JP2024507361A - レバウジオシドdを製造するための組成物及び方法 - Google Patents

レバウジオシドdを製造するための組成物及び方法 Download PDF

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Abstract

本開示は、酵素、及びそれらの酵素によって糖成分を基質ステビオール配糖体に転移する方法を提供する。特に、具体的には、設計されたβ-1,2-グリコシルトランスフェラーゼとスクロースシンターゼをワンポット反応で使用し、ステビオシドとReb AをReb EとReb Dに変換する。【選択図】図1

Description

関連出願への相互参照
本願は、2021年2月17日に出願された米国仮特許出願第63/150,515号の利益を主張し、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列表の組み込み
本明細書と共に電子的に提出されるテキストファイルの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。配列表のコンピュータ可読形式のコピー(ファイル名:ARZE_034_01WO_SeqList_ST25.txt、データ記録日:2022年2月17日、ファイルサイズ約6.84メガバイト)。
本開示は、ステビオール配糖体を産生するための酵素及び生体触媒プロセスに関する。本開示は、特に、ADP-グルコース糖供与体からステビオール配糖体にグルコース成分を転移できるグリコシルトランスフェラーゼの使用に関する。
砂糖の過剰摂取は、糖尿病及び心臓病などの世界的な健康伝染病に関連する。医療システムでは、それらの病気の治療に関連して法外な費用がかかる。食品に添加された砂糖の代わりに、低カロリーで高甘味度の甘味料を使用することは、健康と経済に大きな影響を与える。
Stevia rebaudianaは、その甘い葉を目的として広く栽培されており、伝統的に甘味料として使用される。Stevia抽出物は、砂糖の200~300倍甘く、高強度甘味料として商業的に使用される。Steviaの葉の主な配糖体成分は、ステビオシド及びレバウジオシドである。その葉には、10種類以上の異なるステビオール配糖体がかなりの量で存在する。主な甘味化合物は、ステビオシド及びレバウジオシドAである。レバウジオシドA(Reb A)は、甘味が増して苦味が減少するため、ステビオシドに比べて値が高いと考えられている。
レバウジオシドD(Reb D)の甘味と苦味のプロファイルは、Reb Aに比べて改善されるが、Reb Dは、Steviaの葉に非常に少量しか存在しない。Reb Dは、単一のグルコース分子をReb Aに追加することによって作製され得る。Reb Dを作製する天然グリコシルトランスフェラーゼは、Reb Aに転移するためのグルコース源としてUDPグルコースを使用する。
本開示は、酵素、特に非天然酵素、及びそれらの酵素によって糖成分を基質ステビオール配糖体(本明細書では、「SG」とも呼ばれる)に転移する方法を提供する。具体的には、β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ(本明細書では、「B12GT」とも呼ばれる)及びスクロースシンターゼ(本明細書では、「SuSy」とも呼ばれる)をワンポット反応で使用し、ステビオシドとReb AをそれぞれレバウジオシドE(Reb E)とRebDに変換する。
天然グリコシルトランスフェラーゼとは対照的に、本開示は、Reb AをReb Dに変換するために糖供与体としてADP-グルコースを利用できるグリコシルトランスフェラーゼポリペプチドを提供する。本開示は、グリコシルトランスフェラーゼポリペプチドを提供し、該グリコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号6~882及び1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む。グリコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号6~882及び1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み得るか、それらで構成され得る。ポリペプチドは、溶解、発現及び/または精製に使用される1つ以上のペプチドタグを含み得、それは、例えば、4~10個のヒスチジン残基、好ましくは6個のヒスチジン残基のポリヒスチジンタグである。他の適切なタグは、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)、FLAG、マルトース結合タンパク質(MBP)、カルモジュリン結合ペプチド(CBP)、及びMycタグを含むが、それらに限定されない。適切なリンカーは、GSGSなどのグリシン及びセリンで構成されるポリペプチド、ポリグリシンリンカー、反復性EAAAK、ならびに、第Xa因子、エンテロキナーゼ、及びトロンビンなどの酵素の切断部位を含む配列を含むが、それらに限定されない。
UDP-グルコースとADP-グルコースの両方を含むヌクレオチド糖供与体は、高価な共基質であり、該化合物を利用するプロセスに多大なコストを追加する。スクロースシンターゼ(SuSy、EC2.4.1.13)は、ヌクレオチド二リン酸(NDP)とスクロースの化学反応を触媒し、NDP-グルコースとフルクトースを形成する。従って、スクロースシンターゼは、NDPをB12GTに必要なNDP-グルコース(例示的なグリコシルトランスフェラーゼ)に変換するために使用され得る。本開示は、スクロースシンターゼポリペプチドを提供し、該スクロースシンターゼポリペプチドは、配列番号890~1227及び1231~1332からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む。具体的には、開示されたスクロースシンターゼは、ADPを、開示されたB12GTに必要なADP-グルコース補因子に変換することができる。
本開示は、ワンポット反応でB12GTポリペプチドと組み合わせたSuSy ADP-グルコースリサイクルシステムにより、Reb A及び/またはステビオシドをそれぞれReb D及びReb Eに変換する方法を更に提供する。いくつかの実施形態では、該方法は、50%超のReb A(RA50)、ADP、及びスクロースを含むように精製されたSteviaの葉抽出物を、B1,2グリコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼと接触させ、Reb D及び/またはReb Eを作製することを含む。
本開示を更に理解できるために、添付の図面が提供される。図面は、本開示の実施形態を示し、説明と共に、本開示の実施形態の原理を説明するのに役立つ。
レバウジオシドA(Reb A)からレバウジオシドD(Reb D)への変換(グリコシル化)を示す。 糖供与体としてADP-グルコースまたはGDP-グルコースのいずれかを使用した場合、3つの天然UDP-グルコースB12GTの測定されたReb AからのReb D活性を示す。 ADPをADP-グルコースに変換する(上)、GDPをGDP-グルコースに変換する(中)、及びUDPをUDP-グルコースに変換する(下)、天然スクロースシンターゼの測定された能力を示す。 (上)は、B12GT pA10143と7つの天然スクロースシンターゼのうちの1つのワンポット反応におけるReb AからReb D、そしてReb M2への測定された変換を示す。(下)は、B12GT pA12549と7つの天然スクロースシンターゼのうちの1つのワンポット反応におけるReb AからReb Dへの測定された変換を示す。 活性部位の部位飽和突然変異誘発ライブラリーからのpA10143の上位の設計物を示す。親酵素のpA10143は、灰色で示される。 変異残基による、pA10143活性部位SSMライブラリーからの全ての酵素について測定されたReb AからReb Dへの変換を示す。 pA21841及びpA29798の大規模なワンポット反応によって生成された反応生成物のLCMSクロマトグラムを示す。 pA21841及びpA29646の大規模なワンポット反応から生成された反応生成物のLCMSクロマトグラムを示す。 Pichia pastoris発現から精製された設計されたB12GTのSDS-PAGEゲルを示す。 Aは、1LのPichia pastoris発酵から精製された2つの設計されたB12GTのSDS-PAGEゲルを示す(左から右の順で、pA29798(B12GT-1)、ラダー、pA32946(B12GT-2))。Bは、1LのPichia pastoris発酵から精製された2つの設計されたSuSyのSDS-PAGEゲルを示す(左から右への順序で、ラダー、pA34103(SuSy-1)、ラダー、pA32691(SuSy-2))。
本開示は、基質ステビオール配糖体、スクロース、及びNDPを含む原料組成物を、NDP-グルコシルトランスフェラーゼポリペプチド及びスクロースシンターゼと接触させることにより、標的ステビオール配糖体を含む組成物を調製し、最後に、基質ステビオール配糖体よりも1つ以上の追加のグルコース単位を含む標的ステビオール配糖体を含む組成物を製造する酵素及び生体触媒プロセスを提供する。
本明細書で使用される場合、「生体触媒」または「生体触媒の」は、有機化合物において化学変換を行うための、タンパク質酵素などの天然触媒の使用を指す。生体触媒は、生体内変換または生合成としても公知である。単離生体触媒法と全細胞生体触媒法の両方が当技術分野で公知である。生体触媒タンパク質酵素は、天然に存在するタンパク質であっても、組み換えタンパク質であってもよい。
本明細書で使用される場合、「ステビオール配糖体(複数可)」という用語は、天然に存在するステビオール配糖体、(例えば、ステビオール-13-O-グルコシド、ステビオール-19-O-グルコシド、ルブソシド、ステビオール-1,2-ビオシド、ステビオール-1,3-ビオシド、ルブソシド、ダルコシドB、ダルコシドA、レバウジオシドB、レバウジオシドG、ステビオシド、レバウジオシドC、レバウジオシドF、レバウジオシドA、レバウジオシドI、レバウジオシドE、レバウジオシドH、レバウジオシドL、レバウジオシドK、レバウジオシドJ、レバウジオシドM、レバウジオシドD、レバウジオシドN、レバウジオシドO、レバウジオシドQ)、合成ステビオール配糖体(例えば、酵素的にグルコシル化されたステビオール配糖体)、及びそれらの組み合わせを含むが、それに限定されない、ステビオールの配糖体を指す。
本明細書で使用される場合、「原料組成物」という用語は、1つ以上のステビオール配糖体を含む任意の組成物(一般的に水溶液)を指し、1つ以上のステビオール配糖体は、生体内変換の基質として機能する。
本明細書で使用される場合、「ポリヌクレオチド」または「核酸」という用語は、文脈によって示されない限り、互換的に使用され、任意の長さのヌクレオチド、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチド、典型的には、DNAのいずれかのポリマー形態を指すために使用される。
本明細書で使用される場合、「発現」は、文脈によって、ポリヌクレオチドがmRNAに転写され、転写されたmRNAが続いてポリペプチドに翻訳される2段階プロセスのいずれかまたは両方の段階を指す。
「転写制御下」は、ポリヌクレオチド、通常、DNA配列の転写が、転写を促進する要素に作動可能に連結することに依存することを意味する。
「作動可能に連結する」は、ポリヌクレオチド要素が細胞内で機能できるように配置されることを意味し、典型的には、細胞内でポリペプチドを生成し、例えば、本開示は、ポリペプチドをコードする下流配列に作動可能に連結されたプロモーターを提供する。
「コードする」という用語は、ポリヌクレオチドが転写されてmRNAを産生し、次いで翻訳されてポリペプチドまたはそのフラグメントを産生できる場合、ポリヌクレオチドがmRNAまたはポリペプチドを産生する能力を指す。それぞれの場合に、ポリヌクレオチドは、mRNAをコードするもの、及びポリペプチドをコードするものと呼ばれる。アンチセンス鎖は、そのような核酸の相補鎖であり、コード配列は、そこから推定され得る。同様に、「コード配列」は、mRNAまたはポリペプチドをコードする核酸の領域を指す。
本明細書で使用される「プロモーター」という用語は、コード配列の転写の開始及び速度を制御するポリヌクレオチド配列の一部である制御配列を指す。「エンハンサー」は、標的配列の発現を増加させる調節要素である。「プロモーター/エンハンサー」は、プロモーター及びエンハンサー機能の両方を提供する配列を有するポリヌクレオチドである。
エンハンサー及びプロモーターなどの調節要素は、「同種」または「異種」であり得る。「同種」調節要素は、ゲノム内の特定のポリヌクレオチドと自然に連結するものであり、例えば、それは、コードされたポリペプチドの上流にある生物において天然に見出されるプロモーターであり得る。「異種」調節要素は、組み換え分子生物学的技術によってポリヌクレオチドに並置されるものであるが、自然界に見出される組み合わせではない。多くの場合、プロモーター、エンハンサー及び他の調節要素は、ポリペプチドが天然に存在する宿主細胞以外の宿主細胞におけるポリペプチドの発現を促進するために異種である。従って、本明細書で使用される「異種発現」は、微生物などの宿主細胞内でmRNA及び/またはポリペプチドを産生することを指し、ポリヌクレオチドは天然に見出されないか、宿主細胞内でポリヌクレオチドに作動可能に連結する1つ以上の調節要素が天然に見出されない。
「ポリペプチド」という用語は、本明細書では、ペプチド結合によって連結されたアミノ酸の2つ以上のサブユニットの分子を指すために使用される。典型的には、常にではないが、ポリペプチドは、数百のアミノ酸、例えば、約400~約800個のアミノ酸を含む。
「プラスミド」は、通常、染色体DNAから分離され、染色体DNAとは独立して複製できるDNA分子である。多くの場合、それは、環状で二本鎖である。プラスミドベクターは、染色体外環状DNA分子として存在することが多いが、ランダムにまたは標的を定めて宿主染色体に安定して組み込まれるようにプラスミドベクターを設計することもできることが当技術分野で公知である。様々な用途に多くのプラスミドが市販される。複製される遺伝子は、細胞を特定の抗生物質に対して耐性にする遺伝子と、マルチクローニングサイト(MCS、またはポリリンカー)とを含むプラスミドのコピーに挿入され、マルチクローニングサイトは、この位置にDNAフラグメントを簡単に挿入できるようにする、広く使用されるいくつかの制限部位を含む短い領域である。典型的には、本明細書に開示されるポリペプチドは、プラスミドから発現される。
数値の直前にある「約」または「大体」という用語は、範囲(例えば、その値の±10%)を意味する。例えば、開示の文脈で別途指示のない限り、または、そのような解釈と矛盾しない限り、「約50」は、45~55を意味し得、「約25,000」は、22,500~27,500などを意味し得る。例えば、「約49、約50、約55、…」、「約50」などの数値のリストでは、前値及び後値間の間隔(複数可)の半分未満、例えば、49.5超~52.5未満、に及ぶ範囲を意味する。更に、「約」値「未満」または「約」値「超」という語句は、本明細書で提供される「約」という用語の定義を考慮して理解されるべきである。同様に、一連の数値または値の範囲(例えば、「約10、20、30」または「約10~30」)の前にある「約」という用語は、それぞれ、一連の全ての値、または範囲の終点を指す。
本明細書で使用される場合、「微小生物」または「微生物」という用語は、広義に解釈されるべきである。それらの用語は同じ意味で使用され、細菌及び古細菌の2つの原核生物ドメイン、ならびに、特定の真核菌類及び原生生物を含むが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、本開示は、本開示に存在するリスト及び図面の「微小生物」または「微生物」を指す。特徴付けは、同定された分類学的属だけでなく、同定された分類学的種、ならびに前記表または図面における任意の生物の様々な新規及び新たに同定または設計された株も指すことができる。同じ特徴付けは、実施例など、明細書の他の部分でのそれらの用語の説明にも当てはまる。
核酸配列またはタンパク質配列に言及する場合、「同一性」という用語は、2つの配列間の類似性を示すために使用される。配列同一性または類似性は、Smith&Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所配列同一性アルゴリズムを含むが、それに限定されない当技術分野で公知の標準的技術を使用して、Needleman&Wunsch,J Mol.Biol.48,443(1970)の配列同一性アライメントアルゴリズムによって、Pearson&Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85,2444(1988)の類似性検索法によって、これらのアルゴリズム(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Drive,Madison,WIにおける、GAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)のコンピュータ化された実装によって、Devereux et al.,Nucl.Acid Res.12,387-395(1984)により記載されるBest Fit配列プログラムによって、または調査によって、決定され得る。適切なアルゴリズムの別の例は、Altschul et al.,J Mol.Biol.215,403-410,(1990)及びKarlin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90,5873-5787(1993)に記載の、BLASTアルゴリズムである。典型的なBLASTプログラムは、WU-BLAST-2プログラムであり、Altschul et al.,Methods in Enzymology,266,460-480(1996)、blast.wustl/edu/blast/README.html,から取得した。WU-BLAST-2は、いくつかの検索パラメータを使用し、それらのパラメータは、好ましくはデフォルト値に設定される。パラメータは、動的な値であり、特定の配列の構成、及び目的の配列が検索される特定のデータベースの構成に応じて、プログラム自体によって確立されるが、感度を増大させるために値を調節することもできる。他のアルゴリズムは、Altschul et al,(1997)Nucleic Acids Res.25,3389-3402により報告されるギャップ化BLASTである。他のアルゴリズムについても本明細書で説明することができる。
本開示は、ステビオシドをReb Eに、及びReb AをReb Dに変換するためにADP-グルコース糖供与体を使用することができる、非天然の改変β-1,2-ADPグリコシルトランスフェラーゼ(B12GT)を提供する。特定の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号6~882及び1333~1466のうちの1つである。別の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号6~882及び1333~1466のうちの1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるポリペプチド配列である。
生物情報学では、関連するポリペプチド配列を見つけて決定するためにいくつかの方法は開発される。例えば、配列同一性パーセント、位置特異的スコアリング行列(PSSM)、及び隠れマルコフモデル(HMM)は全て、特定のクエリ配列に類似した配列を見つけるために広く使用される。配列同一性パーセントは、2つの配列間で共有されるアミノ酸の数を計算する。配列同一性パーセントは、2つの配列間の特定のアライメントに基づいて計算される。同一性のパーセンテージは、アラインメントプログラムClustal Omega(/www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/で入手可能)を使用してデフォルト設定で計算され得る。デフォルトの遷移行列はGonnet、ギャップ開始ペナルティは6ビット、ギャップ拡張は1ビットである。Clustal Omegaは、HHalignアルゴリズム及びそのデフォルト設定をコアアライメントエンジンとして使用する。該アルゴリズムは、Soding,J.(2005)‘Protein homology detection by HMM-HMM comparison’.Bioinformatics21,951-960に記載される。
位置特異的スコアリング行列(PSSM)は、多くの関連配列を表す簡潔な方法である。PSSMは、多くの場合、複数の配列アライメントによって生成される。配列検索ツールPSI-BLASTは、PSSMを生成し、それらを使用して関連するポリペプチド配列を検索する。ポリペプチド配列のスコア付けに使用されるPSSMは、21列×N行で構成される行列(つまり、表)であり、Nは関連する配列の長さである。各行は、ポリペプチド配列内の位置に対応し、各列は、その残基位置が取ることができる異なるアミノ酸(またはギャップ)を表す。PSSMの各エントリは、ポリペプチド配列内の特定の位置にある特定のアミノ酸のスコアを表す。PSSMを使用して配列をスコア付けするには、最初に配列を参照配列にアラインメントし、次に、以下の合計を計算し、
Figure 2024507361000002

式中、iは配列の位置、aaは位置iのアミノ酸である。関連するポリペプチド配列は全て高いPSSMスコアを有するが、無関係な配列は低いスコアを有する。
本開示はまた、ADPをADP-グルコースに変換するためにスクロース糖供与体を使用することができる、非天然の改変スクロースシンターゼ(SuSys)を提供する。特定の実施形態では、SuSyポリペプチドは、配列番号890~1227及び1231~1332のうちの1つである。別の実施形態では、SuSyポリペプチドは、配列番号890~1227及び1231~1332のうちの1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるポリペプチド配列である。
いくつかの実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及び/またはスクロースシンターゼポリペプチドは、宿主微生物における発現によって調製される。適切な宿主微生物としては、E.coli、Saccharomyces sp.、Aspergillus sp.、Pichia sp.、Bacillus sp.が挙げられるが、それらに限定されない。特定の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼは、E.coliで発現される。特定の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼは、Pichia pastorisで発現される。
B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは、遊離型、固定化型、または全細胞系を含む任意の適切な形態で提供され得る。グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドの純度は様々であり得、例えば、粗酵素調製物、半精製酵素調製物、または精製酵素調製物として提供され得る。一実施形態では、グリコシルトランスフェラーゼポリペプチドは遊離である。別の実施形態では、グリコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、固体支持体、例えば、無機または有機支持体に固定化される。いくつかの実施形態では、固体支持体は、誘導体化セルロース、ガラス、セラミック、メタクリレート、スチレン、アクリル、金属酸化物、または膜である。いくつかの実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、共有結合、吸着、架橋、封入、またはカプセル化によって固体支持体に固定化される。
更に、別の実施形態では、B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは、全細胞系の形態で、例えば、生きた発酵微生物細胞として、または死滅して安定化された微生物細胞として、または細胞溶解物の形態で提供される。
本開示は、基質ステビオール配糖体を含む原料組成物から標的ステビオール配糖体を含む組成物を調製するための生体触媒プロセスを提供し、標的ステビオール配糖体は、基質ステビオール配糖体よりも1つ以上の追加のグルコース単位を含む。生体触媒プロセスは、B12GT及びSuSyを、1つ以上のステビオール配糖体、非UDPヌクレオチド二リン酸、及びスクロースを含む原料組成物と接触させることを含む。別の実施形態では、生体触媒プロセスは、改変B12GT及びSuSyを、1つ以上のステビオール配糖体、非UDPヌクレオチド二リン酸、及びスクロースを含む原料組成物と接触させることを含む。別の実施形態では、生体触媒プロセスは、改変B12GT及び改変SuSyを、1つ以上のステビオール配糖体、非UDPヌクレオチド二リン酸、及びスクロースを含む原料組成物と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、該方法は、RA50、ADP、及びスクロースを、改変B1,2グリコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼと接触させ、Reb D及びReb Eを作製することを含む。
一実施形態では、B12GTポリペプチドは、配列番号1~882及び1333~1466のうちの1つである。別の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号1~882のうちの1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるポリペプチド配列である。別の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼポリペプチドは、配列番号6~882及び1333~1466のうちの1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるポリペプチド配列である。好ましくは、B12GTポリペプチドの触媒ドメインは、配列番号5に従って番号付けされた、15位のH、114位のD、357位のD、及び358位のQに対応する残基を含む。
一実施形態では、スクロースシンターゼは、スクロースシンターゼ活性を有する任意のポリペプチドである。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、細菌ドメインの生物に由来する。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、植物界の生物に由来する。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、植物界の生物に由来する。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、プロテオバクテリア門、デフェリバクテレス門、またはシアノバクテリア門に属する生物に由来する。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、Acidithiobacillus caldus、Nitrosomonas europaea、Denitrovibrio acetiphilus、Thermosynechococcus elongatus、Oryza sativa、Arabidopsis thaliana、またはCoffea arabicaに由来する。一実施形態では、スクロースシンターゼは、配列番号883~1227及び1231~1332のうちの1つである。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、配列番号883~1227の1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上の配列同一性であるポリペプチド配列を有する改変スクロースシンターゼである。別の実施形態では、スクロースシンターゼは、配列番号890~1227及び1231~1332の1つと少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上の配列同一性であるポリペプチド配列を有する改変スクロースシンターゼである。好ましくは、SuSyポリペプチドの触媒ドメインは、配列番号885に従って番号付けされた、425位のH、567位のR、572位のK、及び663位のEに対応する残基、または、配列番号888に従って番号付けされた、436位のH、578位のR、583位のK、及び674位のEに対応する残基を含む。
いくつかの実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及び/またはスクロースシンターゼポリペプチドは、宿主微生物における発現によって調製される。適切な宿主微生物としては、E.coli、Saccharomyces sp.、Aspergillus sp.、Pichia sp.、Bacillus sp.が挙げられるが、それらに限定されない。特定の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼは、E.coliで発現される。別の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼは、Pichia pastorisで発現される。別の実施形態では、グルコシルトランスフェラーゼ及び/またはスクロースシンターゼポリペプチドは、無細胞発現によって調製される。
B12GT及びスクロースシンターゼポリペプチドは、遊離型、固定化型、または全細胞系を含む任意の適切な形態で提供され得る。ポリペプチドの純度は様々であり得、それらは、例えば、粗酵素調製物、半精製酵素調製物、または精製酵素調製物として提供され得る。一実施形態では、B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは遊離である。別の実施形態では、B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは、固体支持体、例えば、無機または有機支持体に固定化される。いくつかの実施形態では、固体支持体は、誘導体化セルロース、ガラス、セラミック、メタクリレート、スチレン、アクリル、金属酸化物、または膜である。いくつかの実施形態では、B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは、共有結合、吸着、架橋、封入、またはカプセル化によって固体支持体に固定化される。
更に、別の実施形態では、B12GT及び/またはSuSyポリペプチドは、全細胞系の形態で、例えば、生きた発酵微生物細胞として、または死滅して安定化された微生物細胞として、または細胞溶解物の形態で提供される。
原料組成物のステビオール配糖体成分(複数可)は、本明細書に記載されるように、標的ステビオール配糖体(複数可)の産生のための基質(複数可)として機能する。標的ステビオール配糖体の標的(複数可)は、1つ以上の追加のグルコース単位により、対応する基質ステビオール配糖体とは化学的に異なる。
原料ステビオール配糖体組成物は、少なくとも1つの基質ステビオール配糖体を含み得る。一実施形態では、基質ステビオール配糖体は、ステビオール、ステビオール-13-O-グルコシド、ステビオール-19-O-グルコシド、ルブソシド、ステビオール-1,2-ビオシド、ステビオール-1,3-ビオシド、ルブソシド、ダルコシドB、ダルコシドA、レバウジオシドB、レバウジオシドG、ステビオシド、レバウジオシドC、レバウジオシドF、レバウジオシドA、レバウジオシドI、レバウジオシドE、レバウジオシドH、レバウジオシドL、レバウジオシドK、レバウジオシドJ、レバウジオシドM、レバウジオシドD、レバウジオシドN、レバウジオシドO、レバウジオシドQ、それらの異性体、合成ステビオール配糖体、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。別の実施形態では、原料ステビオール配糖体組成物は、ステビオシド及びReb Aで構成される。別の実施形態では、原料ステビオール配糖体組成物は、ステビオシドで構成される。更に、別の実施形態では、原料ステビオール配糖体組成物はReb Aで構成される。
原料ステビオール配糖体組成物は、合成または精製(部分的または完全)、市販のもの、または調製したものであり得る。本開示の方法において有用な原料組成物の一例は、Stevia rebaudiana植物材料(例えば、葉)の精製から得られた抽出物である。原料組成物の別の例は、溶媒で溶液にした市販のstevia抽出物である。更に、原料組成物の別の例は、溶媒で溶液にしたステビオール配糖体の市販の混合物である。他の適切な原料組成物は、ステビオール配糖体を単離及び精製するためのプロセスの副産物を含む。
一実施形態では、原料組成物は、精製基質ステビオール配糖体を含む。例えば、原料組成物は、無水基準で約50重量%超、約60重量%超、約70重量%超、約80重量%超、約85重量%超、約90重量%超、約91重量%超、約92重量%超、約93重量%超、約94重量%超、約95重量%超、約96重量%超、約97重量%超、約98重量%超、約99重量%超、または約99.6重量%超の1つ以上の基質ステビオール配糖体を含み得る。
別の実施形態では、原料組成物は、部分的に精製された基質ステビオール配糖体組成物を含む。例えば、原料組成物は、無水基準で約0.5重量%超、約1重量%超、約2重量%超、約3重量%超、約4重量%超、約5重量%超、約10重量%超、約20重量%超、約30重量%超、約40重量%超、または約50重量%超の1つ以上の基質ステビオール配糖体を含有する。
別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、精製レバウジオシドAまたはその異性体である。特定の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、無水基準で99重量%超のレバウジオシドAまたはその異性体を含む。別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、部分的に精製されたレバウジオシドAを含む。特定の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、無水基準で約1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、30重量%、40重量%、50重量%、60重量%、70重量%、80重量%または90重量%超のレバウジオシドAを含有する。
更に、別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、精製ステビオシドまたはその異性体を含む。特定の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、無水基準で99重量%超のステビオシドまたはその異性体を含む。別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、部分的に精製されたステビオシドを含む。特定の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、無水基準で約10重量%、20重量%、30重量%、40重量%、50重量%、60重量%、70重量%、80重量%または90重量%超のステビオシドを含む。
更に、別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、ステビオシドとレバウジオシド Aとの組み合わせである。特定の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、無水基準で約5重量%超のステビオシド及び約5重量%超のReb A、約10重量%超のステビオシド及び約10重量%超のReb A、約20重量%超のステビオシド及び約20重量%超のReb A、約30重量%超のステビオシド及び約30重量%超のReb A、約40重量%超のステビオシド及び約40重量%超のReb A、約45重量%超のステビオシド及び約45重量%超のReb A、約40重量%超のステビオシド及び約50重量%超のReb A、約30重量%超のステビオシド及び約60重量%超のReb A、約20重量%超のステビオシド及び約70重量%超のReb A、約10重量%超のステビオシド及び約80重量%超のReb A、約5重量%超のステビオシド及び約90重量%超のReb A、約50重量%超のステビオシド及び約40重量%超のReb A、約60重量%超のステビオシド及び約30重量%超のReb A、約70重量%超のステビオシド及び約20重量%超のReb A、約80重量%超のステビオシド及び約10重量%超のReb A、または約90重量%超のステビオシド及び約5重量%超のReb Aを含有する。
なお、別の実施形態では、基質ステビオール配糖体は、steviaの葉抽出物に由来する。一実施形態では、RA50(Reb Aを50%以上含むように精製されたsteviaの葉抽出物)は、ステビオール配糖体基質として使用される。一実施形態では、RA50は、約1~800mg/mLの濃度で使用される。別の実施形態では、RA50は、約100mg/mLの濃度で使用される。
ワンポット反応は、スクロースシンターゼによってNDP-グルコースに変換できるヌクレオチド補因子で実行され得る。いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、非UDPヌクレオチド(即ち、ADP-グルコース、GDP-グルコース、CDP-グルコース、またはTDP-グルコース)であり得る。別の実施形態では、ヌクレオチドはADPである。特定の実施形態では、ワンポット反応は、約0.01~10mM、例えば、0.01mM~0.05mM、0.05mM~0.1mM、0.1mM~0.5mM、0.5mM~1mM、1mM~5mM、または5mM~10mMの濃度のADPによって実行され得る。特定の実施形態では、ADPは、0.5mMの濃度で使用される。
ワンポット反応は、約10mM~2M、例えば、10mM超、50mM超、100mM超、250mM超、500mM超、1M超、1.5M超、及び2M超の濃度のスクロースで実行され得る。特定の実施形態では、スクロースは、250mMの濃度で使用される。
一実施形態では、反応は、任意の温度で実行される。別の実施形態では、ワンポット反応は、約10℃~80℃の温度で実行される。それは、例えば、10℃~20℃、20℃~30℃、30℃~40℃、40℃~50℃、50℃~60℃、60℃~70℃、70℃~80℃、または80℃などである。特定の実施形態では、ワンポット反応は、60℃で実行される。
変換用の反応媒体は、通常、水性であり、それは、例えば、精製水、緩衝液、またはそれらの組み合わせである。特定の実施形態では、反応媒体は、緩衝液である。適切な緩衝液は、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、HEPES、及びリン酸緩衝液を含むが、それらに限定されない。特定の実施形態では、反応媒体は、リン酸緩衝液である。反応媒体は、約4~10のpHを有することができる。特定の実施形態では、反応媒体のpHは6である。あるいは、反応媒体は、有機溶媒であり得る。
原料組成物をグリコシルトランスフェラーゼ及びスクロースシンターゼポリペプチドと接触させるステップは、約1時間~1週間、例えば、30分間~1時間、1時間~4時間、4時間~6時間、6時間~12時間、12時間~24時間、1日間~2日間、2日間~3日間、3日間~4日間、4日間~5日間、6日間~7日間で実行され得る。特定の実施形態では、反応は24時間で実行される。
反応は、HPLC、LCMS、TLC、IRまたはNMRを含むが、それらに限定されない適切な方法によって監視され得る。
標的ステビオール配糖体は、任意のステビオール配糖体であり得る。一実施形態では、標的ステビオール配糖体は、ステビオール、ステビオール-13-O-グルコシド、ステビオール-19-O-グルコシド、ルブソシド、ステビオール-1,2-ビオシド、ステビオール-1,3-ビオシド、ルブソシド、ダルコシドB、ダルコシドA、レバウジオシドB、レバウジオシドG、ステビオシド、レバウジオシドC、レバウジオシドF、レバウジオシドA、レバウジオシドI、レバウジオシドE、レバウジオシドH、レバウジオシドL、レバウジオシドK、レバウジオシドJ、レバウジオシドM、レバウジオシドD、レバウジオシドN、レバウジオシドO、レバウジオシドQ、7つの共有結合したグルコース単位を有するレバウジオシド(例えば、レバウジオシドM+1グルコース単位)、合成ステビオール配糖体、その異性体、及び/またはステビオール配糖体組成物である。別の実施形態では、標的ステビオール配糖体は、レバウジオシドEまたはその異性体である。別の実施形態では、標的ステビオール配糖体は、レバウジオシドDまたはその異性体である。なお、別の実施形態では、標的ステビオール配糖体は、Reb D及びReb Eである。
一実施形態では、Reb AからReb D及び/またはReb D異性体への変換は、上記の方法のいずれかによって決定されるように、少なくとも約2%完了する。特定の実施形態では、Reb AからReb D及び/またはReb D異性体(複数可)への変換が少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%完了する。特定の実施形態では、reb Aからreb D及び/またはrebD異性体(複数可)への変換は、少なくとも約95%完了する。いくつかの実施形態では、原料組成物中のReb Aの少なくとも約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%はReb D及び/またはReb D異性体(複数可)に変換される。
一実施形態では、ステビオシドからReb E及び/またはReb E異性体への変換は、上記の方法のいずれかによって決定されるように、少なくとも約2%完了する。特定の実施形態では、ステビオシドからReb E及び/またはReb E異性体(複数可)の変換が少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%完了する。特定の実施形態では、ステビオシドからReb E及び/またはReb E異性体(複数可)への変換は、少なくとも約95%完了する。いくつかの実施形態では、原料組成物中のステビオシドの少なくとも約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%はReb E及び/またはReb E異性体(複数可)に変換される。
標的ステビオール配糖体(複数可)は、水和物、溶媒和物、無水物、またはそれらの組み合わせを含む、任意の多形性または非晶質形態であり得る。
必要に応じて、本開示の方法は、標的組成物から標的ステビオール配糖体を分離することを更に含む。標的ステビオール配糖体(複数可)は、例えば、結晶化、膜による分離、遠心分離、抽出、クロマトグラフィー分離、またはそのような方法の組み合わせなどの任意の適切な方法によって分離され得る。
一実施形態では、標的ステビオール配糖体(複数可)の分離により、無水基準で約80重量%超の標的ステビオール配糖体を含む組成物、即ち、高度に精製されたステビオール配糖体組成物を産生する。別の実施形態では、分離により、約0.5重量%超、約1重量%超、約2重量%超、約3重量%超、約4重量%超、約5重量%超、約10重量%超、約20重量%超、約30重量%超、約40重量%超、約50重量%超、約60重量%超、約70重量%超、約80重量%超、約85重量%超、約90重量%超、約91重量%超、約92重量%超、約93重量%超、約94重量%超、約95重量%超、約96重量%超、約97重量%超、約98重量%超、約99重量%超、または約99.6重量%超の標的ステビオール配糖体を含む組成物を産生する。特定の実施形態では、組成物は、約95重量%超の標的ステビオール配糖体(複数可)を含む。
精製標的ステビオール配糖体は、甘味料として消費製品に使用され得る。適切な消費者製品は、食品、飲料、医薬組成物、タバコ製品、栄養補助食品組成物、口腔衛生組成物、及び化粧品組成物を含むが、それらに限定されない。
配列番号1~1227及び1231~1466を有する酵素をコードする核酸を含むプラスミドは、以下の表1に記載される。
Figure 2024507361000003

Figure 2024507361000004

Figure 2024507361000005

Figure 2024507361000006

Figure 2024507361000007

Figure 2024507361000008

Figure 2024507361000009

Figure 2024507361000010

Figure 2024507361000011

Figure 2024507361000012

Figure 2024507361000013

Figure 2024507361000014

Figure 2024507361000015

Figure 2024507361000016

Figure 2024507361000017

Figure 2024507361000018
実施例1:天然型β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ(B12GT)の生体内産生
5つの異なる生物由来の既知のβ-1,2-UDP-グリコシルトランスフェラーゼのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド(表1.1)を合成し(Twist Bioscience)、pARZ4発現ベクターに挿入した。ポリヌクレオチドは、完全長遺伝子として順序付けされるか、遺伝子フラグメントとして順序付けされてから、ギブソン・アセンブリを使用して組み立てられた。ヒートショック法で組み換えベクターを使用してE.coli HMS174(DE3)(Novagen)を形質転換し、それによって組み換え微生物を調製した。
形質転換された各組み換え微生物を1mlのLB-カナマイシン培地に植菌し、37℃で一晩振盪培養した。培養物を5mlのTB-カナマイシン培地に接種し、37℃で2時間、続いて25℃で1時間増殖させた。培養物を50μLの50mM IPTGで誘導し、一晩増殖させた。最後に、培養物を最高速度で5分間遠心分離し、-80℃で保存した。
Figure 2024507361000019
実施例2:β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ(B12GT)の精製
実施例1で作製した微生物を溶解緩衝液(リゾチーム、DNAseI、Bugbuster、300mLの20mMのHEPES pH7.5、500mMのNaCl、及び20mMのイミダゾール)に溶解した。2~3個のガラスビーズが各ウェルに加えられ、25℃、220rpmで30分間振盪することによって破壊された。破砕液を2200×gで6~10分間遠心分離した。得られた上清をNi-NTAプレートにロードし、室温で10分間振盪した。プレートを100×gで4分間遠心分離し、続いて500μLの結合緩衝液(300mLの20mMのHEPES pH7.5、500mMのNaCl、20mMのイミダゾール)で2回洗浄し、2分間遠心分離(500×g)した。タンパク質を150μLの溶出緩衝液(15mLの20mM のHEPES pH7.5、500mMのNaCl、500mMのイミダゾール)で溶出し、0.25の最大振盪速度で1分間振盪し、続いて500×gで2分間遠心分離した。回収したタンパク質を酵素活性評価用緩衝液(50mMのHEPES pH 7.5、50mMのNaCl)中で脱塩した。
実施例3:ADP-グルコース及びGDP-グルコースを使用したβ-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ(B12GT)活性の測定
野生型β-1,2-UDP-グリコシルトランスフェラーゼ、pA10132、pA10143、及びpA12549を、ADP-グルコース及びGDP-グルコースに対する活性についてアッセイした。精製タンパク質を、pH7.8の50mMのMOPS緩衝液中の0.5mMのRA99(99%純度のReb A)、2mMのNDP-グルコース(ADP-グルコースまたはGDP-グルコース)と30℃で72時間反応させた。図1に示すように、Reb AからReb Dへの変換は、Agilent 6470 QQQ質量分析計を使用した液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)によって監視した(カラム:Waters ACQUITY UPLC HSS T3カラム、100mmx2.1mm)。QQQは、多重反応監視(MS/MS)によって実行され、本発明のステビオール配糖体を正確に定量した。てADP-グルコースまたはGDP-グルコースを反応糖供与体とし使用した場合、3つの野生型B12GTは全て最小限のReb AからReb D活性を示した(図2)。
実施例4:天然スクロースシンターゼの生体内産生
7つの異なる生物由来のスクロースシンターゼ(SuSys)のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド(表2)を合成し(Twist Bioscience)、pARZ4発現ベクターに挿入した。ポリヌクレオチドは、完全長遺伝子として順序付けされるか、遺伝子フラグメントとして順序付けされてから、ギブソン・アセンブリを使用して組み立てられた。ヒートショック法で組み換えベクターを使用してE.coli NEBT7EL(New England Biolabs)を形質転換し、それによって組み換え微生物を調製した。
形質転換された各組み換え微生物を1mlのLB-カナマイシン培地に植菌し、37℃で一晩振盪培養した。培養物を5mlのTB-カナマイシン培地に接種し、37℃で2時間、続いて25℃で1時間増殖させた。培養物を50μLの50mM IPTGで誘導し、一晩増殖させた。最後に、培養物を最高速度で5分間遠心分離し、-80℃で保存した。
Figure 2024507361000020
実施例5:天然スクロースシンターゼの精製
実施例4で作製した微生物を溶解緩衝液(リゾチーム、DNAseI、Bugbuster、300mLの20mMのHEPES pH7.5、500mMのNaCl、及び20mMのイミダゾール)に溶解した。2~3個のガラスビーズが各ウェルに加えられ、25℃、220rpmで30分間振盪することによって破壊された。破砕液を2200×gで6~10分間遠心分離した。得られた上清をNi-NTAプレートにロードし、室温で10分間振盪した。プレートを100×gで4分間遠心分離し、続いて500μLの結合緩衝液(300mLの20mMのHEPES pH7.5、500mMのNaCl、20mMのイミダゾール)で2回洗浄し、2分間遠心分離(500×g)した。タンパク質を150μLの溶出緩衝液(15mLの20mM のHEPES pH7.5、500mMのNaCl、500mMのイミダゾール)で溶出し、0.25の最大振盪速度で1分間振盪し、続いて500×gで2分間遠心分離した。回収したタンパク質を酵素活性評価用緩衝液(50mMのMOPS pH6.5、50mMのNaCl)中で脱塩した。
実施例6:UDP、GDP、ADPによるスクロースシンターゼ活性の測定
実施例5からの精製酵素を、50mMのMOPS緩衝液(pH6.5)及び50mMのNaCl中で50mMのスクロース及び5mMのヌクレオチド(ADP、GDPまたはUDP)と60℃で24時間反応させた。NDPからNDP-グルコースへの変換は、Agilent 6545 QTOF質量分析計(カラム:Agilent HILIC-OH 150x2.1mm)を使用した液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)によって監視した。野生型スクロースシンターゼは、3つのヌクレオチドすべてに対して活性であった(図3)。
実施例7:ワンポット反応でのReb AからReb Dへの変換
B12GT及びSuSyを含むワンポット反応を実施し、SuSyによって生成されたADPグルコースを使用してReb AをReb Dに変換する能力を実証した。精製B12GT(pA10143(図4(上))またはpA12549(図4(下)))及び精製SuSy(pA10142、pA12546、pA21838、pA21839、pA21840、pA21841、またはpA21842)を、50mMのMOPS緩衝液(pH6.5)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の0.5mg/mLのRA99、50mMのスクロース、及び5mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。全てのワンポット反応でReb AからReb Dを生成することができた(図4)。pA10143を含むワンポット反応によって、生成されたReb DをReb M2に更に変換した。
実施例8:部位飽和突然変異誘発によるpA10143の活性の改善
pA10143によってコードされるB12GTの相同性モデルは生成され、タンパク質の活性部位残基を同定するために使用された。以下の20個の活性部位残基位置が部位飽和突然変異誘発のために選択された。81、82、88、139、178、185、260、284、317、320、324、332、336、339、341、358、359、360、362、363。架橋オリゴを使用するギブソン・アセンブリは、pA10143の217個の単一点突然変異体の変異体(配列番号6~222)を作製するために使用された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの変異体は親pA10143に比べて活性の改善を示した(図5)。活性部位の位置358、341、及び317の活性が最も大きく改善された(図6)。
実施例9:コンピュータによる設計によって引き起こされるpA10143の活性の改善
pA10143によってコードされるB12GTの相同性モデルを、pA10143を改善するためのコンピュータによる設計への入力として使用した。コンピュータによる設計は、B12GTの安定性及び発現を改善するために実施された。93種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択される(配列番号223~315)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの変異体は、親pA10143に比べて、発現及び/またはReb D変換の改善を示した(18%の変換率、39uMの精製タンパク質、表3)。
Figure 2024507361000021

Figure 2024507361000022

Figure 2024507361000023
pA10143のコンピュータによる設計は、更に、共進化情報により、B12GTの安定性と発現を改善するために実施された。60種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択された(配列番号316~375)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。コンピュータによる設計物の変異体は、親pA10143に比べて、発現及び/またはReb D変換の改善を示した(4.7%の変換率、35uMの精製タンパク質、表4)。
Figure 2024507361000024

Figure 2024507361000025
pA10143のコンピュータによる設計も実施し、活性部位の変異を組み合わせた。9種類のコンピュータによる設計が実験的検証のために選択された(配列番号376~384)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。上位の設計物であるpA32576は、親pA10143に匹敵する活性を示した(21%の変換率、表5)。
Figure 2024507361000026
追加の変異を組み合わせるために、pA10143のコンピュータによる設計も実施した。75種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号385~459)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。コンピュータによる設計物の変異体は、Reb AからReb Dへの変換を示した(表6)。
Figure 2024507361000027
実施例10:コンピュータによる設計によって引き起こされるpA12549の活性の改善
pA12549によってコードされるB12GTの相同性モデルを、pA12549を改善するためのコンピュータによる設計への入力として使用した。pA12549のコンピュータによる設計を、同種B12GTに有益であることが公知の活性部位の変異を組み合わせるために実施した。8種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択された(配列番号460~467)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、3.0mMのMgCl及び50mMのNaCl中の0.5mg/mLのRA99、10mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの変異体は、親pA12549に比べて、発現及び/またはReb D変換の改善を示した(表7)。
Figure 2024507361000028
pA12549のコンピュータによる設計は、同種B12GTに有益であることが公知の変異を組み合わせるために実施された。67種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択された(配列番号468~534)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、SuSy、pA10142とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、及び50mMのNaCl中の0.5mg/mLのRA99、10mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。1つのコンピュータ設計物の変位体は、Reb AからReb Dへの変換の改善を示した(表8)。
Figure 2024507361000029
実施例11:コンピュータによる設計によって引き起こされるシロイヌナズナのSUS1の活性及び発現の改善
シロイヌナズナ由来のSUS1の結晶構造は、pA10142を改良するためのコンピュータによる設計への入力として使用された。コンピュータによる設計は、SuSyの安定性及び発現を改善するために実施された。35種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択された(配列番号890~924)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各SuSy変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各SuSy変異体は、B12GT、pA10143とのワンポット反応でアッセイされる。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH7)、及び50mMのNaCl中の4mg/mLのRA50、40mMのスクロース、及び1mMのADPと30℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの変異体は、親pA10142に比べて、発現及び/またはReb D変換の改善を示した。上位の設計物は、収量で最大2倍の改善、発現で3倍の改善を示した(43%の変換率、8uMの精製タンパク質、表9)。
Figure 2024507361000030


Figure 2024507361000031
実施例12:ADPグルコース依存性B12GTのコンピュータによる設計
pA28422のB12GT変異体の構造モデルが生成され、コンピュータによる設計の開始点として使用された。コンピュータによる設計は、B12GTの安定性及び発現を改善するために実施された。52種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択される(配列番号535~586)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製される。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、3mMのMgCl及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表10)。
Figure 2024507361000032

Figure 2024507361000033
コンピュータによる設計は、更に、共進化情報を使用して、B12GTの安定性と発現を改善するために実施される。85種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号587~671)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、3mMのMgCl及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表11)。
Figure 2024507361000034

Figure 2024507361000035
コンピュータによる設計は、更に、埋もれたタンパク質コアを再設計及び再パッキングすることにより、B12GTの安定性と発現を改善するために実施された。35種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号672~706)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、3mMのMgCl及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表12)。
Figure 2024507361000036

Figure 2024507361000037
コンピュータによる設計は、更に、同種B12GTに有益であることが公知の変異を組み合わせることにより、B12GTを改善するために実施された。59種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号707~765)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製される。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表13)。上位の設計物を区別するために、それらは、より低いタンパク質濃度で再アッセイされた(表14)。
Figure 2024507361000038

Figure 2024507361000039

Figure 2024507361000040
Figure 2024507361000041
実施例13:ADPグルコース依存性B12GTのコンピュータによる設計
pA28422の第2のB12GT変異体の構造モデルが生成され、コンピュータによる設計の開始点として使用された。コンピュータによる設計は、同種B12GTに有益であることが公知の変異を組み合わせることにより、B12GTを改善するために実施された。64種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号766~829)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表15)。上位の設計物を区別するために、それらは、より低いタンパク質濃度で再アッセイされた(表16)。
Figure 2024507361000042
Figure 2024507361000043
実施例14:PSSMによる成功したB12GT設計物の表現
実施例12及び実施例13で成功したB12GT設計物を、PSSMを生成するために使用した(表17)。PSSMは、成功した設計物と関連配列を表す簡潔な方法である。266.7超のPSSMスコアを有する配列は、実施例12及び実施例13に記載のアクティブなコンピュータによる設計物に関連すると考えられる。PSSMによって配列をスコア付けするには、まず代表配列である配列番号5の配列をアライメントする必要がある。例えば、以下の成功した設計物、pA29646、pA32946、pA29642、pA29798のPSSMスコアは、287.2、288.0、279.2、276.8であるが、野生型B12GTのpA28422のPSSMスコアはわずか257.4である。
Figure 2024507361000044

Figure 2024507361000045

Figure 2024507361000046

Figure 2024507361000047

Figure 2024507361000048

Figure 2024507361000049

Figure 2024507361000050

Figure 2024507361000051

Figure 2024507361000052

Figure 2024507361000053

Figure 2024507361000054

Figure 2024507361000055

Figure 2024507361000056

Figure 2024507361000057
実施例15:ADPグルコース依存性B12GTのコンピュータによる設計
改善されたB12GTは、実施例12及び実施例13から設計されたB12GTを更なる設計ラウンドの開始足場として使用することによって設計された。コンピュータによる設計方法は、実施例12及び実施例13からの7つのB12GTの安定性及び発現を改善するために使用された。134種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号1333~1466)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表18)。
Figure 2024507361000058

Figure 2024507361000059

Figure 2024507361000060

Figure 2024507361000061
実施例16:ADPグルコース依存性B12GTのコンピュータによる設計
pA28422の第3のB12GT変異体の構造モデルが生成され、コンピュータによる設計の開始点として使用された。コンピュータによる設計は、B12GTの安定性及び発現を改善するために実施された。53種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号830~882)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例1と同様に構築された。各B12GT変異体は実施例2と同様に発現、精製された。各B12GT変異体は、pA21838のSuSy変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、3mMのMgCl及び50mMのNaCl中の10mg/mLのRA50、100mMのスクロース、及び10.5mMのADPと60°Cで24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表19)。
Figure 2024507361000062
実施例17:ADP依存性スクロースシンターゼのコンピュータによる設計
pA21838の2つのSuSy変異体の構造モデルが生成され、コンピュータによる設計の開始点として使用された。ADPG依存性B12GTの設計に使用された設計戦略が、改善されたADP依存性スクロースシンターゼの設計に使用された。256種類のコンピュータによる設計物は実験的検証のために選択された(配列番号925~1180)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例4と同様に構築された。各SuSy変異体は実施例5と同様に発現、精製された。各SuSy変異体は、pA28422のB12GT変異体とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、3mMのMgCl及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。設計された酵素、配列番号925~1048の相対的な発現及びReb AからReb Dへの変換は表20に示す。設計された酵素、配列番号1049~1104の相対的発現及びReb AからReb Dへの変換は、表21に示す。前の2つの実験の上位ヒットは、より妥当なタンパク質濃度で再評価された(表22)。最後に、設計された酵素、配列番号1105~1180の相対的発現及びReb AからReb Dへの変換は、表23に示す。
Figure 2024507361000063

Figure 2024507361000064

Figure 2024507361000065

Figure 2024507361000066
Figure 2024507361000067

Figure 2024507361000068

Figure 2024507361000069
Figure 2024507361000070

Figure 2024507361000071

Figure 2024507361000072
Figure 2024507361000073

Figure 2024507361000074

Figure 2024507361000075
実施例18:PSSMによる成功したSuSy設計物の表現
実施例17で成功したSuSy設計物により、PSSMを作製した(表24)。PSSMは、成功した設計と関連配列を表す簡潔な方法である。556超のPSSMスコアを有する配列は、実施例17に記載のアクティブなコンピュータによる設計物に関連すると考えられる。生成されたPSSMによって配列をスコア付けするには、まず代表配列pA21838(配列番号885)とアラインメントする必要がある。例えば、以下の成功した設計物、pA32853、pA32891、pA32892、pA32929のPSSMスコアは、557.2、558.1、558.1、557.8であるが、野生型SuSyのpA21838のPSSMスコアはわずか536.3である。
Figure 2024507361000076

Figure 2024507361000077

Figure 2024507361000078

Figure 2024507361000079

Figure 2024507361000080

Figure 2024507361000081

Figure 2024507361000082

Figure 2024507361000083

Figure 2024507361000084

Figure 2024507361000085

Figure 2024507361000086

Figure 2024507361000087

Figure 2024507361000088

Figure 2024507361000089

Figure 2024507361000090

Figure 2024507361000091

Figure 2024507361000092

Figure 2024507361000093

Figure 2024507361000094

Figure 2024507361000095

Figure 2024507361000096

Figure 2024507361000097

Figure 2024507361000098

Figure 2024507361000099

Figure 2024507361000100

Figure 2024507361000101
実施例19:コンピュータによる設計によって引き起こされるThermosynechococcus elongatus由来のSUSAの活性及び発現の改善
Thermosynechococcus elongatus由来のスクロースシンターゼSUSAの相同性モデルが構築され、pA21841を改善するためのコンピュータによる設計への入力として使用された。コンピュータによる設計は、SuSyの安定性及び発現を改善するために実施された。47種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号1181~1227)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例4と同様に構築された。各SuSy変異体は実施例5と同様に発現、精製された。各SuSy変異体は、B12GT、pA29798とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの変異体は、親pA21841に比べて、発現及び/またはReb D変換の改善を示した。上位の設計物は、収量で最大2.2倍の改善、または発現で5.4倍の改善を示した(34.6%の変換率、6.8uMの精製タンパク質、表25)。
Figure 2024507361000102

Figure 2024507361000103

Figure 2024507361000104
コンピュータによる設計は、更に、埋もれたタンパク質コアを再設計及び再パッキングすることにより、SUSAの安定性と発現を改善するために実施された。38種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号1231~1267)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例4と同様に構築された。各SuSy変異体は実施例5と同様に発現、精製された。各SuSy変異体は、B12GT、pA29798とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表26)。
Figure 2024507361000105

Figure 2024507361000106
コンピュータによる設計は、更に、共進化情報により、SuSyの安定性と発現を改善するために実施された。65種類のコンピュータによる設計物が実験的検証のために選択された(配列番号1268~1332)。コンピュータによる設計物のための発現プラスミドは、実施例4と同様に構築された。各SuSy変異体は実施例5と同様に発現、精製された。各SuSy変異体は、B12GT、pA29798とのワンポット反応でアッセイされた。精製したB12GT及びSuSyを、50mMのリン酸緩衝液(pH6)、及び50mMのNaCl中の100mg/mLのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと60℃で24時間反応させた。生成物レバウジオシドは、実施例3と同様にLCMSによって監視した。いくつかの設計された酵素は良好に発現し、Reb AからReb Dへの変換に活性であった(表27)。
Figure 2024507361000107

Figure 2024507361000108

Figure 2024507361000109
実施例20:PSSMによる成功したSuSy設計物の表現
実施例19で成功したSuSy設計物により、PSSMを作製した(表28)。PSSMは、成功した設計物と関連配列を表す簡潔な方法である。569.5超のPSSMスコアを有する配列は、実施例19に記載のアクティブなコンピュータによる設計物に関連すると考えられる。生成されたPSSMによって配列をスコア付けするには、まず代表配列pA21841(配列番号888)とアラインメントする必要がある。例えば、以下の成功したデザイン、pA34103、pA34119、pA34099のPSSMスコアは、576.7、572.5、577.0であるが、野生型SuSyのpA21841のPSSMスコアはわずか565.6である。
Figure 2024507361000110

Figure 2024507361000111

Figure 2024507361000112

Figure 2024507361000113

Figure 2024507361000114

Figure 2024507361000115

Figure 2024507361000116

Figure 2024507361000117

Figure 2024507361000118

Figure 2024507361000119

Figure 2024507361000120

Figure 2024507361000121

Figure 2024507361000122

Figure 2024507361000123

Figure 2024507361000124

Figure 2024507361000125

Figure 2024507361000126

Figure 2024507361000127

Figure 2024507361000128

Figure 2024507361000129

Figure 2024507361000130

Figure 2024507361000131

Figure 2024507361000132

Figure 2024507361000133

Figure 2024507361000134

Figure 2024507361000135
実施例21:pA21841及びpA29798の大規模なワンポット反応
SuSy(pA21841)またはB12GT(pA29798)を含むE.coli微生物は、1L及び10L発酵槽で発現された。細胞を収集し、フレンチプレスによって溶解した。発現したタンパク質は、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によって精製され、脱塩緩衝液(20mMのKPO4(pH6)、50mMのNaCl)中で透析された。ワンポット反応は、Reb AとステビオシドをそれぞれReb DとReb Eに変換するために使用された。pA21841及びpA29798を、50mMのKPO4(pH6)及び50mMのNaCl中の100mg/mlのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと反応させた。合計10回の20mLのワンポット反応が実施された。反応物を凍結乾燥し、組み合わせた反応生成物を、Agilent 6545 QTOF質量分析計(カラム:150x2.1mm Phenomenex C18-PS)を使用する液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)によってレバウジオシド含有量について分析した。Reb AからReb Dへの完全な変換、及びステビオシドからReb Eへの完全な変換を観察した(図7、表29)。
Figure 2024507361000136
実施例22:pA21841及びpA29646の大規模なワンポット反応
SuSy(pA21841)またはB12GT(pA29646)を含むE.coli微生物は、10L発酵槽で発現される。細胞を収集し、フレンチプレスによって溶解した。発現したタンパク質は、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によって精製し、脱塩緩衝液(20mMのKPO4(pH6)、50mMのNaCl)中で透析された。ワンポット反応は、Reb AとステビオシドをそれぞれReb DとReb Eに変換するために使用された。pA21841及びpA29646を、50mMのKPO4(pH6)及び50mMのNaCl中の100mg/mlのRA50、250mMのスクロース、及び0.5mMのADPと反応させた。合計10回の20mLのワンポット反応が実施された。反応物を凍結乾燥し、組み合わせた反応生成物を、Agilent 6545 QTOF質量分析計(カラム:150x2.1mm phenomenex C18-PS)を使用する液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)によってレバウジオシド含有量について分析した。Reb AからReb Dへの完全な変換、及びステビオシドからReb Eへの完全な変換を観察した(図8-HMM、表30)。
Figure 2024507361000137
実施例23:設計されたB12GT及びSuSyのPichia pastoris発現
上位の設計されたB12GT(実施例12、13及び15から)及びSuSy(実施例17及び19から)のPichia pastoris発現のために最適化されたポリヌクレオチドを合成し(Twist Bioscience)、Pichiaシャトルベクターに挿入した。ベクターは、市販のPichia pastoris株(ATCC)に形質転換された。形質転換された微生物をBMGY(緩衝グリセロール複合体)培地で増殖させ、メタノールの供給によってタンパク質発現を誘導した。Pichia細胞をY-PER(酵母タンパク質抽出試薬、Thermo Scientific)で溶解し、発現したタンパク質を固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)で精製し、脱塩緩衝液(20mMのKPO4(pH6)、50mMのNaCl)で脱塩した。設計されたB12GT及びSuSyは可溶性発現し、触媒活性を示した。図9は、Pichia pastorisの発現から精製された、設計されたB12GTのSDS-PAGEゲルを示す。
2つの設計されたB12GTと2つの設計されたSuSyも1Lの発酵で発現された。Pichia微生物は、グリセロールを主な炭素源として使用して約24時間増殖し、その後、メタノールを約72時間供給し、所望のB12GTまたはSUSYを発現させた。細胞を収集し、フレンチプレスによって溶解した。発現したタンパク質は、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によって精製され、脱塩緩衝液(20mMのKPO4(pH6)、50mMのNaCl)中で透析された。図10Aは、1LのPichia pastoris発酵から精製された2つの設計されたB12GT、pA29798(左、B12GT-1)及びpA32946(右、B12GT-2)のSDS-PAGEゲルを示す。図10Bは、1LのPichia pastoris発酵から精製された2つの設計されたSuSy、pA34103(左、SuSy-1)及びpA32691(右、SuSy-2)のSDS-PAGEゲルを示す。4つの酵素は全て発酵において首尾よく発現され、所望の活性を示した。

Claims (40)

  1. 配列番号6~882及び1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  2. 配列番号6~459からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  3. 配列番号460~534からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  4. 配列番号535~765からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  5. 配列番号766~829からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ。
  6. 配列番号1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼ。
  7. 表17に示すPSSMによってスコア付けされた場合、266.7超のスコアを有する、改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  8. XXXXVXMXPWLXLGHXNPXLRXAXXXAXRXXXXXXXXTXXXLXXXXXRIXXXYXXXIXLXXXXLPXLPELPXXXXTTNXLPPHLNXXLXXXXXXXXPXXSKXXXXXXXXLXXXDXLXXWXXKXAXXXXXPXXXXXTXGXALXXYXXXXXXXXGXXFXFXXIXLXXXXXXXXXEXXXXXXXXXXFXXXXXXXXXLXXXSRXXEAKYXDYXXXXXXXXXVPVGXXXXXXXXXDXXDXELXXWLXXKXXXXXVXVSFGSEXFLSXEXXEEXAXGLXLSXXNXIXVXRFPKGXXXXXXXXLPXGXXXRXXXRXXXXXHLVPQAXILXHXXXGGFXSHCGWNSXXEXXXFGVPIIAMPMQWDQPINARLXXEXGXAVEXXRXXXGXXXRXXIAXXXXXVXXXXXGXXLRXXVXXXXXXXXXXRXXEMXXXXXXXXXLXXXXXAXXの配列を有するポリペプチドであって、
    残基1は、RまたはDまたはQまたはPまたはSまたはTであり、
    残基2は、NまたはLまたはSまたはTであり、
    残基3は、QまたはLまたはFであり、
    残基4は、RまたはQまたはTであり、
    残基6は、AまたはLまたはTまたはVであり、
    残基8は、LまたはFまたはVであり、
    残基12は、AまたはGであり、
    残基16は、IまたはVであり、
    残基19は、FまたはYであり、
    残基22は、IまたはLまたはVであり、
    残基24は、RまたはKであり、
    残基25は、QまたはKであり、
    残基26は、LまたはMであり、
    残基28は、DまたはKであり、
    残基30は、NまたはGであり、
    残基31は、MまたはFであり、
    残基32は、HまたはIまたはLまたはSまたはYまたはVであり、
    残基33は、IまたはVであり、
    残基34は、HまたはYであり、
    残基35は、LまたはMまたはVであり、
    残基36は、AまたはCまたはLまたはVであり、
    残基37は、NまたはSであり、
    残基39は、AまたはKまたはMまたはPであり、
    残基40は、IまたはVであり、
    残基41は、NまたはQまたはVであり、
    残基43は、NまたはEまたはKまたはSであり、
    残基44は、LまたはMまたはSであり、
    残基45は、AまたはIまたはLまたはTであり、
    残基46は、RまたはKであり、
    残基47は、GまたはHまたはKであり、
    残基50は、PまたはTであり、
    残基51は、NまたはEまたはKまたはYであり、
    残基52は、AまたはKであり、
    残基54は、AまたはQまたはLまたはSまたはVであり、
    残基55は、NまたはDまたはQまたはEまたはLまたはSであり、
    残基56は、LまたはSであり、
    残基58は、QまたはEまたはHまたはIであり、
    残基60は、IまたはVであり、
    残基61は、EまたはTであり、
    残基62は、LまたはSまたはYまたはVであり、
    残基63は、AまたはRまたはQまたはHまたはSであり、
    残基66は、QまたはEまたはLであり、
    残基72は、PまたはSであり、
    残基73は、HまたはYであり、
    残基74は、LまたはYであり、
    残基75は、HまたはWであり、
    残基79は、AまたはGであり、
    残基86は、GまたはKであり、
    残基87は、RまたはIまたはLまたはTまたはVであり、
    残基89は、RまたはQまたはHまたはIまたはKであり、
    残基90は、RまたはQまたはKであり、
    残基91は、AまたはLであり、
    残基92は、LまたはVであり、
    残基93は、RまたはQまたはKであり、
    残基94は、LまたはMであり、
    残基95は、AまたはSであり、
    残基96は、AまたはRまたはQであり、
    残基98は、NまたはEまたはTであり、
    残基99は、IまたはLまたはFまたはVであり、
    残基102は、QまたはIまたはLまたはTまたはVであり、
    残基103は、IまたはLまたはVであり、
    残基104は、RまたはQまたはEまたはKまたはSであり、
    残基105は、AまたはNまたはDまたはTであり、
    残基106は、IまたはLまたはWであり、
    残基107は、NまたはKであり、
    残基108は、AまたはPまたはSまたはVであり、
    残基109は、AまたはDまたはSまたはTであり、
    残基111は、IまたはLまたはVであり、
    残基112は、IまたはLまたはVであり、
    残基113は、LまたはFまたはYまたはVであり、
    残基115は、IまたはLまたはMまたはFであり、
    残基117は、AまたはQまたはIまたはLまたはVであり、
    残基118は、QまたはPであり、
    残基120は、AまたはLであり、
    残基121は、EまたはSであり、
    残基123は、IまたはLまたはSまたはVであり、
    残基125は、NまたはLまたはKであり、
    残基126は、DまたはEまたはSであり、
    残基127は、RまたはQまたはLであり、
    残基128は、NまたはGであり、
    残基129は、IまたはVであり、
    残基131は、AまたはGまたはSまたはVであり、
    残基132は、IまたはVであり、
    残基133は、RまたはKまたはPであり
    残基134は、LまたはFであり、
    残基135は、AまたはIまたはLまたはWであり、
    残基137は、FまたはSであり、
    残基139は、AまたはLまたはVであり、
    残基142は、LまたはFまたはWであり、
    残基143は、AまたはSであり、
    残基145は、IまたはLまたはFであり、
    残基146は、LまたはMまたはFまたはWまたはVであり、
    残基147は、NまたはQまたはEまたはHであり、
    残基148は、HまたはFであり、
    残基149は、LまたはVであり、
    残基150は、RまたはDまたはKまたはTであり、
    残基151は、RまたはNまたはKであり、
    残基152は、LまたはPであり、
    残基154は、NまたはEまたはHまたはVであり、
    残基155は、EまたはPであり、
    残基157は、LまたはPであり、
    残基159は、EまたはPであり、
    残基160は、AまたはEであり、
    残基162は、RまたはDまたはEまたはHまたはKまたはMまたはSまたはYであり、
    残基164は、RまたはSであり、
    残基165は、EまたはKであり、
    残基166は、RまたはIまたはLまたはWまたはYであり、
    残基167は、AまたはEであり、
    残基168は、QまたはLまたはKであり、
    残基169は、AまたはDまたはQまたはVであり、
    残基170は、KまたはWであり、
    残基171は、HまたはLまたはMであり、
    残基172は、RまたはYであり、
    残基174は、AまたはLまたはMであり、
    残基175は、MまたはFであり、
    残基176は、EまたはGであり、
    残基177は、RまたはKまたはTであり、
    残基178は、AまたはQまたはEまたはGまたはVであり、
    残基179は、GまたはPであり、
    残基180は、DまたはKまたはPまたはTであり、
    残基181は、DまたはEであり、
    残基182は、RまたはDまたはEまたはLまたはKであり、
    残基183は、DまたはFであり、
    残基185は、LまたはFであり、
    残基186は、AまたはVであり、
    残基187は、DまたはEまたはKまたはPまたはVであり、
    残基188は、AまたはGまたはFであり、
    残基189は、RまたはNまたはQまたはPまたはSであり、
    残基190は、AまたはNまたはCまたはKまたはMまたはSまたはTであり、
    残基191は、AまたはQまたはGまたはKであり、
    残基192は、AまたはIまたはYであり、
    残基193は、IまたはLまたはMまたはTまたはVであり、
    残基195は、IまたはMまたはVであり、
    残基196は、CまたはMであり、
    残基197は、SまたはTであり、
    残基200は、AまたはEまたはIまたはVであり、
    残基201は、IまたはLであり、
    残基206は、IまたはLまたはMであり、
    残基209は、CまたはLであり、
    残基210は、AまたはQまたはMまたはSまたはTであり、
    残基211は、EまたはKまたはTであり、
    残基212は、LまたはWであり、
    残基213は、MまたはSまたはTであり、
    残基214は、NまたはGであり、
    残基215は、RまたはIまたはLまたはKまたはWまたはVであり、
    残基216は、QまたはKであり、
    残基217は、IまたはVであり、
    残基222は、AまたはPであり、
    残基223は、PまたはSまたはTであり、
    残基224は、FまたはYまたはVであり、
    残基225は、QまたはLであり、
    残基226は、DまたはTまたはVであり、
    残基227は、AまたはLまたはPであり、
    残基228は、NまたはLまたはTまたはVであり、
    残基229は、FまたはPまたはTまたはYであり、
    残基230は、NまたはDまたはEまたはLまたはSであり、
    残基232は、AまたはNまたはDまたはEまたはIまたはLであり、
    残基233は、RまたはDまたはGまたはSまたはYであり、
    残基235は、IまたはKまたはMまたはPまたはSまたはVあり、
    残基238は、IまたはMであり、
    残基239は、RまたはDまたはKであり、
    残基242は、DまたはGであり、
    残基243は、KまたはTであり、
    残基245は、DまたはPであり、
    残基246は、EまたはLまたはPまたはTであり、
    残基247は、NまたはHであり、
    残基248は、AまたはSであり、
    残基249は、TまたはVであり、
    残基251は、FまたはYであり、
    残基258は、AまたはYであり、
    残基262は、RまたはKであり、
    残基264は、DまたはQであり、
    残基265は、LまたはMであり、
    残基268は、IまたはLまたはVであり、
    残基270は、HまたはFまたはWであり、
    残基273は、EまたはVであり、
    残基276は、NまたはGであり、
    残基277は、AまたはIまたはSまたはVであり、
    残基279は、AまたはFであり、
    残基281は、IまたはWであり、
    残基283は、AまたはVであり、
    残基289は、AまたはRまたはEまたはVであり、
    残基290は、RまたはEまたはKであり、
    残基291は、AまたはRまたはQまたはIまたはLまたはVであり、
    残基292は、RまたはNまたはHまたはLまたはTであり、
    残基293は、AまたはLであり、
    残基294は、EまたはIであり、
    残基295は、DまたはEであり、
    残基296は、AまたはVであり、
    残基299は、RまたはKまたはPまたはSであり、
    残基301は、FまたはTであり、
    残基302は、LまたはSであり、
    残基303は、DまたはEであり、
    残基305は、GまたはIまたはVであり、
    残基306は、RまたはGであり、
    残基307は、DまたはEであり、
    残基309は、AまたはGであり、
    残基310は、RまたはMまたはYであり、
    残基311は、WまたはVであり、
    残基312は、RまたはLであり、
    残基313は、DまたはPまたはTであり、
    残基320は、CまたはHであり、
    残基323は、NまたはKまたはSであり、
    残基325は、KまたはPまたはSであり、
    残基326は、AまたはSであり、
    残基327は、IまたはTまたはVであり、
    残基331は、IまたはMまたはVであり、
    残基339は、IまたはWまたはVであり、
    残基340は、LまたはMであり、
    残基342は、AまたはSであり、
    残基343は、IまたはLであり、
    残基344は、DまたはHまたはYであり、
    残基365は、IまたはLまたはMまたはVであり、
    残基366は、RまたはNまたはVであり、
    残基368は、LまたはMまたはWであり、
    残基370は、IまたはVであり、
    残基374は、IまたはVであり、
    残基375は、RまたはPまたはSまたはVであり、
    残基377は、RまたはDまたはQであり、
    残基378は、DまたはEであり、
    残基379は、NまたはDまたはEまたはLであり、
    残基381は、RまたはKまたはSであり、
    残基382は、IまたはVであり、
    残基383は、HまたはPであり、
    残基385は、AまたはNまたはDまたはEまたはGであり、
    残基386は、AまたはEであり、
    残基389は、RまたはQまたはEまたはKであり、
    残基390は、CまたはTまたはVであり、
    残基391は、IまたはLまたはVであり、
    残基392は、RまたはKであり、
    残基393は、DまたはEまたはSであり、
    残基395は、IまたはMまたはVであり、
    残基396は、NまたはCまたはGまたはFまたはSまたはTまたはVであり、
    残基397は、EまたはGであり、
    残基398は、AまたはKまたはPであり、
    残基399は、IまたはLまたはTであり、
    残基401は、QまたはEであり、
    残基402は、NまたはEまたはIまたはKであり、
    残基405は、AまたはRまたはHまたはKであり、
    残基406は、NまたはKであり、
    残基408は、AまたはRまたはKであり、
    残基409は、DまたはEであり、
    残基410は、IまたはLであり、
    残基411は、AまたはGまたはSであり、
    残基412は、AまたはRまたはEまたはLまたはKまたはTであり、
    残基413は、RまたはNまたはKであり、
    残基414は、LまたはWであり、
    残基415は、RまたはKであり、
    残基416は、AまたはRまたはEまたはLまたはSであり、
    残基417は、AまたはRまたはIまたはKまたはTであり、
    残基419は、NまたはDまたはEまたはGまたはKであり、
    残基420は、EまたはPまたはVであり、
    残基423は、NまたはDまたはQまたはGまたはTであり、
    残基424は、AまたはIまたはKであり、
    残基425は、AまたはLであり、
    残基426は、AまたはMまたはVであり、
    残基427は、EまたはLであり、
    残基428は、AまたはEであり、
    残基429は、LまたはFまたはYであり、
    残基430は、IまたはLまたはKまたはMであり、
    残基431は、AまたはRまたはQまたはLまたはKまたはSであり、
    残基433は、CまたはGまたはHであり、
    残基434は、RまたはQまたはHまたはKまたはFまたはPまたはTまたはYまたはVであり、
    残基435は、NまたはHまたはKであり、
    残基436は、RまたはLであり、
    残基437は、AまたはRまたはNまたはLまたはSであり、
    残基439は、AまたはLまたはKまたはFまたはSまたはTまたはYであり、
    残基440は、NまたはKまたはVである(配列番号1228)、前記ポリペプチド。
  9. 配列番号830~882からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の改変β-1,2-グリコシルトランスフェラーゼポリペプチド。
  10. 配列番号886と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  11. 配列番号888と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  12. 配列番号890~1227及び1231~1332からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  13. 配列番号890~924からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  14. 配列番号925~1180からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  15. 配列番号1231~1267からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  16. 配列番号1268~1332からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  17. 表24に示すPSSMによってスコア付けされた場合、556超のスコアを有する、改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  18. MIEXLXXXLXXXXXXXXXXLRXXXXXXRXXXXXXDLXXXXXXFXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXQEAXXXXPWXXXAXRXRXXXWXYXRXHXEXLXVEEXXXXEXLXXKEXLVXXXXEGXAVXXXDXXDXXXXXQXXKDESTIGXGXXHLNRHLXGRXWXDXXXGXXXXXXXLXXHXXXXXXLXLXXXXXXFDXLRXXXQYLGXXPXXXPXXXXXXXXXXXGFEPGXGXTXXRXRXTXRLLXDXLDSPSPXXLEXFLXRXPXIXXXXIXSXHGXFXQXXVLGXPDTGGQVVXILDQXRALEXEXRXRLXXQGXDXEPXIXXXTRLIPXXXGTTCDQRLEPXXGXXXXXILRXPFRXEXGXXXPXWISRFXXWPYLERXXXDXEXEXXAELGXRPDXIIGNYSDGXLXAXXXXXKXGXTQXNXAHALEKXKYXXSDLXWXXXEXXXHFXCQFTADXIAMNAADXIXTSTYQEIAGXDXXVGQYESXXXXTXPGLYRXXXGXDVFDXXFNIXSPGADXXXYFXYXXXEXRXXXLXPEIEXXXXXXXXXXXXRGVLXDXXKPXXXXXXRXDRIKNXXGXXEXXGXXXRLRXLANLXXXXGHXDXXXSXDXEEXXXXXRXHXXXDXXXLDGQXRXXGXXLXKXXVGEXYRXXADXRGXXXQPALXEAFGLTVIEXMXSGLPXXATXXGGPXEIIEXGVSGFHIDPNXXXXXXEXXADXXEXXXXXPXYWEXISXXALXRVXXRYTWXXXAERXXTXXRXXGFWXXVXXREXQVXXRYLQMXRHLQXRPLAHAVPXEの配列を有するポリペプチドであって、
    残基4は、RまたはEまたはSまたはVであり、
    残基6は、RまたはDまたはEであり、
    残基7は、QまたはEであり、
    残基8は、QまたはFであり、
    残基10は、AまたはRまたはQまたはHまたはLまたはKまたはSであり、
    残基11は、DまたはQまたはEまたはSであり、
    残基12は、NまたはHまたはSであり、
    残基13は、RまたはPであり、
    残基14は、RまたはNまたはDまたはEであり、
    残基15は、AまたはDまたはQまたはEまたはSまたはTであり、
    残基16は、LまたはWまたはVであり、
    残基17は、RまたはHまたはYであり、
    残基18は、AまたはRまたはLであり、
    残基19は、LまたはFであり、
    残基22は、RまたはHであり、
    残基23は、LまたはYであり、
    残基24は、LまたはVであり、
    残基25は、AまたはGであり、
    残基26は、QまたはLまたはSであり、
    残基27は、QまたはGであり、
    残基29は、DまたはGまたはPまたはTであり、
    残基30は、IまたはLまたはMまたはFまたはSであり、
    残基31は、LまたはWであり、
    残基32は、QまたはLであり、
    残基33は、RまたはHであり、
    残基34は、HまたはSまたはTであり、
    残基37は、QまたはWであり、
    残基38は、RまたはDまたはHであり、
    残基39は、AまたはEであり、
    残基40は、CまたはLまたはFであり、
    残基41は、AまたはDまたはEまたはLまたはKであり、
    残基42は、AまたはRまたはNまたはDまたはEまたはTであり、
    残基44は、RまたはCまたはYであり、
    残基45は、AまたはEであり、
    残基46は、QまたはEまたはPであり、
    残基47は、DまたはQまたはEまたはPであり、
    残基48は、DまたはGまたはPであり、
    残基49は、NまたはEであり、
    残基50は、EまたはGであり、
    残基51は、EまたはSまたはYであり、
    残基52は、AまたはEまたはGまたはLまたはPであり、
    残基53は、EまたはLであり、
    残基54は、AまたはDまたはCまたはGまたはLまたはKまたはMまたはTであり、
    残基55は、DまたはGまたはIまたはSまたはTであり、
    残基56は、GまたはSであり、
    残基57は、AまたはPまたはWまたはVであり、
    残基58は、LまたはFであり、
    残基59は、AまたはEまたはGであり、
    残基60は、RまたはDまたはQまたはEであり、
    残基61は、AまたはLまたはFまたはVであり、
    残基62は、IまたはVであり、
    残基63は、AまたはRまたはQまたはEまたはKであり、
    残基64は、AまたはRまたはHまたはKであり、
    残基65は、AまたはCまたはTであり、
    残基69は、AまたはIまたはVであり、
    残基70は、IまたはLまたはFまたはVであり、
    残基71は、RまたはDまたはEまたはHまたはLであり、
    残基72は、AまたはDであり、
    残基75は、AまたはIまたはLまたはMまたはFまたはVであり、
    残基76は、CまたはYまたはVであり、
    残基77は、LまたはFであり、
    残基79は、IまたはLまたはWまたはVであり、
    残基81は、EまたはLまたはPであり、
    残基83は、PまたはVであり、
    残基84は、AまたはGであり、
    残基85は、RまたはVであり、
    残基87は、RまたはEまたはYであり、
    残基89は、LまたはYまたはVであり、
    残基91は、IまたはFであり、
    残基93は、IまたはLまたはVであり、
    残基95は、DまたはQまたはTであり、
    残基97は、AまたはDまたはEまたはTまたはVであり、
    残基101は、IまたはLまたはVであり、
    残基102は、DまたはSまたはTであり、
    残基103は、TまたはVであり、
    残基104は、DまたはEまたはSであり、
    残基106は、FまたはYであり、
    残基108は、AまたはQであり、
    残基109は、AまたはFであり、
    残基112は、RまたはQまたはEであり、
    残基115は、NまたはDまたはGまたはKまたはTであり、
    残基116は、GまたはLであり、
    残基117は、AまたはNまたはDまたはEまたはGであり、
    残基118は、AまたはQまたはGまたはHまたはPまたはSであり、
    残基121は、NまたはDまたはEまたはPであり、
    残基124は、LまたはTまたはWであり、
    残基125は、EまたはKまたはTであり、
    残基126は、IまたはWまたはVであり、
    残基128は、LまたはFまたはWであり、
    残基129は、EまたはGであり、
    残基131は、LまたはFであり、
    残基132は、RまたはNであり、
    残基133は、RまたはPであり、
    残基134は、NまたはEまたはGまたはHまたはSまたはTまたはVであり、
    残基135は、FまたはSまたはVであり、
    残基137は、RまたはKであり、
    残基138は、LまたはMであり、
    残基146は、RまたはNまたはDであり、
    残基148は、LまたはVであり、
    残基149は、QまたはEまたはTであり、
    残基156は、AまたはSであり、
    残基159は、IまたはLまたはMであり、
    残基161は、QまたはGまたはTであり、
    残基163は、LまたはTであり、
    残基164は、AまたはGまたはKであり、
    残基165は、AまたはRまたはDまたはQまたはEまたはGまたはKであり、
    残基167は、RまたはDまたはLまたはMであり、
    残基168は、DまたはQまたはEまたはSまたはYであり、
    残基169は、AまたはRまたはQまたはKであり、
    残基170は、IまたはLであり、
    残基171は、IまたはLであり、
    残基172は、DまたはEであり、
    残基173は、FまたはWであり、
    残基175は、RまたはGまたはSであり、
    残基176は、LまたはVであり、
    残基178は、RまたはQであり、
    残基179は、HまたはIまたはLまたはYであり、
    残基180は、RまたはDであり、
    残基181は、NまたはGであり、
    残基182は、RまたはQであり、
    残基183は、NまたはQまたはHであり、
    残基185は、GまたはMであり、
    残基187は、NまたはSであり、
    残基188は、NまたはDまたはEであり、
    残基189は、RまたはGであり、
    残基190は、NまたはIまたはMまたはFであり、
    残基191は、RまたはQまたはKまたはTであり、
    残基192は、DまたはSであり、
    残基195は、AまたはEまたはGまたはSであり、
    残基198は、RまたはQであり、
    残基199は、AまたはTまたはVであり、
    残基200は、EまたはIまたはLまたはMまたはVであり、
    残基205は、RまたはGまたはKまたはTであり、
    残基206は、QまたはLであり、
    残基208は、AまたはRまたはDまたはEまたはPであり、
    残基209は、DまたはEであり、
    残基210は、AまたはTであり、
    残基212は、LまたはWであり、
    残基213は、AまたはEまたはSであり、
    残基214は、DまたはEであり、
    残基215は、LまたはFまたはVであり、
    残基216は、AまたはRまたはQまたはEまたはGであり、
    残基217は、EまたはHまたはPであり、
    残基218は、AまたはRまたはDまたはEまたはKまたはTであり、
    残基219は、LまたはMであり、
    残基220は、RまたはQであり、
    残基221は、RまたはEであり、
    残基222は、RまたはLまたはMまたはWであり、
    残基228は、LまたはWであり、
    残基230は、RまたはNまたはDであり、
    残基232は、AまたはVであり、
    残基233は、AまたはQまたはEまたはGであり、
    残基235は、IまたはMまたはVであり、
    残基237は、DまたはEであり、
    残基239は、LまたはMであり、
    残基243は、MまたはVであり、
    残基245は、IまたはLであり、
    残基252は、AまたはRまたはEまたはGまたはSであり、
    残基253は、AまたはNまたはTであり、
    残基256は、RまたはEまたはKまたはSまたはTであり、
    残基259は、AまたはDまたはGであり、
    残基261は、IまたはVであり、
    残基263は、LまたはMであり、
    残基265は、FまたはSであり、
    残基266は、NまたはSであり、
    残基267は、IまたはLまたはVであり、
    残基268は、AまたはIまたはLまたはTまたはVであり、
    残基270は、IまたはLまたはVであり、
    残基272は、IまたはPまたはVであり、
    残基275は、WまたはYであり、
    残基277は、AまたはGであり、
    残基279は、AまたはDまたはSであり、
    残基280は、NまたはKであり、
    残基284は、RまたはLまたはYであり、
    残基293は、FまたはWまたはYであり、
    残基298は、AまたはVであり、
    残基303は、RまたはKであり、
    残基305は、IまたはLまたはMであり、
    残基307は、RまたはNまたはDまたはQまたはEまたはKであり、
    残基310は、AまたはRまたはHまたはYであり、
    残基311は、QまたはEであり、
    残基314は、LまたはVであり、
    残基316は、IまたはVであり、
    残基319は、RまたはQであり、
    残基321は、IまたはLであり、
    残基322は、IまたはVであり、
    残基323は、AまたはIまたはLまたはVであり、
    残基329は、DまたはEであり、
    残基330は、AまたはSであり、
    残基331は、RまたはDまたはEまたはGまたはKであり、
    残基342は、IまたはVであり、
    残基343は、HまたはSまたはVであり、
    残基345は、AまたはTであり、
    残基346は、RまたはEであり、
    残基347は、NまたはHまたはYであり、
    残基348は、AまたはVであり、
    残基349は、RまたはQまたはHまたはWであり、
    残基353は、IまたはVであり、
    残基357は、NまたはYであり、
    残基359は、DまたはSであり、
    残基361は、RまたはNまたはEまたはTであり、
    残基362は、IまたはVであり、
    残基363は、HまたはIまたはLまたはVであり、
    残基365は、QまたはHであり、
    残基371は、RまたはEまたはKであり、
    残基372は、IまたはVであり、
    残基379は、FまたはWまたはYであり、
    残基380は、AまたはVであり、
    残基381は、RまたはQまたはEまたはLまたはSであり、
    残基383は、AまたはLまたはVであり、
    残基385は、RまたはKであり、
    残基387は、IまたはLまたはVであり、
    残基388は、LまたはKであり、
    残基393は、GまたはSであり、
    残基397は、AまたはLまたはVであり、
    残基406は、NまたはGであり、
    残基408は、IまたはVであり、
    残基410は、SまたはTであり、
    残基411は、IまたはLであり、
    残基412は、IまたはLまたはMであり、
    残基413は、AまたはSであり、
    残基414は、QまたはEであり、
    残基416は、LまたはWであり、
    残基418は、IまたはVであり、
    残基421は、CまたはIまたはMまたはTまたはVであり、
    残基423は、IまたはFであり、
    残基430は、SまたはTであり、
    残基433は、LまたはPであり、
    残基434は、DまたはGまたはYであり、
    残基438は、HまたはYであり、
    残基440は、RまたはKまたはPであり
    残基441は、RまたはDまたはLまたはKであり、
    残基442は、NまたはHまたはFまたはYであり、
    残基444は、AまたはDまたはQまたはEまたはPであり、
    残基445は、DまたはQまたはKであり、
    残基446は、HまたはYであり、
    残基449は、AまたはSであり、
    残基456は、LまたはWであり、
    残基464は、AまたはIまたはFまたはVであり、
    残基466は、IまたはVであり、
    残基476は、NまたはTであり、
    残基478は、RまたはNまたはDまたはHであり、
    残基479は、EまたはSであり、
    残基486は、HまたはYであり、
    残基487は、AまたはQまたはGまたはSまたはTであり、
    残基488は、AまたはDまたはHまたはSであり、
    残基489は、FまたはYであり、
    残基491は、LまたはMであり、
    残基497は、IまたはVであり、
    残基498は、EまたはIまたはVであり、
    残基499は、NまたはHであり、
    残基501は、IまたはVであり、
    残基506は、PまたはSであり、
    残基507は、RまたはKであり、
    残基511は、IまたはVであり、
    残基517は、AまたはPであり、
    残基518は、RまたはDまたはEまたはSであり、
    残基519は、IまたはTまたはVであり、
    残基522は、PまたはSであり、
    残基524は、AまたはSまたはTであり、
    残基525は、RまたはDまたはEであり、
    残基526は、HまたはKまたはTであり、
    残基528は、RまたはEまたはKであり、
    残基530は、LまたはFであり、
    残基531は、SまたはTであり、
    残基532は、GまたはSであり、
    残基534は、HまたはWであり、
    残基539は、RまたはEまたはKまたはSであり、
    残基540は、IまたはLまたはMであり、
    残基541は、IまたはLまたはWまたはVであり、
    残基542は、FまたはYであり、
    残基543は、GまたはSであり、
    残基544は、RまたはDまたはGまたはPであり、
    残基545は、DまたはEまたはPであり、
    残基546は、DまたはQまたはEまたはPまたはTであり、
    残基547は、RまたはGであり、
    残基548は、AまたはGまたはPであり、
    残基549は、DまたはEまたはPであり、
    残基550は、AまたはHまたはIであり、
    残基555は、AまたはEまたはKまたはSであり、
    残基557は、RまたはPであり、
    残基558は、DまたはQまたはSであり、
    残基561は、IまたはLまたはVであり、
    残基562は、IまたはLであり、
    残基563は、LまたはFであり、
    残基564は、SまたはTであり、
    残基565は、IまたはMまたはVであり、
    残基566は、AまたはMまたはSであり、
    残基568は、LまたはMであり、
    残基574は、QまたはIまたはLまたはMであり、
    残基575は、SまたはTであり、
    残基577は、LまたはWであり、
    残基578は、AまたはLまたはMまたはVであり、
    残基580は、IまたはLまたはWであり、
    残基581は、FまたはYまたはVであり、
    残基583は、AまたはRであり、
    残基584は、NまたはSであり、
    残基585は、AまたはNまたはEまたはPまたはSであり、
    残基589は、EまたはSであり、
    残基594は、IまたはLまたはVであり、
    残基595は、IまたはLまたはVであり、
    残基596は、IまたはVであり、
    残基597は、AまたはGであり、
    残基600は、IまたはVであり、
    残基602は、AまたはPまたはVであり、
    残基603は、AまたはNまたはQまたはEまたはGまたはSであり、
    残基604は、AまたはRまたはNまたはQまたはEまたはKであり、
    残基606は、AまたはRまたはNまたはDまたはGまたはMまたはSまたはTであり、
    残基608は、AまたはRまたはEまたはGまたはHまたはSであり、
    残基611は、RまたはQであり、
    残基612は、AまたはEであり、
    残基613は、QまたはEであり、
    残基614は、IまたはMまたはVであり、
    残基615は、AまたはRまたはQまたはEまたはGまたはKであり、
    残基617は、IまたはLまたはMであり、
    残基619は、QまたはEであり、
    残基620は、IまたはLであり、
    残基621は、IまたはLまたはMであり、
    残基623は、RまたはEまたはHまたはKであり、
    残基624は、HまたはYであり、
    残基625は、NまたはQまたはGであり、
    残基630は、AまたはMまたはFまたはVであり、
    残基632は、LまたはWであり、
    残基633は、IまたはLまたはVであり、
    残基635は、AまたはLまたはSまたはVであり、
    残基636は、QまたはHであり、
    残基638は、NまたはDまたはEであり、
    残基640は、RまたはNまたはTまたはVであり、
    残基641は、RまたはLまたはWまたはVであり、
    残基645は、IまたはLであり、
    残基648は、WまたはYまたはVであり、
    残基649は、IまたはLまたはVであり、
    残基652は、RまたはQまたはGまたはHまたはKまたはTであり、
    残基655は、AまたはIまたはVであり、
    残基656は、FまたはWまたはVであり、
    残基657は、IまたはVであり、
    残基662は、FまたはYであり、
    残基672は、AまたはVであり、
    残基674は、AまたはSまたはTであり、
    残基679は、TまたはVであり、
    残基680は、FまたはWであり、
    残基683は、RまたはCであり、
    残基684は、HまたはYであり、
    残基688は、AまたはLであり、
    残基693は、DまたはHであり、
    残基704は、DまたはQまたはHであり、
    残基705は、GまたはPであり、
    残基706は、DまたはEであり、
    残基707は、AまたはQまたはEであり、
    残基708は、AまたはTまたはVであり、
    残基709は、AまたはLであり、
    残基711は、RまたはIまたはLまたはKであり、
    残基712は、IまたはLまたはMであり、
    残基715は、FまたはWであり、
    残基716は、LまたはFであり、
    残基718は、AまたはRまたはHまたはKであり、
    残基719は、AまたはCであり、
    残基720は、AまたはRまたはKであり、
    残基721は、AまたはNまたはEであり、
    残基722は、RまたはNまたはDまたはEであり、
    残基724は、DまたはGまたはKまたはSまたはTであり、
    残基728は、RまたはEまたはKであり、
    残基731は、RまたはDまたはQであり、
    残基732は、AまたはGであり、
    残基735は、AまたはQまたはEまたはKであり、
    残基738は、RまたはEまたはSまたはYであり、
    残基739は、AまたはEまたはSであり、
    残基744は、EまたはKであり、
    残基745は、RまたはLであり、
    残基746は、WまたはYであり、
    残基750は、LまたはMまたはWであり、
    残基751は、AまたはLまたはMであり、
    残基753は、IまたはLであり、
    残基754は、AまたはIまたはLまたはMまたはSまたはVであり、
    残基756は、AまたはCまたはIまたはVであり、
    残基757は、AまたはIまたはMまたはFまたはWまたはYであり、
    残基761は、RまたはKであり、
    残基762は、FまたはYであり、
    残基764は、LまたはSまたはTであり、
    残基765は、NまたはKまたはSであり、
    残基768は、RまたはHまたはSであり、
    残基771は、MまたはTであり、
    残基772は、RまたはEであり、
    残基778は、IまたはFであり、
    残基783は、FまたはWまたはYであり、
    残基792は、LまたはMである(配列番号1229)、前記ポリペプチド。
  19. 配列番号1181~1227からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  20. 表28に示すPSSMによってスコア付けされた場合、569.5超のスコアを有する、改変スクロースシンターゼポリペプチド。
  21. MTXXLLXXXXXSXXXXXLXQFXRXLXXXXKXYXLRNXILXAFXXYCXXXXXPXXXXXXSXLXKLXXYTQEIIXDXEXLXWIXRPXIAXQEVXRLXVXDXTXXPXTIXELLDXRDRLVNXYHPNXGDXXEXDXXPXYDYXPXIRDXKNIGXGVEFLNRXXSSKXFQDPRQXQXXXXXXXXXHXYNGXQLXXNXRIRXPXXLXEQXKQXLXXLSDXXXXXXXXEXRFELQXLGXEPGXGXTXARVRXTLEXXXQXXDSPDHQVXEAXXSRIPMXFRXXXXSXHGWFGQEXVLGRPDTGGQVVXILDQXXXLEXQXXEDXXXAGLXXLEXXPKIXXXTRLIPNXEGTXCNXRLEKXYGTXXAWILRXPFREFNPKVTQNWIXRFEIWPYLETXXXDXEXEXXAEXXXXPDXIIGNYSDGNLXAFLLXRRXKXTQXNXAHALEKXKYLFSXLYWQDLEDKYHFSXQFTADLIXMNAAXXIXSSTYQEIVGTPDSIGQYESYQSFTMPXLYXXVNGXELFXPKFNVXPPGXNEXVYFPYXXXXXRXEXXXXRLEELLFTLEDPXXIXGXXXXXXKRXXFSMXRXDRIKNXTGLXEXXGXXXXLQEXCNLXXVAGXXXXXXSXDXEEXXEIEKXXQXXXXYXLXGKXRXLGIRLPKXDSGEXYRXXADXXGXFXQPALFEAFGLTILEXMIXGLPTFXTXFGGPLEIIQXXXNGFXINPTXLEEXAXXXXXFXXXCXXDPXXWXXXSXXXIXRVXXXYTWKIXXXXXXXLXXIXGXWNXXSQENREDXXRYXEAXXHLLXKPRAQXLLAEHLQRの配列を有するポリペプチドであって、
    残基3は、AまたはCまたはSであり、
    残基4は、DまたはEまたはVであり、
    残基7は、EまたはKであり、
    残基8は、AまたはSであり、
    残基9は、MまたはVであり、
    残基10は、IまたはLまたはWまたはVであり、
    残基11は、NまたはDまたはEであり、
    残基13は、DまたはEであり、
    残基14は、EまたはHであり、
    残基15は、RまたはKであり、
    残基16は、AまたはNまたはEまたはTであり、
    残基17は、AまたはDまたはEであり、
    残基19は、RまたはHであり、
    残基22は、IまたはLまたはFまたはSであり、
    残基24は、QまたはIまたはLまたはYであり、
    残基26は、RまたはDまたはQであり、
    残基27は、AまたはRまたはDまたはLまたはTであり、
    残基28は、NまたはQまたはGまたはKまたはSであり、
    残基29は、EまたはGであり、
    残基31は、RまたはGであり、
    残基33は、LまたはFであり、
    残基37は、DまたはEであり、
    残基40は、NまたはDまたはQまたはGであり、
    残基43は、AまたはDまたはEまたはHであり、
    残基44は、DまたはEであり、
    残基47は、RまたはHであり、
    残基48は、AまたはNまたはDであり、
    残基49は、QまたはLまたはKであり、
    残基50は、DまたはQまたはEまたはGであり、
    残基51は、RまたはKであり、
    残基53は、AまたはEまたはVであり、
    残基54は、PまたはYであり、
    残基55は、FまたはPまたはTであり、
    残基56は、PまたはYであり、
    残基57は、DまたはHまたはLまたはSであり、
    残基58は、NまたはEまたはSであり、
    残基60は、RまたはGまたはSであり、
    残基62は、AまたはSまたはWであり、
    残基65は、IまたはVであり、
    残基66は、RまたはHまたはFまたはYであり、
    残基73は、IまたはFまたはVであり、
    残基75は、NまたはDまたはEであり、
    残基77は、SまたはWであり、
    残基79は、CまたはWであり、
    残基82は、IまたはVであり、
    残基85は、RまたはQまたはKであり、
    残基88は、RまたはQであり、
    残基92は、CまたはWまたはYまたはVであり、
    残基95は、HまたはLであり、
    残基97は、DまたはEであり、
    残基99は、LまたはMであり、
    残基101は、IまたはFまたはVであり、
    残基102は、EまたはVであり、
    残基104は、IまたはMであり、
    残基107は、QまたはPであり、
    残基112は、AまたはLまたはFであり、
    残基119は、RまたはHであり、
    残基124は、DまたはEであり、
    残基127は、LまたはVであり、
    残基128は、LまたはFまたはWであり、
    残基130は、IまたはLであり、
    残基132は、MまたはWまたはVであり、
    残基133は、RまたはQまたはEであり、
    残基135は、LまたはFであり、
    残基139は、FまたはSであり、
    残基141は、HまたはIまたはKまたはVであり、
    残基145は、AまたはPであり、
    残基150は、RまたはKであり、
    残基158は、FまたはYであり、
    残基159は、IまたはLまたはMであり、
    残基163は、AまたはLであり、
    残基170は、GまたはWであり、
    残基172は、QまたはEであり、
    残基173は、AまたはRまたはNまたはLまたはKまたはTであり、
    残基174は、LまたはFであり、
    残基175は、IまたはLまたはFであり、
    残基176は、NまたはDまたはQであり、
    残基177は、FまたはWであり、
    残基178は、LまたはMであり、
    残基179は、RまたはQであり、
    残基180は、IまたはVであり、
    残基182は、RまたはQであり、
    残基186は、QまたはIまたはYであり、
    残基189は、GまたはLであり、
    残基190は、IまたはWまたはVであり、
    残基192は、DまたはEであり、
    残基196は、NまたはSであり、
    残基198は、QまたはPであり、
    残基199は、QまたはHであり、
    残基201は、AまたはLまたはMまたはSであり、
    残基204は、IまたはVであり、
    残基207は、AまたはLであり、
    残基209は、KまたはVであり、
    残基210は、AまたはIまたはFまたはTまたはWまたはYまたはVであり、
    残基214は、RまたはQであり、
    残基215は、AまたはPであり、
    残基216は、PまたはSであり、
    残基217は、AまたはDまたはTであり、
    残基218は、AまたはEであり、
    残基219は、AまたはPであり、
    残基220は、FまたはWまたはYであり、
    残基221は、QまたはEまたはSであり、
    残基223は、IまたはFであり、
    残基229は、NまたはEであり、
    残基232は、FまたはWであり、
    残基236は、LまたはWであり、
    残基238は、RまたはNまたはKであり、
    残基240は、AまたはVであり、
    残基245は、DまたはEであり、
    残基249は、IまたはLであり、
    残基250は、IまたはLまたはMまたはWであり、
    残基251は、AまたはDまたはLであり、
    残基253は、AまたはLまたはVであり、
    残基254は、AまたはIまたはLまたはMであり、
    残基262は、LまたはWであり、
    残基265は、LまたはFまたはWであり、
    残基266は、LまたはFまたはVであり、
    残基272は、IまたはLであり、
    残基275は、IまたはVであり、
    残基276は、AまたはIまたはLまたはVであり、
    残基277は、IまたはLであり、
    残基278は、IまたはVであり、
    残基280は、AまたはIまたはMまたはPまたはVであり、
    残基288は、NまたはGであり、
    残基301は、IまたはLまたはWまたはYであり、
    残基306は、AまたはVであり、
    残基307は、RまたはQまたはKであり、
    残基308は、AまたはNまたはSであり、
    残基311は、RまたはKであり、
    残基313は、IまたはLまたはMであり、
    残基314は、RまたはQであり、
    残基317は、IまたはLであり、
    残基318は、QまたはEまたはKであり、
    残基319は、EまたはLであり、
    残基323は、DまたはEまたはGであり、
    残基324は、WまたはVであり、
    残基327は、AまたはIであり、
    残基328は、RまたはQであり、
    残基332は、IまたはLまたはVであり、
    残基333は、IまたはVであり、
    残基334は、AまたはIまたはLであり、
    残基341は、AまたはCまたはSであり、
    残基345は、RまたはLまたはTであり、
    残基348は、QまたはEであり、
    残基353は、IまたはVであり、
    残基357は、NまたはDまたはEであり、
    残基358は、NまたはDまたはHであり、
    残基364は、IまたはVであり、
    残基379は、SまたはTであり、
    残基390は、AまたはFまたはWであり、
    残基391は、AまたはTまたはVであり、
    残基392は、IまたはLであり、
    残基394は、AまたはIまたはLまたはVであり、
    残基396は、RまたはKまたはTであり、
    残基398は、AまたはIまたはLまたはVであり、
    残基399は、RまたはLであり、
    残基402は、LまたはMまたはFであり、
    残基403は、QまたはGであり、
    残基404は、GまたはHであり、
    残基405は、RまたはHまたはVであり、
    残基408は、LまたはVであり、
    残基419は、IまたはVであり、
    残基424は、AまたはSであり、
    残基427は、LまたはMまたはWであり、
    残基429は、IまたはVであり、
    残基432は、CまたはIまたはLまたはVであり、
    残基434は、IまたはMであり、
    残基441は、SまたはTであり、
    残基447は、NまたはDであり、
    残基461は、LまたはMであり、
    残基469は、AまたはTであり、
    残基474は、NまたはDであり、
    残基475は、AまたはFであり、
    残基477は、IまたはVであり、
    残基504は、DまたはEであり、
    残基507は、RまたはHであり、
    残基508は、IまたはVであり、
    残基512は、IまたはLであり、
    残基516は、HまたはSであり、
    残基522は、IまたはVであり、
    残基526は、AまたはVであり、
    残基529は、NまたはQまたはEであり、
    残基535は、TまたはYであり、
    残基536は、RまたはEまたはHであり、
    残基537は、RまたはNまたはQまたはKまたはTまたはYであり、
    残基538は、QまたはEまたはTであり、
    残基539は、RまたはNまたはDまたはEまたはKであり、
    残基541は、LまたはVであり、
    残基543は、NまたはGまたはSであり、
    残基544は、DまたはEであり、
    残基545は、AまたはRであり、
    残基546は、QまたはEであり、
    残基559は、QまたはEまたはSであり、
    残基560は、QまたはEであり、
    残基562は、FまたはYまたはVであり、
    残基564は、NまたはHまたはKまたはYであり、
    残基565は、IまたはLであり、
    残基566は、DまたはEまたはSであり、
    残基567は、AまたはNまたはDまたはHであり、
    残基568は、QまたはLまたはPであり、
    残基569は、NまたはQまたはEまたはHまたはKまたはSであり、
    残基572は、MまたはPであり、
    残基573は、IまたはLであり、
    残基577は、AまたはSであり、
    残基579は、AまたはLであり、
    残基585は、QまたはIまたはLであり、
    残基589は、AまたはLまたはMであり、
    残基591は、AまたはCまたはLであり、
    残基592は、FまたはYまたはVであり、
    残基594は、RまたはKであり、
    残基595は、NまたはSであり、
    残基596は、QまたはKまたはPであり、
    残基597は、AまたはEまたはKであり、
    残基601は、RまたはQまたはHまたはKであり、
    残基605は、IまたはVであり、
    残基606は、IまたはLまたはVであり、
    残基610は、KまたはYであり、
    残基611は、AまたはLまたはVであり、
    残基612は、RまたはDであり、
    残基613は、P またはTまたはVであり、
    残基614は、AまたはEであり、
    残基615は、DまたはGであり、
    残基617は、SまたはTであり、
    残基619は、RまたはSまたはYであり、
    残基622は、RまたはIまたはKであり、
    残基623は、AまたはDであり、
    残基628は、IまたはLまたはMであり、
    残基629は、HまたはYであり、
    残基631は、IまたはLであり、
    残基632は、IまたはMまたはVであり、
    残基633は、DまたはEまたはHまたはKであり、
    残基634は、QまたはEであり、
    残基636は、NまたはQであり、
    残基638は、NまたはQまたはHまたはKまたはSであり、
    残基641は、AまたはIまたはVであり、
    残基643は、LまたはFまたはWであり、
    残基651は、AまたはNまたはGまたはIであり、
    残基656は、IまたはVであり、
    残基659は、IまたはVであり、
    残基660は、IまたはVであり、
    残基663は、RまたはHであり、
    残基664は、QまたはGであり、
    残基666は、AまたはIまたはVであり、
    残基668は、AまたはVであり、
    残基683は、AまたはSであり、
    残基686は、SまたはTであり、
    残基692は、AまたはGであり、
    残基694は、RまたはQであり、
    残基704は、NまたはDまたはHであり、
    残基705は、QまたはGであり、
    残基706は、KまたはVであり、
    残基710は、HまたはYであり、
    残基715は、DまたはHであり、
    残基719は、MまたはTであり、
    残基721は、EまたはKであり、
    残基722は、AまたはKまたはTであり、
    残基723は、IまたはLであり、
    残基724は、LまたはMまたはFまたはVであり、
    残基725は、RまたはKであり、
    残基727は、IまたはLまたはFであり、
    残基728は、AまたはEであり、
    残基729は、AまたはRまたはQまたはHまたはKであり、
    残基731は、NまたはDであり、
    残基732は、RまたはQまたはHまたはKであり、
    残基735は、NまたはQまたはEであり、
    残基736は、QまたはEまたはHまたはYであり、
    残基738は、QまたはEまたはYであり、
    残基739は、RまたはEであり、
    残基740は、IまたはLであり、
    残基742は、QまたはEまたはKであり、
    残基743は、AまたはRまたはKであり、
    残基744は、AまたはGまたはSであり、
    残基746は、DまたはQまたはEであり、
    残基749は、RまたはYであり、
    残基750は、EまたはSであり、
    残基751は、NまたはKまたはTであり、
    残基757は、HまたはFまたはWまたはYであり、
    残基758は、AまたはCまたはTであり、
    残基759は、EまたはKまたはSまたはTであり、
    残基760は、RまたはKであり、
    残基761は、IまたはLまたはMまたはWであり、
    残基762は、LまたはMであり、
    残基763は、SまたはTであり、
    残基765は、AまたはIまたはSまたはVであり、
    残基766は、RまたはKであり、
    残基768は、MまたはYであり、
    残基770は、LまたはFであり、
    残基773は、FまたはYであり、
    残基774は、IまたはMまたはSまたはTまたはVであり、
    残基782は、LまたはMであり、
    残基783は、LまたはMまたはWであり、
    残基786は、IまたはLまたはMであり、
    残基789は、IまたはLまたはMであり、
    残基790は、FまたはYであり、
    残基794は、FまたはYであり、
    残基800は、AまたはRまたはQまたはKである(配列番号1230)、前記ポリペプチド。
  22. 糖成分を基質ステビオール配糖体に転移する方法であって、B12GT及びスクロースシンターゼを1つ以上のステビオール配糖体、非UDPヌクレオチド二リン酸、及びスクロースと接触させることを含む、前記方法。
  23. 前記B12GTポリペプチドは、配列番号1~882及び1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む改変B12GTである、請求項22に記載の方法。
  24. 前記SuSyポリペプチドは、配列番号883~1227及び1231~1332からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  25. (a)前記B12GTポリペプチドは、配列番号1~882及び1333~1466からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む改変B12GTであり、及び
    (b)前記SuSyポリペプチドは、配列番号883~1227及び1231~1332からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%、少なくとも65%、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%、少なくとも99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  26. 前記B12GTポリペプチドは、表17に示すPSSMによってスコア付けされた場合、266.7超のスコアを有する改変B12GTである、請求項22に記載の方法。
  27. 前記SuSyポリペプチドは、表24に示すPSSMによってスコア付けされた場合、556超のスコアを有する改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  28. 前記SuSyポリペプチドは、表28に示すPSSMによってスコア付けされた場合、194.5超のスコアを有する改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  29. (a)前記B12GTポリペプチドは、表17に示すPSSMによってスコア付けされた場合、266.7超のスコアを有する改変B12GTであり、及び
    (b)前記SuSyポリペプチドは、表28に示すPSSMによってスコア付けされた場合、194.5超のスコアを有する改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  30. (a)前記B12GTポリペプチドは、表17に示すPSSMによってスコア付けされた場合、266.7超のスコアを有する改変B12GTであり、及び
    (b)前記SuSyポリペプチドは、表24に示すPSSMによってスコア付けされた場合、556超のスコアを有する改変スクロースシンターゼである、請求項22に記載の方法。
  31. 前記基質ステビオール配糖体は、ステビオール、ステビオール-13-O-グルコシド、ステビオール-19-O-グルコシド、ルブソシド、ステビオール-1,2-ビオシド、ステビオール-1,3-ビオシド、ルブソシド、ダルコシドB、ダルコシドA、レバウジオシドB、レバウジオシドG、ステビオシド、レバウジオシドC、レバウジオシドF、レバウジオシドA、レバウジオシドI、レバウジオシドE、レバウジオシドH、レバウジオシドL、レバウジオシドK、レバウジオシドJ、レバウジオシドM、レバウジオシドD、レバウジオシドN、レバウジオシドO、レバウジオシドQ、それらの異性体、合成ステビオール配糖体、またはそれらの組み合わせである、請求項22~30のいずれかに記載の方法。
  32. 前記基質ステビオール配糖体は、ステビオシドとレバウジオシドAとの混合物である、請求項22~30のいずれかに記載の方法。
  33. 標的ステビオール配糖体は、ステビオール、ステビオール-13-O-グルコシド、ステビオール-19-O-グルコシド、ルブソシド、ステビオール-1,2-ビオシド、ステビオール-1,3-ビオシド、ルブソシド、ダルコシドB、ダルコシドA、レバウジオシドB、レバウジオシドG、ステビオシド、レバウジオシドC、レバウジオシドF、レバウジオシドA、レバウジオシドI、レバウジオシドE、レバウジオシドH、レバウジオシドL、レバウジオシドK、レバウジオシドJ、レバウジオシドM、レバウジオシドD、レバウジオシドN、レバウジオシドO、レバウジオシドQ、それらの異性体、合成ステビオール配糖体、またはそれらの組み合わせである、請求項22~32のいずれかに記載の方法。
  34. 前記標的ステビオール配糖体は、レバウジオシドEとレバウジオシドDとの混合物である、請求項22~32のいずれかに記載の方法。
  35. 前記標的ステビオール配糖体は、レバウジオシドDである、請求項22~32のいずれかに記載の方法。
  36. 前記標的ステビオール配糖体は、レバウジオシドEである、請求項22~32のいずれかに記載の方法。
  37. 前記非UDPヌクレオチド二リン酸は、ADP、GDP、CDP、またはTDPである、請求項22~36のいずれかに記載の方法。
  38. 前記非UDPヌクレオチド二リン酸は、ADPである、請求項22~37のいずれかに記載の方法。
  39. 請求項1~18のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  40. 請求項36に記載のポリヌクレオチドを異種発現する宿主微生物。
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