淀粉酶、编码它们的核酸及其制备和应用方法技术

一方面，本发明专利技术涉及具有淀粉酶活性的多肽，编码这些多肽的多核苷酸，以及制备和使用这些多核苷酸和多肽的方法。一方面，本发明专利技术的多肽可以被用作淀粉酶，例如α淀粉酶，以便催化淀粉水解成为糖。一方面，本发明专利技术提供了缓释组合物，该组合物包括一种由胶乳聚合物涂层包衣的期望成分。

【技术实现步骤摘要】
本申请为分案申请，原申请的申请日为2004年3月8日，申请号为200480012052.5(针对的分案申请的申请号为201210020583.5)，专利技术名称为“淀粉酶、编码它们的核酸及其制备和应用方法”。参考以光盘形式提交的序列表本申请包括一张含有序列表的光盘(以一式四份提交)。此处将该序列表的完整内容引入，作为参考。该序列表在光盘上的标识如下。文件名生成日期大小(字节)Sequence Listing.txt2004年3月4日1,798,144
本专利技术涉及分子和细胞生物学和生物化学。一方面，本专利技术涉及具有淀粉酶活性的多肽、编码这些多肽的多核苷酸，以及制备和使用这些多核苷酸和多肽的方法。一方面，本专利技术的多肽可以被用作淀粉酶，例如α淀粉酶或葡糖淀粉酶，以便将淀粉水解为糖。一方面，本专利技术涉及具有热稳定的淀粉酶活性的多肽，如α淀粉酶或葡糖淀粉酶活性，例如1，4-α-D-葡聚糖葡糖水解酶活性。一方面，本专利技术的多肽可以被用作淀粉酶，例如α淀粉酶或葡糖淀粉酶，以便将淀粉水解为糖，如葡萄糖。本专利技术也涉及包含本专利技术的核酸序列的核酸构建物、载体和宿主细胞，以及用于产生本专利技术的多肽的重组方法。本专利技术也涉及本专利技术的淀粉酶在淀粉转化过程中的用途，包括高果糖玉米糖浆(HFCS)、乙醇、葡萄糖和葡萄糖糖浆的产生。
技术介绍
淀粉是在人类饮食中常被发现的复合糖。淀粉的结构是用α-1，4和α-1，6糖苷键连接的葡萄糖聚合物。淀粉酶是一种能催化淀粉水解为糖的酶。淀粉酶将淀粉中的内α-1，4-糖苷键水解，在很大程度上是随机水解，从而得到更小分子量的麦芽糖糊精。在消化系统中和在商业上，淀粉的分解是很重要的。所以淀粉酶被认为很有商业价值，在很多场合得到使用：淀粉加工的初始阶段(液化)；湿玉米碾磨；酒精生产；在去污剂基料中作为清洗剂；在纺织行业用于淀粉脱浆；烘培应用；饮料行业；在油田的钻探工艺中；给循环纸上墨；和动物饲料中。淀粉酶通过大量的微生物产生，这些微生物包括杆菌属(Bacillus)和曲霉属(Aspergillus)，商业上的大部分淀粉酶是产生自细菌来源，例如地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)或嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)。近些年，商业应用中的淀粉酶主要是那些来自地衣芽孢杆菌的淀粉酶，这是由于它们至少在中性和弱碱性pH下的热稳定性和性能。在商业上，葡糖淀粉酶被用于进一步水解玉米淀粉，而该玉米淀粉已经用α-淀粉酶部分地水解。然后在该反应中产生的葡萄糖可能通过葡萄糖异构酶转化为葡萄糖和果糖的混合物。该混合物，或富含果糖的混合物，便是已在世界范围内商业化的高果糖玉米糖浆。通常，淀粉到果糖的加工包括四个步骤：颗粒状淀粉的液化，液化的淀粉被糖化为右旋葡萄糖，纯化，和异构化为果糖。淀粉液化过程的目标是将淀粉聚合物颗粒的浓缩悬液转化为低粘度的可溶的链长更短的糊精的溶液。最广泛使用的葡糖淀粉酶是从真菌黑曲霉(Aspergillus niger)产生的。该酶在商业应用中遇到的一个问题是其热稳定性相对较低。已经报导了许多其它的真菌葡糖淀粉酶，包括根霉属(Rizopus)、梭孢壳属(Thielavia)、Thermoascus和篮状菌属(Talaromyces)，以及来自嗜热真菌棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)的葡糖淀粉酶。通常，淀粉到果糖的加工包括四个步骤：颗粒淀粉的液化，液化的淀粉糖化为葡萄糖，纯化，和异构化为果糖。淀粉液化步骤的目的是将淀粉聚合物颗粒的浓缩悬液转化为低粘度的可溶性短链糊精溶液。该步骤对于用标准设备便利地处理和有效转化为葡萄糖或其它糖是必要的。为了液化颗粒淀粉，必须通过将颗粒淀粉的温度升高到高于大约72℃以使颗粒凝胶化(gelatinize)。加热过程可以瞬间破坏不溶性淀粉颗粒从而产生水溶性淀粉溶液。然后通过淀粉酶将溶解的淀粉溶液液化。淀粉颗粒包括：69-74％支链淀粉，26-31％直链淀粉，11-14％水，0.2-0.4％蛋白质，0.5-0.9％脂质，0.05-0.1％灰分，0.02-0.03％磷，0.1％戊聚糖。大约70％的颗粒是非晶态的，30％是晶态的。常见的酶促液化步骤涉及通过加入氢氧化钙、氢氧化钠或碳酸钠将颗粒淀粉浆料的pH值调节到6.0到6.5之间，这是来源于地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶的最适pH值。加入氢氧化钙还有一个优点，就是可以提供钙离子，已知钙离子能够稳定α-淀粉酶以免其发生失活。一旦加入α-淀粉酶，就泵出悬液通过蒸气喷嘴，这样可以将温度瞬间升高到80℃到115℃之间。淀粉被立刻凝胶化，并且由于存在α-淀粉酶，通过α-淀粉酶随机水解(1-4)糖苷键，其被解聚为易于抽吸的流体物质。在液化步骤的第二种变化形式中，α-淀粉酶被加入到淀粉悬液中，该悬液被保持在80-100℃的温度以部分地水解淀粉颗粒，然后部分水解的淀粉悬液被泵出通过喷嘴，其温度超过大约105℃，从而彻底地凝胶化任何剩余的颗粒结构。在冷却凝胶化的淀粉后，再次加入α-淀粉酶，以进一步水解淀粉。该步骤的第三种变化形式被称作干磨方法。在干磨法中，将全粒研磨，并且与水混合。通过漂浮分离或等效的技术任选地去除胚芽。用α-淀粉酶液化所得到的混合物，该混合物含有淀粉、纤维、蛋白质和谷物的其它成分。当使用干磨法时，本
通常的实践是采取在较低温度下进行酶促液化。通常，在将淀粉转化为可溶性糊精时，认为低温液化比高温液化的效率低一些。典型地，在凝胶化后，淀粉溶液在存在α-淀粉酶的条件下，被保持于提高的温度，直到DE达到10-20，通常需要1-3小时。葡萄糖当量值(DE)是用于量度总还原糖的浓度的行业标准，是以基于干重量来计算的D-葡萄糖来表示。未水解的颗粒淀粉的DE实质上为零，而D-葡萄糖的DE被定义为100。玉米湿磨是一种产生玉米油、谷蛋白粉、谷蛋白饲料和淀粉的方法。碱性淀粉酶被用于淀粉的液化中，葡糖淀粉酶被用于糖化中，从而产生葡萄糖。玉米是一种包括外种皮(纤维)、淀粉、淀粉和葡萄糖的结合物和内胚芽的谷粒，对其进行四步骤加工，该四步骤加工方法导致产生淀粉。玉米被浸泡，去胚芽，去纤维，最后谷蛋白被分离。在浸泡过程中，去除可溶性物质。去掉可溶性物质后剩余的产物被去胚芽，这样导致产生了玉米油并且产生了油渣，本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的、合成的或重组的核酸，其：(a)如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：13、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：19、SEQ ID NO：21、SEQ ID NO：23、SEQ ID NO：25、SEQ ID NO：27、SEQ ID NO：29、SEQ ID NO：31、SEQ ID NO：33、SEQ ID NO：35、SEQ ID NO：37、SEQ ID NO：39、SEQ ID NO：41、SEQ ID NO：43、SEQ ID NO：45、SEQ ID NO：47、SEQ ID NO：49、SEQ ID NO：51、SEQ ID NO：53、SEQ ID NO：55、SEQ ID NO：57、SEQ ID NO：59、SEQ ID NO：61、SEQ ID NO：63、SEQ ID NO：65、SEQ ID NO：67、SEQ ID NO：69、SEQ ID NO：71、SEQ ID NO：73、SEQ ID NO：75、SEQ ID NO：77、SEQ ID NO：79、SEQ ID NO：81、SEQ ID NO：83、SEQ ID NO：85、SEQ ID NO：87、SEQ ID NO：89、SEQ ID NO：91、SEQ ID NO：93、SEQ ID NO：95、SEQ ID NO：97、SEQ ID NO：99、SEQ ID NO：101、SEQ ID NO：103、SEQ ID NO：105、SEQ ID NO：107、SEQ ID NO：109、SEQ ID NO：111、SEQ ID NO：113、SEQ ID NO：115、SEQ ID NO：117、SEQ ID NO：119、SEQ ID NO：121、SEQ ID NO：123、SEQ ID NO：125、SEQ ID NO：127、SEQ ID NO：129、SEQ ID NO：131、SEQ ID NO：133、SEQ ID NO：135、SEQ ID NO：137、SEQ ID NO：139、SEQ ID NO：141、SEQ ID NO：143、SEQ ID NO：145、SEQ ID NO：147、SEQ ID NO：149、SEQ ID NO：151、SEQ ID NO：153、SEQ ID NO：155、SEQ ID NO：157、SEQ ID NO：159、SEQ ID NO：161、SEQ ID NO：163、SEQ ID NO：165、SEQ ID NO：167、SEQ ID NO：189、SEQ ID NO：191、SEQ ID NO：193、SEQ ID NO：203、SEQ ID NO：205、SEQ ID NO：207、SEQ ID NO：209、SEQ ID NO：211、SEQ ID NO：322、SEQ ID NO：324、SEQ ID NO：326、SEQ ID NO：328、SEQ ID NO：330、SEQ ID NO：332、SEQ ID NO：334、SEQ ID NO：336、SEQ ID NO：338、SEQ ID NO：340、SEQ ID NO：342、SEQ ID NO：344、SEQ ID NO：346、SEQ ID NO：348、SEQ ID NO：350、SEQ ID NO：352、SEQ ID NO：354、SEQ ID NO：356、SEQ ID NO：358、SEQ ID NO：360、SEQ ID NO：362、SEQ ID NO：364、SEQ ID NO：366、SEQ ID NO：368、SEQ ID NO：370、SEQ ID NO：372、SEQ ID NO：374、SEQ ID NO：376、SEQ ID NO：378、SEQ ID NO：380、SEQ ID NO：382、SEQ ID NO：384、SEQ ID NO：386、SEQ ID NO：388、SEQ ID NO：390、SEQ ID NO：392、SEQ ID NO：394、SEQ ID NO：396、SEQ ID NO：398、SEQ ID NO：400、SEQ ID NO：402、SEQ ID NO：404、SEQ ID NO：406、SEQ ID NO：408、SEQ ID NO：410、SEQ ID NO：412、SEQ ID NO：414、SEQ ID NO：416、SEQ ID NO：418、SEQ ID NO：420、SEQ ID NO：422、SEQ ID NO：424、SEQ ID NO：426、SEQ ID NO：428、SEQ...

【技术特征摘要】
2003.03.06 US 10/385,305;2003.03.28 US 60/459,0141.分离的、合成的或重组的核酸，其：
(a)如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：9、SEQ ID 
NO：11、SEQ ID NO：13、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：19、SEQ ID 
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SEQ ID NO：619或SEQ ID NO：621的核酸序列所述，其中所述核酸编码为α-淀
粉酶的多肽，
(b)编码SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：10、SEQ 
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NO：551、SEQ ID NO：553、SEQ ID NO：555、SEQ ID NO：556、SEQ ID NO：557、
SEQ ID NO：559、SEQ ID NO：561、SEQ ID NO：562、SEQ ID NO：563、SEQ ID 
NO：564、SEQ ID NO：566、SEQ ID NO：568、SEQ ID NO：570、SEQ ID NO：572、

\tSEQ ID NO：574、SEQ ID NO：576、SEQ ID NO：578、SEQ ID NO：580、SEQ ID 
NO：582、SEQ ID NO：584、SEQ ID NO：586、SEQ ID NO：588、SEQ ID NO：589、
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NO：604、SEQ ID NO：606、SEQ ID NO：608、SEQ ID NO：610、SEQ ID NO：612、
SEQ ID NO：614、SEQ ID NO：616、SEQ ID NO：618、SEQ ID NO：620或SEQ ID 
NO：622的氨基酸序列所述的多肽，其中所述多肽是α-淀粉酶。
2.表达序列盒、载体或克隆载体，其包括权利要求1中所述的核酸序列。
3.转化细胞，其包括权利要求1中所述的序列。
4.分离的、合成的或重组的多肽，其为α-淀粉酶：
(a)如SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：10、SEQ 
ID NO：12、SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：16、SEQ ID NO：18、SEQ ID NO：20、SEQ 
ID NO：22、SEQ ID NO：24、SEQ ID NO：26、SEQ ID NO：28、SEQ ID NO：30、SEQ 
ID NO：32、SEQ ID NO：34、SEQ ID NO：36、SEQ ID NO：38、SEQ ID NO：40、SEQ 
ID NO：42、SEQ ID NO：44、SEQ ID NO：46、SEQ ID NO：48、SEQ ID NO：50、SEQ 
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ID NO：62、SEQ ID NO：64、SEQ ID NO：66、SEQ ID NO：68、SEQ ID NO：70、SEQ 
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N...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·考伦，T·理查森，G·弗莱，K·格雷，J·S·克罗夫，M·斯卢皮斯卡，N·巴顿，E·欧唐纳古，C·米勒，
申请(专利权)人：维莱尼姆公司，
类型：发明
国别省市：美国;US