YEAST EXPRESSING SACCHAROLYTIC ENZYMES FOR CONSOLIDATED BIOPROCESSING USING STARCH AND CELLULOSE

• Main Authors: ARGYROS, AARON, FOSTER, ABIGAIL, S, SKINNER, RYAN, MELLON, MARK, HAU, HEIDI, H, XU, HAOWEN, SHIKHARE, INDRANEEL, DEN HAAN, RIAAN, BARRETT, TRISHA, WISWALL, ERIN, WARNER, ANNE, K, DELEAULT, KRISTEN, M, CHIU, YIN-YING, FROEHLICH, ALLAN, C, TRIPATHI, SHITAL, A, MCBRIDE, JOHN, E, AGBOGBO, FRANK, STONEHOUSE, EMILY, RICE, CHARLES, F, BELCHER, ALAN, RAJGARHIA, VINEET, B, CAIAZZA, NICKY, GOSSELIN, JENNIFER, BREVNOVA, ELENA, GANDHI, CHHAYAL, V, BARDSLEY, JOHN, S, WENGER, KEVIN, S
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 08.12.2011

The present invention is directed to a. yeast strain, or strains, secreting a full suite, or any subset of that, full suite, of enzymes to hydrolyze com starch, corn fiber, lignocellulose, (including enzymes that hydrolyze linkages in cellulose, hemicelhiiose, and between lignin and carbohydrates) and to utilize pentose sugars (xylose and arabinose). The invention is also directed to the set of proteins that are well expressed in yeast for each category of enzymatic activity. The resulting strain, or strains can be used to hydrolyze starch and cellulose simultaneously. The resulting strain, or strains can be also metabolically engineered to produce less glycerol and uptake acetate. The resulting strain, or strains can also be used to produce ethanol from granular starch without liquefaction. The resulting strain, or strains, can be further used to reduce the amount of external enzyme needed to hydrolyze a biomass feedstock during an Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF) process, or to increase the yield of ethanol during SSF at current saccharolytic enzyme loadings. In addition, multiple enzymes of the present invention can be co-expressed in cells of the invention to provide synergistic digestive action on biomass feedstock. In some aspects, host cells expressing different heterologous saccharolytic enzymes can also be co-cultured togetherand used to produce ethanol from biomass feedstock. La présente invention concerne une ou des souches de levure, sécrétant une série complète, ou tout sous-ensemble de celle-ci, d'enzymes pour l'hydrolyse d'amidon de maïs, de fibre de maïs, de la lignocellulose (comprenant des enzymes pour l'hydrolyse des liaisons dans la cellulose, l'hémicellulose, et entre la lignine et des glucides) et pour l'utilisation de sucres pentose (xylose et arabinose). L'invention concerne également l'ensemble de protéines qui sont bien exprimées dans la levure pour chaque catégorie d'activité enzymatique. La souche ou les souches obtenue(s) peut/peuvent être utilisée(s) pour l'hydrolyse d'amidon et de cellulose simultanément. La/les souche(s) obtenue(s) peut/peuvent être également être soumise(s) à une modification métabolique pour produire moins de glycérol et d'acétate d'absorption. La/les souche(s) obtenue(s) peut/peuvent être également utilisée(s) pour produire de l'éthanol à partir de granules d'amidon sans liquéfaction. La/les souche(s) obtenue(s) peuvent en outre être utilisée(s) pour réduire la quantité d'enzymes externes nécessaires pour l'hydrolyse d'une biomasse de départ lors d'un procédé de saccharification et fermentation simultanées (SSF), ou pour accroître le rendement d'éthanol lors d'un procédé SSF à des charges courantes d'enzymes saccharolytiques. En outre, une pluralité d'enzymes selon la présente invention peuvent être co-exprimées dans des cellules de l'invention pour fournir une action digestive synergique sur la biomasse de départ. Selon certains aspects, des cellules hôtes exprimant différentes enzymes saccharolytiques hétérologues peuvent également être co-cultivées ensemble et utilisées pour produire de l'éthanol à partir d'une biomasse de départ.