JP2000270888A - L−アミノ酸の製造方法 - Google Patents
L−アミノ酸の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発酵によるL−アミノ酸、特にL−リジンの
改善された生産のための利用可能な新しい基準をつく
る。 【解決手段】 マレート:キノン酸化還元酵素をコード
するヌクレオチド配列を増幅させ、特に過剰に発現させ
る細菌を使用する。
改善された生産のための利用可能な新しい基準をつく
る。 【解決手段】 マレート:キノン酸化還元酵素をコード
するヌクレオチド配列を増幅させ、特に過剰に発現させ
る細菌を使用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、mqo遺伝子が増
幅されたコリネ型細菌を用いての発酵によって、L−ア
ミノ酸、特にL−リジンを製造する方法に関する。
幅されたコリネ型細菌を用いての発酵によって、L−ア
ミノ酸、特にL−リジンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】L−アミノ酸、特にL−リジンは動物の
飼料、ヒト医学および製薬産業において使用されてい
る。
飼料、ヒト医学および製薬産業において使用されてい
る。
【0003】これらアミノ酸は、コリネ型細菌株、特に
コリネバクテリウムグルタミクム(Corynebacterium gl
utamicum)の発酵する菌株によって生産されることは公
知である。これら菌株の際立った重要性のために、研究
は生産方法を改善するために継続して行われている。方
法の改善は、発酵工程、例えば撹拌および酸素供給、あ
るいは栄養媒体の組成、例えば発酵中の糖濃度、あるい
は例えばイオン交換クロマトグラフィーによる生産物形
態の後処理、あるいは微生物自体の内在性の性能特性に
関する基準に関わるものであってもよい。
コリネバクテリウムグルタミクム(Corynebacterium gl
utamicum)の発酵する菌株によって生産されることは公
知である。これら菌株の際立った重要性のために、研究
は生産方法を改善するために継続して行われている。方
法の改善は、発酵工程、例えば撹拌および酸素供給、あ
るいは栄養媒体の組成、例えば発酵中の糖濃度、あるい
は例えばイオン交換クロマトグラフィーによる生産物形
態の後処理、あるいは微生物自体の内在性の性能特性に
関する基準に関わるものであってもよい。
【0004】これら微生物の性能特性の改善のために、
突然変異誘発法、選択法および突然変異体選択法が使用
される。この方法で、代謝拮抗阻害剤、例えばリジン類
似性のS−(2−アミノエチル)−システインに対して
耐性であるか、あるいは調節によって重要なアミノ酸の
栄養要求性であり、かつL−アミノ酸を生産する菌株が
得られる。
突然変異誘発法、選択法および突然変異体選択法が使用
される。この方法で、代謝拮抗阻害剤、例えばリジン類
似性のS−(2−アミノエチル)−システインに対して
耐性であるか、あるいは調節によって重要なアミノ酸の
栄養要求性であり、かつL−アミノ酸を生産する菌株が
得られる。
【0005】数年来、組み換えDNA技術の方法は、ア
ミノ酸生合成の個々の遺伝子を増幅させ、かつL−アミ
ノ酸の生産の効果を研究することによって、コリネバク
テリウムグルタミクムのL−アミノ酸生産菌株を改善す
るために使用されている。この題目に関する一般的な論
文は、特にキノシタ(Kinoshita)(“Glutamic AcidBa
cteria ” in:Biology of Industrial Microorganism
s, Demain and Solomon (eds.), Benjamin Cummings, L
ondon, UK, 1985, 115-142 )、ヒリガー(Hilliger)
(Biotec 2, 40-44 (1991) )、エッジェリング(Eggel
ing)(Amino acids 6, 261-272(1994) )、ジェッテン
とシンスキー(Jetten and Sinskey)(Crirical Revie
ws in Biotechnology 15, 73-103(1995)))およびサー
ン(Sahm)ら(Annuals of the NewYork Academy of Sc
ience 782, 25-39 (1996) )で見出されるであろう。
ミノ酸生合成の個々の遺伝子を増幅させ、かつL−アミ
ノ酸の生産の効果を研究することによって、コリネバク
テリウムグルタミクムのL−アミノ酸生産菌株を改善す
るために使用されている。この題目に関する一般的な論
文は、特にキノシタ(Kinoshita)(“Glutamic AcidBa
cteria ” in:Biology of Industrial Microorganism
s, Demain and Solomon (eds.), Benjamin Cummings, L
ondon, UK, 1985, 115-142 )、ヒリガー(Hilliger)
(Biotec 2, 40-44 (1991) )、エッジェリング(Eggel
ing)(Amino acids 6, 261-272(1994) )、ジェッテン
とシンスキー(Jetten and Sinskey)(Crirical Revie
ws in Biotechnology 15, 73-103(1995)))およびサー
ン(Sahm)ら(Annuals of the NewYork Academy of Sc
ience 782, 25-39 (1996) )で見出されるであろう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明には、発酵によ
るL−アミノ酸、特にL−リジンの改善された生産のた
めの利用可能な新しい基準をつくる課題が課せられた。
るL−アミノ酸、特にL−リジンの改善された生産のた
めの利用可能な新しい基準をつくる課題が課せられた。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、マレート:
キノン酸化還元酵素をコードするヌクレオチド配列を増
幅させ、特に過剰に発現させる細菌を使用することによ
って解決される。
キノン酸化還元酵素をコードするヌクレオチド配列を増
幅させ、特に過剰に発現させる細菌を使用することによ
って解決される。
【0008】
【発明の実施の形態】L−アミノ酸、特にL−リジンは
動物の飼料、ヒト医学および製薬工業で使用されてい
る。したがって、新たに利用可能な、これら化合物の生
産のための改善された方法を作り出すことは概して重要
である。
動物の飼料、ヒト医学および製薬工業で使用されてい
る。したがって、新たに利用可能な、これら化合物の生
産のための改善された方法を作り出すことは概して重要
である。
【0009】本明細書中下記のL−リジンまたはリジン
の任意の記載は、塩基ばかりでなく塩、例えばリジン塩
酸塩またはリジン硫酸塩の意味を補って解釈されるべき
である。
の任意の記載は、塩基ばかりでなく塩、例えばリジン塩
酸塩またはリジン硫酸塩の意味を補って解釈されるべき
である。
【0010】本発明は、特にすでに望ましいアミノ酸を
生産し、かつこの場合、酵素、マレート:キノン酸化還
元酵素(mqo遺伝子)をコードするヌクレオチド配列
が増幅され、特に過剰に発現されるコリネ型細菌を用い
て、発酵によってL−アミノ酸、特にL−リジンを生産
する方法を提供する。
生産し、かつこの場合、酵素、マレート:キノン酸化還
元酵素(mqo遺伝子)をコードするヌクレオチド配列
が増幅され、特に過剰に発現されるコリネ型細菌を用い
て、発酵によってL−アミノ酸、特にL−リジンを生産
する方法を提供する。
【0011】好ましい実施態様は、請求の範囲中に見出
される。
される。
【0012】これに関する「増幅(amplification)」
の用語は、例えば、遺伝子のコピー数を増加させるこ
と、強いプロモーターを使用すること、あるいは高いレ
ベルの活性を有する相当する酵素をコードする遺伝子を
使用すること、かつ場合によってはこれらの基準を組み
合わせることによって、相当するDNAでコードされた
微生物中の一つ以上の酵素の内細胞性活性の増加を表
す。
の用語は、例えば、遺伝子のコピー数を増加させるこ
と、強いプロモーターを使用すること、あるいは高いレ
ベルの活性を有する相当する酵素をコードする遺伝子を
使用すること、かつ場合によってはこれらの基準を組み
合わせることによって、相当するDNAでコードされた
微生物中の一つ以上の酵素の内細胞性活性の増加を表
す。
【0013】本発明によって提供される微生物は、グル
コース、ショ糖、ラクトース、フルクトース、マルトー
ス、糖蜜、デンプン、セルロースまたはグリセロールお
よびエタノールから、L−アミノ酸、特にL−リジンを
生産することができる。この微生物は、コリネ型細菌の
典型的なものであり、特にコリネバクテリウム属であ
る。コリネバクテリウム属中の具体的な記載は、そのL
−アミノ酸を生産する能力が自体公知である、コリネバ
クテリウムグルタミクム種から成っていてもよい。
コース、ショ糖、ラクトース、フルクトース、マルトー
ス、糖蜜、デンプン、セルロースまたはグリセロールお
よびエタノールから、L−アミノ酸、特にL−リジンを
生産することができる。この微生物は、コリネ型細菌の
典型的なものであり、特にコリネバクテリウム属であ
る。コリネバクテリウム属中の具体的な記載は、そのL
−アミノ酸を生産する能力が自体公知である、コリネバ
クテリウムグルタミクム種から成っていてもよい。
【0014】コリネバクテリウム属の適した菌株、特に
コリネバクテリウムグルタミクム種は公知の野生菌株、 コリネバクテリウム グルタミクム ATCC1303
2 コリネバクテリウム アセトグルタミクム(Corynebact
erium acetoglutamicum) ATCC15806 コリネバクテリウム アセトアシドフィルム(Coryneba
cterium acetoacidphilum ) ATCC13870 コリネバクテリウム セルモアミノジェネス (Coryneb
acterium thermoaminogenes) FERM BP−15
39 ブレビバクテリウム フラブム(Brevibacterium flav
um ) ATCC14067 ブレビバクテリウム ラクトフェルメンタム(Brevibac
terium lactofermentum) ATCC13869および ブレビバクテリウム ジヴァリカタム(Brevibacterium
divaricatum ) ATCC14020 であり、かつL−アミノ酸、特にL−リジンを生産する
突然変異体およびこれから作製される菌株、例えば、 コリネバクテリウム グルタミクム FERM−P 1
709 ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 170
8 ブレビバクテリウム ラクトフェルメンタム FERM
−P 1712 ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 646
3および ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 646
4である。
コリネバクテリウムグルタミクム種は公知の野生菌株、 コリネバクテリウム グルタミクム ATCC1303
2 コリネバクテリウム アセトグルタミクム(Corynebact
erium acetoglutamicum) ATCC15806 コリネバクテリウム アセトアシドフィルム(Coryneba
cterium acetoacidphilum ) ATCC13870 コリネバクテリウム セルモアミノジェネス (Coryneb
acterium thermoaminogenes) FERM BP−15
39 ブレビバクテリウム フラブム(Brevibacterium flav
um ) ATCC14067 ブレビバクテリウム ラクトフェルメンタム(Brevibac
terium lactofermentum) ATCC13869および ブレビバクテリウム ジヴァリカタム(Brevibacterium
divaricatum ) ATCC14020 であり、かつL−アミノ酸、特にL−リジンを生産する
突然変異体およびこれから作製される菌株、例えば、 コリネバクテリウム グルタミクム FERM−P 1
709 ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 170
8 ブレビバクテリウム ラクトフェルメンタム FERM
−P 1712 ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 646
3および ブレビバクテリウム フラブム FERM−P 646
4である。
【0015】改善された方法において、コリネ型細菌
が、マレート:キノン酸化還元酵素の過剰な発現後に、
L−アミノ酸、特にL−リジンを生産することが見出さ
れた。
が、マレート:キノン酸化還元酵素の過剰な発現後に、
L−アミノ酸、特にL−リジンを生産することが見出さ
れた。
【0016】mqo遺伝子は酵素、マレート:キノン酸
化還元酵素( EC1.1.99.16 )をコードし、この場
合、この酵素は、ユビキノン−1への電子の移動を伴っ
て、オキサロ酢酸へのリンゴ酸の酸化を触媒する (Mol
enaar et al., European Journal of Biochemistry 25
4, 395-403 (1998) )。コリネバクテリウムグルタミク
ムのmqo遺伝子のヌクレオチド配列は、同様にモレナ
ー(Molenaar)らによって決定されており(European J
ounal of Biochemistry 254, 395-403 (1998))、かつ
一般にアクセス番号AJ224946で、国立バイオテ
クノロジー情報センター(National Center for Biotec
hnology Infomation (NCBI, Behesda,MD, USA) )の
ヌクレオチド配列データバンクで入手可能である。
化還元酵素( EC1.1.99.16 )をコードし、この場
合、この酵素は、ユビキノン−1への電子の移動を伴っ
て、オキサロ酢酸へのリンゴ酸の酸化を触媒する (Mol
enaar et al., European Journal of Biochemistry 25
4, 395-403 (1998) )。コリネバクテリウムグルタミク
ムのmqo遺伝子のヌクレオチド配列は、同様にモレナ
ー(Molenaar)らによって決定されており(European J
ounal of Biochemistry 254, 395-403 (1998))、かつ
一般にアクセス番号AJ224946で、国立バイオテ
クノロジー情報センター(National Center for Biotec
hnology Infomation (NCBI, Behesda,MD, USA) )の
ヌクレオチド配列データバンクで入手可能である。
【0017】モレナーらによって表されたC.グルタミ
クムのmqo遺伝子(European Journal of Biochemist
ry 254, 395-403(1998)、)は本発明によって使用され
てもよい。さらに、遺伝コードの縮重からであるか、あ
るいは機能的に中立なセンス突然変異(function-neutr
al sense mutations) によって生じるmqo遺伝子の
対立遺伝子を使用することも可能である。
クムのmqo遺伝子(European Journal of Biochemist
ry 254, 395-403(1998)、)は本発明によって使用され
てもよい。さらに、遺伝コードの縮重からであるか、あ
るいは機能的に中立なセンス突然変異(function-neutr
al sense mutations) によって生じるmqo遺伝子の
対立遺伝子を使用することも可能である。
【0018】過剰な発現を達成するために、対応する遺
伝子のコピー数を増加させてもよいか、あるいは構造遺
伝子の前方に位置するプロモーターおよび調節領域の変
異を生じてもよい。構造遺伝子の前方に挿入された発現
カセットも同様の効果を有する。付加的に、誘導プロモ
ーターによって発酵によるL−リジンの生産の過程中に
発現を増加させることも可能である。発現は同様に、m
−RNAの寿命を延ばすための基準によって改善され
る。また、酵素活性は、酵素タンパク質の縮重を防ぐこ
とによって増加する。遺伝子または遺伝子構築体(gene
constructss )の双方は、どちらも異なるコピー数で
プラスミド中に存在していてもよいか、あるいは染色体
中に組み込まれ、増幅されていてもよい。また二者択一
的に、当該遺伝子の過剰な発現は、培地の組成および培
養を実施する方法を変更することによって達成されう
る。
伝子のコピー数を増加させてもよいか、あるいは構造遺
伝子の前方に位置するプロモーターおよび調節領域の変
異を生じてもよい。構造遺伝子の前方に挿入された発現
カセットも同様の効果を有する。付加的に、誘導プロモ
ーターによって発酵によるL−リジンの生産の過程中に
発現を増加させることも可能である。発現は同様に、m
−RNAの寿命を延ばすための基準によって改善され
る。また、酵素活性は、酵素タンパク質の縮重を防ぐこ
とによって増加する。遺伝子または遺伝子構築体(gene
constructss )の双方は、どちらも異なるコピー数で
プラスミド中に存在していてもよいか、あるいは染色体
中に組み込まれ、増幅されていてもよい。また二者択一
的に、当該遺伝子の過剰な発現は、培地の組成および培
養を実施する方法を変更することによって達成されう
る。
【0019】当業者は、特にマーティンら(Martin et
al)(Bio/Technology 5 , 137-146( 1987))、ガリレ
オら(Guerrero et al)(Gene 138, 35-41(1994) )、
ツチヤとモリナガ(Tsuchiya and Morinaga)(Bio/Tec
hnology 6, 428-430 (1988))、エイクマンズら(Eikma
nns et al)(Gene 102, 93-98 (1991) )、ヨーロッパ
特許出願公告第0472869号明細書、米国特許第4
601893号明細書、シュヴァルツアーとピューラー
(Schwarzer and Puehler)(Bio/Technology 9, 84-87
(1991) )、ラインシャイトら(Reinscheid et al.)
(Applied andEnvironmental Microbiology 60, 126-13
2(1994) )、ラバルレら(LaBarre etal.)(Journal o
f Bacteriology 175,1001-1007(1993) )、W096/
15246特許明細書、マランブレズら(Malumbres et
al.)(Gene 134, 15-24(1993) )(sic)、ジェンセ
ンとハマー(Jensen and Hammer)(Biotechnology an
dBioengineering 58, 191-195(1998)、)、マクライズ
(Makrides)(Microbiological Reviews 60:512-538
(1996) )および公知の遺伝子学および分子生物学の教
科書での教示を見出すであろう。
al)(Bio/Technology 5 , 137-146( 1987))、ガリレ
オら(Guerrero et al)(Gene 138, 35-41(1994) )、
ツチヤとモリナガ(Tsuchiya and Morinaga)(Bio/Tec
hnology 6, 428-430 (1988))、エイクマンズら(Eikma
nns et al)(Gene 102, 93-98 (1991) )、ヨーロッパ
特許出願公告第0472869号明細書、米国特許第4
601893号明細書、シュヴァルツアーとピューラー
(Schwarzer and Puehler)(Bio/Technology 9, 84-87
(1991) )、ラインシャイトら(Reinscheid et al.)
(Applied andEnvironmental Microbiology 60, 126-13
2(1994) )、ラバルレら(LaBarre etal.)(Journal o
f Bacteriology 175,1001-1007(1993) )、W096/
15246特許明細書、マランブレズら(Malumbres et
al.)(Gene 134, 15-24(1993) )(sic)、ジェンセ
ンとハマー(Jensen and Hammer)(Biotechnology an
dBioengineering 58, 191-195(1998)、)、マクライズ
(Makrides)(Microbiological Reviews 60:512-538
(1996) )および公知の遺伝子学および分子生物学の教
科書での教示を見出すであろう。
【0020】マレート:キノン酸化還元酵素が過剰に発
現されてもよいことによるプラスミドの例は、pRM1
7(Molennar et al., 1998, Eouropean Journal of Bi
ochemistry 254, 395-403)である。プラスミドpRM
17はシャトルベクターpJC1を基とし、この場合、
これはクレマーら(Cremer et al.,)(Molecular and
General Genetics 220, 478-480)で記載されている。
現されてもよいことによるプラスミドの例は、pRM1
7(Molennar et al., 1998, Eouropean Journal of Bi
ochemistry 254, 395-403)である。プラスミドpRM
17はシャトルベクターpJC1を基とし、この場合、
これはクレマーら(Cremer et al.,)(Molecular and
General Genetics 220, 478-480)で記載されている。
【0021】さらに、L−アミノ酸の生産のために、相
当する生合成経路の酵素一つまたはそれ以上ならびにマ
レート:キノン酸化還元酵素を発現させることは有利で
あってもよい。したがって、例えばL−リジンの生産
で、 ●ジヒドロジピコリネートシンターゼ(dihydrodipicol
inate synthase)をコードするdapA遺伝子が同時に
過剰に発現されてもよい(ヨーロッパ特許出願公告第0
197335号明細書)か、あるいは、 ●S−(2−アミノエチル)−システイン耐性を仲介す
るDNAフラグメントが同時に増幅されてもよい(ヨー
ロッパ特許出願公開第0088166号明細書)。
当する生合成経路の酵素一つまたはそれ以上ならびにマ
レート:キノン酸化還元酵素を発現させることは有利で
あってもよい。したがって、例えばL−リジンの生産
で、 ●ジヒドロジピコリネートシンターゼ(dihydrodipicol
inate synthase)をコードするdapA遺伝子が同時に
過剰に発現されてもよい(ヨーロッパ特許出願公告第0
197335号明細書)か、あるいは、 ●S−(2−アミノエチル)−システイン耐性を仲介す
るDNAフラグメントが同時に増幅されてもよい(ヨー
ロッパ特許出願公開第0088166号明細書)。
【0022】また、L−アミノ酸を生産するために、マ
レート:キノン酸化還元酵素の過剰な発現の他の望まし
くない二次反応を除去することは有利であってもよい
(Nakayama:“Breeding of Amino Acid Producing Mic
roorganisms” in:Overproduction of Microbial Prod
ucts, Krumphanzl, Sikyta, Vanek(eds.), Academic P
ress, London, UK, 1982)。
レート:キノン酸化還元酵素の過剰な発現の他の望まし
くない二次反応を除去することは有利であってもよい
(Nakayama:“Breeding of Amino Acid Producing Mic
roorganisms” in:Overproduction of Microbial Prod
ucts, Krumphanzl, Sikyta, Vanek(eds.), Academic P
ress, London, UK, 1982)。
【0023】本発明によって調製された微生物は、 L
−アミノ酸を生産する目的のために、連続的にまたは非
連続的に、回分法または流加法または反復流加法で培養
されてもよい。公知の培養法の概要は、チミール(Chmi
el)(Bioprozesstechnik 1.Einfuehrung in die Biove
rfahrenstechnik (Gustav Fischer Verlag, Struttgar
t, 1991))またはストーハス (Storhas)(Bioreakto
ren und periphere Einrichtungen( Vieweg Verlag, B
raunschweig/-Wiesbaden, 1994) )による教科書中で記
載されている。
−アミノ酸を生産する目的のために、連続的にまたは非
連続的に、回分法または流加法または反復流加法で培養
されてもよい。公知の培養法の概要は、チミール(Chmi
el)(Bioprozesstechnik 1.Einfuehrung in die Biove
rfahrenstechnik (Gustav Fischer Verlag, Struttgar
t, 1991))またはストーハス (Storhas)(Bioreakto
ren und periphere Einrichtungen( Vieweg Verlag, B
raunschweig/-Wiesbaden, 1994) )による教科書中で記
載されている。
【0024】用いられるべき培地は、適した方法で、当
該菌株の要求を満たすものでなければならない。種々の
微生物のための培地の詳細な説明は、米国細菌学協会
(American Society for Bacteriology ( Washington
D.C., USA, 1981) ) のハンドブック「Manual of Meth
ods for General Bacteriology 」中に含まれている。
炭素源として、糖および炭化水素、例えばグルコース、
ショ糖、ラクトース、フルクトース、マルトース、糖
蜜、デンプンおよびセルロース、油および脂肪、例えば
大豆油、ひまわり油、落花生油およびヤシ油、脂肪酸、
例えばパルミチン酸、ステアリン酸およびリノレン酸、
アルコール、例えばグリセロールおよびエタノール、お
よび有機酸、例えば酢酸が使用されてもよい。これらの
物質は単独してかまたは混合物の形で使用されてもよ
い。窒素源として、窒素含有有機化合物、例えばペプト
ン、酵母エキス、肉エキス、麦芽エキス、コーン浸漬水
剤、大豆粉および尿素、あるいは無機化合物、例えば硫
酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、炭酸アンモニウムおよび硝酸アンモニウムが使用さ
れていてもよい。窒素源は単独でかまたは混合物の形で
使用されてもよい。リン源としてリン酸二水素カリウム
またはリン酸水素二カリウム、あるいは相当するナトリ
ウム含有塩が使用されてもよい。また、培地は成長に必
要な金属塩、例えば硫酸マグネシウムまたは硫酸鉄を含
有する。最終的に、必須成長物質(essential growth s
ubstance)、例えばアミノ酸およびビタミンは、上記の
挙げられた物質に加えて使用されてもよい。さらに、適
した予備段階を培地に加えてもよい。挙げられた物質
は、シングルバッチ(single batch)の形で培養に添加
されてもよいか、あるいは適した方法で培養中に供給さ
れてもよい。
該菌株の要求を満たすものでなければならない。種々の
微生物のための培地の詳細な説明は、米国細菌学協会
(American Society for Bacteriology ( Washington
D.C., USA, 1981) ) のハンドブック「Manual of Meth
ods for General Bacteriology 」中に含まれている。
炭素源として、糖および炭化水素、例えばグルコース、
ショ糖、ラクトース、フルクトース、マルトース、糖
蜜、デンプンおよびセルロース、油および脂肪、例えば
大豆油、ひまわり油、落花生油およびヤシ油、脂肪酸、
例えばパルミチン酸、ステアリン酸およびリノレン酸、
アルコール、例えばグリセロールおよびエタノール、お
よび有機酸、例えば酢酸が使用されてもよい。これらの
物質は単独してかまたは混合物の形で使用されてもよ
い。窒素源として、窒素含有有機化合物、例えばペプト
ン、酵母エキス、肉エキス、麦芽エキス、コーン浸漬水
剤、大豆粉および尿素、あるいは無機化合物、例えば硫
酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、炭酸アンモニウムおよび硝酸アンモニウムが使用さ
れていてもよい。窒素源は単独でかまたは混合物の形で
使用されてもよい。リン源としてリン酸二水素カリウム
またはリン酸水素二カリウム、あるいは相当するナトリ
ウム含有塩が使用されてもよい。また、培地は成長に必
要な金属塩、例えば硫酸マグネシウムまたは硫酸鉄を含
有する。最終的に、必須成長物質(essential growth s
ubstance)、例えばアミノ酸およびビタミンは、上記の
挙げられた物質に加えて使用されてもよい。さらに、適
した予備段階を培地に加えてもよい。挙げられた物質
は、シングルバッチ(single batch)の形で培養に添加
されてもよいか、あるいは適した方法で培養中に供給さ
れてもよい。
【0025】培養のpHを調整するために、塩基性化合
物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモ
ニアまたは酸性化合物、例えばリン酸または硫酸を適し
た方法で使用してもよい。起泡を調整するために消泡
剤、例えば脂肪酸ポリグリコールエステルが使用されて
もよい。プラスミドの安定性を保持するために、淘汰作
用を有する適した物質、例えば抗生物質を培地に添加し
てもよい。好気条件の保持のために、酸素または酸素含
有ガス混合物、例えば空気を培養中に装入してもよい。
培養温度は通常20℃〜45℃、好ましくは25℃〜4
0℃である。培養は望ましいL−アミノ酸の最大量が形
成されるまで続けられる。この方法は通常10〜160
時間内に達成される。
物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモ
ニアまたは酸性化合物、例えばリン酸または硫酸を適し
た方法で使用してもよい。起泡を調整するために消泡
剤、例えば脂肪酸ポリグリコールエステルが使用されて
もよい。プラスミドの安定性を保持するために、淘汰作
用を有する適した物質、例えば抗生物質を培地に添加し
てもよい。好気条件の保持のために、酸素または酸素含
有ガス混合物、例えば空気を培養中に装入してもよい。
培養温度は通常20℃〜45℃、好ましくは25℃〜4
0℃である。培養は望ましいL−アミノ酸の最大量が形
成されるまで続けられる。この方法は通常10〜160
時間内に達成される。
【0026】L−アミノ酸の分析は、スパックマンら
(Spackman et al.)(Analytical Chemistry, 30, (19
58),1190 )に記載されているように、アニオン交換ク
ロマトグラフィー、その後のニンヒドリン誘導反応によ
って実施されてもよい。
(Spackman et al.)(Analytical Chemistry, 30, (19
58),1190 )に記載されているように、アニオン交換ク
ロマトグラフィー、その後のニンヒドリン誘導反応によ
って実施されてもよい。
【0027】コリネバクテリウムグルタミクム菌株DM
22/pRM17は、ドイチェ・ザンムルング・フォン
・ミクロオルガニスメン・ウント・ツエルクルトウーレ
ン(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zell
kulturen(Braunschweig, Germany) )に、ブタペスト条
約に従ってDSM12711で寄託された。
22/pRM17は、ドイチェ・ザンムルング・フォン
・ミクロオルガニスメン・ウント・ツエルクルトウーレ
ン(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zell
kulturen(Braunschweig, Germany) )に、ブタペスト条
約に従ってDSM12711で寄託された。
【0028】本発明による方法は、コリネ型細菌を用い
て発酵によって、L−アミノ酸、特にL−アスパラギン
酸、L−アスパラギン、L−ホモセリン、L−トレオニ
ン、L−イソロイシンおよびL−メチオニンの製造、特
にL−リジンの製造のために使用される。
て発酵によって、L−アミノ酸、特にL−アスパラギン
酸、L−アスパラギン、L−ホモセリン、L−トレオニ
ン、L−イソロイシンおよびL−メチオニンの製造、特
にL−リジンの製造のために使用される。
【0029】
【実施例】本発明は、以下の実施例によって詳細に説明
される。
される。
【0030】この目的のために、L−リジンを生産する
コリネバクテリウムグルタミクム菌株DSM5715
(ヨーロッパ特許出願公告第0435132号明細書)
を用いて試験を実施し、この場合、請求項に記載された
方法の利点が明らかになった。
コリネバクテリウムグルタミクム菌株DSM5715
(ヨーロッパ特許出願公告第0435132号明細書)
を用いて試験を実施し、この場合、請求項に記載された
方法の利点が明らかになった。
【0031】例1 増幅されたマレート:キノン酸化還元酵素を含有するL
−リジン生産体(producer)の作製 菌株DSM5715を、プラスミドpRM17(Molena
ar et al., 1998, European Journal of Biochemistry
254 (395-403) )を用いてリーブルら(Lieblet al.(F
EMS Microbiology Letters 65, 299-304(1989)))のよ
うに形質転換した。形質転換体(transformant )の選
択は、カナマイシン25mg/lが添加されたLBHI
Sアガー上で実施された。LBHISアガーはメルク社
(Merck, Darmstadt, Garmany)の脳心臓浸出物37g
/l、0.5Mソルビトールおよびアガーアガー15g
/l(agar-agar)が添加されたLB培地(Sambrook et
al.(Molecular Cloning a Laboratory Manual (1989) C
old Spring Harbour Laboratories) )から成る。この
方法で菌株DSM5715/pRM17が形成された。
菌株DSM5715/pJC1を同様の方法で作製し
た。
−リジン生産体(producer)の作製 菌株DSM5715を、プラスミドpRM17(Molena
ar et al., 1998, European Journal of Biochemistry
254 (395-403) )を用いてリーブルら(Lieblet al.(F
EMS Microbiology Letters 65, 299-304(1989)))のよ
うに形質転換した。形質転換体(transformant )の選
択は、カナマイシン25mg/lが添加されたLBHI
Sアガー上で実施された。LBHISアガーはメルク社
(Merck, Darmstadt, Garmany)の脳心臓浸出物37g
/l、0.5Mソルビトールおよびアガーアガー15g
/l(agar-agar)が添加されたLB培地(Sambrook et
al.(Molecular Cloning a Laboratory Manual (1989) C
old Spring Harbour Laboratories) )から成る。この
方法で菌株DSM5715/pRM17が形成された。
菌株DSM5715/pJC1を同様の方法で作製し
た。
【0032】例2 L−リジンの生産 最初に、菌株DSM5715/pRM17および菌株D
SM5715/pJC1をカナマイシン(25ml/
l)が添加された脳心臓浸出物アガー上で、33℃で2
4時間に亘って培養した。液体培地中での培養のため
に、カナマイシン(25ml/l)が付加的に添加され
たCgIII培地(Kase & Nakayama, Agricultural a
nd Biological Chemistry 36 (9) 1611-1621(1972) )
を使用した。この目的のために、4つの邪魔板を備えた
100mlの三角フラスコ中に含まれた培地10mlを
菌株の接種材料で接種し、かつ培養を240rpmかつ
30℃で16時間に亘って培養した。後に培養を前培養
として別個に使用した。
SM5715/pJC1をカナマイシン(25ml/
l)が添加された脳心臓浸出物アガー上で、33℃で2
4時間に亘って培養した。液体培地中での培養のため
に、カナマイシン(25ml/l)が付加的に添加され
たCgIII培地(Kase & Nakayama, Agricultural a
nd Biological Chemistry 36 (9) 1611-1621(1972) )
を使用した。この目的のために、4つの邪魔板を備えた
100mlの三角フラスコ中に含まれた培地10mlを
菌株の接種材料で接種し、かつ培養を240rpmかつ
30℃で16時間に亘って培養した。後に培養を前培養
として別個に使用した。
【0033】使用された生産培地または試験培地は、付
加的にカナマイシン(25mg/l)が添加されたMM
培地であった。
加的にカナマイシン(25mg/l)が添加されたMM
培地であった。
【0034】菌株DSM5715を用いての方法では、
相当する培地はカナマイシンを含まなかった。
相当する培地はカナマイシンを含まなかった。
【0035】MM培地の成分および配合は次の通りであ
った。
った。
【0036】 コーン浸漬水剤(Corn Steep Liquor (CSL)) 5g/l 3−モルホリノ−プロパンスルホン酸(MOPS) 20g/l グルコース 50g/l (別々にオートクレーブ処理した) 塩: (NH4)2SO4) 25g/l KH2PO4 0.1g/l MgSO4 *7H2O 1.0g/l CaCl2 *2H2O 10mg/l FeSO4 *7H2O 10mg/l MnSO4 *H20 5.0mg/l ビオチン 0.3mg/l (濾過滅菌) チアミン*HCl 0.2mg/l (濾過滅菌) CaCO3 25g/l ロイシン 0.1g/l アンモニア水を用いて、CSL、MOPSおよび塩溶液
をpH7に調整し、かつオートクレーブ処理した。その
後に、滅菌済みの物質およびビタミン溶液および乾式オ
ートクレーブ(dry autoclave)処理したCaCo3を添
加した。
をpH7に調整し、かつオートクレーブ処理した。その
後に、滅菌済みの物質およびビタミン溶液および乾式オ
ートクレーブ(dry autoclave)処理したCaCo3を添
加した。
【0037】培養を、前記に記載の生産培地10mlで
装填された、邪魔板を備えた100mlの三角フラスコ
中で実施した。培養は、前培養で接種されたので、開始
時の光学密度は0.1であった。培養を33℃で、かつ
80%の湿度で行った。
装填された、邪魔板を備えた100mlの三角フラスコ
中で実施した。培養は、前培養で接種されたので、開始
時の光学密度は0.1であった。培養を33℃で、かつ
80%の湿度で行った。
【0038】72時間に亘る培養の後、培養懸濁液の光
学密度および形成されたL−リジンの濃度を測定した。
光学密度は、測定波長660nmで、Dr.ラング(D
r.Lange Berlin, Garmany)によるLP2W光度計(LP2
W photometer,)を用いて測定され、(sic)L−リ
ジンはエッペンドルフビオトロニク(Eppendorf BioTro
nik,Hamburg, Germany)のアミノ酸分析器を用いて、イ
オン交換クロマトグラフィーおよびニンヒドリン検出で
のポストカラム反応によって測定された。試験結果を表
1に示した。
学密度および形成されたL−リジンの濃度を測定した。
光学密度は、測定波長660nmで、Dr.ラング(D
r.Lange Berlin, Garmany)によるLP2W光度計(LP2
W photometer,)を用いて測定され、(sic)L−リ
ジンはエッペンドルフビオトロニク(Eppendorf BioTro
nik,Hamburg, Germany)のアミノ酸分析器を用いて、イ
オン交換クロマトグラフィーおよびニンヒドリン検出で
のポストカラム反応によって測定された。試験結果を表
1に示した。
【0039】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:15) (C12P 13/04 C12R 1:15) (72)発明者 ミヒャエル エドゥアルト ファン デア レスト オランダ国 ヴェンロ アッカーヴィンデ 24アー (72)発明者 ベッティーナ メッケル ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト ミッ テルシュトラーセ 15
Claims (10)
- 【請求項1】 コリネ型細菌の発酵によってL−アミノ
酸を製造する方法において、マレート:キノン酸化還元
酵素をコードするヌクレオチド配列を増幅させ、特に過
剰に発現される細菌を使用することを特徴とする、L−
アミノ酸の製造方法。 - 【請求項2】 望ましいL−アミノ酸の生合成経路の別
の遺伝子が付加的に増幅されている細菌を使用する、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 望ましいL−アミノ酸の形成を減少させ
る、少なくとも幾つかの代謝経路が消失されている細菌
を使用する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 プラスミドベクターで形質転換させた菌
株を使用し、かつプラスミドベクターがマレート:キノ
ン酸化還元酵素をコードするヌクレオチド配列を有す
る、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 コリネバクテリウムグルタミクム中で寄
託されたDSM12711の番号のプラスミドベクター
pRM17で形質転換させた細菌を使用する、請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 L−アスパラギン酸、L−アスパラギ
ン、L−ホモセリン、L−トレオニン、L−イソロイシ
ンまたはL−メチオニンを生産するコリネ型細菌を使用
する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方
法。 - 【請求項7】 L−リジンを生産するコリネ型細菌を使
用する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方
法。 - 【請求項8】 ジヒドロジピコリネートシンターゼをコ
ードするdapA遺伝子を同時に過剰に発現させる、請
求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 S−(2−アミノエチル)−システイン
耐性を仲介するDNAフラグメントを同時に増幅させ
る、請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 次の工程、 a)望ましいL−アミノ酸を生産する細菌の発酵、この
場合、この細菌中で少なくともマレート:キノン酸化還
元酵素遺伝子が増幅されており、 b)培地中または細菌の細胞中でのL−アミノ酸の濃縮
および c)生産されたL−アミノ酸の分離、を実施することを
特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載
された発酵によってL−アミノ酸を製造する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19912384A DE19912384A1 (de) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung coryneformer Bakterien |
DE19912384.5 | 1999-03-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000270888A true JP2000270888A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=7901632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000076497A Pending JP2000270888A (ja) | 1999-03-19 | 2000-03-17 | L−アミノ酸の製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1038969A3 (ja) |
JP (1) | JP2000270888A (ja) |
KR (1) | KR20000076897A (ja) |
CN (1) | CN1267734A (ja) |
AU (1) | AU2236900A (ja) |
BR (1) | BR0001342A (ja) |
CA (1) | CA2301407A1 (ja) |
DE (1) | DE19912384A1 (ja) |
HU (1) | HUP0001176A2 (ja) |
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SK (1) | SK3742000A3 (ja) |
ZA (1) | ZA200001354B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002300874A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-10-15 | Ajinomoto Co Inc | エシェリヒア属細菌を用いたl−アミノ酸の製造法 |
JP2012511925A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | シージェイ チェイルジェダン コーポレーション | 5’−キサントシン一リン酸生産能が向上されたコリネバクテリア菌株およびそれを用いた5’−キサントシン一リン酸の生産方法 |
JP2012511924A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | シージェイ チェイルジェダン コーポレーション | 5’−グアノシン一リン酸生産能が向上されたコリネバクテリアおよびそれを用いた5’−グアノシン一リン酸の生産方法 |
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---|---|---|---|---|
US6630332B2 (en) | 2000-07-18 | 2003-10-07 | Degussa Ag | Process for the fermentative preparation of L-threonine |
WO2002006459A1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-24 | Degussa Ag | Process for the fermentative preparation of l-threonine |
DE10117816A1 (de) * | 2001-04-10 | 2002-10-17 | Degussa | Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung coryneformer Bakterien |
US7049106B2 (en) | 2001-04-10 | 2006-05-23 | Degussa Ag | Process for the production of L-amino acids by fermentation using coryneform bacteria with an attenuated mqo gene |
WO2003029457A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. | Procede de production d'acide amine |
DE10254074A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Verfahren zur mikrobiellen Herstellung von Stoffwechselprodukten |
US7214526B2 (en) | 2005-01-19 | 2007-05-08 | Degussa Ag | Alleles of the mqo gene from coryneform bacteria |
DE102005032429A1 (de) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | Degussa Ag | Allele des mqo-Gens aus coryneformen Bakterien |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58126789A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-28 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | レースレオニンの製造法 |
JPH0655149B2 (ja) * | 1985-03-12 | 1994-07-27 | 協和醗酵工業株式会社 | L―リジンの製造法 |
GB2223754B (en) * | 1988-09-12 | 1992-07-22 | Degussa | Dna encoding phosphoenolpyruvate carboxylase |
DE3943117A1 (de) * | 1989-12-27 | 1991-07-04 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur fermentativen herstellung von aminosaeure, insbesondere l-lysin, dafuer geeignete mikroorganismen und rekombinante dna |
RU2197528C2 (ru) * | 1995-06-07 | 2003-01-27 | Адзиномото Ко., Инк. | Способ получения l-лизина (варианты) и рекомбинантная днк, используемая для его осуществления (варианты) |
DE19907347A1 (de) * | 1999-02-20 | 2000-08-24 | Degussa | Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung coryneformer Bakterien |
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- 1999-03-19 DE DE19912384A patent/DE19912384A1/de not_active Withdrawn
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