BE1026767B1 - The method of construction and utility of the recombinant diastatochromogenic Streptomyces to enhance toyB expression - Google Patents

The method of construction and utility of the recombinant diastatochromogenic Streptomyces to enhance toyB expression Download PDF

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BE1026767B1 BE20195493A BE201905493A BE1026767B1 BE 1026767 B1 BE1026767 B1 BE 1026767B1 BE 20195493 A BE20195493 A BE 20195493A BE 201905493 A BE201905493 A BE 201905493A BE 1026767 B1 BE1026767 B1 BE 1026767B1
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Abstract

La présente invention révèle un genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l’expression toyB et la méthode de sa construction et son utilité. Le genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison est capable d’exprimer excessivement les gènes toyB codant l’enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine, soit l’enzyme clé pour la synthèse biologique de toyocamycine et possède la capacité de la synthèse de toyocamycine plus puissante que Streptomyces diastatochromogènes 1628. Le procédé de construction est comme suit : 1) construire le vecteur de traduction plB139-toyB; 2) profiter de la méthode de soudage et de transfert et insérer le vecteur de traduction dans le chromosome de Streptomyces diastatochromogènes, puis obtenir la bactérie d’ingénierie. Profiter du promoteur permE* du vecteur plB139 pour démarrer la traduction des gènes toyB et de la méthode de sondage et de transfert pour introduire la particularité du vecteur plB139-toyB au chromosome de Streptomyces diastatochromogènes 1628 et obtenir la bactérie d’ingénierie avec une stable hérédité. Par rapport à la souche d’origine, l’activité de l’enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine de la bactérie de recombinaison s’élève au moins de 1,3 fois et la production de toyocamycine s’élève au moins de 23,4%.The present invention discloses a genus of recombinant diastatochromogenic Streptomyces to enhance toyB expression and the method of its construction and utility. The genus Recombinant diastatochromogenic Streptomyces is capable of excessively expressing the toyB genes encoding the synthetic enzyme of 6-pyruvoyl-tetahydropterin, the key enzyme for the biological synthesis of toyocamycin and has the capacity for the synthesis of more powerful toyocamycin as Stastptomyces diastatochromogens 1628. The construction process is as follows: 1) construct the translation vector plB139-toyB; 2) take advantage of the welding and transfer method and insert the translation vector into the chromosome of diastatochromogenic Streptomyces, then obtain the engineering bacterium. Take advantage of the permE * promoter of the vector plB139 to start the translation of the toyB genes and of the probe and transfer method to introduce the peculiarity of the vector plB139-toyB to the chromosome of Streptomyces diastatochromogenic 1628 and obtain the engineered bacterium with stable inheritance . Compared to the original strain, the activity of the synthetic enzyme 6-pyruvoyl-tetahydropterin of the recombinant bacterium amounts to at least 1.3 times and the production of toyocamycin rises to at least 1.3 times. 23.4%.

Description

La méthode de la construction et l’utilité du Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l’expression toyBThe method of construction and the utility of the recombinant diastatochromogenic Streptomyces to enhance toyB expression

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention concerne l'augmentation de la production de toyocamycine par renforcer l'expression des gènes toyB dans Streptomyces diastatochromogènes et appartient au domaine de la technologie de génie génétique.The present invention relates to increasing the production of toyocamycin by enhancing the expression of toyB genes in diastatochromogenic Streptomyces and belongs to the field of genetic engineering technology.

CONTEXTE TECHNIQUETECHNICAL BACKGROUND

[0002] La toyocamycine est un nouveau antibiotique de nucléoside, la formule moléculaire étant C12H13N5O4, le ribose Ci connectant l'anneau de désazotation purine similaire à la guanine, la structure clé étant la Pyrryl-pyrimidine, un analogue nucléoside. Son mécanisme de fonctionnement réside principalement en l'influence sur la croissance des bactéries par inhiber la transcription du microbe et les rapportages de recherche au sujet de sa bioactivité se concentrent considérablement sur le domaine de la médecine clinique. Recherches les plus récentes démontrent que la toyocamycine peut apporter un bon effet sur la prévention et guérison des maladies épidémiques de plusieurs plantes. En plus, son utilisation de longtemps ne cause pas la pollution environnementale et dans un certain degré joue un rôle d'ajuster la croissance végétale. En conséquence, la toyocamycine possède la potentialité d'utilité sur le plan de la prévention et guérison des maladie végétales d'agriculture. En comparaison avec la méthode de synthèseToyocamycin is a new nucleoside antibiotic, the molecular formula being C12H13N5O4, ribose Ci connecting the purine denitrogenation ring similar to guanine, the key structure being Pyrryl-pyrimidine, a nucleoside analogue. Its functioning mechanism mainly lies in the influence on the growth of bacteria by inhibiting the transcription of the microbe and research reports on its bioactivity focus considerably on the field of clinical medicine. The most recent research shows that toyocamycin can have a good effect on the prevention and cure of epidemic diseases of several plants. In addition, its long use does not cause environmental pollution and to some extent plays a role in adjusting plant growth. As a result, toyocamycin has the potential to be useful in the prevention and cure of agricultural plant diseases. In comparison with the synthesis method

- 2 BE2019/5493 chimique, la synthèse biologique de la toyocamycine use des ressources renouvelables comme matière première et en plus elle présente les avantages de réaction de condition douce, de faible pollution et de bas coût,etc.. Donc, la méthode de synthèse biologique est une méthode économique et efficace de la production industrielle de toyocamycine pour le moment.- 2 BE2019 / 5493 chemical, the biological synthesis of toyocamycin uses renewable resources as a raw material and in addition it has the advantages of mild condition reaction, low pollution and low cost, etc. So the synthesis method organic is an economical and efficient method of industrial production of toyocamycin at the moment.

La toyocamycine appartient au métabolite secondaire et sa voie de synthèse est complexe à cause de la restriction et la contrôle de plusieurs facteurs, tout ça suscitant une niveau bas de synthèse et la difficulté de production industrielle. Le moyen du présent de résoudre ce problème réside en la sélection des bactéries productives avec une qualité supérieure et un rendement élevé, l'obtention de semences par mutagenèse à la façon traditionnelle étant considérée comme le moyen important de sélection. Mais nombreux facteurs incertains et la période trop longue accompagnent toujours la sélection des bonne bactéries productive.Toyocamycin belongs to the secondary metabolite and its synthesis pathway is complex due to the restriction and control of several factors, all of which give rise to a low level of synthesis and the difficulty of industrial production. The present way of solving this problem lies in the selection of productive bacteria with higher quality and high yield, obtaining seeds by mutagenesis in the traditional way being considered as the important means of selection. But many uncertain factors and the too long period always accompany the selection of good productive bacteria.

Comment profiter de la biologie moléculaire et des autres moyens techniques avancés améliorant le microbe et augmentant de plus la production de toyocamycine se fait une voie praticable. Le groupe de McCarty considère une souche de Streptomyces rimosus (ATCC14673) qui peut synthétiser la toyocamycine comme objet d'origine de recherche, clone le cluster génétique de toyocamycine synthétique biologique, élucide le procédé de la syntèse de toyocamycine et le mécanisme de l'ajustement et le contrôle. En outre, les études découvre que c'est le prosome de GTP qui subit plusieurs réactions et synthétise la toyocamycine et l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine codé par les gènes toyB est un des enzymes clé de voie métabolique. Parce que profiter de la technologie de l'ingénierie métabolique, élever davantage la production de toyocamycine par l'augmentation du flux métabolique de toyocamycine touche la difficulté de l'établissement duHow to take advantage of molecular biology and other advanced technical means improving the microbe and increasing the production of toyocamycin is a practicable way. McCarty's group considers a strain of Streptomyces rimosus (ATCC14673) which can synthesize toyocamycin as an object of research, clones the genetic cluster of biological synthetic toyocamycin, elucidates the process of the synthesis of toyocamycin and the mechanism of adjustment and control. In addition, studies discover that it is the prosome of GTP which undergoes several reactions and synthesizes toyocamycin and the synthetic enzyme of 6-pyruvoyl-tetahydropterin coded by the toyB genes is one of the key enzymes of the metabolic pathway. Because taking advantage of metabolic engineering technology, further raising the production of toyocamycin by increasing the metabolic flow of toyocamycin affects the difficulty of establishing the

- 3 BE2019/5493 système de traduction et des autres problèmes compliqués, on n'a pas encore vu le rapportage connexe.- 3 BE2019 / 5493 translation system and other complicated problems, we have not yet seen the related report.

CONTENU DE L’INVENTIONCONTENT OF THE INVENTION

Afin de surmonter les inconvénients de la technologie du moment, la présente invention fournit la méthode de constuction et l'utilité d'une bactérie d'ingénierie du Streptomyces diastatochromogènes produisant la toyocamycine.In order to overcome the drawbacks of current technology, the present invention provides the method of construction and the utility of an engineering bacterium of the diastatochromogenic Streptomyces producing toyocamycin.

Streptomyces diastatochromogènes 1628 est un actinomycète antagoniste, et sa boisson fermentée possède un fort effet d'inhibition sur plusieurs fungus pathogéniques végétaux. Après la séparation et l'extraction, il est prouvé que le composant actif principal de la boisson fermentée est la toyocamycine. Et on n'a pas encore vu le rapportage d'études en matière de la modification moléculaire de l'ingénierie métabolique de Streptomyces diastatochromogènes.Diastatochromogenic streptomyces 1628 is an antagonistic actinomycete, and its fermented drink has a strong inhibiting effect on several plant pathogenic fungus. After separation and extraction, it is proven that the main active component of the fermented drink is toyocamycin. And we have not yet seen the reports of studies on the molecular modification of the metabolic engineering of diastatochromogenic Streptomyces.

Tout d'abord, cette invention clone les gènes toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine à la première fois en utilisant Streptomyces diastatochromogènes 1628 (le numéro souchothèque est CGMCC NO. 2060), connecte les gènes et le plasmide intégré de type expressif pIB139 du Streptomyces, puis réussit à construire le vecteur de recombinaison pIB139-toyB transportant les gènes toyB, et enfin introduit la particularité du vecteur pIB139-toyB dans le chromosome de Streptomyces diastatochromogènes 1628 en profitant de la méthode de sondage et de transfert.First, this invention clones the toyB genes encoding the 6-pyruvoyl-tetahydropterin synthetic enzyme for the first time using Streptomyces diastatochromogens 1628 (the library number is CGMCC NO. 2060), connects the genes and the integrated plasmid. expressive type pIB139 of Streptomyces, then succeeds in constructing the recombination vector pIB139-toyB carrying the toyB genes, and finally introduces the peculiarity of the vector pIB139-toyB in the chromosome of Streptomyces diastatochromogenic 1628 by taking advantage of the probe and transfer method .

Pour les gènes toyB d'un genre Streptomyces diastatochromogènes, sa séquence est comme le montre SEQ ID NO:1For the toyB genes of a diastatochromogenic Streptomyces genus, its sequence is as shown in SEQ ID NO: 1

Pour un genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB, il traduit les gènes toyB de codage de l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine, soit l'enzyme clé de la synthèse biologique de toyocamycine et en plus possède laFor a recombinant diastatochromogenic Streptomyces genus to reinforce toyB expression, it translates the toyB coding genes for the synthetic enzyme of 6-pyruvoyl-tetahydropterin, which is the key enzyme for the biological synthesis of toyocamycin and in addition has the

- 4 BE2019/5493 capacité plus puissante de traduire la toyocamycine que Streptomyces diastatochromogènes 1628- 4 BE2019 / 5493 more powerful ability to translate toyocamycin than Streptomyces diastatochromogens 1628

La bactérie d'origine est Streptomyces diastatochromogènes 1628.The original bacterium is Streptomyces diastatochromogens 1628.

Les gènes toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyltetahydroptérine provient de la bactérie d'origine de Streptomyces diastatochromogènes 1628 prête à recombiner.The toyB genes encoding the synthetic enzyme 6-pyruvoyltetahydropterin comes from the original bacterium of Streptomyces diastatochromogen 1628 ready to recombine.

Les gènes toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyltetahydroptérine sont insérés dans le chromosome de la bactérie originale de Streptomyces diastatochromogènes.The toyB genes coding for the synthetic enzyme 6-pyruvoyltetahydropterin are inserted into the chromosome of the original diastatochromogenic Streptomyces bacteria.

La méthode de construction de Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB est caractérisée par le fait que le procédé est comme suit :The method of constructing recombinant diastatochromogenic Streptomyces to enhance toyB expression is characterized in that the method is as follows:

1) Construire le vecteur de traduction pIB139-toyB; .1) Construct the translation vector pIB139-toyB; .

2) Profiter de la méthode de soudage et de transfert et insérer le vecteur de traduction dans le chromosome de Streptomyces diastatochromogènes, puis obtenir la bactérie d'ingénierie.2) Take advantage of the welding and transfer method and insert the translation vector into the chromosome of diastatochromogenic Streptomyces, then obtain the engineered bacteria.

Profiter du promoteur permE* du vecteur pIB139 pour démarrer la traduction des gènes toyB et profiter de la méthode de sondage et de transfert pour introduire la particularité du vecteur pIB139-toyB au chromosome de Streptomyces diastatochromogènes 1628 et obtenir la bactérie d'ingénierie avec une stable hérédité.Take advantage of the permE * promoter of the vector pIB139 to start the translation of the toyB genes and take advantage of the probe and transfer method to introduce the peculiarity of the vector pIB139-toyB to the chromosome of Streptomyces diastatochromogens 1628 and obtain the engineering bacterium with a stable heredity.

L'utilité de Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB montre que après la fermentation de la bactérie de recombinaison 1628-TOYB, l'activité enzymatique de l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine de la bactérie de recombinaison s'élève au moins de 1,3 fois et la production de toyocamycine s'élève au moins de 23,4%, par rapport à la souche originale.The usefulness of recombinant diastatochromogenic Streptomyces for enhancing toyB expression shows that after the fermentation of the recombinant bacterium 1628-TOYB, the enzymatic activity of the synthetic enzyme 6-pyruvoyl-tetahydropterin of the recombinant bacterium s breeds at least 1.3 times and the production of toyocamycin is at least 23.4%, compared to the original strain.

Le bon effet de la présente invention :The good effect of the present invention:

La présente invention renforce la traduction excessive des gènes toyB de l'enzyme clé de la voie synthétique biologique de toyocamycine dansThe present invention enhances the excessive translation of the toyB genes of the key enzyme of the synthetic synthetic pathway of toyocamycin in

- 5 BE2019/5493- 5 BE2019 / 5493

Streptomyces diastatochromogènes et l'activité enzymatique de l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine de la bactérie de recombinaison s'élève au moins de 1,3 fois et la production de toyocamycine s'élève au moins de 23,4%, par rapport à la souche originale. Et ça jette les bases de l'augmentation davantage de la production de toyocamycine et de la réalisation de la production industrielle dans les plus bref délai.Diastatochromogenic streptomyces and the enzymatic activity of the synthetic enzyme 6-pyruvoyl-tetahydropterin of the recombinant bacterium amounts to at least 1.3 times and the production of toyocamycin amounts to at least 23.4%, compared to the original strain. And that lays the foundation for further increasing the production of toyocamycin and achieving industrial production in the shortest possible time.

DESSINS ANNEXES :ADDITIONAL DRAWINGS:

Dessin 1 est le schéma de la construction du plasmide de recombinaison pIB139- toyB.Drawing 1 is the diagram of the construction of the recombination plasmid pIB139-toyB.

Dessin 2 est la démonstration de la coupe enzymique de plasmide de recombinaison pMD18-T-toyB.Drawing 2 is the demonstration of the enzymatic section of recombinant plasmid pMD18-T-toyB.

1.pMD18-T-toyB/Nde I+Not I ; 2. AND Marqueur DL2000 ;1.pMD18-T-toyB / Nde I + Not I; 2. AND DL2000 marker;

Dessin 3 est le diagramme de SDS-PAGE des gènes toyB dans E.coli BL21.Figure 3 is the SDS-PAGE diagram of the toyB genes in E.coli BL21.

1. pET28a-toyB / E.coli BL21 provocation ; 2. Protéine Marqueur ; 3. pET28a-toyB /E.coli BL21 sans provocation.1. pET28a-toyB / E.coli BL21 provocation; 2. Marker Protein; 3. pET28a-toyB /E.coli BL21 unprovoked.

Dessin 4 est la démonstration d'électrophorèse de la coupe enzymique de plasmide d'expression de navette et de recombinaison pIB139- toyB. ÀAND /Hin dIII Marqueur; 2. pIB139-toyB/Nde I+Not I; 3. toyB gène; 4. DL2000 Marqueur.Drawing 4 is the electrophoresis demonstration of the enzymatic section of shuttle expression plasmid and of recombination pIB139-toyB. ÀAND / Hin dIII Marker; 2. pIB139-toyB / Nde I + Not I; 3. toyB gene; 4. DL2000 Marker.

Dessin 5 est la démonstration d'électrophorèse PCR de la bactérie de recombinaison 1628-TOYB.Drawing 5 is the demonstration of PCR electrophoresis of the recombination bacterium 1628-TOYB.

1-3 la souche du génie génétique; 4 la souche d'origine; 5 DL2000 marqueur .1-3 the strain of genetic engineering; 4 the original strain; 5 DL2000 marker.

METHODE CONCRETE D’EXECUTIONCONCRETE IMPLEMENTATION METHOD

Nous vous présentons une description plus minutieuse combinant les dessins annexes et des méthodes concrètes d'exécution.We present to you a more detailed description combining the annexed drawings and concrete methods of execution.

- 6 BE2019/5493- 6 BE2019 / 5493

Exemple pratique 1 : l’amplification de gène de but et la construction de Streptomyces diastatochromogènes de recombinaisonPractical example 1: amplification of the target gene and construction of recombinant diastatochromogenic Streptomyces

Génomes du chromosome de S. diastatochromogènes 1628 comme modèle, PtoyB F Nde I et PtoyB R Not I comme amorce génétique, obtenir les gènes toyB contenant Nde I et Not I, deux sites d’enzyme par l’amplification de la technologie PCR, conjuguer vecteur pMD18-T, construire le vecteur de clonage pMD18-T-toyB (Nde I + Not I) et puis transformer le vecteur pMD18-T-toyB (Nde I + Not I) dans le récepteur Escherichia coli (abrégé E.coli ), enduire les E.coli sur le plateau d’agar LB contenant l’ampicilline résistante, les cultiver une nuit à température de 37 T, choisir aléatoirement des transformants positifs, les identifier par coupe enzymique et puis les apporter dans la Société limitée de génie biologique de Shanghai pour tester la séquence et puis analyser la séquence, utiliser Nde I et Not I deux enzymes à couper transformants positifs, acquérir les gènes toyB contenant Nde I et Not I, deux sites d’enzyme, connecter vecteur d’expression intégré de navette pIB139 de Streptomyces coupé par les deux même enzymes, acquérir vecteur d’expression de navette et de recombinaison pIB139-toyB, après la démonstration de coupe enzymique les transformer dans E.coli ET12567(pUZ8002), sélectionner le transformant positif E.coli ET12567(pUZ8002, pIB139-toyB) sur le plateau LB contenant kanamycine résistante et apramycine résistante, et enfin E.coli ET12567(pUZ8002, pIB139-toyB) comme donateur, S. diastatochromogènes comme récepteur, introduire la particularité du vecteur pIB139-toyB au chromosome de S. diastatochromogènes 1628 par la méthode de sondage et de transfert, sélectionner les transformants positifs sur plateau MS contenant apramycine résistante, et ainsi acquérir Streptomyces. diastatochromogènes de recombinaison 1628-TOYB.Genomes of the chromosome of S. diastatochromogens 1628 as a model, PtoyB F Nde I and PtoyB R Not I as a genetic primer, obtaining the toyB genes containing Nde I and Not I, two enzyme sites by amplification of PCR technology, conjugating vector pMD18-T, construct the cloning vector pMD18-T-toyB (Nde I + Not I) and then transform the vector pMD18-T-toyB (Nde I + Not I) in the Escherichia coli receptor (abbreviated as E. coli) , coat the E.coli on the LB agar tray containing the resistant ampicillin, cultivate them overnight at a temperature of 37 T, randomly choose positive transformants, identify them by enzymic section and then bring them to the Limited Engineering Company biological laboratory to test the sequence and then analyze the sequence, use Nde I and Not I two enzymes to cut positive transformants, acquire the toyB genes containing Nde I and Not I, two enzyme sites, connect integrated expression vector of streptomyces shuttle pIB139 cut by the same two enzymes, acquire shuttle expression vector and recombination pIB139-toyB, after the demonstration of enzymic cut transform them in E.coli ET12567 (pUZ8002), select the positive transformant E.coli ET12567 (pUZ8002, pIB139-toyB ) on the LB tray containing resistant kanamycin and resistant apramycin, and finally E. coli ET12567 (pUZ8002, pIB139-toyB) as a donor, S. diastatochromogens as receptor, introduce the peculiarity of the vector pIB139-toyB to the chromosome of S. diastatochromogens 1628 by the probing and transfer method, select the positive transformants on an MS tray containing resistant apramycin, and thus acquire Streptomyces. 1628-TOYB recombinant diastatochromogens.

Le chromosome de S. diastatochromogènes 1628 comme modèle, concevoir deux amorces, amplifier toyB avec technologie PCR, et la conception des amorces est comme suivante :The chromosome of S. diastatochromogens 1628 as a model, design two primers, amplify toyB with PCR technology, and the design of the primers is as follows:

- 7 BE2019/5493 toyB F Nde I : 5' -CGCCATATGTTGTTCAGCATCACCGTC -3'; toyB R Not I : 5' -CGCGCGGCCGCTCACAGCGCACGCTCGTAG -3' La démonstration de coupe enzymique des deux enzymes de restriction Nde I et Not I pour le plasmide de recombinaison pMD18-T-toyB est comme le montre dessin 2. Après la coupe enzymique de deux enzymes du plasmide de recombinaison pMD18-T-toyB, on obtient environ 0,4kb et 2,7kb de fragment ADN. Si les longueurs étaitent respectivement identiques au fragment des gènes toyB et à plasmide pMD18-T, il sera prouvé que la conjugaison de vecteur de clonage recombiné est correcte. Le test de la séquence de plasmide pMD18-T-toyB et l'analyse de séquence indique le fragment d'insertion est la séquence de 399 bp qui code 132 acides aminés avec une masse moléculaire relative d'environ 14 kDa et possède une grande homologie à l'enzyme de synthèse de 6pyruvoyl-tetahydroptérine de nombreux Streptomyces rapporté, la plus grande homologie atteignant 90%. La séquence de l'acide nucléique toyB est comme le montre SEQ ID NO:1. Insérer les gènes toyB au vecteur pET28a, construire le vecteur de recombinaison pET28a-toyB, puis introduire le vecteur de recombinaison dans Escherichia coli BL21, sélectionner les transformants positifs et les mettre dans 10 ml du milieu de culture LB, les cultiver par oscillation à température 37°C une nuit et le lendemain provoquer l'expression à l'aide d'IPTG. Comme le montre dessin 3, la bactérie de recombinaison présente la bande de spécificité évidente après la provocation. L'activité de l'enzyme de synthèse de 6pyruvoyl-tetahydroptérine du test est 39 U/mg protéine totale et ça démontre la traduction des gènes toyB avec réussite dans Escherichia coli.- 7 BE2019 / 5493 toyB F Nde I: 5 '-CGCCATATGTTGTTCAGCATCACCGTC -3'; toyB R Not I: 5 '-CGCGCGGCCGCTCACAGCGCACGCTCGTAG -3' The demonstration of enzymatic cutting of the two restriction enzymes Nde I and Not I for the recombination plasmid pMD18-T-toyB is as shown in drawing 2. After the enzymatic cutting of two enzymes of the recombination plasmid pMD18-T-toyB, approximately 0.4 kb and 2.7 kb of DNA fragment are obtained. If the lengths were respectively identical to the fragment of the toyB genes and to plasmid pMD18-T, it will be proved that the conjugation of recombinant cloning vector is correct. The plasmid sequence test pMD18-T-toyB and the sequence analysis indicates the insertion fragment is the sequence of 399 bp which codes 132 amino acids with a relative molecular mass of approximately 14 kDa and has a high homology to the synthetic enzyme 6pyruvoyl-tetahydropterin from many Streptomyces reported, the largest homology reaching 90%. The toyB nucleic acid sequence is as shown in SEQ ID NO: 1. Insert the toyB genes into the pET28a vector, construct the pET28a-toyB recombination vector, then introduce the recombination vector into Escherichia coli BL21, select the positive transformants and put them in 10 ml of LB culture medium, cultivate them by oscillation at temperature 37 ° C overnight and the following day provoke expression using IPTG. As shown in Figure 3, the recombination bacterium shows the obvious specificity band after the challenge. The activity of the synthetic enzyme of 6pyruvoyl-tetahydropterin of the test is 39 U / mg total protein and this demonstrates the translation of the toyB genes with success in Escherichia coli.

Le résultat de la démonstration de coupe enzymique du plasmide d'expression de navette et de recombinaison de type ingéré pIB139-toyB est comme le montre dessin 4 : le plasmide de recombinaison pIB139toyB coupé par deux enzymes Nde I et Not I délivre 0,4 kb de fragment avec une longueur identique aux gènes toyaB, ça démontre la réussiteThe result of the enzymatic section demonstration of the shuttle expression and recombination plasmid of the ingested type pIB139-toyB is as shown in drawing 4: the recombination plasmid pIB139toyB cut by two enzymes Nde I and Not I delivers 0.4 kb fragment with a length identical to the toyaB genes, it demonstrates the success

- 8 BE2019/5493 de construction de plasmide pIB139-toyB. Introduire le plasmide pIB139toyB au chromosome de S. diastatochromogènes 1628 par la méthode de sondage et de transfert, choisir au hasard quelques colonies microbiennes uniques sur plateau d'apramycine résistante et les poser dans le milieu de culture CP, les cultiver à plusieurs reprises, extraire le chromosome. Si dans toutes les amplification des chromosomes par l'essai PCR apparaissaient les gènes d'apramycine résistante apr (dessicateur 5), il sera prouvé qu'on a construit avec rréussite le Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison 1628-TOYB avec une stable hérédité.- 8 BE2019 / 5493 constructing plasmid pIB139-toyB. Introduce the plasmid pIB139toyB to the chromosome of S. diastatochromogens 1628 by the probing and transfer method, randomly choose a few unique microbial colonies on a resistant apramycin plate and place them in the CP culture medium, cultivate them several times, extract the chromosome. If in all the chromosome amplifications by the PCR test appeared the apramycin resistant genes apr (desiccator 5), it will be proven that the Streptomyces diastatochromogenic recombination 1628-TOYB was successfully constructed with a stable inheritance.

Exemple pratique 2 : la démonstration de performance de fermentation de la souche d'origine et de la souche de recombinaison pour Streptomyces diastatochromogènesPractical example 2: demonstration of the fermentation performance of the original strain and of the recombinant strain for diastatochromogenic Streptomyces

En comparaison avec la souche d'origine, l'activité de l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine de la souche de recombinaison s'élève de 1,3 fois; on fait les essais de fermentation dans 250 ml de fiole d'oscillation pour la souche de recombinaison 1628-TOYB et la souche d'origine S. diastatochromogenes 1628 afin de démontrer que l'accroissement de l'activité de l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyltetahydroptérine de S. diastatochromogènes suscite l'augmentation de la production de toyocamycine du point de vue de la fermentation. Avec une vitesse de révolution de 200 r/min pour oscillateur alternatif, à température de 28°C. fermenter 96 heures et le groupe contrôle est la souche de départ de Streptomyces diastatochromogènes. Comme tableau 1 le présente: la production finale de toyocamycine de la souche de recombinaison est supérieure à celle de la souche d'origine et atteint 166,55 mg/L, augmentant d'environ 23,4% par rapport à la souche d'origine, avec une bonne répétabilité. De ce fait, il est attesté que renforcer l'expression toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyltetahydroptérine, soit l'enzyme clé de la voie de synthèse biologique dans la souche de production de toyocamycine S. diastatochromogenesIn comparison with the original strain, the activity of the synthetic enzyme of 6-pyruvoyl-tetahydropterin of the recombinant strain increases by 1.3 times; fermentation tests are carried out in 250 ml of oscillation flask for the recombination strain 1628-TOYB and the original strain S. diastatochromogenes 1628 in order to demonstrate that the increase in the activity of the synthetic enzyme of 6-pyruvoyltetahydropterin from S. diastatochromogens induces an increase in the production of toyocamycin from the point of view of fermentation. With a revolution speed of 200 r / min for an alternating oscillator, at a temperature of 28 ° C. ferment 96 hours and the control group is the starting strain of diastatochromogenic Streptomyces. As Table 1 shows: the final production of toyocamycin from the recombinant strain is higher than that of the original strain and reaches 166.55 mg / L, increasing by approximately 23.4% compared to the strain of origin, with good repeatability. As a result, it is attested that reinforcing the expression toyB coding for the synthetic enzyme of 6-pyruvoyltetahydropterin, that is the key enzyme of the biological synthesis pathway in the production strain of toyocamycin S. diastatochromogenes

- 9 BE2019/5493- 9 BE2019 / 5493

1628 favorise l'augmentation de la production de toyocamycine pendant la fermentation.1628 promotes the increase in the production of toyocamycin during fermentation.

Tableau 1 est la comparaison de la production finale de toyocamycine entre la souche de recombinaison et la souche d'origine.Table 1 is the comparison of the final production of toyocamycin between the recombinant strain and the original strain.

Tableau 1Table 1

La souche Strain La production de toyocamycine Toyocamycin production 1628 1628 134,97 134.97 1628-TOYB 1628-TOYB 166,55 166.55

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Les gènes toyB d'un genre Streptomyces diastatochromogènes sont caractérisés par le fait que sa séquence est comme le montre SEQ ID NO:1.1. The toyB genes of a diastatochromogenic Streptomyces genus are characterized by the fact that its sequence is as shown in SEQ ID NO: 1. 2. Un genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB est caractérisé par le fait que Streptomyces diastatochromogènes 1628 dont le numéro souchothèque est CGMCC NO. 2060 est recombiné et puis traduit les gènes toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine, soit l'enzyme clé de la synthèse biologique de toyocamycine et la séquence des gènes toyB est comme le montre SEQ ID NO:1 ainsi que possède la capacité plus puissante de traduire toyocamycine que Streptomyces diastatochromogènes 1628 avec le numéro souchothèque de CGMCC NO. 2060;2. A genus Streptomyces diastatochromogens of recombination to reinforce the expression toyB is characterized by the fact that Streptomyces diastatochromogens 1628 whose stock number is CGMCC NO. 2060 is recombined and then translated the toyB genes coding for the synthetic enzyme of 6-pyruvoyl-tetahydropterin, i.e. the key enzyme for the biological synthesis of toyocamycin and the sequence of the toyB genes is as shown in SEQ ID NO: 1 as well as has the more powerful capacity to translate toyocamycin than Streptomyces diastatochromogens 1628 with the stock number of CGMCC NO. 2060; Les gènes toyB codant l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyltetahydroptérine sont introduits dans le chromosome de Streptomyces diastatochromogènes 1628 décrit plus haut.The toyB genes encoding the synthetic enzyme 6-pyruvoyltetahydropterin are introduced into the chromosome of Streptomyces diastatochromogenic 1628 described above. 3. La méthode de construction d'un genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB selon la revendication 2 est caractérisée par le fait que le procédé est comme suit :3. The method of constructing a recombinant diastatochromogenic Streptomyces genus of reinforcing the toyB expression according to claim 2 is characterized in that the method is as follows: 1 ) Construire le vecteur de traduction pIB139-toyB;1) Construct the translation vector pIB139-toyB; 2) Profiter de la méthode de soudage et de transfert et insérer le vecteur de traduction ci-dessus dans le chromosome de Streptomyces diastatochromogènes et obtenir la bactérie d'ingénierie. Le vecteur de traduction pIB139-toyB profite du promoteur permE* du vecteur pIB139 pour démarrer la traduction des gènes toyB et la démarche 2) décrite plus haut profite de la méthode 2) Take advantage of the welding and transfer method and insert the above translation vector into the chromosome of diastatochromogenic Streptomyces and obtain the engineered bacteria. The translation vector pIB139-toyB takes advantage of the permE * promoter of the vector pIB139 to start the translation of the toyB genes and the step 2) described above takes advantage of the method - 11 BE2019/5493 de sondage et de transfert pour introduire la particularité du vecteur pIB139-toyB au chromosome de Streptomyces diastatochromogènes 1628 et obtenir la bactérie d'ingénierie avec une stable hérédité.- 11 BE2019 / 5493 probing and transfer to introduce the peculiarity of the vector pIB139-toyB to the chromosome of Streptomyces diastatochromogens 1628 and obtain the engineered bacterium with stable inheritance. 5 4. L'utilité d'un genre Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison de renforcer l'expression toyB selon la revendication 2 est caractérisée par le fait que après la fermentation de Streptomyces diastatochromogènes de recombinaison, l'activité l'enzyme de synthèse de 6-pyruvoyl-tetahydroptérine de la bactérie de recombinaison s'élève 10 au moins de 1,3 fois et la production de toyocamycine s'élève au moins de 23,4% par rapport à la souche originale.4. The usefulness of a recombinant diastatochromogenic Streptomyces genus for enhancing the toyB expression according to claim 2 is characterized in that after the fermentation of recombinant diastatochromogenic Streptomyces, the activity of the synthetic enzyme of 6- pyruvoyl-tetahydropterin of the recombinant bacterium increased at least 1.3 times and the production of toyocamycin increased at least 23.4% compared to the original strain.
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