BRPI9915832B1 - "variant of a precursor humicola insolens dsm 1800 strain cutinase, dna sequence, vector, transformed microbial host cell, processes for producing a variant for enzymatic hydrolysis of a poly (ethylene terephthalate) cyclic dyeing cloth or yarn polyester to improve the functional finish of a pet-containing yarn or cloth; - Google Patents
"variant of a precursor humicola insolens dsm 1800 strain cutinase, dna sequence, vector, transformed microbial host cell, processes for producing a variant for enzymatic hydrolysis of a poly (ethylene terephthalate) cyclic dyeing cloth or yarn polyester to improve the functional finish of a pet-containing yarn or cloth; Download PDFInfo
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Landscapes
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Abstract
"variante de uma cutinase fúngica precursora, seqüência de dna, vetor, célula hospedeira transformada, processos para produzir a variante, para construir uma variante de cutinase, para hidrólise enzimática de um oligômero cíclico de poli(etileno tereftalato), para tingir pano ou fio de poliéster, para detectar a atividade de cutinase em uma amostra, e para melhorar o acabamento funcional de um fio ou pano contendo pet, e, composição detergente". as variantes de cutinases fúngicas melhoraram a termoestabilidade. as variantes compreendem a substituição de um ou mais resíduos amino-ácidos próximos do n-terminal da seqüência de aminoácidos ou da estrutura tridimensional da cutinase."variant of a precursor fungal cutinase, DNA sequence, vector, transformed host cell, processes for producing the variant, for constructing a cutinase variant for enzymatic hydrolysis of a cyclic polyethylene terephthalate oligomer, for dyeing cloth or yarn of polyester, to detect cutinase activity in a sample, and to improve the functional finish of a pet - containing yarn or cloth, and detergent composition ". fungal cutinases variants improved thermostability. variants include the substitution of one or more amino acid residues near the n-terminus of the amino acid sequence or three-dimensional cutinase structure.
Description
"VARIANTE DE UMA CUTINASE DE CEPA DSM 1800 DE HUMICOLA INSOLENS PRECURSORA, SEQUÊNCIA DE DNA, VETOR, CÉLULA HOSPEDEIRA MICROBIANA TRANSFORMADA, PROCESSOS PARA PRODUZIR UMA VARIANTE, PARA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE UM OLIGÔMERO CÍCLICO DE POLI(ETILENO TEREFT AL ATO), PARA TINGIR PANO OU FIO DE POLIÉSTER, PARA MELHORAR O ACABAMENTO FUNCIONAL DE UM FIO OU PANO CONTENDO PET, E, COMPOSIÇÃO DETERGENTE"."VARIANT OF A CEM DSOL 1800 CUTINASE OF HUMICOL INSOLENS PRECURSOR, DNA SEQUENCE, VECTOR, TRANSFORMED MICROBIAN HOST CELL, PROCESSES TO PRODUCE A VARIANT, FOR ENZYMA HYDROLYSIS, TO AN EYTHYL PANTHYL TYLUMIUM, OR POLYESTER YARN, TO IMPROVE THE FUNCTIONAL FINISHING OF A PET OR YARN CLOTH, AND DETERGENT COMPOSITION ".
CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION
As cutinases são enzimas lipolíticas capazes de hidrolisar a cutinase do substrato. As cutinases são conhecidas de vários fungos (P.E. Kolattukudy em “Lipases”, Ed. B. Borgstrõm e H.L. Brockman, Elsevier 1984, 471-504). A seqüência de aminoácidos e a estrutura de cristal de uma cutinase de Fusarium solani pisi foram descritas (S. Longhi e outros, Journal of Molecular Biology, 268(4), 779-799 (1997)). A seqüência de aminoácidos de uma cutinase de Humicola insolens também foi publicada (US 5.827.719).Cutinases are lipolytic enzymes capable of hydrolyzing substrate cutinase. Cutinases are known from various fungi (P.E. Kolattukudy in Lipases, Ed. B. Borgstrom and H.L. Brockman, Elsevier 1984, 471-504). The amino acid sequence and crystal structure of a Fusarium solani pisi cutinase have been described (S. Longhi et al., Journal of Molecular Biology, 268 (4), 779-799 (1997)). The amino acid sequence of a Humicola insolens cutinase has also been published (US 5,827,719).
Diversas variantes da cutinase de Fusarium solani pisi foram publicadas: WO 94/14963; WO 94/14964; Appl. Environm. Microbiol. 64, 2794-2799, 1998; Proteins: Structure, Funcion and Genetics 26, 442-458, 1996; J. of Computational Chemistry 17, 1783-1803, 1996; Protein Engineering 6, 157-165, 1993; Proteins: Structure, Funcion and Genetics 33, 253-264, 1998; J. of Biotechnology 66, 11-26, 1998; Biochemistry 35, 398-410, 1996.Several variants of the Fusarium solani pisi cutinase have been published: WO 94/14963; WO 94/14964; Appl. Environm. Microbiol. 64, 2794-2799, 1998; Proteins: Structure, Functions and Genetics 26, 442-458, 1996; J. of Computational Chemistry 17, 1783-1803, 1996; Protein Engineering 6, 157-165, 1993; Proteins: Structure, Func and Genetics 33, 253-264, 1998; J. of Biotechnology 66, 11-26, 1998; Biochemistry 35, 398-410, 1996.
As cutinases fúngicas podem ser usadas na hidrólise enzimática dos oligômeros cíclicos de pol(etileno tereftalato), p. ex., no acabamento de fio ou pano de fibras de poli(etileno tereftalato) (WO 97/27237). Entretanto, é desejável melhorar a termoestabilidade das cutinases fúngicas conhecidas, para permitir uma mais alta temperatura de processamento.Fungal cutinases may be used in the enzymatic hydrolysis of the cyclic ethylene terephthalate oligomers, e.g. eg in finishing poly (ethylene terephthalate) yarn or cloth (WO 97/27237). However, it is desirable to improve the thermostability of known fungal cutinases to allow a higher processing temperature.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
Os inventores descobriram certas variantes de cutinases fúngicas tendo melhorada termoestabilidade.The inventors have discovered certain variants of fungal cutinases having improved thermostability.
Portanto, a invenção fornece uma variante de uma cutinase fungica precursora, compreendendo substituição de um ou mais resíduos aminoácidos, que é localizada a) dentro de 17 à do local do aminoácido N-terminal (como calculado pelos resíduos aminoácidos em uma estrutura de cristal), e/ou b) dentro de 20 posições do aminoácido N-terminal. A invenção também fornece uma seqüência de DNA codificando a variante, um vetor de expressão compreendendo a seqüência de DNA, uma célula hospedeira transformada abrigando a seqüência de DNA ou o vetor de expressão, um processo de produzir a variante, processos de utilizar a variante e uma composição detergente compreendendo a variante.Therefore, the invention provides a variant of a precursor fungal cutinase, comprising substituting one or more amino acid residues, which is located a) within 17 � of the N-terminal amino acid site (as calculated by amino acid residues in a crystal structure) and / or b) within 20 positions of the N-terminal amino acid. The invention also provides a DNA sequence encoding the variant, an expression vector comprising the DNA sequence, a transformed host cell harboring the DNA sequence or expression vector, a process for producing the variant, processes for using the variant and a detergent composition comprising the variant.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 fornece as coordenadas para e estrutura 3D da cutinase de H. insolens. A Fig. 2 é um modelo de computador mostrando as estruturas tridimensionais das cutinases de F. solani pisi (esquerda) e H. insolens (direita). Diferentes cores foram usadas para identificar o aminoácido N-terminal e zonas de 12 Â e 17 Á de diâmetro em tomo deste.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 provides the coordinates for and 3D structure of H. insolens cutinase. Fig. 2 is a computer model showing the three-dimensional structures of F. solani pisi (left) and H. insolens (right) cutinases. Different colors were used to identify the N-terminal amino acid and 12 Å and 17 Å diameter zones around it.
As Figs. 3-6 ilustram a hidrólise de c3ET. Detalhes são dados nos Exemplos. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Cutinase Fungica A cutinase precursora é uma cutinase fungica, tal como uma cutinase fungica fílamentosa, p. ex., nativa de uma cepa de Humicola ou Fusarium, especificamente H. insolens ou F. solani pisi, mais especificamente cepa H insolens DSM 1800. A sequência de aminoácidos da cutinase da cepa H. insolens DSM 1800 e a seqüêncía de DNA codificando-a são mostradas como SEQ ID NO:2 e SEQ ID NO:l da US 5.827.719. O sistema numérico usado aqui para a cutinase H. insolens é baseado no peptídeo maduro, como mostrado em dita SEQ ID NO:2. A sequência de aminoácidos da cutinase de F. solani pisi é mostrada como o peptídeo maduro na Fig. ID de WO 94/14964. O sistema numérico usado aqui para a cutinase F. solani pisi é aquele usado em WO 94/14964; ele inclui a pró-seqüência mostrada na Fig. ID; assim, a cutinase madura fica nas posições 16-214. A cutinase precursora pode ter uma seqüência de aminoácidos que é de pelo menos 50% (particularmente pelo menos 70% ou pelo menos 80%) homóloga à cutinase da cepa H. insolens DSM 1800. A cutinase precursora pode particularmente ser uma que possa ser alinhada com a cutinase da cepa H. insolens DSM 1800.Figs. 3-6 illustrate the hydrolysis of c3ET. Details are given in the Examples. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Fungic Cutinase Precursor cutinase is a fungal cutinase, such as a filamentous fungal cutinase, e.g. native to a strain of Humicola or Fusarium, specifically H. insolens or F. solani pisi, more specifically strain H insolens DSM 1800. The amino acid sequence of the H. insolens DSM 1800 strain cutinase and the DNA sequence encoding a are shown as SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 1 of US 5,827,719. The numerical system used herein for H. insolens cutinase is based on the mature peptide as shown in said SEQ ID NO: 2. The amino acid sequence of F. solani pisi cutinase is shown as the mature peptide in Fig. ID of WO 94/14964. The numerical system used herein for F. solani pisi cutinase is that used in WO 94/14964; It includes the pro-sequence shown in Fig. ID; thus mature cutinase is in positions 16-214. The precursor cutinase may have an amino acid sequence that is at least 50% (particularly at least 70% or at least 80%) homologous to the H. insolens DSM 1800 strain cutinase. The precursor cutinase may particularly be one that can be aligned with H. insolens DSM 1800 strain cutinase.
Nomenclatura para aminoácidos e alterações A especificação e reivindicações referem-se aos aminoácidos por seus códigos de uma letra. Um aminoácido particular de uma seqüência é identificado por seu código de uma-letra e sua posição, p. ex., Q1 indica Gin (glutamina na posição 1, isto é, no N-terminal. A nomenclatura usada aqui para definir substituições é basicamente como descrita em WO 92/05249. Assim, R51P indica substituição de R (Arg) na posição 51 dom P (Pró).Amino Acid Nomenclature and Amendments The specification and claims refer to amino acids by their one letter codes. A particular amino acid in a sequence is identified by its one-letter code and its position, e.g. Q1 indicates Gin (glutamine at position 1, that is, at the N-terminal. The nomenclature used here to define substitutions is basically as described in WO 92/05249. Thus, R51P indicates substitution of R (Arg) at position 51). Sun P (Pro).
Homologia e alinhamento Para fins da presente invenção, o grau de homologia pode ser adequadamente determinado de acordo com o processo descrito em Needleman, S. B. e Wunsch, C.D., (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-45, com os seguintes ajustes para comparação da sequência de polipeptídeo: penalidade de criação GAP de 3,0 e penalidade de extensão GAP de 0, l. A determinação pode ser realizada por meio de um programa de computador conhecido, tal como GAP provido no pacote de programa GCG (Programa Manual for the Wisconsin Package, Versão 8, agosto de 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, USA 53711).Homology and Alignment For purposes of the present invention, the degree of homology may be suitably determined according to the procedure described in Needleman, SB and Wunsch, CD, (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-45, as follows. adjustments for polypeptide sequence comparison: GAP breeding penalty 3.0 and GAP extension penalty 0.1. Determination may be performed using a known computer program, such as GAP provided in the GCG program package (Manual Program for the Wisconsin Package, Version 8, August 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, USA 53711).
Duas dadas sequências podem ser alinhadas de acordo com o processo descrito em Needleman (supra) usando-se os mesmos parâmetros. Isto pode ser realizado por meio do programa GAP (supra).Two given sequences can be aligned according to the procedure described in Needleman (supra) using the same parameters. This can be accomplished through the GAP program (supra).
Estrutura tridimensional da cutinase A estrutura da cutinase de H. insolens foi resolvida de acordo com o princípio para os processos cristalográficos de raios-X, conforme apresentado, por exemplo, em X-Ray Structure Determination, Stout, G.K. e Jensen, L.H., John Wiley & Sons, Inc., NY, 1989. As coordenadas estruturais para a estrutura de cristal resolvida na resolução de 2,2 Â usando-se o processo de substituição isomorfo são dadas na Fig. 1 em formato PDB padrão (Protein Data Bank, Brookhaven National Laboratory, Brookhaven, CT), A estrutura da cutinase de F. solani pisi é descrita em Martinez e outros (1992) Nature 356, 615-618. As estruturas 3D das cutinases de F. solani pisi e H. insolens são comparadas com um modelo de computador na Fig. 2.Three-dimensional cutinase structure The structure of H. insolens cutinase has been resolved according to the principle for X-ray crystallographic processes, as shown, for example, in X-Ray Structure Determination, Stout, G.K. and Jensen, LH, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1989. The structural coordinates for the crystal structure resolved at 2.2 Å resolution using the isomorphic substitution process are given in Fig. 1 in PDB format. Standard (Protein Data Bank, Brookhaven National Laboratory, Brookhaven, CT). The structure of the F. solani pisi cutinase is described in Martinez et al. (1992) Nature 356, 615-618. The 3D structures of F. solani pisi and H. insolens cutinases are compared with a computer model in Fig. 2.
Deve ser citado que as estruturas tridimensionais totais das cutinases fungicas são muito similares e foram mostradas por cristalografia de raios-X serem altamente homólogas. As similaridades entre as cutinases de F. solani pisi e H. insolens são claramente evidentes pelo modelo de computador da Fig. 2. Portanto, modificações do tipo indicado para uma cutinase fungíca também será funcional para outras cutinases fungicas.It should be noted that the total three-dimensional structures of fungal cutinases are very similar and have been shown by X-ray crystallography to be highly homologous. The similarities between the F. solani pisi and H. insolens cutinases are clearly evident from the computer model of Fig. 2. Therefore, modifications of the type indicated for a fungal cutinase will also be functional for other fungal cutinases.
Substituição próximo do N-terminal A variante da invenção tem uma ou mais substituições amino ácidas nas vizinhanças do N-terminal. A substituição está dentro de uma distância de 17 Â (p. ex., dentro de 12 Â) e/ou dentro de 20 posições (p. ex., dentro de 15 posições) do N-terminal. A distância do N-terminal é para ser calculada entre o átomo Ca dos aminoácidos e é calculada por um aminoácido de uma estrutura de cristal (isto é, visível na estrutura de raios-X).Near N-terminal Substitution The variant of the invention has one or more amino acid substitutions in the vicinity of the N-terminal. The replacement is within a range of 17 Å (eg within 12 Å) and / or within 20 positions (eg within 15 positions) of the N-terminal. The N-terminal distance is to be calculated between the amino acid Ca atom and is calculated by an amino acid of a crystal structure (ie visible on the X-ray structure).
Na cutinase da cepa de H. insolens DSM 1800, os dois aminoácidos N-terminal (Q1 e L2, isto é, Gin e Leu nas posições 1 e 2) não são visíveis na estrutura de raios-X, de modo que a distância é para ser calculada^o aminoácido G3. Os aminoácidos dentro de 17 Â incluem as posições 3-12, 18, 20-60, 62-64, 82, 85-86, 100-108, 110-111, 130-132, 174, 176-182, 184-185, 188 e 192. Aqueles dentro de 12 Á incluem as posições 3-8, 22-27, 30-47, 53-59, 102, 177 e 180-181.In the H. insolens DSM 1800 strain cutinase, the two N-terminal amino acids (Q1 and L2, ie Gin and Leu at positions 1 and 2) are not visible on the X-ray structure, so the distance is to calculate amino acid G3. Amino acids within 17Å include positions 3-12, 18, 20-60, 62-64, 82, 85-86, 100-108, 110-111, 130-132, 174, 176-182, 184-185 , 188 and 192. Those within 12A include positions 3-8, 22-27, 30-47, 53-59, 102, 177 and 180-181.
Na cutinase de F. solani pisi, o aminoácido N-terminal G17 é visível na estrutura de raios-X. Os aminoácidos dentro de 17 Λ incluem as posições 17-26, 34-75, 77-7¾ 10 L 115. 117-119, 147, 191-197, 199-200 e 203. Aqueles dentro de 12 À incluem as posições (j 7-22, 38, 40, 45-58,(6¾ 65 e'70-72.) As variantes da invenção têm melhorada termoestabilidade em comparação com a enzima precursora. A termoestabilidade pode ser determinada pela temperatura de desnaturação por DSC (calorimetria de varredura diferencial), p. ex., como descrito em um exemplo, p. ex., em pH 8,5 com uma taxa de varredura de 90 k/h. As variantes podem tr uma temperatura de desnaturação que é de pelo menos 5 °C mais alta do que a da enzima precursora. O número total de substituições nas regiões acima é tipicamente de 1-10, p. ex., 1-5 substituições nas regiões acima. Além disso, a variante de cutinase da invenção pode opcionalmente incluir outras modificações da enzima precursora, tipicamente 10 ou menos, p. ex., 5 ou menos alterações (substituições, deleções ou inserções) fora das regiões acima. Assim, a sequência de aminoácidos total da variante é tipicamente 1-20, p. ex., 1-10 alterações em comparação com a cutinase precursora. Superfície acessível a solvente Um ou mais das substituições podem ser feitas em um resíduo aminoácido, isto é, um resíduo aminoácido tendo uma superfície acessível a solvente. Isto pode ser calculado pelo programa “dssp” (versão outubro de 1988) descrito em W. Kabsch and C. Sander, Biopolymers, 22 (1983) págs. 2577-2637.In F. solani pisi cutinase, the N-terminal amino acid G17 is visible on the X-ray structure. Amino acids within 17 Λ include positions 17-26, 34-75, 77-7¾10 L 115. 117-119, 147, 191-197, 199-200 and 203. Those within 12 Å include positions (j 7-22, 38, 40, 45-58, (6 65 and 70-72.) The variants of the invention have improved thermostability compared to the precursor enzyme.The thermostability can be determined by the denaturation temperature by DSC. differential scanning), eg as described in an example, eg at pH 8.5 with a scan rate of 90 k / h Variants may have a denaturation temperature which is at least 5 ° C higher than that of the precursor enzyme The total number of substitutions in the above regions is typically 1-10, eg 1-5 substitutions in the above regions In addition, the cutinase variant of the invention may optionally be include other modifications of the precursor enzyme, typically 10 or less, e.g., 5 or fewer changes (substitutions, deletions or insertions) Thus, the total amino acid sequence of the variant is typically 1-20, e.g. eg 1-10 changes compared to precursor cutinase. Solvent Accessible Surface One or more of the substitutions may be made on an amino acid residue, that is, an amino acid residue having a solvent accessible surface. This can be calculated by the "dssp" program (October 1988 version) described in W. Kabsch and C. Sander, Biopolymers, 22 (1983) p. 2577-2637.
Na cutinase da cepa H. insolens DSM 1800, os seguintes aminoácidos situam-se dentro de 17 A de G3 no N-terminal e têm uma superfície acessível a solvente maior do que 0: 3-12, 18, 26-33, 36-38, 40-45, 47-56, 59-60, 62-64, 82, 85-86, 104-105, 174, 176-179, 181-182, 192. Substituições específicas A substituição próxima do N-terminal pode especificamente ser uma que aumenta a carga elétrica, isto é, uma substituição de um urte anterior negativamente carregado com um aminoácido neutro ou positivamente carregado ou substituição de um aminoácido neutro com um aminoácido positivamente carregado. Assim, um resíduo aminoácido negativo em uma posição correspondendo à posição E6, E10, E30, E47, D63, E82 e/ou E179 na cutinase da cepa Humicola insolens DSM 1800 pode ser substituído por um aminoácido neutro ou positivo, p. ex., R, K, Y, H, Q ou N. Algumas substituições específicas são aquelas correspondendo a E6Q/N, E10Q/N, E47K/R ou E179Q/N. Além disso, um resíduo aminoácido neutro em uma posição correspondendo a N7, SI 1, N44 ou N52 da cutinase de H. insolens pode ser substituído por um aminoácido positivo (R, K ou H).In the H. insolens DSM 1800 strain cutinase, the following amino acids are within 17 A of G3 at the N-terminus and have a solvent accessible surface greater than 0: 3-12, 18, 26-33, 36- 38, 40-45, 47-56, 59-60, 62-64, 82, 85-86, 104-105, 174, 176-179, 181-182, 192. Specific Substitutions Near replacement of the N-terminal may specifically it is one that increases the electrical charge, that is, a replacement of a negatively charged anterior urte with a neutral or positively charged amino acid or replacement of a neutral amino acid with a positively charged amino acid. Thus, a negative amino acid residue at a position corresponding to position E6, E10, E30, E47, D63, E82 and / or E179 in the Humicola insolens DSM 1800 strain cutinase can be replaced by a neutral or positive amino acid, e.g. eg R, K, Y, H, Q or N. Some specific substitutions are those corresponding to E6Q / N, E10Q / N, E47K / R or E179Q / N. In addition, a neutral amino acid residue at a position corresponding to H. insolens cutinase N7, SI1, N44 or N52 may be replaced by a positive amino acid (R, K or H).
Outro exemplo de uma substituição próxima do N-terminal é uma substituição com um pro resíduo, p. ex., uma substituição correspondendo a A14P ou R51P da cutinase da cepa de Humicola insolens DSM 1800.Another example of a near N-terminal substitution is a substitution with a pro residue, e.g. e.g. a substitution corresponding to A14P or R51P of the Humicola insolens DSM 1800 strain cutinase.
Variantes Específicas Os seguintes são alguns exemplos de variantes de cutinase de H. insolens. As variantes correspondentes podem ser produzidas com base em outras cutinases precursoras.Specific Variants The following are some examples of H. insolens cutinase variants. Corresponding variants may be produced based on other precursor cutinases.
R51PR51P
E6N/Q+1138IE6N / Q + 1138I
A14P+E47KA14P + E47K
E47KE47K
E179N/QE179N / Q
E6N/Q+E47K+R51P A14P+E47K+E179N/0 E47K+E179N/Q E47K+D63N E6N/Q+E1ON/Q+A14p+E47K+R51P+E179N/Q E6N/Q+A14P+E47K+R51P+E179N/Q Q1P+L2V+S11 C+Nl 5T+F24Y+L46I+E47K Uso de variante de cutinase A variante de cutinase da invenção pode ser usada, p. ex., para a hidrólise enzimática de oligômeros cíclicos de poli(etileno tereftalato), tais como tri(etileno tereftalato) cíclico, abreviado como c3ET.E6N / Q + E47K + R51P A14P + E47K + E179N / 0 E47K + E179N / Q E47K + D63N E6N / Q + E1ON / Q + E14K + R51P + E179N / Q E6N / Q + A14P + E47K + R51P + E179N / Q Q1P + L2V + S11 C + N1 5T + F24Y + L46I + E47K Use of cutinase variant The cutinase variant of the invention may be used, e.g. for enzymatic hydrolysis of cyclic poly (ethylene terephthalate) oligomers such as cyclic tri (ethylene terephthalate), abbreviated as c3ET.
Em particular, esta pode ser usada para remover tais oligômeros cíclicos de poliéster contendo tecido ou fio pelo tratamento do tecido ou fio com a variante de cutinase, opcionalmente seguido por enxágüe do tecido ou fio com uma solução aquosa tendo um pH na faixa de cerca de pH 7 a cerca de pH 11. O tratamento do poliéster é convenientemente realizado acima da temperatura de transição vítrea de c3ET (cerca de 55 °C) e abaixo da temperatura de transição vítrea do poliéster (cerca de 70 °C).In particular, it may be used to remove such cyclic polyester oligomers containing fabric or yarn by treating the fabric or yarn with the cutinase variant, optionally followed by rinsing the fabric or yarn with an aqueous solution having a pH in the range of about pH 7 to about pH 11. The polyester treatment is conveniently carried out above the c3ET glass transition temperature (about 55 ° C) and below the polyester glass transition temperature (about 70 ° C).
Assim, o tratamento pode adequadamente ser realizado a 50-80 °C, p. ex, a 60-75 °C. O processo pode ser realizado em analogia com WO 97/27237. A variante de cutinase pode ser usada para tratar têxtil contendo poliéster, p. ex., PET (polímero de etilenoglicol e ácido tereftálico), P3GT (polímero de 1,3-propanodiol e ácido tereftálico) ou uma mistura de poliéster/algodão. O tratamento pode fornecer benefícios ao têxtil de poliéster, tal como melhorado uso e conforto, aumenta permeabilidade à água, reduzido comportamento antiestático, melhorado manuseio e maciez, mudadas características de redeposição e/ou clarificação de cor. A variante de cutinase pode ser usada para melhorar o acabamento funcional de um fio ou tecido contendo PET por um tratamento com uma variante de cutinase, seguido por um tratamento com um agente de acabamento, tal como um amaciante, uma resina anti-prega, um agente antiestático, um agente anti-sujeira ou agentes para dar efeitos livres de rugas, dobra permanente e resistência ao fogo. O tratamento com a variante de cutinase pode aumentar o número de grupos funcionais na superfície e isto pode ser usado para ligar o acabamento funcional. Exemplos de agentes de acabamento são descritos em “SENSHOKU SIAGEKAKO BENRAN”, publicado em 15-10-1998 por Nihon Seni Sentaa KK. A variante de cutinase da invenção é também útil em detergentes, onde ela pode ser incorporada para melhorar a remoção de sujeira gordurenta, como descrito na WO 94/03578 e WO 94/14964. A adição da variante de cutinase a detergente de lavagem de roupas pode reduzir o mal odor da roupa que é acumulada durante diversos ciclos de lavagem/uso. A variante de cutinase pode também ser usada para degradação e reciclagem de poliéster, tal como policaprolactona (PCL), poli-etilenoglicol-tereftalato (PET), ácido poliático, polibutilenossuccinato e polí(hidroxibutírico ácido)-co-(hidroxivalérico ácido), p. ex., película e garrafas, p. ex., como descrito na JP-A 5-344897. A variante de cutinase pode também ser usada para outras aplicações conhecidas de lipases e cutinases, por exemplo, na indústria de cozimento (p. ex., como descrito em WO 94/04035 e EP 585988), na i indústria de produção de papel (p. ex., para remoção de piche, vide EP 344700) e nas indústrias de couro, lã e afins (p. ex., para desengorduramento de couro de animais, pele ou lã de carneiro) e para outras aplicações envolvendo desengorduramento. Pode ser usada em forma imobilizada na indústria de gordura e óleo, como um catalisador de síntese orgânica (p. ex., ► reações de esterifícação, transesterificação ou hidrólise de éster). fingimento de poliéster A invenção fornece um processo para tingir tecido ou fio de poliéster. Neste processo, o tecido ou fio é primeiro tratado com uma cutinase, p. ex., 12-48 horas a 50-70 °C ou 65-70 °C, pH 7-10, seguido por ' tingimento com corante, p. ex., um corante reativo, um corante disperso ou um corante catiônica. O corante reativo pode ser um que reaja com grupos OH ou COOH, p. ex., tendo a estrutura Cromóforo-NHPh-S02CH2CH20S03Na. O tingimento pode ser conduzido a 40-80 °C, p. ex., por 20-60 minutos. 1 A cutinase pode ser uma cutinase termoestável, tendo uma temperatura de desnaturação térmica, Ta, em pH 8,5 que é pelo menos 5o mais elevada do que a cutinase precursora, p. ex., 7-10 mais elevada, p. ex., um valor de 65 °C ou mais elevado. A medição pode ser feita por DSC, como descrito em um Exemplo desta especificação.Thus, the treatment may suitably be carried out at 50-80 ° C, e.g. at 60-75 ° C. The process may be carried out in analogy with WO 97/27237. The cutinase variant can be used to treat polyester-containing textiles, e.g. eg PET (ethylene glycol and terephthalic acid polymer), P3GT (1,3-propanediol and terephthalic acid polymer) or a polyester / cotton blend. Treatment can provide benefits to polyester textiles such as improved wear and comfort, increased water permeability, reduced antistatic behavior, improved handling and softness, changed redeposition characteristics and / or color clarity. The cutinase variant may be used to improve the functional finishing of a PET-containing yarn or fabric by treatment with a cutinase variant, followed by treatment with a finishing agent such as a fabric softener, an anti-crease resin, a antistatic agent, an anti-dirt agent or agents for giving wrinkle free effects, permanent folding and fire resistance. Treatment with the cutinase variant can increase the number of functional groups on the surface and this can be used to bind the functional finish. Examples of sizing agents are described in "SENSHOKU SIAGEKAKO BENRAN", published 15-10-1998 by Nihon Seni Sentaa KK. The cutinase variant of the invention is also useful in detergents where it can be incorporated to improve the removal of greasy dirt as described in WO 94/03578 and WO 94/14964. The addition of the cutinase variant to laundry detergent can reduce the bad odor of clothing that accumulates during various wash / wear cycles. The cutinase variant can also be used for degradation and recycling of polyester such as polycaprolactone (PCL), polyethylene glycol terephthalate (PET), polyactic acid, polybutylene succinate and poly (hydroxybutyric acid) -co- (hydroxyvaleric acid), e.g. . eg film and bottles, e.g. as described in JP-A 5-344897. The cutinase variant may also be used for other known applications of lipases and cutinases, for example in the baking industry (e.g. as described in WO 94/04035 and EP 585988), in the papermaking industry ( eg for tar removal, see EP 344700) and in the leather, wool and related industries (eg for degreasing animal leather, sheepskin or wool) and for other applications involving degreasing. It can be used in immobilized form in the fat and oil industry as a catalyst for organic synthesis (eg esterification, transesterification or ester hydrolysis reactions). The invention provides a process for dyeing polyester fabric or yarn. In this process, the tissue or yarn is first treated with a cutinase, e.g. 12-48 hours at 50-70 ° C or 65-70 ° C, pH 7-10, followed by dyeing, e.g. eg a reactive dye, a dispersed dye or a cationic dye. The reactive dye may be one which reacts with OH or COOH groups, e.g. having the structure Chromophore-NHPh-SO2 CH2 CH2 SO3 Na. Dyeing may be conducted at 40-80 ° C, e.g. e.g. for 20-60 minutes. 1 Cutinase may be a thermostable cutinase having a thermal denaturation temperature, Ta, at pH 8.5 which is at least 5 ° higher than the precursor cutinase, e.g. eg 7-10 higher, e.g. eg a value of 65 ° C or higher. Measurement may be made by DSC as described in an Example of this specification.
Tensoativo No tratamento de tecido ou fio, um agente umectante convencional e/ou um agente dispersante podem ser usados para melhorar o contato com a enzima. O agente umectante pode ser um tensoativo nâo-iônico, p. ex., um álcool graxo etoxilado. Um agente umectante muito útil é um éster de ácido graxo etoxilado e propoxilado, tal como Berol 087 (produto da Akzo Nobel, Suécia). O agente dispersante pode adequadamente ser selecionado de tensoativos não-iônico, aniômco, catiônico, anfolítico ou zuiteriônico. Mais especi ficamente, o agente dispersante pode ser selecionado de carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulosc, alquil aril sulfonatos, sulfatos de álcool graxo de cadeia longa (alquil sulfatos primários e secundários), olefinas sulfonadas, monoglicerídeos sulfatados, éteres sulfatados, sulfossuccinatos, metil éteres sulfonados, sulfonatos de alcano, ésteres de fosfato, isotionatos de alquila, acil-sarcosídeos, alquiltauridas, fluorotensoativos, álcool graxo e condensados de alquilfenol, condensados de ácido graxo, condensados de óxido de etileno com uma amina, condensados de óxido de etileno com uma amida, ésteres de sacarose, ésteres de sorbitano, alquiloamidas, óxidos de aminas graxas, monoaminas etoxiladas, diaminas etoxiladas, etoxiíato de álcool e suas misturas. Um agente dispersante muito útil é um etoxiíato de álcool, tal como Berol 08 (produto da Akzo Nobel, Suécia).Surfactant In the treatment of fabric or yarn, a conventional wetting agent and / or a dispersing agent may be used to improve contact with the enzyme. The wetting agent may be a nonionic surfactant, e.g. eg an ethoxylated fatty alcohol. A very useful wetting agent is an ethoxylated and propoxylated fatty acid ester such as Berol 087 (product from Akzo Nobel, Sweden). The dispersing agent may suitably be selected from nonionic, anionic, cationic, anfolitic or zuiterionic surfactants. More specifically, the dispersing agent may be selected from carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, alkyl aryl sulfonates, long chain fatty alcohol sulfates (primary and secondary alkyl sulfates), sulfonated olefins, sulfated monoglycerides, sulfated ethers, sulfosuccinates, sulfonated methyl ethers, sulfonates alkane, phosphate esters, alkyl isothionates, acyl sarcosides, alkyltaurides, fluorotensives, fatty alcohol and alkylphenol condensates, fatty acid condensates, ethylene oxide with an amine condensate, ethylene oxide with an amide condensate, esters of sucrose, sorbitan esters, alkylamides, fatty amine oxides, ethoxylated monoamines, ethoxylated diamines, alcohol ethoxyate and mixtures thereof. A very useful dispersing agent is an alcohol ethoxyate, such as Berol 08 (product from Akzo Nobel, Sweden).
Processos nara preparar variantes de cutinase A variante de cutinase da invenção pode ser preparada por processos conhecidos na arte, p. ex., como descrito em WO 94/14963 ou WO 94/14964 (Unilever). O seguinte descreve processos para a clonagem de seqüências de DNA codificando cutinase, seguido por processos para gerar mutações em sítios específicos dentro da seqüência codificando-cutinase. Clonagem de uma sequência de DNA codificando uma cutinase A seqüência de DNA codificando uma cutinase precursora pode ser isolada de qualquer célula ou microorganismo produzindo a cutinase em questão, empregando-se vários processos conhecidos na arte. Primeiro, um DNA genômico e/ou uma biblioteca de cDNA deve ser construída usando-se DNA cromossomal ou RNA mensageiro do organismo que produz a cutinase a ser estudada. Em seguida, se a seqüência de aminoácidos da cutinase for conhecida, sondas de oligonucleotídeos rotuladas podem ser sintetizadas e usadas para identificar clones codificando cutinase de uma biblioteca genômica preparada do organismo em questão. Altemativamente, uma sonda de oligonucleotídeo rotulada, contendo as sequências homólogas para outro gene de cutinase conhecido, podería ser usada como uma sonda para identificar clones codificando cutinase, empregando-se condições de hibridização e lavagem de mais baixa severidade.Processes for Preparing Cutinase Variants The cutinase variant of the invention may be prepared by processes known in the art, e.g. as described in WO 94/14963 or WO 94/14964 (Unilever). The following describes processes for cloning cutinase-encoding DNA sequences, followed by processes for generating mutations at specific sites within the cutinase-encoding sequence. Cloning a DNA sequence encoding a cutinase The DNA sequence encoding a precursor cutinase can be isolated from any cell or microorganism producing the cutinase in question, employing various methods known in the art. First, a genomic DNA and / or cDNA library must be constructed using chromosomal DNA or messenger RNA from the organism that produces the cutinase to be studied. Then, if the cutinase amino acid sequence is known, labeled oligonucleotide probes can be synthesized and used to identify cutinase encoding clones from a prepared genomic library of the organism in question. Alternatively, a labeled oligonucleotide probe containing the sequences homologous to another known cutinase gene could be used as a probe to identify cutinase-encoding clones using lower stringency hybridization and washing conditions.
Ainda outro processo para identificar os clones codificando cutinase envolvería inserir fragmentos de DNA genômico dentro de um vetor de expressão, tal como um plasmídeo, transformar bactérias negativas de cutinase com a biblioteca de DNA genômico resultante e, em seguida, revestindo-se as bactérias transformadas sobre ágar contendo um substrato para cutinase (i.e. maltose), desse modo permitindo que os clones expressando a cutinase sejam identificados.Yet another process for identifying cutinase encoding clones would involve inserting genomic DNA fragments into an expression vector, such as a plasmid, transforming cutinase negative bacteria with the resulting genomic DNA library, and then coating the transformed bacteria. over agar containing a cutinase substrate (ie maltose), thereby allowing clones expressing cutinase to be identified.
Altemativamente, a seqüência de DNA codificando a enzima pode ser preparada sinteticamente por processos padrão estabelecidos, p. ex., o processo de fosforoamidita descrito por S.L. Beaucage e M.H. Caruthers (1981), Tetrahedron Letters 22, pág. 1859-1869, ou o processo descrito por Matthes e outros (1984), EMBO J. 3, pág. 801-805. No processo de fosforoamidita, oligonucleotídeos são sintetizados, p. ex., em um sintetizador de DNA automático, purificados, recozidos, ligados e clonados em vetores apropriados.Alternatively, the DNA sequence encoding the enzyme may be synthetically prepared by established standard procedures, e.g. e.g., the phosphoramidite process described by S.L. Beaucage and M.H. Caruthers (1981), Tetrahedron Letters 22, p. 1859-1869, or the process described by Matthes et al. (1984), EMBO J. 3, p. 801-805. In the phosphoramidite process, oligonucleotides are synthesized, e.g. e.g., in an automated DNA synthesizer, purified, annealed, ligated and cloned into appropriate vectors.
Finalmente, a seqüência de DNA pode ser de origem genômica e sintética mista, origem sintética e de cDNA mista ou origem genômica e cDNA mista, preparada ligando-se fragmentos de origem sintética, genômica ou de cDNA (como apropriado, os fragmentos correspondendo a várias partes da inteira seqüência de DNA), de acordo com técnicas padrão. A seqüência de DNA pode também ser preparada por reação de cadeia de polimerase (PCR) usando-se imprimadores específicos, por exemplo, como descrito em US 4.683.204 ou R.K. Saiki e outros (1988), Science 239, 1988, págs. 487-491.Finally, the DNA sequence may be of mixed genomic and synthetic origin, synthetic and mixed cDNA origin or genomic and mixed cDNA origin, prepared by ligating fragments of synthetic, genomic or cDNA origin (as appropriate, fragments corresponding to several parts of the entire DNA sequence) according to standard techniques. The DNA sequence may also be prepared by polymerase chain reaction (PCR) using specific primers, for example, as described in US 4,683,204 or R.K. Saiki et al. (1988), Science 239, 1988, p. 487-491.
Mutagênese dirigida ao sítio Uma vez uma seqüência de DNA codificando uma cutinase tenha sido isolada e sítios desejáveis para mutação identificados, mutações podem ser introduzidas usando-se oligonucleotídeos sintéticos. Estes oligonucleotídeos contêm seqüências de nucleotídeos flanqueando os sítios de mutação desejados. Em um processo específico, um intervalo de DNA de filamento único, a seqüência codificando-cutinase, é criado em um vetor contendo o gene de cutinase. Em seguida o nucleotídeo sintético, contendo a mutação desejada, é recozido em um porção homóloga do DNA de filamento único. O intervalo restante é então enchido com polimerase de DNA I (fragmento de Klenow) e o constructo é ligado usando-se ligase T4. Um exemplo especifico deste processo é descrito em Morinaga e outros (1984), Biotechnology 2, págs. 646-639. A US 4.760.025 descreve a introdução de oligonucleotídeos codificando múltiplas mutações pela realização de alterações menores do cassete. Entretanto, uma variedade mesmo maior de mutações pode ser introduzida a qualquer tempo pelo processo de Morinaga, porque uma multidão de oligonucleotídeos, de vários comprimentos, pode ser introduzida.Site-directed mutagenesis Once a DNA sequence encoding a cutinase has been isolated and desirable sites for mutation identified, mutations can be introduced using synthetic oligonucleotides. These oligonucleotides contain nucleotide sequences flanking the desired mutation sites. In a specific process, a single stranded DNA range, the cutinase coding sequence, is created in a vector containing the cutinase gene. Then the synthetic nucleotide containing the desired mutation is annealed to a homologous portion of the single stranded DNA. The remaining gap is then filled with DNA polymerase I (Klenow fragment) and the construct is ligated using T4 ligase. A specific example of this process is described in Morinaga et al. (1984), Biotechnology 2, p. 646-639. US 4,760,025 describes the introduction of oligonucleotides encoding multiple mutations by making minor cassette changes. However, an even greater variety of mutations can be introduced at any time by the Morinaga process because a multitude of oligonucleotides of various lengths can be introduced.
Outro processo para introduzir mutações dentro de seqüências de DNA codificando cutinase é descrito em Nelson e Long (1989), Analytical Biochemistry 180, p. 147-151. Ele envolve a geração de 3-etapas de um fragmento PCR contendo a desejada mutação introduzida utilizando-se um filamento de DNA quimicamente sintetizado como um dos imprimadores das reações PCR. Do fragmento PCR-gerado, um fragmento de DNA contendo a mutação pode ser isolado por divagem com endonucleases de restrição e reinserido dentro de um plasmídeo de expressão.Another method for introducing mutations into cutinase-encoding DNA sequences is described in Nelson and Long (1989), Analytical Biochemistry 180, p. 147-151. It involves 3-step generation of a PCR fragment containing the desired introduced mutation using a chemically synthesized DNA strand as one of the primers of the PCR reactions. From the PCR-generated fragment, a DNA fragment containing the mutation may be isolated by restriction endonuclease-dividing and reinserted into an expression plasmid.
Expressão de variantes de cutinase De acordo com a invenção, uma sequência de DNA codificando a variante produzida por processos descritos acima ou por quaisquer processos alternativos conhecidos na arte, pode ser expressa, em forma de enzima, usando-se um vetor de expressão que tipicamente inclua seqüências de controle codificando um promotor, operador, sítio de ligação de ribossomo, sinal de início de tradução e, opcionalmente, um gene repressor ou vários genes ativadores.Expression of Cutinase Variants According to the invention, a DNA sequence encoding the variant produced by processes described above or by any alternative processes known in the art may be expressed in enzyme form using an expression vector which typically include control sequences encoding a promoter, operator, ribosome binding site, translation initiation signal, and optionally one repressor gene or several activator genes.
Vetor de expressão O vetor de expressão recombinante contendo a sequência de DNA codificando uma variante de cutinase da invenção pode ser qualquer vetor que possa, convenientemente, ser submetido a procedimentos de DNA recombinante, e a escolha do vetor com ffeqüência dependerá da célula hospedeira dentro da qual é para ser introduzido. O vetor pode ser um que, quando introduzido dentro de uma célula hospedeira, seja integrado dentro do genoma da célula hospedeira e replicado junto com o(s) cromossomo(s) dentro do(s) qual(ais) foi integrado. Exemplos de vetores de expressão adequados incluem pMT83 8.Expression Vector The recombinant expression vector containing the DNA sequence encoding a cutinase variant of the invention can be any vector that may conveniently be subjected to recombinant DNA procedures, and the choice of the vector with frequency will depend on the host cell within the host. which is to be introduced. The vector may be one which, when introduced into a host cell, is integrated into the host cell genome and replicated together with the chromosome (s) into which it has been integrated. Examples of suitable expression vectors include pMT83 8.
Promotor No vetor, a seqüência de DNA deve ser operavelmente conectada a uma seqüência de promotor adequada. O promotor pode ser qualquer seqüência de DNA que apresente atividade transcricional na célula hospedeira de escolha e pode ser derivada de genes codificando proteínas homólogas ou heterólogas para a célula hospedeira.Promoter In the vector, the DNA sequence must be operably linked to an appropriate promoter sequence. The promoter may be any DNA sequence that exhibits transcriptional activity in the host cell of choice and may be derived from genes encoding homologous or heterologous proteins to the host cell.
Exemplos de promotores adequados para direcionar a transcrição da seqüência de DNA codificando uma variante de cutinase da invenção, especialmente em um hospedeiro bacteriano, são o promotor do opéron lac de E.coli, os promotores dagA do gene de agarase de Streptomyces coelicolor, os promotores do gene da α-amilase (amyL) do Bacillus licheniformis, os promotores do gene de amilase maltogênica (amyM) do Bacillus síearothermophilus os promotores da α-amilase (amyQ) do Bacillus amyloliquefaciens, os promotores dos genes xylA e xylB do Bacillus subtilis etc. Para transcrição em um hospedeiro fungíco, exemplos de promotores úteis são aqueles derivados do gene codificando A amilase TAKA de A. oryzae, o promotor TPI (triose fosfato isomerase) de S. cerevisiae (Alber e outros (1982), J. Mol. Appl. Genet 1, págs. 419-434, aspartica proteinase de Rhizomucor miehei, α-amilase neutra de A. niger, a-amilase estável em ácido de A. niger, glucoamílase de A. niger, lipase de Rhizomucor miehei, protease alcalina de A. oryzae, triose fosfato isomerase de A. oryzae ou acetamidase de A. nidulans.Examples of suitable promoters for directing DNA sequence transcription encoding a cutinase variant of the invention, especially in a bacterial host, are the E.coli lac opon promoter, Streptomyces coelicolor agarase gene dagA promoters, α-amylase gene (amyL) expression of Bacillus licheniformis, the promoters of the maltogenic amylase gene (amyM) of Bacillus simearothermophilus the α-amylase promoter (amyQ) of Bacillus amyloliquefaciens, promoters of Bacillus xylA and xylB genes . For transcription in a fungal host, examples of useful promoters are those derived from the gene encoding A. oryzae TAKA amylase, the S. cerevisiae TPI (triose phosphate isomerase) promoter (Alber et al. (1982), J. Mol. Appl Genet 1, pp 419-434, Rhizomucor miehei aspartic proteinase, A. niger neutral α-amylase, A. niger acid stable α-amylase, A. niger glucoamylase, Rhizomucor miehei lipase, alkaline protease of A. oryzae, A. oryzae triose phosphate isomerase or A. nidulans acetamidase.
Vetor de expressão O vetor de expressão da invenção pode também compreender um terminador de transcrição adequado e, em eucariotos, seqüências de poliadenilação operavelmente conectadas a seqüência de DNA codificando a variante de α-amilase da invenção. Seqüências de trminação e poliadenilação podem adequadamente ser derivadas das mesmas fontes do promotor. O vetor pode ainda compreender uma seqüência de DNA possibilitando o vetor replicar-se na célula hospedeira em questão. Exemplos de tais seqüências são as origens de replicação dos plasmídeos pUC19, pACY177, pUBl 10, pE194, pAMBl e pIJ702. O vetor pode também compreender um marcador selecionável, p. ex., um gene cujo produto complementa um defeito da célula hospedeira, tal como os genes dal de B. subtilis ou B. licheniformis, ou um que confira resistência a antibiótico, tal como ampicilina, canamicina, cloramfenicol ou resistência a tetraciclina. Além disso, o vetor pode compreender marcadores de seleção de Aspergillus, tais como amdS, argB, niaD e sC, um marcador dando origem a resistência a higromicina, ou a seleção pode ser realizada por cotransformação, p. ex., como descrito em WO 91/17243.Expression Vector The expression vector of the invention may also comprise a suitable transcription terminator and, in eukaryotes, polyadenylation sequences operably linked to the DNA sequence encoding the α-amylase variant of the invention. Termination and polyadenylation sequences may suitably be derived from the same promoter sources. The vector may further comprise a DNA sequence enabling the vector to replicate in the host cell in question. Examples of such sequences are the origins of replication of plasmids pUC19, pACY177, pUB10, pE194, pAMB1 and pIJ702. The vector may also comprise a selectable marker, e.g. e.g., a gene whose product complements a host cell defect, such as the B. subtilis or B. licheniformis dal genes, or one that confers antibiotic resistance such as ampicillin, kanamycin, chloramphenicol or tetracycline resistance. In addition, the vector may comprise Aspergillus selection markers such as amdS, argB, niaD and sC, a marker giving rise to hygromycin resistance, or selection may be performed by cotransformation, e.g. as described in WO 91/17243.
Os procedimentos usados para ligar o constructo de DNA da invenção codificando uma variante de cutinase, o promotor, terminador e outros elementos, respectivamente, e para inseri-los dentro de vetores adequados contendo a informação necessária para replicação, são bem conhecidos das pessoas hábeis na arte (cf., por exemplo, Sambrook e outros, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2a. Ed., Cold Spring Harbor, 1989). Células Hospedeiras A célula da invenção, compreendendo um constructo de DNA ou um vetor de expressão da invenção como definidos acima, é vantajosamente usada como uma célula hospedeira na produção recombinante de uma variante de cutinase da invenção. A célula pode ser transformada com o constructo de DNA da invenção codificando a variante, convenientemente integrando o constructo de DNA (em uma ou mais cópias) dentro do cromossomo hospedeiro. Esta integração é geralmente considerada ser uma vantagem quando a seqüência de DNA for mais provável ser estavelmente mantida na célula. A integração dos constructos de DNA dentro do cromossomo hospedeiro pode ser realizada de acordo com processos convencionais, p. ex., por recombinação homóloga ou heteróloga.Procedures used to bind the DNA construct of the invention encoding a cutinase variant, promoter, terminator and other elements, respectively, and to insert them into suitable vectors containing the information necessary for replication, are well known to those skilled in the art. art (cf., for example, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor, 1989). Host Cells The cell of the invention, comprising a DNA construct or an expression vector of the invention as defined above, is advantageously used as a host cell in the recombinant production of a cutinase variant of the invention. The cell can be transformed with the DNA construct of the invention encoding the variant, conveniently integrating the DNA construct (into one or more copies) within the host chromosome. This integration is generally considered to be an advantage when the DNA sequence is most likely to be stably maintained in the cell. Integration of the DNA constructs within the host chromosome may be performed according to conventional procedures, e.g. by homologous or heterologous recombination.
Altemativamente, a célula pode ser transformada com um vetor de expressão como descrito acima com relação aos diferente tipos de células hospedeiras. A célula da invenção pode ser uma célula de um organismo superior, tal como um mamífero ou um inseto, porém é preferivelmente uma célula microbiana, p. ex., uma célula bacteriana ou fungica (incluindo levedura).Alternatively, the cell may be transformed with an expression vector as described above with respect to the different host cell types. The cell of the invention may be a cell of a higher organism, such as a mammal or an insect, but is preferably a microbial cell, e.g. e.g., a bacterial or fungal cell (including yeast).
Exemplos de bactérias adequadas são bactérias Gram positivas, tais como Bacillus subtilis, Bacülus licheniformis, Bacillus lentus, Bacillus brevis, Bacillus stearothermophilus, Bacillus alcalophilus, Bacillus amyloliquefadens, Bacillus coagulans, BAcillus circulans, Bacillus lautus, Bacillus megaterium, Bacillus thuringiensis ou Síreptomyces lividans ou Streptomyces murinus, ou bactérias gram-negativas, tais como E. coli. A transformação das bactérias pode, por exemplo, ser realizada por transformação de protoplasto ou utilizando-se células competentes em uma maneira por si conhecida. O organismo de levedura pode favoravelmente ser selecionado de uma espécie de Saccharomyces ou Schizosaccharomyces, p. ex., Saccharomyces cerevisiae. A célula hospedeira pode também ser um fungo filamentoso, p. ex., uma cepa pertencente a uma espécie de Aspergillus, muitíssimo preferivelmente Aspergillus oryzae ou Aspergillus niger, ou uma cepa de Fusarium, tal como uma cepa de Fusarium oxysporium, Fusarium graminearum (no estado perfeito chamada Gribberella zeae, anteriormente Sphaeria zeae, sinônimo de Gibberrella roseum e Gibberella roseum f. sp. cerealis), ou Fusarium sulphureum (no estado perfeito chamada Gibberella puricaris, sinônimo de Fusarium trichothecioides, Fusarium bacíridioides, Fusarium sambucium, Fusarium roseum e Fusarium roseum var. graminearum), Fusarium cerealis (sinônimo de Fusarium crokkwellnse), ou Fusarium venenatum.Examples of suitable bacteria are Gram positive bacteria, such as Bacillus subtilis, Baculus licheniformis, Bacillus lentus, Bacillus brevis, Bacillus stearothermophilus, Bacillus alcalophilus, Bacillus amyloliquefadens, Bacillus coagulans, Bacillus circulans, Bacillus lautus or Bacillus megensidus, Bacillus megensus or Bacillus megensus Streptomyces murinus, or gram-negative bacteria such as E. coli. Bacterial transformation can, for example, be accomplished by protoplast transformation or by using competent cells in a manner known per se. The yeast organism may be favorably selected from a species of Saccharomyces or Schizosaccharomyces, e.g. Saccharomyces cerevisiae. The host cell may also be a filamentous fungus, e.g. a strain belonging to a species of Aspergillus, most preferably Aspergillus oryzae or Aspergillus niger, or a Fusarium strain, such as a Fusarium oxysporium strain, Fusarium graminearum (in the perfect state called Gribberella zeae, formerly Sphaeria zeae, Gibberrella roseum and Gibberella roseum F. sp. Cerealis), or Fusarium sulphureum (in the perfect state called Gibberella puricaris, synonym for Fusarium trichothecioides, Fusarium baciridioides, Fusarium roseum and Fusarium roseum var. Graminearum), Fusarium cereal crokkwellnse), or Fusarium venenatum.
Em uma versão preferida da invenção, a célula hospedeira é uma cepa deficiente de protease ou sem protease.In a preferred embodiment of the invention, the host cell is a protease deficient or non-protease strain.
Esta pode, por exemplo, ser a cepa deficiente de protease Aspergillus oryzae JaL 125, tendo o gene de protease alcalina chamado “alp” delatado. Esta cepa é descrita em WO 97/35956 (Novo Nordisk).This may, for example, be the Aspergillus oryzae JaL 125 protease deficient strain, having the alkaline protease gene called "alp" deleted. This strain is described in WO 97/35956 (Novo Nordisk).
As células fungicas filamentosas podem ser transformadas por um processo envolvendo formação de protoplasto e transformação dos protoplastos seguido por regeneração da parede celular de urna maneira por si conhecida. O uso de Aspergillus como um microorganismo hospedeiro é descrito na EP 238 023 (Novo Nordisk A/S), cujos conteúdos são por este meio incorporados por referência.Filamentous fungal cells can be transformed by a process involving protoplast formation and transformation of protoplasts followed by cell wall regeneration in a manner known per se. The use of Aspergillus as a host microorganism is described in EP 238 023 (Novo Nordisk A / S), the contents of which are hereby incorporated by reference.
Produção de variante de cutinase nor cultivo de transformante A invenção refere-se, entre outros, a um processo de produzir uma variante de cutinase da invenção, processo este compreendendo cultivar uma célula hospedeira sob condições condutivas para a produção da variante e recuperação da variante das células e/ou meio de cultura. O meio usado para cultivar as células pode ser qualquer meio convencional adequado para cultivar a célula hospedeira em questão e obter expressão da variante de cutinase da invenção. Meios adequados estão disponíveis em fornecedores comerciais ou podem ser preparados de acordo com receitas publicadas (p. ex., como descrito nos catálogos da American Type Culture Collection). A variante de cutinase secretada pelas células hospedeiras pode convenientemente ser recuperada do meio de cultura por procedimentos bem conhecidos, incluindo separação das células do meio por centrifugação ou filtragem e precipitando-se componentes proteicos do meio por intermédio de um sal tal como sulfato de amônio, seguido pelo uso de procedimentos cromatográficos tais como cromatografia de troca iônica, cromatografia de afinidade ou similares.Production of Cutinase Variant and Transformant Cultivation The invention relates, among others, to a process of producing a cutinase variant of the invention, which process comprises culturing a host cell under conductive conditions for variant production and recovery of the variant of the invention. cells and / or culture medium. The medium used to grow the cells may be any conventional means suitable for culturing the host cell in question and obtaining expression of the cutinase variant of the invention. Suitable media are available from commercial suppliers or may be prepared according to published recipes (e.g., as described in American Type Culture Collection catalogs). The host cell secreted cutinase variant may conveniently be recovered from the culture medium by well known procedures, including separation of the cells from the medium by centrifugation or filtration and precipitating protein components from the medium via a salt such as ammonium sulfate, followed by the use of chromatographic procedures such as ion exchange chromatography, affinity chromatography or the like.
Exnressão de variante em plantas A presente invenção também refere-se a uma planta transgênica, parte de planta ou célula de planta que tenha sido transformada com uma sequência de DNA codificando a variante da invenção, de modo a expressar e produzir esta enzima em quantidades recuperáveis. A enzima pode ser recuperada da planta ou parte da planta. Alternativamente, a planta ou parte da planta contendo a enzima recombinante pode ser usada como tal. A planta transgênica pode ser dicotiledônea ou monocotiledônea, abreviadamente uma dicot ou monocot. Exemplos de plantas monocot são gramíneas, tais como grama do prado (grama azul, Poa), grama de forragem tal como festuca, lolium, grama moderada, tal como Agrostis, e cereais, p. ex., trigo, aveias, centeio, cevada, arroz, sorgo e milho.Expression of Plant Variant The present invention also relates to a transgenic plant, plant part or plant cell that has been transformed with a DNA sequence encoding the variant of the invention in order to express and produce this enzyme in recoverable amounts. . The enzyme may be recovered from the plant or part of the plant. Alternatively, the plant or part of the plant containing the recombinant enzyme may be used as such. The transgenic plant can be dicotyledonous or monocotyledonous, abbreviated dicot or monocot. Examples of monocot plants are grasses such as meadow grass (blue grass, Poa), forage grass such as fescue, lolium, moderate grass such as Agrostis, and cereals, e.g. eg wheat, oats, rye, barley, rice, sorghum and corn.
Exemplos de plantas dicot são tabaco, legumes, tais como tremoços, batata, beterrama, ervilha, feijão e soja, e crucíferas (família Brassicaceae), tais como couve-flor, semente de colza oleaginosa e o organismo modelo estreitamente afim Arabidopsis thaliana.Examples of dicot plants are tobacco, vegetables such as lupins, potatoes, beets, peas, beans and soybeans, and crucifers (Brassicaceae family), such as cauliflower, oilseed rape seed and the closely related model organism Arabidopsis thaliana.
Exemplos de partes de plantas são caule, calo, folhas, raiz, frutos, sementes e tubérculos. No presente contexto, também tecidos de plantas específicos, tais como cloroplasto, apoplasto, mitocôndrias, vacúolos, peroxissomos e citoplasma, são considerados serem uma parte de planta. Além disso, qualquer célula de planta, qualquer seja a origem do tecido, é considerada ser uma parte de planta.Examples of plant parts are stem, callus, leaves, root, fruits, seeds and tubers. In the present context, also specific plant tissues, such as chloroplast, apoplast, mitochondria, vacuoles, peroxisomes and cytoplasm, are considered to be a plant part. In addition, any plant cell, regardless of tissue origin, is considered to be a plant part.
Também incluídos dentro do escopo da invenção são a progênie de tais plantas, partes de planta e células de planta. A planta ou célula de planta transgênica expressando a variante da invenção pode ser construída de acordo com processos conhecidos na arte. Em resumo, a planta ou célula de planta é construída incorporando-se um ou mais constructos de expressão codificando a enzima da invenção dentro do genoma hospedeiro da planta e propagando-se a resultante parte modificada ou célula de planta dentro de uma planta transgênica ou célula de planta.Also included within the scope of the invention are the progeny of such plants, plant parts and plant cells. The transgenic plant or plant cell expressing the variant of the invention may be constructed according to methods known in the art. In summary, the plant or plant cell is constructed by incorporating one or more expression constructs encoding the enzyme of the invention into the host genome of the plant and propagating the resulting modified plant part or cell within a transgenic plant or cell. of plant.
Convenientemente, o constructo de expressão é um constructo de DNA que compreende um gene codificando a enzima da invenção em associação operável com seqüências reguladoras apropriadas, requeridas para expressão do gene na planta ou parte de planta de escolha. Além disso, o constructo de expressão pode compreender um marcador selecionável, útil para identificar células hospedeiras dentro das quais o constructo de expressão tenha sido integrado, e as seqüências de DNA necessárias para introdução do constructo dentro da planta em questão (o último depende do processo de introdução do DNA a ser usado). A escolha das seqüências reguladoras, tais como seqüências de promotor e terminador e, opcionalmente, seqüências de sinal ou seqüências de transito, é determinada, por ex., com base em quando, onde e como a enzima é desejada ser expressa. Por exemplo, a expressão do gene codificando a enzima da invenção pode ser constitutiva ou indutível, ou pode ser desenvolvente, específica de estágio ou tecido e o produto genético pode ser alvejado para um tecido específico ou parte de planta, tal como sementes ou folhas. As seqüências reguladoras são, p. ex., descritas por Tague e outros, Plant, Phys., 86, 506, 1988.Conveniently, the expression construct is a DNA construct comprising a gene encoding the enzyme of the invention in operable association with appropriate regulatory sequences required for expression of the gene in the plant or plant part of choice. In addition, the expression construct may comprise a selectable marker useful for identifying host cells into which the expression construct has been integrated, and the DNA sequences required to introduce the construct into the plant in question (the latter depends on the process). DNA to be used). The choice of regulatory sequences, such as promoter and terminator sequences and, optionally, signal sequences or traffic sequences, is determined, for example, based on when, where and how the enzyme is desired to be expressed. For example, expression of the gene encoding the enzyme of the invention may be constitutive or inducible, or may be developmental, stage or tissue specific, and the gene product may be targeted to a specific tissue or plant part, such as seeds or leaves. The regulatory sequences are, e.g. described by Tague et al., Plant, Phys., 86, 506, 1988.
Para expressão constitutiva o promotor 35S-CaMV pode ser usado (Franck e outros, 1980. Cell 21: 285-294). Promotores específicos de órgão podem, p. ex., ser um promotor de tecidos de armazenagem tais como sementes, tubérculos de batata e frutos (Edwards & Coruzzi, 1990, Annu. Rev. Genet. 24: 275-303), ou de tecidos de bacia metabólica, tais como meristemas (Ito e outros, 1994, Plant Mol. Biol. 24: 863-878), um promotor específico de semente, tal como o promotor da glutelina, prolamina, globulina ou albumina do arroz (Wu e outros, Plant and Cell Physiology Vol. 39, No. 8, págs. 885-889 (1998)), um promotor Vicia faba da legumina B4 e o gene de proteína de semente desconhecido da Vicia faba descrita por Conrad U. e outros, Journal of Plant Physiology Vol. 152, No. 6, págs. 708-711 (1998), um promotor de uma proteína corporal de óleo de semente (Chen e outros, Plant and cell physiology vol. 39, No. 9, págs. 935-941 (1998), o promotor napA de proteína de armazenagem de Brassica napus, ou qualquer outro promotor específico de semente conhecido na arte, p. ex., como descrito em WO 91/14772. Além disso, o promotor pode ser um promotor específico de folha, tal como o promotor rbcs do arroz ou tomate (Kyozuka e outros, Plant Physiology Vol. 102, No. 3, págs. 991-1000 (1993), o promotor do gene de adenina metiltransferase do vírus clorela (Mitra, A. e Higgins, DW, Plant Molecular Biology Vol. 26, No. 1, págs. 85-93 (1994), ou o promotor do gene aldP do arroz (Kagaya e outros, Molecular e General Genetics Vol. 248, No. 6, págs. 668-674 (1995) ou um promotor indutível de ferida tal como o promotor pin2 da batata (Xu e outros, Plant Molecular Biology, Vol. 22, No. 4, págs. 573-588 (1993).For constitutive expression the 35S-CaMV promoter may be used (Franck et al., 1980. Cell 21: 285-294). Organ-specific promoters may, e.g. be a promoter of storage tissues such as seeds, potato tubers and fruits (Edwards & Coruzzi, 1990, Annu. Rev. Genet. 24: 275-303), or metabolic basin tissues such as meristems ( Ito et al., 1994, Plant Mol. Biol. 24: 863-878), a seed-specific promoter, such as the glutelin, prolamine, globulin or rice albumin promoter (Wu et al., Plant and Cell Physiology Vol. 39 , No. 8, pp. 885-889 (1998)), a Legia B4 Vicia faba promoter and the Vicia faba unknown seed protein gene described by Conrad U. et al., Journal of Plant Physiology Vol. 152, No 6, p. 708-711 (1998), a seed oil body protein promoter (Chen et al., Plant and cell physiology vol. 39, No. 9, pp. 935-941 (1998), the napA storage protein promoter of Brassica napus, or any other seed-specific promoter known in the art, for example as described in WO 91/14772. In addition, the promoter may be a leaf-specific promoter, such as the rice or tomato rbcs promoter. (Kyozuka et al., Plant Physiology Vol. 102, No. 3, pp. 991-1000 (1993), the promoter of the chlorella virus adenine methyltransferase gene (Mitra, A. and Higgins, DW, Plant Molecular Biology Vol. 26 , No. 1, pp. 85-93 (1994), or the rice aldP gene promoter (Kagaya et al., Molecular and General Genetics Vol. 248, No. 6, pp. 668-674 (1995) or a promoter. wound inducible such as the potato pin2 promoter (Xu et al., Plant Molecular Biology, Vol. 22, No. 4, pp. 573-588 (1993).
Um elemento intensificador de promotor pode ser usado para obter-se expressão mais elevada da enzima da planta. Por exemplo, o elemento intensificador de promotor pode ser um intron que seja deslocado entre o promotor e a seqüência de nucleotídeos codificando a enzima. Por exemplo, Xufe outros, op cit descrevem o uso do primeiro intron do gene da actina do arroz 1 para aumentar a expressão. O gene marcador selecionável e quaisquer outras partes do construto de expressão podem ser escolhidos daqueles disponíveis na arte. O constructo de DNA é incorporado dentro do genoma da planta de acordo com técnicas convencionais conhecidas na arte, incluindo transformação mediada por Agrobacterium, transformação mediada por vírus, micro injeção, bombardeio de partículas, transformação biolística e eletroporação (Gasser e outros, Science, 244, 1293; Potrykus, Bio/Techn. 8, 535, 1990; Shimamoto e outros, Nature, 338d, 274, 1989).A promoter enhancer element may be used to achieve higher expression of the plant enzyme. For example, the promoter enhancer element may be an intron that is displaced between the promoter and the nucleotide sequence encoding the enzyme. For example, Xufe et al., Op cit describe the use of the first intron of the rice actin 1 gene to increase expression. The selectable marker gene and any other parts of the expression construct may be chosen from those available in the art. The DNA construct is incorporated into the plant genome according to conventional techniques known in the art, including Agrobacterium-mediated transformation, virus-mediated transformation, microinjection, particle bombardment, biological transformation and electroporation (Gasser et al., Science, 244). , 1293; Potrykus, Bio / Techn. 8, 535, 1990; Shimamoto et al., Nature, 338d, 274, 1989).
Presentemente, a transferência do gene mediado por Agrobacterium tumefaciens é o processo de escolha para gerar dicots transgênicas (para revisão Hooykas & Schilperoort, 1992. Plant Mol. Biol. 19: 15-38); entretanto, ele pode também ser usado para transformar monocots, embora outros processos de transformação sejam geralmente preferidos para estas plantas. Presentemente, o processo de escolha para gerar monocots transgênicas é bombardeio de partículas (partículas de ouro ou tungstênio microscópicas, revestidas com o DNA transformante) dos calli embriônicos ou embriões em desenvolvimento (Christou, 1992, Plant J. 2: 275-281; Shimamoto, 1994. Curr. Opin. Biotechnolo. 5: 158-162; Vasil e outros, 1992. Bio/Technology 10: 667-674). Um processo alternativo para transformação de monocots é baseado na transformação do protoplasto como descrito por Omirulleh S e outros, Plant Molecular Biology, Vol. 21, No. 3, págs. 415-428 (1993).At present, Agrobacterium tumefaciens-mediated gene transfer is the process of choice for generating transgenic dicots (for review Hooykas & Schilperoort, 1992. Plant Mol. Biol. 19: 15-38); however, it can also be used to transform monocots, although other transformation processes are generally preferred for these plants. At present, the process of choice for generating transgenic monocots is bombardment of particles (microscopic gold or tungsten particles coated with the transforming DNA) of embryonic calli or developing embryos (Christou, 1992, Plant J. 2: 275-281; Shimamoto , 1994. Curr, Opin, Biotechnolo, 5: 158-162; Vasil et al., 1992. Bio / Technology 10: 667-674). An alternative process for monocot transformation is based on protoplast transformation as described by Omirulleh S et al., Plant Molecular Biology, Vol. 21, No. 3, p. 415-428 (1993).
Em seguida à transformação, os transformantes tendo incorporado o constructo de expressão são selecionados e regenerados em plantas inteiras, de acordo com processos bem conhecidos na arte. MATERIAIS E PROCESSOS Plasmídeos PJSOQ26 Este é um plasmídeo de expressão de S. cerevisiae, descrito em WO 97/07205 e em J.S. Okkels (1996) “A URA-3-promoter deletion em um pYES vector increases the expression levei da fungai lipase in Saccharomyces cerevisiae". Recombinant DNA Biotechnology III: The Integration of Biological and Engineering Sciences, vol. 782 of the Annals of the New York Academy of Sciences). pFuku83 Este é uma levedura e vetor de lançadeira de E. coli para expressão da cutinase de H. insolens sob o controle de um promotor TPI, construído de pJSO026.Following transformation, transformants having incorporated the expression construct are selected and regenerated in whole plants according to methods well known in the art. MATERIALS AND PROCESSES Plasmids PJSOQ26 This is an S. cerevisiae expression plasmid, described in WO 97/07205 and JS Okkels (1996). "URA-3-promoter deletion in a pYES vector increases the expression of fungal lipase in Saccharomyces. cerevisiae ". Recombinant DNA Biotechnology III: The Integration of Biological and Engineering Sciences, vol. 782 of the Annals of the New York Academy of Sciences). pFuku83 This is an E. coli shuttle yeast and expression for H cutinase expression Insolens under the control of a TPI promoter constructed from pJSO026.
Substrato BETEB O bis(2-hidroxietil)éster dibenzoato do ácido tereftálico é aqui abreviado como BETEB (benzoil-etileno-tereftálico-eteleno-benzoado). Ele foi preparado do bis(2-hidroxietil) éster do ácido tereftálico e ácido benzóico. Atividade da lipase (LUt Um substrato para lipase é preparado emulsificando-se tributirina (tributirato de glicerin), usando-se goma arábica como emulsifícante. A hidrólise da tributirina a 30 °C em pH 7 é seguida em um experimento de titulação de pH-estat. Uma unidade de atividade de lipase (1 LU) iguala a quantidade de enzima capaz de liberar 1 μπιοί de ácido butírico/min nas condições padrão.BETEB Substrate The terephthalic acid bis (2-hydroxyethyl) ester dibenzoate is abbreviated herein as BETEB (benzoyl ethylene terephthalic etelene benzoate). It was prepared from the terephthalic acid bis (2-hydroxyethyl) ester and benzoic acid. Lipase Activity (LUt) A lipase substrate is prepared by emulsifying tributyrin (glycerin tributyrate) using gum arabic as an emulsifier. Tributyrin hydrolysis at 30 ° C at pH 7 is followed by a pH-titration experiment. One unit of lipase activity (1 LU) equals the amount of enzyme capable of releasing 1 μπιοί of butyric acid / min under standard conditions.
Calorimetria de varredura diferencial Soluções amostra e de referência são cuidadosamente desgaseificadas imediatamente antes à carga das amostras dentro do calorímetro (referência: tampão sem enzima). As soluções amostra e de referência (aprox. 0,5 ml) são termicamente preequilibradas por 20 minutos a 5 °C. A varredura DSC é realizada de 5 C a 95 C em uma taxa de varredura de aproximadamente 90 k/h. As temperaturas de desnaturação são determinadas em uma precisão de aproximadamente í 1 C. Um VP-DSC da Microcal Inc. é adequado para os experimentos.Differential Scanning Calorimetry Sample and reference solutions are carefully degassed immediately prior to loading the samples into the calorimeter (reference: buffer without enzyme). Sample and reference solutions (approx. 0.5 ml) are thermally precalibrated for 20 minutes at 5 ° C. DSC scanning is performed from 5 C to 95 C at a scan rate of approximately 90 k / h. Denaturation temperatures are determined to an accuracy of approximately ± 1 ° C. A VP-DSC from Microcal Inc. is suitable for the experiments.
Processos Condições PCRProcesses PCR Conditions
Etapa 1: 94 °C, 120 seg Etapa 2: 94 °C, 60 seg Etapa 3: 50 °C, 60 seg Etapa 4: 72 °C, 150 seg Vai para a etapa 2, 35 ciclos Etapa 5: 72 °C, 480 seg Etapa 6: 4 °C, para sempre EXEMPLOSStep 1: 94 ° C, 120 sec Step 2: 94 ° C, 60 sec Step 3: 50 ° C, 60 sec Step 4: 72 ° C, 150 sec Go to Step 2, 35 cycles Step 5: 72 ° C , 480 sec Step 6: 4 ° C, forever EXAMPLES
Exemplo 1: Preparação de variantes de cutinase Uma seqüência de DNA codificando cutinase de H. insolens foi obtida como descrito na US 5.827.719 (Novo Nordisk) e foi constatada ter a seqüência de DNA como mostrada na SEQ ID NO: 1 ali.Example 1: Preparation of Cutinase Variants A DNA sequence encoding H. insolens cutinase was obtained as described in US 5,827,719 (Novo Nordisk) and was found to have the DNA sequence as shown in SEQ ID NO: 1 therein.
Variantes foram preparadas por mutagênese aleatória localizada e seleção de clones positivos por incubação a 60 °C por 1 dia em placas BETEB. As placas BETEB continham 200 ml/1 de tampão de glicina 500 mM (pH 8,5), 1,25 g/1 de BETEB (dissolvido em etanol quente) e 20 g/1 de ágar.Variants were prepared by localized random mutagenesis and selection of positive clones by incubation at 60 ° C for 1 day in BETEB plates. The BETEB plates contained 200 ml / l 500 mM glycine buffer (pH 8.5), 1.25 g / l BETEB (dissolved in hot ethanol) and 20 g / l agar.
Três variantes positivas foram isoladas e sua seqüência de aminoácidos foi determinada. Elas foram constatadas terem as seguintes modificações, em comparação com a cutinase de H. insolens precursora: A14P + E47KThree positive variants were isolated and their amino acid sequence was determined. They have been found to have the following modifications compared to H. insolens precursor cutinase: A14P + E47K
E47KE47K
E179QE179Q
Exemplo 2: Mutação direcionada ao sítio Uma variante da cutinase de H. insolens, tendo as substituições E6Q+ E47K+ R51P foi preparada como segue: Um par de imprimadores PCR foram projetados de modo a introduzir substituições amino ácidas, fazendo uso dos sítios de enzima de restrição existentes nas proximidades, como segue (um asterisco indica uma mutação introduzida): Imprimador superior: E6Q F cgg cag ctg gga gcc ate c*ag aac Pvu IIExample 2: Site-directed Mutation A variant of H. insolens cutinase, having the E6Q + E47K + R51P substitutions was prepared as follows: A pair of PCR primers were designed to introduce amino acid substitutions, making use of the restriction enzyme sites. in the vicinity as follows (an asterisk indicates an introduced mutation): Upper imprimator: E6Q F cgg cag ctg gga gcc to c * ag aac Pvu II
Imprimador inferior: E47K,R51P cgc cct gga tcc aga tgt tcg* gga tgt ggg act t*aa ggc BamHI A PCR foi realizada usando-se estes imprimadores e pFukuNL83 como um modelo sob a condição PCR descrita acima. O fragmento PCR obtido foi purificado por Clontech Spincolumn e digerido com Pvu II e BamU I. O fragmento resultante foi gel-purificado e ligado a pFuKuNL83, que tinha sido digerido com os mesmos sítios de enzima de restrição.Lower Primer: E47K, R51P cgc cct gga tcc aga tgt tcg * gga tgt ggg act t * aa ggc BamHI PCR was performed using these primers and pFukuNL83 as a template under the PCR condition described above. The obtained PCR fragment was purified by Clontech Spincolumn and digested with Pvu II and BamU I. The resulting fragment was gel-purified and ligated to pFuKuNL83, which had been digested with the same restriction enzyme sites.
Exemplo 3: Termoestabilidae das variantes de cutinase Variantes A termoestabilidae foi testada como descrito abaixo para a cutinase de H. insolens e as seguintes suas variantes: A14P+ E47KExample 3: Thermostabilidae of cutinase variants Variants The thermostabilidae was tested as described below for H. insolens cutinase and its variants: A14P + E47K
E47KE47K
E179Q E6Q+ E47K+ R51F) V 7 A14P+ E47K+ ET79Q E6Q+ A14P+ E47K+ R51p+ E179q E6Q+ E10Q+ A14P+ E47K+ R51P+ E179Q Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) A termoestabilidade das variantes de cutinase foi investigada por meio de DSC em pH 4,5 (tampão de acetato 50 mM) e pH 8,5 (tampão de glicil-glicina 50 mM). A temperatura de desnaturação térmica, Td, foi tirada como o topo do pico de desnaturação (pico endotérmico maior) em termogramas (Cp vs. T) obtido após aquecimento das soluções de enzima em uma taxa de aquecimento programada constante. A cutinase precursora foi constatada ter td de 63 °C em pH 8,5. Seis das variantes acima foram constatadas terem Td de 70-73 °C, isto é, uma melhora de 7-10 °C. A cutinase precursora foi constatada ter uma Td de 61 °C em pH 4,5. Cinco das,variantes acima foram constatadas terem Td de 64-66 °C, isto é, uma melhoria de 3-5 °C.E179Q E6Q + E47K + R51F) V 7 A14P + E47K + ET79Q E6Q + A14P + E47K + R51p + E179q E6Q + E10Q + E47K + R51P + E179Q Differential Scanning Calorimetry (DSC) The pH buffered thermostability was investigated by 50% buffered acetate variants mM) and pH 8.5 (50 mM glycyl glycine buffer). The thermal denaturation temperature, Td, was taken as the top of the denaturation peak (major endothermic peak) in thermograms (Cp vs. T) obtained after heating the enzyme solutions at a constant programmed heating rate. The precursor cutinase was found to have a td of 63 ° C at pH 8.5. Six of the above variants were found to have Td of 70-73 ° C, that is, an improvement of 7-10 ° C. The precursor cutinase was found to have a Td of 61 ° C at pH 4.5. Five of the above variants were found to have Td of 64-66 ° C, that is, an improvement of 3-5 ° C.
Hidrólise de BETEB A termoestabilidade da cutinase de H. insolens e de duas das variantes acima foi medida por hidrólise de BETEB em temperatura elevada. Para cada cutinase, a seguinte mistura foi incubada por 17 horas em várias temperaturas na faixa de 55-70 °C. 0,1 ml de tampão glicil-glicina 0,5 M (pH 8,5) 0,1 ml de 0,5% BETEB dissolvido em etanol 0,1 ml de solução de enzima (aproximadamente 25 LU/ml) 0,7 ml de água Milli Q O grau de hidrólise foi medido após a incubação. Os resultados são mostrados na tabela abaixo.BETEB Hydrolysis The thermostability of H. insolens cutinase and two of the above variants was measured by high temperature BETEB hydrolysis. For each cutinase, the following mixture was incubated for 17 hours at various temperatures in the range 55-70 ° C. 0.1 ml 0.5 M glycylglycine buffer (pH 8.5) 0.1 ml 0.5% BETEB dissolved in ethanol 0.1 ml enzyme solution (approximately 25 LU / ml) 0.7 ml Milli water Q The degree of hydrolysis was measured after incubation. Results are shown in the table below.
Estes resultados claramente mostram que as variantes têm melhorada termoestabilidade em comparação com a cutinase precursora. Hidrólise de BETEB A termoestabilidade da cutinase de H. insolens e de três das variantes acima foi medida por hidrólise de BETEB a 60 °C por 2 horas. A hidrólise foi realizada nas condições acima, exceto que a temperatura foi fixada a 60 °C e a dosagem de cutinase foi variada. Os resultados abaixo são mostrados na tabela abaixo. _______________________________________________ Os resultados mostram uma hidrólise muito mais rápida a 60 °C com as variantes do que com a cutinase precursora.These results clearly show that variants have improved thermostability compared to precursor cutinase. BETEB Hydrolysis The thermostability of H. insolens cutinase and three of the above variants was measured by hydrolysis of BETEB at 60 ° C for 2 hours. Hydrolysis was performed under the above conditions except that the temperature was set at 60 ° C and the cutinase dosage varied. The results below are shown in the table below. _______________________________________________ The results show much faster hydrolysis at 60 ° C with variants than with precursor cutinase.
Exemplo 5: Hidrólise de c3ET A cutinase de H. insolens e cinco das variantes acima foram testadas na hidrólise de c3ET em temperatura elevada. Para cada cutinase, a seguinte mistura foi incubada por 2 horas em várias temperaturas. 0,115 mg c3ET (0,1 ml de c3ET 2 mM dissolvido em HF1P foram colocados no vaso de reação. Solvente foi removido sob vácuo, então secado a 70 °C durante a noite. 0,1 ml de tampão de glicil-glicina 0,5 M (pH 8,5) 0,1 ml de solução de enzima (aproximadamente 600 LU/ml) 0,8 ml de água Milli QExample 5: Hydrolysis of c3ET H. insolens cutinase and five of the above variants were tested in high temperature c3ET hydrolysis. For each cutinase, the following mixture was incubated for 2 hours at various temperatures. 0.115 mg c3ET (0.1 ml of 2 mM c3ET dissolved in HF1P were placed in the reaction vessel. Solvent was removed under vacuum, then dried at 70 ° C overnight. 0.1 ml glycyl glycine buffer 0, 5 M (pH 8.5) 0.1 ml enzyme solution (approximately 600 LU / ml) 0.8 ml Milli Q water
Após a incubação, 2 ml de l,l,l,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) foram adicionados a cada mistura de reação, em seguida a proporção de hidrólise foi medida por HPLC. Os resultados mostrados na Fig 3 claramente indicam que as variantes têm melhorada termoestabilidade em comparação com a cutinase precursora.After incubation, 2 ml of 1,1,3,,3,,3,6-hexafluoro-2-propanol (HFIP) was added to each reaction mixture, then the hydrolysis ratio was measured by HPLC. The results shown in Fig 3 clearly indicate that variants have improved thermostability compared to precursor cutinase.
Exemplo 5: Hidrólise de c3ET no fío A termoestabilidade da cutinase de H. insolens e de cinco das variantes acima foi testada usando-se fio de poliéster contendo c3ET como subproduto. A seguinte mistura de substrato foi preincubada a 60 ou 65 °C: 0,1 g fio de poliéster 0,2 ml tampão de glicil-glicina 0,5M (pH 8,5) 1,7 ml Água Milli QExample 5: Hydrolysis of c3ET in yarn The thermostability of H. insolens cutinase and five of the above variants was tested using c3ET-containing polyester yarn as a byproduct. The following substrate mixture was preincubated at 60 or 65 ° C: 0.1 g polyester thread 0.2 ml 0.5M glycyl glycine buffer (pH 8.5) 1.7 ml Milli Q water
Após a preincubação, 0,1 ml de solução de enzima (aproximadamente 1000 LU/ml) foi adicionado a cada vaso de reação e incubado por 17 horas. Em seguida 2 ml de HFIP foram adicionados e deixados por 30 minutos para extrair e hidrolisar c3ET sedimentando-se sobre a superfície do fío de poliéster; em seguida a proporção de hidrólise foi medida. Os resultados são mostrados na Fig. 4. Vê-se que as variantes são mais eficazes do que a cutinase precursora para hidrolisar c3ET no fío de poliéster. Uma variante fornece proporção de hidrólise mais elevada a 65 °C do que a 60 °C.After preincubation, 0.1 ml enzyme solution (approximately 1000 LU / ml) was added to each reaction vessel and incubated for 17 hours. Then 2 ml of HFIP was added and left for 30 minutes to extract and hydrolyze c3ET settling on the surface of the polyester yarn; then the hydrolysis ratio was measured. The results are shown in Fig. 4. It is seen that the variants are more effective than the precursor cutinase for hydrolyzing c3ET in the polyester yarn. One variant provides a higher hydrolysis ratio at 65 ° C than at 60 ° C.
Exemplo 6: Tratamento de fio com variante de cutinase Os cursos de tempo da hidrólise C3ET no fio de poliéster em diferente temperatura ou dosagem foram examinados. O curso de tempo em diferentes temperaturas é mostrado na Fig. 5. É visto que a temperatura ótima é 65 °C. A 70 °C há cerca de metade da atividade abandonada. O curso de tempo com dosagem de enzima aumentada é mostrado na Fig. 6. As curvas na dosagem 275 e 550 LU/ml são vistas serem iguais, indicando que a proporção de hidrólise alcançou o platô entre a dosagem de 100 a 275 LU/ml. Presumivelmente 200LU/ml é bastante.Example 6: Cutinase Variant Yarn Treatment The time courses of C3ET hydrolysis on the polyester yarn at different temperature or dosage were examined. The time course at different temperatures is shown in Fig. 5. It is seen that the optimum temperature is 65 ° C. At 70 ° C there is about half of the abandoned activity. The time course with increased enzyme dosage is shown in Fig. 6. The dosage curves 275 and 550 LU / ml are seen to be the same, indicating that the hydrolysis ratio has reached the plateau between the dosage of 100 to 275 LU / ml. . Presumably 200LU / ml is enough.
Exemplo 7: Tingimento de noliéster com corante reativo Os seguintes panos de poliéster foram tratados: pano tecido; ca. 2 x 2 cm, 34 mg pano entrelaçado: ca. 1,5 x 1,5 cm, 50 mg Cada pano foi embebido em 0,9 ml de tampão de GlyGly (glicil-glicina) 50 mM (pH 8,5) e 0,1 ml de solução de uma variante da cutinase de H. insolens (1100 LU/ml) e incubado a 65 ou 70 °C. Após um dia, outro 0,1 ml de solução de enzima foi adicionado, a incubação foi continuada por mais dois dias, os panos foram então retirados e enxaguados em água. Um experimento comparativo foi feito com a cutinase precursora e um peça foi tratado da mesma maneira sem enzima.Example 7: Reactive Dye Noliester Dyeing The following polyester cloths were treated: woven cloth; here. 2 x 2 cm, 34 mg interlaced cloth: ca. 1.5 x 1.5 cm, 50 mg Each cloth was soaked in 0.9 ml 50 mM GlyGly (glycylglycine) buffer (pH 8.5) and 0.1 ml solution of a cutinase variant. H. insolens (1100 LU / ml) and incubated at 65 or 70 ° C. After one day, another 0.1 ml enzyme solution was added, incubation was continued for a further two days, the rags were then removed and rinsed in water. A comparative experiment was done with the precursor cutinase and one piece was treated the same without enzyme.
Os panos foram agitados em uma mistura de 9g 120 g Na2S04 e 60 g Na2C03 em 3 litros de água deionizada a 60 °C por 30 min e em seguida enxaguados com água quente corrente. O corante reativo foi Celmazol Brilliant Blue B (produto da Mitsui Chemical Co., Japão), que tem a estrutura Cromóforo-NHPh-SCbClUCFEOSChNa.The cloths were shaken in a mixture of 9g, 120g Na2SO4 and 60g Na2CO3 in 3 liters of deionized water at 60 ° C for 30 min and then rinsed with running hot water. The reactive dye was Celmazol Brilliant Blue B (product from Mitsui Chemical Co., Japan), which has the structure Chromophore-NHPh-SCbClUCFEOSChNa.
Em todos os quatro experimentos (tecido e entrelaçado, 65 e 70 °C) os panos foram uniformemente tingidos.In all four experiments (woven and interlaced, 65 and 70 ° C) the cloths were uniformly dyed.
Exemplo 8: Solubilizacão de fragmentos de poliéster de têxtil entrelaçado Uma amostra de 1 x 1 de têxtil de poliéster entrelaçado (PET, polímero de etilenoglicol e ácido tereftálico) foi incubada por 1 hora em 1 ml de tampão em pH 10, 60 °C com 0,01 mg de uma variante de cutinase de H. insolens. A mistura de reação foi separada e a liberação do ácido tereftálico foi verificada medindo-se OD a 250 nm (expresso como OD25o/mg PET). Experimentos comparativos foram feitos sem enzima ou com a cutinase precursora. Resultados:______________________________________________ Os resultados mostram que a variante é eficaz em solubilizar o poliéster.Example 8: Solubilization of Interlaced Textile Polyester Fragments A 1 x 1 sample of interlaced polyester textile (PET, ethylene glycol polymer and terephthalic acid) was incubated for 1 hour in 1 ml buffer at pH 10.60Â ° C with 0.01 mg of an H. insolens cutinase variant. The reaction mixture was separated and terephthalic acid release was verified by measuring OD at 250 nm (expressed as OD25 / mg PET). Comparative experiments were performed without enzyme or with the precursor cutinase. Results: ______________________________________________ The results show that the variant is effective in solubilizing polyester.
Em outro experimento, a variante de cutinase foi testada por 2 horas a 65 °C com e sem a adição de um tensoativo não-iônico (etoxilato de álcool, nome do produto Softanol 50), empregando-se várias quantidades da variante de 0,5 a 200 LU/ml. Os resultados mostraram mais solubilização na presença de tensoativo não-iônico.In another experiment, the cutinase variant was tested for 2 hours at 65 ° C with and without the addition of a nonionic surfactant (alcohol ethoxylate, product name Softanol 50) using various amounts of the 0, 5 to 200 LU / ml. The results showed more solubilization in the presence of nonionic surfactant.
Exemplo 9: Hidrólise de policaprolactona e película de poliéster Cerca de 0,1 g de policaprolactona ou película de poliéster foram colocados em tubos. Eles foram embebidos em 5 ml de tampão GlyGly 50 mM (pH 8,5) com ou seu uma variante de cutinase de H. insolens (450 LU). Eles foram incubados a 70 °C por 5 horas. Após a reação observamos uma fina camada de hidrolisato sobre a superfície dos tubos com enzima, tanto com policaprolactona como com película de poliéster. Por outro lado, nenhuma mudança foi observada nos controles sem enzima. No caso de policaprolactona houve 10% de perda de peso. Não vimos mudança de peso do poliéster.Example 9: Polycaprolactone Hydrolysis and Polyester Film About 0.1 g of polycaprolactone or polyester film was placed in tubes. They were soaked in 5 ml of 50 mM GlyGly Buffer (pH 8.5) with or their H. insolens cutinase variant (450 LU). They were incubated at 70 ° C for 5 hours. After the reaction we observed a thin layer of hydrolyzate on the surface of the tubes with both polycaprolactone and polyester film. On the other hand, no changes were observed in controls without enzyme. In the case of polycaprolactone there was 10% weight loss. We have not seen weight change of polyester.
Exemplo 10: hidrólise de cPET O desempenho de uma variante de cutinase foi comprado com o da enzima precursora (cutinase de H. insolens). Os testes foram feitos como segue: Um pedaço de pano manchado com oligômero de pano-PET (preto) (aproximadamente 4 cm x 13 cm) é submetido ao tratamento enzimático em agitação relativamente baixa em um aparelho chamado mini-tergitômetro. O pano-PET é fixado sobre um suporte cilíndrico e perfurado (raio ca. 2 cm, altura ca. 6 cm), que gira em tomo de seu eixo geométrico e com o lado manchado de olígômero do pano PET faceando o exterior do cilindro. O pano é imerso em um béquer de vidro de 150 ml, contendo 100 ml da solução de tratamento em uma determinada temperatura (aqui 65 °C). Após um determinado tempo de tratamento (aqui 90 minutos) o pedaço de PET é removido do banho e enxaguado em água deionizada e secado ao ar.Example 10: cPET hydrolysis The performance of a cutinase variant was purchased with that of the precursor enzyme (H. insolens cutinase). The tests were done as follows: A piece of cloth stained with PET-cloth oligomer (black) (approximately 4 cm x 13 cm) is subjected to enzymatic treatment in relatively low agitation on a device called a mini-tergitometer. The PET-cloth is fixed on a perforated cylindrical support (radius ca. 2 cm, height ca. 6 cm), which rotates around its geometric axis and with the oligomer-stained side of the PET cloth facing the outside of the cylinder. The cloth is immersed in a 150 ml glass beaker containing 100 ml of the treatment solution at a certain temperature (here 65 ° C). After a certain treatment time (here 90 minutes) the PET piece is removed from the bath and rinsed in deionized water and air dried.
Após condicionamento os pedaços de pano são visualmente classificados (com respeito à remoção da mancha de oligômero) no lado tendo a mancha de oligômero. A classificação sendo como segue: -2: Amostra significativamente pior do que a peça bruta (nenhuma enzima) -1: Amostra ligeiramente pior do que a peça bruta (nenhuma enzima) 0: Amostra não pode ser distinguida da peça bruta 1: Amostra ligeiramente melhorada vs peça bruta 2: Amostra significativamente melhorada em relação a peça bruta Além disso, os pedaços de pano são lidos espectofotometricamente (aparelho: Hunterlab Reflectometer) para quantificar a intensidade de cor (valor-K/S a 600 nm). A tabela abaixo resume as condições de teste para uma prova comparando o desempenho das enzimas sob condições similares: Temperatura: 65 °CAfter conditioning the pieces of cloth are visually graded (with respect to removal of the oligomer stain) on the side having the oligomer stain. The classification being as follows: -2: Sample significantly worse than blank (no enzyme) -1: Sample slightly worse than blank (no enzyme) 0: Sample cannot be distinguished from blank 1: Sample slightly Improved vs Raw 2: Significantly improved sample over raw In addition, the cloth pieces are read spectrophotometrically (apparatus: Hunterlab Reflectometer) to quantify the color intensity (K / S value at 600 nm). The table below summarizes the test conditions for a test comparing enzyme performance under similar conditions: Temperature: 65 ° C
Tampão/pH: tampão glicina 50 mM, pH 10,3 Tempo de tratamento (min) 90 Dosagem da Enzima (LU/g) 30.000 Os resultados da prova são resumidos abaixo ______ Por este conjunto de experimentos parece, assim, que a enzima precursora não fornece ou fornece somente efeito muito limitado nas dadas condições de teste (provavelmente porque a temperatura é demasiado alta para a enzima reter atividade), enquanto a variante de cutinase provê uma remoção substancial da mancha de oligômero do pano-PET.Buffer / pH: 50 mM glycine buffer, pH 10.3 Treatment time (min) 90 Enzyme Dosage (LU / g) 30,000 The test results are summarized below. ______ From this set of experiments, it thus appears that the precursor enzyme does not provide or only provides very limited effect under the given test conditions (probably because the temperature is too high for the enzyme to retain activity), while the cutinase variant provides substantial removal of the PET-cloth oligomer stain.
Exemplo 11: hidrólise de cPET O perfil de pH e temperatura de uma variante de cutinase de H insolens foi testado em um experimento de fingimento disperso modelo. As provas foram realizadas como segue: Um pedaço de pano de pano-PET (preto) manchado de oligômero é submetido às condições de uma seqüência de fingimento disperso típico em um Wemer Mathis Labomat. Em resumo do processo, o pedaço de pano é adicionado a uma solução de tampão, aquecido a 130 °C, esfriado à temperatura de tratamento. Enzima ou tampão é adicionado e então mantido na temperatura desejada por 30 minutos. A solução é esfriada à temperatura ambiente e a turbidez do licor de lavagem é medida. A redução da turbidez é uma medida direta da atividade da cutinase, correspondendo aos oligômeros cPET hidrolisados.Example 11: cPET hydrolysis The pH and temperature profile of a H insolens cutinase variant was tested in a model disperse pretense experiment. The tests were performed as follows: A piece of oligomer-stained (black) PET-cloth is subjected to the conditions of a typical scattered pretend sequence in a Wemer Mathis Labomat. In summary of the process, the piece of cloth is added to a buffer solution, heated to 130 ° C, cooled to the treatment temperature. Enzyme or buffer is added and then kept at desired temperature for 30 minutes. The solution is cooled to room temperature and the wash liquor turbidity is measured. Turbidity reduction is a direct measure of cutinase activity, corresponding to hydrolysed cPET oligomers.
Descrição detalhada do experimento: A um pedaço de pano PET preto (apr. 4 cm x 13 cm) são adicionados 140 ml de tampão Britton-Robinson 100 mM, contendo 0,2 g/1 de Lutensol ATI 1 (BASF) e carregado no Labomat (32 rotações por minuto). O Labomat é aquecido a 130 °C em um gradiente de 9 °C/minuto e mantido por 10 minutos.Detailed description of the experiment: To a piece of black PET cloth (approx. 4 cm x 13 cm) is added 140 ml of 100 mM Britton-Robinson buffer containing 0.2 g / 1 Lutensol ATI 1 (BASF) and loaded into the Labomat (32 revolutions per minute). Labomat is heated to 130 ° C in a gradient of 9 ° C / minute and held for 10 minutes.
Os béqueres são esfriados à temperatura de execução (de acordo com a tabela abaixo) em um gradiente de 9 °C/minuto e mantidos por 1 minuto. 10 ml de solução de enzima (100 LU/ml da variante) ou solução de tampão (0 LU/ml) empH apropriado são injetados nos béqueres. O Labomat é reaquecido à temperatura em um gradiente de 2 °C/min, e mantido por 30 minutos.The beakers are cooled to run temperature (according to the table below) at a gradient of 9 ° C / minute and held for 1 minute. 10 ml of appropriate enzyme solution (100 LU / ml variant) or appropriate empH buffer solution (0 LU / ml) is injected into the beakers. Labomat is reheated to temperature in a gradient of 2 ° C / min and held for 30 minutes.
Os pedaços de pano são removidos e o licor de lavagem é esfriado à temperatura ambiente. A turbidez dos licores de lavagem é medida.The pieces of cloth are removed and the wash liquor is cooled to room temperature. The turbidity of the wash liquors is measured.
Avaliação: A turbidez é medida em Hach 18900 Ratio Turbidimeter (padronizado com Padrões de Turbidez de 1,8, 18 e 180 NTU). O desempenho da enzima é calculado em relação a uma peça bruta como a diferença entre a turbidez do licor bruto (sem enzima) e a turbidez do licor tratado com enzima. O desempenho relativo (redução de turbidez) da variante de cutinase é calculado e os resultados são mostrados na seguinte tabela. Quando um número negativo é obtido, então o resultado é dado como “negativo”. Um número negativo é suposto como sendo um artefato, causado pela variação do arranjo.Rating: Turbidity is measured in Hach 18900 Ratio Turbidimeter (standardized to 1.8, 18 and 180 NTU Turbidity Standards). Enzyme performance is calculated relative to a blank as the difference between the turbidity of the raw (non-enzyme) liquor and the turbidity of the enzyme-treated liquor. The relative performance (turbidity reduction) of the cutinase variant is calculated and the results are shown in the following table. When a negative number is obtained then the result is given as "negative". A negative number is supposed to be an artifact, caused by varying arrangement.
Os resultados mostram que a variante de cutinase é ativa em uma larga faixa de pH e temperatura, com remoção ótima de oligômero no atual arranjo em tomo de pH 9 e 85 °C.The results show that the cutinase variant is active over a wide range of pH and temperature, with optimal oligomer removal in the current arrangement around pH 9 and 85 ° C.
Exemplo 12: hidrólise de cPET O efeito do tempo de tratamento foi investigado para uma variante de cutinase de H. insolens em um experimento de tingimento disperso modelo. As provas foram realizadas como segue: Um pedaço de pano manchado de oligômero, de pano-PET (preto), é submetido às condições de uma seqüência de tingimento dispersa típica em um Wemer Mathis Labomat. Em resumo do processo, o pedaço de pano é adicionado a uma solução de tampão, aquecido a 130 °C, esfriado à temperatura de tratamento. A enzima ou tampão (Britton-Robinson 100 mM, pH 9) é adicionado e então mantido a 75 °C por 0-40 minutos. A solução é esfriada à temperatura ambiente e a turbidez do licor de lavagem é medida. A redução de turbidez é uma medida direta da atividade de cutinase, correspondendo aos oligômeros cPET hidrolisados.Example 12: cPET hydrolysis The effect of treatment time was investigated for an H. insolens cutinase variant in a model dispersed dyeing experiment. The tests were performed as follows: A piece of PET-stained (black) oligomeric cloth is subjected to the conditions of a typical dispersed dyeing sequence in a Wemer Mathis Labomat. In summary of the process, the piece of cloth is added to a buffer solution, heated to 130 ° C, cooled to the treatment temperature. The enzyme or buffer (100 mM Britton-Robinson, pH 9) is added and then kept at 75 ° C for 0-40 minutes. The solution is cooled to room temperature and the wash liquor turbidity is measured. Turbidity reduction is a direct measure of cutinase activity, corresponding to hydrolysed cPET oligomers.
Descrição detalhada do exnerimento Um pedaço de pano PET preto (ap. 4 cm x 13 cm) é adicionado a 140 ml de tampão Britton-Robinson 100 mM contendo 0,2 g/1 Lutensol ATI 1 (BASF) e carregado no Labomat (32 rotações por minuto). O Labomat é aquecido a 130 °C em um gradiente de 9 °C/min e a temperatura é mantida por 10 minutos.Detailed Description of the Extraction A piece of black PET cloth (ap. 4 cm x 13 cm) is added to 140 ml 100 mM Britton-Robinson Buffer containing 0.2 g / 1 Lutensol ATI 1 (BASF) and loaded in Labomat (32 rotations per minute). Labomat is heated to 130 ° C in a gradient of 9 ° C / min and the temperature is maintained for 10 minutes.
Os béqueres são esfriados a 75 °C em um gradiente de 9 °C/min e mantido por 1 minuto. 10 ml de solução de enzima (100 LU/ml de variante) ou tampão Britton-Robinson 100 mM, pH 9,0 (0 LU/ml), são injetados dentro dos béqueres. O Labomat é reaquecido a 75 °C em um gradiente de 2 °C/min, e mantido durante o número apropriado de minutos (0-40 minutos, vide tabela abaixo).The beakers are cooled to 75 ° C in a gradient of 9 ° C / min and held for 1 minute. 10 ml enzyme solution (100 LU / ml variant) or 100 mM Britton-Robinson buffer pH 9.0 (0 LU / ml) is injected into the beakers. Labomat is reheated to 75 ° C in a gradient of 2 ° C / min and maintained for the appropriate number of minutes (0-40 minutes, see table below).
Os pedaços de pano são removidos e o licor de lavagem é esfriado à temperatura ambiente. A turbidez dos licores de lavagem é medida.The pieces of cloth are removed and the wash liquor is cooled to room temperature. The turbidity of the wash liquors is measured.
Avaliação: A turbidez é medida em Hach 18900 Ratio Turbidimeter (padronizado com Padrões de Turbidez de 1,8, 18 e 180 NTU). O desempenho da enzima é calculado em relação a uma peça bruta no tempo igual a zero: A turbidez do licor bruto no tempo zero (sem enzima) subtraiu a turbidez do licor tratado com enzima (em um determinado tempo). O desempenho relativo (redução de turbidez) da variante de cutinase foi calculado e os resultados são mostrados na seguinte tabela.Rating: Turbidity is measured in Hach 18900 Ratio Turbidimeter (standardized to 1.8, 18 and 180 NTU Turbidity Standards). Enzyme performance is calculated with respect to one piece in time zero: The zero-time crude liquor turbidity subtracted the enzyme-treated liquor turbidity (at a given time). The relative performance (turbidity reduction) of the cutinase variant was calculated and the results are shown in the following table.
Os resultados mostram que o efeito da enzima é aumentado durante o tempo. Na atual dose de enzima e concentração de oligômero, parece nivelar-se acima de ap. 20 minutos.Results show that the effect of the enzyme is increased over time. At the current enzyme dose and oligomer concentration, it appears to level above ap. 20 minutes.
Exemplo 13: Modificação de fibra O efeito sobre as características de umedecimento de um pano de poliéster tingido disperso foi investigado tratando-se o pano com uma variante de cutinase de H. insolens antes do tingimento. O experimento, portanto, consistiu de duas fases, a atual modificação de fibra e o procedimento de tingimento disperso.Example 13: Fiber Modification The effect on wetting characteristics of a dispersed dyed polyester cloth was investigated by treating the cloth with a H. insolens cutinase variant prior to dyeing. The experiment therefore consisted of two phases, the current fiber modification and the dispersed dyeing procedure.
Fase 1 - Modificação da Fibra: Equipamento: Atlas Launder-O-meter LP2 Pano: poliéster 100% limpado entrelaçado da Testfabrics pH: tampão de fosfato de potássio 50 mM, pH 7 Abrasivos: 5 grandes bolas de aço Vol. Béquer: 120 ml Tratamento: 2 horas 65 °C em seguida elevada até 90 °C e mantida por 1 hora Prep. pedaço de pano: Corte 3* 1,5 g pedaço de pano, 3 por béquer = 4,5 g Enxágüe: Enxágue em água deionizada.Phase 1 - Fiber Modification: Equipment: Atlas Launder-O-meter LP2 Cloth: Testfabrics 100% woven clean woven polyester pH: 50 mM Potassium Phosphate Buffer, pH 7 Abrasives: 5 large steel balls Beaker Vol: 120 ml Treatment: 2 hours 65 ° C then raised to 90 ° C and maintained for 1 hour Prep. piece of cloth: Cut 3 * 1.5 g piece of cloth, 3 per beaker = 4.5 g Rinse: Rinse in deionized water.
Fase 2 - Tingimento - corante disperso: Solução de tingimento: Adicionar junto com água deionizada para produzir relação de licor 1:20-0,4% Dianix Red (DyStar) SE-CB (owf) pH 4,5 - 5 Procedimento de Tingimento: 1. Um pedaço de pano por tratamento da modificação de fibra é usado para o tingimento (1,5 g/pedaço de pano é usado para o cálculo da relação de licor). 2. Preparar o banho de tingimento de acordo com a receita acima. Adicionar a solução de corante fria nos béqueres de Labomat e aquecer a 55 °C em um gradiente de 3,5 °C/minuto. Manter durante 5 minutos uma vez a temperatura tenha sido alcançada. 3. Adicionar o pano ao béquer. 4. Elevar a temperatura a 130 °C em um gradiente de 1,5 °C/minuto. Tingir por 30 minutos. 5. Esfriar a 70 °C em um gradiente de 5 °C/min. Banho de gota, porém coletar e enxaguar o pano quente (60 °C) por 10 minutos. Seguir o enxágüe quente com um enxágüe de transbordamento à temperatura ambiente até toda a sangria ter parado. 6. Deixar secar ao ar durante a noite.Stage 2 - Dyeing - Disperse Dye: Dyeing Solution: Add together with deionized water to produce 1: 20-0.4% liquor ratio Dianix Red (DyStar) SE-CB (owf) pH 4.5 - 5 Dyeing Procedure : 1. A piece of cloth for fiber modification treatment is used for dyeing (1.5 g / piece of cloth is used for calculating the liquor ratio). 2. Prepare the dyeing bath according to the recipe above. Add cold dye solution to Labomat beakers and heat to 55 ° C on a gradient of 3.5 ° C / min. Keep for 5 minutes once the temperature has been reached. 3. Add the cloth to the beaker. 4. Raise the temperature to 130 ° C by a gradient of 1.5 ° C / min. Dye for 30 minutes. 5. Cool to 70 ° C in a gradient of 5 ° C / min. Drop bath, however collect and rinse the warm cloth (60 ° C) for 10 minutes. Follow the hot rinse with an overflow rinse at room temperature until all bleeding has stopped. 6. Allow to air dry overnight.
Testes/Análise Processo de Teste AATCC 61 - Fixação da cor na lavagem Exaustão Percentual do Banho de Lavagem - Espectrofotômetro K/S e L* - Reflectômero Teste de Gotejamento AATCC TM-79 Resultados: Os resultados da modificação da fibra são mostrados na seguinte tabela.Testing / Analysis AATCC Test Process 61 - Wash color fixation Wash Bath Percent Exhaust - K / S and L * Spectrophotometer - Reflectomer AATCC Drip Test TM-79 Results: Fiber modification results are shown in the following table .
Os resultados mostram que o tratamento do poliéster com a variante aumenta o umedecimento substancialmente. Não são notados efeitos adversos sobre a tingibilidade com o corante disperso no atual arranjo. Exemplo 14: Redução do mal odor em têxteis suios com suor humano/sebo neío uso de uma variante de cutinase em lavagem de roupa O desempenho da cutinase, com respeito à redução do mal odor, pode ser testada em uma prova de lavagem de um ciclo, realizada em um Terg-O-tometer.The results show that treating the polyester with the variant substantially increases wetting. No adverse effects on dyeing with the dispersed dye are noted in the current arrangement. Example 14: Bad odor reduction in human sweat / tallow sweat textiles and no use of a cutinase variant in laundry The cutinase performance with respect to odor reduction can be tested in a one-cycle wash test. , performed on a Terg-O-tometer.
Condições experimentais: Licor de lavagem: 1000 ml por béquer Pedaços de pano: 100 % poliéster (entrelaçado, previamente limpado por extração Soxhlet). 24 pedaços de pano (3,3 x 3,5 cm) por béquer.Experimental conditions: Washing liquor: 1000 ml per beak Pieces of cloth: 100% polyester (interlaced, previously cleaned by Soxhlet extraction). 24 pieces of cloth (3.3 x 3.5 cm) per beaker.
Sujeira: Suor axilar masculino humano e sebo aplicado por esfregamento das axilas após exercício.Dirt: Human male axillary sweat and sebum applied by rubbing the armpits after exercise.
Detergente: 5 g/1 de um detergente colorido padrão. Nenhum ajuste de pH.Detergent: 5 g / 1 of a standard colored detergent. No pH adjustments.
Dureza da água: 3,2 mM Ca2_7Mg2+ (em uma relação de 5:1) Temperatura de lavagem: 30 °CWater Hardness: 3.2 mM Ca2_7Mg2 + (in a 5: 1 ratio) Washing Temperature: 30 ° C
Tempo de lavagem: 30 min Enxágüe: 15 minutos em água de bica corrente.Rinse Time: 30 min Rinse: 15 minutes in tap water.
Avaliação: Após lavagem, os pedaços de pano úmido são colocados em copos de 200 ml coloridos, fechado. Um painel sensorial treinado (9-11 juizes) avaliam o odor cheirando o espaço aéreo sobre as amostras úmidas e avalia a intensidade total do odor. A intensidade de odor é anotada colocando-se uma marca em uma escala de linha não-estruturada medindo 15 cm, com âncoras de palavra em cada extremidade (‘nada” no início da escala e ‘muito forte’ no final). Todas as avaliações são realizadas duas vezes. Os pedaços de pano são avaliados no dia 1, 2 e 3 após a lavagem (os pedaços de pano são mantidos dentro dos vidros todas as vezes).Evaluation: After washing, pieces of damp cloth are placed in colored, closed 200 ml cups. A trained sensory panel (9-11 judges) assess odor by smelling the airspace over wet samples and assess the total odor intensity. Odor intensity is noted by placing a mark on an unstructured line scale measuring 15 cm, with word anchors at either end ('nothing' at the beginning of the scale and 'very strong' at the end). All evaluations are performed twice. The pieces of cloth are evaluated on day 1, 2 and 3 after washing (the pieces of cloth are kept inside the glass every time).
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Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2494 DE 23-10-2018 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |