转谷氨酰胺酶变体制造技术

公开了转谷氨酰胺酶变体。公开了所述变体的应用，包括用作防腐剂、杀生物剂和用于蛋白质的修饰。质的修饰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转谷氨酰胺酶变体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月13日提交的美国临时申请号62/988,918的权益，其全部内容通过引用并入本文。
专利

[0003]本专利技术涉及茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)转谷氨酰胺酶的新变体。所述变体可用于与野生型茂原链霉菌转谷氨酰胺酶相比具有增加的比活性和/或交联活性速率来缀合蛋白质、肽或小分子。所述变体还可作为活性杀生物酶及其制剂，用作广谱微生物控制剂。
[0004]专利技术背景
[0005]转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)是能够催化酰基转移反应的酶，其中肽结合谷氨酰胺残基的γ
‑
羧酰胺基是酰基供体。多种化合物中的伯氨基可以用作酰基受体，随后形成肽结合谷氨酰胺的单取代的γ
‑
酰胺。当肽链中赖氨酸残基的ε
‑
氨基用作酰基受体时，转谷氨酰胺酶形成分子内或分子间γ
‑
谷氨酰
‑
ε
‑
赖氨酰交联。
[0006]转谷氨酰胺酶在生物技术和食品加工业中有许多应用，并因此获得了“肉胶”的称号。肽交联活性已显示可用于多种工业用途，包括食品加工、生物技术、药品、医疗装置、个人和家庭用品以及皮革和纺织品处理。
[0007]专利技术概述
[0008]本文提供了转谷氨酰胺酶(Tgase)。所述酶是茂原链霉菌Tgase(SEQ ID NO:1)的变体。一些变体表现出比野生型茂原链霉菌酶约1.4倍、约1.6倍或1.8倍或更高的转酰胺基活性的提高(酶活性至少约或大于约40％、约60％或约80％的提高)。
[0009]期望具备高比活性的转谷氨酰胺酶以允许更低量的酶用于在转酰胺基反应中将谷氨酰胺
‑
供体底物与胺底物交联，以允许较低的产品开发成本。另外，鉴定表现出更高初始速率以提供更短反应时间的转谷氨酰胺酶的突变变体是有益的。一个此类实例是在保存的情况下，其中蛋白质例如细胞表面蛋白的快速交联导致优异的微生物控制，例如但不限于更快或更有效的微生物杀灭率。
[0010]在一方面，提供了转谷氨酰胺酶变体酶。在一些实施方案中，所述变体包含选自表3中提供的序列的氨基酸序列或由其组成，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。在一些实施方案中，所述转谷氨酰胺酶是茂原链霉菌的成熟转谷氨酰胺酶的变体，其选自A10C或Q，D14H、L、M、N、W或Y，R15A、E或T，D18E或T，G47H，R48M，K49E或T，Q74C，N134S或T，A136C或S，L137K、V、E或M，E164F，P169E，F170I、L或V，S199A或G和S299A、E、K或V，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。在一些实施方案中，所述转谷氨酰胺酶是表3所示任何氨基酸序列的环状排列体(circular permutant)，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。在一些实施方案中，所述转谷氨酰胺酶还包含前序列(pro
‑
sequence)。
[0011]在另一方面，提供了用于增加产品的保质期的方法。所述方法包括将本文所述的转谷氨酰胺酶变体以与未包含该组合物的相同产品相比有效防止或减少一种或多种微生
物生长的量掺入所述产品中。
[0012]在另一方面，提供了产品，其包含有效量的本文所述的转谷氨酰胺酶变体，以与不包含所述酶的相同产品相比增加所述产品的保质期。例如，所述产品可以是个人护理产品、家用产品、工业产品、食品、药品、化妆品、保健产品、船舶、油漆、涂料、能源、塑料、包装或农产品。在一些实施方案中，所述产品是条皂、液体皂、洗手液、术前皮肤消毒剂、清洁擦拭物、消毒擦拭物、沐浴露、痤疮治疗产品、抗真菌尿布疹霜、抗真菌护肤霜、洗发露、调理剂、化妆品除臭剂、抗微生物霜、身体乳、护手霜、局部霜、须后水、爽肤水、漱口水、牙膏和防晒乳液。在其他实施方案中，所述产品是选自伤口愈合软膏、乳膏和洗剂、伤口覆盖物、烧伤膏、绷带、胶带和无菌条(steri
‑
strips)的伤口护理产品。
[0013]在另一方面，提供了酶组合物，其包含(i)如本文所述的转谷氨酰胺酶变体酶；和(ii)所述转谷氨酰胺酶的底物，例如防晒剂分子、色素或染料分子。在一些实施方案中，防晒剂分子、色素或染料分子与包含游离氨基的分子缀合。例如，包含游离氨基的分子可以是赖氨酸、尸胺、腐胺、肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼和六亚甲基二胺。在一些实施方案中，防晒剂分子、色素或染料分子与具有游离谷氨酰胺侧链的氨基酸、肽或蛋白质缀合。还提供了包含所述酶组合物的化妆品组合物。
[0014]在另一方面，提供了用于将颜色结合至感兴趣的材料或蛋白质的方法。所述方法包括使所述材料或蛋白质与如本文所述的转谷氨酰胺酶变体酶和色素或染料分子接触，其中所述转谷氨酰胺酶变体酶以有效地将所述色素或染料分子共价结合至所述感兴趣的材料或蛋白质的量存在。在一个实施方案中，感兴趣的蛋白质是存在于皮肤中的蛋白质。例如，存在于皮肤中的所述蛋白质可以是胶原蛋白、角蛋白和/或弹性蛋白。
[0015]在另一方面，提供了产品，其包含有效量的如本文所述的转谷氨酰胺酶变体酶，以在与所述产品接触时将有色分子添加到感兴趣的蛋白质或含蛋白质、肽或氨基酸的材料上。在一些实施方案中，所述产品可以是个人护理产品、化妆品、皮革、食品或农产品。还提供了用于修饰感兴趣的蛋白质或材料的颜色的方法，包括使感兴趣的蛋白质或材料与所述的产品接触。
[0016]在另一方面，提供了组合物，其包含如本文所述的转谷氨酰胺酶变体酶与一种或多种抗微生物酶、肽或蛋白质的组合，其中所述组合物具有防腐、杀生物、抗微生物或杀病毒活性。在一些实施方案中，抗微生物酶、肽或蛋白质是溶菌酶、几丁质酶、脂肪酶、溶素、溶葡萄球菌素、葡聚糖酶、DNA酶、RNA酶、乳铁蛋白、葡萄糖氧化酶、过氧化物酶、乳过氧化物酶、内酯酶、酰基转移酶、β
‑
N
‑
乙酰氨基葡萄糖苷酶(dispersin B)、α
‑
淀粉酶、纤维素酶、乳酸链球菌素、细菌素、噬铁素(siderophore)、多粘菌素和防御素。
[0017]在另一方面，提供了噬菌体，其包含编码如本文所述的转谷氨酰胺酶变体酶的核酸序列。在一个实施方案中，所述组合物提供抗微生物活性。所述组合物还包含药学上可接受的赋形剂。
[0018]专利技术详述
[0019]本文所公开的Tgase交联酶可以作为杀生物剂用于新的微生物控制，应用于保健产品、个人护理或化妆品制剂、包装(例如食品、化妆品和药品)、纺织品和皮革生产、油漆和涂料以及船舶应用(包括水处理和净化)。在一些实施方案中，本文所公开的Tgase酶可用于用染料或蛋白质永久修饰感兴趣的蛋白质，例如角蛋白和胶原蛋白。在一些实施方案中，所
述Tgase酶可以用作防腐剂。
[0020]本文公开了茂原链霉菌Tgase的突变形式的T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种转谷氨酰胺酶，其包含选自表3所示序列的氨基酸序列或由其组成，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。2.根据权利要求1所述的转谷氨酰胺酶，其还包含前序列(pro
‑
sequence)。3.一种转谷氨酰胺酶，其是茂原链霉菌的成熟转谷氨酰胺酶的变体，选自A10C或Q，D14H、L、M、N、W或Y，R15A、E或T，D18E或T，G47H，R48M，K49E或T，Q74C，N134S或T，A136C或S，L137K、V、E或M，E164F，P169E，F170I、L或V，S199A或G，和S299A、E、K或V，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。4.根据权利要求3所述的转谷氨酰胺酶，其还包含前序列(pro
‑
sequence)。5.一种转谷氨酰胺酶，其包含表3所示序列的任何氨基酸序列的环状排列体，任选地还包含N
‑
末端甲硫氨酸残基。6.根据权利要求5所述的转谷氨酰胺酶，其还包含前序列(pro
‑
sequence)。7.一种用于增加产品的保质期的方法，其包括将根据权利要求1
‑
6中任一项所述的转谷氨酰胺酶变体以与不包含该组合物的相同产品相比有效防止或减少一种或多种微生物生长的量掺入所述产品中。8.一种产品，其包含有效量的根据权利要求1
‑
6中任一项所述的转谷氨酰胺酶，以与不包含所述酶的相同产品相比增加所述产品的保质期。9.根据权利要求8所述的产品，其中所述产品是个人护理产品、家用产品、工业产品、食品、药品、化妆品、保健产品、船舶、油漆、涂料、能源、塑料、包装或农产品。10.根据权利要求9所述的产品，其中所述产品选自条皂、液体皂、洗手液、术前皮肤消毒剂、清洁擦拭物、消毒擦拭物、沐浴露、痤疮治疗产品、抗真菌尿布疹霜、抗真菌护肤霜、洗发露、调理剂、化妆品除臭剂、抗微生物霜、身体乳、护手霜、局部霜、须后水、爽肤水、漱口水、牙膏和防晒乳液。11.根据权利要求9所述的产品，其中所述产品是选自伤口愈合软膏、乳膏和洗剂、伤口覆盖物、烧伤膏、绷带、胶带和无菌条(steri
‑
strips)的伤口护理产品。12.一种酶组合物，其包含(i)根据权利要求1
‑
6中任一项所述的转谷氨酰胺酶；和(ii)所述转谷氨酰胺酶的底物，其包含防晒剂分子、色素或染料分子。13.根据权利要求12所述的酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：W辛德尔，E米尔切克，
申请(专利权)人：居里公司，
类型：发明
国别省市：