[发明专利]新酯酶及其用途

说明书

本发明涉及新酯酶，更特别地涉及与SEQ ID N°1的酯酶相比具有改进的活性和/或改进的热稳定性的酯酶变体及其在降解含聚酯材料如塑料制品中的用途。本发明的酯酶特别适合于降解聚对苯二甲酸乙二醇酯和含聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料。

相关申请

本发明涉及新酯酶，更特别地涉及与亲本酯酶相比具有改进的活性和/或改进的热稳定性的酯酶。本发明还涉及所述新酯酶用于降解含聚酯材料(如塑料制品)的用途。本发明的酯酶特别适用于降解聚对苯二甲酸乙二醇酯和含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料。

背景技术

酯酶能够催化各种聚合物(包括聚酯)的水解。在这种情况下，酯酶已经在许多工业应用中显示出有希望的效果，包括作为洗碗和洗衣应用的洗涤剂、作为用于处理生物质和食品的降解酶、作为环境污染物去毒中的生物催化剂或用于处理纺织工业中的聚酯织物。使用酯酶作为降解酶来水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是特别令人感兴趣的。实际上，PET用于众多技术领域，例如用于制造服饰、地毯或以热固性树脂形式用于制造包装材料或汽车塑料制品等，从而填埋场中的PET积累变成与日俱增的生态问题。

聚酯(特别是PET)的酶促降解被认为是减少这种塑料废物积累的令人感兴趣的解决方案。实际上，酶可以加速含聚酯材料(更特别是塑料制品)的水解，甚至达到单体水平。此外，水解产物(即单体和低聚物)可以作为合成新聚合物的材料再循环。

在这种情况下，已经鉴定了几种酯酶作为用于聚酯的候选降解酶，并且已经开发了这种酯酶的一些变体。在酯酶中，角质酶，也称为角质水解酶(EC 3.1.1.74)，是特别令人感兴趣的。已经从各种真菌(P.E.Kolattukudy inLipases，Ed.B.Borg-stróm andH.L.Brockman、Elsevier 1984、471-504)、细菌和植物花粉中鉴定了角质酶。最近，宏基因组学途径已经鉴定了其他酯酶。

但是，仍然需要与已知酯酶相比具有改进的活性和/或改进的热稳定性的酯酶，以提供更有效的聚酯降解方法，从而更具竞争力。

发明概述

本发明提供与具有SEQ ID N°1所示的氨基酸序列的亲本或野生型酯酶相比，表现出增加的活性和/或增加的热稳定性的新酯酶。该野生型酯酶对应于Sulaiman et al.，Appl Environ Microbiol.2012Mar中描述的宏基因组衍生的角质酶的氨基酸序列的氨基酸36-293，并且在SwissProt中被称为G9BY57。本发明的酯酶在降解塑料制品，特别是含有PET的塑料制品的方法中特别有用。

在这方面，本发明的一个目的是提供酯酶，其(i)与SEQ ID N°1所示的全长氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、95％或99％的同一性，和(ii)在对应于选自以下的残基的位置处具有至少一个氨基酸取代：T11、R12、A14、W69、R73、A205、N214、A215、A216、I217、F238、V242、D244、P245、A246、L247、D94、R138、D158、Q182、F187、P10、L15、D18、N87、S88、S95、Q99、K159、A174、A125和S218，其中所述位置通过参考SEQ ID N°1所示的氨基酸序列编号，和(iii)与SEQ ID N°1的酯酶相比，显示出增加的聚酯降解活性和/或增加的热稳定性。

本发明的另一个目的是提供编码本发明的酯酶的核酸。本发明还涉及包含所述核酸的表达盒或表达载体，并且涉及包含所述核酸、表达盒或载体的宿主细胞。

本发明还提供包含本发明的酯酶、本发明的宿主细胞或其提取物的组合物。

本发明的进一步目的是提供生产本发明酯酶的方法，其包括：

(a)在适于表达编码酯酶的核酸的条件下培养根据本发明的宿主细胞；和任选地