシンターゼによりスクロースがフルクトースとUDP−活性化グルコース(UDP−グルコース)に非加水分解的に分解するのを測定する共役式の光測定アッセイ法を使用して、酵素活性について分析される。形成されたフルクトースは、ヘキソキナーゼ(HK)、グルコースリン酸イソメラーゼ(PGI)、及びグルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ(G6P−DH)を用いた共役反応において検出される。G6P−DH反応において形成されるNADPHは、340nmにおいて光測定検出により測定される。
結果を、下記の表に示す。
結果から明らかなように、フラクション1のプロセス処理は、他のプロセス処理よりも優れている。
[実施例2]
<野生型シロイヌナズナのスクロースシンターゼの発現及びその処方物>
野生型シロイヌナズナのスクロースシンターゼをコードする遺伝子(NCBI参照配列:NP_197583.1、配列番号33)を、発現ベクターpLE1A17(pRSF−lbの派生体、Novagen社)にクローン化する。得られたプラスミドは、大腸菌BL21(DE3)細胞の形質転換に使用する。
細胞を、カナマイシン(50mg/l)が添加されたZYM505培地(F.William Studier,Protein Expression and Purification 41(2005)207−234)内、37℃で培養する。遺伝子の発現を、対数増殖期において、IPTG(0.2mM)、30℃、且つ200rpmで16〜18時間、誘発する。
細胞を、遠心分離(3220×g、4℃、20分間)により回収し、そして細胞溶解バッファー(100mMのトリス−HCl、pH7.0;2mMのMgC1、DNAヌクレアーゼ(20U/mL)、リゾチーム(0.5mg/mL))を用いて、200の光学濃度(600nm(OD600)において測定する)に再懸濁する。細胞を、次に超音波処理により破壊する。次に、調製物に、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を、調製物中、0.1%〜2%(w/v)の最終濃度まで添加する。未精製の抽出物を、遠心分離(18000×g、4℃、40分間)により細胞デブリから分離する。上清を0.2μmのフィルターを通じた濾過により滅菌処理し、酵素的に活性な調製物を得る。
[実施例3]
<野生型トマトのUDP−グリコシルトランスフェラーゼの発現及びその処方物>
野生型トマトのUDP−グリコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(UGTSL2)(GenBank受託番号XP_004250485.1、配列番号55)を、発現ベクターpLE1A17(pRSF−1bの派生体、Novagen社)にクローン化する。得られたプラスミドは、大腸菌BL21(DE3)細胞の形質転換に使用する。
細胞を、カナマイシン(50mg/l)が添加されたZYM505培地(F.William Studier,Protein Expression and Purification 41(2005)207−234)内、37℃で培養する。遺伝子の発現を、対数増殖期において、IPTG(0.1mM)、30℃且つ200rpmで16〜18時間、誘発する。
細胞を、遠心分離(3220×g、4℃、20分間)により回収し、そして細胞溶解バッファー(100mMのトリス−HCl、pH7.0;2mMのMgC1、DNAヌクレアーゼ(20U/mL)、リゾチーム(0.5mg/mL))を用いて、200の光学濃度(600nm(OD600)において測定する)に再懸濁する。細胞を、次に超音波処理により破壊する。調製物に、次にポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を、調製物中、0.1%〜2%(w/v)の最終濃度まで補充する。未精製の抽出物を、遠心分離(18000×g、4℃、40分間)により細胞デブリから分離する。上清を0.2μmのフィルターを通じた濾過により滅菌処理し、酵素的に活性な調製物を得る。
[実施例4]
<野生型ステビア・レバウディアナのグリコシルトランスフェラーゼの発現及びその処方物>
野生型ステビア・レバウディアナのグリコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(UGT76G1)(GenBank受託番号AAR06912.1、配列番号4)を、発現ベクターpLE1A17(pRSF−1bの派生体、Novagen社)にクローン化する。得られたプラスミドは、大腸菌BL21(DE3)細胞の形質転換に使用する。
細胞を、カナマイシン(50mg/l)が添加されたZYM505培地(F.William Studier,Protein Expression and Purification 41(2005)207−234)内、37℃で培養する。遺伝子の発現を、対数増殖期において、IPTG(0.1mM)、30℃且つ200rpmで16〜18時間、誘発する。
細胞を、遠心分離(3220×g、4℃、20分間)により回収し、そして細胞溶解バッファー(100mMのトリス−HCl、pH7.0;2mMのMgC1、DNAヌクレアーゼ(20U/mL)、リゾチーム(0.5mg/mL))を用いて、200の光学濃度(600nm(OD600)において測定する)に再懸濁する。細胞を、次に超音波処理により破壊する。調製物に、ポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の群から選択した適する沈殿剤、又はSuperfloc(登録商標)シリーズから選択した任意の正に荷電した沈殿剤を、調製物中、0.1%〜2%(w/v)の最終濃度まで補充する。未精製の抽出物を、遠心分離(18000×g、4℃、40分間)により細胞デブリから分離する。上清を0.2μmのフィルターを通じた濾過により滅菌処理し、酵素的に活性な調製物を得る。

Claims (64)

  1. 組換え酵素処方物を製造する方法であって、
    (i)組換え酵素、核酸、及び任意選択で細胞デブリを含む組成物Iを提供するステップと、
    (ii)前記核酸を分解するために前記組成物Iにヌクレアーゼを添加するステップと、これにより酵素、分解された核酸、及び任意選択で前記細胞デブリを含む組成物IIを提供し、
    (iii)前記分解された核酸と複合体化させるために、組成物IIに前記分解された核酸用の沈殿剤を添加するステップと、これにより前記酵素、複合体化した分解された核酸、及び任意選択で前記細胞デブリを含む組成物IIIを提供し、
    (iv)任意選択で、固体/液体分離により前記組成物IIIを精製するステップと、これにより前記複合体化した分解された核酸、及び任意選択で前記細胞デブリを含む分離固相、並びに前記酵素を含む液体組成物IVを提供し、
    (v)マイクロ濾過により前記組成物III又は前記組成物IVを精製するステップと、これにより前記酵素を含む組成物Vを提供する、
    を含む方法。
  2. 前記ヌクレアーゼが、エンドヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼ、又は混合したエキソ/エンドヌクレアーゼからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ヌクレアーゼが、配列番号1又は配列番号2の配列と、少なくとも70%、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98%、又は少なくとも99%同一である、請求項1又は2に記載の方法。
  4. ステップ(ii)において、前記ヌクレアーゼが、組成物IIのバイオマス当量1グラム当たり50U〜2000U、50U〜1000U、50U〜500U、100U〜300U、150U〜300U、及び好ましくは200U〜300Uの量で添加される、請求項1項から3のいずれか記載の方法。
  5. 前記組換え酵素が、
    − 酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼからなる群から選択され、及び好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、キシロースイソメラーゼからなる群から選択され、並びに/或いは
    − (b−1)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等;(b−2)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ等;及び(b−3)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等からなる群から選択され、並びに/或いは
    − 炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記組換え酵素が、野生型酵素である、又は酵素エンジニアリング技術により派生した改良型バリアントである、請求項5に記載の方法。
  7. ステップ(v)における前記マイクロ濾過が、残留固体及び/又は酵素よりも高い分子量を有するコンポーネントの除去を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
  8. ステップ(v)における前記マイクロ濾過が、
    a)粒径排除限界が
    − 1000kDaを超える、500kDaを超える、400kDaを超える、300kDaを超える、200kDaを超える、150kDaを超える、100kDaを超える、90kDaを超える、80kDaを超える、70kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、若しくは20kDaを超える、及び/又は
    − 5μmを超える、4μmを超える、3μmを超える、2μmを超える、1μmを超える、0.5μmを超える、0.4μmを超える、0.3μmを超える、0.2μmを超える、若しくは0.1μmを超える
    メンブレン、或いは
    b)同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルター
    を含み、いずれの場合にも、前記組成物Vが、前記マイクロ濾過の濾液である、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. (vi)追加のマイクロ濾過又は限外濾過により前記組成物Vを精製するステップであって、これにより前記酵素を含む組成物VIを提供する追加のステップを含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. ステップ(vi)における前記追加のマイクロ濾過又は限外濾過が、
    a)100kDaを超える、80kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、15kDaを超える、10kDaを超える、5kDaを超える、若しくは1kDaを超える粒径排除限界を有するメンブレン、又は
    b)同等の分子量排除特性を有するフィルター、好ましくはデプスフィルター
    を含み、及び前記組成物VIが、前記マイクロ濾過の濾液又は前記限外濾過の保持液である、請求項9に記載の方法。
  11. 前記沈殿剤が、カチオン性ポリマーである、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記沈殿剤が、キトサン、ポリアミン、ポリアミノ酸、及びポリアクリルアミドからなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
  13. 前記沈殿剤が、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、及びポリ−N−メチルビニルアミンからなる群から選択されるポリアミンである、請求項11又は12に記載の方法。
  14. 前記沈殿剤が、ポリアルギニン及びポリリジンから選択されるポリアミノ酸である、請求項11又は12に記載の方法。
  15. 前記沈殿剤が、ポリエチレンイミン及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される、請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記沈殿剤が、
    − 好ましくはジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー、メチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー、及びジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミンターポリマーからなる群から選択される、カチオン性のポリアミンに基づく凝集剤、並びに
    − 好ましくはホルムアルデヒド及びジメチルアミンと共に縮合させることにより改変されたポリアクリルアミド、及びアクリルアミド−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポリマーからなる群から選択される、カチオン性のポリアクリルアミドに基づく凝集剤、並びに
    − 陰イオン性のポリアミンに基づく凝集剤、好ましくはアクリルアミド−アクリル酸コポリマー、並びに
    − 硫酸アンモニウム、並びに
    − 塩化カルシウム
    からなる群から選択される凝集剤である、又はそれを含む、請求項1から15のいずれか1項に記載の方法。
  17. ステップ(vi)の前記限外濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる前記保持液(組成物VI)の処理を含まない、請求項1から16のいずれか1項に記載の方法。
  18. ステップ(vi)の前記マイクロ濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる前記濾液(組成物VI)の処理を含まない、請求項1から17のいずれか1項に記載の方法。
  19. ステップ(v)の前記マイクロ濾過の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる前記濾液(組成物VI)の処理を含まない、請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記液体/固体分離ステップの後、前記マイクロ濾過ステップの後、及び/又は前記限外濾過ステップ後のそれぞれにおいて、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われるそれぞれ前記清澄化したライセート、前記濾液、又は前記保持液の処理を含まない、請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。
  21. ステップ(ii)の他に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われる任意の追加の処理を含まない、請求項1から20のいずれか1項に記載の方法。
  22. ステップ(i)が、
    (i−a)前記酵素の遺伝子を発現ベクターにクローニングするサブステップ、
    (i−b)前記遺伝子を有する前記発現ベクターを微生物宿主に導入するサブステップ、
    (i−c)微生物宿主において前記酵素を細胞内発現させるサブステップ、すなわち前記組換え酵素を細胞内発現させる条件下で、前記微生物宿主を発酵させるサブステップ、及び
    (i−d)細胞破壊により、前記微生物宿主から前記酵素を放出させるサブステップ、これにより前記組成物Iを提供する、すなわち、前記組換え酵素を放出させるために、細胞破壊により前記発酵させた細胞を破壊するサブステップ、これにより組換え酵素産物を含む未精製のライセートをもたらす、
    のうちの1つ又は複数を含む、請求項1から21のいずれか1項に記載の方法。
  23. 前記微生物宿主が
    − 大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株、及び最も好ましくはLE1B109であり、並びに/或いは
    − 酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される1つ又は複数の追加の遺伝子の欠損により改変されている、
    請求項22に記載の方法。
  24. a)微生物宿主において組換え酵素を細胞内発現させるステップと、
    b)細胞破壊により前記組換え酵素を放出させるステップと、これにより未精製のライセートをもたらし、
    c)プロセス溶液を含有する前記酵素産物内で核酸を分解するためにヌクレアーゼを添加するステップと、これにより酵素処理されたライセートをもたらし、
    d)核酸と複合体化するように沈殿剤を添加するステップと、これにより複合体化したライセートをもたらし、
    e)液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために液体/固体分離を行うステップと、これにより清澄化したライセートをもたらし、
    f)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くためにマイクロ濾過ステップを実施するステップと、これにより濾液をもたらす、
    を含む、食品グレードの酵素産物を製造する方法。
  25. 前記液体/固体分離ステップe)の後、及び/又は前記マイクロ濾過ステップf)の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われるそれぞれ前記未精製のライセート又は前記濾液の処理を含まない、請求項24に記載の方法。
  26. 組換え酵素産物を製造する方法であって、
    a)酵素産物遺伝子を発現ベクターにクローニングするステップ、
    b)前記酵素産物遺伝子を有する前記発現ベクターを微生物宿主に導入するステップ、
    c)前記組換え酵素産物を細胞内発現させる条件下で、ステップb)の微生物宿主を発酵させるステップ、
    d)前記組換え酵素産物を放出させるために、細胞破壊によりステップc)の発酵させた細胞を破壊するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する未精製のライセートをもたらし、
    e)前記清澄化したライセートに由来する核酸を分解するために、前記清澄化したライセートをヌクレアーゼと共にインキュベートするステップ、これにより酵素処理されたライセートをもたらし、
    f)核酸と複合体形成するように沈殿剤を前記ライセートに添加するステップ、これにより組換え酵素産物を含有する複合体化したライセートをもたらし、
    g)前記液相から細胞デブリ及び核酸と沈殿剤の複合体を取り除くために前記複合体化したライセートの液体及び/又は固体分離を行うステップ、これにより組換え酵素産物を含有する清澄化したライセートをもたらし、並びに
    h)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くために、前記酵素処理されたライセートをマイクロ濾過ステップに供するステップ、
    のうちの1つ又は複数のステップを含む方法。
  27. 前記液体/固体分離ステップg)の後、及び/又は前記マイクロ濾過ステップh)の後に、ヌクレアーゼ酵素を用いて行われるそれぞれ前記未精製のライセート又は前記濾液の処理を含まない、請求項26に記載の方法。
  28. 前記微生物宿主が、大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株であり、及び最も好ましくはLE1B109である、請求項1から27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 前記発現ベクターが、ベクターpRSF−1bに基づく、請求項1から28のいずれか1項に記載の方法。
  30. 前記発現ベクターが、抗生物質耐性遺伝子を有しない、請求項1から29のいずれか1項に記載の方法。
  31. 請求項24のステップ(a)において、又は請求項26のステップ(c)において適する消泡剤が添加され、前記消泡剤が、ポリプロピレングリコール(CAS Reg No.25322−69−4)、ポリグリセロールポリエチレン−ポリプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.78041−14−2)、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー(CAS Reg No.9003−11−6)、ポリプロピレングリセロールモノブチルエーテル(CAS Reg No.9003−13−8)、ポリジメチルシロキサン(CAS Reg No.63148−62−9;CAS Reg No.68083−18−1)、シリカ(CAS Reg No.7631−86−9;CAS Reg No.63231−67−4)、ステアリン酸(CAS Reg No.57−11−4)、セスキオレイン酸ソルビタン(CAS Reg No.8007−43−0)、グリセロールモノステアレート(CAS Reg No.123−94−4)、ポリソルベート(ポリソルベート60(CAS Reg No.9005−67−8)、ポリソルベート65(CAS Reg No.9005−71−4)、及びポリソルベート80(CAS Reg No.9005−65−6)のようなポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、菜種油モノ及びジグリセリド(CAS Reg No.93763−31−6)、及び白色鉱油(CAS Reg No.64742−47−8)の消泡剤からなる群から選択される、
    請求項24から30のいずれか1項に記載の方法。
  32. 請求項24のステップ(d)において、又は請求項26のステップ(f)において、1つ又は複数の適する凝集剤が添加され、前記凝集剤が、好ましくは
    a)カチオン性のポリアミンに基づく凝集剤、例えばジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.25988−97−0)、メチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー(CAS Reg No.31568−35−1)、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミンターポリマー(CAS Reg No.42751−79−1)等、
    b)カチオン性のポリアクリルアミドに基づく凝集剤、例えばホルムアルデヒド及びジメチルアミンと共に縮合させることにより改変されたポリアクリルアミド(CAS Reg No.67953−80−4)、アクリルアミド−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポリマー(CAS Reg No.69418−26−4)等、
    c)陰イオン性のポリアミンに基づく凝集剤、例えばアクリルアミド−アクリル酸コポリマー(CAS Reg No.25987−30−8;CAS Reg No.9003−06−9)等、
    d)硫酸アンモニウム(CAS Reg No.10043−01−3)、
    e)塩化カルシウム(CAS Reg No.10035−04−8;CAS Reg No.10043−52−4)、
    の凝集剤からなる群から選択される、請求項24から31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記沈殿剤が、ポリエチレンイミン及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される、請求項1から32のいずれか1項に記載の方法。
  34. 前記沈殿剤が、Superfloc(登録商標)781G、Superfloc(登録商標)C448、Superfloc(登録商標)C581G、Superfloc(登録商標)C752、Superfloc(登録商標)SD−2081、及びポリエチレンイミンLupasol(登録商標)の沈殿剤からなる群から選択される、請求項1から33のいずれか1項に記載の方法。
  35. 使用される前記ヌクレアーゼが、エンドヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼ、又は混合したエキソ/エンドヌクレアーゼからなる群から選択される、請求項1から34のいずれか1項に記載の方法。
  36. 使用される機能的に活性なヌクレアーゼが、配列番号1又は配列番号2の配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、又は99%同一である、請求項1から35のいずれか1項に記載の方法。
  37. 発酵ブロス1ml当たりの使用されるヌクレアーゼの量が、200Uを超える、100Uを超える、50Uを超える、40Uを超える、30Uを超える、20Uを超える、15Uを超える、10Uを超える、5Uを超える、3Uを超える、2Uを超える、1Uを超える、0.5Uを超える、又は0.1Uを超える、請求項1から36のいずれか1項に記載の方法。
  38. 請求項24のステップ(f)又は請求項26のステップ(h)に対応する前記マイクロ濾過ステップにおいて、1000kDaを超える、500kDaを超える、400kDaを超える、300kDaを超える、200kDaを超える、150kDaを超える、100kDaを超える、90kDaを超える、80kDaを超える、70kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、又は20kDaを超える粒径排除限界により特徴づけられるメンブレンが使用され、及び前記組換え酵素産物が、前記マイクロ濾過ステップの前記濾液内で得られる、請求項24から37のいずれか1項に記載の方法。
  39. 請求項24のステップ(f)又は請求項26のステップ(h)に対応する前記マイクロ濾過ステップにおいて、メンブレンが、5μmを超える、4μmを超える、3μmを超える、2μmを超える、1μmを超える、0.5μmを超える、0.4μmを超える、0.3μmを超える、0.2μmを超える、又は0.1μmを超える粒径排除限界を有し、及び前記組換え酵素産物が、前記マイクロ濾過ステップの前記濾液内で得られる、請求項24から38のいずれか1項に記載の方法。
  40. 請求項24のステップ(f)又は請求項26のステップ(h)に対応する前記マイクロ濾過ステップの後に、任意選択で、100kDaを超える、80kDaを超える、60kDaを超える、50kDaを超える、40kDaを超える、30kDaを超える、20kDaを超える、15kDaを超える、10kDaを超える、5kDaを超える、又は1kDaを超える粒径排除限界を有するメンブレンの使用により特徴づけられる追加の限外濾過ステップが適用され、及び前記組換え酵素産物が前記限外濾過ステップの前記保持液内で得られる、請求項24から39のいずれか1項に記載の方法。
  41. 請求項24のステップ(e)又は請求項26のステップ(g)に対応する前記固体/液体分離ステップが、遠心分離、フィルタープレス、及び/又はマイクロ濾過の技術により達成される、請求項24から40のいずれか1項に記載の方法。
  42. 少なくとも5つ、好ましくは少なくとも4つ、より好ましくは少なくとも3つ、なおいっそうより好ましくは少なくとも2つ、及び最も好ましくは少なくとも1つの細胞内タンパク質を発現させる、請求項1から41のいずれか1項に記載の方法。
  43. 製造株から発現する1つ又は複数の組換え酵素が、単独で又は総合して、前記酵素産物の総タンパク質含有量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも30%、よりいっそう好ましくは少なくとも20%、及び最も好ましくは少なくとも10%を占める、請求項1から42のいずれか1項に記載の方法。
  44. 前記酵素産物が、食品酵素である、請求項1から43のいずれか1項に記載の方法。
  45. 前記酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される、請求項1から44のいずれか1項に記載の方法。
  46. 前記酵素産物が、
    a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
    b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
    c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等、
    からなる群から選択される、請求項1から45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 前記酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する、請求項1から46のいずれか1項に記載の方法。
  48. 前記組換え酵素が、野生型酵素である、又は酵素エンジニアリング技術により派生した改良型バリアントである、請求項1から47のいずれか1項に記載の方法。
  49. 前記微生物製造用宿主が、例えば、酵素、好ましくは大腸菌酵素のホスホグルコムターゼ、アルカリホスファターゼ、グルコース−1−ホスフェートホスファターゼ、UDP−グルコース−6−デヒドロゲナーゼ、セルロースシンターゼ(UDP形成型)、α,α−トレハロースホスフェートシンターゼ(UDP形成型)、UDP−グルコース−ヘキソース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UTP−グルコース−1−ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDP−糖ジホスファターゼ、ヌクレオチドジホスファターゼ、UDP−グルコース−4−エピメラーゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リボヌクレオシドジホスフェートレダクターゼ、リポポリサッカライド−N−アセチルマンノースアミノウロノシルトランスフェラーゼ、脂質−A−二糖合成酵素、ウンデカプレニルジホスホムラモイルペンタペプチド−β−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、ウンデカプレニルホスフェート−4−デオキシ−4−ホルムアミド−L−アラビノーストランスフェラーゼ、6−ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ウリジンキナーゼ、UMPキナーゼ、ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ、ポリリボヌクレオチドヌクレオチジルトランスフェラーゼ、UDP−N−アセチルグルコサミン−2−エピメラーゼ(非加水分解型)、β−ガラクトシダーゼ、N−アセチルノイラミン酸リアーゼ、N−アセチルマンノサミンキナーゼ、推定N−アセチルマンノサミン−6−ホスフェート−2−エピメラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、ガラクトシド−O−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子からなる群から選択される、1つ又は複数の追加の遺伝子の欠損により改変されている、請求項1から48のいずれか1項に記載の方法。
  50. a)組換え酵素産物を含有する細胞破壊未精製ライセートを、ヌクレアーゼを用いて処理するステップと、
    b)核酸を複合体化させるために、沈殿剤を添加するステップと、
    c)液相から細胞デブリ及び核酸/沈殿剤複合体を取り除くために、液体/固体分離を行うステップと、
    d)残留固体及び/又は高分子量コンポーネントを取り除くために、マイクロ濾過ステップを実施するステップと
    を含む、請求項1から49のいずれか1項に記載の方法。
  51. A)大腸菌株を提供するステップと、
    B)任意選択で、栄養培地を添加するステップと、
    C)発酵させるステップと、これにより発酵ブロスを取得し、
    D)任意選択で、前記発酵ブロスの固体/液体分離を行うステップと、これによりバイオマスを取得し、
    E)任意選択で、ホモジナイゼーションするステップと、
    F)ヌクレアーゼを用いて処理するステップと、
    G)固体/液体分離を行うステップと、これにより上清を取得し、
    H)任意選択で、濾過を行うステップと、これにより前記酵素調製物を取得する、
    を含む、酵素調製物を製造する方法。
  52. 請求項1から51のいずれか1項に記載の方法により取得可能な組換え酵素調製物。
  53. 0ng/g〜50ng/g、0ng/g〜40ng/g、0ng/g〜30ng/g、0ng/g〜20ng/g、0ng/g〜10ng/g、0ng/g〜9ng/g、0ng/g〜8ng/g、0ng/g〜7ng/g、0ng/g〜6ng/g、0ng/g〜5ng/g、0ng/g〜4ng/g、0ng/g〜3ng/g、0ng/g〜2ng/g、0ng/g〜1ng/g、及び好ましくは0ng/g〜0.9ng/g、0ng/g〜0.8ng/g、0ng/g〜0.7ng/g、0ng/g〜0.6ng/g、0ng/g〜0.5ng/g、0ng/g〜0.4ng/g、0ng/g〜0.3ng/g、0ng/g〜0.2ng/g、0ng/g〜0.1ng/g、又はより好ましくは0.1ng/g未満、又は最も好ましくは0.01ng/g未満の残留DNA濃度により特徴づけられる、請求項52に記載の調製物。
  54. 請求項1から51項のいずれか1項に記載の方法に基づき製造される酵素の調製物であって、0.01ng/g〜50ng/gの間、0.01ng/g〜40ng/gの間、0.01ng/g〜30ng/gの間、0.01ng/g〜20ng/gの間、0.01ng/g〜10ng/gの間、0.01ng/g〜9ng/gの間、0.01ng/g〜8ng/gの間、0.01ng/g〜7ng/gの間、0.01ng/g〜6ng/gの間、0.01ng/g〜5ng/gの間、0.01ng/g〜4ng/gの間、0.01ng/g〜3ng/gの間、0.01ng/g〜2ng/gの間、0.01ng/g〜1ng/gの間、及び好ましくは0.01ng/g〜0.9ng/gの間、0.01ng/g〜0.8ng/gの間、0.01ng/g〜0.7ng/gの間、0.01ng/g〜0.6ng/gの間、0.01ng/g〜0.5ng/gの間、0.01ng/g〜0.4ng/gの間、0.01ng/g〜0.3ng/gの間、0.01ng/g〜0.2ng/gの間、0.01ng/g〜0.1ng/gの間、又はより好ましくは0.1ng/g未満、又は最も好ましくは0.01ng/g未満の残留DNA濃度により特徴づけられる調製物。組換えDNA濃度は、サイズが少なくとも100塩基対の組換えDNAを含む代表的なDNA断片のポリメラーゼ連鎖反応に基づく増幅に準拠する方法により決定されるものである。較正は、製造用宿主に由来する全DNA調製物を用いて実施される。
  55. 請求項1から51のいずれか1項に記載の方法に基づき製造される酵素の調製物であって、酵素産物が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される調製物。
  56. 請求項1から51のいずれか1項に記載の方法に基づき製造される酵素の調製物であって、酵素産物が、
    a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
    b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
    c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等、
    からなる群から選択される調製物。
  57. 請求項1から51のいずれか1項に記載の方法に基づき製造される酵素の調製物であって、前記酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する調製物。
  58. 前記組換え酵素が、野生型酵素である、又は酵素エンジニアリング技術により派生した改良型バリアントである、請求項52から57のいずれか1項に記載の酵素調製物。
  59. 50ng/g未満の組換えDNA濃度で細胞内で発現させた組換え酵素産物の酵素調製物であって、前記酵素調製物の総タンパク質含有量の少なくとも10%を占める、製造用宿主の少なくとも3つの異なる細胞内宿主細胞タンパク質を含有する、酵素調製物。
  60. 前記製造用宿主が、大腸菌、好ましくは研究室株大腸菌K−12W3110の遺伝的に改変された派生株であり、及び最も好ましくは、LE1B109である、請求項52から59のいずれか1項に記載の酵素調製物。
  61. 前記発現させた酵素産物を含有し、及び配列番号1又は配列番号2のヌクレアーゼに対して少なくとも70%の同一性を有する検出可能な量のヌクレアーゼを更に含有する、請求項52から60のいずれか1項に記載の酵素調製物。
  62. 前記組換え酵素が、酸化還元酵素、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、及びリガーゼからなる群から選択され、並びに好ましくはアルコールデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、アミノトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ホスホリラーゼ、ペプチダーゼ、トランスグルタミナーゼ、ニトリラーゼ、リパーゼ、アスパラギナーゼ、ホスホリパーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼエステラーゼ、タンナーゼ、ウレアーゼ、セルラーゼ、デカルボキシラーゼ、及びキシロースイソメラーゼからなる群から選択される、請求項52から61のいずれかに1項に記載の酵素調製物。
  63. 前記組換え酵素産物が
    a)炭水化物修飾酵素、例えばグリコシルヒドロラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、ポリサッカライドリアーゼ、炭水化物エステラーゼ等、
    b)アミノ酸、ペプチド、又はタンパク質修飾酵素、例えばアミノトランスフェラーゼ、プロテアーゼ、及びペプチダーゼ等、並びに
    c)脂質修飾酵素、例えばリパーゼ又はホスホリパーゼ等、
    からなる群から選択される、請求項52から62のいずれかに1項に記載の酵素調製物。
  64. 前記組換え酵素産物が、炭水化物修飾酵素であり、且つ糖ホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、トレハロースホスホリラーゼ、セロビオースホスホリラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、すなわちUDP−グリコシルトランスフェラーゼ、グルコシルトランスフェラーゼ、スクロースシンターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼ、アセチルグルコサミントランスフェラーゼ、又はN−アセチルガラクトシルトランスフェラーゼの酵素クラスのうちの少なくとも1つに属する、請求項52から63のいずれかに1項に記載の酵素調製物。
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