肌醇六磷酸酶、编码它们的核酸及制备和使用它们的方法技术

技术编号:13841840 阅读:113 留言:0更新日期:2016-10-16 13:35
本发明专利技术涉及肌醇六磷酸酶、编码它们的多核苷酸、本发明专利技术的多核苷酸和多肽的应用、以及这类多核苷酸和多肽的产生和分离。特别是,本发明专利技术提供了在高温条件下具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,和暴露于高温后保持活性的肌醇六磷酸酶。本发明专利技术进一步提供具有增加的胃不稳定性的肌醇六磷酸酶。本发明专利技术的肌醇六磷酸酶可被用在食品中以改善富肌醇六磷酸成分的喂养价值。本发明专利技术的肌醇六磷酸酶可被配制为例如帮助肌醇六磷酸消化的食物或饲料或补充物。

【技术实现步骤摘要】
本申请是中国专利申请201080033132.4的分案申请,原申请的申请日是2010年5月20日,专利技术名称是“肌醇六磷酸酶、编码它们的核酸及制备和使用它们的方法”。相关申请本申请按照35 U.S.C.§119(e)的规定要求享有2009年5月21日提交的美国临时申请序号(“USSN”)61/180,283的优先权。上述申请以其全部通过引用明确地并入本文,并用于所有目的。参考通过EFS-WEB提交的序列表本申请正通过USPTO EFS-WEB服务器电子提交,如在MPEP§1730 II.B.2.(a)(A)所批准并阐明的,并且该电子提交包括电子提交的序列(SEQ ID)表。该序列表的全部内容通过引用并入本文用于所有目的。序列表根据如下电子提交的.txt文件确定:文件名创建日期大小(字节)D1370_17WO_序列_表.txt2010年5月20日58,575字节
本专利技术涉及肌醇六磷酸酶、编码它们的多核苷酸、本专利技术的多核苷酸和多肽的应用、以及这类多核苷酸和多肽的产生和分离。特别是,本专利技术提供了在高温条件下具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,和暴露于高温后保持活性的肌醇六磷酸酶。本专利技术进一步提供具有增大的胃不稳定性的肌醇六磷酸酶。本专利技术的肌醇六磷酸酶可被用在食品中以改善富含肌醇六磷酸的成分的喂养价值。本专利技术的肌醇六磷酸酶可被配制为例如帮助肌醇六磷酸消化的食物或饲料或补充物。本专利技术的食物和饲料可以是丸粒、液体、粉末等形式。在一个方面,本专利技术的肌醇六磷酸酶在粒化期间对热变性稳定;并且这减少肌醇六磷酸酶产品的成本,同时保持体内功效和在饲料中检测到活性。专利技术背景矿物质是所有生物体生长的必需元素。饮食矿物质可以来源于许多来源材料,包括植物。例如,由于植物种子含有与肌醇六磷酸分子的磷酸基团复合的离子,所以它们是矿物质的丰富来源。在一些情况下,这些与肌醇六磷酸结合的矿物质可满足一些种类的饲养生物体的饮食需求,如多胃反刍动物。因此,在一些情况下,反刍动物较少需要用无机磷酸和矿物质来进行饮食补充,这是因为瘤胃中的微生物产生了催化肌醇六磷酸(肌-肌醇-六磷酸)转化成肌醇和无机磷酸的酶。在该过程中,已与肌醇六磷酸复合的矿物质被释放出来。然而,饲养生物体中的绝大多数种类不能有效地利用与肌醇六磷酸结合的矿物质。因此,例如,在单胃动物(如猪、鸟和鱼)的畜牧生产中,通常用矿物质和/或用改变了消费生物体的消化菌群环境的抗生素物质来补充饲料,从而提高生长速率。如此,在许多应用中存在伴随有肌醇六磷酸的不充分水解的许多难以解决的问题,这些问题与营养、先体外后体内(离体)加工步骤、健康和医药、环境保护和资源管理有关。下面是这些问题的非限定性实例:1)用无机矿物质进行饮食补充在成本上是昂贵的。2)在许多先体外后体内(离体)应用中,未水解的肌醇六磷酸的存在是不期望的并且是成问题的(如通过引起不必要的淤渣的存在)。3)通过增加耐抗生素的病原体的丰度,用抗生素进行饮食补充同样对人类和动物构成了医学威胁。4)未吸收的粪便矿物质排放到环境中普遍地打破且损害了周围土壤、鱼类养殖水域和地面水的整个生态系统。5)许多潜在食品中有价值的营养供给仍显著未被利用而被浪费。因此,含肌醇六磷酸的食品需要用外源营养素和/或用肌醇六磷酸酶活性来源进行补充,以便改进它们被非常多种生物体消费后营养素供给的缺陷。因此,对于在各种应用中实现肌醇六磷酸的高效且成本有效的水解的方法存在需求。尤其是,对于在商业应用上最优化肌醇六磷酸水解的方法存在需求。在一个特定方面,对于最优化改善用于人类和饲养动物消费的含肌醇六磷酸食品的营养供给的商业处理方法存在需求。专利技术概述本专利技术提供具有肌醇六磷酸酶活性的多肽、编码它们的多核苷酸、本专利技术的多核苷酸和多肽的应用、以及这类多核苷酸和多肽的产生和分离。一方面,本专利技术提供了在高温条件下具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,和暴露于高温后保持活性的肌醇六磷酸酶。本专利技术的肌醇六磷酸酶可被用在食品中以改善富含肌醇六磷酸的成分的喂养价值。本专利技术的肌醇六磷酸酶可被配制为例如帮助肌醇六磷酸消化的食物或饲料或补充物。本专利技术的食物和饲料可以是丸粒、片剂、丸剂、液体、粉末、喷雾剂等形式。在一个方面,本专利技术的肌醇六磷酸酶在粒化期间对热变性稳定;并且这减少肌醇六磷酸酶产品的成本,同时保持体内功效和在饲料中检测到活性。概述:本专利技术提供了分离的、合成的或重组的核酸,该核酸包含(a),(i),核酸序列,其编码具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,并与SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性,其中该多肽包含表4、5、6、7、9所列突变中的至少一个或其任意组合;(ii),多核苷酸,其编码与SEQ ID NO:2具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性的多肽,其中该多肽包含表4、5、6、7、9所列突变中的至少一个或其任意组合;或a),(i),核酸序列,其编码具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,并与SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性,其中该多肽包含表4、5、6、7、9所列突变中的至少一个或其任意组合;(ii),多核苷酸,其编码与SEQ ID NO:2具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性的多肽,其中该多肽包含表4、5、6、7、9所列突变中的至少一个或其任意组合;或(iii),(i)或(ii)的核酸序列,其中序列同一性通过带有序列比较算法的分析或目视检查确定,并且该序列比较算法任选地是BLAST 2.2.2版本算法,其中过滤设置(filtering setting)被设置为blastall–p blastp–d“nr pataa”–F F,所有其它选项被设置为缺省值;(b),(a)的核酸,其中至少一个突变是:A109V、A232P、A236H、A236T、A248L、A248T、A274F、A274I、A274L、A274T、A274V、A429P、C155Y、D139Y、E113P、F147Y、F194L、G171M、G171S、G257A、G257R、G353C、G395E、G395I、G395L、G395Q、G395T、G67A、H263P、H272W、I107H、I107P、I108A、I108Q、I108R、I108S、I108Y、I174F、I174P、I427G、I427S、I427T、K151H、K151P、L126R、L146R、L146T、L150T、L150Y、L157C、L157P、L167S、L192F、L216T、L235I、L244S、L269I、L269T、L296T、L379S、L379V、L50W、M51A、M51G、M51L、N148K、N148M、N148R、N161K、N266P、N339E、N348K、N348W、P100A、P145L、P149L、P149N、P217D、P217G、P217L、P217S、P254S、P269L、P343E、P343I、P343L、P343N、P343R、P343V、Q137F、Q137L、Q137V、Q137Y、Q246W、Q247H、Q275H、Q309P、Q377R、Q381S、Q86H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,包括(a),(i),核酸序列,编码具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,并与SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性,其中所述多肽包含表4、5、6、7、9中所列的至少一个突变或其任意组合;(ii),多核苷酸,编码与SEQ ID NO:2具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性的多肽,其中所述多肽包含表4、5、6、7、9所列的至少一个突变或其任意组合;或(iii),(i)或(ii)所述的核酸序列,其中所述序列同一性通过运用序列比较算法的分析或通过视觉观察来确定,并且任选地,所述序列比较算法是BLAST 2.2.2版本算法,其中过滤设置被设置为blastall–p blastp–d“nr pataa”–F F,而所有其它选项被设置为缺省;(b),(a)所述的核酸,其中所述至少一个突变是:A109V、A232P、A236H、A236T、A248L、A248T、A274F、A274I、A274L、A274T、A274V、A429P、C155Y、D139Y、E113P、F147Y、F194L、G171M、G171S、G257A、G257R、G353C、G395E、G395I、G395L、G395Q、G395T、G67A、H263P、H272W、I107H、I107P、I108A、I108Q、I108R、I108S、I108Y、I174F、I174P、I427G、I427S、I427T、K151H、K151P、L126R、L146R、L146T、L150T、L150Y、L157C、L157P、L167S、L192F、L216T、L235I、L244S、L269I、L269T、L296T、L379S、L379V、L50W、M51A、M51G、M51L、N148K、N148M、N148R、N161K、N266P、N339E、N348K、N348W、P100A、P145L、P149L、P149N、P217D、P217G、P217L、P217S、P254S、P269L、P343E、P343I、P343L、P343N、P343R、P343V、Q137F、Q137L、Q137V、Q137Y、Q246W、Q247H、Q275H、Q309P、Q377R、Q381S、Q86H、S102A、S102Y、S173G、S173H、S173V、S197G、S208P、S211H、S218I、S218Y、S389H、S389V、T163P、T282H、T291V、T291W、T341D、T48F、T48H、T48I、T48K、T48L、T48M、T48V、T48W、T48Y、V162L、V162T、V191A、V422M、W265L、Y79H、Y79N、Y79S或Y79W;(c),(b)所述的核酸,其中所述多肽进一步包含以下中的至少一个突变:C226D、D164R、G179R、N159V、Q275V、T163R或T349Y;(d),(a)、(b)或(c)所述的核酸序列,编码具有肌醇六磷酸酶活性但缺少同源信号序列、前蛋白序列或启动子序列的多肽;(e),(a)、(b)、(c)或(d)所述的核酸,进一步包含异源核酸序列;(f),(e)所述的核酸,其中所述异源核酸序列编码异源信号序列、标签、表位或启动子序列;(g),(e)或(f)所述的核酸,其中所述异源核酸序列编码异源信号序列,所述异源信号序列包含靶向内质网(ER)或内膜或靶向植物内质网(ER)或内膜系统的N末端和/或C末端延伸,或由其组成,或者所述异源序列编码限制性位点;(h),(f)所述的核酸,其中所述启动子序列包含组成型或诱导型启动子、或细胞类型特异性启动子、或植物特异性启动子、或玉米特异性启动子,或由其组成;(i),(a)至(h)所述的核酸,其中所述肌醇六磷酸酶活性包括:催化在饲料、食品或饮料,或包含基于谷物的动物饲料、麦芽汁或啤酒、面团、水果或蔬菜的饲料、食品或饮料中的肌醇六磷酸的水解;或,催化在微生物细胞、真菌细胞、哺乳动物细胞或植物细胞中的肌醇六磷酸的水解;或,所述肌醇六磷酸酶活性包括催化肌醇六磷酸(肌‑肌醇‑六磷酸)成肌醇和无机磷酸;或,水解肌醇六磷酸(肌‑肌醇‑六磷酸);(j),(a)至(i)中任一项所述的所述核酸,其中所述肌醇六磷酸酶活性是热稳定的,或者所述多肽在包括如下温度范围的条件下保持肌醇六磷酸酶活性:约‑100℃至约‑80℃、约‑80℃至约‑40℃、约‑40℃至约‑20℃、约‑20℃至约0℃、约0℃至约37℃、约0℃至约5℃、约5℃至约15℃、约15℃至约25℃、约25℃至约37℃、约37℃至约45℃、约45℃至约55℃、约55℃至约70℃、约70℃至约75℃、约75℃至约85℃、约85℃至约90℃、约90℃至约...

【技术特征摘要】
2009.05.21 US 61/180,2831.分离的、合成的或重组的核酸,包括(a),(i),核酸序列,编码具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,并与SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性,其中所述多肽包含表4、5、6、7、9中所列的至少一个突变或其任意组合;(ii),多核苷酸,编码与SEQ ID NO:2具有至少95%、96%、97%、98%或99%或以上序列同一性的多肽,其中所述多肽包含表4、5、6、7、9所列的至少一个突变或其任意组合;或(iii),(i)或(ii)所述的核酸序列,其中所述序列同一性通过运用序列比较算法的分析或通过视觉观察来确定,并且任选地,所述序列比较算法是BLAST 2.2.2版本算法,其中过滤设置被设置为blastall–p blastp–d“nr pataa”–F F,而所有其它选项被设置为缺省;(b),(a)所述的核酸,其中所述至少一个突变是:A109V、A232P、A236H、A236T、A248L、A248T、A274F、A274I、A274L、A274T、A274V、A429P、C155Y、D139Y、E113P、F147Y、F194L、G171M、G171S、G257A、G257R、G353C、G395E、G395I、G395L、G395Q、G395T、G67A、H263P、H272W、I107H、I107P、I108A、I108Q、I108R、I108S、I108Y、I174F、I174P、I427G、I427S、I427T、K151H、K151P、L126R、L146R、L146T、L150T、L150Y、L157C、L157P、L167S、L192F、L216T、L235I、L244S、L269I、L269T、L296T、L379S、L379V、L50W、M51A、M51G、M51L、N148K、N148M、N148R、N161K、N266P、N339E、N348K、N348W、P100A、P145L、P149L、P149N、P217D、P217G、P217L、P217S、P254S、P269L、P343E、P343I、P343L、P343N、P343R、P343V、Q137F、Q137L、Q137V、Q137Y、Q246W、Q247H、Q275H、Q309P、Q377R、Q381S、Q86H、S102A、S102Y、S173G、S173H、S173V、S197G、S208P、S211H、S218I、S218Y、S389H、S389V、T163P、T282H、T291V、T291W、T341D、T48F、T48H、T48I、T48K、T48L、T48M、T48V、T48W、T48Y、V162L、V162T、V191A、V422M、W265L、Y79H、Y79N、Y79S或Y79W;(c),(b)所述的核酸,其中所述多肽进一步包含以下中的至少一个突变:C226D、D164R、G179R、N159V、Q275V、T163R或T349Y;(d),(a)、(b)或(c)所述的核酸序列,编码具有肌醇六磷酸酶活性但缺少同源信号序列、前蛋白序列或启动子序列的多肽;(e),(a)、(b)、(c)或(d)所述的核酸,进一步包含异源核酸序列;(f),(e)所述的核酸,其中所述异源核酸序列编码异源信号序列、标签、表位或启动子序列;(g),(e)或(f)所述的核酸,其中所述异源核酸序列编码异源信号序列,所述异源信号序列包含靶向内质网(ER)或内膜或靶向植物内质网(ER)或内膜系统的N末端和/或C末端延伸,或由其组成,或者所述异源序列编码限制性位点;(h),(f)所述的核酸,其中所述启动子序列包含组成型或诱导型启动子、或细胞类型特异性启动子、或植物特异性启动子、或玉米特异性启动子,或由其组成;(i),(a)至(h)所述的核酸,其中所述肌醇六磷酸酶活性包括:催化在饲料、食品或饮料,或包含基于谷物的动物饲料、麦芽汁或啤酒、面团、水果或蔬菜的饲料、食品或饮料中的肌醇六磷酸的水解;或,催化在微生物细胞、真菌细胞、哺乳动物细胞或植物细胞中的肌醇六磷酸的水解;或,所述肌醇六磷酸酶活性包括催化肌醇六磷酸(肌-肌醇-六磷酸)成肌醇和无机磷酸;或,水解肌醇六磷酸(肌-肌醇-六磷酸);(j),(a)至(i)中任一项所述的所述核酸,其中所述肌醇六磷酸酶活性是热稳定的,或者所述多肽在包括如下温度范围的条件下保持肌醇六磷酸酶活性:约-100℃至约-80℃、约-80℃至约-40℃、约-40℃至约-20℃、约-20℃至约0℃、约0℃至约37℃、约0℃至约5℃、约5℃至约15℃、约15℃至约25℃、约25℃至约37℃、约37℃至约45℃、约45℃至约55℃、约55℃至约70℃、约70℃至约75℃、约75℃至约85℃、约85℃至约90℃、约90℃至约95℃、约95℃至约100℃、约100℃至约105℃、约105℃至约110℃、约110℃至约120℃或95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃或更高;或(k),(a)至(j)中任一项所述的核酸,其中所述肌醇六磷酸酶活性是耐热的,或所述多肽在暴露于如下范围的温度后保持肌醇六磷酸酶活性:约-100℃至约-80℃、约-80℃至约-40℃、约-40℃至约-20℃、约-20℃至约0℃、约0℃至约37℃、约0℃至约5℃、约5℃至约15℃、约15℃至约25℃、约25℃至约37℃、约37℃至约45℃、约45℃至约55℃、约55℃至约70℃、约70℃至约75℃、约75℃至约85℃、约85℃至约90℃、约90℃至约95℃、约95℃至约100℃、约100℃至约105℃、约105℃至约110℃、约110℃至约120℃或95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃或更高;(l),(a)或(k)任一项所述的核酸,其中所述肌醇六磷酸酶多肽在如下酸性pH下是耐热的或热活性的:约pH 6.5、pH 6、pH 5.5、pH 5、pH 4.5、pH 4.0、pH 3.5、pH3.0或更低,或者所述肌醇六磷酸酶多肽在如下pH下是耐热的或热活性的:约pH 7、pH 7.5、pH 8.0、pH 8.5、pH 9、pH 9.5、pH 10、pH 10.5、pH 11.0、pH 11.5、pH 12.0、pH 12.5或更高;或(m),与(a)至(n)中任一项所述的核酸序列完全互补的核酸。2.表达盒、载体、克隆运载体、表达载体或克隆载体,包含(a)权利要求1所述的核酸;或(b)权利要求1所述的核酸,其中(i),所述表达盒、克隆运载体或载体是病毒载体、质粒、噬菌体、噬菌粒、黏粒、F黏粒、细菌噬菌体或者人工染色体;(ii),(i)所述的病毒载体包括腺病毒载体、逆转录病毒载体或者腺相关病毒载体;或(iii),所述表达盒、克隆运载体或载体是细菌人工染色体(BAC)、细菌噬菌体P1衍生载体(PAC)、酵母人工染色体(YAC)或哺乳动物人工染色体(MAC)。3.转化的细胞或分离的宿主细胞,包含:(a),权利要求3所述的表达盒、载体或克隆运载体或权利要求1所述的核酸;(b),权利要求3所述的表达盒、载体或克隆运载体或权利要求1所述的核酸,其中所述宿主细胞是细菌细胞、哺乳动物细胞、真菌细胞、酵母细胞、昆虫细胞或植物细胞;或(c),权利要求3所述的表达盒、载体或克隆运载体或权利要求1所述的核酸,其中所述宿主细胞是:大肠杆菌属(Escherichia)、杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、沙门氏菌属(Salmonella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、乳球菌属(Lactococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)内的任何种的细菌细胞、曲霉菌属(Aspergillus)内的任何真菌细胞、毕赤酵母属(Pichia)、酵母属(Saccharomyces)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)或许旺酵母属(Schwanniomyces)内的任何酵母细胞或埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、黑曲霉(Aspergillus niger)、巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)。4.转基因非人动物,(i),包含:权利要求1所述的核酸或权利要求2所述的表达盒、载体、克隆运载体、表达载体或克隆载体;或(ii),(i)所述的转基因非人动物,其中所述动物是小鼠、大鼠、山羊、兔、绵羊、猪或牛。5.转基因植物或种子,包含权利要求1所述的核酸或权利要求2所述的表达盒、载体、克隆运载体、表达载体或克隆载体,其中任选地所述植物是玉米植物、马铃薯植物、番茄植物、小麦植物、含油种子植物、油菜籽植物、大豆植物或烟草植物,或者用于动物或反刍动物的草料和/或饲料植物,并且任选地,所述植物是或包括所述草料和/或饲料植物,其是干草、玉米、粟米、大豆、小麦、荞麦、大麦、紫花苜蓿、黑麦、一年生窄叶杂草、高粱、苏丹草、丛草或绿毛蒺藜草;或者所述种子是玉米种子、小麦粒、含油种子、油菜籽、大豆种子、棕榈核、向日葵种子、芝麻种子、花生或花生种子、紫花苜蓿种子、棉花种子、红花种子、高粱种子、燕麦仁、黑麦种子、粟米种子、大麦种子、稻粒、豌豆种子或烟草植物种子,并且任选地,所述植物是玉米、紫花苜蓿、向日葵、油菜、大豆、甘蔗、棉花、红花、花生、高粱、小麦、燕麦、黑麦、粟米、大麦、稻、松柏类植物、豌豆、豆、大豆、马铃薯、甘薯、木薯、芋头、芦荟或甜菜。6.反义寡核苷酸,包含与权利要求1所述的序列反义并且编码表4、5、6、7、9所列的至少一个突变或其任意组合的核酸,其中任选地所述反义寡核苷酸的长度在约10至50、约20至60、约30至70、约40至80、约60至100或约50至150个碱基之间。7.分离的、合成的或重组的肌醇六磷酸酶多肽,包含(a),(i),由权利要求1所述的核酸编码的氨基酸序列;(ii),与SEQ ID NO:2具有至少95%、96%、97%、98%或99%序列同一性的氨基酸序列,其中所述多肽包含表4、5、6、7、9所列的至少一个突变或其任意组合;或(iii),(i)或(ii)所述的多肽,其中所述序列同一性通过运用序列比较算法的分析或通过视觉观察来确定;(b),(a)所述的多肽,其中所述至少一个突变是:A109V、A232P、A236H、A236T、A248L、A248T、A274F、A274I、A274L、A274T、A274V、A429P、C155Y、D139Y、E113P、F147Y、F194L、G171M、G171S、G257A、G257R、G353C、G395E、G395I、G395L、G395Q、G395T、G67A、H263P、H272W、I107H、I107P、I108A、I108Q、I108R、I108S、I108Y、I174F、I174P、I427G、I427S、I427T、K151H、K151P、L126R、L146R、L146T、L150T、L150Y、L157C、L157P、L167S、L192F、L216T、L235I、L244S、L269I、L269T、L296T、L379S、L379V、L50W、M51A、M51G、M51L、N148K、N148M、N148R、N161K、N266P、N339E、N348K、N348W、P100A、P145L、P149L、P149N、P217D、P217G、P217L、P217S、P254S、P269L、P343E、P343I、P343L、P343N、P343R、P343V、Q137F、Q137L、Q137V、Q137Y、Q246W、Q247H、Q275H、Q309P、Q377R、Q381S、Q86H、S102A、S102Y、S173G、S173H、S173V、S197G、S208P、S211H、S218I、S218Y、S389H、S389V、T163P、T282H、T291V、T291W、T341D、T48F、T48H、T48I、T48K、T48L、T48M、T48V、T48W、T48Y、V162L、V162T、V191A、V422M、W265L、Y79H、Y79N、Y79S或Y79W;(c),(b)所述的多肽,其中所述多肽进一步包含如下中的至少一个突变:C226D、D164R、G179R、N159V、Q275V、T163R或T349Y;(d),(a)、(b)或(c)所述的多肽,具有肌醇六磷酸酶活性但缺少:信号序列或前蛋白序列;(e),(a)、(b)、(c)或(d)所述的多肽,具有肌醇六磷酸酶活性并进一步包含异源序列;(f),(e)所述的多肽,其中所述异源氨基酸序列包含异源信号序列或标签或表位或由其组成,或所述异源序列包含识别肽;(g),(e)或(f)所述的多肽,其中所述异源信号序列包含靶向内质网(ER)或内膜或靶向植物内质网(ER)或内膜系统的N末端和/或C末端延伸,或由其组成;或者所述异源氨基酸序列包含酶靶向位点或由其组成;(h),(a)至(g)中任一项所述的多肽,其中所述肌醇六磷酸酶活性包括:催化在饲料、食品或饮料,或包含基于谷物的动物饲料、麦芽汁或啤酒、面团、水果或蔬菜的饲料、食品或饮料中的肌醇六磷酸的水解;或,催化在微生物细胞、真菌细胞、哺乳动物细胞或植物细胞中的肌醇六磷酸的水解;或者,所述肌醇六磷酸酶活性包括催化肌醇六磷酸(肌-肌醇-六磷酸)为肌醇和无机磷酸;或,水解肌醇六磷酸(肌-肌醇-六磷酸);(i),(a)至(h)中任一项所述的多肽,其中(i)所述多肽被糖基化或所述多肽包括至少一个糖基化位点,(ii),(i)所述的多肽,其中所述糖基化是N-联糖基化或O-联糖基化;(iii),(i)或(ii)所述的多肽,其中所述多肽在酵母细胞中表达后被糖基化;或(iv),(iii)所述的多肽,其中所述酵母细胞是巴斯德毕赤酵母或粟酒裂殖酵母;(j),(a)至(i)中任一项所述的多肽,其中所述肌醇六磷酸酶活性是热稳定的,或所述多肽在包括如下温度范围的条件下保持肌醇六磷酸酶活性:约-100℃至约-80℃、约-80℃至约-40℃、约-40℃至约-20℃、约-20℃至约0℃、约0℃至约37℃、约0℃至约5℃、约5℃至约15℃、约15℃至约25℃、约25℃至约37℃、约37℃至约45℃、约45℃至约55℃、约55℃至约70℃、约70℃至约75℃、约75℃至约85℃、约85℃至约90℃、约90℃至约95℃、约95℃至约100℃、约100℃至约105℃、约105℃至约110℃、约110℃至约120℃或95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃或更高;(k),(a)至(j)中任一项所述多肽,其中所述肌醇六磷酸酶活性是耐热的,或所述多肽在暴露于如下范围的温度后保持肌醇六磷酸酶活性:约-100℃至约-80℃、约-80℃至约-40℃、约-40℃至约-20℃、约-20℃至约0℃、约0℃至约37℃、约0℃至约5℃、约5℃至约15℃、约15℃至约25℃、约25℃至约37℃、约37℃至约45℃、约45℃至约55℃、约55℃至约70℃、约70℃至约75℃、约75℃至约85℃、约85℃至约90℃、约90℃至约95℃、约95℃至约100℃、约100℃至约105℃、约105℃至约110℃、约110℃至约120℃或95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃或更高;(l),(a)至(k)中任一项所述的多肽,其中所述肌醇六磷酸酶活性包括在约37℃的温度的条件下每毫克蛋白质约100到约1000单位、每毫克蛋白质约500至约750单位、每毫克蛋白质约500至约1200单位或每毫克蛋白质约750至约1000单位的范围内的比活性;(m),(a)至(l)中任一项所述的多肽,其中所述多肽在包括约pH 6.5、pH 6、pH5.5、pH 5、pH 4.5、pH 4.0、pH 3.5、pH 3.0或更低(更酸性)的条件下保持肌醇六磷酸酶活性;或,所述多肽在包括约pH 7.5、pH 8.0、pH 8.5、pH 9、pH 9.5、pH 10、pH 10.5、pH 11.0、pH 11.5、pH 12.0、pH 12.5或更高(更碱性)的条件下保持肌醇六磷酸酶活性;或(n),(a)至(m)中任一项所述的多肽,其中(i)所述多肽进一步在信号序列(前导序列或前导肽)与酶之间包含另外的氨基酸残基。8.蛋白制备物,包含权利要求7所述的多肽,其中所述蛋白制备物包括液体、浆、粉末、喷雾剂、悬液、冻干组合物/制剂、固体、凝胶锭、丸剂、植入物、凝胶;或药物制剂、食品或饲料或它们的补充物。9.异源二聚体:(i),包括权利要求7所述的多肽和第二结构域;或(ii),(i)所述的异源二聚体,其中所述第二结构域是多肽并且所述异源二聚体是融合蛋白,和/或所述第二结构域是表位或标签。10.固定化多肽:其中(i),所述多肽包括权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;或(ii),所述多肽被固定在细胞、囊泡、脂质体、薄膜、膜、金属、树脂、聚合物、陶瓷、玻璃、微电极、石墨颗粒、珠、凝胶、板、阵列、毛细管、晶体、片剂、丸剂、胶囊、粉末、团聚体、表面或多孔结构之上或内部。11.生成重组多肽的方法,包括(i),(a),提供权利要求1所述的核酸;和(b),在使所述多肽表达的条件下表达(a)所述的核酸,从而生成重组多肽;(ii),(i)所述的方法,进一步包括用(a)所述的核酸转化宿主细胞,然后表达(a)所述的核酸,从而在转化细胞中生成重组多肽;或(iii),(ii)所述的方法,其中所述宿主细胞是:大肠杆菌属、杆菌属、链霉菌属、沙门氏菌属、假单胞菌属、乳球菌属和葡萄球菌属内的任何种的细菌细胞、曲霉菌属内的任何真菌细胞、毕赤酵母属、酵母属、裂殖酵母属或许旺酵母属内的任何酵母细胞或埃希氏大肠杆菌、乳酸乳球菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、荧光假单胞菌、黑曲霉、巴斯德毕赤酵母、酿酒酵母或粟酒裂殖酵母。12.水解肌醇-六磷酸为肌醇和无机磷酸的方法,包括:(i),(a)提供具有权利要求7所述的多肽,或由权利要求1所述的核酸编码的多肽;(b)提供包含肌醇-六磷酸的组合物;和(c)在所述多肽水解所述肌醇-六磷酸以产生肌醇和无机磷酸的条件下,将(a)所述的多肽与(b)所述的组合物接触;(ii),(i)所述的方法,其中所述条件包括大约37℃至大约70℃、大约50℃至大约80℃之间,或大约60℃至大约90℃之间的温度;或(iii),(i)或(ii)所述的方法,其中所述组合物包含肌醇六磷酸。13.油脱胶方法,包括:(a)提供权利要求7所述的多肽,或由权利要求1所述的核酸编码的多肽;(b)提供包含油的组合物;和(c)在其中所述多肽能够切割肌醇-无机磷酸键的条件下,将(a)所述的多肽与(b)所述的油接触,从而使所述油脱胶。14.生产动物饲料或食品、或者饲料或食品补充物的方法,包括:(i),(a)用权利要求1所述的核酸转化植物、植物部分或植物细胞;(b)在表达所述肌醇六磷酸酶的条件下培养所述植物、植物部分或植物细胞;和(c)将所述植物、植物部分或植物细胞转变成适合于动物饲料、食品、或者饲料或食品补充物的组合物,或将所培养的植物、植物部分或植物细胞加入到动物饲料、或食品、或者饲料或食品补充物,从而产生动物饲料、或食品、或者饲料或食品补充物;(ii),(i)所述的方法,其中所述多核苷酸被包含在表达载体中,并且任选地所述载体包含能够在植物细胞中表达所述核酸序列的表达调控序列;(iii),(ii)所述的方法,其中所述动物是单胃动物,并且任选地所述动物是反刍动物;(iv),(i)至(iii)中任一项所述的方法,其中所述动物饲料或食品、或者饲料或食品补充物是输送基质、丸粒、片剂、凝胶、液体、喷雾剂、细粒或粉末的形式;(v),(i)至(iv)中任一项所述的方法,其中所述肌醇六磷酸酶被糖基化,或所述肌醇六磷酸酶被糖基化以在粒化条件下提供耐热性或热稳定性;或(vi),(iv)或(v)所述的方法,其中所述输送基质通过粒化包含谷物胚芽和肌醇六磷酸酶的混合物以产生颗粒而形成,并且任选地所述丸粒在包含应用蒸汽的条件下制成,并且任选地所述丸粒在包含应用超过80℃的温度大约5分钟的条件下制成,并且任选地,所述丸粒包含肌醇六磷酸酶,其含有每毫克酶至少350到大约900单位的比活性。15.向动物或人输送肌醇六磷酸酶补充物的方法,所述方法包括:(i),(a)制备可食用的输送基质,其含有可食用的载体和权利要求7所述的多肽,其中当置于水介质中时,所述基质容易地分散并释放所述肌醇六磷酸酶,和(b)向所述动物或人施用所述可食用的酶输送基质;(ii),(i)所述的方法,其中所述可食用的输送基质包括颗粒状的可食用载体;(iii),(i)或(ii)所述的方法,其中所述可食用的输送基质是丸粒、片剂、凝胶、液体、浆、悬液、喷雾剂或粉末的形式,或者作为植入物;(iv),(i)、(ii)或(iii)所述的方法,其中所述可食用的载体包括选自下列的载体:谷物胚芽、干草、紫花苜蓿、梯牧草、大豆荚、向日葵种子粉、玉米粉、大豆粉和小麦粉;或(v),(i)至(v)中任一项所述的方法,其中所述可食用的载体包括榨干油的谷物胚芽。16.用于动物或人的食品、饲料、食品补充物或饲料补充物,(i),其包括权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;(ii),(i)所述的食品、饲料、食品补充物或饲料补充物,其中所述多肽被糖基化,或所述肌醇六磷酸酶活性是耐热性的或热稳定性的;或(iii),(i)或(ii)所述的食品、饲料、食品补充物或饲料补充物以丸粒、丸剂、片剂、胶囊、凝胶锭、喷雾剂、粉末、浆、悬液或液体形式制造,或者使用聚合物包被的添加剂产生,或者以颗粒形式制造,或者通过喷雾干燥而产生。17.可食用或可吸收的酶输送基质,(i),其包括权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;(ii),(i)所述的可食用或可吸收的酶输送基质,其中所述多肽被糖基化,并且任选地所述肌醇六磷酸酶活性是耐热性的或热稳定性的;或(iii),(i)或(ii)所述的可食用或可吸收的酶输送基质包括丸粒或以丸粒的形式制造,或者所述可食用或可吸收的酶输送基质以丸粒、丸剂、片剂、胶囊、凝胶锭、喷雾剂、粉末或液体形式制造,或者使用聚合物包被的添加剂产生,或者以颗粒形式制造,或者通过喷雾干燥而产生。18.可食用或可吸收的丸粒:(i),其包括颗粒状可食用或可吸收的载体和权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;(ii),(i)所述的可食用或可吸收的丸粒,其中所述多肽被糖基化,和/或所述多肽具有肌醇六磷酸酶活性,其是耐热性的或热稳定性的;或(iii),(i)或(ii)所述的可食用或可吸收的丸粒,其中所述丸粒以丸粒、丸剂、片剂、胶囊、凝胶锭、喷雾剂、粉末或液体、浆或悬液形式制造,或者使用聚合物包被的添加剂产生,或者以颗粒形式制造,或者通过喷雾干燥而产生。19.大豆粉,(i)其包括权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;或(ii),(i)所述的大豆粉,其以丸粒、丸剂、片剂、胶囊、凝胶、凝胶锭、喷雾剂、粉末、浆、悬液或液体形式制造。20.加工玉米仁和高梁仁的方法,包括:(a)提供权利要求7所述的多肽;(b)提供包含玉米浸渍液或高梁浸渍液的组合物;和(c)在其中所述多肽能够切割肌醇-无机磷酸键的条件下,使(a)所述的多肽和(b)所述的组合物接触。21.药物或饮食制剂,(i),其包含权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;(ii),(i)所述的药物或饮食制剂,其中所述多肽被糖基化,和/或所述肌醇六磷酸酶活性是耐热性的或热稳定性的;(iii),(i)或(ii)所述的药物或饮食制剂,其中所述药物或饮食制剂以丸粒、丸剂、片剂、胶囊、凝胶锭、喷雾剂、粉末、洗剂或液体形式配制或制造,或者使用聚合物包被的添加剂产生,或者作为植入物;或(iv),(i)至(iii)的任一项所述的药物或饮食制剂,其以颗粒状形式制造,或者通过喷雾干燥而产生。22.组合物,其包含(a)权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体;和(b)表2中列出的任何产品或表1中列出的任何组合物;其中任选地,所述多肽被糖基化,并且任选地所述肌醇六磷酸酶活性是耐热性的或热稳定性的。23.改善骨质疏松(减慢骨质疏松的进展、治疗骨质疏松或预防骨质疏松)的方法,包括向需要的个体施用有效量(剂量)的包含权利要求7所述的多肽或权利要求9所述的异源二聚体的组合物;其中任选地,所述多肽被糖基化,并且任选地,所述肌醇六磷酸酶活性是耐热性的或热稳定性的。24.增加肌醇六磷酸酶的胃不稳定性的方法,包括(A),(a)提供具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,和(b)用精氨酸、组氨酸、脯氨酸、亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸替代编码所述多肽的序列中的一个或多个氨基酸;或(B),(A)所述的方法,其中所述多肽包含(i)SEQ ID NO:2或(ii)权利要求7.所述的多肽。25.改变酶的至少两种不同性质的方法,包括(a)提供具有酶活性的多肽,(b)由(a)所述的多肽生成变体,其中各变体相对于(a)所述的多肽具有单个氨基酸变化,(c)以两种不同的性质筛选(b)所述的变体,(d)选择所需的(c)所述变体,并确定各所选变体中的单个氨基酸变化,(e)生成新变体,其包含所选的(d)所述单个氨基酸变化的不同组合,(f)以所述两种改变的性质筛选(e)所述的变体,和(g)选择所需的(f)所述的具有所述两种改变性质的变体。26.改变酶的至少两种不同性质的方法,包括(a)提供具有酶活性的多肽,(b)由(a)所述的多肽生成变体,其中各变体相对于(a)所述的多肽具有单个氨基酸变化,(c)以一种改变的性质筛选(b)所述的变体,(d)以另一种改变的性质筛选(b)所述的变体,(e)选择所需的(c)和(d)所述变体,并确定各所选变体中的单个氨基酸变化,(f)生成新变体,其包含(c)和(d)中所选的单个氨基酸变化的不同组合,(g)以所述两种改变的性质筛选(f)所述的变体,和(h)选择所需的(g)所述的具有所述两种改变性质的变体。27.断开肌醇六磷酸酶的胃稳定性与耐热性的联系的方法,包括(a)提供具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,(b)由(a)所述的多肽生成变体肌醇六磷酸酶,其中各变体相对于(a)所述的多肽具有单个氨基酸变化,(c)以改变的胃稳定性和改变的耐热性筛选(b)所述的变体肌醇六磷酸酶,(d)选择(c)所述的具有所需胃稳定性和耐热性的变体,并确定各所选变体中的单个氨基酸变化,(e)生成新变体肌醇六磷酸酶,其包含(d)中所选的单个氨基酸变化的不同组合,(f)以改变的胃稳定性和改变的耐热性筛选(e)所述的变体,和(g)选择(f)所述的具有所需胃稳定性和耐热性的变体。28.断开肌醇六磷酸酶的胃稳定性与耐热性的联系的方法,包括(a)提供具有肌醇六磷酸酶活性的多肽,(b)由(a)所述的多肽生成变体肌醇六磷酸酶,其中各变体相对于(a)所述的多肽具有单个氨基酸变化,(c)以改变的胃稳定性筛选(b)所述的变体肌醇六磷酸酶,(d)以改变的耐热性筛选(b)所述的变体肌醇六磷酸酶,(e)选择(c)和(d)所述的具有所需胃稳定性或耐热性的变体,并确定各所选变体中的单个氨基酸变化,(f)生成新变体肌醇六磷酸酶,其包含(c)和(d)中所选的单个氨基酸变化的不同组合,(g)以改变的胃稳定性和改变的耐热性筛选(f)所述的变体,和(h)选择(g)所述的具有所需胃稳定性和耐热性的变体。29.权利要求25、26、27或28所述的方法,其中所述生成所述变体方法是通过GSSM进化、GeneReassembly进化和/或TMCA进化进行的。30.权利要求27或28所述的方法,其中(a)所述的肌醇六磷酸酶是SEQ ID NO:2。31.权利要求27或28所述的方法,其中所述单个氨基酸置换是表4、5、6、7、9所列的任意突变或其任意组合。32.权利要求27或28所述的方法,其中所述单个氨基酸置换是如下中的任一种:(a)A109V、A232P、A236H、A236T、A248L、A248T、A274F、A274I、A274L、A274T、A274V、A429P、C155Y、D139Y、...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·P·威纳A·I·小索巴克R·麦肯
申请(专利权)人:巴斯夫酶有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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