RU2268300C2 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA - Google Patents
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268300C2 RU2268300C2 RU2003109477/13A RU2003109477A RU2268300C2 RU 2268300 C2 RU2268300 C2 RU 2268300C2 RU 2003109477/13 A RU2003109477/13 A RU 2003109477/13A RU 2003109477 A RU2003109477 A RU 2003109477A RU 2268300 C2 RU2268300 C2 RU 2268300C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gene
- bacterium
- sequence
- amino acid
- pep
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 title claims description 36
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 title claims description 29
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title abstract description 16
- 101150088738 pckA gene Proteins 0.000 title description 36
- 101150067708 pckG gene Proteins 0.000 title description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 39
- 108090000472 Phosphoenolpyruvate carboxykinase (ATP) Proteins 0.000 claims abstract description 37
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- -1 aromatic L-amino acid Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 claims abstract description 16
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 88
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 63
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 45
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 27
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 claims description 26
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 25
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 25
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 25
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 20
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 11
- 229960005190 phenylalanine Drugs 0.000 claims description 10
- IFGCUJZIWBUILZ-UHFFFAOYSA-N sodium 2-[[2-[[hydroxy-(3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl)oxyphosphoryl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoic acid Chemical compound [Na+].C=1NC2=CC=CC=C2C=1CC(C(O)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NP(O)(=O)OC1OC(C)C(O)C(O)C1O IFGCUJZIWBUILZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 claims description 10
- 101150051662 yddG gene Proteins 0.000 claims description 10
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims description 9
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 8
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 claims description 5
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 5
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 50
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 41
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 27
- 229930029653 phosphoenolpyruvate Natural products 0.000 description 24
- DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-K phosphonatoenolpyruvate Chemical compound [O-]C(=O)C(=C)OP([O-])([O-])=O DTBNBXWJWCWCIK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 24
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 23
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 17
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 16
- 101150067185 ppsA gene Proteins 0.000 description 16
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 12
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 8
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 7
- 229960001153 serine Drugs 0.000 description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 6
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 101100386829 Haloferax mediterranei (strain ATCC 33500 / DSM 1411 / JCM 8866 / NBRC 14739 / NCIMB 2177 / R-4) ddh gene Proteins 0.000 description 5
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 101150025027 fruR gene Proteins 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-N oxaloacetic acid Chemical compound OC(=O)CC(=O)C(O)=O KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241001013691 Escherichia coli BW25113 Species 0.000 description 4
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 4
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 210000003578 bacterial chromosome Anatomy 0.000 description 4
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 101150015622 pyk gene Proteins 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 4
- 229960002898 threonine Drugs 0.000 description 4
- 108010062110 water dikinase pyruvate Proteins 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000186031 Corynebacteriaceae Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 3
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 description 3
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 3
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 3
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000002414 glycolytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 3
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 3
- 101150023641 ppc gene Proteins 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QDGAVODICPCDMU-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-[3-[bis(2-chloroethyl)amino]phenyl]propanoic acid Chemical compound OC(=O)C(N)CC1=CC=CC(N(CCCl)CCCl)=C1 QDGAVODICPCDMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PJWIPEXIFFQAQZ-PUFIMZNGSA-N 7-phospho-2-dehydro-3-deoxy-D-arabino-heptonic acid Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CC(=O)C(O)=O PJWIPEXIFFQAQZ-PUFIMZNGSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 101100310802 Dictyostelium discoideum splA gene Proteins 0.000 description 2
- 241000701867 Enterobacteria phage T7 Species 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N L-Methionine Natural products CSCCC(N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 229930195722 L-methionine Natural products 0.000 description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 2
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 2
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 2
- 101150037081 aroA gene Proteins 0.000 description 2
- 101150040872 aroE gene Proteins 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 2
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 101150018621 cra gene Proteins 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 101150100525 pykA gene Proteins 0.000 description 2
- 101150053304 pykF gene Proteins 0.000 description 2
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N subtilin Chemical compound CC1SCC(NC2=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(C)CC)C(=O)NC(=C)C(=O)NC(CCCCN)C(O)=O)CSC(C)C2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C1NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C1NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C(NC(=O)C(NC(=O)C2NC(=O)CNC(=O)C3CCCN3C(=O)C(NC(=O)C3NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CC=4C5=CC=CC=C5NC=4)CSC3)C(C)SC2)C(C)C)C(C)SC1)CC1=CC=CC=C1 WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 2-acetamido-3-sulfanylpropanoic acid Chemical compound CC(=O)NC(CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 101100163490 Alkalihalobacillus halodurans (strain ATCC BAA-125 / DSM 18197 / FERM 7344 / JCM 9153 / C-125) aroA1 gene Proteins 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000640990 Arabidopsis thaliana Tryptophan-tRNA ligase, chloroplastic/mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 241001167018 Aroa Species 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101710147169 Catabolite repressor/activator Proteins 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 101100435903 Corynebacterium glutamicum (strain ATCC 13032 / DSM 20300 / BCRC 11384 / JCM 1318 / LMG 3730 / NCIMB 10025) aroG gene Proteins 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGHMDNPXVRFFGS-IUYQGCFVSA-N D-erythrose 4-phosphate Chemical compound O=C[C@H](O)[C@H](O)COP(O)(O)=O NGHMDNPXVRFFGS-IUYQGCFVSA-N 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 101100491986 Emericella nidulans (strain FGSC A4 / ATCC 38163 / CBS 112.46 / NRRL 194 / M139) aromA gene Proteins 0.000 description 1
- 241000588921 Enterobacteriaceae Species 0.000 description 1
- 101100450307 Escherichia coli (strain K12) hdfR gene Proteins 0.000 description 1
- 241001646716 Escherichia coli K-12 Species 0.000 description 1
- 241000701959 Escherichia virus Lambda Species 0.000 description 1
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 101710094557 HTH-type transcriptional regulator Zrp Proteins 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N L-arginine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229930064664 L-arginine Natural products 0.000 description 1
- 235000014852 L-arginine Nutrition 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 1
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 1
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 1
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 description 1
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- 101100435931 Methanosarcina acetivorans (strain ATCC 35395 / DSM 2834 / JCM 12185 / C2A) aroK gene Proteins 0.000 description 1
- VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine Chemical compound O=NN(C)C(=N)N[N+]([O-])=O VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 108091000041 Phosphoenolpyruvate Carboxylase Proteins 0.000 description 1
- 102000012288 Phosphopyruvate Hydratase Human genes 0.000 description 1
- 108010022181 Phosphopyruvate Hydratase Proteins 0.000 description 1
- 102000013009 Pyruvate Kinase Human genes 0.000 description 1
- 108020005115 Pyruvate Kinase Proteins 0.000 description 1
- 230000006819 RNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 108020005038 Terminator Codon Proteins 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 101100002724 Thermus thermophilus aroH gene Proteins 0.000 description 1
- 102000002501 Tryptophan-tRNA Ligase Human genes 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150090235 aroB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150042732 aroC gene Proteins 0.000 description 1
- 101150102858 aroD gene Proteins 0.000 description 1
- 101150019536 aroF gene Proteins 0.000 description 1
- 101150076125 aroG gene Proteins 0.000 description 1
- 101150018055 aroH gene Proteins 0.000 description 1
- 101150083869 aroK gene Proteins 0.000 description 1
- 101150007004 aroL gene Proteins 0.000 description 1
- 101150010999 aroP gene Proteins 0.000 description 1
- 101150108612 aroQ gene Proteins 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- UUQMNUMQCIQDMZ-UHFFFAOYSA-N betahistine Chemical compound CNCCC1=CC=CC=N1 UUQMNUMQCIQDMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001486 biosynthesis of amino acids Effects 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 230000023852 carbohydrate metabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000021256 carbohydrate metabolism Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000033077 cellular process Effects 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 101150107963 eno gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003269 fluorescent indicator Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004110 gluconeogenesis Effects 0.000 description 1
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 101150066555 lacZ gene Proteins 0.000 description 1
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 238000003068 pathway analysis Methods 0.000 description 1
- 101150084046 pep gene Proteins 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229960002429 proline Drugs 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 101150002295 serA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150003830 serC gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 1
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 108091005703 transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000035160 transmembrane proteins Human genes 0.000 description 1
- 230000004102 tricarboxylic acid cycle Effects 0.000 description 1
- 101150059846 trpS gene Proteins 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 229960004295 valine Drugs 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- 101150082815 ytfP gene Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/22—Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/22—Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
- C12P13/227—Tryptophan
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии. Ароматическую L-аминокислоту получают культивированием бактерии, принадлежащей к роду Escherichia и модифицированной таким образом, что активность РЕР-карбоксикиназы в ней увеличена. Затем накопленную аминокислоту выделяют из культуральной жидкости. Заявленное изобретение позволяет получать ароматические L-аминокислоты с высокой степенью эффективности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Область техники.
Настоящее изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения L-аминокислот методом ферментации и более конкретно к гену, полученному из бактерии Escherichia coli. Указанный ген является полезным для увеличения продукции L-аминокислот, а именно ароматических кислот, таких как L-триптофан, L-фенилаланин и L-тирозин.
Предшествующий уровень техники.
Традиционно L-аминокислоты получают в промышленном масштабе методом ферментации с использованием штаммов микроорганизмов, полученных из природных источников или их мутантов, специально модифицированных для увеличения продукции L-аминокислот.
Для увеличения продукции L-аминокислот обычно используется, например, амплификация генов биосинтеза путем трансформации микроорганизма рекомбинантной ДНК (смотри, например, патент США 4278765). Подобные методики основаны на увеличении активностей ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот и/или устранении чувствительности целевого фермента к ингибированию продуцируемой аминокислотой или ее побочными продуктами по типу обратной связи (смотри, например, выложенную заявку Японии №56-18596 (1981), заявку РСТ 95/16042 или патенты США 5661012 и 6040160).
Фосфоенолпируват (PEP) и эритрозо-4-фосфат (Е4р) являются важными предшественниками общего пути биосинтеза ароматических L-аминокислот. Фосфоенолпируват также является ключевым интермедиатом, вовлеченным в несколько других клеточных процессов. В природной бактерии Е.coli главным потребителем PEP является фосфотрансферазная система (PTS). Другими ферментами, использующими PEP, является фосфоенолпируваткарбоксилаза, кодируемая геном ррс, и пируваткиназа, кодируемая генами pykA и pykF. Реакции образования PEP в Е.coli катализируются гликолитическим ферментом енолазой и ферментами глюконеогенеза фосфоенолпируватсинтазой и фосфоенолпируваткарбоксикиназой, кодируемыми генами eno, ppsA и pckA соответственно (Escherichia coli and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: F.C.Neidhardt, ASM Press, Washington D.C., 1996).
Оптимизация специфических путей биосинтеза PEP и Е4р может улучшить продукцию ароматических L-аминокислот. В частности, повышение содержания PEP в бактерии является стандартным методом повышения продукции ароматических L-аминокислот. Первым способом повышения содержания PEP в клетке является предотвращение потребления PEP в фосфотрансферазной системе за счет использования non-PTS системы транспорта источника углерода. Вторым способом является создание условий, когда включение глюкозы в клетку и ее фосфорилирование происходит без участия PEP. Другим способом повышения содержания PEP является возобновление PEP из его производных, таких как пируват и оксалоацетат. Также может быть использована инактивация PEP карбоксилазы или PEP киназы для предотвращения утилизации PEP в гликолизе. Одновременная инактивация генов pykA и pykF значительно повышает поток углерода из глюкозы в L-фенилаланин (Grinter, N.J., ChemTech, 1998, 33-37 (July)). С другой стороны, значительное повышение образования L-фенилаланина штаммом Е.coli - продуцентом L-фенилаланина, содержащим инактивированный ген ррс, сопровождается повышенным образованием нежелательных побочных продуктов, таких как ацетат и пируват (Miller J.E. et al., J. Ind. Microbiol., 1987, 2, 143-149).
Превращение пирувата обратно в PEP может быть осуществлено путем суперэкспрессии фосфоенолпируватсинтазы, кодируемой геном ppsA. В этом случае поток углерода будет успешно направлен в сторону, обратную образованию DAHP (3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфат) (Patnaik R. and Liao J.C., Appl. Environ. Microbiol., 1994, 60, 3903-3908; патенты США 5906925, 5985617, 6489100; заявка РСТ W09608567A1). Было показано, что повышение активности фосфоенолпируватсинтазы в клетках коринеформных бактерий приводит к повышению продукции L-аминокислот, таких как L-лизин, L-глутаминовая кислота, L-треонин, L-изолейцин и L-серин (заявка РСТ WO 0056859 A1). Также было показано, что повышение активности фосфоенолпируватсинтазы в клетках коринеформных бактерий или бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, является полезным для продукции L-триптофана, L-фенилаланина, L-тирозина, L-треонина и L-изолейцина (Европейская патентная заявка ЕР 0877090 А1).
Известно, что в ходе роста на дикарбоновых кислотах или ацетате образование PEP и интермедиатом гликолитического пути требует, в частности, декарбоксилирования оксалоацетата PEP карбоксикиназой (PckA) с образованием PEP в АТФ-зависимой реакции. С другой стороны, при росте на глюкозе обнаруживается самая высокая экспрессия гена ppc и самая низкая экспрессия гена pckA (Teroaka H. et al., J. Biochem. 1970, 67, 567-575; Goldie H., J. Bacteriol. 1984, 59, 832-838).
На основании стехиометрического анализа путей был предложен, но не подтвержден экспериментально новый путь превращения пирувата в PEP. Как предполагалось, этот гипотетический путь состоит из PEP карбоксикиназы (PckA), превращающей оксалоацетат в PEP, и глиоксилатного шунта (Liao J.C. et al., Biotechnol. Bioeng., 1996, 52,129-140).
Ранее было показано, что ослабление экспрессии или полное выключение гена pckA и/или открытых рамок считывания yifA и ytfP в клетке микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae оказывается полезным для продукции L-треонина (заявка РСТ WO 0229080 A2). Но к настоящему времени нет сообщений, описывающих тот факт, что усиление активности PEP карбоксикиназы в клетке бактерии - продуцента L-аминокислоты приводит к увеличению продукции этой L-аминокислоты.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является увеличение продуктивности штаммов - продуцентов ароматических L-аминокислот и предоставление способа получения L-аминокислот с использованием указанных штаммов.
Данная цель была достигнута путем установления того факта, что оптимизация транскрипции и усиление трансляции гена pckA, кодирующего PEP карбоксикиназу, катализирующую превращение оксалоацетата в PEP, может увеличивать продукцию L-триптофана соответствующим штаммом - продуцентом L-триптофана. Таким образом было совершено настоящее изобретение.
Настоящее изобретение включает в себя следующее:
1. Бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, -продуцент L-аминокислоты, которая модифицирована с целью увеличения активности PEP карбоксикиназы.
2. Бактерия в соответствии с 1, в которой активность PEP карбоксикиназы увеличена за счет модификации нуклеотидной последовательности, контролирующей экспрессию гена PEP карбоксикиназы, в хромосоме указанной бактерии таким образом, что экспрессия этого гена увеличивается.
3. Бактерия в соответствии с 2, в которой природный промотор указанного гена заменен на более сильный промотор.
4. Бактерия в соответствии с 2, в которой природная последовательность SD указанного гена заменена на более эффективную последовательность SD.
5. Бактерия в соответствии с 2-4, в которой ген PEP карбоксикиназы получен из бактерии, принадлежащей к роду Escherichia.
6. Бактерия в соответствии с 5, в которой ген PEP карбоксикиназы кодирует следующие белки (А) или (В):
(A) белок, который представлен последовательностью аминокислот, приведенной в списке последовательностей под номером 2;
(B) белок, который представлен последовательностью аминокислот, включающей делеции, замены, вставки или добавление одной или нескольких аминокислот в последовательность аминокислот, приведенную в списке последовательностей под номером 2, и который обладает активностью PEP карбоксикиназы
(здесь и далее белки, описанные выше как (А) и (В), упоминаются как «белки согласно настоящему изобретению»).
7. Бактерия в соответствии с 5, в которой ген PEP карбоксикиназы содержит следующую ДНК (а) или (b)
(a) ДНК, которая представлена последовательностью нуклеотидов с 1 по 1623, приведенной в списке последовательностей под номером 1;
(b) ДНК, которая гибридизуется в жестких условиях с последовательностью нуклеотидов с 1 по 1623, приведенной в списке последовательностей под номером 1, или с зондом, приготовленным на основании указанной последовательности нуклеотидов, и кодирует белок, обладающий активностью PEP карбоксикиназы.
8. Бактерия в соответствии с 7, где жесткими условиями являются условия, при которых отмывка осуществляется при 60°С, а концентрация соли соответствует 1 × SSC и 0.1% SDS.
9. Бактерия в соответствии с 1-8, где указанная бактерия далее модифицирована с целью повышения экспрессии открытой рамки считывания yddG.
10. Бактерия в соответствии с 1-9, где L-аминокислотой является ароматическая L-аминокислота, выбранная из группы, состоящей из L-триптофана, L-фенилаланина и L-тирозина.
11. Способ получения ароматической L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии в соответствии с 1-10 в питательной среде и выделения из культуральной жидкости произведенной и накопленной в ней L-аминокислоты.
12. Способ в соответствии с 11, в котором L-аминокислотой является L-триптофан.
13. Способ в соответствии с 12, в котором бактерия обладает повышенной экспрессией генов биосинтеза триптофана.
Способ получения L-аминокислоты включает продукцию L-триптофана с использованием бактерии - продуцента L-триптофана, в которой активность белка согласно настоящему изобретению увеличена.
Настоящее изобретение более детально будет описано ниже.
Вышеуказанной бактерией согласно настоящему изобретению является бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, - продуцент L-аминокислоты, обладающая повышенной активностью белка, увеличивающего продукцию целевой L-аминокислоты. Более конкретно, бактерией согласно настоящему изобретению является бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, - продуцент ароматической L-аминокислоты, в которой увеличена активность белка согласно настоящему изобретению. Более конкретно, бактерией согласно настоящему изобретению является бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, - продуцент ароматической L-аминокислоты, например продуцент L-триптофана, которая модифицирована с целью повышения активности PEP карбоксикиназы. Более конкретно, бактерия согласно настоящему изобретению включает в себя ДНК, содержащую ген pckA с модифицированной нуклеотидной последовательностью, контролирующей экспрессию, в хромосоме указанной бактерии, и такая бактерия обладает повышенной способностью к продукции L-триптофана.
Термин «бактерия - продуцент L-аминокислоты» означает бактерию, обладающую способностью к накоплению L-аминокислоты в питательной среде, в условиях, когда бактерия согласно настоящему изобретению выращивается в указанной питательной среде. Способность к продукции L-аминокислоты может быть придана или улучшена путем селекции. Термин «бактерия - продуцент L-аминокислоты», использованный здесь, также означает бактерию, способную к продукции и накоплению L-аминокислоты в питательной среде в количестве, большем чем природный или родительский штамм, и предпочтительно означает микроорганизм, способный к продукции накоплению в среде не менее 0.5 г/л, а более предпочтительно не менее 1.0 г/л целевой L-аминокислоты. К L-аминокислотам относятся L-аланин, L-аргинин, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-цистеин, L-глутаминовая кислота, L-глутамин, L-глицин, L-гистидин, L-изолейцин, L-лейцин, L-лизин, L-метионин, L-фенилаланин, L-пролин, L-серин, L-треонин, L-триптофан, L-тирозин и L-валин, предпочтительно ароматические L-аминокислоты, такие как L-триптофан, L-фенилаланин и L-тирозин.
Термин «бактерия, принадлежащая к роду Escherichia» означает, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. В качестве примера микроорганизма, принадлежащего к роду Escherichia, использованного в настоящем изобретении, может быть упомянута бактерия Escherichia coli (Е.coil).
Термин «активность PEP карбоксикиназы» означает активность по катализу реакции превращения оксалоацетата в фосфоенолпируват с потреблением АТФ и высвобождением АДФ и диоксида углерода. Активность PEP карбоксикиназы может быть измерена с помощью метода, описанного, например, Krebs А. и Bridger W.A. (Can. J. Biochem., 1980, 58, 309-318).
Термин «модифицирована с целью увеличения активности PEP карбоксикиназы» означает то, что удельная активность в пересчете на клетку становится выше, чем у немодифицированного штамма, например природного штамма. Например, в случае, когда количество молекул PEP карбоксикиназы в клетке увеличено, когда специфическая активность у молекулы PEP карбоксикиназы увеличена и так далее. Кроме того, в качестве природного штамма, который может служить объектом для сравнения, может быть упомянут штамм Escherichia coli К-12. В результате увеличения внутриклеточной активности PEP карбоксикиназы наблюдается эффект увеличения количества накопленного в питательной среде L-триптофана.
Увеличение активности PEP карбоксикиназы в клетке бактерии может быть достигнуто путем усиления экспрессии гена, кодирующего PEP карбоксикиназу. В качестве гена, кодирующего PEP карбоксикиназу, может быть использован любой такой ген, выделенный из бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, а также гены, выделенные из бактерий других видов, таких как коринеформные бактерии. Наиболее предпочтительными из них являются гены, выделенные из бактерий, принадлежащих к роду Escherichia.
В качестве гена, кодирующего PEP карбоксикиназу из Escherichia coli (EC номер 4.1.1.49), известен ген pckA (номера нуклеотидов с 3530456 по 3532078 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в GenBank; gi:16131280). Более того, ген pckA может быть получен методом ПЦР (полимеразная цепная реакция; White, T.J. et al.. Trends Genet., 5,185 (1989)) с использованием затравок, приготовленных на основании последовательности нуклеотидов указанного гена. Гены, кодирующие PEP карбоксикиназу из других микроорганизмов, могут быть получены подобным способом.
Примером гена pckA из Escherichia coli является ДНК, кодирующая следующие белки (А) и (В):
(A) белок, который представлен последовательностью аминокислот, приведенной в списке последовательностей под номером 2;
(B) белок, который представлен последовательностью аминокислот, включающей делеции, замены, вставки или добавление одной или нескольких аминокислот в последовательность аминокислот, приведенную в списке последовательностей под номером 2, и который обладает активностью PEP карбоксикиназы.
К ДНК, кодирующей белки согласно настоящему изобретению, относится ДНК, кодирующая белок, содержащий делеции, замены, вставки или добавление одной или нескольких аминокислот в одно или множество положений белка (А) при условии, что такой белок не теряет активности указанного белка. Хотя количество «нескольких» аминокислот различается в зависимости от положения или типа аминокислотного остатка в трехмерной структуре белка, оно может составлять от 2 до 50, предпочтительно от 2 до 25 и более предпочтительно от 2 до 10 для белка (А).
ДНК, кодирующая практически такой же белок, как описанный выше белок (А), может быть получена, например, путем модификации нуклеотидной последовательности ДНК, кодирующей этот белок, например, с помощью метода сайт-направленного мутагенеза, таким образом, что один или несколько аминокислотных остатков в определенных местах содержат делеции, замены, вставки или добавления. ДНК, модифицированная, как описано выше, может быть получена традиционными известными методами обработки с целью получения мутаций. Такие методы включают обработку ДНК, кодирующей белок согласно настоящему изобретению, гидроксиламином или обработку бактерии, содержащей указанную ДНК, с помощью УФ-излучения или реагентом, таким как N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин или азотистая кислота.
К ДНК, кодирующей белок согласно настоящему изобретению, относятся варианты, которые могут быть обнаружены в различных штаммах и вариантах бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, существующие в виду природного разнообразия.
ДНК, кодирующая такие варианты, может быть получена путем выделения ДНК, которая гибридизуется с геном pckA или частью этого гена в жестких условиях и которая кодирует белок, обладающий активностью PEP карбоксикиназы. Термин «жесткие условия», упомянутый здесь, означает условия, при которых образуются так называемые специфические гибриды, а неспецифические - не образуются. Например, к жестким условиям относятся условия, при которых гибридизуются ДНК, обладающие высокой степенью гомологии, к примеру ДНК, обладающие гомологией не менее 70% друг относительно друга. В качестве варианта примером жестких условий являются условия, соответствующие условиям отмывки при гибридизации по Саузерну, например 1 × SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1 × SSC, 0.1% SDS при 60°С. В качестве зонда для ДНК, кодирующей варианты и гибридизующейся с геном pckA, может быть использована часть нуклеотидной последовательности под номером 1. Зонд подобного рода может быть получен в результате ПЦР с использованием в качестве затравок олигонуклеотидов, полученных на основе нуклеотидной последовательности под номером 1, и фрагмента ДНК, содержащего нуклеотидную последовательность под номером 1, в качестве матрицы. В случае, когда в качестве зонда используется фрагмент ДНК длиной около 300 пар оснований, условия отмывки при гибридизации соответствуют, например, 50°С, 2 × SSC и 0.1% SDS.
Трансформация бактерии с помощью ДНК, кодирующей какой-либо белок, означает введение указанной ДНК в клетку бактерии, например, традиционными методами для увеличения экспрессии указанного гена, кодирующего белок согласно настоящему изобретению, и увеличения активности указанного белка в клетке бактерии.
К бактерии согласно настоящему изобретению относится бактерия, в которой активность белка согласно настоящему изобретению повышена путем изменения нуклеотидной последовательности, контролирующей экспрессию, в ДНК, кодирующей белок, описанный как (А) или (В), в хромосоме указанной бактерии. Увеличение экспрессии гена может быть достигнуто путем помещения ДНК согласно настоящему изобретению под контроль сильного промотора вместо природного промотора. Термин «природный промотор» означает область ДНК, присутствующую в природном организме и расположенную перед открытой рамкой считывания гена, вызывающую экспрессию этого гена. Последовательность природного промотора гена pckA описана Ramseier T.M. et al (Mol. Microbiol., 1995,16, 6,1157-1169) и доступна в базе данных EMBL/GenBank под номером U21325. Сила промотора определяется частотой актов инициации синтеза РНК. Метод оценки силы промотора описан, например, Deuschle U., Kammerer W., Gentz R., Bujard H. (Promoters in Escherichia coli: a hierarchy of in vivo strength indicates alternate structures. EMBO J. 1986, 5, 2987-2994).
Белок FruR (также известный как Cra - Catabolite Repressor/Activator) является глобальным регуляторным белком, влияющим на распределение потоков углерода. Ключевые белки многих центральных путей метаболизма углеводов являются мишенями АМФ-независимого механизма катаболитической репрессии в кишечных бактериях, осуществляемого белком FruR. В присутствии подходящих экзогенных углеводных субстратов активируется экспрессия генов, кодирующих гликолитические ферменты и ферменты пути Энтнер-Дудорофф, включая некоторые гены, кодирующие ключевые белки системы PTS. В то же время ингибируется экспрессия генов, кодирующих ключевые ферменты гликонеогенеза, глиоксилатного шунта и цикла Кребса. Белок FruR регулирует экспрессию всех этих генов. Белок FruR репрессирует синтез ключевых гликолитических ферментов и ферментов пути Энтнер-Дудорофф и активирует синтез ключевых ферментов трех остальных путей (Escherichia coli and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: F.C.Neidhardt, ASM Press, Washington D.C., 1996). PEP карбоксикиназа, кодируемая геном pckA, является ферментом гликонеогенеза. Поскольку известно, что промотор PppsA активируется белком FruR в 20 раз, в то время как промотор PpckA только в 4 раза (Saier M.H., Jr., and Ramseier Т. М., J. Bacteriol., 1996, 178, 12, 3411-3417), можно считать, что промотор PppsA является более сильным промотором, чем PpckA, в штаммах, конститутивно экспрессирующих ген fruR.
Увеличение экспрессии гена может быть достигнуто путем введения в ДНК согласно настоящему изобретению более эффективной последовательности Shine-Dalgarno (SD последовательность). SD последовательностью называется область перед старт-кодоном мРНК, взаимодействующая с 16S РНК рибосомы (Shine J. and Dalgarno L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1974, 71, 4, 1342-6). Термин «природная SD последовательность» означает SD последовательность, присутствующую в природном организме. Нуклеотидная последовательность природной SD последовательности гена pckA, являющейся частью промоторной области, описана Ramseier T.M. et al (Mol. Microbiol., 1995,16, 6,1157-1169) и доступна в базе данных EMBL/GenBank под номером U21325. SD последовательность гена φ10 фага Т7 может быть примером эффективной SD последовательности (Olins P.O. et al, Gene, 1988, 73, 227-235).
Методами получения плазмидной ДНК, разрезания и лигирования ДНК, трансформации, выбора олигонуклеотидов в качестве затравок и подобные им могут быть обычные методы, хорошо известные специалисту в данной области. Эти методы описаны, например, в книге Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).
Бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем введения вышеуказанных ДНК в бактерию, уже обладающую способностью к продукции L-аминокислоты. С другой стороны, бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем придания бактерии, уже содержащей указанные ДНК, способности к продукции L-аминокислоты.
В качестве родительского штамма, в котором активность белка согласно настоящему изобретению будет повышена, могут быть использованы штаммы - продуценты L-триптофана, принадлежащие к роду Escherichia, такие как штаммы Е.coli JP4735/pMU3028 (DSM10122) и JP6015/pMU91 (DSM10123), дефицитные по активности триптофанил-тРНК синтетазы, кодируемой мутантным геном trpS (патент США 5756345); штамм Е.coli SV164(pGH5), содержащий аллель serA, нечувствительный к ингибированию серином по типу обратной связи (патент США 6180373); штаммы Е. coli AGX17(pGX44) (NRRL В-12263) и AGX6(pGX50)aroP (NRRL В-12264), дефицитные по активности трипофаназы (патент США); штамм Е. coli AGX17/pGX50, pACKGG-pps, в котором повышена способность к продукции фосфоенолпирувата (заявка РСТ WO 9708333, патент США 6319696) и подобные им.
Ранее авторы настоящего изобретения установили, что ген yddG, кодирующий мембранный белок, не вовлеченный в пути биосинтеза L-аминокислот, придавал микроорганизму устойчивость к L-фенилаланину и нескольким его аналогам в случае, когда природный аллель этого гена был амплифицирован на многокопийном векторе, содержащемся в этом микроорганизме. Кроме того, ген yddG может увеличивать продукцию L-фенилаланина и L-триптофана, когда дополнительные копии этого гена внедрены в клетки соответствующего штамма - продуцента (Российская патентная заявка 2002121670). Таким образом, желательно, чтобы бактерия - продуцент L-триптофана была дополнительно модифицирована с целью повышения экспрессии открытой рамки считывания yddG.
К генам, эффективным в продукции L-триптофана, относятся гены оперона trpEDCBA, гены общего пути синтеза ароматических аминокислот, такие как aroF, aroG, aroH, aroB, aroD, aroE, aroK, aroL, aroA и агоС, гены биосинтеза L-серина, такие как serA, serB и serC, и подобные им.
К способу согласно настоящему изобретению относится способ получения L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде с целью продукции и накопления L-аминокислоты и выделения L-аминокислоты из культуральной жидкости. Также к способу согласно настоящему изобретению относится способ получения L-триптофана, включающий стадии выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде с целью продукции и накопления L-триптофана и выделения L-триптофана из культуральной жидкости.
Согласно настоящему изобретению выращивание, выделение и очистка L-аминокислоты, такой как L-триптофана, из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых аминокислота продуцируется с использованием микроорганизма. Питательная среда, используемая для выращивания, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста микроорганизмов. К источникам углерода относятся различные углеводы, такие как глюкоза и сахароза, а также различные органические кислоты. В зависимости от характера ассимиляции используемого микроорганизма могут использоваться спирты, такие как этанол и глицерин. В качестве источника азота могут использоваться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота, такие как пептон, гидролизат соевых бобов, ферментолизат микроорганизмов. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. Некоторые дополнительные питательные добавки могут быть добавлены в питательную среду, если это необходимо. Например, если микроорганизму для роста требуется тирозин (ауксотрофия по тирозину), необходимое количество тирозина может быть добавлено в питательную среду для выращивания.
Выращивание осуществляется предпочтительно в аэробных условиях, таких как перемешивание культуральной жидкости на качалке, взбалтывание с аэрацией, при температуре в пределах от 20 до 40°С, предпочтительно в пределах от 37 до 40°С. рН среды поддерживают в пределах от 5 до 9, предпочтительно от 6.5 до 7.2. рН среды может регулироваться аммиаком, карбонатом кальция, различными кислотами, основаниями и буферными растворами. Обычно выращивание в течение от 1 до 5 дней приводит к накоплению целевой L-аминокислоты в культуральной жидкости.
После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования или фильтрацией через мембрану, а затем целевая L-аминокислота может быть выделена и очищена методами ионообменной хроматографии, концентрирования и кристаллизации.
Краткое описание чертежей
На чертеже показана структура сконструированного фрагмента в хромосоме перед геном pckA.
Наилучший способ осуществления изобретения
Более детально настоящее изобретение будет разъяснено ниже со ссылкой на Примеры. Аминокислоты в Примерах являются L-аминокислотами, если не обозначено иное.
Пример 1. Конструирование плазмиды, содержащей ген fruR и мутантный ген serA, кодирующий белок, нечувствительный к ингибированию серином по типу обратной связи.
Штамм SV164(pGH5) - продуцент L-триптофана (патент США 6180373) содержит плазмиду pGH5, содержащую мутантный ген serA5, кодирующий белок, нечувствительный к ингибированию серином по типу обратной связи. Амплификация гена serA5 необходима для увеличения количества серина, являющегося предшественником L-триптофана.
С другой стороны, известно, что промотор PppsA активируется белком FruR в 20 раз, в то время как промотор PpckA только в 4 раза (Saier M.H., Jr., and Ramseier T.М., J. Bacteriol., 1996, 178, 12, 3411-3417). Поскольку планировалось увеличение активности PEP карбоксикиназы путем замены промотора PpckA на промотор PppsA, было необходимо получить конститутивную экспрессию гена fruR.
Для достижения этих двух целей в штамме - продуценте L-триптофана плазмида pGH5 была заменена на плазмиду pMW-PlacUV5-serA5-fruR, сконструированную по следующей схеме.
На основе известной нуклеотидной последовательности плазмиды pGH5 (патент США 6180373) были сконструированы затравки, приведенные в Списке последовательностей под номерами SEQ ID NO: 3 (затравка А) и SEQ ID NO: 4 (затравка В). Последовательность затравки А комплементарна последовательности области старт-кодона гена serA5 и содержит на 5'-конце участок узнавания фермента рестрикции XbaI. Последовательность затравки В комплементарна последовательности области терминаторного кодона гена serA5 и содержит на 5'-конце участок узнавания фермента рестрикции SalI.
Плазмида pGH5 была выделена стандартньм методом. ПЦР проводили с использованием "ThermoHybaid PCRExpress PCR system" при следующих условиях: 30 секунд при 95°С, 30 секунд при 55°С, 30 секунд при 72°С, 25 циклов с использованием Taq полимеразы (MBI Fermentas).
Параллельно было осуществлена амплификация гена fruR. Хромосомная ДНК штамма Е.coli W3550 была выделена стандартным методом. Использовали затравки С (SEQ ID NO: 5) и D (SEQ ID NO: 6). Затравка С (комплементарна области старт-кодона гена fruR) содержит участок узнавания SalI. Затравка D (комплементарна области терминаторного кодона гена fruR) содержит участок узнавания HindIII. Условия для ПЦР были следующие: 30 секунд при 95°С, 30 секунд при 53°С, 30 секунд при 72°С, 25 циклов с использованием Taq полимеразы (MBI Fermentas).
Полученные с помощью ПЦР фрагменты, содержащие гены serA5 и fruR, были обработаны рестриктазой SalI, а затем лигированы. Продукт лигирования последовательно обработали рестриктазами XbaI и HindIII и вставили в плазмиду pMW-PlacUV5-lacZ (Машко С.В. и др. Биотехнология, 2001, 5, 3-20), предварительно обработанную этими же рестриктазами. Так была получена плазмида pMW-PlacUV5-serA5-fruR.
Пример 2. Клонирование гена yddG из Е.coli.
Ген yddG, кодирующий трансмембранный белок, улучшающий продукцию L-триптофана (Российская патентная заявка 2002121670), клонировали, используя затравки, приведенные в Списке последовательностей под номерами SEQ ID NO: 7 (затравка yddg1) и SEQ ID NO: 8 (затравка yddg2). Затравка yddg1 комплементарна последовательности с 91 по 114 нуклеотид после стоп-кодона гена yddG и содержит участок узнавания фермента рестрикции BamHI, введенный на ее 5'-конец. Затравка yddg2 комплементарна последовательности с 224 по 200 нуклеотид перед старт-кодоном гена yddG и содержит участок узнавания фермента рестрикции SalI, введенный на ее 5'-конец.
Хромосомную ДНК штамма E.coli TG1 получали стандартным методом. ПЦР осуществляли на "Perkin Elmer GeneAmp PCR System 2400" в следующих условиях: 40 секунд при 95°С, 40 секунд при 47°С, 40 секунд при 72°С, 30 циклов с использованием Taq-полимеразы (Fermentas). Полученный фрагмент ДНК, содержащий ген yddG с его собственным промотором, обрабатывали рестриктазами BamHI и SalI и вводили в многокопийный вектор pAYCTER3, предварительно обработанный теми же рестриктазами. Таким образом была получена плазмида pYDDG2.
Вектор pAYCTER3 является производным вектора pAYC32 - очень стабильного вектора с умеренным числом копийности, - сконструированного на основе плазмиды RSF1010 (Christoserdov A. Y., Tsygankov Y.D, Broad-host range vectors derived from a RSF1010 Tnl plasmid, Plasmid, 1986, v.16, pp.161-167). Вектор pAYCTER3 получен путем введения полилинкера из pUC19 и сильного терминатора rrnB в плазмиду pAYC32 вместо ее промотора следующим образом. Сначала полилинкер из плазмиды pUC19 был получен с помощью ПЦР с использованием затравок, приведенных под номерами 5 и 6 в Списке последовательностей. Полученный продукт ПЦР был обработан рестриктазами EcoRI и BglII. Терминатор rrnB также был получен с помощью ПЦР с использованием затравок, приведенных под номерами 7 и 8. Полученный продукт ПЦР был обработан рестриктазами BglII и BclII. Затем эти два фрагмента ДНК были лигированы в плазмиду pAYC32, предварительно обработанную рестриктазами EcoRI и BclII. Таким образом была получена плазмида pAYCTER3.
Пример 3. Замена природного участка перед геном pckA гибридным регуляторным элементом, содержащим промотор РppsA и SDφ10 в хромосоме Е.coli.
Для оптимизации экспрессии гена pckA начальный участок промотора гена ppsA (РppsA) из Е.coli, соединенный с последовательностью Shine-Dalgarno (последовательность SD) гена φ10 из фага Т7, был интегрирован перед кодирующим участком гена pckA в хромосоме штамма Е.coli BW25113 вместо природного участка методом, описанным Datsenko K.A., and Wanner B.L. (Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 97,6640 - 6645,2000), также называемым «интеграцией с использованием Red-системы». Также искусственный фрагмент ДНК содержал ген устойчивости к хлорамфениколу (CmR) (чертеж). Нуклеотидная последовательность замененного природного участка, расположенного перед геном pckA, представлена в Списке последовательностей под номером 1 (SEQ ID NO: 1). Штамм Escherichia coli BW25113, содержащий рекомбинантную плазмиду pKD46, может быть получен в Е.coli Genetic Stock Center, Yale University, New Haven, USA, под инвентарным номером CGSC7630.
Конструирование вышеупомянутого искусственного фрагмента ДНК, интегрированного в соответствующий участок бактериальной хромосомы, осуществлялось в несколько стадий. На первой стадии с помощью ПЦР был получен фрагмент ДНК, содержащий в начале участок узнавания BglII, промотор PppsA и, наконец, последовательность SD гена φ10 из фага Т7, присоединенную непосредственно к инициирующему ATG-кодону гена pckA. Хромосомная ДНК штамма Е.coli W3550 была использована в качестве матрицы. ПЦР проводили с использованием затравок P1 (SEQ ID NO: 13) и Р2 (SEQ ID NO: 14). Затравка P1 содержит участок узнавания BglII. Затравка Р2 содержит последовательность SD гена φ10 из фага Т7 и 36 нуклеотидов из рамки считывания гена pckA. Последовательность из гена pckA была введена в затравку Р2 для последующей интеграции указанного фрагмента в бактериальную хромосому с использованием Red-системы.
Во всех случаях ПЦР проводили с использованием амплификатора «Perkin-Elmer 2400 GeneAmp PCR System». Реакционная смесь общим объемом 50 мкл состояла из 5 мкл 10-кратного буфера для ПЦР ("Fermentas", Литва) с добавкой MgCl2 до конечной концентрации 15 мМ, 200 мкМ каждого dNTP, 20 нМ каждой из затравок и 1 ЕА Taq-полимеразы ("Fermentas", Литва). В качестве матрицы, добавлявшейся в реакционную смесь для последующей амплификации с помощью ПЦР, использовали 0.5 мкг хромосомной ДНК. Температурные условия ПЦР были следующими: начальная денатурация ДНК в течение 5 минут при 95°С, затем 25 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд, полимеризации при 72°С в течение 30 секунд, и финальная полимеризация при 72°С в течение 7 минут.
Параллельно осуществляли вторую стадию конструирования фрагмента ДНК. Ген CmR был амплифицирован методом ПЦР с использованием коммерчески доступной плазмиды pACYC184 (инвентарный номер Х06403 в GenBank/EMBL, "Fermentas", Литва) в качестве матрицы и затравок Р3 (SEQ ID NO: 15) и Р4 (SEQ ID NO: 16). Затравка РЗ содержала участок узнавания BglII, использовавшийся для дальнейшего присоединения к ранее полученному фрагменту ДНК, содержащему промотор PppsA. Затравка Р4 содержит 36 нуклеотидов, расположенных перед геном pckA из Е.coli, необходимых для последующей интеграции указанного фрагмента в бактериальную хромосому с использованием Red-системы.
Полученные фрагменты ДНК концентрировали с помощью гель-электрофореза в агарозе и экстрагировали из геля центрифугированием через колонки "GenElute Spin Columns" ("Sigma", USA) с последующим осаждением этанолом.
Два полученных фрагмента ДНК были обработаны эндонуклеазой рестрикции BglII с последующим лигированием с использованием Т4 ДНК-лигазы (Maniatis Т., Fritsch E.F., Sambrook, J.: Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
Продукт лигирования амплифицировали с помощью ПЦР с использованием затравок Р2 и Р4. Реакционная смесь для ПЦР общим объемом 50 мкл состояла из 5 мкл 10-кратного буфера для AccuTaq LA ("Sigma", США), 200 мкМ каждого dNTP, 20 нМ каждой из затравок и 1 мкл AccuTaq-полимеразы ("Sigma", США). В качестве матрицы, добавлявшейся в реакционную смесь для последующей амплификации с помощью ПЦР, использовали примерно 50 нг лигированной ДНК. Температурные условия ПЦР были следующими: начальная денатурация ДНК в течение 5 минут при 95°С, затем 25 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд, полимеризации при 72°С в течение 4 минут, и финальная полимеризация при 72°С в течение 7 минут.
Структура полученного фрагмента ДНК показана на Фиг.1. Нуклеотидная последовательность сконструированного фрагмента ДНК приведена в Списке последовательностей под номером SEQ ID NO: 18.
Полученный фрагмент ДНК, очищенный, как описано выше, использовали для электропорации и интеграции в бактериальную хромосому штамма Е.coli BW25113 с использованием Red-системы. Рекомбинантная плазмида pKD46 (Datsenko, K.A., Wanner, B.L., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 97,6640-6645,2000) с термочувствительным репликоном была использована в качестве донора генов фага λ, ответственных за рекомбинацию с использованием Red-системы.
Клетки BW25113(pKD46) выращивали в течение ночи при 30°С в жидкой среде LB, содержащей ампициллин (100 мкг/мл), затем разбавляли в отношении 1:100 средой SOB (дрожжевой экстракт - 5 г/л, NaCl - 0.5 г/л, триптон - 20 г/л, KCl - 2.5 мМ, MgCl2 - 10 мМ), содержащей ампициллин (100 мкг/мл) и L-арабинозу (10 мМ) (арабинозу использовали для индукции плазмиды с генами, кодирующими Red-систему), и выращивали при 30°С до достижения оптической плотности бактериальной культуры OD600=0.4-0.7. Подросшие клетки из 10 мл такой бактериальной культуры промыли 3 раза холодной (0°С) деионизованной водой и затем суспендировали в 100 мкл воды. 10 мкл фрагмента ДНК (100 нг), растворенного в деионизованной воде, добавляли к суспензии клеток. Электропорацию проводили с использованием электропоратора "Bio-Rad" (No. 165-2098, версия 2-89) в соответствии с рекомендациями производителя. Клетки, подвергшиеся электрошоку, перенесли в 1 мл среды SOC (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)), выращивали в течение 2 часов при 37°С, затем переносили на L-агар, содержащий 25 мкг/мл хлорамфеникола. Колонии, выросшие за 24 часа, проверяли на наличие маркера CmR перед геном pckA методом ПЦР с использованием затравок Р4 (SEQ ID NO: 16) и Р5 (SEQ ID NO: 17). Те же колонии проверяли на наличие промотора PppsA перед геном pckA методом ПЦР с использованием затравок P1 (SEQ ID NO:13) и Р5 (SEQ ID NO:17). Для этой цели свежевыделенные колонии растворяли в 20 мкл воды, а затем использовали 1 мкл для ПЦР. Условия ПЦР были следующие: начальная денатурация ДНК в течение 10 минут при 95°С, затем 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд, полимеризации при 72°С в течение 1 минуты, и финальная полимеризация при 72°С в течение 7 минут. Несколько колоний с маркером CmR содержали необходимые фрагменты ДНК длиной 1749 и 697 нуклеотидов, подтверждая наличие в хромосоме Е.coli полного сконструированного фрагмента ДНК перед геном pckA и гибридного регуляторного элемента, содержащего промотор PppsA и SDφ10 соответственно. Из одного из полученных штаммов удаляли термочувствительную плазмиду pKD46 путем выращивания при 37°С и полученный штамм Е.coli назвали BW25113 (Cm-PppsA-SDφ10-pckA).
Пример 4. Влияние усиления экспрессии гена pckA на продукцию триптофана.
Штамм Е.coli SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2) - продуцент триптофана использовали в качестве родительского штамма для оценки эффекта усиления экспрессии гена pckA на продукцию триптофана. Штамм SV164 подробно описан в патенте США 6180373.
Для оценки эффекта усиления экспрессии гена pckA, находящегося под контролем промотора PppsA и SD гена φ10 из фага Т7 на продукцию триптофана полученный фрагмент ДНК из хромосомы штамма Е.coli BW25113 (Cm-PppsA-SDφ10-pckA) перенесли в штамм Е.coli SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR) методом Р1 трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY). Затем плазмиду pYDDG2 вводили в штамм SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR) и в полученный трансдуктант.
Оба штамма SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2) и SV164 PppsA-SDφ10-pckA (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2) выращивали в течение ночи при 37°С в 3 мл питательной среды, содержащей ампициллин (30 мкг/мл) и стрептомицин (25 мкг/мл).
0.3 мл полученной культуры переносили в 3 мл среды для ферментации, содержащей тетрациклин (20 мкг/мл), в пробирках (20×200 мм) и выращивали при 37°С в течение 48 часов на роторной качалке при 250 об/мин.
Состав питательной среды для ферментации приведен в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Секция | Компонент | Конечная концентрация, г/л |
| А | KH2PO4 | 1.5 |
| NaCl | 0.5 | |
| (NH4)2SO4 | 1.5 | |
| L-метионин | 0.05 | |
| L-фенилаланин | 0.1 | |
| L-тирозин | 0.1 | |
| Mameno (общий азот) | 0.07 | |
| В | Глюкоза | 40.0 |
| MgSO4 × 7H2O | 0.3 | |
| С | CaCl2 | 0.011 |
| D | FeSO4 × 7H2O | 0.075 |
| Цитрат натрия | 1.0 | |
| Е | Na2MoO4 × 2H2O | 0.00015 |
| Н3ВО3 | 0.0025 | |
| CoCl2 × 6H2O | 0.00007 | |
| CuSO4 × 5Н2O | 0.00025 | |
| MnCl2 × 4H2O | 0.0016 | |
| ZnSO4 × 7H2O | 0.0003 | |
| F | Тиамин HCl | 0.005 |
| G | СаСО3 | 30.0 |
| Н | Пиридоксин | 0.03 |
| рН секции А, отрегулированный добавлением аммиака, составлял 7.1. Все секции стерилизовали раздельно | ||
После выращивания количество триптофана, накопленного в культуральной жидкости, определяли методом ТСХ. Использовали пластинки для ТСХ размером 10×15 см, покрытые слоем в 0.11 мм силикагелем Sorbfil без флюоресцентного индикатора (Компания «Сорбполимер», Краснодар, РФ). Пластинки Sorbfil экспонировались с подвижной фазой следующего состава: пропан-2-ол: этилацетат: водный аммиак (25%): вода = 16:16:3:9 (v/v). В качестве реагента для визуализации использовался 2% раствор нингидрина в ацетоне. Результаты представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Штамм Е.coli | OD600 | Количество триптофана, г/л |
| SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2) SV164 PppsA-SDφ10-pckA (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2) |
7.5 7.5 |
4.20 4.61 |
Как видно из таблицы 2, усиление экспрессии гена pckA увеличивало продукцию триптофана штаммом SV164 (pMW-PlacUV5-serA5-fruR, pYDDG2).
Claims (12)
1. Бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, - продуцент ароматической L-аминокислоты, модифицированная таким образом, что активность PEP карбоксикиназы в указанной бактерии увеличена.
2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что активность PEP карбоксикиназы увеличена за счет модификации нуклеотидной последовательности, контролирующей экспрессию гена PEP карбоксикиназы, в хромосоме указанной бактерии таким образом, что экспрессия указанного гена увеличивается.
3. Бактерия по п.2, отличающаяся тем, что природный промотор указанного гена заменен на более сильный промотор.
4. Бактерия по п.2, отличающаяся тем, что природная последовательность SD указанного гена заменена на более эффективную последовательность SD.
5. Бактерия по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что ген PEP карбоксикиназы получен из бактерии, принадлежащей к роду Escherichia.
6. Бактерия по п.5, отличающаяся тем, что ген PEP карбоксикиназы кодирует следующие белки (А) или (В):
(A) белок, который представлен последовательностью аминокислот, приведенной в списке последовательностей под номером 2;
(B) белок, который представлен последовательностью аминокислот, включающей делеции, замены, вставки или добавление одной или нескольких аминокислот в последовательность аминокислот, приведенную в списке последовательностей под номером 2, и который обладает активностью PEP карбоксикиназы.
7. Бактерия по п.5, отличающаяся тем, что ген PEP карбоксикиназы содержит следующий фрагмент ДНК (а) или (b):
(a) фрагмент ДНК, представленный последовательностью нуклеотидов с 1 по 1623, приведенной в списке последовательностей под номером 1;
(b) фрагмент ДНК, который гибридизуется в жестких условиях с последовательностью нуклеотидов с 1 по 1623, приведенной в списке последовательностей под номером 1, или с зондом, приготовленным на основании указанной последовательности нуклеотидов, и кодирует белок, обладающий активностью PEP карбоксикиназы, при этом жесткими условиями являются условия, при которых отмывка осуществляется при 60°С, а концентрация соли соответствует 1 x SSC и 0,1% SDS.
8. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия далее модифицирована с целью повышения экспрессии открытой рамки считывания yddG.
9. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-триптофана, L-фенилаланина и L-тирозина.
10. Способ получения ароматической L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии по любому из пп.1-9 в питательной среде и выделения из культуральной жидкости произведенной и накопленной в ней L-аминокислоты.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что L-аминокислотой является L-триптофан.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанная бактерия обладает повышенной экспрессией генов биосинтеза триптофана.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003109477/13A RU2268300C2 (ru) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA |
| EP04726021.1A EP1611241B1 (en) | 2003-04-07 | 2004-04-06 | Method for producing l-amino acid using bacteria having enhanced expression of the gene pcka |
| JP2006507708A JP4500980B2 (ja) | 2003-04-07 | 2004-04-06 | pckA遺伝子の発現が増強された細菌を用いたL−アミノ酸の製造法 |
| PCT/JP2004/004968 WO2004090125A2 (en) | 2003-04-07 | 2004-04-06 | Method for producing l-amino acid using bacteria having enhanced expression of the gene pcka |
| BRPI0409196A BRPI0409196B1 (pt) | 2003-04-07 | 2004-04-06 | Método para produzir um l-aminoácido aromático |
| US11/235,254 US20060035348A1 (en) | 2003-04-07 | 2005-09-27 | Method for producing an L-amino acid using a bacterium having enhanced expression of the pckA gene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003109477/13A RU2268300C2 (ru) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003109477A RU2003109477A (ru) | 2004-10-20 |
| RU2268300C2 true RU2268300C2 (ru) | 2006-01-20 |
Family
ID=33157466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003109477/13A RU2268300C2 (ru) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060035348A1 (ru) |
| EP (1) | EP1611241B1 (ru) |
| JP (1) | JP4500980B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0409196B1 (ru) |
| RU (1) | RU2268300C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004090125A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364628C2 (ru) * | 2007-07-18 | 2009-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) | Способ получения l-аминокислот с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae |
Families Citing this family (62)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229513C2 (ru) * | 2001-11-23 | 2004-05-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" | Способ получения l-аминокислот, штамм escherichia coli - продуцент l-аминокислоты (варианты) |
| US7915018B2 (en) * | 2004-10-22 | 2011-03-29 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for producing L-amino acids using bacteria of the Enterobacteriaceae family |
| ATE438731T1 (de) | 2005-02-18 | 2009-08-15 | Ajinomoto Kk | Verfahren zur herstellung einer l-aminosäure unter verwendung eines bakteriums der familie enterobacteriaceae |
| WO2006088231A1 (en) | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Ajinomoto Co., Inc. | A method for producing a non-aromatic l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family having expression of the csra gene attenuated |
| JP2006230329A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Mitsukan Group Honsha:Kk | 酢酸発酵能が増強された酢酸菌、及び該酢酸菌を用いた食酢の製造方法 |
| DE102005018835A1 (de) | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Degussa Ag | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung verbesserter Stämme der Familie Enterobacteriaceae |
| DE102005019040A1 (de) | 2005-04-23 | 2006-10-26 | Degussa Ag | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung verbesserter Stämme der Familie Enterobacteriaceae |
| DE602006015302D1 (de) | 2005-05-16 | 2010-08-19 | Ajinomoto Kk | Verfahren zur herstellung einer l-aminosäure unter verwendung eines bakteriums der familie enterobacteriaceae mit abgeschwächter expression des kefb-gens |
| EP1899452B1 (en) * | 2005-06-17 | 2010-10-20 | Ajinomoto Co., Inc. | A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with enhanced expression of the fucpikur operon |
| WO2007013639A1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Ajinomoto Co., Inc. | A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE cpxR GENE |
| ATE420969T1 (de) * | 2005-08-09 | 2009-01-15 | Ajinomoto Kk | Verfahren zur herstellung einer l-aminosäure unter verwendung eines bakteriums der familie enterobacteriaceae mit abgeschwächter expression des ybiv-gens |
| RU2333950C2 (ru) * | 2005-12-27 | 2008-09-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) | СПОСОБ ПРОДУКЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИИ, ПРИНАДЛЕЖАЩЕЙ К РОДУ Methylophilus |
| EP1979486B1 (en) | 2006-01-30 | 2013-04-17 | Ajinomoto Co., Inc. | L-amino acid producing bacterium and method of producing l-amino acid |
| WO2007119574A2 (en) | 2006-03-23 | 2007-10-25 | Ajinomoto Co., Inc. | A method for producing an l-amino acid using bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of a gene coding for small rna |
| EP2007873B1 (en) * | 2006-04-18 | 2015-11-18 | Ajinomoto Co., Inc. | A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE sfmACDFH-fimZ CLUSTER OR THE fimZ GENE |
| RU2006129690A (ru) | 2006-08-16 | 2008-02-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) (RU) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ СЕМЕЙСТВА Enterobacteriaceae, В КОТОРОЙ ОСЛАБЛЕНА ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА ydiN, ГЕНА ydiB ИЛИ ИХ КОМБИНАЦИИ |
| JP2010017082A (ja) * | 2006-10-10 | 2010-01-28 | Ajinomoto Co Inc | L−アミノ酸の製造法 |
| JP2010017081A (ja) * | 2006-10-10 | 2010-01-28 | Ajinomoto Co Inc | L−アミノ酸の製造法 |
| US8673601B2 (en) * | 2007-01-22 | 2014-03-18 | Genomatica, Inc. | Methods and organisms for growth-coupled production of 3-hydroxypropionic acid |
| JP2010110216A (ja) | 2007-02-20 | 2010-05-20 | Ajinomoto Co Inc | L−アミノ酸または核酸の製造方法 |
| DE102007051024A1 (de) | 2007-03-05 | 2008-09-11 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| EP1975241A1 (de) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| DE102007044134A1 (de) | 2007-09-15 | 2009-03-19 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| DE102007052270A1 (de) | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| EP2060636A1 (de) | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| JP2011067095A (ja) | 2008-01-10 | 2011-04-07 | Ajinomoto Co Inc | 発酵法による目的物質の製造法 |
| JP2011509691A (ja) | 2008-01-22 | 2011-03-31 | ジェノマティカ, インコーポレイテッド | 合成ガスまたは他のガス状炭素源およびメタノールを利用するための方法および生物体 |
| JP5217780B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-06-19 | 味の素株式会社 | L−アミノ酸を生産する微生物及びl−アミノ酸の製造法 |
| RU2008105793A (ru) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) (RU) | Способ конструирования оперонов, содержащих трансляционно сопряженные гены, бактерия, содержащая такой оперон, способ продукции полезного метаболита и способ мониторинга экспрессии гена |
| EP2098597A1 (de) | 2008-03-04 | 2009-09-09 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| CA2717586C (en) | 2008-03-05 | 2020-08-11 | Genomatica, Inc. | Primary alcohol producing organisms |
| SI2265709T1 (en) * | 2008-03-27 | 2018-03-30 | Genomatica, Inc. | MICROORGANISMS FOR PREPARATION OF ADYPIC ACID AND OTHER COMPOUNDS |
| CA2722680A1 (en) * | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Genomatica, Inc. | Microorganisms for the production of methacrylic acid |
| DE102008002309A1 (de) | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| DE102008040352A1 (de) | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Tryptophan unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| US20100021978A1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Genomatica, Inc. | Methods and organisms for production of 3-hydroxypropionic acid |
| DE102008044768A1 (de) | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von organisch-chemischen Verbindungen unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae |
| WO2010057022A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Genomatica, Inc. | Microorganisms for the production of methyl ethyl ketone and 2-butanol |
| KR20110097951A (ko) * | 2008-12-16 | 2011-08-31 | 게노마티카 인코포레이티드 | 합성가스와 다른 탄소원을 유용 제품으로 전환시키기 위한 미생물 및 방법 |
| US20120058530A1 (en) | 2009-04-02 | 2012-03-08 | University Of Florida Research Foundation Inc. | Engineering the pathway for succinate production |
| AU2010242849A1 (en) | 2009-04-30 | 2011-11-24 | Genomatica, Inc. | Organisms for the production of isopropanol, n-butanol, and isobutanol |
| KR101774400B1 (ko) * | 2009-04-30 | 2017-09-04 | 게노마티카 인코포레이티드 | 1,3-부탄다이올 생산 유기체 |
| KR20200104931A (ko) | 2009-05-07 | 2020-09-04 | 게노마티카 인코포레이티드 | 아디페이트, 헥사메틸렌디아민 및 6-아미노카프로산의 생합성을 위한 미생물 및 방법 |
| AU2010248831A1 (en) * | 2009-05-15 | 2011-11-24 | Genomatica, Inc. | Organisms for the production of cyclohexanone |
| US8420375B2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-04-16 | Genomatica, Inc. | Microorganisms and methods for carbon-efficient biosynthesis of MEK and 2-butanol |
| US20110124911A1 (en) | 2009-08-05 | 2011-05-26 | Burk Mark J | Semi-synthetic terephthalic acid via microorganisms that produce muconic acid |
| JP2012223092A (ja) | 2009-08-28 | 2012-11-15 | Ajinomoto Co Inc | L−アミノ酸の製造法 |
| CN102625845A (zh) | 2009-09-09 | 2012-08-01 | 基因组股份公司 | 协同产生异丙醇与伯醇,二元醇和酸的微生物和方法 |
| CN102762735B (zh) | 2009-10-13 | 2016-08-03 | 基因组股份公司 | 生产1,4-丁二醇、4-羟基丁醛、4-羟基丁酰-coa、腐胺和相关化合物的微生物及其相关方法 |
| BR112012009332A2 (pt) * | 2009-10-23 | 2015-09-15 | Genomatica Inc | micro-organismo para a produção de anilina |
| JP2013013329A (ja) | 2009-11-06 | 2013-01-24 | Ajinomoto Co Inc | L−アミノ酸の製造法 |
| SG181607A1 (en) * | 2009-12-10 | 2012-07-30 | Genomatica Inc | Methods and organisms for converting synthesis gas or other gaseous carbon sources and methanol to 1,3-butanediol |
| PH12012501526A1 (en) | 2010-01-29 | 2018-03-21 | Genomatica Inc | Microorganisms and methods for the biosynthesis of p-toluate and terephthalate |
| US8637286B2 (en) * | 2010-02-23 | 2014-01-28 | Genomatica, Inc. | Methods for increasing product yields |
| US8048661B2 (en) * | 2010-02-23 | 2011-11-01 | Genomatica, Inc. | Microbial organisms comprising exogenous nucleic acids encoding reductive TCA pathway enzymes |
| US9023636B2 (en) | 2010-04-30 | 2015-05-05 | Genomatica, Inc. | Microorganisms and methods for the biosynthesis of propylene |
| SG185432A1 (en) | 2010-05-05 | 2012-12-28 | Genomatica Inc | Microorganisms and methods for the biosynthesis of butadiene |
| EP2607340B1 (en) | 2010-07-26 | 2017-09-06 | Genomatica, Inc. | Microorganisms and methods for the biosynthesis of aromatics, 2,4-pentadienoate and 1,3-butadiene |
| KR101327093B1 (ko) * | 2012-01-06 | 2013-11-07 | 씨제이제일제당 (주) | L-아미노산을 생산할 수 있는 미생물 및 이를 이용하여 l-아미노산을 생산하는 방법 |
| ES2761596T3 (es) | 2013-10-02 | 2020-05-20 | Ajinomoto Kk | Aparato de control de amoniaco y método de control de amoniaco |
| US10428359B2 (en) * | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Ajinomoto Co, Inc. | Method for producing L-amino acid |
| EP4100540A1 (en) * | 2020-02-07 | 2022-12-14 | Metabolic Explorer | Modified microorganism and method for the improved production of ectoine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111247C1 (ru) * | 1992-09-28 | 1998-05-20 | Консортиум фюр Электрохемише Индустри ГмбХ | Способ получения штамма микроорганизма, способ продуцирования триптофана |
| WO2002029080A2 (en) * | 2000-09-30 | 2002-04-11 | Degussa Ag | Fermentation process for the preparation of l-amino acids using strains of the family enterobacteriaceae |
| EP0877090B1 (en) * | 1995-08-30 | 2005-11-23 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing l-amino acids |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2005A (en) * | 1841-03-16 | Improvement in the manner of constructing molds for casting butt-hinges | ||
| US2004A (en) * | 1841-03-12 | Improvement in the manner of constructing and propelling steam-vessels | ||
| US2003A (en) * | 1841-03-12 | Improvement in horizontal windivhlls | ||
| US2002A (en) * | 1841-03-12 | Tor and planter for plowing | ||
| US5985617A (en) * | 1997-02-18 | 1999-11-16 | Liao; James C. | Microorganisms and methods for overproduction of DAHP by cloned PPS gene |
| DK0782621T3 (da) * | 1994-09-16 | 2006-07-03 | Texas A & M Univ Sys | Mikroorganismer samt fremgangsmåde til overproduktion af DAHP ved hjælp af klonet PPS-gen |
| RU2144564C1 (ru) * | 1998-10-13 | 2000-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" | ФРАГМЕНТ ДНК rhtB, КОДИРУЮЩИЙ СИНТЕЗ БЕЛКА RhtB, ПРИДАЮЩЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ К L-ГОМОСЕРИНУ БАКТЕРИЯМ ESCHERICHIA COLI, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ |
| RU2212447C2 (ru) * | 2000-04-26 | 2003-09-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" | Штамм escherichia coli - продуцент аминокислоты (варианты) и способ получения аминокислот (варианты) |
| US6916637B2 (en) * | 2000-09-30 | 2005-07-12 | Degussa Ag | Fermentation process for the preparation of L-amino acids using strains of the family Enterobacteriaceae |
| EP1449918B1 (en) * | 2001-11-23 | 2010-06-09 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing l-amino acid using escherichia |
-
2003
- 2003-04-07 RU RU2003109477/13A patent/RU2268300C2/ru active
-
2004
- 2004-04-06 JP JP2006507708A patent/JP4500980B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-06 EP EP04726021.1A patent/EP1611241B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-06 BR BRPI0409196A patent/BRPI0409196B1/pt active IP Right Grant
- 2004-04-06 WO PCT/JP2004/004968 patent/WO2004090125A2/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-09-27 US US11/235,254 patent/US20060035348A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111247C1 (ru) * | 1992-09-28 | 1998-05-20 | Консортиум фюр Электрохемише Индустри ГмбХ | Способ получения штамма микроорганизма, способ продуцирования триптофана |
| EP0877090B1 (en) * | 1995-08-30 | 2005-11-23 | Ajinomoto Co., Inc. | Process for producing l-amino acids |
| WO2002029080A2 (en) * | 2000-09-30 | 2002-04-11 | Degussa Ag | Fermentation process for the preparation of l-amino acids using strains of the family enterobacteriaceae |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364628C2 (ru) * | 2007-07-18 | 2009-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) | Способ получения l-аминокислот с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1611241A2 (en) | 2006-01-04 |
| US20060035348A1 (en) | 2006-02-16 |
| WO2004090125A2 (en) | 2004-10-21 |
| WO2004090125A3 (en) | 2004-11-25 |
| JP4500980B2 (ja) | 2010-07-14 |
| BRPI0409196B1 (pt) | 2015-09-22 |
| EP1611241B1 (en) | 2016-11-02 |
| JP2006521816A (ja) | 2006-09-28 |
| WO2004090125A8 (en) | 2005-06-30 |
| BRPI0409196A (pt) | 2006-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2268300C2 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ГЕНА pckA | |
| US7179623B2 (en) | Method of producing amino acids using E. coli transformed with sucrose PTS genes | |
| RU2230114C2 (ru) | Мутантная глутаминсинтетаза, фрагмент днк, штамм escherichia coli - продуцент l-глутамина и способ получения l-аминокислот | |
| RU2245919C2 (ru) | Способ получения l-аминокислоты, штамм escherichia coli tdh7δ mlc::cat/pprt614-продуцент l-треонина | |
| US20050191684A1 (en) | Method for producing L-amino acids | |
| US9708637B2 (en) | Method for producing lower alkyl ester | |
| CN116472347A (zh) | 生产邻氨基苯甲酸的重组宿主细胞 | |
| RU2355759C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКОЙ L-АМИНОКИСЛОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИИ, ПРИНАДЛЕЖАЩЕЙ К РОДУ Escherichia, В КОТОРОЙ ИНАКТИВИРОВАН ГЕН ydiB, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ЭФИРА НИЗШИХ АЛКИЛОВ АЛЬФА-L-АСПАРТИЛ-L-ФЕНИЛАЛАНИНА | |
| US7820415B2 (en) | Method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enterobacteriaceae family with attenuated expression of the ydiN gene or the ydiB gene or combination thereof | |
| RU2276686C2 (ru) | Бактерия, принадлежащая к роду escherichia, - продуцент l-аргинина и способ получения l-аргинина | |
| EP1718731B2 (en) | Microorganism expressing 6-phosphogluconolactonase and its use in the production of L-amino acids. | |
| CN101052707B (zh) | 生产l-氨基酸的方法 | |
| RU2333950C2 (ru) | СПОСОБ ПРОДУКЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ L-АМИНОКИСЛОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИИ, ПРИНАДЛЕЖАЩЕЙ К РОДУ Methylophilus | |
| RU2288268C2 (ru) | 6-фосфоглюконолактоназа из escherichia coli, фрагмент днк, бактерия, принадлежащая к роду escherichia - продуцент l-аминокислоты и способ получения l-аминокислоты | |
| VERWENDUNG et al. | EXPRESSION OF THE GENE PCKA |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211203 |