ポリペプチド及び生合成経路
【課題】新規ポリペプチド及び生合成経路。
【解決手段】グルコース、トリプトファン、インドール−3−乳酸、インドール−3−ピルビン酸塩、及び2−ヒドロキシ2−(インドール−3−イルメチル)−4−ケトグルタル酸からモナチンを生成するために使用されうる方法及び組成物が提供される。方法はまたインドール−3−ピルビン酸塩及び2−ヒドロキシ2−(インドール−3イルメチル)−4−ケトグルタル酸中間体の生成について開示される。提供される組成物は核酸分子、ポリペプチド、化学構造、及び細胞を含む。方法はin vitro及びin vivoプロセスを含み、及び上記in vitro方法は化学反応を含む。
【解決手段】グルコース、トリプトファン、インドール−3−乳酸、インドール−3−ピルビン酸塩、及び2−ヒドロキシ2−(インドール−3−イルメチル)−4−ケトグルタル酸からモナチンを生成するために使用されうる方法及び組成物が提供される。方法はまたインドール−3−ピルビン酸塩及び2−ヒドロキシ2−(インドール−3イルメチル)−4−ケトグルタル酸中間体の生成について開示される。提供される組成物は核酸分子、ポリペプチド、化学構造、及び細胞を含む。方法はin vitro及びin vivoプロセスを含み、及び上記in vitro方法は化学反応を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
モナチンを生成することができる細胞であって、当該細胞は少なくとも1のポリペプチドをコードする少なくとも1の外因性核酸配列を含み、上記少なくとも1のポリペプチドはモナチン生成経路における第一の中間体を第二の中間体に又はモナチンに変換する、前記細胞。
【請求項2】
前記少なくとも1のポリペプチドは:トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、トリプトファンオキシダーゼ、L−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.2)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.3)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.110)、R−4−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.222)、3−(4)−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素(EC 1.1.1.237)、乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.27、1.1.1.28、1.1.2.3)、(3−イミダゾール−5−イル)乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.111)、乳酸塩オキシダーゼ(EC 1.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.3.−)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)、及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項1に記載の細胞。
【請求項3】
前記少なくとも1のポリペプチドは:トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、トリプトファンオキシダーゼ、L−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.2)、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.3)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、合成酵素/リアーゼ(EC 4.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項2に記載の細胞。
【請求項4】
前記少なくとも1のポリペプチドは:インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.110)、R−4−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.222)、3−(4)−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素(EC 1.1.1.237)、乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.27、1.1.1.28、1.1.2.3)、(3−イミダゾール−5−イル)乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.111)、乳酸塩オキシダーゼ(EC 1.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.3.−)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる活性を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項5】
前記合成酵素/リアーゼ(EC 4.1.3.−)は4−ヒドロキシ−2−オキソグルタル酸塩アルドラーゼ(EC 4.1.3.16)又は4−ヒドロキシ−4−メチル−2−オキソグルタル酸塩アルドラーゼ(EC 4.1.3.17)を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項6】
前記細胞は細菌細胞である、請求項1に記載の組換え細胞。
【請求項7】
前記細胞は酵母細胞である、請求項1に記載の組換え細胞。
【請求項8】
前記細胞はさらに少なくとも1の外因性核酸配列上にコードされる1以上のポリペプチドを含み、上記ポリペプチドは:カタラーゼ、オキサロ酢酸塩デカルボキシラーゼ、リジンイプシロンアミノトランスフェラーゼ、及び蟻酸塩デヒドロゲナーゼから成る群から選ばれる活性を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項9】
Genbankアクセス番号:P00913、Genbankアクセス番号:NP_290344、Genbankアクセス番号:CAA34096、Genbankアクセス番号:NP_246359、Genbankアクセス番号:AAB96579、Genbankアクセス番号:NP_232561、Genbankアクセス番号:Q59342、Genbankアクセス番号:P28796、Genbankアクセス番号:1AX4_A、Genbankアクセス番号:BAA34638、Genbankアクセス番号:P31014、Genbankアクセス番号:P31015、Genbankアクセス番号:NP_280989、Genbankアクセス番号:AAC33284、Genbankアクセス番号:NP_147838、Genbankアクセス番号:AAF63441又はGenbankアクセス番号:AAA24679から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むポリペプチドであって、Genbankアクセス番号:NP_418164についての103及び299位のアミノ酸残基はヂカルボン酸アミノ酸基質を受けるために前記ポリペプチドの特異性を広くするよう変化されている、前記ポリペプチド。
【請求項10】
アミノ酸配列における前記変化はアルギニン103をスレオニンに変えること、アルギニン103をスレオニンに及びバリン299をアルギニンに変えること;及びバリン299をアルギニンに変えることから成る群から選ばれる、請求項9に記載のポリペプチド。
【請求項11】
Genbankアクセス番号:2TPL_A、Genbankアクセス番号:P31012、Genbankアクセス番号:P31013、A49493、Genbankアクセス番号:P31011、Genbankアクセス番号:AAB24234、Genbankアクセス番号:1TPL_A、Genbankアクセス番号:1TPL_B、Genbankアクセス番号:NP_245748、Genbankアクセス番号:AAB41499、Genbankアクセス番号:Q08897、Genbankアクセス番号:T45297、及びGenbankアクセス番号:AAA71928から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むポリペプチドであって、Genbankアクセス番号:X66978についての100及び283位のアミノ酸残基はヂカルボン酸アミノ酸基質を受けるために前記ポリペプチドの特異性を広くするよう変化されている、前記ポリペプチド。
【請求項12】
アミノ酸配列における前記変化は:アルギニン100をスレオニンに変えること、アルギニン100をスレオニンに及びバリン283をアルギニンに変えること;及びバリン283をアルギニンに変えることから成る群から選ばれる、請求項11に記載のポリペプチド。
【請求項13】
前記基質はアルパラギン酸塩である、請求項9又は11に記載のポリペプチド。
【請求項14】
配列ID番号:11に対して少なくとも90%配列同一性を含む、単離された核酸。
【請求項15】
上記核酸は配列ID番号:11を含む、請求項14に記載の単離された核酸。
【請求項16】
前記核酸は配列ID番号:11の少なくとも20の連続したヌクレオチドを含む、請求項14に記載の単離された核酸。
【請求項1】
モナチンを生成することができる細胞であって、当該細胞は少なくとも1のポリペプチドをコードする少なくとも1の外因性核酸配列を含み、上記少なくとも1のポリペプチドはモナチン生成経路における第一の中間体を第二の中間体に又はモナチンに変換する、前記細胞。
【請求項2】
前記少なくとも1のポリペプチドは:トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、トリプトファンオキシダーゼ、L−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.2)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.3)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.110)、R−4−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.222)、3−(4)−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素(EC 1.1.1.237)、乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.27、1.1.1.28、1.1.2.3)、(3−イミダゾール−5−イル)乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.111)、乳酸塩オキシダーゼ(EC 1.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.3.−)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)、及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項1に記載の細胞。
【請求項3】
前記少なくとも1のポリペプチドは:トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、トリプトファンオキシダーゼ、L−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.2)、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アミノ酸オキシダーゼ(EC 1.4.3.3)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、合成酵素/リアーゼ(EC 4.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項2に記載の細胞。
【請求項4】
前記少なくとも1のポリペプチドは:インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.110)、R−4−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.222)、3−(4)−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素(EC 1.1.1.237)、乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.27、1.1.1.28、1.1.2.3)、(3−イミダゾール−5−イル)乳酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.111)、乳酸塩オキシダーゼ(EC 1.1.3.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.2.−)、合成酵素/リアーゼ(4.1.3.−)、トリプトファンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.19)、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ(EC 2.6.1.28)、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.27)、チロシン(芳香族)アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)、多基質アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.−)、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.1)、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.2、1.4.1.3、1.4.1.4)、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.20)、D−トリプトファンアミノトランスフェラーゼ、D−アミノ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.99.1)、D−アラニンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.21)及びそれらの組み合わせから成る群から選ばれる活性を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項5】
前記合成酵素/リアーゼ(EC 4.1.3.−)は4−ヒドロキシ−2−オキソグルタル酸塩アルドラーゼ(EC 4.1.3.16)又は4−ヒドロキシ−4−メチル−2−オキソグルタル酸塩アルドラーゼ(EC 4.1.3.17)を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項6】
前記細胞は細菌細胞である、請求項1に記載の組換え細胞。
【請求項7】
前記細胞は酵母細胞である、請求項1に記載の組換え細胞。
【請求項8】
前記細胞はさらに少なくとも1の外因性核酸配列上にコードされる1以上のポリペプチドを含み、上記ポリペプチドは:カタラーゼ、オキサロ酢酸塩デカルボキシラーゼ、リジンイプシロンアミノトランスフェラーゼ、及び蟻酸塩デヒドロゲナーゼから成る群から選ばれる活性を含む、請求項2に記載の細胞。
【請求項9】
Genbankアクセス番号:P00913、Genbankアクセス番号:NP_290344、Genbankアクセス番号:CAA34096、Genbankアクセス番号:NP_246359、Genbankアクセス番号:AAB96579、Genbankアクセス番号:NP_232561、Genbankアクセス番号:Q59342、Genbankアクセス番号:P28796、Genbankアクセス番号:1AX4_A、Genbankアクセス番号:BAA34638、Genbankアクセス番号:P31014、Genbankアクセス番号:P31015、Genbankアクセス番号:NP_280989、Genbankアクセス番号:AAC33284、Genbankアクセス番号:NP_147838、Genbankアクセス番号:AAF63441又はGenbankアクセス番号:AAA24679から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むポリペプチドであって、Genbankアクセス番号:NP_418164についての103及び299位のアミノ酸残基はヂカルボン酸アミノ酸基質を受けるために前記ポリペプチドの特異性を広くするよう変化されている、前記ポリペプチド。
【請求項10】
アミノ酸配列における前記変化はアルギニン103をスレオニンに変えること、アルギニン103をスレオニンに及びバリン299をアルギニンに変えること;及びバリン299をアルギニンに変えることから成る群から選ばれる、請求項9に記載のポリペプチド。
【請求項11】
Genbankアクセス番号:2TPL_A、Genbankアクセス番号:P31012、Genbankアクセス番号:P31013、A49493、Genbankアクセス番号:P31011、Genbankアクセス番号:AAB24234、Genbankアクセス番号:1TPL_A、Genbankアクセス番号:1TPL_B、Genbankアクセス番号:NP_245748、Genbankアクセス番号:AAB41499、Genbankアクセス番号:Q08897、Genbankアクセス番号:T45297、及びGenbankアクセス番号:AAA71928から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むポリペプチドであって、Genbankアクセス番号:X66978についての100及び283位のアミノ酸残基はヂカルボン酸アミノ酸基質を受けるために前記ポリペプチドの特異性を広くするよう変化されている、前記ポリペプチド。
【請求項12】
アミノ酸配列における前記変化は:アルギニン100をスレオニンに変えること、アルギニン100をスレオニンに及びバリン283をアルギニンに変えること;及びバリン283をアルギニンに変えることから成る群から選ばれる、請求項11に記載のポリペプチド。
【請求項13】
前記基質はアルパラギン酸塩である、請求項9又は11に記載のポリペプチド。
【請求項14】
配列ID番号:11に対して少なくとも90%配列同一性を含む、単離された核酸。
【請求項15】
上記核酸は配列ID番号:11を含む、請求項14に記載の単離された核酸。
【請求項16】
前記核酸は配列ID番号:11の少なくとも20の連続したヌクレオチドを含む、請求項14に記載の単離された核酸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2010−4896(P2010−4896A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−237596(P2009−237596)
【出願日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【分割の表示】特願2003−587932(P2003−587932)の分割
【原出願日】平成15年4月23日(2003.4.23)
【出願人】(504359639)カーギル,インコーポレイティド (3)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【分割の表示】特願2003−587932(P2003−587932)の分割
【原出願日】平成15年4月23日(2003.4.23)
【出願人】(504359639)カーギル,インコーポレイティド (3)
【Fターム(参考)】
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