RU2796447C1 - Komagataella phaffii t07/ppzl-4x-oa-xyl-asor strain capable of producing xylanase from aspergillus oryzae fungi - Google Patents

Komagataella phaffii t07/ppzl-4x-oa-xyl-asor strain capable of producing xylanase from aspergillus oryzae fungi Download PDF

Info

Publication number
RU2796447C1
RU2796447C1 RU2022124210A RU2022124210A RU2796447C1 RU 2796447 C1 RU2796447 C1 RU 2796447C1 RU 2022124210 A RU2022124210 A RU 2022124210A RU 2022124210 A RU2022124210 A RU 2022124210A RU 2796447 C1 RU2796447 C1 RU 2796447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
xylanase
strain
asor
xyl
phaffii
Prior art date
Application number
RU2022124210A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Валентинович Задорожный
Алла Викторовна Брянская
Валерия Николаевна Шляхтун
Виктор Сергеевич Ушаков
Денис Владимирович Бочков
Наталья Владимировна Богачева
Антон Владимирович Коржук
Светлана Валерьевна Банникова
Татьяна Николаевна Горячковская
Сергей Евгеньевич Пельтек
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр "Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" (ИЦиГ СО РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр "Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" (ИЦиГ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр "Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" (ИЦиГ СО РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2796447C1 publication Critical patent/RU2796447C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: microbiology; biotechnology; genetic engineering.
SUBSTANCE: Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr strain was obtained as a result of genetic modification of Komagatella phaffii Т07 yeast strain. Available nutrient media are used for cultivation of the strain. The strain produces the enzyme xylanase from Aspergillus oryzae (xAOr-Fl) fungus.
EFFECT: invention makes it possible to obtain xylanase with increased resistance and stability with a high degree of efficiency from a xylanase-producing strain.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии и может быть использовано в химической, пищевой, ферментационной, фармацевтической промышленности.The invention relates to microbiology and biotechnology and can be used in the chemical, food, fermentation, and pharmaceutical industries.

Ферменты применяются в различных областях, таких как производство продуктов питания, корма для животных, моющие средства, косметика, пивоварение и текстильная промышленность, бумажная промышленность, фармацевтика, а также в качестве инструментов для научных исследований и разработок.Enzymes are used in various fields such as food production, animal feed, detergents, cosmetics, brewing and textile industries, paper industry, pharmaceuticals, and as research and development tools.

Ксиланазы относятся к группе разнообразных ферментов, которые гидролизуют основную гемицеллюлозу клеточной стенки растительных клеток - ксиланы [1]. Ксиланы являются одной из основных составляющих лигноцеллюлозной биомассы. Механизм действия ксиланаз заключается в случайном расщеплении β-1,4-связанных D-ксилопиранозных единиц, составляющих углеродный скелет гомополимерной структуры ксиланов. В настоящее время ксиланазы объединяют в семейства гликозил-гидролаз (GH) 5, 7, 8, 10, 11, 26, 30 и 43, при этом наиболее хорошо изученными на данный момент являются механизмы действий ксиланаз, относящихся к 10 и 11 семействам [2].Xylanases belong to a group of various enzymes that hydrolyze the main hemicellulose of the cell wall of plant cells - xylans [1]. Xylanes are one of the main constituents of lignocellulosic biomass. The mechanism of action of xylanases is the random cleavage of β-1,4-linked D-xylopyranose units that make up the carbon skeleton of the xylan homopolymer structure. Currently, xylanases are grouped into families of glycosyl hydrolases (GH) 5, 7, 8, 10, 11, 26, 30, and 43, while the mechanisms of action of xylanases belonging to families 10 and 11 are currently the best studied [2 ].

Гемицеллюлазы, такие как ксиланазы, являются наиболее важной группой ферментов, имеющей широкое применение в промышленном производстве, в том числе в биоконверсии лигниноцеллюлозы в биотопливо, SCP (single-cell protein англ. микробные белки), биоотбеливание, тканевая промышленность, осветление соков, очищение сточных вод и очистка от чернил [3]. Применение ксиланаз в вышеперечисленных областях промышленности снижает использование опасных химических веществ и тем самым снижает токсичную нагрузку на окружающую среду [4].Hemicellulases, such as xylanases, are the most important group of enzymes with wide application in industrial production, including the bioconversion of lignocellulose to biofuel, SCP (single-cell protein English microbial proteins), biobleaching, textile industry, juice clarification, wastewater treatment water and ink removal [3]. The use of xylanases in the above industries reduces the use of hazardous chemicals and thus reduces the toxic burden on the environment [4].

Однако стоит отметить, что крупномасштабное получение ксиланазы грибов при наработке в непосредственных хозяевах затруднено из-за низкой скорости генерации и проблем аэрации в вязкой среде [5].However, it should be noted that the large-scale production of fungal xylanase during production in direct hosts is difficult due to the low generation rate and problems of aeration in a viscous medium [5].

Актуальной задачей на сегодняшний день является получение рекомбинантных продуцентов, имеющих большую эффективность продукции белка в сравнении с продуцентами, полученными из природных организмов.An urgent task today is to obtain recombinant producers with a higher efficiency of protein production in comparison with producers obtained from natural organisms.

Было показано, что ксиланазы грибов обладают более высокой активностью по сравнению с бактериальными, однако большинство этих ксиланаз эффективны при температуре ниже 50°С и в диапазоне рН 4-6 [6]. Так, для эндо-1,4-β-ксиланазы Aspergillus oryzae было показано, что оптимум рН составляет 5,0 в то время как оптимум температуры - 60°С [7]. Экспрессия ксиланазы Aoxyn10 происходила во внеклеточное пространство с наибольшей активностью фермента 45,0 ЕД/мл с оптимумом рН 5,5 и температурным оптимумом 60°С, однако она оставалась стабильной при спектре рН от 4,0 до 7,0 и при температурах ниже 50°С [8]. Известно, что ксиланаза XynFl из Aspergillus oryzae LCl была клонирована в экспрессирующую систему Е. coli BL21(DE3), которая показала специфическую активность 1037,3 МЕ/мг, что составило в 9,3 более высокий уровень экспресии, чем в нативиом организме. Было показано, что рекомбинантная ксиланаза XynFl с молекулярным весом 37 кДа обладает активностью в спектре рН от 3,0 до 10,0 и при температурах от 30 до 70°С, при этом оптимумы рН и температуры составляли 5,0 и 30°С, соответственно [9].Fungal xylanases have been shown to be more active than bacterial ones; however, most of these xylanases are effective at temperatures below 50°C and in the pH range of 4–6 [6]. Thus, for Aspergillus oryzae endo-1,4-β-xylanase, it was shown that the optimum pH is 5.0, while the optimum temperature is 60°C [7]. Expression of Aoxyn10 xylanase occurred in the extracellular space with the highest enzyme activity of 45.0 U/ml with an optimum pH of 5.5 and a temperature optimum of 60°C; however, it remained stable at pH range from 4.0 to 7.0 and at temperatures below 50 °С [8]. It is known that XynFl xylanase from Aspergillus oryzae LCl was cloned into the E. coli BL21(DE3) expression system, which showed a specific activity of 1037.3 IU/mg, which was 9.3 higher expression level than in the native organism. It was shown that the recombinant xylanase XynFl with a molecular weight of 37 kDa has activity in the pH spectrum from 3.0 to 10.0 and at temperatures from 30 to 70°C, while the pH and temperature optima were 5.0 and 30°C, respectively [9].

Известен рекомбинантный штамм дрожжей Penicillium canescens, продуцирующий неингибируемую эндо-1,4-β-ксиланазу Е. Известна конструкция, содержащая целевую кодирующую последовательность, включающую последовательно соединенные ген eglII, кодирующий высокоактивную эндо-1,4β-глюканазу II, и ген xyIE Penicillium canescens, кодирующий неингибируемую эндо-1,4-(3-ксиланазу Е. Изобретение также относится к рекомбинантным штаммам Penicillium verruculosum ЕХ13, ВКМ F-4765D, и Penicillium verruculosum ЕХ35, ВКМ F-4766D. Указанные штаммы предназначены для продукции гомологичной высокоактивной эндо-1,4-β-глюканазы II и неингибируемой эндо-1,4-β- ксиланазы Е Penicillium canescens [10].Known recombinant strain of yeast Penicillium canescens, producing non-inhibited endo-1,4-β-xylanase E. Known design containing the target coding sequence, including sequentially connected gene eglII, encoding a highly active endo-1,4β-glucanase II, and the gene xyIE Penicillium canescens encoding non-inhibited endo-1,4-(3-xylanase E. The invention also relates to recombinant strains of Penicillium verruculosum EX13, VKM F-4765D, and Penicillium verruculosum EX35, VKM F-4766D. These strains are intended for the production of homologous highly active endo-1 ,4-β-glucanase II and non-inhibited endo-1,4-β-xylanase E Penicillium canescens [10].

Известен рекомбинантный штамм дрожжей Pichia pastoris -продуцент ксиланазы из Paenibacillus brasilensis. Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии. Предложен рекомбинантный штамм дрожжей Pichia pastoris ВКПМ Y-4393, продуцирующий ксиланазу. Указанный штамм содержит ген xyl, кодирующий эндо-1,4-β-ксиланазу из Paenibacillus brasilensis. Штамм продуцирует фермент в количестве 1114 ед./мл культуральной жидкости [11].Known recombinant strain of yeast Pichia pastoris -producer of xylanase from Paenibacillus brasilensis. The invention relates to microbiology and biotechnology. A recombinant yeast strain Pichia pastoris VKPM Y-4393 producing xylanase is proposed. Said strain contains the xyl gene encoding endo-1,4-β-xylanase from Paenibacillus brasilensis. The strain produces the enzyme in the amount of 1114 units/ml of the culture liquid [11].

Известен штамм дрожжей Pichia pastoris, продуцирующий ксиланазу из Streptomyces sp.FAl. Изобретение относится к штамму-продуценту ксиланазы и его применению и относится к области генной инженерии. Ксиланазу по изобретению получают путем клонирования гена ксиланазы (xyn A) Streptomyces sp.FAl и экспрессии в P. pastoris. PPICZ альфа или pPIC9k используется для конструирования вектора экспрессии и преобразования P. pastoris, сначала реализуется высокоэффективная экспрессия ксиланазы, полученной из Streptomyces sp.FAl, в P. pastoris, ферментация в 3-литровом ферментационном резервуаре длится 140 часов, а общее содержание белка в ферментированной надосадочной жидкости может достигать 6,5 г/мл, что представляет собой самый высокий уровень экспрессии ксиланазы, полученной из десятого семейства Streptomyces sp., в Pichia pastoris. Рекомбинантная ксиланаза используется для улучшения качества булочек на пару и дает отличный эффект [12].Known yeast strain Pichia pastoris producing xylanase from Streptomyces sp.FAl. The invention relates to a xylanase-producing strain and its use, and relates to the field of genetic engineering. The xylanase of the invention is obtained by cloning the xylanase (xyn A) gene of Streptomyces sp. FAl and expression in P. pastoris. PPICZ alpha or pPIC9k is used to construct the P. pastoris expression and transformation vector, the high-efficiency expression of Streptomyces sp.FAl-derived xylanase in P. pastoris is realized first, the fermentation in the 3-liter fermentation tank lasts 140 hours, and the total protein content of the fermented supernatant can reach 6.5 g/ml, which is the highest expression level of xylanase derived from the tenth family of Streptomyces sp. in Pichia pastoris. Recombinant xylanase is used to improve the quality of steamed buns and has an excellent effect [12].

Известен штамм дрожжей Pichia pastoris, продуцирующий ксиланазу из Aspergillus sulphureus. Ген xynB из Aspergillus sulphureus, кодирующий эндо-β-1,4-ксиланазу, был синтезирован de novo с помощью сплайсинга полимеразной цепной реакции удлинения перекрытия в соответствии со смещением кодонов белка Pichia pastoris. Синтетическая ДНК и ДНК дикого типа помещались под контроль промотора гена глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAP) в плазмиде вектора конститутивной экспрессии pGAPzαA и электротрансформировались в штамм P. pastoris X-33 соответственно. Трансформанты, скринированные с помощью зеоцина, были способны конститутивно секретировать ксиланазу в жидкой среде YPD. Максимальный выход рекомбинантной ксиланазы, продуцируемой синтетической ДНК, составлял 105 ед/мл, что было примерно в 5 раз выше, чем при использовании ДНК дикого типа при культивировании в колбах при 28°С в течение 3 дней. Фермент проявлял оптимальную активность при 50°С и рН 5,0. Остаточная активность оставалась выше 90% после предварительной обработки рекомбинантной ксиланазы в буфере Na2HPO4-лимонная кислота (рН 2,4) в течение 2 ч. Активность ксиланазы была значительно улучшена Zn2+. Эти биохимические характеристики позволяют предположить, что рекомбинантная ксиланаза имеет перспективное применение в кормовой промышленности в качестве добавки [13].Known yeast strain Pichia pastoris, producing xylanase from Aspergillus sulphureus. The xynB gene from Aspergillus sulphureus, encoding endo-β-1,4-xylanase, was synthesized de novo by polymerase chain reaction splicing to extend the overlap according to the codon shift of the Pichia pastoris protein. Synthetic DNA and wild-type DNA were placed under the control of the promoter of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAP) gene in the plasmid of the pGAPzαA constitutive expression vector and electrotransformed into the P. pastoris X-33 strain, respectively. Transformants screened with Zeocin were able to constitutively secrete xylanase in liquid YPD medium. The maximum yield of recombinant xylanase produced by synthetic DNA was 105 U/ml, which was about 5 times higher than when using wild-type DNA when cultured in flasks at 28°C for 3 days. The enzyme exhibited optimal activity at 50°C and pH 5.0. The residual activity remained above 90% after pretreatment of the recombinant xylanase in Na 2 HPO 4 -citric acid (pH 2.4) buffer for 2 hours. The xylanase activity was significantly improved by Zn 2+ . These biochemical characteristics suggest that recombinant xylanase has promising applications in the feed industry as an additive [13].

Наиболее близким заявляемому штамму - прототипом, является штамм Pichia pastoris GS/Xyn4-11, экспрессирующий внеклеточно ксиланазу 10 семейства из A. oryzae. Трансформант, обозначенный как Р. pastoris GS/Xyn4-11l, проявляет самую высокую активность рекомбинантного AoXyn10 (названного reAoXyn10), составляющую 45,0 ед/мл. Очищенный reAoXyn10 проявлял максимальную активность при рН 5,5 и 60°С. Он был стабилен в диапазоне рН 4,0-7,0 при 50°С и ниже. Его деятельность не подвергается воздействию множества ионов металлов или ЭДТА, но ингибируется Mn2+и Ва2+. Км и Vmax reAoXyn10 составляли 1,7 мг/мл и 817 мкмоль/мин/мг соответственно [14].The closest to the claimed strain - the prototype is a strain of Pichia pastoris GS/Xyn4-11, extracellularly expressing xylanase 10 family of A. oryzae. The transformant, designated P. pastoris GS/Xyn4-11l, exhibited the highest recombinant AoXyn10 activity (named reAoXyn10) at 45.0 U/mL. Purified reAoXyn10 showed maximum activity at pH 5.5 and 60°C. It was stable in the pH range of 4.0-7.0 at 50°C and below. Its activity is not affected by multiple metal ions or EDTA, but is inhibited by Mn 2+ and Ba 2+ . Km and Vmax reAoXyn10 were 1.7 mg/mL and 817 µmol/min/mg, respectively [14].

Недостатком этого штамма является то, что продуцируемый им фермент стабилен в узком диапазоне рН, не стабилен при температуре выше 50°С.The disadvantage of this strain is that the enzyme it produces is stable in a narrow pH range, not stable at temperatures above 50°C.

Задачей изобретения является получение штамма - продуцента ксиланазы из грибов вида Aspergillus oryzae (xAOr-Fl) на основе штамма-реципиента Komagataella phaffii Т07 4x-OA-xyl-AsOr, устойчивого к температурным и рН условиям.The objective of the invention is to obtain a strain - producer of xylanase from fungi of the species Aspergillus oryzae (xAOr-Fl) based on the recipient strain Komagataella phaffii T07 4x-OA-xyl-AsOr, resistant to temperature and pH conditions.

Технический результат: расширение ассортимента штаммов-продуцентов ксиланазы, повышение устойчивости к температурным и рН условиям, упрощение условий культивирования штамма.EFFECT: expansion of the range of xylanase-producing strains, increased resistance to temperature and pH conditions, simplification of strain cultivation conditions.

Поставленная задача достигается получением штамма Komagataella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, способного продуцировать ксиланазу из из грибов вида Aspergillus oryzae (xAOr-Fl). Ксиланаза xAOr-Fl обладает способностью проявлять активность при рН от 3,0 до 9,0, а также при 2,5 и 10,0, при этом фермент является термоустойчивым, проявляя высокую активность также при 85°С.This task is achieved by obtaining a strain of Komagataella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, capable of producing xylanase from fungi of the species Aspergillus oryzae (xAOr-Fl). XAOr-Fl xylanase has the ability to be active at pH from 3.0 to 9.0, as well as at 2.5 and 10.0, while the enzyme is heat-resistant, showing high activity also at 85°C.

Штамм дрожжей Komagatella phaffii Т07 4x-OA-xyl-AsOr получен в результате генно-инженерной модификации штамма дрожжей Komagatella phaffii Т07.Yeast strain Komagatella phaffii Т07 4x-OA-xyl-AsOr was obtained as a result of genetic modification of yeast strain Komagatella phaffii Т07.

Генно-инженерными методами получают плазмиду pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, несущую ген, имеющий размер 981 п. н., с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO 1, кодирующий ксиланазу xAOr-Fl с SEQ ID NO 2, слитую с гибридной сигнальной последовательностью альфа-фактора Saccharomyces cerevisiae с препептидом Ostl S. cerevisiae, под контролем промотора гена алкоголь оксидазы АОХ1 дрожжей вида Komagataella phaffii.Genetic engineering methods are used to obtain plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, carrying a gene having a size of 981 bp, with a nucleotide sequence of SEQ ID NO 1, encoding xAOr-Fl xylanase with SEQ ID NO 2, fused with a hybrid signal Saccharomyces cerevisiae alpha-factor sequence with S. cerevisiae prepeptide Ostl, under the control of the alcohol oxidase AOX1 gene promoter of the Komagataella phaffii species yeast.

Исходным генетическим материалом для конструирования рекомбинантной плазмиды pPZL-4x-OA-xyl-AsOr являются:The initial genetic material for constructing the recombinant plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr is:

- плазмида pPICZ(alpha)-A (Invitrogen),- plasmid pPICZ(alpha)-A (Invitrogen),

- искусственно синтезированный ген ксиланазы xAOr-Fl,- artificially synthesized xAOr-Fl xylanase gene,

- сайты рекомбинации lox66 и lox71 в составе олигонуклеотидов.- lox66 and lox71 recombination sites in oligonucleotides.

Полученная плазмида pPZL-4x-OA-xyl-AsOr характеризуется следующими признаками:The resulting plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr is characterized by the following features:

- имеет размер 12199 п. н.;- has a size of 12199 bp;

- содержит 4 копии искусственного гена xAOr-Fl под контролем промотора и терминатора гена AOXl;- contains 4 copies of the artificial xAOr-Fl gene under the control of the AOXl gene promoter and terminator;

- состоит из следующих элементов:- consists of the following elements:

BleoR - ген, кодирующий белковую последовательность, обеспечивающую устойчивость клетки к блеомицину, флеомицину и зеоцину;BleoR - a gene encoding a protein sequence that provides cell resistance to bleomycin, phleomycin and zeocin;

TEF1 promoter - промотор, регулирующий работу гена BleoR в клетках дрожжей;TEF1 promoter - a promoter that regulates the operation of the BleoR gene in yeast cells;

ЕМ7 promoter - промотор, регулирующий работу гена BleoR в клетках E.coli;EM7 promoter - a promoter that regulates the operation of the BleoR gene in E. coli cells;

CYCl terminator - терминатор транскрипции из дрожжей S. cerevisiae;CYCl terminator - transcription terminator from the yeast S. cerevisiae;

ori - начало репликации плазмидной конструкции;ori - origin of replication of the plasmid construct;

lox66 и lox71 - сайты рекомбинации системы cre-lox;lox66 and lox71 - recombination sites of the cre-lox system;

xylanase AsOr - ген, кодирующий последовательность ксиланазы xAOr-Fl [15] без первой аминокислоты метионина, и находящийся под контролем промотора гена AOXl K. phaffii;xylanase AsOr, a gene encoding the xAOr-Fl xylanase sequence [15] without the first amino acid methionine, and under the control of the K. phaffii AOXl gene promoter;

АОХ1 promoter - промотор гена AOXl K. phaffii;AOX1 promoter - promoter of the K. phaffii AOXl gene;

АОХ1 terminator - терминатор гена AOXl K. phaffii;AOX1 terminator - K. phaffii AOXl gene terminator;

α-factor secretion signal - сигнальная последовательность альфа-фактора S. cerevisiae;α-factor secretion signal - signal sequence of the S. cerevisiae alpha factor;

pre-Ostl - препептид сигнальной последовательности Ostl S. cerevisiae.pre-Ostl - prepeptide signal sequence Ostl S. cerevisiae.

Функциональная карта плазмиды pPZL-4x-OA-xyl-AsOr представлена на фиг.1.Functional map of the plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr is shown in Fig.1.

Нуклеотидные последовательности синтетического гена, кодирующего ксиланазу xAOr-Fl (SEQ ID NO 1), а также аминокислотная последовательность самой ксиланазы xAOr-Fl (SEQ ID NO 2) приведены в перечне последовательностей.The nucleotide sequences of the synthetic gene encoding xAOr-Fl xylanase (SEQ ID NO 1) as well as the amino acid sequence of xAOr-Fl xylanase itself (SEQ ID NO 2) are shown in the sequence listing.

Предлагаемый штамм получают трансформацией клеток дрожжей К. phaffii Т07 плазмидой pPZL-4x-OA-xyl-AsOr методом электропорации на электропораторе Gene Pulser Xcell (Bio-Rad). Отбор трансформантов осуществляют на среде Yeast extract-Peptone-Dextrose (YPD) с зеоцином (100 мг/л). Затем отобранные клоны трансформируют плазмидой pSH67 [16], несущей, в частности, ген cre-рекомбиназы и маркер устойчивости к генетицину G418. Выросшие клоны путем пересева проверяют на отсутствие устойчивости к зеоцину и к генетицину.The proposed strain is obtained by transformation of yeast cells K. phaffii T07 with plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr by electroporation on an electroporator Gene Pulser Xcell (Bio-Rad). The selection of transformants is carried out on Yeast extract-Peptone-Dextrose (YPD) medium with zeocin (100 mg/l). Then, the selected clones are transformed with the pSH67 plasmid [16] carrying, in particular, the cre-recombinase gene and the geneticin resistance marker G418. Grown clones by subculture check for the absence of resistance to zeocin and geneticin.

Продуцируемая заявляемым штаммом ксиланаза xAOr-Fl обладает способностью проявлять активность при рН от 3.0 до 9.0, а также при 2.5 и 10.0, при этом фермент является термоустойчивым, проявляя высокую активность также при 85°С. Оптимум работы фермента составляет 60°С, при 85°С и рН 9.0 фермент сохраняет 40% активности.XAOr-Fl xylanase produced by the claimed strain has the ability to be active at pH from 3.0 to 9.0, as well as at 2.5 and 10.0, while the enzyme is heat-resistant, showing high activity also at 85°C. The optimum of enzyme activity is 60°C; at 85°C and pH 9.0, the enzyme retains 40% of its activity.

Ксиланаза xAOr-Fl обладает более высоким температурным оптимумом по сравнению с прототипом, а также отличается высокой активностью при более высоких температурах (до 85°С) и более высоких значениях рН - до 9.0. Такие параметры работы фермента позволяют применять ферментные препараты на основе ксиланазы xAOr-Fl в технологических процессах, требующих высоких температур (например, экстракция) или щелочных рН (например, моющие средства).Xylanase xAOr-Fl has a higher temperature optimum compared to the prototype, and is also highly active at higher temperatures (up to 85°C) and higher pH values up to 9.0. These parameters of the enzyme operation allow the use of enzyme preparations based on xAOr-Fl xylanase in technological processes requiring high temperatures (for example, extraction) or alkaline pH (for example, detergents).

Штамм дрожжей Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr характеризуется следующими признаками.The yeast strain Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr is characterized by the following features.

Культурально-морфологические признаки: клетки округлой формы, 3-4 мкм в диаметре. Клетки почкуются, почкование истинное, многостороннее. На агаризованной среде YPD образуют крупные круглые белые колонии, глянцевые с ровным краем, выпуклой серединой.Cultural and morphological features: rounded cells, 3-4 microns in diameter. Cells bud, budding is true, multilateral. On agar medium YPD form large round white colonies, glossy with a smooth edge, convex middle.

Физиолого-биохимические признаки: Штамм способен к росту как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Оптимальная температура роста 30°С. Растет в пределах рН среды от 6.0 до 10.0 с оптимумом 7.0. В качестве единственного источника углерода способен использовать метанол, этанол, глюкозу, глицерин.Physiological and biochemical characteristics: The strain is capable of growth both in aerobic and anaerobic conditions. The optimum growth temperature is 30°C. Grows within the pH range of 6.0 to 10.0 with an optimum of 7.0. It can use methanol, ethanol, glucose, glycerol as the sole source of carbon.

Штамм не обладает инфекционным и общетоксическим действием.The strain does not have an infectious and general toxic effect.

Штамм является непатогенным и не включен в списки, приведенные в санитарных правилах СП 1.3.2322-08; штамм не несет опасных генетических конструкций.The strain is non-pathogenic and is not included in the lists given in the sanitary rules SP 1.3.2322-08; the strain does not carry dangerous genetic constructs.

Штамм идентифицирован на основании анализа последовательности полного генома.The strain was identified based on whole genome sequencing analysis.

Хранение штамма осуществляют на среде YPD с глицерином при температуре -70°С.The strain is stored on YPD medium with glycerol at -70°C.

Для культивирования штамма применяют среды YPD, BMGY и др. следующего состава:For cultivation of the strain, YPD, BMGY and other media of the following composition are used:

Среда YPD (%): пептон - 2, дрожжевой экстракт - 1, глюкоза - 2.YPD medium (%): peptone - 2, yeast extract - 1, glucose - 2.

Среда BMGY (%, мас./об.): дрожжевой экстракт - 1, пептон - 2, YNB - 1,34, глицерин - 1. Также - биотин - 0,4 мг/мл, забуференный 1/10 объема 0,1 М калий-фосфатным буфером.BMGY medium (%, w/v): yeast extract - 1, peptone - 2, YNB - 1.34, glycerol - 1. Also - biotin - 0.4 mg/ml, buffered 1/10 volume 0.1 M potassium phosphate buffer.

Выход фермента в биореакторе составляет 258240 МЕ/мл для культуральной жидкости. Было показано, что ксиланаза xAOr-Fl может проявлять активность при рН от 3,0 до 9,0, а также обладает способностью проявлять активность при 2,5 и 10,0, при этом ферментный препарат является термоустойчивым, проявляя высокую активность также при 85°С. Активность фермента, термо- и рН-стабильность, температурный оптимум и оптимум рН доказаны экспериментальными методами.The yield of the enzyme in the bioreactor is 258240 IU/ml for the culture liquid. It was shown that xylanase xAOr-Fl can be active at pH from 3.0 to 9.0, and also has the ability to be active at 2.5 and 10.0, while the enzyme preparation is heat-resistant, showing high activity also at 85 °C. Enzyme activity, thermal and pH stability, temperature optimum and pH optimum have been proven by experimental methods.

Активность фермента определялась согласно ГОСТ 31488-2012 «Препараты ферментные. Методы определения ферментативной активности ксиланазы» с использованием в качестве субстрата ксилана из овса с массовой долей 1% [17].Enzyme activity was determined according to GOST 31488-2012 “Enzymatic preparations. Methods for determining the enzymatic activity of xylanase” using oat xylan as a substrate with a mass fraction of 1% [17].

Предлагаемый штамм дрожжей Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr - продуцент ксиланазы xAOr-Fl, имеет ряд преимуществ перед известными штаммами, заключающимися в следующем.The proposed strain of yeast Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr - xAOr-Fl xylanase producer, has a number of advantages over known strains, which are as follows.

1. Предлагаемый штамм продуцирует высоко активную ксиланазу из гриба Aspergillus oryzae - xAOr-Fl, пригодную к использованию в химической, пищевой, ферментационной, фармацевтической промышленности.1. The proposed strain produces a highly active xylanase from the fungus Aspergillus oryzae - xAOr-Fl, suitable for use in the chemical, food, fermentation, pharmaceutical industries.

2. Штамм дрожжей Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr продуцирует ксиланазу xAOr-Fl, способную проявлять активность в широком диапазоне рН: от 3,0 до 9,0, а также при 2,5 и 10,0, что позволяет применять данный штамм и фермент в различных областях, а также в качестве инструментов для научных исследований и разработок.2. Yeast strain Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr produces xylanase xAOr-Fl, which can be active in a wide pH range: from 3.0 to 9.0, as well as at 2.5 and 10.0 , which allows the use of this strain and enzyme in various fields, as well as tools for research and development.

3. Штамм дрожжей Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr продуцирует термостабильную ксиланазу xAOr-Fl, способную проявлять высокую активность также при 85°С, что позволяет использовать данный штамм в производстве.3. Yeast strain Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr produces a thermostable xylanase xAOr-Fl, capable of exhibiting high activity also at 85°C, which makes it possible to use this strain in production.

4. Штамм дрожжей Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr в условиях биореактора нарабатывает в культуральной жидкости 258240 МЕ/мл фермента.4. Yeast strain Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr produces 258240 IU/ml of enzyme in culture liquid under bioreactor conditions.

Поскольку предлагаемый штамм получен впервые и фермент, выделенный из него, характеризуется уникальным комплексом свойств, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого штамма критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».Since the proposed strain was obtained for the first time and the enzyme isolated from it is characterized by a unique set of properties, it can be concluded that the proposed strain meets the invention criteria "novelty" and "inventive step".

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by examples of a specific implementation.

Пример 1. Получение плазмиды pPZL-4x-OA-xyl-AsOr и штамма Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOrExample 1 Preparation of Plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr and Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr

Для получения экспрессирующей конструкции использовали модифицированную плазмиду, полученную из плазмиды pPICZ(alpha)-A (Invitrogen). В исходной плазмиде область препептида сигнальной последовательности альфа-фактора S. cerevisiae заменили на препептид сигнальной последовательности Ostl S. cerevisiae, а также добавили сайты рекомбинации lox66 и lox71, фланкирующие экспрессионную кассету. Затем искусственно синтезированную последовательность гена xAOr-Fl слили методом Гибсона с вышеупомянутой сигнальной последовательностью для секреции продукта в культуральную жидкость. При этом после отрезания сигнального пептида в просвете ЭПР на N-конце белка оказываются 4 аминокислоты (Glu-Ala-Glu-Ala), отсутствующие в природном белке (и отсутствует первый остаток метионина природного белка).To obtain the expression construct, a modified plasmid derived from the plasmid pPICZ(alpha)-A (Invitrogen) was used. In the original plasmid, the prepeptide region of the S. cerevisiae alpha factor signal sequence was replaced with the prepeptide of the S. cerevisiae Ostl signal sequence, and lox66 and lox71 recombination sites flanking the expression cassette were added. Then, the artificially synthesized xAOr-Fl gene sequence was fused by the Gibson method with the above signal sequence to secrete the product into the culture fluid. In this case, after cutting off the signal peptide in the lumen of the EPR, at the N-terminus of the protein, 4 amino acids (Glu-Ala-Glu-Ala) are found that are absent in the natural protein (and the first methionine residue of the natural protein is absent).

Затем рестриктазно-лигазным методом экспрессионную кассету мультиплицировали до 4 тандемных копий. Полученной плазмидой pPZL-4x-OA-xyl-AsOr трансформировали дрожжи штамма Komagatella phaffii Т07.The expression cassette was then multiplied to 4 tandem copies by the restriction ligation method. The obtained plasmid pPZL-4x-OA-xyl-AsOr was used to transform the yeast strain Komagatella phaffii T07.

После отбора клонов, выделяющих в культуральную жидкость активную ксиланазу, из них удалили ген устойчивости к антибиотику, необходимый для селекции на первых этапах. Ген удаляли с использованием вспомогательной плазмиды pSH67, кодирующей рекомбиназу Cre.After the selection of clones releasing active xylanase into the culture liquid, the antibiotic resistance gene necessary for selection at the first stages was deleted from them. The gene was removed using the pSH67 helper plasmid encoding the Cre recombinase.

Пример 2. Культивирование штамма Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr и выделение ксиланазы xAor-FlExample 2 Cultivation of Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr and Isolation of XAor-Fl Xylanase

Культивирование штамма проводилась в биореакторе ProLab (GPC, Франция). Штамм К. phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr на агаризованной среде YPD рассевали до отдельных колоний и культивировали в течение 48 часов, а затем инокулировали в 5 мл среды YPD с 200 мкг/мл зеоцина и культивировали в течение ночи при 30°С. Ночную культуру инокулировали в среду в объеме 1:100 со средой YNB и культивировали в шейкере при 30°С и 250 об/мин в течение 48 ч.The strain was cultivated in a ProLab bioreactor (GPC, France). The K. phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr strain was plated on YPD agar medium to individual colonies and cultivated for 48 hours, and then inoculated into 5 ml of YPD medium with 200 μg/ml Zeocin and cultivated overnight at 30°C. The overnight culture was inoculated into the medium in a volume of 1:100 with YNB medium and cultivated in a shaker at 30°C and 250 rpm for 48 h.

Первичную культуру асептически вносили в ферментер, содержащий солевую среду с концентрациями 32,5 г/л глицерина, 9,375 г/л (NH4)2SO4, 1,875 г/л CaSO4⋅2H2O, 0,9375 г/л NaCl, 3,75 г/л MgSO4⋅7H2O, и 3,75 г/л KH2PO4. Ферментер был предварительно стерилизован 45 минут при 121°С.The primary culture was aseptically introduced into a fermenter containing a saline medium with concentrations of 32.5 g/l glycerol, 9.375 g/l (NH 4 ) 2 SO 4 , 1.875 g/l CaSO 4 ⋅2H 2 O, 0.9375 g/l NaCl , 3.75 g/l MgSO 4 ⋅7H 2 O, and 3.75 g/l KH 2 PO 4 . The fermenter was pre-sterilized for 45 minutes at 121°C.

При старте культивирования температура составляла 30°С при постоянном потоке воздуха 3 л/мин и начальной скорости вращения мешалки 400 об/мин. Концентрацию растворенного кислорода поддерживали на уровне >20% при помощи постепенного увеличения скорости перемешивания до 1200 об/мин, а рН среды - 5,8-6,0, используя для корректировки 4М раствор NaOH. Перед инокуляцией в среду добавляли 2,5 мл/л микроэлементов и 2,5 мл/л витаминов (таблица 1).At the start of cultivation, the temperature was 30°C at a constant air flow of 3 L/min and an initial stirrer speed of 400 rpm. The concentration of dissolved oxygen was maintained at a level of >20% by gradually increasing the stirring speed to 1200 rpm, and the pH of the medium was 5.8-6.0, using a 4M NaOH solution to adjust. Before inoculation, 2.5 ml/l of trace elements and 2.5 ml/l of vitamins were added to the medium (table 1).

Выделение ксиланазы xAor-Fl проводили следующим образом. Культуральную жидкость отделяли от клеток и иных взвесей центрифугируем при 4000 об/мин в течение 10 минут, затем супернатант очищали и концентрировали методом тангенциальной ультрафильтрации на оборудовании SartoJet (Sartorius, Германия) с использованием фильтров с порами 10 кДа. Все операции проводили при 4°С.XAor-Fl xylanase isolation was performed as follows. The culture fluid was separated from cells and other suspensions by centrifugation at 4000 rpm for 10 minutes, then the supernatant was purified and concentrated by tangential ultrafiltration on SartoJet equipment (Sartorius, Germany) using filters with pores of 10 kDa. All operations were performed at 4°C.

Концентрат замораживали до -70°С, а затем лиофильно высушивали (Labconco, США). Полупродукт затем растворяли в 10 мМ натрий-фосфатном буфере (рН 7,3), очищали с использованием сефадекс G-25 (Sigma-Aldrich, Германия). Далее, использовали метод ионообменной хроматографии на колонке (V=10 мл) с анионитом DEAE-Sepharose 6HF (Biotoolomics, Великобритания). Колонку промывали 10 мМ натрий-фосфатным буфером (рН 7,5), белок элюировали линейным градиентом NaCl до 0,5 М в стартовом буфере. Фракции, где была обнаружена максимальная ксилолитическая активность, объединяли.The concentrate was frozen to -70°C and then freeze-dried (Labconco, USA). The intermediate was then dissolved in 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.3), purified using Sephadex G-25 (Sigma-Aldrich, Germany). Next, we used the method of ion-exchange chromatography on a column (V=10 ml) with an anion exchange resin DEAE-Sepharose 6HF (Biotoolomics, UK). The column was washed with 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.5), the protein was eluted with a linear gradient of NaCl to 0.5 M in starting buffer. Fractions where the maximum xylolytic activity was found were pooled.

Пример 3. Оценка ферментативной активности штамма Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOrExample 3 Evaluation of Enzymatic Activity of Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr

Наличие наработки ксиланазы xAor-Fl проверяли путем инокуляции полученных колоний в 24-луночный планшет с глубокими лунками, при этом каждую колонию инокулировали в отдельную лунку, содержащую по 2 мл YPGM (среда YPD с добавлением метанола) с 0,3% глюкозы и 1% метанола. В качестве отрицательного контроля использовался штамм K. phaffii Т07 без встроенного гена ксиланазы. Планшет помещали в термошейкер при 30° и культивировали клетки на 360 об/мин, причем каждые 24 ч добавляли по 200 мкл 10% метанола в каждую ячейку планшета. На третьи сутки культивирования отобрали аликвоты культуры и осаждали клетки центрифугированием при 4000g в течение 5 минут.The presence of xAor-Fl xylanase production was checked by inoculating the obtained colonies into a 24-well deep well plate, with each colony inoculated into a separate well containing 2 ml of YPGM (YPD medium with the addition of methanol) with 0.3% glucose and 1% methanol. The K. phaffii T07 strain without the inserted xylanase gene was used as a negative control. The plate was placed in a thermoshaker at 30°C and the cells were cultured at 360 rpm, with 200 µl of 10% methanol added every 24 h to each well of the plate. On the third day of cultivation, culture aliquots were taken and the cells were pelleted by centrifugation at 4000g for 5 minutes.

Ферментативную активность проверяли по освобождению красителя, из синтетического субстрата 4-нитрофенил-(3-0-ксилопиранозида. Для определения активности в лунку планшета вносили по 1 объему культуральной жидкости, полученной после культивирования полученных клонов, затем добавляли 4 объема буфера (50 мМ Tris-HCl, 1 mM CaCl2, рН 9,0) и 5 объемов раствора 100 мг 4-нитрофенил-β-D-ксилопиранозида в 10 мл 100 mM PBS. Реакцию осуществляли при 60°С. Ход реакции контролировали при помощи планшетного спектрофотометра Epoch (Biotek, USA). Измерение проводили каждые 10 минут при длине волны 405 нм. В качестве отрицательного контроля использовали супернатант из образца культуры штамма К. phaffii Т07 без встроенного гена протеазы.The enzymatic activity was tested by the release of the dye from the synthetic substrate 4-nitrophenyl-(3-0-xylopyranoside. To determine the activity, 1 volume of the culture liquid obtained after culturing the resulting clones was added to the well of the tablet, then 4 volumes of buffer (50 mM Tris- HCl, 1 mM CaCl 2 , pH 9.0) and 5 volumes of a solution of 100 mg of 4-nitrophenyl-β-D-xylopyranoside in 10 ml of 100 mM PBS. The reaction was carried out at 60°C. The progress of the reaction was monitored using an Epoch plate spectrophotometer ( Biotek, USA Measurements were taken every 10 minutes at a wavelength of 405 nm Supernatant from a culture sample of the K. phaffii T07 strain without the inserted protease gene was used as a negative control.

Активность ксиланазы xAor-Fl рассчитывали, исходя из калибровки по ксилозе, при этом молярный коэффициент поглощения-составил ε ≈ 0,00045±0,00005 мкМоль-1хсм-1. Было показано, что при рН 7,5 активность фермента составила 258240 МЕ/мл для культуральной жидкости.XAor-Fl xylanase activity was calculated based on xylose calibration, while the molar absorption coefficient was ε ≈ 0.00045±0.00005 μmol -1 xcm -1 . It was shown that at pH 7.5 the enzyme activity was 258240 IU/ml for the culture liquid.

Figure 00000001
Figure 00000001

Источники информацииInformation sources

1. Vladimir Puchart, Katarina

Figure 00000002
Peter Biely. Xylanases of glycoside hydrolase family 30 - An overview, Biotechnology Advances, Volume 47, 2021, 107704, ISSN 0734-9750, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107704.1. Vladimir Puchart, Katarina
Figure 00000002
Peter Beely. Xylanases of glycoside hydrolase family 30 - An overview, Biotechnology Advances, Volume 47, 2021, 107704, ISSN 0734-9750, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107704.

2. Moreira L.R.S., Filho, E.X.F. Insights into the mechanism of enzymatic hydrolysis of xylan. Appl Microbiol Biotechnol 100, 5205-5214 (2016). https://doi.org/10.1007/s00253-016-7555-z.2. Moreira L.R.S., Filho, E.X.F. Insights into the mechanism of enzymatic hydrolysis of xylan. Appl Microbiol Biotechnol 100, 5205-5214 (2016). https://doi.org/10.1007/s00253-016-7555-z.

3. Bhardwaj N., Verma V.K., Chaturvedi V. et al. GH10 XynFl and XynllA: the predominant xylanase identified in the profiling of extracellular proteome of Aspergillus oryzae LCI. Ann Microbiol 68, 731-742 (2018). https://doi.org/10.1007/sl3213-018-1378-3.3. Bhardwaj N., Verma V.K., Chaturvedi V. et al. GH10 XynFl and XynllA: the predominant xylanase identified in the profiling of extracellular proteome of Aspergillus oryzae LCI. Ann Microbiol 68, 731-742 (2018). https://doi.org/10.1007/sl3213-018-1378-3.

4. Thomas L. et al. Production of an alkaline xylanase from recombinant Kluyveromyces lactis (KYl) by submerged fermentation and its application in bio-bleaching // Biochemical Engineering Journal. - 2015. - Vol.102. - P. 24-30.4. Thomas L. et al. Production of an alkaline xylanase from recombinant Kluyveromyces lactis (KYl) by submerged fermentation and its application in bio-bleaching // Biochemical Engineering Journal. - 2015. - Vol.102. - P. 24-30.

5. Mandal A. Review on microbial xylanases and their applications // International Journal of Life Sciences. - 2015. - Vol.4. - №. 3. - P. 178-187.5. Mandal A. Review on microbial xylanases and their applications // International Journal of Life Sciences. - 2015. - Vol.4. - No. 3. - P. 178-187.

6. Beg Q.K., Kapoor M., Mahajan L., Hoondal G.S. Microbial xylanases and their industrial applications: a review // Applied Microbiology and Biotechnology, - 2001. - Vol.56. - P. 326-338.6. Beg Q.K., Kapoor M., Mahajan L., Hoondal G.S. Microbial xylanases and their industrial applications: a review // Applied Microbiology and Biotechnology, - 2001. - Vol.56. - P. 326-338.

7. Kitamoto N., Yoshino S., Ohmiya K., Tsukagoshi N. Purification and characterization of the overexpressed Aspergillus oryzae xylanase, XynFl. Biosci. Biotechnol. Biochem. 63:1791-1794(1999).7. Kitamoto N., Yoshino S., Ohmiya K., Tsukagoshi N. Purification and characterization of the overexpressed Aspergillus oryzae xylanase, XynFl. biosci. Biotechnol. Biochem. 63:1791-1794(1999).

8. Yin X, Gong YY, Wang JQ, Tang CD, Wu MC. Cloning and expression of a family 10 xylanase gene (AoxynlO) from Aspergillus oryzae in Pichia pastoris. J Gen Appl Microbiol. 2013;59(6):405-l5. doi: 10.2323/jgam.59.405. PMID: 24492599.8. Yin X, Gong YY, Wang JQ, Tang CD, Wu MC. Cloning and expression of a family 10 xylanase gene (AoxynlO) from Aspergillus oryzae in Pichia pastoris. J Gen Appl Microbiol. 2013;59(6):405-l5. doi: 10.2323/jgam.59.405. PMID: 24492599.

9. Bhardwaj N., Verma V.K., Chaturvedi V. et al. GH10 XynF1 and XynllA: the predominant xylanase identified in the profiling of extracellular proteome of Aspergillus oryzae LC1. Ann Microbiol 68, 731-742 (2018). https://doi.org/10.1007/sl3213-018-1378-3.9. Bhardwaj N., Verma V.K., Chaturvedi V. et al. GH10 XynF1 and XynllA: the predominant xylanase identified in the profiling of extracellular proteome of Aspergillus oryzae LC1. Ann Microbiol 68, 731-742 (2018). https://doi.org/10.1007/sl3213-018-1378-3.

10. Патент RU 2653429 C1, опубл. 08.05.2018.10. Patent RU 2653429 C1, publ. 05/08/2018.

11. Патент RU 2701308, опубл. 25.09.2019.11. Patent RU 2701308, publ. 09/25/2019.

12. Патент CN104789486 Al, опубл. 22.07.2015.12. Patent CN104789486 Al, publ. 07/22/2015.

13. Li Y. et al. Improvement of Aspergillus sulphureus endo-|3-l, 4-xylanase expression in Pichia pastoris by codon optimization and analysis of the enzymic characterization //Applied biochemistry and biotechnology.- 2010. -T. 160. - №. 5. -C. 1321-1331.13. Li Y. et al. Improvement of Aspergillus sulphureus endo-|3-l, 4-xylanase expression in Pichia pastoris by codon optimization and analysis of the enzymic characterization //Applied biochemistry and biotechnology.- 2010. -T. 160. - no. 5.-C. 1321-1331.

14. Yin X, Gong YY, Wang JQ, Tang CD, Wu MC. Cloning and expression of a family 10 xylanase gene (AoxynlO) from Aspergillus oryzae in Pichia pastoris. J Gen Appl Microbiol. 2013;59(6):405-15. doi: 10.2323/jgam.59.405. PMID: 24492599.14. Yin X, Gong YY, Wang JQ, Tang CD, Wu MC. Cloning and expression of a family 10 xylanase gene (AoxynlO) from Aspergillus oryzae in Pichia pastoris. J Gen Appl Microbiol. 2013;59(6):405-15. doi: 10.2323/jgam.59.405. PMID: 24492599.

15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/094163.1?report=genbank&l og$=protalign&blast_rank=1&RID=EJ2S9 WF8016.15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/094163.1?report=genbank&l og$=protalign&blast_rank=1&RID=EJ2S9 WF8016.

16. Hegemann J.H. and Heick S.B. (2011). Delete and repeat: a comprehensive toolkit for sequential gene knockout in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Methods Mol Biol 765, 189-206.16. Hegemann J.H. and Heick S.B. (2011). Delete and repeat: a comprehensive toolkit for sequential gene knockout in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Methods Mol Biol 765, 189-206.

17. Остроумов Л.А., Бабич О.О., Милентьева И.С. Изучение критериев качества и безопасности функциональных продуктов питания, полученных из вторичных продуктов переработки растительного сырья // Современные наукоемкие технологии. -2012. -Т. 12.-№12. -С. 24-27.17. Ostroumov L.A., Babich O.O., Milent'eva I.S. Studying the criteria for the quality and safety of functional food products obtained from secondary products of vegetable raw materials processing // Modern science-intensive technologies. -2012. -T. 12.-12. -WITH. 24-27.

--->--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing <!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing

1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">

<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" fileName="Komagataella <ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" fileName="Komagataella

phaffii T07 pPZL-4x-OA-xyl-AsOr.xml" softwareName="WIPO Sequence" phaffii T07 pPZL-4x-OA-xyl-AsOr.xml" softwareName="WIPO Sequence"

softwareVersion="2.1.1" productionDate="2022-08-17">softwareVersion="2.1.1" productionDate="2022-08-17">

<ApplicationIdentification> <ApplicationIdentification>

<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode> <IPOfficeCode>EN</IPOfficeCode>

<ApplicationNumberText></ApplicationNumberText> <ApplicationNumberText></ApplicationNumberText>

<FilingDate></FilingDate> <FilingDate></FilingDate>

</ApplicationIdentification> </ApplicationIdentification>

<ApplicantFileReference>-</ApplicantFileReference> <ApplicantFileReference>-</ApplicantFileReference>

<ApplicantName languageCode="ru">Федеральное государственное <ApplicantName languageCode="en">Federal State

бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр budgetary scientific institution "Federal Research Center

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian

академии наук» (ИЦиГ СО РАН)</ApplicantName>Academy of Sciences” (ICiG SB RAS)</ApplicantName>

<ApplicantNameLatin>Institute of Cytology and Genetics, Siberian <ApplicantNameLatin>Institute of Cytology and Genetics, Siberian

Branch of Russian Academy of Sciences</ApplicantNameLatin>Branch of Russian Academy of Sciences</ApplicantNameLatin>

<InventionTitle languageCode="ru">Штамм Komagataella phaffii <InventionTitle languageCode="en">Komagataella phaffii strain

T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, обладающий способностью продуцировать T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, which has the ability to produce

ксиланазу из грибов вида Aspergillus oryzae</InventionTitle>xylanase from Aspergillus oryzae</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>2</SequenceTotalQuantity> <SequenceTotalQuantity>2</SequenceTotalQuantity>

<SequenceData sequenceIDNumber="1"> <SequenceData sequenceIDNumber="1">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>981</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>981</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..981</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..981</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q2"> <INSDQualifier id="q2">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Aspergillus oryzae</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Aspergillus oryzae</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>atggttcatttaaaagcccttgcttccggtactcttttcgcttctcttg <INSDSeq_sequence>atggttcatttaaaagcccttgcttccggtactcttttcgcttctcttg

cttcttccgctgttatttcaagacaagccgctgcctccattaacgacgcctttgtagctcacggaaagaacttcttccgctgttatttcaagacaagccgctgcctccattaacgacgcctttgtagctcacggaaagaa

atattttggaacctgttctgaccaggcattattgcaaaattcccaaaatgaagctattgtcagagcagacatattttggaacctgttctgaccaggcattattgcaaaattcccaaaatgaagctattgtcagagcagac

ttcggtcagctgacacctgaaaattcaatgaaatgggacgcccttgaaccatctcaaggatctttctcttttcggtcagctgacacctgaaaattcaatgaaatgggacgcccttgaaccatctcaaggatctttctctt

tcgctggagccgatttcttagctgactatgccaaaaccaacaacaagctggtcagaggacacacattggttcgctggagccgatttcttagctgactatgccaaaaccaacaacaagctggtcagaggacacacattggt

gtggcattcacaattgccatcatgggttcagggtatcactgacaaagatacattaacagaggtcattaaggtggcattcacaattgccatcatgggttcagggtatcactgacaaagatacattaacagaggtcattaag

aatcatatcactactatcatgcagagatataaaggacaaatttatgcatgggatgtggtgaacgaaatttaatcatatcactactatcatgcagagatataaaggacaaatttatgcatgggatgtggtgaacgaaattt

ttgacgaggatggtaccctgagagattccgtattttcccaggttttgggtgaggattttgttcgtattgcttgacgaggatggtaccctgagagattccgtattttcccaggttttgggtgaggattttgttcgtattgc

atttgaaacagctcgtgaagctgaccctaacgcaaaattgtacatcaatgactacaatctggactctgcaatttgaaacagctcgtgaagctgaccctaacgcaaaattgtacatcaatgactacaatctggactctgca

gattacgctaagactaagggaatggtctcctatgtcaagaaatggctggatgccggtgttccaatagatggattacgctaagactaagggaatggtctcctatgtcaagaaatggctggatgccggtgttccaatagatg

gtataggatctcaatcacactactctgctaatggatttcctgtatcaggtgcaaagggtgccttgactgcgtataggatctcaatcacactactctgctaatggatttcctgtatcaggtgcaaagggtgccttgactgc

tcttgcctctactggtgtttccgaggttgctgtaaccgaattggacattgagggtgcttcttccgaatcttcttgcctctactggtgtttccgaggttgctgtaaccgaattggacattgagggtgcttcttccgaatct

tacttagaggtggttaacgcttgccttgatgtgtcttcatgtgtcggaattactgtttggggtgtatctgtacttagaggtggttaacgcttgccttgatgtgtcttcatgtgtcggaattactgtttggggtgtatctg

ataaggattcctggaggtcatcaacctctccattgttgttcgactccaactatcaagccaaggatgcataataaggattcctgggaggtcatcaacctctccattgttgttcgactccaactatcaagccaaggatgcata

caacgcaatcatagatgctttg</INSDSeq_sequence>caacgcaatcatagatgctttg</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

<SequenceData sequenceIDNumber="2"> <SequenceData sequenceIDNumber="2">

<INSDSeq> <INSDSeq>

<INSDSeq_length>330</INSDSeq_length> <INSDSeq_length>330</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype> <INSDSeq_moltype>AA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division> <INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table> <INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature> <INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key> <INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..330</INSDFeature_location> <INSDFeature_location>1..330</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals> <INSDFeature_quals>

<INSDQualifier> <INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>protein</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q4"> <INSDQualifier id="q4">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name> <INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Aspergillus oryzae</INSDQualifier_value> <INSDQualifier_value>Aspergillus oryzae</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier> </INSDQualifier>

</INSDFeature_quals> </INSDFeature_quals>

</INSDFeature> </INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table> </INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>EAEAVHLKALASGTLFASLASSAVISRQAAASINDAFVAHGKKYFGTCS <INSDSeq_sequence>EAEAVHLKALASGTLFASLASSAVISRQAAASINDAFVAHGKKYFGTCS

DQALLQNSQNEAIVRADFGQLTPENSMKWDALEPSQGSFSFAGADFLADYAKTNNKLVRGHTLVWHSQLPDQALLQNSQNEAIVRADFGQLTPENSMKWDALEPSQGSFSFAGADFLADYAKTNNKLVRGHTLVWHSQLP

SWVQGITDKDTLTEVIKNHITTIMQRYKGQIYAWDVVNEIFDEDGTLRDSVFSQVLGEDFVRIAFETARESWVQGITDKDTLTEVIKNHITTIMQRYKGQIYAWDVVNEIFDEDGTLRDSVFSQVLGEDFVRIAFETARE

ADPNAKLYINDYNLDSADYAKTKGMVSYVKKWLDAGVPIDGIGSQSHYSANGFPVSGAKGALTALASTGVADPNAKLYINDYNLDSADYAKTKGMVSYVKKWLDAGVPIDGIGSQSHYSANGFPVSGAKGALTALASTGV

SEVAVTELDIEGASSESYLEVVNACLDVSSCVGITVWGVSDKDSWRSSTSPLLFDSNYQAKDAYNAIIDASEVAVTELDIEGASSESYLEVVNACLDVSSCVGITVWGVSDKDSWRSSTSPLLFDSNYQAKDAYNAIIDA

L</INSDSeq_sequence>L</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq> </INSDSeq>

</SequenceData> </SequenceData>

</ST26SequenceListing></ST26SequenceListing>

<---<---

Claims (1)

Штамм Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, обладающий способностью продуцировать ксиланазу из грибов вида Aspergillus oryzae (xAOr-F1), полученный путем трансформации штамма Komagatella phaffii Т07 плазмидой pPZL-4x-OA-xyl-AsOr, несущей ген, имеющий нуклеотидную последовательность SHQ ID NO 1 и кодирующий ксиланазу xAOr-F1, имеющую аминокислотную последовательность SEQ ID NO 2, слитую с гибридной сигнальной последовательностью альфа-фактора S. cerevisiae с препептидом Ostl S. cerevisiae, под контролем промотора гена алкоголь оксидазы АОХ1 дрожжей вида Komagataella phaffii.Komagatella phaffii T07/pPZL-4x-OA-xyl-AsOr strain capable of producing xylanase from Aspergillus oryzae (xAOr-F1) species, obtained by transformation of Komagatella phaffii T07 strain with pPZL-4x-OA-xyl-AsOr plasmid carrying the gene , having the nucleotide sequence SHQ ID NO 1 and encoding xylanase xAOr-F1, having the amino acid sequence SEQ ID NO 2, fused with the hybrid signal sequence of the alpha factor of S. cerevisiae with the Ostl prepeptide of S. cerevisiae, under the control of the promoter of the alcohol oxidase AOX1 gene of the yeast species Komagataella phaffii.
RU2022124210A 2022-09-12 Komagataella phaffii t07/ppzl-4x-oa-xyl-asor strain capable of producing xylanase from aspergillus oryzae fungi RU2796447C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796447C1 true RU2796447C1 (en) 2023-05-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2293115C1 (en) * 2006-02-27 2007-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) Strain of fungus penicillium canescens as producer of secreted endo-(1-4)-beta-xylanase
CN104789486A (en) * 2015-03-24 2015-07-22 江南大学 Xylanase producing strain and application thereof
RU2653429C1 (en) * 2017-05-10 2018-05-08 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Genetic construct for expression of a complex of enzymes of endoglucanases and xylanases in the cells of the fungus penicillium verruculosum and method for obtaining complex enzyme preparations based on it, intended for fodder production
RU2701308C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Recombinant yeast strain pichia pastoris - producer of xylanase
RU2771582C1 (en) * 2020-11-27 2022-05-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт") Komagataella phaffi yeast transformant - citrobacter gillenii phytase producer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2293115C1 (en) * 2006-02-27 2007-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) Strain of fungus penicillium canescens as producer of secreted endo-(1-4)-beta-xylanase
CN104789486A (en) * 2015-03-24 2015-07-22 江南大学 Xylanase producing strain and application thereof
RU2653429C1 (en) * 2017-05-10 2018-05-08 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Genetic construct for expression of a complex of enzymes of endoglucanases and xylanases in the cells of the fungus penicillium verruculosum and method for obtaining complex enzyme preparations based on it, intended for fodder production
RU2701308C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Recombinant yeast strain pichia pastoris - producer of xylanase
RU2771582C1 (en) * 2020-11-27 2022-05-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт") Komagataella phaffi yeast transformant - citrobacter gillenii phytase producer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Yin X, et al. Cloning and expression of a family 10 xylanase gene (AoxynlO) from Aspergillus oryzae in Pichia pastoris. J Gen Appl Microbiol. 2013;59(6):405-15. doi: 10.2323/jgam.59.405. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10415045B2 (en) Fungal production system
Segato et al. High-yield secretion of multiple client proteins in Aspergillus
US9593341B2 (en) Filamentous fungi having an altered viscosity phenotype
EP3000870B1 (en) Filamentous fungi having an altered viscosity phenotype
EA018840B1 (en) A recombinant host cell for the production of a compound of interest
JP2018504936A (en) Fungal strains and methods of use
KR20220097451A (en) Fungal strains comprising an improved protein productivity phenotype and methods thereof
US20230174998A1 (en) Compositions and methods for enhanced protein production in filamentous fungal cells
Han et al. Effect of VIB gene on cellulase production of Trichoderma orientalis EU7-22
RU2796447C1 (en) Komagataella phaffii t07/ppzl-4x-oa-xyl-asor strain capable of producing xylanase from aspergillus oryzae fungi
WO2012060389A1 (en) Transformant of yeast of genus schizosaccharomyces and method for producing same
RU2538149C2 (en) CELL OF MYCELIAL FUNGUS Penicillium canescens - XYLANASE AND LACCASE PRODUCENT, METHOD OF OBTAINING COMBINED EXYME XYLANASE AND LACCASE PREPARATION
WO2023102315A1 (en) Compositions and methods for enhanced protein production in fungal cells
WO2024137350A2 (en) Recombinant fungal strains and methods thereof for producing consistent proteins
CN117716039A (en) Compositions and methods for enhancing protein production in fungal cells