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公開番号2025137520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025110244,2024075301
出願日2025-06-30,2019-10-29
発明の名称ヘキソースの酵素的製造
出願人ボヌモーズ、インコーポレイテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類C12P 19/02 20060101AFI20250911BHJP(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】改善された酵素的方法によって糖類からヘキソースを製造する方法の提供。
【解決手段】
改善された酵素的方法によって糖類からヘキソースを製造する方法が本明細書に開示される。改善された方法は、デンプンもしくはデンプン誘導体、セルロースもしくはセルロース誘導体、又はスクロースをグルコース6-リン酸(G6P)中間体に変換するために以前に報告された酵素よりも高い活性を有する酵素を利用する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
デンプン又はデンプン誘導体からヘキソースを酵素的に製造するための改善された方法であって、該改善は、
ａ）ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、グルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）をグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップであって、該ＰＧＭは、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記ステップ、
ｂ）α－グルカンホスホリラーゼ（ａＧＰ）によって触媒される、デンプン誘導体をＧ１Ｐに変換するステップであって、該ａＧＰは、配列番号１０～１３のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記ステップ、及び
ｃ）４－α－グルカントランスフェラーゼ（４ＧＴ）によって触媒される、デンプン誘導体をトランスグリコシル化するステップであって、該４ＧＴは、配列番号１５～１７のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記ステップ、
の少なくとも１つを含む、上記改善された方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
セルロース又はセルロース誘導体からヘキソースを酵素的に製造するための改善された方法であって、該改善は、ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、Ｇ１Ｐをグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップを含み、該ＰＧＭは、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記改善された方法。
【請求項３】
スクロースからヘキソースを酵素的に製造するための改善された方法であって、該改善は、
ａ）ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、グルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）をグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップであって、該ＰＧＭが、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記ステップ、及び
ｂ）スクロースホスホリラーゼを用いてスクロースをグルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）に変換するステップであって、該スクロースホスホリラーゼは、配列番号１９～２５のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、上記ステップ、
の少なくとも１つを含む、上記改善された方法。
【請求項４】
ヘキソースが、アロース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アルトロース、タロース、ソルボース、グロース、イドース、アルロース、イノシトール及びタガトースからなる群から選択される、請求項１～３のいずれか一項に記載の改善された方法。
【請求項５】
デンプン誘導体が、アミロース、アミロペクチン、可溶性デンプン、アミロデキストリン、マルトトリオース、マルトース及びマルトデキストリンからなる群から選択される、請求項１に記載の改善された方法。
【請求項６】
ヘキソースリン酸ホスファターゼを使用してヘキソースリン酸を脱リン酸化するステップをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の改善された方法。
【請求項７】
方法のステップが、単一の反応容器内で行われる、請求項６に記載の改善された方法。
【請求項８】
方法のステップが、ＡＴＰを含まず（ＡＴＰ－ｆｒｅｅ）、ＮＡＤ（Ｐ）（Ｈ）を含まず（ＮＡＤ（Ｐ）（Ｈ）－ｆｒｅｅ）に、約０．１ｍＭ～約１５０ｍＭのリン酸濃度で行われ、リン酸塩は再利用され、及び／又はヘキソースリン酸を脱リン酸化するステップは、エネルギー的に好適な化学反応を伴う、請求項７に記載の改善された方法。
【請求項９】
方法ステップが、
約３７℃～約８５℃の範囲の温度、
約５．０～約８．０の範囲のｐＨ、又は
約０．５時間～約４８時間、もしくは連続反応として、
のうちの少なくとも１つの方法条件下で行われる、
請求項１～８のいずれか一項に記載の改善された方法。
【請求項１０】
ヘキソースをその糖アルコールに還元するステップをさらに含む、請求項４に記載の改善された方法。
（【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】
関連出願との相互参照
本出願は、２０１８年１０月２９日に出願された米国特許出願第６２／７５２，０６１号及び２０１９年６月５日に出願された米国特許出願第６２／８５７，５４３号の優先権を主張し、これらはそれぞれ参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,400 文字）【０００２】
本発明は、ヘキソース単糖類の調製方法に関する。より具体的には、本発明は、以前に報告されたものよりも高い活性を有する酵素を使用して、中間体、グルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）を調製する改善された方法を提供する。
【背景技術】
【０００３】
ヘキソースは、６個の炭素原子を有する単糖類である。ヘキソースは官能基によって分類することができ、アルドヘキソースは１位にアルデヒドを有し、ケトヘキソースは２位にそのケトンを有する。アルドヘキソース（又はアルドース）には、アロース、アルトロース、グルコース、グロース、ガラクトース、イドース、タロース及びマンノースが含まれる。ケトヘキソース（又はケトース）には、プシコース（アルロース）、フルクトース、タガトース、及びソルボースが含まれる。イノシトールは、アルデヒド基やケトース基を有さないヘキソースであり、炭素環式糖として特徴付けられる。
【０００４】
参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第２０１８／１６９９５７号は、酵素的変換によって糖類からヘキソースを調製する方法を記載している。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第２０１７／０５９２７８号及び国際公開第２０１８／００４３１０号は、酵素的変換によって糖類からタガトースを調製する方法を記載している。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第２０１８／１１２１３９号は、酵素的変換によって糖類からアルロースを調製する方法を記載している。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる韓国特許第２００４００９８７５７号明細書は、酵素的変換によって糖類からフルクトース６－リン酸を調製する方法を記載している。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる中国特許第１０６１４８４２５号は、酵素的変換によって糖類からイノシトールを調製する方法を記載している。これらの方法のそれぞれにおいて、グルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）は酵素的経路の中間体である。
【０００５】
高収率での酵素的なヘキソース製造の開発にもかかわらず、例えば、より少量の酵素でより高い収率を得ることができる、さらに改善されたヘキソース製造方法を提供することが依然として必要とされている。ヘキソース製造のコスト低減に対する工業的及び商業的な強い関心があり、この低減は、酵素の使用量の低減、より高い活性を有する酵素、及び糖類をＧ６Ｐ中間体に変換するのにより効果的な酵素の組み合わせの使用を含む。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載の発明は、一般に、様々な糖類出発材料からの酵素的変換によってヘキソースを調製するための改善された方法（ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）に関する。糖類は、デンプンもしくはデンプン誘導体、セルロースもしくはセルロース誘導体、又はスクロースから選択され得る。本発明の改善された方法では、示されるように、方法ステップに使用される酵素は、ヘキソースの調製のために以前に開示された酵素よりも改善された活性を有する。
【０００７】
デンプン又はデンプン誘導体からヘキソースを酵素的に製造するための本発明のいくつかの改善された方法であって、改善は、ａ）ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、グルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）をグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップであり、ＰＧＭは、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ステップ、ｂ）アルファ－グルカンホスホリラーゼ（αＧＰ）によって触媒される、デンプン誘導体をＧ１Ｐに変換するステップであり、αＧＰは、配列番号１０～１３のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ステップ、及び４－α－グルカントランスフェラーゼ（４ＧＴ）によって触媒される、デンプン誘導体をトランスグリコシル化するステップであり、４ＧＴは、配列番号１５～１７のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ステップ、の少なくとも１つを含む。
【０００８】
セルロース又はセルロース誘導体からヘキソースを酵素的に製造するための本発明のいくつかの改善された方法であって、改善は、ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、Ｇ１Ｐをグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップを含み、ＰＧＭは、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
【０００９】
スクロースからヘキソースを酵素的に製造するための本発明のいくつかの改善された方法であって、改善は、ａ）ホスホグルコムターゼ（ＰＧＭ）によって触媒される、グルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）をグルコース６－リン酸（Ｇ６Ｐ）に変換するステップであり、ＰＧＭは、配列番号２～８のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ステップ、及びｂ）スクロースホスホリラーゼを使用してスクロースをグルコース１－リン酸（Ｇ１Ｐ）に変換するステップであり、スクロースホスホリラーゼは、配列番号１９～２５のいずれか１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ステップ、の少なくとも１つを含む。
【００１０】
本発明のいくつかの改善された方法では、ヘキソースは、アロース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アルトロース、タロース、ソルボース、グロース、イドース、アルロース、イノシトール及びタガトースから選択される。本発明のいくつかの改善された方法は、ヘキソースリン酸ホスファターゼを使用してヘキソースリン酸を脱リン酸化するステップをさらに含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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