説明

ケトレダクターゼポリペプチドおよびその使用

本開示は、天然に存在する野生型ケトレダクターゼ酵素と比較して改善された特性を有する操作されたケトレダクターゼ酵素を提供する。その操作されたケトレダクターゼ酵素をコードするポリヌクレオチド、その操作されたケトレダクターゼ酵素を発現することができる宿主細胞、およびその操作されたケトレダクターゼ酵素を使用して種々のキラル化合物を合成する方法もまた提供される。1つの局面において、本開示は、2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステル(「基質」)を(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエート(「生成物」)に還元することができるか、または変換することができるケトレダクターゼポリペプチドを提供する。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
配列番号4のポリペプチドの速度の少なくとも1.5倍の速度で基質2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステルを生成物(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエートに変換することができるケトレダクターゼポリペプチド。
【請求項2】
少なくとも約95%の立体異性体過剰率で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項3】
少なくとも約99%の立体異性体過剰率で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項4】
以下の特徴:X190に対応する残基がプロリンである、およびX202に対応する残基がトリプトファンである;を有するが、但し、前記ケトレダクターゼポリペプチドは、X190に対応する残基が拘束残基であり、且つ、X202に対応する残基が芳香族残基である、アミノ酸配列を有することを条件とする、配列番号2、4または114に基づく参照配列と少なくとも約85%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項5】
以下の特徴:X190に対応する残基がプロリンである;X195に対応する残基がアルギニンである;およびX202に対応する残基がトリプトファンである;を有するが、但し、前記ケトレダクターゼポリペプチドは、該X190に対応する残基が拘束残基であり、X195に対応する残基が塩基性、酸性、非極性または極性残基であり;且つ、X202に対応する残基が芳香族残基である、アミノ酸配列を有することを条件とする、配列番号2、4または114に基づく参照配列と少なくとも約85%同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項6】
前記X190に対応する残基がプロリンであり、且つ、前記X202に対応する残基がトリプトファンである、アミノ酸配列を含む、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項7】
X190に対応する残基がプロリンであり、X195に対応する残基がアルギニンであり、且つ、X202に対応する残基がトリプトファンである、アミノ酸配列を含む、請求項5に記載のポリペプチド。
【請求項8】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、拘束または非極性残基である;
X17に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X25に対応する残基が、極性または酸性残基である;
X27に対応する残基が、芳香族残基である;
X41に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X53に対応する残基が、極性、非極性または酸性残基である;
X57に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X64に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X66に対応する残基が、酸性残基である;
X68に対応する残基が、極性、酸性、脂肪族または非極性残基である;
X72に対応する残基が、塩基性残基である;
X76に対応する残基が、脂肪族、非極性または極性残基である;
X80に対応する残基が、脂肪族、非極性または極性残基である;
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X95に対応する残基が、脂肪族、非極性または酸性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X97に対応する残基が、塩基性、拘束または極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性、酸性、極性、脂肪族または非極性残基である;
X108に対応する残基が、塩基性または拘束残基である;
X111に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X139に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X145に対応する残基が、酸性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X148に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X151に対応する残基が、拘束、非極性または脂肪族残基である;
X152に対応する残基が、極性、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X163に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X165に対応する残基が、極性、非極性または脂肪族残基である;
X173に対応する残基が、酸性、非極性または脂肪族残基である;
X179に対応する残基が、芳香族、塩基性、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X197に対応する残基が、酸性残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X210に対応する残基が、極性または塩基性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
X212に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性である;
X216に対応する残基が、拘束または塩基性残基である;
X223に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X226に対応する残基が、非極性または極性残基である;
X233に対応する残基が、極性または酸性である;
X235に対応する残基が、極性または芳香族残基である;
X248に対応する残基が、非極性または芳香族残基である;
X249に対応する残基が、芳香族残基である;
のうちの1つ以上をさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4から7のいずれか1項に記載のポリペプチド。
【請求項9】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、ヒスチジンである;
X17に対応する残基が、メチオニンである;
X25に対応する残基が、アスパラギン酸である;
X27に対応する残基が、チロシンである;
X41に対応する残基が、セリンまたはアラニンである;
X53に対応する残基が、アスパラギン酸である;
X57に対応する残基が、バリンである;
X64に対応する残基が、バリンである;
X66に対応する残基が、グルタミン酸である;
X68に対応する残基が、バリンである;
X72に対応する残基が、アルギニンである;
X76に対応する残基が、アラニンである;
X80に対応する残基が、トレオニンまたはバリンである;
X93に対応する残基が、セリンである;
X94に対応する残基が、システインまたはグリシンである;
X95に対応する残基が、ロイシンまたはグルタミン酸である;
X96に対応する残基が、システイン、アスパラギン、バリン、ロイシン、イソロイシンまたはトレオニンである;
X97に対応する残基が、ヒスチジンまたはセリンである;
X100に対応する残基が、リシンである;
X108に対応する残基が、ヒスチジンである;
X111に対応する残基が、メチオニンである;
X139に対応する残基が、ロイシンである;
X145に対応する残基が、グルタミンまたはロイシンである;
X147に対応する残基が、ロイシンである;
X148に対応する残基が、バリンである;
X151に対応する残基が、アラニンである;
X152に対応する残基が、セリンである;
X163に対応する残基が、イソロイシンである;
X165に対応する残基が、アスパラギンである;
X173に対応する残基が、バリンである;
X179に対応する残基が、フェニルアラニン、リシンまたはロイシンである;
X194に対応する残基が、グルタミン、セリンまたはロイシンである;
X196に対応する残基が、ロイシンである;
X197に対応する残基が、グルタミン酸である;
X198に対応する残基が、グルタミン酸またはグルタミンである;
X210に対応する残基が、アルギニンである;
X211に対応する残基が、バリン、ロイシン、トレオニンまたはイソロイシンである;
X212に対応する残基が、セリンまたはバリンである;
X216に対応する残基が、アルギニンである;
X223に対応する残基が、バリンである;
X226に対応する残基が、トレオニンである;
X233に対応する残基が、アスパラギンまたはアスパラギン酸である;
X235に対応する残基が、トリプトファンである;
X248に対応する残基が、グリシンまたはトリプトファンである;
X249に対応する残基が、トリプトファンである;
のうちの1つ以上をさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4から7のいずれか1項に記載のポリペプチド。
【請求項10】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である、および
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項11】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である、
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項12】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項13】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項14】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項15】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項16】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性、酸性、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X152に対応する残基が、極性、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項17】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、拘束または非極性残基である;
X66に対応する残基が、酸性残基である;
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、非極性または脂肪族残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項18】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、拘束または非極性残基である;
X17に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X27に対応する残基が、芳香族残基である;
X64に対応する残基が、極性、非極性または脂肪族残基である;
X66に対応する残基が、酸性残基である;
X80に対応する残基が、脂肪族、非極性または極性残基である;
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、非極性または脂肪族残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性または拘束残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
X216に対応する残基が、拘束または塩基性残基である;
のうちの1つ以上または少なくともすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項19】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、拘束または非極性残基である;
X17に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X27に対応する残基が、芳香族残基である;
X64に対応する残基が、極性、非極性または脂肪族残基である;
X80に対応する残基が、脂肪族、非極性または極性残基である;
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、非極性または脂肪族残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性または拘束残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
X216に対応する残基が、拘束または塩基性残基である;
のすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項20】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:
X7に対応する残基が、ヒスチジンである;
X17に対応する残基が、メチオニンである;
X27に対応する残基が、芳香族残基である;
X64に対応する残基が、チロシンである;
X80に対応する残基が、トレオニンである;
X93に対応する残基が、セリンである;
X94に対応する残基が、システインである;
X96に対応する残基が、バリン、ロイシンまたはイソロイシンである;
X100に対応する残基が、リシンである;
X147に対応する残基が、ロイシンである;
X194に対応する残基が、グルタミンである;
X196に対応する残基が、ロイシンである;
X198に対応する残基が、グルタミン酸である;
X211に対応する残基が、バリンである;
X216に対応する残基が、アルギニンである;
のすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の残基の相違を場合によっては有する、請求項4に記載のポリペプチド。
【請求項21】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X7に対応する残基が、ヒスチジンである;X96に対応する残基が、トレオニンである;X147に対応する残基が、ロイシンである;およびX196に対応する残基が、ロイシンである、を有する、請求項8に記載のポリペプチド。
【請求項22】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X93に対応する残基が、セリンである;X94に対応する残基が、システインである;X96に対応する残基が、ロイシンである;およびX211に対応する残基が、バリンである、をさらに有する、請求項21に記載のポリペプチド。
【請求項23】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X17に対応する残基が、メチオニンである;X27に対応する残基が、チロシンである;X64に対応する残基が、バリンである;X80に対応する残基が、トレオニンである;およびX100に対応する残基が、リシンである、をさらに有する、請求項22に記載のポリペプチド。
【請求項24】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X66に対応する残基が、グルタミン酸である;X96に対応する残基が、イソロイシンである;X194に対応する残基が、グルタミンである;X198に対応する残基が、グルタミン酸である;およびX216に対応する残基が、アルギニンである、をさらに有する、請求項22に記載のポリペプチド。
【請求項25】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、さらなる以下の特徴:X66に対応する残基が、グルタミン酸である;X96に対応する残基が、イソロイシンである;X194に対応する残基が、グルタミンである;およびX198に対応する残基が、グルタミン酸である、を有する、請求項22に記載のポリペプチド。
【請求項26】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X194に対応する残基が、グルタミンである;X198に対応する残基が、グルタミン酸である;およびX216に対応する残基が、アルギニンである、をさらに有する、請求項23に記載のポリペプチド。
【請求項27】
前記ケトレダクターゼアミノ酸配列が、以下の特徴:X17に対応する残基が、メチオニンである;X27に対応する残基が、チロシンである;X64に対応する残基が、バリンである;X66に対応する残基が、アスパラギン酸である;X80に対応する残基が、トレオニンである;X96に対応する残基が、イソロイシンまたはロイシンである;およびX100に対応する残基が、リシンである、をさらに有する、請求項24に記載のポリペプチド。
【請求項28】
前記ケトレダクターゼポリペプチドが、以下の特徴:X190に対応する残基が、プロリンである、およびX202に対応する残基が、トリプトファンである;を有するが、但し、ケトレダクターゼドメインまたは領域が、X190に対応する残基が拘束残基であり、且つ、X202に対応する残基が芳香族残基である、アミノ酸配列を有することを条件とする、配列番号2、4または114に基づく参照配列の残基90から211と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を有する領域またはドメインを含む、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項29】
前記ケトレダクターゼポリペプチドが、以下の特徴:X190に対応する残基が、プロリンである;X195に対応する残基が、アルギニンである;およびX202に対応する残基が、トリプトファンである;を有するが、但し、ケトレダクターゼドメインまたは領域が、X190に対応する残基が拘束残基であり、X195に対応する残基が塩基性、酸性、非極性または極性残基であり;且つ、X202に対応する残基が、芳香族残基である、アミノ酸配列を有することを条件とする、配列番号2、4または114に基づく参照配列の残基90から211と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を有する領域またはドメインを含む、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項30】
前記ケトレダクターゼドメインまたは領域が、X190に対応する残基がプロリンであり、且つ、X202に対応する残基がトリプトファンである、アミノ酸配列を含む、請求項28に記載のポリペプチド。
【請求項31】
前記ケトレダクターゼドメインまたは領域が、X190に対応する残基がプロリンであり、X195に対応する残基がアルギニンであり、且つ、X202に対応する残基がトリプトファンである、アミノ酸配列を含む、請求項29に記載のポリペプチド。
【請求項32】
前記ケトレダクターゼドメインまたは領域が、以下の特徴:
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X95に対応する残基が、脂肪族、非極性または酸性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X97に対応する残基が、塩基性、拘束または極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性、酸性、極性、脂肪族または非極性残基である;
X108に対応する残基が、塩基性または拘束残基である;
X111に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X139に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X145に対応する残基が、酸性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X148に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X151に対応する残基が、拘束、非極性または脂肪族残基である;
X152に対応する残基が、極性、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X163に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X165に対応する残基が、極性、非極性または脂肪族残基である;
X173に対応する残基が、酸性、非極性または脂肪族残基である;
X179に対応する残基が、芳香族、塩基性、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X197に対応する残基が、酸性残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X210に対応する残基が、極性または塩基性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のうちの1つ以上をさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して残基90〜211に対応するドメイン内の他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の相違を場合によっては有し得る、請求項28から31のいずれか1項に記載のポリペプチド。
【請求項33】
前記ケトレダクターゼドメインまたは領域が、以下の特徴:
X93に対応する残基が、セリンである;
X94に対応する残基が、システインまたはグリシンである;
X95に対応する残基が、ロイシンまたはグルタミン酸である;
X96に対応する残基が、システイン、アスパラギン、バリン、ロイシン、イソロイシンまたはトレオニンである;
X97に対応する残基が、ヒスチジンまたはセリンである;
X100に対応する残基が、リシンである;
X108に対応する残基が、ヒスチジンである;
X111に対応する残基が、メチオニンである;
X139に対応する残基が、ロイシンである;
X145に対応する残基が、グルタミンまたはロイシンである;
X147に対応する残基が、ロイシンである;
X151に対応する残基が、アラニンである;
X152に対応する残基が、セリンである;
X163に対応する残基が、イソロイシンである;
X165に対応する残基が、アスパラギンである;
X173に対応する残基が、バリンである;
X179に対応する残基が、フェニルアラニン、リシンまたはロイシンである;
X194に対応する残基が、グルタミン、セリンまたはロイシンである;
X196に対応する残基が、ロイシンである;
X197に対応する残基が、グルタミン酸である;
X198に対応する残基が、グルタミン酸またはグルタミンである;
X210に対応する残基が、アルギニンである;
X211に対応する残基が、バリン、ロイシン、アルギニン、トレオニンまたはイソロイシンである;
のうちの1つ以上をさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して残基90〜211に対応するドメイン内の他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の相違を場合によっては有し得る、請求項28から31のいずれか1項に記載のポリペプチド。
【請求項34】
前記ケトレダクターゼドメインまたは領域が、以下の特徴:
X93に対応する残基が、極性、脂肪族または非極性残基である;
X94に対応する残基が、システイン、脂肪族または非極性残基である;
X96に対応する残基が、システイン、極性、脂肪族または非極性残基である;
X100に対応する残基が、塩基性、酸性、極性、脂肪族または非極性残基である;
X147に対応する残基が、芳香族、脂肪族または非極性残基である;
X194に対応する残基が、拘束、極性、脂肪族または非極性残基である;
X196に対応する残基が、非極性または脂肪族残基である;
X198に対応する残基が、酸性または極性残基である;
X211に対応する残基が、塩基性、脂肪族、非極性、酸性または極性残基である;
のすべてをさらに有し、ここで、該アミノ酸配列は、前記参照配列と比較して残基90〜211に対応するドメイン内の他のアミノ酸残基の位置に1つ以上の相違を場合によっては有し得る、請求項28から31のいずれか1項に記載のポリペプチド。
【請求項35】
前記ケトレダクターゼが、配列番号6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、92、94、96、98、100、102、104、106、108および110から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項36】
前記ケトレダクターゼが、前記参照ポリペプチドよりも少なくとも1〜50倍速い速度で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項37】
前記ケトレダクターゼが、配列番号42、44、46、48、86、88、92、94、96、100または102に対応するアミノ酸配列を含む、請求項36に記載のポリペプチド。
【請求項38】
前記ケトレダクターゼが、前記参照ポリペプチドよりも少なくとも50〜250倍速い速度で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項39】
配列番号10、32、34、36、50、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、98、104、106および108に対応するアミノ酸配列を含む、請求項38に記載のポリペプチド。
【請求項40】
前記参照ポリペプチドよりも少なくとも250〜1000倍速い速度で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項41】
配列番号12、18、22、24、26、28、30、38、40、52、54、56、58、60、62および110に対応するアミノ酸配列を含む、請求項40に記載のポリペプチド。
【請求項42】
前記参照ポリペプチドよりも少なくとも1000倍速い速度で前記基質を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項43】
配列番号6、8、14、16および20に対応するアミノ酸配列を含む、請求項42に記載のポリペプチド。
【請求項44】
約100g/Lを超える基質および約5g/L未満の前記ポリペプチドを用いて行われるとき、約24時間未満で該基質の少なくとも約95%を前記生成物に変換することができる、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項45】
配列番号6、8、14、16および20に対応するアミノ酸配列を含む、請求項44に記載のポリペプチド。
【請求項46】
前記参照ポリペプチドと比較して、前記基質の前記生成物への変換に対する競合的インヒビターとしてのアセトンに対して改善された抵抗性を有する、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項47】
前記ケトレダクターゼが、配列番号6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、98、104、106、108および110から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項46に記載のポリペプチド。
【請求項48】
請求項1〜46のいずれか1項に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項49】
配列番号に対応する配列から選択される、請求項48に記載のポリヌクレオチド。
【請求項50】
宿主細胞における発現の指図に適する制御配列に作動可能に連結された請求項48に記載のポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
【請求項51】
前記制御配列が、プロモーターを含む、請求項50に記載の発現ベクター。
【請求項52】
前記プロモーターが、E.coliプロモーターを含む、請求項51に記載の発現ベクター。
【請求項53】
請求項50に記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
【請求項54】
E.coliである、請求項53に記載の宿主細胞。
【請求項55】
前記ポリペプチドをコードする発現ベクターのコドンが、前記宿主細胞における発現のために最適化されている、請求項53に記載の宿主細胞。
【請求項56】
請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼ、および構造式(I)の基質2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステル;構造式(II)の生成物(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエート;構造式(III)の基質2−[2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]フェニル]−2−プロパノール;または構造式(IV)の生成物(S,E)−1−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−(2−(2−ヒドロキシプロパン−2−イル)フェニル)プロパン−1−オールを含む、組成物。
【請求項57】
前記基質が、構造式(I)の基質であり、そして前記組成物が、構造式(II)の生成物をさらに含む、請求項56に記載の組成物。
【請求項58】
前記基質が、構造式(II)の基質であり、そして前記組成物が、構造式(IV)の生成物をさらに含む、請求項56に記載の組成物。
【請求項59】
補因子再生系をさらに含む、請求項56に記載の組成物。
【請求項60】
前記補因子再生系が、グルコースデヒドロゲナーゼおよびグルコース;ギ酸デヒドロゲナーゼおよびホルマート;またはイソプロパノールおよび第二級アルコールデヒドロゲナーゼを含む、請求項59に記載の組成物。
【請求項61】
式(I)の基質2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステルを式(II)の生成物(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエートに還元するための方法であって、式(I)の該基質を式(II)の該生成物に還元するか、または変換するのに適する反応条件下で、該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させる工程を包含する、方法。
【請求項62】
前記生成物が、約99%より高い立体異性体過剰率で存在する、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記基質の少なくとも約95%が、約24時間未満で前記生成物に還元され、ここで、該基質の濃度は、少なくとも100g/Lであり、且つ、前記ポリペプチドの濃度は、約5g/L未満であり、そして該ポリペプチドは、配列番号6、8、14、16および20に対応するアミノ酸配列を含む、請求項63に記載の方法。
【請求項64】
前記ケトレダクターゼ酵素を発現する全細胞またはそのような細胞の抽出物もしくは溶解産物を用いて行われる、請求項61に記載の方法。
【請求項65】
前記ケトレダクターゼが、単離され、そして/または精製され、そして前記還元反応が、該ケトレダクターゼのための補因子および場合によっては該補因子のための再生系の存在下において行われる、請求項61に記載の方法。
【請求項66】
前記補因子再生系が、グルコースデヒドロゲナーゼおよびグルコース;ギ酸デヒドロゲナーゼおよびホルマート;またはイソプロパノールおよび第二級アルコールデヒドロゲナーゼを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項67】
前記第二級アルコールデヒドロゲナーゼが、前記ケトレダクターゼである、請求項66に記載の方法。
【請求項68】
式(III)の基質2−[2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]フェニル]−2−プロパノールを生成物(S,E)−1−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−(2−(2−ヒドロキシプロパン−2−イル)フェニル)プロパン−1−オールに還元するための方法であって、式(III)の該基質を式(IV)の生成物に還元するのに適する反応条件下で、該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させる工程を包含する、方法。
【請求項69】
前記生成物が、約99%を超える立体異性体過剰率で存在する、請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記基質の少なくとも約95%が、約24時間未満で前記生成物に還元され、ここで、該基質の濃度は、少なくとも100g/Lであり、且つ、前記ポリペプチドの濃度は、約5g/L未満であり、そして該ポリペプチドは、配列番号6、8、14、16および20に対応するアミノ酸配列を含む、請求項68に記載の方法。
【請求項71】
前記ケトレダクターゼ酵素を発現する全細胞またはそのような細胞の抽出物もしくは溶解産物を用いて行われる、請求項68に記載の方法。
【請求項72】
前記ケトレダクターゼが、単離され、そして/または精製され、そして前記還元反応が、該ケトレダクターゼのための補因子および場合によっては該補因子のための再生系の存在下において行われる、請求項68に記載の方法。
【請求項73】
前記補因子再生系が、グルコースデヒドロゲナーゼおよびグルコース;ギ酸デヒドロゲナーゼおよびホルマート;またはイソプロパノールおよび第二級アルコールデヒドロゲナーゼを含む、請求項72に記載の方法。
【請求項74】
前記第二級アルコールデヒドロゲナーゼが、前記ケトレダクターゼである、請求項73に記載の方法。
【請求項75】
式(XX):
【化21】

の化合物を合成するための方法であって、
ここで、Rは、アルキルスルホニルまたはアリールスルホニルであり、該方法は:(a)式(I)の基質2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステルを式(II)の生成物(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエートに還元するか、または変換するのに適する反応条件下で、式(I)の該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させることによって該基質を式(II)の該生成物に還元する工程;および(b)化合物(XX)の形成に適する条件下で、式(II)の化合物とアルキルスルホニルハロゲン化物またはアリールスルホニルハロゲン化物とを反応させる工程を包含する、方法。
【請求項76】
前記アルキルスルホニルハロゲン化物が、塩化メチルスルホニルである、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
式(XXI):
【化22】

の化合物を合成するための方法であって、
ここで、Rは、アルキルスルホニルまたはアリールスルホニルであり、該方法は:
(a)式(III)の基質2−[2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]フェニル]−2−プロパノールを式(IV)の生成物(S,E)−1−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−(2−(2−ヒドロキシプロパン−2−イル)フェニル)プロパン−1−オールに還元するか、または変換するのに適する反応条件下で、式(III)の該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させることによって該基質を式(IV)の該生成物に還元する工程;および(b)化合物(XXI)の形成に適する条件下で、式(IV)の化合物とアルキルスルホニルハロゲン化物またはアリールスルホニルハロゲン化物とを反応させる工程を包含する、方法。
【請求項78】
前記アルキルスルホニルハロゲン化物が、塩化メチルスルホニルである、請求項75に記載の方法。
【請求項79】
化合物(V)
【化23】

またはその塩、水和物もしくは溶媒和化合物を合成するための方法であって、ここで、
該方法における工程は、式(I)の基質2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]安息香酸メチルエステルを式(II)の生成物(S,E)−メチル2−(3−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−ヒドロキシプロピル)ベンゾエートに還元するか、または変換するのに適する反応条件下で、式(I)の該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させることによって該基質を式(II)の該生成物に還元する工程を包含する、方法。
【請求項80】
化合物(V)
【化24】

またはその塩、水和物もしくは溶媒和化合物を合成するための方法であって、ここで、該方法における工程は、式(III)の基質2−[2−[3−[3−[2−(7−クロロ−2−キノリニル)エテニル]フェニル]−3−オキソプロピル]フェニル]−2−プロパノールを式(IV)の生成物(S,E)−1−(3−(2−(7−クロロキノリン−2−イル)ビニル)フェニル)−3−(2−(2−ヒドロキシプロパン−2−イル)フェニル)プロパン−1−オールに還元するのに適する反応条件下で、式(III)の該基質と請求項1〜46のいずれか1項に記載のケトレダクターゼポリペプチドとを接触させることによって該基質を式(IV)の該生成物に還元する工程を包含する、方法。

【図1】
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【公表番号】特表2010−539948(P2010−539948A)
【公表日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−527227(P2010−527227)
【出願日】平成20年9月28日(2008.9.28)
【国際出願番号】PCT/US2008/078046
【国際公開番号】WO2009/042984
【国際公開日】平成21年4月2日(2009.4.2)
【出願人】(506038257)コデクシス, インコーポレイテッド (11)
【Fターム(参考)】