Ферментативное получение d-аллюлозы - RU2019121904A
Код документа: RU2019121904A
Формула
1. Способ получения аллюлозы, где способ включает
превращение фруктозо-6-фосфата (F6P) в аллюлозо-6-фосфат (A6P), катализируемое с помощью эпимеразы; и
превращение получаемого A6P в аллюлозу, катализируемое с помощью фосфатазы.
2. Способ по п. 1, который дополнительно включает стадию превращения глюкозо-6-фосфата (G6P) в F6P, где стадию катализируют с помощью фосфоглюкоизомеразы (PGI).
3. Способ по п. 2, который дополнительно включает стадию превращения глюкозо-1-фосфата (G1P) в G6P, где стадию катализируют с помощью фосфоглюкомутазы (PGM).
4. Способ по п. 3, который дополнительно включает стадию превращения сахарида в G1P, где стадию катализируют с помощью по меньшей мере одного фермента, где сахарид выбирают из группы, состоящей из крахмала или его производного, целлюлозы или его производного и сахарозы.
5. Способ по п. 4, в котором по меньшей мере один фермент выбирают из группы, состоящей из α-глюканфосфорилазы (αGP), мальтозофосфорилазы, сахарозофосфорилазы, целлодекстринфосфорилазы, целлобиозофосфорилазы и целлюлозофосфорилазы.
6. Способ по п. 4, в котором сахарид представляет собой крахмал или его производное, выбранные из группы, состоящей из амилозы, амилопектина, растворимого крахмала, амилодекстрина, мальтодекстрина, мальтозы и глюкозы.
7. Способ по п. 6, который дополнительно включает стадию превращения крахмала в производное крахмала, где производное крахмала получают с помощью ферментативного гидролиза крахмала или посредством кислотного гидролиза крахмала.
8. Способ по п. 6, который включает добавление 4-глюкантрансферазу (4GT).
9. Способ по п. 7, в котором производное крахмала получают с помощью ферментативного гидролиза крахмала, катализируемого с помощью изоамилазы, пуллуланазы, α-амилазы или их сочетания.
10. Способ по п. 1, который дополнительно включает стадию превращения фруктозя в F6P, где стадию катализируют с помощью по меньшей мере одного фермента; и необязательно стадию превращения сахарозы во фруктозу, где стадию катализируют с помощью по меньшей мере одного фермента.
11. Способ по п. 2, который дополнительно включает стадию превращения глюкозы в G6P, где стадию катализируют с помощью по меньшей мере одного фермента, и необязательно стадию превращения сахарозы в глюкозу, где стадию катализируют с помощью по меньшей мере одного фермента.
12. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором эпимераза представляет собой аллюлозо-6-фосфат-3-эпимеразу.
13. Способ по п. 12, в котором аллюлозо-6-фосфат-3-эпимераза содержит аминокислотную последовательность, обладающую по меньшей мере 45%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 55%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 100% идентичностью последовательностей с SEQ ID №№ 3 или 6, где указанная эпимераза катализирует превращение F6P в A6P.
14. Способ по п. 12, в котором аллюлозо-6-фосфат-3-эпимераза содержит домен (α/β)8-бочонка для катализа, Ser на конце 7-го β-тяжа бочонка, Ser на конце 8-го β-тяжа бочонка, Gly в петле активного центра, His во 2-м и 3-м β-тяжах бочонка, Asp во 2-м и 7-м β-тяже бочонка и сигнатуру His-гидрофобный остаток-Asp во 2-м β-тяже бочонка.
15. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором фосфатаза представляет собой аллюлозо-6-фосфатфосфатазу.
16. Способ по п. 15, в котором аллюлозо-6-фосфатфосфатаза содержит аминокислотную последовательность, обладающую по меньшей мере 45%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 55%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 100% идентичностью последовательностей с SEQ ID № 9, где указанные фосфаты катализирует превращение A6P в аллюлозу.
17. Способ по п. 15, в котором аллюлозо-6-фосфатфосфатаза обладает специфичностью к аллюлозо-6-фосфату.
18. Способ по п. 15, в котором аллюлозо-6-фосфатфосфатаза содержит домен с Россман-подобной укладкой для катализа, домен кэппирования C1, сигнатуру DxD в 1-м β-тяже Россман-подобной укладки, Thr или Ser на конце 2-го β-тяжа Россман-подобной укладки, Lys на N-конце α-спирали ближе к C-концу относительно 3-го β-тяжа Россман-подобной укладки и сигнатуру GDxxxD на конце 4-го β-тяжа Россман-подобной укладки.
19. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором стадии способа проводят при температуре в диапазоне от приблизительно 40°C приблизительно до 70°C, при pH в диапазоне от приблизительно 5,0 приблизительно до 8,0 и/или в течение от приблизительно 8 часов приблизительно до 48 часов.
20. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором стадии способа проводят в одном биореакторе или во множестве биореакторов, расположенных последовательно.
21. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором стадии способа проводят без АТФ, без NAD(H), при концентрации фосфата приблизительно от 0 мМ приблизительно до 150 мМ, фосфат используют повторно и/или по меньшей мере одна стадия способа содержит энергетически благоприятную химическую реакцию.
22. Аллюлоза, полученная с помощью способа по любому одному из пп. 1-11.
