[go: up one dir, main page]

HUP0004783A2 - Új, a glk-gént kódoló nukleotid szekvenciák - Google Patents

Új, a glk-gént kódoló nukleotid szekvenciák Download PDF

Info

Publication number
HUP0004783A2
HUP0004783A2 HU0004783A HUP0004783A HUP0004783A2 HU P0004783 A2 HUP0004783 A2 HU P0004783A2 HU 0004783 A HU0004783 A HU 0004783A HU P0004783 A HUP0004783 A HU P0004783A HU P0004783 A2 HUP0004783 A2 HU P0004783A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
polynucleotide
gene encoding
sequence
ala
gly
Prior art date
Application number
HU0004783A
Other languages
English (en)
Inventor
Bettina Möckel
Walter Pfefferle
Original Assignee
Degussa Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa Ag filed Critical Degussa Ag
Publication of HU0004783D0 publication Critical patent/HU0004783D0/hu
Publication of HUP0004783A2 publication Critical patent/HUP0004783A2/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/12Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • C12N9/1205Phosphotransferases with an alcohol group as acceptor (2.7.1), e.g. protein kinases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

A találmány tárgya izolált polinukleotid, amely az alábbi csopo tokbólkiválasztott polinukleotid szekvenciákat tartalmazza: a) olyanpolinukleotidok, amelyek legalább 70%-ban azonosak a 2. azonosítószámú szekvencia (SEQ ID NO) szerinti aminosavszekvenciát tartalmazópolipeptidet kódoló polinukleotiddal; b) olyan polipeptidet kódolópolinukleotid, amely olyan aminosavszekvenciával rendelkezik, amelyiklegalább 70%-ban azonos a 2. azonosító számú aminosavszekvenciával; c)olyan polinukleotid, amelyik az a) vagy b) szerinti polinukleotidokkomplementere; d) olyan polinukleotid, amelyik legalább 15 egymásutánkövetkező - a), b), vagy c) szerinti polinukleotid szekvenciájúnukleotidot tartalmaz. Eljárás L-aminosavak fermentatív előállítására,a glükokináz enzimet kódoló glk gének felerősítésével. Ó

Description

71.508/PA
S.B.G. & K.
Nemzetközi ‘'ft' t 1 Ληι b, Ja Γ*~Ν qx , \>dM,sy Úí 113. ,tlJl 1 ' > I «4 34-24-323
KÖZZÉTÉTELI
PÉLDÁNY
Új glk gént kódoló nukleotid szekvenciák
Jelen találmány tárgya glk gént kódoló nukleotid szekvenciák, valamint eljárás aminosavak - különösen Llizin - fermentatív előállítására, különösen korineform baktériumok alkalmazásával, amelyekben a glk gén felerősödik.
A technika állása
L-Aminosavakat - különösen L-lizint - használnak a humán gyógyászatban, a gyógyszeriparban, de különösen az állatok táplálásához.
Ismeretes, hogy az aminosavakat korineform baktérium törzsek - különösen a Corynebacterium glutamicum fermentációjával állítják elő. Nagy jelentősége miatt állandóan dolgoznak az előállítási eljárás továbbfejlesztésén. Az előállítási eljárás tökéletesítése történhet fermentációs technikai eszközökkel, mint például keveréssel és oxigén ellátással, vagy a tápközeg összetételével, például a fermentáció alatti cukor koncentrációval, esetleg termékké való feldolgozással, például ioncserélő kromatográfiával, illetve maguknak a mikroorganizmusoknak saját, belső teljesítőképességével.
71.508/ΡΆ
A mikroorganizmusok teljesítőképességének javítására módszerként mutagenezist, szelekciót és mutáns-kiválasztást használnak. Ily módon, olyan törzseket nyernek, amelyek ellenállóak az anyagcsere gátló anyagokkal szemben, mint például a lizin-analóg S-(2-amino-etil)-cisztein vagy az auxotrófok a szabályzó jellegű metabolitok szempontjából és L-aminosavakat, pl. L-lizint hoznak létre.
Néhány év óta a rekombinációs DNS technikát szintén alkalmazzák az aminosavakat termelő korinebaktérium törzsek törzs-javítására, amelynek során egyes aminosavbioszintézís-géneket amplifikálnak és vizsgálják az aminosav kitermelésre gyakorolt hatásukat. Erre vonatkozó áttekintő cikkek többek között: Kinoshita (Glutamic Acid Bacteria, Biology of Industrial Microorganismus, Demain and Solomon kiadó; Benjamin Cumings, London, UK, (1985), 115-142; Hillinger (BioTec 2, 40-44, (1991)); Eggeling (Amino Acids 6:261-272, (1994)); Jetten und Sinskey (Critical Rewiews in Biotechnology 15, 73-103, (1995)) és Sahm és társai. (Annuals of the New York Academy of Science 782, 25-39, (1996) ) .
A találmány célja:
A feltalálók azt a feladatot tűzték ki maguk elé, hogy új módszereket dolgozzanak ki aminosavak, különösen Llízin, tökéletesebb fermentatív előállítására.
71.508/PA
A találmány leírása:
Aminosavakat - különösen L- lizint - használnak a humán gyógyászatban, a gyógyszeriparban, de különösen az állatok táplálásánál. Ezért közérdekű egy új továbbfejlesztett eljárás kidolgozása aminosavak, különösen L-lizin, előállítására.
Amikor a továbbiakban L-lizint vagy lizint említünk, nemcsak az alap-vegyületről van szó, hanem annak sóiról is, például lizin-monokloridról vagy lizin-szulfátról.
Jelen találmány tárgya korineform baktériumokból izolált polinukleotid, amely az alábbi csoportokból kiválasztott polinukleotid szekvenciákkal rendelkezik:
a) olyan polinukleotidok, amelyek legalább 70 %-ban azonosak a 2. azonosító számú szekvencia (SEQ ID NO) szerinti aminosav-szekvenciát tartalmazó polipeptidet kódoló polinukleotiddal;
b) olyan polipeptidet kódoló polinukleotid, amely olyan aminosav szekvenciával rendelkezik, amelyik legalább 70 %ban azonos a 2. azonosító számú aminosav szekvenciával;
c) olyan polinukleotid, amelyik az a) vagy b) szerinti polinukleotidok komplementere;
d) olyan polinukleotid, amelyik legalább 15 egymásután következő - a) , b) , vagy c) szerinti polinukleotid szekvenciájú nukleotidot tartalmaz.
Hasonlóképpen tárgya a találmánynak egy polinukleotid, amely egy korinerform baktériumban replikálható, előnyösen
71.508/PA rekombináns DNS.
Ugyancsak tárgya a találmánynak egy polinukleotid, amely egy RNS.
Hasonlóképpen tárgya a találmánynak az 1. igénypont szerinti polinukleotid, ami előnyösen egy replikálható DNS, amely a következőket tartalmazza:
(i) az 1. azonosító számú szekvencia szerinti nukleotid szekvencia, vagy (ii) legalább egy szekvencia, amelyik megfelel az (i) szekvenciának a genetikus kód degenerációs tartományán belül, vagy (iii) legalább egy szekvencia, amelyik az (i) vagy (ii) szekvenciák komplementer szekvenciáival hibridizál és esetleg (iv) az (i) szerinti funkció semleges néma mutációi.
A találmány további tárgyát képezi:
egy az 1. igénypont szerinti polipeptidet tartalmazó vektor, és a gazdasejtként szolgáló korinerform baktériumok, amelyek a vektort tartalmazzák.
A találmány tárgya még egy olyan polinukleotid, amely a számunkra fontos polinukleotid szekvenciából áll, és egy megfelelő génbankból szkríneléssel nyerhető, ahol a megfelelő 1. azonosító számú szekvenciát tartalmazó teljes gén egy 1. azonosító számú szekvenciának megfelelő polinukleotid szekvenciát, vagy annak egy fragmensét tartalmazó próbával hibridizál, valamint a nevezett DNS
71.508/ΡΆ szekvenciák izolálása.
A találmány szerinti polinukleotid szekvenciák hibridizációs próbaként alkalmasak az RNS, cDNS és DNS teljes hosszában cDNS-ként történő izolálására, amelyek glükokinázt kódolnak és olyan cDNS-ek vagy gének izolálására, amelyeknek szekvenciája nagy hasonlóságot mutat a glükokináz génekéhez.
A találmány szerinti polinukleotid szekvenciák alkalmazhatók továbbá prímenként, DNS-ek glükokinázt kódoló génekből polimeráz láncreakció (PCR) révén történő előállítására.
Az ilyen próbaként vagy primőrként szolgáló oligonukleotidok legalább 30, előnyösen legalább 20, különösen előnyösen legalább 15 szomszédos bázist tartalmaznak. Ugyancsak alkalmazhatók legalább 40 vagy 50 oligonukleotid hosszúságú nukleotidok.
Az izolál szó annyit jelent, hogy természetes környezetétől elválasztjuk.
A polinukleotid kifejezés általában poli-ribonukleotidokra és poli-dezoxiribo-nukleotidokra vonatkozik, ahol módosított, illetve nem módosított RNS-ről vagy DNSről lehet szó.
Polipeptidek alatt olyan peptidek és fehérjék értendők, amelyek két vagy több, peptidkötésű aminosavat tartalmaznak.
A találmány szerinti polipeptidek a 2. azonosító számú szekvenciának megfelelő polipeptidekből állnak, különösen
71.508/PA glükokináz aktivitással rendelkezőkből, és olyanokból, amelyek legalább 70 %-ban, előnyösen 80 %-ban és különösen előnyösen 90-95 %-ban azonosak a 2. azonosító számú szekvenciának megfelelő polipeptidekkel és rendelkeznek a fent említett aktivitással.
Vonatkozik továbbá a találmány L-aminosavak, különösen L-lizin fermentatív előállítási eljárására, korineform baktériumok alkalmazásával, amelyek különösen alkalmasak aminosav előállítására, és amelyekben a glk gén kódolású nukleotid szekvenciák felerősödnek, különösen, ha túlexpresszálódnak.
Az felerősödnek fogalom ebben az összefüggésben egy vagy több enzim sejten belüli (intracelluláris) aktivitásának megnövekedését jelenti egy mikroorganizmusban, amelyben például a gén vagy gének kópia száma megnövekszik, erős promótert vagy gént használ a kódoló DNS-ben, ami egy megfelelő nagy aktivitású enzimet kódol, valamint adott esetben ezek kombinációját.
Jelen találmány tárgyát képező mikroorganizmusok Laminosavakat, különösen L-lizint tudnak előállítani glükózból, szacharózból, laktózból, fruktózból, maltózból, melaszból, keményítőből, cellulózból vagy glicerinből. A korineform baktériumokat, különösen a Corynebactérium nemzetség képviselheti. A Corynebacterium nemzetségben különösen a Corynebacterium glutamicum az, amelyet a szakemberek L-aminosav-termelő képességükről ismernek.
Corynebacterium nemzetségbe különösen
71.508/PA
Corynebacterium glutamicum fajba tartozó megfelelő törzsek például az alábbi vad-típusú fajták:
Corynebacterium glutamicum ATCC13032
Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806
Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870
Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1539
Corynebacterium melassecola ATCC17965
Brevibacterium flavum ATCC14067
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869 és
Brevibacterium divaricatum ATCC14020 és az azokból előállított L-lizint termelő mutánsok, illetve törzsek, például:
Corynebacterium glutamicum FERM-P 1709
Brevibacterium flavum FERM-P 1708
Brevibacterium lactofermentum FERM-P 1712
Corynebacterium glutamicum FERM-P 6463
Corynebacterium glutamicum FERM-P 6464 és
Corynebacterium glutamicum DSM5715
A feltalálóknak sikerült az új glükokináz enzimet (EC 2.7.1.2) kódoló glk gént izolálni Corynebacterium glutamicumból.
A glk-gén vagy más gének Corynebacterium glutamicumból való izolálására ezután ennek a mikroorganizmusnak egy génbankját E.coli-ba visszük be. Génbankok bevitelét általánosan ismert tankönyvekben és kézikönyvekben leírták már. Példaként szolgáljon Winnacker kézikönyve: Gene und Klone, Eine Einführung in die Gentechnologie (Verlag
71.508/PA
Chemie, Weinheim, Deutschland, 1990) vagy Sambrook és társai kézikönyve: Molecular Cloning A Laboratoy Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Jólismert génbank az E.coli K-12 W3110 törzsei, amelyet Kohara és társai (Cell 50, 495-508, 1987) lambda-vektorokba vittek be. Bathe és társai (Molecular and General Genetics, 252:255-265, 1966) leírnak egy génbankot C. glutamicum
ATCC13032-ból, amelyet SuperCos I kozmid vektorok segítségével (Wahl és társai, 1987, Proceedings of the National Academy of Science USA, 84:2160-2164) NM554 E.coli K-12 törzsbe vittek be (Raleigh és társai, 1988, Nucleic Acids Research 16:1563-1575). Börmann és társai (Molecular Microbiology 6(3), 317-326, 1992) ugyancsak leírnak egy C. glutamicum ATCC13032-ből származó génbankot, pHC7 9 kozmidok alkalmazásával (Hohn és Collins, Gene 11, 291-298, 1980) .
Szintén lehetséges génbank előállítása E.coliban pBR322 (Bolivar, Life Sciences, 25, 807-818,1979) C. glutamicumból vagy pUC9 (Vieira és társai, 1982, Gene, 19:259-268) plazmidok alkalmazásával. Gazdaszervezetként különösen olyan E. coli törzsek szolgálnak, amelyeknek restrikciós és rekombinációs hibái vannak. Példa erre a DH5-á-mcr törzs, amelyet Grant és társai írtak le, (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 87, 1990, 4645-4649).
Kozmidokkal klónozott hosszú DNS fragmensek segítségével lehetséges ezután használatban levő, szekvenálásra alkalmas, vektorokba szubklónozni és szekvenálni, ahogy azt például Sanger és társai (Proceedings of the National
71.508/PA például Sanger és társai (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 74:5463-5467, 1977) leírták.
Ilyen módon nyerhető az új glk . gént kódoló DNS szekvencia C. glu tárni curnból, amely az 1. azonosító számú szekvenciaként a jelen találmány része. A továbbiakban e DNS szekvenciából a fent leírt módszerrel a megfelelő fehérje aminosav-szekvenciái levezethetők. A 2. azonosítási számú szekvencia az így létrejött glk géntermékek aminosavszekvenciáit mutatja be.
Azok a kódoló DNS szekvenciák, amelyek az 1. azonosító számú szekvenciákból a genetikai kód degeneráltsága miatt keletkeznek, ugyancsak részei a találmánynak. A szakemberek előtt jól ismert továbbá a konzervatív aminosav csere például egy fehérjében a glicin cseréje alaninnal vagy a glutaminsav cseréje az aszparaginsavval - mint néma mutáció, ami a fehérje aktivitásában semmilyen alapvető változást nem idéz elő, azaz funkció-semleges. Ismeretes továbbá, hogy egy protein N- és/vagy C-terminálisainak változásai ezt a funkciót nem rontják, sőt stabilizálhatják. A szakemberek erre vonatkozó adatokat találhatnak többek között az alábbiaknál: Ben-Bassat és társai, (Journal of Bacterology, 169:751-757, 1987),
O'Reagan és társai, (Gene, 77:237-251, 1989), Sahin-Tóth és társai (Protein Sciences, 3:240-247, 1994), Hochuli és társai (Bio/Technology 6:1321-1325, 1988), valamint a genetika és mikrobiológia ismert tankönyveiben és kézikönyveiben. A 2. azonosító számú szekvenciából
71.508/PA megfelelő módon nyert aminosav szekvenciák, valamint ezeket az aminosav szekvenciákat kódoló DNS szekvenciák szintén részei ennek a találmánynak.
Hasonló módon részét képezik a találmánynak azok a DNS szekvenciák, amelyek a 1. azonosító számú szekvenciával vagy annak részeivel hibridizálnak. Alkotóelemei végül a jelen találmánynak azok a DNS szekvenciák, amelyeket az 1. azonosító számú szekvenciákból következő primerek alkalmazása révén polimeráz láncreakcióval állítunk elő. Az ilyen oligonukleotidok jellemzően legalább 15 nukleotid hosszúságúak.
A DNS szekvenciák hibridizálással történő azonosítására utalás található többek között az alábbi kézikönyvekben: The DIG System Users Guide for Hibridization (Firma Boehringer Mannheim GmbH Deutschland, 1993) és Liebl és társai (International Journal of Systematic Bacterology, 1991, 41:255-260). A DNS szekvenciák polimeráz láncreakcióval (PCR) végzett amplifikációjára utalást találhat a szakember többek között az alábbi kézikönyvekben: Gait: Oligonukleotide Synthesis: a Practical Approach (IRL Press, Oxford, UK, 1984) és Newton und Graham: PCR (Spectrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Deutschland, 1994) .
A feltalálók rájöttek, hogy a korineform baktériumok a glk gének túlexpresszálása után tökéletesebb módon termelnek L-aminosavakat, különösen L-lizint.
A túlexpresszálás célja lehet, hogy a megfelelő gén r ··#
71.508/PA kópia száma megnő, illetve a promoter és szabályzó tartomány vagy a riboszóma kötő helye, amely a struktúra géntől upstream található, mutációt szenved. Azonos módon működnek az expressziós kazetták, amelyek a struktúra gén előtt épültek be. Gerjeszthető promoterek révén lehetséges emellett, a fermentatív L-lizin termelés folyamatánál növelni az expressziót. Ugyancsak javítható az expresszió az mRNS élettartamának megnövelésével. Ugyanúgy erősíthető továbbá az enzim aktivitás, az enzim fehérjék leépülésének megakadályozásával. A gének és gén-szerkezetek előfordulhatnak akár különböző kópia számmal a plazmidokban, akár a kromoszómákba integrálva és amplifikálva. Más megoldásként elérhető az adott gén túlexpresszálása, a közeg összetétele és a kultúra tenyésztés megváltoztatásával.
Utalás található ezekre, többek között, az alábbi forrásokban: Martin és társai (Bio/Technology 5, 137146,1987), Guerrero és társai, (Gene, 138, 35-41, 1994), Tsuchija és Morinaga (Bio/Technology 6,428-430, 1988), Eikmanns és társai (Gene, 10293-98, 1991), EP 0,472,869 számú európai szabadalmi leírás, US 4,601,893 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, Schwarzer és Pühler (Bio/Technology 9, 84-87, 1991), Reinscheid és társai (Applied and Enviromental Microbiology 60, 126-132, 1994), LaBarre és társai (Journal of Bacterology 175, 10011007, 1993), WO 96/15246 számú PCT közzétételi irat, Malumbres és társai (Gene 134, 15-24, 1993), a JP-A-10
71.508/ΡΆ
229891 számú japán szabadalmi leírás, Jensen és Hammer (Biotechnologyand Bioengineering 58, 191-195, 1998), Makrides (Microbiological Rewiews 60:512-538, 1996), valamint ismert genetikai és mikrobiológiai tankönyvek.
Példaként a találmány szerinti glk gént plazmidok segítségével túlexpresszáljuk.
Plazmidként azok alkalmasak, amelyek a korineform baktériumokban replikálódnak. Számos ismert plazmid vektor a pHM1519, pBLl vagy pGAl kriptikus plazmidokon alapszik, mint például pZl (Menkel és társai, Applied and Eviromental Microbiology, 1989, 64:549-554), pEKExl (Eikmann és társai, Gene, 102:93-98, 1991), vagy pHS2-l (Sonnen és társai, Gene 107:69-74, 1991). Más plazmid vektorok, mint például olyanok, amelyek pCG4-en (US-A-4,489,160 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás) vagy a pNG2-en (Serwold-Davis és társai, (FEMS Microbiology Letters 66, 119-124, 1991), illetve a pAGl-en (US-A-5,158,891 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás) alapulnak, hasonló módon alkalmazhatók.
Alkalmasak továbbá olyan plazmid vektorok, a kromoszómába való integrálással történő génamplifikálásnál alkalmazott eljárásra, mint amelyeket például Reinscheid (Applied and Environmental Microbiology 60, 126-132, 1994) hom-thrB-operonok duplikálásával, illetve amplifikálásával kapcsolatban írt le. Ezeknél a módszereknél a teljes gént klónozzák egy plazmid vektorba, amelyiket egy gazda szervezetben (jellemzően E. coliban) , de nem C.
.Ü .·... ·’?·“/· · * 71.508/PA glutamicumban replikálhatnak. Vektorként szóba jöhetnek például a következők: pSUP301 (Simon és társai,
Bio/Technology 1,784-791, 1983), pK18mob vagy pK19mob (Schaffer és társai, Gene 145, 69-73, 1994), pGEM-T (Promega corporation, Madison WI, USA), pCR2.1-TOPO (Shuman, 1994, Journal of Biological Chemistry 269:2367884; US-A 5,487,993 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás), pCROBlunt (Firma Invitrogen, Groningen Niederlande; Bemard és társai Journal of Molrcular Biology, 23:534-541, 1993), vagy pEMl (Schrumpf és társai, 1991, Journal of Bacterology 173:4510-4516). A plazmád vektort, amely az amplifikálandó gént tartalmazza, ezt követőleg konjugációval vagy transzformációval· átviszik a kívánt C. glutamicum törzsbe. A konjugációs módszereket például Schaffer és társai írják le (Applied and Enviromental Microbiology 60, 756-759, 1994. A transzformációs módszereket például Thierbach és társai (Applied Microbiology and Biotechnology 29, 356-362, 1988), Dunican és Shivman (Bio/Technology 7, 1067-1070, 1989), valamint Tauch és társai (FEMS Microbiological Letters 123, 343-347, 1994) ismertetik. Az átkereszteződés segítségével végrehajtott homológ rekombináció után az így létrejött törzs az adott génnek legalább két másolatát tartalmazza.
További tárgya még a jelen találmánynak eljárás Laminosavak, különösen L—lizin fermentatív előállítására, egy plazmid vektorral transzformált törzs és a glükokináz enzimet kódoló génnek megfelelő nukleotid szekvenciát
71.508/PA tartalmazó plazmid vektor.
Emellett előnyös lehet aminosavak, különösen az L-lizin előállítására, egy vagy több enzim glk génje mellett a mindenkori bioszintézis utak a glikolizis, az anaplerotikus folyamatok, a citromsav-ciklus vagy az aminosav export fokozása, különösen túlexpresszálása.
így például lehetséges, az L-üzin előállítása céljából, egyidejűleg túlexpresszálni az alábbi csoportokból kiválasztott egy vagy több gént:
- a dihidro-dipikolinát-szintázt kódoló dapA gén (Ep-B 0,197-335 számú európai szabadalmi leírás) vagy,
- a feed back rezisztens, aszpartátkinázt kódoló lysC gén (Kalinowski és társai, 1990, Molecular and General Genetics 224:317-324), vagy
- a gliceraldehid-3-foszfát dehidrogenázt kódoló gap gén (Eikmanns, Journal of Bacterology 174:6076-6086, 1992) vagy,
- a trióz-foszfát izomerázt kódoló tpi gén, (Eikmanns, Journal of Bacterology 174:6076-6086, 1992) vagy,
- a 3-foszfoglicerát kinázt kódoló pgk gén, (Eikmanns, Journal of Bacterology 174:6076-6086, 1992) vagy, a piruvát karboxilázt kódoló pyc gén (Eikmanns, Journal of Bacterology 174:6076-6086, 1992) vagy,
- a malat-kinon-oxidoreduktázt kódoló mqo gén (Molenaar és társai, European Journal of Biochemistry 254,395-403, 1998), vagy
- a lizin exportot kódoló lysE gén, (DE-A 198 48 222
71.508/PA számú német szabadalmi leírás).
Emellett előnyös lehet az aminosavak, különösen L-lizin előállítására, a glk gén mellett az alábbiak egyidejű legyengítése:
a foszfátpiruvát-karboxilázt kódoló gén (DE 199 50 409.1 számú német szabadalmi leírás, DSM 13047) és/vagy a glükóz-6-foszfát izomerázt kódoló pgi gén (US 09/396,478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, DSM12969) .
Ezen túlmenően előnyös az L-aminosavak, különösen Llizin előállításakor a glk gének túlexpresszálása mellett a nemkívánatos mellék-reakciókat kiiktatni (Nakayama: Breeding of Amino Acid Producing Micro-organisms, in: Overproduction of Microbial Products, Krumphanzl, Sikyta, Vanek (eds.), Academic Press, London, UK, 1982).
A találmány szerint előállított mikroorganizmusok tenyészthetők folyamatosan vagy szakaszosan, rátáplálásos szakaszos fermentációval vagy ismételt rátáplálásos szakaszos fermentációval aminosavak különösen L-lizin termelése céljából. Az ismert tenyésztési módszerekkel kapcsolatos összefoglalás található Chmiel tankönyvében (Bioprozesstechnik, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991), vagy Storhas tankönyvében (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen, Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994).
Az alkalmazott tenyésztési közegnek megfelelő módon kell kielégítenie a mindenkori törzsek igényeit. A különböző
71.508/PA mikroorganizmusok tenyésztési közegeinek leírása megtalálható az American Society for Bacterology (Washington D. C. USA) Manual of Methods for General Bacterology című kézikönyvében. Szén-vegyület forrásként cukor és szénhidrátok, mint például glükóz, szacharóz, laktóz, fruktóz, maihoz, melasz, keményítő és cellulóz, olajok, zsírok, mint például szójaolaj, napraforgó-olaj, földimogyoró-olaj és kókusz-olaj, zsírsavak, mint például palmitinsav, sztearinsav és linolsav, alkoholok, mint például glicerin és etanol, valamint szerves savak, mint például ecetsav, használhatók. Ezek az anyagok alkalmazhatók magukban vagy keverékként. Nitrogén forrásként felhasználhatók nitrogén-tartalmú szerves vegyületek, mint a peptonok, keményítő-kivonat, húskivonat, maláta-kivonat, cefreoldat, szójabab őrlemény és karbamid, illetve szervetlen vegyületek, mint az ammónium-szulfát, ammonium—klórid, ammonium—foszfát, ammonium—karbonát es ammónium-nitrát. A nitrogén-tartalmú vegyületek alkalmazhatók magukban vagy keverékként. Foszfor forrásként alkalmazható foszforsav, kálium-dihidrogén-foszfát vagy dikálium-hidrogén-foszfát, illetve az ezeknek megfelelő nátrium tartalmú sók. A tenyésztési közegnek tartalmaznia kell továbbá fémsókat, mint például magnézium-szulfátot vagy vas—szulfátot, amelyek szükségesek a növekedéshez. Végül bevihetők még a fentieken kívül esszenciális növekedést serkentő anyagok, mint az aminosavak és vitaminok. A fent felsorolt anyagok egyszeri, egy tételben
71.508/PA történő adagolással adhatók hozzá a kultúrához, illetve megfelelő módon táplálhatok be a tenyésztés folyamán.
A tenyészet pH-jának szabályozására lúgos vegyületeket, mint nátrium-hidroxidot, kálium-hidroxidot, ammóniát vagy szalmiák-szeszt, illetve savakat, mint foszforsavat vagy kénsavat adagolunk alkalmas módon. A habképződés szabályozására habzásgátlókat adunk hozzá, mint például zsírsav-poli-glikol-észtereket. A plazmidok stabilitásának fenntartására a közegnek megfelelő, szelektív hatású anyagokat, például antibiotikumokat adagolunk. Az aerob körülmények biztosítására oxigént vagy oxigéntartalmú gázkeveréket, például levegőt vezetünk a kultúrába. A tenyészet hőmérséklete normális körülmények között 20 ° C és 45 ° C között van, előnyösen 25 ° C és 40 ° C között. A tenyésztést addig folytatjuk, amíg maximális mennyiségű lizin keletkezik. Ezt a célt normál körülmények között 10160 óra alatt érjük el.
A találmány tárgya még eljárás L-aminosavak, különösen L-lizin fermentatív előállítására, amelynek során a következő műveleteket végzik:
a) az L-aminosavakat termelő korinerform baktériumok fermentációja, amelynek során legalább a glükokináz enzimet kódoló gént felerősítik, különösen túlexpresszálják.
b) az L-aminosavak feldúsítása a közegben, illetve a baktériumok sejtjeiben és
c) az L-aminosavak izolálása.
A lizin analízisét anioncserélő-kromatográfiával és az
71.508/PA azt követő ninhidrines származékképzéssel hajtjuk végre, ahogy ezt Spackman és társai (Analytical Chemistry, 30, 1958, 1190) leírták.
A találmány szerinti eljárás L-aminosavak, különösen Llizin fermentatív előállítására szolgál.
PÉLDÁK:
Jelen találmányt az alábbi példák közelebbről is megvilágítják.
1. Példa
Egy Corynebacterium glutamicum ATCC 13032-ből származó genom- kozmid génbank előállítása
Corynebacterium glutamicum ATCC 13032-ből kromoszomális DNS-eket izoláltunk - ahogy azt Tauch és társai (1955, Plasmid 33:168-179) leírták és Sau3AI restrikciós enzimmel (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland,
Produktbeschreibung Sau3AI, Code no. 27-0913-02) részlegesen hasítottuk. A DNS fragmenseket borjúbél lúgos foszfatázzal (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Deutschland, Produktbeschreibung SAP Code no. 1758250) defoszforizáltuk. A Stratagene cég által szállított (La Yolla, USA, Produktbeschreibung Supe Cosl Cosmid Vektor Kit, Code no. 251301) SuperCosl kozmid vektor (Wahl és társai, 1987, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 84.2160-2164) DNS-ét az Xbal restrikciós enzimmel (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung BamHI, Code no. 27-0948-02) hasítottuk és hasonlóképpen borjúbél lúgos foszfatázzal
71.508/PA defoszforizáltuk. Végül a kozmid DNS-t a BamHI restrikciós enzimmel (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung BamHI, Code no. 27-0968-04) hasítottuk. Az ilyen módon kezelt kozmid DNS-t összekevertük a kezelt ATCC13032 DNS-el és az egészet T4-DNS-ligázzal (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung T4DNA-Ligáz, Code no. 27-0870-04) kezeltük. A ligációs keveréket Gigapack II XL Packing Extracts (Stratagene, La Jolla, USA, Produktbeschreibung Gigapack, II XL Packing Extract, Code no. 200217) segítségével fágokba pakoltuk. Az NM554 E.coli törzs (Raleigh és társai, 1988, Nucleic Acid Reeseach 16:1563-1575) fertőzése céljából a sejteket 10 mmol MgSO4-tal vettük fel és a f ág-szuszpenzió alikvót részével összekevertük. A kozmid bank fertőzését és titrálását úgy hajtjuk végre, ahogy azt Sambrook és társai leírták (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor), amelynek során a sejteket, 100 ig/ml ampicillinnel, LB-agaron (Lennox, 1955, Virology, 1:190) szélesztettük. Éjszakán át 37 ° C-on történő inkubálás után a rekombináns egyedi kiónokat szelektáltuk.
2. Példa
A glk gének izolálása és szekvenciálása
Egy különálló kolónia kozmid DNS-ét Qiaprep Spin Miniprep Kit (Poduct No. 27106 Qiagen, Hilden Germany) segítségével a gyártó előírása szerint izoláltuk és Sau3AI restrikciós enzimmel (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung Sau3AI Produkt No. 2771.508/ΡΑ
0913-02) részelegesen hasítottuk. A DNS fragmenseket borjúbél lúgos foszfatázzal (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Deutschland, Produktbeschreibung SAP Produkt No.1758250) defoszforizáltuk. A gélelektroforézist követően, a QiaExII Gel Extraction Kit (Product No.20021, Qiagen, Hilden, Germany) segítségével a 1500-2000 bp nagyságrendű kozmid fragmenseket sikerült izolálni. A pZero-1 szekvencia vektorok DNS-eit (szállító Firma Invitrogen, Groningen Niederlande, Produktionsbeschreibung Zero Background Cloning Kit, Product No.K2500-01) BamHI restrikciós enzimmel (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung BamHI, Produkt No. 270868-04) hasítottuk. A kozmid fragmensek ligációját a pZero-1 szekvencia vektorokba úgy végeztük, ahogy azt Sambrook és társai leírták (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor), amelynek során a DNS keveréket T4-ligázzal (Pharmacia Biotech, Freiburg, Deutschland) éjszakán át inkubáltuk. Ezután ezt a ligációs keveréket a DH5áMCR E.coli törzsbe (Grant, 1990, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 87:4645-4649) elektoporáció segítségével vittük be (Tauch és társai, 1994 FEMS Microbiol Letters, 123:343-7) és 50 ig/ml zeocinnal, LB-agaron (Lennox, 1955, Virology, 1:190) szélesztettük. A rekombináns kiónok plazmád preparációját a Biorobot 9600-al (Product No. 90020, Qiagen, Hilden, Deutschland) hajtottuk végre. A szekvenálást Sanger és társai didezoxi-láncfelbontás! eljárásának (1977,
71.508/ΡΑ
Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 74:5463-5467) és Zimmermann és társai (1990, Nucleic Acids Research, 18:1067) által módosított módszerével végeztük. A PE Applied Biosystems (Product No.403044, Weiterstadt, Deutschland) RR dRhodanin Terminator Cycle Sequencing Kitjét használtuk. Ά Rotiphores NF Akrilamid/Bisz-akrilamid gélben (29:1) (Product No. A124.1, Roth, Karlsruhe, Deutschland) történő gélelektroforézis kiértékelését és a szekvencia elemzést, a PE Applied BioSystems, (Weiterstadt, Deutschland) ABI Prism 377 szekvenáló berendezésével hajtottuk végre.
A kapott nyers szekvencia adatokat ezután a Stadenprogramcsomag (1986, Nucleic Acids Research, 14:217-231) 97-0 verziója alkalmazásával dolgoztuk fel. A pZero-1 származék egyedi szekvenciáit összefüggő Contig-ba állítottuk össze. A komputerizált kódtartomány elemzést az XNIP programmal (Staden, 1986, Nucleic Acids Research, 14:217-231) hajtottuk végre. További elemzést a BLAST search programs (Altschul és társai, 1997, Nucleic Acids Research, 25:3389-3402) segítségével végeztünk, szemben a National Center for Biotechnology Information (NBCI, Bethesda, MD, USA) nem redundáns adatbankjával.
Az így nyert nukleotid szekvenciát az 1. azonosító számú szekvenciában mutatjuk be. A nukleotid szekvenciák analízise egy 969 bázispárból álló nyitott leolvasási keretet adott, amelyet glk génként jelöltünk. A glk gén egy 323 aminosavból álló fehérjét kódol.
71.508/PA
3. Példa pEC-K18mob2glkexp ingavektor előállítása glk gének felerősítésére Corynebacterium glutamicuiriban
3.1 A glk gének klónozása
Eickmanns és társai módszerével (Microbiology 140:18171828, 1994) kromoszomális DNS-t izoláltunk az ATCC 13032 törzsből. A glk géneknek a C. glutamicum vonatkozásában a 2. példából ismert szekvenciái alapján, a következő oligonukleotidokat választottuk ki a polimeráz láncreakcióhoz:
glk-exl:
5' ACT GAC GTG AGC CAG AAC 3' glk-ex2:
5' GAT CTA TCT AGA CAC CTA GTT GGC TTC CAC 3'
A bemutatott primereket az ARK Scientific GmbH Biosystems cég (Darmstadt, Deutschland) szintetizálta és Innis és társai standard PCR módszere szerint (PCR protocols. A guide to methods and applications, 1990, Academic Press) hajtottuk végre a Roche Diagnostics GmbH cég (Mannheim, Deutschland) Pwo-polimerázával. A polimeráz láncreakció lehetővé tette a primernek egy körülbelül 1,45 kb nagyságú DNS fragmens amplifikálását, amelyet a glk gén a potenciális promoter régióval együtt hordoz. Az amplifikált DNS fragmens DNS szekvenciáját szekvenálással vizsgáltuk meg.
3.2 A pEC-K18mob2 E. coli-C. glutamicum ingavektorok
71.508/PA előállítása
Az E. coli-C. glutamicum ingavektort a jelenlegi technika szerint állítottuk össze. A vektor tartalmazza a pGAl plazmid rep replikációs régióját, beleértve a per replikációs effektort (US-A 5,175,108 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás; Nesvera és társai, Journal of Bacteriology 179, 1525-1532, 1997), a kanamicin rezisztenciát közvetítő Transposon Tn5 aph (3')-IIa génjét (Beck és társai, Gene 19, 327-336, 1984), a pMBl plazmid oriV replikációs régióját (Shuttcliffe, Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology 43, 77-90, 1979), az lacZá gén fragmenst, beleértve lac promotert és egy többszörös klónozási hasítási szakaszt (multiple clonig site, mcs) (Norrander,JM és társai, Gene 26, 101-106, 1983), valamint az RP4 plazmid mob-régióját (Simon és társai, Bio/Technology 1:784-791,1983). A megszerkesztett vektort a DH5á E. coli törzsbe (Hanahan, In:DNA Cloning. A Practical Approach. Vol. I IRL-Press, Oxford, Washington DC USA) transzformáltuk. A plazmid hordozó sejtek szelekciója a transzformációs elegy 50 mg/1 kanamicinnel, LB-agaron (Sambrook és társai, Molecular cloning: a laboratory manual. 2nd Ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.) történő szélesztésével történt. A plazmid DNS-t egy transzformánsból a Qiagen cég QIAprep Spin Miniprep Kit-tel izoláltuk és az EcoRI és Hindin restrikciós enzimmel történő hasításával, illetve az azt
71.508/PA követő agaróz gélelektroforézissel (0,8 %) vizsgáltuk meg. A plazmidot pEC-K18mob2-nek neveztük el és az 1. ábrán mutattuk be.
A Budapesti Egyezménynek megfelelően a Deutscher Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen-nél (DSMZ, Braunschweig, Deutschland) az alábbi mikroorganizmust helyeztük letétbe:
- DSM 5715/pEC-K18mob2 C. glutamicum törzs, DSM 13245 nyilvántartási számon
3.3 glk gén klónozása a pEC-K18mob2 E. coli-C. glutamicum ingavektorba
Vektorként a 3.2 szakaszban leirt pEC-K18mob2 E. coli-C. glutamicum ingavektort alkalmaztuk. Ennek a plazmádnak a DNS-ét EC1136II restrikciós enzimmel teljesen széthasítottuk, majd borjúbél lúgos foszfatázzal (Roche Diagnostic GmbH, Mannheim, Deutschland, Produktbeschreibung SAP, Product No. 1758250) defofoszforizáltuk.
A 3.1 példa szerint leírt módon nyert glk fragmenst az előkészített pEC-K18mob2 vektorral összekevertük és a keveréket T4-DNS-ligázzal (Code no. 27-0870-04) kezeltük. A ligációs elegyet DH5ámcr E.coli törzsbe (Grant, 1990, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 87:4645-4649) transzformáltuk. A plazmád hordozó sejtek szelektálása a transzformációs elegynek 25 mg/1 kanamicinnel LB-agaron (Lennox, 1955, Virology, 1:190) történő szélesztésével történt. Az egy éjszakán át 37 ° C hőmérsékleten végzett inkubáció után szelektáltuk a
71.508/PA • · ··9♦ ·9f· · _ * rekombináns egyedi kiónokat. A DNS plazmidot Qiarep Spin Miniprep Kit-tel (Product No. 27106, Qiagen, Hilden Deutschland) az előállító előírásai szerint izoláltuk és EcoRI meg Xbal restrikciós enzimekkel felhasítottuk, hogy a plazmidot az ezután következő agaróz gélelektroforézissel vizsgáljuk meg. A kapott plazmidot pEC-K18mob2glkexp-nek neveztük.
4. Példa
A RES167 Corynebacterium glutamicum törzs transzformálása pEC-K18mob2glkexp plazmiddal
Az RES167 C. glutamicum törzset (Schaffer A, és társai, Journal Bacteriological 176:7309-731, 1994) a pECK18mob2glkexp plazmiddal Liebl és társai által leírt (FEMS Microbiology Letters, 53:299-303, 1989) elektroporációs módszerrel transzformáltuk. A transzformánsok szelektálását 18,5 g/1 agy-szív táplevesből, 0,5 mól szorbitolból, 5 g/1 Bacto-Tryptonból, 2,5 g/1 bakto-élesztő extraktumból, 5 g/1 NaCl-ből és 18 g/1 Bacto-Agarból álló, LBHIS agaron hajtottuk végre, amelyet 25 mg/1 kanamicinnel egészítettünk ki. Az inkubációt 33 °C hőmérsékleten 2 napig végeztük.
A plazmid DNS-t a szokásos eljárással (Peters-Wendisch és társai, 1998, Microbiology, 144, 915-927, 1998) izoláltuk egy transzformánsból, EcoRI és Sáli restrikciós endonukleázokkal széthasítottuk, majd a plazmidot ezt követő agaróz gélelektroforézissel vizsgáltuk meg. A kapott törzset C. glutamicum RES167/ pEC-K18mob2glkexp-nek neveztük.
71.508/ΡΆ »>
5. Példa
Lizin előállítása
A 4. Példa szerint nyert C. glutamicum RES167/ pECK18mob2glkexp törzset egy lizin előállítására alkalmas tápközegben tenyésztettük és meghatároztuk a tenyészetben a lizin tartalmát.
Ezután a törzset agar lemezen a megfelelő antibiotikummal (agy-szív agar, 25 mg/1 tetraciklinnel) 33 °C hőmérsékleten 24 óráig inkubáltuk. Kiindulva ebből az agar lemez tenyészetből, beoltottunk egy előtenyészetet (10 ml közeg 100 ml-es erlenmeyer lombikban). Az előtenyészet közegekét a Cg III teljes közeget használtunk.
Cg III közeg
NaCl 2,5g/1
Bacto-Pepton 10g/1
Bacto-Yeast-Extrakt 10g/1
Glukóz (autoklávozott) 2 % (m/v)
A pH értéket 7,4 -re állítottuk be.
Ehhez 25 mg/1 kanamicint adtunk. Az előtenyészetet 33 °C hőmérsékleten rázógépen 240 rpm mellett 16 órán át inkubáltuk. Ebből az előtenyésztből főtenyészetet oltottunk, úgy, hogy a fő-tenyészet kezdeti OD-je (660 nm) 0,05 volt. A főtenyészethez az MM közeget használtuk.
MM közeg
CSL (kukorica áztató folyadék) g/1
71.508/PA
MOPS (Morfolin-propán-szülfonsav) 20 g/1
Glükóz (autoklávozott) 50 g/1
(NH4)2SO4 kh2po4 25 g/1 0,1 g/1
MgSO4 * 7 H20 1,0 g/1
CaCl2 * 2 H20 10 mg/1
FeSO4 * 7 H20 10 mg/1
MnSO4 * h2o 5 mg/1
Biotin (sterilen szűrt) 0,3 mg/1
Tiamin CaCO3 * HC1 (sterilen szűrt) 0,2 mg/1 25 g/1
A CSL-t, a MOPS-t és a sóoldatot ammónia oldattal 7 pHra állítottuk be és autoklávban kezeltük. Ezután hozzáadtuk a steril szubsztrátum és vitamin oldatot, valamint az autolávban kiszárított CaCO3-t.
A tenyésztést 10 ml térfogatban hajtották végre 100 mles erlenmeyer lombikban. 25 mg/1 kamamicint adtunk hozzá. A tenyésztés 33 ° C hőmérsékleten történt, 80 % légnedvesség mellett.
óra elteltével 660 nm mérési hullámhosszon megmértük az OD-t Biomek 1000-el (Beckmann Instruments GmbH, München). A keletkezett lizin mennyiséget az EppendorfBioTronik cég (Hamburg, Deutschland) aminosav analizátora segítségével ioncserélő kromatográfiával és ninhidrin detektálású oszlop-derivatizálással határoztuk meg.
Az eredmények az 1. Táblázaton láthatók:
1. Táblázat
71.508/PA .:. .K. :·ί· :·7· ·.>
Törzs OD (660) Lisin-HCl mg/1
C. glutamicum RES167 13,8 287
C. glutamicum RES167/ pEC- K18mob2glkexp 15 345
Ábrák:
l .ábra: A pEC-K18mob plazmid .ábra: pEC-Kl8mob2glkexp plazmád
Az ábrán alkalmazott rövidítéseknek jelentése a következő:
per: apGAl kópiaszámot ellenőrző gén
or ÍV : ColEl-hez hasonló origó a pMBl-ből
rep: a C. glutamicum pGAl plazmid-kódolt
replikációs
tartománya
RP4mob: RP4-mobilizálási hely
Kan: kanamicin rezisztencia gén
glk: glk gén a C. glutamicum-ból
EcoRI: az EcoRI restrikciós enzim hasítási helye
HindlII: a HindlII restrikciós enzim hasítási
helye
71.508/PA 29 ........
• · · · · · ·♦··♦♦» ♦ ' ·*
Ecll36II: az Ecll36II restrikciós enzim hasítási helye
71.508/ΡΑ
SZEKVENCIA LISTA <110> Degussa-Hüls AG <120> Új glk-gént kódoló nukleotid szekvencia <130> 990177 BT <140>
<141>
<160> 2 <170> Patentin Ver. 2.1 <210> 1 <211> 1540 <212> DNS <213> Corynebacterium glutamicum <220>
<221> CDS <222> (461)..(1429) <400> 1
aaattccttg ggcgccttga atatcaagat atgatcaaca cgcttgccgc egeagatatt 60
ttcgcgatgc cagcgcgcac ccgcggtggc ggacttgatg ttgaaggett gggcattgtc 120
tatetegagg cacaagcctg cggagtgccg gtgatagccg gcacctctgg cggcgcgcca 180
gagacggtga ctccggcaac tggcctggtt gtggaggggt eggaegtega taagctgtct 240
gagettttaa ttgagettet cgacgatccg atccgccgcg ccgcgatggg cgctgcaggt 300
agggcgcatg tggaggeega atggtcgtgg gaaatcatgg gggagcggtt gaccaatatt 360
ttgcagagtg aaccacgatg atggttggac agetgttgat agetataett tgaaagatta 420
aattcaccta aatcctgtgt agaacgcgag gggcactctt atg cca caa aaa ccg Met Pro Gin Lys Pro 475
5 gcc agt ttc gcg gtg ggc ttt gac atc ggc ggc acc aac atg cga gcc523
Alá Ser Phe Ala Vai Gly Phe Asp He Gly Gly Thr Asn Met Arg Ala
1520 ggg ctt gtc gac gaa tcc ggg ege atc gtg acc agt ttg teg gcg ccg571
Gly Leu Val Asp Glu Ser Gly Arg He Val Thr Ser Leu Ser Alá Pro 25 3035 teg ccg ege acg acg cag gca atg gaa cag ggg att ttt gat cta gtc619
Ser Pro Arg Thr Thr Gin Ala Met Glu Gin Gly He Phe Asp Leu Val 40 4550
71.508/PA .1.,<
gaa cag etc aag gee gaa tac ccg gtt ggt get gtg gga ett gee gtc667
Glu Gin Leu Lys Ala Glu Tyr Pro Vai Gly Ala Vai Gly Leu Ala Vai
6065 geg gga ttt ttg gat oct gag tgc gag gtt gtt ega ttt gee ccg cac715
Ala Gly Phe Leu Asp Pro Glu Cys Glu Vai Vai Arg Phe Ala ProHis
75 8085 ott cet tgg ege gat gag cca gtg cgt gaa aag ttg gaa aac ett ttg763
Leu Pro Trp Arg Asp Glu Pro Vai Arg Glu Lys Leu Glu Asn LeuLeu
95100 ggc ctg cet gtt cgt ttg gaa cat gat gee aac tea gca geg tgg ggt811
Gly Leu Pro Vai Arg Leu Glu His Asp Ala Asn Ser Ala Ala TrpGly
105 110115 ag cat cgt ttt ggt gca get caa ggc get gac aac tgg gtt ttg ttg 859
Glu His Arg Phe Gly Ala Ala Gin Gly Ala Asp Asn Trp Vai Leu Leu 120 125130 gca etc ggc act gga att ggt gca geg ctg att gaa aaa ggc gaa att907
Ala Leu Gly Thr Gly lie Gly Ala Ala Leu Tie Glu Lys Gly Glu He 135 140145 tac cgt ggt gca tat ggc acg gca cca gaa ttt ggt cat ttg cgt gtt955
Tyr Arg Gly Ala Tyr Gly Thr Ala Pro Glu Phe Gly His Leu ArgVai
150 155 160165 gtt cgt ggc gga ege gca tgt geg tgt ggc aaa gaa ggc tgc ctg gag1003
Vai Arg Gly Gly Arg Ala Cys Ala Cys Gly Lys Glu Gly Cys LeuGlu
170 175180 cgt tac tgt tee ggt act gee ttg gtt tac act geg cgt gaa ttg get1051
Arg Tyr Cys Ser Gly Thr Ala Leu Vai Tyr Thr Ala Arg Glu LeuAla
185 190195 teg cat ggc tea ttc ege aac age ggg ctg ttt gac aag ate aaa gee1099
Ser His Gly Ser Phe Arg Asn Ser Gly Leu Phe Asp Lys He LysAla
200 205210 gat ccg aat tee ate aat gga aaa acg ate act geg gca geg ege caa1147
Asp Pro Asn Ser He Asn Gly Lys Thr He Thr Ala Ala Ala ArgGin
215 220225 gaa gac cca ett get etc gee gtt ctg gaa gat ttc age gag tgg ctg1195
Glu Asp Pro Leu Ala Leu Ala Vai Leu Glu Asp Phe Ser Glu TrpLeu
230 235 240245
71.508/PA ggc gaa act ttg gcg ate att get gat Gly Glu Thr Leu Ala lie lie Ala Asp 250 ate att ggt ggc gga ctg tee aat get lie lie Gly Gly Gly Leu Ser Asn Ala 265270 teg gtc aac cac tat tee ace ego ate Ser Vai Asn His Tyr Ser Thr Arg He 280285 ttg gca ege gtt gee aca get cag ttg Leu Ala Arg Vai Ala Thr Ala Gin Leu 295300 ggt gtc get gat eta get ega ege tet Gly Vai Ala Asp Leu Ala Arg Arg Ser 310 315 gtc ett gac cca ggc atg ate 1243
Vai Leu Asp Pro Gly Met He
255 260 gee gac ett tat ttg gat ege 1291
Ala Asp Leu Tyr Leu Asp Arg 275 gtc ggc gca gga tat ege cet 1339
Vai Gly Ala Gly Tyr Arg Pro 290 ggt gcg gat get ggc atg ate 1387
Gly Ala Asp Ala Gly Met He 305 gta gtg gaa gee aac 1429
Vai Vai Glu Ala Asn
320 taggtgtttt tcggtgggct gegatgaege atgtccacca aaagagccac cccttaaaga 1489 atcgtgggta a 1540 aattaaaaag tggttttggt agcttcgcag <210> 2 <211> 323 <212> PRT <213> Corynebacterium glutamicum <400> 2
Met Pro Gin Lys Pro Ala Ser Phe Ala 15
Thr Asn Met Arg Ala Gly Leu Vai Asp
2025
Ser Leu Ser Ala Pro Ser Pro Arg Thr
3540 lie Phe Asp Leu Vai Glu Gin Leu Lys 5055
Vai Gly Leu Ala Vai Ala Gly Phe Leu
6570
Vai Gly Phe Asp He Gly Gly 10 15
Glu Ser Gly Arg He Vai Thr 30
Thr Gin Ala Met Glu Gin Gly 45
Ala Glu Tyr Pro Vai Gly Ala 60
Asp Pro Glu Cys Glu Vai Vai 75 80
Arg Phe Ala Pro His Leu Pro Trp Arg Asp Glu Pro Vai Arg Glu Lys
71.508/PA
Leu
Glu
Asn
Leu
100
Leu
Gly
Leu
Pro
Vai
105
Arg
Leu
Glu
His
Asp
110
Ala
Asn
Ser
Al a
Ala
115
Trp
Gly
Glu
His
Arg
120
Phe
Gly
Ala
Ala
Gin
125
Gly
Ala
Asp
Asn
Trp 130
Vai
Leu
Leu
Ala
Leu
135
Gly
Thr
Gly
He
Gly 140
Ala
Ala
Leu
He
Glu
145
Lys
Gly
Glu
He
Tyr
150
Arg
Gly
Ala
Tyr
Gly
155
Thr
Ala
Pro
Glu
Phe
160
Gly
His
Leu
Arg
Vai
165
Vai
Arg
Gly
Gly
Arg 170
Ala
Cys
Ala
Cys
Gly
175
Lys
Glu
Gly
Cys
Leu
180
Glu
Arg
Tyr
Cys
Ser
185
Gly
Thr
Ala
Leu
Vai
190
Tyr
Thr
Ala
Arg
Glu
195
Leu
Ala
Ser
His
Gly
200
Ser
Phe
Arg
Asn
Ser
205
Gly
Leu
Phe
Asp
Lys 210
He
Lys
Ala
Asp
Pro
215
Asn
Ser
He
Asn
Gly 220
Lys
Thr
He
Thr
Ala
225
Ala
Ala
Arg
Gin
Glu
230
Asp
Pro
Leu
Ala
Leu
235
Ala
Vai
Leu
Glu
Asp
240
Phe
Ser
Glu
Trp
Leu
245
Gly
Glu
Thr
Leu
Ala
250 lie
He
Ala
Asp
Vai
255
Leu
Asp
Pro
Gly
Met
260
He lie lie
Gly
Gly
265
Gly
Leu
Ser
Asn
Ala
270
Ala
Asp
Leu
Tyr
Leu
275
Asp
Arg
Ser
Vai
Asn
280
His
Tyr
Ser
Thr
Arg
285 lie
Vai
Gly
Ala
Gly
290
Tyr
Arg
Pro
Leu
Ala
295
Arg
Vai
Ala
Thr
Ala
300
Gin
Leu
Gly
Ala
Asp
305
Ala
Gly
Met
He
Gly
310
Vai
Ala
Asp
Leu
Ala
315
Arg
Arg
Ser
Vai
Vai
320
Glu Ala Asn

Claims (22)

  1. 71.508/PA
    Szabadalmi igénypontok:
    1. Korineform baktériumokból izolált polinukleotid, amely az alábbi csoportokból kiválasztott polinukleotid szekvenciákat tartalmazza:
    a) olyan polinukleotidok, amelyek legalább 70 %-ban azonosak a 2. azonosító számú szekvencia (SEQ ID NO) szerinti aminosav-szekvenciát tartalmazó polipeptidet kódoló polinukleotiddal;
    b) olyan polipeptidet kódoló polinukleotid, amely olyan aminosav szekvenciával rendelkezik, amelyik legalább 70 %ban azonos a 2. azonosító számú aminosav szekvenciával;
    c) olyan polinukleotid, amelyik az a) vagy b) szerinti polinukleotidok komplementere;
    d) olyan polinukleotid, amelyik legalább 15 egymásután következő - a), b) , vagy c) szerinti polinukleotid szekvenciájú nukleotidot tartalmaz.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti polinukleotid, amely polinukleotid a korineform baktériumokban replikálható, előnyösen rekombináns DNS.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti polinukleotid, amely polinukleotid egy RNS.
  4. 4. A 2. igénypont szerinti replikálható DNS, azzal jellemezve, hogy magában foglalja:
    71.508/PA (i) a 1. azonosító számú szekvencia szerinti nukleotid szekvenciát, vagy (ii) legalább egy olyan szekvenciát, amely a genetikai kód degenerációs tartományán belül megfelel az (i) szerinti szekvenciának, vagy (iii) legalább egy szekvenciát, amely az (i) vagy (ii) szekvenciákkal komplementer szekvenciával hibridizál, és adott esetben (iv) az (i)-ben a funkció-semleges néma mutációk.
  5. 5. A 2. igénypont szerinti polinukleotid szekvencia, ami olyan polipeptidet kódol, amely a 2. azonosító számú szekvenciának megfelelő aminosav szekvenciát tartalmaz.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti polinukleotid szekvenciát tartalmazó vektor.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti vektort tartalmazó korineform baktérium.
  8. 8. Eljárás L-aminosavak, fermentatív előállítására, azzal jellemezve, hogy a következő műveleteket hajtjuk végre:
    a) az L-aminosavakat termelő korineform baktériumokat fermentáljuk, melynek során legalább a glükokináz enzimet kódoló gént felerősítjük, különösen túlexpresszáljuk;
    71.508/PA
    b) az L-aminosavakat egy közegben, illetve a baktériumok sejtjeiben feldúsítjuk, és
    c) az L-aminosavak izoláljuk.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan baktériumokat alkalmazunk, amelyekben az Laminosavak bioszintézis útjainak további génjeit felerősítjük.
  10. 10. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan baktériumokat alkalmazunk, amikben legalább részben kiiktattuk azokat az anyagcsere folyamatokat, amelyek az L-aminosavak képződését csökkentik.
  11. 11. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy plazmid vektorral transzformált törzset alkalmazunk, és a plazmid vektor a glukokináz enzimet kódoló gént hordozza.
  12. 12. A 8-11. igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan korineform baktériumokat használunk, amelyek L-lizint állítanak elő.
  13. 13. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a dihidro-pikolinát-szintázt kódoló dapA gént túlexpresszáljuk.
    71.508/PA
  14. 14. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a feed back rezisztens aszpartát-kinázt kódoló lysC gént túlexpresszáljuk.
  15. 15. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a gliceraldehid-3-foszfát-dehidrogenázt kódoló gap gént túlexpresszáljuk.
  16. 16. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a triózfoszfát-izomerázt kódoló tpi gént túlexpresszálj uk.
  17. 17. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a 3-foszfátglicerát-kinázt kódoló pgk gént túlexpresszáljuk.
  18. 18. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a piruvát-karboxilázt kódoló pyc gént túlexpresszáljuk.
  19. 19. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a malat-kinon-oxireduktázt kódoló mqo gént túlexpresszáljuk.
  20. 20. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a lizin exportot kódoló lysE gént túlexpresszáljuk.
    71.508/PA
  21. 21. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a glükóz-6-foszfát izomerázt kódoló pgi gén expresszióját gyengítjük.
  22. 22. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egyidejűleg a fosztoenol-piruvát-karboxilázt kódoló pck gén expresszióját gyengítjük.
    A meghatalmazott li. Vyt _ £ J C' i \ -izetkSzi r, ’ nr Úja > Anr.issyút 113.
    J ; < । “>·' -1 f v ' ’
HU0004783A 1999-12-02 2000-12-01 Új, a glk-gént kódoló nukleotid szekvenciák HUP0004783A2 (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19958159A DE19958159A1 (de) 1999-12-02 1999-12-02 Neue für das glk-Gen codierende Nukleotidsequenzen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU0004783D0 HU0004783D0 (hu) 2001-02-28
HUP0004783A2 true HUP0004783A2 (hu) 2003-03-28

Family

ID=7931209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0004783A HUP0004783A2 (hu) 1999-12-02 2000-12-01 Új, a glk-gént kódoló nukleotid szekvenciák

Country Status (16)

Country Link
US (2) US20020040129A1 (hu)
EP (1) EP1106694A1 (hu)
JP (1) JP2001204481A (hu)
KR (1) KR20010062078A (hu)
CN (1) CN1305000A (hu)
AU (1) AU7198800A (hu)
BR (1) BR0005678A (hu)
CA (1) CA2325227A1 (hu)
DE (1) DE19958159A1 (hu)
HU (1) HUP0004783A2 (hu)
ID (1) ID28565A (hu)
MX (1) MXPA00011815A (hu)
PL (1) PL344237A1 (hu)
RU (1) RU2000129933A (hu)
SK (1) SK17942000A3 (hu)
ZA (1) ZA200007078B (hu)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032173A1 (de) * 2000-07-01 2002-01-17 Degussa Neue für das plsC-Gen kodierende Nukleotidsequenzen
ES2319626T3 (es) * 2001-11-19 2009-05-11 Medigene Ag Farmaco para el tratamiento de enfermedades tumorales y de la piel virales.
DE10162730A1 (de) 2001-12-20 2003-07-03 Degussa Allele des glk-Gens aus coryneformen Bakterien
US7915018B2 (en) * 2004-10-22 2011-03-29 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing L-amino acids using bacteria of the Enterobacteriaceae family

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655149B2 (ja) * 1985-03-12 1994-07-27 協和醗酵工業株式会社 L―リジンの製造法
DE69334150T2 (de) * 1992-05-14 2008-03-13 Baylor College Of Medicine, Houston Mutierte steroidhormonrezeptoren, methoden für ihre benutzung und molekularer schalter für gentherapie
DE19644567A1 (de) * 1996-10-26 1998-04-30 Forschungszentrum Juelich Gmbh Mikrobielle Herstellung von Substanzen aus dem aromatischen Stoffwechsel / II
DE19644566A1 (de) * 1996-10-26 1998-04-30 Forschungszentrum Juelich Gmbh Mikrobielle Herstellung von Substanzen aus dem aromatischen Stoffwechsel / I
DE19818541C2 (de) * 1998-04-24 2003-04-10 Forschungszentrum Juelich Gmbh Mikrobielle Herstellung von Substanzen aus dem aromatischen Stoffwechsel / III
DE19924365A1 (de) * 1999-05-27 2000-11-30 Degussa Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren und für das accDA Gen codierende Nukleotidsequenzen
KR20070087092A (ko) * 1999-06-25 2007-08-27 바스프 악티엔게젤샤프트 탄소 대사 및 에너지 생산과 관련된 단백질을 코딩하는코리네박테리움 글루타미쿰 유전자
JP4623825B2 (ja) 1999-12-16 2011-02-02 協和発酵バイオ株式会社 新規ポリヌクレオチド

Also Published As

Publication number Publication date
ID28565A (id) 2001-06-07
US20030022320A1 (en) 2003-01-30
US6913910B2 (en) 2005-07-05
KR20010062078A (ko) 2001-07-07
MXPA00011815A (es) 2002-06-04
HU0004783D0 (hu) 2001-02-28
AU7198800A (en) 2001-06-07
JP2001204481A (ja) 2001-07-31
PL344237A1 (en) 2001-06-04
SK17942000A3 (sk) 2001-10-08
CA2325227A1 (en) 2001-06-02
DE19958159A1 (de) 2001-06-07
EP1106694A1 (de) 2001-06-13
BR0005678A (pt) 2001-08-21
RU2000129933A (ru) 2003-01-10
CN1305000A (zh) 2001-07-25
ZA200007078B (en) 2001-06-06
US20020040129A1 (en) 2002-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6632644B2 (en) Nucleotide sequences which code for the zwa1 gene
EP1109915B2 (en) Nucleotide sequences for the tal gene
US6740742B2 (en) Nucleotide sequences encoding the dapC gene and process for the production of L-lysine
EP1287143B1 (en) Corynebacterium glutamicum nucleotide sequences coding for the glbo gene
US6913910B2 (en) Nucleotide sequences coding for the glk-gene
AU7254800A (en) New nucleotide sequences coding for the ptsH gene
US6830921B2 (en) Nucleotide sequences which code for the ACP gene
US6806068B1 (en) Nucleotide sequences which encode the pfk gene
US6949374B2 (en) FadD15 gene of Corynebacterium glutamicum, encoding an acyl-CoA synthase polypeptide
US20030224499A9 (en) Nucleotide sequences encoding the ptsH gene
KR20010051876A (ko) pfkA 유전자를 암호화하는 신규한 뉴클레오타이드 서열
US6987015B1 (en) Nucleotide sequences encoding the pfkA gene
EP1278860B1 (en) Nucleotide sequences which code for the cma gene
US6562607B2 (en) Nucleotide sequences coding for the cls gene
US6638753B2 (en) Nucleotide sequences which code for the cma gene
US20040092710A1 (en) Nucleotide sequences coding for the cdsA gene
US20020155555A1 (en) Nucleotide sequences which code for the pgsA2 gene
US20020034794A1 (en) Nucleotide sequences which encode the gpsA gene
EP1278857A1 (en) Nucleotide sequences which code for the fadd15 gene
KR20020097244A (ko) pgsA2 유전자를 암호화하는 신규한 뉴클레오타이드 서열
KR20020097251A (ko) cls 유전자를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열