JP2003180355A - Method for producing l-amino acid - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発酵法によるL−
アミノ酸の製造法、特にL−リジン及びL−グルタミン
酸の製造法に関する。L−リジンは飼料添加物等とし
て、L−グルタミン酸は調味料原料等として広く用いら
れている。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an L-based fermentation method.
The present invention relates to a method for producing an amino acid, particularly L-lysine and L-glutamic acid. L-lysine is widely used as a feed additive and the like, and L-glutamic acid is widely used as a raw material for seasonings and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、L−リジン及びL−グルタミン酸
等のL−アミノ酸は、これらのL−アミノ酸生産能を有
するブレビバクテリウム属やコリネバクテリウム属に属
するコリネ型細菌を用いて発酵法により工業生産されて
いる。これらのコリネ型細菌は、生産性を向上させるた
めに、自然界から分離した菌株または該菌株の人工変異
株が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, L-amino acids such as L-lysine and L-glutamic acid have been fermented by a coryneform bacterium belonging to the genus Brevibacterium or Corynebacterium having the ability to produce these L-amino acids. It is manufactured industrially. For these coryneform bacteria, strains isolated from nature or artificial mutants of these strains are used in order to improve productivity.
【0003】また、組換えDNA技術によりL−アミノ
酸の生合成酵素を増強することによって、L−アミノ酸
の生産能を増加させる種々の技術が開示されている。例
えば、L−リジン生産能を有するコリネ型細菌におい
て、L−リジン及びL−スレオニンによるフィードバッ
ク阻害が解除されたアスパルトキナーゼをコードする遺
伝子(変異型lysC)、ジヒドロジピコリン酸レダクター
ゼ遺伝子(dapB)、ジヒドロジピコリン酸シンターゼ遺
伝子(dapA)、ジアミノピメリン酸デカルボキシラーゼ
遺伝子(lysA)遺伝子、及びジアミノピメリン酸デヒド
ロゲナーゼ遺伝子(ddh)(WO96/40934)、lysA及びddh
(特開平9−322774号)、lysC、lysA及びホスホエノー
ルピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子(ppc)(特開平1
0-165180号)、変異型lysC、dapB、dapA、lysA及びアス
パラギン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子(aspC)
(特開平10-215883号)を導入することにより、同細菌
のL−リジン生産能が向上することが知られている。Further, various techniques have been disclosed for increasing the L-amino acid-producing ability by enhancing the L-amino acid biosynthetic enzyme by recombinant DNA technology. For example, in coryneform bacteria having L-lysine-producing ability, a gene encoding aspartokinase in which feedback inhibition by L-lysine and L-threonine is released (mutant lysC), dihydrodipicolinate reductase gene (dapB), Dihydrodipicolinate synthase gene (dapA), diaminopimelate decarboxylase gene (lysA) gene, and diaminopimelate dehydrogenase gene (ddh) (WO96 / 40934), lysA and ddh
(JP-A-9-322774), lysC, lysA and phosphoenolpyruvate carboxylase gene (ppc) (JP-A-1-322774).
0-165180), mutant lysC, dapB, dapA, lysA and aspartate aminotransferase gene (aspC).
It is known that the introduction of (JP-A-10-215883) improves the L-lysine-producing ability of the bacterium.
【0004】また、エシェリヒア属細菌においては、da
pA、変異型lysC、dapB、ジアミノピメリン酸デヒドロゲ
ナーゼ遺伝子(ddh)(又はテトラヒドロジピコリン酸
スクシニラーゼ遺伝子(dapD)及びスクシニルジアミノ
ピメリン酸デアシラーゼ遺伝子(dapE))を順次増強す
るとL−リジン生産能が向上することが知られている
(WO 95/16042)。尚、WO 95/16042ではテトラヒドロジ
ピコリン酸スクシニラーゼがスクシニルジアミノピメリ
ン酸トランスアミナーゼと誤記されている。一方、コリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属細菌にお
いて、エシェリヒア・コリ又はコリネバクテリウム・グ
ルタミクム由来のクエン酸シンターゼをコードする遺伝
子の導入が、L−グルタミン酸生産能の増強に効果的で
あったことが報告されている(特公平7-121228号)。ま
た、特開昭61-268185号公報には、コリネバクテリウム
属細菌由来のグルタミン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子を含
む組換え体DNAを保有した細胞が開示されている。さ
らに、特開昭63-214189号公報には、グルタミン酸デヒ
ドロゲナーゼ遺伝子、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ遺
伝子、アコニット酸ヒドラターゼ遺伝子、及びクエン酸
シンターゼ遺伝子を増強することによって、L−グルタ
ミン酸の生産能を増加させる技術が開示されている。In Escherichia bacteria, da
Sequential enhancement of pA, mutant lysC, dapB, diaminopimelate dehydrogenase gene (ddh) (or tetrahydrodipicolinate succinylase gene (dapD) and succinyldiaminopimelate deacylase gene (dapE)) improves L-lysine productivity Is known (WO 95/16042). In WO 95/16042, tetrahydrodipicolinate succinylase is erroneously described as succinyldiaminopimelate transaminase. On the other hand, in a bacterium of the genus Corynebacterium or genus Brevibacterium, the introduction of a gene encoding a citrate synthase derived from Escherichia coli or Corynebacterium glutamicum was effective for enhancing the L-glutamic acid-producing ability. Has been reported (Japanese Patent Publication No. 7-121228). Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-268185 discloses a cell having a recombinant DNA containing a glutamate dehydrogenase gene derived from a bacterium belonging to the genus Corynebacterium. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-214189 discloses a technique for increasing the L-glutamic acid production ability by enhancing the glutamate dehydrogenase gene, the isocitrate dehydrogenase gene, the aconitate hydratase gene, and the citrate synthase gene. Has been done.
【0005】しかし、エノラーゼをコードする遺伝子の
構造はコリネ型細菌では報告されておらず、エノラーゼ
をコードする遺伝子をコリネ型細菌の育種に利用するこ
とも知られていない。However, the structure of the gene encoding enolase has not been reported in coryneform bacteria, and the use of the gene encoding enolase in breeding coryneform bacteria has not been known.
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来よりも
さらに改良された発酵法によるL−リジン又はL−グル
タミン酸等のL−アミノ酸の製造法、及びそれに用いる
菌株を提供することを課題とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing L-amino acids such as L-lysine or L-glutamic acid by a fermentation method which is further improved than before, and a strain used therefor. To do.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、エノラーゼを
コードする遺伝子をコリネ型細菌に導入し、エノラーゼ
活性を増幅することにより、L−リジン又はL−グルタ
ミン酸の生産量を増大させることができることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、以
下のとおりである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have introduced a gene encoding enolase into a coryneform bacterium and amplifying the enolase activity. It was found that the production amount of L-lysine or L-glutamic acid can be increased, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
【0007】(1)細胞中のエノラーゼ活性が増強さ
れ、かつL−アミノ酸生産能を有するコリネ型細菌。
(2)前記L−アミノ酸が、L−リジン、L−グルタミ
ン酸、L−スレオニン、L−イソロイシン、L−セリン
から選ばれる(1)のコリネ型細菌。
(3)前記エノラーゼ活性の増強が、前記細菌細胞内の
エノラーゼをコードする遺伝子のコピー数を高めること
によるものである前記(1)のコリネ型細菌。
(4)前記エノラーゼをコードする遺伝子がエシェリヒ
ア属細菌由来である(3)のコリネ型細菌。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかのコリネ型細菌を
培地に培養し、該培養物中にL−アミノ酸を生成蓄積せ
しめ、該培養物からL−アミノ酸を採取することを特徴
とするL−アミノ酸の製造法。
(6)前記L−アミノ酸が、L−リジン、L−グルタミ
ン酸、L−スレオニン、L−イソロイシン、L−セリン
から選ばれる(5)の方法。(1) A coryneform bacterium having enhanced enolase activity in cells and L-amino acid-producing ability. (2) The coryneform bacterium of (1), wherein the L-amino acid is selected from L-lysine, L-glutamic acid, L-threonine, L-isoleucine, and L-serine. (3) The coryneform bacterium according to (1) above, wherein the enhancement of the enolase activity is caused by increasing the copy number of a gene encoding enolase in the bacterial cell. (4) The coryneform bacterium of (3), wherein the gene encoding the enolase is derived from a bacterium belonging to the genus Escherichia. (5) The method of culturing the coryneform bacterium according to any one of (1) to (4) above in a medium to produce and accumulate L-amino acid in the culture, and collecting the L-amino acid from the culture. And a method for producing an L-amino acid. (6) The method according to (5), wherein the L-amino acid is selected from L-lysine, L-glutamic acid, L-threonine, L-isoleucine and L-serine.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
【0009】<1>本発明のコリネ型細菌
本発明のコリネ型細菌は、L−アミノ酸生産能を有し、
細胞中のエノラーゼ活性が増強されたコリネ型細菌であ
る。L−アミノ酸としては、L−リジン、L−グルタミ
ン酸、L−スレオニン、L−イソロイシン、L−セリン
等が挙げられる。これらの中では、L−リジン及びL−
グルタミン酸が好ましい。以下、本発明の実施の形態
を、主としてL−リジン生産能又はL−グルタミン酸生
産能を有するコリネ型細菌について説明するが、本発明
は、目的とするL−アミノ酸固有の生合成系がエノラー
ゼよりも下流に位置するものについては同様に適用され
得る。<1> Coryneform bacterium of the present invention The coryneform bacterium of the present invention has L-amino acid-producing ability,
It is a coryneform bacterium with enhanced enolase activity in cells. Examples of L-amino acids include L-lysine, L-glutamic acid, L-threonine, L-isoleucine and L-serine. Among these, L-lysine and L-
Glutamic acid is preferred. Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described mainly for a coryneform bacterium having L-lysine-producing ability or L-glutamic acid-producing ability. Can be similarly applied to those located downstream.
【0010】本発明でいうコリネ型細菌としては、バー
ジーズ・マニュアル・オブ・デターミネイティブ・バク
テリオロジー(Bergey's Manual of Determinative Bac
teriology)第8版599頁(1974)に定義されている一群
の微生物であり、好気性,グラム陽性,非抗酸性,胞子
形成能を有しない桿菌であり、従来ブレビバクテリウム
属に分類されていたが現在コリネバクテリウム属細菌と
して統合された細菌を含み(Int. J. Syst. Bacterio
l., 41, 255 (1981))、またコリネバクテリウム属と非
常に近縁なブレビバクテリウム属細菌及びミクロバテリ
ウム属細菌を含む。L−リジン又はL−グルタミン酸の
製造に好適に用いられるコリネ型細菌の菌株としては、
例えば以下に示すものが挙げられる。The coryneform bacteria referred to in the present invention include Bergey's Manual of Determinative Baciology.
teriology) 8th edition pp. 599 (1974), a group of microorganisms that are aerobic, gram-positive, non-acidic, non-sporulating rods, and are conventionally classified as Brevibacterium. However, it contains bacteria that have been integrated as Corynebacterium (Int. J. Syst. Bacterio
l., 41, 255 (1981)), and also Brevibacterium and Microbacterium which are closely related to the genus Corynebacterium. Examples of coryneform bacterial strains that are preferably used for the production of L-lysine or L-glutamic acid include:
For example, the following may be mentioned.
【0011】 コリネバクテリウム・アセトアシドフィルム ATCC13870 コリネバクテリウム・アセトグルタミクム ATCC15806 コリネバクテリウム・カルナエ ATCC15991 コリネバクテリウム・グルタミクム ATCC13032 (ブレビバクテリウム・ディバリカタム) ATCC14020 (ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム)ATCC13869 (コリネバクテリウム・リリウム) ATCC15990 (ブレビバクテリウム・フラバム) ATCC14067 コリネバクテリウム・メラセコーラ ATCC17965 ブレビバクテリウム・サッカロリティクム ATCC14066 ブレビバクテリウム・インマリオフィルム ATCC14068 ブレビバクテリウム・ロゼウム ATCC13825 ブレビバクテリウム・チオゲニタリス ATCC19240 ミクロバクテリウム・アンモニアフィラム ATCC15354 コリネバクテリウム・サーモアミノゲネス AJ12340(FERM BP-1539)[0011] Corynebacterium acetoside film ATCC13870 Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806 Corynebacterium carnae ATCC15991 Corynebacterium glutamicum ATCC13032 (Brevibacterium divaricatum) ATCC14020 (Brevibacterium lactofermentum) ATCC13869 (Corynebacterium Lilium) ATCC15990 (Brevibacterium flavum) ATCC14067 Corynebacterium meracecola ATCC17965 Brevibacterium saccharolyticum ATCC14066 Brevibacterium Inmario Film ATCC14068 Brevibacterium roseum ATCC13825 Brevibacterium thiogenitalis ATCC19240 Microbacterium Ammonia Philum ATCC15354 Corynebacterium thermoaminogenes AJ12340 (FERM BP-1539)
【0012】これらを入手するには、例えばアメリカン
・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type
Culture Collection、住所 12301 Parklawn Drive, Roc
kville, Maryland 20852, United States of America)
より分譲を受けることができる。すなわち、各微生物ご
とに対応する登録番号が付与されており、この登録番号
を引用して分譲を受けることができる。各微生物に対応
する登録番号はアメリカン・タイプ・カルチャー・コレ
クションのカタログに記載されている。また、AJ12340
株は、通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所
(郵便番号305-8566日本国茨城県つくば市東一丁目1番
3号)にブダペスト条約に基づいて寄託されている。To obtain these, for example, American Type Culture Collection (American Type
Culture Collection, Address 12301 Parklawn Drive, Roc
kville, Maryland 20852, United States of America)
You can get more sales. That is, a registration number corresponding to each microorganism is given, and the registration number can be quoted to receive the sale. The registration number corresponding to each microorganism is listed in the American Type Culture Collection catalog. Also, AJ12340
The shares have been deposited under the Budapest Treaty at the Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute, Ministry of International Trade and Industry (Postal Code 305-8566, 1-3-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan).
【0013】また、上記菌株以外にも、これらの菌株か
ら誘導されたL−リジン又はL−グルタミン酸等のL−
アミノ酸生産能を有する変異株等も、本発明に利用でき
る。この様な人工変異株としては次の様なものがある。
S−(2−アミノエチル)−システイン(以下、「AE
C」と略記する)耐性変異株(例えば、ブレビバクテリ
ウム・ラクトファーメンタムAJ11082(NRRL B-1147
0)、特公昭56-1914号、特公昭56-1915号、特公昭57-14
157号、特公昭57-14158号、特公昭57-30474号、特公昭5
8-10075号、特公昭59-4993号、特公昭61-35840号、特公
昭62-24074号、特公昭62-36673号、特公平5-11958号、
特公平7-112437号、特公平7-112438号参照)、その成長
にL−ホモセリン等のアミノ酸を必要とする変異株(特
公昭48-28078号、特公昭56-6499号)、AECに耐性を示
し、更にL−ロイシン、L−ホモセリン、L−プロリ
ン、L−セリン、L−アルギニン、L−アラニン、L−
バリン等のアミノ酸を要求する変異株(米国特許第3708
395号及び第3825472号)、DL−α−アミノ−ε−カプ
ロラクタム、α−アミノ−ラウリルラクタム、アスパラ
ギン酸−アナログ、スルファ剤、キノイド、N−ラウロ
イルロイシンに耐性を示すL−リジン生産変異株、オキ
ザロ酢酸脱炭酸酵素(デカルボキシラーゼ)または呼吸
系酵素阻害剤の耐性を示すL−リジン生産変異株(特開
昭50-53588号、特開昭50-31093号、特開昭52-102498
号、特開昭53-9394号、特開昭53-86089号、特開昭55-97
83号、特開昭55-9759号、特開昭56-32995号、特開昭56-
39778号、特公昭53-43591号、特公昭53-1833号)、イノ
シトールまたは酢酸を要求するL−リジン生産変異株
(特開昭55-9784号、特開昭56-8692号)、フルオロピル
ビン酸または34℃以上の温度に対して感受性を示すL−
リジン生産変異株(特開昭55-9783号、特開昭53-86090
号)、エチレングリコールに耐性を示し、L−リジンを
生産するブレビバクテリウム属またはコリネバクテリウ
ム属の生産変異株(米国特許第4411997号)。In addition to the above strains, L-lysine or L-glutamic acid-derived L-derived from these strains
Mutant strains having amino acid-producing ability can also be used in the present invention. Such artificial mutant strains include the following.
S- (2-aminoethyl) -cysteine (hereinafter referred to as "AE
Abbreviated as "C") resistant mutant strain (for example, Brevibacterium lactofermentum AJ11082 (NRRL B-1147
0), Japanese Patent Sho 56-1914, Japanese Patent Sho 56-1915, Japanese Patent Sho 57-14
No. 157, Japanese Examined Japanese Patent No.
8-10075, Japanese Examined Sho 59-4993, Japanese Examined Sho 61-35840, Examined Sho 62-24074, Examined Sho 62-36673, Examined Hei 5-11958,
Japanese Patent Publication Nos. 7-112437 and 7-112438), mutants that require amino acids such as L-homoserine for their growth (Japanese Patent Publication Nos. 48-28078 and 56-6499), resistant to AEC , L-leucine, L-homoserine, L-proline, L-serine, L-arginine, L-alanine, L-
Variants requiring amino acids such as valine (US Patent No. 3708
395 and No. 3825472), DL-α-amino-ε-caprolactam, α-amino-lauryllactam, aspartic acid-analog, sulfa drugs, quinoids, L-lysine-producing mutant strains resistant to N-lauroylleucine, L-lysine-producing mutants showing resistance to oxaloacetate decarboxylase (decarboxylase) or respiratory enzyme inhibitors (JP-A-50-53588, JP-A-50-31093, JP-A-52-102498)
JP-A-53-9394, JP-A-53-86089, JP-A-55-97
83, JP-A-55-9759, JP-A-56-32995, JP-A-56-
39778, JP-B-53-43591, JP-B-53-1833), L-lysine-producing mutant strains requiring inositol or acetic acid (JP-A-55-9784, JP-A-56-8692), fluoropyrubin L- showing sensitivity to acids or temperatures above 34 ° C
Lysine-producing mutants (JP-A-55-9783, JP-A-53-86090)
No.), a production mutant strain of the genus Brevibacterium or Corynebacterium, which is resistant to ethylene glycol and produces L-lysine (US Pat. No. 4411997).
【0014】また、L−スレオニン生産能を有するコリ
ネ型細菌としては、コリネバクテリウム・アセトアシド
フィラム AJ12318(FERM BP-1172)(米国特許第5,188,94
9号参照)等が、L−イソロイシン生産能を有するコリ
ネ型細菌としてはブレビバクテリウム・フラバム AJ121
49(FERM BP-759)(米国特許第4,656,135号参照)等が挙
げられる。As a coryneform bacterium having L-threonine-producing ability, corynebacterium acetoacidophilum AJ12318 (FERM BP-1172) (US Pat. No. 5,188,94)
Brevibacterium flavum AJ121 is a coryneform bacterium capable of producing L-isoleucine.
49 (FERM BP-759) (see US Pat. No. 4,656,135) and the like.
【0015】<2>エノラーゼ活性の増幅
コリネ型細菌細胞中のエノラーゼ活性を増幅するには、
エノラーゼをコードする遺伝子断片を、該細菌で機能す
るベクター、好ましくはマルチコピー型のベクターと連
結して組み換えDNAを作製し、これをL−リジン又は
L−グルタミン酸生産能を有するコリネ型細菌に導入し
て形質転換すればよい。形質転換株の細胞内のエノラー
ゼをコードする遺伝子のコピー数が上昇する結果、エノ
ラーゼ活性が増幅される。エノラーゼは、エシェリヒア
・コリではeno遺伝子にコードされている。<2> Amplification of Enolase Activity To amplify enolase activity in coryneform bacterial cells,
A gene fragment encoding enolase is ligated to a vector that functions in the bacterium, preferably a multicopy type vector to prepare a recombinant DNA, which is introduced into a coryneform bacterium capable of producing L-lysine or L-glutamic acid. And then transform. As a result of the increase in the copy number of the gene encoding enolase in the cells of the transformant, the enolase activity is amplified. Enolase is encoded by the eno gene in Escherichia coli.
【0016】エノラーゼ遺伝子は、コリネ型細菌の遺伝
子を用いることも、エシェリヒア属細菌等の他の生物由
来の遺伝子のいずれも使用することができる。エシェリ
ヒア・コリのeno遺伝子の塩基配列は既に明らかにされ
ている(Klein, M. et al., DNA Seq. 6, 315-355 (199
6年), Genbank/EMBL/DDBJ accetion No. X82400)の
で、その塩基配列に基づいて作製したプライマー、例え
ば配列表配列番号1及び2に示すプライマーを用いて、
エシェリヒア・コリ染色体DNAを鋳型とするPCR法
(PCR:polymerase chain reaction; White,T.J. e
t al;Trends Genet. 5,185(1989)参照)によって、eno
遺伝子を取得することができる。コリネ型細菌等の他の
微生物のエノラーゼをコードする遺伝子も、同様にして
取得され得る。As the enolase gene, either a coryneform bacterium gene or a gene derived from another organism such as Escherichia bacterium can be used. The nucleotide sequence of the Escherichia coli eno gene has already been revealed (Klein, M. et al., DNA Seq. 6, 315-355 (199
6 years), Genbank / EMBL / DDBJ accetion No. X82400), so using the primers prepared based on the nucleotide sequence, for example, the primers shown in SEQ ID NOS: 1 and 2 in the Sequence Listing,
PCR method using Escherichia coli chromosomal DNA as a template (PCR: polymerase chain reaction; White, TJ e
t al; Trends Genet. 5,185 (1989)), eno
Genes can be obtained. Genes encoding enolases of other microorganisms such as coryneform bacteria can be obtained in the same manner.
【0017】染色体DNAは、DNA供与体である細菌
から、例えば、斎藤、三浦の方法(H. Saito and K. Mi
ura Biochem. Biophys. Acta, 72, 619 (1963)、生物工
学実験書、日本生物工学会編、97〜98頁、培風館、
1992年参照)等により調製することができる。Chromosomal DNA can be obtained from bacteria that are DNA donors, for example, by the method of Saito and Miura (H. Saito and K. Mi).
ura Biochem. Biophys. Acta, 72, 619 (1963), Biotechnology Experiment Manual, Japan Society for Biotechnology, pages 97-98, Baifukan,
1992) and the like.
【0018】PCR法により増幅されたエノラーゼをコ
ードする遺伝子は、エシェリヒア・コリ及び/又はコリ
ネ型細菌の細胞内において自律複製可能なベクターDN
Aに接続して組換えDNAを調製し、これをエシェリヒ
ア・コリ細胞に導入しておくと、後の操作がしやすくな
る。エシェリヒア・コリ細胞内において自律複製可能な
ベクターとしては、プラスミドベクターが好ましく、宿
主の細胞内で自立複製可能なものが好ましく、例えば p
UC19、pUC18、pBR322、pHSG299、pHSG399、pHSG398、RS
F1010等が挙げられる。The gene encoding the enolase amplified by the PCR method is a vector DN capable of autonomously replicating in the cells of Escherichia coli and / or coryneform bacteria.
When the recombinant DNA is prepared by connecting to A and introduced into Escherichia coli cells, the subsequent operation becomes easy. As a vector capable of autonomously replicating in Escherichia coli cells, a plasmid vector is preferable, and a vector capable of autonomous replication in the cells of the host is preferable.
UC19, pUC18, pBR322, pHSG299, pHSG399, pHSG398, RS
F1010 etc. are mentioned.
【0019】コリネ型細菌の細胞内において自律複製可
能なベクターとしては、pAM330(特開昭58-67699号公報
参照)、pHM1519(特開昭58-77895号公報参照)等が挙
げられる。また、これらのベクターからコリネ型細菌中
でプラスミドを自律複製可能にする能力を持つDNA断
片を取り出し、前記エシェリヒア・コリ用のベクターに
挿入すると、エシェリヒア・コリ及びコリネ型細菌の両
方で自律複製可能ないわゆるシャトルベクターとして使
用することができる。このようなシャトルベクターとし
ては、以下のものが挙げられる。尚、それぞれのベクタ
ーを保持する微生物及び国際寄託機関の受託番号をかっ
こ内に示した。
Examples of the vector capable of autonomously replicating in the cells of coryneform bacteria include pAM330 (see JP-A-58-67699) and pHM1519 (see JP-A-58-77895). When a DNA fragment capable of autonomously replicating a plasmid in a coryneform bacterium is extracted from these vectors and inserted into the Escherichia coli vector, autonomous replication is possible in both Escherichia coli and a coryneform bacterium. Can be used as a so-called shuttle vector. Examples of such shuttle vectors include the following. The microorganisms carrying the respective vectors and the deposit numbers of the international depository institutions are shown in parentheses.
【0020】エノラーゼをコードする遺伝子とコリネ型
細菌で機能するベクターを連結して組み換えDNAを調
製するには、エノラーゼをコードする遺伝子の末端に合
うような制限酵素でベクターを切断する。連結は、T4
DNAリガーゼ等のリガーゼを用いて行うのが普通であ
る。In order to prepare a recombinant DNA by ligating a gene encoding enolase with a vector functioning in coryneform bacterium, the vector is cleaved with a restriction enzyme that fits the end of the gene encoding enolase. Connection is T4
It is common to use a ligase such as a DNA ligase.
【0021】上記のように調製した組み換えDNAをコ
リネ型細菌に導入するには、これまでに報告されている
形質転換法に従って行えばよい。例えば、エシェリヒア
・コリ K−12について報告されているような、受容
菌細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増
す方法(Mandel,M.and Higa,A.,J. Mol. Biol., 53,159
(1970))があり、バチルス・ズブチリスについて報告
されているような、増殖段階の細胞からコンピテントセ
ルを調製してDNAを導入する方法( Duncan,C.H.,Wil
son,G.A.and Young,F.E., Gene, 1, 153 (1977))があ
る。あるいは、バチルス・ズブチリス、放線菌類及び酵
母について知られているような、DNA受容菌の細胞
を、組換えDNAを容易に取り込むプロトプラストまた
はスフェロプラストの状態にして組換えDNAをDNA
受容菌に導入する方法( Chang,S.and Choen,S.N.,Mole
c. Gen. Genet., 168, 111 (1979);Bibb,M.J.,Ward,J.
M.andHopwood,O.A.,Nature, 274, 398 (1978);Hinnen,
A.,Hicks,J.B.and Fink,G.R.,Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 75 1929 (1978))も応用できる。本発明の実施例
で用いた形質転換の方法は、電気パルス法(特開平2−
207791号公報参照)である。The recombinant DNA prepared as described above can be introduced into a coryneform bacterium by any of the transformation methods previously reported. For example, a method of treating recipient cells with calcium chloride to increase DNA permeability, as reported for Escherichia coli K-12 (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol. , 53,159
(1970)), and a method of preparing competent cells from cells in the growth stage and introducing DNA as described for Bacillus subtilis (Duncan, CH, Wil.
son, GAand Young, FE, Gene, 1, 153 (1977)). Alternatively, cells of DNA-accepting bacteria, such as those known for Bacillus subtilis, actinomycetes and yeast, are brought into a protoplast or spheroplast in which the recombinant DNA is easily taken up, and the recombinant DNA is DNA.
Method of introducing into recipient bacteria (Chang, S. And Choen, SN, Mole
c. Gen. Genet., 168, 111 (1979); Bibb, MJ, Ward, J.
M. and Hopwood, OA, Nature, 274, 398 (1978); Hinnen,
A., Hicks, JBand Fink, GR, Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 75 1929 (1978)) can also be applied. The transformation method used in the examples of the present invention was the electric pulse method (Japanese Patent Laid-Open No.
207791).
【0022】エノラーゼをコードする活性の増幅は、エ
ノラーゼをコードする遺伝子を上記宿主の染色体DNA
上に多コピー存在させることによっても達成できる。コ
リネ型細菌に属する微生物の染色体DNA上にエノラー
ゼをコードする遺伝子を多コピーで導入するには、染色
体DNA上に多コピー存在する配列を標的に利用して相
同組換えにより行う。染色体DNA上に多コピー存在す
る配列としては、レペッティブDNA、転移因子の端部
に存在するインバーティッド・リピートが利用できる。
あるいは、特開平2−109985号公報に開示されて
いるように、エノラーゼをコードする遺伝子をトランス
ポゾンに搭載してこれを転移させて染色体DNA上に多
コピー導入することも可能である。いずれの方法によっ
ても形質転換株内のエノラーゼをコードする遺伝子のコ
ピー数が上昇する結果、エノラーゼ活性が増幅される。Amplification of the enolase-encoding activity is carried out by synthesizing the gene encoding enolase into the chromosomal DNA of the host.
It can also be achieved by having multiple copies on top. In order to introduce the gene coding for enolase in multiple copies into the chromosomal DNA of a microorganism belonging to coryneform bacterium, homologous recombination is carried out by using a sequence existing in multiple copies in the chromosomal DNA as a target. Repetitive DNA and inverted repeats present at the ends of transposable elements can be used as the sequences present in multiple copies on the chromosomal DNA.
Alternatively, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-109985, it is also possible to mount a gene encoding enolase on a transposon and transfer it to introduce multiple copies onto chromosomal DNA. Either method increases the copy number of the gene encoding enolase in the transformant, resulting in amplification of enolase activity.
【0023】エノラーゼ活性の増幅は、上記の遺伝子増
幅による以外に、染色体DNA上又はプラスミド上のエ
ノラーゼをコードする遺伝子のプロモーター等の発現調
節配列を強力なものに置換することによっても達成され
る(特開平1−215280号公報参照)。たとえば、
lacプロモーター、trpプロモーター、trcプロ
モーター、tacプロモーター、ラムダファージのPR
プロモーター、PLプロモーター等が強力なプロモータ
ーとして知られている。これらのプロモーターへの置換
により、エノラーゼをコードする遺伝子の発現が強化さ
れることによってエノラーゼ活性が増幅される。Amplification of enolase activity can be achieved by substituting a strong expression control sequence such as a promoter of a gene encoding enolase on chromosomal DNA or a plasmid with a strong one in addition to the above-described gene amplification ( See Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-215280). For example,
lac promoter, trp promoter, trc promoter, tac promoter, P R of lambda phage
Promoter, P L promoter, and so forth are known as strong promoters. Substitution with these promoters enhances the expression of the gene encoding enolase, thereby amplifying the enolase activity.
【0024】また、本発明のコリネ型細菌は、エノラー
ゼ活性に加えて、他のアミノ酸生合成経路又は解糖系等
の酵素遺伝子を強化することによって、それらの酵素活
性が増強されてもよい。例えば、L−リジンの製造に利
用可能な遺伝子の例としては、L−リジン及びL−スレ
オニンによる相乗的なフィードバック阻害が実質的に解
除されたアスパルトキナーゼαサブユニット蛋白質又は
βサブユニット蛋白質をコードする遺伝子(WO94/25605
国際公開パンフレット)、コリネホルム細菌由来の野生
型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子
(特開昭60-87788号公報)、コリネホルム細菌由来の野
生型ジヒドロジピコリン酸合成酵素をコードする遺伝子
(特公平6-55149号公報)等が知られている。[0024] In addition to the enolase activity, the coryneform bacterium of the present invention may have its enzymatic activity enhanced by enhancing other amino acid biosynthetic pathways or enzyme genes such as glycolytic pathways. For example, examples of genes that can be used for producing L-lysine include aspartokinase α subunit protein or β subunit protein in which synergistic feedback inhibition by L-lysine and L-threonine is substantially released. Gene encoding (WO94 / 25605
International Publication Pamphlet), wild-type phosphoenolpyruvate carboxylase gene derived from coryneform bacteria (JP-A-60-87788), gene encoding wild-type dihydrodipicolinate synthase derived from coryneform bacteria (Japanese Patent Publication No. 6-55149). Gazette) etc. are known.
【0025】また、L−グルタミン酸の製造に利用可能
な遺伝子の例としては、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ
(GDH、特開昭61−268185号)、グルタミン
シンテターゼ、グルタミン酸シンターゼ、イソクエン酸
デヒドロゲナーゼ(特開昭62−166890号、特開
昭63−214189号)、アコニット酸ヒドラターゼ
(特開昭62−294086号)、クエン酸シンター
ゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ(特開昭60−877
88号、特開昭62−55089号)、ホスホエノール
ピルビン酸カルボキシラーゼ、ホスホエノールピルビン
酸シンターゼ、エノラーゼ、ホスホグリセロムターゼ、
ホスホグリセリン酸キナーゼ、グリセルアルデヒド−3
−リン酸デヒドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラ
ーゼ、フルトースビスリン酸アルドラーゼ、ホスホフル
クトキナーゼ(特開昭63−102692号)、グルコ
ースリン酸イソメラーゼ等がある。Examples of genes that can be used for the production of L-glutamic acid include glutamate dehydrogenase (GDH, JP-A-61-268185), glutamine synthetase, glutamate synthase, and isocitrate dehydrogenase (JP-A-62-166890). No. JP-A-63-214189), aconitate hydratase (JP-A-62-294086), citrate synthase, pyruvate carboxylase (JP-A-60-877).
88, JP-A-62-55089), phosphoenolpyruvate carboxylase, phosphoenolpyruvate synthase, enolase, phosphoglyceromutase,
Phosphoglycerate kinase, glyceraldehyde-3
-Phosphate dehydrogenase, triose phosphate isomerase, fructose bisphosphate aldolase, phosphofructokinase (JP-A-63-102692), glucose phosphate isomerase and the like.
【0026】さらに、目的とするL−アミノ酸の生合成
経路から分岐して同L−アミノ酸以外の化合物を生成す
る反応を触媒する酵素の活性が低下または欠損していて
もよい。例えば、L−リジンの生合成経路から分岐して
L−リジン以外の化合物を生成する反応を触媒する酵素
としては、ホモセリンデヒドロゲナーゼがある(WO 95/
23864参照)。また、L−グルタミン酸の生合成経路か
ら分岐してL−グルタミン酸以外の化合物を生成する反
応を触媒する酵素としては、αケトグルタール酸デヒド
ロゲナーゼ、イソクエン酸リアーゼ、リン酸アセチルト
ランスフェラーゼ、酢酸キナーゼ、アセトヒドロキシ酸
シンターゼ、アセト乳酸シンターゼ、ギ酸アセチルトラ
ンスフェラーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、グルタミン酸
デカルボキシラーゼ、1−ピロリン酸デヒドロゲナー
ゼ、等がある。Furthermore, the activity of an enzyme that catalyzes a reaction that branches from the L-amino acid biosynthetic pathway of interest to produce a compound other than the L-amino acid may be decreased or lacking. For example, as an enzyme that catalyzes a reaction that branches from the L-lysine biosynthetic pathway to produce a compound other than L-lysine, there is homoserine dehydrogenase (WO 95 /
23864). In addition, as an enzyme that catalyzes a reaction that branches from the L-glutamic acid biosynthetic pathway to produce a compound other than L-glutamic acid, α-ketoglutarate dehydrogenase, isocitrate lyase, phosphate acetyltransferase, acetate kinase, acetohydroxy acid Synthase, acetolactate synthase, formate acetyltransferase, lactate dehydrogenase, glutamate decarboxylase, 1-pyrophosphate dehydrogenase, and the like.
【0027】さらに、L−グルタミン酸生産能を有する
コリネ型細菌に、界面活性剤等のビオチン作用抑制物質
に対する温度感受性変異を付与することにより、過剰量
のビオチンを含有する培地中にてビオチン作用抑制物質
の非存在下でL−グルタミン酸を生産させることができ
る(WO96/06180号参照)。このようなコリネ型細菌とし
ては、WO96/06180号に記載されているブレビバクテリウ
ム・ラクトファーメンタムAJ13029が挙げられる。AJ130
29株は、1994年9月2日付けで工業技術院生命工学工業
技術研究所に、受託番号FERM P-14501として寄託され、
1995年8月1日にブダペスト条約に基づく国際寄託
に移管され、受託番号FERM BP-5189が付与されている。Furthermore, by imparting a temperature-sensitive mutation to a coryneform bacterium capable of producing L-glutamic acid, a temperature-sensitive mutation for a biotin-inhibiting substance such as a surfactant, the biotin-inhibiting effect in a medium containing an excess amount of biotin. L-glutamic acid can be produced in the absence of a substance (see WO96 / 06180). Examples of such coryneform bacteria include Brevibacterium lactofermentum AJ13029 described in WO96 / 06180. AJ130
Twenty-nine shares were deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science with the deposit number FERM P-14501 on September 2, 1994,
It was transferred to an international deposit under the Budapest Treaty on August 1, 1995 and is given the deposit number FERM BP-5189.
【0028】また、L−リジン及びL−グルタミン酸生
産能を有するコリネ型細菌に、ビオチン作用抑制物質に
対する温度感受性変異を付与することにより、過剰量の
ビオチンを含有する培地中にてビオチン作用抑制物質の
非存在下でL−リジン及びL−グルタミン酸を同時生産
させることができる(WO96/06180号参照)。このような
菌株としては、WO96/06180号に記載されているブレビバ
クテリウム・ラクトファーメンタムAJ12993株が挙げら
れる。同株は1994年6月3日付けで工業技術院生命
工学工業技術研究所に、受託番号FERM P-14348で寄託さ
れ、1995年8月1日にブダペスト条約に基づく国際
寄託に移管され、受託番号FERM BP-5188が付与されてい
る。In addition, a coryneform bacterium capable of producing L-lysine and L-glutamic acid is provided with a temperature-sensitive mutation to a biotin action-suppressing substance, whereby a biotin action-suppressing substance is contained in a medium containing an excess amount of biotin. L-lysine and L-glutamic acid can be co-produced in the absence of (see WO96 / 06180). Examples of such strains include Brevibacterium lactofermentum AJ12993 strain described in WO96 / 06180. The strain was deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science with the deposit number FERM P-14348 as of June 3, 1994, and was transferred to the international deposit under the Budapest Treaty on August 1, 1995 and deposited. It is numbered FERM BP-5188.
【0029】<3>L−アミノ酸の生産
エノラーゼ活性が増幅され、かつ、L−アミノ酸生産能
を有するコリネ型細菌を好適な培地で培養すれば、同L
−アミノ酸が培地に蓄積する。例えば、エノラーゼ活性
が増幅され、かつL−リジン酸生産能を有するコリネ型
細菌を好適な培地で培養すれば、L−リジンが培地に蓄
積する。また、エノラーゼ活性が増幅され、かつL−グ
ルタミン酸生産能を有するコリネ型細菌を好適な培地で
培養すれば、L−グルタミン酸が培地に蓄積する。<3> Production of L-Amino Acid If a coryneform bacterium, which has an enolase activity and is capable of producing L-amino acid, is cultured in a suitable medium, the same L
-Amino acids accumulate in the medium. For example, when a coryneform bacterium having an enolase activity amplified and L-lysine acid-producing ability is cultured in a suitable medium, L-lysine is accumulated in the medium. Further, when coryneform bacteria having an enolase activity amplified and L-glutamic acid-producing ability are cultured in a suitable medium, L-glutamic acid is accumulated in the medium.
【0030】さらに、エノラーゼ活性が増幅され、かつ
L−リジン及びL−グルタミン酸生産能を有するコリネ
型細菌を培地で培養すれば、L−リジン及びL−グルタ
ミン酸が培地に蓄積する。L−リジンとL−グルタミン
酸を同時に醗酵生産する場合には、L−リジン生産菌を
L−グルタミン酸の生産条件下で培養してもよいし、あ
るいはL−リジン生産能を有するコリネ型細菌とL−グ
ルタミン酸生産能を有するコリネ型細菌を混合培養して
もよい(特開平5−3793号公報)。Further, when coryneform bacteria having an enolase activity amplified and capable of producing L-lysine and L-glutamic acid are cultured in a medium, L-lysine and L-glutamic acid are accumulated in the medium. When L-lysine and L-glutamic acid are simultaneously fermentatively produced, the L-lysine-producing bacterium may be cultivated under the L-glutamic acid-producing conditions, or L-lysine-producing coryneform bacterium and L-lysine-producing bacteria may be used. -Coryneform bacteria capable of producing glutamic acid may be mixed and cultured (JP-A-5-3793).
【0031】本発明の微生物を用いてL−リジン又はL
−グルタミン酸等のL−アミノ酸を製造するのに用いる
培地は、炭素源、窒素源、無機イオン及び必要に応じそ
の他の有機微量栄養素を含有する通常の培地である。炭
素源としては、グルコース、ラクトース、ガラクトー
ス、フラクトース、シュクロース、廃糖蜜、澱粉加水分
解物などの炭水化物、エタノールやイノシトールなどの
アルコール類、酢酸、フマール酸、クエン酸、コハク酸
等の有機酸類を用いることができる。Using the microorganism of the present invention, L-lysine or L
The medium used for producing L-amino acids such as glutamic acid is a normal medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions and, if necessary, other organic micronutrients. As the carbon source, glucose, lactose, galactose, fructose, sucrose, molasses, carbohydrates such as starch hydrolysate, alcohols such as ethanol and inositol, organic acids such as acetic acid, fumaric acid, citric acid, and succinic acid. Can be used.
【0032】窒素源としては、硫酸アンモニウム、硝酸
アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、酢酸アンモニウム等の無機アンモニウム塩、アンモ
ニア、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、酵母エキス、
コーン・スティープ・リカー、大豆加水分解物などの有
機窒素、アンモニアガス、アンモニア水等を用いること
が できる。As the nitrogen source, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride, ammonium phosphate, inorganic ammonium salts such as ammonium acetate, ammonia, peptone, meat extract, yeast extract, yeast extract,
Organic nitrogen such as corn steep liquor and soybean hydrolyzate, ammonia gas, and ammonia water can be used.
【0033】無機イオンとしては、リン酸カリウム、硫
酸マグネシウム、鉄イオン、マンガンイオン等が少量添
加される。有機微量栄養素としては、ビタミンB1など
の要求物質または酵母エキス等を必要に応じ適量含有さ
せることが望ましい。As the inorganic ions, potassium phosphate, magnesium sulfate, iron ions, manganese ions and the like are added in small amounts. As the organic micronutrients, it is desirable to contain required substances such as vitamin B 1 or yeast extract in an appropriate amount as necessary.
【0034】培養は、振とう培養、通気撹拌培養等によ
る好気的条件下で16〜72時間実施するのがよく、培
養温度は30℃〜45℃に、培養中pHは5〜9に制御
する。尚、pH調整には無機あるいは有機の酸性あるい
はアルカリ性物質、更にアンモニアガス等を使用するこ
とができる。The culture is preferably carried out for 16 to 72 hours under aerobic conditions such as shaking culture and aeration and stirring culture. The culture temperature is controlled at 30 ° C to 45 ° C and the pH during culture is controlled at 5-9. To do. Inorganic or organic acidic or alkaline substances, ammonia gas, etc. can be used for pH adjustment.
【0035】発酵液からのL−アミノ酸の採取は、通常
のL−アミノ酸の製造法と同様にして行うことができ
る。例えば、L−リジンの採取は、通常イオン交換樹脂
法、沈澱法その他の公知の方法を組み合わせることによ
り実施できる。また、L−グルタミン酸を採取する方法
も常法によって行えばよく、例えばイオン交換樹脂法、
晶析法等によることができる。具体的には、L−グルタ
ミン酸を陰イオン交換樹脂により吸着、分離させるか、
または中和晶析させればよい。L−リジン及びL−グル
タミン酸の両方を製造する場合、これらを混合物として
用いる場合には、これらのアミノ酸を相互に分離するこ
とは不要である。Collection of L-amino acids from the fermentation broth can be carried out in the same manner as in ordinary L-amino acid production methods. For example, L-lysine can be usually collected by combining an ion exchange resin method, a precipitation method and other known methods. Further, the method for collecting L-glutamic acid may be carried out by a conventional method, for example, an ion exchange resin method,
A crystallization method or the like can be used. Specifically, L-glutamic acid is adsorbed and separated by an anion exchange resin, or
Alternatively, neutralization crystallization may be performed. When producing both L-lysine and L-glutamic acid, it is not necessary to separate these amino acids from one another if they are used as a mixture.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.
【0037】<1>エシェリヒア・コリJM109株のeno遺
伝子のクローニング
エシェリヒア・コリのeno遺伝子の塩基配列は既に明ら
かにされている(Klein, M. et al., DNA Seq. 6, 315-
355 (1996年), Genbank/EMBL/DDBJ accetion No.X8240
0)。報告されている塩基配列に基づいて配列表配列番
号1及び2に示すプライマーを合成し、エシェリヒア・
コリJM109株の染色体DNAを鋳型にしてPCR法によ
りピルビン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子を増幅した。<1> Cloning of eno gene of Escherichia coli JM109 strain The nucleotide sequence of the eno gene of Escherichia coli has already been clarified (Klein, M. et al., DNA Seq. 6, 315-
355 (1996), Genbank / EMBL / DDBJ accetion No.X8240
0). The primers shown in SEQ ID NOS: 1 and 2 in the Sequence Listing were synthesized based on the reported nucleotide sequence, and Escherichia
The pyruvate dehydrogenase gene was amplified by PCR using the chromosomal DNA of Escherichia coli JM109 as a template.
【0038】合成したプライマーの内、配列番号1は、
Genbank/EMBL/DDBJ accetion No. X82400に記載されて
いるeno遺伝子の塩基配列の1番目から24番目の塩基
に至る配列に相当し、配列番号2は、2089番目から
2066番目の塩基に至る配列に相当する。Among the synthesized primers, SEQ ID NO: 1 is
It corresponds to the sequence from the 1st to 24th base in the nucleotide sequence of the eno gene described in Genbank / EMBL / DDBJ accetion No. X82400. SEQ ID NO: 2 is from the 2089th to 2066th bases. Equivalent to.
【0039】エシェリヒア・コリJM109株の染色体DN
Aの調製は常法によった(生物工学実験書、日本生物工
学会編、97〜98頁、培風館、1992年)。また、
PCR反応は、PCR法最前線(関谷剛男ほか編、共立
出版社、1989年)185頁に記載されている標準反
応条件を用いた。Chromosomal DN of Escherichia coli JM109 strain
Preparation of A was carried out by a conventional method (Biotechnology Experiment Book, edited by Japan Society for Biotechnology, pp. 97-98, Baifukan, 1992). Also,
For the PCR reaction, the standard reaction conditions described on page 185 of the PCR method front line (Takeo Sekiya et al., Edited by Kyoritsu Shuppan, 1989) were used.
【0040】生成したPCR産物を常法により精製後、
SmaIで切断したプラスミドpHC4と、ライゲーション
キット(宝酒造社製)を用いて連結した後、エシェリヒ
ア・コリJM109のコンピテントセル(宝酒造社製)を用
いて形質転換を行い、クロラムフェニコール30μg/ml
を含むL培地(バクトトリプトン10g/L、バクトイース
トエキストラクト 5g/L、NaCl 5g/L、寒天15g/L、pH7.
2)に塗布し、一晩培養後、出現した白色のコロニーを
釣り上げ、単コロニー分離し、形質転換株を得た。取得
した形質転換体よりプラスミドを抽出し、ベクターに
eno遺伝子が結合したプラスミドpHC4ppsを得
た。After purifying the generated PCR product by a conventional method,
After ligation with SmaI-cut plasmid pHC4 using a ligation kit (Takara Shuzo), transformation was performed using Escherichia coli JM109 competent cells (Takara Shuzo), and chloramphenicol 30 μg / ml
L medium containing 10 g / L of bactotryptone, 5 g / L of bacto yeast extract, 5 g / L of NaCl, 15 g / L of agar, pH 7.
After applying to 2) and culturing overnight, the white colonies that appeared were picked up and single colonies were separated to obtain a transformant. Extract the plasmid from the obtained transformant and use it as a vector.
A plasmid pHC4pps to which the eno gene was bound was obtained.
【0041】pHC4を保持するエシェリヒア・コリ
は、プライベートナンバーAJ12617と命名され、199
1年4月24日に、通商産業省工業技術院生命工学工業
技術研究所(郵便番号305-8566日本国茨城県つくば市東
一丁目1番3号)に受託番号FERM P−12215
として寄託され、1991年8月26日に、ブタペスト
条約に基く国際寄託に移管され、受託番号FERM B
P−3532が付与されている。Escherichia coli which retains pHC4 is named as a private number AJ12617, 199.
On April 24, 1991, the Ministry of International Trade and Industry, Institute of Industrial Science and Technology, Institute of Biotechnology, Industrial Technology (Postal code 305-8566, 1-3-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan), with the contract number FERM P-12215
And was transferred to an international deposit under the Budapest Treaty on August 26, 1991, with the deposit number FERM B.
P-3532 is added.
【0042】次に、クローニングされたDNA断片がエ
ノラーゼ活性を有するタンパク質をコードしていること
を確認するため、JM109株及び、pHC4enoを
保持するJM109株のエノラーゼ活性をBucher, T.,
Meth. Enzymol. 1, 427-435(1955)に記載の方法により
測定した。その結果、pHC4enoを保持するJM1
09株は、pHC4enoを保持しないJM109株の
約15倍のエノラーゼ活性を示すことから、eno遺伝子
が発現していることを確認した。Next, in order to confirm that the cloned DNA fragment encodes a protein having an enolase activity, the enolase activity of the JM109 strain and the JM109 strain carrying pHC4eno was analyzed by Bucher, T.,
It was measured by the method described in Meth. Enzymol. 1, 427-435 (1955). As a result, JM1 retaining pHC4eno
The 09 strain exhibited an enolase activity approximately 15 times that of the JM109 strain that does not retain pHC4eno, confirming that the eno gene was expressed.
【0043】<2>コリネ型細菌のL−グルタミン酸生
産株へのpHC4enoの導入とL−グルタミン酸生産
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ13029を
電気パルス法(特開平2-207791号公報参照)によりプラ
スミドpHC4enoで形質転換し、得られた形質転換株を得
た。得られた形質転換株AJ13029/pHC4enoを用いてL−
グルタミン酸生産のための培養を以下のように行った。
5μg/mlのクロラムフェニコールを含むCM2Bプレー
ト培地にて培養して得たAJ13029/pHC4eno株の菌体を、5
μg/mlのクロラムフェニコールを含む下記組成を有する
L−グルタミン酸生産培地に接種し、31.5℃にて振とう
培養し、培地中の糖が消費されるまで振とう培養した。
得られた培養物を、同じ組成の培地に5%量接種し、37
℃にて培地中の糖が消費されるまで振とう培養した。コ
ントロールとしてコリネバクテリウム属細菌AJ13029株
に、既に取得されているコリネバクテリウム属細菌で自
律複製可能なプラスミドpHC4を電気パルス法により
形質転換した菌株を上記と同様にして培養した。<2> Introduction of pHC4eno into the L-glutamic acid-producing strain of coryneform bacterium and L-glutamic acid-producing Brevibacterium lactofermentum AJ13029 by the electric pulse method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-207791) for plasmid pHC4eno. The resulting transformant was obtained. Using the obtained transformant AJ13029 / pHC4eno, L-
The culture for producing glutamic acid was performed as follows.
The cells of the AJ13029 / pHC4eno strain obtained by culturing in a CM2B plate medium containing 5 μg / ml of chloramphenicol were
An L-glutamic acid-producing medium having the following composition containing μg / ml of chloramphenicol was inoculated, shake-cultured at 31.5 ° C., and shake-cultured until the sugar in the medium was consumed.
The resulting culture was inoculated into a medium of the same composition in an amount of 5%,
Shaking culture was carried out at ℃ until the sugar in the medium was consumed. As a control, the strain AJ13029 of the genus Corynebacterium was transformed by the electric pulse method with the plasmid pHC4 capable of autonomous replication in the bacterium of the genus Corynebacterium, which was obtained in the same manner as above.
【0044】〔L−グルタミン酸生産培地〕下記成分
(1L中)を溶解し、KOHでpH8.0に調製し、115℃で15
分殺菌する。
グルコース 150g
KH2PO4 2g
MgSO4・7H2O 1.5g
FeSO4・7H2O 15mg
MnSO4・4H2O 15mg
大豆蛋白加水分解液 50ml
ビオチン 2mg
サイアミン塩酸塩 3mg[L-glutamic acid-producing medium] The following components (in 1 L) were dissolved, adjusted to pH 8.0 with KOH, and then at 115 ° C for 15
Sterilize for minutes. Glucose 150g KH 2 PO 4 2g MgSO 4 · 7H 2 O 1.5g FeSO 4 · 7H 2 O 15mg MnSO 4 · 4H 2 O 15mg soy protein hydrolyzate 50ml biotin 2mg thiamine hydrochloride 3mg
【0045】培養終了後、培養液中のL−グルタミン酸
蓄積量を旭化成工業社製バイオテックアナライザーAS
−210により測定した。このときの結果を表1に示し
た。After completion of the culturing, the accumulated amount of L-glutamic acid in the culture broth was measured by Asahi Kasei Kogyo Biotech Analyzer AS.
It was measured by -210. The results at this time are shown in Table 1.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】<3>コリネ型細菌のL−リジン生産株へ
のpHC4enoの導入とL−リジン生産
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ11082を
電気パルス法(特開平2-207791号公報参照)によりプラ
スミドpHC4enoで形質転換し、得られた形質転換株を得
た。得られた形質転換株AJ11082/pHC4enoを用いてL−
リジン生産のための培養を以下のように行った。5μg/m
lのクロラムフェニコールを含むCM2Bプレート培地
にて培養して得たAJ11082/pHC4eno株の菌体を、5μg/ml
のクロラムフェニコールを含む下記組成のL−リジン生
産培地に接種し、31.5℃にて培地中の糖が消費されるま
で振とう培養した。コントロールとしてコリネバクテリ
ウム属細菌AJ11082株に、既に取得されているコリネバ
クテリウム属細菌で自律複製可能なプラスミドpHC4を電
気パルス法により形質転換した菌株を上記と同様にして
培養した。<3> Introduction of pHC4eno into L-lysine producing strain of coryneform bacterium and L-lysine producing Brevibacterium lactofermentum AJ11082 by the electric pulse method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-207791) for plasmid pHC4eno. The resulting transformant was obtained. Using the obtained transformant AJ11082 / pHC4eno, L-
Culture for lysine production was performed as follows. 5 μg / m
5 μg / ml of AJ11082 / pHC4eno strain obtained by culturing in a CM2B plate medium containing 1 chloramphenicol
Was inoculated into the L-lysine production medium having the following composition containing chloramphenicol and cultured at 31.5 ° C. with shaking until the sugar in the medium was consumed. As a control, the strain AJ11082 of the genus Corynebacterium was transformed by the electric pulse method with the plasmid pHC4 capable of autonomous replication in the bacterium of the genus Corynebacterium already obtained, and cultured in the same manner as above.
【0048】ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタ
ムAJ11082は、1979年6月18日にアグリカルチュラル・
リサーチ・サービス・カルチャー・コレクション(Agri
cultural Research Service Culture Collection)に国
際寄託され、受託番号NRRL B-11470が付与されている。Brevibacterium lactofermentum AJ11082 was prepared on the 18th of June, 1979.
Research Service Culture Collection (Agri
cultural research service culture collection) and has been deposited with the deposit number NRRL B-11470.
【0049】〔L−リジン生産培地〕炭酸カルシウム以
外の下記成分(1L中)を溶解し、KOHでpH8.0に調製
し、115℃で15分殺菌した後、別に乾熱殺菌した炭酸カ
ルシウムを50g加える。
グルコース 100 g
(NH4)2SO4 55 g
KH2PO4 1 g
MgSO4・7H2O 1 g
ビオチン 500 μg
チアミン 2000 μg
FeSO4・7H2O 0.01 g
MnSO4・7H2O 0.01 g
ニコチンアミド 5 mg
蛋白質加水分解物(豆濃) 30 ml
炭酸カルシウム 50 g[L-lysine production medium] The following components (in 1 L) other than calcium carbonate were dissolved, adjusted to pH 8.0 with KOH, sterilized at 115 ° C for 15 minutes, and then dry heat-sterilized calcium carbonate was added. Add 50 g. Glucose 100 g (NH 4 ) 2 SO 4 55 g KH 2 PO 4 1 g MgSO 4 / 7H 2 O 1 g biotin 500 μg thiamine 2000 μg FeSO 4 / 7H 2 O 0.01 g MnSO 4 / 7H 2 O 0.01 g nicotinamide 5 mg protein hydrolyzate (bean concentrate) 30 ml calcium carbonate 50 g
【0050】培養終了後、培養液中のL−リジン蓄積量
を旭化成工業社製バイオテックアナライザーAS−21
0により測定した。このときの結果を表2に示した。After completion of the culturing, the amount of L-lysine accumulated in the culture broth was measured as Biotech Analyzer AS-21 manufactured by Asahi Kasei Corporation.
It was measured by 0. The results at this time are shown in Table 2.
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】<4>コリネ型細菌のL−リジン及びL−
グルタミン酸生産株へのpHC4enoの導入とL−リジン及
びL−グルタミン酸同時生産
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ12993を
電気パルス法(特開平2-207791号公報参照)によりプラ
スミドpHC4enoで形質転換し、得られた形質転換株を得
た。得られた形質転換株AJ12993/pHC4enoを用いてL−
リジン及びL−グルタミン酸生産のための培養を以下の
ように行った。5μg/mlのクロラムフェニコールを含む
CM2Bプレート培地にて培養して得たAJ12993/pHC4en
o株の菌体を、5μg/mlのクロラムフェニコールを含む前
記L−リジン生産培地に接種して31.5℃にて培養した。
培養を開始してから12時間後に培養温度を34℃にシ
フトし、培地中の糖が消費されるまで振とう培養した。
コントロールとしてコリネバクテリウム属細菌AJ12993
株に、既に取得されているコリネバクテリウム属細菌で
自律複製可能なプラスミドpHC4を電気パルス法により形
質転換した菌株を上記と同様にして培養した。<4> L-lysine and L- of coryneform bacterium
Introduction of pHC4eno into a glutamic acid producing strain and Brevibacterium lactofermentum AJ12993 co-producing L-lysine and L-glutamic acid were transformed with the plasmid pHC4eno by the electric pulse method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-207791), and obtained. A transformed strain was obtained. Using the obtained transformant AJ12993 / pHC4eno, L-
Culturing for lysine and L-glutamic acid production was performed as follows. AJ12993 / pHC4en obtained by culturing in CM2B plate medium containing 5 μg / ml chloramphenicol
The strain strain o was inoculated into the L-lysine production medium containing 5 μg / ml of chloramphenicol and cultured at 31.5 ° C.
The culture temperature was shifted to 34 ° C. 12 hours after the culture was started, and the culture was performed with shaking until the sugar in the medium was consumed.
Corynebacterium bacterium AJ12993 as a control
A strain obtained by transforming the already obtained plasmid pHC4 capable of autonomous replication in a bacterium belonging to the genus Corynebacterium by the electric pulse method was cultured in the same manner as above.
【0053】培養終了後、培養液中のL−リジン及びL
−グルタミン酸蓄積量を旭化成工業社製バイオテックア
ナライザーAS−210により測定した。このときの結
果を表3に示した。After completion of the culture, L-lysine and L in the culture solution
-The amount of accumulated glutamic acid was measured by Biotech Analyzer AS-210 manufactured by Asahi Kasei. The results at this time are shown in Table 3.
【0054】[0054]
【表3】 表3 ─────────────────────────────────── 菌 株 L−リジン生成量(g/L) L−グルタミン酸生成量(g/L) ─────────────────────────────────── AJ12993/pHC4 10.2 19.1 AJ12993/pHC4eno 12.4 21.5 ───────────────────────────────────[Table 3] Table 3 ─────────────────────────────────── Strain L-lysine production (g / L) L-glutamic acid production (g / L) ─────────────────────────────────── AJ12993 / pHC4 10.2 19.1 AJ12993 / pHC4eno 12.4 21.5 ───────────────────────────────────
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明により、コリネ型細菌のL−リジ
ン又はL−グルタミン酸等のL−アミノ酸の生産能を向
上させることができる。Industrial Applicability According to the present invention, the ability of coryneform bacteria to produce L-amino acids such as L-lysine or L-glutamic acid can be improved.
【0056】[0056]
【配列表】 Sequence Listing[Sequence list] Sequence Listing
【0057】 <110> 味の素株式会社(Ajinomoto Co., Inc.) <120> L−アミノ酸の製造法 <130> P-6640 <141> 1999-07-02 <160> 2 <170> PatentIn Ver. 2.0[0057] <110> Ajinomoto Co., Inc. <120> Method for producing L-amino acid <130> P-6640 <141> 1999-07-02 <160> 2 <170> PatentIn Ver. 2.0
【0058】 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer for amplifying Esherichia coli eno gene <400> 1 aactagtgac ttgaggaaaa ccta 24[0058] <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplifying Esherichia coli eno gene <400> 1 aactagtgac ttgaggaaaa ccta 24
【0059】 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer for amplifying Esherichia coli eno gene <400> 2 ttccaagtgc aaattgccgt atta 24 [0059] <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplifying Esherichia coli eno gene <400> 2 ttccaagtgc aaattgccgt atta 24
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12P 13/08 C12P 13/14 A 13/14 13/06 //(C12P 13/06 C12R 1:15 C12R 1:15) C12P 13/08 (C12P 13/08 13/14 C12R 1:15) C12N 15/00 ZNAA (C12P 13/14 C12R 1:15) (72)発明者 倉橋 修 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1味の素 株式会社発酵技術研究所内 Fターム(参考) 4B024 AA03 AA05 BA07 BA71 BA72 BA74 CA03 CA20 DA06 DA10 EA04 GA11 GA14 GA19 4B064 AE19 AE25 CA02 CA19 CC01 CC24 CD01 CD09 CD22 CD30 DA10 4B065 AA22X AA24X AA26X AA26Y AB01 AC14 AC15 AC16 BA02 BA03 BA25 BB03 BB15 BB20 BB27 BC01 BC02 BC03 BC26 CA17 CA27 CA41 CA43 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12P 13/08 C12P 13/14 A 13/14 13/06 // (C12P 13/06 C12R 1:15 C12R 1:15) C12P 13/08 (C12P 13/08 13/14 C12R 1:15) C12N 15/00 ZNAA (C12P 13/14 C12R 1:15) (72) Inventor Osamu Kurahashi Suzuki, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture Suzuki Machi 1-1 Ajinomoto Co., Inc. Fermentation Technology Laboratory F-term (reference) 4B024 AA03 AA05 BA07 BA71 BA72 BA74 CA03 CA20 DA06 DA10 EA04 GA11 GA14 GA19 4B064 AE19 AE25 CA02 CA19 CC01 CC24 CD01 CD09 CD22 CD30 DA10 4B065 AA22X AA24X AA26A A26X AA26A AC15 AC16 BA02 BA03 BA25 BB03 BB15 BB20 BB27 BC01 BC02 BC03 BC26 CA17 CA27 CA41 CA43
Claims (6)
つL−アミノ酸生産能を有するコリネ型細菌。1. A coryneform bacterium having enhanced enolase activity in cells and L-amino acid-producing ability.
グルタミン酸、L−スレオニン、L−イソロイシン、L
−セリンから選ばれる請求項1記載のコリネ型細菌。2. The L-amino acid is L-lysine or L-
Glutamic acid, L-threonine, L-isoleucine, L
-The coryneform bacterium of claim 1, selected from serine.
細胞内のエノラーゼをコードする遺伝子のコピー数を高
めることによるものである請求項1記載のコリネ型細
菌。3. The coryneform bacterium according to claim 1, wherein the enolase activity is enhanced by increasing the copy number of a gene encoding enolase in the bacterial cell.
シェリヒア属細菌由来である請求項3記載のコリネ型細
菌。4. The coryneform bacterium according to claim 3, wherein the gene encoding the enolase is derived from a bacterium belonging to the genus Escherichia.
リネ型細菌を培地に培養し、該培養物中にL−アミノ酸
を生成蓄積せしめ、該培養物からL−アミノ酸を採取す
ることを特徴とするL−アミノ酸の製造法。5. The coryneform bacterium according to any one of claims 1 to 4 is cultured in a medium, L-amino acids are produced and accumulated in the culture, and the L-amino acids are collected from the culture. A method for producing an L-amino acid, which comprises:
グルタミン酸、L−スレオニン、L−イソロイシン、L
−セリンから選ばれる請求項5記載の方法。6. The L-amino acid is L-lysine or L-
Glutamic acid, L-threonine, L-isoleucine, L
-The method of claim 5 selected from serine.
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