Биокаталитическое получение l-фукозы - RU2017137403A

1. Способ получения L-фукозы, включающий следующие стадии:

(a) предоставление L-фуцита,

(b) предоставление галактозооксидазы класса фермента ЕС 1.1.3.9, а также необязательно одного или более дополнительных компонентов,

(c) окисление L-фуцита с использованием галактозооксидазы, а также необязательно указанных одного, соответственно, дополнительных компонентов и инкубация полученной смеси в условиях, позволяющих биокаталитическое окисление L-фуцита до L-фукозы,

(d) необязательно: выделение синтезированной L-фукозы.

2. Способ по п. 1, в котором один или более необязательных дополнительных компонентов выбирают из группы, состоящей из пероксидазы и/или каталазы.

3. Способ по п. 1, в котором стадия (b) включает или состоит из следующих подстадий:

(b1) предоставление рекомбинантного микроорганизма или гриба для рекомбинантной экспрессии галактозооксидазы класса фермента ЕС 1.1.3.9, где указанный микроорганизм или гриб содержит трансген, который кодирует галактозооксидазу из гриба порядка Гипокрейные, предпочтительно выбраного из рода Фузариум, в частности из вида Fusarium oxysporum,

(b2) культивирование рекомбинантного микроорганизма в условиях, позволяющих синтез галактозооксидазы,

(b3) необязательно: выделение синтезированной галактозооксидазы.

4. Способ по п. 3, в котором рекомбинантный микроорганизм или гриб выбирают из группы, состоящей из Escherichia coli spp., предпочтительно Е. coli BL21, Е. coli MG1655 или Е. coli W3110, и их потомства, Bacillus spp., предпочтительно Bacillus licheniformis, Bacillus subitilis или Bacillus amyloliquefaciens, и их потомства, Сахаромицетов, предпочтительно из порядка Сахаромицетовых, более предпочтительно из семейства Saccharomycetaceae, более предпочтительно из рода Komagataella, предпочтительно Hansenula, соответственно Pichia spp., особенно предпочтительно P. Pastoris, и их потомства, Kluyveromyces spp, предпочтительно K. lactis, и их потомства, Aspergillus spp., предпочтительно A. oryzae, A. nidulans, или А. niger, и их потомства, или Trichoderma spp., предпочтительно Т. reesei или Т. harzianum, и их потомства, или представляет собой гриб из филума Ascomycota, предпочтительно Myceliopthora thermophila, или его потомок.

5. Способ по п. 2, в котором пероксидазу выбирают из пероксидазы группы, состоящей из класса фермента ЕС 1.11.1.7, в частности, из пероксидазы хрена (Armoracia rusticana).

6. Способ по п. 2, в котором каталазу выбирают из каталазы группы, состоящей из класса фермента ЕС 1.11.1.6, в частности из каталазы из крупного рогатого скота (Bos taurus).

7. Способ по п. 1, в котором концентрация L-фуцита в смеси в начале инкубации на стадии (с) находится в диапазоне от 1 до 500 г/л, предпочтительно в диапазоне от 5 до 250 г /л, особенно предпочтительно в диапазоне от 20 до 125 г/л.

8. Способ по п. 1, в котором концентрация галактозооксидазы в смеси в начале инкубации на стадии (с) находится в диапазоне от 0,005 до 6,25 г/л, предпочтительно в интервале от 0,005 до 3,2 г/л, более предпочтительно в диапазоне от 0,005 до 0,5 г/л, и наиболее предпочтительно в интервале от 0,005 до 0,05 г/л.

9. Способ по п. 2, в котором концентрация пероксидазы в смеси в начале инкубации на стадии (с) находится в диапазоне от 0 до 0,5 г/л, предпочтительно в диапазоне от 0 до 0,3 г/л и более предпочтительно в диапазоне от 0 до 0,15 г/л.

10. Способ по любому из пп. 2-9, в котором концентрация каталазы в смеси в начале инкубации на стадии (с) находится в диапазоне от 0 до 0,4 г/л, предпочтительно в диапазоне от 0 до 0,2 г/л и более предпочтительно в диапазоне от 0 до 0,1 г/л.

11. Рекомбинантный микроорганизм или гриб, причем указанный микроорганизм или гриб содержит трансген, который кодирует галактозооксидазу из гриба рода Фузариум, как определено в п. 3, и дополнительно содержит трансген, выбранный из пероксидазы, как определено в п. 5, и/или каталазы, как определено в п. 6, где рекомбинантный микроорганизм или гриб выбирают из группы, состоящей из Escherichia coli spp., предпочтительно Е. coli BL21, Е. coli MG1655 или Е. coli W3110, и их потомства, Bacillus spp., предпочтительно Bacillus licheniformis, Bacillus subitilis или Bacillus amyloliquefaciens, и их потомства, Сахаромицетов, предпочтительно из порядка Сахаромицетовых, более предпочтительно из семейства Saccharomycetaceae, более предпочтительно из рода Komagataella, предпочтительно Hansenula, соответственно Pichia spp., особенно предпочтительно P. Pastoris, и их потомства, Kluyveromyces spp, предпочтительно K. lactis, и их потомства, Aspergillus spp., предпочтительно A. oryzae, A. nidulans, или А. niger, и их потомства, или Trichoderma spp., предпочтительно Т. reesei или Т. harzianum, и их потомства, или представляет собой гриб из филума Ascomycota, предпочтительно Myceliopthora thermophila, или его потомок, и где рекомбинантный микроорганизм или гриб может экспррессировать трансген (трансгены) в функциональной форме.

12. Применение рекомбинантного микроорганизма или гриба по п. 11 в способе по любому из пп. 1-10.

13. Применение рекомбинантного микроорганизма или гриба, причем микроорганизм или гриб содержит трансген, кодирующий галактозооксидазу из гриба рода Фузариум, как определено в п. 3, для рекомбинантной экспрессии галактозооксидазы в способе по любому из пп. 1-10, где рекомбинантный микроорганизм или гриб выбирают из группы, состоящей из Escherichia coli spp., предпочтительно Е. coli BL21, Е. coli MG1655 или Е. coli W3110, и их потомства, Bacillus spp., предпочтительно Bacillus licheniformis, Bacillus subitilis или Bacillus amyloliquefaciens, и их потомства, Сахаромицетов, предпочтительно из порядка Сахаромицетовых, более предпочтительно из семейства Saccharomycetaceae, более предпочтительно из рода Komagataella, предпочтительно Hansenula, соответственно Pichia spp., особенно предпочтительно P. Pastoris, и их потомства, Kluyveromyces spp, предпочтительно K. lactis, и их потомства, Aspergillus spp., предпочтительно A. oryzae, А. nidulans, или A. niger, и их потомства, или Trichoderma spp., предпочтительно Т. reesei или Т. harzianum, и их потомства, или представляет собой гриб из филума Ascomycota, предпочтительно Myceliopthora thermophila, или его потомок, и где рекомбинантный микроорганизм или гриб может экспррессировать трансген (трансгены) в функциональной форме.

14. Применение галактозооксидазы, а также по меньшей мере одного дополнительного фермента, выбранного из пероксидазы и/или каталазы, причем галактозооксидаза и пероксидаза и/или каталаза предпочтительно получены способом, включающим следующие стадии:

(а) предоставление рекомбинантного микроорганизма или гриба для рекомбинантной экспрессии галактозооксидазы и пероксидазы и/или каталазы, причем указанный микроорганизм содержит трансген, кодирующий галактозооксидазу из гриба рода Фузариум, и содержит дополнительный трансген, который кодирует пероксидазу и/или каталазу, и где рекомбинантный микроорганизм или гриб выбирают из группы, состоящей из Escherichia coli spp., предпочтительно Е. coli BL21, Е. coli MG1655 или Е. coli W3110, и их потомства, Bacillus spp., предпочтительно Bacillus licheniformis, Bacillus subitilis или Bacillus amyloliquefaciens, и их потомства, Сахаромицетов, предпочтительно из порядка Сахаромицетовых, более предпочтительно из семейства Saccharomycetaceae, более предпочтительно из рода Komagataella, предпочтительно Hansenula, соответственно Pichia spp., особенно предпочтительно P. Pastoris, и их потомства, Kluyveromyces spp, предпочтительно K. lactis, и их потомства, Aspergillus spp., предпочтительно A. oryzae, А. nidulans, или A. niger, и их потомства, или Trichoderma spp., предпочтительно Т. reesei или Т. harzianum, и их потомства, или представляет собой гриб из филума Ascomycota, предпочтительно Myceliopthora thermophila, или его потомок, или

(b1) предоставление первого рекомбинантного микроорганизма или гриба для рекомбинантной экспрессии галактозооксидазы, где микроорганизм или гриб содержит трансген, кодирующий галактозоксидазу из гриба рода Фузариум; и

(b2) предоставление второго рекомбинантного микроорганизма или гриба для рекомбинантного экспрессии пероксидазы, где микроорганизм или гриб содержат трансген, кодирующий пероксидазу, как определено в п. 5; и/или

(b3) предоставление третьего рекомбинантного микроорганизма или гриба для рекомбинантной экспрессии каталазы, где микроорганизм или гриб содержат трансген, кодирующий каталазу, как определено в п. 6;

(c) культивирование рекомбинантного микроорганизма в подходящих условиях, позволяющих синтез галактозооксидазы и пероксидазы и/или каталазы,

(d) необязательно: выделение синтезированной галактозооксидазы и пероксидазы и/или каталазы,

для биокаталитического превращения L-фуцита в L-фукозу в способе по любому из пп. 1-10.