JP6591993B2 - グルコースシロップ生産用組成物 - Google Patents

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Description

配列表への言及
本願は、コンピュータで読取可能な形の配列表を含有し、それらは参照により本明細書中に援用される。
本発明は、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、およびグルコアミラーゼを含む組成物に関する。さらに本発明は、DXを高い%で含むグルコースシロップの生産方法に関する。
デンプンは、一般には約80%のアミロペクチンおよび20%のアミロースからなる。アミロペクチンは、直鎖α−1,4D−グルコース残基がα−1,6−グルコシド結合によって連結されている分岐した多糖である。アミロペクチンは、α−アミラーゼによって部分的に分解される。α−アミラーゼは、その1,4−α−グルコシド結合を加水分解して分岐および線状オリゴ糖を生成する。
α−アミラーゼは、様々な目的、例えばデンプン処理(例えば液化)の初期段階において営利的に使用されている。α−アミラーゼによるアミロペクチンの長期に及ぶ分解は、α−アミラーゼによるさらなる加水分解の影響を受けにくいいわゆるα−限界デキストリンの形成を引き起こす。α−アミラーゼ(1,4−α−D−グルカングルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)は、デンプン、ならびに他の線状および分岐1,4−グルコシドオリゴ糖および多糖の加水分解を触媒する一群の酵素を構成する。
分岐オリゴ糖は、脱分岐酵素により加水分解して線状オリゴ糖にすることができる。残りの分岐オリゴ糖は、グルコアミラーゼにより解重合してD−グルコースにすることができる。グルコアミラーゼは、線状オリゴ糖を加水分解してD−グルコースにする。
アミロペクチンを攻撃することができる脱分岐酵素は2種類に、すなわちそれぞれイソアミラーゼ(E.C.3.2.1.68)およびプルラナーゼ(E.C.3.2.1.41)に分けられる。イソアミラーゼは、アミロペクチンとβ−限界デキストリンのα−1,6−D−グルコシド分岐結合を加水分解する。イソアミラーゼは、それがプルランを攻撃できないことによって、かつそれらのα−限界デキストリンに及ぼす作用が限られていることによってプルラナーゼと区別することができる。
デンプン転化工程においてイソアミラーゼまたはプルラナーゼを加えることは当業界でよく知られている。プルラナーゼは、プルラン中のα−1,6−グリコシド結合の加水分解を触媒して還元性炭水化物末端を有するマルトトリオースを放出するプルラン、すなわち6−グルカノ−ヒドロラーゼ活性を有するデンプン脱分岐酵素(EC3.2.1.41)である。通常はプルラナーゼは、α−アミラーゼおよび/またはグルコアミラーゼと組み合わせて使用される。
プルラナーゼは当業界で知られている。米国特許第6,074,854号明細書および同第5,817,498号明細書は、バチルス・デラミフィカンス(Bacillus deramificans)由来のプルラナーゼを開示している。国際公開第2009/075682号パンフレットは、バチルス・アシドプルリチカス(Bacillus acidopullulyticus)由来のプルラナーゼを開示している。
グルコアミラーゼ(1,4−α−D−グルカングルコヒドロラーゼ、EC3.2.1.3)は、デンプンまたは関係のあるオリゴ糖および多糖の分子の非還元性末端からのD−グルコースの開放を触媒する酵素である。グルコアミラーゼは、幾種類かの糸状菌および酵母菌(アスペルギルス属(Aspergillus)、タラロマイセス属(Talaromyces)、アオカビ属(Penicillium)、およびホウロクタケ属(Trametes)由来のものが、特に営利的には重要である)によって産生される。
営利的にはグルコアミラーゼは、α−アミラーゼおよび、例えばプルラナーゼによってすでに部分的に加水分解されているデンプン質材料を、シロップの形態のグルコースに転化するために使用される。
酵素による処理の前に全粒穀物などのデンプン材料は、その構造をほぐし、さらなる処理を可能にするために、例えば製粉によって粒子の大きさに粉砕することができる。乾式製粉で全粒は粉にされ使用される。湿式製粉は胚と粗びき粉(デンプン顆粒およびタンパク質)の良好な分離をもたらし、そのデンプン水解物を、例えばシロップの生産に使用する場所でしばしば利用される。乾式および湿式製粉の両方ともデンプン処理の業界でよく知られており、また本発明の方法においても使用することができる。
製粉後、一般にそのデンプン材料は液化される。液化は、α−アミラーゼ、好ましくは細菌性α−アミラーゼおよび/または酸性真菌性α−アミラーゼの存在下で行われる。
液化の間に長鎖デンプンは、α−アミラーゼによって分解されて分岐および線状のより短い単位(マルトデキストリン)になる。液化は、3ステップの熱スラリー工程として行うことができる。液化工程は、70〜95℃の間、例えば80〜90℃の間、例えば約85℃で約10分間〜5時間、一般には1〜2時間行われる。このような処理の後、液化されたデンプンは、一般には10〜15の「デキストロース当量(DE)」を有することになる。
全般的には液化および液化条件は当技術分野でよく知られている。
グルコースシロップの生産の場合、その液化デンプン材料は糖化される。典型的な糖化工程では液化の間に生成したマルトデキストリンは、グルコアミラーゼと、脱分岐酵素、例えばイソアミラーゼ(米国特許第4,335,208号明細書)またはプルラナーゼとを加えることによってデキストロースに転化される。グルコアミラーゼと脱分岐酵素を加える前にその温度を60℃に下げる。糖化過程は、24〜72時間続く。糖化酵素を加える前に、その液化α−アミラーゼを不活性化するためにそのpHを、高温(95℃を超える)を維持しながら4.5未満まで下げる。
シロップの生産の場合、使用される酵素組成物は少なくともグルコアミラーゼおよびプルラナーゼを含むべきであるが、多くの場合、α−アミラーゼ活性もまた存在するはずである。例えばクロコウジカビ(Aspergillus niger)グルコアミラーゼを使用する場合、その産生宿主由来のクロコウジカビ(A.niger)α−アミラーゼもまたその組成物中に存在することになる。驚くべきことに、シロップの高い%のDX値、例えば95%を超えるDX値に到達するためには組成物中に存在するα−アミラーゼのレベルを注意深く制御しなくてはならないことが分かった。
本発明は、約96%のDX%を有する高グルコースシロップを生産するための組成物および方法を提供する。
より高いDXのシロップの用途は、DMH(デキストロース一水和物)、有機酸(例えばクエン酸、乳酸など)またはアミノ酸(例えばL−リシン、L−トレオニン、L−トリプトファン、グルタミン酸一ナトリウム、およびL−システイン)などの発酵化学製品、高フルクトースコーンシロップ、結晶性フルクトース、および他の特製シロップの生産である。
第一の態様において本発明は、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、およびグルコアミラーゼ酵素を含み、NPUN/gとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/gまたはKNU/gとして表されるα−アミラーゼ用量の比が少なくとも60である組成物に関する。
第二の態様において本発明は、(a)液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、および任意選択によりα−アミラーゼと接触させるステップと、(b)その液化デンプンを糖化するステップとを含み、(a)において、DS 1g当たりのNPUNとして表されるプルラナーゼ用量対DS 1g当たりのFAU(A)またはKNUとして表されるα−アミラーゼ用量の比が、少なくとも60、具体的には少なくとも75、具体的には少なくとも100、より具体的には少なくとも150、より具体的には少なくとも200、より具体的には少なくとも250、より具体的には少なくとも300、より具体的には少なくとも400、より具体的には少なくとも500、より具体的には少なくとも600、より具体的には少なくとも800であるか、α−アミラーゼが存在しない場合には、プルラナーゼがDS 1g当たり少なくとも0.5、具体的には少なくとも0.75、具体的には少なくとも1.0、具体的には少なくとも1.5NPUNの用量で存在する、液化デンプンからグルコースシロップを製造する方法に関する。
定義
α−アミラーゼ:α−アミラーゼ(1,4−α−D−グルカングルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)は、デンプン、ならびに他の線状および分岐1,4グルコシドオリゴ糖および多糖の加水分解を触媒する一群の酵素である。本発明により使用されるα−アミラーゼは、真菌または細菌供給源から得ることができる。本発明の目的の場合、真菌性αアミラーゼの活性度は、材料および方法の項で述べるαアミラーゼアッセイを使用してFAU(A)として求めることができる。細菌性α−アミラーゼの活性度は、下記の段落「Kilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)」中で述べる手順に従ってKilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)として求めることができる。
酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A)):酸性α−アミラーゼの活性度は、単位FAU(A)(酸性真菌性α−アミラーゼ単位)で測定することができる。1FAU(A)は、下記の表「第一反応、デンプン分解」中で指定される標準条件下で1時間当たり5.260mgのデンプン乾物量を分解する酵素の量として定義される。
酸性α−アミラーゼ、すなわちエンド−α−アミラーゼ(1,4−α−D−グルカン−グルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)は、デンプン分子の内部領域でα−1,4−グリコシド結合を加水分解して、様々な鎖長を有するデキストリンおよびオリゴ糖を形成する。ヨウ素で形成される色の彩度は、デンプンの濃度に正比例する。アミラーゼの活性度は、指定された分析条件下で逆比色分析(reverse colorimetry)を使用してデンプンの濃度の低下として求められる。
FAU(A)、すなわち酸性α−アミラーゼの活性度は、下記の記述に従って求められる。この反応の原理は2つのステップに基づく。第一ステップにおいて酵素、すなわち酸性α−アミラーゼが、デンプンを様々なオリゴ糖に加水分解する。第二ステップにおいてヨウ素が、その分解生成物ではなくデンプンと青色の錯体を形成する。したがって色の彩度がデンプンの濃度に正比例する。活性度は、指定された分析条件下で逆比色分析を使用してデンプンの濃度の低下として求められる。
Figure 0006591993
Kilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)
細菌性α−アミラーゼの活性度は、基質としてジャガイモデンプンを使用して求めることができる。この方法は、アミラーゼによる溶液中のデンプンの分解、およびデンプンがヨウ素の存在下で暗藍色を呈することに基づく。酵素反応が進むにつれて反応物の分割量を取り出し、ヨウ素溶液と混合することによってそのデンプン含量を分析する。デンプンが分解するにつれてヨウ素の存在下での暗藍色は薄くなり、次第に黒みをおびた赤茶色に変わる。これを色ガラス標準と比較する。その色がガラス標準に一致した時、終点に到達する。
1 Kilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)は、下記「KNU」表中で規定される標準条件(すなわち、37℃+/−0.05、0.0003M Ca2+、およびpH5.6)下で5260mg/時のデンプン乾燥物質、例えばMerck Amylum solubileをデキストリン化する酵素の量として定義される。
Figure 0006591993
プルラナーゼ:用語「プルラナーゼ」は、プルラン中のα−1,6−グリコシド結合の加水分解を触媒して、還元性炭水化物末端を有するマルトトリオースを放出するプルラン、すなわち6−グルカノ−ヒドロラーゼ活性(EC3.2.1.41)を有するデンプン脱分岐酵素を意味する。本発明の目的の場合、プルラナーゼの活性度は、材料および方法の項ならびに下記の段落中で述べる手順に従ってNPUNとして求められる。
プルラナーゼ活性度(NPUN):NPUN(ニュー・プルラナーゼ・ユニット・ノボザイム(New Pullulanase Unit Novozymes))は、下記の手順で測定されるエンドプルラナーゼ活性度の単位である。
1NPUN=1プルラナーゼ単位(NPUN)は、下記の表「第一反応、プルラン分解」中で指定される標準条件下で1分当たり0.35μモルのグルコースに相当する還元性末端を開放する酵素の量として定義される。
第一反応では基質は主試料およびブランク試料の両方に等しく存在する。しかしながら主試料の反応はpH5.0で行われ、一方、プルラナーゼおよびアミログルコシダーゼ(グルコアミラーゼ)のどちらも酵素的に活性でないpH9.6のブランク試料では反応は存在しない。
Figure 0006591993
第二反応ではpHは約9.6に調整され、試料中のグルコースは、グルコキナーゼによって非還元性D−グルコース−6−リン酸にリン酸化される。グルコキナーゼはこの範囲において最適な活性および安定性を有し、かつpH9においてグルコースに特異的である(Goward,Biochem.J.1986,237,pp415〜420参照)。このステップは、主試料およびブランク試料の同一pHに依存し、両方で等量のグルコースを除去する。
Figure 0006591993
グルコアミラーゼ:グルコアミラーゼ(1,4−α−D−グルカングルコヒドロラーゼ、EC3.2.1.3)という用語は、デンプンまたは関係のあるオリゴ糖および多糖の分子の非還元性末端からのD−グルコースの解放を触媒する酵素と定義される。本発明の目的の場合、グルコアミラーゼの活性度は、材料および方法の項ならびに下記の段落中で述べる手順に従ってAGUとして求められる。
グルコアミラーゼの活性度(AGU):グルコアミラーゼ単位(AGU)は、0.1M酢酸緩衝液中において、インキュベーション温度37℃、pH4.3、マルトース出発濃度100mM、および反応時間6分において1分当たり1μモルのマルトースを加水分解し、それによってα−D−グルコースを生成する酵素の量として定義される。この定義は0.5〜4.0AGU/mLの酵素作用範囲に適用される。
インキュベート後に反応をNaOHで停止し、下記の2ステップ呈色反応法を使用してグルコースの量を測定することができる。すなわちグルコースを、ヘキソキナーゼによって触媒される反応物中でATPによりリン酸化する。形成されたグルコース−6−リン酸をグルコース−6−リン酸脱水素酵素によって酸化して6−ホスホグルコン酸にする。この同じ反応において等モル量のNAD+が還元されてNADHになり、結果として340nmにおける吸光度を増加させる。
反応条件は、下記の表で指定される。
Figure 0006591993
重合度(DP):DPとは、所与の糖中のアンヒドログルコピラノース単位の数(n)を指す。DP1の例は、グルコースおよびフルクトースなどの単糖類である。DP2は、マルトースおよびスクロースなどの二糖類である。
宿主細胞:用語「宿主細胞」は、本発明のポリヌクレオチドを含む核酸構築または発現ベクターによる形質転換、形質移入、形質導入などの影響を受けやすい任意の細胞型を意味する。用語「宿主細胞」は、複製の間に生ずる突然変異が原因の親細胞と同一でない親細胞の任意の子孫を包含する。
成熟ポリペプチド:用語「成熟ポリペプチド」は、翻訳後の、およびN−末端処理、C−末端トランケーション、グリコシル化、リン酸化などの任意の翻訳後修飾後のその最終形態のポリペプチドを意味する。幾つかの実施形態によれば配列番号6の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号6のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号7の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号7のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号8の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号8のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号5の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号9のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号10の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号10のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号11の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号11のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号12の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号12のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号13の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号13のアミノ酸18〜576番からなり、配列番号14の成熟ポリペプチドは、本質的に配列番号14のアミノ酸18〜576番からなる。
具体的には配列番号6の成熟ポリペプチドは、配列番号6のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号7の成熟ポリペプチドは、配列番号7のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号8の成熟ポリペプチドは、配列番号8のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号9の成熟ポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号10の成熟ポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号11の成熟ポリペプチドは、配列番号11のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号12の成熟ポリペプチドは、配列番号12のアミノ酸18〜573番からなることができる。
配列番号13の成熟ポリペプチドは、配列番号13のアミノ酸18〜576番からなることができる。
配列番号14の成熟ポリペプチドは、配列番号14のアミノ酸18〜576番からなることができる。
さらなる実施形態では、配列番号6の成熟ポリペプチドが配列番号6のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号7の成熟ポリペプチドが配列番号7のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号8の成熟ポリペプチドが配列番号8のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号9の成熟ポリペプチドが配列番号9のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号10の成熟ポリペプチドが配列番号10のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号11の成熟ポリペプチドが配列番号11のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号12の成熟ポリペプチドが配列番号12のアミノ酸18〜573番からなり、配列番号13の成熟ポリペプチドが配列番号13のアミノ酸18〜576番からなり、かつ配列番号14の成熟ポリペプチドが配列番号14のアミノ酸18〜576番からなる。
成熟ポリペプチド配列の予測は、SignalPプログラム(Nielsen et al.,1997,Protein Engineering 10:1−6)に基づくことができ、このプログラムは、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、および配列番号14のアミノ酸1〜17番がシグナルペプチドであると予測する。配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、または配列番号12のアミノ酸19〜474番(特に19〜471番)、あるいは配列番号13または配列番号14のアミノ酸19〜471番によって規定される配列が、触媒ドメインである。配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、または配列番号12のアミノ酸480〜573番、あるいは配列番号13または配列番号14のアミノ酸483〜576番によって規定される配列が、デンプン結合ドメインである。
他の実施形態によれば配列番号18の成熟ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸22〜450番によって規定される。
さらなる実施形態では配列番号19の成熟ポリペプチドが配列番号19のアミノ酸22〜471番によって規定されるのに対し、アミノ酸1〜21番がシグナルペプチドである。
配列同一性:2つのアミノ酸配列間または2つのヌクレオチド配列間の近縁性は、パラメータ「配列同一性」によって記述される。
本発明の目的の場合、2つのアミノ酸配列間の配列同一性は、EMBOSSパッケージ(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Rice et.al.,2000,Trends Genet.16:276−277)のNeedleプログラム(好ましくはバージョン5.0.0以降)により実行されるNeedleman−Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443〜453)を使用して求められる。使用されるパラメータは、ギャップ・オープン・ペナルティ10、ギャップ・エクステンション・ペナルティ0.5、およびEBLOSUM62(BLOSUM62のEMBOSSバージョン)の代替行列である。「最長同一性」(−nobriefオプションを使用して得られる)と表示されるNeedleのアウトプットは、同一性の%として使用され、
(同一残基数×100)/(アライメント長−アライメント中のギャップの総数)
として計算される。
本発明の目的の場合、2つのデオキシリボヌクレオチド配列間の配列同一性は、EMBOSSパッケージ(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Rice et.al.,2000、上記)のNeedleプログラム(好ましくはバージョン5.0.0以降)により実行されるNeedleman−Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970、上記)を使用して求められる。使用されるパラメータは、ギャップ・オープン・ペナルティ10、ギャップ・エクステンション・ペナルティ0.5、およびEDNAFULL(NCBI NUC4.4のEMBOSSバージョン)の代替行列である。「最長同一性」(−nobriefオプションを使用して得られる)と表示されるNeedleのアウトプットは、同一性の%として使用され、
(同一デオキシリボヌクレオチド数×100)/(アライメント長−アライメント中のギャップの総数)
として計算される。
本発明は、高グルコースシロップ、具体的には95%を超えるDX%(DP1の%)の値を有するグルコースシロップを生産するための方法および組成物に関する。
驚くべきことに、シロップの高い%のDX値、例えば95%を超えるDX値に達するためには組成物中に存在するα−アミラーゼのレベルを注意深く制御しなくてはならないことが分かった。
本発明による方法および組成物は、NPUN対AGUの所与の比率においてそのNPUN/FAU(A)またはNPUN/KNUが少なくとも60、具体的には少なくとも80になるように調整されるようにα−アミラーゼレベルが最適化される場合に、より高いDX%を有するグルコースシロップをもたらす。この高DX%のシロップは、工業的に妥当な基質濃度−一般には30%を超える初期乾燥固体含量(DS)において得ることができる。
一実施形態において本発明は、(a)液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、および任意選択によりα−アミラーゼと接触させるステップと、(b)その液化デンプンを糖化するステップとを含み、(a)において、DS 1g当たりのNPUNとして表されるプルラナーゼ用量対DS 1g当たりのFAU(A)またはKNUとして表されるα−アミラーゼ用量の比が、少なくとも60、具体的には少なくとも75、具体的には少なくとも100、より具体的には少なくとも150、より具体的には少なくとも200、より具体的には少なくとも250、より具体的には少なくとも300、より具体的には少なくとも400、より具体的には少なくとも500、より具体的には少なくとも600、より具体的には少なくとも800であるか、α−アミラーゼが存在しない場合には、プルラナーゼがDS 1g当たり少なくとも0.5、具体的には少なくとも0.75、具体的には少なくとも1.0、具体的には少なくとも1.5NPUNの用量で存在する、液化デンプンからグルコースシロップを製造する方法に関する。
幾つかの実施形態ではこの方法は、液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、および任意選択によりα−アミラーゼと接触させるステップを含み、DS 1g当たりのNPUNとして表されるプルラナーゼ用量対DS 1g当たりのFAU(A)またはKNUとして表されるα−アミラーゼ用量の比が、100〜700の範囲内、例えば200〜600の範囲内、例えば300〜500の範囲内、例えば350〜500の範囲内、例えば375〜475の範囲内、または例えば400〜450の範囲内にある。
他の実施形態によればこの方法は、液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、および任意選択によりα−アミラーゼと接触させるステップを含み、α−アミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.008FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.5〜1.5NPUNの範囲内にある。
他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.007FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.6〜1.4NPUNの範囲内にある。他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.006FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.7〜1.3NPUNの範囲内にある。
他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.005FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.75〜1.25NPUNの範囲内にある。
他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.004FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.8〜1.2NPUNの範囲内にある。
他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.003FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.9〜1.1NPUNの範囲内にある。
他の実施形態ではαアミラーゼの用量が、DS 1g当たり0〜0.0025FAU(A)の範囲内にあり、かつプルラナーゼの用量が、DS 1g当たり0.95〜1NPUNの範囲内にある。
DS 1g当たりのNPUNとして表されるプルラナーゼとDS 1g当たりのAGUとして表されるグルコアミラーゼの比は、具体的には2〜15の範囲内、例えば2〜10の範囲内、2〜5の範囲内、3〜5の範囲内、または3.5〜4の範囲内であることができる。
他の実施形態によればこの方法は、液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、および任意選択によりα−アミラーゼと接触させるステップを含み、プルラナーゼの用量は、DS 1g当たり0.5〜1.5NPUNの範囲内であり、かつグルコアミラーゼの用量は、DS 1g当たり0.125〜0.375AGUの範囲内である。
他の実施形態ではプルラナーゼの用量は、DS 1g当たり0.6〜1.4NPUNの範囲内であり、かつグルコアミラーゼの用量は、DS 1g当たり0.15〜0.35AGUの範囲内である。
他の実施形態ではプルラナーゼの用量は、DS 1g当たり0.7〜1.3NPUNの範囲内であり、かつグルコアミラーゼの用量は、DS 1g当たり0.175〜0.325AGUの範囲内である。
他の実施形態ではプルラナーゼの用量は、DS 1g当たり0.8〜1.2NPUNの範囲内であり、かつグルコアミラーゼの用量は、DS 1g当たり0.2〜0.3AGUの範囲内である。
低レベルのグルコアミラーゼではより長い糖化時間が必要とされる場合もある。一実施形態ではDS 1g当たりのAGUとして表されるグルコアミラーゼ用量は、少なくとも0.1、具体的には少なくとも0.15、具体的には少なくとも0.18、具体的には少なくとも0.2、より具体的には少なくとも0.22、より具体的には少なくとも0.23、より具体的には少なくとも0.25、さらに一層具体的には少なくとも0.28である。
本発明による方法および組成物を使用してきわめて高いDX%の値を得ることができる。特定の実施形態ではグルコースシロップは、少なくとも95.8%、具体的には少なくとも95.9%、具体的には少なくとも96%、より具体的には少なくとも96.1%のDP1(DX%)を含む。
糖化時間は、酵素の用量により変えることができる。一つの特定の実施形態では糖化時間は、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも48時間、少なくとも54時間、少なくとも60時間、少なくとも72時間である。
本発明による工程ではデンプンの加水分解/糖化は、具体的には3.5〜5.0の範囲内にあるpH、例えば4.0〜4.5の範囲のpHで、かつ59〜70℃の範囲内にある、例えば59〜65℃の範囲、または例えば59〜62℃の範囲の温度で行うことができる。
本発明による糖化工程用の基質として使用される液化デンプンは、デンプンスラリーまたは部分的に加水分解されたデンプン(液化物またはマルトデキストリン)であることができる。具体的にはデンプンスラリーまたは部分的に加水分解されたデンプンは、5〜42の範囲、例えば5〜30の範囲、8〜18の範囲、または例えば9〜14の範囲のデキストロース当量(DE)を有することができる。
デンプンは、任意の供給源由来の、具体的にはトウモロコシ、コムギ、またはタピオカ由来のものであることができる。デンプンスラリーまたは部分的に加水分解されたデンプンは、存在するその液化工程由来の残留αアミラーゼ活性を有していてもよく、また、例えば高温(95℃を超える)を維持しながらpHを4.5未満に還元してその液化α−アミラーゼを不活性化することによって不活性にされていてもよい。
上記デンプンスラリーまたは部分的に加水分解されたデンプンの導電率は、具体的には0〜500μS/cmの範囲内であることができる。幾つかの実施形態によればそのカルシウム含量は、0〜200ppmの遊離カルシウムに相当する。
本発明による工程においてデンプンの加水分解/糖化は、具体的には3.5〜5.0の範囲内にあるpH、例えば4.0〜4.7の範囲のpHで、かつ58〜70℃の範囲内にある、例えば58〜65℃の範囲、59〜65℃の範囲、または例えば59〜62℃の範囲の温度で行うことができる。
出発材料として与えられる液化デンプンを含む組成物、すなわち工程のステップi)で与えられる液化デンプンを含む組成物は、25〜45%の乾燥固体(DS%)、例えば25〜40DS%を含有することができる。
本発明による方法は、業界の妥当な基質用量を適用することができる。一実施形態では液化デンプン基質中の初期乾燥固体含量(DS)は、少なくとも25%、具体的には少なくとも30%、より具体的には少なくとも35%、さらに一層具体的には少なくとも40%である。
酵素組成物
本発明はまた、グルコアミラーゼ、プルラナーゼ、およびα−アミラーゼを含む組成物に関する。
特定の実施形態では組成物は、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、およびグルコアミラーゼ酵素を含み、NPUN/gとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/gまたはKNU/gとして表されるα−アミラーゼ用量の比が少なくとも60である。
より具体的には組成物は、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、およびグルコアミラーゼ酵素を含み、NPUN/gとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/gまたはKNU/gとして表されるα−アミラーゼ用量の比が少なくとも75、具体的には少なくとも100、より具体的には少なくとも150、より具体的には少なくとも200、より具体的には少なくとも250、より具体的には少なくとも300、より具体的には少なくとも400、より具体的には少なくとも500、より具体的には少なくとも600、より具体的には少なくとも800である。
別の実施形態ではNPUN/gとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/gまたはKNU/gとして表されるα−アミラーゼ用量の比が、60〜1000、より具体的には70〜800、より具体的には80〜600、より具体的には90〜500、より具体的には100〜400の範囲である。
NPUN/gとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/gまたはKNU/gとして表されるα−アミラーゼ用量の比は、具体的には100〜700の範囲内、例えば200〜600の範囲内、例えば300〜500の範囲内、例えば350〜500の範囲内、例えば375〜475の範囲内、または例えば400〜450の範囲内であることができる。
さらなる態様において本発明は、NPUN/gとして表されるプルラナーゼとAGU/gとして表されるグルコアミラーゼの比が、少なくとも2、具体的には少なくとも2.5、具体的には少なくとも3、より具体的には少なくとも3.5、より具体的には少なくとも5、より具体的には少なくとも10、さらに一層具体的には少なくとも15である組成物に関する。
NPUN/gとして表されるプルラナーゼとAGU/gとして表されるグルコアミラーゼの比は、具体的には2〜15の範囲内、例えば2〜10の範囲内、2〜5の範囲内、3〜5の範囲内、または3.5〜4の範囲内であることができる。
プルラナーゼ
本発明の工程では任意のプルラナーゼを使用することができる。一実施形態ではプルラナーゼは、例えば米国特許第6,074,854号明細書および同第5,817,498号明細書中で開示されているバチルス・デラミフィンカス(Bacillus deramificans)由来のプルラナーゼ、または、例えば国際公開第2009/075682号パンフレット中で開示されているバチルス・アシドプルリチカス(Bacillus acidopullulyticus)由来のプルラナーゼ(配列番号4、GENESEQP:AXB71624)である。
市販されているプルラナーゼには、Novozymes A/S(Bagsvaerd,Denmark)から入手できるPromozyme D2、Novozym 26062(Novozymes)、およびOptimax L 1000(DuPont−Genencor)が挙げられる。
グルコアミラーゼ
本発明により使用されるグルコアミラーゼは、任意の適切な供給源に由来する、例えば微生物または植物に由来することができる。好ましいグルコアミラーゼは、コウジカビ(Aspergillus)属のグルコアミラーゼ、具体的にはクロコウジカビ(A.niger)G1またはG2グルコアミラーゼ(Boel et.al.,1984,EMBO J.3(5):1097−1102)、あるいはこれらの変異型、例えば国際公開第92/00381号パンフレット、同第00/04136号パンフレット、および同第01/04273号パンフレット中で開示されているもの(Novozymes,Denmarkから入手できる)と、国際公開第84/02921号パンフレット中で開示されているアワモリコウジカビ(A.awamori)グルコアミラーゼと、ニホンコウジカビ(A.oryzae)グルコアミラーゼ(Agric.Biol.Chem.,1991,55(4):941−949)とからなる群から選択される真菌または細菌由来のもの、あるいはこれらの変異型または断片である。他のコウジカビ(Aspergillus)属グルコアミラーゼの変異型には、高い熱安定性を有する変異型、すなわちG137AおよびG139A(Chen et al.,1996,Prot.Eng.9:499−505)と、D257EおよびD293E/Q(Chen et al.,1995,Prot.Eng.8:575−582)と、N182(Chen et al.,1994,Biochem.J.301:275−281)と、ジスルフィド結合A246C(Fierobe et.al.,1996,Biochemistry 35:8698−8704)と、A435およびS436の場所へのPro残基の導入(Li et.al.,1997,Protein Eng.10:1199−1204)とが挙げられる。
他のグルコアミラーゼには、アテリア・ロルフシイイ(Athelia rolfsii)(以前は白絹病(Corticium rolfsii)の名称であった)のグルコアミラーゼ(米国特許第4,727,026号明細書、およびNagasaka et.al.,1998,“Purification and properties of the raw−starch−degrading glucoamylases from Corticium rolfsii”,Appl Microbiol Biotechnol 50:323−330参照)、タラロマイセス(Talaromyces)属グルコアミラーゼ、具体的にはタラロマイセス・エメルソニ(Talaromyces emersonii)(国際公開第99/28448号パンフレット)、タラロマイセス・レイセタナス(Talaromyces leycettanus)(米国特許第32,153号再発行明細書)、タラロマイセス・デュポンティ(Talaromyces duponti)、およびタラロマイセス・サーモフィルス(Talaromyces thermophilus)(米国特許第4,587,215号明細書)由来のものが挙げられる。
検討された真菌性グルコアミラーゼには、国際公開第2006/069289号パンフレット中で開示されているトラメテス・シングラタ(Trametes cinulata)が含まれる。
一実施形態ではグルコアミラーゼは、シュタケ(Pycnoporus)属の菌株、具体的には国際公開第2011/066576号パンフレットに記載されているシュタケ(Pycnoporus)属の菌株(配列番号2、4、または6)、あるいはキカイガラタケ(Gloephyllum)属の菌株、具体的には国際公開第2011/068803号パンフレットに記載されているキカイガラタケ(Gloephyllum)の菌株(配列番号2、4、6、8、10、12、14、または16)、あるいはミナミクロサルノコシカケ(Nigrofomes)属の菌株、具体的には国際公開2012/064351号パンフレット中で開示されているミナミクロサルノコシカケ(Nigrofomes)種の菌株(配列番号2)(これによりこれらすべての参考文献は参照により援用される)、あるいはアオカビ属(Penicillium)の菌株、具体的には国際公開第2011/127802号パンフレットに記載(配列番号2)または国際公開第2013/036526号パンフレットに記載されているペニシリウム・オキサリクム(Penicillium oxalicum)由来のものである。上記グルコアミラーゼのいずれかとの高い一致、すなわち前述の酵素配列の成熟部分のいずれか一つとの少なくとも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96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば100%の一致を示すグルコアミラーゼもまた考えられる。
一実施形態ではグルコアミラーゼは、トリコデルマ(Trichoderma)属の菌株、具体的には国際公開第2009/048487号パンフレット、国際公開第2009/048488号パンフレット、国際公開第2008/045489号パンフレット、国際公開第2011/022465号パンフレット、国際公開第2012/001139号パンフレットに記載されているものに由来する。
市販されているグルコアミラーゼ組成物には、AMG 200L、AMG 300L、SAN(商標)SUPER、SAN(商標)EXTRA L、SPIRIZYME(商標)PLUS、SPIRIZYME(商標)FUEL、SPIRIZYME(商標)B4U、SPIRIZYME ULTRA(商標)、SPIRIZYME EXCEL(商標)、およびAMG(商標)E(Novozymes A/S,Denmarkから入手できる)、OPTIDEX(商標)300、GC480(商標)、およびGC147(商標)(Genencor Int.,USAから入手できる)、AMIGASE(商標)およびAMIGASE(商標)PLUS(DSMから入手できる)、G−ZYME(商標)G900、G−ZYME(商標)、およびG990 ZR(DuPont−Genencorから入手できる)が挙げられる。
α−アミラーゼ
真菌性α−アミラーゼには、コウジカビ(Aspergillus)属の菌株、例えばニホンコウジカビ(Aspergillus oryzae)、クロコウジカビ(Aspergillus niger)、および白麹菌(Aspergillus kawachii)α−アミラーゼ由来のα−アミラーゼが挙げられる。
好ましい酸性真菌性α−アミラーゼには、ニホンコウジカビ(Aspergillus oryzae)の菌株由来のものであるFungamyl様のα−アミラーゼである。本発明によれば用語「Fungamyl様のα−アミラーゼ」とは、国際公開第96/23874号パンフレット中の配列番号10で示されるアミノ酸配列の成熟部分と高い一致を示す、すなわち70%を超える、75%を超える、80%を超える、85%を超える、90%を超える、95%を超える、96%を超える、97%を超える、98%を超える、99%を超える、または100%さえもの一致を示すα−アミラーゼを指す。
別の好ましい酸性α−アミラーゼは、菌株クロコウジカビ(Aspergillus niger)由来のものである。好ましい実施形態では酸性真菌性α−アミラーゼは、プライマリアクセッション番号P56271でSwiss−prot/TeEMBLデータベース中で「AMYA_ASPNG」として開示されており、また国際公開第89/01969号パンフレット(実施例3)中に記載されているクロコウジカビ(A.niger)由来のものである。
他の検討された野生型α−アミラーゼには、リゾムコール(Rhizomucor)属およびトンビマイタケ(Meripilus)属の菌株、好ましくはリゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)(参照により援用される国際公開第2004/055178号パンフレット)またはトンビマイタケ(Meripilus giganteus)の菌株由来のものが挙げられる。
好ましい実施形態ではα−アミラーゼは、白麹菌(Aspergillus kawachii)由来のものであり、Kaneko et al.,1996,J.Ferment.Bioeng.81:292−298,“Molecular−cloning and determination of the nucleotide−sequence of a gene encoding an acid−stable alpha−amylase from Aspergillus kawachii”によって、またさらにEMBL:#AB008370として開示されている。
真菌性α−アミラーゼはまた、デンプン結合ドメイン(SBD)およびα−アミラーゼ触媒ドメインを含む野生型酵素(すなわち非ハイブリッド)またはこの変異型であることができる。一実施形態ではその野生型α−アミラーゼは、白麹菌(Aspergillus kawachii)の菌株由来のものである。
真菌性ハイブリッドα−アミラーゼ
好ましい実施形態ではα−アミラーゼは、ハイブリッドα−アミラーゼである真菌性酸性α−アミラーゼである。真菌性ハイブリッドα−アミラーゼの好ましい例には、国際公開第2005/003311号パンフレットまたは米国特許出願公開第2005/0054071号明細書(Novozymes)、あるいは米国特許出願第60/638,614号明細書(Novozymes)中で開示されているものが挙げられる(これらはこれにより参照により援用される)。ハイブリッドα−アミラーゼは、α−アミラーゼ触媒ドメイン(CD)と、炭水化物結合ドメイン/モジュール(CBM)、例えばデンプン結合ドメインと、任意選択のリンカーとを含むことができる。
検討されたハイブリッドα−アミラーゼの特定の例には、米国特許出願第60/638,614号明細書中の実施例の表1〜5中で開示されているものが挙げられ、これには、触媒ドメインJA118およびアテリア・ロルフシイイ(Athelia rolfsii)のSBDを有するFungamyl変異型(米国特許出願第60/638,614号明細書中の配列番号100)と、アテリア・ロルフシイイ(Athelia rolfsii)のAMGリンカーおよびSBDを有するリゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)α−アミラーゼ(米国特許出願第60/638,614号明細書中の配列番号101)と、クロコウジカビ(Aspergillus niger)のグルコアミラーゼリンカーおよびSBDを有するリゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)α−アミラーゼ(米国特許出願第11/316,535号明細書の表5中でアミノ酸配列配列番号20、配列番号72、および配列番号96の組合せとして開示されている)または国際公開第2006/069290号パンフレット中の表5中のV039としてのリゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)α−アミラーゼと、アテリア・ロルフシイイ(Athelia rolfsii)のグルコアミラーゼリンカーおよびSBDを有するトンビマイタケ(Meripilus giganteus)α−アミラーゼ(米国特許出願第60/638,614号明細書中の配列番号102)とが含まれる。他の具体的に検討されたハイブリッドα−アミラーゼは、米国特許出願第11/316,535号明細書および国際公開第2006/069290号パンフレット(これらはこれにより参照により援用される)中の実施例4の表3、4、5、および6中で列挙されているもののいずれかである。
検討されたハイブリッドα−アミラーゼの他の特定の例には、米国特許出願公開第2005/0054071号明細書中で開示されているものが挙げられ、これには15ページの表3中で開示されているもの、例えば白麹菌(Aspergillus kawachii)のリンカーおよびデンプン結合ドメインを有するクロコウジカビ(Aspergillus niger)α−アミラーゼが含まれる。
前述のα−アミラーゼのいずれかと高い一致を示す、すなわちその成熟酵素配列と70%を超える、75%を超える、80%を超える、85%を超える、90%を超える、95%を超える、96%を超える、97%を超える、98%を超える、99%を超える、または100%さえもの一致を示すα−アミラーゼもまた検討される。
細菌性α−アミラーゼ
本発明による工程に有用な細菌性α−アミラーゼには、バチルス属の菌株、例えばバチルス・リケニフォルミス(Bachillus licheniformis)およびバチルス・ステアロサーモフィルス(Bachillus stearothermophilus)由来のα−アミラーゼが挙げられる。
市販用のα−アミラーゼ製品
α−アミラーゼを含む好ましい市販の組成物には、MYCOLASE(商標)(DSM)と、BAN(商標)、TERMAMYL(商標)SC、FUNGAMYL(商標)、LIQUOZYME(商標)X、LIQUOZYME(商標)SC、およびSAN(商標)SUPER、SAN(商標)EXTRA L(Novozymes A/S)と、CLARASE(商標)L−40,000、DEX−LO(商標)、SPEZYME(商標)FRED、SPEZYME(商標)AA、SPEZYME(商標)ALPHA、SPEZYME(商標)DELTA AA、GC358、GC980、SPEZYME(商標)CL、およびSPEZYME(商標)RSL(DuPont−Genencor)と、FUELZYME(商標)(Verenium Corp,USAから入手できる)とが挙げられる。
特定の実施形態において本発明による組成物は、α−アミラーゼ、グルコアミラーゼ(AMG)、およびプルラナーゼを含み、このαアミラーゼは、クロコウジカビ(Aspergillus niger)またはリゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)αアミラーゼ、あるいはその変異型から選択され、またこのグルコアミラーゼは、クロコウジカビ(Aspergillus niger)、タラロマイセス・エメルソニ(Talaromyces emersonii)、トラメテス・シングラタ(Trametes cinulata)、またはキチリメンタケ(Gloeophyllum trabeum)グルコアミラーゼ、あるいはその変異型から選択され、またこのプルラナーゼは、バチルス・デラミフィンカス(Bachillus deramifincas)またはバチルス・アシドプルリチカス(Bachillus acidopullulyticus)プルラナーゼ、あるいはそのハイブリッドおよび/または変異型から選択される。
さらなる特定の実施形態において本発明による組成物は、
i)配列番号1、4、6、7、8、9、10、11、12、13、14、および15、またはそれらの成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列、
ii)配列番号1、4、6、7、8、9、10、11、12、13、14、および15、またはそれらの上記成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
iii)i)およびii)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有するアミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む/本質的にそれからなる/それからなるグルコアミラーゼを含む。
このグルコアミラーゼが、ii)で規定される部分配列、またはiii)で規定されるアミノ酸配列を含む場合、好ましくはそのグルコアミラーゼは、i)で規定されるそれぞれのアミノ酸(それは部分配列または変異型である)のグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、グルコアミラーゼは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される。
他の実施形態において本発明による組成物は、
i)配列番号2、5、19、20、21、22、23、24、および25、またはそれらの成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列、
ii)配列番号2、5、19、20、21、22、23、24、および25、またはそれらの上記成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
iii)i)およびii)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有する変異型アミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む/本質的にそれからなる/それからなるα−アミラーゼを含む。
上記で規定されるα−アミラーゼが部分配列または変異型である場合、好ましくはそのα−アミラーゼは、配列番号2、5、19、20、21、22、23、24、および25、またはそれらの成熟ポリペプチド(それは部分配列または変異型である)から選択されるそれぞれのα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、α−アミラーゼは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」または「Kilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)」の定義に関して上記で示したように試験される。本発明の脈絡では、配列番号2、5、および19、またはそれらの成熟ポリペプチドからなる群から選択されるアミノ酸配列を含むα−アミラーゼは、真菌性α−アミラーゼであると考えられ、活性度は「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の上記定義に関して示されるように試験される。配列番号20〜25またはそれらの成熟ポリペプチドからなる群から選択されるアミノ酸配列を含むα−アミラーゼは、細菌性αアミラーゼであると考えられ、活性度は「Kilo Novo α−アミラーゼ単位(KNU)」の定義に関して上記で示したように試験される。
特定の実施形態では、iii)で規定されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼは、配列番号20またはその成熟ポリペプチドで規定されるアミノ配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼのI181*/G182*/N193F(配列番号20のアミノ酸の番号付けを使用して)の変異がなされた変異型である。
他の実施形態によれば、iii)で規定されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼは、配列番号23またはその成熟ポリペプチドで規定されるアミノ配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼのH156Y+A181T+N190F+A209V+Q264S(配列番号21のアミノ酸の番号付けを使用して)の変異がなされた変異型である。
さらなる実施形態では、iii)で規定されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼは、配列番号23またはその成熟ポリペプチドで規定されるアミノ配列を含むまたはそれからなるα−アミラーゼのG48A+T49I+G107A+H156Y+A181T+N190F+I201F+A209V+Q264S(配列番号21のアミノ酸の番号付けを使用して)の変異がなされた変異型である。
さらに他の実施形態では本発明による組成物は、
i)配列番号3、16、17、および18、またはそれらの成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列、
ii)配列番号3、16、17、および18、またはそれらの上記成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
iii)i)およびii)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有するアミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む/本質的にそれからなる/それからなるプルラナーゼを含む。
このプルラナーゼが、ii)で規定される部分配列、またはiii)で規定される変異型アミノ酸配列を含む場合、好ましくはそのプルラナーゼは、i)で規定されるそれぞれのアミノ酸(それは部分配列または変異型である)のプルラナーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、プルラナーゼは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される。
そのグルコアミラーゼが、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列、
ii)配列番号4またはその上記成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
iii)i)およびii)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有する変異型アミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなり、かつ
そのプルラナーゼが、
iv)配列番号3、16、17、および18、またはそれらの成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列、
v)配列番号3、16、17、および18、またはそれらの上記成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
vi)iv)およびv)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有する変異型アミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなり、かつ
そのα−アミラーゼが、
vii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列、
viii)配列番号5またはその上記成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列の部分配列、および
ix)vii)およびviii)で示すアミノ酸配列のいずれか一つとの少なくとも70%、例えば少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも99.5%の配列の一致を有する変異型アミノ酸配列
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれからなる実施形態は、本発明の範囲内にある。
上記グルコアミラーゼが、上記で規定された部分配列または変異型アミノ酸配列である場合、好ましくはそのグルコアミラーゼは、それぞれのアミノ酸配列(例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列)(これは部分配列または変異型である)のグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、グルコアミラーゼは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される。
上記プルラナーゼが、上記で規定された部分配列または変異型アミノ酸配列である場合、好ましくはそのプルラナーゼは、それぞれのアミノ酸配列(例えば配列番号3、16、17、および18、またはそれらの成熟ポリペプチドのいずれか一つで示されるアミノ酸配列)(これは部分配列または変異型である)のプルラナーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、プルラナーゼは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される。
上記で規定されたα−アミラーゼが、部分配列または変異型である場合、好ましくはそのα−アミラーゼは、配列番号5またはその成熟ポリペプチド(それは部分配列または変異型である)から選択されるそれぞれのα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、α−アミラーゼは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される。
特定の実施形態ではグルコアミラーゼは、配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1またはその成熟ポリペプチドのポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択され、そのグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、グルコアミラーゼは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される。
別の特定の実施形態ではグルコアミラーゼは、配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4またはその成熟ポリペプチドの成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択され、そのグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、グルコアミラーゼは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される。
特定の実施形態ではα−アミラーゼは、配列番号2で開示されるα−アミラーゼから、あるいは配列番号2またはその成熟ポリペプチドのポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するα−アミラーゼから選択され、そのα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、α−アミラーゼは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される。別の特定の実施形態ではα−アミラーゼは、配列番号5で開示されるα−アミラーゼから、あるいは配列番号5またはその成熟ポリペプチドのポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するα−アミラーゼから選択され、そのα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、α−アミラーゼは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される。
特定の実施形態ではプルラナーゼは、配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3またはその成熟ポリペプチドのポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択され、そのプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有する。この場合、プルラナーゼは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される。
さらなる特定の実施形態では組成物は、
i)配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号2の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含む。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1またはその成熟ポリペプチドの成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも90%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号2またはその成熟ポリペプチドの成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも90%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3またはその成熟ポリペプチドの成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも90%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1またはその成熟ポリペプチドのグルコアミラーゼとの少なくとも95%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、グルコアミラーゼは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号2の成熟ポリペプチドとの少なくとも95%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、
iii)配列番号3で開示されるプルラナーゼまたはその成熟ポリペプチドと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも95%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号2の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号1の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号1またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号2の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号2またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
さらなる特定の実施形態では組成物は、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号5の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも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91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも75%、例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または例えば少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含む。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4の成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度少なくとも90%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号5の成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも90%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも90%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4の成熟ポリペプチドとの少なくとも95%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号5の成熟ポリペプチドとの少なくとも95%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも95%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%のプルラナーゼ活性度を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号5の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、および
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも97%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
具体的にはこの組成物は、
i)配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼと、配列番号4の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するグルコアミラーゼとから選択されるグルコアミラーゼ(このグルコアミラーゼは、グルコアミラーゼ活性、例えば配列番号4またはその成熟ポリペプチドで開示されるグルコアミラーゼのグルコアミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「グルコアミラーゼ活性(AGU)」の定義に関して上記で示したように試験される)、
ii)配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼと、配列番号5の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するα−アミラーゼとから選択されるα−アミラーゼ(このα−アミラーゼは、α−アミラーゼ活性、例えば配列番号5またはその成熟ポリペプチドで開示されるα−アミラーゼのα−アミラーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「酸性α−アミラーゼ単位(FAU(A))」の定義に関して上記で示したように試験される)、
iii)配列番号3またはその成熟ポリペプチドで開示されるプルラナーゼと、配列番号3の成熟ポリペプチドとの少なくとも99%の配列の一致を有するプルラナーゼとから選択されるプルラナーゼ(このプルラナーゼは、プルラナーゼ活性、例えば配列番号3またはその成熟ポリペプチドで示されるアミノ酸配列のプルラナーゼ活性度の少なくとも95%を有し、この場合、それは「プルラナーゼ活性(NPUN)」の定義に関して上記で示したように試験される)
を含むことができる。
これら組成物は、当業界で知られている方法に従って調製することができ、液状または乾燥組成物の形態であることができる。これら組成物は、当業界で知られている方法に従って安定化することができる。
使用法
本発明による組成物は、グルコースシロップを生産するために糖化工程において使用することができる。したがって、さらなる態様において本発明は、液化デンプンを本発明による組成物と接触させるステップを含む、液化デンプンからグルコースシロップを製造する方法に関する。
本発明は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでない下記の実施例によってさらに記述される。
材料および方法
グルコアミラーゼ活性
グルコアミラーゼ活性(AGU)
グルコアミラーゼ単位(AGU)は、標準条件(37℃、pH4.3、基質:100mMマルトース、緩衝液:0.1M酢酸、下記グルコアミラーゼインキュベーションで示される6分間の反応時間)下で、1分当たり1μモルのマルトースを加水分解し、それによってグルコースを生成する酵素の量と定義される。
Figure 0006591993
分析原理は3つの反応ステップによって記述される。
ステップ1は酵素反応である。
グルコアミラーゼ(AMG)、EC3.2.1.3(エキソ−α−1,4−グルカン−グルコヒドロラーゼ)がマルトースを加水分解してα−D−グルコースを形成する。インキュベート後、反応をNaOHで停止する。
ステップ2および3はエンドポイント反応を引き起こす。
グルコースを、ヘキソキナーゼによって触媒される反応においてATPによりリン酸化する。形成されたグルコース−6−リン酸をグルコース−6−リン酸脱水素酵素によって酸化して6−ホスホグルコン酸にする。この同じ反応において等モル量のNAD+が還元されてNADHになり、結果として340nmにおける吸光度が増加する。Konelab 30 Analyzer(Thermo Fisher Scientific)などの自動分析装置を使用することができる。
Figure 0006591993
酸性α−アミラーゼ活性
本発明により使用される場合、任意の酸性α−アミラーゼの活性度は、単位FAU(A)(酸性真菌性α−アミラーゼ単位(Acid Fungal Alpha−amilase Units))で測定することができる。
酸性α−アミラーゼ活性(FAU(A))
酸性α−アミラーゼの活性度は、単位FAU(A)(酸性真菌性α−アミラーゼ単位)で測定することができる。1FAU(A)は、標準条件下で1時間当たり5.260mgのデンプン乾物を分解する酵素の量と定義される。
酸性α−アミラーゼ、エンド−α−アミラーゼ(1,4−α−D−グルカン−グルカノヒドロラーゼ、E.C.3.2.1.1)は、デンプン分子の内部領域でα−1,4−グリコシド結合を加水分解して、様々な鎖長を有するデキストリンおよびオリゴ糖を形成する。ヨウ素により形成される色の彩度は、デンプンの濃度に正比例する。アミラーゼの活性度は、指定した分析条件下で逆比色分析を使用してデンプンの濃度の低下として求められる。
FAU(A)、すなわち酸性α−アミラーゼの活性度は、下記の記述に従って求められ、それはNovozymes A/S、Denmarkから請求に応じて入手できるNovozymes基準と比較して測定される。この反応の原理は2つのステップに基づく。第一ステップにおいて酵素、すなわち酸性α−アミラーゼは、デンプンを様々なオリゴ糖に加水分解する。第二ステップにおいてヨウ素は、その分解生成物ではなくデンプンと青色の錯体を形成する。
したがって色の彩度は、デンプンの濃度に正比例する。活性度は、指定した分析条件下で逆比色分析を使用してデンプンの濃度の低下として求められる。
Figure 0006591993
さらなる詳細が好ましい場合、それらはNovozymes A/S、Denmarkから請求に応じて入手できるEB−SM−0510.02中に見出すことができ、それは参照により援用される。
プルラナーゼ活性
エンド−プルラナーゼは、プルラン中のα−1,6−グリコシド結合を加水分解し(−BH4で還元してバックグラウンドの還元糖を還元する)、還元性炭水化物末端を有するマルトトリオースを放出する。プルラナーゼは、酵素分類番号E.C.3.2.1.41を有するプルラン、すなわち6−グルカノ−ヒドロラーゼである。
NPUN(ニュー・プルラナーゼ・ユニット・ノボザイム)は、下記の手順で測定されるエンドプルラナーゼの活性度の単位であり、それはNovozymes A/S、Denmarkから請求に応じて入手できるNovozymes基準と比較して測定される。
1NPUN=1プルラナーゼ単位(NPUN)は、標準条件下で1分当たり0.35μモルのグルコースに相当する還元性末端を放出する酵素量として定義される。
第一反応では基質は、主試料およびブランク試料の両方に等しく存在する。しかしながら主試料の反応はpH5.0で行われ、一方、プルラナーゼおよびアミログルコシダーゼ(グルコアミラーゼ)のどちらも酵素的に活性でないpH9.6のブランク試料では反応は存在しない。
Figure 0006591993
第二反応ではpHは約9.6に調整され、試料中のグルコースは、グルコキナーゼによって非還元性D−グルコース−6−リン酸にリン酸化される。これはこの範囲で最適な活性および安定性を有し、かつpH9においてグルコースに特異的である(Goward,Biochem.J.1986,237,pp415〜420参照)。このステップは、主試料およびブランク試料の同一pHに依存し、両方の等量のグルコースを除去する。
Figure 0006591993
第二反応は、PAHBAH(p−ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド)およびビスマスを含有するアルカリ性試薬>pH11によって停止される。還元糖と錯体を作って、405nmで検出される色を発生する。生ずる色は、プルラナーゼ活性度に比例する。
Figure 0006591993
さらなる詳細が好ましい場合、それらはNovozymes A/S、Denmarkから請求に応じて入手できる2010−28835−02中に見出すことができ、それは参照により援用される。
実施例1
この実験のためにデキストリン当量(DE)が11に調整されたマルトデキストリンを、トウモロコシデンプンを使用する通常のデンプン液化工程により調製し、噴霧乾燥した。このマルトデキストリン粉末をmilliQ水中に溶解し、pHをHCl/NaOHによって60℃で4.3になるように調整し、次いでそのシロップの屈折率(RI)を測定することによってその固形物を33%乾燥固体(DS)に調整した。18gのマルトデキストリン溶液と、クロコウジカビ(Aspergillus niger)グルコアミラーゼ(配列番号1)、プルラナーゼ(Promozyme D2(登録商標))(配列番号3)、およびクロコウジカビ(Aspergillus niger)酸性α−アミラーゼ(配列番号2)を含有する2mLの酵素混合物とを、様々な用量で混ぜ合わせることによって糖化を開始させた。試料を撹拌しながら60℃でインキュベートし、糖成分を決定するために様々な時間間隔で取り出した。DP1画分が最大化する時点における酵素用量およびDP1〜DP4+の組成を表1に示した。
Figure 0006591993
表1は、44.89より高いNPUN/FAU(A)比を有する酵素ブレンドが、Dextrozyme DX(登録商標)より高いDP1画分を示したことを示す。Dextrozyme DXより3倍高いNPUN活性度(DS 1g当たり1.01NPUN/FAU(A))においてさえ、DP1のピークは、0.045よりも高いFAU(A)活性度においてDextrozyme DXほど高くはなかった。
実施例2
様々な酵素ブレンドを使用した糖化
トウモロコシデンプンの液化から得られたマルトデキストリン粉末を加熱しながら水に溶解して34.4%乾燥固体のスラリーを作製した。スラリーの固形物含量を屈折率の測定を使用して測定したところ1.39271を示した。1M塩酸溶液を使用してスラリーを4.3のpHに調整した。このスラリーの分割量18gを18個のセプタムキャップ付きガラス製反応用シンチレーションバイアルに加え、それを加熱ブロック中に挿入して61℃の温度に加熱した。下記の表に基づいて各バイアルに酵素用量を加え、33%の目標乾燥固体に至るように各バイアルに追加の水を加えた。その酵素ブレンドは、キチリメンタケ(Gloeophyllum trabeum)由来のグルコアミラーゼ(配列番号4)、リゾムコール・プシルス(Rhizomucor pusillus)由来のα−アミラーゼ(配列番号5)、およびバチルス・デラミフィンカス(Bachillus deramifincas)由来のプルラナーゼ(配列番号3)を含んだ。各バイアルから隔壁を介して注射針で1.5mLの試料を様々な時点(36時間、42時間、48時間、54時間、および60時間)で採取し、105℃で5分間失活させた。各失活試料1mLを4mLの脱イオン水で希釈した。希釈した試料は、デキストロース純度(DP1%またはDX%)の測定のためにHPLC法を使用してDP1〜4が評価された。
表2の結果は、NPUN/FAU(A)比が高いほど、デキストロース%が高いことを示す。
Figure 0006591993
上記と同じ手順に従って行った別の実験における結果を表3に示す。
Figure 0006591993
本明細書中で開示された態様は本発明の幾つかの態様の例示を意図しているので、本明細書中で記述されまた特許請求される本発明は、それら特定の態様による範囲に限定されるべきではない。任意の均等の態様は本発明の範囲内にあることを意図している。実際には本明細書中で示しかつ記述したものに加えて本発明の様々な修正形態が、前述の記述から当業者には明らかになるはずである。そのような修正形態もまた、別添の特許請求の範囲に含まれることを意図している。不一致の場合、定義を含めた本発明の開示内容が支配することになる。

Claims (6)

  1. α−アミラーゼ、プルラナーゼ、およびグルコアミラーゼ酵素を含み、前記α−アミラーゼが、配列番号5またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、前記プルラナーゼが、配列番号3またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、前記グルコアミラーゼが、配列番号4またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、そして、NPUN/g DSとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/g DSとして表されるα−アミラーゼ用量の比が90以上である、組成物。
  2. 前記組成物が、配列番号4で開示される前記グルコアミラーゼから、あるいは配列番号4の前記成熟ポリペプチドとの少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するグルコアミラーゼから選択されるグルコアミラーゼと、配列番号5で開示される前記α−アミラーゼから、あるいは配列番号5の前記成熟ポリペプチドとの少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するα−アミラーゼから選択されるα−アミラーゼと、配列番号3で開示されるプルラナーゼから、あるいは配列番号3の前記成熟ポリペプチドとの少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するプルラナーゼから選択されるプルラナーゼとを含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 液化デンプンを請求項1または2に記載の組成物と接触させるステップを含む、前記液化デンプンからグルコースシロップを製造する方法。
  4. (a)液化デンプンをグルコアミラーゼ、プルラナーゼ、およびα−アミラーゼと接触させるステップであって、前記α−アミラーゼが、配列番号5またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、前記プルラナーゼが、配列番号3またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、前記グルコアミラーゼが、配列番号4またはその成熟ポリペプチドと少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列から成る群から選択されるアミノ酸配列を含むか、あるいは該アミノ酸配列からなり、そして、NPUN/g DSとして表されるプルラナーゼ用量対FAU(A)/g DSとして表されるα−アミラーゼ用量の比が90以上である、ステップと、(b)前記液化デンプンを糖化するステップとを含む、液化デンプンからグルコースシロップを製造する方法。
  5. 前記液化デンプン基質中の初期乾燥固体含量(DS)が、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、または少なくとも40%である、請求項に記載の方法。
  6. 糖化時間が、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも48時間、少なくとも54時間、少なくとも60時間、または少なくとも72時間である、請求項またはに記載の方法。
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