WO2000022155A2 - Polyglucan und polyglucanderivate, erhältlich aus amylosucrase biokatalytischer herstellung in gegenwart biogener stoffe - Google Patents

Polyglucan und polyglucanderivate, erhältlich aus amylosucrase biokatalytischer herstellung in gegenwart biogener stoffe Download PDF

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WO2000022155A2
WO2000022155A2 PCT/EP1999/007518 EP9907518W WO0022155A2 WO 2000022155 A2 WO2000022155 A2 WO 2000022155A2 EP 9907518 W EP9907518 W EP 9907518W WO 0022155 A2 WO0022155 A2 WO 0022155A2
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WO
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polyglucan
beta
alpha
amylosucrase
glucosyltransferase
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PCT/EP1999/007518
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Karl-Christian Gallert
Holger Bengs
Claus Simandi
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Celanese Ventures Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10—Transferases (2.)
    • C12N9/1048—Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051—Hexosyltransferases (2.4.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/18—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a glycosyl transferase, e.g. alpha-, beta- or gamma-cyclodextrins

Definitions

  • the object of the invention is the production of polyglucan and
  • the recombinant amylosucrase described there shows the activity of the native amylosucrase.
  • WO 95/31553 also describes the production of linear polysaccharides by means of biotransformation, the linear polysaccharide being obtained by catalytic reaction of monomeric building blocks such as oligomeric saccharides, e.g. is produced by mono- and / or disaccharides.
  • poly (1,4-alpha-D-glucan) is synthesized in WO 95/31553 by means of a polysaccharide synthase, the alpha-1,4-glycosyltransferase or synonymously amylosucrase (EC 2.4.1.4).
  • WO 95/31553 and PCT / EP 98/05573 also disclose nucleic acid sequences which lead to a protein with the activity of an amylosucrase in E. coli.
  • the linear polymers obtained in this way have an application advantage over branched polymers with regard to processability or special properties, such as, for example, mechanical stability and durability.
  • pharmaceutical (human and veterinary), medical (human and Veterinary area), cosmetic or agrochemical area Applications of great commercial importance in which properties or combinations of properties are required which are either not obtained by linear polymers or whose specific properties are for use in the abovementioned or other areas of application over that for the specific one Application go beyond what is necessary.
  • the achievement of special properties is associated with higher manufacturing costs. If these properties are not required in the application, this procedure should be avoided.
  • Properties that do not necessarily require the use of linear polymers can, for example, be improved in the formability of
  • test specimens of special geometry the porosity of test specimens for the general release of active substances of any kind, in particular in the pharmaceutical and agro sector, the swellability, the easier chemical modification due to more accessible functional groups and others.
  • the object of the invention is achieved in that recombinant
  • Polyglucan sucrase is used in the presence of biogenic substances - preferably enzymes - and is used to produce polyglucan and polyglucan derivatives.
  • Polyglucan sucrases as disclosed in PCT / EP 98/05573 are particularly preferred (cf. SEQ ID No. 1).
  • the invention therefore relates to an amylosucrase with the amino acid sequence SEQ ID No. 1 or a redundant variant.
  • polyglucan and polyglucan derivatives include in particular amylose and amylose derivatives.
  • the surprisingly high product uniformity of the polyglucan and polyglucan derivatives obtained, in particular the molecular weights achieved, is advantageous.
  • very different polyglucans and / or polyglucan derivatives can be obtained, the molecular weight of which vary from 10 3 to 10 9 daltons.
  • Preferred molecular weights are in the range from 5 x from 10 3 to 10 6 daltons, particularly preferably in the range from 5 x from 10 3 to 5 x from 10 4 daltons.
  • the polyglucans and polyglucan derivatives according to the invention are also distinguished by a high variety, which are determined by the polydispersity of the polyglucans and polyglucan derivatives.
  • the polydispersity can vary widely. Different polydispersities are of interest for different uses.
  • the quotient of the mean polymer weight and the mean polymer number can vary from 1.0 to 100 or greater, with polydispersities in the range from 1.1 to 15 being preferred for special applications. Polyglucans or polyglucan derivatives which have polydispersities in the range from 1.1 to 5 are particularly advantageous.
  • Biocompatible in the sense of this invention means that the polysaccharides used are subjected to complete biological degradation and that there is no harmful accumulation in the food chain, in particular in the human organism.
  • Biodegradation refers to any process that takes place in vivo that leads to degradation or destruction of the polymer.
  • hydrolytic or enzymatic processes also fall within this range.
  • the nature-identical character of the polysaccharides used is of great importance.
  • the polysaccharides in question are therefore also particularly suitable for therapeutic, diagnostic or prophylactic use.
  • enzyme mixtures increased yields of polyglucan and polyglucan derivatives can be obtained by so-called enzyme mixtures.
  • Advantageous enzymes are preferably considered without the following list being conclusive: transferases and glycosyltransferases
  • Beta-1 3-galactosyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1, 6-N-acetylglucosaminyltransferase.
  • 2.4.1.103 Alizarin 2-beta-glucosyltransferase.
  • Beta-1 4-mannosyl-glycoprotein beta-1, 4-N-acetylglucosaminyltransferase.
  • 2.4.1.145 Alpha-1, 3-mannosyl-glycoprotein beta-1, 4-N-acetylglucosaminyltransferase.
  • Beta-1 3-galactosyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1, 3-N-acetylglucosaminyltransferase.
  • N-acetyllactosaminide beta-1 6-N-acetylglucosaminyltransferase.
  • 2.4.1.151 N-acetyllactosaminide alpha-1, 3-galactosyltransferase.
  • xyloglucan xyloglucosyl transferase
  • DGIcDAG Diglucosyl diacylglycerol
  • Nicotinate nucleotide pyrophosphorylase (carboxylating).
  • Nicotinate-nucleotide-dimethylbenzimidazole phosphoribosyltransferase 2.4.2.21 Nicotinate-nucleotide-dimethylbenzimidazole phosphoribosyltransferase.
  • Beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase
  • Neolactotetraosylceramide alpha-2,3-sialyltransferase 2.4.99.1 1 lactosylceramide alpha-2,6-N-sialyitransferase.
  • the invention therefore relates to the inexpensive derivatization of polyglucan.
  • the derivatization means that the
  • Derivatives in the sense of these inventions are also those that undergo a reaction specifically on one of the C atoms C-2, C-3 or C-6, namely from> 0% to a maximum of 100%, or that mixtures occur, i.e. different percentage derivatizations at different positions in the C6 body of a glucan unit.
  • a reaction specifically on one of the C atoms C-2, C-3 or C-6 namely from> 0% to a maximum of 100%, or that mixtures occur, i.e. different percentage derivatizations at different positions in the C6 body of a glucan unit.
  • the hydroxyl group on the C-6 atom of the glucan base in the case of the hydroxyl group on the C-6 atom of the glucan base in
  • Polyglucan can be obtained in particular advantageously degrees of branching from 1% to 40%. These polyglucan derivatives are particularly noteworthy by degrees of branching from 2% to 10%.
  • the nature of the branches and the number of branches in the polyglucan derivatives described are distinguished by the fact that they can differ from those of the natural, that is to say naturally occurring, polyglucans, as can be obtained from plants, animals or other organisms .
  • Another object of this invention is therefore also the modified production of polyglucan using biogenic substances.
  • biogenic substances include biotic substances that are useful for or under the influence of biological organisms, especially in metabolic processes.
  • Biogenic substances can also be those which preferably have the following elements: C, H, O, N, P, S, B, Si, Se, S, alkali metals, alkaline earth metals, halogens, Co, Fe, Hg,
  • Glycogen and / or graft polymers including star and
  • copolymer in the sense of this invention encompasses polyglucan and / or polyglucan derivatives of 2 or more basic units (monomers).
  • Reaction partners / parameters of the biotransformation are isolated and further changed in a further reaction. This can be done by adding other biogenic compounds, preferably enzymes.
  • Polyglucans and / or polyglucan derivatives can be described as follows.
  • the modification of the polyglucans or polyglucan derivatives can take place via whether only the course of the reaction of the biotransformation, that is to say the implementation of
  • Sucrose and its derivatives to polyglucan and / or polyglucan derivatives should be changed (This can be done, for example, by consuming the Biotransformation happen fructose), or it can be formed by the reaction or reaction in the reaction of amylosucrase with biogenic substances directly a polyglucan and / or one or more polyglucan derivatives.
  • One example is the changed course of the reaction which arises from the fact that phosphorylation and / or methylation and / or sulfation and / or further modifications result in an increased or decreased solubility of the polyglucan and in this way, for example, changed chain lengths or the like .
  • further modifying enzymes e.g. be encoded in the same operon as the amylosucrase, and purified in parallel with this enzyme.
  • a mixture of different biogenic substances preferably different enzymes including amylosucrase, is created during the production and separation of the amylosucrase, which can be used in a biocatalysis (biotransformation).
  • polymer blends Such mixtures are also known to the person skilled in the art under the term “polymer blends”.
  • modified amylosucrases could cause sugar, monosaccharides, disaccharides,
  • Oligosaccharides can be better integrated into the polymer structure, in the sense of a faster reaction or in the sense of greater compatibility with other monomeric sugar units which are incorporated into the polymer backbone. But also a chain termination, which can lead to special functional molecules due to their special polymer end groups, the special one
  • Polyglucans can be used as a starting material for further chemical modifications.
  • Another object of the invention is the use of the polyglucans and / or polyglucan derivatives obtained according to the invention, as follows: Use as a pharmaceutical and / or agrochemical formulation for application in agriculture (such as tablets, capsule ingredients, suspensions, emulsions and others to those skilled in the art in the fields mentioned known formulations), active ingredient carrier and / or depot formulation, in particular tablet excipient, use as a food and / or food additive, use as a cosmetic additive.
  • These advantageous uses of the polyglucans according to the invention are based on maintaining biocompatibility, through the use of biogenic substances according to the invention.
  • Active substances in the sense of this invention are preferably all compounds which have a pallative or curative effect for the biological organism, in particular humans, animals, plants.
  • active ingredient in the general sense also includes agrochemical compounds with fungicidal, pesticidal, insecticidal, herbicidal activity, but also in general those compounds which have a useful effect in agriculture, forestry or gardening, for example fertilizers. Fragrance or aroma substances that are used in particular in the food sector or in cosmetics are also included
  • Term active ingredient In this respect, all active substances that have a therapeutic and / or prophylactic and / or decorative effect are expressly included.
  • SEQ ID No. 1 describes an amino acid sequence with the activity of an amylosucrase obtainable by means of recombination technology in E. coli from a DNA of the organism Neisseira polysaccharea and as shown in WO 95/31553 and PCT / EP 98/05573.
  • Example 1
  • amylosucrase and another enzyme of another activity leads to a derivatized amylose product as follows:
  • An example here is the mixture of amylosucrase with the amylo-1,4-> 1,6-transglycosylase. This enzyme catalyzes the introduction of 1,6 branches in linear amylose

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Abstract

Die Erfindung betrifft Polyglucane und Polyglucanderivate hergestellt aus Polyglucansucrase oder Amylosucrase in biokatalytischer Herstellung, in Gegenwart biogener Stoffe und ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.

Description

Polyglucan und Polyglucanderivate erhältlich aus Amylosucrase biokatalytischer Herstellung in Gegenwart biogener Stoffe
Die Erfindung hat zum Gegenstand die Herstellung von Polyglucan und
Polyglucanderivaten mittels rekombinanter Amylosucrase in Gegenwart biogener Stoffe und ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
Die biotechnologische Industrie ist interessiert an der Herstellung von neuen biologisch verträglichen Stoffen und Verfahren zu deren kostengünstigen
Herstellung.
Die Herstellung von linearen Polyglucanen mittels biokatalytischer Herstellung ist beschrieben in WO 95/31553 unter Verwendung rekombinanter Amylosucrase. Im Rahmen dieser Erfindung wird sich ausdrücklich auf diese Schrift bezogen.
Insbesondere zeigt die dort beschriebene rekombinante Amylosucrase die Aktivität der nativen Amylosucrase.
WO 95/31553 beschreibt ferner die Herstellung linearer Polysaccharide mittels Biotransformation, wobei das lineare Polysaccharid durch katalytische Reaktion von monomeren Grundbausteinen wie oligomeren Sacchariden, z.B. von Mono- und / oder Disacchariden hergestellt wird. Insbesondere wird Poly(1 ,4-alpha-D-glucan) in WO 95/31553 mittels einer Polysaccharidsynthase, die alpha-1 ,4- Glycosyltransferase oder synonym Amylosucrase (EC 2.4.1.4) synthetisiert. WO 95/31553 und PCT/EP 98/05573 offenbaren zudem Nukleinsäuresequenzen , welche in E. coli zu einem Protein mit der Aktivität einer Amylosucrase führt.
Die derart biokatalytisch erhaltenen linearen Polymere haben in vielen Anwendungen gegenüber verzweigten Polymeren einen Anwendungsvorteil hinsichtlich der Verarbeitbarkeit oder spezieller Eigenschaften, wie zum Beispiel die mechanische Stabilität und Beanspruchbarkeit. Darüber hinaus sind im pharmazeutischen (Human- und Veterinärbereich), medizinischen (Human- und Veterinärbereich), kosmetischen oder agrochemischen Bereich Anwendungen von großer kommerzieller Wichtigkeit, bei denen Eigenschaften oder Eigenschaftskombinationen benötigt werden, die durch lineare Polymere entweder nicht erhalten werden oder aber deren spezielle Eigens iaften für eine Anwendung in den oben genannten oder anderen Anwendungsbereichen über das für die spezielle Anwendung notwendige Maß hinausgehen. Das Erreichen spezieller Eigenschaften ist mit höheren Herstellungskosten verbunden. Sofern diese Eigenschaften in der Anwendung nicht benötigt werden, ist diese Vorgehensweise zu vermeiden. Eigenschaften, die nicht unbedingt die Verwendung linearer Polymere erfordern, können zum Beispiel in der besseren Formbarkeit der
Herstellung von Probenkörpern spezieller Geometrie, der Porosität von Probenkörpern für die allgemeine Freisetzung von Wirkstoffen jedweder Art, insbesondere im Pharma- und Agrobereich, die Quellbarkeit, die leichtere chemische Modifizierbarkeit aufgrund leichter zugänglicher funktioneller Gruppen und anderes betreffen.
Okada et al. (J. Biol. Chem. (1974), 249, 126) beschreibt, daß in Gegenwart nativer Amylosucrase mit Verunreinigungen von Dextrinyltransferase zu spezifischen Verzweigungen im Molekül führt.
Bekannt ist ebenfalls, daß Primer die Aktivität nativer Amylosucrase beeinflussen (Vgl. DE 19860376.2).
Überraschender Weise zeigt sich, daß die Aktivität einer Amylosucrase in Gegenwart biogener Stoffe - vorzugsweise anderer Enzyme - nicht beeinträchtigt, sondern vielmehr im Rahmen der Produktion vorteilhaft gesteigert ist.
Für die industrielle Produktion ist es von Bedeutung, wirtschaftlich wertvolle Produkte zu erhalten. Zudem sollen Produkte erhalten werden, die biokompatibel sind und für zahlreiche biowissenschaftliche und materialwissenschaftliche
Anwendungen verwendet werden können. Der Vorteil solcher Produkte liegt darin, daß sie unter anderem für den Einsatz an und in Lebewesen, besonders im Humanbereich geeignet sind (Kosmetik, Lebensmittel, Pharmazie, Medizin) und durch die Biokompatibilität ebenfalls die Entsorgung nach ihrem Einsatz in technischen Bereichen überwiegend problemlos ist.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung rekombinante Amylosucrase modifiziert in biotechnologischen Verfahren zur Polyglucan - Herstellung und deren Derivate in vitro einzusetzen und neue Produkte zu erhalten. In vitro Verfahren ermöglichen die Herstellung reproduzierbarer Produkte gleicher Qualität und Güte (siehe Beispiel).
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß rekombinante
Polyglucansucrase in Gegenwart von biogenen Stoffen - vorzugsweise Enzyme - eingesetzt und zur Herstellung von Polyglucan und Polyglucanderivaten verwendet wird.
Besonders bevorzugt sind solche Polyglucansucrasen, wie in PCT/EP 98/05573 offenbart (vgl. SEQ ID No. 1 ). Daher betrifft die Erfindung eine Amylosucrase mit der Aminosäuresequenz SEQ ID No. 1 oder eine redundante Variante.
Im Sinne dieser Erfindung umfaßt der Begriff Polyglucan und Polyglucanderivate insbesondere Amylose und Amylosederivate.
Vorteilhaft ist die überraschend hohe Produkteinheitlichkeit der erhaltenen Polyglucan und Polyglucanderivate, insbesondere der erzielten Molekulargewichte. Je nach der Verwendung einzelner biogener Stoffe, insbesondere Enzyme, können sehr unterschiedliche Polyglucane und / oder Polyglucanderivate erhalten werden, deren Molekulargewicht von 103 bis 109 Dalton variieren. Bevorzugte Molekulargewichte liegen im Bereich von 5 x von 103 bis 106 Dalton, besonders bevorzugt im Bereich von 5 x von 103 bis 5 x von 104 Dalton.
Vorteilhaft ist die Vielfalt der erhaltenen Produkte und deren möglichen
Kombination. Hieraus, insbesondere bei geeigneter Kombination der Polymere hinsichtlich ihrer Molekulargewichte und / oder zugrundeliegenden Primärstrukturen können besondere Eigenschaftsmerkmale kombiniert werden oder aber die Verarbeitbarkeit in spezieller Weise beeinflußt werden. Dies gilt insbesondere bei der Verarbeitung nach Verarbeitungsverfahren der klassischen Polymerchemie, insbesondere in technischen Anwendungen.
Die erfindungsgemäßen Polyglucane und Polyglucanderivate zeichnen sich darüber hinaus durch eine hohe Vielfalt aus, die durch die Polydispersität der Polyglucane und Polyglucanderivate bestimmt werden. Die Polydispersität kann dabei in weiten Bereichen variieren. Dabei sind für verschiedene Verwendungen durchaus verschiedene Polydispersitäten von Interesse. Die Polydispersität, die sich aus dem
Quotienten von Polymergewichtsmittelwert und Polymerzahlenmittelwert ergibt, kann von 1 ,0 bis 100 oder größer variieren, wobei für spezielle Anwendungen Polydispersitäten im Bereich von 1 ,1 bis 15 bevorzugt sind. Besonders vorteilhaft zeichnen sich Polyglucane oder Polyglucanderivate aus, die Polydispersitäten im Bereich von 1 ,1 bis 5 aufweisen.
"Biokompatibel" im Sinne dieser Erfindung bedeutet, daß die eingesetzten Polysaccharide einem vollständigen biologischen Abbau unterzogen werden und keine schädliche Anreicherung in der Nahrungskette insbesondere dem humanen Organismus erfolgt.
Unter biologischen Abbau ist dabei jedweder in vivo ablaufende Vorgang angesprochen, der zu einem Abbau oder Zerstörung des Polymers führt. Insbesondere fallen ebenfalls hydrolytische oder eπzymatische Prozesse in diesen Bereich. Für die Biokompatibilität der Polysaccharide sowie seiner Abbauprodukte
(Metabolite) ist nicht zuletzt auch der naturidentische Charakter der eingesetzten Polysaccharide von hoher Bedeutung. Daher sind die in Frage kommenden Polysaccharide ebenfalls für den therapeutischen, diagnostischen oder prophylaktischen Einsatz besonders geeignet.
Insbesondere können durch sogenannte Enzymgemische gesteigerte Ausbeuten an Polyglucan und Polyglucanderivate erhalten werden. Als vorteilhafte Enzyme kommen vorzugsweise in Betracht ohne, daß die nachfolgende Liste einen abschließenden Charakter hat: Transferasen und Glycosyltransferasen
2.4.1.1 Phosphorylase.
2.4.1.2 Dextrin dextranase.
2.4.1.5 Dextransucrase.
2.4.1.7 Sucrose phosphorylase.
2.4.1.8 Maltose phosphorylase. 2.4.1.9 Inulosucrase.
2.4.1.10 Levansucrase.
2.4.1.11 Glycogen (starch) synthase.
2.4.1.12 Cellulose synthase (UDP-forming).
2.4.1.13 Sucrose synthase. 2.4.1.14 Sucrose-phosphate synthase.
2.4.1.15 Alpha, alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming).
2.4.1.16 Chitin synthase.
2.4.1.17 UDP-glucuronosyitransferase.
2.4.1.18 1 ,4-alpha-glucan branching enzyme. 2.4.1.19 Cyclomaltodexthn glucanotransferase.
2.4.1.20 Cellobiose phosphorylase.
2.4.1.21 Starch (bacterial glycogen) synthase.
2.4.1.22 Lactose synthase.
2.4.1.23 Sphingosine beta-galactosyltransferase. 2.4.1.24 1 ,4-alpha-glucan 6-alpha-glucosyltransferase.
2.4.1.25 4-alpha-glucanotransferase.
2.4.1.26 DNA alpha-glucosyltransferase.
2.4.1.27 DNA beta-glucosyltransferase.
2.4.1.28 Glucosyl-DNA beta-glucosyltransferase. 2.4.1.29 Cellulose synthase (GDP-forming).
2.4.1.30 1 ,3-beta-oligoglucan phosphorylase.
2.4.1.31 Laminaribiose phosphorylase. 2.4.1.32 Glucomannan 4-beta-mannosyltransferase.
2.4.1.33 Alginate synthase.
2.4.1.34 1 ,3-beta-glucan synthase.
2.4.1.35 Phenol beta-glucosyltransferase. 2.4.1.36 Alpha.alpha-trehalose-phosphate synthase (GDP-forming).
2.4.1.37 Glycoprotein-fucosylgalactoside alpha-galactosyltransferase.
2.4.1.38 Beta-N-acetylglucosaminyl-glycopeptide beta-1 ,4-galactosyltransferase.
2.4.1.39 Steroid N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.40 Glycoprotein-fucosylgalactoside alpha-N- acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.41 Polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.43 Polygalacturonate 4-alpha-galacturonosyltransferase.
2.4.1.44 Lipopolysaccharide galactosyitransferase.
2.4.1.45 2-hydroxyacylsphingosine 1 -beta-galactosyltransferase. 2.4.1.46 1 ,2-diacylglycerol 3-beta-galactosyltransferase.
2.4.1.47 N-acylsphingosine galactosyitransferase.
2.4.1.48 Heteroglycan alpha-mannosyltransferase.
2.4.1.49 Cellodextrin phosphorylase.
2.4.1.50 Procollagen galactosyitransferase. 2.4.1.52 Poly(glycerol-phosphate) alpha-glucosyltransferase.
2.4.1.53 Poly(ribitol-phosphate) beta-glucosyltransferase.
2.4.1.54 Undecaprenyl-phosphate mannosyltransferase.
2.4.1.55 Transferred entry: 2.7.8.14.
2.4.1.56 Lipopolysaccharide N-acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.57 Phosphatidyi-myo-inositol alpha-mannosyltransferase.
2.4.1.58 Lipopolysaccharide glucosyltransferase I.
2.4.1.60 Abequosyltransferase.
2.4.1.62 Ganglioside galactosyitransferase.
2.4.1.63 Linamarin synthase. 2.4.1.64 Alpha,alpha-trehalose phosphorylase.
2.4.1.65 Galactoside 3(4)-L-fucosyltransferase.
2.4.1.66 Procollagen glucosyltransferase. 2.4.1.67 Galactinol-raffinose galactosyitransferase.
2.4.1.68 Glycoprotein 6-alpha-L-fucosyltransferase.
2.4.1.69 Galactoside 2-L-fucosyltransferase.
2.4.1.70 Poly( bitol-phosphate) N-acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.71 Arylamine glucosyltransferase.
2.4.1.72 Transferred entry: 2.4.2.24.
2.4.1.73 Lipopolysaccharide glucosyltransferase II.
2.4.1.74 Glycosaminoglycan galactosyitransferase.
2.4.1.75 UDP-galacturonosyltransferase. 2.4.1.78 Phosphopolyprenol glucosyltransferase.
2.4.1.79 Galactosylgalactosylglucosylceramide beta-D-acetyl- galactosaminyltransferase.
2.4.1.80 Ceramide glucosyltransferase.
2.4.1.81 Flavone 7-O-beta-glucosyltransferase. 2.4.1.82 Galactinol-sucrose galactosyitransferase.
2.4.1.83 Dolichyl-phosphate beta-D-mannosyltransferase.
2.4.1.85 Cyanohydrin beta-glucosyltransferase.
2.4.1.86 Glucosaminylgalactosylglucosylceramide beta-galactosyltransferase.
2.4.1.87 Beta-gaiactosyl-N-acetylglucosaminylglycopeptide alpha-1 ,3- galactosyitransferase.
2.4.1.88 Globoside alpha-N-acetylgalactosaminyitransferase.
2.4.1.90 N-acetyllactosamine synthase.
2.4.1.91 Flavonol 3-O-glucosyltransferase.
2.4.1.92 (N-acetylneuraminyl)-galactosylglucosylceramide N-acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.93 Inulin fructotransferase (depolymerizing).
2.4.1.94 Protein N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.95 Bilirubin-glucuronoside glucuronosyltransferase.
2.4.1.96 Sn-glycerol-3-phosphate 1 -galactosyitransferase. 2.4.1.97 1 ,3-beta-glucan phosphorylase.
2.4.1.99 Sucrose 1 F-fructosyltransferase.
2.4.1.100 1 ,2-beta-fructan 1 F-fructosyltransferase. 2.4.1.101 Alpha-1 ,3-mannosyl-glycoprotein beta-1 ,2-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.102 Beta-1 ,3-galactosyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1 ,6-N- acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.103 Alizarin 2-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.104 O-dihydroxycoumarin 7-O-glucosyltransferase.
2.4.1.105 Vitexin beta-glucosyltransferase.
2.4.1.106 Isovitexin beta-glucosyltransferase.
2.4.1.109 Dolichyl-phosphate-mannose-protein mannosyltransferase. 2.4.1.110 tRNA-queuosine beta-mannosyltransferase.
2.4.1.1 1 1 Coniferyl-alcohol glucosyltransferase.
2.4.1.1 12 Alpha-1 ,4-giucan-protein synthase (UDP-forming).
2.4.1.1 13 Alpha-1 ,4-glucan-protein synthase (ADP-forming).
2.4.1.1 14 2-coumarate O-beta-glucosyltransferase. 2.4.1.1 15 Anthocyanidin 3-O-glucosyltransferase.
2.4.1.116 Cyanidin-3-rhamnosylglucoside 5-O-glucosyltransferase.
2.4.1.1 17 Dolichyl-phosphate beta-glucosyltransferase.
2.4.1.1 18 Cytokinin 7-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.1 19 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase. 2.4.1.120 Sinapate 1 -glucosyltransferase.
2.4.1.121 lndole-3-acetate beta-glucosyltransferase.
2.4.1.122 Glycoprotein-N-acetylgalactosamine 3-beta-galactosyltransferase.
2.4.1.123 Inositol 1 -alpha-galactosyltransferase.
2.4.1.124 N-acetyllactosamine 3-alpha-galactosyltransferase. 2.4.1.125 Sucrose-1 ,6-alpha-glucan 3(6)-alpha-glucosyltransferase.
2.4.1.126 Hydroxycinnamate 4-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.127 Monoterpenol beta-glucosyltransferase.
2.4.1.128 Scopoletin glucosyltransferase.
2.4.1.129 Peptidoglycan glycosyltransferase. 2.4.1.130 Dolichyl-phosphate-mannose-glycolipid alpha-mannosyltransferase.
2.4.1.131 Glycolipid 2-alpha-mannosyltransferase.
2.4.1.132 Glycolipid 3-alpha-mannosyltransferase. 2.4.1.133 Xylosylprotein 4-beta-galactosyltransferase.
2.4.1.134 Galactosylxylosylprotein 3-beta-galactosyltransferase.
2.4.1.135 Galactosylgalactosylxylosylprotein 3-beta-glucuronosyltransferase.
2.4.1.136 Gallate 1 -beta-glucosyltransferase. 2.4.1.137 Sn-glycerol-3-phosphate 2-alpha-galactosyltransferase.
2.4.1.138 Mannotetraose 2-alpha-N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.139 Maltose synthase.
2.4.1.140 Alternansucrase.
2.4.1.141 N-acetylglucosaminyldiphosphodolichol N-acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.142 Chitobiosyldiphosphodolichol alpha-mannosyltransferase.
2.4.1.143 Alpha-1 ,6-mannosyl-glycoprotein beta-1 ,2-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.144 Beta-1 ,4-mannosyl-glycoprotein beta-1 ,4-N- acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.145 Alpha-1 ,3-mannosyl-glycoprotein beta-1 ,4-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.146 Beta-1 , 3-galactosyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1 ,3-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.147 Acetylgalactosaminyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1 ,3-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.148 Acetylgalactosaminyl-O-glycosyl-glycoprotein beta-1 ,6-N- acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.149 N-acetyllactosaminide beta-1 ,3-N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.150 N-acetyllactosaminide beta-1 ,6-N-acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.151 N-acetyllactosaminide alpha-1 ,3-galactosyltransferase.
2.4.1.152 Galactoside 3-fucosyltransferase.
2.4.1.153 Dolichyl-phosphate alpha-N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.154 Globotriosylceramide beta-1 ,6-N-acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.155 Alpha-1 ,3(6)-mannosylglycoprotein beta-1 ,6-N-acetyl- glucosaminyltransferase.
2.4.1.156 Indolylacetyl-myo-inositol galactosyitransferase.
2.4.1.157 1 ,2-diacylglycerol 3-glucosyltransferase. 2.4.1.158 13-hydroxydocosanoate 13-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.159 Flavonol-3-O-glucoside L-rhamnosyltransferase.
2.4.1.160 Pyridoxine 5'-O-beta-D-glucosyltransferase.
2.4.1.161 Oligosacchahde 4-alpha-D-glucosyltransferase. 2.4.1.162 Aldose beta-D-fructosyltransferase.
2.4.1.163 Beta-galactosyl-N-acetylglucosaminylgalactosyl-glucosylceramide Beta-1 , 3-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.164 Galactosyl-N-acetylglucosaminylgalactosyl-glucosylceramide beta-1 ,6- N-acetylglucosaminyltransferase. 2.4.1.165 N-acetylneuraminylgalactosylglucosylceramide beta-1 ,4-N- acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.166 Raffinose-raff inose alpha-galactosyltransferase.
2.4.1.167 Sucrose 6(F)-alpha-galactosyltransferase.
2.4.1.168 Xyloglucan 4-glucosyltransferase. 2.4.1.169 Xyloglucan 6-xylosyltransferase.
2.4.1.170 Isof lavone 7-O-glucosyltransferase.
2.4.1.171 Methyl-ONN-azoxymethanol glucosyltransferase.
2.4.1.172 Salicyl-alcohol glucosyltransferase.
2.4.1.173 Sterol glucosyltransferase. 2.4.1.174 Glucuronylgalactosylproteoglycan beta-1 ,4-N- acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.175 Glucuronyl-N-acetylgalactosaminylproteoglycan beta-1 ,4-N- acetylgalactosaminyltransferase.
2.4.1.176 Gibberellin beta-glucosyltransferase. 2.4.1.177 Cinnamate glucosyltransferase.
2.4.1.178 Hydroxymandelonitrile glucosyltransferase.
2.4.1.179 Lactosylceramide beta-1 , 3-galactosyltransferase.
2.4.1.180 Lipopolysaccharide N-acetylmannosaminouronosyltransferase.
2.4.1.181 Hydroxyanthraquinone glucosyltransferase. 2.4.1.182 Lipid-A-disaccharide synthase.
2.4.1.183 Alpha-1 ,3-glucan synthase.
2.4.1.184 Galactolipid galactosyitransferase. 2.4.1.185 Flavonone 7-O-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.186 Glycogenin glucosyltransferase.
2.4.1.187 N-acetylglucosaminyldiphosphoundecaprenol N-acetyl-beta-D- mannosaminyltransferase. 2.4.1.188 N-acetylglucosaminyldiphosphoundecaprenol glucosyltransferase.
2.4.1.189 Luteolin 7-O-glucoronosyltransferase.
2.4.1.190 Luteolin-7-O-glucuronide 7-O-glucuronosyltransferase.
2.4.1.191 Luteolin-7-O-diglucuronide 4'-O-glucuronosyl-transferase.
2.4.1.192 Nuatigenin 3-beta-glucosyltransferase. 2.4.1.193 Sarsapogenin 3-beta-glucosyltransferase.
2.4.1.194 4-hydroxybenzoate 4-O-beta-D-glucosyltransferase.
2.4.1.195 Thiohydroximate beta-D-glucosyltransferase.
2.4.1.196 Nicotinate glucosyltransferase.
2.4.1.197 High-mannose-oligosaccharide beta-1 ,4-N-acetyl- glucosaminyltransferase.
2.4.1.198 Phosphatidylinositol N-acetylglucosaminyltransferase.
2.4.1.199 Beta-mannosylphosphodecaprenol-mannooligosaccharide 6-mannosyltransferase.
2.4.1.200 Inulin fructotransferase (depolymerizing, difructofuranose- 1 ,2':2',1 -dianhydride-forming).
2.4.1.201 Mannosyl-glycoprotein beta-1 ,4-N-acetylglucosaminyl-transferase.
2.4.1.202 2,4-dihydroxy-7-methoxy-2H-1 ,4-benzoxazin-3(4H)-one 2-D-glucosyltransferase.
2.4.1.203 Zeatin O-beta-D-glucosyltransferase. 2.4.1.204 Zeatin O-beta-D-xylosyltransferase.
2.4.1.205 Galactogen 6-beta-galactosyltransferase.
2.4.1.206 Lactosylceramide 1 ,3-N-acetyl-beta-D-glucosaminyl-transferase.
2.4.1.207 Xyloglucan:xyloglucosyl transferase.
2.4.1.208 Diglucosyl diacylglycerol (DGIcDAG) synthase. 2.4.2.1 Purine-nucleoside phosphorylase.
2.4.2.2 Pyrimidine-nucleoside phosphorylase.
2.4.2.3 Uridine phosphorylase. 2.4.2.4 Thymidine phosphorylase.
2.4.2.5 Nucleoside ribosyltransferase.
2.4.2.6 Nucleoside deoxyribosyltransferase.
2.4.2.7 Adenine phosphoribosyltransferase. 2.4.2.8 Hypoxanthine phosphoribosyltransferase.
2.4.2.9 Uracil phosphoribosyltransferase.
2.4.2.10 Orotate phosphoribosyltransferase.
2.4.2.11 Nicotinate phosphoribosyltransferase.
2.4.2.12 Nicotinamide phosphoribosyltransferase. 2.4.2.13 Transferred entry: 2.5.1.6.
2.4.2.14 Amidophosphoribosyltransferase.
2.4.2.15 Guanosine phosphorylase.
2.4.2.16 Urate-ribonucleotide phosphorylase.
2.4.2.17 ATP phosphoribosyltransferase. 2.4.2.18 Anthranilate phosphoribosyltransferase.
2.4.2.19 Nicotinate-nucleotide pyrophosphorylase (carboxylating).
2.4.2.20 Dioxotetrahydropyrimidine phosphoribosyltransferase.
2.4.2.21 Nicotinate-nucleotide-dimethylbenzimidazole phosphoribosyltransferase.
2.4.2.22 Xanthine-guanine phosphoribosyltransferase. 2.4.2.23 Deoxyuridine phosphorylase.
2.4.2.24 1 ,4-beta-D-xylan synthase.
2.4.2.25 Flavone apiosyltransferase.
2.4.2.26 Protein xylosyltransferase.
2.4.2.27 dTDP-dihydrostreptose-streptidine-6-phosphate dihydrostreptosyltransferase.
2.4.2.28 5'-methylthioadeπosine phosphorylase.
2.4.2.29 Queuine tRNA-ribosyltransferase.
2.4.2.30 NAD(+) ADP-ribosyltransferase.
2.4.2.31 NAD(P)(+)--arginine ADP-ribosyltransferase. 2.4.2.32 Dolichyl-phosphate D-xylosyltransferase.
2.4.2.33 Dolichyl-xylosyl-phosphate-protein xylosyltransferase.
2.4.2.34 Indolylacetylinositol arabinosyltransferase. 2.4.2.35 Flavonol-3-O-glycoside xylosyltransferase.
2.4.2.36 NAD(+)-diphthamide ADP-ribosyltransferase.
2.4.2.37 NAD(+)-dinitrogen-reductase ADP-D-ribosyltransferase. 2.4.99.1 Beta-galactosamide alpha-2,6-sialyltransferase. 2.4.99.2 Monosialoganglioside sialyltransferase.
2.4.99.3 Alpha-N-acetylgalactosaminide alpha-2,6-sialyltransferase.
2.4.99.4 Beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase.
2.4.99.5 Galactosyldiacylglycerol alpha-2,3-sialyltransferase.
2.4.99.6 N-acetyllactosaminide alpha-2,3-sialyltransferase. 2.4.99.7 (Alpha-N-acetyl-neuraminyl-2,3-beta-galactosyl-1 ,3)-N- acetylgalactosaminide alpha-2,6-sialyltransferase.
2.4.99.8 Alpha-N-acetyl-neuraminide alpha-2,8-sialyltransferase.
2.4.99.9 Lactosylceramide alpha-2,3-sialyltransferase.
2.4.99.10 Neolactotetraosylceramide alpha-2,3-sialyltransferase. 2.4.99.1 1 Lactosylceramide alpha-2,6-N-sialyitransferase.
Ein Gegenstand der Erfindung ist daher die kostengünstige Derivatisierung von Polyglucan.
Die Derivatisierung bedeutet im Sinne dieser Erfindung, daß die natürlicherweise im
Polyglucan vorkommenden funktioneilen Gruppen, Hydroxylgruppen (auch: Alkoholfunktionen), derivatisiert, ersetzt, modifiziert oder chemisch substituiert sind. Unter Derivatisierung wird daher ebenfalls das Einführen von Verzweigungen mittels biogener Stoffe, insbesondere genannter Enzyme verstanden.
Derivate im Sinne dieser Erfindungen sind ebenfalls jene, die eine Umsetzung spezifisch an einem der C-Atome C-2, C-3 oder C-6 erfahren und zwar von > 0 % bis maximal 100 %, oder das Mischungen auftreten, d.h. unterschiedliche prozentuale Derivatisierungen an unterschiedlichen Positionen im C6 Körper einer Glucaneinheit. Im Fall der Hydroxylgruppe am C-6 Atom des Glucangrundkörpers im
Polyglucan können insbesondere vorteilhafterweise Verzweigungsgrade von 1 % bis 40 % erhalten werden. Insbesondere zeichnen sich diese Polyglucanderivate durch Verzweigungsgrade von 2 % bis 10 % aus. Insbesondere zeichnen sich die Art der Verzweigungen und die Anzahl der Verzweigungen in den beschriebenen Polyglucanderivaten dadurch aus, daß sie sich von denen der natürlichen, das heißt in der Natur vorkommenden Polyglucane, wie sie aus Pflanzen, Tieren oder anderen Organismen gewonnen werden können, unterscheiden können.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist daher ebenfalls die modifizierte Herstellung von Polyglucan mittels biogener Stoffe. Dies bedeutet im Sinne dieser Erfindung die Zugabe von biogenen Stoffen, bereits während der Expression der Amylosucrase mit anschließender Biotransformation und Synthese der Polyglucane oder Polyglucanderivaten und/oder und/oder die Nachbehandlung mittel biogener Stoffe solcher hergestellten Produkte.
Insbesondere Mischungen von Amylosucrase oder anderen dem Durchschnittsfachmannn bekannten Polyglucane synthetisierende Enzyme in der
Gegenwart weiterer Moleküle mit enzymatischer Aktivität oder neutralem Verhalten, betreffend der Umsetzung zu Polyglucanen, welche jedoch einen positiven Einfluß auf die Reaktion haben (nach und vorstehend "biogene Stoffe"). Im weitesten Sinne sind hierunter biotische Stoffe zu verstehen, die für biologische Organismen von Nutzen oder unter deren Einfluß stehen, insbesondere bei Stoffwechselvorgängen.
Diese Verbesserungen sind: Ausbeutesteigerungen, Verdau von Nebenprodukten (z.B. entstehender Fructose, dessen Abbauprodukte quasi als Nährmedium zum weiteren Polyglucan-Aufbau dienen) und andere für die enzymatische Reaktion bekannte Reaktionsparameter, die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der enzymatischen Reaktionen bekannt sind.
• "biogene" Stoffe können ebenfalls solche sein, welche vorzugsweise folgende Elemente aufweisen: C, H, O, N, P, S, B, Si, Se, S, Alkali- Metalle, Erdalkali-Metalle, Halogene, Co, Fe, Hg,
und/oder über funktionelle Bindungen, welche von Kohlen-Wasserstoff-Bindungen abweichen, wie: Amid-, Phosphat-, Sulfat-, Carboxy-, Hydroxyl, Carbonyl-, Carbamyl-, Harnstoff-, Urethan-, Ester-, Ether-, Lacton, Lactam,
und/oder
• über Stoffklassen wie Peptide, Proteine, Enzyme, Nucleotide und Nukleinsäuren und andere dem Durchschnittsfachmann bekannte Stoffklassen - klassifiziert im Sinne der organischen Chemie
und/oder
• eine Verbindung, die eine vorteilhafte biologische Aktivität aufweisen in biologischen Organismen.
Insofern können mittels der dargelegten Erfindung folgende Derivate erhalten werden, ohne das die Aufzählung abschließend ist
A) Polyglucan-Ester acetate nitrate
Phosphate xanthogenate citrate
B) Polyglucan-Ether hydroxyethyl hydroxypropyl 1 ,2-dihydroxypropyl carboxymethyl C) Polyglucan-Abbauprodukte durch Oxidation oder partielle Ringöffnung Dialdehydamylose
Carboxyamylose
Persulfat abgebautes Polyglucan
D) Natürliche Polymere (naturidentische Polymere / Polyglucane) Amylopektin
Glykogen und/oder Pfropfpolymere, Blockpolymere, Copoloymere, statistische Copolymere, alternierende Copolymere und dendritische Copolymere, einschließlich Stern- und
Leiterpolymere sowie Bandpolymere.
Der Begriff Copolymer im Sinne dieser Erfindung umfaßt Polyglucan und / oder Polyglucanderivate aus 2 oder mehr Grundeinheiten (Monomere).
Für den Erfindungsgegenstand ist es maßgebend entweder die genannte Biotransformation in modifizierter Form durchzuführen oder das erhaltene Polyglucanprodukt nach erfolgter Polymerisation in einer zweiten Reaktion, bevorzugt einer Biokatalyse, zu verändern. Dies geschieht dadurch, daß das Polyglucan oder Polyglucanderivat möglichst weitgehendst von allen
Reaktionspartner / Parametern der Biotransformation isoliert und in einer weiteren Reaktion weiter verändert wird. Dies kann durch die Verwendung des Zusatzes von weiteren biogenen Verbindungen erfolgen, vorzugsweise Enzymen.
Eine andere Einteilung der verschiedenen Reaktionswege zur Herstellung von
Polyglucanen und / oder Polyglucanderivaten kann folgendermaßen beschrieben werden.
Die Modifikation der Polyglucane oder Polyglucanderivate kann darüber erfolgen, ob nur der Reaktionsverlauf der Biotransformation, also der Umsetzung von
Saccharose und seinen Derivaten zu Polyglucan und / oder Polyglucanderivaten verändert werden soll (Dies kann zum Beispiel durch den Verzehr der bei der Biotransformation gebildeten Fruktose geschehen), oder es kann durch die Reaktion oder Reaktionsführung bei der Umsetzung von Amylosucrase mit biogenen Stoffen direkt ein Polyglucan und / oder ein oder mehrere Polyglucanderivate gebildet werden. Dabei schließt das eine das andere nicht aus. Als Beispiel ist hier der veränderte Reaktionsverlauf zu nennen, der dadurch entsteht, daß man durch Phosphorylierung und / oder Methylierung und / oder Sulfatierung und / oder weitere Modifikationen eine erhöhte oder eine erniedrigte Löslichkeit des Polyglucans erhält und auf diese Weise zum Beispiel veränderte Kettenlängen o.a. erhält.
Des weiteren können weitere modifizierende Enzyme z.B. im gleichen Operon wie die Amylosucrase kodiert sein, und mit diesem Enzym parallel gereinigt werden. Auf diese Weise entsteht bereits bei der Herstellung und Separation der Amylosucrase ein Mix von verschiedenen biogenen Stoffen, vorzugsweise verschiedenen Enzymen inklusive Amylosucrase, die in einer Biokatalyse (Biotransformation) eingesetzt werden können.
Dem Fachmann sind derartige Mischungen auch unter dem Begriff "Polymerblends" bekannt. Beispielsweise könnten derartige modifizierte Amylosucrasen bewirken, daß in ihrer chemischen Struktur variierte Zucker, Monosaccharide, Disaccharide,
Oligosaccharide, besser in die Polymerstruktur eingebunden werden können, im Sinne einer schnelleren Reaktion oder im Sinne einer höheren Verträglichkeit mit anderen monomereπ Zuckereinheiten, die in das Polymerrückgrat eingebaut werden. Aber auch ein Kettenabbruch, der zu speziellen funktionellen Molekülen aufgrund ihrer speziellen Polymerendgruppen führen können, die besondere
Eigenschaften aufweisen, z.B. oberflächenaktives Verhalten, im weitesten Sinne von amphiphilen Molekülen, führt, ist nicht auszuschließen und kann sogar zur bevorzugten Reaktion werden.
Die enzymatisch, durch den Einsatz von biogenen Verbindungen modifizierten
Polyglucane können als Ausgangsmaterial für weitere, chemische Modifikationen eingesetzt werden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäß erhaltenen Polyglucane und/oder Polyglucanderivate, wie folgt: Verwendung als pharmazeutische und / oder agrochemische Formulierung zur Ausbringung in der Landwirtschaft (wie Tablette, Kapselinhaltsstoff, Suspensionen, Emulsionen und andere dem Durchschnittsfachmann auf den genannten Gebieten bekannten Formulierungen), Wirkstoffträger und/oder Depotformulierung, insbesondere Tablettenhilfsstoff, Verwendung als Lebensmittel und / oder Lebensmittelzusatzstoff, Verwendung als kosmetischer Zusatzstoff. Diese vorteilhaften Verwendungen der erfindungsgemäßen Polyglucane sind begründet in der Wahrung der Biokompatibilität, durch die erfindungsgemäße Verwendung biogener Stoffe.
Wirkstoffe im Sinne dieser Erfindung sind vorzugsweise alle Verbindungen, die für den biologischen Organismus, insbesondere Mensch, Tier, Pflanze, einen pallativen oder kurativen Effekt aufweisen. Dabei fallen unter den Begriff Wirkstoff im allgemeinen Sinn auch agrochemische Verbindungen, mit fungizider, pestizider, insektizider, herbizider Wirkung, jedoch auch allgemein solche Verbindungen, die einen nützlichen Effekt in der Land-, Forst- oder Gartenwirtschaft aufweisen, zum Beispiel Düngemittel. Auch Duft- oder Aromastoffe, die insbesondere im Lebensmittelbereich oder der Kosmetik Anwendungen finden, fallen unter den
Begriff Wirkstoff. Insofern werden ausdrücklich alle Wirkstoffe mit einbezogen, die einen therapeutischen und / oder prophylaktischen und / oder dekorativen Effekt aufweisen.
Beispiele
Beschreibung der wichtigsten Sequenzen:
SEQ ID No. 1 beschreibt eine Aminosäuresequenz mit der Aktivität einer Amylosucrase erhältlich mittels Rekombinationstechnologie in E. coli aus einer DNA des Organismus Neisseira polysaccharea und wie in WO 95/31553 und PCT/EP 98/05573 gezeigt. Beispiel 1:
Die Mischung von Amylosucrase und einem weiteren Enzym einer anderen Aktivität führt zu einem derivatisiertem Amyloseprodukt, wie folgt:. Ein Beispiel ist hier die Mischung von Amylosucrase mit der Amylo-1 ,4->1 ,6-Transglycosylase. Dieses Enzym katalysiert die Einführung von 1 ,6-Verzweigungen in linearen Amylose-
Molekülen mit einer Mindestlänge von 6-11 Glucoseeinheiten. Dieser Größenbereich liegt genau im Bereich der von der Amylosucrase hergestellten Glucose-Polymere. Es entsteht somit ein stark verzweigtes aber sehr kurzkettiges Molekül. Zur Durchführung des Experiments werden in einem 10 ml Volumen mit 50 mM
NaCitrat-Puffer mit einem pH-Wert von 6.5, 2 g D-Glucose und 0,02% NaN3 mit 200 U rekombinant hergestellter Amylosucrase versetzt. Zusätzlich werden 10 U der Amylo-1 ,4— > ,6-Trans-glycosylase in den Ansatz gegeben. Der Ansatz wird bei 37°C ohne Durchmischung für 72 h Inkubiert. Die entstehenden Produkte werden mit Ethanol gefällt und über GPC analysiert. Unter den genannten Bedingungen entstehen etwa 0,75 g Polymeres Produkt mit einem Verzweigungsgrad von 10 %.

Claims

Patentansprüche:
1. Polyglucan und / oder Polyglucanderivate, erhältlich aus Polyglucansucrase oder Amylosucrase in Gegenwart von mindestens einem biogenen Stoff.
2. Polyglucan und / oder Polyglucanderivate nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der biogene Stoff mindestens eine Transferase und / oder eine Glycosyltransferase ist.
3. Amylosucrase nach Anspruch 1 und 2 mit einer Aminosäurensequenz gemäß
SEQ ID. No. 1 oder eine redundante Variante.
4. Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyglucanderivat ein Polyglucan-Ester oder ein Polyglucan-Ether oder ein naturidentisches Polymer ist.
5. Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyglucanderivat ein Propf-, Block-, Co-, statistisches Copolymer oder ein Stern-, Leiter- oder Bandpolymer ist.
6. Verfahren zur Herstellung von Polyglucanen und / oder Polyglucanderivaten nach Anspruch 1 -5 dadurch gekennzeichnet, daß Amylosucrase in vitro mit mindestens einem biogenen Stoff versetzt wird.
7. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem
Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 zur Verwendung als Wirkstoffträger.
8. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem
Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 zur Verwendung als Depotsystem für mindestens einen Wirkstoff mit einem therapeutischen oder prophylaktischem
Effekt.
9. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 für den pharmazeutischen Bereich, vorzugsweise Wirkstoffträger und/oder Tablettenhilfsstoff.
10. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem
Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 für den agrochemischen Bereich, vorzugsweise als Wirkstoffträger.
11. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 für kosmetische Anwendungen.
12. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 als Lebensmittel und / oder Lebensmittelzusatzstoff.
13. Verwendung von mindestens einem Polyglucan und / oder einem Polyglucanderivat nach Anspruch 1 bis 6 als Träger für Aromen und Duftstoffe.
PCT/EP1999/007518 1998-10-09 1999-10-07 Polyglucan und polyglucanderivate, erhältlich aus amylosucrase biokatalytischer herstellung in gegenwart biogener stoffe WO2000022155A2 (de)

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