RU2501857C2 - METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY - Google Patents
METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501857C2 RU2501857C2 RU2010130312/10A RU2010130312A RU2501857C2 RU 2501857 C2 RU2501857 C2 RU 2501857C2 RU 2010130312/10 A RU2010130312/10 A RU 2010130312/10A RU 2010130312 A RU2010130312 A RU 2010130312A RU 2501857 C2 RU2501857 C2 RU 2501857C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gene
- strain
- coli
- bacterium
- strains
- Prior art date
Links
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 241000588921 Enterobacteriaceae Species 0.000 title claims abstract description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 126
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 63
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- RHGKLRLOHDJJDR-BYPYZUCNSA-N L-citrulline Chemical compound NC(=O)NCCC[C@H]([NH3+])C([O-])=O RHGKLRLOHDJJDR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 36
- AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N L-Ornithine Chemical compound NCCC[C@H](N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 35
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N L-arginine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229930064664 L-arginine Natural products 0.000 claims abstract description 26
- 235000014852 L-arginine Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229960002429 proline Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 claims abstract description 19
- 229960002173 citrulline Drugs 0.000 claims abstract description 19
- AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N Orn-delta-NH2 Natural products NCCCC(N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229960003104 ornithine Drugs 0.000 claims abstract description 17
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 claims abstract description 10
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 51
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 claims description 28
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 claims description 23
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 10
- 241000520272 Pantoea Species 0.000 claims description 8
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 claims description 8
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 39
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 110
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 49
- 101100376111 Bacillus subtilis (strain 168) yeeI gene Proteins 0.000 description 43
- 101100514640 Escherichia coli (strain K12) mtfA gene Proteins 0.000 description 43
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 42
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 42
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 39
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 37
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 33
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 33
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 31
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 30
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 29
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 26
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 26
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 24
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 24
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 24
- 229960002898 threonine Drugs 0.000 description 24
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 23
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 22
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 22
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 description 22
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 21
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 21
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 20
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 19
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 description 19
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 18
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 18
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 18
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 17
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 17
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 description 17
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 17
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 17
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 16
- -1 aromatic L-amino acids Chemical class 0.000 description 16
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 16
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 15
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 description 14
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 14
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 14
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 14
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 14
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 14
- 229960004295 valine Drugs 0.000 description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 101150048642 yeeI gene Proteins 0.000 description 12
- 241000660147 Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 Species 0.000 description 11
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 11
- 208000019585 progressive encephalomyelitis with rigidity and myoclonus Diseases 0.000 description 11
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 11
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 10
- 241001646716 Escherichia coli K-12 Species 0.000 description 9
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 101150118463 argG gene Proteins 0.000 description 9
- 229960001153 serine Drugs 0.000 description 9
- 101150000850 thrC gene Proteins 0.000 description 9
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 8
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229960005190 phenylalanine Drugs 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 8
- QDGAVODICPCDMU-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-[3-[bis(2-chloroethyl)amino]phenyl]propanoic acid Chemical compound OC(=O)C(N)CC1=CC=CC(N(CCCl)CCCl)=C1 QDGAVODICPCDMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N L-Methionine Natural products CSCCC(N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 7
- 229930195722 L-methionine Natural products 0.000 description 7
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 7
- 210000003578 bacterial chromosome Anatomy 0.000 description 7
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 7
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 7
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 description 7
- 238000004816 paper chromatography Methods 0.000 description 7
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 7
- 101150014006 thrA gene Proteins 0.000 description 7
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 description 7
- PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 2-acetamido-3-sulfanylpropanoic acid Chemical compound CC(=O)NC(CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 6
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 6
- 239000004201 L-cysteine Substances 0.000 description 6
- 235000013878 L-cysteine Nutrition 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 6
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 6
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 6
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N subtilin Chemical compound CC1SCC(NC2=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(C)CC)C(=O)NC(=C)C(=O)NC(CCCCN)C(O)=O)CSC(C)C2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C1NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C1NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C(NC(=O)C(NC(=O)C2NC(=O)CNC(=O)C3CCCN3C(=O)C(NC(=O)C3NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CC=4C5=CC=CC=C5NC=4)CSC3)C(C)SC2)C(C)C)C(C)SC1)CC1=CC=CC=C1 WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N 0.000 description 6
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 6
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 6
- 101150072448 thrB gene Proteins 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 5
- 108020004306 Alpha-ketoglutarate dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- 102000006589 Alpha-ketoglutarate dehydrogenase Human genes 0.000 description 5
- 108010037870 Anthranilate Synthase Proteins 0.000 description 5
- BHKSYEZGBQDNRW-SCGRZTRASA-N C(CCC(=O)O)(=O)O.N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)O.N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)O Chemical compound C(CCC(=O)O)(=O)O.N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)O.N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)O BHKSYEZGBQDNRW-SCGRZTRASA-N 0.000 description 5
- 102100037579 D-3-phosphoglycerate dehydrogenase Human genes 0.000 description 5
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 5
- 150000008545 L-lysines Chemical class 0.000 description 5
- 241000588912 Pantoea agglomerans Species 0.000 description 5
- 241000588696 Pantoea ananatis Species 0.000 description 5
- 108010038555 Phosphoglycerate dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 5
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 5
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 5
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 5
- 101150117659 rhtA gene Proteins 0.000 description 5
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 5
- 108010063377 Aspartokinase Homoserine Dehydrogenase Proteins 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 4
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 4
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 4
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 3
- 101100052574 Bacillus subtilis (strain 168) ydeD gene Proteins 0.000 description 3
- 101100096227 Bacteroides fragilis (strain 638R) argF' gene Proteins 0.000 description 3
- 101100117976 Escherichia coli (strain K12) eamA gene Proteins 0.000 description 3
- 241001302584 Escherichia coli str. K-12 substr. W3110 Species 0.000 description 3
- 108010064711 Homoserine dehydrogenase Proteins 0.000 description 3
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 3
- 101100354186 Mycoplasma capricolum subsp. capricolum (strain California kid / ATCC 27343 / NCTC 10154) ptcA gene Proteins 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 108010075344 Tryptophan synthase Proteins 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 101150056313 argF gene Proteins 0.000 description 3
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000009697 arginine Nutrition 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 3
- 101150032598 hisG gene Proteins 0.000 description 3
- 101150063051 hom gene Proteins 0.000 description 3
- 101150095957 ilvA gene Proteins 0.000 description 3
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 101150109655 ptsG gene Proteins 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 3
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 2
- 108010000700 Acetolactate synthase Proteins 0.000 description 2
- 108010032178 Amino-acid N-acetyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 102000007610 Amino-acid N-acetyltransferase Human genes 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010003415 Aspartate Aminotransferases Proteins 0.000 description 2
- 102000004625 Aspartate Aminotransferases Human genes 0.000 description 2
- 108010055400 Aspartate kinase Proteins 0.000 description 2
- 108020004652 Aspartate-Semialdehyde Dehydrogenase Proteins 0.000 description 2
- 101000950981 Bacillus subtilis (strain 168) Catabolic NAD-specific glutamate dehydrogenase RocG Proteins 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 241000701959 Escherichia virus Lambda Species 0.000 description 2
- 108091022930 Glutamate decarboxylase Proteins 0.000 description 2
- 102000008214 Glutamate decarboxylase Human genes 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 101000833492 Homo sapiens Jouberin Proteins 0.000 description 2
- 101000651236 Homo sapiens NCK-interacting protein with SH3 domain Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100024407 Jouberin Human genes 0.000 description 2
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- BVIAOQMSVZHOJM-UHFFFAOYSA-N N(6),N(6)-dimethyladenine Chemical compound CN(C)C1=NC=NC2=C1N=CN2 BVIAOQMSVZHOJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- RHGKLRLOHDJJDR-UHFFFAOYSA-N Ndelta-carbamoyl-DL-ornithine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=O RHGKLRLOHDJJDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000636 Northern blotting Methods 0.000 description 2
- 102000007981 Ornithine carbamoyltransferase Human genes 0.000 description 2
- 101710113020 Ornithine transcarbamylase, mitochondrial Proteins 0.000 description 2
- 108091000041 Phosphoenolpyruvate Carboxylase Proteins 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- 101100408135 Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) phnA gene Proteins 0.000 description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 2
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 2
- 108010006873 Threonine Dehydratase Proteins 0.000 description 2
- 102000006843 Threonine synthase Human genes 0.000 description 2
- 108010022394 Threonine synthase Proteins 0.000 description 2
- 102100033451 Thyroid hormone receptor beta Human genes 0.000 description 2
- 102000004357 Transferases Human genes 0.000 description 2
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 2
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 101150005925 aspC gene Proteins 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 101150055766 cat gene Proteins 0.000 description 2
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 2
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 2
- 235000013477 citrulline Nutrition 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003269 fluorescent indicator Substances 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 108010071598 homoserine kinase Proteins 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 2
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 2
- 108010085336 phosphoribosyl-AMP cyclohydrolase Proteins 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 101150000475 pntAB gene Proteins 0.000 description 2
- 101150015622 pyk gene Proteins 0.000 description 2
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 101150111745 sucA gene Proteins 0.000 description 2
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 2
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 2
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 2
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 2
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 101150044170 trpE gene Proteins 0.000 description 2
- 101150051662 yddG gene Proteins 0.000 description 2
- 101150115337 yedA gene Proteins 0.000 description 2
- GMKATDLSKRGLMZ-WHFBIAKZSA-N (2s,3s)-2-amino-n-hydroxy-3-methylpentanamide Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(=O)NO GMKATDLSKRGLMZ-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- OJJHFKVRJCQKLN-YFKPBYRVSA-N (4s)-4-acetamido-5-oxo-5-phosphonooxypentanoic acid Chemical compound OC(=O)CC[C@H](NC(=O)C)C(=O)OP(O)(O)=O OJJHFKVRJCQKLN-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- IJROUPFSQHMOBK-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine 2-nitrosoguanidine Chemical compound NC(=N)NN=O.O=NN(C)C(=N)N[N+]([O-])=O IJROUPFSQHMOBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GMKMEZVLHJARHF-UHFFFAOYSA-N 2,6-diaminopimelic acid Chemical compound OC(=O)C(N)CCCC(N)C(O)=O GMKMEZVLHJARHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AKSIYNOQZYMJED-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-(aminomethoxy)butanoic acid Chemical compound NCOCCC(N)C(O)=O AKSIYNOQZYMJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAYJDMWJYCTABM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-3-hydroxy-4-methylpentanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(N)C(O)=O ZAYJDMWJYCTABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDXGCVGKTPQXFA-UHFFFAOYSA-N 3-chloroazepan-2-one Chemical compound ClC1CCCCNC1=O NDXGCVGKTPQXFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEZRWUUMKVVUPT-UHFFFAOYSA-N 4-azaleucine Chemical compound CN(C)CC(N)C(O)=O KEZRWUUMKVVUPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091000044 4-hydroxy-tetrahydrodipicolinate synthase Proteins 0.000 description 1
- XFGVJLGVINCWDP-UHFFFAOYSA-N 5,5,5-trifluoroleucine Chemical compound FC(F)(F)C(C)CC(N)C(O)=O XFGVJLGVINCWDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010058756 ATP phosphoribosyltransferase Proteins 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010092060 Acetate kinase Proteins 0.000 description 1
- 108700021045 Acetylglutamate kinase Proteins 0.000 description 1
- 108010049445 Acetylornithine transaminase Proteins 0.000 description 1
- 108010009924 Aconitate hydratase Proteins 0.000 description 1
- 102000009836 Aconitate hydratase Human genes 0.000 description 1
- 102000052866 Amino Acyl-tRNA Synthetases Human genes 0.000 description 1
- 108700028939 Amino Acyl-tRNA Synthetases Proteins 0.000 description 1
- 101000640990 Arabidopsis thaliana Tryptophan-tRNA ligase, chloroplastic/mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- BMFMQGXDDJALKQ-BYPYZUCNSA-N Argininic acid Chemical compound NC(N)=NCCC[C@H](O)C(O)=O BMFMQGXDDJALKQ-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 108700016171 Aspartate ammonia-lyases Proteins 0.000 description 1
- 101100452036 Aspergillus niger icdA gene Proteins 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102100034229 Citramalyl-CoA lyase, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 230000007023 DNA restriction-modification system Effects 0.000 description 1
- 101100465553 Dictyostelium discoideum psmB6 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100310802 Dictyostelium discoideum splA gene Proteins 0.000 description 1
- 108010014468 Dihydrodipicolinate Reductase Proteins 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 1
- 101100072034 Escherichia coli (strain K12) icd gene Proteins 0.000 description 1
- 241000702191 Escherichia virus P1 Species 0.000 description 1
- 206010064571 Gene mutation Diseases 0.000 description 1
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 1
- 102000042092 Glucose transporter family Human genes 0.000 description 1
- 108091052347 Glucose transporter family Proteins 0.000 description 1
- 102000005133 Glutamate 5-kinase Human genes 0.000 description 1
- 108700023479 Glutamate 5-kinases Proteins 0.000 description 1
- 102000016901 Glutamate dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 101100295959 Halobacterium salinarum (strain ATCC 700922 / JCM 11081 / NRC-1) arcB gene Proteins 0.000 description 1
- 108010003774 Histidinol-phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 101100299372 Hydrogenobacter thermophilus (strain DSM 6534 / IAM 12695 / TK-6) pspA gene Proteins 0.000 description 1
- 108010075869 Isocitrate Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 102000012011 Isocitrate Dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108020003285 Isocitrate lyase Proteins 0.000 description 1
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 description 1
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 1
- IXHTVNGQTIZAFS-BYPYZUCNSA-N L-arginine hydroxamate Chemical compound ONC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N IXHTVNGQTIZAFS-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- GHSJKUNUIHUPDF-BYPYZUCNSA-N L-thialysine Chemical compound NCCSC[C@H](N)C(O)=O GHSJKUNUIHUPDF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 108010048581 Lysine decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 108010026217 Malate Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 102000013460 Malate Dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108020004687 Malate Synthase Proteins 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101000859568 Methanobrevibacter smithii (strain ATCC 35061 / DSM 861 / OCM 144 / PS) Carbamoyl-phosphate synthase Proteins 0.000 description 1
- 101100261636 Methanothermobacter marburgensis (strain ATCC BAA-927 / DSM 2133 / JCM 14651 / NBRC 100331 / OCM 82 / Marburg) trpB2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000588771 Morganella <proteobacterium> Species 0.000 description 1
- 108010021466 Mutant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000008300 Mutant Proteins Human genes 0.000 description 1
- 101100453819 Mycolicibacterium smegmatis (strain ATCC 700084 / mc(2)155) kgd gene Proteins 0.000 description 1
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 108020004485 Nonsense Codon Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 241000932831 Pantoea stewartii Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 108700023175 Phosphate acetyltransferases Proteins 0.000 description 1
- 108010022181 Phosphopyruvate Hydratase Proteins 0.000 description 1
- 102000012288 Phosphopyruvate Hydratase Human genes 0.000 description 1
- 241001148062 Photorhabdus Species 0.000 description 1
- 101100124346 Photorhabdus laumondii subsp. laumondii (strain DSM 15139 / CIP 105565 / TT01) hisCD gene Proteins 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588768 Providencia Species 0.000 description 1
- 101100217185 Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) aruC gene Proteins 0.000 description 1
- 101100169519 Pyrococcus abyssi (strain GE5 / Orsay) dapAL gene Proteins 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 108091081062 Repeated sequence (DNA) Proteins 0.000 description 1
- GGLZPLKKBSSKCX-UHFFFAOYSA-N S-ethylhomocysteine Chemical compound CCSCCC(N)C(O)=O GGLZPLKKBSSKCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 1
- 108091022908 Serine O-acetyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 101100022072 Sulfolobus acidocaldarius (strain ATCC 33909 / DSM 639 / JCM 8929 / NBRC 15157 / NCIMB 11770) lysJ gene Proteins 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 108700009124 Transcription Initiation Site Proteins 0.000 description 1
- 102100040653 Tryptophan 2,3-dioxygenase Human genes 0.000 description 1
- 101710136122 Tryptophan 2,3-dioxygenase Proteins 0.000 description 1
- 102000002501 Tryptophan-tRNA Ligase Human genes 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Chemical compound CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607734 Yersinia <bacteria> Species 0.000 description 1
- SZZDDQLSJDBFLN-HYVCQBOXSA-N [4-amino-5-[(3R,4S,5R)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-1H-imidazole-2-carboximidoyl]phosphonic acid Chemical compound P(=O)(O)(O)C(=N)C=1NC(=C(N=1)C1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)N SZZDDQLSJDBFLN-HYVCQBOXSA-N 0.000 description 1
- RMQXUAYCXLDUKS-WCCKRBBISA-N [N].OC(=O)[C@@H]1CCCN1 Chemical compound [N].OC(=O)[C@@H]1CCCN1 RMQXUAYCXLDUKS-WCCKRBBISA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000340 anti-metabolite Effects 0.000 description 1
- 229940100197 antimetabolite Drugs 0.000 description 1
- 239000002256 antimetabolite Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCJNCDSAIRBRIA-DOFZRALJSA-N arachidonyl-2'-chloroethylamide Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(=O)NCCCl SCJNCDSAIRBRIA-DOFZRALJSA-N 0.000 description 1
- 101150072344 argA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150008194 argB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150070427 argC gene Proteins 0.000 description 1
- 101150089042 argC2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150050866 argD gene Proteins 0.000 description 1
- 101150029940 argJ gene Proteins 0.000 description 1
- 101150010999 aroP gene Proteins 0.000 description 1
- 101150107204 asd gene Proteins 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- WTOFYLAWDLQMBZ-LURJTMIESA-N beta(2-thienyl)alanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CS1 WTOFYLAWDLQMBZ-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000023732 binding proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000001486 biosynthesis of amino acids Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 101150058227 cysB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150111114 cysE gene Proteins 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 101150011371 dapA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150073654 dapB gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000037433 frameshift Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 1
- 230000004190 glucose uptake Effects 0.000 description 1
- 229940049906 glutamate Drugs 0.000 description 1
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 1
- 108010050322 glutamate acetyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 102000005396 glutamine synthetase Human genes 0.000 description 1
- 108020002326 glutamine synthetase Proteins 0.000 description 1
- 108010064177 glutamine synthetase I Proteins 0.000 description 1
- 108010016102 glutamine transport proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000006602 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108020004445 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 description 1
- 101150084612 gpmA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150104722 gpmI gene Proteins 0.000 description 1
- 101150107671 hisB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150113423 hisD gene Proteins 0.000 description 1
- 101150041745 hisI gene Proteins 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150069930 ileS gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002519 isoleucine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 101150087199 leuA gene Proteins 0.000 description 1
- 150000002614 leucines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-N lipoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC1CCSS1 AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019136 lipoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 101150033534 lysA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150035025 lysC gene Proteins 0.000 description 1
- 101150094164 lysY gene Proteins 0.000 description 1
- 101150039489 lysZ gene Proteins 0.000 description 1
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 101150011350 mtfA gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 1
- 229960003966 nicotinamide Drugs 0.000 description 1
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 description 1
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000037434 nonsense mutation Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 101150100557 pfkB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150016647 pgmA gene Proteins 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930029653 phosphoenolpyruvate Natural products 0.000 description 1
- DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-N phosphoenolpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(=C)OP(O)(O)=O DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-K phosphonatoenolpyruvate Chemical compound [O-]C(=O)C(=C)OP([O-])([O-])=O DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010028025 phosphoribosyl-ATP pyrophosphatase Proteins 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 101150067185 ppsA gene Proteins 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 description 1
- 230000004853 protein function Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 101150100525 pykA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150053304 pykF gene Proteins 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- IFGCUJZIWBUILZ-UHFFFAOYSA-N sodium 2-[[2-[[hydroxy-(3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl)oxyphosphoryl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoic acid Chemical compound [Na+].C=1NC2=CC=CC=C2C=1CC(C(O)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NP(O)(=O)OC1OC(C)C(O)C(O)C1O IFGCUJZIWBUILZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- BRBKOPJOKNSWSG-UHFFFAOYSA-N sulfaguanidine Chemical compound NC(=N)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 BRBKOPJOKNSWSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004257 sulfaguanidine Drugs 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229960002663 thioctic acid Drugs 0.000 description 1
- 101150103782 thrL gene Proteins 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 108091005703 transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000035160 transmembrane proteins Human genes 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 101150019416 trpA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150081616 trpB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150111232 trpB-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150059846 trpS gene Proteins 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 1
- 108010062110 water dikinase pyruvate Proteins 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности, к способу получения L-аминокислоты с использованием бактерии семейства Enlerobacteriaceae, модифицированной таким образом, что в указанной бактерии усилена экспрессия гена yeel.The present invention relates to the microbiological industry, in particular, to a method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enlerobacteriaceae family, modified in such a way that expression of the yeel gene is enhanced in said bacterium.
Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art
Традиционно L-аминокислоты в промышленном масштабе могут быть получены методом ферментации с использованием штаммов микроорганизмов, полученных из природных источников, или их мутантов. Обычно микроорганизмы модифицируют для увеличения продукции L-аминокислот.Traditionally, L-amino acids on an industrial scale can be obtained by fermentation using strains of microorganisms obtained from natural sources, or their mutants. Typically, microorganisms are modified to increase the production of L-amino acids.
Описано множество методов увеличения продукции L-аминокислот, включая трансформацию микроорганизмов рекомбинантной ДНК (патент США 4,278,765). Другие методы увеличения продукции включают повышение активности ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот и/или уменьшении чувствительности целевого фермента к обратному ингибированию продуцируемой L-аминокислотой (см., например, патенты США 4,346,170; 5,661,012 и 6,040,160).Many methods have been described to increase the production of L-amino acids, including transformation of recombinant DNA microorganisms (US Pat. No. 4,278,765). Other methods of increasing production include increasing the activity of enzymes involved in the biosynthesis of amino acids and / or decreasing the sensitivity of the target enzyme to reverse inhibition by the produced L-amino acid (see, for example, US patents 4,346,170; 5,661,012 and 6,040,160).
В ходе недавно проведенных исследований с использованием транспозонного мутагенеза было показано, что ген yeel кодирует новый фактор, вовлеченный в регуляцию экспрессии гена ptsG. FwptsG кодирует главный транспортер глюкозы EOIICBGlc, который является частью фосфоенолпируват (РЕР)-зависимой фосфотрансферазной системы транспорта Сахаров. Было выявлено, что белок Yeel напрямую взаимодействует с регулятором транскрипции М1 с, контролирующим экспрессию гена ptsG. Такое взаимодействие приводит к инактивации М1 с и таким образом препятствует регуляции гена ptsG белком М1 с (Becker А.К. et al. J. Bacteriol. 188:5439-5449 (2006)). К тому же известно, что М1 с подавляет экспрессию других генов, вовлеченных в поглощение глюкозы, например, оперонов ptsHI err и manXYZ. Предполагается, что М1 с является важным регулятором транскрипции, отвечающим за индукцию генов в присутствии глюкозы.Recent studies using transposon mutagenesis have shown that the yeel gene encodes a new factor involved in the regulation of ptsG gene expression. FwptsG encodes the main glucose transporter EOIICB Glc , which is part of the phosphoenolpyruvate (PEP) -dependent phosphotransferase sugar transport system. It was revealed that the Yeel protein interacts directly with the M1 transcription regulator, which controls the expression of the ptsG gene. This interaction leads to the inactivation of M1 s and thus hinders the regulation of the ptsG gene by the M1 s protein (Becker A.K. et al. J. Bacteriol. 188: 5439-5449 (2006)). In addition, it is known that M1c inhibits the expression of other genes involved in glucose uptake, for example, the ptsHI err and manXYZ operons. M1c is thought to be an important transcriptional regulator responsible for gene induction in the presence of glucose.
Однако в настоящее время нет сообщений, описывающих использование усиления экспрессии гена yeel для получения L-аминокислот.However, there are currently no reports describing the use of amplification of yeel gene expression to produce L-amino acids.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Цели настоящего изобретения включают повышение продуктивности штаммов-продуцентов L-аминокислоты и предоставление способа получения неароматических или ароматических L-аминокислот с использованием этих штаммов.The objectives of the present invention include increasing the productivity of strains producing L-amino acids and providing a method for producing non-aromatic or aromatic L-amino acids using these strains.
Вышеуказанные цели были достигнуты благодаря обнаружению того факта, что усиление экспрессии гена yeel может приводить к увеличению продукции L-аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, L-глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-глутамин, L-глутаминовая кислота, L-пролин, L-аргинин, L-цитруллин, L-орнитин, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан.The above objectives were achieved by discovering that enhancing the expression of the yeel gene can lead to an increase in the production of L-amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L -valine, L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline, L -ornithine, L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.
Настоящее изобретение предоставляет бактерию семейства Enterobacteriaceae, обладающую способностью к повышенной продукции аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, L-глицин, L-серин, L-аланин, L-цитруллин, L-орнитин, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-глутамин, L-глутаминовая кислота, L-пролин, L-аргинин, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан.The present invention provides a bacterium of the Enterobacteriaceae family that is capable of increased production of amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine, L- glycine, L-serine, L-alanine, L-citrulline, L-ornithine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-phenylalanine, L- tyrosine and L-tryptophan.
Целью настоящего изобретения является предоставление бактерии семейства Enterobacteriaceae - продуцента L-аминокислоты, при этом указанная бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия генауее1в указанной бактерии усилена.The aim of the present invention is the provision of bacteria of the Enterobacteriaceae family, the producer of the L-amino acid, wherein said bacterium is modified in such a way that the expression of gene 1 in this bacterium is enhanced.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой указанная экспрессия усилена путем модификации последовательности, контролирующей экспрессию гена yeel.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above in which said expression is enhanced by modifying the sequence controlling the expression of the yeel gene.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная бактерия принадлежит к роду Escherichia.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said bacterium belongs to the genus Escherichia.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная бактерия принадлежит к роду Pantoea.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said bacterium belongs to the genus Pantoea.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматической L-амипокислоты и неароматической L-аминокислоты.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said L-amino acid is selected from the group consisting of aromatic L-amino acid and non-aromatic L-amino acid.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein the aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспарагиновой кислоты, L-глутамина, L-глутаминовой кислоты, L-пролина, L-цитруллина, L-орнитина и L-аргинина.Another objective of the present invention is the provision of the bacteria described above, while the non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-citrulline, L-ornithine and L-arginine.
Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения L-аминокислоты, который включает в себя выращивание описанной выше бактерии в питательной среде и выделение указанной L-аминокислоты из культуральной жидкости.Another objective of the present invention is the provision of a method for producing L-amino acids, which includes the cultivation of the above bacteria in a nutrient medium and the allocation of the specified L-amino acids from the culture fluid.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматической L-аминокислоты и неароматической L-аминокислоты.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said L-amino acid is selected from the group consisting of an aromatic L-amino acid and a non-aromatic L-amino acid.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспарагиновой кислоты, L-глутамина, L- глутаминовой кислоты, L-пролина, L-цитруллина, L-орнитина и L-аргинина.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine , L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-citrulline, L-ornithine and L-arginine .
Наилучший способ осуществления настоящего изобретения 1. БактерияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Bacteria
Бактерия согласно настоящему изобретению представляет собой бактерию-продуцента L-аминокислоты семейства Enlerobacteriaceae, модифицированную таким образом, что экспрессия генауее1в указанной бактерии усилена.The bacterium according to the present invention is a bacterium-producer of the L-amino acid of the Enlerobacteriaceae family, modified in such a way that the expression of gene 1 in this bacterium is enhanced.
Термин «бактерия-продуцент L-аминокислоты» может означать бактерию, обладающую способностью к продукции и выделению L-аминокислоты в питательную среду, когда бактерия выращивается в указанной питательной среде.The term “L-amino acid producing bacterium” may mean a bacterium capable of producing and secreting an L-amino acid into a culture medium when the bacterium is grown in said culture medium.
Термин «бактерия-продуцент L-аминокислоты» также может означать бактерию, которая способна к продукции L-аминокислоты и вызывает накопление L-аминокислоты в ферментационной среде в количествах, больших по сравнению с природным или родительским штаммом Е. coli, таким, как штамм Е. coli K-12, и, может означать, что указанный микроорганизм способен накапливать в среде целевую L-аминокислоту в количестве не менее чем 0.5 г/л, или не менее чем 1.0 г/л в другом примере. Термин «L-аминокислота» включает, например, L-аланин, L-аргинин, L-аспарагин, L-аспарагиновую кислоту, L-цитруллин, L-цистеин, L-глутаминовую кислоту, L-глутамин, L-глицин, L-гистидин, L-изолейцин, L-лейцин, L-лизин, L-метионин, L-орнитин, L-фенилаланин, L-пролин, L-серин, L-треонин, L-триптофан, L-тирозин и L-валин.The term “L-amino acid producing bacterium” may also mean a bacterium that is capable of producing L-amino acid and causes the accumulation of L-amino acid in the fermentation medium in quantities greater than the natural or parent E. coli strain, such as strain E coli K-12, and may mean that the microorganism is capable of accumulating in the medium the target L-amino acid in an amount of not less than 0.5 g / l, or not less than 1.0 g / l in another example. The term “L-amino acid” includes, for example, L-alanine, L-arginine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-citrulline, L-cysteine, L-glutamic acid, L-glutamine, L-glycine, L- histidine, L-isoleucine, L-leucine, L-lysine, L-methionine, L-ornithine, L-phenylalanine, L-proline, L-serine, L-threonine, L-tryptophan, L-tyrosine and L-valine.
Термин «ароматическая L-аминокислота» включает, например, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан. Термин «неароматическая L-аминокислота» включает, например, L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, L-глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспартат, L-глутамин, L-глутаминовую кислоту, L-пролин, L-цитруллин, L-орнитин и L-аргинин.The term “aromatic L-amino acid” includes, for example, L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan. The term “non-aromatic L-amino acid” includes, for example, L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine, L-glycine, L-serine , L-alanine, L-asparagine, L-aspartate, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-citrulline, L-ornithine and L-arginine.
Семейство Enterobacteriaceae включает в себя бактерии, принадлежащие к родам Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia и т.д. Более конкретно, могут быть использованы бактерии, классифицируемые как принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae в соответствии с таксономией, используемой в базе данных NCBI (National Center for Biotechnology Information)The Enterobacteriaceae family includes bacteria belonging to the genera Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia, etc. More specifically, bacteria classified as belonging to the Enterobacteriaceae family according to the taxonomy used in the NCBI database (National Center for Biotechnology Information) can be used.
(http://www.ncbi. nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id:=543). Примерами могут служить бактерии, принадлежащие к роду Escherichia или Pantoea.(http: //www.ncbi. nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id : = 543). Examples are bacteria belonging to the genus Escherichia or Pantoea.
Термин "бактерия, принадлежащая к роду Escherichia" может означать, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. В качестве примера микроорганизма, принадлежащего к роду Escherichia, может быть упомянута бактерия Escherichia coli (Е. coli).The term "bacterium belonging to the genus Escherichia" may mean that the bacterium belongs to the genus Escherichia in accordance with the classification known to the person skilled in the field of microbiology. As an example of a microorganism belonging to the genus Escherichia, the bacterium Escherichia coli (E. coli) may be mentioned.
Круг бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, не ограничен каким-либо образом, однако, например, бактерии, описанные в книге Neidhardt, F.C. et al. {Escherichia coli and Salmonella typhimurium, American Society for Microbiology, Washington D.C., 1208, Таблица 1), могут быть приведены в качестве примеров.The range of bacteria belonging to the genus Escherichia is not limited in any way, however, for example, the bacteria described in Neidhardt, F.C. et al. {Escherichia coli and Salmonella typhimurium, American Society for Microbiology, Washington D.C., 1208, Table 1), can be given as examples.
Термин «бактерия, принадлежащая к роду Pantoea» может означать, что бактерия относится к роду Pantoea в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. Недавно несколько видов Enterobacter agglomerans были классифицированы как Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii или подобные им, на основе анализа нуклеотидной последовательности 16S рРНК и т.д. (Int. J. Syst. Bacteriol, 43, 162-173 (1993)).The term "bacterium belonging to the genus Pantoea" may mean that the bacterium belongs to the genus Pantoea in accordance with the classification known to the specialist in the field of microbiology. Recently, several Enterobacter agglomerans species have been classified as Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii or the like based on analysis of the 16S rRNA nucleotide sequence, etc. (Int. J. Syst. Bacteriol, 43, 162-173 (1993)).
Термин "усиление экспрессии гена" может означать, что экспрессия гена выше, чем в немодифицированном штамме, например, в штамме дикого типа. Примеры таких модификаций могут включать увеличение числа копий экспрессируемого гена в клетке, усиление экспрессии гена и т.д. Количество копий экспрессируемого гена определяют, например, путем рестрикции хромосомной ДНК с последующим блоттингом по Саузерну с использованием зонда, сконструированного на основе последовательности гена, флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), и т.п. Уровень экспрессии гена можно определить различными известными методами, включая Нозерн-блоттинг, количественную ОТ-ПЦР, и т.п. Кроме того, штаммы, которые могут быть использованы в качестве контроля, включают, например, Escherichia coli К-12 или Pantoea ananatis PERM BP-6614.The term "enhancing gene expression" may mean that gene expression is higher than in an unmodified strain, for example, in a wild-type strain. Examples of such modifications may include increasing the number of copies of an expressed gene in a cell, enhancing gene expression, etc. The number of copies of the expressed gene is determined, for example, by restriction of the chromosomal DNA followed by Southern blotting using a probe constructed based on the gene sequence, in situ fluorescence hybridization (FISH), and the like. The level of gene expression can be determined by various known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR, etc. In addition, strains that can be used as a control include, for example, Escherichia coli K-12 or Pantoea ananatis PERM BP-6614.
Ген yeel (синонимы: mtfA, ECKI972, Ы976) кодирует Mlc-связывающий белок из Е. coli. Ген yeel (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 2041675 по 2042472; в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990) расположен между генами serU и asnTna хромосоме Е. coli K-12. Ген yeel имеет два предполагаемых сайта инициации транскрипции, для обоих предполагамых белков, длиной 278 и 265 аминокислотных остатков, был выполнен тест на комплементацию, в котором было выявлено, что белок длиной 265 аминокислот достаточен для поддержания активности Yeel (Becker A.K. et al. J. Bacteriol. 188:5439-5449 (2006)). Нуклеотидная последовательность гена yeel и аминокислотная последовательность белка Yeel, кодируемого геном yeel, представлены в SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2, соответственно.The yeel gene (synonyms: mtfA, ECKI972, Y976) encodes an Mlc binding protein from E. coli. The yeel gene (nucleotides complementary to nucleotides 2041675 to 2042472; in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990) is located between the serU and asnTna genes of the E. coli K-12 chromosome. The yeel gene has two putative transcription initiation sites, for both putative proteins, 278 and 265 amino acid residues in length, a complementation test was performed that found that a 265 amino acid protein was sufficient to maintain Yeel activity (Becker AK et al. J. Bacteriol. 188: 5439-5449 (2006)). The nucleotide sequence of the yeel gene and the amino acid sequence of the Yeel protein encoded by the yeel gene are shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, respectively.
Поскольку у представителей различных родов или штаммов семейства Enterobacteriaceae возможны некоторые вариации в нуклеотидных последовательностях, ген yeel не ограничивается геном, последовательность которого приведена в SEQ ID NO: I, но также может включать и гены, гомологичные SEQ ID NO: 1, Следовательно, вариант белка, кодируемого геном yeel, может иметь гомологию не менее 80% или не менее 90% в другом примере, или не менее 95% в другом примере, по отношению к полной аминокислотной последовательности, приведенной в SEQ ID NO. 2, при условии, что он имеет активность белка Yeel. Термин "вариант белка", может означать белок с изменениями в последовательности, будь то делеции, вставки, добавления или замены аминокислот. Число изменений в варианте белка зависит от положения или типа аминокислотного остатка в третичной структуре белка. Оно может быть от 1 до 30, или от 1 до 15 в другом примере, или от 1 до 5 в другом примере, в SEQ ID NO: 2. Данные изменения в вариантах могут иметь место в областях, не критичных для функции белка. Данные изменения возможны потому, что некоторые аминокислоты имеют высокую гомологию друг другу, поэтому такие изменения не влияют на третичную структуру.Since representatives of various genera or strains of the Enterobacteriaceae family may experience some variations in the nucleotide sequences, the yeel gene is not limited to the gene shown in SEQ ID NO: I, but may also include genes homologous to SEQ ID NO: 1. Therefore, the protein variant encoded by the yeel gene may have a homology of at least 80% or at least 90% in another example, or at least 95% in another example, with respect to the complete amino acid sequence shown in SEQ ID NO. 2, provided that it has Yeel protein activity. The term "protein variant" may mean a protein with changes in the sequence, whether deletion, insertion, addition or replacement of amino acids. The number of changes in a protein variant depends on the position or type of amino acid residue in the tertiary structure of the protein. It can be from 1 to 30, or from 1 to 15 in another example, or from 1 to 5 in another example, in SEQ ID NO: 2. These changes in variants can occur in areas that are not critical for protein function. These changes are possible because some amino acids have a high homology to each other, therefore, such changes do not affect the tertiary structure.
Гомология между двумя аминокислотными последовательностями может быть определена с использованием известных методов, например, компьютерной программы BLAST 2.0, которая считает три параметра: счет, идентичность и сходство.Homology between two amino acid sequences can be determined using known methods, for example, the BLAST 2.0 computer program, which counts three parameters: count, identity, and similarity.
Замена, делеция, вставка или добавление одного или нескольких аминокислотных остатков являются консервативной (-ыми) мутацией (-ями), если сохраняется активность. Типичным примером консервативной мутации является консервативная замена. Примеры консервативных замен включают замену А1а на Ser или Thr, замену Arg на Gin, His или Lys, замену Asn на Glu, Gin, Lys, His или Asp, замену Asp на Asn, Glu или Gin, замену Cys на Ser или Ala, замену Gin на Asn, Glu, Lys, His, Asp или Arg, замену Glu на Asn, Gin, Lys или Asp, замену Gly на Pro, замену His на Asn, Lys, Gin, Arg или Туг, замену Не на Leu, Met, Val или Phe, замену Leu на He, Met, Val или Phe, замену Lys на Asn, Glu, Gin, His или Arg, замену Met на He, Leu, Val или Phe, замену Phe на Trp, Tyr, Met, He или Leu, замену Ser на Thr или Ala, замену Thr на Ser или Ala, замену Trp на Phe или Tyr, замену Tyr на His, Phe или Trp, и замену Val на Met, He или Leu.Substitution, deletion, insertion or addition of one or more amino acid residues is a conservative mutation (s) if activity persists. A typical example of a conservative mutation is a conservative substitution. Examples of conservative substitutions include replacing A1a with Ser or Thr, replacing Arg with Gin, His or Lys, replacing Asn with Glu, Gin, Lys, His or Asp, replacing Asp with Asn, Glu or Gin, replacing Cys with Ser or Ala, replacing Gin with Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg, replacing Glu with Asn, Gin, Lys or Asp, replacing Gly with Pro, replacing His with Asn, Lys, Gin, Arg or Tug, replacing Not with Leu, Met, Val or Phe, replacing Leu with He, Met, Val or Phe, replacing Lys with Asn, Glu, Gin, His or Arg, replacing Met with He, Leu, Val or Phe, replacing Phe with Trp, Tyr, Met, He or Leu, replacing Ser with Thr or Ala, replacing Thr with Ser or Ala, replacing Trp with Phe or Tyr, replacing Tyr with His, Phe or Trp, and replacing Val with Met, He or Leu.
В связи с этим ген yeel может быть вариантом, который гибридизуется в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1, или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, при условии, что он кодирует функциональный белок Yeel. «Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды, например, гибриды с гомологией не менее 60%, 70%, 80%, 90% или 95% в разных примерах, образуются, а неспецифические гибриды, например, гибриды с меньшей гомологией, чем указано выше, - не образуются. Практическим примером жестких условий является однократная или многократная отмывка, или двух- или трехкратная в другом примере, при концентрации солей 1 Х SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1 × SSC, 0.1% SDS, при 60°С. Продолжительность отмывки зависит от типа используемой для блоттинга мембраны и, как правило, такова, как рекомендовано производителем. Например, рекомендуемая продолжительность отмывки для нейлоновой мембраны Hybond™ N+(Amersham) в жестких условиях - 15 минут.Отмывка может быть выполнена два или три раза. Длина зонда может быть выбрана в зависимости от условий гибридизации, обычно составляет около 100-1000 п.н.In this regard, the yeel gene may be an option that hybridizes under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, or with a probe that can be synthesized based on the specified nucleotide sequence, provided that it encodes a functional Yeel protein . "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids, for example, hybrids with homology of at least 60%, 70%, 80%, 90% or 95% in different examples, are formed, and non-specific hybrids, for example, hybrids with less homology than indicated above are not formed. A practical example of harsh conditions is a single or multiple washing, or two or three times in another example, at a salt concentration of 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting and, as a rule, is as recommended by the manufacturer. For example, the recommended washing time for Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under harsh conditions is 15 minutes. Washing can be done two or three times. The probe length can be selected depending on the hybridization conditions, usually about 100-1000 bp.
Методы усиления экспрессии гена включают увеличение числа копий гена. Введение гена в вектор, способный функционировать в бактерии семейства Enterobacteriaceae, может увеличивать число копий гена. Могут использоваться низкокопийные векторы. Примеры низкокопийных векторов включают, но не ограничиваются ими, pSC101, pMW118, pMW119, и т.п. Термин "низкокопийный вектор" используется для векторов, число копий которого в клетке достигает пяти.Methods for enhancing gene expression include increasing the number of copies of a gene. The introduction of a gene into a vector capable of functioning in bacteria of the Enterobacteriaceae family can increase the number of copies of the gene. Low copy vectors may be used. Examples of low copy vectors include, but are not limited to, pSC101, pMW118, pMW119, and the like. The term "low copy vector" is used for vectors, the number of copies of which in a cell reaches five.
Усиление экспрессии гена может также быть достигнуто путем введения множества копий гена в бактериальную хромосому, например, методом гомологичной рекомбинации, Mu интеграции и т.п. Например, один акт Mu интеграции позволяет ввести в бактериальную хромосому до 3 копий гена.Enhanced gene expression can also be achieved by introducing multiple copies of the gene into the bacterial chromosome, for example, by homologous recombination, Mu integration, etc. For example, one act of Mu integration allows up to 3 copies of a gene to be introduced into the bacterial chromosome.
Число копий гена также может быть увеличено путем введения множества копий гена в хромосомную ДНК бактерии. Для введения множества копий гена в бактериальную хромосому может быть выполнена гомологичная рекомбинация с использованием в качестве целевых последовательностей, присутствующих в хромосоме во множестве копий. Последовательности с множеством копий в хромосомной ДНК, включают, но не ограничиваются ими, повторяющиеся ДНК или инвертированные повторы, присутствующие на концах мобильных элементов. Также возможно включить ген в состав транспозона и обеспечить его перенос для введения множества копий гена в хромосомную ДНК.The number of copies of a gene can also be increased by introducing multiple copies of the gene into the chromosomal DNA of the bacterium. To introduce multiple copies of a gene into a bacterial chromosome, homologous recombination can be performed using the target sequences present on the chromosome in multiple copies. Multiple copy sequences in chromosomal DNA include, but are not limited to, repetitive DNAs or inverted repeats present at the ends of mobile elements. It is also possible to incorporate the gene into the transposon and provide for its transfer to introduce multiple copies of the gene into the chromosomal DNA.
Усиление экспрессии гена также может быть достигнуто путем подстановки фрагмента ДНК под контроль сильного промотора. Примерами сильных промоторов являются lac промотор, trp промотор, trc промотор, PR или PL промоторы фага λ. Использование сильного промотора можно сочетать с увеличением копий гена.Enhanced gene expression can also be achieved by substituting a DNA fragment under the control of a strong promoter. Examples of strong promoters are the lac promoter, trp promoter, trc promoter, P R or P L phage λ promoters. Using a strong promoter can be combined with an increase in gene copies.
С другой стороны, действие промотора может быть усилено, например, введением в промотор мутации, ведущей к увеличению уровня транскрипции локализованного за промотором гена. Кроме того, известно, что замена нескольких нуклеотидов в области между сайтом связывания рибосомы (ribosome binding site - RBS) и стартовым кодоном, особенно в последовательности непосредственно перед стартовым кодоном, существенно влияет на трансляционную способность мРНК. Например, обнаружен 20-кратный разброс в уровне экспрессии в зависимости от природы трех нуклеотидов, предшествующих стартовому кодону (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J., 3,623-629, 1984).On the other hand, the action of the promoter can be enhanced, for example, by introducing a mutation into the promoter, leading to an increase in the level of transcription of the gene localized behind the promoter. In addition, it is known that the replacement of several nucleotides in the region between the ribosome binding site (RBS) and the start codon, especially in the sequence immediately before the start codon, significantly affects the translational ability of mRNA. For example, a 20-fold variation in expression level was detected depending on the nature of the three nucleotides preceding the start codon (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J., 3.623-629, 1984).
Кроме того, возможно ввести нуклеотидную замену в область промотора гена на бактериальной хромосоме, результатом чего является усиление функции промотора. Изменение последовательности, контролирующей экспрессию, можно осуществить, например, таким же способом, что и замена гена с использованием чувствительной к температуре плазмиды, как раскрыто в международной заявке WO 00/18935 и заявке Японии JP 1-215280 А.In addition, it is possible to introduce a nucleotide substitution in the region of the promoter of the gene on the bacterial chromosome, resulting in an increase in the function of the promoter. Changing the expression control sequence can be accomplished, for example, in the same way as replacing a gene using a temperature-sensitive plasmid, as disclosed in WO 00/18935 and JP 1-215280 A.
Методы приготовления плазмидной ДНК, рестрикции и лигирования ДНК, трансформации, выбора нуклеотидов в качестве праймера и т.п. могут быть обычными методами, известными специалисту в этой области. Эти методы описаны, например, в Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).Methods for preparing plasmid DNA, DNA restriction and ligation, transformation, selection of nucleotides as a primer, etc. may be conventional methods known to a person skilled in the art. These methods are described, for example, in Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).
Бактерия-продуцент L-аминокислотыL-amino acid producing bacterium
В качестве бактерии согласно настоящему изобретению, модифицированной таким образом, что экспрессия гена yeeI усилена, может быть использована бактерия, способная к продукции ароматической или неароматической L-аминокислоты.As a bacterium according to the present invention, modified so that the expression of the yeeI gene is enhanced, a bacterium capable of producing an aromatic or non-aromatic L-amino acid can be used.
Бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем усиления экспрессии гена yeeI в бактерии, уже обладающей способностью к продукции L-аминокислот.С другой стороны, бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем придания бактерии, в которой экспрессия гена yeeI уже усилена, способности к продукции L-аминокислот.The bacterium of the present invention can be obtained by enhancing the expression of the yeeI gene in a bacterium already capable of producing L-amino acids. On the other hand, the bacterium of the present invention can be obtained by imparting a bacterium in which the expression of the yeeI gene is already enhanced, the ability to produce L-amino acids.
Бактерия-продуцент L-треонинаL-threonine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-треонина, включают, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli TDH-6/pVIC40 (ВКПМ В-3996) (патенты США 5175107 и 5705371), штамм Е. coli NRRL-21593 (патент США 5939307), штамм Е. coli PERM ВР-3756 (патент США 5474918), штаммы Е. coli FERM ВР-3519 и FERM ВР-3520 (патент США 5376538), штамм Е. coli MG442 (Гусятинер и др., Генетика, 14, 947-956 (1978)), штаммы Е. coli VL643 и VL2055 (Европейская патентная заявка ЕР 1149911 А) и подобными им.Examples of parental strains that can be used to produce L-threonine-producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain TDH-6 / pVIC40 (VKPM B-3996) (US Pat. No. 5,175,107) and 5705371), E. coli strain NRRL-21593 (US patent 5939307), E. coli strain PERM BP-3756 (US patent 5474918), E. coli strains FERM BP-3519 and FERM BP-3520 (US patent 5376538), E. coli strain MG442 (Gusyatiner et al., Genetics, 14, 947-956 (1978)), E. coli strains VL643 and VL2055 (European patent application EP 1149911 A) and the like.
Штамм TDH-6 является дефицитным по гену thrC, способен ассимилировать сахарозу и содержит ген ilvA с мутацией типа "leaky". Указанный штамм содержит мутацию в гене rhtA, которая обуславливает устойчивость к высоким концентрациям треонина и гомосерина. Штамм В-3996 содержит плазмиду pVIC40, которая была получена путем введения в вектор, производный от вектора RSF 1010, оперона thrA*BC, включающего мутантный ген thrA, кодирующий аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, у которой существенно снижена чувствительность к ингибированию треонином по типу обратной связи. Штамм В-3996 был депонирован 19 ноября 1987 года во Всесоюзном научном центре антибиотиков (РФ, 117105 Москва, Нагатинская ул., 3-А) с инвентарным номером РИА 1867. Указанный штамм также был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 7 апреля 1987 г. с инвентарным номером В-3996.Strain TDH-6 is deficient in the thrC gene, is able to assimilate sucrose, and contains the ilvA gene with a leaky mutation. The specified strain contains a mutation in the rhtA gene, which causes resistance to high concentrations of threonine and homoserine. Strain B-3996 contains the plasmid pVIC40, which was obtained by introducing into the vector derived from the RSF 1010 vector the thrA * BC operon comprising the thrA mutant gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, which has a significantly reduced feedback sensitivity to threonine inhibition . Strain B-3996 was deposited on November 19, 1987 at the All-Union Scientific Center for Antibiotics (RF, 117105 Moscow, Nagatinskaya St., 3-A) with inventory number RIA 1867. The strain was also deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF , 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) April 7, 1987 with inventory number B-3996.
В качестве родительского штамма для получения бактерии-продуцента L-треонина также может быть использован штамм Е. coli ВКПМ В-5318 (Европейская заявка 0593792 В). Штамм В-5318 является прототрофным относительно изолейцина, и чувствительный к температуре С1 репрессор фага λ и PR-промотор замещает регуляторную область в треониновом опероне на плазмиде pVIC40. Штамм ВКПМ В-5318 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 3 мая 1990 г.с инвентарным номером В-5318.E. coli strain VKPM B-5318 (European application 0593792 B) can also be used as the parent strain for the production of L-threonine-producing bacteria. Strain B-5318 is prototrophic with respect to isoleucine, and the temperature-sensitive C1 repressor of the phage λ and P R promoter replaces the regulatory region in the threonine operon on the plasmid pVIC40. Strain VKPM B-5318 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russian Federation, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on May 3, 1990 with accession number B-5318.
Бактерия может быть дополнительно модифицирована таким образом, чтобы иметь повышенную экспрессию одного или нескольких следующих генов:The bacterium can be further modified so as to have increased expression of one or more of the following genes:
- мутантного гена thrA, кодирующего аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи;- mutant thrA gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, resistant to threonine inhibition by feedback type;
- гена thrB, кодирующего гомосеринкиназу;- thrB gene encoding homoserine kinase;
- гена thrC, кодирующего треонинсинтазу;- thrC gene encoding threonine synthase;
- гена rhtA, предположительно кодирующего трансмембранный белок;- rhtA gene, presumably encoding a transmembrane protein;
- гена asd, кодирующего аспартат-β-семиальдегиддегидрогеназу, иthe asd gene encoding aspartate β-semialdehyde dehydrogenase, and
- гена aspC, кодирующего аспартатаминотрансферазу (аспартаттрансаминазу).- aspC gene encoding aspartate aminotransferase (aspartate transaminase).
Нуклеотидная последовательность гена thrA, кодирующего аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 337 по 2799 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrA расположен на хромосоме штамма Е. coli K-12 между генами thrL и thrB. Нуклеотидная последовательность гена thrB, кодирующего гомосеринкиназу из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 2801 по 3733 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrB расположен на хромосоме штамма Е. coli K-12 между генами thrA и thrC. Нуклеотидная последовательность гена thrC, кодирующего треонинсинтазу из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 3734 по 5020 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrC расположен на хромосоме штамма Е. coli K-12 между геном thrB и открытой рамкой считывания уааХ. Все три указанных гена функционируют как один треониновый оперон. Для усиления экспрессии треонинового оперона, из оперона может быть удалена область аттенюатора, который влияет на транскрипцию (заявка РСТ WO 2005/049808, заявка РСТ WO 2003/097839).The nucleotide sequence of the thrA gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 337 to 2799 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrA gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrL and thrB genes. The nucleotide sequence of the thrB gene encoding homoserine kinase from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 2801 to 3733 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrB gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrA and thrC genes. The nucleotide sequence of the thrC gene encoding a threonine synthase from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 3734 to 5020 in the sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrC gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrB gene and the open uaaX reading frame. All three of these genes function as one threonine operon. To enhance expression of the threonine operon, an attenuator region that affects transcription can be removed from the operon (PCT application WO 2005/049808, PCT application WO 2003/097839).
Мутантный ген thrA, кодирующий аспартокиназу-гомосериндегидрогеназу 1, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи, так же, как и гены thrB и thrC могут быть получены в виде единого оперона из хорошо известной плазмиды pVIC40, которая представлена в штамме-продуценте Е. coli ВКПМ В-3996. Плазмида pVIC40 подробно описана в патенте США 5705371.The mutant thrA gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase 1 resistant to threonine inhibition by feedback type, as well as the thrB and thrC genes, can be obtained as a single operon from the well-known plasmid pVIC40, which is represented in the E. coli producer strain VKPM B-3996. Plasmid pVIC40 is described in detail in US Pat. No. 5,705,371.
Ген rhtA расположен на 18 минуте хромосомы Е. coli около оперона gInHPQ, который кодирует компоненты транспортной системы глутамина, ген rhtA идентичен ORF1 (renybiF, номера нуклеотидов с 764 по 1651 в последовательности с инвентарным номером ААА218541 в базе данных GenBank, gi:440181), расположен между генами рехВ и отрХ. Участок ДНК, экспрессирующийся с образованием белка, кодируемого рамкой считывания ORF1, был назван геном rhtA (rht: resistance to homoserine and threonine). Также было показано, что мутация rhtA23 представляет собой замену А-на-G в положении -1 по отношению к старт кодону ATG (тезисы 17th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology, тезисы 1997 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology, San Francisco, California August 24-29, 1997, abstract No. 457;The rhtA gene is located at the 18th minute of the E. coli chromosome near the gInHPQ operon, which encodes the components of the glutamine transport system, the rhtA gene is identical to ORF1 (renybiF, nucleotide numbers 764 to 1651 in sequence with accession number AAA218541 in the GenBank database, gi: 440181), located between the genes pXB and otpX. A region of DNA expressed to form the protein encoded by the ORF1 reading frame was named the rhtA gene (rht: resistance to homoserine and threonine). The rhtA23 mutation has also been shown to represent an A-to-G substitution at position -1 with respect to the start of the ATG codon (Abstracts of the 17 th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology, Abstracts of the 1997 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology San Francisco, California August 24-29, 1997, abstract No. 457;
Европейская заявка ЕР 1013765 A).European application EP 1013765 A).
Нуклеотидная последовательность гена asdm E.coli известна (номера нуклеотидов с 3572511 по 3571408 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в базе данных GenBank, gi: 16131307) и может быть получена с помощью ПЦР (полимеразная цепная реакция; ссылка на White, T.J. et al.. Trends Genet., 5, 185 (1989)) с использованием праймеров, синтезированных на основе нуклеотидной последовательности указанного гена. Гены asdm других микроорганизмов могут быть получены сходным образом.The nucleotide sequence of the E. coli asdm gene is known (nucleotide numbers 3572511 to 3571408 in sequence with accession number NC_000913.1 in the GenBank database, gi: 16131307) and can be obtained by PCR (polymerase chain reaction; link to White, TJ et al .. Trends Genet., 5, 185 (1989)) using primers synthesized based on the nucleotide sequence of the gene. The asdm genes of other microorganisms can be obtained in a similar way.
Также нуклеотидная последовательность гена aspC из E.coli известна (номера нуклеотидов с 983742 по 984932 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в базе данных GenBank, gi: 16128 895) и может быть получена с помощью ПЦР. Гены aspC из других микроорганизмов могут быть получены сходным образом.Also, the nucleotide sequence of the aspC gene from E. coli is known (nucleotide numbers 983742 to 984932 in the sequence with accession number NC_000913.1 in the GenBank database, gi: 16128 895) and can be obtained by PCR. AspC genes from other microorganisms can be obtained in a similar way.
Бактерия-продуцент L-лизинаL-lysine producing bacterium
Примеры бактерий-продуцентов L-лизина, принадлежащих к роду Escherichia, включают мутанты, обладающие устойчивостью к аналогу L-лизина. Аналог L-лизина ингибирует рост бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, но это ингибирование полностью или частично снимается, когда в среде также присутствует L-лизин. Примеры аналога L-лизина включают, но не ограничиваются оксализином, лизингидроксаматом, S-(2-аминоэтил)-L-цистеином (АЕС), γ-метиллизном, α-хлорокапролактамом и так далее. Мутанты, обладающие устойчивостью к указанным аналогам лизина, могут быть получены путем обработки бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, традиционными мутагенами. Конкретные примеры бактериальных штаммов, используемых для получения L-лизина, включают штамм Escherichia coli AJ1442 (PERM BP-1543, NRRL В-12185; смотри патент США 4346170) и штамм Escherichia coli VL611. В этих микроорганизмах аспартокиназа устойчива к ингибированию L-лизином по принципу обратной связи.Examples of bacteria producing L-lysine belonging to the genus Escherichia include mutants that are resistant to the L-lysine analogue. The L-lysine analogue inhibits the growth of bacteria belonging to the genus Escherichia, but this inhibition is completely or partially removed when L-lysine is also present in the medium. Examples of the L-lysine analogue include, but are not limited to, oxalysine, lysine hydroxyamate, S- (2-aminoethyl) -L-cysteine (AEC), γ-methyllysis, α-chlorocaprolactam, and so on. Mutants that are resistant to these lysine analogues can be obtained by treating bacteria belonging to the genus Escherichia with traditional mutagens. Specific examples of bacterial strains used to produce L-lysine include Escherichia coli strain AJ1442 (PERM BP-1543, NRRL B-12185; see US Pat. No. 4,346,170) and Escherichia coli strain VL611. In these microorganisms, aspartokinase is resistant to feedback inhibition by L-lysine.
Штамм WC196 может быть использован в качестве бактерии-продуцента L-лизина Escherichia coli. Данный бактериальный штамм был получен путем селекции фенотипа устойчивости к АЕС у штамма W3110, производного от штамма Escherichia coli K-12. Полученный штамм был назван Escherichia coli AJ3069 и был депонирован в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агентство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute ofBioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), 6 декабря 1994 года и получил инвентарный номер PERM P-14690. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора 29 сентября 1995 года, и штамм получил инвентарный номер FERM ВР-5252 (патент США 5827698).Strain WC196 can be used as a bacterium producer of L-lysine Escherichia coli. This bacterial strain was obtained by selection of the phenotype of resistance to AEC in strain W3110, derived from strain Escherichia coli K-12. The resulting strain was called Escherichia coli AJ3069 and was deposited at the National Institute of Bioscience and Human Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), currently called the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Organizational Depository for Patenting, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan (National In Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), December 6, 1994 and received accession number PERM P -14690. Then, the international deposit of this strain was made according to the conditions of the Budapest Treaty on September 29, 1995, and the strain received accession number FERM BP-5252 (US patent 5827698).
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерий, продуцирующих L-лизин, также включают штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-лизина. Примеры ферментов, вовлеченных в биосинтез L-лизина, включают, но не ограничиваются ими, дигидродипиколинатсинтазу (dapA), аспартокиназу (lysC), дигидродипиколинатредуктазу (dapB), диаминопимелатдекарбоксилазу (lysA), диаминопимелатдегидрогеназу (ddh) (патент США. 6,040,160), фосфоенолпируваткарбоксилазу(ррс), аспартатсемиальдегиддегидрогеназу (asd), никотинамидадениндинуклеотидтрансгидрогеназу (pntAB) и аспартазу (aspA) (европейская заявка ЕР 1253195 А). Кроме того, родительские штаммы могут иметь повышенный уровень экспрессии гена, вовлеченного в процесс дыхания (суо) (европейская заявка ЕР 1170376 А), гена, кодирующего никотинамиднуклеотидтрансгидрогеназу (pntAB) (патент США 5,830,716), revaybjE (заявка РСТ WO 2005/073390), или комбинации этих генов.Examples of parental strains that can be used to produce bacteria producing L-lysine also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-lysine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of enzymes involved in the biosynthesis of L-lysine include, but are not limited to, dihydrodipicolinate synthase (dapA), aspartokinase (lysC), dihydrodipicolinate reductase (dapB), diaminopimelate carboxylase (lysA), diaminoproimene-patent-yl-6-azolephenol-6-enumero-carboxymene-6-carboxylic acid. ppc), aspartate semialdehyde dehydrogenase (asd), nicotinamide adenine dinucleotide transhydrogenase (pntAB) and aspartase (aspA) (European application EP 1 253 195 A). In addition, parental strains may have an increased level of expression of the gene involved in the respiration process (suo) (European application EP 1170376 A), the gene encoding nicotinamide nucleotranshydrogenase (pntAB) (US patent 5,830,716), revaybjE (PCT application WO 2005/073390) or combinations of these genes.
Примеры родительских штаммов, которые могут использоваться для получения бактерий, продуцирующих L-лизин, также включают штаммы, в которых снижена или отсутствует активность ферментов, катализирующих реакции образования отличных от L-лизина соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-лизина. Примеры ферментов, которые катализируют реакции образования отличных от L-лизина соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-лизина, включают гомосериндегидрогеназу, лизиндекарбоксилазу (патент США 5,827,698) и малатдегидрогеназу (заявка РСТ WO 2005/010175).Examples of parent strains that can be used to produce L-lysine producing bacteria also include strains in which the activity of enzymes catalyzing the formation of non-L-lysine compounds branching off from the main L-lysine biosynthesis pathway is reduced or absent. Examples of enzymes that catalyze the formation of non-L-lysine compounds branching off from the main L-lysine biosynthesis pathway include homoserine dehydrogenase, lysine decarboxylase (US Pat. No. 5,827,698) and malate dehydrogenase (PCT application WO 2005/010175).
Бактерия-продуцент L-цистеинаL-cysteine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-цистеина, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli JM15, трансформированный различными аллелями гена cysE, кодирующими устойчивые к ингибированию по типу обратной связи серинацетилтрансферазы (патент США 6218168, патентная заявка РФ 2003121601); штамм Е. coli W3110, содержащий сверхэкспрессированные гены, кодирующие белок, способный к секреции соединений, токсичных для клетки (патент США 5972663); штаммы Е. coli, содержащие цистеиндесульфогидразу со сниженной активностью (патент Японии JP 11155571А2); штамм Е. coli W3110 с повышенной активностью позитивного транскрипционного регулятора цистеинового регулона, кодируемого геном cysB (международная заявка РСТ WO 0127307A1) и подобные им.Examples of parental strains that can be used to produce L-cysteine-producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain JM15 transformed with various cysE gene alleles coding for resistance to inhibition by feedback type serine acetyltransferase (US patent 6218168, patent application of the Russian Federation 2003121601); E. coli strain W3110 containing overexpressed genes encoding a protein capable of secretion of compounds toxic to the cell (US patent 5972663); E. coli strains containing cysteine desulfohydrase with reduced activity (Japanese patent JP 11155571A2); E. coli strain W3110 with increased activity of the positive transcriptional regulator of the cysteine regulon encoded by the cysB gene (international PCT application WO 0127307A1) and the like.
Бактерия-продуцент L-лейцинаL-Leucine Producer Bacteria
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-лейцина, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е. coli, устойчивые к аналогам лейцина, включающим, например, β-2-тиенилаланин, 3-гидроксилейцин, 4-азалейцин и 5,5,5-трифлуоролейцин (выложенные патентные заявки Японии 62-34397 и 8-70879), штаммы Е. coli, полученные с помощью генно-инженерных методов, описанных в заявке РСТ 96/06926; Е. coli штамм Н-9068 (JP8-70879A), и подобные им.Examples of parental strains that can be used to produce L-leucine-producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains resistant to leucine analogs, including, for example, β-2 -thienylalanine, 3-hydroxyleucine, 4-azaleucine and 5,5,5-trifluoroleucine (Japanese Patent Laid-open 62-34397 and 8-70879), E. coli strains obtained using the genetic engineering methods described in PCT 96 / 06926; E. coli strain H-9068 (JP8-70879A), and the like.
Бактерия может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез L-лейцина. Примеры таких генов включают в себя гены оперона leuABCD, которые могут быть представлены мутантным геном leuA, кодирующим изопропилмалатсинтазу со снятым ингибированием L-лейцином по типу обратной связи (патент США 6403342). Кроме того, бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, кодирующих белки, которые экспортируют L-аминокислоту из бактериальной клетки. Примеры таких генов включают в себя гены b2682 и b2683 (revibiygaZH) (европейская заявка ЕР 1239041 А2).The bacterium can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in the biosynthesis of L-leucine. Examples of such genes include the leuABCD operon genes, which can be represented by the mutant leuA gene encoding feedback feedback depleted L-leucine isopropyl malate synthase (US patent 6403342). In addition, the bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins that export the L-amino acid from a bacterial cell. Examples of such genes include the b2682 and b2683 genes (revibiygaZH) (European application EP 1239041 A2).
Бактерия-продуцент L-гистидинаL-histidine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-гистидина, включают в себя, но не ограничиваются бактериями-продуцентами L-гистидина, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli 24 (ВКПМ В-5945, патент РФ 2003677); штамм Е. coli 80 (ВКПМ В-7270, патент РФ 2119536); штаммы Е. coli NRRLB-12116-B12121 (патент США 4388405); штаммы Е. coli Н-9342 (FERM ВР-6675) и Н-9343 (FERM ВР-6676) (патент США 6344347); штамм Е. coli Н-9341 (FERM ВР-6674) (Европейский патент 1085087); штамм Е. coli AI80/pFM201 (патент США 6258554) и подобными им.Examples of parental strains that can be used to produce L-histidine-producing bacteria include, but are not limited to, L-histidine-producing bacteria belonging to the genus Escherichia, such as E. coli 24 strain (VKPM B-5945, patent RF 2003677); E. coli strain 80 (VKPM B-7270, RF patent 2119536); E. coli strains NRRLB-12116-B12121 (US Pat. No. 4,388,405); E. coli strains H-9342 (FERM BP-6675) and H-9343 (FERM BP-6676) (US patent 6344347); E. coli strain H-9341 (FERM BP-6674) (European Patent 1085087); E. coli strain AI80 / pFM201 (US Pat. No. 6,258,554) and the like.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерий, продуцирующих L-гистидин, также включают штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-гистидина. Примеры таких генов включают гены, кодирующие АТФ-фосфорибозилтрансферазу (hisG), фосфорибозил-АМФ-циклогидролазу (hisi), фосфорибозил- АТФ- фосфогидролазу (hisIE), фосфорибозилформимино-5-аминоимидазолкарбоксамидриботидизомеразу (hisA), амидотрансферазу (hisH}, гистидинолфосфатаминотрансферазу (hisC), гистидинолфосфатазу (hisB), гистидинолдегидрогеназу (hisD) и т.д.Examples of parental strains that can be used to produce bacteria producing L-histidine also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-histidine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of such genes include genes encoding ATP-phosphoribosyltransferase (hisG), phosphoribosyl-AMP-cyclohydrolase (hisi), phosphoribosyl-ATP-phosphohydrolase (hisIE), phosphoribosylformimino-5-aminoimidazole carboxymene aminotisulfo isomerase histidinolphosphatase (hisB), histidinol dehydrogenase (hisD), etc.
Известно, что гены, кодирующие ферменты биосинтеза L-гистидина (hisG, hisBHAFF), ингибируются L-гистидином, поэтому способность к продукции L-гистидина также может быть значительно усилена введением мутации, придающей устойчивость к ингибированию по типу обратной связи, в ген АТФ-фосфорибозидтрансферазы (hisG) (патенты РФ. 2003677 и 2119536).It is known that genes encoding L-histidine biosynthesis enzymes (hisG, hisBHAFF) are inhibited by L-histidine, therefore, the ability to produce L-histidine can also be significantly enhanced by introducing a feedback inhibition mutation into the ATP-gene phosphoriboside transferase (hisG) (RF patents. 2003677 and 2119536).
Специфические примеры штаммов, обладающих способностью к продукции L-гистидина, включают Е. coli FERM-P 5038 и 5048, в которые был введен вектор, содержащий ДНК, кодирующую фермент биосинтеза L-гистидина (заявка Японии 56-005099 А), штаммы Е.coli, в которые введен ген rht, для экспорта аминокислоты (европейская заявка ЕР1016710А), штамм Е. coli 80, которому придана устойчивость к сульфагуанидину, DL-1,2,4-триазол-3-аланину и стрептомицину (ВКПМ В-7270, патент РФ. 2119536), и т.д.Specific examples of strains with the ability to produce L-histidine include E. coli FERM-P 5038 and 5048, into which a vector containing DNA encoding the L-histidine biosynthesis enzyme (Japanese application 56-005099 A), strains E. coli, into which the rht gene is introduced, for the export of amino acids (European application EP1016710A), strain E. coli 80, which is given resistance to sulfaguanidine, DL-1,2,4-triazole-3-alanine and streptomycin (VKPM B-7270, RF patent. 2119536), etc.
Бактерия-продуцент L-глутаминовой кислотыL-glutamic acid producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli VL334 thrC+ (Европейский патент ЕР 1172433). Штамм Е. coli VL334 (ВКПМ В-1641) является ауксотрофом по L-изолейцину и L-треонину с мутациями в генах thrC и UvA (патент США 4278765). В этот штамм был перенесен природный аллель гена thrC методом общей трансдукции с использованием бактериофага Р1, выращенного на клетках природного штамма Е. coli К 12 (ВКПМ В-7). В результате был получен штамм, ауксотроф по L-изолейцину, VL334thrC+(ВКПМ В-8961), который обладает способностью к продукции L-глутаминовой кислоты.Examples of parental strains that can be used to produce bacteria producing L-glutamic acid include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain VL334 thrC + (European patent EP 1172433). Strain E. coli VL334 (VKPM B-1641) is an auxotroph of L-isoleucine and L-threonine with mutations in the thrC and UvA genes (US patent 4278765). The natural allele of the thrC gene was transferred to this strain by the general transduction method using bacteriophage P1 grown on cells of the natural E. coli K 12 strain (VKPM B-7). The result was a strain, auxotroph for L-isoleucine, VL334thrC + (VKPM B-8961), which is capable of producing L-glutamic acid.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, дефектные по активности а-кетоглутаратдегидрогеназы, или штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-глутаминовой кислоты. Примеры таких ферментов включают глутаматдегидрогеназу (gdh), глутаминсинтетазу (glnA), глутаматсинтетазу (gItAB), изоцитратдегидрогеназу (icdA), аконитатгидратазу (аспА, аспВ), цитратсинтазу (gltA), фосфоенолпируваткарбоксилазу (ррс), пируватдегидрогеназу (aceEF, IpdA), пируваткиназу (pykA, pykF), фосфоенолпируватсинтазу (ppsA), енолазу (епо), фосфоглицеромутазу (pgmA,pgml), фосфоглицераткиназу (pgK), глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу (gapA), триозофосфатизомеразу(tpiA), фруктозобифосфатальдолазу (ftp), фосфофруктокиназу (pfkA, pfkB) и глюкозофосфатизомеразу (pgi).Examples of parent strains that can be used to produce L-glutamic acid producing bacteria include, but are not limited to, strains that are deficient in the activity of a-ketoglutarate dehydrogenase, or strains in which the expression of one or more genes encoding enzymes is enhanced biosynthesis of L-glutamic acid. Examples of such enzymes include glutamate dehydrogenase (gdh), glutamine synthetase (glnA), glutamate synthetase (gItAB), isocitrate dehydrogenase (icdA), aconitate hydratase, aspA, phosphuidasefu-carboxydrozudenosefluzidu-carboxy-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-azide-glucose-glucose-glucose-glucose-acid-azide-azide-azide-azide-azide-glucose-acid-azidase-acid pykA, pykF), phosphoenolpyruvate synthase (ppsA), enolase (epo), phosphoglycerometase (pgmA, pgml), phosphoglyceratin kinase (pgK), glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (gapA) isofluosophosphate pfkB) and glucose phosphatisomerase (pgi).
Примеры штаммов, модифицированных таким образом, что усилена экспрессия гена цитратсинтетазы, гена фосфоенолпируваткарбоксилазы и/или гена глутаматдегидрогеназы, включают описанные в европейских заявках ЕР 1078989А, ЕР 955368А и ЕР 952221А.Examples of strains modified in such a way that expression of the citrate synthetase gene, phosphoenolpyruvate carboxylase gene and / or glutamate dehydrogenase gene is enhanced include those described in European applications EP 1078989A, EP 955368A and EP 952221A.
Примеры штаммов, модифицированных таким образом, что снижена экспрессия генов цитратсинтетазы и/или фосфоенолпируваткарбоксилазы, и/или дефицитные по активности α-кетоглутаратдегидрогеназы, включают описанные в европейских заявках ЕР 1078989А, ЕР 955368А и ЕР 952221А.Examples of strains modified in such a way that the expression of citrate synthetase and / or phosphoenolpyruvate carboxylase genes and / or activity-deficient α-ketoglutarate dehydrogenase is reduced include those described in European applications EP 1078989A, EP 955368A and EP 952221A.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения продуцирующих L-глутаминовую кислоту бактерий, также включают штаммы, в которых снижена или отсутствует активность ферментов, которые катализируют синтез отличных от L-глутаминовой кислоты соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-глутаминовой кислоты. Примеры таких ферментов включают изоцитратлиазу (асеА), α-кетоглутаратдегидрогеназу(д-исЛ), фосфотрансацетилазу (pta), ацетаткиназу (ack), синтазу ацетогидрокси кислот (UvG), ацетолактатсинтазу (ilvl), форматацетилтрансферазу(pfl), лактатдегидрогеназу(ldh) и глутаматдекарбоксилазу (gadAB). Бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, лишенные активности а-кетоглутаратдегидрогеназы или обладающие сниженной активностью а- кетоглутаратдегидрогеназы и способы их получения описаны в патентах США 5,378,616 и 5,573,945. Конкретно, примеры таких штаммов могут включать в себя следующие штаммы:Examples of parental strains that can be used to produce L-glutamic acid producing bacteria also include strains in which enzyme activity is reduced or absent that catalyzes the synthesis of compounds other than L-glutamic acid that branch off from the main biosynthesis pathway of L-glutamic acid. Examples of such enzymes include isocitrate lyase (ACEA), α-ketoglutarate dehydrogenase (d-IsL), phosphotransacetylase (pta), acetate kinase (ack), acetohydroxy acid synthase (UvG), acetolactate synthase (ilvl), acetyltransgenyl transferase glutamate decarboxylase (gadAB). Bacteria belonging to the genus Escherichia, lacking the activity of a-ketoglutarate dehydrogenase or having reduced activity of aketoglutarate dehydrogenase and methods for their preparation are described in US patents 5,378,616 and 5,573,945. Specifically, examples of such strains may include the following strains:
Е. coli W3110sucA::KmR E. coli W3110sucA :: Km R
Е. coli AJ 2624 (FERM ВР-3853)E. coli AJ 2624 (FERM BP-3853)
Е. coli AJ 2628 (FERM BP-3854)E. coli AJ 2628 (FERM BP-3854)
Е. coli AJ12949 (PERM BP-4881)E. coli AJ12949 (PERM BP-4881)
Е. coli W3110sucA::KmR - это штамм, полученный в результате разрушения гена а-кетоглутаратдегидрогеназы (далее называемого "ген sucA") в штамме Е. coli W3110. У этого штамма активность α-кетоглутаратдегидрогеназы отсутствует полностью.E. coli W3110sucA :: Km R is a strain obtained by disrupting the a-ketoglutarate dehydrogenase gene (hereinafter referred to as the “sucA gene”) in E. coli strain W3110. In this strain, the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase is completely absent.
Другие примеры бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты включают в себя бактерии, принадлежащие к роду Escherichia и обладающие устойчивостью к антиметаболитам аспарагиновой кислоты и дефицитные по активности а-кетоглутаратдегидрогеназы, например, штамм AJ3199 (FERM BP-5807) (патент США 5,908,768), или штамм FERM P-12379, дополнительно обладающий низкой активностью по расщеплению L-глутаминовой кислоты (патент США 5,393,671); штамм Е. coli AJ 3138 (FERM BP-5565) (патент США 6,110,714) и подобные им.Other examples of bacteria producing L-glutamic acid include bacteria belonging to the genus Escherichia and resistant to aspartic acid antimetabolites and deficient in the activity of a-ketoglutarate dehydrogenase, for example, strain AJ3199 (FERM BP-5807) (US patent 5,908,768), or strain FERM P-12379, additionally having low activity for the cleavage of L-glutamic acid (US patent 5,393,671); E. coli strain AJ 3138 (FERM BP-5565) (US patent 6,110,714) and the like.
Примеры бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты включают в себя мутантные штаммы, принадлежащие к роду Pantoea, которые лишены активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или имеют сниженную активность α-кетоглутаратдегидрогеназы, и могут быть получены описанным выше способом. Примерами таких штаммов являются штамм Pantoea ananalis AJ 3356 (патент США 6,331,419), штамм Pantoea ananatis АЛ 3356, депонированный в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агентство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute ofBioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония - National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) 19 февраля, 1998 и получивший инвентарный номер PERM P-16645. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора от 11 января 1999 г., и штамм получил инвентарный номер PERM ВР-6615. Штамм Panloea ananatis AJ 3356 не имеет α-KGDH активности в результате разрушения гена aKGDH-El субъединицы (sucA). Вышеупомянутый штамм при выделении был идентифицирован как Enterobacter agglomerans и депонирован как штамм Enterobacter agglomerans AJ13356. Тем не менее, позднее он был классифицирован как Pantoea ananatis на основе нуклеотидной последовательности 16S рРНК и других доказательств. Несмотря на то, что штамм AJ 3356, был депонирован в указанный выше депозитарий как Enterobacter agglomerans, для целей данного описания он будет упоминаться как Pantoea ananatis.Examples of the L-glutamic acid producing bacterium include mutant strains belonging to the genus Pantoea that are devoid of α-ketoglutarate dehydrogenase activity or have reduced α-ketoglutarate dehydrogenase activity, and can be obtained as described above. Examples of such strains are Pantoea ananalis strain AJ 3356 (US patent 6,331,419), Pantoea ananatis strain AL 3356, deposited at the National Institute of Biological Sciences and Human Technologies, Agency for Industrial Science and Technology, Department of International Trade and Industry (National Institute of Bioscience and Human-Technology) , Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (currently called the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Organizational Depository for Patenting Purposes, Central 6, 1-1, Higashi 1 Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan - National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken , 305-8566, Japan) February 19, 1998 and received accession number PERM P-16645. Then, the strain was internationally deposited in accordance with the conditions of the Budapest Treaty of January 11, 1999, and the strain received accession number PERM BP-6615. The strain Panloea ananatis AJ 3356 does not have α-KGDH activity as a result of the destruction of the aKGDH-El subunit (sucA) gene. The above strain, when isolated, was identified as Enterobacter agglomerans and deposited as Enterobacter agglomerans AJ13356 strain. However, it was later classified as Pantoea ananatis based on the 16S rRNA nucleotide sequence and other evidence. Although strain AJ 3356 was deposited with Enterobacter agglomerans at the above depository, it will be referred to as Pantoea ananatis for the purposes of this description.
Бактерия-продуцент L-фенилаланинаL-phenylalanine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-фенилаланина, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм АЛ 2739 (tyrA::Tn\Q, tyrR) (ВКМП В-8197); штамм HW1089 (АТСС-55371), содержащий генрЬеА34 (патент США 5354672); мутантный штамм MWEC 101-b (KR8903681); штаммы NRRL В-12141, NRRL B-12145, NRRL В-12146 и NRRL B-12147 (патент США 4407952) и пободные им. Также в качестве родительских штаммов могут быть использованы бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, - продуценты L-фенилаланина, такие как штамм E.coli К-12[W3110(tyrA)/pPHAB] (PERM BP-3566), штамм E. coli K-12[W3110(tyrA)/pPHAD] (PERM ВР-12659), штамм E. coli K-12[W3110(tyrA)/pPHATerm] (PERM BP-12662) и штамм E.coli K-12[W3110(tyrA)/pBR-aroG4, pACMAB], названный как AJ 2604 (PERM BP-3579) (Европейский патент ЕР488424 В1). Кроме того, также могут быть использованы бактерии-продуценты L-фенилаланина, принадлежащие к роду Escherichia с повышенной активностью белков, кодируемых геном yedA или геном yddG (патентные заявки США 2003/0148473 А1 и 2003/0157667 А1).Examples of parental strains that can be used to produce L-phenylalanine-producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as strain AL 2739 (tyrA :: Tn \ Q, tyrR) (VKMP B- 8197); strain HW1089 (ATCC-55371) containing genreEA34 (US patent 5354672); mutant strain MWEC 101-b (KR8903681); strains NRRL B-12141, NRRL B-12145, NRRL B-12146 and NRRL B-12147 (US Pat. No. 4,407,952) and the like. Also, bacteria belonging to the genus Escherichia, producers of L-phenylalanine, such as E. coli strain K-12 [W3110 (tyrA) / pPHAB] (PERM BP-3566), E. coli K strain, can be used as parent strains. -12 [W3110 (tyrA) / pPHAD] (PERM BP-12659), strain E. coli K-12 [W3110 (tyrA) / pPHATerm] (PERM BP-12662) and strain E. coli K-12 [W3110 (tyrA ) / pBR-aroG4, pACMAB], named as AJ 2604 (PERM BP-3579) (European patent EP488424 B1). In addition, L-phenylalanine producing bacteria belonging to the genus Escherichia with increased activity of the proteins encoded by the yedA gene or yddG gene can also be used (US patent applications 2003/0148473 A1 and 2003/0157667 A1).
Бактерия-продуцент L-триптофанаL-tryptophan producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-триптофана, включают в себя, но не ограничиваются бактериями-продуцентами L-триптофана, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е. coli JP4735/pMU3028 (DSM10122) и JP6015/pMU91 (DSM10123), лишенные активности триптофанил-тРНК синтетазы, кодируемой мутантным геном trpS (патент США 5756345); штамм Е. coli SV164 (pGH5), содержащий аллель serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, не ингибируемую серином по типу обратной связи и аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, не ингибируемую триптофаном по типу обратной связи (патент США 6180373); штаммы Е. coli AGX17 (pGX44) (NRRL В-12263) и AGX6(pGX50)aroP (NRRL В-12264), в которых отсутствует активность триптофаназы (патент США 4371614); штамм Е. coli AGX17/pGX50,pACKG4-pps, в котором усилена способность к синтезу фосфоенолпирувата (заявка РСТ WO 9708333, патент США 6319696), и подобные им. Также могут быть использованы бактерии- продуценты L-триптофана принадлежащие к роду Escherichia, в которых увеличена активность белка, кодируемого геном yedA или геном yddG (заявки на патент США 2003/0148473 А1 и 2003/0157667 А1).Examples of parental strains that can be used to produce L-tryptophan-producing bacteria include, but are not limited to, L-tryptophan-producing bacteria belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains JP4735 / pMU3028 (DSM10122) and JP6015 / pMU91 (DSM10123) lacking the activity of tryptophanyl tRNA synthetase encoded by the mutant trpS gene (US patent 5756345); E. coli strain SV164 (pGH5) containing a serA allele encoding a phosphoglycerate dehydrogenase non-feedback inhibitable serine and a trpE allele encoding anthranilate synthase non-feedback inhibitory tryptophan (US Pat. No. 6,180,373); E. coli strains AGX17 (pGX44) (NRRL B-12263) and AGX6 (pGX50) aroP (NRRL B-12264) in which tryptophanase activity is absent (US patent 4371614); E. coli strain AGX17 / pGX50, pACKG4-pps, which enhances the ability to synthesize phosphoenolpyruvate (PCT application WO 9708333, US patent 6319696), and the like. L-tryptophan-producing bacteria belonging to the genus Escherichia can also be used in which the activity of the protein encoded by the yedA gene or yddG gene is increased (US patent applications 2003/0148473 A1 and 2003/0157667 A1).
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-триптофана, согласно настоящему изобретению, также включают в себя штаммы, в которых увеличена активность одного или нескольких ферментов, выбранных из группы, состоящей из антранилатсинтазы, фосфоглицератдегидрогеназы, и триптофансинтазы. И антранилатсинтаза, и фосфоглицератдегидрогеназа подвержены ингибированию L-триптофаном и L-серином по типу обратной связи, так что в эти ферменты могут быть введены мутации, снижающие чувствительность к ингибированию по типу обратной связи. Специфические примеры штаммов с такой мутацией включают Е. coli SV164, антранилатсинтаза которой не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи, и штамм-трансформант, полученный введением в Е. coli SV164 плазмиды pGH5 (заявка РСТ WO 94/08031), которая содержит мутантный ген serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, которая не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи.Examples of parental strains that can be used to produce L-tryptophan-producing bacteria according to the present invention also include strains in which the activity of one or more enzymes selected from the group consisting of anthranilate synthase, phosphoglycerate dehydrogenase, and tryptophan synthase is increased. Both anthranilate synthase and phosphoglycerate dehydrogenase are feedback inhibited by L-tryptophan and L-serine, so mutations can be introduced into these enzymes that reduce the sensitivity to feedback inhibition. Specific examples of strains with such a mutation include E. coli SV164, whose anthranilate synthase is not sensitive to feedback inhibition, and a transformant strain obtained by introducing the plasmid pGH5 into E. coli SV164 (PCT application WO 94/08031), which contains the mutant gene serA encoding phosphoglycerate dehydrogenase, which is not sensitive to feedback inhibition.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-триптофана, также включают в себя штаммы, в которые введен триптофановый оперон, содержащий ген, кодирующий антранилатсинтазу, которая не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи (заявка Японии 57-71397 А, заявка Японии 62-244382 А, патент США 4,371,614). Кроме того, способность к продукции L-триптофана может быть придана путем усиления экспрессии гена (из триптофанового оперона), кодирующего триптофансинтазу (trpBA). Триптофансинтаза состоит из двух субъединиц а и р, которые кодируются trpA и trpB соответственно. Кроме того, способность к продукции L-триптофана может быть увеличена усилением экспрессии оперона изоцитратлиазы-малатсинтазы (заявка РСТ WO 2005/103275).Examples of parental strains that can be used to produce L-tryptophan-producing bacteria also include strains that have introduced a tryptophan operon containing a gene encoding anthranilate synthase that is not sensitive to feedback inhibition (Japanese application 57-71397 A, Japanese Patent Application 62-244382 A, U.S. Patent 4,371,614). In addition, the ability to produce L-tryptophan can be imparted by enhancing the expression of a gene (from the tryptophan operon) encoding tryptophan synthase (trpBA). Tryptophan synthase consists of two subunits a and p, which are encoded by trpA and trpB, respectively. In addition, the ability to produce L-tryptophan can be increased by enhancing the expression of the isocytratliase-malatesynthase operon (PCT application WO 2005/103275).
Бактерия-продуцент L-пролинаL-proline producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерий-продуцентов L-пролина, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli 702ilvA (ВКПМ В-8012), дефицитного по гену ilvA и способного к продукции L-пролина (Европейский патент ЕР 1172433). Бактерия может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез L-пролина. Предпочтительно, примеры таких генов для бактерий-продуцентов L-пролина, включают генргоВ, кодирующий глутаматкиназу с десенсибилизированной регуляцией L-пролином по типу обратной связи (патент Германии 3127361). Кроме того, бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, кодирующих белки, участвующие в выведении L-аминокислоты из бактериальной клетки. Примерами таких генов являются гены b2682 и b2683 (ygaZH гены) (Европейская патентная заявка ЕР 1239041А2).Examples of parent strains that can be used to produce L-proline producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 702ilvA (VKPM B-8012) deficient in the ilvA gene and capable of producing L-proline (European patent EP 1172433). The bacterium can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in L-proline biosynthesis. Preferably, examples of such genes for bacterium-producing L-proline include genroB encoding glutamate kinase with desensitized feedback regulation of L-proline (German patent 3127361). In addition, the bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins involved in the excretion of an L-amino acid from a bacterial cell. Examples of such genes are the b2682 and b2683 genes (ygaZH genes) (European Patent Application EP 1239041A2).
Примеры бактерий, принадлежащих к роду Escherichia и обладающих способностью к продукции L-пролина, включают следующие штаммы Е. coli: NRR.L В-12403 и NRRL В-12404 (патент Великобритании GB 2075056), ВКПМ В-8012 (патентная заявка РФ 2000124295), плазмидные мутанты, описанные в патенте Германии DE 3127361, плазмидные мутанты, описанные у Bloom F.R. et al (The 15th Miami winter symposium, 1983, p.34), и подобные им.Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia and possessing the ability to produce L-proline include the following E. coli strains: NRR.L B-12403 and NRRL B-12404 (UK patent GB 2075056), VKPM B-8012 (RF patent application 2000124295 ), plasmid mutants described in German patent DE 3127361, plasmid mutants described in Bloom FR et al (The 15 th Miami winter symposium, 1983, p. 34), and the like.
Бактерия-продуцент L-аргининаL-arginine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-аргинина, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е. coli 237 (ВКПМ В-7925) (патентная заявка США 2002/058315 А1) и его производные, содержащие мутантную N-ацетилглутаматсинтазу (патентная заявка РФ 2001112869), штамм Е. coli 382 (ВКПМ В-7926) (Европейская патентная заявка ЕР 1170358А1),штамм-продуцент аргинина, в который введен ген argA, кодирующий N-ацетилглутаматсинтетазу (Европейская патентная заявка ЕР 1170361А1), и подобные им.Examples of parental strains that can be used to produce L-arginine producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 237 (VKPM B-7925) (US patent application 2002 / 058315 A1) and its derivatives containing mutant N-acetylglutamate synthase (RF patent application 2001112869), E. coli 382 strain (VKPM B-7926) (European patent application EP 1170358A1), arginine producing strain into which the argA gene encoding the coding gene is introduced N-acetylglutamate synthetase (European Patent Application EP 1170361A1), and the like e them.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-аргинина, согласно настоящему изобретению, также включают в себя штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L- аргинина. Примеры ферментов биосинтеза L- аргинина включают N-ацетилглутамилфосфатредуктазу (argC), орнитинацетилтрансферазу (argJ), N-ацетилглутаматкиназу (argB), ацетилорнитинтрансаминазу (argD), орнитинкарбамоилтрансферазу (argF), синтетазу аргининсукциниловой кислоты (argG), лиазу аргининсукциниловой кислоты (argH), и карбамоилфосфатсинтетазу(согД-б).Examples of parental strains that can be used to produce L-arginine producing bacteria according to the present invention also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-arginine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of L-arginine biosynthesis enzymes include N-acetylglutamylphosphate reductase (argC), ornithine acetyl transferase (argJ), N-acetyl glutamate kinase (argB), acetylornithine transaminase (argD), ornithinecarbamoyltransurase arginic acid argin, argin acid), argin and carbamoylphosphate synthetase (cogD-b).
Бактерия-продуцент L-цитруллинаL-citrulline producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента цитруллина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, принадлежащие к роду Escherichia, такие как мутантные по TV-ацетилглутаматсинтазе штаммы Е. coli 237/pMADSl I, 237/pMADS12 и 237/pMADS13 (RU 2215783, EP 1170361 B1, US 6790647 B2).Examples of parental strains that can be used to produce the citrulline producer bacteria of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as TV-acetylglutamate synthase mutant E. coli 237 / pMADSl I strains, 237 / pMADS12 and 237 / pMADS13 (RU 2215783, EP 1170361 B1, US 6790647 B2).
Также бактерия- продуцент L-цитруллина может быть получена из любой бактерии-продуцента аргинина, например, из штамма Е, coli 382 (ВКПМ В-7926), путем инактивации аргининсукцинатсинтазы, кодируемой геном argG.Also, the L-citrulline producing bacterium can be obtained from any arginine producing bacterium, for example, from strain E, coli 382 (VKPM B-7926), by inactivating the arginine succinate synthase encoded by the argG gene.
Фраза "инактивация аргининсукцинатсинтазы" означает, что бактерия модифицирована таким образом, что модифицированная бактерия содержит неактивную аргининсукцинатсинтазу или также она может означать, что бактерия не способна синтезировать аргининсукцинатсинтазу. Инактивация аргининсукцинатсинтазы может быть осуществлена путем инактивации гена argG.The phrase "inactivation of arginine succinate synthase" means that the bacterium is modified so that the modified bacterium contains inactive arginine succinate synthase, or it may also mean that the bacterium is not capable of synthesizing arginine succinate synthase. Inactivation of arginine succinate synthase can be accomplished by inactivation of the argG gene.
Фраза "инактивация гена argG" означает, что модифицированный ген кодирует полностью нефункциональный белок. Также возможно, что область модифицированной ДНК не способна к естественной экспрессии гена из-за делеции части гена или всего гена, сдвига рамки считывания гена, введения миссенс/нонсенс мутации(-ий) или модификации прилегающих к гену областей, включая последовательности, контролирующие экспрессию гена, такие как промотор, энхансер, аттенюатор, сайт связывания рибосомы и т.д..The phrase "inactivation of the argG gene" means that the modified gene encodes a fully non-functional protein. It is also possible that the region of the modified DNA is not capable of naturally expressing the gene due to deletion of part of the gene or the entire gene, shift of the reading frame of the gene, insertion of the missense / nonsense mutation (s), or modification of regions adjacent to the gene, including sequences that control gene expression such as promoter, enhancer, attenuator, ribosome binding site, etc.
Наличие или отсутствие гена argG на хромосоме бактерии может быть определено хорошо известными методами, включая ПЦР, блоттинг по Саузерну и т.п.. Кроме того, уровень экспрессии гена можно оценить определением количества транскрибируемой с гена РНК с использованием различных известных методов, включая Нозерн-блоттинг, количественную ОТ-ПЦР, и т.п. Количество белка, кодируемого геном argG, можно определить известными методами, включая электрофорез в SDS-ПААГ с последующим иммуноблоттингом (Вестерн-блоттинг) и т.д.The presence or absence of the argG gene on the bacterial chromosome can be determined by well-known methods, including PCR, Southern blotting, etc. In addition, the level of gene expression can be estimated by determining the amount of RNA transcribed from the gene using various known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR, etc. The amount of protein encoded by the argG gene can be determined by known methods, including SDS-PAGE electrophoresis followed by immunoblotting (Western blotting), etc.
Экспрессия гена argG может быть ослаблена введением в ген на хромосоме такой мутации, что внутриклеточная активность кодируемого геном белка уменьшена по сравнению с таковой в немодифицированном штамме. Такой мутацией гена может быть замена одного или более оснований для аминокислотной замены в кодируемом геном белке («миссенс»-мутация), введение стоп-кодона («нонсенс»-мутация), делеция одного или более оснований для сдвига рамки считывания, вставка гена устойчивости к антибиотику, или делеция гена или его части (Qiu, Z. and Goodman, M.F., J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, D. H. et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793-796 (2000)). Экспрессия гена argG также может быть ослаблена путем модификации экспрессии регуляторных последовательностей, таких как промотор, последовательность Shine-Dalgarno (SD) и т.д. (заявка РСТ WO 95/34672; Carrier, T.A. and Keasling, J.D., Biotechnol Prog 15, 58-64 (1999)).The expression of the argG gene can be attenuated by introducing a mutation into the gene on the chromosome such that the intracellular activity of the protein encoded by the gene is reduced compared to that in the unmodified strain. Such a gene mutation may be the replacement of one or more bases for amino acid substitution in the encoded protein (the Missense mutation), the introduction of a stop codon (the "nonsense" mutation), the deletion of one or more bases for reading frame shift, insertion of the resistance gene an antibiotic, or a deletion of a gene or part thereof (Qiu, Z. and Goodman, MF, J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, DH et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793-796 (2000)). The expression of the argG gene can also be attenuated by modifying the expression of regulatory sequences, such as a promoter, a Shine-Dalgarno (SD) sequence, etc. (PCT application WO 95/34672; Carrier, T.A. and Keasling, J.D., Biotechnol Prog 15, 58-64 (1999)).
Например, следующие методы могут применяться для введения мутаций путем генной рекомбинации. Конструируется мутантный ген, кодирующий мутантный белок со сниженной активностью, и бактерия для ее модификации трансформируется фрагментом ДНК, содержащим мутантный ген. Затем нативный ген на хромосоме замещается гомологичной рекомбинацией мутантным геном, отбирается полученный штамм. Такое замещение гена с использованием гомологичной рекомбинации может быть проведено методом с использованием линейной ДНК, известный как "Red-зависимая интеграция" или "интеграция посредством Red-системы" (Datsenko, К.А., Wanner, B.L., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 97, 12, 6640-6645(2000), заявка РСТ WO 2005/010175) или методом с использованием плазмиды, репликация которой чувствительна к температуре (патент США 6,303,383 или патентная заявка Японии JP 05-007491A). Далее, введение сайт-специфической мутации путем замещения гена с использованием вышеупомянутой гомологичной рекомбинации может также быть осуществлено с использованием плазмиды с пониженной способностью к репликации в клетке хозяина.For example, the following methods can be used to introduce mutations by gene recombination. A mutant gene is constructed that encodes a mutant protein with reduced activity, and the bacterium for its modification is transformed with a DNA fragment containing the mutant gene. Then the native gene on the chromosome is replaced by homologous recombination with the mutant gene, and the resulting strain is selected. Such gene substitution using homologous recombination can be carried out using a linear DNA method known as “Red-dependent integration” or “Red-system integration” (Datsenko, K.A., Wanner, BL, Proc.Natl.Acad. Sci.USA, 97, 12, 6640-6645 (2000), PCT application WO 2005/010175) or by using a plasmid whose replication is temperature sensitive (US Pat. No. 6,303,383 or Japanese Patent Application JP 05-007491A). Further, the introduction of a site-specific mutation by gene replacement using the aforementioned homologous recombination can also be carried out using a plasmid with reduced replication ability in the host cell.
Экспрессия гена также может быть ослаблена вставкой транспозона или IS фактора в кодирующую область гена (патент США 5,175,107), или традиционными методами, такими как мутагенез с использованием УФ излучения или обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин).Gene expression can also be attenuated by inserting a transposon or IS factor into the coding region of the gene (US Pat. No. 5,175,107), or by conventional methods such as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine).
Бактерия-продуцент L-орнитинаL-ornithine producing bacterium
Бактерия-продуцент L-орнитина может быть легко получена из любой бактерии-продуцента аргинина, например, штамма Е. coli 382 (ВКПМ В-7926), путем инактивации орнитинкарбамоилтрансферазы, кодируемой генами argF и argi. Методы для инактивации орнитинкарбамоилтрансферазы описаны выше.The L-ornithine producing bacterium can be easily obtained from any arginine producing bacterium, for example, E. coli 382 strain (VKPM B-7926), by inactivating the ornithine carbamoyltransferase encoded by the argF and argi genes. Methods for inactivating ornithine carbamoyltransferase are described above.
Бактерия-продуцент L-валинаL-valine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-валина, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, принадлежащие к роду Escherichia, такие как Н-81 (ВКПМ В- 8066), NRRL В-12287 и NRRL В-12288 (патент США 4,391,907), ВКПМ В-4411 (патент США 5,658,766), ВКПМ В-7707 (европейская патентная заявка ЕР1016710А2), и подобные им.Examples of parental strains that can be used to produce L-valine producing bacteria include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as H-81 (VKPM B-8066), NRRL B-12287 and NRRL B-12288 (US patent 4,391,907), VKPM B-4411 (US patent 5,658,766), VKPM B-7707 (European patent application EP1016710A2), and the like.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-валина, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, модифицированные с целью сверхэкспрессии оперона UvGMEDA (патент США 5998178). Желательно удалить область оперона UvGMEDA, которая необходима для ослабления экспрессии, с тем, чтобы экспрессия оперона не ослаблялась образующимся L-валином. Далее, в опероне может быть разрушен ген ilvA для того, чтобы снизить активность треониндеаминазы.Examples of parental strains that can be used to produce L-valine producing bacteria include, but are not limited to, strains modified to overexpress the UvGMEDA operon (US Pat. No. 5,998,178). It is desirable to remove the region of the UvGMEDA operon that is necessary to attenuate expression so that the expression of the operon is not attenuated by the resulting L-valine. Furthermore, the ilvA gene can be destroyed in the operon in order to reduce the activity of threonine deaminase.
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-валина, также включают в себя мутантные штаммы, имеющие мутацию аминоацил-тРНК-синтетазы (патент США 5658766). Например, может использоваться штамм E.coli VL1970, который имеет мутацию в гене ileS, кодирующем изолейцин-тРНК-синтетазу. Штамм E.coli VL1970 депонирован в Российской Национальной Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 24 июня 1988 г. с инвентарным номером ВКПМ В-4411.Examples of parental strains that can be used to produce L-valine producing bacteria also include mutant strains having an aminoacyl-tRNA synthetase mutation (US Pat. No. 5,658,766). For example, E. coli strain VL1970, which has a mutation in the ileS gene encoding isoleucine-tRNA synthetase, can be used. The strain E.coli VL1970 was deposited in the Russian National Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on June 24, 1988 with accession number VKPM B-4411.
Далее, в качестве родительских штаммов также могут использоваться мутантные штаммы, для роста которых требуется липоевая кислота, и/или с недостаточным количеством Н+-АТФазы (заявка РСТ WO 96/06926).Further, mutant strains that require lipoic acid and / or with an insufficient amount of H + -ATPase (PCT application WO 96/06926) can also be used as parent strains.
Бактерия-продуцент L-изолейцинаL-isoleucine producing bacterium
Примеры родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерии-продуцента L-изолейцина, включают в себя, но не ограничиваются ими, мутантные штаммы с устойчивостью к 6-диметиламинопурину (заявка Японии 5-304969А), мутантные штаммы с устойчивость к аналогу изолейцина, такому как тиаизолейцин и гидроксамат изолейцина, и мутантные штаммы, дополнительно имеющие устойчивость к DL-этионину и/или гидроксамату аргинина (заявка Японии 5-130882А). Кроме того, в качестве родительских штаммов также могут использоваться рекомбинантные штаммы, трансформированные генами, кодирующими белки, вовлеченные в биосинтез L-изолейцина, такие как треониндеаминаза и ацетогидроксатсинтаза (заявка Японии 2-458А, патент Франции 0356739 и патент США 5998178).Examples of parent strains that can be used to produce L-isoleucine-producing bacteria include, but are not limited to, mutant strains resistant to 6-dimethylaminopurine (Japanese application 5-304969A), mutant strains resistant to isoleucine analogue, such as thiaisoleucine and isoleucine hydroxamate, and mutant strains additionally resistant to DL-ethionine and / or arginine hydroxamate (Japanese application 5-130882A). In addition, recombinant strains transformed with genes encoding proteins involved in the biosynthesis of L-isoleucine, such as threonine deaminase and acetohydroxate synthase (Japanese application 2-458A, French patent 0356739 and US patent 5998178) can also be used as parent strains.
2. Способ2. Method
Способом согласно настоящему изобретению является способ получения L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде с целью продукции и накопления L-аминокислоты в питательной среде, и выделения L-аминокислоты из культуральной жидкости.The method according to the present invention is a method for producing an L-amino acid, comprising the steps of growing a bacterium according to the present invention in a nutrient medium for the purpose of producing and accumulating an L-amino acid in a nutrient medium and isolating the L-amino acid from the culture fluid.
Выращивание, выделение и очистка L-аминокислоты из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых аминокислота продуцируется с использованием бактерии.The cultivation, isolation and purification of the L-amino acid from a culture or similar liquid can be carried out in a manner similar to traditional fermentation methods in which the amino acid is produced using bacteria.
Питательная среда, используемая для выращивания, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста микроорганизмов. В качестве источника углерода могут использоваться различные углеводы, такие как глюкоза или сахароза и другие органические кислоты. В зависимости от типа ассимиляции используемого микроорганизма может также использоваться спирт, включая этанол и глицерин. В качестве источника азота могут использоваться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота, такие как пептон, гидролизат соевых бобов, ферментолизат микроорганизмов. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. В качестве витаминов могут использоваться тиамин, дрожжевой экстракт и т.п.The nutrient medium used for growing can be either synthetic or natural, provided that the medium contains sources of carbon, nitrogen, mineral additives and, if necessary, the appropriate amount of nutrient additives necessary for the growth of microorganisms. Various carbohydrates such as glucose or sucrose and other organic acids can be used as a carbon source. Depending on the type of assimilation of the microorganism used, alcohol may also be used, including ethanol and glycerin. Various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural nitrogen sources, such as peptone, soybean hydrolyzate, microorganism fermentolizate, can be used as a nitrogen source. As mineral additives, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, iron sulfate, manganese sulfate, calcium chloride and the like can be used. As vitamins, thiamine, yeast extract, and the like can be used.
Выращивание может осуществляться в аэробных условиях, таких как перемешивание культуральной жидкости на качалке, взбалтывание с аэрацией, при температуре в пределах от 20 до 40°С, или в пределах от 30 до 38°С в другом примере. рН среды поддерживают в пределах от 5 до 9, или от 6.5 до 7.2 в другом примере. рН среды может регулироваться аммиаком, карбонатом кальция, различными кислотами, основаниями и буферными растворами. Обычно, выращивание в течение от 1 до 5 дней приводит к накоплению целевой L-аминокислоты в культуральной среде.Cultivation can be carried out under aerobic conditions, such as mixing the culture fluid on a rocking chair, shaking with aeration, at a temperature in the range from 20 to 40 ° C, or in the range from 30 to 38 ° C in another example. The pH of the medium is maintained in the range from 5 to 9, or from 6.5 to 7.2 in another example. The pH of the medium can be adjusted by ammonia, calcium carbonate, various acids, bases and buffer solutions. Typically, growing for 1 to 5 days leads to the accumulation of the target L-amino acid in the culture medium.
После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования или фильтрацией через мембрану, а затем L-аминокислота может быть выделена и очищена методами ионообменной хроматографии, концентрирования и/или кристаллизации.After growth, solid residues, such as cells, can be removed from the culture fluid by centrifugation or filtration through a membrane, and then the L-amino acid can be isolated and purified by ion exchange chromatography, concentration and / or crystallization.
ПримерыExamples
Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на следующие не ограничивающие настоящее изобретение Примеры.The present invention will be described in more detail below with reference to the following non-limiting Examples.
Пример 1. Конструирование штамма Е. coli MG1655 PL-tacVeelExample 1. Construction of E. coli strain MG1655 P L-tac Veel
Штамм Е. coli MG1655PL-tacyeeI получили путем замены области нативного промотора гена yeeI в штамме MG1655 промотором PL-tac.The E. coli strain MG1655P L-tac yeeI was obtained by replacing the region of the native promoter of the yeeI gene in strain MG1655 with the P L-tac promoter.
Для замены области нативного промотора гена yeel фрагмент ДНК, содержащий промотор PL-tac и маркер устойчивости к хлорамфениколу (CmR), кодируемый геном cat, интегрировали в хромосому штамма Е. coli MG1655 вместо области нативного промотора методом, описанным Datsenko K.A. and Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97, 6640-6645), также называемым "Red-зависимая интеграция" и/или "Red-направляемая интеграция".To replace the region of the native yeel gene promoter, a DNA fragment containing the P L-tac promoter and chloramphenicol resistance marker (Cm R ) encoded by the cat gene was integrated into the chromosome of E. coli strain MG1655 instead of the native promoter region by the method described by Datsenko KA and Wanner BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97, 6640-6645), also called "Red-Dependent Integration" and / or "Red-Directed Integration".
Фрагмент, содержащий промотор PL-tac, соединенный с геном cat, получили в ПЦР с использованием в качестве матрицы хромосомной ДНК штамма Е. coli MG1655PL-tacxylE (WO 2006/043730). Нуклеотидная последовательность промотора PL-iac представлена в Перечне последовательностей (SEQ ID NO: 3). Для амплификации использовали праймеры PI (SEQ ID NO: 4) и Р2 (SEQ ID NO: 5). Праймер Р1 содержит 36 нуклеотидов, комплементарных области, локализованной в 153 п.н. перед стартовым кодоном rwayeel, введенных в праймер для дальнейшей интеграции в бактериальную хромосому, а праймер Р2 содержит 36 нуклеотидов, идентичных 5'-последовательности гена yeeI.A fragment containing the P L-tac promoter linked to the cat gene was obtained in PCR using the E. coli strain MG1655P L-tac xylE as the chromosomal DNA template (WO 2006/043730). The nucleotide sequence of the PL-iac promoter is presented in the Sequence Listing (SEQ ID NO: 3). Primers PI (SEQ ID NO: 4) and P2 (SEQ ID NO: 5) were used for amplification. Primer P1 contains 36 nucleotides complementary to a region localized at 153 bp. before the start codon rwayeel introduced into the primer for further integration into the bacterial chromosome, and the P2 primer contains 36 nucleotides identical to the 5'-sequence of the yeeI gene.
ПЦР проводили с использованием амплификатора "Gene Amp PCR System 2700" (Applied Biosystems). Реакционная смесь для ПЦР (общий объем - 50 мкл) содержала 5 мкл 10х ПЦР- буфера с 15 мМ MgCl2 ("Fermentas", Lithuania), no 200 мкМ каждого dNTP, 25 пкМ каждого используемого праймера и 1 Ед. Taq-полимеразы ("Fermentas", Lithuania). В качестве матрицы для ПЦР в реакционную смесь добавляли приблизительно 20 нг геномной ДНК E.coli MG1655PL-tacXylE.PCR was performed using a Gene Amp PCR System 2700 amplifier (Applied Biosystems). The PCR reaction mixture (total volume 50 μl) contained 5 μl of 10x PCR buffer with 15 mM MgCl 2 (Fermentas, Lithuania), no. 200 μM of each dNTP, 25 pcM of each primer used and 1 Unit. Taq polymerases ("Fermentas", Lithuania). As a template for PCR, approximately 20 ng of E. coli MG1655P L-tac XylE genomic DNA was added to the reaction mixture.
Температурные условия были следующие: начальная денатурация ДНК в течение 5 мин при 95°С; затем 35 циклов: денатурация при 95°С в течение 30 сек, отжиг при 54°С в течение 30 сек и элонгация при 72°С в течение 1,5 мин; конечная элонгация в течение 5 мин при 72°С. Затем амплифицированный фрагмент ДНК очищали путем электрофореза в агарозном геле, выделяли с использованием"ОепЕ1и1е Spin Columns" ("Sigma", USA) и осаждали этанолом. Полученный фрагмент ДНК использовали для электропорации и Red-зависимой интеграции в бактериальную хромосому штамма Е. coli MG1655/pKD46.The temperature conditions were as follows: initial denaturation of DNA for 5 min at 95 ° C; then 35 cycles: denaturation at 95 ° C for 30 sec, annealing at 54 ° C for 30 sec, and elongation at 72 ° C for 1.5 min; final elongation for 5 min at 72 ° C. Then, the amplified DNA fragment was purified by agarose gel electrophoresis, isolated using OepE1i1e Spin Columns (Sigma, USA) and precipitated with ethanol. The obtained DNA fragment was used for electroporation and Red-dependent integration into the bacterial chromosome of E. coli strain MG1655 / pKD46.
Клетки MG1655/pKD46 выращивали в течение ночи при 30°С в жидкой среде LB, содержащей ампициллин (100 мкг/мл), затем разбавляли 1:100 средой SOB (Дрожжевой экстракт, 5 г/л; NaCI, 0.5 г/л; Триптон, 20 г/л; KCl, 2.5 мМ; MgCl2, 10 мМ), содержащей ампициллин (100 мкг/мл) и L-арабинозу (10 мМ) (арабинозу используют для индукции плазмиды, содержащей гены Red системы) и выращивали при 30°С до достижения оптической плотности бактериальной культуры OD600=0.4-0.7. Выросшие клетки из 10 мл бактериальной культуры трижды отмывали ледяной деионизованной водой и суспендировали в 100 мкл воды. 10 мкл фрагмента ДНК (100 нг), растворенного в деионизованной воде, добавляли к суспензии клеток. Электропорацию осуществляли в электропораторе "Bio-Rad" (USA) (No. 165-2098, version 2-89) в соответствии с инструкциями изготовителя. После электропорации клетки добавляли к 1 мл среды SOC (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)), инкубировали в течение 2 часов при 37°С, затем высевали на L-агар, содержащий 25 мкг/мл хлорамфеникола. Колонии, выросшие в течение 24 ч проверяли на присутствие маркера CmR вместо области нативного промотора гена yeeI, с помощью ПЦР с использованием праймеров Р3 (SEQ ID NO: 6) и Р4 (SEQ ID NO: 7). Для этого свежевыделенные колонии суспендировали в 20 мкл воды, затем 1 мкл полученной суспензии использовали в ПЦР. Температурные условия были следующие: начальная денатурация ДНК в течение 10 мин при 95°С; затем 30 циклов: денатурация при 95°С в течение 30 сек, отжиг при 55°С в течение 30 сек и элонгация при 72°С в течение 1 мин; конечная элонгация в течение 7 мин при 72°С. Несколько проверенных CmR колоний содержали требуемый фрагмент ДНК ~2000 п.н., что подтверждает присутствие промотора PL-tac и ДНК маркера CmR вместо 206 п.н. области нативного промотора гена yeeI. Один из полученных штаммов излечили от термочувствительной плазмиды pKD46 путем культивирования при 37°С, полученный штамм был назван Е. coli MG1655 PL-tacyeeI.MG1655 / pKD46 cells were grown overnight at 30 ° C in LB liquid medium containing ampicillin (100 μg / ml), then diluted 1: 100 with SOB medium (Yeast extract, 5 g / L; NaCI, 0.5 g / L; Trypton , 20 g / L; KCl, 2.5 mM; MgCl 2 , 10 mM) containing ampicillin (100 μg / ml) and L-arabinose (10 mM) (arabinose is used to induce a plasmid containing the Red genes of the system) and grown at 30 ° C to achieve the optical density of the bacterial culture OD 600 = 0.4-0.7. The grown cells from 10 ml of the bacterial culture were washed three times with ice-cold deionized water and suspended in 100 μl of water. 10 μl of a DNA fragment (100 ng) dissolved in deionized water was added to the cell suspension. Electroporation was performed in a Bio-Rad electroporator (USA) (No. 165-2098, version 2-89) in accordance with the manufacturer's instructions. After electroporation, cells were added to 1 ml of SOC medium (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)), incubated for 2 hours at 37 ° C, then plated on L- agar containing 25 μg / ml chloramphenicol. Colonies grown for 24 h were checked for the presence of the Cm R marker instead of the region of the native yeeI gene promoter using PCR using primers P3 (SEQ ID NO: 6) and P4 (SEQ ID NO: 7). For this, freshly isolated colonies were suspended in 20 μl of water, then 1 μl of the resulting suspension was used in PCR. The temperature conditions were as follows: initial denaturation of DNA for 10 min at 95 ° C; then 30 cycles: denaturation at 95 ° C for 30 sec, annealing at 55 ° C for 30 sec and elongation at 72 ° C for 1 min; final elongation for 7 min at 72 ° C. Several tested Cm R colonies contained the desired DNA fragment of ~ 2000 bp, which confirms the presence of the P L-tac promoter and the DNA marker Cm R instead of 206 bp areas of the native promoter of the yeeI gene. One of the obtained strains was cured of the heat-sensitive plasmid pKD46 by culturing at 37 ° C; the obtained strain was named E. coli MG1655 P L-tac yeeI.
Пример 2. Продукция L-аргинина штаммом Е. coli 382 PL-tacyeeIExample 2. The production of L-arginine strain E. coli 382 P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeeI под. контролем промотора PL-tac на продукцию L-аргинина, в штамм-продуцент L-аргинина Е. coli 382 переносили фрагменты ДНК из хромосомы описанного ранее штамма Е. coli MG1655PL-tacyeeI с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY). Штамм 382 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1 ый Дорожный проезд, 1) 10 апреля 2000 года с инвентарным номером ВКПМ В-7926.To analyze the effect of amplification of yeeI gene expression under. by monitoring the P L-tac promoter for L-arginine production, DNA fragments from the chromosome of the previously described E. coli strain MG1655P L-tac yeeI were transferred to the L-arginine producing strain E. coli 382 using P1 transduction (Miller, JH (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY). Strain 382 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on April 10, 2000 with accession number VKPM V-7926.
Оба штамма, 382 и 382 PL-tacyeeI, по-отдельности выращивали с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательного бульона, по 0.3 мл полученных культур вносили в 2 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры выращивали при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке.Both strains, 382 and 382 P L-tac yeeI, were separately grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of nutrient broth, 0.3 ml of the resulting cultures were introduced into 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes and cultures were grown at 32 ° C. for 48 hours on a rotary shaker.
После выращивания количество накопленного в среде L-аргинина определяли с помощью бумажной хроматографии, при этом использовали следующий состав подвижной фазы: бутанол: уксусная кислота: вода = 4:1:1 (v/v). Раствор нингидрина (2%) в ацетоне использовали для визуализации. Пятно, содержащее L-аргинин, вырезали; L-аргинин элюировали 0.5% водным раствором CdCl2, после чего количество L-аргинина определяли спектрофотометр ическим методом при длине волны 540 нм..After growing, the amount of L-arginine accumulated in the medium was determined by paper chromatography, and the following composition of the mobile phase was used: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). A solution of ninhydrin (2%) in acetone was used for visualization. A spot containing L-arginine was excised; L-arginine was eluted with a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , after which the amount of L-arginine was determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm ..
Состав использованной ферментационной среды (г/л):The composition of the used fermentation medium (g / l):
Глюкозу и сульфат магния стерилизовали раздельно. СаСО3 стерилизовали сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводили до 7.0.Glucose and magnesium sulfate were sterilized separately. CaCO 3 was dry heat sterilized at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0.
Результаты пробирочных ферментации представлены в Таблице 1. Как следует из Таблицы 1, штамм 382 PL-tacyeeI с усиленной экспрессией гена yeeI накапливал большее количество L-аргинина, чем родительский штамм-продуцент L-аргинина Е. coli 382.Fermentation tube results are shown in Table 1. As follows from Table 1, strain 382 P L-tac yeeI with enhanced expression of the yeeI gene accumulated more L-arginine than the parent strain producing L-arginine E. coli 382.
Пример 3. Продукция L-цитруллина штаммом Е. coli 382ΔargG PL-tacyeeIExample 3. Production of L-citrulline by E. coli strain 382ΔargG P L-tac yeeI
Для оценки влияния усиления экспрессии гена yeel на продукцию L-цитруллина может быть получен штамм 382AargG PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 pl-tacyeel в штамм-продуцент цитруллина Е. coli 382AargG. Штамм 382AargG может быть получен в результате делеции гена argG на хромосоме штамма 382 (ВКПМ В-7926) с использованием метода, предложенного Datsenko, K.A. and Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645), называемого "Red-зависимая интеграция". В соответствии с этой процедурой могут быть сконструированы ПЦР-праймеры, гомологичные как области, прилегающей к гену argG, так и гену, отвечающему за устойчивость к антибиотику. В качестве матрицы в ПЦР может быть использована плaзмидapMW118-attL-Cm-attR(WO 05/010175).To assess the effect of enhancing yeel gene expression on L-citrulline production, strain 382AargG P L-tac yeeI can be obtained by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MG1655 pl-tacyeel in the E. coli 382AargG citrulline producing strain. Strain 382AargG can be obtained by deletion of the argG gene on the chromosome of strain 382 (VKPM B-7926) using the method proposed by Datsenko, KA and Wanner, BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), called "Red-Dependent Integration". In accordance with this procedure, PCR primers homologous to both the region adjacent to the argG gene and the gene responsible for antibiotic resistance can be designed. Plasmid MW118-attL-Cm-attR (WO 05/010175) can be used as a template in PCR.
Оба штамма Е. coli, 382ΔargG и 382ΔargG PL-tacyeeI, могут быть по-отдельности выращены с перемешиванием при 37 С в течение 18 часов в 3 мл питательной среды, и 0.3 мл полученных культур могут быть перенесены в 2 мл ферментационной среды в пробирках 20×200-мм и могут быть культивированы при 32 С в течение 48 часов на роторной качалке.Both strains of E. coli, 382ΔargG and 382ΔargG P L-tac yeeI, can be individually grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of culture medium, and 0.3 ml of the resulting cultures can be transferred to 2 ml of fermentation medium in 20 × 200-mm tubes and can be cultured at 32 ° C for 48 hours on a rotary shaker.
После выращивания количество накопленного в среде L-цитруллина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол: уксусная кислота: вода =4:1:1 (v/v). Последующее окрашивание может быть выполнено нингидрином (2% раствор в ацетоне). Содержащее L-цитруллин пятно может быть вырезано, L-цитруллин может быть элюирован с использованием 0.5% водного раствора CdCl2, и количество L-цитруллина может быть определено спектрофотометр ически при длине волны 540 нм.After growing, the amount of L-citrulline accumulated in the medium can be determined by paper chromatography using the mobile phase of the following composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). Subsequent staining can be performed with ninhydrin (2% solution in acetone). A stain containing L-citrulline can be excised, L-citrulline can be eluted using a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , and the amount of L-citrulline can be determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.
Возможный состав ферментационной среды (г/л):Possible composition of the fermentation medium (g / l):
Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180 С в течение 2 часов. Значение рН доводят до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C. for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.
Пример 4. Продукция L-орнитина штаммом Е. coli 382ΔargFΔargI PL-tacyeeI Для оценки влияния усиления экспрессии геаауее! на продукцию L-орнитина может быть получен штамм 382ΔargΔargI PL-tacyeel путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 pl-tacyeel в штамм-продуцент L-орнитина.Е. coli 382AargFAargI. Штамм 382AargFAargI может быть получен в результате последовательных делеций генов argF и argi на хромосоме штамма 382 (ВКПМ В-7926) с использованием метода, предложенного Datsenko, K.A. and Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645), называемого "Red-зависимая интеграция". В соответствии с этой процедурой могут быть сконструированы две пары ПЦР-праймеров, гомологичных как областям, прилегающим к генам argF и argi, так и гену, отвечающему за устойчивость к антибиотику. В качестве матрицы в ПЦР может быть использована плазмида pMWl 18-attL-Cm-attR (WO 05/010175).Example 4. Production of L-ornithine by E. coli strain 382ΔargFΔargI P L-tac yeeI To assess the effect of increased expression of geaaue! strain 382ΔargΔargI PL-tacyeel can be obtained for L-ornithine production by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) of chromosome DNA fragments of the above E. coli MG1655 strain pl-tacyeel in a producer strain of L-ornithine. E. coli 382AargFAargI. Strain 382AargFAargI can be obtained by successive deletions of the argF and argi genes on the chromosome of strain 382 (VKPM B-7926) using the method proposed by Datsenko, KA and Wanner, BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 ( 12), 6640-6645), called "Red-Dependent Integration". In accordance with this procedure, two pairs of PCR primers can be constructed that are homologous to both the regions adjacent to the argF and argi genes and the gene responsible for antibiotic resistance. As a template in PCR, plasmid pMWl 18-attL-Cm-attR (WO 05/010175) can be used.
Оба штамма Е. coli, 382ΔargFΔargI и 382ΔargFΔargI PL-tacyeeI, могут быть по-отдельности выращены с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательной среды, и 0.3 мл полученных культур могут быть перенесены в 2 мл ферментационной среды в пробирках 20×200-мм и могут быть культивированы при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке,Both strains of E. coli, 382ΔargFΔargI and 382ΔargFΔargI P L-tac yeeI, can be individually grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of culture medium, and 0.3 ml of the resulting cultures can be transferred to 2 ml of fermentation medium in test tubes of 20 × 200 mm and can be cultured at 32 ° C for 48 hours on a rotary shaker,
После выращивания количество накопленного в среде L-орнитина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол: уксусная кислота: вода =4:1:1 (v/v). Последующее окрашивание может быть выполнено нингидрином (2% раствор в ацетоне). Содержащее L-орнитин пятно может быть вырезано, L-орнитин может быть элюирован с использованием 0.5% водного раствора CdCl3, и количество L-орнитина может быть определено спектрофотометрически при длине волны 540 нм.After growing, the amount of L-ornithine accumulated in the medium can be determined by paper chromatography using the mobile phase of the following composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). Subsequent staining can be performed with ninhydrin (2% solution in acetone). A spot containing L-ornithine can be excised, L-ornithine can be eluted using a 0.5% aqueous solution of CdCl 3 , and the amount of L-ornithine can be determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.
Возможный состав ферментационной среды (г/л):Possible composition of the fermentation medium (g / l):
Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. Значение рН доводят до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.
Пример 5. Продукция L-треонина штаммом Е. coli B-3996 PL-tacyeeIExample 5. Production of L-threonine by E. coli strain B-3996 P L-tac yeeI
Для оценки влияния усиления экспрессии гена yeeI на продукцию треонина в штамм-продуцент L-треонина Е. coli ВКПМ В-3996 могут быть перенесены ДНК фрагменты из хромосомы описанного ранее штамма Е. coli MC1655PL-tacyeeI с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма В-3996 PL-tacyeeI. Штамм В-3996 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ). (Россия, 117545 Москва, 1ый Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером В-3996.To assess the effect of enhancing the expression of the yeeI gene on threonine production, DNA fragments from the chromosome of the previously described E. coli strain MC1655P L-tac yeeI using P1 transduction can be transferred to E. coli VKPM B-3996 strain producer (Miller, JH (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain B-3996 P L-tac yeeI. Strain B-3996 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM). (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) with inventory number B-3996.
Оба штамма, В-3996 и В-3996 PL-tacyeel, могут быть выращены при 37°С в течение 18-24 часов на L-агаре. Для получения посевной культуры указанные штаммы могут быть выращены при 32°С в течение 18 часов на роторной качалке (250 об/мин) в пробирках размером 20×200 мм, содержащих 2 мл L-бульона с 4% глюкозой. Затем в ферментационную среду может быть внесено вносили по 0.2 мл (10%) посевной культуры. Ферментация может быть проведена в 2 мл минимальной ферментационной среды в пробирках размером 20×200 мм. Клетки могут быть выращены в течение 65 часов при 32°С с перемешиванием (250 об/мин).Both strains, B-3996 and B-3996 PL-tacyeel, can be grown at 37 ° C for 18-24 hours on L-agar. To obtain a seed culture, these strains can be grown at 32 ° C for 18 hours on a rotary shaker (250 rpm) in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth with 4% glucose. Then, 0.2 ml (10%) of the inoculum culture can be introduced into the fermentation medium. Fermentation can be carried out in 2 ml of minimal fermentation medium in test tubes measuring 20 × 200 mm. Cells can be grown for 65 hours at 32 ° C with stirring (250 rpm).
После выращивания количество накопленного в среде L-треонина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол: уксусная кислота: вода =4:1:1 (v/v). Для визуализации может быть использован раствор (2%) нингидрина в ацетоне. Пятно, содержащее L-треонин, может быть вырезано; L-треонин может быть элюирован 0.5% водным раствором CdCl;, после чего количество L-треонина может быть оценено спектрофотометрическим методом при длине волны 540 нм.After growing, the amount of L-threonine accumulated in the medium can be determined by paper chromatography using the mobile phase of the following composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). For visualization, a solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used. A stain containing L-threonine can be excised; L-threonine can be eluted with a 0.5% aqueous solution of CdCl;, after which the amount of L-threonine can be estimated spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.
Состав среды для ферментации (г/л):The composition of the medium for fermentation (g / l):
Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводят до 7.0. Антибиотики добавляют в среду после стерилизации.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0. Antibiotics are added to the medium after sterilization.
Пример 6. Продукция L-лизина штаммом Е. coli AJ 1442 PL-tacyeeIExample 6. Production of L-lysine by E. coli strain AJ 1442 P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии генауее1на продукцию L-лизина можно получить штамм AJ 1442 PL-iacyeel путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 PL-tacyeel в штамм-продуцент L-лизина Е. coli AJ 1442.To analyze the effect of increased gene expression on L-lysine production, AJ 1442 PL-iacyeel strain can be obtained by transferring P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) of the chromosome DNA fragments described above E. coli strain MG1655 P L-tac yeel to E. coli AJ 1442 L-lysine producer strain.
Оба штамма Е. coli, AJ 1442 и AJ 1442 PL-tacyeeI, могут быть культивированы в L-среде при 37°С, и 0.3 мл полученной культуры может быть инокулировано в 20 мл среды для ферментации, содержащей необходимые антибиотики, в колбах объемом 500 мл. Культивирование может проводиться при 37°С в течение 16 часов с использованием возвратно-поступательной качалки со скоростью перемешивания 115 об/мин. После выращивания количество L-лизина и остаточной глюкозы в среде может быть измерено известным способом (Biotech-analyzer AS210, производитель- Sakura Seiki Co.). Затем выход L-лизина может быть рассчитан относительно израсходованной глюкозы для каждого штамма.Both strains of E. coli, AJ 1442 and AJ 1442 P L-tac yeeI, can be cultured in L-medium at 37 ° C, and 0.3 ml of the obtained culture can be inoculated in 20 ml of fermentation medium containing the necessary antibiotics in flasks 500 ml. Cultivation can be carried out at 37 ° C for 16 hours using a reciprocating rocking chair with a stirring speed of 115 rpm. After cultivation, the amount of L-lysine and residual glucose in the medium can be measured in a known manner (Biotech-analyzer AS210, manufactured by Sakura Seiki Co.). Then, the yield of L-lysine can be calculated relative to the consumed glucose for each strain.
Может быть использована ферментационная среда следующего состава (г/л):Can be used in a fermentation medium of the following composition (g / l):
рН доводят до 7.0 с помощью КОН, и среду автоклавируют при 115°С в течение 10 мин. Глюкозу и MgSO4 7H2O стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов и добавляют в среду до концентрации 30 г/л.The pH was adjusted to 7.0 with KOH and the medium was autoclaved at 115 ° C for 10 minutes. Glucose and MgSO 4 7H 2 O are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours and added to the medium to a concentration of 30 g / l.
Пример 7. Продукция L-цистеина штаммом Е. coli JM15(vdeD) PL-tacyeeIExample 7. Production of L-cysteine by E. coli strain JM15 (vdeD) P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии renayeelna продукцию L-цистеина можно получить штамм JM15(ydeD) PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MC1655PL-tacyeeI в штамм- продуцент L-цистеина Е. coli JM15(ydeD).To analyze the effect of increased expression of renayeelna, L-cysteine production can be obtained by strain JM15 (ydeD) P L-tac yeeI by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MC1655P L-tac yeeI into the E. coli JM15 L-cysteine producer strain (ydeD).
Штамм Е. coli JM15(ydeD) является производным штамма Е. coli JM15 (патент США 6218168), который может быть трансформирован ДНК, содержащей rwydeD, кодирующий мембранный белок, не вовлеченный в пути биосинтеза ни одной из L-аминокислот (патент США 5972663). Штамм JM15 (CGSC# 5042) может быть получен в Коллекции Генетического Фонда Coli при Центре Генетических Ресурсов E.coli (The Coli Genetic Stock Collection at the E.coli Genetic Resource Center, MCD Biology Department, Yale University) (http://cgsc.biology.yale.edu/).Strain E. coli JM15 (ydeD) is a derivative of strain E. coli JM15 (US patent 6218168), which can be transformed with DNA containing rwydeD encoding a membrane protein not involved in the biosynthesis of any of the L-amino acids (US patent 5972663) . Strain JM15 (CGSC # 5042) can be obtained from the Coli Genetic Stock Collection at the E. coli Genetic Resource Center, MCD Biology Department, Yale University (http: // cgsc .biology.yale.edu /).
Условия ферментации для оценки продукции L-цистеина детально описаны в Примере 6 патента США 6218168.Fermentation conditions for evaluating L-cysteine production are described in detail in Example 6 of US Pat. No. 6,218,168.
Пример 8. Продукция L-лейцина штаммом Е. coli 57 PL-tacyeeIExample 8. Production of L-leucine by E. coli strain 57 P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeel на продукцию L-лейцина можно получить штамм 57 PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 Pi-iacyeel в штамм-продуцент L-лейцина Е. coli 57 (ВКПМ В-7386, патент США 6,124,121). Штамм 57 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1ый Дорожный проезд, 1) 19 мая 1997 г.с инвентарным номером ВКПМ В-7386.To analyze the effect of enhancing yeel gene expression on L-leucine production, 57 P L-tac yeeI strain can be obtained by transferring using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) DNA of the chromosome of the above E. coli MG1655 Pi-iacyeel strain into the E. coli 57 L-leucine producer strain (VKPM B-7386, US Pat. No. 6,124,121). Strain 57 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on May 19, 1997 with accession number VKPM B-7386.
Оба штамма Е. coli 57 и 57 PL-tacyeel, могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Для получения посевной культуры указанные штаммы могут быть выращены на роторной качалке (250 об/мин) при 32°С в течение 18 часов в пробирках размером 20×200 мм, содержащих 2 мл L-бульона с 4% сахарозы. Затем в ферментационную среду может быть внесено по 0.2 мл (10%) посевного материала. Ферментацию можно проводить в 2 мл минимальной ферментационной среды в пробирках размером 20×200 мм. Клетки могут быть выращены в течение 48-72 часов при 32°С с перемешиванием (250 об/мин). Количество L-лейцина может быть измерено с помощьюBoth strains of E. coli 57 and 57 P L-tac yeel can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. To obtain a seed culture, these strains can be grown on a rotary shaker (250 rpm) at 32 ° C for 18 hours in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth with 4% sucrose. Then, 0.2 ml (10%) of seed can be introduced into the fermentation medium. Fermentation can be carried out in 2 ml of minimal fermentation medium in test tubes measuring 20 × 200 mm. Cells can be grown for 48-72 hours at 32 ° C with stirring (250 rpm). The amount of L-leucine can be measured using
бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол: уксусная кислота: вода = 4:1:1).paper chromatography (composition of the mobile phase: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1).
Может быть использована ферментационная среда (рН 7.2) следующего состава (г/л):A fermentation medium (pH 7.2) of the following composition (g / l) can be used:
Глюкозу и СаСО3 стерилизуют отдельно.Glucose and CaCO 3 are sterilized separately.
Пример 9. Продукция L-гистидина штаммом Е. coli 80 PL-tacyeeIExample 9. Production of L-histidine by E. coli strain 80 P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeel на продукцию L-гистидина можно получить штамм 80 PL-tacPL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli M01655PL-tacyeeI в штамм-продуцент L-гистидина Е. coli 80. Штамм 80 описан в патенте РФ 2119536 и депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 15 октября 1999 г. с инвентарным номером ВКПМ В-7270. Затем, 12 июля 2004 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To analyze the effect of enhancing yeel gene expression on L-histidine production, strain 80 P L-tac P L-tac yeeI can be obtained by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview , NY) DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain M01655P L-tac yeeI into the L-histidine producing strain E. coli 80. Strain 80 is described in RF patent 2119536 and deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (Russia, 117545 Moscow, 1- th Road passage, 1) October 15, 1999 with inventory number VKPM V-7270. Then, on July 12, 2004, this strain was internationally deposited in accordance with the terms of the Budapest Treaty.
Оба штамма Е. coli, 80 и 80 PL-tacyeeI, могут быть по-отдельности выращены на L-бульоне при 29°С в течение 6 часов. Затем по 0.1 мл полученных культур может быть внесено в 2 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 29°С в течение 65 часов на роторной качалке (350 об/мин). После выращивания количество накопленного в среде гистидина может быть определено с помощью бумажной хроматографии. Может быть использована подвижная фаза следующего состава: п-бутанол: уксусная кислота: вода =4:1:1 (v/v). Раствор нингидрина (0.5%) в ацетоне может быть использован для визуализации.Both strains of E. coli, 80 and 80 P L-tac yeeI, can be individually grown on L-broth at 29 ° C for 6 hours. Then, 0.1 ml of the obtained cultures can be introduced into 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm test tubes, and the cultures can be grown at 29 ° С for 65 hours on a rotary shaker (350 rpm). After growing, the amount of histidine accumulated in the medium can be determined by paper chromatography. The mobile phase of the following composition can be used: p-butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). A solution of ninhydrin (0.5%) in acetone can be used for visualization.
Может быть использована ферментационная среда (рН 6.0) следующего состава (г/л):A fermentation medium (pH 6.0) of the following composition (g / l) can be used:
Глюкоза, пролин, бетаин и СаСО3 стерилизуют отдельно. рН доводят до 6.0 перед стерилизацией.Glucose, proline, betaine and CaCO 3 are sterilized separately. The pH is adjusted to 6.0 before sterilization.
Пример 10. Продукция L-глутаминовой кислоты штаммом Е. coli VL334thrC+PL-tacyeeIExample 10. The production of L-glutamic acid strain E. coli VL334thrC + P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии rwayeel на продукцию L-глутаминовой кислоты можно получить штамм VL334thrC+-PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции(Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655PL-tacyeeI в штамм-продуцент L-глутаминовой кислоты Е. coli VL334thrC+ (ЕР 1172433). Штамм VL334thrC+ депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 6 декабря 2004 г. с инвентарным номером ВКПМ В-8961, затем, 8 декабря 2004 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To analyze the effect of enhanced expression of rwayeel on L-glutamic acid production, strain VL334thrC + -P L-tac yeeI can be obtained by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY ) DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MG1655PL-tacyeeI into the E. coli L-glutamic acid producing strain VL334thrC + (EP 1172433). Strain VL334thrC + was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) December 6, 2004 with accession number VKPM B-8961, then, on December 8, 2004, this strain was internationally deposited in accordance with the conditions Budapest Treaty.
Оба штамма Е. coli, VL334thrC+ и VL334thrC+ PL-tacyeeI, могут быть выращены на чашках с L-агаром при 37°С в течение 18-24 часов. Далее, одна петля клеток может быть перенесена в пробирки, содержащие 2 мл ферментационной среды. Ферментационная среда может содержать глюкозу (60 г/л), сульфат аммония (25 г/л), KH2PO4 (2 г/л), MgSO4 (1 г/л), тиамин (0.1 мг/мл), L-изолейцин (70 мкг/мл), и СаСО3 (25 г/л). рН доводят до 7.2. Глюкозу и мел стерилизуют отдельно. Выращивание может производиться при 30°С в течение 3 дней с перемешиванием. После выращивания количество полученной L-глутаминовой кислоты может быть определено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол: уксусная кислота: вода = 4:1:1) с последующим окрашиванием нингидрином (1% раствор в ацетоне) и дальнейшим элюированием полученных соединений в 50% этаноле с 0.5% CdCl2.Both strains of E. coli, VL334thrC + and VL334thrC + P L-tac yeeI, can be grown on L-agar plates at 37 ° C for 18-24 hours. Further, one loop of cells can be transferred to tubes containing 2 ml of fermentation medium. The fermentation medium may contain glucose (60 g / l), ammonium sulfate (25 g / l), KH 2 PO 4 (2 g / l), MgSO 4 (1 g / l), thiamine (0.1 mg / ml), L isoleucine (70 μg / ml), and CaCO 3 (25 g / l). The pH was adjusted to 7.2. Glucose and chalk are sterilized separately. Cultivation can be carried out at 30 ° C for 3 days with stirring. After growing, the amount of L-glutamic acid obtained can be determined by paper chromatography (mobile phase composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1), followed by staining with ninhydrin (1% solution in acetone) and further eluting the obtained compounds in 50% ethanol with 0.5% CdCl 2 .
Пример 11. Продукция L-фенилаланина штаммом Е. coli AJ12739 PL-tacyeeI Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeeI на продукцию L-фенилаланина можно получить штамм Е. coli AJ12739 PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 PL-tacyeeI в штамм-продуцент L-фенилаланина Е. coli AJ12739. Штамм AJ12739 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1ый Дорожный проезд, 1) 6 ноября 2001 года с инвентарным номером ВКПМ В-8197 и затем, 23 августа 2002 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.Example 11. Production of L-phenylalanine by E. coli strain AJ12739 P L-tac yeeI To analyze the effect of increased expression of the yeeI gene on L-phenylalanine production, E. coli strain AJ12739 P L-tac yeeI can be obtained by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) of the DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MG1655 P L-tac yeeI into the E. coli L-phenylalanine producing strain AJ12739. Strain AJ12739 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Road passage, 1) on November 6, 2001 with accession number VKPM B-8197 and then, on August 23, 2002, this strain was internationally deposited according to terms of the Budapest Treaty.
Оба штамма Е. coli, AJ12739 и AJ12739 PL-tacyeeI, могут быть выращены при 37°С в течение 18 часов в питательном бульоне, 0.3 мл полученных культур может быть внесено в 3 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 37°С в течение 48 часов на роторной качалке. По окончании ферментации количество накопленного в среде фенилаланина может быть определено с помощью тонкослойной хроматографии (TLC). Для этой цели могут быть использованы TLC-пластинки размером 10×15 см, покрытые 0.11 мм-слоем силикагеля Сорбфил без флуоресцентного индикатора (Акционерное Общество Сорбполимер, Краснодар, Россия). Пластинки Сорбфил могут быть экспонированы в подвижной фазе следующего состава: пропан-2-ол: этилацетат: 25% водного аммиака: вода = 40:40:7:16 (v/v). Раствор (2%) нингидрина в ацетоне может быть использован для визуализации.Both strains of E. coli, AJ12739 and AJ12739 P L-tac yeeI, can be grown at 37 ° C for 18 hours in nutrient broth, 0.3 ml of the resulting cultures can be introduced into 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes, and cultures can be grown at 37 ° C for 48 hours on a rotary shaker. At the end of the fermentation, the amount of phenylalanine accumulated in the medium can be determined by thin layer chromatography (TLC). For this purpose, 10 × 15 cm TLC plates coated with a 0.11 mm layer of Sorbfil silica gel without a fluorescent indicator can be used (Sorbpolymer Joint-Stock Company, Krasnodar, Russia). Sorbfil plates can be exposed in the mobile phase of the following composition: propan-2-ol: ethyl acetate: 25% aqueous ammonia: water = 40: 40: 7: 16 (v / v). A solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used for visualization.
Может быть использована ферментационная среда следующего состава (г/л):Can be used in a fermentation medium of the following composition (g / l):
Сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводят до 7.0.Magnesium sulfate is sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0.
Пример 12. Продукция L-триптофана штаммом Е. coli SV164 (pGH5) PL-tacyeeIExample 12. Production of L-tryptophan by E. coli strain SV164 (pGH5) P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeel на продукцию L-триптофана можно получить штамм Е. coli SV164(pGH5) путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е: coli MG1655 Рь-PL-tacyeeI в штамм-продуцент L-триптофана Е. coli SV164 PL-tac (pGH5). Штамм SV164 содержит аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, не подверженную ингибированию триптофаном по типу обратной связи. Плазм ида pGH5 содержит мутантный ген serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, не подверженную ингибированию серином по типу обратной связи. Штамм SV164 (pGH5) подробно описан в патенте США 6180373 и Европейском патенте 0662143.To analyze the effect of enhancing yeel gene expression on L-tryptophan production, E. coli strain SV164 (pGH5) can be obtained by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) DNA fragments of the chromosome of the above strain E: coli MG1655 Pb-P L-tac yeeI in the producer strain L-tryptophan E. coli SV164 P L-tac (pGH5). Strain SV164 contains the trpE allele encoding anthranylate synthase that is not susceptible to tryptophan inhibition by feedback. The pGH5 id plasma contains the mutant gene serA, encoding phosphoglycerate dehydrogenase, which is not susceptible to serine inhibition by feedback. Strain SV164 (pGH5) is described in detail in US patent 6180373 and European patent 0662143.
Оба штамма E.coli, SV164 (pGH5) и SV164 (pGH5)PPL-tacyeeI, могут быть выращены с перемешиванием при 32°С в течение 18 часов в 3 мл питательного бульона с добавлением тетрациклина (маркера плазмиды pGH5, 10 мг/мл). Полученные культуры (по 0.3 мл каждой) могут быть внесены в 3 мл ферментационной среды, содержащей тетрациклин (10 мг/мл), в пробирках размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 32°С в течение 72 часов на роторной качалке при 250 об/мин. После выращивания количество накопленного в среде триптофана может быть определено с помощью TLC, как описано в Примере 11.Both strains of E. coli, SV164 (pGH5) and SV164 (pGH5) PP L-tac yeeI, can be grown with stirring at 32 ° C for 18 hours in 3 ml of nutrient broth with tetracycline (plasmid marker pGH5, 10 mg / ml). The resulting cultures (0.3 ml each) can be added to 3 ml of tetracycline-containing fermentation medium (10 mg / ml) in 20 × 200 mm test tubes and the cultures can be grown at 32 ° C for 72 hours on a rotary shaker at 250 rpm After growing, the amount of tryptophan accumulated in the medium can be determined using TLC, as described in Example 11.
Компоненты используемой ферментационной среды представлены в Таблице 2; группы компонентов А, В, С, D, Е, F и Н стерилизуют отдельно, как и показано в Таблице 2, чтобы избежать нежелательных взаимодействий во время стерилизации.The components of the fermentation medium used are shown in Table 2; the groups of components A, B, C, D, E, F and H are sterilized separately, as shown in Table 2, in order to avoid unwanted interactions during sterilization.
Пример 13. Продукция L-пролина штаммом Е. coli 702ilvA PL-tacyeeIExample 13. Production of L-Proline by E. coli strain 702ilvA P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeeI на продукцию L-пролина можно получить штамм 702ilvA PL-tacyeeI путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 PL-tacyeeI в штамм-продуцент L-пролина E.coli 702ilvA. Штамм 702ilvA депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1ый Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером ВКПМ В-8012. Затем 18 мая 2001 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To analyze the effect of enhancing yeeI gene expression on L-proline production, you can obtain strain 702ilvA P L-tac yeeI by transfer using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) Chromosome DNA of the above E. coli strain MG1655 P L-tac yeeI into the E. coli 702ilvA L-proline producer strain. Strain 702ilvA was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Road passage, 1) with accession number VKPM V-8012. Then, on May 18, 2001, this strain was internationally deposited in accordance with the terms of the Budapest Treaty.
Оба штамма Е. coli, 702ilvA и 702ilvA PL-tacyeeI, могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Затем ферментация с использованием этих штаммов может проводиться в тех же условиях, как описано в Примере 10.Both strains of E. coli, 702ilvA and 702ilvA P L-tac yeeI, can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. Then fermentation using these strains can be carried out under the same conditions as described in Example 10.
Пример 14. Продукция L-валина штаммом Е. coli Н-81 PL-tacyeeIExample 14. The production of L-valine strain E. coli H-81 P L-tac yeeI
Для анализа влияния усиления экспрессии гена yeel на продукцию L-валина может быть использован штамм Н-81 PL-tacyeeI, полученный путем переноса с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) фрагментов ДНК хромосомы вышеописанного штамма Е. coli MG1655 PL.tacyeel в штамм-продуцент L-валина Е. coli Н-81.To analyze the effect of enhancing yeel gene expression on L-valine production, the H-81 P L-tac yeeI strain obtained by transfer using P1 transduction can be used (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MG1655 PL.tacyeel in the E. coli H-81 L-valine producer strain.
Оба штамма, Н-81 и Н-81 PL-tacyeeI, могут быть выращены при 37° в течение 18 часов в питательном бульоне и по 0.1 мл каждой из полученных культур могут быть инокулированы в 2 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм, и выращены при 32°С в течение 72 часов на роторной качалке. После культивирования в течение 48 часов и 72 часов количество накопленного L-валина может быть определено методом тонкослойной хроматографии (TLC). Для этой цели могут быть использованы TLC-пластинки размером 10×15 см, покрытые 0.11 мм-слоем силикагеля Сорбфил без флуоресцентного индикатора (Акционерное Общество Сорбполимер, Краснодар, Россия). Пластинки Сорбфил могут быть экспонированы в подвижной фазе следующего состава: пропан-2-ол: этилацетат: 25% водного аммиака: вода =40:40:7:16 (v/v). Раствор (2%) нингидрина в ацетоне может быть использован для визуализации. Состав ферментационной среды, (г/л):Both strains, N-81 and N-81 P L-tac yeeI, can be grown at 37 ° C for 18 hours in nutrient broth and 0.1 ml of each of the resulting cultures can be inoculated in 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 tubes mm, and grown at 32 ° C for 72 hours on a rotary shaker. After culturing for 48 hours and 72 hours, the amount of accumulated L-valine can be determined by thin layer chromatography (TLC). For this purpose, 10 × 15 cm TLC plates coated with a 0.11 mm layer of Sorbfil silica gel without a fluorescent indicator can be used (Sorbpolymer Joint-Stock Company, Krasnodar, Russia). Sorbfil plates can be exposed in the mobile phase of the following composition: propan-2-ol: ethyl acetate: 25% aqueous ammonia: water = 40: 40: 7: 16 (v / v). A solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used for visualization. The composition of the fermentation medium, (g / l):
СаСО3 стерилизовали сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводили до 7.0.CaCO 3 was dry heat sterilized at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0.
Хотя указанное изобретение описано в деталях со ссылкой на Наилучший способ осуществления изобретения, для специалиста в указанной области техники, очевидно, что могут быть совершены различные изменения и произведены эквивалентные замены, и такие изменения и замены не выходят за рамки настоящего изобретения. Каждому из упомянутых выше документов соответствует ссылка, и все цитируемые документы являются частью описания настоящего изобретения.Although the invention has been described in detail with reference to the Best Mode for Carrying Out the Invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made and equivalent replacements may be made, and such changes and replacements are not outside the scope of the present invention. Each of the above documents has a link, and all cited documents are part of the description of the present invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010130312/10A RU2501857C2 (en) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010130312/10A RU2501857C2 (en) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010130312A RU2010130312A (en) | 2012-01-27 |
RU2501857C2 true RU2501857C2 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=45786194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010130312/10A RU2501857C2 (en) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501857C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1170361B1 (en) * | 2000-06-28 | 2004-10-20 | Ajinomoto Co., Inc. | New mutant N-Acetylglutamate synthase and method for L-Arginine production |
RU2316588C1 (en) * | 2004-01-30 | 2008-02-10 | Адзиномото Ко., Инк. | Microorganism as producer of l-amino acid and method for preparing l-amino acid (variants) |
-
2010
- 2010-07-21 RU RU2010130312/10A patent/RU2501857C2/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1170361B1 (en) * | 2000-06-28 | 2004-10-20 | Ajinomoto Co., Inc. | New mutant N-Acetylglutamate synthase and method for L-Arginine production |
RU2316588C1 (en) * | 2004-01-30 | 2008-02-10 | Адзиномото Ко., Инк. | Microorganism as producer of l-amino acid and method for preparing l-amino acid (variants) |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BECKER AK et al. Yeel, a novel protein involved in modulation of the activity of the glucose-phosphotransferase system in Escherichia coli K-12// J Bacteriol. - 2006, August, 188 (15), p.5439-5449. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010130312A (en) | 2012-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1848811B1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family | |
EP1899452B1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with enhanced expression of the fucpikur operon | |
EP2089528A1 (en) | A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF ANY OF THE cynT, cynS, cynX OR cynR GENE OR COMBINATION THEREOF | |
EP2007873B1 (en) | A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE sfmACDFH-fimZ CLUSTER OR THE fimZ GENE | |
US8703446B2 (en) | Method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enterobacteriaceae family | |
EP2021458A1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family | |
EP1883704B1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of the kefb gene | |
WO2007119880A1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family which has been modified to abolish curli formation | |
EP1929027B1 (en) | A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE ybiV GENE | |
EP1856243B1 (en) | Process for producing an l-amino acid employing a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated leuo expression | |
RU2471868C2 (en) | Mutant adenylate cyclase, dna coding it, bacteria of enterobacteriaceae family containing said dan and method for preparing l-amino acids | |
RU2366703C2 (en) | METHOD FOR PREPARING L-THREONINE WITH USING Escherichia BACTERIUM WITH INACTIVATED tolC GENE | |
RU2337959C2 (en) | METHOD OF OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM, BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE yfeH IS INACTIVATED | |
WO2007119576A1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family | |
RU2497943C2 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF L-AMINO ACIDS USING BACTERIA OF FAMILY Enterobacteriaceae | |
RU2359029C2 (en) | METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM RELATING TO Escherichia, IN WHICH rcsA GENE IS INACTIVATED | |
RU2337956C2 (en) | METHOD OF L-THREONINE RECEIVING WITH USAGE OF BACTERIA BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH INACTIVATED GENE lrhA | |
WO2006123763A1 (en) | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of the dicb and/or dicf gene | |
RU2501857C2 (en) | METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY | |
RU2501856C2 (en) | METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY | |
RU2482188C2 (en) | METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED | |
RU2330882C2 (en) | L-THREONINE OR L-ARGININE TECHNIQUE USING BACTERIUM OF Eschrichia GENUS WITH INACTIVATED aldH GENE | |
RU2333954C2 (en) | METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE AND L-ARGININE USING BACTERIUM BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE ybdA IS INACTIVATED | |
RU2330881C2 (en) | L-THREONINE TECHNIQUE USING BACTERIUM OF Escherichia GENUS WITH INACTIVATED yrbG GENE | |
RU2337957C2 (en) | METHOD OF OBTAINING L-THREONINE OR L-ARGININE USING BACTERIUM, BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE fdrA IS INACTIVATED |