WO2017051928A1 - リナロールの製造方法 - Google Patents
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- C12Y—ENZYMES
- C12Y402/00—Carbon-oxygen lyases (4.2)
- C12Y402/03—Carbon-oxygen lyases (4.2) acting on phosphates (4.2.3)
- C12Y402/03025—S-Linalool synthase (4.2.3.25)
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- C12Y402/00—Carbon-oxygen lyases (4.2)
- C12Y402/03—Carbon-oxygen lyases (4.2) acting on phosphates (4.2.3)
- C12Y402/03026—R-Linalool synthase (4.2.3.26)
Definitions
- the present invention relates to a method for producing linalool and the like.
- Linalool known as an aromatic substance is a kind of monoterpene alcohol contained in essential oils of various plants including lavender and orange.
- cosmetics cosmetics such as shampoos and soaps
- linalool is also used as an additive for adding flavor to foods and beverages.
- linalool is an important compound as an intermediate for vitamins A and E, as well as a raw material for other monoterpene fragrances.
- Linalool is one of the aroma components whose functions are most studied, and it has become clear that it has a relatively large number of biological activities such as sedation, anti-inflammatory and antioxidant effects.
- needs for foods and beverages to which functional plant-derived materials have been added have been increasing due to an increase in health consciousness, and products that appeal to the functions of linalool by adding linalool have also been developed.
- the need for such foods and beverages is expected to increase in the future, and the demand for linalool is considered to increase accordingly, so the establishment of a production method capable of efficiently producing linalool is desired.
- Linalool is synthesized from geranyl diphosphate (GPP), which is a common monoterpene precursor, by linalool synthase.
- GPP is produced by the condensation of isopentenyl diphosphate (IPP) and its isomer, dimethylallyl diphosphate (DMAPP).
- IPP isopentenyl diphosphate
- DMAPP dimethylallyl diphosphate
- IPP and DMAPP dimethylallyl diphosphate
- MEP pathway non-mevalonate pathway
- the mevalonate pathway is present in eukaryotes such as plants, animals, and yeast, and some actinomycetes and archaea.
- the MEP pathway exists in bacteria and plant plastids.
- Patent Document 1 describes a steam distillation method
- Patent Document 2 describes a vacuum distillation method
- Patent Document 3 describes a method for extracting plant components by subjecting a mixture of a plant material and a solvent to ultra-high temperature treatment.
- a production method by chemical synthesis has also been established.
- Non-Patent Document 2 describes a production method of linalool by chemical synthesis using ⁇ -pinene as a raw material and a catalyst.
- the present invention aims to provide an efficient method for producing linalool.
- the present inventors can efficiently produce linalool by culturing a plant-derived or actinomycetes-derived bacterium expressing linalool synthase in a culture medium. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.
- the present invention is as follows.
- a method for producing linalool comprising culturing a bacterium that expresses linalool synthase satisfying at least one of the above in a culture medium to produce linalool.
- X 1 Represents isoleucine (I), valine (V), methionine (M) or phenylalanine (F)
- X 2 Represents valine (V), isoleucine (I), alanine (A) or threonine (T); and
- the linalool synthase belongs to the genus Actinidia, Coriandrum, Artemisia, Bakubosia, Arabidopsis, Citrus, Apple, Perilla, Grape, Ravendula, Menta, Mebuki, or Sangiso
- the linalool synthase is Actinisia aruguta, Korean drum sativam, Artemisia annua, Bachousia citriodora, Arabidopsis thaliana, Citrus unshu, Mars domestica, Perilla frutesense bar crispa, Vitis vinifera, Ravendura
- polynucleotide is one or more polynucleotides selected from the group consisting of the following (a1) to (c23): (A1) (i1) a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, (ii1) a nucleotide sequence consisting of nucleotide residues 79 to 1725 in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, or (iii1) SEQ ID NO: 3
- a polynucleotide comprising the base sequence represented by: (B1) a polynucleotide comprising a base sequence having 90% or more identity with the base sequence of (i1), (ii1) or (iii1) and encoding a protein having linalool synthase activity; (C1) a polynucleotide encoding a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence of (i1),
- the linalool synthase is one or more proteins selected from the group consisting of the following (A1) to (C31): (A1) (i1 ′) a full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or (ii1 ′) a protein comprising an amino acid sequence consisting of amino acid residues 27 to 574 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1; (B1) a protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence of (i1 ′) or (ii1 ′) and having linalool synthase activity; (C1) a protein having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence of (i1 ′) or (ii1 ′) and having linalool synthase activity; (A2) (i2 ′) a full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4
- the bacterium is a bacterium belonging to the genus Escherichia, Pantoea, or Synechocystis, or the bacterium belonging to the genus Corynebacterium.
- the bacterium is Escherichia coli, Pantoea ananatis, Synecocystis sp.
- the method according to [13] wherein the method is Corynebacterium glutamicum.
- glucose dehydrogenase is one or more proteins selected from the group consisting of the following (X) to (Z).
- Linalool synthase is actinisia aruguta, corian drum sativam, artemisia annua, bachousia citriodora, arabidopsis tariana, citrus unshu, mars domestica, perilla fullnessense bar crispa, vitis vinifera
- the bacterium according to [22] which is derived from Angstifolia, Menta citrate, Ossimum basilicam, Clarchia brewery, or Streptomyces crabrigels.
- the polynucleotide is one or more polynucleotides selected from the group consisting of the following (a1) to (c23).
- A1 (i1) a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, (ii1) a nucleotide sequence consisting of nucleotide residues 79 to 1725 in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, or (iii1) SEQ ID NO: 3
- a polynucleotide comprising the base sequence represented by: (B1) a polynucleotide comprising a base sequence having 90% or more identity with the base sequence of (i1), (ii1) or (iii1) and encoding a protein having linalool synthase activity; (C1) a polynucleotide encoding a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence of (i1), (ii1) or (iii1) and has linalool synthase activity nucleotide; (A2) (i2) a base sequence represented by SEQ ID NO: 5, (
- linalool can be produced efficiently.
- FIG. 2 is a view showing a pAH162-Para-mvaES plasmid carrying the faecalis-derived mvaES operon.
- FIG. 2 is a diagram showing a map of pAH162-mvaES.
- FIG. 3 is a diagram showing a plasmid for immobilizing pAH162-MCS-mvaES chromosome.
- FIG. 4 is a diagram showing a set of chromosome-fixing plasmids that retain the mvaES gene under the transcriptional control of (A) P lldD , (B) P phoC , or (C) P pstS .
- FIG. 5 is a diagram showing an outline of the construction of the pAH162- ⁇ attL-Km R - ⁇ attR vector.
- FIG. 6 is a diagram showing an expression vector for pAH162-Ptac chromosome fixation.
- FIG. 7 is a diagram showing codon optimization in the KDyI operon obtained by chemical synthesis.
- FIG. 8 is a diagram showing chromosomal fixation plasmids of (A) pAH162-Tc-Ptac-KDyI and (B) pAH162-Km-Ptac-KDyI, which retain the codon-optimized KDyI operon.
- FIG. 8 is a diagram showing chromosomal fixation plasmids of (A) pAH162-Tc-Ptac-KDyI and (B) pAH162-Km-Ptac-KDyI, which retain the codon-optimized KDyI operon
- FIG. 10 shows maps of genomic variants of (A) ⁇ ampC :: attB phi80 , (B) ⁇ ampH :: attB phi80 , and (C) ⁇ crt :: attB phi80 .
- FIG. 11 is a diagram showing maps of genome modifications of (A) ⁇ crt :: pAH162-Ptac-mvk (X) and (B) ⁇ crt :: Ptac-mvk (X).
- FIG. 10 shows maps of genomic variants of (A) ⁇ ampC :: attB phi80 , (B) ⁇ ampH :: attB phi80 , and (C) ⁇ crt :: attB phi80 .
- FIG. 11 is a diagram showing maps of genome modifications of (A) ⁇ crt :: pAH162-Ptac-mvk (X) and (B) ⁇ crt :: P
- FIG. 12 shows a map of chromosomal modifications of (A) ⁇ ampH :: pAH162-Km-Ptac-KDyI, (B) ⁇ ampC :: pAH162-Km-Ptac-KDyI, and (C) ⁇ ampC :: Ptac-KDyI.
- FIG. 13 shows maps of chromosome modifications of (A) ⁇ ampH :: pAH162-Px-mvaES and (B) ⁇ ampC :: pAH162-Px-mvaES.
- FIG. 14 is a diagram showing the results of a linalool addition test.
- FIG. 15 is a diagram showing the results of changes in linalool accumulation over time.
- FIG. D It is a figure which shows the result of a time-dependent change of 620 nm.
- FIG. 17 is a diagram illustrating a sequence logo of motif 1.
- FIG. 18 is a diagram showing a sequence logo of motif 2.
- FIG. 19 is a diagram showing a sequence logo of motif 3.
- FIG. 20 is a diagram showing a sequence logo of motif 4.
- FIG. 21 is a diagram showing a sequence logo of motif 5.
- FIG. 22 is a diagram showing the alignment of motif 1.
- FIG. FIG. 23 is a diagram showing the alignment of motif 2.
- FIG. FIG. 24 is a diagram showing the alignment of motif 3.
- FIG. 25 is a diagram showing the alignment of motif 4.
- FIG. 26 is a diagram showing the alignment of motif 5.
- FIG. FIG. FIG. 17 is a diagram illustrating a sequence logo of motif 1.
- FIG. 18 is a diagram showing a sequence logo of motif 2.
- FIG. 19 is a diagram showing a sequence logo of motif 3.
- FIG. 20 is
- FIG. 27 is a diagram showing the distribution of motifs 1 to 5 in the input sequence.
- FIG. 28 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 103: M15).
- FIG. 29 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 105: M17).
- FIG. 30 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 107: M19).
- FIG. 31 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 109: M21).
- FIG. 32 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 111: M23).
- FIG. 33 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 113: M25).
- FIG. 34 is a view showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 115: M27).
- FIG. 35 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 117: M29).
- FIG. 36 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 119: M31).
- FIG. 37 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 121: M33).
- FIG. 38 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 123: M35).
- FIG. 39 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 125: M37).
- FIG. 40 is a view showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 127: M39).
- FIG. 41 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 161).
- FIG. 42 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 162).
- FIG. 43 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 163).
- FIG. 44 is a view showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 164).
- FIG. 45 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 165).
- FIG. 46 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 166).
- FIG. 47 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 167).
- FIG. 48 is a diagram showing the distribution of motif 1 in linalool synthase (SEQ ID NO: 168).
- the present invention provides a method for producing linalool.
- the method of the present invention comprises culturing a microorganism expressing linalool synthase in a culture medium to produce linalool.
- the linalool synthase is a linalool synthase that has at least one of the following motifs and that is derived from plants or microorganisms.
- Linalool is one type of isoprenoid compound represented by C 10 H 18 O.
- CAS number 78-70-6 R-form is represented by 126-91-0, and S-form is represented by 126-90-9.
- Linalool synthase refers to one or more enzymes involved in the synthesis of linalool from geranyl diphosphate (GPP).
- linalool synthase is a motif represented by the following formula: DDX 1 [FY] [DY] X 2 X 3 G It may be a linalool synthase having at least one.
- D represents aspartic acid.
- [FY] represents phenylalanine (F) or tyrosine (Y).
- [DY] represents D or Y.
- X 1 , X 2 , X and X 3 each independently represent any amino acid. Examples of X 1 include isoleucine (I), valine (V), methionine (M), and F, and I or V is preferable. Examples of X 2 include V, I, alanine (A), and threonine (T), and V is preferred. Examples of X 3 include Y, cysteine (C), histidine (H), glutamic acid (E), and F. Y is preferred.
- the linalool synthase may be a linalool synthase having one or more of the motifs, but a linalool synthase having one is preferable.
- Examples of the motif include the following: A combination of X 1 is I, [FY] is F, [DY] is D, X 2 is V, and X 3 is Y; A combination of X 1 is I, [FY] is F, [DY] is D, X 2 is V, and X 3 is Y; A combination of X 1 is I, [FY] is F, [DY] is D, X 2 is V, and X 3 is H; A combination of X 1 is I, [FY] is F, [DY] is D, X 2 is T, and X 3 is Y; A combination of X 1 is I, [FY] is F, [DY] is Y, X 2 is V, and X 3 is C; A combination of X 1 is I, [FY] is Y, [DY] is D, X 2 is I, and X 3 is Y; A combination of X 1 is I, [FY] is Y, [DY] is D, X 2 is I, and
- organisms having linalool synthase include, for example, Actinidia, Coriandrum, Artemisia, Bakuhoria, Fragalia, Salamander, Arabidopsis, Citrus, Perilla, Menta, Ravendula, Spruce, Eggplant, Examples include plants belonging to the genus Grape, Mebuki, Apple, and Actinomycetes, preferably Actinisia, Coriandrum, Artemisia, Baculosia, Citrus, Apple, Perilla, Grape, Labendula, Menta It is a genus or a plant belonging to the genus Mebuki, or actinomycetes.
- Examples of the plant belonging to the genus Actinidia include saruna (Actinidia arguta) and matata (Actinidia polygama), and sarunasis is preferred.
- Examples of plants belonging to the genus Coriandrum include coriander (Coriandrum sativum).
- An example of a plant belonging to the genus Artemisia is artemisia annua.
- An example of a plant belonging to the genus Bachousia is lemon myrtle (Backhouse citriodora).
- Examples of plants belonging to the genus Fragalia include strawberry (Fragaria x ananassa).
- Examples of plants belonging to the genus Sanjisou include Sanjisou (Clarkia breweri).
- Examples of plants belonging to the genus Arabidopsis include Arabidopsis thaliana.
- Examples of plants belonging to the genus Citrus include Citrus unshiu.
- Examples of plants belonging to the genus Perilla include Perilla hiratella, Perilla setenensis; Perilla fluesscens var.crispa; Perilla fluesscens var. Hirtella, and Perilla fluestscens. Crispa is preferred.
- Examples of plants belonging to the genus Menta include bergamot mint (Mentha citrata) and water mint (Mentha aquatica), with bergamot mint being preferred.
- Examples of plants belonging to the genus Lavendula include lavender (Lavandula angustifolia).
- Examples of the plant belonging to the genus Spruce include bee spruce (Picea stitchensis) and German spruce (Picea abies).
- Examples of plants belonging to the genus Eggplant include tomato (Solanum lycopersicum).
- An example of a plant belonging to the genus Apple is apple (Malus domestica).
- Examples of plants belonging to the genus Grape include European grape (Vitis vinifera).
- An example of a plant belonging to the genus Mebuki is basilico (Ocium basilicum).
- the linalool synthase is derived from a plant belonging to the genus Actinidia or Coriandrum, Artemisia, Bacchusia, Citrus, Apple, Perilla, Grape, Ravendula, Menta or Mebuki, or actinomycetes It is preferable to derive from.
- the linalool synthase derived from the organism may have the motif, and the plant-derived linalool synthase preferably has the motif.
- the linalool synthase should just have at least one said motif, and is not limited to the linalool synthase derived from the said organism.
- a microorganism expressing linalool synthase can be obtained, for example, by transforming a microorganism with an expression vector containing a heterologous expression unit including a polynucleotide encoding linalool synthase derived from the organism and a promoter operably linked thereto. it can.
- nucleic acid sequence such as a gene, a promoter, or an amino acid sequence such as a protein
- a nucleic acid sequence such as a gene, a promoter, or an amino acid sequence such as a protein
- a nucleic acid sequence such as a gene, a promoter, or an amino acid sequence such as a protein
- it can mean a nucleotide sequence or an amino acid sequence.
- the polynucleotide encoding linalool synthase is preferably, for example, one or more polynucleotides selected from the group consisting of the following (a1) to (c23): (A1) (i1) a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, (ii1) a nucleotide sequence consisting of nucleotide residues 79 to 1725 in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, or (iii1) SEQ ID NO: 3
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 is the full-length base sequence of the Sarnashi-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the base sequence consisting of nucleotide residues 1 to 78 encodes a putative chloroplast translocation signal,
- the base sequence consisting of nucleotide residues 79 to 1725 (1722) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 3 has a modified codon in the base sequence consisting of the 79th to 1725th (1722) th nucleotide residues in the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, and further to the 5 ′ end. It consists of a nucleotide sequence to which a methionine codon has been added.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 is the full length of the coriander-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, the base sequence consisting of nucleotide residues 1 to 114 encodes a putative chloroplast translocation signal,
- the base sequence consisting of nucleotide residues 115 to 1773 (1770) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 6 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence comprising the 115th to 1773th (1770) th nucleotide residues in the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 has been modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 62 is the full length of the Streptomyces crabriggers-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 62 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61, and may include the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 63 consists of a nucleotide sequence in which a codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 62 is modified. Note that there is no putative chloroplast translocation signal in linalool synthase from Streptomyces crabriggers.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 70 is the full length of the ginseng-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 70 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 69
- the base sequence consisting of nucleotide residues 1 to 84 encodes a putative chloroplast translocation signal
- the base sequence consisting of nucleotide residues 85 to 1704 (1701) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 71 is a nucleotide sequence in which a codon in the base sequence composed of nucleotide residues 85 to 1704 in the base sequence represented by SEQ ID NO: 70 has been modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 73 is the full length of the lemon myrtle-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 73 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 72, the base sequence consisting of nucleotide residues 1 to 168 encodes a putative chloroplast translocation signal,
- the base sequence consisting of nucleotide residues 169 to 1785 (1782) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 74 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence composed of the 169th to 1785th (1782) th nucleotide residues in the base sequence represented by SEQ ID NO: 73 is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 89 (M1) is the full length of the linalool synthase gene derived from Arabidopsis thaliana.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 89 (M1) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 103 (M15).
- the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 102 (M14) is a nucleotide in which the codon in the nucleotide sequence consisting of nucleotide residues 70 to 1644 (1641) in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 89 (M1) is modified. Consists of an array.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 90 is the full length of the linalool synthase gene derived from Arabidopsis thaliana.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 90 (M2) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 105 (M17).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 104 (M16) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 90 (M2) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 91 (M3) is the full length of the linalool synthase gene derived from Satsuma mandarin.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 91 (M3) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 107 (M19).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 106 (M18) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 91 (M3) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 92 (M4) is the full length of the linalool synthase gene derived from Satsuma mandarin.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 92 (M4) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 109 (M21).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 108 (M20) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 92 (M4) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 93 (M5) is the full length of Satsuma mandarin-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 93 (M5) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 111 (M23).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 110 (M22) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 93 (M5) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 94 (M6) is the full length of the apple-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 94 (M6) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 113 (M25).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 112 (M24) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 94 (M6) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 95 is the full length of perilla-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 95 (M7) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 115 (M27).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 114 (M26) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 95 (M7) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 96 (M8) is the full length of the European grape linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 96 (M8) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 117 (M29).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 116 (M28) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 96 (M8) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 97 (M9) is the full length of the European grape linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 97 (M9) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 119 (M31).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 118 (M30) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 97 (M9) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 98 (M10) is the full length of the lavender-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 98 (M10) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 121 (M33).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 120 (M32) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 98 (M10) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 99 (M11) is the full length of the bergamot mint-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 99 (M11) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: M35.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: M34 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 99 (M11) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 100 (M12) is the full length of the basil-derived linalool synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 100 (M12) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 125 (M37).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 124 (M36) consists of a nucleotide sequence in which a codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 100 (M12) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 101 (M13) is the full length of the linalool synthase gene derived from Sanjisou.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 101 (M13) can encode the amino acid sequence of mature linalool synthase represented by SEQ ID NO: 127 (M39).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 126 (M38) consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 101 (M13) is modified.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 170 is the full length of the linalool synthase gene derived from Arabidopsis thaliana (Arabidopsis thaliana).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 170 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 169 and may contain the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 171 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 170 has been modified.
- Each sequence represented by SEQ ID NOs: 169 to 171 does not include a sequence portion corresponding to a putative chloroplast transition signal.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 173 is the full length of the linalool synthase gene derived from Perilla flutescens bar crispa (Perilla).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 173 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 172, and may include the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 174 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 173 has been modified.
- the sequences represented by SEQ ID NOs: 172 to 174 do not include a sequence portion corresponding to a putative chloroplast transition signal.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 176 is the full length of the linalool synthase gene derived from Vitis vinifera (European grape).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 176 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 175, and may contain the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 177 consists of a nucleotide sequence in which codons in the base sequence represented by SEQ ID NO: 176 are modified.
- the sequences represented by SEQ ID NOs: 175 to 177 do not include a sequence portion corresponding to a putative chloroplast transition signal.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 179 is the full length of the linalool synthase gene derived from Menta citrate (bergamot mint).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 179 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 178, and may contain the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 180 consists of a nucleotide sequence in which a codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 179 is modified.
- the sequences represented by SEQ ID NOs: 178 to 180 do not include a sequence portion corresponding to a putative chloroplast transition signal.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 182 is the full length of the linalool synthase gene derived from osimam basilicum (basilico).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 182 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 181 and may contain the coding region of the amino acid sequence of mature linalool synthase.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 183 consists of a nucleotide sequence in which the codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 182 has been modified.
- the sequences represented by SEQ ID NOs: 181 to 183 do not include a sequence portion corresponding to a putative chloroplast transition signal.
- the percent identity with the base sequence may be 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more.
- the linalool synthase activity refers to an activity for producing linalool from geranyl diphosphate (GPP) (the same applies hereinafter).
- the percent identity of the base sequence and the percent identity of the amino acid sequence as described below are, for example, the algorithm BLAST by Karlin and Altschul (Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873 (1993)), FASTA by Pearson (Methods Enzymol). , 183, 63 (1990)). Based on this algorithm BLAST, programs called BLASTP and BLASTN have been developed (see http://www.ncbi.nlm.nih.gov). The% amino acid sequence identity may be calculated.
- “Stringent conditions” refers to conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. Although it is difficult to quantify such conditions clearly, for example, substantially identical polynucleotides having high identity, for example, polynucleotides having the above-mentioned% identity hybridize. However, this is a condition in which polynucleotides having lower homology do not hybridize with each other. Specifically, such conditions include hybridization at about 45 ° C. in 6 ⁇ SSC (sodium chloride / sodium citrate), followed by 50 ⁇ 0.2 ⁇ SSC in 0.1% SDS. One or more washings at ⁇ 65 ° C. may be mentioned. The identity of the DNA from which the hybrid is formed may be 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more.
- SSC sodium chloride / sodium citrate
- the polynucleotides (a1) to (c23) may be DNA or RNA obtained from the corresponding DNA by substituting the thymine base with a uracil base, but is preferably DNA.
- the linalool synthase is preferably one or more proteins selected from the group consisting of the following (A1) to (C31): (A1) (i1 ′) a full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or (ii1 ′) a protein comprising an amino acid sequence consisting of amino acid residues 27 to 574 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1; (B1) a protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence of (i1 ′) or (ii1 ′) and having linalool synthase activity; (C1) a protein having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence of (i1 ′) or (ii1 ′) and having linalool synthase activity; (A2) (i2 ′) a full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 or (ii2 ′) a protein comprising an amino acid
- the amino acid sequence consisting of the 1st to 26th amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 can contain a putative chloroplast translocation signal.
- the amino acid sequence consisting of amino acid residues 27 to 574 may contain mature linalool synthase. When expressing mature linalool synthase in a microorganism, a sequence having a methionine residue at the N-terminus is usually used.
- amino acid sequence consisting of amino acid residues 1 to 38 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 contains a putative chloroplast transition signal, and the amino acid sequence consisting of amino acid residues 39 to 590 is Mature linalool synthase may be included.
- the full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61 can contain mature linalool synthase.
- amino acid sequence consisting of amino acid residues 1 to 28 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 69 contains a putative chloroplast transition signal, and the amino acid sequence consisting of amino acid residues 29 to 567 is Mature linalool synthase may be included.
- amino acid sequence consisting of amino acid residues 1 to 56 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 72 contains a putative chloroplast transition signal, and the amino acid sequence consisting of amino acid residues 57 to 594 is Mature linalool synthase may be included.
- the full-length amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 103 and 105 are mature linalool synthase (SEQ ID NO: 103 (M15) is terpene synthase 10 and SEQ ID NO: 105 (M17) are derived from Arabidopsis thaliana (Arabidopsis thaliana), respectively. Terpene synthase 14) may be included.
- Each of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 107, 109, and 111 (M19, M21, and M23) can include a mature linalool synthase derived from Citrus unshu (Satsumi mandarin).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 113 can include mature linalool synthase from Mars domestica (apple).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 115 may include mature linalool synthase from Perilla frutesense bar crisppa (Perilla).
- the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 117 and 119 are mature linalool synthase derived from Vitis vinifera (European grape), respectively (3S) -linalool / (E) -nerolidol synthase, (3R) -The mature amino acid sequence of linalool synthase).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 121 may include a mature linalool synthase of Lavendula Angstifolia (lavender).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 123 may comprise the mature linalool synthase of Menta Citruta (bergamot mint).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 125 may include the mature linalool synthase (R-linalool synthase) of osimam basilicam (basilico).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 127 contains the mature linalool synthase (S-linalool synthase) of Clarkia brewery (Sanjisou).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 161 may include Solanum lycopersicum (tomato) mature linalool synthase (R-linalool synthase).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 162 may comprise a mature linalool synthase from Bacchusia citriodora (Lemon Myrtle).
- the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 163 and 164 may include the mature linalool synthase of Artemisia annua (xanthine).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 165 may comprise the mature linalool synthase (S-linalool synthase) of Actinisia arguta (Sarnasi).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 166 comprises the mature linalool synthase (S-linalool synthase) of Actinidia polygama (Matatabi).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 167 may comprise the mature amino acid synthase (S-linalool synthase) of Perilla frutecens bar Hilterra (Perilla).
- the amino acid sequence of SEQ ID NO: 168 may comprise Perilla cetoensis (Perilla) mature amino acid synthase (S-linalool synthase).
- the full-length amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 169, 172, 175, 178 and 181 are respectively Arabidopsis thaliana (Arabidopsis thaliana), Perilla frutesense bar chrispa (Perilla), Vitis Vinifera (European grape), Menta It can include mature linalool synthase (R-linalool synthase) from citrate (bergamot mint) and osimam basilicum (basilico).
- The% identity with the amino acid sequence may be 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more.
- amino acid residue mutations include deletion, substitution, addition and insertion of amino acid residues.
- the mutation of one or several amino acid residues may be introduced into one region in the amino acid sequence, but may be introduced into a plurality of different regions.
- the term “one or several” indicates a range in which the three-dimensional structure and activity of the protein are not significantly impaired. In the case of protein, the number “1 or several” indicates, for example, 1 to 100, preferably 1 to 80, more preferably 1 to 50, 1 to 30, 1 to 20, 1 to 10 or 1 to 5.
- the proteins (A1) to (C26) may have an initiation methionine residue at the N-terminus.
- the proteins (A1) to (C26) may have a purification tag such as a histidine tag at the C-terminus.
- proteins of (B8) and (C8) are measured under the same conditions, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more of the linalool synthase activity of the protein containing the amino acid sequence of (i8 ′) above 90% or more or preferably 95% or more.
- the proteins (B8) and (C8) preferably maintain the motif contained in the protein (A8).
- the proteins of (B10) and (C10) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i10 ′) or (ii10 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B10) and (C10) preferably maintain the motif contained in the protein (A10).
- the protein of (B11) and (C11) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i11 ′) or (ii11 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B11) and (C11) preferably maintain the motif contained in the protein (A11).
- proteins (B12) and (C12) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein containing any one of the amino acid sequences (i12 ′) or (ii12 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B12) and (C12) preferably maintain the motif contained in the protein (A12).
- proteins of (B13) and (C13) are measured under the same conditions, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more of the linalool synthase activity of the protein comprising the amino acid sequence of (i13 ′) above 90% or more or preferably 95% or more.
- the proteins (B13) and (C13) preferably maintain the motif contained in the protein (A13).
- proteins (B14) and (C14) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i14 ′) or (ii14 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B14) and (C14) preferably maintain the motif contained in the protein (A14).
- proteins (B15) and (C15) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i15 ′) or (ii15 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B15) and (C15) preferably maintain the motif contained in the protein (A15).
- proteins (B16) and (C16) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i16 ′) or (ii16 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B16) and (C16) preferably maintain the motif contained in the protein (A16).
- the protein of (B17) and (C17) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i17 ′) or (ii17 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B17) and (C17) preferably maintain the motif contained in the protein (A17).
- the protein of (B18) and (C18) is measured under the same conditions, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more of the linalool synthase activity of the protein containing the amino acid sequence of (i18 ′) above 90% or more or preferably 95% or more. It is preferable that the proteins (B18) and (C18) maintain the motif contained in the protein (A18).
- the protein of (B19) and (C19) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i19 ′) or (ii19 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B19) and (C19) preferably maintain the motif contained in the protein (A19).
- proteins (B20) and (C20) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i20 ′) or (ii20 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B20) and (C20) preferably maintain the motif contained in the protein (A20).
- the proteins (B22) and (C22) are measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one of the amino acid sequences (i22 ′) or (ii22 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B22) and (C22) preferably maintain the motif contained in the protein (A22).
- proteins (B23) and (C23) are measured under the same conditions, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more of the linalool synthase activity of the protein comprising the amino acid sequence of (i23 ′) above 90% or more or preferably 95% or more.
- the proteins (B23) and (C23) preferably maintain the motif contained in the protein (A23).
- the protein of (B25) and (C25) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i25 ′) or (ii25 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B25) and (C25) preferably maintain the motif contained in the protein (A25).
- the protein of (B26) and (C26) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i26 ′) or (ii26 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B26) and (C26) preferably maintain the motif contained in the protein (A26).
- the protein of (B30) and (C30) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i30 ′) or (ii30 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more. It is preferable that the proteins (B30) and (C30) maintain the motif contained in the protein (A30).
- the protein of (B31) and (C31) is measured under the same conditions, 50% or more and 60% of the linalool synthase activity of the protein comprising any one amino acid sequence of (i31 ′) or (ii31 ′) above As described above, it is preferable to have an activity of 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more.
- the proteins (B31) and (C31) preferably maintain the motif contained in the protein (A31).
- mutations may be introduced into the site in the catalytic domain and other sites than the catalytic domain.
- Those skilled in the art will know the position of an amino acid residue into which a mutation in a protein that can retain the desired activity may be introduced. Specifically, those skilled in the art 1) compare the amino acid sequences of a plurality of proteins having the same type of activity (eg, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 4 and the amino acid sequence of other linalool synthase), 2) Reveal areas that are relatively conserved and areas that are not relatively conserved, then 3) function from areas that are relatively conserved and areas that are not relatively conserved, respectively.
- amino acid residue substitution may be a conservative substitution.
- conservative substitution refers to the replacement of a given amino acid residue with an amino acid residue having a similar side chain. Families of amino acid residues with similar side chains are well known in the art.
- such families include amino acids having basic side chains (eg, lysine, arginine, histidine), amino acids having acidic side chains (eg, aspartic acid, glutamic acid), amino acids having uncharged polar side chains (Eg, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, cysteine), amino acids with non-polar side chains (eg, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, tryptophan), ⁇ -branched side chain Having amino acids (eg, threonine, valine, isoleucine), amino acids having aromatic side chains (eg, tyrosine, phenylalanine, tryptophan, histidine), and hydroxyl group-containing side chains (eg, alcohol, phenoxy group-containing side chains) Amino acids (eg, serine) Threonine, tyrosine),
- the conservative substitution of amino acids is a substitution between aspartic acid and glutamic acid, a substitution between arginine and lysine and histidine, a substitution between tryptophan and phenylalanine, and between phenylalanine and valine. Or a substitution between leucine, isoleucine and alanine, and a substitution between glycine and alanine.
- the microorganism that expresses linalool synthase may also express geranyl diphosphate synthase, and is preferably expressed depending on the linalool synthase introduced.
- Dimethylallyl diphosphate (DMAPP, dimethylallyl diphosphate) is a precursor of peptidoglycan and electron acceptors (menaquinone and the like) and is known to be essential for the growth of microorganisms (Fujisaki et al., J. Biochem). , 1986; 99: 1137-1146).
- the geranyl diphosphate synthase activity refers to an activity for producing geranyl diphosphate from IPP and DMAPP.
- Examples of geranyl diphosphate synthase include geranyl diphosphate synthase derived from Escherichia coli. Alternatively, Pantoea ananatis (for example, International Publication No. 2007 / 029577A1), Bacillus stearothermophilus (for example, JP 2000-245482), Geobacillus stearothermophilus Examples thereof include geranyl diphosphate synthase derived from microorganisms such as (Geobacillus stearothermophilus).
- the polynucleotide encoding geranyl diphosphate synthase is preferably one or more polynucleotides selected from the group consisting of the following [p], [q] and [r].
- [Q] a polynucleotide comprising a base sequence having 90% or more identity with the base sequence of [xi] or [xii] and encoding a protein having geranyl diphosphate synthase activity; or [r] the above
- a polynucleotide encoding a protein having a geranyl diphosphate synthase activity which hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to [xi] or [xii].
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 7 is the base sequence of the Farnesyl diphosphate / geranyl diphosphate synthase gene derived from Escherichia coli.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 8 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 87, and may contain the coding region of the mature farnesyl diphosphate / geranyl diphosphate synthase gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 8 has a modified codon in the base sequence represented by SEQ ID NO: 7, and the codon encoding the 80th serine of the protein represented by SEQ ID NO: 87 encodes phenylalanine. (S80F mutation).
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 8 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 88
- the protein represented by SEQ ID NO: 88 is the 80th serine residue of the protein represented by SEQ ID NO: 87.
- S80F a mutant protein substituted with a phenylalanine residue
- the polynucleotide encoding geranyl diphosphate synthase may be the above [q] or [r], it is not limited to the above S80F mutation, and may have a mutation that provides the same effect. It is not limited to mutation.
- the origin of the farnesyl diphosphate synthase gene is not limited to Escherichia coli. For example, in the farnesyl diphosphate synthase derived from Bacillus stearothermophilus, a mutation that increases the concentration of geranyl diphosphate in the cell. (Narita K., et al. (1999) J Biochem 126 (3) 566-571.).
- geranyl diphosphate synthase obtained by introducing mutation into the farnesyl diphosphate synthase gene, but also a gene that originally functions as geranyl diphosphate synthase may be used.
- periwinkle-derived geranyl diphosphate synthase gene Roshalose-derived geranyl diphosphate synthase gene
- Arabidopsis derived geranyl diphosphate synthase gene (Camara B,. (2000) Plant) J. 24 (2), 241-252)
- actinomycetes-derived geranyl diphosphate synthase gene International Publication No. 2007 / 029577A1
- Farnesyl diphosphate synthase activity refers to the activity of producing farnesyl diphosphate from geranyl diphosphate (GPP).
- GPP geranyl diphosphate
- the geranyl diphosphate synthase is preferably one or more proteins selected from the group consisting of the following [P] to [R].
- [P] a protein comprising the full-length amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 87 or 88;
- [Q] a protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence and having geranyl diphosphate synthase activity; and [R] deletion of one or several amino acids in the amino acid sequence,
- a protein comprising a substituted, added or inserted amino acid sequence and having geranyl diphosphate synthase activity.
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 87 may include mature farnesyl diphosphate / geranyl diphosphate synthase.
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 88 can comprise a mutant mature farnesyl diphosphate / geranyl diphosphate synthase.
- the geranyl diphosphate synthase activity preferably the geranyl diphosphate synthase activity of the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 87 or 88 And it is preferable to have 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 95% or more of the activity of farnesyl diphosphate synthase activity.
- the definition of deletion, substitution, addition or insertion, amino acid identity, and the like are the same as described for the proteins (A1) to (C31).
- the expression unit can be included in the microorganism used in the present invention, one of the polynucleotide encoding the desired protein and the promoter is not unique to the host cell.
- the expression unit can be a heterologous expression unit.
- neither the polynucleotide encoding linalool synthase and the promoter are unique to the host cell.
- the promoter may be homologous or heterologous to the polynucleotide encoding the desired protein.
- the expression unit may further comprise additional elements such as terminators, ribosome binding sites, and drug resistance genes.
- the expression unit may be DNA or RNA, but is preferably DNA.
- the heterologous expression unit may include a gene encoding a protein other than the polynucleotide encoding linalool synthase.
- proteins include, but are not limited to, for example, linalool synthase, one or more enzymes involved in the mevalonate pathway, and one or more enzymes involved in the methylerythritol phosphate pathway.
- the microorganism used in the present invention can be obtained, for example, by transformation with the following expression vector: an expression vector comprising a polynucleotide encoding linalool synthase and an expression unit comprising a promoter operably linked thereto; An expression vector comprising a polynucleotide encoding linalool synthase, a polynucleotide encoding geranyl diphosphate synthase and an expression unit operably linked thereto; a polynucleotide encoding linalool synthase and operably linked thereto An expression vector comprising: a first expression unit comprising a second promoter; a polynucleotide encoding geranyl diphosphate synthase; and a second expression unit comprising a promoter operably linked thereto; and linaro A first expression vector comprising a polynucleotide encoding lucinase and a promoter operably linked thereto
- the expression vector may be an integral vector or a non-integration vector.
- the gene encoding linalool synthase can be placed under the control of a constitutive promoter or an inducible promoter.
- the constitutive promoter include tac promoter, lac promoter, trp promoter, trc promoter, T7 promoter, T5 promoter, T3 promoter, and SP6 promoter.
- the inducible promoter include the growth promoter reverse-dependent promoter described below.
- operably linked means that the nucleotide sequence of the regulatory region is expressed (eg, enhanced, improved, constitutive) in the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule or gene (ie, polynucleotide).
- Basic, anti-transcriptional termination, attenuated, deregulated, reduced or repressed, expression linked in a manner capable of being thereby encoded by a nucleotide sequence Means that the expression product of is produced.
- the microorganism expressing linalool synthase preferably has the ability to synthesize dimethyl diphosphate through the dimethylallyl diphosphate supply pathway from the viewpoint of supplying IPP and DMAPP for efficient production of linalool.
- Examples of the dimethylallyl diphosphate supply route include a methyl erythritol phosphate (MEP) route and a mevalonic acid (MVA) route.
- the methylerythritol phosphate (MEP) pathway also called the non-mevalonate pathway, is a biosynthetic pathway for isopentenyl diphosphate (IPP) and dimethylallyl diphosphate (DMAPP), which are linalool precursors.
- IPP isopentenyl diphosphate
- DMAPP dimethylallyl diphosphate
- Examples of enzymes involved in the methylerythritol phosphate (MEP) pathway include 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (EC: 2.2.1.7, Example 1, Dxs, ACCESSION ID NP_414954; Example 2, AT3G21500, ACCESSION ID NP_566686; Example 3, AT4G15560, ACCESSION ID NP_193291; Example 4, AT5G11380, ACCESSION ID NP_001078570), 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase (EC: 1.1.
- Example 1 Dxr, ACCESSION ID NP_414715; Example 2, AT5G62790, ACCESSION ID NP_001190600), 4- Phosphocytidyl-2-C-methyl-D-erythritol synthase (EC: 2.7.7.60; Example 1, IspD, ACCESSION ID NP_417227; Example 2, AT2G02500, ACCESSION ID NP_565286), 4-diphosphocytidyl-2-C- Methyl-D-erythritol kinase (EC: 2.7.1.148; Example 1, IspE, ACCESSION ID NP_415726; Example 2, AT2G26930, ACCESSION ID NP_180261), 2-C-methyl-D-erythritol-2,4- Cyclodiphosphate synthase (EC: 4.6.1.12; Example 1, IspF, ACCESSION ID NP_417226
- Examples of enzymes involved in the mevalonate (MVA) pathway include, for example, mevalonate kinase (EC: 2.7.1.36; Example 1, Erg12p, ACCESSION ID NP — 013935; Example 2, AT5G27450, ACCESSION ID NP — 001190411), phosphomevalonic acid Kinase (EC: 2.7.4.2; Example 1, Erg8p, ACCESSION ID NP_013947; Example 2, AT1G31910, ACCESSION ID NP_001185124), diphosphomevalonate decarboxylase (EC: 4.1.1.33; Example 1, Mvd1p , ACCESSION ID NP_014441; Example 2, AT2G38700, ACCESSION ID NP_181404; Example 3, AT3G54250, A CESSION ID NP_566995), acetyl-CoA-C-acetyltransferase (EC: 2.3.1.9; Example 1, Erg10p,
- IPP and DMAPP which are linalool materials
- IPP and DMAPP are usually biosynthesized by either the methylerythritol phosphate pathway or the mevalonate pathway inherent or native to the microorganism. Therefore, from the viewpoint of supplying IPP and DMAPP for efficient production of linalool, the microorganism used in the present invention may have an enhanced methylerythritol phosphate pathway and / or mevalonate pathway.
- the microorganism used in the present invention may further express an enzyme of the mevalonate pathway or methylerythritol phosphate pathway, for example, mevalonate kinase, in addition to linalool synthase. Therefore, one or more enzymes involved in the mevalonate pathway or methylerythritol phosphate pathway may be introduced into the microorganism expressing linalool synthase.
- an expression unit comprising a gene encoding one or more enzymes involved in the mevalonate pathway or methylerythritol phosphate pathway and a promoter operably linked thereto may be included.
- mevalonate kinase gene examples include, for example, the genus of Methanosarcina, such as Methanosarcina mazei, and the genus of Methanocella, such as Methanocarcaria paricola, and the like, Corynebacterium genus, Methanosaeta conciili and other methanoseta genus, and Nitrosopumilus maritimus nitrosopomirus pumulus lus) include genes of a microorganism belonging to the genus.
- the microorganism expressing linalool synthase may be transformed with one or more enzyme expression vectors involved in the mevalonate pathway or the methylerythritol phosphate pathway.
- the expression vector may be an integral vector or a non-integration vector.
- the gene encoding mevalonate kinase can be placed under the control of a constitutive promoter or an inducible promoter (eg, a growth promoter reverse-dependent promoter). Specifically, the gene encoding mevalonate kinase can be placed under the control of a constitutive promoter.
- Examples of the constitutive promoter include tac promoter, lac promoter, trp promoter, trc promoter, T7 promoter, T5 promoter, T3 promoter, and SP6 promoter.
- Examples of the inducible promoter include the growth promoter reverse-dependent promoter described below.
- the expression vector may further express a plurality of enzymes (eg, 1, 2, 3 or 4 or more) involved in the mevalonate pathway and / or the methylerythritol phosphate pathway together or individually.
- a plurality of enzymes eg, 1, 2, 3 or 4 or more
- it may be an expression vector for polycistronic mRNA.
- the origin of one or more enzymes involved in the mevalonate pathway and / or methylerythritol phosphate pathway may be the same or different from the host.
- the origin of the enzyme involved in the mevalonate pathway and / or the methylerythritol phosphate pathway is heterologous to the host, for example, the host is a bacterium as described above (eg, E. coli), and the mevalonate pathway
- the enzyme involved may be derived from a fungus (eg, Saccharomyces cerevisiae).
- the expression vector introduced into the host may express an enzyme involved in the mevalonate pathway.
- a gene encoding one or more enzymes involved in the mevalonate (MVA) pathway and / or the methylerythritol phosphate (MEP) pathway may be placed under the control of a growth promoter reverse-dependent promoter.
- isopentenyl diphosphate delta isomerase having the ability to convert isopentenyl diphosphate (IPP) to dimethylallyl diphosphate (DMAPP) May be introduced.
- isopentenyl diphosphate delta isomerase (EC: 5.3.3.2), for example, Idi1p (ACCESSION ID NP_015208), AT3G02780 (ACCESSION ID NP_186927), AT5G16440 (ACCESSION ID NP_197165N, ID_197165N, ID_197165N) ).
- the gene encoding isopentenyl diphosphate delta isomerase may be placed under the control of a growth promoter reverse-dependent promoter.
- Transformation of a host with an expression vector can be performed using one or more known methods. Examples of such a method include a competent cell method using a calcium-treated bacterial cell, an electroporation method, and the like. In addition to a plasmid vector, a phage vector may be used to infect and introduce into a microbial cell.
- microorganism expressing linalool synthase has a dimethylallyl diphosphate supply pathway and the 2-ketogluconic acid production pathway is blocked.
- the microorganism used in the present invention is preferably a microorganism in which the 2-ketogluconic acid production pathway is blocked.
- the 2-ketogluconic acid production pathway glucose is oxidized by glucose dehydrogenase to produce gluconic acid, and then gluconic acid is oxidized by gluconate 2-keto dehydrogenase to produce NADPH and 2-ketogluconic acid.
- a microorganism in which the 2-ketogluconic acid production pathway is blocked is obtained by reducing the activity of one or more enzymes selected from the group consisting of glucose dehydrogenase (GCD) and gluconate 2-keto dehydrogenase. be able to.
- GCD glucose dehydrogenase
- the 2-ketogluconic acid production pathway is blocked by a reduction in enzyme activity. That is, the microorganism used in the present invention has a reduced enzyme activity of one or more enzymes selected from the group consisting of glucose dehydrogenase and gluconate 2-keto-dehydrogenase, whereby a 2-ketogluconate production pathway is formed in the microorganism. Blocked.
- Reduction of enzyme activity in microorganisms includes, for example, reduction and complete disappearance of enzyme activity.
- decrease of the enzyme activity in microorganisms includes the fall of the expression of the enzyme in microorganisms, and complete disappearance, for example. This is because a decrease or complete disappearance of the enzyme expression in the microorganism leads to a decrease or complete disappearance of the activity possessed by the microorganism.
- Reduction of enzyme activity in microorganisms is, for example, expression of a gene encoding an enzyme, a gene encoding a factor capable of regulating the expression or activity of the enzyme, or a transcriptional regulatory region, a translational regulatory region, etc. located upstream of these genes.
- the gene or region can be disrupted by modifying the genomic region corresponding to the gene or region so that the expression or activity of the enzyme is reduced or completely eliminated. Such modifications include, for example, deletion of part or all of the genomic region, insertion of a polynucleotide into the genomic region, and replacement of the genomic region with another polynucleotide. It is not limited.
- the microorganism expressing linalool synthase is preferably a microorganism capable of synthesizing pyrroloquinoline quinone (PQQ) or capable of utilizing PQQ contained in the culture environment.
- PQQ pyrroloquinoline quinone
- the microorganism expressing linalool synthase preferably has reduced glucose dehydrogenase activity, and more preferably has reduced glucose dehydrogenase activity using PQQ as a coenzyme.
- the microorganism expressing linalool synthase is a microorganism obtained by transforming a host such as a microorganism belonging to the family Enterobacteriaceae having a 2-ketogluconic acid pathway with an expression vector of linalool synthase.
- the microorganism is modified to block the 2-ketogluconic acid pathway.
- microorganisms belonging to the family Enterobacteriaceae such as Escherichia coli have a gene encoding glucose dehydrogenase and produce GCD apoenzyme, but have no ability to produce PQQ. do not do.
- a certain foreign gene is expressed in the fungus body, a substance that substitutes for PQQ is generated and GCD activity is expressed (International Publication No. 2006/133898).
- Microorganisms such as the above-mentioned microorganisms belonging to the family Enterobacteriaceae that have acquired GCD activity are included in the “microorganisms inherently having a 2-ketogluconic acid pathway” in the present invention.
- the modification for blocking the 2-ketogluconic acid production pathway is preferably a modification for reducing glucose dehydrogenase activity, and is a modification for reducing glucose dehydrogenase activity using PQQ as a coenzyme.
- the modification may be performed such that the GCD activity per cell of the microorganism is lower than that of an unmodified strain, for example, a strain belonging to the wild type Enterobacteriaceae.
- the number of GCD molecules per cell of the modified strain or the GCD activity per molecule may be lower than that of the wild strain.
- the comparison of GCD activity per cell can be performed by, for example, comparing the GCD activity contained in the cell extract of the modified strain and the wild strain cultured under the same conditions.
- Pantoea ananatis AJ13355 strain (FERM BP-6614), Pantoea ananatis SC17 strain (FERM BP-11091), Pantoea ananatis SC17 (0) strain (Katashkina). JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34 VKPM B-9246).
- the activity of GCD using PQQ as a coenzyme refers to the activity of catalyzing the following reaction.
- GCD activity can be measured, for example, based on detection of absorbance at 600 nm by measuring the production of reduced DCPIP through the following reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-129965).
- DCPIP 2,6-Dichlorophenol-Indophenol
- GCD The activity of GCD is reduced by disrupting a gene encoding GCD (gcd gene), a gene encoding a factor capable of regulating GCD expression or activity, or a transcriptional regulatory region located upstream of these genes. Can do.
- the gcd gene is preferably one or more polynucleotides selected from the group consisting of the following (x) to (z).
- the base sequence shown in SEQ ID NO: 59 is the full-length base sequence of Pantoea ananatis gcd gene.
- the base sequence represented by SEQ ID NO: 59 encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60, and the base sequence consisting of nucleotide residues 301 to 2691 (2688) can encode the amino acid sequence of mature GCD. .
- the nucleotide sequence identity, stringent conditions, and the definition of the polynucleotide are the same as described for the polynucleotides (a1) to (c23) above.
- GCD is preferably one or more proteins selected from the group consisting of the following (X) to (Z).
- the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60 may contain mature GCD.
- the proteins of (Y) and (Z) are measured under the same conditions, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more of the GCD activity of the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60 90% or more or preferably 95% or more.
- the definition of deletion, substitution, addition or insertion, amino acid identity, and the like are the same as described for the proteins (A1) to (C31).
- the gcd gene can be cloned by synthesizing oligonucleotides based on these sequences and performing a PCR reaction using the Pantoea ananatis chromosome as a template.
- the gcd gene may be disrupted by homologous recombination.
- a gene having a certain degree of homology with the gcd gene on the chromosome for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more may be used.
- a gene that hybridizes with the gcd gene on the chromosome under stringent conditions may be used.
- the stringent conditions include, for example, a salt concentration corresponding to 60 ° C., 1 ⁇ SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 ⁇ SSC, 0.1% SDS, more preferably 2 to 1 time. The condition of washing three times is mentioned.
- Disruption of the gcd gene is, for example, deletion of the entire target gene including upstream and downstream sequences of the target gene on the chromosome, and inactivation of the gcd gene is amino acid substitution (missense mutation) in the coding region of the gcd gene on the chromosome , Introduction codon (nonsense mutation), or introduction of a frameshift mutation that adds or deletes 1 to 2 bases (Journal of Biological Chemistry 272: 8611-8617 (1997), Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 95 5511-5515 (1998), Journal of Biological Chemistry 266, 20833-20839 (1991)).
- each gene is destroyed by gene recombination.
- gene recombination for example, homologous recombination is used to delete part or all of the expression regulatory sequence (eg, promoter region, coding region, or non-coding region) of the target gene on the chromosome. Or inserting a polynucleotide into these regions.
- the destruction of the expression regulatory sequence is preferably performed for 1 base or more, more preferably 2 bases or more, and further preferably 3 bases or more.
- the region to be deleted may be any of the N-terminal region, internal region, and C-terminal region as long as the function of the protein produced by each gene is reduced. It may be the entire code area. Usually, the longer the region to be deleted, the more reliable the target gene can be destroyed. It is preferable that the reading frames upstream and downstream of the region to be deleted do not match.
- the insertion position When inserting the polynucleotide into the coding region, the insertion position may be any region of the target gene, but the longer the inserted sequence, the target gene can be surely destroyed.
- the sequences before and after the insertion site preferably do not match the reading frame.
- the polynucleotide is not particularly limited as long as it reduces the function of the protein encoded by the target gene. Examples thereof include a transposon carrying an antibiotic resistance gene or a gene useful for L-amino acid production. .
- Examples of the method for modifying the target gene on the chromosome as described above include the following methods. First, a mutant gene that lacks a partial sequence of the target gene and cannot produce a normally functioning protein is prepared. Next, the target gene on the chromosome is replaced with the mutant gene by transforming bacteria with the DNA containing the gene and causing homologous recombination between the mutant gene and the target gene on the chromosome. Even if the protein encoded by the obtained deletion type target gene is produced, it has a three-dimensional structure different from that of the wild type protein, and its activity is reduced. Gene disruption by gene replacement using such homologous recombination has already been established.
- a method called “Red-driven integration” (Datsenko, KA, and Wanner, BL Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97: 6640-6645 (2000))
- a combination of the Red driven integration method and the excision system derived from ⁇ phage (Cho, EH, Gumpport, RI, Gardner, JFJ Bacteriol. 184: 5200-5203 (2002))
- a method using linear DNA such as a method using a linear DNA, such as a method including a temperature-sensitive replication origin, a method using a plasmid having a junction transfer ability, or a suspension vector having no replication origin in a host. And the like (US Pat. No. 6,303,383 or Japanese Patent Laid-Open No. 05-007491).
- Whether or not the transcription of the target gene is reduced can be confirmed by comparing the amount of mRNA transcribed from the target gene with a wild strain or an unmodified strain.
- methods for evaluating the amount of mRNA include Northern hybridization, RT-PCR, etc. (Molecular cloning (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001)).
- the amount of transcription may be reduced as compared with either a wild strain or an unmodified strain. For example, at least 75% or less, 50% or less, 25% or less, or 10% compared to a wild strain or an unmodified strain. It is preferable that it has decreased below, and it is particularly preferable that it is not expressed at all.
- the amount of protein encoded by the target gene has decreased can be confirmed by Western blotting using an antibody that binds to the protein (Molecular cloning (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001). )).
- the amount of protein may be reduced as long as it is lower than that of a wild strain or an unmodified strain. For example, at least 75% or less, 50% or less, or 25% or less compared to a wild strain or an unmodified strain. Or preferably 10% or less, and more preferably no protein is produced (the activity is completely lost).
- microorganisms belonging to the family Enterobacteriaceae such as bacteria belonging to the genus Pantoea are irradiated with ultraviolet rays or N-methyl-N′-nitro-N-nitroso Examples include a method of selecting a strain that has been treated with a mutagen such as guanidine (NTG) or nitrous acid, which is usually used for mutagenesis, and has reduced GCD activity.
- a mutagen such as guanidine (NTG) or nitrous acid
- GCD activity can also be reduced by reducing the ability to synthesize PQQ.
- the ability to synthesize PQQ can be reduced, for example, by deleting part or all of pqqABCDEF, an operon required for PQQ biosynthesis (J. S. Belterop, P. W. Postma, J. et al. Bacteriology 177 (17): 5088-5098 (1995)).
- the microorganism used as a host in the present invention can usually be a bacterium.
- the bacterium may be a gram positive bacterium or a gram negative bacterium.
- Examples of the microorganism include microorganisms belonging to the family Enterobacteriaceae and microorganisms described later including cyanobacteria, and Enterobacteriaceae or cyanobacteria are more preferable.
- Gram-positive bacteria examples include Bacillus genus bacteria, Listeria genus bacteria, Staphylococcus genus bacteria, Streptococcus genus bacteria, Enterococcus genus bacteria, Clostridium (Clostridium genus)
- Gram-positive bacteria examples include Bacillus genus bacteria, Listeria genus bacteria, Staphylococcus genus bacteria, Streptococcus genus bacteria, Enterococcus genus bacteria, Clostridium (Clostridium genus)
- bacteria bacteria belonging to the genus Corynebacterium, and bacteria belonging to the genus Streptomyces, and bacteria belonging to the genus Bacillus and bacteria belonging to the genus Corynebacterium are preferred.
- bacteria belonging to the genus Bacillus include Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus cereus, and the like, and Bacillus subtilis is more preferable.
- Examples of bacteria belonging to the genus Corynebacterium include Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium efficiens, Corynebacterium cornebacteria and the like. -Glutamicum is more preferred.
- Examples of the gram-negative bacteria include Escherichia bacteria, Pantoea bacteria, Salmonella bacteria, Vibrio bacteria, Serratia bacteria, Enterobacter bacteria And cyanobacteria, and the like. Escherichia bacteria, Pantoea bacteria, Enterobacter bacteria, and Cyanobacteria are preferable.
- Escherichia bacterium Escherichia coli is preferable. Examples include Escherichia coli MG1655, Escherichia coli W3110, and the like.
- Pantoea bacterium strains exemplified in European Patent Application No. 09522121 may be used.
- Pantoea ananatis AJ13355 strain (FERM BP-6614) and Pantoea ananatis AJ13356 strain (FERM BP-6615) disclosed in European Patent Application No. 0952212 are disclosed.
- Pantoea Ananatis SC17 strain (FERM BP-11091)
- Pantoea Ananatis SC17 (0) strain (Katashkina JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34 VKPM B-9246).
- Enterobacter bacteria examples include Enterobacter agglomerans, Enterobacter aerogenes, and Enterobacter aerogenes (Engerobacter is preferred). Moreover, as Enterobacter bacteria, you may use the strain illustrated by European Patent Application Publication No. 0952212. Representative strains of Enterobacter bacteria include, for example, Enterobacter agglomerans ATCC 12287 strain, Enterobacter aerogenes ATCC 13048 strain, Enterobacter aerogenes NBRC 12010 strain (Biotechnol Bioeng. 2007 Mar 27; 98 (2): 340-348. ), Enterobacter aerogenes AJ11037 (FERM BP-10955) strain, and the like.
- Enterobacter aerogenes AJ110737 is an independent administrative corporation, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Depositary Center (1st, 1st East, Tsukuba City, Ibaraki, Japan, 305-8566, Central No. 6; Accession number FERM P-21348 to Biotechnology Center, Patent Organism Depository Center (NITE-IPOD) (room 292-0818, 2-5-8 Kazusa-Kamashita, Kisarazu-shi, Chiba, Japan) And was transferred to an international deposit under the Budapest Treaty on March 13, 2008, and given a receipt number of FERM BP-10955.
- NITE-IPOD Patent Organism Depository Center
- cyanobacteria examples include, for example, the genus Anabaena, the genus Arthrospira, the cyanobacteria, the Nostoc, and the genus Prochlorococcus.
- examples include cyanobacterium, genus Synechococcus cyanobacterium, thermosychococcus cyanobacterium, etc., and genus Synechocystis is preferred.
- Synechocystis sp. As a bacterium belonging to the genus Synechocystis, for example, Synechocystis sp. (E.g., Synochycystis sp. PCC6803, PCC6701, PCC6714, PCC6902, PCC7008) and the like. PCC6803 is preferred. Representative strains of the genus Synechocystis include Synechocystis sp. PCC6803 GT stock (International Publication No. 2014 / 142051A1) is mentioned.
- Synechocystis sp. PCC 6803 is available from the Pasteur Institute in France, or ATCC 27184 is available from the American Type Culture Collection, Synchocystis sp. PCC6803 GT stock and other stocks are Q. , Et al. Int. J. et al. Mol. Sci. It can be derived from the PCC6803 strain based on the method described in 2015, 16, 24081-24093.
- linalool may be accumulated in the culture medium.
- the amount of linalool accumulated may be 200 mg / L or more, 500 mg / L or more, and preferably 500 mg / L or more.
- Linalool is usually toxic to microorganisms that produce linalool and can hardly grow under conditions where a large amount of linalool is accumulated.
- linalool may be accumulated in the medium, and bacteria can grow even when the accumulation amount is 200 mg / L or more, or 500 mg / L or more.
- linalool may be accumulated in the culture medium at 200 mg / L or more or 500 mg / L or more, preferably 600 mg / L or more, more preferably 625 mg / L, 700 mg / L or more, rather high. It is preferable to accumulate at a concentration.
- the culture conditions such as examples of components that may be contained in the culture medium will be described later.
- the amount of linalool accumulated in the culture medium means the linalool content (mg) per liter of the culture medium.
- the linalool content in the total content of linalool and other volatile components means the content (mg) of linalool per liter in total of linalool and other volatile components.
- volatile components other than linalool include, for example, 3-methyl-1-butanol, 1-pentanol, 3-methyl-2-buten-1-ol, ⁇ -citronellol, (R)-(+)- ⁇ - Examples include volatile aroma components (aroma volatile components) such as citronellol, geraniol, nerol, trans-nerolidol, nerolidyl acetate, linalyl acetate, limonene, and caryophyllin, but these may not be included in the culture medium. .
- the total content of linalool and other volatile components relative to the total content of linalool and other volatile components means the total weight of volatile organic compounds contained in the composition.
- Examples of methods for identifying and quantifying volatile organic compounds and linalool contained in the linalool composition include gas chromatography and a headspace method.
- the headspace method is a widely used method for analyzing volatile components in general (Yumi Nagai, improvement of headspace GC method in aroma component analysis of alcoholic beverages, Journal of the Japan Food Industry Association, 39 (3 ), 264-270, 1992).
- the following procedure may be used.
- a solution containing the linalool composition is sealed in a headspace vial, heated under certain conditions, separated by a gas chromatograph, and identified by mass spectrometry.
- mass spectrometry By creating a calibration curve for the identified compound, it can be converted to the concentration contained in the solution, and from this, the total content of volatile components and the composition ratio of each component can be determined. In this way, the total content of volatile components in the composition can be measured.
- Volatile components are sampled using, for example, Tenax TA (registered trademark) adsorbent (GL Science Co., Ltd.), and a non-polar capillary column using a flame ionization detector or a mass spectrometer.
- Tenax TA registered trademark
- adsorbent GL Science Co., Ltd.
- a method of converting the total chromatogram peak area eluted and detected in the range of hexadecane into an equivalent amount of toluene Japanese Industrial Standards JIS A 1965 is known.
- the method of the present invention preferably includes the following steps 1) to 3). 1) culturing a microorganism expressing linalool synthase in the presence of a sufficient concentration of a growth promoter to grow a linalool-producing microorganism; 2) reducing the concentration of the growth promoter to induce the production of linalool by the microorganism; and 3) culturing the microorganism to produce linalool.
- the above step 1) corresponding to the growth phase of microorganisms and the above step 3) corresponding to the production phase of linalool are separated. Moreover, since the said process 2) transfers to the production
- a growth promoter is a factor that can be consumed by microorganisms and is an essential factor for the growth of microorganisms or a factor that has an action of promoting the growth of microorganisms. That which reduces. For example, if a certain amount of growth promoter is used, the microorganism will continue to grow until that amount of growth promoter is consumed, but once all of the growth promoter has been consumed, the microorganism cannot grow, or The growth rate can be reduced. Therefore, the degree of microbial growth can be controlled by the growth promoter.
- Such a growth promoter examples include substances such as oxygen (gas); minerals such as iron, magnesium, potassium and calcium ions; phosphoric acid (eg, monophosphoric acid, diphosphoric acid, polyphosphoric acid) or salts thereof Phosphorus compounds such as ammonia; nitrogen compounds (gas) such as ammonia, nitric acid, nitrous acid, urea; sulfur compounds such as ammonium sulfate and thiosulfuric acid; vitamins (eg, vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin K, vitamin B1, vitamins) B2, vitamin B6, vitamin B12, niacin, pantothenic acid, biotin, ascorbic acid) and amino acids (eg, alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, leucine, isoleucine, lysine, methionine) , Phenylalanine, proline, ce Emissions, thre
- the microorganism expressing linalool synthase produces linalool depending on the ability to grow depending on the growth promoter and on the growth promoter reverse-dependent promoter. It is preferable that the microorganism has the ability and the ability to synthesize linalool by enzymatic reaction.
- Such microorganisms can grow in the presence of a growth promoter at a concentration sufficient for the growth of the microorganisms.
- “sufficient concentration” may mean that the growth promoter is used at a concentration effective for the growth of microorganisms.
- the ability to produce linalool depending on the growth promoter reverse-dependent promoter means that in the presence of a relatively high concentration of the growth promoter, linalool cannot be produced at all, or the production efficiency of linalool is low. However, in the presence of a relatively low concentration of a growth promoter or in the absence of a growth promoter, it may mean that linalool can be produced or that the production efficiency of linalool is high. Therefore, the microorganism preferably used in the present invention can grow well in the presence of a sufficient concentration of the growth promoter, but cannot produce linalool or has low linalool production efficiency. Microorganisms used in the present invention are also unable to grow well in the presence of insufficient concentrations of growth promoters or in the absence of growth promoters, but can produce linalool or have high linalool production efficiency. Is preferred.
- the linalool synthase gene of a microorganism expressing linalool synthase can be under the control of a growth promoter reverse-dependent promoter.
- growth-promoting agent-independent promoter means that in the presence of a relatively high concentration of the growth-promoting agent, there is no transcriptional activity or low transcriptional activity, but a relatively low concentration of the growth-promoting agent. In the presence or absence of a growth promoter, it may mean a promoter with transcriptional activity or high transcriptional activity.
- the growth promoter reverse-dependent promoter can suppress the expression of the linalool synthase gene in the presence of a growth promoter at a concentration sufficient for the growth of the microorganism, while the growth promoter has an insufficient concentration for the growth of the microorganism. In the presence, the expression of the linalool synthase gene can be promoted.
- the microorganism is under the control of a growth promoter reverse-dependent promoter.
- a phosphorus deficiency inducible promoter when the growth promoter is a phosphorus compound, a phosphorus deficiency inducible promoter can be used.
- the expression “phosphorus deficiency inducible promoter” may refer to a promoter that can promote the expression of downstream genes with low concentrations of phosphorus compounds.
- a low concentration phosphorus compound can refer to conditions with a (free) phosphorus concentration of 100 mg / L or less.
- the expression “phosphorus” is synonymous with the expression “phosphorus compound” and they may be used in an interchangeable manner.
- the total phosphorus concentration can be determined by decomposing all phosphorus compounds in the solution into orthophosphoric phosphorus with a strong acid or an oxidizing agent.
- the total phosphorus concentration under phosphorus deficiency conditions is 100 mg / L or less, 50 mg / L or less, 10 mg / L or less, 5 mg / L or less, 1 mg / L or less, 0.1 mg / L or less, or 0.01 mg / L or less. There may be.
- Examples of the phosphorus deficiency inducible promoter include a promoter of a gene encoding alkaline phosphatase (eg, phoA), a promoter of a gene encoding acid phosphatase (eg, phoC), and a gene encoding sensor histidine kinase (eg, phoR) Promoter, a gene encoding a response regulator (eg, phoB), and a gene encoding a phosphorus uptake carrier (eg, pstS).
- alkaline phosphatase eg, phoA
- phoC promoter of a gene encoding acid phosphatase
- sensor histidine kinase eg, phoR
- a gene encoding a response regulator eg, phoB
- a gene encoding a phosphorus uptake carrier eg, pstS
- microorganisms expressing linalool synthase are grown in the presence of a sufficient concentration of growth promoter. More specifically, the growth of a microorganism expressing linalool synthase can be performed by culturing a microorganism expressing linalool synthase in a medium in the presence of a sufficient concentration of a growth promoter.
- the concentration of the phosphorus compound sufficient for growth is not particularly limited, but for example, 200 mg / L or more, 300 mg / L or more, 500 mg / L or more, 1000 mg / L or more, Or 2000 mg / L or more may be sufficient.
- the concentration of the phosphorus compound for growth may also be, for example, 20 g / L or less, 10 g / L or less, or 5 g / L or less.
- step 2) the production of linalool by microorganisms is induced by decreasing the concentration of the growth promoter. More specifically, the concentration of the growth promoter can be reduced by reducing the supply amount of the growth promoter into the medium. The concentration of the growth promoting agent can also be reduced by utilizing the growth of microorganisms even when the supply amount of the growth promoting agent into the medium is made constant throughout the steps 1) and 2).
- the concentration of the growth promoter in the medium is relatively high.
- the concentration of the growth promoter in the medium is relatively low.
- the concentration of the growth promoting agent in the medium decreases in inverse proportion to the growth of the microorganism. Using this reduced concentration as a trigger, the production of linalool by microorganisms can be induced.
- the concentration of the phosphorus compound or amino acid in the medium capable of inducing the production of linalool by the microorganism is, for example, 100 mg / L or less, 50 mg / L or less, or 10 mg. / L or less.
- linalool is produced by culturing microorganisms. More specifically, the production of linalool can be performed by culturing a microorganism in a medium under the conditions of step 2) in which the concentration of the growth promoter is reduced. The concentration of the growth promoter in the medium can be maintained at the concentration as described above in step 2) to allow the production of linalool by the microorganism.
- the culture period of the microorganism in step 3) can be set longer than that period of step 1).
- the conventional method using an inducer in order to obtain a larger amount of linalool, it was necessary to culture microorganisms for a long time using the inducer in the linalool production phase.
- the inducing agent is decomposed, so that the microorganism cannot maintain the ability to produce linalool. Therefore, it is necessary to continuously add the inducer to the culture medium, but the inducer can be expensive, and the production cost of linalool can be increased.
- the long-term culture of microorganisms using an inducer during the linalool production period has a problem that the production cost of linalool may increase depending on the length of the culture period.
- a specific substance such as an inducer is not used in step 3
- the method of the present invention may be used in combination with other methods from the viewpoint of further improving the amount of linalool produced.
- Such methods include, for example, light (Pia Lindberg, Sungsoon Park, Anastasio Melis, Metabolic Engineering 12 (2010): 70-79) or temperature (Norma A Valdez-Cruz, LuisCorpetORetOsRetOcRetOesRetOcRetORetOcRetORetOcRetORetOsRetORetOsRetOtOsRetORetOsRetOtOsRetOtOsRetOtOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRetOsRe
- the medium used in the method of the present invention may contain a carbon source for producing linalool.
- the carbon source include carbohydrates such as monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and polysaccharides; invert sugar obtained by hydrolyzing sucrose; glycerol; 1 carbon number such as methanol, formaldehyde, formate, carbon monoxide and carbon dioxide Compounds (hereinafter referred to as C1 compounds); oils such as corn oil, palm oil and soybean oil; acetates; animal fats; animal oils; fatty acids such as saturated fatty acids and unsaturated fatty acids; lipids; phospholipids; glycerolipids; Glycerin fatty acid esters such as glyceride, diglyceride, and the like; polypeptides such as microbial proteins and plant proteins; renewable carbon sources such as hydrolyzed biomass carbon sources; yeast extracts; or combinations thereof.
- inorganic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium phosphate
- organic nitrogen such as soybean hydrolysate, ammonia gas, aqueous ammonia and the like
- an organic trace nutrient source it is preferable to contain an appropriate amount of a required substance such as vitamin B1, L-homoserine or a yeast extract.
- a small amount of potassium phosphate, magnesium sulfate, iron ion, manganese ion or the like is added as necessary.
- the medium used in the present invention may be a natural medium or a synthetic medium as long as it contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, and other organic trace components as required.
- monosaccharides include trioses such as ketotriose (dihydroxyacetone) and aldtriose (glyceraldehyde); tetroses such as ketotetrose (erythrulose) and aldetetrose (erythrose and threose); ketopentose (ribulose and xylulose), aldpentose ( Pentose such as ribose, arabinose, xylose, lyxose), deoxy sugar (deoxyribose); ketohexose (psicose, fructose, sorbose, tagatose), aldohexose (allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose, talose) ), Deoxy sugars (fucose, fucose, rhamnose) and other hexoses; heptose such as sedoheptulose,
- disaccharide examples include sucrose, lactose, maltose, trehalose, tunulose, and cellobiose, and sucrose and lactose are preferable.
- oligosaccharides examples include trisaccharides such as raffinose, melezitose, and maltotriose; tetrasaccharides such as acarbose and stachyose; and other oligosaccharides such as fructooligosaccharide (FOS), galactooligosaccharide (GOS), and mannan oligosaccharide (MOS).
- trisaccharides such as raffinose, melezitose, and maltotriose
- tetrasaccharides such as acarbose and stachyose
- other oligosaccharides such as fructooligosaccharide (FOS), galactooligosaccharide (GOS), and mannan oligosaccharide (MOS).
- FOS fructooligosaccharide
- GOS galactooligosaccharide
- MOS mannan oligosacchari
- polysaccharide examples include glycogen, starch (amylose, amylopectin), cellulose, dextrin, and glucan ( ⁇ -1,3-glucan), and starch and cellulose are preferable.
- Examples of the microbial protein include polypeptides derived from yeast or bacteria.
- Plant proteins include polypeptides derived from soybean, corn, canola, jatropha, palm, peanut, sunflower, coconut, mustard, cottonseed, palm kernel oil, olive, safflower, sesame and flaxseed.
- lipids include substances containing one or more saturated or unsaturated fatty acids of C4 or higher.
- the oil contains one or more C4 or higher saturated and unsaturated fatty acids and can be liquid lipid at room temperature, soy, corn, canola, jatropha, palm, peanut, sunflower, coconut, mustard, cottonseed, palm kernel oil , Olive, safflower, sesame, flaxseed, oily microbial cells, peanut, or a combination of two or more thereof.
- fatty acid examples include compounds represented by the formula RCOOH (“R” represents a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms).
- An unsaturated fatty acid is a compound having at least one carbon-carbon double bond between two carbon atoms in the above-mentioned group “R”, such as oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, palmitate acid, arachidonic acid, etc. Is mentioned.
- the saturated fatty acid is a compound in which “R” is a saturated aliphatic group, and examples thereof include docosanoic acid, icosanoic acid, octadecanoic acid, hexadecanoic acid, tetradecanoic acid, and dodecanoic acid.
- fatty acids containing one or more C2 to C22 fatty acids are preferred, and those containing C12 fatty acids, C14 fatty acids, C16 fatty acids, C18 fatty acids, C20 fatty acids and C22 fatty acids are more preferred.
- examples of the carbon source include salts of these fatty acids, derivatives, and salts of derivatives.
- examples of the salt include lithium salt, potassium salt, sodium salt and the like.
- examples of the carbon source include lipids, oils, fats and oils, fatty acids, combinations of glycerol fatty acid esters and carbohydrates such as glucose.
- Renewable carbon sources include hydrolyzed biomass carbon sources.
- Biomass carbon sources include cellulosic substrates such as wood, paper and pulp waste, foliar plants, and pulp; parts of plants such as stalks, grains, roots and tubers.
- Plants used as a biomass carbon source include legumes such as corn, wheat, rye, sorghum, triticate, rice, millet, barley, cassava, pea, potato, sweet potato, banana, sugar cane, tapioca and the like.
- the carbon source When adding a renewable carbon source such as biomass to the cell culture medium, the carbon source can be pretreated.
- the pretreatment include enzymatic pretreatment, chemical pretreatment, and a combination of enzymatic pretreatment and chemical pretreatment.
- examples of the carbon source include yeast extract or a combination of yeast extract and another carbon source such as glucose, and a combination of yeast extract and C1 compound such as carbon dioxide or methanol is preferable.
- linalool synthase it is preferable to culture a microorganism expressing linalool synthase in a standard medium containing physiological saline and a nutrient source.
- the culture medium is not particularly limited, and examples thereof include commercially available conventional culture media such as Luria Bertani (LB) broth, Sabouraud Dextrose (SD) broth, and Yeast medium (YM) broth.
- LB Luria Bertani
- SD Sabouraud Dextrose
- YM Yeast medium
- a medium suitable for culturing a specific host cell can be appropriately selected and used.
- the medium includes suitable minerals, salts, cofactors, buffers, and ingredients known to those skilled in the art to be suitable for cultivation or to promote the production of linalool. Preferably it is.
- Standard culture conditions can be used as culture conditions for microorganisms.
- the culture temperature can be 20 ° C. to 40 ° C., and the pH can be about 4.5 to about 9.5.
- a culture method a known fermentation method such as a batch culture method, a fed-batch culture method, or a continuous culture method can be appropriately used.
- linalool has low solubility in water and can be recovered by dissolving in the organic layer by forming an organic layer in the medium and culturing in two phases.
- a substance to be added for forming the organic layer for example, dodecane, methyl oleate, oleyl alcohol, dibutyl phthalate, isopropyl myristate, or the like can be used.
- the cells on the obtained plate were collected and started in a small L-type culture tube (model: TV100030, manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) into which 4 mL of the following medium containing 60 mg / L chloramphenicol was injected. . D. Was inoculated so as to be in the range of 0.01 to 0.02, and a cap-type silico stopper was used as a culture stopper.
- the growth medium is a minimum medium, and 10 ⁇ M9 salts 50 mL shown in Table 1 are separately sterilized (AC 120 ° C., 20 minutes, 1M CaCl 2 is filtered) 20% (w / v) glucose 10 mL, 1M 0.05 mL of CaCl 2 and 1.0 mL of 1M MgSO 4 were added after cooling (below 50 ° C.) and mixed and prepared to 500 mL with sterilized water.
- the culture temperature was 34 ° C.
- the shaking speed was 70 rpm
- the cells were cultured for 23 hours using a small shaking culture apparatus TVS062CA (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.), and shaking was stopped for 5.0 seconds every 15 minutes. D. The value was automatically measured.
- the linalool solution was added to each small L-shaped culture tube so that the concentration of the reagent linalool in the medium would be 1251, 837, 626, and 417 mg / L, respectively.
- the linalool solution is 15%, 10%, 7.5%, 5.0%, 0.0% (v / v) of the reagent linalool (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ethanol (Wako Pure Chemical Industries Ltd.)
- the product was diluted with (made by company), and 40 ⁇ L was added to each small L-shaped culture tube.
- the concentration of linalool in the medium was calculated from the specific gravity of the reagent linalool 0.86 (20/4 ° C.) (cited document: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. actual value).
- FIG. 14 shows a graph of changes in values over time.
- Example 1 Construction of a linalool synthase expression plasmid 1-1) Acquisition of a linalool synthase gene derived from Actinidia arguta (Sarnasi) A linalool synthase (AaLINS) gene base sequence (GenBank accession number: GQt338G) and an amino acid sequence of Actinidia arguta accession number (ADD81294) is already known (Chen, X. et al., (2010) Functional Plant Biology, 37, 232-243). The amino acid sequence of the linalool synthase protein derived from Actinidia arguta and the base sequence of the gene are shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2.
- opt_AaLINS In order to efficiently express the AaLINS gene, a codon was optimized, and an AaLINS gene with a cut chloroplast translocation signal was designed and named opt_AaLINS.
- the base sequence of opt_AaLINS is shown in SEQ ID NO: 3.
- opt_CsLINS a CsLINS gene in which codons were optimized and the chloroplast transfer signal was cleaved was designed and named opt_CsLINS.
- the base sequence of opt_CsLINS is shown in SEQ ID NO: 6. After the tac promoter region (deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25) was added to the opt_CsLINS gene, it was chemically synthesized and then pMW119 ( The resulting plasmid was named pMW119-Ptac-opt_CsLINS.
- the purified Ptac-opt_AaLINS fragment and the ispA * fragment were ligated to pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with the restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (manufactured by Clontech), and pACYC177-Ptac-LPTAoptS -Constructed ispA * .
- the purified Ptac-opt_CsLINS fragment and the ispA * fragment were ligated to pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (Clontech), and pACYC177-Ptsac-OptCTP -Constructed ispA * .
- Example 2 E.E. linalool fermentation in E. coli wild strains 2-1) E. coli Introduction of linalool synthase expression plasmid into E. coli strain MG1655 E. coli MG1655 competent cells were prepared, and pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * , pACYC177-Ptac-opt_AaLINS, or pACYC177 was introduced by electroporation. The resulting strain was E. coli. E. coli MG1655 / AaLINS-ispA * strain, E. coli E. coli MG1655 / AaLINS strain, and E. coli. It was designated as E. coli MG1655 / pACYC177 strain.
- the strain obtained above was treated with LB liquid medium containing 50 mg / L kanamycin. D. After culturing at 37 ° C. so that 600 ⁇ 0.3, an equal volume of 40% glycerol solution was added to the culture solution, stirred, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- the glycerol stock of E. coli MG1655 / pACYC177 strain was thawed, 50 ⁇ L was uniformly applied to an LB plate containing 50 mg / L kanamycin, and cultured at 37 ° C. for 16 hours.
- A, B and C were mixed. 1 mL of isopropyl myristate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 5 mL of the fermentation medium dispensed into the test tube.
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min Column oven temperature program Total time 21.5min Rate (° C / min) Temperature (° C) Hold time (min) 65.0 5.0 5.0 5.0 105.0 0.5 35.0 297.5 2.5 Detector temperature 375.0 ° C Detector FID Make-up gas He (30.0mL / min) Hydrogen flow rate 40.0mL / min Air 400.0mL / min
- the linalool concentration is shown as a value converted to the amount of medium.
- the average value of the results of two test tubes is shown in Table 3.
- E. coli MG1655 / AaLINS strain and E. coli Linalool production was confirmed in the E. coli MG1655 / AaLINS-ispA * strain.
- Example 3 linalool fermentation in ananatis SC17 3-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into ananatis SC17 strain
- Ananatis SC17 strain competent cells were prepared, and pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * , pACYC177-Ptac-opt_AaLINS, or pACYC177 was introduced by electroporation.
- Each of the obtained strains was transformed into P. p. ananatis SC17 / AaLINS-ispA * strain, P.I. ananatis SC17 / AaLINS strain and It was named ananatis / pACYC177.
- A, B and C were mixed. 1 mL of isopropyl myristate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 5 mL of the fermentation medium dispensed into the test tube.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min
- the linalool concentration is shown as a value converted to the amount of medium. Table 5 shows the average value of the results of two test tubes. In the control strain into which the control vector pACYC177 was introduced, linalool production was not observed. ananatis SC17 / AaLINS strain and Linalool production was confirmed in the ananatis SC17 / AaLINS-ispA * strain.
- Reference Example 1 Microaerobic inducible isoprenoid compound-producing microorganism (SWITCH-Plld / IspSM), phosphate deficiency-inducing isoprenoid compound-producing microorganism (SWITCH-PphoC / IspSM, SWITCH-PpstS / IspSM), arabinose-derived isoprenoid compound 1.
- SWITCH-Plld / IspSM Microaerobic inducible isoprenoid compound-producing microorganism
- SWITCH-PphoC / IspSM phosphate deficiency-inducing isoprenoid compound-producing microorganism
- SWITCH-PpstS SWITCH-PpstS / IspSM
- arabinose-derived isoprenoid compound 1 arabinose-derived isoprenoid compound 1.
- SWITCH-Para / IspSM Construction of the producing microorganism (SWITCH-Para / IspSM) 1-1) Construction of pMW-Para-mvaES-TTrp 1-1-1) Chemical synthesis of the movaE gene derived from Enterococcus faecalis Acetyl-CoA acyltransferase coding and hydroxymethyl-coding enzyme
- base sequence of mvaE derived from faecalis and the amino acid sequence are already known (base sequence ACCESSION numbers: AF29000921, (1479..3890), amino acid sequence ACCESSION numbers: AAG02439) (J. Bacteriol. 182 (15), 4319-4327 (2000)).
- the amino acid sequence of Enterococcus faecalis-derived mvaE protein and the base sequence of the gene are shown in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21, respectively.
- the mvaE gene was transformed into E. coli. E. coli for efficient expression in E. coli.
- An mvaE gene optimized for E. coli codon usage was designed and named EFmvaE. This base sequence is shown in SEQ ID NO: 22.
- the mvaE gene was chemically synthesized and then cloned into pUC57 (GenScript), and the resulting plasmid was named pUC57-EFmvaE.
- coli for efficient expression in E. coli.
- An mvaS gene optimized for E. coli codon usage was designed and named EFmvaS. This base sequence is shown in SEQ ID NO: 25.
- the mvaS gene was chemically synthesized and then cloned into pUC57 (GenScript), and the resulting plasmid was named pUC57-EFmvaS.
- arabinose-inducible mevalonate pathway upstream gene expression vector was constructed by the following procedure. E. coli by PCR using the plasmid pKD46 as a template and the synthetic oligonucleotides shown in SEQ ID NO: 26 and SEQ ID NO: 27 as primers. A PCR fragment containing Para comprising the araC and araBAD promoter sequences from E. coli was obtained. A PCR fragment containing the EFmvaE gene was obtained by PCR using the plasmid pUC57-EFmvaE as a template and the synthetic oligonucleotides shown in SEQ ID NO: 28 and SEQ ID NO: 29 as primers.
- a PCR fragment containing the EFmvaS gene was obtained by PCR using the plasmid pUC57-EFmvaS as a template and the synthetic oligonucleotides shown in SEQ ID NO: 30 and SEQ ID NO: 31 as primers.
- a PCR fragment containing the Ttrp sequence was obtained by PCR using the plasmid pSTV-Ptac-Ttrp (International Publication No. 2013 / 069634A1) as a template and the synthetic oligonucleotides shown in SEQ ID NO: 32 and SEQ ID NO: 33 as primers.
- Prime Star polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) was used for PCR to obtain these four PCR fragments.
- the reaction solution was prepared according to the composition attached to the kit, and 30 cycles of reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 1 minute / kb were performed.
- the synthetic oligonucleotide shown in SEQ ID NO: 26 and SEQ ID NO: 29 using the PCR product containing purified Para and the PCR product containing EFmvaE gene as a template, and the PCR product containing purified EFmvaS gene and PCR product containing Ttrp as a template PCR was performed using 30 and the synthetic oligonucleotide shown in SEQ ID NO: 33 as primers.
- Plasmid pMW219 (Nippon Gene Co., Ltd.) was digested with SmaI according to a conventional method.
- a PCR product containing pMW219 and purified Para and EFmvaE genes, and a PCR product containing EFmvaS gene and Ttrp after SmaI digestion were ligated using In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech).
- the resulting plasmid was named pMW-Para-mvaES-TTrp.
- the KpnI-SalI fragment of pMW-Para-mvaES-Ttrp was cloned into the SphI-SalI recognition site of pAH162- ⁇ attL-TcR- ⁇ attR.
- E.I. E. coli under the control of the Para Para promoter and repressor gene araC.
- the pAH162-Para-mvaES plasmid carrying the faecalis-derived mvaES operon was constructed (FIG. 1).
- a set of plasmids for immobilizing chromosomes holding mvaES genes under the control of different promoters was constructed.
- a polylinker containing I-SceI, XhoI, PstI and SphI recognition sites was inserted into the only HindIII recognition site located upstream of the mvaES gene.
- annealing was performed using primers 1 and 2 (Table 6) and polynucleotide kinase.
- the obtained double-stranded DNA fragment was 5 'phosphorylated with polynucleotide kinase, and the obtained phosphorylated fragment was inserted into pAH162-mvaES plasmid cleaved with HindIII by ligation reaction.
- the resulting pAH162-MCS-mvaES plasmid (FIG. 3) is convenient for cloning the promoter while maintaining the desired orientation in front of the mvaES gene.
- a DNA fragment carrying the regulatory regions of the lldD, phoC and pstS genes was transformed into P. a.
- Ananatis SC17 (0) strain (Katashkina JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34) as a template, primers 3 and 4, primers 5 and 6, and primers 7 and 8 (Table 6) ), And cloned into the appropriate restriction enzyme recognition sites of pAH162-MCS-mvaES.
- the resulting plasmid is shown in FIG.
- the cloned promoter fragment was sequenced and confirmed to correspond exactly to the expected nucleotide sequence.
- the Ptac promoter was inserted into the HindIII-SphI recognition site of the pAH162- ⁇ attL-Tc R - ⁇ attR vector (Minaeva NI et al., BMC Biotechnol., 2008; 8:63). As a result, an expression vector pAH162-Ptac for chromosome fixation was constructed. The sequence of the cloned promoter fragment was determined and confirmed to be the sequence as designed. A map of pAH162-Ptac is shown in FIG.
- FIG. 8 The DNA sequence containing the chemically synthesized KDyI operon is shown in SEQ ID NO: 58.
- the resulting plasmid pAH162-Tc-Ptac-KDyI carrying the Ptac-KDyI expression cassette is shown in FIG. 8 (A).
- recipient strain SC17 (0) ⁇ ampC :: attB phi80 ⁇ ampH :: attB phi80 ⁇ crt kan gene was adjacent to the building attL Phi80 and attR Phi80 of :: Ptac-mvk (M.paludicola), and the target chromosomal site ⁇ Red dependent integration of a PCR amplified DNA fragment containing a homologous 40 bp sequence (Katashkina JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34), followed by phage phi80 Int / Xis dependent of kanamycin resistance marker removing (Andreeva IG et al, FEMS Microbiol Lett, 2011; 318 (1):..
- SC17 (0) P. ananatis AJ13355 is a ⁇ Red resistant derivative (Katashkina JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34); The annotated complete genome sequence of ananatis AJ13355 is available as PRJDA 162073 or GenBank accession numbers AP012032.1 and AP012033.1. pMWattphi plasmid [Minaeva NI et al. , BMC Biotechnol.
- the DNA fragment used to replace the crt operon with attL phi80 -kan-attR phi80 was amplified in a reaction using primers 19 and 20 (Table 6).
- the pMWattphi plasmid (Minaeva NI et al., BMC Biotechnol., 2008; 8:63) was used as a template in this reaction.
- the resulting integrant was named SC17 (0) ⁇ crt :: attL phi80 -kan-attR phi80 .
- Primers 21 and 22 were combined with SC17 (0) ⁇ crt :: attL phi80 -kan-attR phi80 . It was used for PCR verification of the chromosomal structure.
- the pAH162-Ptac-mvk (M. palidicola) plasmid was prepared according to a previously reported protocol (Andrewa IG et al., FEMS Microbiol Lett., 2011; 318 (1): 55-60) SC17 (0) ⁇ crt :: attB It was integrated into the attB phi80 site of phi80 . Plasmid integration was confirmed by polymerase chain reaction using primers 21 and 23 and primers 22 and 24 (Table 6). As a result, an SC17 (0) ⁇ crt :: pAH162-Ptac-mvk (M. palidicola) strain was obtained.
- FIG. 11 (A) A map of the ⁇ crt :: pAH162-Ptac-mvk (M. palidicola) modification is shown in FIG. 11 (A). Thereafter, the genetic trait of SC17 (0) ⁇ crt :: pAH162-Ptac-mvk (M.paldicola) was analyzed via a genomic DNA electroporation technique (Katashkina JI et al., BMC Mol Biol., 2009; 10:34). SC17 (0) ⁇ ampC :: attB phi80 ⁇ ampH :: attB phi80 . The obtained strain uses the tetracycline resistance gene tetRA as a marker.
- SWITCH strain set The pAH162-Km-Ptac-KDyI plasmid was prepared according to the previously reported protocol (Andrewa IG et al. FEMS Microbiol Lett. 2011; 318 (1): 55-60), SC17 (0 ) ⁇ ampH :: attB ⁇ 80 ⁇ ampC :: attB ⁇ 80 ⁇ crt :: Ptac-mvk (M.palladicola) / pAH123-cat was integrated into the chromosome of the strain. Cells were seeded on LB agar containing 50 mg / L kanamycin.
- Proliferated Km R clones were tested in a PCR reaction using primers 11 and 15 and primers 11 and 17 (Table 6).
- Strains carrying the pAH162-Km-Ptac-KDyI plasmid integrated into ⁇ ampH :: attB ⁇ 80 or ⁇ ampC :: attB ⁇ 80 m were selected.
- the maps of ⁇ ampH :: pAH162-Km-Ptac-KDyI, ⁇ ampC :: pAH162-Km-Ptac-KDyI, ⁇ ampC :: Ptac-KDyI chromosome modification are shown in FIGS. 12 (A), (B) and (C). .
- pAH162-Px-mvaES (where, Px is the one of the following regulatory region: araC-P ara (E.coli) , P lldD, P phoC, P pstS) a previously reported protocol [Andreeva IG et al. , FEMS Microbiol Lett. , 2011; 318 (1): 55-60] using the pAH123-cat helper plasmid SC17 (0) ⁇ ampC :: pAH162-Km-Ptac-KDyI ⁇ ampH pH :: attB phi80 ⁇ crt :: Ptac-mvk (M.
- Example 4 Construction of SC17 (0) ⁇ gcd and SWITCH-PphoC ⁇ gcd
- the Ananatis gcd gene encodes glucose dehydrogenase; Ananatis is known to accumulate gluconic acid during aerobic growth (Andreeva IG et al., FEMS Microbiol Lett. 2011 May; 318 (1): 55-60).
- the genomic DNA of the SC17 (0) ⁇ gcd strain was isolated using Wizard Genomic DNA Purification Kit (Promega), and the previously reported method [Katashkina JI et al., BMC Mol Biol. 2009; 10:34] is electrotransformed into the SWITCH-PphoC strain-free derivative. As a result, a SWITCH-PphoC- ⁇ gcd (Km R ) strain is obtained. Primers gcd-t1 and gcd-t2 (Table 7) are used for PCR analysis of the resulting integrants. The kanamycin resistance marker gene was obtained using standard ⁇ Int / Xis mediated techniques [Katashkina JI et al., BMC Mol Biol. 2009; 10:34]. The resulting strain is named SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain.
- SWITCH-PphoC A competent cell of SWITCH-PphoC was prepared, and pACYC177, pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * or pACYC177-Ptac-opt_CsLINS-ispA * was introduced by electroporation.
- the obtained strains were named SWITCH-PphoC / pACYC177, SWITCH-PphoC / AaLINS-ispA * , and SWITCH-PphoC / CsLINS-ispA * , respectively.
- Example 5 Evaluation of linalool production ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC strain SWITCH-PphoC / AaLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC / CsLINS-ispA * strain, and SWITCH-PphoC
- a glycerol stock of / pACYC177 strain was thawed, 50 ⁇ L of the cell suspension of each strain was evenly applied to an LB plate containing 50 mg / L kanamycin, and cultured at 34 ° C. for 16 hours.
- A, B and C were mixed. 1 mL of isopropyl myristate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 5 mL of the fermentation medium dispensed into the test tube.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min
- the linalool concentration is shown as a value converted to the amount of medium.
- Table 9 shows the average value of the results of two test tubes. It was shown that linalool was produced in the linalool synthase expression strain.
- Example 6 Evaluation of linalool production ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain Competent cells of SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain obtained in Example 4 were prepared, and pACYC177 and pACYC177-Ptac- were prepared by electroporation. opt_AaLINS-ispA * or pACYC177-Ptac-opt_CsLINS-ispA * was introduced.
- strains were named SWITCH-PphoC ⁇ gcd / pACYC177, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * , and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / CsLINS-ispA * , respectively.
- the obtained glycerol stocks of SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / CsLINS-ispA * strain, and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / pACYC177 strain were thawed, and 50 ⁇ L of the cell suspension of each strain was obtained. It was uniformly applied to an LB plate containing 50 mg / L kanamycin and cultured at 34 ° C. for 16 hours.
- A, B and C were mixed. 1 mL of isopropyl myristate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 5 mL of the fermentation medium dispensed into the test tube.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min
- the linalool concentration is shown as a value converted to the amount of medium. Table 11 shows the average value of the results of two test tubes. Although linalool production was not observed in the control strain introduced with the control vector pACYC177, linalool production was confirmed in the SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain and the SWITCH-PphoC ⁇ gcd / CsLINS-ispA * strain.
- Example 7 Construction of linalool synthase expression plasmid 7-1) Acquisition of linalool synthase gene from Streptomyces clavuligerus Streptomyces clavuligerus-derived linalool synthase (ScLINS) gene base sequence (GenBank accession number 70, GenBank accession number 69, GenP 70) EDY52263) is already known (Nakano C et al. (2011) ChemBioChem. Volume 12, Issue 16, pages 2403-2407). The amino acid sequence of the linalool synthase protein derived from Streptomyces cvululigerus and the base sequence of the gene are shown in SEQ ID NO: 61 and SEQ ID NO: 62.
- opt_ScLINS In order to efficiently express the ScLINS gene, the codon was optimized and named opt_ScLINS.
- the base sequence of opt_ScLINS is shown in SEQ ID NO: 63.
- the tac promoter region deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25
- pMW119 The resulting plasmid was named pMW119-Ptac-opt_ScLINS.
- the purified Ptac-opt_ScLINS fragment and the ispA * fragment were ligated to pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with the restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (Clontech), and pACYC177-Ptc-Opt_SptInSPT -Constructed ispA * .
- the purified opt_CsLINS-ispA * fragment whose CsLINS upstream sequence was partially changed was ligated to pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (Clontech).
- the constructed opt_CsLINS-ispA * expression plasmid was named pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA * .
- the amino acid sequence of the former Artemisia annua-derived linalool synthase protein and the base sequence of the gene are shown in SEQ ID NO: 69 and SEQ ID NO: 70.
- a codon was optimized, and an AnLINS gene with a cleaved chloroplast transfer signal was designed and named opt_AnLINS.
- the nucleotide sequence of opt_AnLINS is shown in SEQ ID NO: 71.
- a DNA in which the tac promoter region (deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25) was added to the opt_AnLINS gene was chemically synthesized, and then pMW119 ( The resulting plasmid was named pMW119-Ptac-opt_AnLINS.
- the purified Ptac-opt_AnLINS fragment and the ispA * fragment were ligated to pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with the restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (manufactured by Clontech), and pACYC177-Ptac-OptS_InPtInPt_InT -Constructed ispA * .
- the purified Ptac-opt_BcLINS fragment and the ispA * fragment were ligated with pACYC177 (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) digested with restriction enzymes PstI and ScaI using In-Fusion HD cloning kit (Clontech), and pACYC177-Ptc-LPTBopt -Constructed ispA * .
- Example 8 P.I. linalool fermentation in ananatis SC17 8-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into ananatis SC17 strain preparing competent cells of ananatis SC17 strain constructed in Example 7 by the electroporation method pACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA * , pACYC177-Ptac-opt_ScLINS, pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA * or pACYC177-Ptac2- opt_CsLINS was introduced. Each of the obtained strains was transformed into P. p.
- ananatis SC17 / ScLINS-ispA * strain P. a. ananatis SC17 / ScLINS strain, P.I. ananatis SC17 / Ptac2-CsLINS-ispA * strain; It was named ananatis SC17 / Ptac2-CsLINS strain.
- the strain obtained above was cultured on an LB plate containing 50 mg / L kanamycin at 34 ° C. for 16 hours, and then the cells on the plate were added in an appropriate amount using 10 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was scraped off, suspended in a 20% glycerol solution, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- a glycerol stock of the ananatis SC17 / AaLINS strain was thawed, 50 ⁇ L of the cell suspension of each strain was evenly applied to an LB plate containing 50 mg / L kanamycin, and cultured at 34 ° C. for 16 hours.
- the cells on the obtained plate were scraped off about 1/4 of the loop portion of an inoculating loop 10 ⁇ L (manufactured by Thermo Fisher Scientific), and a test tube (diameter ⁇ length ⁇ meat) manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.
- Inoculate 5 mL of the following fermentation medium (Table 12) containing 50 mg / L kanamycin in a thickness (mm) 25 ⁇ 200 ⁇ 1.2), and conditions of 30 ° C. and 120 rpm in a reciprocating shake culture apparatus For 24 hours.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- the sample for measurement was appropriately diluted with ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth. Table 13 shows the average value of the results of two test tubes. Production of linalool was confirmed in all strains other than the control strain into which the control vector pACYC177 was introduced.
- Example 9 Evaluation of linalool production ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC strain 9-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into SWITCH-PphoC strain Conventional method from SWITCH-PphoC strain obtained in Reference Example 1 after removal of the marker in accordance with, competent cells were prepared, pACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA constructed in example 7 by electroporation method *, pACYC177-Ptac-opt_ScLINS, pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA *, pACYC177- Ptac2-opt_CsLINS or pACYC177-Ptac-opt_AaLINS constructed in Example 1 was introduced.
- strains were respectively SWITCH-PphoC / ScLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC / ScLINS strain, SWITCH-PphoC / Ptac2-CsLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC / Ptac2-CsLINS strain and SWITCH-PphoC It was named AaLINS strain.
- the strain obtained above was cultured on an LB plate containing 50 mg / L kanamycin at 34 ° C. for 16 hours, and then the cells on the plate were added in an appropriate amount using 10 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was scraped off, suspended in a 20% glycerol solution, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured under the conditions described in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- the sample for measurement was appropriately diluted with ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth.
- Table 14 shows the average value of the results of two test tubes.
- Example 10 Evaluation of linalool-producing ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain 10-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain of SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain obtained in Example 4 competent cells were prepared and constructed in example 7 by the electroporation method pACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA * , pACYC177-Ptac-opt_ScLINS, pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA *, pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS or implementation, PACYC177-Ptac-opt_AaLINS constructed in Example 1 was introduced.
- strains were SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ScLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ScLINS strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Ptac2-CsLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Ltac2-Ptc2-Ptc2-Ptc It was named SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS strain.
- the strain obtained above was cultured on an LB plate containing 50 mg / L kanamycin at 34 ° C. for 16 hours, and then the cells on the plate were added in an appropriate amount using 10 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was scraped off, suspended in a 20% glycerol solution, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured under the conditions described in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- the sample for measurement was appropriately diluted with ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth.
- Table 15 shows the average value of the results of two test tubes.
- Example 11 Construction of linalool synthase expression plasmid 11-1) Synechocystis sp. Plasmid Synechocystis sp., Which can be transformed into PCC6803 GT strain It is already known that PCC6803 can be naturally transformed.
- the plasmid pTCP2031V includes a part of the coding region of slr2030 and slr2031, the sequence of the chloramphenicol resistance gene, the psbA2 (slr1311) promoter sequence, and the like.
- the coding region of slr2030 and slr2031 is a homologous sequence. Synechocystis sp.
- Genomic recombination of the PCC6803 strain is possible (Horiuchi M., et al. (2010) J Biochem 431: 135-140).
- the plasmid pTKHT0846-slr0846 contains a part of the coding region of sll0822, slr0846, sll0821, the sequence of the kanamycin resistance gene, and the like.
- Genomic recombination of the PCC6803 strain is possible (Midorikawa T., et al. (2012) Plant Cell Physiol. 53 (1): 164-172). These plasmids were sold by Professor Masahiko Ikeuchi of the University of Tokyo graduate School of Arts and Sciences.
- BG-11 agar medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of chloramphenicol was added. The nitrocellulose membrane was transferred. After that, BG-11 agar medium was cultured for 2-4 weeks under conditions of 34 ° C., CO 2 concentration 1%, light intensity 50 ⁇ E / m 2 / s, and the colonies that appeared were supplemented with 20 mg / L of new chloramphenicol. Planted to (Table 16).
- This transplanting operation was repeated 3 to 4 times, and colony PCR was performed on the obtained colonies using the primer shown in SEQ ID NO: 83 and the primer shown in SEQ ID NO: 84. After confirming that a DNA fragment of the desired size was inserted at the desired location in the genome, the resulting strain was named GT2031C-AaLINS strain.
- the strain obtained above was grown on BG-11 agar medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of chloramphenicol. Bacteria cells were scraped in an appropriate amount using 1 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific), and BG- with 20 mg / L of chloramphenicol in a 6-well plate (manufactured by Corning, model number: 351146) added. 11 liquid medium (Table 16) was inoculated into 5 mL.
- the nitrocellulose membrane was transferred to (Table 16). Thereafter, the cells were cultured for 2 to 4 weeks under conditions of 34 ° C., CO 2 concentration of 1%, and light intensity of 50 ⁇ E / m 2 / s. Planted into BG-11 agar medium (Table 16). This transplanting operation was repeated 3 to 4 times, and colony PCR was performed on the obtained colonies using the primer shown in SEQ ID NO: 85 and the primer shown in SEQ ID NO: 86. After confirming that a DNA fragment of the target size was inserted at the target site in the genome, the resulting strain was named GT2031C-AaLINS — 0846K-ispA * strain.
- the strain obtained above was grown on a BG-11 agar medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of chloramphenicol and kanamycin.
- BG-11 liquid medium Table 16
- Vaccinated. 60 rpm, 34 ° C., CO 2 concentration 1%, light intensity 50 ⁇ E / m in a swirl shaking culture apparatus (Tytec Corporation NR-20 or NR-30) equipped with an LED light irradiation unit (LC-LED 450W (white))
- the cells were cultured for about 3 days under the condition of 2 / s.
- the PCC6803 GT strain is cultured without the addition of a drug
- the GT2031C-AaLINS strain is cultured with 20 mg / L of chloramphenicol
- the GT2031C-AaLINS — 0846K-ispA * strain is 20 mg / L each of chloramphenicol and kanamycin. Cultivation was performed after each addition.
- the bacterial cells on the agar medium thus obtained are scraped out in an appropriate amount using a loop of 1 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific), and necessary medicine in a 6-well plate (manufactured by Corning, model number: 351146) BG-11 liquid medium containing (Table 16) was inoculated into 5 mL.
- Culturing conditions were 60 rpm, 30 ° C., CO 2 concentration 1%, light with a rotating shake culture device (Tytec Co., Ltd. NR-20 or NR-30) equipped with an LED light irradiation unit (LC-LED 450W (white)).
- the strength was 50 ⁇ E / m 2 / s and the cells were cultured for about 3 days.
- a swirl shaking culture apparatus NR-20 or NR-30, Taitec Corporation
- the liquid medium is 50 mL of solution II, 2 mL of solution III, 1 mL of solution IV, 1 mL of solution A6, 1 mL of 1M TES-KOH (pH 8.2), 926 mL of RO water, AC 121 ° C., 20 minutes, In the same manner, 2 mL of the liquid I at AC 121 ° C for 20 minutes was mixed.
- the agar medium is 1 mL of solution I, 25 mL of solution II, 1 mL of solution III, 0.5 mL of solution IV, 0.5 mL of solution A6, 1.5 g of sodium thiosulfate (anhydrous), 1M TES-KOH (pH 7.8) 10 mL, RO water 261 mL mixed, AC121 ° C., 20 minutes solution, AC121 ° C., 20 minutes BactoAgar (Nihon Becton Dickinson Co., Ltd.) 7.5 g and RO water 200 mL mixture The whole amount was mixed.
- linalool concentration of isopropyl myristate was measured under the conditions described in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- DB-5 manufactured by Agilent Technologies, length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 ⁇ m
- linalool standard solution is reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Prepared.
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the culture solution.
- Table 17 shows the average value of the results of two Erlenmeyer flasks.
- a control strain Synechocystis sp.
- linalool production was not observed in the PCC6803 GT strain, linalool production was confirmed in the GT2031C-AaLINS — 0846K-ispA * strain in the GT2031C-AaLINS strain.
- Example 13 Evaluation of linalool production ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain 13-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain SWITCH-PphoC ⁇ gcd Competent cells were prepared, and pACYC177-Ptac-opt_AnLINS-ispA * and pACYC177-Ptac-opt_BcLINS-ispA * constructed in Example 7 were introduced by electroporation. The obtained strains were named as SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AnLINS-ispA * strain and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / BcLINS-ispA * strain, respectively.
- the strain obtained above was cultured on an LB plate containing 50 mg / L kanamycin at 34 ° C. for 16 hours, and then the cells on the plate were added in an appropriate amount using 10 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was scraped off, suspended in a 20% glycerol solution, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- Example 8 48 hours after the start of culture, isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured under the conditions described in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- the sample for measurement was appropriately diluted with ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth.
- Table 19 shows the average value of the results of two test tubes.
- Example 14 Linalol fermentation under isopropyl myristate-free conditions (single phase conditions) using a jar fermenter SWITCH-PphoC ⁇ gcd / pACYC177 strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain constructed in Example 6 and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ScLINS-ispA * strain constructed in example 10 was used in the test. The glycerol stock was thawed, 50 ⁇ L of the cell suspension of each strain was evenly applied to an LB plate containing 50 mg / L kanamycin, and cultured at 34 ° C. for 18 hours. The obtained bacterial cells were collected from the plate.
- Linalool concentration at the end of culture and O.D. D. Values are shown in Table 21, and graphs of changes with time are shown in FIGS. 15 and 16, respectively.
- FIGS. 15 and 16 (results of jar culture), it was shown that linalool fermentation is possible even when reaching a linalool concentration of 626 mg / L causing growth inhibition for the SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain.
- Reference Example 1 it was suggested that it is preferable to culture linalool in the medium at 625 mg / L or less.
- the SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain has a concentration of linalool or more that is toxic to the host. Accumulation was possible and cultivation was possible with sufficient growth.
- the results of Example 14 show that growth inhibition is unlikely to occur regardless of the culture conditions, and efficient linalool fermentation is possible.
- Example 15 Search for linalool synthase database
- the amino acid sequence of linalool synthase derived from Sarnashi (GenPept accession number ADD81294.1) was used as a query sequence, and the BLASTP program (Altschul, SF et al., “Basic local alignment search.” Mol. Biol.215, 403-410, 1990), homology search was performed against the non-redundant database.
- the Essential oil database Karlari S. et al., “EssOilDB: a database of essential oils reflecting terpene composition and variable in the plant kingdom 0.14, 1201/1201 from the role of the sequel of the sequel, the stipulated in the role of the symposium.
- the amino acid sequences encoded by these DNA sequences are shown in SEQ ID NOs: 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125, 127 (Table 24: M15, M17, M19, M21, M23, M25, M27, M29, M31, M33, M35, M37, M39).
- the DNA of each gene after codon usage optimization was obtained by chemical synthesis and then cloned into pUC57. The names of the obtained plasmids are shown in Table 25.
- Example 16 Construction of various linalool synthase expression plasmids 16-1) Construction of plasmids for simultaneous expression of At1LINS and ispA * gene Table 25 using primers Q28 (SEQ ID NO: 128) and primer Q29 (SEQ ID NO: 129) PCR was performed using pUC57-At1LINS as a template to obtain an At1LINS fragment.
- PCR was performed using the primer pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * constructed in Example 1 as a template using the primer Q46 (SEQ ID NO: 146) and the primer Q47 (SEQ ID NO: 147), and pACYC177 and the tac promoter region (deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25) and ispA * .
- These two DNA fragments were ligated using In-Fusion HD cloning kit (Clontech) to construct pACYC177-At1LINS-ispA * .
- Vv1LINS and ispA * gene co-expression plasmid PCR was performed using primer Q36 (SEQ ID NO: 136) and primer Q37 (SEQ ID NO: 137) with pUC57-Vv1LINS described in Table 25 as a template, A Vv1LINS fragment was obtained. Furthermore, PCR was performed using the primer pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * constructed in Example 1 as a template using the primer Q46 (SEQ ID NO: 146) and the primer Q47 (SEQ ID NO: 147), and pACYC177 and the tac promoter region (deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25) and ispA * . These two DNA fragments were ligated using an In-Fusion HD cloning kit (Clontech) to construct pACYC177-Vv1LINS-ispA * .
- McLINS and ispA * gene co-expression plasmid PCR was performed using primer Q40 (SEQ ID NO: 140) and primer Q41 (SEQ ID NO: 141) with pUC57-McLINS described in Table 25 as a template, A McLINS fragment was obtained. Furthermore, PCR was performed using the primer pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * constructed in Example 1 as a template using the primer Q46 (SEQ ID NO: 146) and the primer Q47 (SEQ ID NO: 147), and pACYC177 and the tac promoter region (deBoer, et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80, 21-25) and ispA * . These two DNA fragments were ligated using In-Fusion HD cloning kit (Clontech) to construct pACYC177-McLINS-ispA * .
- Example 17 Evaluation of linalool producing ability of linalool synthase expression strain derived from SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain 17-1) Introduction of linalool synthase expression plasmid into SWITCH-PphoC ⁇ gcd strain SWITCH-PphoC ⁇ gcd Competent cells were prepared and pACYC177-At1LINS-ispA * , pACYC177-At2LINS-ispA * , pACYC177-MdLINS-ispA * , pACYC177-PfLINS-ACY7-ISp1L7-IspA * SpI * S7-IspA * SpI * S7-IspA * SpA * SpA * SpA * SpA * SpA 17 ispA * , pACYC177-Vv2LINS-ispA * , pACYC177-McLINS-ispA * ,
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / At1LINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / At2LINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / MdLINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / PfLINS- ispA * Ltd.
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Vv1LINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Vv2LINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / McLINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ObLINS- ispA * stock
- SWITCH-PphoC ⁇ gcd / They were designated as CbLINS-ispA * strain and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / pACYC177 strain.
- the strain obtained above was cultured on an LB plate containing 50 mg / L kanamycin at 34 ° C. for 16 hours, and then the cells on the plate were added in an appropriate amount using 10 ⁇ L of inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific). It was scraped off, suspended in a 20% glycerol solution, dispensed in appropriate amounts, and stored at ⁇ 80 ° C.
- isopropyl myristate and linalool concentration in the culture supernatant were measured using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions described below.
- the column is DB-5 (manufactured by Agilent Technologies, Inc., 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.25 ⁇ m thick), and the linalool standard solution is prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). did.
- the sample for measurement was appropriately diluted with ethanol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
- Vaporization chamber temperature 360.0 °C Injection volume 1.0 ⁇ L Injection mode Split 1:10 Carrier gas He Control mode Linear velocity pressure 125.5kPa Total flow rate 20.5mL / min Column flow rate 1.59 mL / min Linear velocity 36.3cm / sec Purge flow rate 3.0mL / min
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth.
- Table 27 shows the average value of the results of two test tubes under the condition of adding isopropyl myristate.
- Example 18 Construction of linalool synthase expression plasmid Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) 2256 strain (ATCC 13869) was utilized as a coryneform bacterium (Okumura et al., 1962, Santamaria et al., 1984, Tsuchid. ). C. Plasmids for expressing the opt_AaLINS gene and the ispA gene in glutamicum were constructed by the following procedure.
- PCR was performed using pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * obtained in Example 1 as a template to obtain an opt_AaLINS-ispA * fragment.
- P0480 Elongation Factor Tu
- C.I. PCR was performed using primers 812 and 813 shown in SEQ ID NOs: 150 and 151 using the chromosomal DNA of glutamicum 2256 strain as a template to obtain a P0480 fragment. Subsequently, C.I.
- E. coli shuttle vector pVK9 (International Publication No. 2013 / 179722A1) was digested with restriction enzyme XbaI (Takara Bio Inc.) (Miwa et al., 1985). The purified opt_AaLINS-ispA * fragment was ligated with P0480 PCR product, pVK9 purified after digestion with XbaI, using In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech).
- the obtained plasmid for expressing opt_AaLINS-ispA * gene was named pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA *, and the sequence information of this plasmid was shown in SEQ ID NO: 152.
- Example 19 C.I. linalool production in S. glutamicum 2256 strain 19-1) C.I. Introduction of opt_AaLINS-ispA * gene expression plasmid into glutamicum 2256 strain C.I. glutamicum 2256 strain was transformed according to the previous report (International Publication No. 2013 / 179722A1). Each plasmid DNA of pVK9 and pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA * was introduced, applied to a CM-Dex plate medium (International Publication No. 2013 / 179722A1) containing 25 ⁇ g / ml of kanamycin, and cultured at 30 ° C. for 48 hours.
- CM-Dex plate medium International Publication No. 2013 / 179722A1
- a transformant exhibiting kanamycin resistance is obtained from the cultured plate.
- a strain in which pVK9 was introduced into glutamicum 2256 strain was named 2256 / pVK9 strain, and a strain in which pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA * was introduced was named 2256 / pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA * .
- isopropyl myristate and the concentration of linalool in the culture supernatant were measured under the same conditions as in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- DB-5 manufactured by Agilent, length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 ⁇ m was used as the column, and linalool standard solution was prepared using reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries).
- the linalool concentration is shown as a value converted to the amount of medium.
- Table 30 shows the average value of the results of three thick test tubes. Although linalool production was not observed in the control strain 2256 / pVK9, linalool production was confirmed in the 2256 / pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA * strain (Table 29).
- Example 20 Construction of linalool synthase expression plasmid 20-1) Synechocystis sp. Plasmid Synechocystis sp., Which can be transformed into PCC6803 GT strain It is already known that PCC6803 can be naturally transformed.
- the plasmids pTKHT0846-slr0846 and pUC57-slr0846 contain part of the coding region of sl0882, slr0846, sll0821, the sequence of the kanamycin resistance gene, etc., and the coding region of slr0846, sll0821 is made homologous. Synechocystis sp.
- In-Fusion HD cloning kit manufactured by Clontech was ligated to the digested with purified opt_AaLINS-ispA * fragment and restriction enzyme NheI pUC57-slr0846-PpsbA2, to construct pUC57-slr0846-PpsbA2-opt_AaLINS- ispA * .
- Example 21 Synechocystis sp. Linalool production in PCC6803 GT strain 21-1) Synechocystis sp. Introduction of opt_AaLINS gene expression plasmid into PCC6803 GT strain Synechocystis sp.
- the PCC6803 GT strain was transformed by the method described in Example 11.
- a medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of kanamycin was used as a drug for selection of transformants introduced with pTKHT0846-Ptac-opt_AaLINS.
- the obtained colonies were subjected to colony PCR using primers 683 and 684 shown in SEQ ID NOs: 157 and 158. After confirming that a DNA fragment of the target size was inserted at the target site in the genome, the resulting strain was named GT0846K-Ptac-AaLINS strain.
- the strain obtained above was grown on a BG-11 agar medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of kanamycin.
- a freeze stock was prepared by the method described in Example 12 and stored at ⁇ 80 ° C.
- the strain obtained above was grown on a BG-11 agar medium (Table 16) supplemented with 20 mg / L of kanamycin.
- a freeze stock was prepared by the method described in Example 12 and stored at ⁇ 80 ° C.
- the PCC6803 GT strain was cultured without the addition of any drug, and the GT0846K-Ptac-AaLINS strain and GT0846K-PpsbA2-AaLINS-ispA * strain were cultured after adding 20 mg / L of kanamycin.
- linalool concentration of isopropyl myristate was measured under the conditions described in Example 8 using a gas chromatograph GC-2025AF (manufactured by Shimadzu Corporation).
- DB-5 manufactured by Agilent Technologies, length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 ⁇ m
- linalool standard solution is reagent linalool (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Prepared.
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the culture solution. Table 30 shows the average value of the results of three Erlenmeyer flasks. A control strain Synechocystis sp. Although linalool production was not observed in the PCC6803 GT strain, linalool production was confirmed in the GT0846K-Ptac-AaLINS and GT0846K-PpsbA2-AaLINS-ispA * strains.
- Example 22 Construction of Actinoidia arguta-derived linalool synthase expression plasmid introduction strain from yeast 22-1) Construction of plasmid expressing Actinidia arguta-derived linalool synthase in yeast Primer Q48 (SEQ ID NO: 159) and primer Q49 (sequence) No. 160) was used for PCR using the plasmid pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA * constructed in Example 1 as a template to obtain an AaLINS-ispA * fragment.
- the purified AaLINS-ispA * fragment was ligated to the vector pYES2 (manufactured by Invitrogen) digested with restriction enzymes KpnI and BamHI using In-Fusion HD cloning kit (Clontech) to construct pYES2-Pac-opt_AaLINS-ispA * did.
- the S288C ura3 ⁇ 0 strain was inoculated into a YPD liquid medium and cultured at 30 ° C. for 16 hours, then 0.6 ml of the culture solution was transferred to 10 ml, and further cultured at 30 ° C. for 2 hours.
- -Competent cells were prepared using EZ Yeast Transformation II TM kit (ZYMO RESEARCH CORP.). The produced competent cell was transformed with pYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA * , applied to an SD-Ura plate, and cultured at 30 ° C. for 3 days to obtain a transformant.
- the resulting strain was named S288C ura3 ⁇ 0 / pYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA * .
- Table 31 shows the composition of the YPD medium
- Table 32 shows the composition of the SD-Ura medium.
- Example 23 Production of linalool in yeast
- the S288C ura3 ⁇ 0 / pYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA * strain obtained in Example 22 was evenly applied to an SD-Ura plate having the composition shown in Table 33, at 30 ° C. Incubate for about 24 hours.
- the bacterial cells on the obtained plate were scraped off about 10% of the inoculating loop (manufactured by Thermo Fisher Scientific) and about 1/2 the loop portion, and the test tube (diameter x length x meat) manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.
- Example 24 Search for amino acid sequence motif locally conserved in linalool synthase 13 types of linalool synthase subjected to gene synthesis can be used as input sequences to find a locally conserved sequence MEME (Timothy L .Bailey and Charles Elkan, "Fitting a mixture model by expectation maximization to discover motifs in biopolymers", Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, pp.28-36, AAAI Press, Menlo Park, Cal motif search was performed using ifnia, 1994, http://me-suite.org.).
- MEME Trimethy L .Bailey and Charles Elkan
- the site distribution condition adopts the condition that there is one similar motif in each sequence (One ocurrence (of a contributing motility site) per sequence), otherwise the default A search was performed using conditions.
- five motifs were obtained as outputs (FIGS. 17 to 21). Alignments constituting each motif sequence are shown in FIGS. FIG. 27 shows the distribution position of each motif in 13 types of linalool synthase.
- the amino acid residue constituting the motif is uniquely determined, or the residue is defined by only two types of amino acids and other residues did. Thereafter, the motif length was defined to be 8 to 20 amino acids, and six amino acid sequence motifs shown in Table 34 were obtained.
- DDxxD motif, NSE motif, and DxDD motif are known as motifs distributed in terpene synthase (Chen et al., The Plant Journal (2011) 66, 212-229).
- the DDx [FY] [DY] xxG motif found this time includes the DDxxD motif, but is not limited to this, and is a motif that can define the sequence more finely.
- Example 25 Evaluation of culture of SWITCH-PphoC ⁇ gcd strains expressing ScLINS, CsLINS, and AaLINS under glucose 60 g / L conditions SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain obtained in Example 6,
- Example 10 The SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ScLINS-ispA * strain and the SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Ptac2-CsLINS-ispA * strain obtained in the above were cultured under the conditions described in Example 13. Further, linalool was quantified under the conditions described in Example 3.
- Linalool is shown as a value converted to the accumulated concentration in the fermentation broth.
- Table 38 shows the average value of the results of three test tubes. Although no linalool production was observed in the control strain introduced with the control vector pACYC177, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / AaLINS-ispA * strain, SWITCH-PphoC ⁇ gcd / ScLINS-ispA * strain, and SWITCH-PphoC ⁇ gcd / Ptac2-CsL An unprecedented amount of linalool production was confirmed in the ispA * strain.
- the method of the present invention is useful for the production of linalool.
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Abstract
Description
〔1〕以下の式で表されるモチーフ:
DDX1[FY][DY]X2X3G
(式中、Dはアスパラギン酸を示し、Fはフェニルアラニンを示し、Yはチロシンを示し、Gはグリシンを示し、X1、X2及びX3はそれぞれ独立して任意のアミノ酸を示し、[FY]はF又はYを示し、[DY]はD又はYを示す。)
を少なくとも1つ有すること、及び
植物又は微生物由来であること
の少なくともいずれかを満たすリナロールシンターゼを発現する細菌を培養培地中で培養してリナロールを生成することを含む、リナロールの製造方法。
〔2〕式中、
X1は、イソロイシン(I)、バリン(V)、メチオニン(M)又はフェニルアラニン(F)を表すこと
X2は、バリン(V)、イソロイシン(I)、アラニン(A)又はトレオニン(T)を表すこと、及び
X3は、チロシン(Y)、システイン(C)、ヒスチジン(H)、グルタミン酸(E)又はフェニルアラニン(F)を表すこと
のうちいずれかを満たす、〔1〕記載の方法。
〔3〕前記リナロールシンターゼが、アクチニジア属、コリアンドラム属、ヨモギ属、バクホウシア属、シロイヌナズナ属、ミカン属、リンゴ属、シソ属、ブドウ属、ラベンデュラ属、メンタ属、メボウキ属、又はサンジソウ属に属する植物、若しくは放線菌由来である、〔1〕又は〔2〕記載の方法。
〔4〕放線菌は、ストレプトマイセス属に属する細菌である、〔3〕記載の方法。
〔5〕前記リナロールシンターゼは、アクチニジア・アルグータ、コリアンドラム・サティバム、アルテミシア・アヌア、バクホウシア・シトリオドラ、アラビドプシス・タリアナ、シトラス・ウンシュウ、マルス・ドメスティカ、ペリラ・フルテセンス・バー・クリスパ、ビティス・ビニフェラ、ラベンデュラ・アングスティフォリア、メンタ・シトラータ、オシマム・バシリカム、クラルキア・ブリュワリ、又はストレプトマイセス・クラブリゲルスに由来する、〔1〕~〔4〕のいずれか1項記載の方法。
〔6〕前記細菌は、前記リナロールシンターゼをコードするポリヌクレオチド及びそれに作動可能に連結されたプロモーターを含む異種発現単位を含む、〔1〕~〔5〕のいずれか1項記載の方法。
〔7〕前記ポリヌクレオチドは、以下の(a1)~(c23)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、〔6〕記載の方法:
(a1)(i1)配列番号2で表される塩基配列、(ii1)配列番号2で表される塩基配列中の79~1725番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii1)配列番号3で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a2)(i2)配列番号5で表される塩基配列、(ii2)配列番号5で表される塩基配列中の115~1773番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii2)配列番号6で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a3)(i3)配列番号62で表される塩基配列、もしくは(ii3)配列番号63で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a4)(i4)配列番号70で表される塩基配列、(ii4)配列番号70で表される塩基配列中の85~1704番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii4)配列番号71で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a5)(i5)配列番号73で表される塩基配列、(ii5)配列番号73で表される塩基配列中の169~1785番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii5)配列番号74で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a6)(i6)配列番号89(M1)で表される塩基配列、もしくは(ii6)配列番号102(M14)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a7)(i7)配列番号90(M2)で表される塩基配列、もしくは(ii7)配列番号104(M16)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a8)(i8)配列番号91(M3)で表される塩基配列、もしくは(ii8)配列番号106(M18)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a9)(i9)配列番号92(M4)で表される塩基配列、もしくは(ii9)配列番号108(M20)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a10)(i10)配列番号93(M5)で表される塩基配列もしくは(ii10)配列番号110(M22)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a11)(i11)配列番号94(M6)で表される塩基配列、もしくは(ii11)配列番号112(M24)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a12)(i12)配列番号95(M7)で表される塩基配列、もしくは(ii12)配列番号114(M26)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a13)(i13)配列番号96(M8)で表される塩基配列、もしくは(ii13)配列番号116(M28)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a14)(i14)配列番号97(M9)で表される塩基配列、もしくは(ii14)配列番号118(M30)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a15)(i15)配列番号98(M10)で表される塩基配列、もしくは(ii15)配列番号120(M32)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a16)(i16)配列番号99(M11)で表される塩基配列、もしくは(ii16)配列番号122(M34)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a17)(i17)配列番号100(M12)で表される塩基配列、もしくは(ii17)配列番号124(M36)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a18)(i18)配列番号101(M13)で表される塩基配列、もしくは(ii18)配列番号126(M38)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a19)(i19)配列番号170で表される塩基配列もしくは(ii19)配列番号171で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a20)(i20)配列番号173で表される塩基配列もしくは(ii20)配列番号174で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a21)(i21)配列番号176で表される塩基配列もしくは(ii21)配列番号177で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a22)(i22)配列番号179で表される塩基配列もしくは(ii22)配列番号180で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a23)(i23)配列番号182で表される塩基配列もしくは(ii23)配列番号183で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(c23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
〔8〕前記リナロールシンターゼは、以下の(A1)~(C31)からなる群より選ばれる1又は2以上のタンパク質である、〔1〕~〔7〕のいずれか1項記載の方法:
(A1)(i1’)配列番号1で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii1’)配列番号1で表されるアミノ酸配列中の27~574番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A2)(i2’)配列番号4で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii2’)配列番号4で表されるアミノ酸配列中の39~590番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A3)(i3’)配列番号61で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B3)前記(i3’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C3)前記(i3’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A4)(i4’)配列番号69で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii4’)配列番号69で表されるアミノ酸配列中の29~567番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A5)(i5’)配列番号72で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii5’)配列番号72で表されるアミノ酸配列中の57~594番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A6)(i6’)配列番号103(M15)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B6)前記(i6’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C6)前記(i6’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A7)(i7’)配列番号105(M17)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B7)前記(i7’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C7)前記(i7’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A8)(i8’)配列番号107(M19)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B8)前記(i8’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C8)前記(i8’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A9)(i9’)配列番号109(M21)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B9)前記(i9’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C9)前記(i9’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A10)(i10’)配列番号111(M23)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B10)前記(i10’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C10)前記(i10’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A11)(i11’)配列番号113(M25)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B11)前記(i11’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C11)前記(i11’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A12)(i12’)配列番号115(M27)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B12)前記(i12’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C12)前記(i12’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A13)(i13’)配列番号117(M29)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B13)前記(i13’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C13)前記(i13’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A14)(i14’)配列番号119(M31)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B14)前記(i14’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C14)前記(i14’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A15)(i15’)配列番号121(M33)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B15)前記(i15’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C15)前記(i15’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A16)(i16’)配列番号123(M35)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B16)前記(i16’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C16)前記(i16’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A17)(i17’)配列番号125(M37)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B17)前記(i17’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C17)前記(i17’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A18)(i18’)配列番号127(M39)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B18)前記(i18’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C18)前記(i18’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A19)(i19’)配列番号161で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B19)前記(i19’)ものアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C19)前記(i19’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A20)(i20’)配列番号162で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B20)前記(i20’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C20)前記(i20’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A21)(i21’)配列番号163で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B21)前記(i21’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C21)前記(i21’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A22)(i22’)配列番号164で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B22)前記(i22’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C22)前記(i22’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A23)(i23’)配列番号165で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B23)前記(i23’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C23)前記(i23’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A24)(i24’)配列番号166で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B24)前記(i24’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C24)前記(i24’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A25)(i25’)配列番号167で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B25)前記(i25’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C25)前記(i25’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A26)(i26’)配列番号168で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B26)前記(i26’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C26)前記(i26’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A27)(i27’)配列番号169で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B27)前記(i27’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C27)前記(i27’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A28)(i28’)配列番号172で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B28)前記(i28’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C28)前記(i28’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A29)(i29’)配列番号175で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B29)前記(i29’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C29)前記(i29’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A30)(i30’)配列番号178で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B30)前記(i30’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C30)前記(i30’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A31)(i31’)配列番号181で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B31)前記(i31’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;及び
(C31)前記(i31’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質。
〔9〕前記細菌は、さらにゲラニル二リン酸シンターゼを発現する細菌である〔1〕~〔8〕のいずれか1項記載の方法。
〔10〕前記細菌が、メチルエリスリトールリン酸経路によるジメチルアリル二リン酸の合成能を有する、〔1〕~〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔11〕前記細菌が、メバロン酸経路によるジメチルアリル二リン酸の合成能を有する、〔1〕~〔10〕のいずれか1項記載の方法。
〔12〕前記細菌は、腸内細菌科細菌、コリネ型細菌又はラン藻に属する細菌である、〔1〕~〔11〕のいずれか1項記載の方法。
〔13〕前記細菌は、エシェリヒア属、パントエア属、又はシネコシスティス属に属する細菌、若しくはコリネバクテリウム属に属する細菌である、〔12〕記載の方法。
〔14〕前記細菌は、エシェリヒア・コリ、パントエア・アナナティス、シネコシスティス sp.又はコリネバクテリウム・グルタミカムである、〔13〕記載の方法。
〔15〕前記細菌は、2-ケトグルコン酸生成経路が遮断されている細菌である、〔1〕~〔14〕のいずれか1項記載の方法。
〔16〕2-ケトグルコン酸生成経路が、グルコース脱水素酵素活性の低減により遮断されている、〔15〕記載の方法。
〔17〕前記細菌において、グルコース脱水素酵素遺伝子であるポリヌクレオチドが破壊されている、〔16〕記載の方法。
〔18〕前記ポリヌクレオチドは、以下の(x)~(z)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、〔17〕記載の方法。
(x)〔i〕配列番号59で表される塩基配列、もしくは〔ii〕配列番号59で表される塩基配列中301~2691番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(y)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;又は
(z)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
〔19〕前記グルコース脱水素酵素は、以下の(X)~(Z)からなる群より選ばれる1又は2以上のタンパク質である、〔16〕記載の方法。
(X)配列番号60で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(Y)配列番号60で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質;及び
(Z)配列番号60で表されるアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質。
〔20〕前記培養培地中のリナロールが200mg/L以上である、〔1〕~〔19〕のいずれか1項記載の方法。
〔21〕前記培養培地中のリナロールが500mg/L以上である、〔1〕~〔19〕のいずれか1項記載の方法。
〔22〕アクチニジア属、コリアンドラム属、ヨモギ属、もしくはバクホウシア属に属する植物由来の、又は放線菌由来のリナロールシンターゼを発現する細菌。
〔23〕リナロールシンターゼは、アクチニジア・アルグータ、コリアンドラム・サティバム、アルテミシア・アヌア、バクホウシア・シトリオドラ、アラビドプシス・タリアナ、シトラス・ウンシュウ、マルス・ドメスティカ、ペリラ・フルテセンス・バー・クリスパ、ビティス・ビニフェラ、ラベンデュラ・アングスティフォリア、メンタ・シトラータ、オシマム・バシリカム、クラルキア・ブリュワリ、又はストレプトマイセス・クラブリゲルスに由来する、〔22〕記載の細菌。
〔24〕前記微生物は、前記リナロールシンターゼをコードするポリヌクレオチド及びそれに作動可能に連結されたプロモーターを含む異種発現単位を含む、〔22〕又は〔23〕記載の細菌。
〔25〕前記ポリヌクレオチドは、以下の(a1)~(c23)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、〔24〕記載の細菌。
(a1)(i1)配列番号2で表される塩基配列、(ii1)配列番号2で表される塩基配列中の79~1725番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii1)配列番号3で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a2)(i2)配列番号5で表される塩基配列、(ii2)配列番号5で表される塩基配列中の115~1773番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii2)配列番号6で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a3)(i3)配列番号62で表される塩基配列、もしくは(ii3)配列番号63で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a4)(i4)配列番号70で表される塩基配列、(ii4)配列番号70で表される塩基配列中の85~1704番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii4)配列番号71で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a5)(i5)配列番号73で表される塩基配列、(ii5)配列番号73で表される塩基配列中の169~1785番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii5)配列番号74で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a6)(i6)配列番号89(M1)で表される塩基配列、もしくは(ii6)配列番号102(M14)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a7)(i7)配列番号90(M2)で表される塩基配列、もしくは(ii7)配列番号104(M16)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a8)(i8)配列番号91(M3)で表される塩基配列、もしくは(ii8)配列番号106(M18)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a9)(i9)配列番号92(M4)で表される塩基配列、もしくは(ii9)配列番号108(M20)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a10)(i10)配列番号93(M5)で表される塩基配列もしくは(ii10)配列番号110(M22)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a11)(i11)配列番号94(M6)で表される塩基配列、もしくは(ii11)配列番号112(M24)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a12)(i12)配列番号95(M7)で表される塩基配列、もしくは(ii12)配列番号114(M26)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a13)(i13)配列番号96(M8)で表される塩基配列、もしくは(ii13)配列番号116(M28)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a14)(i14)配列番号97(M9)で表される塩基配列、もしくは(ii14)配列番号118(M30)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a15)(i15)配列番号98(M10)で表される塩基配列、もしくは(ii15)配列番号120(M32)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a16)(i16)配列番号99(M11)で表される塩基配列、もしくは(ii16)配列番号122(M34)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a17)(i17)配列番号100(M12)で表される塩基配列、もしくは(ii17)配列番号124(M36)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a18)(i18)配列番号101(M13)で表される塩基配列、もしくは(ii18)配列番号126(M38)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a19)(i19)配列番号170で表される塩基配列もしくは(ii19)配列番号171で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a20)(i20)配列番号173で表される塩基配列もしくは(ii20)配列番号174で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a21)(i21)配列番号176で表される塩基配列もしくは(ii21)配列番号177で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a22)(i22)配列番号179で表される塩基配列もしくは(ii22)配列番号180で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a23)(i23)配列番号182で表される塩基配列もしくは(ii23)配列番号183で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(c23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
〔26〕前記細菌は、エシェリヒア属、パントエア属、シネコシスティス属、又はコリネバクテリウム属に属する細菌である、〔22〕~〔25〕のいずれか1項記載の細菌。
DDX1[FY][DY]X2X3G
を少なくとも1つ有するリナロールシンターゼであってもよい。
リナロールシンターゼは、前記モチーフを1つ、または複数有するリナロールシンターゼでもよいが、1つ有するリナロールシンターゼが好ましい。
・X1がI、[FY]がF、[DY]がD、X2がV、X3がYの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がF、[DY]がD、X2がV、X3がYの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がF、[DY]がD、X2がV、X3がHの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がF、[DY]がD、X2がT、X3がYの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がF、[DY]がY、X2がV、X3がCの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がY、[DY]がD、X2がI、X3がYの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がY、[DY]がD、X2がA、X3がYの組み合わせ;
・X1がI、[FY]がY、[DY]がD、X2がV、X3がYの組み合わせ;
・X1がV、[FY]がY、[DY]がD、X2がI、X3がYの組み合わせ;
・X1がV、[FY]がY、[DY]がD、X2がV、X3がFの組み合わせ;
・X1がM、[FY]がY、[DY]がD、X2がI、X3がYの組み合わせ;及び
・X1がF、[FY]がF、[DY]がD、X2がV、X3がEの組み合わせ。
(a1)(i1)配列番号2で表される塩基配列、(ii1)配列番号2で表される塩基配列中の79~1725番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii1)配列番号3で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a2)(i2)配列番号5で表される塩基配列、(ii2)配列番号5で表される塩基配列中の115~1773番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii2)配列番号6で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a3)(i3)配列番号62で表される塩基配列、もしくは(ii3)配列番号63で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a4)(i4)配列番号70で表される塩基配列、(ii4)配列番号70で表される塩基配列中の85~1704番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii4)配列番号71で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a5)(i5)配列番号73で表される塩基配列、(ii5)配列番号73で表される塩基配列中の169~1785番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii5)配列番号74で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a6)(i6)配列番号89(M1)で表される塩基配列、もしくは(ii6)配列番号102(M14)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a7)(i7)配列番号90(M2)で表される塩基配列、もしくは(ii7)配列番号104(M16)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a8)(i8)配列番号91(M3)で表される塩基配列、もしくは(ii8)配列番号106(M18)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a9)(i9)配列番号92(M4)で表される塩基配列、もしくは(ii9)配列番号108(M20)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a10)(i10)配列番号93(M5)で表される塩基配列もしくは(ii10)配列番号110(M22)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a11)(i11)配列番号94(M6)で表される塩基配列、もしくは(ii11)配列番号112(M24)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a12)(i12)配列番号95(M7)で表される塩基配列、もしくは(ii12)配列番号114(M26)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a13)(i13)配列番号96(M8)で表される塩基配列、もしくは(ii13)配列番号116(M28)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a14)(i14)配列番号97(M9)で表される塩基配列、もしくは(ii14)配列番号118(M30)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a15)(i15)配列番号98(M10)で表される塩基配列、もしくは(ii15)配列番号120(M32)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a16)(i16)配列番号99(M11)で表される塩基配列、もしくは(ii16)配列番号122(M34)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a17)(i17)配列番号100(M12)で表される塩基配列、もしくは(ii17)配列番号124(M36)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a18)(i18)配列番号101(M13)で表される塩基配列、もしくは(ii18)配列番号126(M38)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a19)(i19)配列番号170で表される塩基配列もしくは(ii19)配列番号171で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a20)(i20)配列番号173で表される塩基配列もしくは(ii20)配列番号174で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a21)(i21)配列番号176で表される塩基配列もしくは(ii21)配列番号177で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a22)(i22)配列番号179で表される塩基配列もしくは(ii22)配列番号180で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a23)(i23)配列番号182で表される塩基配列もしくは(ii23)配列番号183で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(c23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(A1)(i1’)配列番号1で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii1’)配列番号1で表されるアミノ酸配列中の27~574番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A2)(i2’)配列番号4で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii2’)配列番号4で表されるアミノ酸配列中の39~590番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A3)(i3’)配列番号61で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B3)前記(i3’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C3)前記(i3’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A4)(i4’)配列番号69で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii4’)配列番号69で表されるアミノ酸配列中の29~567番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A5)(i5’)配列番号72で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii5’)配列番号72で表されるアミノ酸配列中の57~594番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A6)(i6’)配列番号103(M15)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B6)前記(i6’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C6)前記(i6’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A7)(i7’)配列番号105(M17)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B7)前記(i7’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C7)前記(i7’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A8)(i8’)配列番号107(M19)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B8)前記(i8’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C8)前記(i8’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A9)(i9’)配列番号109(M21)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B9)前記(i9’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C9)前記(i9’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A10)(i10’)配列番号111(M23)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B10)前記(i10’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C10)前記(i10’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A11)(i11’)配列番号113(M25)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B11)前記(i11’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C11)前記(i11’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A12)(i12’)配列番号115(M27)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B12)前記(i12’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C12)前記(i12’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A13)(i13’)配列番号117(M29)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B13)前記(i13’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C13)前記(i13’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A14)(i14’)配列番号119(M31)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B14)前記(i14’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C14)前記(i14’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A15)(i15’)配列番号121(M33)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B15)前記(i15’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C15)前記(i15’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A16)(i16’)配列番号123(M35)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B16)前記(i16’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C16)前記(i16’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A17)(i17’)配列番号125(M37)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B17)前記(i17’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C17)前記(i17’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A18)(i18’)配列番号127(M39)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B18)前記(i18’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C18)前記(i18’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A19)(i19’)配列番号161で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B19)前記(i19’)ものアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C19)前記(i19’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A20)(i20’)配列番号162で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B20)前記(i20’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C20)前記(i20’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A21)(i21’)配列番号163で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B21)前記(i21’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C21)前記(i21’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A22)(i22’)配列番号164で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B22)前記(i22’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C22)前記(i22’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A23)(i23’)配列番号165で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B23)前記(i23’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C23)前記(i23’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A24)(i24’)配列番号166で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B24)前記(i24’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C24)前記(i24’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A25)(i25’)配列番号167で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B25)前記(i25’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C25)前記(i25’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A26)(i26’)配列番号168で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B26)前記(i26’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;及び
(C26)前記(i26’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A27)(i27’)配列番号169で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B27)前記(i27’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C27)前記(i27’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A28)(i28’)配列番号172で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B28)前記(i28’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C28)前記(i28’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A29)(i29’)配列番号175で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B29)前記(i29’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C29)前記(i29’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A30)(i30’)配列番号178で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B30)前記(i30’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C30)前記(i30’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A31)(i31’)配列番号181で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B31)前記(i31’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;及び
(C31)前記(i31’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質。
〔p〕〔xi〕配列番号7で表される塩基配列、もしくは〔xii〕配列番号8で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
〔q〕前記〔xi〕、もしくは〔xii〕の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつゲラニル二リン酸シンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;又は
〔r〕前記〔xi〕、もしくは〔xii〕の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつゲラニル二リン酸シンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
〔P〕配列番号87又は88で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
〔Q〕前記アミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつゲラニル二リン酸シンターゼ活性を有するタンパク質;及び
〔R〕前記アミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつゲラニル二リン酸シンターゼ活性を有するタンパク質。
D-グルコース+酸化型PMS→D-グルコノ-1,5-ラクトン+還元型PMS
還元型PMS+酸化型DCPIP→酸化型PMS+還元型DCPIP
PMS:フェナジンメトサルフェート
DCPIP:2,6-ジクロロフェノール-インドフェノール
(x)〔i〕配列番号59で表される塩基配列、もしくは〔ii〕配列番号59で表される塩基配列中301~2691番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(y)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつGCD活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;又は
(z)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつGCD活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(X)配列番号60で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(Y)配列番号60で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつGCD活性を有するタンパク質;及び
(Z)配列番号60で表されるアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつGCD活性を有するタンパク質。
1)十分な濃度の増殖促進剤の存在下でリナロールシンターゼを発現する微生物を培養して、リナロール生成微生物を増殖させること;
2)増殖促進剤の濃度を減少させて、前記微生物によるリナロールの生成を誘導すること;及び
3)前記微生物を培養してリナロールを生成すること。
参考例1:リナロール添加試験
後述する実施例4で構築したSWITCH-PphoC Δgcd株を市販のプラスミドベクターpSTV28(タカラバイオ株式会社製)にて形質転換したSWITCH-PphoC Δgcd/pSTV28株のグリセロールストックを融解し、菌体懸濁液50μLを60mg/Lのクロラムフェニコールを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて18時間静置培養した。得られたプレート上の菌体を回収し、60mg/Lのクロラムフェニコールを含む以下に記載の培地4mLを注入した小型L型培養管(型式:TV100030、アドバンテック東洋株式会社製)に開始O.D.が0.01から0.02の範囲になるように植菌し、キャップ式のシリコ栓を培養栓として用いた。生育培地は最少培地とし、表1記載の10×M9 salts 50mLに対して、別殺菌(AC 120℃、20分、1M CaCl2はフィルトレーション)した20%(w/v)グルコース10mL、1M CaCl2 0.05mL、1M MgSO4 1.0mLを冷却後(50℃以下)添加し、滅菌水で500mLになるよう混合調製した。培養温度を34℃、振盪速度を70rpmとし、小型振盪培養装置TVS062CA(アドバンテック東洋株式会社製)を用いて23時間培養し、15分毎に5.0sec振盪を停止し、O.D.値を自動計測した。
1-1)Actinidia arguta(サルナシ)由来リナロールシンターゼ遺伝子の取得
Actinidia arguta由来リナロールシンターゼ(AaLINS)遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:GQ338153)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number: ADD81294)は既に知られている(Chen,X.et al.,(2010)Functional Plant Biology,37,232-243)。Actinidia arguta由来リナロールシンターゼタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号1、及び配列番号2に示す。AaLINS遺伝子を効率的に発現させる為、コドンを最適化し、さらに葉緑体移行シグナルが切断されたAaLINS遺伝子を設計し、これをopt_AaLINSと名付けた。opt_AaLINSの塩基配列を配列番号3に示す。opt_AaLINS遺伝子にtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)を付加したDNAは化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-Ptac-opt_AaLINSと名付けた。
Coriandrum sativum由来リナロールシンターゼ(CsLINS)遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:KF700700)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number: AHC54051)は既に知られている(Galata M et al.,(2014)Phytochemistry,102,64-73)。Coriandrum sativum由来リナロールシンターゼタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子配列を配列番号4、及び配列番号5に示す。CsLINS遺伝子を効率的に発現させる為、コドンを最適化し、さらに葉緑体移行シグナルが切断されたCsLINS遺伝子を設計し、これをopt_CsLINSと名付けた。opt_CsLINSの塩基配列を配列番号6に示す。opt_CsLINS遺伝子にtacプロモーター領域(deBoer, et al.,(1983) Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)を付加したDNAは化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-Ptac-opt_CsLINSと名付けた。
Escherichia coliのファルネシル二リン酸シンターゼは、ispA遺伝子(配列番号7)によりコードされている(Fujisaki S., et al.(1990) J.Biochem.(Tokyo) 108:995-1000.)。Bacillus stearothermophilus由来のファルネシル二リン酸シンターゼにおいて、菌体内のゲラニル二リン酸の濃度を高める変異が明らかにされている(Narita K.,et al.(1999) J Biochem 126(3):566-571.)。本知見を基にEscherichia coliのファルネシル二リン酸シンターゼにおいても、同様の変異体が作出されている(Reiling KK et al.(2004) Biotechnol Bioeng.87(2) 200-212.)。ゲラニル二リン酸生成活性の高いispA変異体(S80F)遺伝子を効率的に発現させるため、コドンを最適化した配列を設計し、これをispA*と名付けた。ispA*の塩基配列を配列番号8に示す。ispA*遺伝子は化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-ispA*と名付けた。
配列番号9に示したプライマーと配列番号11に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_AaLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_AaLINS断片を得た。さらに、配列番号12に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いてpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、ispA*断片を得た。精製したPtac-opt_AaLINS断片、及びispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を構築した。
配列番号9に示したプライマーと配列番号14に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_CsLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_CsLINS断片を得た。さらに、配列番号15に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いてpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、ispA*断片を得た。精製したPtac-opt_CsLINS断片、及びispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_CsLINS-ispA*を構築した。
配列番号9に示したプライマーと配列番号10に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_AaLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_AaLINS断片を得た。精製したPtac-opt_AaLINS断片、及び制限酵素Pst IとSca Iで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_AaLINSを構築した。
2-1)E.coli MG1655株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
E.coli MG1655のコンピテントセルを調製し、pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_AaLINS、あるいはpACYC177をエレクトロポレーション法にて導入した。得られた株をE.coli MG1655/AaLINS-ispA*株、E.coli MG1655/AaLINS株、及びE.coli MG1655/pACYC177株と命名した。
E.coli MG1655/AaLINS-ispA*株、E.coli MG1655/AaLINS株、及びE.coli MG1655/pACYC177株のグリセロールストックを融解し、50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、37℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む発酵培地(表2)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
カラムオーブン温度プログラム 合計時間 21.5min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
3-1)P.ananatis SC17株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
P.ananatis SC17株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法によりpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_AaLINSあるいはpACYC177を導入した。得られた株をそれぞれ、P.ananatis SC17/AaLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/AaLINS株、及びP.ananatis/pACYC177と命名した。
P.ananatis SC17/AaLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/AaLINS株、及びP.ananatis SC17/pACYC177株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む以下に記載の発酵培地(表4)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
1-1)pMW-Para-mvaES-Ttrpの構築
1-1-1)Enterococcus faecalis由来mvaE遺伝子の化学合成
acetyl-CoA acetyltransferaseとhydroxymethlglutaryl-CoAreductaseをコードするEnterococcus faecalis由来mvaEの塩基配列、及びアミノ酸配列はすでに知られている(塩基配列のACCESSION番号:AF290092.1、(1479..3890)、アミノ酸配列のACCESSION番号:AAG02439)(J.Bacteriol.182(15),4319-4327(2000))。Enterococcus faecalis由来mvaEタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号20、及び配列番号21にそれぞれ示す。mvaE遺伝子をE.coliで効率的に発現させるためにE.coliのコドン使用頻度に最適化したmvaE遺伝子を設計し、これをEFmvaEと名付けた。この塩基配列を配列番号22に示す。mvaE遺伝子は化学合成された後、pUC57(GenScript社製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpUC57-EFmvaEと名付けた。
hydroxymethylglutaryl-CoA synthaseをコードするEnterococcus faecalis由来mvaSの塩基配列、及びアミノ酸配列はすでに知られている(塩基配列のACCESSION番号:AF290092.1、complement(142..1293)、アミノ酸配列のACCESSION番号:AAG02438)(J.Bacteriol.182(15),4319-4327(2000))。Enterococcus faecalis由来mvaSタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号23、及び配列番号24にそれぞれ示す。mvaS遺伝子をE.coliで効率的に発現させるためにE.coliのコドン使用頻度に最適化したmvaS遺伝子を設計し、これをEFmvaSと名付けた。この塩基配列を配列番号25に示す。mvaS遺伝子は化学合成された後、pUC57(GenScript社製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpUC57-EFmvaSと名付けた。
アラビノース誘導型メバロン酸経路上流遺伝子発現ベクターは次の手順で構築した。プラスミドpKD46を鋳型として配列番号26と配列番号27に示す合成オリゴヌクレオチドをプライマーとしたPCRによりE.coli由来araCとaraBADプロモーター配列からなるParaを含むPCR断片を得た。プラスミドpUC57-EFmvaEを鋳型として配列番号28と配列番号29に示す合成オリゴヌクレオチドをプライマーとしたPCRによりEFmvaE遺伝子を含むPCR断片を得た。プラスミドpUC57-EFmvaSを鋳型として配列番号30と配列番号31に示す合成オリゴヌクレオチドをプライマーとしたPCRによりEFmvaS遺伝子を含むPCR断片を得た。プラスミドpSTV-Ptac-Ttrp(国際公開第2013/069634A1号)を鋳型として配列番号32と配列番号33に示す合成オリゴヌクレオチドをプライマーとしたPCRによりTtrp配列を含むPCR断片を取得した。これら4つのPCR断片を得るためのPCRにはPrime Starポリメラーゼ(タカラバイオ株式会社製)を用いた。反応溶液はキットに添付された組成に従って調製し、98℃にて10秒、55℃にて5秒、72℃にて1分/kbの反応を30サイクル行った。精製したParaを含むPCR産物とEFmvaE遺伝子を含むPCR産物を鋳型として配列番号26と配列番号29に示す合成オリゴヌクレオチドを、精製したEFmvaS遺伝子を含むPCR産物とTtrpを含むPCR産物を鋳型として配列番号30と配列番号33に示す合成オリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRを行った。その結果、ParaとEFmvaE遺伝子、EFmvaSとTtrp含むPCR産物を取得した。プラスミドpMW219(株式会社ニッポンジーン製)は常法に従ってSmaI消化した。SmaI消化後pMW219と精製したParaとEFmvaE遺伝子を含むPCR産物、EFmvaS遺伝子とTtrpを含むPCR産物はIn-Fusion HD Cloning Kit(Clontech社製)を用いて連結した。得られたプラスミドは、pMW-Para-mvaES-Ttrpと命名した。
1-2-1)異なるプロモーターの制御下にあるmvaES遺伝子を含むプラスミドの構築
メバロン酸経路の上流及び下流遺伝子を保有する組込み型プラスミドを構築するため、pAH162-λattL-TcR-λattR vector(Minaeva NI et al.,BMC Biotechnol.2008;8:63)を用いた。
tetAR遺伝子を含むpAH162-λattL-TcR-λattR(Minaeva NI et al.,BMC Biotechnol.,2008;8:63)のAatII-ApaIフラグメントを、プライマー9及び10(表6)、ならびにpUC4Kプラスミド(Taylor LA及びRose RE.,Nucleic Acids Res.,16,358,1988)を鋳型として用いたPCRで得られたDNAフラグメントと置換した。その結果、pAH162-λattL-KmR-λattRが得られた(図5)。
attLphi80及びattRphi80に隣接したkan遺伝子、ならびに標的染色体部位に相同な40bp配列を含むPCR増幅DNAフラグメントのλRed依存的な組込み(Katashkina JI et al.,BMC Mol Biol.,2009;10:34)、続いて、カナマイシン耐性マーカーのファージphi80 Int/Xis依存的な除去(Andreeva IG et al.,FEMS Microbiol Lett.,2011;318(1):55-60)を含む2段階の手法を用いて、ΔampH::attBphi80及びΔampC::attBphi80染色体改変を、P.ananatis SC17(0)株に段階的に導入した。SC17(0)は、P.ananatis AJ13355のλRed耐性誘導体である(Katashkina JI et al.,BMC Mol Biol.,2009;10:34);P.ananatis AJ13355の注釈付完全ゲノム配列は、PRJDA162073又はGenBankアクセッション番号AP012032.1及びAP012033.1として利用可能である。pMWattphiプラスミド[Minaeva NI et al.,BMC Biotechnol.,2008;8:63]を鋳型として用いて、プライマー11及び12、ならびにプライマー13及び14(表6)をプライマーとして用いて、それぞれampH及びampC遺伝子領域への組込みに使用されるDNAフラグメントを生成した。プライマー15及び16、ならびにプライマー17及び18(表6)を、得られた染色体改変物のPCR検証に用いた。
その後、ゲノムDNAエレクトロポレーション手法(Katashkina JI et al.,BMC Mol Biol.,2009;10:34)を介してSC17(0)Δcrt::pAH162-Ptac-mvk(M.paludicola)の遺伝形質をSC17(0) ΔampC::attBphi80 ΔampH::attBphi80へ移行させた。得られた株はテトラサイクリン耐性遺伝子tetRAをマーカーとして利用している。tetRAマーカー遺伝子を含むpAH162-Ptac-mvk(M.paludicola)組込み型プラスミドのベクター部分を、既報のpMW-intxis-catヘルパープラスミド[Katashkina JI et al.,BMC Mol Biol.,2009;10:34]を用いて除去した。その結果、マーカー遺伝子欠損株SC17(0) ΔampH::attBφ80 ΔampC::attBφ80 Δcrt::Ptac-mvk(M.paludicola)を得た。Δcrt::Ptac-mvk(M.paludicola)ゲノム改変物のマップを、図11(B)に示す。
pAH162-Km-Ptac-KDyIプラスミドを、既報のプロトコル(Andreeva IG et al. FEMS Microbiol Lett. 2011;318(1):55-60)にしたがい、SC17(0)ΔampH::attBφ80 ΔampC::attBφ80 Δcrt::Ptac-mvk(M.paludicola)/pAH123-cat株の染色体に組み込んだ。50mg/Lカナマイシンを含むLBアガー上に細胞を撒いた。増殖したKmRクローンを、プライマー11及び15、ならびにプライマー11及び17(表6)を用いたPCR反応で試験した。ΔampH::attBφ80又はΔampC::attBφ80mに組み込まれたpAH162-Km-Ptac-KDyIプラスミドを保持する株を選択した。ΔampH::pAH162-Km-Ptac-KDyI、ΔampC::pAH162-Km-Ptac-KDyI、ΔampC::Ptac-KDyI染色体改変物のマップを、図12(A)、(B)及び(C)に示す。
P.アナナティスのgcd遺伝子は、グルコースデヒドロゲナーゼをコードしており、P.アナナティスは好気性増殖中にグルコン酸を蓄積することが知られている(Andreeva IGら,FEMS Microbiol Lett.2011 May;318(1):55-60)。
実施例4で得られたSWITCH-PphoC/AaLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC/CsLINS-ispA*株、及びSWITCH-PphoC/pACYC177株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む表8に記載の発酵培地5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
実施例4で得られたSWITCH-PphoC Δgcd株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーションによりpACYC177、pACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*あるいはpACYC177-Ptac-opt_CsLINS-ispA*を導入した。得られた株をそれぞれ、SWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177、SWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS-ispA*、SWITCH-PphoC Δgcd/CsLINS-ispA*と命名した。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
7-1)Streptomyces clavuligerus由来リナロールシンターゼ遺伝子の取得
Streptomyces clavuligerus由来リナロールシンターゼ(ScLINS)遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:DS570692)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number:EDY52263)は既に知られている(Nakano C et al.(2011)ChemBioChem.Volume 12,Issue 16,pages 2403-2407)。Streptomyces clavuligerus由来リナロールシンターゼタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号61、及び配列番号62に示す。ScLINS遺伝子を効率的に発現させる為、コドンを最適化し、これをopt_ScLINSと名付けた。opt_ScLINSの塩基配列を配列番号63に示す。opt_ScLINS遺伝子にtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)を付加したDNAは化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-Ptac-opt_ScLINSと名付けた。
配列番号9に示したプライマーと配列番号64に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_ScLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_ScLINS断片を得た。さらに、配列番号65に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いてpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、ispA*断片を得た。精製したPtac-opt_ScLINS断片、及びispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA*を構築した。
配列番号9に示したプライマーと配列番号66に示したプライマーを用いてpUC57-Ptac-opt_ScLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_ScLINS断片を得た。精製したPtac-opt_ScLINS断片を制限酵素Pst IとSca Iで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_ScLINSを構築した。
配列番号67に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いて実施例1で構築したpACYC177-Ptac-opt_CsLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、CsLINS上流の配列が一部変更されたopt_CsLINS-ispA*断片を得た。精製したCsLINS上流の配列が一部変更されたopt_CsLINS-ispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、構築されたopt_CsLINS-ispA*発現プラスミドをpACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA*と名付けた。
配列番号67に示したプライマーと配列番号68に示したプライマーを用いて実施例1で取得したpMW119-Ptac-opt_CsLINSを鋳型にPCRを行い、CsLINSの上流の配列が一部変更されたopt_CsLINS断片を得た。精製したCsLINS上流の配列が一部変更されたopt_CsLINS断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、構築されたプロモーター改変opt_CsLINS発現プラスミドをpACYC177-Ptac2-opt_CsLINSと名付けた。
Artemisia annua由来リナロールシンターゼ(AnLINS)遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:AF154125)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number:AAF13357)は既に知られている(Jia JW et al.,(1999)Archives of Biochemistry and Biophysics,Volume 372, 143-149)。さらに、他にもArtemisia annua由来リナロールシンターゼ遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:AF154124)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number:AAF13356)が既に知られている。前者のArtemisia annua由来リナロールシンターゼタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号69、及び配列番号70に示す。AnLINS遺伝子を効率的に発現させる為、コドンを最適化し、さらに葉緑体移行シグナルが切断されたAnLINS遺伝子を設計し、これをopt_AnLINSと名付けた。opt_AnLINSの塩基配列を配列番号71に示す。opt_AnLINS遺伝子にtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)を付加したDNAは化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-Ptac-opt_AnLINSと名付けた。
Backhousia citriodora由来リナロールシンターゼ(BcLINS)遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:AB438045)、及びアミノ酸配列(GenPept accession number:BAG82825)は既に知られている(Sugiura M et al., (2011) Biosci Biotechnol Biochem., 75, 1245-8)。Backhousia citriodora由来リナロールシンターゼタンパク質のアミノ酸配列、及び遺伝子の塩基配列を配列番号72、及び配列番号73に示す。BcLINS遺伝子を効率的に発現させる為、コドンを最適化し、さらに葉緑体移行シグナルが切断されたBcLINS遺伝子を設計し、これをopt_BcLINSと名付けた。opt_BcLINSの塩基配列を配列番号74に示す。opt_BcLINS遺伝子にtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)を付加したDNAは化学合成された後、pMW119(株式会社ニッポンジーン製)にクローニングされ、得られたプラスミドをpMW119-Ptac-opt_BcLINSと名付けた。
配列番号9に示したプライマーと配列番号75に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_AnLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_AnLINS断片を得た。さらに、配列番号76に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いてpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、ispA*断片を得た。精製したPtac-opt_AnLINS断片、及びispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_AnLINS-ispA*を構築した。
配列番号9に示したプライマーと配列番号77に示したプライマーを用いてpMW119-Ptac-opt_BcLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_BcLINS断片を得た。さらに、配列番号78に示したプライマーと配列番号13に示したプライマーを用いてpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、ispA*断片を得た。精製したPtac-opt_BcLINS断片、及びispA*断片を制限酵素PstIとScaIで消化したpACYC177(株式会社ニッポンジーン製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Ptac-opt_BcLINS-ispA*を構築した。
8-1)P.ananatis SC17株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
P.ananatis SC17株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法により実施例7で構築したpACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_ScLINS、pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA*あるいはpACYC177-Ptac2-opt_CsLINSを導入した。得られた株をそれぞれ、P.ananatis SC17/ScLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/ScLINS株、P.ananatis SC17/Ptac2-CsLINS-ispA*株、及びP.ananatis SC17/Ptac2-CsLINS株と命名した。
P.ananatis SC17/ScLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/ScLINS株、P.ananatis SC17/Ptac2-CsLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/Ptac2-CsLINS株、並びに、実施例3で構築したP.ananatis SC17/pACYC177株、及びP.ananatis SC17/AaLINS-ispA*株、P.ananatis SC17/AaLINS株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む以下に記載の発酵培地(表12)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
9-1)SWITCH-PphoC株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
参考実施例1で得られたSWITCH-PphoC株より常法に従いマーカーを除去後、コンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法により実施例7で構築したpACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_ScLINS、pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA*、pACYC177-Ptac2-opt_CsLINSあるいは実施例1で構築したpACYC177-Ptac-opt_AaLINSを導入した。得られた株をそれぞれ、SWITCH-PphoC/ScLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC/ScLINS株、SWITCH-PphoC/Ptac2-CsLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC/Ptac2-CsLINS株、及びSWITCH-PphoC/AaLINS株と命名した。
SWITCH-PphoC/ScLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC/ScLINS株、SWITCH-PphoC/Ptac2-CsLINS-ispA*株、及びSWITCH-PphoC/Ptac2-CsLINS株、SWITCH-PphoC/AaLINS株、実施例4で構築したSWITCH-PphoC/pACYC177株、SWITCH-PphoC/AaLINS-ispA*株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む実施例8に記載の発酵培地(表12)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
10-1)SWITCH-PphoC Δgcd株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
実施例4で得られたSWITCH-PphoC Δgcd株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法により実施例7で構築したpACYC177-Ptac-opt_ScLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_ScLINS、pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS-ispA*、pACYC177-Ptac2-opt_CsLINS、あるいは実施例1で構築したpACYC177-Ptac-opt_AaLINSを導入した。得られた株をそれぞれ、SWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS株、SWITCH-PphoC Δgcd/Ptac2-CsLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Ptac2-CsLINS株、及びSWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS株と命名した。
SWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS株、SWITCH-PphoC Δgcd/Ptac2-CsLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Ptac2-CsLINS株、SWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS株、実施例6で構築したSWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177株、SWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS-ispA*株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む実施例8に記載の発酵培地(表12)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。
11-1)Synechocystis sp. PCC6803 GT株へ形質転換可能なプラスミド
Synechocystis sp. PCC6803は自然形質転換が可能であることは既に知られている。プラスミドpTCP2031Vには、slr2030、slr2031のコーディング領域の一部の配列、クロラムフェニコール耐性遺伝子の配列、psbA2(slr1311)プロモーター配列等が含まれており、slr2030、slr2031のコーディング領域を相同配列とすることでSynechocystis sp. PCC6803株のゲノム組換えが可能である(Horiuchi M.,et al.(2010)J Biochem 431:135-140)。プラスミドpTKHT0846-slr0846には、sll0822、slr0846、sll0821のコーディング領域の一部の配列、カナマイシン耐性遺伝子の配列等が含まれており、slr0846、sll0821のコーディング領域を相同配列とすることでSynechocystis sp. PCC6803株のゲノム組換えが可能である(Midorikawa T.,et al.(2012)Plant Cell Physiol.53(1):164-172)。これらのプラスミドを東京大学大学院総合文化研究科の池内昌彦教授から分譲いただいた。
配列番号79に示したプライマーと配列番号80に示したプライマーを用いて、実施例1で取得されたpMW119-Ptac-opt_AaLINSを鋳型にPCRを行い、opt_AaLINS断片を得た。精製したopt_AaLINS断片及び制限酵素NdeIで消化したpTCP2031VにIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pTCP2031V-PpsbA2-opt_AaLINSを構築した。
配列番号81に示したプライマーと配列番号82に示したプライマーを用いて、実施例1で取得されたpMW119-ispA*を鋳型にPCRを行い、Ptac-ispA*断片を得た。精製したispA*断片及び制限酵素AatIIとHpaIで消化したpTKHT0846-slr0846にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pTKHT0846-Ptac-ispA*を構築した。
12-1)Synechocystis sp. PCC6803 GT株へのopt_AaLINS遺伝子発現プラスミドの導入
Synechocystis sp. PCC6803 GT株を既報に従い形質転換を行った(国際公開2015/115520A1号)。Synechocystis sp. PCC6803 GT株のO.D730=0.5~1.0の培養液1mLに対し、構築したプラスミドpTCP2031V-PpsbA2-opt_AaLINSを1~2μg混合し、これを細胞-DNA混合液とした。O.D.値は96穴プレートリーダー(Molecular Devices Spectra Max M2e)によって720nmで測定した。以下、Synechocystis sp. PCC6803 GT株を用いた培養のO.D.値は本機器で測定した。薬剤無添加のBG-11寒天培地(表16)にニトロセルロース膜(ミリポア、界面活性剤フリー、孔径0.2μm、型番:HATF08250)をのせ、細胞-DNA混合液を塗布した。18~24時間、34℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sの条件で培養した後、クロラムフェニコールが20mg/L添加されたBG-11寒天培地(表16)にニトロセルロース膜を移した。その後2~4週間、34℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sの条件で培養し、出現したコロニーを新しいクロラムフェニコールが20mg/L添加されたBG-11寒天培地(表16)へ植え継いだ。この植え継ぎ操作を3~4回繰り返し、得られたコロニーについて、配列番号83に示したプライマーと配列番号84に示したプライマーを用いてコロニーPCRを行った。ゲノム中の目的の場所に目的の大きさのDNA断片が挿入されていることを確認し、得られた株をGT2031C-AaLINS株と命名した。
12-1と同様の方法で形質転換を行った。GT2031C-AaLINS株のO.D730=0.5~1.0の培養液1mLに対し、構築したプラスミドpTKHT0846-Ptac-ispA*を1~2μg混合し、これを細胞-DNA混合液とした。薬剤無添加のBG-11寒天培地(表16)にニトロセルロース膜(ミリポア、界面活性剤フリー、孔径0.2μm、型番:HATF08250)をのせ、細胞-DNA混合液を塗布した。18~24時間、34℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sの条件で培養した後、クロラムフェニコール、及びカナマイシンがそれぞれ20mg/Lずつ添加されたBG-11寒天培地(表16)にニトロセルロース膜を移した。その後2~4週間、34℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sの条件で培養し、出現したコロニーを新しいクロラムフェニコール、及びカナマイシンがそれぞれ20mg/Lずつ添加されたBG-11寒天培地(表16)へ植え継いだ。この植え継ぎ操作を3~4回繰り返し、得られたコロニーについて、配列番号85に示したプライマーと配列番号86に示したプライマーを用いてコロニーPCRを行った。ゲノム中の目的の場所に目的の大きさのDNA断片が挿入されていることを確認し、得られた株をGT2031C-AaLINS_0846K-ispA*株と命名した。
Synechocystis sp. PCC6803 GT株、GT2031C-AaLINS株、GT2031C-AaLINS_0846K-ispA*株のフリーズストックを融解し、50μLを必要な薬剤を含むBG-11寒天培地(表16)に均一に塗布し、34℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sの条件で約7日間培養した。Synechocystis sp. PCC6803 GT株は薬剤無添加で培養し、GT2031C-AaLINS株はクロラムフェニコールを20mg/L添加して培養し、GT2031C-AaLINS_0846K-ispA*株はクロラムフェニコール、及びカナマイシンをそれぞれ20mg/Lずつ添加した上で培養を実施した。得られた寒天培地上の菌体を、イノキュレーティングループ1μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループを用いて適当量掻き取り、6穴プレート(コーニング社製、型番:351146)中の必要な薬剤を含むBG-11液体培地(表16)5mLへ接種した。培養条件は、LED光照射ユニット(LC-LED 450W(白色))を設置した旋回振とう培養装置(タイテック株式会社 NR-20あるいはNR-30)で60rpm、30℃、CO2濃度1%、光強度50μE/m2/sとし、約3日間培養した。この培養液を用いてO.D730=0.05になるように50mL容三角フラスコ(HARIO)中の必要な薬剤を含む培養用BG-11液体培地(表16)10mLへ接種し、LED光照射ユニット(LC-LED 450W(白色))を設置した旋回振とう培養装置(タイテック株式会社 NR-20あるいはNR-30)で60rpm、30℃、CO2濃度1%、光強度100μE/m2/sの条件で約6日間培養した。
13-1)SWITCH-PphoC Δgcd株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
実施例4で得られたSWITCH-PphoC Δgcd株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法により実施例7で構築したpACYC177-Ptac-opt_AnLINS-ispA*、pACYC177-Ptac-opt_BcLINS-ispA*を導入した。得られた株をそれぞれ、SWITCH-PphoC Δgcd/AnLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/BcLINS-ispA*株と命名した。
SWITCH-PphoC Δgcd/AnLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/BcLINS-ispA*株、及び実施例6で構築したSWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む以下に記載の発酵培地(表18)5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて48時間培養した。
実施例6で構築したSWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177株、SWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS-ispA*株、及び実施例10で構築したSWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS-ispA*株を試験に用いた。グリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて18時間培養した。得られた菌体をプレートより回収した。続いて、50mg/Lのカナマイシンを含む以下に記載の発酵培地(表20)300mLを1L容積のジャーファーメンターに注入した。そして、開始O.D.が0.1になるように植菌した。発酵培地は滅菌完了後に表20に記載のA区、B区を混合した。培養温度を30℃、通気量を1vvmとし、撹拌により溶存酸素濃度を6%以上に、アンモニアガスを用いて培養pHを6.5に制御しながら30時間培養した。
サルナシ由来リナロールシンターゼ(GenPept accession number ADD81294.1)のアミノ酸配列を問い合わせ配列とし、BLASTPプログラム(Altschul,S.F.et al.,"Basic local alignment search tool."J.Mol.Biol.215,403-410,1990)によりnon redundantデータベースに対して相同性検索を行った。また、Essential oilデータベース(Kumari S.et al.,“EssOilDB:a database of essential oils reflecting terpene composition and variability in the plant kingdom”Database,2014,1-12 doi:10.1093/database/bau120)よりリナロールを産生する事が報告されている植物名を検索した。二つの結果を照らし合わせる事で、リナロール生産能が知られた植物種よりリナロールシンターゼの候補を抽出した。更に、候補となる配列の参照文献を確認し、リナロールシンターゼとしての機能が期待された13種の酵素を抽出した(表23)。これら13種の酵素のアミノ酸配列について、葉緑体移行シグナル配列をSignalPあるいは表24に記載のある文献情報に従い調査した。シグナル配列の存在が示唆されるものについては、予想されるシグナル配列を除き、成熟体のアミノ酸配列を得た。これらのアミノ酸配列をコードする遺伝子配列を配列番号89~101に示す(表23:M1~M13)。これらについて、コドン利用をPantoea ananatisに最適化した配列に基づき遺伝子合成を行った。コドン利用最適化後のDNA配列を配列番号102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126に示す(表24:M14,M16,M18,M20,M22,M24,M26,M28,M30,M32,M34,M36,M38)。これらのDNA配列に対し、表25に示す遺伝子名を付与した。これらのDNA配列によりコードされるアミノ酸配列を配列番号103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127に示す(表24:M15,M17,M19,M21,M23,M25,M27,M29,M31,M33,M35,M37,M39)。コドン利用最適化後の各遺伝子のDNAを化学合成により得た後、pUC57にクローニングした。得られたプラスミドの名称を表25に記す。
(1)はコドン至適化後のDNA配列に相当する配列表の配列番号[記号]
(2)は試験に用いたリナロールシンターゼのアミノ酸配列に該当する配列表の配列番号
16-1)At1LINS、及びispA*遺伝子の同時発現プラスミドの構築
プライマーQ28(配列番号128)とプライマーQ29(配列番号129)を用いて、表25に記載のpUC57-At1LINSを鋳型にPCRを行い、At1LINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含むDNA断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-At1LINS-ispA*を構築した。
プライマーQ30(配列番号130)とプライマーQ31(配列番号131)を用いて、表25に記載のpUC57-AT2LINSを鋳型にPCRを行い、At2LINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-At2LINS-ispA*を構築した。
プライマーQ32(配列番号132)とプライマーQ33(配列番号133)を用いて、表25に記載のpUC57-MdLINSを鋳型にPCRを行い、MdLINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-MdLINS-ispA*を構築した。
プライマーQ34(配列番号134)に示した配列とプライマーQ35(配列番号135)を用いて、表25に記載のpUC57-PfLINSを鋳型にPCRを行い、PfLINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-PfLINS-ispA*を構築した。
プライマーQ36(配列番号136)とプライマーQ37(配列番号137)を用いて、表25に記載のpUC57-Vv1LINSを鋳型にPCRを行い、Vv1LINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Vv1LINS-ispA*を構築した。
プライマーQ38(配列番号138)とプライマーQ39(配列番号139)を用いて、表25に記載のpUC57-Vv2LINSを鋳型にPCRを行い、Vv2LINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-Vv2LINS-ispA*を構築した。
プライマーQ40(配列番号140)とプライマーQ41(配列番号141)を用いて、表25に記載のpUC57-McLINSを鋳型にPCRを行い、McLINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-McLINS-ispA*を構築した。
プライマーQ42(配列番号142)とプライマーQ43(配列番号143)を用いて、表25に記載のpUC57-ObLINSを鋳型にPCRを行い、ObLINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-ObLINS-ispA*を構築した。
プライマーQ44(配列番号144)とプライマーQ45(配列番号145)を用いて、表25に記載のpUC57-CbLINSを鋳型にPCRを行い、CbLINS断片を得た。さらにプライマーQ46(配列番号146)とプライマーQ47(配列番号147)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、pACYC177とtacプロモーター領域(deBoer,et al.,(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80,21-25)およびispA*を含む断片を得た。これら2種のDNA断片をIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pACYC177-CbLINS-ispA*を構築した。
17-1)SWITCH-PphoC Δgcd株へのリナロールシンターゼ発現プラスミドの導入
実施例4で得られたSWITCH-PphoC Δgcd株のコンピテントセルを調製し、エレクトロポレーション法により実施例16で構築したpACYC177-At1LINS-ispA*、pACYC177-At2LINS-ispA*、pACYC177-MdLINS-ispA*、pACYC177-PfLINS-ispA*、pACYC177-Vv1LINS-ispA*、pACYC177-Vv2LINS-ispA*、pACYC177-McLINS-ispA*、pACYC177-ObLINS-ispA*、pACYC177-CbLINS-ispA*あるいはpACYC177を導入した。得られた株をそれぞれ、SWITCH-PphoC Δgcd/At1LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/At2LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/MdLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/PfLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Vv1LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Vv2LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/McLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/ObLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/CbLINS-ispA*株、及びSWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177株と命名した。
SWITCH-PphoC Δgcd/At1LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/At2LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/MdLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/PfLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Vv1LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/Vv2LINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/McLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/ObLINS-ispA*株、SWITCH-PphoC Δgcd/CbLINS-ispA*株、及びSWITCH-PphoC Δgcd/pACYC177株のグリセロールストックを融解し、各株の菌体懸濁液50μLを50mg/Lのカナマイシンを含むLBプレートに均一に塗布し、34℃にて16時間培養した。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/4程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中の、50mg/Lのカナマイシンを含む以下に記載の発酵培地5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて24時間培養した。発酵培地を表26に示す。
注入量 1.0μL
注入モード スプリット 1:10
キャリアガス He
制御モード 線速度
圧力 125.5kPa
全流量 20.5mL/min
カラム流量 1.59mL/min
線速度 36.3cm/sec
パージ流量 3.0mL/min
レート(℃/min) 温度(℃) ホールド時間(min)
65.0 5.0
5.0 105.0 0.5
35.0 297.5 2.5
検出器温度 375.0℃
検出器 FID
メイクアップガス He(30.0mL/min)
水素流量 40.0mL/min
空気 400.0mL/min
コリネ型細菌としてCorynebacterium glutamicum(C.glutamicum)2256株(ATCC13869)を利用した(Okumura et al.,1962,Santamaria et al.,1984,Tsuchida et al.,1986)。C.glutamicumでopt_AaLINS遺伝子とispA遺伝子を発現させる為のプラスミドは次の手順で構築した。配列番号148及び149に示したプライマー814及び815を用いて、実施例1で取得したpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、opt_AaLINS-ispA*断片を取得した。次にElongation Factor Tuのプロモーター配列(以下、P0480)(国際公開2013/179722A1号)を取得する目的でC.glutamicum 2256株の染色体DNAを鋳型として、配列番号150及び151に示したプライマー812及び813を用いてPCRを行い、P0480断片を取得した。続いてC.glutamicumとE.coliのシャトルベクター・pVK9(国際公開2013/179722A1号)を制限酵素XbaI(タカラバイオ社製)にて消化した(Miwa et al.,1985)。精製したopt_AaLINS-ispA*断片と、P0480のPCR産物、XbaIにて消化後精製したpVK9を、In-Fusion HD Cloning Kit(Clontech社製)を用いて連結した。得られたopt_AaLINS-ispA*遺伝子発現用プラスミドをpVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA*と命名し、このプラスミドの配列情報を配列番号152に示した。
19-1)C.glutamicum 2256株へのopt_AaLINS-ispA*遺伝子発現プラスミドの導入
C.glutamicum 2256株を既報に従い形質転換を行った(国際公開2013/179722A1号)。pVK9、pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA*の各プラスミドDNAを導入し、カナマイシン25μg/mlを含むCM-Dexプレート培地(国際公開2013/179722A1号)に塗布し、30℃にて48時間培養した。培養後のプレートから、カナマイシン耐性を示す形質転換体を取得し、C.glutamicum 2256株にpVK9が導入された株を2256/pVK9株、pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA*が導入された株を2256/pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA*と命名した。
2256/pVK9株、2256/pVK9-P0480-opt_AaLINS-ispA*株を、25(mg/L)のカナマイシンを含むCM-Dexプレートに均一に塗布し、30℃にて約18時間培養した。培養後のプレートから、1/6プレート分の菌体を25(mg/L)のカナマイシンを含むコリネ_リナロール生産用培地(表28)5mlを張り込んだ太試験管に接種し、30℃にて24時間培養した。
20-1)Synechocystis sp. PCC6803 GT株へ形質転換可能なプラスミド
Synechocystis sp. PCC6803は自然形質転換が可能であることは既に知られている。プラスミドpTKHT0846-slr0846、pUC57-slr0846には、sll0822、slr0846、sll0821のコーディング領域の一部の配列、カナマイシン耐性遺伝子の配列等が含まれており、slr0846、sll0821のコーディング領域を相同配列とすることでSynechocystis sp. PCC6803株のゲノム組換えが可能である(Midorikawa T.,et al.(2012)Plant Cell Physiol.53(1):164-172)。pTKHT0846-slr0846のプラスミドは東京大学大学院総合文化研究科の池内昌彦教授から分譲いただき、pUC57-slr0846はGenScript社製に全合成を依頼した。
配列番号153に示したプライマー671と配列番号154に示したプライマー691を用いて、実施例1で取得されたpMW119-Ptac-opt_AaLINSを鋳型にPCRを行い、Ptac-opt_AaLINS断片を得た。精製したPtac-opt_AaLINS断片及び制限酵素AatIIとHpaIで消化したpTKHT0846-slr0846にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pTKHT0846-Ptac-opt_AaLINSを構築した。
配列番号155に示したプライマー719と配列番号156に示したプライマー721を用いて、実施例1で取得されたpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、opt_AaLINS-ispA*断片を得た。精製したopt_AaLINS-ispA*断片及び制限酵素NheIで消化したpUC57-slr0846-PpsbA2にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pUC57-slr0846-PpsbA2-opt_AaLINS-ispA*を構築した。
21-1)Synechocystis sp. PCC6803 GT株へのopt_AaLINS遺伝子発現プラスミドの導入
Synechocystis sp. PCC6803 GT株を実施例11に記載した方法で形質転換を行った。pTKHT0846-Ptac-opt_AaLINSが導入された形質転換体の選抜のための薬剤としてカナマイシン20mg/Lが添加された培地(表16)を使用した。得られたコロニーについて、配列番号157及び158に示したプライマー683及び684を用いてコロニーPCRを行った。ゲノム中の目的の場所に目的の大きさのDNA断片が挿入されていることを確認し、得られた株をGT0846K-Ptac-AaLINS株と命名した。
実施例11と同様の方法で形質転換を行った。pUC57-slr0846-PpsbA2-opt_AaLINS-ispA*が導入された形質転換体の選抜のための薬剤としてカナマイシン20mg/Lが添加された培地(表16)を使用した。得られたコロニーについて、配列番号157及び158に示したプライマー683及び684に示したプライマーを用いてコロニーPCRを行った。ゲノム中の目的の場所に目的の大きさのDNA断片が挿入されていることを確認し、得られた株をGT0846K-PpsbA2-AaLINS-ispA*株と命名した。
Synechocystis sp. PCC6803 GT株、GT0846K-Ptac-AaLINS株、GT0846K-PpsbA2-AaLINS-ispA*株について実施例12と同様の方法でリナロール生産能の評価を行った。Synechocystis sp. PCC6803 GT株は薬剤無添加で培養し、GT0846K-Ptac-AaLINS株、GT0846K-PpsbA2-AaLINS-ispA*株はカナマイシンを20mg/L添加した上で培養を実施した。
22-1)酵母でActinidia arguta由来リナロールシンターゼを発現するプラスミドの構築
プライマーQ48(配列番号159)とプライマーQ49(配列番号160)を用いて、実施例1で構築したプラスミドpACYC177-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を鋳型にPCRを行い、AaLINS-ispA*断片を得た。精製したAaLINS-ispA*断片を制限酵素KpnIとBamHIで消化したベクターpYES2(Invitrogen製)にIn-Fusion HD cloning kit(クロンテック社製)を用いて連結し、pYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を構築した。
特許第5857973号公報に記載があるSaccharomyces cerevisiaeS288C ura3Δ0株にpYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA*を導入した。
実施例22で得られたS288C ura3Δ0/pYES2-Ptac-opt_AaLINS-ispA*株を、表33に組成を示したSD-Uraプレートに均一に塗布し、30℃にて約24時間培養する。得られたプレート上の菌体を、イノキュレーティングループ10μL(Thermo Fisher Scientific社製)のループ部分1/2程度の量を掻き取り、AGCテクノグラス株式会社製試験管(直径×長さ×肉厚(mm)=25×200×1.2)中のSD-Ura-Gal培地5mLに接種し、往復振とう培養装置で30℃、120rpmの条件にて48時間培養することでリナロールを得ることができる。SD-Ura-Gal培地の組成を表33に示す。
遺伝子合成をおこなった13種のリナロールシンターゼを入力配列とし、局所的に保存されている配列を見出すことができるMEME(Timothy L.Bailey and Charles Elkan,"Fitting a mixture model by expectation maximization to discover motifs in biopolymers",Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology,pp.28-36,AAAI Press,Menlo Park,California,1994、http://meme-suite.org.)を用い、モチーフ探索を行った。MEMEの検索オプションとして、部位の分布(site distribution)条件は各配列に類似のモチーフが一つ存在する(One occurrence(of a contributing motif site)per sequence)、という条件を採用し、これ以外はデフォルト条件を利用して検索を行った。その結果、5つのモチーフを出力として得た(図17~21)。各モチーフ配列を構成するアラインメントを図22~26に示す。13種のリナロールシンターゼにおいて、各モチーフの分布位置を図27に示す。
実施例6で得られたSWITCH-PphoC Δgcd/AaLINS-ispA*株、実施例10で得られたSWITCH-PphoC Δgcd/ScLINS-ispA*株、及びSWITCH-PphoC Δgcd/Ptac2-CsLINS-ispA*株を実施例13に記載の条件で培養した。また、リナロールの定量は実施例3に記載の条件で実施した。
Claims (26)
- 以下の式で表されるモチーフ:
DDX1[FY][DY]X2X3G
(式中、Dはアスパラギン酸を示し、Fはフェニルアラニンを示し、Yはチロシンを示し、Gはグリシンを示し、X1、X2及びX3はそれぞれ独立して任意のアミノ酸を示し、[FY]はF又はYを示し、[DY]はD又はYを示す。)
を少なくとも1つ有すること、及び
植物又は微生物由来であること
の少なくともいずれかを満たすリナロールシンターゼを発現する細菌を培養培地中で培養してリナロールを生成することを含む、リナロールの製造方法。 - 式中、
X1は、イソロイシン(I)、バリン(V)、メチオニン(M)又はフェニルアラニン(F)を表すこと
X2は、バリン(V)、イソロイシン(I)、アラニン(A)又はトレオニン(T)を表すこと、及び
X3は、チロシン(Y)、システイン(C)、ヒスチジン(H)、グルタミン酸(E)又はフェニルアラニン(F)を表すこと
のうちいずれかを満たす、請求項1記載の方法。 - 前記リナロールシンターゼが、アクチニジア属、コリアンドラム属、ヨモギ属、バクホウシア属、シロイヌナズナ属、ミカン属、リンゴ属、シソ属、ブドウ属、ラベンデュラ属、メンタ属、メボウキ属、又はサンジソウ属に属する植物、若しくは放線菌由来である、請求項1又は2記載の方法。
- 放線菌は、ストレプトマイセス属に属する細菌である、請求項3記載の方法。
- 前記リナロールシンターゼは、アクチニジア・アルグータ、コリアンドラム・サティバム、アルテミシア・アヌア、バクホウシア・シトリオドラ、アラビドプシス・タリアナ、シトラス・ウンシュウ、マルス・ドメスティカ、ペリラ・フルテセンス・バー・クリスパ、ビティス・ビニフェラ、ラベンデュラ・アングスティフォリア、メンタ・シトラータ、オシマム・バシリカム、クラルキア・ブリュワリ、又はストレプトマイセス・クラブリゲルスに由来する、請求項1~4のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌は、前記リナロールシンターゼをコードするポリヌクレオチド及びそれに作動可能に連結されたプロモーターを含む異種発現単位を含む、請求項1~5のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチドは、以下の(a1)~(c23)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、請求項6記載の方法:
(a1)(i1)配列番号2で表される塩基配列、(ii1)配列番号2で表される塩基配列中の79~1725番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii1)配列番号3で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a2)(i2)配列番号5で表される塩基配列、(ii2)配列番号5で表される塩基配列中の115~1773番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii2)配列番号6で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a3)(i3)配列番号62で表される塩基配列、もしくは(ii3)配列番号63で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a4)(i4)配列番号70で表される塩基配列、(ii4)配列番号70で表される塩基配列中の85~1704番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii4)配列番号71で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a5)(i5)配列番号73で表される塩基配列、(ii5)配列番号73で表される塩基配列中の169~1785番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii5)配列番号74で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a6)(i6)配列番号89(M1)で表される塩基配列、もしくは(ii6)配列番号102(M14)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a7)(i7)配列番号90(M2)で表される塩基配列、もしくは(ii7)配列番号104(M16)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a8)(i8)配列番号91(M3)で表される塩基配列、もしくは(ii8)配列番号106(M18)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a9)(i9)配列番号92(M4)で表される塩基配列、もしくは(ii9)配列番号108(M20)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a10)(i10)配列番号93(M5)で表される塩基配列もしくは(ii10)配列番号110(M22)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a11)(i11)配列番号94(M6)で表される塩基配列、もしくは(ii11)配列番号112(M24)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a12)(i12)配列番号95(M7)で表される塩基配列、もしくは(ii12)配列番号114(M26)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a13)(i13)配列番号96(M8)で表される塩基配列、もしくは(ii13)配列番号116(M28)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a14)(i14)配列番号97(M9)で表される塩基配列、もしくは(ii14)配列番号118(M30)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a15)(i15)配列番号98(M10)で表される塩基配列、もしくは(ii15)配列番号120(M32)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a16)(i16)配列番号99(M11)で表される塩基配列、もしくは(ii16)配列番号122(M34)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a17)(i17)配列番号100(M12)で表される塩基配列、もしくは(ii17)配列番号124(M36)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a18)(i18)配列番号101(M13)で表される塩基配列、もしくは(ii18)配列番号126(M38)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a19)(i19)配列番号170で表される塩基配列もしくは(ii19)配列番号171で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a20)(i20)配列番号173で表される塩基配列もしくは(ii20)配列番号174で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a21)(i21)配列番号176で表される塩基配列もしくは(ii21)配列番号177で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a22)(i22)配列番号179で表される塩基配列もしくは(ii22)配列番号180で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a23)(i23)配列番号182で表される塩基配列もしくは(ii23)配列番号183で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(c23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。 - 前記リナロールシンターゼは、以下の(A1)~(C31)からなる群より選ばれる1又は2以上のタンパク質である、請求項1~7のいずれか1項記載の方法:
(A1)(i1’)配列番号1で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii1’)配列番号1で表されるアミノ酸配列中の27~574番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C1)前記(i1’)もしくは(ii1’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A2)(i2’)配列番号4で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii2’)配列番号4で表されるアミノ酸配列中の39~590番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C2)前記(i2’)もしくは(ii2’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A3)(i3’)配列番号61で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B3)前記(i3’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C3)前記(i3’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A4)(i4’)配列番号69で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii4’)配列番号69で表されるアミノ酸配列中の29~567番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C4)前記(i4’)もしくは(ii4’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A5)(i5’)配列番号72で表される全長アミノ酸配列、もしくは(ii5’)配列番号72で表されるアミノ酸配列中の57~594番目のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C5)前記(i5’)もしくは(ii5’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A6)(i6’)配列番号103(M15)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B6)前記(i6’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C6)前記(i6’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A7)(i7’)配列番号105(M17)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B7)前記(i7’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C7)前記(i7’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A8)(i8’)配列番号107(M19)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B8)前記(i8’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C8)前記(i8’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A9)(i9’)配列番号109(M21)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B9)前記(i9’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C9)前記(i9’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A10)(i10’)配列番号111(M23)で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B10)前記(i10’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C10)前記(i10’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A11)(i11’)配列番号113(M25)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B11)前記(i11’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C11)前記(i11’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A12)(i12’)配列番号115(M27)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B12)前記(i12’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C12)前記(i12’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A13)(i13’)配列番号117(M29)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B13)前記(i13’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C13)前記(i13’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A14)(i14’)配列番号119(M31)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B14)前記(i14’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C14)前記(i14’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A15)(i15’)配列番号121(M33)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B15)前記(i15’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C15)前記(i15’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A16)(i16’)配列番号123(M35)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B16)前記(i16’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C16)前記(i16’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A17)(i17’)配列番号125(M37)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B17)前記(i17’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C17)前記(i17’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A18)(i18’)配列番号127(M39)で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B18)前記(i18’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C18)前記(i18’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A19)(i19’)配列番号161で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B19)前記(i19’)ものアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C19)前記(i19’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A20)(i20’)配列番号162で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B20)前記(i20’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C20)前記(i20’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A21)(i21’)配列番号163で表される全長アミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含むタンパク質;
(B21)前記(i21’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C21)前記(i21’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A22)(i22’)配列番号164で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B22)前記(i22’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C22)前記(i22’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A23)(i23’)配列番号165で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B23)前記(i23’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C23)前記(i23’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A24)(i24’)配列番号166で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B24)前記(i24’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C24)前記(i24’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A25)(i25’)配列番号167で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B25)前記(i25’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C25)前記(i25’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A26)(i26’)配列番号168で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B26)前記(i26’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C26)前記(i26’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A27)(i27’)配列番号169で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B27)前記(i27’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C27)前記(i27’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A28)(i28’)配列番号172で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B28)前記(i28’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C28)前記(i28’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A29)(i29’)配列番号175で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B29)前記(i29’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C29)前記(i29’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A30)(i30’)配列番号178で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B30)前記(i30’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(C30)前記(i30’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;
(A31)(i31’)配列番号181で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(B31)前記(i31’)のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質;及び
(C31)前記(i31’)のアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質。 - 前記細菌は、さらにゲラニル二リン酸シンターゼを発現する細菌である請求項1~8のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌が、メチルエリスリトールリン酸経路によるジメチルアリル二リン酸の合成能を有する、請求項1~9のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌が、メバロン酸経路によるジメチルアリル二リン酸の合成能を有する、請求項1~10のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌は、腸内細菌科細菌、コリネ型細菌又はラン藻に属する細菌である、請求項1~11のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌は、エシェリヒア属、パントエア属、シネコシスティス属、又はコリネバクテリウム属に属する細菌である、請求項12記載の方法。
- 前記細菌は、エシェリヒア・コリ、パントエア・アナナティス、シネコシスティス sp.、又はコリネバクテリウム・グルタミカムである、請求項13記載の方法。
- 前記細菌は、2-ケトグルコン酸生成経路が遮断されている細菌である、請求項1~14のいずれか1項記載の方法。
- 2-ケトグルコン酸生成経路が、グルコース脱水素酵素活性の低減により遮断されている、請求項15記載の方法。
- 前記細菌において、グルコース脱水素酵素遺伝子であるポリヌクレオチドが破壊されている、請求項16記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチドは、以下の(x)~(z)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、請求項17記載の方法。
(x)〔i〕配列番号59で表される塩基配列、もしくは〔ii〕配列番号59で表される塩基配列中301~2691番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(y)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;又は
(z)前記〔i〕もしくは〔ii〕の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。 - 前記グルコース脱水素酵素は、以下の(X)~(Z)からなる群より選ばれる1又は2以上のタンパク質である、請求項16記載の方法。
(X)配列番号60で表される全長アミノ酸配列を含むタンパク質;
(Y)配列番号60で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質;及び
(Z)配列番号60で表されるアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されているアミノ酸配列を含み、かつグルコース脱水素酵素活性を有するタンパク質。 - 前記培養培地中に蓄積されるリナロールが200mg/L以上である、請求項1~19のいずれか1項記載の方法。
- 前記培養培地中に蓄積されるリナロールが500mg/L以上である、請求項1~19のいずれか1項記載の方法。
- アクチニジア属、コリアンドラム属、ヨモギ属、バクホウシア属、シロイヌナズナ属、ミカン属、リンゴ属、シソ属、ブドウ属、ラベンデュラ属、メンタ属、又はメボウキ属、又はサンジソウ属に属する植物由来の、又は放線菌由来のリナロールシンターゼを発現する細菌。
- リナロールシンターゼは、アクチニジア・アルグータ、コリアンドラム・サティバム、アルテミシア・アヌア、バクホウシア・シトリオドラ、アラビドプシス・タリアナ、シトラス・ウンシュウ、マルス・ドメスティカ、ペリラ・フルテセンス・バー・クリスパ、ビティス・ビニフェラ、ラベンデュラ・アングスティフォリア、メンタ・シトラータ、オシマム・バシリカム、クラルキア・ブリュワリ、又はストレプトマイセス・クラブリゲルスに由来する、請求項22記載の細菌。
- 前記微生物は、前記リナロールシンターゼをコードするポリヌクレオチド及びそれに作動可能に連結されたプロモーターを含む異種発現単位を含む、請求項22又は23記載の細菌。
- 前記ポリヌクレオチドは、以下の(a1)~(c23)からなる群より選ばれる1又は2以上のポリヌクレオチドである、請求項24記載の細菌。
(a1)(i1)配列番号2で表される塩基配列、(ii1)配列番号2で表される塩基配列中の79~1725番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii1)配列番号3で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c1)前記(i1)、(ii1)もしくは(iii1)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a2)(i2)配列番号5で表される塩基配列、(ii2)配列番号5で表される塩基配列中の115~1773番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii2)配列番号6で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c2)前記(i2)、(ii2)もしくは(iii2)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a3)(i3)配列番号62で表される塩基配列、もしくは(ii3)配列番号63で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c3)前記(i3)もしくは(ii3)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a4)(i4)配列番号70で表される塩基配列、(ii4)配列番号70で表される塩基配列中の85~1704番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii4)配列番号71で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c4)前記(i4)、(ii4)もしくは(iii4)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a5)(i5)配列番号73で表される塩基配列、(ii5)配列番号73で表される塩基配列中の169~1785番目のヌクレオチド残基からなる塩基配列、もしくは(iii5)配列番号74で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c5)前記(i5)、(ii5)もしくは(iii5)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a6)(i6)配列番号89(M1)で表される塩基配列、もしくは(ii6)配列番号102(M14)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c6)前記(i6)、もしくは(ii6)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a7)(i7)配列番号90(M2)で表される塩基配列、もしくは(ii7)配列番号104(M16)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c7)前記(i7)もしくは(ii7)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a8)(i8)配列番号91(M3)で表される塩基配列、もしくは(ii8)配列番号106(M18)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c8)前記(i8)もしくは(ii8)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a9)(i9)配列番号92(M4)で表される塩基配列、もしくは(ii9)配列番号108(M20)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c9)前記(i9)もしくは(ii9)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a10)(i10)配列番号93(M5)で表される塩基配列もしくは(ii10)配列番号110(M22)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c10)前記(i10)もしくは(ii10)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a11)(i11)配列番号94(M6)で表される塩基配列、もしくは(ii11)配列番号112(M24)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c11)前記(i11)もしくは(ii11)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a12)(i12)配列番号95(M7)で表される塩基配列、もしくは(ii12)配列番号114(M26)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c12)前記(i12)もしくは(ii12)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a13)(i13)配列番号96(M8)で表される塩基配列、もしくは(ii13)配列番号116(M28)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c13)前記(i13)もしくは(ii13)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a14)(i14)配列番号97(M9)で表される塩基配列、もしくは(ii14)配列番号118(M30)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c14)前記(i14)もしくは(ii14)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a15)(i15)配列番号98(M10)で表される塩基配列、もしくは(ii15)配列番号120(M32)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c15)前記(i15)もしくは(ii15)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a16)(i16)配列番号99(M11)で表される塩基配列、もしくは(ii16)配列番号122(M34)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c16)前記(i16)もしくは(ii16)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a17)(i17)配列番号100(M12)で表される塩基配列、もしくは(ii17)配列番号124(M36)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c17)前記(i17)もしくは(ii17)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a18)(i18)配列番号101(M13)で表される塩基配列、もしくは(ii18)配列番号126(M38)で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c18)前記(i18)もしくは(ii18)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a19)(i19)配列番号170で表される塩基配列もしくは(ii19)配列番号171で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c19)前記(i19)もしくは(ii19)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a20)(i20)配列番号173で表される塩基配列もしくは(ii20)配列番号174で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c20)前記(i20)もしくは(ii20)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a21)(i21)配列番号176で表される塩基配列もしくは(ii21)配列番号177で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c21)前記(i21)もしくは(ii21)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a22)(i22)配列番号179で表される塩基配列もしくは(ii22)配列番号180で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c22)前記(i22)もしくは(ii22)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(a23)(i23)配列番号182で表される塩基配列もしくは(ii23)配列番号183で表される塩基配列を含むポリヌクレオチド;
(b23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列を含み、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(c23)前記(i23)もしくは(ii23)の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつリナロールシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。 - 前記細菌は、エシェリヒア属、パントエア属、シネコシスティス属、又はコリネバクテリウム属に属する細菌である、請求項22~25のいずれか1項記載の細菌。
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