[发明专利]具有木糖异构酶活性的蛋白质及其用途

说明书

本公开的目的是提供具有木糖利用能力的真核细胞。提供了一种具有木糖异构酶活性并且具有下述氨基酸序列的蛋白质，所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1表示的氨基酸序列比对时从N末端侧起按所述顺序包含由SEQ ID NO:2至7表示的第1基序至第6基序，并且以另一氨基酸替换第6基序的氨基酸序列中的天冬酰胺(N)。

技术领域

(关申请的交互引用)

本申请涉及2013年3月28日提交的日本专利申请号2013-070584和2014年2月12日提交的日本专利申请号2014-024878并且要求所述日本申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

本申请涉及一种具有新木糖异构酶活性的蛋白质，并且涉及以木糖作为碳源使用这种蛋白质产生有用物质的技术。

背景技术

作为用于纤维素乙醇生产工艺的发酵微生物，酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)不能够利用植物生物量中大量包含的木糖。因此，向酿酒酵母赋予木糖利用能力的研究正在进行中。为此目的，研究向酵母引入2个类型的途径。一个是使用木糖还原酶(XR)和木糖醇脱氢酶(XDH)的途径(XR-XDH途径)。然而，该途径中存在中间代谢物积累和乙醇产率下降的缺点。同时，在途径(XI途径)使用木糖异构酶(XI)的情况下，不存在这种缺点，但是出现另一个缺点，即与XR-XDH途径相比，木糖消耗速率缓慢。因此，关于高效XI的各种研究正在进行中。

已经实施对源自梨囊鞭菌属物种(Piromyces sp.)E2的XI的改善，其中将所述XI报告为能够在酵母中发挥作用的第一种XI(专利文献1，非专利文献1)。另外，也已经实施对源自黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)的XI的改善(专利文献2)。另外，也已经实施对源自乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的XI的改善(专利文献3)。另外，已经报道源自黄胸散白蚁(Reticulitermes speratus)肠内原生生物的XI，其中与之前已知的XI相比，所述XI具有更高的酵母木糖消耗能力(专利文献4)。

引文目录

专利文献

[专利文献1]日本专利申请公开号2008-79564

[专利文献2]WO 2011/150313

[专利文献3]WO 2010/070549

[专利文献4]日本专利申请公开号2011-147445

非专利文献

[非专利文献1]Lee S,Jellison T,Alper HS.Appl Environ Microbiol,2012；78(16):5708-16

发明概述

但是，专利文献1和非专利文献1中XI的木糖消耗速率仍太低。另外，就专利文献1中的XI而言，未公开在酵母中的活性。同时，就专利文献2中的XI而言，尽管已经认可改善了转基因酵母在木糖培养基中的生长速率，但是发酵性能不清楚。另外，就专利文献3中的XI而言，在木糖培养基中的生长特性和发酵性能不清楚。另外，就专利文献4中描述的XI而言，虽然XI在酵母中的能力已经改善，但是要寻求对其进一步改善。

在这类情形下，仍然需要有利于改善酵母中木糖消耗能力并改善发酵能力的XI。

根据本说明书，提供了具有可用于改善酵母的木糖发酵能力的XI活性的蛋白质及其用途。

技术问题的解决方案

本发明人集中在源自黄胸散白蚁肠内原生生物的XI(下文称作“RsXI”)并且发现可以通过引入置换另一氨基酸的点突变修饰XI，改善酵母的木糖发酵能力。另外，发现引入XI中的氨基酸置换突变还在具有相似氨基酸序列的另一种XI中有效。基于该研究结果，下文公开了以下手段。