HK1083345B - Process for producing dipeptides - Google Patents

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines Dipeptides, welches umfasst: Züchten eines Mikroorganismus in einem Medium, der in der Lage ist, ein Protein herzustellen, welches die Aktivität hat, ein Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden, wobei das Protein, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden, ein Protein ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden [1] bis [11]:

   [1] ein Protein, welches die in einer der SEQ ID NOs:1 bis 8 gezeigte Aminosäuresequenz hat;

   [2] ein Protein bestehend aus einer Aminosäuresequenz, in der ein oder mehrere Aminosäurereste in der in einer der SEQ ID NOs:1 bis 8 gezeigten Aminosäuresequenz deletiert, substituiert oder hinzugefügt ist/sind, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [3] ein Protein bestehend aus einer Aminosäuresequenz, welche 65% oder mehr Homologie zu der in einer der SEQ ID NOs:1 bis 8 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [4] ein Protein, welches eine Aminosäuresequenz hat, welche 80% oder mehr Homologie zu der in SEQ ID NO:17 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [5] ein Protein, welches die in SEQ ID NO:37 oder 38 gezeigte Aminosäuresequenz hat;

   [6] ein Protein bestehend aus einer Aminosäuresequenz, in der ein oder mehrere Aminosäurereste in der in einer der SEQ ID NOs:37 oder 38 gezeigten Aminosäuresequenz deletiert, substituiert oder hinzugefügt ist/sind, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [7] ein Protein, bestehend aus einer Aminosäuresequenz, welche 65% oder mehr Homologie zu der in SEQ ID NO:37 oder 38 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [8] ein Protein, welches nicht-ribosomale Peptidsynthetase (hiernach bezeichnet als NRPS)-Aktivität hat;

   [9] ein Protein, welches die in SEQ ID NO:43 gezeigte Aminosäuresequenz hat;

   [10] ein Protein bestehend aus einer Aminosäuresequenz, in der ein oder mehrere Aminosäurereste in der in SEQ ID NO:43 gezeigten Aminosäuresequenz deletiert, substituiert oder hinzugefügt ist/sind, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden; und

   [11] ein Protein bestehend aus einer Aminosäuresequenz, welche 65% oder mehr Homologie zu der in SEQ ID NO:43 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden, und wobei der Mikroorganismus genetisch modifiziert wurde, so dass er in der Lage ist, mindestens eine der einen oder mehreren Arten von Aminosäuren herzustellen; Zulassen der Bildung und der Anreicherung des Dipeptids in dem Medium; und Gewinnung des Dipeptids aus dem Medium.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Protein, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden ein Protein ist, das von einer DNA ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden [1] bis [8] codiert wird:

   [1] DNA, welche die in einer der SEQ ID NOs:9 bis 16 und 36 gezeigte Nucleotidsequenz hat;

   [2] DNA, welche unter stringenten Bedingungen mit DNA hybridisiert, die eine Nucleotidsequenz hat, die komplementär zu der in einer der SEQ ID NO:9 bis 16 und 36 gezeigten Nucleotidsequenz ist, und welche ein Protein codiert, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [3] DNA, welche eine Nucleotidsequenz hat, die 80% oder mehr Homologie zu der in SEQ ID NO:18 gezeigten Nucleotidsequenz hat, und welche ein Protein codiert, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [4] DNA, welche die in SEQ ID NO:39 oder 40 gezeigte Nucleotidsequenz hat;

   [5] DNA, welche unter stringenten Bedingungen mit DNA hybridisiert, die eine Nucleotidsequenz hat, die komplementär zu der in einer der SEQ ID NO:39 oder 40 gezeigten Nucleotidsequenz ist, und welche ein Protein codiert, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden;

   [6] DNA, die ein Protein codiert, das NRPS-Aktivität hat;

   [7] DNA, welche die in SEQ ID NO:44 gezeigte Nucleotidsequenz hat; und

   [8] DNA, welche unter stringenten Bedingungen mit DNA hybridisiert, die eine Nucleotidsequenz hat, die komplementär zu der in SEQ ID NO:44 gezeigten Nucleotidsequenz ist, und welche ein Protein codiert, welches die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Mikroorganismus, welcher in der Lage ist, ein Protein herzustellen, das die Aktivität hat, das Dipeptid aus einer oder mehreren Arten von Aminosäuren zu bilden, ein Mikroorganismus ist, welcher eine rekombinante DNA trägt, die die DNA, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus [1] bis [8] nach Anspruch 2 umfasst.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fähigkeit zum Herstellen einer Aminosäure durch ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden [1] bis [5] erlangt wird:

   [1] ein Verfahren, in dem mindestens einer der Mechanismen, welcher die Biosynthese der Aminosäure reguliert, geschwächt oder aufgehoben ist;

   [2] ein Verfahren, in dem die Expression von mindestens einem der Enzyme, die an der Biosynthese der Aminosäure beteiligt sind, erhöht ist;

   [3] ein Verfahren, in dem die Kopienzahl von mindestens einem der Enzymgene, die an der Biosynthese der Aminosäure beteiligt sind, erhöht ist;

   [4] ein Verfahren, in dem mindestens einer der Stoffwechselwege, der vom Biosyntheseweg der Aminosäure zu Metaboliten abweichend von der Aminosäure abzweigt, geschwächt oder blockiert ist; und

   [5] ein Verfahren, in dem ein Zellstamm ausgewählt wird, der im Vergleich zu einem Wildtypstamm eine höhere Resistenz gegen ein Analogon der Aminosäure aufweist.
5. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Mikroorganismus ein Mikroorganismus ist, der zu der Gattung Escherichia, Corynebacterium, Bacillus, Serratia, Pseudomonas oder Streptomyces gehört.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Mikroorganismus, der zu der Gattung Escherichia, Corynebacterium, Bacillus, Serratia, Pseudomonas oder Streptomyces gehört Escherichia coli, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium lactofermentum, Corynebacterium flavum, Corynebacterium efficiens, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Serratia marcescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces coelicolor oder Streptomyces lividans ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Mikroorganismus ein Mikroorganismus ist, in dem die Aktivitäten von einer oder mehreren Arten von Peptidasen und einer oder mehreren Arten von Proteinen, die eine Peptid-Permeations/Transport Aktivität haben (hiernach auch bezeichnet als Peptid-Permeations/Transport-Proteine) gesenkt oder wirkungslos sind.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Mikroorganismus ein Mikroorganismus ist, in dem die Aktivitäten von drei oder mehr Arten von Peptidasen gesenkt oder wirkungslos sind.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Peptidase ein Protein ist, welches die in einer der SEQ ID NOs:45 bis 48 gezeigte Aminosäuresequenz hat, oder ein Protein, welches eine Aminosäuresequenz hat, die 80% oder mehr Homologie zu der in einer der SEQ ID NOs:45 bis 48 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches Peptidase-Aktivität hat.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 9, wobei das Peptid-Permeations/Transport-Protein ein Protein ist, welches die in einer der SEQ ID NOs:49 bis 53 gezeigte Aminosäuresequenz hat, oder ein Protein, welches eine Aminosäuresequenz hat, die 80% oder mehr Homologie zu der in einer der SEQ ID NOs:49 bis 53 gezeigten Aminosäuresequenz hat, und welches Peptid-Permeations/Transport Aktivität hat.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Mikroorganismus ein Mikroorganismus ist, der zu der Gattung Escherichia, Bacillus oder Corynebacterium gehört.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Mikroorganismus, welcher zu der Gattung Escherichia, Bacillus oder Corynebacterium gehört, Escherichia coli, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium lactofermentum, Corynebacterium flavum, Corynebacterium efficiens, Bacillus subtilis oder Bacillus megaterium ist.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Aminosäure eine Aminosäure ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus L-Alanin, L-Glutamin, L-Glutaminsäure, Glycin, L-Valin, L-Leucin, L-Isoleucin, L-Prolin, L-Phenylalanin, L-Tryptophan, L-Methionin, L-Serin, L-Threonin, L-Cystein, L-Asparagin, L-Tyrosin, L-Lysin, L-Arginin, L-Histidin, L-Asparaginsäure, L-α-Aminobuttersäure, L-4-Hydroxyprolin, L-3-Hydroxyprolin, L-Ornithin und L-Citrullin.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Dipeptid ein Dipeptid, dargestellt in Formel (I) ist:         R¹ - R² (I) (wobei R¹ und R², welche gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Aminosäure darstellen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus L-Alanin, L-Glutamin, L-Glutaminsäure, Glycin, L-Valin, L-Leucin, L-Isoleucin, L-Prolin, L-Phenylalanin, L-Tryptophan, L-Methionin, L-Serin, L-Threonin, L-Cystein, L-Asparagin, L-Tyrosin, L-Lysin, L-Arginin, L-Histidin, L-Asparaginsäure, L-α-Aminobuttersäure, L-4-Hydroxyprolin, L-3-Hydroxyprolin, L-Ornithin und L-Citrullin.