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公開番号2024056915
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2024021880,2022525218
出願日2024-02-16,2020-10-28
発明の名称フルクトース-6-リン酸3-エピマー化酵素およびその用途
出願人サムヤンコーポレイション
代理人弁理士法人アスフィ国際特許事務所
主分類C12N 9/90 20060101AFI20240416BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】フルクトース-6-リン酸のエピマー化酵素タンパク質、前記酵素タンパク質をコードする核酸分子、前記核酸分子を含む組換えベクターおよび形質転換微生物、ならびにこれらを利用したアルロース生産用組成物を提供する。
【解決手段】Clostridium lundense DSM 17049由来の酵素であり得るフルクトース-6-リン酸(fructose-6-phosphate)エピマー化酵素タンパク質、前記酵素タンパク質を発現する微生物、前記酵素タンパク質を発現する形質転換微生物、前記微生物の菌体、前記微生物の菌体破砕物、前記微生物の培養物、前記微生物の培養上清液、前記微生物の培養上清液の濃縮物およびこれらの粉末からなる群より選択された1種以上、並びに、マンガンイオンおよびニッケルイオンからなる群より選択された1種以上の金属イオンを含む、アルロース生産用組成物とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
配列番号１のアミノ酸配列を有し、フルクトース－６－リン酸（Ｆｒｕｃｔｏｓｅ－６－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）をアルロース－６－リン酸（ａｌｌｕｌｏｓｅ－６－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）に転換させるフルクトース－６－リン酸（ｆｒｕｃｔｏｓｅ－６－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）エピマー化酵素タンパク質、前記酵素タンパク質を発現する微生物、前記酵素タンパク質を発現する形質転換微生物、前記微生物の菌体、前記微生物の菌体破砕物、前記微生物の培養物、前記微生物の培養上清液、前記微生物の培養上清液の濃縮物およびこれらの粉末からなる群より選択された１種以上、並びに、
マンガンイオンおよびニッケルイオンからなる群より選択された１種以上の金属イオンを含む、アルロース生産用組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記酵素は、配列番号２のヌクレオチド配列によりコードされるものである、請求項１に記載のアルロース生産用組成物。
【請求項３】
前記酵素は、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｌｕｎｄｅｎｓｅに由来し、４０～７０℃の酵素反応温度およびｐＨ６～８の酵素反応ｐＨを有するものである、請求項１に記載のアルロース生産用組成物。
【請求項４】
前記酵素は、マンガンイオン、コバルトイオンまたはニッケルイオンにより活性が増加するものである、請求項１に記載のアルロース生産用組成物。
【請求項５】
前記組成物は、アルロース－６－リン酸の脱リン酸化酵素、これを発現する微生物または前記微生物の培養物を追加的に含む、請求項１～４のいずれかに記載のアルロース生産用組成物。
【請求項６】
前記組成物は、ブドウ糖６－リン酸をフルクトース－６－リン酸に転換する異性化酵素、これを発現する微生物または前記微生物の培養物を追加的に含む、請求項１～５のいずれかに記載のアルロース生産用組成物。
【請求項７】
前記組成物は、（ａ）（ｉ）デンプン、マルトデキストリン、スクロースまたはその組み合わせ；（ｉｉ）リン酸（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）；（ｉｉｉ）アルロース－６－リン酸脱リン酸化酵素；（ｉｖ）ブドウ糖－６－リン酸－異性化酵素；（ｖ）ホスホグルコムターゼまたはブドウ糖リン酸化酵素；および（ｖｉ）α－グルカノホスホリラーゼ、デンプンホスホリラーゼ、マルトデキストリンホスホリラーゼ、スクロースホスホリラーゼ、α－アミラーゼ、プルラナーゼ、イソアミラーゼ、グルコアミラーゼまたはスクラーゼ；または
（ｂ）前記項目（ａ）の酵素を発現する微生物または前記微生物の培養物を追加的に含む、アルロース－６－リン酸の脱リン酸化酵素を追加的に含む、請求項１～６のいずれかに記載のアルロース生産用組成物。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載のアルロース生産用組成物を利用して、フルクトース－６－リン酸をアルロース－６－リン酸に転換させる工程を含む、アルロースを製造する方法。
【請求項９】
前記アルロース－６－リン酸にフィターゼ（ｐｈｙｔａｓｅ）、これを発現する微生物、または前記微生物の培養物を接触させることで、前記アルロース－６－リン酸をアルロースに転換する工程を追加的に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フルクトース－６－リン酸をアルロース－６－リン酸に転換させる工程は、４０～７０℃の反応温度およびｐＨ６～８の反応ｐＨで行われるものである、請求項８に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸化糖エピマー化酵素タンパク質、より詳しくは、フルクトース－６－リン酸（ｆｒｕｃｔｏｓｅ－６－ｐｈｏｐｈａｔｅ）の３－エピマー化酵素タンパク質、前記酵素タンパク質をコードする核酸分子、前記核酸分子を含む組換えベクターおよび形質転換菌株、前記菌株を利用したアルロース生産用組成物に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リン酸化糖のエピマー化酵素は、多様なリン酸化糖にある炭素に結合されたエピマー化酵素であって、ケトヘキソース－６－リン酸エピマー化酵素は、Ｃ３またはＣ４をエピマー化することができる。前記ケトヘキソースは、果糖（ｆｒｕｃｔｏｓｅ）、アルロース、ソルボース（ｓｏｒｂｏｓｅ）、およびタガトース（ｔａｇａｔｏｓｅ）からなる群より選択された１種以上のケトヘキソースであり得る。
【０００３】
フルクトース－６－リン酸のエピマー化酵素は、３－エピマー化酵素と４－エピマー化酵素を含む。具体的に、アルロース－３－エピマー化酵素（Ｄ－アルロース－３－ｅｐｉｍｅｒａｓｅ、ＥＣ５．１．３．３０）は果糖（Ｄ－ｆｒｕｃｔｏｓｅ）を３－エピマー化（３－ｅｐｉｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ、３番炭素エピマー化）してアルロース－６－リン酸を生産する。
【０００４】
前記酵素を使用して果糖からアルロースを生産する場合、基質として使用する果糖と産物であるアルロースとの間の一定水準の反応平衡が存在して、効率が非常に低い。したがって、前記酵素を利用した単一反応を通じて高純度アルロースを製造しようとする場合、最終反応液から果糖を分離して除去する追加工程が必要である。
【０００５】
産業的に果糖を原料にしてアルロースを製造しようとする場合に、使用される酵素は産業的生産条件、特に熱安定性が高く、最大限高い転換率を有さなければならず、また糖を基質として使用することから、糖の褐変化がアルカリ条件で簡単に起こるため、できる限り糖の褐変が防止される転換反応条件を満たす必要がある。
【０００６】
したがって、産業的に使用するためには、適した基質転換率、酵素の熱安定性、および酵素反応条件を少なくとも一つ以上満たし、果糖を原料にしてリン酸化果糖を製造する酵素およびこれを利用したリン酸化果糖の生産方法が切実に必要であるのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一例は、フルクトース－６－リン酸の３－エピマー化酵素タンパク質、前記酵素タンパク質をコードする核酸分子、前記核酸分子を含む組換えベクターおよび形質転換微生物に関する。
【０００８】
本発明の他の一例は、フルクトース－６－リン酸の３－エピマー化酵素タンパク質、前記酵素を発現する微生物の菌体、前記菌体の破砕物、前記微生物の培養物、前記微生物の培養物上清液またはこれらの抽出物からなる群より選択された１種以上を含む、フルクトース－６－リン酸を利用してアルロース－６－リン酸を製造する方法、およびアルロース－６－リン酸の製造用組成物に関する。
【０００９】
本発明の追加の一例は、フルクトース－６－リン酸の３－エピマー化酵素タンパク質、前記酵素を発現する微生物の菌体、前記菌体の破砕物、前記微生物の培養物、前記微生物
の培養物上清液またはこれらの抽出物からなる群より選択された１種以上を含む、フルクトース－６－リン酸を利用してケトヘキソース、例えばアルロースを生産する組成物およびアルロース生産方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するために、本発明の一例は、配列番号１のアミノ酸配列と配列相同性が７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上、９７％以上または９９％以上であるアミノ酸配列を含むフルクトース－６－リン酸の３－エピマー化酵素タンパク質に関する。例えば、このような相同性を有し、前記配列番号１のアミノ酸配列からなるタンパク質と相応する効能を示すアミノ酸配列であれば、一部配列が欠失、変形、置換または付加されたアミノ酸配列を有しても本発明の範囲内に含まれることは自明である。
（【００１１】以降は省略されています）

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