JP2001057896A - Production of l-lysine - Google Patents

Production of l-lysine

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JP2001057896A
JP2001057896A JP2000172453A JP2000172453A JP2001057896A JP 2001057896 A JP2001057896 A JP 2001057896A JP 2000172453 A JP2000172453 A JP 2000172453A JP 2000172453 A JP2000172453 A JP 2000172453A JP 2001057896 A JP2001057896 A JP 2001057896A
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JP
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lysine
bacterium
medium
bacillus
culture
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JP2000172453A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuharu Tsujimoto
信晴 辻本
Hisashi Yasueda
寿 安枝
Yoshio Kawahara
義雄 河原
Shinichi Sugimoto
愼一 杉本
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing L-lysine by a fermentation process using a vitamin B12 non-demanding thermophilic bacterium belonging to the genus Bacillus. SOLUTION: A methanol-assimilating thermophilic bacterium belonging to the genus Bacillus, capable of producing L-lysine, not demanding B12, to be concrete, Bacillus methanolicus having L-lysine analog resistance, is cultured in a medium. L-Lysine is formed and accumulated in a culture product and L-lysine is collected from the culture product to give L-lysine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はL−リジンの製造法
に関し、詳しくは、ビタミンB12非要求性のメタノール
資化性好熱バチルス属細菌を用いたL−リジンの製造法
に関する。L−リジンは飼料添加物等として広く用いら
れている。
The present invention relates to a process for producing L- lysine BACKGROUND OF THE INVENTION, particularly, relates to a method for producing L- lysine using the vitamin B 12 Non-auxotrophic methylotrophic thermophilic Bacillus bacteria. L-lysine is widely used as a feed additive or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、L−リジンの製造は、ブレビバク
テリウム属、コリネバクテリウム属、バチルス属、ある
いはエシェリヒア属に属するL−リジン生産菌を用いた
発酵生産が主流となっている。発酵中に培地の温度が上
昇し、発酵に必要な酵素が失活したり生産菌が死滅した
りするために、発酵中に培地を冷却することが必要とな
っている。
2. Description of the Related Art At present, L-lysine is mainly produced by fermentation using L-lysine-producing bacteria belonging to the genus Brevibacterium, Corynebacterium, Bacillus, or Escherichia. During the fermentation, the temperature of the culture medium rises, so that it is necessary to cool the culture medium during the fermentation in order to inactivate enzymes necessary for the fermentation or to kill the producing bacteria.

【0003】一方、好熱性細菌の生産する酵素やタンパ
ク質は一般に高温で安定であり、診断薬や工業用触媒と
して応用が進んでいる。また、好熱細菌自体の発酵生産
への利用も期待されている。このような好熱性細菌を用
いて高温でのL−リジンの発酵生産が可能になれば、培
地の冷却が不要となり、発酵中の冷却コストを節減する
ことができる。また、高温で発酵を行うことが可能とな
れば、反応速度を向上させることができると考えられ
る。
On the other hand, enzymes and proteins produced by thermophilic bacteria are generally stable at high temperatures, and are increasingly used as diagnostic agents and industrial catalysts. It is also expected that thermophilic bacteria themselves will be used for fermentative production. If fermentative production of L-lysine at a high temperature using such a thermophilic bacterium becomes possible, cooling of the culture medium becomes unnecessary, and cooling cost during fermentation can be reduced. In addition, if fermentation can be performed at a high temperature, it is considered that the reaction rate can be improved.

【0004】また、上記のようなアミノ酸等の発酵生産
に通常用いられている微生物のように、有機化合物を炭
素源として必要とする従属栄養生物では、解糖系により
代謝される糖類を炭素源として利用されることが多い。
一方、エタノール、メタノール等のアルコールやセルロ
ース、二酸化炭素なども、発酵用の炭素源として模索さ
れている。これらの炭素源は、現在のところ発酵生産に
占める原料費比率が高いために、主として経済的理由に
よって選択されている。しかしながら、技術の多様化、
あるいは将来的な技術の発展という観点からは、これら
の炭素源を用いてアミノ酸を発酵生産することは、重要
な技術であると考えられる。
[0004] Heterotrophic organisms that require an organic compound as a carbon source, such as microorganisms commonly used for fermentative production of amino acids and the like, use sugars metabolized by glycolysis as carbon sources. Often used as.
On the other hand, alcohols such as ethanol and methanol, cellulose, carbon dioxide, and the like are also being sought as carbon sources for fermentation. These carbon sources are currently selected mainly for economic reasons because of the high ratio of raw material costs to fermentation production. However, diversification of technology,
Alternatively, from the viewpoint of future technology development, fermentative production of amino acids using these carbon sources is considered to be an important technology.

【0005】尚、好熱性細菌として、ビタミンB12要求
性のバチルス エスピー.MGA3株の変異株であるL−リ
ジン生産菌が報告されている(WO90/12105号、Lee, G.
H., et al., Biotechnology and Bioengineering, 49,
639-653 (1996))が、ビタミンB12非要求性の好熱バチ
ルス属細菌ではL−リジン生産に関する報告はない。
[0005] As thermophilic bacteria, vitamin B 12 request of Bacillus sp. An L-lysine-producing bacterium, which is a mutant strain of MGA3, has been reported (WO90 / 12105, Lee, G. et al.
H., et al., Biotechnology and Bioengineering, 49,
639-653 (1996)) is, in vitamin B 12 Non-auxotrophic thermophilic Bacillus bacteria not report on L- lysine production.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたものであり、ビタミンB12非要求性の好熱バ
チルス属細菌を用いた発酵法によるL−リジンの製造法
を提供することを課題とする。
[0008] The present invention has been made from the viewpoint, to provide a method of producing L- lysine by fermentation using vitamin B 12 Non-auxotrophic thermophilic Bacillus bacteria As an issue.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、ビタミンB1 2
非要求性のメタノール資化性好熱菌バチルス・メタノリ
カスの菌株から、L−リジンアナログ耐性を有する変異
株を取得し、同変異株がL−リジン生産能を有すること
を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明
は、以下のとおりである。
Means for Solving the Problems The present inventors have solved the above problems.
As a result of intensive studies to solve the problem, vitamin B1 Two
Unrequired methanol-utilizing thermophilic bacterium Bacillus methanoli
Mutation having resistance to L-lysine analog from a moss strain
That the mutant has L-lysine-producing ability
And completed the present invention. That is, the present invention
Is as follows.

【0008】(1)L−リジン生産能を有し、ビタミン
B12非要求性のメタノール資化性好熱バチルス属細菌を
培地で培養し、L−リジンを培養物中に生成蓄積させ、
該培養物よりL−リジンを採取することを特徴とするL
−リジンの製造法。 (2)前記細菌はバチルス・メタノリカスに属する細菌
である(1)の方法。 (3)前記細菌はバチルス・メタノリカスPB1(NCIMB13
113)由来である(2)の方法。 (4)前記細菌はL−リジンアナログ耐性を有する
(1)〜(3)のいずれかの方法。
(1) L-lysine producing ability, vitamin
Culturing the B 12 unsolicited of methylotrophic thermophilic Bacillus bacteria in a culture medium, to produce and accumulate an L- lysine in culture,
Collecting L-lysine from the culture;
-A method for producing lysine. (2) The method according to (1), wherein the bacterium belongs to Bacillus methanolicus. (3) The bacterium is Bacillus methanolicus PB1 (NCIMB13
113) The method of (2) which is derived. (4) The method according to any one of (1) to (3), wherein the bacterium has L-lysine analog resistance.

【0009】本発明において、L−リジン生産能とは、
本発明に用いる細菌を培地に培養したときに、培地中に
L−リジンを蓄積する能力をいう。
In the present invention, L-lysine-producing ability refers to
The ability to accumulate L-lysine in the medium when the bacteria used in the present invention are cultured in the medium.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のL−リジンの製造法に用いる細菌は、L−リジ
ン生産能を有し、ビタミンB12非要求性のメタノール資
化性好熱バチルス属細菌である。ビタミンB12非要求性
のメタノール資化性好熱バチルス属細菌としては、バチ
ルス・メタノリカスが挙げられる。また、バチルス・メ
タノリカスとして具体的にはバチルス・メタノリカスPB
1(NCIMB13113)が挙げられる。バチルス・メタノリカ
スPB1株(Arfman, N. et al, Int. J. Syst. Bacterio
l., 42(3), 439 (1992))は、NCIMB(National Collect
ions of Industrial and Marine Bacteria Ltd. 住所:
23 St.Machar Drive, Aberdeen AB2 1RY, Scotland, Un
ited Kingdom)から何人も入手することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Bacterium used to the preparation of L- lysine of the present invention has a L- lysine producing ability is vitamin B 12 Non-auxotrophic methylotrophic thermophilic Bacillus bacteria. The vitamin B 12 Non-auxotrophic methylotrophic thermophilic Bacillus bacteria include Bacillus methanolicus. In addition, as Bacillus methanolicus, specifically, Bacillus methanolicus PB
1 (NCIMB13113). Bacillus methanolicus strain PB1 (Arfman, N. et al, Int. J. Syst. Bacterio
l., 42 (3), 439 (1992)) is the NCIMB (National Collect
ions of Industrial and Marine Bacteria Ltd.
23 St. Machar Drive, Aberdeen AB2 1RY, Scotland, Un
ited Kingdom).

【0011】本発明に用いる細菌は、上記のようなビタ
ミンB12非要求性のメタノール資化性好熱バチルス属細
菌(以下、単に「好熱バチルス属細菌」ともいう)にL
−リジン生産能を付与することにより取得される。L−
リジン生産能を有する好熱バチルス属細菌は、好熱バチ
ルス属細菌の野生株からL−リジンアナログ耐性変異株
を分離することによって得ることができる。L−リジン
アナログとしては、S−2−アミノエチルシステイン
(AEC)、γ−メチルリジン(ML)、α−アミノ−β−
ヒドロキシ吉草酸(AHV)、トランス−4,5−デヒド
ロリジン(DHL)が挙げられる。以下に、L−リジンア
ナログ耐性を有する好熱バチルス属細菌を取得する方法
について説明する。
[0011] The bacterium of the present invention, the above-mentioned vitamin B 12 Non-auxotrophic methylotrophic thermophilic Bacillus bacteria (hereinafter, simply referred to as "thermophilic Bacillus bacterium") to L
-Obtained by imparting lysine-producing ability. L-
A thermophilic Bacillus bacterium having lysine-producing ability can be obtained by isolating an L-lysine analog-resistant mutant from a wild-type thermophilic Bacillus bacterium. Examples of L-lysine analogs include S-2-aminoethylcysteine (AEC), γ-methyllysine (ML), α-amino-β-
Hydroxyvaleric acid (AHV) and trans-4,5-dehydrolysine (DHL). Hereinafter, a method for obtaining a thermophilic Bacillus bacterium having L-lysine analog resistance will be described.

【0012】L−リジンアナログ耐性を有する好熱バチ
ルス属細菌は、好熱バチルス属細菌をその生育が阻害さ
れる濃度のL−リジンアナログを含む最小培地で培養
し、生育する株を選択することによって取得することが
できる。ここで、生育阻害とは生育の遅れや生育阻止を
いう。選択は、1回でもよく、複数回行ってもよい。培
地に添加するL−リジンアナログの量は、L−リジンア
ナログ耐性を付与しようとする親株の生育が阻害される
濃度であれば特に制限されないが、0.01mg/ml以上、好
ましくは1mg/ml〜50mg/mlが挙げられる。選択に先だっ
て、好熱バチルス属細菌に突然変異処理を施してもよ
い。突然変異処理は、紫外線照射またはN−メチル−N'
−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝
酸等の通常人工突然変異に用いられている変異剤による
処理によって行えばよい。L−リジンアナログ耐性株の
選択は、1種のL−リジンアナログについて行ってもよ
く、複数種のL−リジンアナログについて行ってもよ
い。また、選択は、1種のL−リジンアナログについて
1回でもよく、複数回行ってもよい。
The thermophilic Bacillus bacterium having L-lysine analog resistance is obtained by culturing the thermophilic Bacillus bacterium in a minimal medium containing a concentration of the L-lysine analog that inhibits the growth of the bacterium, and selecting a strain that grows. Can be obtained by Here, growth inhibition refers to growth delay or growth inhibition. The selection may be performed once or plural times. The amount of the L-lysine analog to be added to the medium is not particularly limited as long as the growth of the parent strain to which L-lysine analog resistance is to be imparted is inhibited, but is 0.01 mg / ml or more, preferably 1 mg / ml to 50 mg / ml. Prior to selection, a thermophilic Bacillus bacterium may be subjected to a mutation treatment. Mutation treatment is performed by ultraviolet irradiation or N-methyl-N ′
It may be carried out by treatment with a mutagen commonly used for artificial mutation such as -nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) or nitrous acid. Selection of an L-lysine analog-resistant strain may be performed for one type of L-lysine analog, or may be performed for a plurality of types of L-lysine analog. The selection may be performed once for one kind of L-lysine analog, or may be performed plural times.

【0013】上記のようにして得られるL−リジンアナ
ログ耐性を有する好熱バチルス属細菌は、親株が生育で
きない濃度のL−リジンアナログン存在下でも、生育す
ることができる。
The thermophilic Bacillus bacterium having L-lysine analog resistance obtained as described above can grow even in the presence of an L-lysine analog at a concentration at which the parent strain cannot grow.

【0014】また、ブレビバクテリウム属またはコリネ
バクテリウム属細菌のL−リジン生産菌において知られ
ているような、L−リジンアナログ耐性変異以外の変異
によっても、好熱バチルス属細菌にL−リジン生産能を
付与することができる。そのような変異を有する変異株
としては、L−ロイシン、L−ホモセリン、L−プロリ
ン、L−セリン、L−アルギニン、L−アラニン、L−
バリン等のアミノ酸を要求する変異株(米国特許第3708
395号及び第3825472号)、DL−α−アミノ−ε−カプ
ロラクタム、α−アミノ−ラウリルラクタム、アスパラ
ギン酸−アナログ、スルファ剤、キノイド、N−ラウロ
イルロイシンに耐性を示すL−リジン生産変異株、オキ
ザロ酢酸脱炭酸酵素(デカルボキシラーゼ)または呼吸
系酵素阻害剤の耐性を示すL−リジン生産変異株(特開
昭50-53588号、特開昭50-31093号、特開昭52-102498
号、特開昭53-9394号、特開昭53-86089号、特開昭55-97
83号、特開昭55-9759号、特開昭56-32995号、特開昭56-
39778号、特公昭53-43591号、特公昭53-1833号)、イノ
シトールまたは酢酸を要求するL−リジン生産変異株
(特開昭55-9784号、特開昭56-8692号)、フルオロピル
ビン酸に対して感受性を示すL−リジン生産変異株(特
開昭55-9783号、特開昭53-86090号)、エチレングリコ
ールに耐性の変異株(米国特許第4411997号)等が知ら
れている。
The thermophilic Bacillus bacterium also has L-lysine caused by mutations other than the L-lysine analog resistance mutation, as is known from L-lysine-producing bacteria of the genus Brevibacterium or Corynebacterium. Production capacity can be provided. Mutants having such a mutation include L-leucine, L-homoserine, L-proline, L-serine, L-arginine, L-alanine, and L-leucine.
Mutants requiring amino acids such as valine (US Patent No. 3708)
Nos. 395 and 3825472), DL-α-amino-ε-caprolactam, α-amino-lauryl lactam, aspartic acid-analogs, sulfa drugs, quinoids, L-lysine-producing mutants resistant to N-lauroylleucine, L-Lysine-producing mutants showing resistance to oxaloacetate decarboxylase (decarboxylase) or respiratory enzyme inhibitors (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-53588, 50-31093, 52-102498)
No., JP-A-53-9394, JP-A-53-86089, JP-A-55-97
No. 83, JP-A-55-9759, JP-A-56-32995, JP-A-56-329
39778, JP-B-53-43591, JP-B-53-1833), L-lysine-producing mutants requiring inositol or acetic acid (JP-A-55-9784, JP-A-56-8692), fluoropyruvin L-lysine-producing mutants that are sensitive to acids (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-9783 and 53-86090), mutants resistant to ethylene glycol (US Patent No. 4411997), and the like are known. I have.

【0015】さらに、好熱バチルス属細菌にL−リジン
生合成酵素遺伝子を強化することによっても、L−リジ
ン生産能を付与又は増強することができる。L−リジン
生合成酵素遺伝子としては、アスパルトキナーゼ遺伝
子、ジヒドロジピコリン酸レダクターゼ遺伝子、ジヒド
ロジピコリン酸シンターゼ遺伝子、ジアミノピメリン酸
デカルボキシラーゼ遺伝子、ジアミノピメリン酸デヒド
ロゲナーゼ遺伝子、ホスホエノールピルビン酸カルボキ
シラーゼ遺伝子等が挙げられる。
Furthermore, L-lysine-producing ability can be imparted or enhanced by enhancing the L-lysine biosynthetic enzyme gene in thermophilic Bacillus bacteria. Examples of the L-lysine biosynthetic enzyme gene include an aspartokinase gene, a dihydrodipicolinate reductase gene, a dihydrodipicolinate synthase gene, a diaminopimelate decarboxylase gene, a diaminopimelate dehydrogenase gene, and a phosphoenolpyruvate carboxylase gene.

【0016】上記の酵素遺伝子は、例えば、好熱性バチ
ルス属細菌の遺伝子ライブラリーから、その酵素を欠損
する微生物の変異株の栄養要求性を回復する遺伝子とし
て取得することができる。このようして取得されたビタ
ミンB12要求性の好熱バチルスであるバチルス エスピ
ー.MGA3株由来のアスパルトキナーゼIIをコードする遺
伝子(米国特許第5,243,039号)、及びジアミノピメリ
ン酸デカルボキシラーゼをコードする遺伝子(米国特許
第5,426,052号)が開示されている。本発明において
は、これらのビタミンB12要求性の好熱バチルス由来の
遺伝子を使用することができるが、これらの遺伝子と同
様にしてビタミンB12非要求性の好熱バチルスから取得
した遺伝子も、同様に使用することができる。
The above-mentioned enzyme gene can be obtained, for example, from a gene library of a thermophilic Bacillus bacterium as a gene for restoring the auxotrophy of a mutant strain of a microorganism deficient in the enzyme. Thus was vitamin B was obtained 12 request of Bacillus sp is thermophilic Bacillus. Disclosed are a gene encoding aspartokinase II from the MGA3 strain (US Pat. No. 5,243,039) and a gene encoding diaminopimelate decarboxylase (US Pat. No. 5,426,052). In the present invention, it is possible to use these vitamin B 12 requirement for gene from thermophilic Bacillus, even these genes obtained from vitamin B 12 non requirement thermophilic Bacillus in the same manner as the gene, It can be used as well.

【0017】L−リジン生合成遺伝子を好熱バチルス属
細菌に導入するためのベクターとしては、pUB110、pHY3
00PLK、pHV1248、pE194、pC194、pBC16、pSA0501、pSA2
100、pAM77、pT181、pBD6、pBD8及びpBD64、pHV14、更
に、それらの誘導体プラスミド等が挙げられる。また、
バチルス・メタノリカスPB1株が保持する約20.5kbpの大
きさの内在性プラスミド又はその誘導体も、好熱バチル
ス属細菌にL−リジン生合成遺伝子を導入するのに使用
することができる(特願平11-105812号)。
Vectors for introducing the L-lysine biosynthesis gene into thermophilic Bacillus bacteria include pUB110, pHY3
00PLK, pHV1248, pE194, pC194, pBC16, pSA0501, pSA2
100, pAM77, pT181, pBD6, pBD8 and pBD64, pHV14, and their derivative plasmids. Also,
An endogenous plasmid of about 20.5 kbp or a derivative thereof, which is maintained by the Bacillus methanolicus PB1 strain, can also be used to introduce an L-lysine biosynthesis gene into a thermophilic Bacillus bacterium (Japanese Patent Application No. Hei 11 (1999)). -105812).

【0018】好熱バチルス属細菌の形質転換は、宿主細
胞をプロトプラストまたはスフェロプラストの状態にし
て組換えDNAをDNA受容菌に導入する方法(Chang,
S.and Choen, S. N., Molec. Gen. Genet., 168, 111
(1979); Bibb, M. J., Ward,J. M. and Hopwood, O.
A., Nature, 274, 398(1978); Hinnen, A., Hicks, J.
B. and Fink, G. R., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7
5, 1929(1978))によって行うことができる。
Transformation of a thermophilic Bacillus bacterium is carried out by introducing host cells into protoplasts or spheroplasts and introducing recombinant DNA into DNA recipients (Chang,
S. and Choen, SN, Molec. Gen. Genet., 168, 111
(1979); Bibb, MJ, Ward, JM and Hopwood, O.
A., Nature, 274, 398 (1978); Hinnen, A., Hicks, J.
B. and Fink, GR, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7
5, 1929 (1978)).

【0019】上記のようにして得られるビタミンB12
要求性のメタノール資化性好熱バチルス属細菌を培地で
培養し、L−リジンを培養物中に生成蓄積させ、該培養
物よりL−リジンを採取することにより、L−リジンを
製造することができる。
The vitamin B 12 non-requiring methanol-assimilating thermophilic Bacillus bacterium obtained as described above is cultured in a medium, L-lysine is produced and accumulated in the culture, and L-lysine is produced from the culture. By collecting lysine, L-lysine can be produced.

【0020】培養に使用する培地は、炭素源、窒素源、
無機イオン及び必要に応じその他の有機成分を含有する
通常の培地である。
The medium used for the cultivation includes a carbon source, a nitrogen source,
This is a normal medium containing inorganic ions and other organic components as required.

【0021】炭素源としては、グルコース、マルトー
ス、リボースなどの糖類、メタノール、マンニトール、
ソルビトールなどのアルコール類を用いることができ
る。本発明においては、特にメタノールを好適に用いる
ことができる。
Examples of the carbon source include sugars such as glucose, maltose and ribose, methanol, mannitol,
Alcohols such as sorbitol can be used. In the present invention, methanol can be particularly preferably used.

【0022】窒素源としては、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等の無機アンモニウ
ム塩、大豆加水分解物などの有機窒素、アンモニアガ
ス、アンモニア水等を用いることができる。
As the nitrogen source, inorganic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium phosphate, organic nitrogen such as soybean hydrolysate, ammonia gas, aqueous ammonia and the like can be used.

【0023】無機イオン及びその源としては、リン酸カ
リウム、硫酸マグネシウム、鉄イオン、マンガンイオン
等が少量添加される。有機微量栄養素としては、ビオチ
ン、葉酸、ビタミンB1などの要求物質または酵母エキ
ス等を必要に応じ適量含有させることが望ましい。
As inorganic ions and their sources, small amounts of potassium phosphate, magnesium sulfate, iron ions, manganese ions and the like are added. As organic trace nutrients, biotin, folic acid, be suitable amount necessary required substances or yeast extract, and the like, such as vitamin B 1 desirable.

【0024】培養は、用いる微生物の生育に好適な条件
で行われる。通常は、好気的条件下で16〜72時間実
施するのがよく、培養温度は20℃〜45℃に、培養中
pHは5〜8.5に制御する。pH調整には無機あるい
は有機の酸性あるいはアルカリ性物質、更にアンモニア
ガス等を使用することができる。また、宿主として好熱
性細菌を用いる場合には、培養温度は42℃〜60℃で
培養することができる。
The culturing is carried out under conditions suitable for the growth of the microorganism to be used. Usually, it is good to carry out under aerobic conditions for 16 to 72 hours, and the culture temperature is controlled at 20 ° C to 45 ° C, and the pH is controlled at 5 to 8.5 during the culture. For pH adjustment, an inorganic or organic acidic or alkaline substance, furthermore, ammonia gas or the like can be used. When a thermophilic bacterium is used as a host, the cultivation can be performed at a temperature of 42 ° C to 60 ° C.

【0025】培養物からのL−リジンの採取は、通常イ
オン交換樹脂法、沈澱法その他の公知の方法を組み合わ
せることにより実施できる。
The collection of L-lysine from the culture can be usually performed by a combination of an ion exchange resin method, a precipitation method and other known methods.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0027】[0027]

【実施例1】バチルス・メタノリカスPB1株からのL−
リジンアナログ耐性株の取得 ビタミンB12非要求性のメタノール資化性好熱菌バチル
ス・メタノリカスPB1(NCIMB13113)を、5mlのA培地(K2
HPO4 3.8g/L、NaH2PO4・2H2O 3.1g/L、(NH4)2SO4 3.6g/
L、MgSO4・7H2O 0.5g/L、FeSO4・7H2O 2mg/L、CuSO4・5H
2O 40μg/L、H3BO 3 30μg/L、MnSO4・4H2O 200μg/L、Zn
SO4・7H2O 200μg/L 、Na2MoO4・2H2O 40μg/L 、CaCl2
2H2O 5.3μg/L、CoCl2・6H2O 40μg/L 、チアミン塩酸塩
100μg/L、パントテン酸カルシウム 100μg/L 、リボ
フラビン 100μg/L 、ビオチン 100μg/L 、ニコチン酸
100μg/L 、ピリドキシン塩酸塩 100μg/L 、アミノ安
息香酸 20μg/L 、リポ酸 20μg/L 、葉酸 20μg/L 、
メタノール2%(V/V))を入れた試験管に植菌し、50℃
にて一晩振盪培養した。
[Example 1] L- from Bacillus methanolicus strain PB1
Acquisition of lysine analog resistant strain Vitamin B12Unrequired methanol-utilizing thermophilic bacterium Bacill
S. methanolicus PB1 (NCIMB13113) was added to 5 ml of A medium (KTwo
HPOFour3.8g / L, NaHTwoPOFour・ 2HTwoO 3.1 g / L, (NHFour)TwoSOFour 3.6g /
L, MgSOFour・ 7HTwoO 0.5g / L, FeSOFour・ 7HTwoO 2mg / L, CuSOFour・ 5H
TwoO 40μg / L, HThreeBO Three30μg / L, MnSOFour・ 4HTwoO 200μg / L, Zn
SOFour・ 7HTwoO 200μg / L, NaTwoMoOFour・ 2HTwoO 40μg / L, CaClTwo
2HTwoO 5.3μg / L, CoClTwo・ 6HTwoO 40μg / L, thiamine hydrochloride
 100μg / L, calcium pantothenate 100μg / L, ribo
Flavin 100μg / L, biotin 100μg / L, nicotinic acid
 100 μg / L, pyridoxine hydrochloride 100 μg / L, amino ammonium
20 μg / L benzoic acid, 20 μg / L lipoic acid, 20 μg / L folic acid,
Inoculate a test tube containing 2% methanol (V / V) at 50 ℃
And cultured overnight with shaking.

【0028】上記の培養液を、50mlのA培地を入れた坂
口フラスコに1%となるように植菌し、50℃にて対数増殖
期まで生育させた後、集菌した。
The above culture solution was inoculated at 1% into a Sakaguchi flask containing 50 ml of A medium, grown at 50 ° C. until the logarithmic growth phase, and then collected.

【0029】上記にようにして得られた菌体を、リン酸
カリウム緩衝液 (pH7.4)にて洗浄した後、50mg/LのN-メ
チル-N'-ニトロ-N-ニトロソグアニジン(NTG)を含むリ
ン酸カリウム緩衝液 (pH7.4)に懸濁し、50℃にて30分間
放置した。NTG処理した菌体を、リン酸カリウム緩衝液
(pH7.4)にて2回洗浄した後、A培地に懸濁し、一晩振
盪培養を行った。これらの培養液を一部採取し、1mg/ml
のS−2−アミノエチルシステイン(AEC)を含むA寒
天培地(1.5%の寒天を含むA培地)に塗布し、2〜5日
間、50℃にて培養を行った。出現したコロニーについ
て、上記と同じ濃度のAECを含むA寒天培地にて50℃で
画線培養を行った。その後、形成されたコロニーをA培
地を5ml入れた試験管に植菌し、2〜5日間振盪培養し
た。これらの培養液を、n−ブタノール:酢酸:水:ジ
エチルアミン=5:5:2:1(容量比)の組成からな
る展開液を用いた薄層クロマトグラフィー(TLC)にて
分析したところ、L−リジンのスポットが検出できるも
のが存在した。大きなL−リジンのスポットを確認でき
た2株を選択し、それぞれ#1691及び#1821と命名した。
The bacterial cells obtained as above are washed with a potassium phosphate buffer (pH 7.4), and then washed with 50 mg / L of N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG ), And suspended at 50 ° C. for 30 minutes. The cells treated with NTG were added to a potassium phosphate buffer solution.
After washing twice (pH 7.4), the cells were suspended in medium A and cultured with shaking overnight. Collect a portion of these cultures and add 1 mg / ml
S-2-aminoethylcysteine (AEC) was applied to an A agar medium (A medium containing 1.5% agar) and cultured at 50 ° C. for 2 to 5 days. The emerged colonies were streaked at 50 ° C. on an A agar medium containing AEC at the same concentration as above. Thereafter, the formed colony was inoculated into a test tube containing 5 ml of A medium, and cultured with shaking for 2 to 5 days. These cultures were analyzed by thin-layer chromatography (TLC) using a developing solution having a composition of n-butanol: acetic acid: water: diethylamine = 5: 5: 2: 1 (volume ratio). -Some lysine spots were detectable. Two strains where large L-lysine spots could be confirmed were selected and named # 1691 and # 1821, respectively.

【0030】#1691及び#1821は、各々順にAJ13602及びA
J13603と命名され、1999年6月4日に、通商産業省
工業技術院生命工学工業技術研究所(郵便番号305-8566
日本国茨城県つくば市東一丁目1番3号)に寄託され、
順に受託番号FERM P−17413及びFERM
P−17414が付与され、2000年6月2日にブタ
ペスト条約に基づく国際寄託に移管され、順にFERM
BP−7182及びFERM BP−7183の受託
番号が付与されている。
# 1691 and # 1821 are AJ13602 and A, respectively.
J13603, and on June 4, 1999, Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Ministry of International Trade and Industry (Postal Code: 305-8566)
Deposited at 1-3-1-3 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan)
Accession number FERM P-17413 and FERM
P-17414 was granted and transferred to an international deposit under the Budapest Treaty on June 2, 2000.
Accession numbers for BP-7182 and FERM BP-7183 are assigned.

【0031】[0031]

【実施例2】L−リジンアナログ耐性株によるL−リジ
ンの生産 実施例1で取得した上記2株(#1691、#1821)を、50℃に
て2日間、A寒天培地上で培養し、それらの菌体の一白
金耳分を5mlのA培地を入れた試験管に植菌し、50℃で
2日間振盪培養を行った。
Example 2 Production of L-Lysine by L-Lysine Analog-Resistant Strain The above two strains (# 1691 and # 1821) obtained in Example 1 were cultured on A agar medium at 50 ° C. for 2 days. One platinum loop of these cells was inoculated into a test tube containing 5 ml of A medium, and cultured with shaking at 50 ° C. for 2 days.

【0032】次に、各々の培養液2mlを20mlのA培地を
入れた坂口フラスコに加え、同様に50℃にて2〜3日間振
盪培養を行った。培養終了後、菌体を遠心分離で除去
し、培養上清に含まれるL−リジンの濃度をアミノ酸分
析計にて定量した。結果を表1に示した。
Next, 2 ml of each culture was added to a Sakaguchi flask containing 20 ml of the A medium, and shaking culture was similarly performed at 50 ° C. for 2 to 3 days. After completion of the culture, the cells were removed by centrifugation, and the concentration of L-lysine contained in the culture supernatant was quantified using an amino acid analyzer. The results are shown in Table 1.

【0033】[0033]

【表1】表1 ──────────────────── 菌株 L−リジン生産量(g/L) ──────────────────── PB1 0 #1691 0.36 #1821 0.64 ────────────────────[Table 1] Table 1 {Lactate production of L-lysine (g / L)} ─────── PB1 0 # 1691 0.36 # 1821 0.64 ────────────────────

【0034】更に1Lのジャーファーメンターを用い
て、同様に培養を行った。使用した培地はA培地を基本
培地とし、培養中に逐次培養液を分取し、ガスクロマト
グラフィーにてメタノール濃度を分析し、メタノール濃
度が0.5〜1.0%(V/V)になった時点で適宜メタノールを添
加した。
Further, the culture was carried out in the same manner using a 1 L jar fermenter. The medium used was the medium A as a basic medium, and the culture broth was sequentially collected during the culture, and the methanol concentration was analyzed by gas chromatography.When the methanol concentration became 0.5 to 1.0% (V / V), Methanol was added as appropriate.

【0035】培地のpHはアンモニア添加によりpH6.7に
維持し、発泡はシリコン系消泡剤(GD-113)を適宜添加す
ることで制御した。培養終了後、前記と同様にして培地
中のL−リジンの濃度を定量した。培養時間と培地中に
蓄積したL−リジンHClの濃度を表2に示した。表
中、「−」は、試験していないことを示す。
The pH of the medium was maintained at pH 6.7 by adding ammonia, and foaming was controlled by appropriately adding a silicone-based antifoaming agent (GD-113). After completion of the culture, the concentration of L-lysine in the medium was quantified in the same manner as described above. Table 2 shows the culture time and the concentration of L-lysine HCl accumulated in the medium. In the table, "-" indicates that the test was not performed.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明により、ビタミンB12非要求性の
好熱バチルス属細菌を用いてL−リジンを生産すること
ができる。本発明によれば、培地にビタミンB12を添加
することなく、メタノール等の炭素源を用いてL−リジ
ンを製造することができる。
According to the present invention can produce L- lysine using the vitamin B 12 Non-auxotrophic thermophilic Bacillus bacteria. According to the present invention, without the addition of vitamin B 12 in a medium, it can be produced L- lysine using a carbon source such as methanol.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 義雄 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社発酵技術研究所内 (72)発明者 杉本 愼一 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社発酵技術研究所内 Fターム(参考) 4B064 AE25 CA02 CD06 DA01 DA10 DA11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Yoshio Kawahara 1-1, Suzukicho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Ajinomoto Co., Ltd. Fermentation Research Institute (72) Shinichi Sugimoto 1, Suzukicho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa -1 F-term in Ajinomoto Co., Inc. Fermentation Research Laboratory (reference) 4B064 AE25 CA02 CD06 DA01 DA10 DA11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 L−リジン生産能を有し、ビタミンB12
非要求性のメタノール資化性好熱バチルス属細菌を培地
で培養し、L−リジンを培養物中に生成蓄積させ、該培
養物よりL−リジンを採取することを特徴とするL−リ
ジンの製造法。
1. A L- lysine has an ability to produce vitamin B 12
A non-requiring methanol-assimilating thermophilic Bacillus bacterium is cultured in a medium, L-lysine is produced and accumulated in the culture, and L-lysine is collected from the culture. Manufacturing method.
【請求項2】 前記細菌はバチルス・メタノリカスに属
する細菌である請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the bacterium is a bacterium belonging to Bacillus methanolicus.
【請求項3】 前記細菌はバチルス・メタノリカスPB1
(NCIMB13113)由来である請求項2記載の方法。
3. The bacterium is Bacillus methanolicus PB1.
The method according to claim 2, which is derived from (NCIMB13113).
【請求項4】 前記細菌はL−リジンアナログ耐性を有
する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the bacterium has L-lysine analog resistance.
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