CN101213293A - 携带与l-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科属微生物和使用该微生物生产l-肉碱的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种属于肠杆菌科的微生物和应用其生产L-肉碱的方法。所述微生物包含编码来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶活性的多核苷酸,编码6-N-三甲基赖氨酸羟化酶活性的多核苷酸,编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶活性的多核苷酸,和编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶与γ-丁酰甜菜碱羟化酶活性的多核苷酸。

Description

携带与L-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科属微生物和使用该微生物生产L-肉碱的方法
技术领域
本发明涉及包括来源于粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)的L-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科(Enterobacteriacae)的微生物,和使用所述微生物生产L-肉碱的方法。
背景技术
L-肉碱(3-羟基-4-三甲基氨基丁酸)在生物体中普遍存在,并且是在线粒体中将活化的长链脂肪酸经由线粒体内膜携带到线粒体基质中的两性离子化合物。已知在人体中L-肉碱可以从赖氨酸或蛋白质赖氨酸合成。在哺乳动物中,蛋白质赖氨酸通常用作L-肉碱生物合成的前体,然而,在粗糙脉孢菌中,应用游离的赖氨酸。在L-肉碱的生物合成中,形成ε-N,N,N-三甲基赖氨酸,ε-N,N,N-三甲基-β-羟基赖氨酸,N,N,N-三甲基氨基丁醛中间体,和γ-丁酰甜菜碱,并且γ-丁酰甜菜碱通过γ-丁酰甜菜碱羟化酶羟基化而成为L-肉碱。图1是图解粗糙脉孢菌中假定的L-肉碱生物合成途径的流程图。
L-肉碱可以通过化学合成法、应用酶反应的半合成法、和应用微生物的方法生产。然而,当应用化学合成法时,存在问题,即获得DL-肉碱外消旋混合物,由此必须分离DL-外消旋混合物。作为应用酶反应的半合成法的一个实例,美国专利号4,221,869公开了使用应用NAD作为辅酶的肉碱脱氢酶(EC 1.1.1.108),由脱氢肉碱生产L-肉碱的方法。然而,脱氢肉碱极其不稳定并自发分解为丙酮基三甲铵和二氧化碳。另外,德国专利号DE-OS-3123975公开了由γ-丁酰甜菜碱生产L-肉碱的方法,该方法使用从粗糙脉孢菌分离的γ-丁酰甜菜碱羟化酶(EC 1.14.11.1)。然而,存在一个缺点,即在羟基化期间必须将α-酮戊二酸和还原物(即,抗坏血酸)加入反应物中。
关于应用微生物生产L-肉碱的方法,例如,美国专利号5,028,538公开了一种从将大肠杆菌(E.coli)044 K 74培养在含有巴豆酸甜菜碱(4-N,N,N-三乙基氨基巴豆酸)的培养基之后获得的培养物而收集L-肉碱的方法。另外,美国专利号4,708,936公开了通过将木糖氧化产碱菌(Achromobacter xylosoxydans)DSM 3225(HK 1331b)培养在含有巴豆酸甜菜碱和/或γ-丁酰甜菜碱的培养基中来生产L-肉碱的方法。然而,存在缺点,即,应该使用L-肉碱生物合成的前体,诸如巴豆酸甜菜碱,或不是中间体的化合物,并且L-肉碱的产率不高。因此,在应用微生物生产L-肉碱的方法中仍然存在提高产率的需要。
本发明的发明人已经尝试生产应用廉价前体并且还具有高产率的L-肉碱的微生物,并且发现来源于粗糙脉孢菌与L-肉碱的生物合成相关的基因在肠杆菌科的微生物中充分表达,由此完成本发明。
附图描述
图1是图解粗糙脉孢菌中假定的L-肉碱生物合成途径的流程图。
图2是显示洗脱溶液的天然或SDS-PAGE分析的结果的图,所述洗脱溶液通过裂解粗糙脉孢菌培养物并且对裂解的物质进行DEAE柱层析而获得。
图3是显示在将图2的蛋白条带a、b和c与赖氨酸和S-腺苷甲硫氨酸反应后通过HPLC检测三甲基赖氨酸的结果的图表。
图4是显示通过HPLC分析通过将条带a蛋白反应而获得的样品、以及三甲基赖氨酸标准物的结果的图表。
图5是显示通过PCR扩增LMT基因的电泳结果的图。
图6图示pT7-7 LMT的产生过程。
图7是显示裂解的细菌的上清液SDS-PAGE分析结果的图,所述裂解的细菌通过在IPTG存在下培养含有来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶的大肠杆菌并且将从中获得的细菌裂解而获得。
图8图示pT7-7 TMLH的产生过程。
图9图示pT7-7 TMLA的产生过程。
图10图示pT7-7TMABADH的产生过程。
图11图示pT7-7 BBH的产生过程。
图12是显示分别插入到pT7-7 TMLH、pT7-7 TMLA、pT7-7TMABADH和pT7-7 BBH中的每一基因的电泳结果的照片。在图12中,泳道1代表标记,泳道2代表pT7-7 TMLH,泳道3代表pT7-7 TMLA,泳道4代表pT7-7TMABADH,并且泳道5代表pT7-7 BBH。
图13是显示粗提物的SDS-PAGE结果的照片,所述粗提物分别获自用pT7-7 TMLH、pT7-7 TMLA、pT7-7TMABADH和pT7-7 BBH转化的大肠杆菌BL21(DE3)的培养物。在图13中,泳道1代表标记,泳道2代表阴性对照组,泳道3代表pT7-7TMLH(52kDa),泳道4代表pT7-7TMLA(53kDa),泳道5代表pT7-7TMABADH(55kDa)和泳道6代表pT7-7BBH(49kDa)。
图14图示pT7-7CarABE的产生过程。
图15图示pACYC184CarCD的产生过程。
发明详述
技术问题
本发明提供能够高效率生产L-肉碱的微生物。
本发明还提供应用所述微生物生产L-肉碱的方法。
技术方案
按照本发明的一个方面,提供一种属于肠杆菌科的微生物,所述微生物包含:编码来源粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶(LMT)活性的多核苷酸;编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)活性的多核苷酸;编码N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)活性的多核苷酸;编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)活性的多核苷酸;和编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)活性的多核苷酸。
按照本发明的微生物可以是含有编码所述5种蛋白的多核苷酸的任一种。优选地,所述微生物是大肠杆菌(Escherichia coli),并且更优选大肠杆菌(保藏号:KCCM-10638)。
按照本发明独立编码5种蛋白,即,LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和BBH的多核苷酸可以通过载体或其本身用于微生物。当独立编码所述5种蛋白的多核苷酸通过载体用于微生物时,可以将编码所述5种蛋白的多核苷酸插入到单一载体中尔后应用,或者可以插入到至少一种载体中尔后应用。在本发明中,术语“载体”是本领域的技术人员公知的。载体通常是指用于将核酸引入细胞的核酸构建体。这一核酸构建体可以是衍生于质粒或病毒基因组的核酸构建体。
按照本发明的一个实施方案编码来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶(LMT)的多核苷酸编码来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸赖氨酸甲基转移酶。认为S-腺苷甲硫氨酸赖氨酸甲基转移酶在粗糙脉孢菌细胞中催化通过将甲基基团附着到赖氨酸上而将赖氨酸转化成为6-N-三甲基赖氨酸的反应,但是本发明的范围不限于这一具体的作用机制。编码S-腺苷甲硫氨酸赖氨酸甲基转移酶的多核苷酸优选地是编码氨基酸序列SEQ ID NO:11的多核苷酸,并且更优选地是具有核苷酸序列SEQ ID NO:16的多核苷酸。
按照本发明的一个实施方案编码来源于粗糙脉孢菌的N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)的多核苷酸编码来源于粗糙脉孢菌的N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)。认为N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)在粗糙脉孢菌细胞中催化将N-三甲基赖氨酸转化成β-羟基-ε-N-三甲基赖氨酸的反应,但是本发明的范围不限于这一具体的作用机制。编码N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)的多核苷酸优选地是编码氨基酸序列SEQ ID NO:12的多核苷酸,并且更优选的是具有核苷酸序列SEQ ID NO:17的多核苷酸。
按照本发明的一个实施方案编码来源于粗糙脉孢菌的3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)的多核苷酸编码来源于粗糙脉孢菌的3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)。认为3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)在粗糙脉孢菌细胞中催化将β-羟基-ε-N-三甲基赖氨酸转化成γ-N-三甲基氨基丁醛的反应,但是本发明的范围不限于这一具体的作用机制。编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)的多核苷酸优选地是编码氨基酸序列SEQ ID NO:13的多核苷酸,并且更优选的是具有核苷酸序列SEQ ID NO:18的多核苷酸。
按照本发明的一个实施方案编码来源于粗糙脉孢菌的γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)活性的多核苷酸编码来源于粗糙脉孢菌的γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)活性。认为γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)在粗糙脉孢菌细胞中催化将γ-N-三甲基氨基丁醛转化成γ-丁酰甜菜碱的反应,但是本发明的范围不限于这一具体的作用机制。编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)的多核苷酸优选地是编码氨基酸序列SEQ ID NO:14的多核苷酸,并且更优选的是具有核苷酸序列SEQ ID NO:19的多核苷酸。
按照本发明的一个实施方案编码来源于粗糙脉孢菌的γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)活性的多核苷酸编码来源于粗糙脉孢菌的γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)。认为γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)在粗糙脉孢菌细胞中催化将γ-丁酰甜菜碱转化成L-肉碱的反应,但是本发明的范围不限于这一具体的作用机制。编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)的多核苷酸优选地是编码氨基酸序列SEQ ID NO:15的多核苷酸,并且更优选地是具有核苷酸序列SEQID NO:20的多核苷酸。
按照本发明的另一个方面,提供生产L-肉碱的方法,所述方法包括:在底物存在下,培养按照本发明的微生物,以在培养物中生产L-肉碱,所述底物选自由下列各项组成的组:L-赖氨酸,N-三甲基赖氨酸,β-羟基-N-三甲基赖氨酸,γ-N-三甲基氨基丁醛,γ-丁酰甜菜碱,及其混合物。
在按照本发明生产L-肉碱的方法中,选自由L-赖氨酸、N-三甲基赖氨酸、β-羟基-N-三甲基赖氨酸、γ-N-三甲基氨基丁醛、γ-丁酰甜菜碱及其混合物组成的组的底物的浓度优选地为基于培养基重量的0.1-10重量%,但是本发明并不特别限于这一范围。
在按照本发明的方法中,从培养物收集L-肉碱的方法是本领域的技术人员公知的。这样的方法的实例包括,但不限于,超滤、离心分离、和在将细胞从培养物分离后得到的产物重结晶而收集L-肉碱的方法诸如倾析法,并且对于从中获得的上清液进行阳离子交换层析或电渗析。
有利效果
按照本发明的微生物具有生产L-肉碱的良好能力,以致它可以有效用于通过发酵生产L-肉碱的方法。
在按照本发明生产L-肉碱的方法中,使用属于肠杆菌科的微生物可以高效地生产L-肉碱。
最佳方式
以下,将参考下列实施例更具体地描述本发明。这些实施例仅是为了举例说明目的并不是意图限制本发明的范围。
实施例
产生编码在粗糙脉孢菌中与由L-赖氨酸生物合成L-肉碱相关的5种蛋白的多核苷酸,以及包含其的核酸构建体。接着,用所述核酸构建体转化大肠杆菌,并且将转化的大肠杆菌在含有通过L-肉碱生产途径获得的中间产物的培养基中培养,以生产L-肉碱并且收集L-肉碱。
实施例1:分离编码来源于粗糙脉孢菌的LMT、TMLH、TMLA、 TMABADH和BBH的多核苷酸
分离并且克隆来源于粗糙脉孢菌的编码LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和BBH的多核苷酸,并且分析其碱基序列。
(1)制备粗糙脉孢菌的cDNA文库
从包含粗糙脉孢菌真菌体(包括孢子体)的培养物分离总mRNA,并且使用poly T作为引物进行反转录,然后进行PCR扩增cDNA。将扩增的cDNA用EcoR I和Xho I消化,然后将消化的cDNA插入到λAD5克隆载体的EcoR I和Xho I位点,以制备来源于粗糙脉孢菌的cDNA文库。
接着,将所述cDNA文库感染大肠杆菌BNN322,然后培养并且扩增感染的大肠杆菌BNN322。首先,将大肠杆菌BNN322在含有50μg/ml卡那霉素和0.2%麦芽糖的LB培养基中培养过夜。然后,对于从其获得的培养物进行离心分离,然后去除得到的产物的上清液,并且之后将细胞沉淀重悬在1ml 10mM MgSO4溶液中。将从得到的产物获得的混悬液与5×107PFU的λcDNA文库在30℃不振荡地温育30分钟,向培养物中另外加入2ml LB培养基,并且接着将得到的培养物在30℃在振荡培养箱中振荡1个小时。将培养的细胞划线到含有氨苄青霉素(75μg/ml)的LB培养平板上,并且在37℃培养8小时。使用Wizard试剂盒从平板的菌落分离cDNA文库集合(cDNA library pool)。将包含分离的cDNA文库集合的λ用作模板,以扩增编码LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和BBH的多核苷酸。
(2)扩增并且克隆编码LMT的多核苷酸(LMT基因)并且证实LMT 生产
(a)从粗糙脉孢菌分离LMT基因并且证实所述基因的功能性表达
培养粗糙脉孢菌并且收集细胞。然后,使用含有2mM DTT和0.2mMEDTA的1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液将细胞裂解,然后提取蛋白。将硫酸铵缓慢加入到所获得的上清液中,达到50%终饱和浓度而将蛋白沉淀下来,然后向通过离心沉淀的蛋白加入少量0.1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液。将得到的溶液使用T1透析膜进行脱盐,并且将脱盐的样品使用DEAE柱纯化。在此时,使用0.1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液作为洗涤缓冲液和包含0.3M NaCl的0.1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液作为洗脱缓冲液而进行合并(pooling)。此后,将合并的样品使用T1透析膜脱盐。脱盐样品使用CM柱纯化。将0.1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液用作所述柱的洗涤缓冲液,并且将没有吸附到柱上并且从柱上流出的样品都合并起来。
将蛋白样品再次加载到DEAE柱上,然后使用0.1M pH 7.4的磷酸钾缓冲液,进行密度梯度洗脱,达到0-0.3M的NACl浓度。使用天然-PAGE和SDS-PAGE对纯化的样品进行蛋白质分析。
图2是显示洗脱溶液的天然-PAGE或SDS-PAGE分析的结果的图,所述洗脱的溶液在将粗糙脉孢菌培养物裂解并且对所裂解的物质进行DEAE柱层析之后获得。在图2中,泳道1代表标记,泳道2和3代表DEAE洗脱峰2的天然-PAGE分析的结果,并且泳道4和5代表DEAE洗脱峰3的天然-PAGE分析的结果。在图2B中,泳道1代表标记,泳道2代表DEAE洗脱峰2的天然-PAGE分析的结果,泳道3代表DEAE洗脱峰3的天然-PAGE分析的结果,泳道4和5代表DEAE洗脱峰2的SDS-PAGE分析的结果,并且泳道6和7代表DEAE洗脱峰3的SDS-PAGE分析的结果。
从图2的结果,将条带a、b和c选作LMT候选蛋白,并且测量每一蛋白的活性。首先,将与每一条带对应的凝胶切下,然后用匀浆器将凝胶压碎。然后,向其中加入5ml 1g/L赖氨酸(终浓度500mg/L)和2ml 1g/L甲基供体,S-腺苷甲硫氨酸(终浓度200mg/L),并且将得到的产物在28℃缓慢搅拌24小时进行反应,然后使用HPLC分析三甲基赖氨酸峰。
图3是显示在蛋白条带a、b和c与赖氨酸和S-腺苷甲硫氨酸反应后通过HPLC测量三甲基赖氨酸的结果的图表。如在图3中所示,在与条带a反应的样品中,在大约15分钟的停留时间证实为被视为三甲基赖氨酸的峰。在图3中,1、2和3代表与每一条带a、b和c相对应的结果。为了准确地证实所述条带,将通过与条带a的反应获得的样品与三甲基赖氨酸标准物进行比较。
图4是显示通过HPLC分析通过与蛋白条带a反应获得的样品和三甲基赖氨酸标准物的结果的图表。如在图4中所示,条带a的峰时,即,电压具有最高值的时间,与标准三甲基赖氨酸样品完全一致。因此,证实条带a包括S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶,LMT。在图4中,1和2是指分别与标准物和条带a相对应的结果。图2和3的每一图表是独立的HPLC图表整合在其中的图表。
接下来,分析N-端序列,以获得LMT蛋白的氨基酸序列。首先,将在SDS-PAGE凝胶上的蛋白转移到PVDF膜上,然后将蛋白条带切下,以通过Edman方法分析N-端序列。特别地,异硫氰酸苯酯(PTC)与肽在pH值8-9和室温反应,因此获得其中N-端被硫代氨甲酰化的PTC-肽。然后,将PTC-肽在酸性条件下反应,以从中仅分离的N-端氨基酸。分离的氨基酸用乙酸乙酯提取,用HPLC鉴定,并且分析。结果,证实N-端序列为AFGKL(SEQ ID NO:21)。与此相似,基于所证实的N-端氨基酸序列进行关于已知的粗糙脉孢菌的完整的基因组序列的探寻。结果,证实具有与LMT的N-端序列一致的氨基酸序列的蛋白和基因、以及核苷酸序列。
(b)携带LMT基因的表达载体和微生物生产
收集培养的粗糙脉孢菌,并且使用液氮裂解,然后使用RNA纯化试剂盒纯化RNA。应用关于在(a)中证实的LMT的氨基酸和碱基序列的信息而生产SEQ ID NOS:1和2的引物,然后,使用在(1)中产生的cDNA文库,通过使用所述引物对作为引物的PCR而扩增S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶基因(图5)。图5是显示通过PCR扩增的LMT基因的电泳结果的图。
将获得的PCR产物和pT7-7载体分别用Nde I和BamH I消化,并且使用T4 DNA连接酶彼此连接,以产生pT7-7 LMT载体(图6)。图6图示pT7-7 LMT的产生过程。应用电穿孔用pT7-7 LMT载体转化大肠杆菌BL21 DE3。将40μl的大肠杆菌BL21 DE3和1μl的pT7-7 LMT载体混和,置于具有2mm缝隙的冰冷的小杯中,并且在2.5kV,200Ω,和25μF的条件下通过电穿孔进行转化。将获得的转化体划线到含有氨苄青霉素的固体平板培养基上,然后将质粒从在其中所选的转化体纯化,并且用NdeI和BamH I消化。结果,通过证实插入的基因和质粒的大小,而证实pT7-7LMT引入到质粒中;这叫作BL21(DE3)/pT7-7LMT。
(c)在大肠杆菌中表达S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶并且 从赖氨酸产生三甲基赖氨酸
将BL21(DE3)/pT7-7LMT在LB培养基中培养至OD600 0.5,然后在向其中加入1mM IPTG后再培养4小时。对培养物进行离心,并且收集细胞并使用超声波裂解。通过对细胞裂解物进行SDS-PAGE,证实约25kD的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶(图7)。图7是显示上清液的SDS-PAGE分析结果的图,其中所述上清液通过在IPTG存在下培养含有来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶的大肠杆菌并且将从中获得的微生物裂解而获得。在图7中,泳道M是指标记,泳道1是指阴性对照组,泳道2和3是指细胞裂解物,并且泳道2和3中的环形部分是指在25 kD位置与LMT相对应的条带。
将大肠杆菌BL21(DE3)/pT7-7LMT在其中置有含有50ml氨苄青霉素的LB培养基的装有挡板的250ml烧瓶中培养至OD600 0.6,然后在向其中加入1mM IPTG后,在28℃再培养超过8小时,以形成酶的正确的三级结构,并且防止内含体的形成。在培养过程中,加入500mg/L的L-赖氨酸和200mg/L的S-腺苷甲硫氨酸作为反应溶液,并且测量培养溶液中的三甲基赖氨酸含量。结果在表1中显示。
在下述条件下通过HPLC测量三甲基赖氨酸。来源于Supelco的SUPELCOSIL LC-DABS用作柱。A缓冲液这样制备,以致将0.1%的三氟乙酸(TFA)加入到其中蒸馏水和乙腈以2∶8比例混和的缓冲液中,并且B缓冲液这样制备,以致将0.1%的TFA加入到其中蒸馏水和乙腈以2∶8的比例混和的缓冲液中。使用线性浓度梯度方法,保持0.8ml/min的流速,分析三甲基赖氨酸。
表1.
测定的物质 三甲基赖氨酸(μg/ml)
大肠杆菌BL21(DE3)/pT7-7(IPTG诱导)+500mg/L赖氨酸+200mg/L Ado-Met 0.0
大肠杆菌BL21(DE3)/pT7-7LMT(IPTG诱导)+500mg/L赖氨酸+200mg/LAdo-Met 20.0
如在表1中所示,证实来源于粗糙脉孢菌的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶的基因在大肠杆菌中表达,并且从中将L-赖氨酸转化成三甲基赖氨酸。
(3)扩增并且克隆编码TMLH的多核苷酸(TMLH基因),并且证实 TMLH的产生
(a)扩增并且克隆编码TMLH的多核苷酸(TMLH基因)
使用包含(1)的cDNA文库集合的λ作为模板,并且使用SEQ ID NOS:3和4作为引物进行PCR。然后,对于获得的PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳。结果,证实约1.4kb的需要产物。SEQ ID NOS:3和4的引物包括假定编码来源于粗糙脉孢菌的TMLH的起始密码子和终止密码子的序列。通过在从粗糙脉孢菌基因组表达的全蛋白的氨基酸序列和来源于人和大鼠的已知的TMLH的氨基酸序列之间进行同源性搜索而搜索来源于粗糙脉孢菌的潜在的TMLH,从潜在的TMLH的氨基酸序列设计SEQ ID NOS:3和4的引物。
将PCR产物用EcoRI和SalI消化,并且与用相同的酶消化的pBS KS+(Stratagene Inc.)连接,然后将大肠杆菌DH5α用其中插入所获得的PCR产物的pBS KS+(TMLH)转化。将转化的大肠杆菌DH5α在37℃培养8小时,然后分离pBS KS+(TMLH),并且用EcoRI和SalI消化,以确定PCR产物是否正确插入。接着,将分离的pBS KS+(TMLH)用NdeI和SalI消化,然后在琼脂糖凝胶电泳之后将NdeI和SalI片段分离。将所述片段与用相同的酶消化的表达载体pT7-7连接,以获得pT7-7 TMLH(参见图8)。将pT7-7(TMLH)转化到大肠杆菌BL21(DE3)中。
(b)证实TMLH产生
将用获得的pT7-7(TMLH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)在37℃在其中置有含有100μg/ml氨苄青霉素的50ml LB培养基的装有挡板的250ml烧瓶中培养至OD600 0.6,并且在向其中加入1mM IPTG之后继续培养4个小时。将pT7-7(TMLH)从培养物分离,并且用NdeI和SalI消化,然后进行琼脂糖凝胶电泳。结果在图12中显示。如在图12中所示,证实与NdeI和SalI片段相对应的条带(泳道2)。接着,分离pT7-7(TMLH),并且分析TMLH的核苷酸序列。结果,TMLH的核苷酸序列证实是与在NCBI的粗糙脉孢菌基因组数据库中保存的序列相同的序列(SEQ ID NO:17)。
另外,在用pT7-7(TMLH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)的培养物中证实表达的TMLH蛋白。首先,在4,000xg离心15分钟对培养物进行离心分离,并且收集细胞沉淀。向获得的细胞沉淀中加入1ml的裂解缓冲液(140mM NaCl,200g/l甘油和1mM DTT,在10mM pH 7.4的磷酸钠缓冲溶液中)并且重悬。将细胞混悬液置于冰浴中,并且通过传送超声波5次每次10秒而将细胞使用超声破碎器裂解。对细胞裂解物进行离心分离,在4℃,10,000g离心20-30分钟,然后去除细胞碎片,并且收集上清液以获得细胞粗提物。通过收集来源于获得的细胞粗提物的样品而进行8%SDS-PAGE(参见图13,泳道2)。作为进行SDS-PAGE的结果,证实与TMLH相对应的约52kDa的条带。
(3)扩增并且克隆编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)的多 核苷酸并且证实TMLA的产生
(a)扩增并且克隆编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)的多 核苷酸
使用包含(1)的cDNA文库集合的λ作为模板,并且使用SEQ ID NOS:5和6作为引物进行PCR。然后,对于获得的PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳。结果,证实约1.4kb的需要产物。SEQ ID NOS:5和6的引物包括编码来源于粗糙脉孢菌的TMLA的起始密码子和终止密码子的序列。通过在从粗糙脉孢菌基因组表达的全蛋白的氨基酸序列和来源于人和大鼠的已知的TMLA的氨基酸序列之间进行同源性搜索而搜索来源于粗糙脉孢菌的潜在的TMLA,从潜在的TMLA的氨基酸序列设计引物SEQ IDNOS:5和6。
将PCR产物用EcoRI和SalI消化,并且与用相同的酶消化的pBS KS+(Stratagene Inc.)连接,然后将大肠杆菌DH5α用其中插入所获得的PCR产物的pBS KS+(TMLA)转化。将转化的大肠杆菌DH5α在37℃培养8小时,然后从中分离pBS KS+(TMLA),并且用EcoRI和SalI消化,以确定PCR产物是否正确插入。接着,将分离的pBS KS+(TMLA)用NdeI和SalI消化,然后在琼脂糖凝胶电泳之后将NdeI和SalI片段分离。将所述片段与用相同的酶消化的表达载体pT7-7连接,以获得pT7-7(TMLA)(参见图9)。将大肠杆菌BL21(DE3)用pT7-7(TMLA)转化。
(b)证实TMLA产生
将用获得的pT7-7(TMLA)转化的大肠杆菌BL21(DE3)在37℃在其中置有含有100μg/ml氨苄青霉素的50ml LB培养基的装有挡板的250ml烧瓶中培养至OD600 0.6,并且在向其中加入1mM IPTG之后继续培养4个小时。将pT7-7(TMLA)从培养物分离,并且用NdeI和SalI消化,然后进行琼脂糖凝胶电泳。结果在图12中显示。如在图12中所示,证实与NdeI和SalI片段相对应的条带(泳道3)。接着,分离pT7-7(TMLA),并且分析TMLA的核苷酸序列。结果,TMLA的核苷酸序列证实是与在NCBI的粗糙脉孢菌基因组数据库中保存的序列相同的序列(SEQ ID NO:18)。
另外,在用pT7-7(TMLA)转化的大肠杆菌BL21(DE3)的培养物中证实表达的TMLA蛋白。首先,在4,000xg离心15分钟对培养物进行离心分离,并且收集细胞沉淀。向获得的细胞沉淀中加入1ml的裂解缓冲液(140mM NaCl,200g/l甘油和1mM DTT,在10mM pH 7.4的磷酸钠缓冲溶液中)并且重悬。将细胞混悬液置于冰浴中,并且通过传送超声波5次每次10秒而将细胞使用超声破碎器裂解。对细胞裂解物进行离心分离,在4℃,10,000g离心20-30分钟,然后去除细胞碎片,并且收集上清液以获得细胞粗提物。通过收集来源于获得的细胞粗提物的样品而进行8%SDS-PAGE(参见图13,泳道3)。作为进行SDS-PAGE的结果,证实与TMLA相对应的约53kDa的条带。
(4)扩增并且克隆编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)的多核苷 酸并且证实TMABADH的产生
(a)扩增并且克隆编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)的多核苷
使用包含(1)的cDNA文库集合的λ作为模板,并且使用SEQ ID NOS:7和8作为引物进行PCR。然后,对于获得的PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳。结果,证实约1.5kb的需要产物。SEQ ID NOS:7和8的引物包括编码来源于粗糙脉孢菌的TMABDH的起始密码子和终止密码子的序列。通过在从粗糙脉孢菌基因组表达的全蛋白的氨基酸序列和来源于人和大鼠的已知的TMABADH的氨基酸序列之间进行同源性搜索而搜索来源于粗糙脉孢菌的潜在的TMABADH,并且从潜在的TMABADH的氨基酸序列设计引物SEQ ID NOS:7和8。将PCR产物用EcoRI和SalI消化,并且与用相同的酶消化的pBS KS+(Stratagene Inc.)连接,然后将大肠杆菌DH5α用其中插入所获得的PCR产物的pBS KS+(TMABADH)转化。将转化的大肠杆菌DH5α在37℃培养8小时,然后从中分离pBS KS+(TMABADH),并且用EcoRI和SalI消化,以确定PCR产物是否正确插入。接着,将分离的pBS KS+(TMABADH)用NdeI和SalI消化,然后在琼脂糖凝胶电泳之后将NdeI和SalI片段分离。将所述片段与用相同的酶消化的表达载体pT7-7连接,以获得pT7-7(TMABADH)(参见图10)。将大肠杆菌BL21(DE3)用pT7-7(TMABADH)转化。
(b)证实TMABADH产生
将用获得的pT7-7(TMABADH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)在37℃在其中置有含有氨苄青霉素的50ml LB培养基的装有挡板的250ml烧瓶中培养至OD600 0.6,并且在向其中加入1mM IPTG之后继续培养4个小时。将pT7-7(TMABADH)从培养物分离,并且用NdeI和SalI消化,然后进行琼脂糖凝胶电泳。结果在图12中显示。如在图12中所示,证实与NdeI和SalI片段相对应的条带(泳道4)。接着,分离pT7-7(TMABADH),并且分析TMLH的核苷酸序列。结果,TMABADH的核苷酸序列证实是与在NCBI的粗糙脉孢菌基因组数据库中保存的序列相同的序列(SEQ ID NO:19)。
另外,在用pT7-7(TMABADH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)的培养物中证实表达的TMABADH蛋白。首先,对培养物进行离心分离,在4,000xg离心15分钟,并且收集细胞沉淀。向获得的细胞沉淀中加入1ml的裂解缓冲液(140mM NaCl,200g/l甘油和1mM DTT,在10mM pH 7.4的磷酸钠缓冲溶液中)并且重悬。将细胞混悬液置于冰浴中,并且通过传送超声波5次每次10秒而将细胞使用超声破碎器裂解。对细胞裂解物进行离心分离,在4℃,10,000g离心20-30分钟,然后去除细胞碎片,并且收集上清液以获得细胞粗提物。通过收集来源于获得的细胞粗提物的样品而进行8%SDS-PAGE(参见图13)。作为进行SDS-PAGE的结果,证实与TMABADH相对应的约55kD的条带。
(5)扩增并且克隆编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)的多核苷酸并且证 实BBH的产生
(a)扩增并且克隆编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)的多核苷酸
使用包含(1)的cDNA文库集合的λ作为模板,并且使用SEQ ID NOS:9和10作为引物进行PCR。然后,对于获得的PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳。结果,证实约1.3kb的需要产物。SEQ ID NOS:9和10的引物包括假定编码来源于粗糙脉孢菌的BBH的起始密码子和终止密码子的序列。通过在从粗糙脉孢菌基因组表达的全蛋白的氨基酸序列和来源于人和大鼠的已知的BBH的氨基酸序列之间进行同源性搜索而搜索来源于粗糙脉孢菌的潜在的BBH,并且从潜在的BBH的氨基酸序列设计引物SEQ IDNOS:9和10。
将PCR产物用EcoRI和SalI消化,并且与用相同的酶消化的pUC19连接,然后将大肠杆菌DH5α用其中插入所获得的PCR产物的pUC19(BBH)转化。将转化的大肠杆菌DH5α在包含100μg/ml氨苄青霉素的LB培养基中在37℃培养8小时,然后从中分离pUC19(BBH),并且用EcoRI和SalI消化,以确定PCR产物是否正确插入。接着,将分离的pUC 19(BBH)用NdeI和SalI消化,然后在琼脂糖凝胶电泳之后将NdeI和SalI片段分离。将所述片段与用相同的酶消化的表达载体pT7-7连接,以获得pT7-7(BBH)(参见图11)。将大肠杆菌BL21(DE3)用pT7-7(BBH)转化。
将用获得的pT7-7(BBH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)在37℃在其中置有含有100μg/ml氨苄青霉素的50ml LB培养基的装有挡板的250ml烧瓶中培养至OD600 0.6,并且在向其中加入1mM IPTG之后继续培养4个小时。将pT7-7(BBH)从培养物分离,并且用NdeI和SalI消化,然后进行0.8%的琼脂糖凝胶电泳。结果在图12中显示。如在图12中所示,证实与NdeI和SalI片段相对应的条带(泳道5)。接着,分离pT7-7(BBH),并且分析BBH的核苷酸序列。结果,BBH的核苷酸序列证实是与在NCBI的粗糙脉孢菌基因组数据库中保存的序列相同的序列(SEQ ID NO:20)。
(b)证实BBH蛋白的产生
在用pT7-7(BBH)转化的大肠杆菌BL21(DE3)的培养物中证实表达的BBH蛋白。首先,在4,000xg离心15分钟,对培养物进行离心分离,并且收集细胞沉淀。向获得的细胞沉淀中加入1ml的裂解缓冲液(140mMNaCl,200g/l甘油和1mM DTT,在10mM pH 7.4的磷酸钠缓冲溶液中)并且重悬。将细胞混悬液置于冰浴中,并且通过传送超声波5次每次10秒而将细胞使用超声破碎器裂解。对细胞裂解物进行离心分离,在4℃,10,000g离心20-30分钟,然后去除细胞碎片,并且收集上清液以获得细胞粗提物。通过收集来源于获得的细胞粗提物的样品而进行8%SDS-PAGE(参见图13,泳道5)。作为进行SDS-PAGE的结果,证实与BBH相对应的约49kDa的条带。
实施例2:产生包含所有的LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和 BBH基因的宿主细胞
扩增来源于在实施例1中产生的粗糙脉孢菌cDNA文库的LMT、TMLH和BBH基因,并且产生具有所有这三种基因的pT7-7 ABE。另外,产生来自实施例1中产生的粗糙脉孢菌cDNA文库的TMLA和TMABADH基因,并且产生具有所有这两种基因的pACYC184-CarCD。将所产生的pT7-7-CarABE和pACYC184-CarCD用于大肠杆菌,以产生具有所有的LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和BBH基因的转化的微生物。将所转化的微生物叫做大肠杆菌BL21(DE3)CJ2004-2,并且于2004年12月13日保藏在韩国微生物保藏中心(Korean Culture Center ofMicroorganisms,KCCM),一个国际保藏机构(保藏号KCCM-10638)。
(1)产生具有所有三种基因LMT、TMLH和BBH的pT7-7-CarABE
首先,使用来源于粗糙脉孢菌的cDNA文库作为模板,并且使用SEQID NOS:1和2的寡核苷酸作为引物,从T7启动子扩增包含终止密码子的1mt。接着,使用来源于粗糙脉孢菌的cDNA文库作为模板,并且使用SEQ ID NOS:3和4的寡核苷酸作为引物,从T7启动子扩增包含终止密码子的TMLH。然后,使用寡核苷酸SEQ ID NOS:9和10作为引物,从T7启动子扩增包含终止密码子的BBH。将LMT、TMLH和BBH的扩增产物引入到pT7-7中。首先,将BBH的扩增产物用限制性酶诸如BamHI和SalI消化,并且从中获得BamHI和SalI片段,然后,将所述片段与用相同的酶消化的pT7-7连接,以获得pT7-7 BBH。接着,将TMLH的扩增产物用NdeI和EcoRI消化,并且从中获得NdeI和EcoRI片段,然后,将所述片段与用相同的酶消化的pT7-7 BBH连接,以获得pT7-7 CarBE。然后,将LMT的扩增产物用ClaI消化,并且从中获得ClaI片段,然后,将所述片段与用相同的酶消化的1mt连接,以获得pT7-7 CarABE(参见图14)。
(2)产生具有所有基因TMLA和TMABADH的pACYC184 CarCD
首先,使用来源于粗糙脉孢菌的cDNA文库作为模板,并且使用SEQID NOS:5和6的寡核苷酸作为引物,从T7启动子扩增包含终止密码子的TMLA。接着,使用来源于粗糙脉孢菌的cDNA文库作为模板,并且使用SEQ ID NOS:7和8的寡核苷酸作为引物,从T7启动子扩增包含终止密码子的TMABADH。将TMLA和TMABADH的扩增产物引入到pACYC184中。首先,将TMLA的扩增产物用BamHI和HindIII消化,并且从中获得BamHI和HindIII片段,然后,将所述片段与用相同的酶消化的pACYC184连接,以获得pACYC184 TMLA。接着,将TMABADH的扩增产物用BamHI和SalI消化,并且从中获得BamHI和SalI片段,然后,将所述片段与用相同的酶消化的pACYC184 TMLA连接,以获得pACYC184 CarCD。
实施例3:使用包含编码LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和 BBH的多核苷酸的微生物生产L-肉碱
将其中引入在实施例2中产生的pT7-7-CarABE和pACYC184-CarCD二者的大肠杆菌BL21(DE3)在含有L-赖氨酸的培养基中培养,并且测量L-肉碱的产量。pT7-7-CarABE和pACYC184-CarCD引入大肠杆菌BL21(DE3)应用如实施例1所述的电穿孔进行。
(1)通过培养用在实施例2中产生的pT7-7-CarABE和 pACYC184-CarCD二者转化的大肠杆菌BL21(DE3)而生产L-肉碱
首先,将用pT7-7-CarABE和pACYC184-CarCD二者转化的大肠杆菌BL21(DE3)接种在含有氨苄青霉素(100μg/ml)和氯霉素(50μg/ml)的LB固体平板培养基中,并且进行培养。将在固体平板培养基上的微生物菌落在含有20ml LB培养基的烧瓶中在37℃培养12小时至OD600 1.0,其中所述LB培养基中加入氨苄青霉素(100μg/ml)和氯霉素(50μg/ml)。将0.1ml所培养的微生物的培养物接种到装有挡板的250ml烧瓶中,其中含有具有2mM L-赖氨酸的20ml LB培养基,并且接着在37℃培养至OD600 0.6。当加入IPTG时,在OD600值达到0.6后加入1mM IPTG,然后将微生物继续培养4个小时。将在无L-赖氨酸的LB培养基中培养所述微生物应用上文所述的相同方法用IPTG诱导的组,和在含有L-赖氨酸的LB培养基中培养所述微生物不用IPTG诱导的组,用作对照组。在培养终止后,使用如(1)中相同的方法确定培养物的L-肉碱含量。结果在表2中显示。
表2.通过单一培养物生产L-肉碱
培养条件 浓度(mg/l)
LB培养基(IPTG诱导) 0
含有2mM赖氨酸的LB培养基(无IPTG诱导) 0.14
含有2mM赖氨酸的LB培养基(IPTG诱导) 19.81
如表2所示,通过在含有L-赖氨酸的培养基中培养含有编码LMT、TMLH、TMLA、TMABADH和BBH的所有多核苷酸的微生物,能够以高效率生产L-肉碱。另外,在表2中表示的L-肉碱产量之间相互比较,并且证实当在含有赖氨酸的培养基中培养时L-肉碱具有更高的产率。
申请人或代理机构文件参考 国际申请号
涉及保藏的微生物或其它生物材料的指示
(PCT细则13bis)
Figure A20068002400000221
PCR/RO/134表(1998年7月)
序列表
<110>CJ株式会社
<120>携带与L-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科属微生物和使用该微生物生产L-肉碱的方法
<130>PN060068
<160>21
<170>KopatentIn 1.71
<210>1
<211>33
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>引物
<400>1
ggaattccat atggccttcg gaaagcttta cac                               33
<210>2
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>引物
<400>2
cgggatcctt agacgttggt caacttgggg                                   30
<210>3
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<212>DNA
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<220>
<223>引物
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atgaattcca tatgagaccg caagtggtag gg                                32
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<220>
<223>引物
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<210>5
<211>29
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<211>31
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<220>
<223>引物
<400>10
attagtcgac tcaataccct cccccaccctg                                 31
<210>11
<211>216
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)
<400>11
Met Ala Phe Gly Lys Leu Tyr Thr Tyr Glu Ala Asn Pro Arg Ser Thr
  1               5                  10                  15
Ala Ile Leu Ala Val Ala Lys Ala Asn Asn Leu Asp Leu Glu Val Ile
             20                  25                  30
Lys Val Asp Leu Glu Ala Ala Ile Glu Glu Tyr Lys Lys Val Asn Pro
         35                  40                  45
Leu Gly Lys Val Pro Thr Phe Val Gly Ala Asp Gly Tyr Thr Leu Phe
     50                  55                  60
Glu Cys Ile Ala Ile Ala Ile Tyr Val Ala Ser Gln Asn Glu Lys Thr
 65                  70                  75                  80
Thr Leu Leu Gly Lys Thr Lys Gln Asp Tyr Ala Ser Ile Leu Lys Trp
                 85                  90                  95
Leu Ser Phe Phe Asn Thr Glu Val Leu Pro Pro Leu Ala Gly Trp Tyr
            100                 105                 110
Arg Pro Leu Leu Gly Lys Ala Pro Tyr Asn Lys Lys Ala Val Glu Asp
        115                 120                 125
Ala Gln Ala Thr Ala Leu Lys Ala Ile Ser Val Ala Glu Ala His Leu
    130                 135                 140
Lys Asn Asn Thr Phe Pro Val Gly Glu Arg Ile Thr Leu Ala Asp Leu
145                 150                 155                 160
Phe Ala Thr Gly Ile Ile Ala Arg Gly Phe Glu Phe Phe Phe Asp Lys
                165                 170                 175
Ala Trp Arg Glu Gln Tyr Pro Asn Val Thr Arg Trp Tyr Thr Thr Val
            180                 185                 190
Tyr Asn Gln Pro Ile Tyr Ser Ala Val Ala Pro Pro Phe Ala Leu Leu
        195                 200                 205
Asp Thr Pro Lys Leu Thr Asn Val
    210                 215
<210>12
<211>471
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌
<400>12
Met Arg Pro Gln Val Val Gly Ala Ile Leu Arg Ser Arg Ala Val Val
  1               5                  10                  15
Ser Arg Gln Pro Leu Ser Arg Thr His Ile Phe Ala Ala Val Thr Val
             20                  25                  30
Ala Lys Ser Ser Ser Pro Ala Gln Asn Ser Arg Arg Thr Phe Ser Ser
         35                  40                  45
Ser Phe Arg Arg Leu Tyr Glu Pro Lys Ala Glu Ile Thr Ala Glu Gly
     50                  55                  60
Leu Glu Leu Ser Pro Pro Gln Ala Val Thr Gly Gly Lys Arg Thr Val
 65                  70                  75                  80
Leu Pro Asn Phe Trp Leu Arg Asp Asn Cys Arg Cys Thr Lys Cys Val
                 85                  90                  95
Asn Gln Asp Thr Leu Gln Arg Asn Phe Asn Thr Phe Ala Ile Pro Ser
            100                 105                 110
Asp Ile His Pro Thr Lys Val Glu Ala Thr Lys Glu Asn Val Thr Val
        115                 120                 125
Gln Trp Ser Asp Asn His Thr Ser Thr Tyr Pro Trp Pro Phe Leu Ser
    130                 135                 140
Phe Tyr Leu Thr Ser Asn Ala Arg Gly His Glu Asn Asp Gln Ile Ser
145                 150                 155                 160
Leu Trp Gly Ser Glu Ala Gly Ser Arg Pro Pro Thr Val Pro Phe Pro
                165                 170                 175
Arg Val Met Ala Ser Asp Gln Gly Val Ala Asp Leu Thr Ala Met Ile
            180                 185                 190
Lys Glu Phe Gly Phe Cys Phe Val Lys Asp Thr Pro His Asp Asp Pro
        195                 200                 205
Asp Val Thr Arg Gln Leu Leu Glu Arg Ile Ala Phe Ile Arg Val Thr
    210                 215                 220
His Tyr Gly Gly Phe Tyr Asp Phe Thr Pro Asp Leu Ala Met Ala Asp
225                 230                 235                 240
Thr Ala Tyr Thr Asn Leu Ala Leu Pro Ala His Thr Asp Thr Thr Tyr
                245                 250                 255
Phe Thr Asp Pro Ala Gly Leu Gln Ala Phe His Leu Leu Glu His Lys
            260                 265                 270
Ala Ala Pro Ser Arg Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro
        275                 280                 285
Ser Glu Glu Lys Glu Ala Ala Gly Ser Ala Ala Gly Glu Ala Ala Ala
    290                 295                 300
Ala Ala Glu Gly Gly Lys Ser Leu Leu Val Asp Gly Phe Asn Ala Ala
305                 310                 315                 320
Arg Ile Leu Lys Glu Glu Asp Pro Arg Ala Tyr Glu Ile Leu Ser Ser
                325                 330                 335
Val Arg Leu Pro Trp His Ala Ser Gly Asn Glu Gly Ile Thr Ile Ala
            340                 345                 350
Pro Asp Lys Leu Tyr Pro Val Leu Glu Leu Asn Glu Asp Thr Gly Glu
        355                 360                 365
Leu His Arg Val Arg Trp Asn Asn Asp Asp Arg Gly Val Val Pro Phe
    370                 375                 380
Gly Glu Lys Tyr Ser Pro Ser Glu Trp Tyr Glu Ala Ala Arg Lys Trp
385                 390                 395                 400
Asp Gly Ile Leu Arg Arg Lys Ser Ser Glu Leu Trp Val Gln Leu Glu
                405                 410                 415
Pro Gly Lys Pro Leu Ile Phe Asp Asn Trp Arg Val Leu His Gly Arg
            420                 425                 430
Ser Ala Phe Ser Gly Ile Arg Arg Ile Cys Gly Gly Tyr Ile Asn Arg
        435                 440                 445
Asp Asp Phe Ile Ser Arg Trp Arg Asn Thr Asn Tyr Pro Arg Ser Glu
    450                 455                 460
Val Leu Pro Arg Val Thr Gly
465                 470
<210>13
<211>480
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌
<400>13
Met Ser Thr Tyr Ser Leu Ser Glu Thr His Lys Ala Met Leu Glu His
  1               5                  10                  15
Ser Leu Val Glu Ser Asp Pro Gln Val Ala Glu Ile Met Lys Lys Glu
             20                  25                  30
Val Gln Arg Gln Arg Glu Ser Ile Ile Leu Ile Ala Ser Glu Asn Val
         35                  40                  45
Thr Ser Arg Ala Val Phe Asp Ala Leu Gly Ser Pro Met Ser Asn Lys
     50                  55                  60
Tyr Ser Glu Gly Leu Pro Gly Ala Arg Tyr Tyr Gly Gly Asn Gln His
 65                  70                  75                  80
Ile Asp Glu Ile Glu Val Leu Cys Gln Asn Arg Ala Leu Glu Ala Phe
                 85                  90                  95
His Leu Asp Pro Lys Gln Trp Gly Val Asn Val Gln Cys Leu Ser Gly
            100                 105                 110
Ser Pro Ala Asn Leu Gln Val Tyr Gln Ala Ile Met Pro Val His Gly
        115                 120                 125
Arg Leu Met Gly Leu Asp Leu Pro His Gly Gly His Leu Ser His Gly
    130                 135                 140
Tyr Gln Thr Pro Gln Arg Lys Ile Ser Ala Val Ser Thr Tyr Phe Glu
145                 150                 155                 160
Thr Met Pro Tyr Arg Val Asn Ile Asp Thr Gly Leu Ile Asp Tyr Asp
                165                 170                 175
Thr Leu Glu Lys Asn Ala Gln Leu Phe Arg Pro Lys Val Leu Val Ala
            180                 185                 190
Gly Thr Ser Ala Tyr Cys Arg Leu Ile Asp Tyr Glu Arg Met Arg Lys
        195                 200                 205
Ile Ala Asp Ser Val Gly Ala Tyr Leu Val Val Asp Met Ala His Ile
    210                 215                 220
Ser Gly Leu Ile Ala Ser Glu Val Ile Pro Ser Pro Phe Leu Tyr Ala
225                 230                 235                 240
Asp Val Val Thr Thr Thr Thr His Lys Ser Leu Arg Gly Pro Arg Gly
                245                 250                 255
Ala Met Ile Phe Phe Arg Arg Gly Val Arg Ser Val Asp Ala Lys Thr
            260                 265                 270
Gly Lys Glu Thr Leu Tyr Asp Leu Glu Asp Lys Ile Asn Phe Ser Val
        275                 280                 285
Phe Pro Gly His Gln Gly Gly Pro His Asn His Thr Ile Thr Ala Leu
    290                 295                 300
Ala Val Ala Leu Lys Gln Ala Ala Ser Pro Glu Phe Lys Glu Tyr Gln
305                 310                 315                 320
Gln Lys Val Val Ala Asn Ala Lys Ala Leu Glu Lys Lys Leu Lys Glu
                325                 330                 335
Leu Gly Tyr Lys Leu Val Ser Asp Gly Thr Asp Ser His Met Val Leu
            340                 345                 350
Val Asp Leu Arg Pro Ile Gly Val Asp Gly Ala Arg Val Glu Phe Leu
        355                 360                 365
Leu Glu Gln Ile Asn Ile Thr Cys Asn Lys Asn Ala Val Pro Gly Asp
    370                 375                 380
Lys Ser Ala Leu Thr Pro Gly Gly Leu Arg Ile Gly Thr Pro Ala Met
385                 390                 395                 400
Thr Ser Arg Gly Phe Gly Glu Ala Asp Phe Glu Lys Val Ala Val Phe
                405                 410                 415
Val Asp Glu Ala Val Lys Leu Cys Lys Glu Ile Gln Ala Ser Leu Pro
            420                 425                 430
Lys Glu Ala Asn Lys Gln Lys Asp Phe Lys Ala Lys Ile Ala Thr Ser
        435                 440                 445
Asp Ile Pro Arg Ile Asn Glu Leu Lys Gln Glu Ile Ala Ala Trp Ser
    450                 455                 460
Asn Thr Phe Pro Leu Pro Val Glu Gly Trp Arg Tyr Asp Ala Gly Leu
465                 470                 475                 480
<210>14
<211>495
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌
<400>14
Met Glu Val Glu Leu Thr Ala Pro Asn Gly Lys Lys Trp Met Gln Pro
  1               5                  10                  15
Leu Gly Leu Phe Ile Asn Asn Glu Phe Val Lys Ser Ala Asn Glu Gln
             20                  25                  30
Lys Leu Ile Ser Ile Asn Pro Thr Thr Glu Glu Glu Ile Cys Ser Val
         35                  40                  45
Tyr Ala Ala Thr Ala Glu Asp Val Asp Ala Ala Val Ser Ala Ala Arg
     50                  55                  60
Lys Ala Phe Arg His Glu Ser Trp Lys Ser Leu Ser Gly Thr Glu Arg
 65                  70                  75                  80
Gly Ala Leu Met Arg Lys Leu Ala Asp Leu Val Ala Glu Asn Ala Glu
                 85                  90                  95
Ile Leu Ala Thr Ile Glu Cys Leu Asp Asn Gly Lys Pro Tyr Gln Thr
            100                 105                 110
Ala Leu Asn Glu Asn Val Pro Glu Val Ile Asn Val Leu Arg Tyr Tyr
        115                 120                 125
Ala Gly Tyr Ala Asp Lys Asn Phe Gly Gln Val Ile Asp Val Gly Pro
    130                 135                 140
Ala Lys Phe Ala Tyr Thr Val Lys Glu Pro Leu Gly Val Cys Gly Gln
145                 150                 155                 160
Ile Ile Pro Trp Asn Tyr Pro Leu Asp Met Ala Ala Trp Lys Leu Gly
                165                 170                 175
Pro Ala Leu Cys Cys Gly Asn Thr Val Val Leu Lys Leu Ala Glu Gln
            180                 185                 190
Thr Pro Leu Ser Val Leu Tyr Leu Ala Lys Leu Ile Lys Glu Ala Gly
        195                 200                 205
Phe Pro Pro Gly Val Ile Asn Ile Ile Asn Gly His Gly Arg Glu Ala
    210                 215                 220
Gly Ala Ala Leu Val Gln His Pro Gln Val Asp Lys Ile Ala Phe Thr
225                 230                 235                 240
Gly Ser Thr Thr Thr Gly Lys Glu Ile Met Lys Met Ala Ser Tyr Thr
                245                 250                 255
Met Lys Asn Ile Thr Leu Glu Thr Gly Gly Lys Ser Pro Leu Ile Val
            260                 265                 270
Phe Glu Asp Ala Asp Leu Glu Leu Ala Ala Thr Trp Ser His Ile Gly
        275                 280                 285
Ile Met Ser Asn Gln Gly Gln Ile Cys Thr Ala Thr Ser Arg Ile Leu
    290                 295                 300
Val His Glu Lys Ile Tyr Asp Glu Phe Val Glu Lys Phe Lys Ala Lys
305                 310                 315                 320
Val Gln Glu Val Ser Val Leu Gly Asp Pro Phe Glu Glu Ser Thr Phe
                325                 330                 335
His Gly Pro Gln Val Thr Lys Ala Gln Tyr Glu Arg Val Leu Gly Tyr
            340                 345                 350
Ile Asn Val Gly Lys Glu Glu Gly Ala Thr Val Met Met Gly Gly Glu
        355                 360                 365
Pro Ala Pro Gln Asn Gly Lys Gly Phe Phe Val Ala Pro Thr Val Phe
    370                 375                 380
Thr Asn Val Lys Pro Thr Met Lys Ile Phe Arg Glu Glu Ile Phe Gly
385                 390                 395                 400
Pro Cys Val Ala Ile Thr Thr Phe Lys Thr Glu Glu Glu Ala Leu Thr
                405                 410                 415
Leu Ala Asn Asp Ser Met Tyr Gly Leu Gly Ala Ala Leu Phe Thr Lys
            420                 425                 430
Asp Leu Thr Arg Ala His Arg Val Ala Arg Glu Ile Glu Ala Gly Met
        435                 440                 445
Val Trp Val Asn Ser Ser Asn Asp Ser Asp Phe Arg Ile Pro Phe Gly
    450                 455                 460
Gly Val Lys Gln Ser Gly Ile Gly Arg Glu Leu Gly Glu Ala Gly Leu
465                 470                 475                 480
Ala Pro Tyr Cys Asn Val Lys Ser Ile His Val Asn Leu Ala Ala
                485                 490                 495
<210>15
<211>425
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌
<400>15
Met Ala Thr Ala Ala Val Gln Val Ser Val Pro Ala Pro Val Gly Gln
  1               5                  10                  15
Pro Asp Ile Gly Tyr Ala Pro Asp His Asp Lys Tyr Leu Ala Arg Val
             20                  25                  30
Lys Arg Arg Arg Glu Asn Glu Lys Leu Glu Ser Ser Leu Pro Pro Gly
         35                  40                  45
Phe Pro Arg Arg Leu Asp Ser Asp Leu Val Trp Asp Gly Asn Thr Leu
     50                  55                  60
Ala Glu Thr Tyr Asp Trp Thr Tyr Arg Leu Thr Glu Glu Ala Ile Asp
65                   70                  75                  80
Glu Ile Glu Ala Ala Leu Arg His Phe Lys Ser Leu Asn Lys Pro Leu
                 85                  90                  95
Gly Tyr Ile Asn Gln Glu Thr Phe Pro Leu Pro Arg Leu His His Thr
            100                 105                 110
Leu Arg Ser Leu Ser His Glu Leu His His Gly His Gly Phe Lys Val
        115                 120                 125
Leu Arg Gly Leu Pro Val Thr Ser His Thr Arg Glu Glu Asn Ile Ile
    130                 135                 140
Ile Tyr Ala Gly Val Ser Ser His Val Ala Pro Ile Arg Gly Arg Gln
145                 150                 155                 160
Asp Asn Gln His Asn Gly His Pro Ala Asp Val Val Leu Ala His Ile
                165                 170                 175
Lys Asp Leu Ser Thr Thr Val Ser Asp Val Ser Lys Ile Gly Ala Pro
            180                 185                 190
Ala Tyr Thr Thr Glu Lys Gln Val Phe His Thr Asp Ala Gly Asp Ile
        195                 200                 205
Val Ala Leu Phe Cys Leu Gly Glu Ala Ala Glu Gly Gly Gln Ser Tyr
    210                 215                 220
Leu Ser Ser Ser Trp Lys Val Tyr Asn Glu Leu Ala Ala Thr Arg Pro
225                 230                 235                 240
Asp Leu Val Arg Thr Leu Ala Glu Pro Trp Val Ala Asp Glu Phe Gly
                245                 250                 255
Lys Glu Gly Arg Lys Phe Ser Val Arg Pro Leu Leu His Phe Gln Ser
            260                 265                 270
Thr Ala Ala Ala Ala Ser Arg Glu Ala Lys Pro Glu Ser Glu Arg Leu
        275                 280                 285
Ile Ile Gln Tyr Ala Arg Arg Thr Phe Thr Gly Tyr Trp Gly Leu Pro
    290                 295                 300
Arg Ser Ala Asp Ile Pro Pro Ile Thr Glu Ala Gln Ala Glu Ala Leu
305                 310                 315                 320
Asp Ala Leu His Phe Thr Ala Glu Lys Tyr Ala Val Ala Leu Asp Phe
                325                 330                 335
Arg Gln Gly Asp Val Gln Phe Val Asn Asn Leu Ser Val Phe His Ser
            340                 345                 350
Arg Ala Gly Phe Arg Asp Glu Gly Glu Lys Gln Arg His Leu Val Arg
        355                 360                 365
Leu Trp Leu Arg Asp Pro Glu Asn Ala Trp Glu Thr Pro Glu Ala Leu
    370                 375                 380
Lys Glu Arg Trp Glu Arg Val Tyr Gly Gly Val Ser Pro Glu Arg Glu
385                 390                 395                 400
Val Phe Pro Leu Glu Pro Gln Ile Arg Ser Ala Ser Lys Gly Glu Ser
                405                 410                 415
Val Gly Thr Gln Gly Gly Gly Gly Tyr
            420                 425
<210>16
<211>651
<212>DNA
<213>粗糙脉孢菌
<400>16
atggccttcg gaaagcttta cacctacgag gcgaaccccc gctccacggc catcttggct     60
gtcgcgaagg ccaacaacct cgacctcgag gttatcaagg tcgaccttga ggctgccatc    120
gaggagtaca agaaggtcaa ccctctcggc aaggtcccca ccttcgttgg tgccgacggc    180
tacactctct tcgagtgcat cgccatcgcc atctatgtcg cttcccagaa cgagaagacc    240
actctcctcg gcaagaccaa gcaggactat gcctccatcc tgaagtggct ctctttcttc    300
aacaccgagg tccttccccc tcttgctggc tggtaccgcc ctctccttgg caaggctccc    360
tacaacaaga aggctgttga ggacgctcag gctactgccc tcaaggccat ctctgtcgcc    420
gaggcccacc tcaagaacaa caccttcccc gttggcgagc gcatcaccct tgccgatctc    480
ttcgccactg gcatcattgc ccgcggcttc gagttcttct tcgacaaggc ctggcgcgag    540
cagtacccca acgtcacccg ttggtacacc actgtctaca accagcccat ctactcggcc    600
gttgctcctc ccttcgctct ccttgatacc cccaagttga ccaacgtcta a             651
<210>17
<211>1407
<212>DNA
<213>粗糙脉孢菌
<400>17
atgagaccgc aagtggtagg ggcaatcctc cgctctagag ctgttgtcag cagacaacct     60
ctttcgagga cccatatctt tgctgccgtc actgttgcaa agtcctcatc acctgcccag    120
aactcgagaa gaaccttttc atcctctttc cgacggttgt atgagccaaa ggcggagata    180
acagctgagg gacttgagtt gagccctcca caggctgtta cgggtggaaa gcggactgtt    240
ttacccaact tctggctacg tgacaactgc cggtgtacga aatgcgtgaa ccaagatact     300
ctccagagaa acttcaacac ttttgccatc ccctccgaca tccacccaac aaaggttgaa     360
gccaccaagg agaacgtcac cgtccaatgg tccgacaacc acacatccac ctacccctgg     420
cccttcctct ctttctacct cacctccaac gcgcgcgggc acgaaaacga ccagatctcc     480
ctctggggct ccgaagccgg ctcccgcccg ccaaccgtct ccttccctcg cgtgatggca     540
tcagaccagg gcgtcgccga cctaaccgcc atgatcaaag agttcggctt ctgtttcgtc     600
aaagacacac cccatgacga cccggacgtg acccgccagc ttctggagag aatcgccttt     660
atccgagtga cccattacgg cggcttttac gatttcacgc ccgacctcgc gatggccgac     720
acggcgtaca cgaacctggc gctgccggcg catacggata cgacgtactt cacggacccg     780
gcggggttgc aggcttttca cttgttggag cataaggccg ctccttctcg tcctcctcct     840
cctcctcctc ctcctcctcc tccttctgaa gaaaaagaag ctgcaggctc agcagcaggg     900
gaggcggcgg cggcagcaga agggggaaag tcgttgttgg tcgatgggtt caacgccgcg     960
aggattctga aggaggagga tccccgggct tatgagatct tgagcagcgt gagactgccg    1020
tggcatgcga gtggaaacga agggatcacg attgcgcccg ataagcttta tccggtgctg    1080
gaactgaatg aggataccgg ggaactgcat agggttaggt ggaataatga tgataggggt    1140
gtggtgccgt ttggggagaa gtacagcccg tcagagtggt atgaggcggc gaggaagtgg    1200
gatgggattt tgaggaggaa gagcagcgag ttgtgggtgc agttggagcc ggggaagccg    1260
ttgaggttct tcatggacgg agcgcgttct cgggtattag gaggatttgt ggagggtata    1320
tcaaccgcga tgacttcatc tctcggtgga ggaacacgaa ttacccaagg agcgaggttc    1380
ttccgagggt tactggttaa ggactga                                        1407
<210>18
<211>1443
<212>DNA
<213>粗糙脉孢菌
<400>18
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tccgaccccc aggtcgccga gatcatgaag aaggaggttc agcgccagcg cgagtccatc    120
atcctcatcg cctccgagaa cgtcacctcg cgtgccgtct tcgatgccct cggctccccc    180
atgtccaaca agtactcgga gggtcttccc ggcgcccgct actatggtgg caaccagcac    240
atcgacgaga tcgaggttct ctgccagaac cgtgcccttg aggccttcca cctcgacccc    300
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ttccgccgcg gtgtccgctc cgttgacgcc aagaccggca aggagaccct ctacgacctt    840
gaggacaaga tcaacttctc cgtcttccct ggtcaccagg gtggccccca caaccacacc    900
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gatggtgccc gtgttgagtt cctccttgag cagatcaaca ttacctgcaa caagaacgcc    1140
gttcccggcg acaagagcgc cctcaccccc ggcggtctcc gtattggtac ccccgctatg    1200
acctcccgtg gcttcggcga ggccgacttc gagaaggtcg ccgtcttcgt cgatgaggct    1260
gtcaagctct gcaaggagat ccaggcttcc ctccccaagg aggctaacaa gcagaaggac    1320
ttcaaggcca agatcgccac cagcgatatt ccccgcatca acgagctcaa gcaggagatt    1380
gccgcctgga gcaacacctt ccccctcccc gttgagggct ggagatacga tgccggtctc    1440
taa                                                                  1443
<210>19
<211>1488
<212>DNA
<213>粗糙脉孢菌
<400>19
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accgaagagg agatctgctc ggtatacgcc gcaaccgccg aggatgttga cgccgcagta     180
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accctggaga ctggcggcaa gtcaccgttg atcgtgtttg aggatgccga ccttgagctg     840
gcggcgacat ggtcacacat cggcatcatg agcaaccagg gccaaatctg cacagccact     900
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<210>20
<211>1278
<212>DNA
<213>粗糙脉孢菌
<400>20
atggccacgg cagcggttca ggtttcagtc ccagctccgg ttggacaacc agatatcggg      60
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ggcaacaccc tcgccgagac gtacgactgg acctacagac tgacagaaga ggccattgat     240
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ggtgggggag ggtattga                                                  1278
<210>21
<211>5
<212>PRT
<213>粗糙脉孢菌
<400>21
Ala Phe Gly Lys Leu
  1               5

Claims (10)

1.一种属于肠杆菌科(Enterobacteriacae)属的微生物,所述微生物包含:
编码来源于粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)的S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶活性的多核苷酸;
编码6-N-三甲基赖氨酸羟化酶活性的多核苷酸;
编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶活性的多核苷酸;和
编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶活性的多核苷酸与
编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶活性的多核苷酸。
2.权利要求1的微生物,其中所述微生物为大肠杆菌(Escherichiacoli)。
3.权利要求1的微生物,其中所述微生物为大肠杆菌(保藏号:KCCM-10638)。
4.权利要求1的微生物,其中所述编码S-腺苷甲硫氨酸-6-N-赖氨酸-甲基转移酶(LMT)活性的多核苷酸是编码SEQ ID NO:11的氨基酸序列的多核苷酸。
5.权利要求1的微生物,其中所述编码6-N-三甲基赖氨酸羟化酶(TMLH)活性的多核苷酸是编码SEQ ID NO:12的氨基酸序列的多核苷酸。
6.权利要求1的微生物,其中所述编码3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸醛缩酶(TMLA)活性的多核苷酸是编码SEQ ID NO:13的氨基酸序列的多核苷酸。
7.权利要求1的微生物,其中所述编码γ-三甲基氨基醛脱氢酶(TMABADH)活性的多核苷酸是编码SEQ ID NO:14的氨基酸序列的多核苷酸。
8.权利要求1的微生物,所述编码γ-丁酰甜菜碱羟化酶(BBH)活性的多核苷酸是编码SEQ ID NO:15的氨基酸序列的多核苷酸。
9.一种生产L-肉碱的方法,所述方法包括:
在底物的存在下培养权利要求1至权利要求8中任何一项的微生物以在所述培养物中生产L-肉碱,所述底物选自由下列各项组成的组:L-赖氨酸,N-三甲基赖氨酸,β-羟基-N-三甲基赖氨酸,γ-N-三甲基氨基丁醛,γ-丁酰甜菜碱,及其混合物。
10.权利要求9的方法,其中所述底物的浓度为基于培养基重量的0.1至10重量%,所述底物选自由下列各项组成的组:L-赖氨酸,N-三甲基赖氨酸,β-羟基-N-三甲基赖氨酸,γ-N-三甲基氨基丁醛,γ-丁酰甜菜碱,及其混合物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101068925B (zh) * 2005-07-19 2010-05-26 Cj第一制糖株式会社 含有与l-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科属微生物和使用该微生物生产l-肉碱的方法
CN104928225A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 武汉中科光谷绿色生物技术有限公司 一种产l-肉碱的大肠杆菌基因工程菌及构建方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100831B (zh) * 2018-10-25 2022-04-05 中国科学院微生物研究所 产左旋肉碱的重组菌及其构建方法与应用

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398046A1 (fr) 1977-07-18 1979-02-16 Inst Francais Du Petrole Synthese enzymatique de la l-carnitine
IT1142201B (it) 1980-06-24 1986-10-08 Sigma Tau Ind Farmaceuti Procedimento per la produzione enzimatica di l-carnitina
JPS59192095A (ja) * 1983-04-13 1984-10-31 Ajinomoto Co Inc L−カルニチンの製造法
DD221905B1 (de) * 1983-11-03 1987-03-18 Univ Leipzig Verfahren zur herstellung von l(-)-carnitin und seinen derivaten
CH664374A5 (de) * 1985-02-27 1988-02-29 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von l-carnitin auf mikrobiologischem weg.
JPS62118899A (ja) * 1985-11-19 1987-05-30 Seitetsu Kagaku Co Ltd L−カルニチンの製造方法
IE902689A1 (en) * 1989-07-28 1991-02-27 Lonza Ag A method of discontinuous production of l-carnitine by a¹microbiological process
KR100713104B1 (ko) 2005-07-07 2007-05-02 씨제이 주식회사 뉴로스포라 크라사 유래의s-아데노실메티오닌-6-n-라이신-메틸트란스퍼라제, 그를코딩하는 폴리뉴클레오티드, 상기 폴리뉴클레오티드를포함하는 벡터 및 숙주세포 및 상기 숙주세포를 이용하여트리메틸라이신을 생산하는 방법
US7901923B2 (en) * 2005-07-19 2011-03-08 Cj Cheiljedang Corporation Microorganism of Enterobacteriacae genus harboring genes associated with L-carnitine biosynthesis and method of producing L-carnitine using the microorganism

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101068925B (zh) * 2005-07-19 2010-05-26 Cj第一制糖株式会社 含有与l-肉碱生物合成相关基因的肠杆菌科属微生物和使用该微生物生产l-肉碱的方法
CN104928225A (zh) * 2015-05-27 2015-09-23 武汉中科光谷绿色生物技术有限公司 一种产l-肉碱的大肠杆菌基因工程菌及构建方法和应用
CN104928225B (zh) * 2015-05-27 2018-06-12 武汉中科光谷绿色生物技术有限公司 一种产l-肉碱的大肠杆菌基因工程菌及构建方法和应用

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