DE10136987A1 - Nucleotide sequences encoding the clpC gene - Google Patents

Nucleotide sequences encoding the clpC gene

Info

Publication number
DE10136987A1
DE10136987A1 DE10136987A DE10136987A DE10136987A1 DE 10136987 A1 DE10136987 A1 DE 10136987A1 DE 10136987 A DE10136987 A DE 10136987A DE 10136987 A DE10136987 A DE 10136987A DE 10136987 A1 DE10136987 A1 DE 10136987A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gene
polynucleotide
sequence
coding
clpc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10136987A
Other languages
German (de)
Inventor
Mike Farwick
Klaus Huthmacher
Brigitte Bathe
Mechthild Rieping
Walter Pfefferle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Priority to DE10136987A priority Critical patent/DE10136987A1/en
Priority to PCT/EP2001/009970 priority patent/WO2002020574A1/en
Priority to AU2001285916A priority patent/AU2001285916A1/en
Priority to EP01965231A priority patent/EP1315744A1/en
Priority to US09/949,036 priority patent/US20020102669A1/en
Publication of DE10136987A1 publication Critical patent/DE10136987A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/52Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to an isolated polynucleotide comprising a polynucleotide sequence chosen from the group consisting of a) polynucleotide which is identical to the extent of at least 70% to a polynucleotide which codes for a polypeptide which comprises the amino acid sequence of SEQ ID No. 2, b) polynucleotide which codes for a polypeptide which comprises an amino acid sequence which is identical to the extent of at least 70% to the amino acid sequence of SEQ ID No. 2, c) polynucleotide which is complementary to the polynucleotides of a) or b), and d) polynucleotide comprising at least 15 successive nucleotides of the polynucleotide sequence of a), b) or c), and a process for the fermentative preparation of L-amino acids using coryneform bacteria in which at least the clpC gene is present in attenuated form, and the use of polynucleotides which comprise the sequences according to the invention as hybridization probes.

Description

Gegenstand der Erfindung sind für das clpC-Gen kodierende Nukleotidsequenzen aus coryneformen Bakterien und ein Verfahren zur fermentativen Herstellung von Aminosäuren unter Verwendung von Bakterien, in denen das clpC-Gen abgeschwächt wird.The invention relates to coding for the clpC gene Nucleotide sequences from coryneform bacteria and a Process for the fermentative production of amino acids using bacteria in which the clpC gene is weakened.

Stand der TechnikState of the art

L-Aminosäuren, insbesondere Lysin, finden in der Humanmedizin und in der pharmazeutischen Industrie, in der Lebensmittelindustrie und ganz besonders in der Tierernährung Anwendung.L-amino acids, especially lysine, can be found in the Human medicine and in the pharmaceutical industry, in the Food industry and especially in the Animal nutrition application.

Es ist bekannt, daß Aminosäuren durch Fermentation von Stämmen coryneformer Bakterien, insbesondere Corynebacterium glutamicum, hergestellt werden. Wegen der größen Bedeutung wird ständig an der Verbesserung der Herstellverfahren gearbeitet. Verfahrensverbesserungen können fermentationstechnische Maßnahmen wie zum Beispiel Rührung und Versorgung mit Sauerstoff, oder die Zusammensetzung der Nährmedien, wie zum Beispiel die Zuckerkonzentration während der Fermentation, oder die Aufarbeitung zur Produktform durch zum Beispiel Ionenaustauschchromatographie oder die intrinsischen Leistungseigenschaften des Mikroorganismus selbst betreffen.It is known that amino acids by fermentation of Strains coryneformer bacteria, in particular Corynebacterium glutamicum. Because of the Size is constantly improving Manufacturing process worked. process improvements can fermentation measures such as Stirring and supply of oxygen, or the Composition of nutrient media, such as the Sugar concentration during fermentation, or the Work-up to the product form by, for example Ion exchange chromatography or the intrinsic Performance characteristics of the microorganism itself affect.

Zur Verbesserung der Leistungseigenschaften dieser Mikroorganismen werden Methoden der Mutagenese, Selektion und Mutantenauswahl angewendet. Auf diese Weise erhält man Stämme, die resistent gegen Antimetabolite oder auxotroph für regulatorisch bedeutsame Metabolite sind und die Aminosäuren produzieren.To improve the performance characteristics of this Microorganisms become methods of mutagenesis, selection and mutant selection applied. In this way you get Strains that are resistant to antimetabolites or auxotrophs for regulatory metabolites and the Produce amino acids.

Seit einigen Jahren werden ebenfalls Methoden der rekombinanten DNA-Technik zur Stammverbesserung von L- Aminosäure produzierenden Stämmen von Corynebacterium eingesetzt, indem man einzelne Aminosäure-Biosynthesegene amplifiziert und die Auswirkung auf die Aminosäure- Produktion untersucht.For some years now also methods of recombinant DNA technology for strain improvement of L-  Amino acid producing strains of Corynebacterium Used by single amino acid biosynthetic genes amplified and the effect on the amino acid Production examined.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Erfinder haben sich zur Aufgabe gestellt, neue Maßnahmen zur verbesserten fermentativen Herstellung von Aminosäuren bereitzustellen.The inventors have set themselves the task of new Measures for the improved fermentative production of To provide amino acids.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Werden im folgenden L-Aminosäuren oder Aminosäuren erwähnt, sind damit eine oder mehrere Aminosäuren einschließlich ihrer Salze, ausgewählt aus der Gruppe L-Asparagin, L- Threonin, L-Serin, L-Glutamat, L-Glycin, L-Alanin, L- Cystein, L-Valin, L-Methionin, L-Isoleucin, L-Leucin, L- Tyrosin, L-Phenylalanin, L-Histidin, L-Lysin, L-Tryptophan und L-Arginin gemeint. Besonders bevorzugt ist Lysin.Are mentioned in the following L-amino acids or amino acids, are thus including one or more amino acids their salts selected from the group L-asparagine, L- Threonine, L-serine, L-glutamate, L-glycine, L-alanine, L- Cysteine, L-valine, L-methionine, L-isoleucine, L-leucine, L- Tyrosine, L-phenylalanine, L-histidine, L-lysine, L-tryptophan and L-arginine. Particularly preferred is lysine.

Wenn im folgenden L-Lysin oder Lysin erwähnt werden, sind damit nicht nur die Basen, sondern auch die Salze wie z. B. Lysin-Monohydrochlorid oder Lysin-Sulfat gemeint.If in the following L-lysine or lysine are mentioned, are so that not only the bases, but also the salts such. B. Lysine monohydrochloride or lysine sulfate.

Gegenstand der Erfindung ist ein isoliertes Polynukleotid aus coryneformen Bakterien, enthaltend eine für das clpC- Gen kodierende Polynukleotidsequenz, ausgewählt aus der Gruppe
The invention relates to an isolated polynucleotide from coryneform bacteria containing a coding for the clpC gene polynucleotide sequence selected from the group

  • a) Polynukleotid, das mindestens zu 70% identisch ist mit einem Polynukleotid, das für ein Polypeptid kodiert, das die Aminosäuresequenz von SEQ ID No. 2 enthält,a) polynucleotide that is at least 70% identical to a polynucleotide encoding a polypeptide, the the amino acid sequence of SEQ ID no. 2 contains
  • b) Polynukleotid, das für ein Polypeptid kodiert, das eine Aminosäuresequenz enthält, die zu mindestens 70% identisch ist mit der Aminosäuresequenz von SEQ ID No. 2, b) polynucleotide encoding a polypeptide having a Contains at least 70% of the amino acid sequence is identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO. 2,  
  • c) Polynukleotid, das komplementär ist zu den Polynukleotiden von a) oder b), undc) polynucleotide that is complementary to Polynucleotides of a) or b), and
  • d) Polynukleotid, enthaltend mindestens 15 aufeinanderfolgende Nukleotide der Polynukleotidsequenz von a), b) oder c),d) polynucleotide containing at least 15 successive nucleotides of the polynucleotide sequence from a), b) or c),

wobei das Polypeptid bevorzugt die Aktivität der clpC- Protease aufweist.wherein the polypeptide preferably the activity of the clpC- Protease has.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls das oben genannte Polynukleotid, wobei es sich bevorzugt um eine replizierbare DNA handelt, enthaltend:
The invention likewise provides the abovementioned polynucleotide, which is preferably a replicable DNA comprising:

  • a) die Nukleotidsequenz, gezeigt in SEQ ID No. 1, odera) the nucleotide sequence shown in SEQ ID no. 1, or
  • b) mindestens eine Sequenz, die der Sequenz (i) innerhalb des Bereichs der Degeneration des genetischen Kodes entspricht, oderb) at least one sequence corresponding to the sequence (i) within the range of degeneration of the corresponds to genetic codes, or
  • c) mindestens eine Sequenz, die mit den zu den Sequenzen (i) oder (ii) komplementären Sequenzen hybridisiert, und gegebenenfallsc) at least one sequence identical to the Sequences (i) or (ii) complementary sequences hybridized, and optionally
  • d) funktionsneutralen Sinnmutationen in (i).d) functionally neutral sense mutations in (i).

Weitere Gegenstände sind:
ein replizierbares Polynukleotid, insbesondere DNA, enthaltend die Nukleotidsequenz, wie in SEQ ID No. 1 dargestellt;
ein Polynukleotid, das für ein Polypeptid kodiert, das die Aminosäuresequenz, wie in SEQ ID No. 2 dargestellt, enthält;
ein Vektor, enthaltend Teile des erfindungsgemäßen Polynukleotids, mindestens aber 15 aufeinanderfolgende Nukleotide der beanspruchten Sequenz,
und coryneforme Bakterien, in denen das clpC-Gen, insbesondere durch eine Insertion oder Deletion, abgeschwächt ist.
Other items are:
a replicable polynucleotide, in particular DNA, containing the nucleotide sequence as shown in SEQ ID no. 1 shown;
a polynucleotide encoding a polypeptide having the amino acid sequence as set forth in SEQ. ID. 2, contains;
a vector containing parts of the polynucleotide according to the invention, but at least 15 consecutive nucleotides of the claimed sequence,
and coryneform bacteria in which the clpC gene is attenuated, in particular by insertion or deletion.

Gegenstand der Erfindung sind ebenso Polynukleotide, die im wesentlichen aus einer Polynukleotidsequenz bestehen, die erhältlich sind durch Screening mittels Hybridisierung einer entsprechenden Genbank eines coryneformen Bakteriums, die das vollständige Gen oder Teile davon enthält, mit einer Sonde, die die Sequenz des erfindungsgemäßen Polynukleotids gemäß SEQ ID No. 1 oder ein Fragment davon enthält und Isolierung der genannten Polynukleotidsequenz.The invention also relates to polynucleotides which are in consist essentially of a polynucleotide sequence, the are available by screening by hybridization a corresponding gene bank of a coryneform bacterium, which contains the complete gene or parts thereof, with a probe containing the sequence of the invention Polynucleotide according to SEQ ID no. 1 or a fragment thereof contains and isolation of said polynucleotide sequence.

Polynukleotide, die die Sequenzen gemäß der Erfindung enthalten, sind als Hybridisierungssonden für RNA, cDNA und DNA geeignet, um Nukleinsäuren beziehungsweise Polynukleotide oder Gene in voller Länge zu isolieren, die für die clpC-Protease kodieren, oder um solche Nukleinsäuren beziehungsweise Polynukleotide oder Gene zu isolieren, die eine hohe Ähnlichkeit mit der Sequenz des clpC-Gens aufweisen. Sie können ebenso als Sonde auf sogenannte "arrays", "micro arrays" oder "DNA chips" aufgebracht werden, um die entsprechenden Polynukleotide oder hiervon abgeleitete Sequenzen wie z. B. RNA oder cDNA zu detektieren und zu bestimmen.Polynucleotides containing the sequences according to the invention are used as hybridization probes for RNA, cDNA and DNA suitable for nucleic acids or Isolate polynucleotides or full length genes encode the clpC protease, or such Nucleic acids or polynucleotides or genes to isolate, which is very similar to the sequence of the clpC gene. You can also use as a probe so-called "arrays", "micro arrays" or "DNA chips" be applied to the appropriate polynucleotides or derived therefrom sequences such. B. RNA or cDNA to detect and determine.

Polynukleotide, die die Sequenzen gemäß der Erfindung enthalten, sind weiterhin als Primer geeignet, mit deren Hilfe mit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) DNA von Genen hergestellt werden kann, die für die clpC-Protease kodieren.Polynucleotides containing the sequences according to the invention are still suitable as primers, with their Help with the polymerase chain reaction (PCR) DNA of genes can be prepared for the clpC protease encode.

Solche als Sonden oder Primer dienende Oligonukleotide enthalten mindestens 25, 26, 27, 28, 29 oder 30, bevorzugt mindestens 20, 21, 22, 23 oder 24, ganz besonders bevorzugt mindestens 15, 16, 17, 18 oder 19 aufeinanderfolgende Nukleotide. Geeignet sind ebenfalls Oligonukleotide mit einer Länge von mindestens 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 oder 40 oder mindestens 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 oder 50 Nukleotiden. Gegebenenfalls sind auch Oligonukleotide mit einer Länge von mindestens 100, 150, 200, 250 oder 300 Nukleotiden geeignet.Such as probes or primers serving oligonucleotides contain at least 25, 26, 27, 28, 29 or 30, preferably at least 20, 21, 22, 23 or 24, most preferably at least 15, 16, 17, 18 or 19 consecutive Nucleotides. Also suitable are oligonucleotides with a length of at least 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38,  39 or 40 or at least 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or 50 nucleotides. If necessary, too Oligonucleotides with a length of at least 100, 150, 200, 250 or 300 nucleotides suitable.

"Isoliert" bedeutet aus seinem natürlichen Umfeld herausgetrennt."Isolated" means from its natural environment separated out.

"Polynukleotid" bezieht sich im allgemeinen auf Polyribonukleotide und Polydeoxyribonukleotide, wobei es sich um nicht modifizierte RNA oder DNA oder modifizierte RNA oder DNA handeln kann."Polynucleotide" generally refers to Polyribonucleotides and polydeoxyribonucleotides, wherein it unmodified RNA or DNA or modified RNA or DNA can act.

Die Polynukleotide gemäß Erfindung schließen ein Polynukleotid gemäß SEQ ID No. 1 oder ein daraus hergestelltes Fragment und auch solche ein, die zu wenigstens 70% bis 80%, bevorzugt zu wenigstens 81% bis 85%, besonders bevorzugt zu wenigstens 86% bis 90% und ganz besonders bevorzugt zu wenigstens 91%, 93%, 95%, 97% oder 99% identisch sind mit dem Polynukleotid gemäß SEQ ID No. 1 oder einem daraus hergestellten Fragmentes.The polynucleotides according to the invention include Polynucleotide according to SEQ ID no. 1 or one of them produced fragment and also those that belong to at least 70% to 80%, preferably at least 81% to 85%, more preferably at least 86% to 90% and completely more preferably at least 91%, 93%, 95%, 97% or 99% identical to the polynucleotide according to SEQ ID no. 1 or a fragment made therefrom.

Unter "Polypeptiden" versteht man Peptide oder Proteine, die zwei oder mehr über Peptidbindungen verbundene Aminosäuren enthalten.By "polypeptides" is meant peptides or proteins, the two or more linked via peptide bonds Contain amino acids.

Die Polypeptide gemäß Erfindung schließen ein Polypeptid gemäß SEQ ID No. 2, insbesondere solche mit der biologischen Aktivität der clpC-Protease und auch solche ein, die zu wenigstens 70% bis 80%, bevorzugt zu wenigstens 81% bis 85%, besonders bevorzugt zu wenigstens 86% bis 90% und ganz besonders bevorzugt zu wenigstens 91%, 93%, 95%, 97% oder 99% identisch sind mit dem Polypeptid gemäß SEQ ID No. 2 und die genannte Aktivität aufweisen.The polypeptides of the invention include a polypeptide according to SEQ ID no. 2, in particular those with the biological activity of the clpC protease and also such at least 70% to 80%, preferably at least 81% to 85%, more preferably at least 86% to 90% and most preferably at least 91%, 93%, 95%, 97% or 99% are identical to the polypeptide according to SEQ ID No. 2 and have the said activity.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur fermentativen Herstellung von Aminosäuren, ausgewählt aus der Gruppe L-Asparagin, L-Threonin, L-Serin, L-Glutamat, L- Glycin, L-Alanin, L-Cystein, L-Valin, L-Methionin, L- Isoleucin, L-Leucin, L-Tyrosin, L-Phenylalanin, L-Histidin, L-Lysin, L-Tryptophan und L-Arginin, unter Verwendung von coryneformen Bakterien, die insbesondere bereits Aminosäuren produzieren und in denen die für das clpC-Gen kodierenden Nukleotidsequenzen abgeschwächt, insbesondere ausgeschaltet oder auf niedrigem Niveau exprimiert werden.The invention further relates to a method for fermentative production of amino acids selected from L-asparagine, L-threonine, L-serine, L-glutamate, L- Glycine, L-alanine, L-cysteine, L-valine, L-methionine, L-  Isoleucine, L-Leucine, L-Tyrosine, L-Phenylalanine, L-Histidine, L-lysine, L-tryptophan and L-arginine, using coryneform bacteria, in particular already Produce amino acids and those responsible for the clpC gene attenuated nucleotide sequences encoding, in particular switched off or expressed at a low level.

Der Begriff "Abschwächung" beschreibt in diesem Zusammenhang die Verringerung oder Ausschaltung der intrazellulären Aktivität eines oder mehrerer Enzyme (Proteine) in einem Mikroorganismus, die durch die entsprechende DNA kodiert werden, indem man beispielsweise einen schwachen Promotor verwendet oder ein Gen bzw. Allel verwendet, das für ein entsprechendes Enzym mit einer niedrigen Aktivität kodiert bzw. das entsprechende Gen oder Enzym (Protein) inaktiviert und gegebenenfalls diese Maßnahmen kombiniert.The term "weakening" describes in this Related to the reduction or elimination of the intracellular activity of one or more enzymes (Proteins) in a microorganism produced by the corresponding DNA are encoded by, for example used a weak promoter or a gene or allele used for a corresponding enzyme with a low activity encodes or the corresponding gene or Inactivated enzyme (protein) and optionally this Measures combined.

Durch die Maßnahmen der Abschwächung wird die Aktivität oder Konzentration des entsprechenden Proteins im allgemeinen auf 0 bis 75%, 0 bis 50%, 0 bis 25%, 0 bis 10% oder 0 bis 5% der Aktivität oder Konzentration des Wildtyp- Proteins, beziehungsweise der Aktivität oder Konzentration des Proteins im Ausgangs-Mikroorganismus, herabgesenkt.By the measures of weakening becomes the activity or concentration of the corresponding protein in the general to 0 to 75%, 0 to 50%, 0 to 25%, 0 to 10% or 0 to 5% of the activity or concentration of the wild-type Protein, or activity or concentration of the protein in the initial microorganism, lowered.

Die Mikroorganismen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, können Aminosäuren aus Glucose, Saccharose, Lactose, Fructose, Maltose, Melasse, Stärke, Cellulose oder aus Glycerin und Ethanol herstellen. Es kann sich um Vertreter coryneformer Bakterien insbesondere der Gattung Corynebacterium handeln. Bei der Gattung Corynebacterium ist insbesondere die Art Corynebacterium glutamicum zu nennen, die in der Fachwelt für ihre Fähigkeit bekannt ist, L-Aminosäuren zu produzieren.The microorganisms that are the subject of the present Invention, amino acids from glucose, sucrose, Lactose, fructose, maltose, molasses, starch, cellulose or from glycerol and ethanol. It can be around Representative coryneformer bacteria especially the genus Corynebacterium act. In the genus Corynebacterium is in particular the species Corynebacterium glutamicum too which is known in the art for their ability To produce L-amino acids.

Geeignete Stämme der Gattung Corynebacterium, insbesondere der Art Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum), sind besonders die bekannten Wildtypstämme
Corynebacterium glutamicum ATCC13032
Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806
Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870
Corynebacterium melassecola ATCC17965
Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1539
Brevibacterium flavum ATCC14067
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869 und
Brevibacterium divaricatum ATCC14020
und daraus hergestellte L-Aminosäuren produzierende Mutanten beziehungsweise Stämme.
Suitable strains of the genus Corynebacterium, in particular of the species Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum), are especially the known wild-type strains
Corynebacterium glutamicum ATCC13032
Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806
Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870
Corynebacterium molassecola ATCC17965
Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1539
Brevibacterium flavum ATCC14067
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869 and
Brevibacterium divaricatum ATCC14020
and L-amino acid producing mutants or strains thereof.

Das neue, für das Enzym clpC-Protease kodierende clpC-Gen von C. glutamicum wurde isoliert.The new clpC gene coding for the enzyme clpC protease of C. glutamicum was isolated.

Zur Isolierung des clpC-Gens oder auch anderer Gene von C. glutamicum wird zunächst eine Genbank dieses Mikroorganismus in Escherichia coli (E. coli) angelegt. Das Anlegen von Genbanken ist in allgemein bekannten Lehrbüchern und Handbüchern niedergeschrieben. Als Beispiel seien das Lehrbuch von Winnacker: Gene und Klone, Eine Einführung in die Gentechnologie (Verlag Chemie, Weinheim, Deutschland, 1990), oder das Handbuch von Sambrook et al.: Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) genannt. Eine sehr bekannte Genbank ist die des E. coli K-12 Stammes W3110, die von Kohara et al. (Cell 50, 495-508 (1987)) in λ-Vektoren angelegt wurde. Bathe et al. (Molecular and General Genetics, 252: 255-265, 1996) beschreiben eine Genbank von C. glutamicum ATCC13032, die mit Hilfe des Cosmidvektors SuperCos I (Wahl et al., 1987, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 84: 2160-2164) im E. coli K-12 Stamm NM554 (Raleigh et al., 1988, Nucleic Acids Research 16: 1563-1575) angelegt wurde.For the isolation of the clpC gene or other genes of C. glutamicum first becomes a gene bank of this Microorganism in Escherichia coli (E. coli) created. The Creating gene libraries is well known Textbooks and manuals written down. As an an example be the textbook of Winnacker: Genes and Clones, One Introduction to genetic engineering (Verlag Chemie, Weinheim, Germany, 1990), or the Handbook of Sambrook et al .: Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). A well-known gene bank is that of E. coli K-12 strain W3110, available from Kohara et al. (Cell 50, 495-508 (1987)) in λ vectors. Bathe et al. (Molecular and General Genetics, 252: 255-265, 1996) describe a gene bank of C. glutamicum ATCC13032, using the cosmid vector SuperCos I (Wahl et al., 1987, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 84: 2160-2164) in the E. coli K-12 strain NM554 (Raleigh et al., 1988, Nucleic Acids Research 16: 1563-1575).

Börmann et al. (Molecular Microbiology 6(3), 317-326 (1992)) wiederum beschreiben eine Genbank von C. glutamicum ATCC13032 unter Verwendung des Cosmides pHC79 (Hohn und Collins, 1980, Gene 11, 291-298). Börmann et al. (Molecular Microbiology 6 (3), 317-326 (1992)) again describe a gene bank of C. glutamicum ATCC13032 using the cosmid pHC79 (scab and Collins, 1980, Gene 11, 291-298).  

Zur Herstellung einer Genbank von C. glutamicum in E. coli können auch Plasmide wie pBR322 (Bolivar, 1979, Life Sciences, 25, 807-818) oder pUC9 (Vieira et al., 1982, Gene, 19: 259-268) verwendet werden. Als Wirte eignen sich besonders solche E. coli-Stämme, die restriktions- und rekombinationsdefekt sind wie beispielsweise der Stamm DHSamcr, der von Grant et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 87 (1990) 4645-4649) beschrieben wurde. Die mit Hilfe von Cosmiden oder anderen X-Vektoren klonierten langen DNA-Fragmente können anschließend wiederum in gängige für die DNA-Sequenzierung geeignete Vektoren subkloniert und anschließend sequenziert werden, so wie es z. B. bei Sanger et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74: 5463-5467, 1977) beschrieben ist.For the preparation of a gene bank of C. glutamicum in E. coli For example, plasmids such as pBR322 (Bolivar, 1979, Life Sciences, 25, 807-818) or pUC9 (Vieira et al., 1982, Gene, 19: 259-268). As hosts are suitable especially those E. coli strains that are restriction and recombination defects are such as the strain DHSamcr, by Grant et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 87 (1990) 4645-4649) has been. The with the help of cosmids or other X-vectors cloned long DNA fragments can be subsequently again in common for DNA sequencing suitable Vectors are subcloned and subsequently sequenced, as it is z. In Sanger et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74: 5463-5467, 1977).

Die erhaltenen DNA-Sequenzen können dann mit bekannten Algorithmen bzw. Sequenzanalyse-Programmen wie z. B. dem von Staden (Nucleic Acids Research 14, 217-232 (1986)), dem von Marck (Nucleic Acids Research 16, 1829-1836 (1988)) oder dem GCG-Programm von Butler (Methods of Biochemical Analysis 39, 74-97 (1998)) untersucht werden.The resulting DNA sequences can then be labeled with known Algorithms or sequence analysis programs such. B. the of Staden (Nucleic Acids Research 14, 217-232 (1986)), of Marck (Nucleic Acids Research 16, 1829-1836 (1988)) or Butler's GCG program (Methods of Biochemical Analysis 39, 74-97 (1998)).

Die neue für das clpC-Gen kodierende DNA-Sequenz von C. glutamicum wurde gefunden, die als SEQ ID No. 1 Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Weiterhin wurde aus der vorliegenden DNA-Sequenz mit den oben beschriebenen Methoden die Aminosäuresequenz des entsprechenden Proteins abgeleitet. In SEQ ID No. 2 ist die sich ergebende Aminosäuresequenz des clpC-Genproduktes dargestellt.The new coding for the clpC gene DNA sequence of C. glutamicum was found as SEQ. ID. 1 component of the present invention. Furthermore, from the present DNA sequence with those described above Methods the amino acid sequence of the corresponding protein derived. In SEQ ID no. 2 is the resulting Amino acid sequence of the clpC gene product shown.

Kodierende DNA-Sequenzen, die sich aus SEQ ID No. 1 durch die Degeneriertheit des genetischen Kodes ergeben, sind ebenfalls Bestandteil der Erfindung. In gleicher Weise sind DNA-Sequenzen, die mit SEQ ID No. 1 oder Teilen von SEQ ID No. 1 hybridisieren, Bestandteil der Erfindung. In der Fachwelt sind weiterhin konservative Aminosäureaustausche wie z. B. Austausch von Glycin gegen Alanin oder von Asparaginsäure gegen Glutaminsäure in Proteinen als "Sinnmutationen" (sense mutations) bekannt, die zu keiner grundsätzlichen Veränderung der Aktivität des Proteins führen, d. h. funktionsneutral sind. Weiterhin ist bekannt, daß Änderungen am N- und/oder C-Terminus eines Proteins dessen Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen oder sogar stabilisieren können. Angaben hierzu findet der Fachmann unter anderem bei Ben-Bassat et al. (Journal of Bacteriology 169: 751-757 (1987)), bei O'Regan et al. (Gene 77: 237-251 (1989)), bei Sahin-Toth et al. (Protein Sciences 3: 240-247 (1994)), bei Hochuli et al. (Bio/Technology 6: 1321-1325 (1988)) und in bekannten Lehrbüchern der Genetik und Molekularbiologie. Aminosäuresequenzen, die sich in entsprechender Weise aus SEQ ID No. 2 ergeben, sind ebenfalls Bestandteil der Erfindung.Coding DNA sequences consisting of SEQ ID no. 1 through the degeneracy of the genetic code are also part of the invention. In the same way DNA sequences identified by SEQ ID NO. 1 or parts of SEQ ID No. 1 hybridize, part of the invention. In the Experts are still conservative amino acid exchanges such as B. Exchange of glycine for alanine or of  Aspartic acid against glutamic acid in proteins as "Sense mutations" known to none fundamental change in the activity of the protein lead, d. H. are functionally neutral. It is also known that changes at the N- and / or C-terminus of a protein its function does not significantly affect or even can stabilize. Information on this is the expert among others Ben-Bassat et al. (Journal of Bacteriology 169: 751-757 (1987)), O'Regan et al. (Gene 77: 237-251 (1989)); Sahin-Toth et al. (Protein Sciences 3: 240-247 (1994)); Hochuli et al. (Bio / Technology 6: 1321-1325 (1988)) and in known textbooks of Genetics and molecular biology. Amino acid sequences that correspondingly from SEQ ID no. 2, are also part of the invention.

In gleicher Weise sind DNA-Sequenzen, die mit SEQ ID No. 1 oder Teilen von SEQ ID No. 1 hybridisieren Bestandteil der Erfindung. Schließlich sind DNA-Sequenzen Bestandteil der Erfindung, die durch die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) unter Verwendung von Primern hergestellt werden, die sich aus SEQ ID No. 1 ergeben. Derartige Oligonukleotide haben typischerweise eine Länge von mindestens 15 Nukleotiden.Similarly, DNA sequences SEQ ID NO. 1 or parts of SEQ ID no. 1 hybridize part of the Invention. Finally, DNA sequences are part of Invention produced by the polymerase chain reaction (PCR) be made using primers that are from SEQ ID no. 1 result. Have such oligonucleotides typically at least 15 nucleotides in length.

Anleitungen zur Identifizierung von DNA-Sequenzen mittels Hybridisierung findet der Fachmann unter anderem im Handbuch "The DIG System Users Guide for Filter Hybridization" der Firma Boehringer Mannheim GmbH (Mannheim, Deutschland, 1993) und bei Liebl et al. (International Journal of Systematic Bacteriology 41: 255-260 (1991)). Die Hybridisierung findet unter stringenten Bedingungen statt, das heisst, es werden nur Hybride gebildet, bei denen Sonde und Zielsequenz, d. h. die mit der Sonde behandelten Polynukleotide, mindestens 70% identisch sind. Es ist bekannt, dass die Stringenz der Hybridisierung einschließlich der Waschschritte durch Variieren der Pufferzusammensetzung, der Temperatur und der Salzkonzentration beeinflußt bzw. bestimmt wird. Die Hybridisierungsreaktion wird vorzugsweise bei relativ niedriger Stringenz im Vergleich zu den Waschschritten durchgeführt (Hybaid Hybridisation Guide, Hybaid Limited, Teddington, UK, 1996).Instructions for the identification of DNA sequences by means of Hybridization is found among others in the art Manual "The DIG System Users Guide for Filters Hybridization "the company Boehringer Mannheim GmbH (Mannheim, Germany, 1993) and Liebl et al. (International Journal of Systematic Bacteriology 41: 255-260 (1991)). The hybridization takes place under stringent Conditions, that is, only hybrids formed in which probe and target sequence, d. H. with probe treated polynucleotides, at least 70% are identical. It is known that the stringency of Hybridization including washing steps by Varying the buffer composition, the temperature and the  Salt concentration is influenced or determined. The Hybridization reaction is preferably carried out at relative low stringency compared to the washing steps (Hybaid Hybridization Guide, Hybaid Limited, Teddington, UK, 1996).

Für die Hybridisierungsreaktion kann beispielsweise ein 5× SSC-Puffer bei einer Temperatur von ca. 50°C-68°C eingesetzt werden. Dabei können Sonden auch mit Polynukleotiden hybridisieren, die weniger als 70% Identität zur Sequenz der Sonde aufweisen. Solche Hybride sind weniger stabil und werden durch Waschen unter stringenten Bedingungen entfernt. Dies kann beispielsweise durch Senken der Salzkonzentration auf 2× SSC und gegebenenfalls nachfolgend 0,5× SSC (The DIG System Users Guide for Filter Hybridisation, Boehringer Mannheim, Mannheim, Deutschland, 1995) erreicht werden, wobei eine Temperatur von ca. 50°C-68°C eingestellt wird. Es ist gegebenenfalls möglich die Salzkonzentration bis auf 0,1× SSC zu senken. Durch schrittweise Erhöhung der Hybridisierungstemperatur in Schritten von ca. 1-2°C von 50°C auf 68°C können Polynukleotidfragmente isoliert werden, die beispielsweise mindestens 70% oder mindestens 80% oder mindestens 90% bis 95% Identität zur Sequenz der eingesetzten Sonde besitzen. Weitere Anleitungen zur Hybridisierung sind in Form sogenannter Kits am Markt erhältlich (z. B. DIG Easy Hyb von der Firma Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Deutschland, Catalog No. 1603558).For the hybridization reaction, for example, a 5 × SSC buffer at a temperature of about 50 ° C-68 ° C be used. It can also probe with Hybridize to polynucleotides that are less than 70% Identity to the sequence of the probe. Such hybrids are less stable and are underwent by washing stringent conditions removed. This can be, for example by lowering the salt concentration to 2X SSC and optionally subsequently 0.5 × SSC (The DIG System Users Guide for Filter Hybridization, Boehringer Mannheim, Mannheim, Germany, 1995) can be achieved, with a Temperature of about 50 ° C-68 ° C is set. It is possibly possible the salt concentration up to 0.1 × Lower SSC. By gradually increasing the Hybridization temperature in steps of about 1-2 ° C of 50 ° C to 68 ° C isolated polynucleotide fragments for example, at least 70% or at least 80% or at least 90% to 95% identity to the sequence of own used probe. Further instructions for the Hybridization are in the form of so-called kits on the market available (eg DIG Easy Hyb from Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany, Catalog No. 1603558).

Anleitungen zur Amplifikation von DNA-Sequenzen mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) findet der Fachmann unter anderem im Handbuch von Gait: Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach (IRL Press, Oxford, UK, 1984) und bei Newton und Graham: PCR (Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Deutschland, 1994). Instructions for the amplification of DNA sequences using the polymerase chain reaction (PCR) will be apparent to those skilled in the art inter alia in the handbook of Gait: Oligonucleotides Synthesis: A Practical Approach (IRL Press, Oxford, UK, 1984) and Newton and Graham: PCR (Academic Spectrum Verlag, Heidelberg, Germany, 1994).  

Es wurde gefunden, daß coryneforme Bakterien nach Abschwächung des clpC-Gens in verbesserter Weise Aminosäuren produzieren.It was found that coryneform bacteria after Attenuation of the clpC gene in an improved manner Produce amino acids.

Zur Erzielung einer Abschwächung können entweder die Expression des clpC-Gens oder die katalytischen Eigenschaften des Enzymproteins herabgesetzt oder ausgeschaltet werden. Gegebenenfalls können beide Maßnahmen kombiniert werden.To achieve a weakening either the Expression of the clpC gene or the catalytic Properties of the enzyme protein are minimized or turned off. If necessary, both measures be combined.

Die Verringerung der Genexpression kann durch geeignete Kulturführung oder durch genetische Veränderung (Mutation) der Signalstrukturen der Genexpression erfolgen. Signalstrukturen der Genexpression sind beispielsweise Repressorgene, Aktivatorgene, Operatoren, Promotoren, Attenuatoren, Ribosomenbindungsstellen, das Startkodon und Terminatoren. Angaben hierzu findet der Fachmann z. B. in der Patentanmeldung WO 96/15246, bei Boyd und Murphy (Journal of Bacteriology 170: 5949 (1988)), bei Voskuil und Chambliss (Nucleic Acids Research 26: 3548 (1998)), bei Jensen und Hammer (Biotechnology and Bioengineering 58: 191 (1998)), bei Pátek et al. (Microbiology 142: 1297 (1996)), Vasicova et al. (Journal of Bacteriology 181: 6188 (1999)) und in bekannten Lehrbüchern der Genetik und Molekularbiologie wie z. B. dem Lehrbuch von Knippers ("Molekulare Genetik", 6. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Deutschland, 1995) oder dem von Winnacker ("Gene und Klone", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Deutschland, 1990).The reduction of gene expression can be achieved by appropriate Cultural tour or genetic modification (mutation) the signal structures of gene expression take place. Signaling structures of gene expression are, for example Repressor genes, activator genes, operators, promoters, Attenuators, ribosome binding sites, the start codon and Terminators. Information on this is the expert z. In of patent application WO 96/15246 to Boyd and Murphy (Journal of Bacteriology 170: 5949 (1988)), Voskuil and Chambliss (Nucleic Acids Research 26: 3548 (1998)), at Jensen and Hammer (Biotechnology and Bioengineering 58: 191 (1998)), in Pátek et al. (Microbiology 142: 1297 (1996)), Vasicova et al. (Journal of Bacteriology 181: 6188 (1999)) and in known textbooks of genetics and Molecular biology such. B. the textbook by Knippers ("Molecular Genetics", 6th Edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Germany, 1995) or that of Winnacker ("Gene and clones ", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany, 1990).

Mutationen, die zu einer Veränderung bzw. Herabsetzung der katalytischen Eigenschaften von Enzymproteinen führen, sind aus dem Stand der Technik bekannt; als Beispiele seien die Arbeiten von Qiu und Goodman (Journal of Biological Chemistry 272: 8611-8617 (1997)), Sugimoto et al. (Bioscience Biotechnology and Biochemistry 61: 1760-1762 (1997)) und Möckel ("Die Threonindehydratase aus Corynebacterium glutamicum: Aufhebung der allosterischen Regulation und Struktur des Enzyms", Berichte des Forschungszentrums Jülichs, Jül-2906, ISSN09442952, Jülich, Deutschland, 1994) genannt. Zusammenfassende Darstellungen können bekannten Lehrbüchern der Genetik und Molekularbiologie wie z. B. dem von Hagemann ("Allgemeine Genetik", Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1986) entnommen werden.Mutations that lead to a change or reduction of the catalytic properties of enzyme proteins are known from the prior art; as examples are the Works by Qiu and Goodman (Journal of Biological Chemistry 272: 8611-8617 (1997)), Sugimoto et al. (Bioscience Biotechnology and Biochemistry 61: 1760-1762 (1997)) and Möckel ("Threonine dehydratase Corynebacterium glutamicum: abolition of allosteric  Regulation and structure of the enzyme ", reports of the Forschungszentrum Jülichs, Jül-2906, ISSN09442952, Jülich, Germany, 1994). Summary presentations can be known textbooks of genetics and Molecular biology such. B. von Hagemann ("General Genetics ", Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1986) become.

Als Mutationen kommen Transitionen, Transversionen, Insertionen und Deletionen in Betracht. In Abhängigkeit von der Wirkung des Aminosäureaustausches auf die Enzymaktivität wird von Fehlsinnmutationen ("missense mutations") oder Nichtsinnmutationen ("nonsense mutations") gesprochen. Insertionen oder Deletionen von mindestens einem Basenpaar (bp) in einem Gen führen zu Rasterverschiebungsmutationen ("frame shift mutations"), in deren Folge falsche Aminosäuren eingebaut werden oder die Translation vorzeitig abbricht. Deletionen von mehreren Kodonen führen typischerweise zu einem vollständigen Ausfall der Enzymaktivität. Anleitungen zur Erzeugung derartiger Mutationen gehören zum Stand der Technik und können bekannten Lehrbüchern der Genetik und Molekularbiologie wie z. B. dem Lehrbuch von Knippers ("Molekulare Genetik", 6. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Deutschland, 1995), dem von Winnacker ("Gene und Klone", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Deutschland, 1990) oder dem von Hagemann ("Allgemeine Genetik", Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1986) entnommen werden.Mutations are transitions, transversions, Insertions and deletions into consideration. In dependence of the effect of amino acid exchange on the Enzyme activity is mediated by missense mutations ("missense mutations ") or non-nonsense mutations spoken. Insertions or deletions of at least a base pair (bp) in a gene lead to Frame shift mutations, in the consequence of which incorrect amino acids are incorporated or the Translation aborts prematurely. Deletions of several Codons typically result in a complete one Failure of enzyme activity. Instructions for generation Such mutations are prior art and can be known textbooks of genetics and Molecular biology such. B. the textbook by Knippers ("Molecular Genetics", 6th Edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Germany, 1995), that of Winnacker ("Gene and Klone ", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany, 1990) or that of Hagemann ("General Genetics", Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1986).

Eine gebräuchliche Methode, Gene von C. glutamicum zu mutieren, ist die von Schwarzer und Pühler (Bio/Technology 9, 84-97 (1991)) beschriebene Methode der Gen-Unterbrechung ("gene disruption") und des Gen-Austauschs ("gene replacement").A common method, genes of C. glutamicum too mutate is that of Schwarzer and Pühler (Bio / Technology 9, 84-97 (1991)) method of gene disruption ("gene disruption") and gene exchange ("gene replacement ").

Bei der Methode der Gen-Unterbrechung wird ein zentraler Teil der Kodierregion des interessierenden Gens in einen Plasmidvektor kloniert, der in einem Wirt (typischerweise E. coli), nicht aber in C. glutamicum replizieren kann. Als Vektoren kommen beispielsweise pSUP301 (Simon et al., Bio/Technology 1, 784-791 (1983)), pKlBmob oder pK19mob (Schäfer et al., Gene 145, 69-73 (1994)), pK18mobsacB oder pK19mobsacB (Jäger et al., Journal of Bacteriology 174: 5462-65 (1992)), pGEM-T (Promega corporation, Madison, WI, USA), pCR2.1-TOPO (Shuman (1994). Journal of Biological Chemistry 269: 32678-84; US-Patent 5,487,993), pCR®Blunt (Firma Invitrogen, Groningen, Niederlande; Bernard et al., Journal of Molecular Biology, 234: 534-541 (1993)) oder pEM1 (Schrumpf et al. 1991, Journal of Bacteriology 173: 4510-4516) in Frage. Der Plasmidvektor, der das zentrale Teil der Kodierregion des Gens enthält, wird anschließend durch Konjugation oder Transformation in den gewünschten Stamm von C. glutamicum überführt. Die Methode der Konjugation ist beispielsweise bei Schäfer et al. (Applied and Environmental Microbiology 60, 756-759 (1994)) beschrieben. Methoden zur Transformation sind beispielsweise bei Thierbach et al. (Applied Microbiology and Biotechnology 29, 356-362 (1988)), Dunican und Shivnan (Bio/Technology 7, 1067-1070 (1989)) und Tauch et al. (FEMS Microbiological Letters 123, 343-347 (1994)) beschrieben. Nach homologer Rekombination mittels eines "cross-over"- Ereignisses wird die Kodierregion des betreffenden Gens durch die Vektorsequenz unterbrochen und man erhält zwei unvollständige Allele, denen jeweils das 3'- bzw. das 5'- Ende fehlt. Diese Methode wurde beispielsweise von Fitzpatrick et al. (Applied Microbiology and Biotechnology 42, 575-580 (1994)) zur Ausschaltung des recA-Gens von C. glutamicum verwendet.In the method of gene disruption becomes a central Part of the coding region of the gene of interest in a Plasmid vector cloned in a host (typically  E. coli) but not in C. glutamicum. When For example, vectors come from pSUP301 (Simon et al., Bio / Technology 1, 784-791 (1983)), pKlBmob or pK19mob (Schäfer et al., Gene 145, 69-73 (1994)), pK18mobsacB or pK19mobsacB (Jäger et al., Journal of Bacteriology 174: 5462-65 (1992)), pGEM-T (Promega corporation, Madison, WI, USA), pCR2.1-TOPO (Shuman (1994). Journal of Biological Chemistry 269: 32678-84; U.S. Patent 5,487,993), pCR® Blunt (Invitrogen, Groningen, The Netherlands; Bernard et al., Journal of Molecular Biology, 234: 534-541 (1993)) or pEM1 (Schrumpf et al., 1991, Journal of Bacteriology 173: 4510-4516). The plasmid vector containing the central part of the coding region of the gene contains subsequently by conjugation or transformation into the desired strain of C. glutamicum transferred. The method the conjugation is described by Schäfer et al. (Applied and Environmental Microbiology 60, 756-759 (1994)) described. Methods for transformation are for example, in Thierbach et al. (Applied Microbiology and Biotechnology 29, 356-362 (1988)), Dunican and Shivnan (Bio / Technology 7, 1067-1070 (1989)) and Tauch et al. (FEMS Microbiological Letters 123, 343-347 (1994)). After homologous recombination by means of a cross-over Event becomes the coding region of the gene in question interrupted by the vector sequence and you get two incomplete alleles to which the 3 'and 5' End is missing. For example, this method was used by Fitzpatrick et al. (Applied Microbiology and Biotechnology 42, 575-580 (1994)) to eliminate the recA gene of C. glutamicum.

Bei der Methode des Genaustausches ("gene replacement") wird eine Mutation wie z. B. eine Deletion, Insertion oder Basenaustausch in dem interessierenden Gen in-vitro hergestellt. Das hergestellte Allel wird wiederum in einen für C. glutamicum nicht replikativen Vektor kloniert und dieser anschließend durch Transformation oder Konjugation in den gewünschten Wirt von C. glutamicum überführt. Nach homologer Rekombination mittels eines ersten, Integration bewirkenden "cross-over"-Ereignisses und eines geeigneten zweiten, eine Exzision bewirkenden "cross-over"-Ereignisses im Zielgen bzw. in der Zielsequenz erreicht man den Einbau der Mutation bzw. des Allels. Diese Methode wurde beispielsweise von Peters-Wendisch et al. (Microbiology 144, 915-927 (1998)) verwendet, um das pyc-Gen von C. glutamicum durch eine Deletion auszuschalten.In the method of gene replacement (gene replacement) is a mutation such. B. a deletion, insertion or Base exchange in the gene of interest in vitro manufactured. The produced allele turns into a cloned for C. glutamicum non-replicative vector and this subsequently by transformation or conjugation  into the desired host of C. glutamicum. To homologous recombination by means of a first, integration effecting a cross-over event and an appropriate second excision-causing cross-over event in the target gene or in the target sequence to reach the installation the mutation or the allele. This method was for example, by Peters-Wendisch et al. (Microbiology 144, 915-927 (1998)) to the pyc gene of C. glutamicum by a deletion.

In das clpC-Gen kann auf diese Weise eine Deletion, Insertion oder ein Basenaustausch eingebaut werden.In the clpC gene, a deletion, Insertion or a base exchange can be installed.

Zusätzlich kann es für die Produktion von L-Aminosäuren vorteilhaft sein, zusätzlich zur Abschwächung des clpC-Gens eines oder mehrere Enzyme des jeweiligen Biosyntheseweges, der Glykolyse, der Anaplerotik, des Zitronensäure-Zyklus, des Pentosephosphat-Zyklus, des Aminosäure-Exports und gegebenenfalls regulatorische Proteine zu verstärken, insbesondere überzuexprimieren.Additionally, it may be responsible for the production of L-amino acids be advantageous, in addition to the attenuation of the clpC gene one or more enzymes of the respective biosynthetic pathway, glycolysis, anaplerotic, the citric acid cycle, of the pentose phosphate cycle, amino acid export and optionally to amplify regulatory proteins, especially overexpress.

Der Begriff "Verstärkung" beschreibt in diesem Zusammenhang die Erhöhung der intrazellulären Aktivität eines oder mehrerer Enzyme (Proteine) in einem Mikroorganismus, die durch die entsprechende DNA kodiert werden, indem man beispielsweise die Kopienzahl des Gens bzw. der Gene erhöht, einen starken Promotor verwendet oder ein Gen oder Allel verwendet, das für ein entsprechendes Enzym (Protein) mit einer hohen Aktivität kodiert und gegebenenfalls diese Maßnahmen kombiniert.The term "reinforcement" describes in this context the increase in intracellular activity of one or several enzymes (proteins) in a microorganism that be encoded by the corresponding DNA by For example, the copy number of the gene or genes increases, uses a strong promoter or a gene or Allele used for a corresponding enzyme (protein) encoded with a high activity and optionally this Measures combined.

Durch die Maßnahmen der Verstärkung, insbesondere Überexpression, wird die Aktivität oder Konzentration des entsprechenden Proteins im allgemeinen um mindestens 10%, 25%, 50%, 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400% oder 500%, maximal bis 1000% oder 2000% bezogen auf die des Wildtyp- Proteins beziehungsweise der Aktivität oder Konzentration des Proteins im Ausgangs-Mikroorganismus erhöht. By the measures of reinforcement, in particular Overexpression, is the activity or concentration of the corresponding protein generally by at least 10%, 25%, 50%, 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400% or 500%, up to 1000% or 2000% of the wild-type Protein or activity or concentration of the protein in the initial microorganism increases.  

So kann für die Herstellung von L-Aminosäuren neben der Abschwächung des clpC-Gens gleichzeitig eines oder mehrere der Gene, ausgewählt aus der Gruppe
Thus, in addition to the attenuation of the clpC gene, one or more of the genes selected from the group may be simultaneously produced for the production of L-amino acids

  • - das für die Dihydrodipicolinat-Synthase kodierende Gen dapA (EP-B 0 197 335),The gene coding for the dihydrodipicolinate synthase dapA (EP-B 0 197 335),
  • - das für die Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase kodierende Gen gap (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),- that for the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase coding gene gap (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),
  • - das für die Triosephosphat-Isomerase kodierende Gen tpi (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),The gene tpi coding for the triosephosphate isomerase (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),
  • - das für die 3-Phosphoglycerat-Kinase kodierende Gen pgk (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),- The gene coding for the 3-phosphoglycerate kinase gene pgk (Eikmanns (1992), Journal of Bacteriology 174: 6076-6086),
  • - das für die Glucose-6-Phosphat Dehydrogenase kodierende Gen zwf (JP-A-09224661),- The coding for the glucose-6-phosphate dehydrogenase Gen zwf (JP-A-09224661),
  • - das für die Pyruvat-Carboxylase kodierende Gen pyc (DE-A-198 31 609),- The gene coding for the pyruvate carboxylase gene pyc (DE-A-198 31 609),
  • - das für die Malat-Chinon-Oxidoreduktase kodierende Gen mqo (Molenaar et al., European Journal of Biochemistry 254, 395-403 (1998)),The gene coding for malate quinone oxidoreductase mqo (Molenaar et al., European Journal of Biochemistry 254, 395-403 (1998)),
  • - das für eine feed-back-resistente Aspartatkinase kodierende Gen lysC (Accession No. P26512; EP-B-0387527; EP-A-0699759),- that for a feed-back-resistant aspartate kinase coding gene lysC (Accession No. P26512; EP-B-0387527; EP-A-0699759),
  • - das für den Lysin-Export kodierende Gen lysE (DE-A-195 48 222),- the gene encoding lysine export, lysE (DE-A-195 48 222),
  • - das für die Homoserin-Dehydrogenase kodierende Gen hom (EP-A 0131171),Homoserine dehydrogenase-encoding gene hom (EP-A 0131171),
  • - das für die Threonin-Dehydratase kodierende Gen ilvA (Möckel et al., Journal of Bacteriology (1992) 8065-­ 8072)) oder das für eine "feed-back-resistente" Threonin- Dehydratase kodierende Allel ilvA(Fbr) (Möckel et al., (1994) Molecular Microbiology 13: 833-842),- The gene encoding ilvA for the threonine dehydratase (Möckel et al., Journal of Bacteriology (1992) 8065- 8072)) or that for a "feed-back-resistant" threonine  Dehydratase-encoding allele ilvA (Fbr) (Möckel et al., (1994) Molecular Microbiology 13: 833-842),
  • - das für die Acetohydroxysäure-Synthase kodierenden Gen ilvBN (EP-B 0356739),- The gene coding for the acetohydroxy acid synthase gene ilvBN (EP-B 0356739),
  • - das für die Dihydroxysäuredehydratase kodierende Gen ilvD (Sahm und Eggeling (1999) Applied and Environmental Microbiology 65: 1973-1979),- The gene encoding the Dihydroxysäuredehydratase ilvD (Sahm and Eggeling (1999) Applied and Environmental Microbiology 65: 1973-1979),
  • - das für das Zwa1-Protein kodierende Gen zwa1 (DE 199 59 328.0, DSM 13115)The gene coding for the Zwa1 protein zwa1 (DE 199 59 328.0, DSM 13115)

verstärkt, insbesondere überexprimiert werden.amplified, in particular overexpressed.

Weiterhin kann es für die Produktion von Aminosäuren vorteilhaft sein, neben der Abschwächung des clpC-Gens gleichzeitig eines oder mehrere der Gene, ausgewählt aus der Gruppe
Furthermore, it may be advantageous for the production of amino acids, in addition to the attenuation of the clpC gene simultaneously one or more of the genes selected from the group

  • - das für die Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase kodierende Gen pck (DE 199 50 409.1, DSM 13047),- The coding for the phosphoenolpyruvate carboxykinase Gene pck (DE 199 50 409.1, DSM 13047),
  • - das für die Glucose-6-Phosphat-Isomerase kodierende Gen pgi (US 09/396,478, DSM 12969),- The gene coding for the glucose-6-phosphate isomerase gene pgi (US 09 / 396,478, DSM 12969),
  • das für die Pyruvat-Oxidase kodierende Gen poxB (DE 199 51 975.7, DSM 13114),- d as poxB gene which codes for pyruvate oxidase (DE 199 51 975.7, DSM 13114),
  • - das für das Zwa2-Protein kodierende Gen zwa2 (DE 199 59 327.2, DSM 13113)- the zwa2 protein encoding gene zwa2 (DE 199 59 327.2, DSM 13113)

abzuschwächen, insbesondere die Expression zu verringern.attenuate, in particular to reduce expression.

Weiterhin kann es für die Produktion von Aminosäuren vorteilhaft sein, neben der Abschwächung des clpC-Gens unerwünschte Nebenreaktionen auszuschalten (Nakayama: "Breeding of Amino Acid Producing Microorganisms", in: Furthermore it can be used for the production of amino acids be beneficial, in addition to the attenuation of the clpC gene to eliminate unwanted side reactions (Nakayama: "Breeding of Amino Acid Producing Microorganisms", in:  

Overproduction of Microbial Products, Krumphanzl, Sikyta, Vanek (eds.), Academic Press, London, UK, 1982).Overproduction of Microbial Products, Krumphanzl, Sikyta, Vanek (eds.), Academic Press, London, UK, 1982).

Die erfindungsgemäß hergestellten Mikroorganismen sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung und können kontinuierlich oder diskontinuierlich im batch-Verfahren (Satzkultivierung) oder im fed batch (Zulaufverfahren) oder repeated fed batch Verfahren (repetitives Zulaufverfahren) zum Zwecke der Produktion von L-Aminosäuren kultiviert werden. Eine Zusammenfassung über bekannte Kultivierungsmethoden ist im Lehrbuch von Chmiel (Bioprozesstechnik 1. Einführung in die Bioverfahrenstechnik (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) oder im Lehrbuch von Storhas (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen (Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994)) beschrieben.The microorganisms produced according to the invention are also the subject of the invention and can continuous or discontinuous in the batch process (Batch cultivation) or in the fed batch (feed method) or repeated fed batch process (repetitive feed process) cultured for the purpose of producing L-amino acids become. A summary of known Cultivation methods is in the textbook of Chmiel (Bioprocessing Technology 1. Introduction to the Bioprocess Engineering (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) or in the textbook of Storhas (Bioreactors and peripheral facilities (Vieweg Verlag, Braunschweig / Wiesbaden, 1994)).

Das zu verwendende Kulturmedium muß in geeigneter Weise den Ansprüchen der jeweiligen Stämme genügen. Beschreibungen von Kulturmedien verschiedener Mikroorganismen sind im Handbuch "Manual of Methods for General Bacteriology" der American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981) enthalten.The culture medium to be used must suitably Claims of the respective strains suffice. descriptions of culture media of various microorganisms are in Manual of Methods for General Bacteriology American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981).

Als Kohlenstoffquelle können Zucker und Kohlehydrate wie z. B. Glucose, Saccharose, Lactose, Fructose, Maltose, Melasse, Stärke und Cellulose, Öle und Fette, wie zum Beispiel Sojaöl, Sonnenblumenöl, Erdnußöl und Kokosfett, Fettsäuren, wie zum Beispiel Palmitinsäure, Stearinsäure und Linolsäure, Alkohole wie zum Beispiel Glycerin und Ethanol und organische Säuren, wie zum Beispiel Essigsäure verwendet werden. Diese Stoffe können einzeln oder als Mischung verwendet werden.As a carbon source, sugars and carbohydrates can z. Glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, Molasses, starch and cellulose, oils and fats, such as Example soybean oil, sunflower oil, peanut oil and coconut oil, Fatty acids, such as palmitic acid, stearic acid and linoleic acid, alcohols such as glycerine and Ethanol and organic acids, such as acetic acid be used. These substances can be used individually or as Mixture be used.

Als Stickstoffquelle können organische Stickstoffhaltige Verbindungen wie Peptone, Hefeextrakt, Fleischextrakt, Malzextrakt, Maisquellwasser, Sojabohnenmehl und Harnstoff oder anorganische Verbindungen wie Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Ammoniumphosphat, Ammoniumcarbonat und Ammoniumnitrat verwendet werden. Die Stickstoffquellen können einzeln oder als Mischung verwendet werden.As nitrogen source, organic nitrogen-containing Compounds such as peptones, yeast extract, meat extract, Malt extract, corn steep liquor, soybean meal and urea or inorganic compounds such as ammonium sulfate,  Ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and Ammonium nitrate can be used. The nitrogen sources can be used singly or as a mixture.

Als Phosphorquelle können Phosphorsäure, Kaliumdihydrogenphosphat oder Dikaliumhydrogenphosphat oder die entsprechenden Natrium haltigen Salze verwendet werden. Das Kulturmedium muß weiterhin Salze von Metallen enthalten, wie zum Beispiel Magnesiumsulfat oder Eisensulfat, die für das Wachstum notwendig sind. Schließlich können essentielle Wuchsstoffe wie Aminosäuren und Vitamine zusätzlich zu den oben genannten Stoffen eingesetzt werden. Dem Kulturmedium können überdies geeignete Vorstufen zugesetzt werden. Die genannten Einsatzstoffe können zur Kultur in Form eines einmaligen Ansatzes hinzugegeben oder in geeigneter Weise während der Kultivierung zugefüttert werden.As phosphorus source can phosphoric acid, Potassium dihydrogen phosphate or dipotassium hydrogen phosphate or the corresponding sodium-containing salts are used. The culture medium must continue to salts of metals contain, such as magnesium sulfate or Iron sulfate necessary for growth. Finally, essential growth factors such as amino acids and vitamins in addition to the above substances be used. The culture medium can also suitable precursors are added. The mentioned Feedstocks can be used to culture in the form of a one-off Approach added or appropriately during the Cultivation be fed.

Zur pH-Kontrolle der Kultur werden basische Verbindungen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniak beziehungsweise Ammoniakwasser oder saure Verbindungen wie Phosphorsäure oder Schwefelsäure in geeigneter Weise eingesetzt. Zur Kontrolle der Schaumentwicklung können Antischaummittel, wie zum Beispiel Fettsäurepolyglykolester eingesetzt werden. Zur Aufrechterhaltung der Stabilität von Plasmiden können dem Medium geeignete selektiv wirkende Stoffe, wie zum Beispiel Antibiotika hinzugefügt werden. Um aerobe Bedingungen aufrechtzuerhalten, werden Sauerstoff oder Sauerstoffhaltige Gasmischungen, wie zum Beispiel Luft in die Kultur eingetragen. Die Temperatur der Kultur liegt normalerweise bei 20°C bis 45°C und vorzugsweise bei 25°C bis 40°C. Die Kultur wird solange fortgesetzt, bis sich ein Maximum des gewünschten Produktes gebildet hat. Dieses Ziel wird normalerweise innerhalb von 10 Stunden bis 160 Stunden erreicht.For pH control of the culture basic compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia or ammonia water or acidic compounds such as Phosphoric acid or sulfuric acid in a suitable manner used. To control the foaming can Anti-foaming agents, such as fatty acid polyglycol esters be used. To maintain the stability of Plasmids may be selectively selective to the medium Substances such as antibiotics are added. Around maintain aerobic conditions, become oxygen or oxygen-containing gas mixtures, such as Air entered into the culture. The temperature of the culture is usually at 20 ° C to 45 ° C and preferably at 25 ° C to 40 ° C. The culture is continued until a maximum of the desired product has formed. This goal will normally take up to 10 hours Reached 160 hours.

Methoden zur Bestimmung von L-Aminosäuren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Analyse kann zum Beispiel so wie bei Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, (1958), 1190) beschrieben durch Anionenaustausch-Chromatographie mit anschließender Ninhydrin-Derivatisierung erfolgen, oder sie kann durch reversed phase HPLC erfolgen, so wie bei Lindroth et al. (Analytical Chemistry (1979) 51: 1167-1174) beschrieben.Methods for the determination of L-amino acids are known from the Known in the art. The analysis can be like this for example  as in Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, (1958), 1190) described by anion exchange chromatography followed by ninhydrin derivatization, or it can be done by reversed phase HPLC, as in Lindroth et al. (Analytical Chemistry (1979) 51: 1167-1174) described.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur fermentativen Herstellung von Aminosäuren.The inventive method is used for fermentative Production of amino acids.

Folgender Mikroorganismus wurde am 24. April 2001 als Reinkultur bei der Deutschen Sammlung für Mikrorganismen und Zellkulturen (DSMZ, Braunschweig, Deutschland) gemäß Budapester Vertrag hinterlegt:
The following microorganism was deposited on April 24, 2001 as a pure culture with the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ, Braunschweig, Germany) under the Budapest Treaty:

  • - Escherichia coli Top10/pCR2.1clpCint als DSM 14258.Escherichia coli Top10 / pCR2.1clpCint as DSM 14258.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The present invention will be described below with reference to Embodiments explained in more detail.

Die Isolierung von Plasmid-DNA aus Escherichia coli sowie alle Techniken zur Restriktion, Klenow- und alkalische Phosphatasebehandlung wurden nach Sambrook et al. (Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 1989, Cold Spring Harbour Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA) durchgeführt. Methoden zur Transformation von Escherichia coli sind ebenfalls in diesem Handbuch beschrieben.The isolation of plasmid DNA from Escherichia coli as well all techniques for restriction, Klenow and alkaline Phosphatase treatment was performed according to Sambrook et al. (Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA) carried out. Methods for the transformation of Escherichia coli are also described in this manual.

Die Zusammensetzung gängiger Nährmedien wie LB- oder TY- Medium kann ebenfalls dem Handbuch von Sambrook et al. entnommen werden.The composition of common nutrient media such as LB or TY Medium can also be found in the manual of Sambrook et al. be removed.

Beispiel 1example 1 Herstellung einer genomischen Cosmid-Genbank aus C. glutamicum ATCC 13032Preparation of a Genomic Cosmid Gene Bank C. glutamicum ATCC 13032

Chromosomale DNA aus C. glutamicum ATCC 13032 wurde wie bei Tauch et al., (1995, Plasmid 33: 168-179) beschrieben, isoliert und mit dem Restriktionsenzym Sau3AI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung Sau3AI, Code no. 27-0913-02) partiell gespalten. Die DNA- Fragmente wurden mit shrimp alkalischer Phosphatase (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Deutschland, Produktbeschreibung SAP, Code no. 1758250) dephosphoryliert. Die DNA des Cosmid-Vektors SuperCos1 (Wahl et al. (1987), Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 84: 2160-2164), bezogen von der Firma Stratagerie (La Jolla, USA, Produktbeschreibung SuperCos1 Cosmid Vektor Kit, Code no. 251301) wurde mit dem Restriktionsenzym XbaI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung XbaI, Code no. 27-0948-02) gespalten und ebenfalls mit shrimp alkalischer Phosphatase dephosphoryliert.Chromosomal DNA from C. glutamicum ATCC 13032 was as in Tauch et al., (1995, Plasmid 33: 168-179), isolated and with the restriction enzyme Sau3AI (Amersham  Pharmacia, Freiburg, Germany, product description Sau3AI, Code no. 27-0913-02) partially cleaved. The DNA Fragments were extracted with shrimp alkaline phosphatase (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germany, Product description SAP, code no. 1758250) dephosphorylated. The DNA of the cosmid vector SuperCos1 (Wahl et al., 1987, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 84: 2160-2164), obtained from the company Stratagerie (La Jolla, USA, Product description SuperCos1 Cosmid Vector Kit, code no. 251301) was used with the Restriction enzyme XbaI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Germany, Product Description XbaI, Code no. 27-0948-02) cleaved and also with shrimp alkaline phosphatase dephosphorylated.

Anschließend wurde die Cosmid-DNA mit dem Restriktionsenzym BamHI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung BamHI, Code no. 27-0868-04) gespalten. Die auf diese Weise behandelte Cosmid-DNA wurde mit der behandelten ATCC13032-DNA gemischt und der Ansatz mit T4- DNA-Ligase (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung T4-DNA-Ligase, Code no. 27-0870-04) behandelt. Das Ligationsgemisch wurde anschließend mit Hilfe des Gigapack II XL Packing Extracts (Stratagenek La Jolla, USA, Produktbeschreibung Gigapack II XL Packing Extract, Code no. 200217) in Phagen verpackt.Subsequently, the cosmid DNA with the restriction enzyme BamHI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Germany, Product Description BamHI, Code no. 27-0868-04). The cosmid DNA treated in this way was labeled with the treated ATCC13032 DNA and the mixture with T4 DNA ligase (Amersham Pharmacia, Freiburg, Germany, Product Description T4 DNA Ligase, Code no. 27-0870-04) treated. The ligation mixture was then washed with Help with the Gigapack II XL Packing Extract (Stratagenek La Jolla, USA, Product description Gigapack II XL Packing Extract, Code no. 200217) in phages.

Zur Infektion des E. coli Stammes NM554 (Raleigh et al. 1988, Nucleic Acid Res. 16: 1563-1575) wurden die Zellen in 10 mN MgSO4 aufgenommen und mit einem Aliquot der Phagensuspension vermischt. Infektion und Titerung der Cosmidbank wurden wie bei Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor) beschrieben durchgeführt, wobei die Zellen auf LB-Agar (Lennox, 1955, Virology, 1 : 190) + 100 µg/ml Ampicillin ausplattiert wurden. Nach Inkubation über Nacht bei 37°C wurden rekombinante Einzelklone selektioniert. To infect the E. coli strain NM554 (Raleigh et al 1988, Nucleic Acid Res. 16: 1563-1575), the cells were taken up in 10 mM MgSO 4 and mixed with an aliquot of the phage suspension. Infection and titering of the cosmidbank were performed as described by Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor), where the cells were plated on LB agar (Lennox, 1955, Virology, 1: 190) + 100 μg / ml ampicillin. After incubation overnight at 37 ° C, recombinant single clones were selected.

Beispiel 2Example 2 Isolierung und Sequenzierung des Gens c1pCIsolation and sequencing of the c1pC gene

Die Cosmid-DNA einer Einzelkolonie wurde mit dem Qiaprep Spin Miniprep Kit (Product No. 27106, Qiagen, Hilden, Germany) nach Herstellerangaben isoliert und mit dem Restriktionsenzym Sau3AI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung Sau3AI, Product No. 27- 0913-02) partiell gespalten. Die DNA-Fragmente wurden mit shrimp alkalischer Phosphatase (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Deutschland, Produktbeschreibung SAP, Product No. 1758250) dephosphoryliert. Nach gelelektrophoretischer Auftrennung erfolgte die Isolierung der Cosmidfragmente im Größenbereich von 1500 bis 2000 bp mit dem QiaExII Gel Extraction Kit (Product No. 20021, Qiagen, Hilden, Germany).The cosmid DNA of a single colony was treated with the Qiaprep Spin Miniprep Kit (Product No. 27106, Qiagen, Hilden, Germany) isolated according to the manufacturer and with the Restriction enzyme Sau3AI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Germany, product description Sau3AI, product no. 27- 0913-02) partially split. The DNA fragments were with shrimp alkaline phosphatase (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germany, Product Description SAP, Product No. 1758250) dephosphorylated. To Gelelektrophoretischer separation was carried out the isolation the cosmid fragments in the size range of 1500 to 2000 bp with the QiaExII Gel Extraction Kit (Product No. 20021, Qiagen, Hilden, Germany).

Die DNA des Sequenziervektors pZero-1 bezogen von der Firma Invitrogen (Groningen, Niederlande, Produktbeschreibung Zero Background Cloning Kit, Product No. K2500-01) wurde mit dem Restriktionsenzym BamHI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, Produktbeschreibung BamHI, Product No. 27-0868-04) gespalten. Die Ligation der Cosmidfragmente in den Sequenziervektor pZero-1 wurde wie von Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor) beschrieben durchgeführt, wobei das DNA- Gemisch mit T4-Ligase (Pharmacia Biotech, Freiburg, Deutschland) über Nacht inkubiert wurde. Dieses Ligationsgemisch wurde anschließend in den E. coli Stamm DH5αMCR (Grant, 1990, Proceedings of the National Academy of Sciences, U.S.A., 87: 4645-4649) elektroporiert (Tauch et al. 1994, FEMS Microbiol. Letters, 123: 343-7) und auf LB- Agar (Lennox, 1955, Virology, 1 : 190) mit 50 µg/ml Zeocin ausplattiert.The DNA of the sequencing vector pZero-1 obtained from the company Invitrogen (Groningen, Netherlands, product description Zero Background Cloning Kit, Product No. K2500-01) with the restriction enzyme BamHI (Amersham Pharmacia, Freiburg, Germany, Product Description BamHI, Product No. 27-0868-04). The ligation of the cosmid fragments into the sequencing vector pZero-1 was as described by Sambrook et al. (1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor), whereby the DNA Mixture with T4 ligase (Pharmacia Biotech, Freiburg, Germany) was incubated overnight. This Ligation mixture was then added to the E. coli strain DH5αMCR (Grant, 1990, Proceedings of the National Academy of Sciences, U.S.A., 87: 4645-4649) (Tauch et al. 1994, FEMS Microbiol. Letters, 123: 343-7) and on LB Agar (Lennox, 1955, Virology, 1: 190) with 50 μg / ml Zeocin plated.

Die Plasmidpräparation der rekombinanten Klone erfolgte mit dem Biorobot 9600 (Product No. 900200, Qiagen, Hilden, Deutschland). Die Sequenzierung erfolgte nach der Dideoxy- Kettenabbruch-Methode von Sanger et al. (1977, Proceedings of the National Academies of Sciences, U.S.A., 74: 5463-­ 5467) mit Modifikationen nach Zimmermann et al. (1990, Nucleic Acids Research, 18: 1067). Es wurde der "RR dRhodamin Terminator Cycle Sequencing Kit" von PE Applied Biosystems (Product No. 403044, Weiterstadt, Deutschland) verwendet. Die gelelektrophoretische Auftrennung und Analyse der Sequenzierreaktion erfolgte in einem "Rotiphorese NF Acrylamid/Bisacrylamid" Gel (29 : 1) (Product No. A124.1, Roth, Karlsruhe, Germany) mit dem "ABI Prism 377" Sequenziergerät von PE Applied Biosystems (Weiterstadt, Deutschland).The plasmid preparation of the recombinant clones was carried out with the Biorobot 9600 (Product No. 900200, Qiagen, Hilden,  Germany). The sequencing was carried out after the dideoxy Chain termination method of Sanger et al. (1977, Proceedings of the National Academies of Sciences, U.S.A., 74: 5463- 5467) with modifications according to Zimmermann et al. (1990, Nucleic Acids Research, 18: 1067). It became the "RR dRhodamine Terminator Cycle Sequencing Kit "by PE Applied Biosystems (Product No. 403044, Weiterstadt, Germany) used. Gel electrophoretic separation and Analysis of the sequencing reaction was carried out in one "Rotiphoresis NF Acrylamide / Bisacrylamide" Gel (29: 1) (Product No. A124.1, Roth, Karlsruhe, Germany) with the "ABI Prism 377 "sequencer from PE Applied Biosystems (Weiterstadt, Germany).

Die erhaltenen Roh-Sequenzdaten wurden anschließend unter Anwendung des Staden-Programpakets (1986, Nucleic Acids Research, 14: 217-231) Version 97-0 prozessiert. Die Einzelsequenzen der pZerol-Derivate wurden zu einem zusammenhängenden Contig assembliert. Die computergestützte Kodierbereichsanalyse wurden mit dem Programm XNIP (Staden, 1986, Nucleic Acids Research, 14: 217-231) angefertigt. Weitere Analysen wurden mit den "BLAST search programs" (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Research, 25 : 33893402) gegen die non-redundant Datenbank des "National Center for Biotechnology Information" (NCBI, Bethesda, MD, USA) durchgeführt.The obtained crude sequence data were then under Application of the Staden Program Package (1986, Nucleic Acids Research, 14: 217-231), version 97-0. The Single sequences of pZerol derivatives became one coherent contig assembled. The computer-aided Coding area analysis was carried out with the program XNIP (Staden, 1986, Nucleic Acids Research, 14: 217-231). Further analyzes were carried out with the "BLAST search programs" (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Research, 25: 33893402) against the non-redundant database of the National Center for Biotechnology Information (NCBI, Bethesda, MD, USA).

Die erhaltene Nukleotidsequenz ist in SEQ ID No. 1 dargestellt. Die Analyse der Nukleotidsequenz ergab ein offenes Leseraster von 2778 bp, welches als clpC-Gen bezeichnet wurde. Das clpC-Gen kodiert für ein Polypeptid von 925 Aminosäuren. The nucleotide sequence obtained is shown in SEQ ID no. 1 shown. Analysis of the nucleotide sequence revealed open reading frame of 2778 bp, which is called clpC gene was designated. The clpC gene encodes a polypeptide of 925 amino acids.  

Beispiel 3Example 3 Herstellung eines Integrationsvektors für die Integrationsmutagenese des clpC-GensPreparation of an integration vector for the Integration mutagenesis of the clpC gene

Aus dem Stamm ATCC 13032 wurde nach der Methode von Eikmanns et al. (Microbiology 140: 1817-1828 (1994)) chromosomale DNA isoliert. Aufgrund der aus Beispiel 2 für C. glutamicum bekannten Sequenz des clpC-Gens wurden die folgenden Oligonukleotide für die Polymerase Kettenreaktion ausgewählt (siehe SEQ ID No. 3 und SEQ ID No. 4):
clpC-int1:
5'-GAG ACC CTC AAG GAC AAG C-3'
clpC-int2:
5'-GAT GTA GCG ATC AGC AAG C-3'
From strain ATCC 13032, the method of Eikmanns et al. (Microbiology 140: 1817-1828 (1994)) isolated chromosomal DNA. Based on the sequence of the clpC gene known from example 2 for C. glutamicum, the following oligonucleotides were selected for the polymerase chain reaction (see SEQ ID No. 3 and SEQ ID No. 4):
CLPc int1:
5'-GAG ACC CTC AAG GAC AAG C-3 '
CLPc int2:
5'-GAT GTA GCG ATC AGC AAG C-3 '

Die dargestellten Primer wurden von der Firma MWG Biotech (Ebersberg, Deutschland) synthetisiert und nach der Standard-PCR-Methode von Innis et al. (PCR protocols. A guide to methods and applications, 1990, Academic Press) mit der Taq-Polymerase der Firma Boehringer Mannheim (Deutschland, Produktbeschreibung Taq DNA Polymerase, Product No. 1 146 165) die PCR Reaktion durchgeführt. Mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion ermöglichen die Primer die Amplifikation eines 453 bp großen internen Fragmentes des clpC-Gens. Das so amplifizierte Produkt wurde in einem 0,8%igen Agarosegel elektrophoretisch geprüft.The primers shown were from MWG Biotech (Ebersberg, Germany) synthesized and after the Standard PCR method of Innis et al. (PCR protocols, A guide to methods and applications, 1990, Academic Press) with the Taq polymerase from Boehringer Mannheim (Germany, Product Description Taq DNA Polymerase, Product No. 1 146 165) carried out the PCR reaction. With Help the polymerase chain reaction allow the primer the amplification of a 453 bp internal fragment of the clpC gene. The thus amplified product was in a 0.8% agarose gel electrophoresed.

Das amplifizierte DNA Fragment wurde mit dem TOPO TA Cloning Kit der Firma Invitrogen Corporation (Carlsbad, CA, USA; Katalog Nummer K4500-01) in den Vektor pCR2.1-TOPO (Mead at al. (1991) Bio/Technology 9: 657-663) ligiert.The amplified DNA fragment was digested with the TOPO TA Cloning Kit from Invitrogen Corporation (Carlsbad, CA) UNITED STATES; Catalog number K4500-01) into the vector pCR2.1-TOPO (Mead et al. (1991) Bio / Technology 9: 657-663).

Anschließend wurde der E. coli Stamm TOP10 mit dem Ligationsansatz (Hanahan, In: DNA cloning. A practical approach. Vol. I. IRL-Press, Oxford, Washington DC, USA, 1985) elektroporiert. Die Selektion von Plasmid-tragenden Zellen erfolgte durch Ausplattieren des Transformationsansatzes auf LB Agar (Sambrook et al., Molecular cloning: a laboratory manual. 2nd Ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989), der mit 50 mg/l Kanamycin supplementiert worden war. Subsequently, the E. coli strain TOP10 was electroporated with the ligation mixture (Hanahan, In: DNA cloning, A practical approach, Vol. I. IRL-Press, Oxford, Washington DC, USA, 1985). The selection of plasmid-carrying cells was made by plating out the transformation batch on LB agar (Sambrook et al, Molecular cloning. A laboratory manual 2 nd Ed Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989..), With 50 mg / l kanamycin had been supplemented.

Plasmid-DNA wurde aus einer Transformante mit Hilfe des QlAprep Spin Miniprep Kit der Firma Qiagen isoliert und durch Restriktion mit dem Restriktionsenzym EcoRI und anschließender Agarosegel-Elektrophorese (0, 8%) überprüft. Das Plasmid wurde pCR2.1clpCint genannt und ist in Fig. 1 dargestellt.Plasmid DNA was isolated from a transformant using the QlAprep Spin Miniprep Kit from Qiagen and checked by restriction with the restriction enzyme EcoRI and subsequent agarose gel electrophoresis (0, 8%). The plasmid was named pCR2.1clpCint and is shown in FIG .

Beispiel 4Example 4 Integrationsmutagenese des clpC-Gens in dem Stamm DSM 5715Integration mutagenesis of the clpC gene in strain DSM 5715

Der in Beispiel 3 genannte Vektor pCR2.1clpCint wurde nach der Elektroporationsmethode von Tauch et.al. (FEMS Microbiological Letters, 123: 343-347 (1994)) in Corynebacterium glutamicum DSM5715 elektroporiert. Bei dem Stamm DSM 5715 handelt es sich um einen AEC resistenten Lysin-Produzenten. Der Vektor pCR2.1clpCint kann in DSM5715 nicht selbständig replizieren und bleibt nur dann in der Zelle erhalten, wenn er ins Chromosom von DSM5715 integriert hat. Die Selektion von Klonen mit ins Chromosom integriertem pCR2.1clpCint erfolgte durch Ausplattieren des Elektroporationsansatzes auf LB Agar (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.), der mit 15 mg/l Kanamycin supplementiert worden war.The vector pCR2.1clpCint mentioned in Example 3 was after the electroporation method of Tauch et.al. (FEMS Microbiological Letters, 123: 343-347 (1994)) in Corynebacterium glutamicum DSM5715 electroporated. In which Strain DSM 5715 is an AEC resistant Lysine producers. The vector pCR2.1clpCint can be found in DSM5715 do not self-replicate and only stay in the Get cell when it enters the chromosome of DSM5715 integrated. The selection of clones with the chromosome integrated pCR2.1clpCint was made by plating out the Electroporation approach on LB agar (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.), supplemented with 15 mg / l kanamycin.

Für den Nachweis der Integration wurde das clpCint-Fragment nach der Methode "The DIG System Users Guide for Filter Hybridization" der Firma Boehringer Mannheim GmbH (Mannheim, Deutschland, 1993) mit dem Dig- Hybridisierungskit der Firma Boehringer markiert. Chromosomale DNA eines potentiellen Integranten wurde nach der Methode von Eikmanns et al. (Microbiology 140: 1817-1828 (1994)) isoliert und jeweils mit den Restriktionsenzymen EcoRI und PstI geschnitten. Die entstehenden Fragmente wurden mittels der Agarosegel- Elektrophorese aufgetrennt und mit dem Dig-Hybrisierungskit der Firma Boehringer bei 68°C hybridisiert. Das in Beispiel 3 genannte Plasmid pCR2.1clpcint hatte innerhalb des chromosomalen clpC-Gens ins Chromosom von DSM5715 inseriert. Der Stamm wurde als DSM5715::pCR2.1clpCint bezeichnet.For proof of integration, the clpCint fragment was according to the method "The DIG System Users Guide for Filters Hybridization "the company Boehringer Mannheim GmbH (Mannheim, Germany, 1993) with the dig- Hybridization kit of the company Boehringer marked. Chromosomal DNA of a potential integrante was reduced the method of Eikmanns et al. (Microbiology 140: 1817-1828 (1994)) and each with the Restriction enzymes EcoRI and PstI cut. The resulting fragments were purified by agarose gelation. Separated electrophoresis and with the Dig Hybrisierungskit Boehringer hybridized at 68 ° C. That in example  3 called plasmid pCR2.1clpcint had within the chromosomal clpC gene into the chromosome of DSM5715 inserted. The root was named DSM5715 :: pCR2.1clpCint designated.

Beispiel 5Example 5 Herstellung von LysinProduction of lysine

Der in Beispiel 4 erhaltene C. glutamicum Stamm DSM5715::pCR2.1clpCint wurde in einem zur Produktion von Lysin geeigneten Nährmedium kultiviert und der Lysingehalt im Kulturüberstand bestimmt.The C. glutamicum strain obtained in Example 4 DSM5715 :: pCR2.1clpCint was used in one to produce Lysine suitable nutrient medium cultured and the lysine content determined in culture supernatant.

Dazu wurde der Stamm zunächst auf Agarplatte mit dem entsprechenden Antibiotikum (Hirn-Herz Agar mit Kanamycin (25 mg/l) für 24 Stunden bei 33°C inkubiert. Ausgehend von dieser Agarplattenkultur wurde eine Vorkultur angeimpft (10 ml Medium im 100 ml Erlenmeyerkolben). Als Medium für die Vorkultur wurde das Vollmedium CgIII verwendet.For this, the strain was first on agar plate with the appropriate antibiotic (brain-heart agar with kanamycin (25 mg / L) for 24 hours at 33 ° C incubated. Starting from This agar plate culture was inoculated into a preculture (10 ml of medium in 100 ml Erlenmeyer flask). As a medium for the Preculture, the complete medium CgIII was used.

Medium Cg IIIMedium Cg III

NaClNaCl 2,5 g/l2.5 g / l Bacto-PeptonBacto-peptone 10 g/l10 g / l Bacto-Yeast-ExtraktBacto-yeast extract 10 g/l10 g / l Glucose (getrennt autoklaviert)Glucose (separately autoclaved) 2% (w/v)2% (w / v) AL=L<Der pH-Wert wurde auf pH 7.4 eingestelltAL = L <The pH was adjusted to pH 7.4

Diesem wurde Kanamycin (25 mg/l) zugesetzt. Die Vorkultur wurde 16 Stunden bei 33°C bei 240 rpm auf dem Schüttler inkubiert. Von dieser Vorkultur wurde eine Hauptkultur angeimpft, so daß die Anfangs-OD (660 nm) der Hauptkultur 0,1 OD betrug. Für die Hauptkultur wurde das Medium MM verwendet. To this was added kanamycin (25 mg / L). The preculture was 16 hours at 33 ° C at 240 rpm on the shaker incubated. From this Vorkultur became a main culture seeded so that the initial OD (660 nm) of the major culture 0.1 OD. For the main culture, the medium MM used.  

Medium MMMedium MM

CSL (Corn Steep Liquor)CSL (Corn Steep Liquor) 5 g/l5 g / l MOPS (Morpholinopropansulfonsäure)MOPS (morpholinopropanesulfonic acid) 20 g/l20 g / l Glucose (getrennt autoklaviert)Glucose (separately autoclaved) 50 g/l50 g / l AL=L<Salze:AL = L <salts: (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 25 g/l25 g / l KH2PO4 KH 2 PO 4 0,1 g/l0.1 g / l MgSO4.7 H2OMgSO 4 .7H 2 O 1,0 g/l1.0 g / l CaCl2.2 H2OCaCl 2 .2H 2 O 10 mg/l10 mg / l FeSO4.7 H2OFeSO 4 .7H 2 O 10 mg/l10 mg / l MnSO4.H2OMnSO 4 .H 2 O 5,0 mg/l5.0 mg / l Biotin (sterilfiltriert)Biotin (sterile filtered) 0,3 mg/l0.3 mg / l Thiamin.HCl (sterilflitriert)Thiamine.HCl (sterile-filtered) 0,2 mg/l0.2 mg / l Leucin (sterilfiltriert)Leucine (sterile filtered) 0,1 g/l0.1 g / l CaCO3 CaCO 3 25 g/l25 g / l

CSL, MOPS und die Salzlösung werden mit Ammoniakwasser auf pH 7 eingestellt und autoklaviert. Anschließend werden die sterilen Substrat- und Vitaminlösungen zugesetzt, sowie das trocken autoklavierte CaCO3 zugesetzt.CSL, MOPS and saline are adjusted to pH 7 with ammonia water and autoclaved. Subsequently, the sterile substrate and vitamin solutions are added and the dry autoclaved CaCO 3 is added.

Die Kultivierung erfolgt in 10 ml Volumen in einem 100 ml Erlenmeyerkolben mit Schikanen. Es wurde Kanamycin (25 mg/l) zugesetzt. Die Kultivierung erfolgte bei 33°C und 80% Luftfeuchtigkeit.The cultivation is carried out in 10 ml volume in a 100 ml Erlenmeyer flask with harassment. It became kanamycin (25 mg / l) was added. The cultivation took place at 33 ° C and 80% Humidity.

Nach 72 Stunden wurde die OD bei einer Meßwellenlänge von 660 nm mit dem Biomek 1000 (Beckmann Instruments GmbH, München) ermittelt. Die gebildete Lysinmenge wurde mit einem Aminosäureanalysator der Firma Eppendorf-BioTronik (Hamburg, Deutschland) durch Ionenaustauschchromatographie und Nachsäulenderivatisierung mit Ninhydrindetektion bestimmt.After 72 hours, the OD became at a measuring wavelength of 660 nm with the Biomek 1000 (Beckmann Instruments GmbH,  Munich). The amount of lysine formed was with an amino acid analyzer from Eppendorf-BioTronik (Hamburg, Germany) by ion exchange chromatography and post-column derivatization with ninhydrin detection certainly.

In Tabelle 1 ist das Ergebnis des Versuchs dargestellt.Table 1 shows the result of the experiment.

Tabelle 1 Table 1

Kurze Beschreibung der Figur ist beigefügt:Brief description of the figure is attached:

Fig. 1: Karte des Plasmids pCR2.1clpCint. Fig. 1: Map of the plasmid pCR2.1clpCint.

Die verwendeten Abkürzungen und Bezeichnungen haben folgende Bedeutung.
KmR: Kanamycin Resistenz-Gen
EcoRI: Schnittstelle des Restriktionsenzyms EcoRI
PstI: Schnittstelle des Restriktionsenzyms PstI
clpCint: internes Fragment des clpC-Gens
ColE1: Replikationsursprung des Plasmides ColE1
The abbreviations and designations used have the following meaning.
KmR: kanamycin resistance gene
EcoRI: restriction enzyme EcoRI site
PstI: restriction enzyme PstI site
clpCint: internal fragment of the clpC gene
ColE1: origin of replication of the plasmid ColE1

SEQUENZPROTOKOLL SEQUENCE LISTING

Claims (21)

1. Isoliertes Polynukleotid aus coryneformen Bakterien, enthaltend eine für das clpC-Gen kodierende Polynukleotidsequenz, ausgewählt aus der Gruppe
  • a) Polynukleotid, das mindestens zu 70% identisch ist mit einem Polynukleotid, das für ein Polypeptid kodiert, das die Aminosäuresequenz von SEQ ID No. 2 enthält,
  • b) Polynukleotid, das für ein Polypeptid kodiert, das eine Aminosäuresequenz enthält, die zu mindestens 70% identisch ist mit der Aminosäuresequenz von SEQ ID No. 2,
  • c) Polynukleotid, das komplementär ist zu den Polynukleotiden von a) oder b), und
  • d) Polynukleotid, enthaltend mindestens 15 aufeinanderfolgende Nukleotide der Polynukleotidsequenz von a), b) oder c),
wobei das Polypeptid bevorzugt die Aktivität der clpC- Protease aufweist.
An isolated polynucleotide of coryneform bacteria containing a polynucleotide sequence encoding the clpC gene selected from the group
  • a) polynucleotide that is at least 70% identical to a polynucleotide encoding a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO. 2 contains
  • b) polynucleotide which codes for a polypeptide which contains an amino acid sequence which is at least 70% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO. 2,
  • c) polynucleotide which is complementary to the polynucleotides of a) or b), and
  • d) polynucleotide containing at least 15 consecutive nucleotides of the polynucleotide sequence of a), b) or c),
wherein the polypeptide preferably has the activity of the clpC protease.
2. Polynukleotid gemäß Anspruch 1, wobei das Polynukleotid eine in coryneformen Bakterien replizierbare, bevorzugt rekombinante DNA ist.2. Polynucleotide according to claim 1, wherein the polynucleotide a replicable in coryneform bacteria, preferred recombinant DNA. 3. Polynukleotid gemäß Anspruch 1, wobei das Polynukleotid eine RNA ist.3. Polynucleotide according to claim 1, wherein the polynucleotide is an RNA. 4. Polynukleotid gemäß Anspruch 2, enthaltend die Nukleinsäuresequenz wie in SEQ ID No. 1 dargestellt.4. Polynucleotide according to claim 2, containing the Nucleic acid sequence as in SEQ ID no. 1 shown. 5. Replizierbare DNA gemäß Anspruch 2, enthaltend
  • a) die Nukleotidsequenz, gezeigt in SEQ ID No. 1, oder
  • b) mindestens eine Sequenz, die der Sequenz (i) innerhalb des Bereichs der Degeneration des genetischen Kodes entspricht, oder
  • c) mindestens eine Sequenz, die mit der zur Sequenz (i) oder (ii) komplementären Sequenz hybridisiert, und gegebenenfalls
  • d) funktionsneutrale Sinnmutationen in (i).
5. A replicatable DNA according to claim 2, comprising
  • a) the nucleotide sequence shown in SEQ ID no. 1, or
  • b) at least one sequence corresponding to the sequence (i) within the range of the degeneracy of the genetic code, or
  • c) at least one sequence that hybridizes with the sequence complementary to sequence (i) or (ii), and optionally
  • d) functionally neutral sense mutations in (i).
6. Replizierbare DNA gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hybridisierung unter einer Stringenz entsprechend höchstens 2× SSC durchgeführt wird.6. A replicable DNA according to claim 5, characterized characterized in that the hybridization under a stringency corresponding to at most 2 × SSC is carried out. 7. Polynukleotidsequenz gemäß Anspruch 1, die für ein Polypeptid kodiert, das die in SEQ ID No. 2 dargestellte Aminosäuresequenz enthält.7. polynucleotide sequence according to claim 1, which is for a Polypeptide encoded that in SEQ ID. 2 contains shown amino acid sequence. 8. Coryneforme Bakterien, in denen das clpC-Gen abgeschwächt, insbesondere ausgeschaltet wird.8. Coryneform bacteria in which the clpC gene attenuated, in particular, is switched off. 9. Integrationsvektor pCR2.1clpCint, der
  • 1. 9.1. ein 453 bp großes internes Fragment des cplC-Gens trägt,
  • 2. 9.2. dessen Restriktionskarte in Fig. 1 wiedergegeben wird, und
  • 3. 9.3. der in dem E. coli-Stamm Top10/pCR2.1clpCint unter der Nr. DSM 14258 bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellenkulturen hinterlegt ist.
9. Integration vector pCR2.1clpCint, the
  • 1. 9.1. carries a 453 bp internal fragment of the cplC gene,
  • 2. 9.2. the restriction map is reproduced in Fig. 1, and
  • 3. 9.3. which is deposited in the E. coli strain Top10 / pCR2.1clpCint under No. DSM 14258 in the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures.
10. Verfahren zur fermentativen Herstellung von L- Aminosäuren, insbesondere Lysin, dadurch gekennzeichnet, daß man folgende Schritte durchführt:
  • a) Fermentation der die gewünschte L-Aminosäure produzierenden coryneformen Bakterien, in denen man zumindest das clpC-Gen oder dafür kodierende Nukleotidsequenzen abschwächt, insbesondere ausschaltet;
  • b) Anreicherung der L-Aminosäure im Medium oder in den Zellen der Bakterien, und
  • c) Isolieren der L-Aminosäure.
10. A process for the fermentative production of L-amino acids, in particular lysine, characterized in that one carries out the following steps:
  • a) fermentation of the desired L-amino acid-producing coryneform bacteria, in which at least the clpC gene or nucleotide sequences coding for it are attenuated, in particular switched off;
  • b) accumulation of the L-amino acid in the medium or in the cells of the bacteria, and
  • c) isolating the L-amino acid.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Bakterien einsetzt, in denen man zusätzlich weitere Gene des Biosyntheseweges der gewünschten L-Aminosäure verstärkt.11. The method according to claim 10, characterized characterized in that you have bacteria used, in which additional genes of the Biosyntheseweges the desired L-amino acid strengthened. 12. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Bakterien einsetzt, in denen die Stoffwechselwege zumindest teilweise ausgeschaltet sind, die die Bildung der gewünschten L-Aminosäure verringern.12. The method according to claim 10, characterized characterized in that you have bacteria in which the metabolic pathways at least are partially switched off, which is the formation of the reduce the desired L-amino acid. 13. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Expression des (der) Polynukleotides (e), das (die) für das clpC-Gen kodiert (kodieren) abschwächt, insbesondere ausschaltet.13. The method according to claim 10, characterized characterized in that the expression of the the polynucleotide (s) that bind to the clpC gene coded (coded) attenuates, in particular off. 14. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die katalytischen Eigenschaften des Polypetids (Enzymprotein) verringert, für das das Polynukleotid clpC kodiert.14. The method according to claim 10, characterized characterized in that the catalytic Properties of the polypeptide (enzyme protein) decreases, for which the polynucleotide clpC encodes. 15. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von L-Aminosäuren coryneforme Mikroorganismen fermentiert, in denen man gleichzeitig eines oder mehrere der Gene, ausgewählt aus der Gruppe
  • 1. 15.1 das für die Dihydrodipicolinat-Synthase kodierende Gen dapA,
  • 2. 15.2 das für die Glyceraldehyd-3-Phosphat- Dehydrogenase kodierende Gen gap,
  • 3. 15.3 das für die Triosephosphat-Isomerase kodierende Gen tpi,
  • 4. 15.4 das für die 3-Phosphoglycerat-Kinase kodierende Gen pgk,
  • 5. 15.5 das für die Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase kodierende Gen zwf,
  • 6. 15.6 das für die Pyruvat-Carboxylase kodierende Gen pyc,
  • 7. 15.7 das für die Malat-Chinon-Oxidoreduktase kodierende Gen mqo,
  • 8. 15.8 das für eine feed back resistente Aspartatkinase kodierende Gen lysC,
  • 9. 15.9 das für den Lysin-Export kodierende Gen lysE,
  • 10. 15.10 das für die Homoserin-Dehydrogenase kodierende Gen hom,
  • 11. 15.11 das für die Threonin-Dehydratase kodierende Gen ilvA oder das für eine feed back resistente Threonin-Dehydratase kodierende Allel ilvA(Fbr),
  • 12. 15.12 das für die Acetohydroxysäure-Synthase kodierende Gen ilvBN,
  • 13. 15.13 das für die Dihydroxysäuredehydratase kodierende Gen ilvD,
  • 14. 15.14 das für das Zwa1-Protein kodierende Gen zwa1, verstärkt bzw. überexprimiert.
15. The method according to claim 10, characterized in that fermented for the production of L-amino acids coryneform microorganisms, in which one or more of the genes selected from the group
  • 1. 15.1 the gene dapA coding for the dihydrodipicolinate synthase,
  • 2. 15.2 the gene gap coding for the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,
  • 3. 15.3 the gene tpi coding for the triosephosphate isomerase,
  • 4. 15.4 the pgk gene coding for the 3-phosphoglycerate kinase,
  • 5. 15.5 the gene coding for the glucose-6-phosphate dehydrogenase zwf,
  • 6. 15.6 the gene coding for the pyruvate carboxylase pyc,
  • 7. 15.7 the mqo gene encoding malate quinone oxidoreductase,
  • 8. 15.8 the lysC gene coding for a feedback-resistant aspartate kinase,
  • 9. 15.9 the lysine export-encoding gene lysE,
  • 10. 15.10 the gene encoding homoserine dehydrogenase hom,
  • 11. 15.11 the ilvA gene coding for the threonine dehydratase or the allele ilvA (Fbr) coding for a feedback-resistant threonine dehydratase,
  • 12. 15.12 the gene ilvBN coding for the acetohydroxy acid synthase,
  • 13. 15.13 the gene ilvD coding for the dihydroxy acid dehydratase,
  • 14. 15.14 enhances or overexpresses the Zwa1 gene coding for the Zwa1 protein.
16. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von L-Aminosäuren coryneforme Mikroorganismen fermentiert, in denen man gleichzeitig eines oder mehrere der Gene, ausgewählt aus der Gruppe
  • 1. 16.1 das für die Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase kodierende Gen pck,
  • 2. 16.2 das für die Glucose-6-Phosphat-Isomerase kodierende Gen pgi,
  • 3. 16.3 das für die Pyruvat-Oxidase kodierende Gen poxB,
  • 4. 16.4 das für das Zwa2-Protein kodierende Gen zwa2,
abschwächt.
16. The method according to claim 10, characterized in that fermented for the production of L-amino acids coryneform microorganisms, in which one or more of the genes selected from the group
  • 1. 16.1 the gene coding for the phosphoenolpyruvate carboxykinase pck,
  • 2. 16.2 the gene coding for the glucose-6-phosphate isomerase gene pgi,
  • 3. 16.3 the gene poxB coding for the pyruvate oxidase,
  • 4. 16.4 the Zwa2 protein encoding gene zwa2,
weakens.
17. Coryneforme Bakterien, die einen Vektor enthalten, der Teile des Polynukleotids gemäß Anspruch 1, mindestens aber 15 aufeinanderfolgende Nukleotide der beanspruchten Sequenz, trägt.17. Coryneform bacteria containing a vector, the Parts of the polynucleotide according to claim 1, at least but 15 consecutive nucleotides of the claimed sequence, carries. 18. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, daß man Mikroorganismen der Art Corynebacterium glutamicum einsetzt.18. The method according to one or more of the claims 10-16, characterized in that one microorganisms of the species Corynebacterium glutamicum starts. 19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den Corynebacterium glutamicum Stamm DSM5715::pCR2.1clpCint einsetzt.19. The method according to claim 18, characterized characterized in that the Corynebacterium glutamicum strain DSM5715 :: pCR2.1clpCint is used. 20. Verfahren zum Auffinden von RNA, cDNA und DNA, um Nukleinsäuren, beziehungsweise Polynukleotide oder Gene zu isolieren, die für die clpC-Protease kodieren oder eine hohe Ähnlichkeit mit der Sequenz des clpC-Gens aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polynukleotid, enthaltend die Polynukleotidsequenzen gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, als Hybridisierungssonden einsetzt.20. Method for Finding RNA, cDNA and DNA to Nucleic acids, or polynucleotides or genes to isolate those encoding the clpC protease or a high similarity with the sequence of the clpC gene  have, characterized that the polynucleotide containing the Polynucleotide sequences according to claims 1, 2, 3 or 4, as hybridization probes. 21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man arrays, micro arrays oder DNA-chips einsetzt.21. The method according to claim 20, characterized characterized in that arrays, micro arrays or DNA chips.
DE10136987A 2000-09-09 2001-07-28 Nucleotide sequences encoding the clpC gene Withdrawn DE10136987A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10136987A DE10136987A1 (en) 2000-09-09 2001-07-28 Nucleotide sequences encoding the clpC gene
PCT/EP2001/009970 WO2002020574A1 (en) 2000-09-09 2001-08-30 Nucleotide sequences which code for the clpc gene
AU2001285916A AU2001285916A1 (en) 2000-09-09 2001-08-30 Nucleotide sequences which code for the clpc gene
EP01965231A EP1315744A1 (en) 2000-09-09 2001-08-30 Nucleotide sequences which code for the clpc gene
US09/949,036 US20020102669A1 (en) 2000-09-09 2001-09-10 Nucleotide sequences which code for the clpC gene

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10044710 2000-09-09
DE10136987A DE10136987A1 (en) 2000-09-09 2001-07-28 Nucleotide sequences encoding the clpC gene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10136987A1 true DE10136987A1 (en) 2002-03-21

Family

ID=7655694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10136987A Withdrawn DE10136987A1 (en) 2000-09-09 2001-07-28 Nucleotide sequences encoding the clpC gene

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10136987A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242433A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-25 Henkel Kgaa Chip carrying probes for specific genes, useful for rapid monitoring of organism status, particularly during fermentation
CN114606170A (en) * 2022-03-07 2022-06-10 深圳中科欣扬生物科技有限公司 Ergothioneine biosynthesis method based on CRISPR-Cas9 and application

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242433A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-25 Henkel Kgaa Chip carrying probes for specific genes, useful for rapid monitoring of organism status, particularly during fermentation
CN114606170A (en) * 2022-03-07 2022-06-10 深圳中科欣扬生物科技有限公司 Ergothioneine biosynthesis method based on CRISPR-Cas9 and application
CN114606170B (en) * 2022-03-07 2023-07-18 深圳中科欣扬生物科技有限公司 CRISPR-Cas 9-based ergothioneine biosynthesis method and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10126164A1 (en) Nucleotide sequences coding for the metD gene
EP1103611A1 (en) Nucleotide sequences coding for the genes sucC and sucD
DE19959327A1 (en) New nucleotide sequences coding for the zwa2 gene
EP1106684B1 (en) Polynucleotide sequences from Corynebacterium glutamicum coding for succinate dehydrogenase subunits (sdhA, sdhB, sdhC)
DE10162387A1 (en) Nucleotide sequences encoding the rpoB gene
DE10039044A1 (en) Novel polynucleotide from Coryneform bacteria coding for lysR1 gene, useful as hybridization probe for detecting DNA coding for transcription regulator lysR1
DE10047865A1 (en) New nucleotide sequences coding for the deaD gene
DE60107858T2 (en) NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING THE LYSR3 GEN
DE10110760A1 (en) New nucleotide sequences encoding the otsA gene
DE10039043A1 (en) New nucleotide sequences coding for the luxR gene
DE10045486A1 (en) New nucleotide sequences coding for the pstC2 gene
DE10042739A1 (en) New nucleotide sequences coding for the lipB gene
DE10042742A1 (en) New nucleotide sequences coding for the lipA gene
DE60127422T2 (en) Nucleotide sequences encoding the citB gene
DE10136987A1 (en) Nucleotide sequences encoding the clpC gene
DE60127972T2 (en) NUCLEOTIDE SEQUENCES THAT CODE FOR THE DEP34 GEN
DE60105034T2 (en) NUCLEOTIDE SEQUENCES CODING FOR THE LYSR2 GEN
DE60132215T2 (en) Nucleotide Sequences Coding for the Cita Gene
DE60113131T2 (en) NUCLEIC ACIDS CODING FOR THE TMK GEN
DE60127418T2 (en) NUCLEOTIDE SEQUENCES ENCODING THE CCPA1 GEN
DE10112098A1 (en) New nucleotide sequences coding for the chrA gene
DE10112105A1 (en) New nucleotide sequences coding for the luxS gene
DE10109022A1 (en) New nucleotide sequences encoding the chrS gene
DE10108828A1 (en) New pepC gene of Coryneform bacteria, useful when suppressed, for increasing fermentative production of L-amino acids, encodes an aminopeptidase I
DE10108838A1 (en) New nucleotide sequences encoding the hisC2 gene

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee