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JPS62143682A - Coryne-type bacterium having recombinant dna and production of tyrosine and/or phenylalanine using same - Google Patents

Coryne-type bacterium having recombinant dna and production of tyrosine and/or phenylalanine using same

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Publication number
JPS62143682A
JPS62143682A JP28266285A JP28266285A JPS62143682A JP S62143682 A JPS62143682 A JP S62143682A JP 28266285 A JP28266285 A JP 28266285A JP 28266285 A JP28266285 A JP 28266285A JP S62143682 A JPS62143682 A JP S62143682A
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JP
Japan
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tyrosine
phenylalanine
coryne
gene
dna
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Granted
Application number
JP28266285A
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Japanese (ja)
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JPH0571237B2 (en
Inventor
Katsuaki Sato
勝明 佐藤
Hisao Ito
久生 伊藤
Kazuhiko Matsui
和彦 松井
Takanosuke Sano
佐野 孝之輔
Hitoshi Ei
仁 江井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Ajinomoto Co Inc filed Critical Ajinomoto Co Inc
Priority to JP28266285A priority Critical patent/JPS62143682A/en
Publication of JPS62143682A publication Critical patent/JPS62143682A/en
Publication of JPH0571237B2 publication Critical patent/JPH0571237B2/ja
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce tyrosine, etc., in high efficiency, by culturing a coryne-type bacterial cell having a recombinant DNA in which a gene coding shikimic acid kinase is connected to a plasmid vector proliferative in a coryne-type bacterial cell. CONSTITUTION:A coryne-type bacterial cell containing a recombinant DNA in which a gene manifesting in a coryne-type bacterial cell and coding shikimic acid kinase is connected to a plasmid vector proliferative in coryne-type bacterial cell is prepared beforehand. Cultivation of the bacterial strain gives tyrosine and/or phenylalanine. It is preferable to insert a prephenic acid dehydratase gene, prephenic acid transaminase, etc., in addition to shikimic acid kinase gene in the case of producing a phenylalanine or tyrosine-producing strain.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、シキミ酸キナーゼが組込まれている組換え
DNAを有するコリネ型細菌及びそれを用いるチロシン
及び、又はフェニルアラニンの製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a coryneform bacterium having a recombinant DNA incorporating shikimate kinase and a method for producing tyrosine and/or phenylalanine using the coryneform bacterium.

従来の技術 シキミ酸キナーゼ(以下rsKJと記す。)は、シキミ
酸をシキミ酸3−リン酸に変換する反応を触媒する酵素
であシ、シキミ酸3−リン酸は、コリスミ酸を経由して
フェニルアラニジ、チロシン又はトリットファンに変換
される。
Background Art Shikimate kinase (hereinafter referred to as rsKJ) is an enzyme that catalyzes the reaction of converting shikimate to shikimate 3-phosphate, and shikimate 3-phosphate is converted via chorismate. Converted to phenylalanidi, tyrosine or tritophane.

一方、組換えDNA法によシこれら芳香族アミノ酸生産
菌を育種することは、いくつか知られているが(例えば
特開昭57−208994.特開昭57−71397、
特開昭58−89194、特開昭58−134994等
)、SKをコードする遺伝子(以下’711− S K
遺伝子」と記す)が組込まれたものではな41、1 い。
On the other hand, there are some known methods of breeding these aromatic amino acid producing bacteria using recombinant DNA methods (for example, JP-A-57-208994, JP-A-57-71397,
JP-A-58-89194, JP-A-58-134994, etc.), the gene encoding SK (hereinafter '711-SK
41.1).

発明が解決しようとする問題点 この発明は、チロシン及び、又はフェニルアラニンの生
産性がよシ高い微生物を得ること、及びそれによってチ
ロシン及び、又はフェニルアラニンのよシ効率のよい製
造法を見い出すことにある。
Problems to be Solved by the Invention The object of the present invention is to obtain microorganisms with high productivity of tyrosine and/or phenylalanine, and thereby to find a highly efficient method for producing tyrosine and/or phenylalanine. .

問題点を解決するための手段 本発明者等は、叙上の問題点を解決するため研究の結果
、コリネ型細菌細胞内で発現しSKをコードする遺伝子
がコリネ型細菌細胞内で増殖しうるプラスミドベクター
に接続されている組換えDNAを有するコリネ型細菌を
分離することに成功し、得られたコリネ型細菌がチ四シ
ン及び、又はフェニルアラニンの高い生産性を有するこ
とを見い出した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors conducted research and found that the gene encoding SK, which is expressed in coryneform bacterial cells, can proliferate within coryneform bacterial cells. We have successfully isolated coryneform bacteria having recombinant DNA connected to a plasmid vector, and found that the resulting coryneform bacteria have high productivity of thytecine and/or phenylalanine.

本発明にいうコリネ型細菌(Coryneform b
aeterla)は、バーシース・マニニアル・オツ・
デターミネイティブ・バクテリオロジー(Barg・y
’s Manualof D@tarminativ@
Bacterlology )第8版599を有しない
桿菌である。このよりなコリネ型細菌のうち特に以下に
述べるようなコリネ型グルタミン酸生産性細菌が本発明
においては、最も好ましいものである。
Coryneform bacterium according to the present invention
aeterla)
Determinative bacteriology (Barg y
's Manualof D@terminative@
Bacterology) 8th edition 599. Among these coryneform bacteria, the following coryneform glutamate-producing bacteria are particularly preferred in the present invention.

コリネ型グルタミン酸生産性細菌の野性株の例としては
次のようなものがあげられる。
Examples of wild strains of coryneform glutamate-producing bacteria include the following.

ブレピノぐクテリウム・ディパリカタム     AT
CC14020ブレビバクテリウム・サラカロリティク
ム   ATCC14066ブレヒハクテリウム・イン
マリオフィルム   ATCC14068ブレビバクテ
リウム・ロゼラム         ATCC1382
5ブレビバクテリウム・フラノぐム         
ATCC13826プレビパクテリウム・チオダニタリ
ス     ATCC19240コリネバクテリウム・
アセトアシドフィルム  ATCC13870コリネバ
クテリウム・アセトグルタミクム   ATCC158
06コリネバクテリウム・カルナエ         
ATCC15991コリネバクテリウム・グルタミクム
     ATCC13032,13060コリネバク
テリウム・リリウム         ATCC159
90コリネバクテリウム・メラセコーラ       
ATCC17965上記のようなグルタミン酸生産性を
有する野性株SK遺伝子を単離する方法は、コリネ型細
菌のSK遺伝子を有している株よシ、まず染色体遺伝子
を抽出しく例えばH,5alto and K、Miu
ra Biochem。
Brepinogacterium diparicatum AT
CC14020 Brevibacterium salacalolyticum ATCC14066 Brevibacterium inmariophyllum ATCC14068 Brevibacterium roserum ATCC1382
5 Brevibacterium furanogum
ATCC13826 Previpacterium thiodanitalis ATCC19240 Corynebacterium
Acetoacidophilum ATCC13870 Corynebacterium acetoglutamicum ATCC158
06 Corynebacterium carnae
ATCC15991 Corynebacterium glutamicum ATCC13032,13060 Corynebacterium Lilium ATCC159
90 Corynebacterium Melasecola
ATCC17965 A method for isolating a wild strain SK gene having glutamic acid productivity as described above is to first extract the chromosomal gene from a strain having the SK gene of a coryneform bacterium, for example, H,5alto and K, Miu.
ra Biochem.

Bloph)+8.Acta 72 、619 、 (
1963)の方法が使用できる。)、これを適当な制限
酵素で切断する。
Bloph)+8. Acta 72, 619, (
(1963) can be used. ), which is then cut with an appropriate restriction enzyme.

ついで、コリネ型細菌細胞内で増殖し得るプラスミドベ
クターに接続し、得られた組換えDNAを用いてコリネ
型細菌のSK欠損変異株を形質転換せしめ、SK生成活
性を保有するにいたった菌株を単離し、これよ、98に
遺伝子を分離できる。
Next, the recombinant DNA was connected to a plasmid vector capable of propagating within coryneform bacteria cells, and the resulting recombinant DNA was used to transform an SK-deficient mutant strain of coryneform bacteria to obtain a strain that possessed SK-producing activity. We can isolate and separate 98 genes.

染色体遺伝子を切断するために、切断反応時間等を調節
して切断の程度を調節すれば、巾広い種類の制限酵素が
使用できる。
In order to cleave chromosomal genes, a wide variety of restriction enzymes can be used by adjusting the degree of cleavage by adjusting the cleavage reaction time and the like.

本発明にて使用されるグラスミドベクターは、コリ春型
細菌細胞内において増殖し得るものであればどのような
ものでも良い。具体的に例示すれば、以下のものがあげ
られる。
The Grasmid vector used in the present invention may be any vector as long as it can proliferate within coli vernal bacterial cells. Specific examples include the following.

(1)   pAM 330  特開昭58−6769
9参照(2)  pAJ 1844  %開昭58−1
92900参照プラスミドベクターDNAの開裂は、当
該DNAを一箇所で切断する制限酵素を用いて切断する
か、複数部位を切断する制限酵素を用いて部分的に切断
することによシ行う。
(1) pAM 330 JP-A-58-6769
See 9 (2) pAJ 1844 % 1977-1
Cleavage of the 92900 reference plasmid vector DNA is carried out by cleaving the DNA using a restriction enzyme that cuts at a single site or by partially cleaving the DNA using a restriction enzyme that cuts at multiple sites.

ベクターDNAは、染色体遺伝子を切断した際に用いら
れた制限酵素によシ切断され、または染色体DNA切断
フラグメント及び切断されたベクターDNAのそれぞれ
の両端に相補的な塩基配列を有するオリプヌクレオチド
を接続せしめ七、ついでプラス5ド々クターと染色体D
NAフラグメントとのライダーシせン反応に付される。
The vector DNA is cleaved by the restriction enzyme used to cleave the chromosomal gene, or oligonucleotides having complementary base sequences are connected to both ends of the chromosomal DNA cleavage fragment and the cleaved vector DNA. Seshime Seven, then Plus 5 Doctor and Chromosome D
It is subjected to a lidar reaction with an NA fragment.

このようにして得られた、染色体DNAとベクターグラ
スミドとの組換えDNAをコリネ型細菌に属する受容菌
へ導入するには、エシェリヒア・コリに−12について
報告されている様な(Mandel +M、 and 
Hlga r A、 +J0Mo1.+Bio1.53
1159(1970) )受容菌細胞を塩化カルシウム
で処理してDNAの透過性を増す方法、またはノ9チル
ス・ズブチリスについて報告されている様に(Dune
an *C,H,、Wilgon l G、A、 an
d Young e F、E、 * Gsne +1 
、153(1977) )細胞がDNAを取シ込み得る
様になる増殖段階(いわゆるコンピテントセル)に導入
する方法によシ可能である。あるいは、ノ々チルス・ズ
ブチリス、放線菌類および酵母について知られている様
に(Chang r S、 and Choan 、 
S 、N、 。
In order to introduce the thus obtained recombinant DNA of the chromosomal DNA and the vector Grasmid into a recipient bacterium belonging to coryneform bacteria, it is necessary to introduce the recombinant DNA of the chromosomal DNA and the vector grasmid into a recipient bacterium belonging to coryneform bacteria, such as the one reported for -12 in Escherichia coli (Mandel +M, and
Hlgar A, +J0Mo1. +Bio1.53
1159 (1970)) to increase DNA permeability by treating recipient cells with calcium chloride, or as reported for No9tilus subtilis (Dune et al.
an *C, H,, Wilgon l G, A, an
d Young e F, E, * Gsne +1
, 153 (1977)) by introducing cells into a proliferation stage (so-called competent cells) in which they become capable of taking up DNA. Alternatively, as is known for Nonocilus subtilis, actinomycetes and yeasts (Chang r S, and Choan,
S, N,.

Mo1ec、Gen、 、Genet、+ 168.1
11(1979):Bibb +M、J、 、Ward
 l J、M、 and Hopwood + O,A
、 r Nature *274 + 398 (19
78) :Hlnnen +A、 +H1eks + 
J、B。
Mo1ec, Gen, , Genet, + 168.1
11 (1979): Bibb +M, J., Ward
l J, M, and Hopwood + O, A
, r Nature *274 + 398 (19
78) :Hlnnen +A, +H1eks +
J.B.

and Fink r G、R,、Proa、 Nat
l 、Aaad、Sai 、USA + 751929
 (1978) ) 、DNA受容菌を、グラスミドD
NAを容易に取)込むプロトプラストまたはスフェロプ
ラストにして7’:7スミドをDNA受容菌に導入する
ことも可能である。
and Fink r G, R,, Proa, Nat
l,Aaad,Sai,USA+751929
(1978) ), the DNA recipient bacteria were transformed into Grasmid D
It is also possible to introduce the 7':7 smid into the DNA recipient bacteria as protoplasts or spheroplasts that readily take up NA.

プロトプラスト法では上記の/(チルス・ズブチリスに
おいて使用されている方法でも充分高い頻度を得ること
ができるし、特開昭57−183799に記載されたコ
リネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属のプロ
トプラストにポリエチレン当然利用できる。?リエチレ
ングリコールまたはポリビニルアルコールの代シに、カ
ルがキシメチルセルロース、デキストラン、フィコール
、ツルロニックF68(セルパ社)などの添加によって
DNAのとシ込みを促進させる方法でも同等の結果が得
られる。
In the protoplast method, it is possible to obtain a sufficiently high frequency using the above-mentioned method used for Tylus subtilis. Of course, it can be used. Equivalent results can also be obtained by adding oxymethyl cellulose, dextran, Ficoll, Tsururonic F68 (Serpa), etc. to the substitute of polyethylene glycol or polyvinyl alcohol to promote DNA infiltration. .

チロシン及び、又はフェニルアラニン生産菌として、S
K欠損株を宿主として形質転換した株を用いることがで
きるが、以下に示すような宿主を用いればよりチロシン
及び、又はフェニルアラニンの生産性が高い菌株が得ら
れることがある。
As a tyrosine and/or phenylalanine producing bacterium, S
A strain obtained by transforming a K-deficient strain as a host can be used, but if the following hosts are used, a strain with higher productivity of tyrosine and/or phenylalanine may be obtained.

チロシンの場合 コリネバクテリウム属のフェニルアラニンを要求し3−
アミノチロシン、p−アミノフェニルアラニン、p−フ
ルオロフェニルアラニン、チロシンヒドロキサメートに
耐性を有する変異株H0Hagino + K、 Na
kayama : Agric 、 Blol 、 C
hem、 + 37 +2013 (1973) 、ブ
レビバクテリウム属のm−フルオロフェニルアラニンに
耐性を示す変異株Sugimoto  + Nakag
awa  r Tsuchida  +  5hiio
 、  + Agric。
In the case of tyrosine, Corynebacterium requires phenylalanine and 3-
Mutant strain H0Hagino + K, Na that is resistant to aminotyrosine, p-aminophenylalanine, p-fluorophenylalanine, and tyrosine hydroxamate
kayama: Agric, Blol, C
hem, + 37 +2013 (1973), Mutant strain of Brevibacterium showing resistance to m-fluorophenylalanine Sugimoto + Nakag
Awa r Tsuchida + 5hiio
, + Agric.

11io1 、Chem、 、 37 、2327 (
1973)等がある。
11io1, Chem, 37, 2327 (
1973) etc.

フェニルアラニンの場合 ブレビバクテリウム属のm−フルオロフェニルアラニン
耐性を有する変異株(8,Sugimoto + M。
In the case of phenylalanine, a mutant strain of Brevibacterium resistant to m-fluorophenylalanine (8, Sugimoto + M.

Nakagawa IT、 Tsuchida * I
 、 8hi lo −t Agric、 Biol。
Nakagawa IT, Tsuchida *I
, 8hi lo -t Agric, Biol.

Chem、 、 37.2327 (1973) )、
ブレビバクテリウム属のチロシン、メチオニンを要求し
5−メチルトリプトファン、p−フルオロフェニルアラ
ニンに耐性を有する変異株<*開昭49−116294
)、ブレビバクテリウム属のチロシン、メチオニンを要
求し、5−メチルトリプトファン、p−フルオロフェニ
ルアラニン高濃度耐性、デコイニ/感受性を有する変異
株(特開昭59−34893 )コリネバクテリ9ム属
のチロシンを要求し、p−フルオロフェニルアラニン、
p−7ミノフエニルアラニンに耐性を有する変異株(H
,Hagino、に、Nakayama、+Agric
、Bio1.Chsm、 、 38 、157 (19
74))等がある。
Chem, 37.2327 (1973)),
A mutant strain of Brevibacterium that requires tyrosine and methionine and is resistant to 5-methyltryptophan and p-fluorophenylalanine.
), a mutant strain that requires tyrosine and methionine from the genus Brevibacterium and is resistant to and sensitive to high concentrations of 5-methyltryptophan and p-fluorophenylalanine (Japanese Patent Application Laid-open No. 59-34893), which requires tyrosine from the genus Corynebacterium. , p-fluorophenylalanine,
A mutant strain resistant to p-7 minophenylalanine (H
, Hagino, Nakayama, + Agric
, Bio1. Chsm, , 38, 157 (19
74)) etc.

8に遺伝子のはかに、以下の遺伝子が挿入されていれば
チロシン及び、又はフェニルアラニンの生産性がよシ高
くなることが多い。3−デヒド四キナ酸シンターゼ遺伝
子、シキミ酸デヒドロゲナ一ゼ遺伝子、3−デオキシ−
D−アラビノ−へプチュロン酸−7−リン酸(DAHP
 )シンターゼ遺伝子、3−デヒドロキナ酸デヒドラタ
ーゼ遺伝子、5−エノールビルビルシキミ酸−3−リン
酸シンターゼ、コリズミ酸シンターゼ遺伝子があげられ
る。
If the following genes are inserted into the 8th gene, the productivity of tyrosine and/or phenylalanine will often be higher. 3-dehydetetraquinate synthase gene, shikimate dehydrogenase gene, 3-deoxy-
D-arabino-heptulonic acid-7-phosphate (DAHP)
) synthase gene, 3-dehydroquinate dehydratase gene, 5-enolbilbylshikimate-3-phosphate synthase, and chorizmate synthase gene.

またフェニルアラニン又はチロシン1生産菌を得ようと
するときは、ゾレフエン酸デヒドラターゼ遺伝子、プレ
フェン酸トランスアミナーゼ、プレチロシンデヒドロゲ
ナーゼ遺伝子、チロシy7ミノトランスフエラーゼ遺伝
子等がSK遺伝子の#丘かに挿入されていることが望ま
しい。
In addition, when attempting to obtain phenylalanine or tyrosine 1-producing bacteria, the zolephenate dehydratase gene, prephenate transaminase, pretyrosine dehydrogenase gene, tyrosy y7 minotransferase gene, etc. must be inserted into the SK gene. is desirable.

このようにして得られたチロシン及び、又はフェニルア
ラニン生産能を有するコリネ型細菌を培養してチロシン
及び−又はフェニルアラニ/を生成蓄積せしめる方法は
、従来コリネ型細菌によるチロシン及び、又はフェニル
アラニンの製造のために使用されていた方法と特に大き
く違う点はない。
The method of culturing the thus obtained coryneform bacteria capable of producing tyrosine and/or phenylalanine to produce and accumulate tyrosine and/or phenylalanine is a method for producing tyrosine and/or phenylalanine by conventional coryneform bacteria. There are no major differences from the methods used for this purpose.

即ち、培地としては、炭素源、窒素源、無機イオン、更
に必要に応じアミノ酸、ビタミン等の有機微量栄養素を
含有する通常のものである。炭素源トシては、グルコー
ス、シ二クロース、ラクトース等及びこれらを含有する
澱粉加水分解液、ホエイ、糖蜜等が用いられる。窒素源
としては、アンモニアガス、アンモニア水、アンそニウ
ム塩その他が使用できる。
That is, the culture medium is a usual one containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, and, if necessary, organic micronutrients such as amino acids and vitamins. As the carbon source, glucose, cinicrose, lactose, etc., and starch hydrolyzate containing these, whey, molasses, etc. are used. As the nitrogen source, ammonia gas, aqueous ammonia, anthonium salt, etc. can be used.

培養は好気的条件下で培地の−及び温度を適宜調節しつ
つ、実質的にチロシン及び、又はフェニルアラニンの生
産蓄積が停止するまで行なわれる。
Cultivation is carried out under aerobic conditions, with appropriate adjustment of medium temperature and temperature, until production and accumulation of tyrosine and/or phenylalanine substantially ceases.

実施例 (1)SK遺伝子を含む染色体−DNAの調製ブレビバ
クテリウム・ラクトフェルメンタムAJ 11957 
(FERM−P6673)を11のCMG培地(ペプト
ン11PA1.、酵母エキス1?屑、グルコース0.5
?々、及びNaC20,5f/diを含み、pH7,2
に調整したもの)に植菌し、30℃で約3時間振盪培養
を行ない、対数増殖期の菌体を集めた。
Example (1) Preparation of chromosome-DNA containing SK gene Brevibacterium lactofermentum AJ 11957
(FERM-P6673) in 11 CMG medium (peptone 11PA1., yeast extract 1? scraps, glucose 0.5
? and NaC20.5f/di, pH 7.2
The microorganisms were inoculated into a culture medium (adjusted to 100°C), cultured with shaking at 30°C for about 3 hours, and the cells in the logarithmic growth phase were collected.

この菌体をリゾチーム・SDSで溶菌させたのち、通常
のフェノール処理法によシ、染色体DNAを抽出精製し
、最終的に3.5■のDNAを得た。
After the bacterial cells were lysed with lysozyme/SDS, the chromosomal DNA was extracted and purified using a conventional phenol treatment method, and finally 3.5 μm of DNA was obtained.

(2)ベクターDNAの調製 ベクターとして1)AJ1844 (分子量5.4メガ
ダルトン)を用い、そのDNAを次の様にして調製した
(2) Preparation of vector DNA 1) AJ1844 (molecular weight 5.4 megadaltons) was used as a vector, and its DNA was prepared as follows.

まずpAJ1844をプラスミドとして保有するブレビ
バクテリウム・ラクトフェルメンタムAJ 12037
を100dのCMG培地に接麺し、30℃で対数増殖期
後期まで培養したのち、リゾチームSDS処理によシ溶
菌させ、30,0OOX、p、30分の超遠心によシ上
清を得た。フェノール処理ののち、2容のエタノールを
加えてDNAを沈澱回収した。これを少量のTEN緩衝
液(20mM)リス塩酸基、20mM NaC2,1r
rM EDTA (pI(8,0) )に溶解後、アガ
ロースゲル電気泳動にかけ分離後、切シ出してpAJ1
844 fラスミドDNA約15μ?を得た。
First, Brevibacterium lactofermentum AJ 12037 carrying pAJ1844 as a plasmid
was grafted onto 100 d of CMG medium and cultured at 30°C until the late logarithmic growth phase, then lysed by lysozyme SDS treatment and ultracentrifuged at 30,0 OOX, p for 30 minutes to obtain a supernatant. . After the phenol treatment, 2 volumes of ethanol were added to precipitate and collect the DNA. Add this to a small amount of TEN buffer (20mM), Liss-HCl, 20mM NaC2, 1r
After dissolving in rM EDTA (pI(8,0)), it was separated by agarose gel electrophoresis, and then excised to form pAJ1.
844 f Lasmid DNA approximately 15μ? I got it.

(3)染色体DNA断片のベクターへの挿入(1)で得
た染色体DNAl0μ/と(2)で得たプラスミドDN
A 5μ?とを制限エンドヌクレアーゼPst Iでそ
れぞれを37℃に1時間保持し、切断した。
(3) Insertion of chromosomal DNA fragment into vector Chromosomal DNA l0μ/ obtained in (1) and plasmid DNA obtained in (2)
A 5μ? and were each cleaved with restriction endonuclease Pst I by keeping each at 37°C for 1 hour.

65℃に10分間加熱した後、両反応液を混合し、AT
P及びジチオスレイトール存在下、T4ファージ由来の
DNAすが−ゼによって10℃に24時間保持しDNA
鎖を連結せしめた。ついで反応液を、65℃にて5分間
加熱し、反応液に2倍容のエタノールを加えて連結され
たDNAの沈澱を採取した。
After heating to 65°C for 10 minutes, both reaction solutions were mixed and AT
In the presence of P and dithiothreitol, the DNA was maintained at 10°C for 24 hours using DNA suga-se derived from T4 phage.
The chains were connected. The reaction solution was then heated at 65° C. for 5 minutes, and 2 volumes of ethanol was added to the reaction solution to collect a precipitate of ligated DNA.

(4)SK遺伝子のクローニング SK遺伝子が欠損したブレビバクテリウム・ラクトフェ
ルメンタムAJ12157 (ブレビバクテリウム・ラ
クトフェルメンタムAJ12036を親株とし、N−メ
チル−N−ニトロ−N−ニトロソグアニジンによシ変異
処理することによジフェニルアラニン、トリットファン
、チロシンの3アミノ酸を生育に要求する変異株として
選択した。)を受容菌として用いた。
(4) Cloning of SK gene Brevibacterium lactofermentum AJ12157 with deletion of SK gene (Brevibacterium lactofermentum AJ12036 was used as the parent strain and mutated with N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine) As a result, a mutant strain requiring three amino acids, diphenylalanine, tritophane, and tyrosine, was selected for growth.) was used as a recipient strain.

形質転換の方法としては、プロトプラストトランスフォ
ーメーシ冒ン法を用いた。まず、菌株を5−の〇MG液
体培地で対数増殖期の初期まで培養し、ペニシリンG 
e 0.6ユニツト/ yul添加後、さらに1.5時
間振盪培養し、遠心分離によシ菌体を集め、菌体を0.
5 Mシ具−クロース、20mMマレイン酸、20mM
塩化マグネシウム、3.5%ペナッセイブロス(Dir
eo )からなるSMMP培地(pH6,5)0.5−
で洗浄した。次いで101n9/1rLlのリゾチーム
を含むSMMP培地に懸濁し30℃で20時間プロトプ
ラスト化を図った。6000 X4.10分間遠心分離
後、プロトプラストをSMVPで洗浄し0.5罰のSM
MPに再度懸濁した。この様にして得られたプロトプラ
ストと(3)で調製したDNA、10μ?を5mM E
DTA存在下で混合し、ポリエチレングリコールを最終
濃度が3096になる様に添加した後、DNAをプロト
プラストに取シ込ませるために室温に2分間放置した。
The protoplast transformation method was used as the transformation method. First, the strain was cultured in a 5-〇MG liquid medium until the early logarithmic growth phase, and penicillin G
After adding 0.6 units/yul, the culture was further incubated with shaking for 1.5 hours, and the bacterial cells were collected by centrifugation.
5 M sucrose, 20mM maleic acid, 20mM
Magnesium chloride, 3.5% penassai broth (Dir
SMMP medium (pH 6,5) 0.5-
Washed with. Next, the cells were suspended in SMMP medium containing 101n9/1rLl of lysozyme to form protoplasts at 30°C for 20 hours. After centrifugation at 4.6000× for 10 min, the protoplasts were washed with SMVP and 0.5× SM.
Resuspended in MP. The protoplasts obtained in this way and the DNA prepared in (3), 10μ? 5mM E
After mixing in the presence of DTA and adding polyethylene glycol to a final concentration of 3096, the mixture was left at room temperature for 2 minutes to allow DNA to be incorporated into protoplasts.

このプロトプラストラ8MMP培地1rrLlで洗浄後
、SMMP培地1dに再懸濁し、形質発現のため、30
℃で2時間培養した。この培養液をpH7,0のプロト
ゲラスト再生培地上に塗布した。プロドブ2スト再生培
地は蒸留水1ノあたシトリス(ヒドロキシメチル)アミ
ノメタン12?、KCl O,5t 、グルコース10
?、MgCl2・6H208,1?、C&C12−2H
202,2p−、ペプトン4iI−1粉末酵母エキス4
ノ、カザミノ酸(Direo社)IP、K2HPO40
,2、P、コハク酸ナトリウム135y−1寒天8f及
びクロラムフェニコール3μl”/11Ll t 含t
r。
After washing the protoplasts with 1rrLl of 8MMP medium, resuspending them in 1d of SMMP medium, and for expression,
The cells were incubated at ℃ for 2 hours. This culture solution was spread on a protogellast regeneration medium at pH 7.0. Prodob 2-Stroke regeneration medium is 1 part distilled water and 12 parts Citris(hydroxymethyl)aminomethane. , KCl O,5t , glucose 10
? , MgCl2・6H208,1? , C&C12-2H
202,2p-, peptone 4iI-1 powdered yeast extract 4
No, Casamino acid (Direo) IP, K2HPO40
,2,P, Sodium succinate 135y-1 agar 8f and chloramphenicol 3μl"/11Ll t Contains
r.

30℃で2週間培警後、約20000個のクロラムフェ
ニコール耐性コロニーが出現してきたのでこれを最少培
地(2%グルコース、1 %i酸7ンモニウム、0.3
チ尿素、0.1e16りん酸二水素カリウム、0.04
%硫酸マグネシウム7水塩、2 ppm鉄イオン、2 
ppmマンガンイオン、200μ?/lサイアミン塩酸
塩1,50μif−/lビオチン、クロラムフェニコー
ル10μ?肩、PI−17,0,寒天1.8チ)にレプ
リカし、クロラムフェニコール耐性でかつフェニルアラ
ニン、トリシトファン、チロシン要求性の消失した3株
を得た。
After culturing at 30°C for 2 weeks, approximately 20,000 chloramphenicol-resistant colonies appeared, which were then grown in minimal medium (2% glucose, 1% ammonium chloride, 0.3
Thiurea, 0.1e16 potassium dihydrogen phosphate, 0.04
% magnesium sulfate heptahydrate, 2 ppm iron ion, 2
ppm manganese ion, 200μ? /l thiamine hydrochloride 1,50μif-/l biotin, chloramphenicol 10μ? Three strains were obtained which were resistant to chloramphenicol and had lost the requirement for phenylalanine, tricytophane, and tyrosine.

(5)形質転換株のプラスミド解析 これらの株よシ(2)で述べた方法によシ、溶菌液を調
製し、アガロースダル電気泳動法によシ、プラスミドD
NAを検出したところ、全ての株でベクターのpAJ1
844よシも明らかに大きなシラスミドが検出された。
(5) Plasmid analysis of transformed strains For these strains, prepare a lysate using the method described in (2), and perform plasmid D by agarose gel electrophoresis.
When NA was detected, all strains showed pAJ1 of the vector.
Clearly large cilasmids were also detected in 844.

3株のグラスミドをそれぞれ組換えに用いた制限酵素P
stlで切断すると全てのプラスミドに2.9kbのD
NA挿入断片が認められた。従ってSK遺伝子は2.9
kbのPst I DNA断片上に存在すると思われる
。ベクターpAJ1844のP@t I切断点に2.9
kbのDNA断片が挿入された組換プラスミドをPSC
5と名付けた。又PSC5を保持する株をAJlmo(
vERMP−8546)と名付けた。
Restriction enzyme P using three strains of Grasmid for recombination
When cut with stl, all plasmids contain a 2.9kb D
An NA insertion fragment was observed. Therefore, the SK gene is 2.9
It appears to be present on the Pst I DNA fragment of kb. 2.9 at the P@t I breakpoint of vector pAJ1844
PSC the recombinant plasmid into which the kb DNA fragment has been inserted.
I named it 5. In addition, the strain containing PSC5 was transferred to AJlmo (
vERMP-8546).

(6)再トランスホーメーション (5)で検出された2、9キロベースのDNA断片を含
む組換えプラスミド上にSK遺伝子が存在することを確
認するためこのグラスミドDNA PSC5を用い、ブ
レビバクテリウム・ラクトフェルメンタムAJ1215
7を再度、形質転換した。
(6) Re-transformation In order to confirm the presence of the SK gene on the recombinant plasmid containing the 2 and 9 kilobase DNA fragments detected in (5), this Grasmid DNA PSC5 was used to confirm that Brevibacterium. Lactofermentum AJ1215
7 was transformed again.

化シタクロラムフェニコール耐性コロニーのうちそれぞ
れ10個を釣シ上げフェニルアラニン、トリシトファン
、チロシンの三重要求性をテストしたところ、これらの
いずれも要求性が消失しておシ、上記の組換えプラスミ
ド上にSK遺伝子が存在することが明らかとなった。
When we picked up 10 of each of the citachloramphenicol-resistant colonies and tested for triple auxotrophy for phenylalanine, tricytophane, and tyrosine, all of these auxotrophies disappeared. It has become clear that the SK gene exists in

(7)形質転換株のSK活性 被検株を第2表に示すチロシン及び、又はフ工ニルア2
ニン生Is地で40時間培養した菌体よシ超音波処理に
よシ、溶菌液を調製し、これを32000 X?、20
分間遠心分離して上清を得た。
(7) SK activity of the transformed strain The test strain was tested using the tyrosine and/or fluorinated nilua 2 shown in Table 2.
Bacterial cells cultured for 40 hours in a chlorine solution were treated with ultrasonic waves to prepare a lysate, which was then heated at 32,000X? , 20
The supernatant was obtained by centrifugation for a minute.

この上清を粗酵累液として用いM、に、GAITOND
E 。
This supernatant was used as a crude fermentation liquid to prepare GAITON.
E.

M、W、GORDON (1958、J 、 Biol
 、Chsm 230 :1043〜1050 )等の
方法を若干改変した方法、すなわち50 mM Ver
onal緩衝液(p’49.0)、1mMシキミ酸、4
 mM ATP 、 5 mM MgCl2.10 m
M NaFがら成る反応液1−中で37℃、30分間反
応させ、反応終了後1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7,
8)0.2ゴを加え、ioo℃で2分間処理し、酵素を
失活させる。冷却後3.O,dの反応液(シキミ酸を2
〜10μ?含むように適当に希釈した反応液)に0.5
1nlの1−過ヨウ素酸を加え、3時間室温に放置し、
0.5 WLlのIN水酸化ナトリウムを加え、ただち
に0.3コの0.1 Mグリシンを添加し、380mμ
の吸光度を測定することにょシシキミ酸を定量した。反
応液中に添加したシキミ酸の量から反応終了後のシキミ
酸の量を差し引き、SK活性を求めた。第1表に測定結
果を示す。
M, W, GORDON (1958, J, Biol
, Chsm 230:1043-1050), a slightly modified method, i.e., 50 mM Ver.
onal buffer (p'49.0), 1mM shikimic acid, 4
mM ATP, 5 mM MgCl2.10 m
The reaction was carried out for 30 minutes at 37°C in reaction solution 1- consisting of M NaF, and after the reaction was completed, 1M Tris-HCl buffer (pH 7,
8) Add 0.2 μg of water and treat at IOOO°C for 2 minutes to inactivate the enzyme. After cooling 3. O, d reaction solution (Shikimic acid 2
~10μ? (reaction solution appropriately diluted to contain 0.5
Add 1 nl of 1-periodic acid and leave at room temperature for 3 hours.
Add 0.5 WLl of IN sodium hydroxide, immediately add 0.3 wL of 0.1 M glycine,
Shishikimic acid was quantified by measuring the absorbance. SK activity was determined by subtracting the amount of shikimic acid after the reaction was completed from the amount of shikimic acid added to the reaction solution. Table 1 shows the measurement results.

第1表   SK活性 PX−10,54 (8)各形質転換株のチロシン及び、又はフェニルアラ
ニン生産能 上記ノPS05ヲ用い、m−フルオロフェニルアラニン
耐性株でチロシン及び、又はフェニルアラニン生産性の
ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタムMF−35
8とそのフェニルアラニン要求性でかうチロシン生産性
のFT −1及びチロシン要求性でかつフェニルアラニ
ン生産性のPX −1を(4)で述べた方法によシ形質
転換し、クロラムフェニコ−ル耐性を指標として形質転
換株を選択した。
Table 1 SK activity PX-10,54 (8) Tyrosine and/or phenylalanine production ability of each transformed strain Using the above PS05, m-fluorophenylalanine resistant strain Brevibacterium tyrosine and/or phenylalanine producing Lactofermentum MF-35
8 and its phenylalanine-requiring, tyrosine-producing FT-1 and tyrosine-requiring, phenylalanine-producing PX-1 were transformed by the method described in (4), and transformed using chloramphenicol resistance as an indicator. I chose convertible stock.

かくして得られたAJ12261 (FERM P−8
547) 。
The thus obtained AJ12261 (FERM P-8
547).

AJ12262 (FERM P−8548) 、 A
J12263 (FERM P−8549)を培養し、
チロシン及び、又はフェニルアラニン生産能を調べたと
ころ第3表に示す結果を得た。
AJ12262 (FERM P-8548), A
J12263 (FERM P-8549) was cultured,
When the ability to produce tyrosine and/or phenylalanine was investigated, the results shown in Table 3 were obtained.

培養は第2表に示す生産培地20WL/lを50 Qm
A!容の坂ロフラスコに入れ、更に別途滅菌したCaC
O3を1?加えたものに被検菌株を植えつけ、31.5
℃にて72〜92時間、振盪下に行なった。
For culture, 20 WL/l of the production medium shown in Table 2 was added to 50 Qm.
A! CaC was placed in a Yonosaka flask and sterilized separately.
1 O3? Inoculate the test bacterial strain into the mixture, and add 31.5
It was carried out under shaking for 72-92 hours at <RTIgt;C.

培養液からフェニルアラニン又はチロシンを採取する方
法は公知の方法に従って行えば良く、培養液から菌体を
分離除去した後、濃縮晶析する方法あるいはイオン交換
樹脂を用いる方法等によシ採取される。
Phenylalanine or tyrosine may be collected from the culture solution according to a known method, and after separating and removing bacterial cells from the culture solution, it is collected by a method such as concentration crystallization or a method using an ion exchange resin.

グルコース           130 ?硫酸アン
モニウム        10 〃KH2PO41tt MgSO4・7H201g フマール酸           12 〃酢酸   
    3− 大豆蛋白分解液          50 〃Fe50
4・7H2010my ヤし MJtS04・4H201o〃 ビオチア             、501t?サイ
アミン塩酸塩*     20oO〃DL−メチオニン
        400  キ*T−N@度4.0シ包 尚、MF−358、FT−1、PX−1を得るためには
寄託されたAJ12261 、 AJ12262及びA
J12263よシ宿主細胞を損うことなく宿主細胞中の
複合プラスミドを除去することが可能である。即ち、プ
ラスミドは宿主よシ自然に失なわれることもあるし、「
除去」操作によりて除くこともできる( Bact、R
ev・。
Glucose 130? Ammonium sulfate 10 KH2PO41tt MgSO4・7H201g Fumaric acid 12 Acetic acid
3- Soy protein decomposition solution 50 〃Fe50
4/7H2010my Yashi MJtS04/4H201o Biotia, 501t? Thiamine hydrochloride * 20oO〃DL-Methionine 400 Ki*T-N@degree 4.0shibao To obtain MF-358, FT-1, PX-1, deposited AJ12261, AJ12262 and A
J12263 makes it possible to remove complex plasmids in host cells without damaging them. That is, plasmids can be naturally lost from the host, and
It can also be removed by "Remove" operation (Bact, R
e.v.

36 、 p361−405 (1972) )。他の
除去操作の例は以下の通シである。AJ12261 、
 AJ12262及びAJ12263をCMG液体培地
に接種し、37℃で一晩培養(高温処理)後、培養液を
適当に希釈し、クロラムフェニコールを含有し又は含有
しないCMG寒天培地に塗布し、30℃で1〜3日間培
養する。
36, p361-405 (1972)). Examples of other removal operations are as follows. AJ12261,
AJ12262 and AJ12263 were inoculated into a CMG liquid medium, and after culturing at 37°C overnight (high temperature treatment), the culture solution was appropriately diluted, applied to a CMG agar medium containing or not containing chloramphenicol, and incubated at 30°C. Culture for 1 to 3 days.

かくしてクロラムフェニコール感受性株として分離され
る株がMF−358、FT−1、PX−1である。
Strains isolated as chloramphenicol-sensitive strains are MF-358, FT-1, and PX-1.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図1はプラスミドP8C5の制限酵素切断地図を示す。 FIG. 1 shows a restriction enzyme cleavage map of plasmid P8C5.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)コリネ型細菌細胞内で発現しシキミ酸キナーゼを
コードする遺伝子がコリネ型細菌細胞内で増殖しうるプ
ラスミドベクターに接続されている組換えDNAを有す
るコリネ型細菌。
(1) A coryneform bacterium having a recombinant DNA in which a gene encoding shikimate kinase expressed in a coryneform bacterial cell is connected to a plasmid vector capable of propagating within the coryneform bacterial cell.
(2)コリネ型細菌細胞内で発現しシキミ酸キナーゼを
コードする遺伝子がコリネ型細菌細胞内で増殖しうるプ
ラスミドベクターに接続されている組換えDNAを有す
るコリネ型細菌を培養することを特徴とするチロシン及
び、又はフェニルアラニンの製造法。
(2) culturing a coryneform bacterium having a recombinant DNA in which a gene encoding shikimate kinase expressed in a coryneform bacterium cell is connected to a plasmid vector capable of propagating within a coryneform bacterium cell; A method for producing tyrosine and/or phenylalanine.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024192A (en) * 1983-05-28 1985-02-06 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd Production of phenylalanine
JPS6034197A (en) * 1983-08-04 1985-02-21 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd Preparation of tyrosine
JPS6066984A (en) * 1983-09-22 1985-04-17 Ajinomoto Co Inc Production of phenylalanine by fermentation method

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