JP2001069979A - Production of l-glutamic acid by fermentation - Google Patents

Production of l-glutamic acid by fermentation

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JP2001069979A
JP2001069979A JP24512199A JP24512199A JP2001069979A JP 2001069979 A JP2001069979 A JP 2001069979A JP 24512199 A JP24512199 A JP 24512199A JP 24512199 A JP24512199 A JP 24512199A JP 2001069979 A JP2001069979 A JP 2001069979A
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glutamic acid
dna
bacterium
temperature
producing
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Mikio Fujii
幹夫 藤井
Tadayuki Imanaka
忠行 今中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new bacterium (variant) which expresses the molecule chaperon derived from a thermophilic bacterium, stably produces L-glutamic acid at a temperature near the upper limit of optimal growth temperature, and can be used for producing L-glutamic acid useful as the main ingredient of a seasoning, etc. SOLUTION: This is a new bacterium [e.g. Corynebacterium glutamicum strain 22337 (pAGC31) FERM BP-6785 or a variant thereof] which expresses the molecule chaperon derived from a thermophilic bacterium, and allows stably producing L-glutamic acid at a temperature near the upper limit of optimal growth temperature or higher, and can be used for stably even at a high temperature producing L-glutamic acid utilized in a large amount as the main ingredient of sodium L-glutamate which is a seasoning, etc. This bacterium is obtained by transducing a vector plasmid containing a gene coding for the molecule chaperon derived from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus sp. strain KOD1 into a L-glutamic acid-producing bacterium.

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】本発明は新規L−グルタミン
酸生産性細菌及びそれを用いた発酵法によるL−グルタ
ミン酸の製造法に関する。
The present invention relates to a novel L-glutamic acid-producing bacterium and a method for producing L-glutamic acid by a fermentation method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】L−グルタミン酸は旨味調味料であるL
−グルタミン酸ナトリウムの主原料等として多量に利用
されている。
2. Description of the Related Art L-glutamic acid is an L-flavoring seasoning.
-It is used in large quantities as the main raw material of sodium glutamate.

【0003】L−グルタミン酸の発酵法による製造は、
L−グルタミン酸生産性細菌により行われている。グル
タミン酸生産性コリネ型細菌としては、コリネバクテリ
ウム・グルタミカム(Corynebacterium
glutamicum)、ブレビバクテリウム・ディ
バリカタム(Brevibacterium・diva
ricatum)及びミクロバクテリウム・アンモニア
フィラム(Microbacterium ammon
iaphilum)等が知られているが、近年の報告に
よればこれらは全てコリネバクテリウム・グルタミカム
(Corynebacterium glutamic
um)の名で、同一種としてコリネバクテリウム属に分
類されている(Liebl等、Int. J. Sys
t. Bacteriol.、第41巻、255−26
0頁、[1991年])。
[0003] The production of L-glutamic acid by fermentation is
It is performed by L-glutamic acid producing bacteria. Glutamate-producing coryneform bacteria include Corynebacterium glutamicum (Corynebacterium).
glutamicum), Brevibacterium divaritamum
Ricatum) and Microbacterium ammonia
iafilum) are known, but according to recent reports, they are all Corynebacterium glutamicum (Corynebacterium glutamicum).
um), and are classified into the genus Corynebacterium as the same species (Liebl et al., Int. J. Sys.
t. Bacteriol. , Vol. 41, 255-26
0, [1991]).

【0004】発酵法によるL−グルタミン酸の製造は、
L−グルタミン酸生産性細菌を培地に接種し、好気的に
培養することにより行われる。通常の培養、特に生育に
必要なビオチンが多量に含まれている培地中で培養した
場合には、培養液中にL−グルタミン酸がほとんど蓄積
されないことが知られている。培養液中に著量のグルタ
ミン酸を蓄積させるには、(1)ビオチンをL−グルタ
ミン酸生産性細菌が要求する量よりもやや少なく含有す
る培地を用いて培養する方法、(2)L−グルタミン酸
生産性細菌をビオチンを充分量含む培地中で一定時間培
養した後にペニシリンを培地中に添加してグルタミン酸
発酵を誘導する方法、および(3)L−グルタミン酸生
産性細菌をビオチンを含む培地中で一定時間培養した後
に界面活性剤を培地中に添加してL−グルタミン酸発酵
を誘導する方法等が知られている。
The production of L-glutamic acid by a fermentation method is as follows:
It is performed by inoculating a medium with L-glutamic acid-producing bacteria and culturing it aerobically. It is known that L-glutamic acid hardly accumulates in a culture solution when cultured in a normal culture, particularly in a medium containing a large amount of biotin necessary for growth. In order to accumulate a significant amount of glutamic acid in the culture solution, (1) a method of culturing using a medium containing biotin slightly less than the amount required by L-glutamic acid-producing bacteria, (2) L-glutamic acid production A method of inducing glutamic acid fermentation by adding penicillin to a medium after culturing the bacterium in a medium containing a sufficient amount of biotin for a certain period of time; and (3) culturing L-glutamic acid-producing bacteria in a medium containing biotin for a certain period of time. A method of inducing L-glutamic acid fermentation by adding a surfactant to a medium after culturing, and the like are known.

【0005】従来のL−グルタミン酸発酵では、発酵温
度が用いた微生物の生育上限温度に近づくとL−グルタ
ミン酸の生産速度が低下し、また場合によっては溶菌現
象とともにL−グルタミン酸の生産が急激に停止するこ
ともあり、発酵の温度管理を厳密に行うことが必要であ
った。
In conventional L-glutamic acid fermentation, the production rate of L-glutamic acid decreases as the fermentation temperature approaches the maximum growth temperature of the microorganism used, and in some cases, the production of L-glutamic acid stops rapidly with the lysis phenomenon. Therefore, it was necessary to strictly control the temperature of the fermentation.

【0006】一方、分子シャペロンというタンパク質の
高次構造の形成や安定化を司る機能を有するタンパク質
分子が知られている。分子シャペロンの中でも、特にシ
ャペロニンと呼ばれるタンパク質ファミリーは、細胞が
高温環境下や化学薬品等によるストレスに曝された際に
特異的に生産されるものであり、「熱ショックタンパク
質」としてよく研究されている。例えば、超好熱性始原
菌であるパイロコッカス・スピーシーズ(Pyroco
ccus sp.)KOD1株が生産するシャペロニン
CpkBは、タンパク質の熱安定性を高める作用が強
く、酵母のアルコールデヒドロゲナーゼの熱失活を大幅
に抑制することが報告されている(Yan等、Appl
ied and Enviromental Micr
obiology、第63巻、第2号、785?789
頁、[1997年])。分子シャペロンの上記の特徴を
応用し、通常は不溶性かつ不活性なタンパク質として発
現されていた外来タンパク質を、不溶化させることなく
発現させる方法は特開平9−173078号公報に開示
されている。
[0006] On the other hand, a protein molecule having a function of controlling the formation and stabilization of a higher-order structure of a protein called a molecular chaperone is known. Among the molecular chaperones, a protein family called chaperonin, in particular, is specifically produced when cells are exposed to high-temperature environments or stresses caused by chemicals, etc., and has been well studied as a “heat shock protein”. I have. For example, the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus sp.
ccus sp. ) It has been reported that chaperonin CpkB produced by the KOD1 strain has a strong effect of increasing the thermostability of proteins and significantly suppresses the heat inactivation of alcohol dehydrogenase in yeast (Yan et al., Appl.
ied and Environmental Micr
obiology, Vol. 63, No. 2, 785-789
P., [1997]). Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-173078 discloses a method for expressing a foreign protein, which is normally expressed as an insoluble and inactive protein, without insolubilizing it by applying the above characteristics of the molecular chaperone.

【0007】しかしながら、外来の分子シャペロンを多
量に発現させて、宿主細菌の高温に対する抵抗性を高め
ることや、宿主細菌が本来生産するL−アミノ酸の生産
性を安定化させることは知られていない。
However, it is not known to express a large amount of a foreign molecular chaperone to increase the resistance of host bacteria to high temperatures or to stabilize the productivity of L-amino acids originally produced by the host bacteria. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は従来の
L−グルタミン酸生産性細菌ではL−グルタミン酸の生
産速度が低下するような高い温度においても安定にL−
グルタミン酸の製造を行いうる方法を確立することであ
る。
An object of the present invention is to provide a conventional L-glutamic acid-producing bacterium which stably produces L-glutamic acid even at a high temperature at which the production rate of L-glutamic acid decreases.
The purpose is to establish a method capable of producing glutamic acid.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、超好熱性始原菌由来の分子シャペロンをコ
ードする遺伝子を含むベクタープラスミドをL−グルタ
ミン酸生産性細菌に導入して外来の分子シャペロンを発
現させることにより、導入前のL−グルタミン酸生産性
細菌ではL−グルタミン酸の生産が不安定になるような
高い温度においても安定にL−グルタミン酸を生産しう
る新規なL−グルタミン酸生産性細菌が構築できること
を見出し、本発明を完成するに至った。なお、多くのL
−アミノ酸が、L−グルタミン酸生産性細菌の変異体又
はL−グルタミン酸生産性細菌と細菌学的に近縁の細胞
を用いる発酵法で製造されている。従って、本明細書で
はL−グルタミン酸の場合を代表例として説明するが、
リジン、グルタミン、アルギニン、メチオニン、セリ
ン、トレオニンやトリプトファン等、他のアミノ酸の製
造方法にも本発明を応用することができる。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have introduced a vector plasmid containing a gene encoding a molecular chaperone derived from a hyperthermophilic archaeon into L-glutamic acid-producing bacteria, and A novel L-glutamic acid production method capable of stably producing L-glutamic acid even at a high temperature at which L-glutamic acid-producing bacteria before the introduction become unstable by expressing the molecular chaperone The present inventors have found that sex bacteria can be constructed, and have completed the present invention. In addition, many L
-The amino acid is produced by a fermentation method using a mutant of an L-glutamic acid producing bacterium or a cell bacteriologically related to the L-glutamic acid producing bacterium. Therefore, in the present specification, the case of L-glutamic acid will be described as a representative example,
The present invention can be applied to a method for producing other amino acids such as lysine, glutamine, arginine, methionine, serine, threonine and tryptophan.

【0010】すなわち、本発明は、L−グルタミン酸生
産性細菌を宿主とし、好熱性菌由来の分子シャペロンを
コードする遺伝子とその上流に機能可能なように接続し
たプロモーターとを含む組換えプラスミドにより形質転
換し、好熱性菌由来の分子シャペロンを発現させること
により、高温でも安定にL−グルタミン酸を生産する新
規L−グルタミン酸生産菌を提供する。
[0010] That is, the present invention is characterized by using a recombinant plasmid containing a gene encoding a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium and a promoter operably connected upstream thereof, using an L-glutamic acid-producing bacterium as a host. The present invention provides a novel L-glutamic acid-producing bacterium that stably produces L-glutamic acid even at a high temperature by converting and expressing a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium.

【0011】(1)宿主細菌 本発明に用いられる宿主細胞は、L−グルタミン酸を生
産することができ、分子シャペロン遺伝子により形質転
換され得るものであればよい。例えば従来から発酵法に
よるL−グルタミン酸製造に用いられてきたコリネ型細
菌、特にコリネバクテリウム・グルタミカム(Cory
nebacterium glutamicum)、ブ
レビバクテリウム・ディバリカタム(Brevibac
terium divaricatum)及びミクロバ
クテリウム・アンモニアフィラム(Microbact
erium ammoniaphilum)、並びにそ
の変異体が挙げられる。L−グルタミン酸の生産速度が
同程度であれば、好ましくは比較的高温でも生育できる
ものがよい。例えばコリネバクテリウム・グルタミカム
(Corynebacterium glutamic
um)22337(FERM BP−6783号)株及
びその変異体が挙げられる。この細菌は好気性、グラム
陽性の桿菌であり、胞子を形成せず、非運動性であり、
分裂途中の細胞がV字型の形態を示す。また生育にビオ
チンを要求し、ビオチン制限下での培養や界面活性剤ま
たはペニシリンの添加により著量のL−グルタミン酸を
培地中に蓄積する。この菌株の16SリボゾームRNA
の部分配列は既知のコリネバクテリウム・グルタミカム
のそれと非常に高いホモロジー(99%以上)を示す
(Ruimy等、Int. J. Syst. Bac
teriol. 第45巻、第4号、740?746
頁、[1995年])。
(1) Host Bacteria The host cell used in the present invention may be any one that can produce L-glutamic acid and can be transformed with a molecular chaperone gene. For example, a coryneform bacterium, particularly Corynebacterium glutamicum (Cory), which has been conventionally used for producing L-glutamic acid by a fermentation method.
nebacterium glutamicum, Brevibacterium divarikatam
terium diverticatum and microbacterium ammonia phyllum (Microbact)
erium amoniaphilum), as well as variants thereof. As long as the production rate of L-glutamic acid is about the same, it is preferable to be able to grow at a relatively high temperature. For example, Corynebacterium glutamicum (Corynebacterium glutamic)
um) 22337 (FERM BP-6783) strain and its mutants. This bacterium is an aerobic, gram-positive bacillus, does not form spores, is non-motile,
Dividing cells show a V-shaped morphology. It also requires biotin for growth and accumulates a significant amount of L-glutamic acid in the medium by culturing under biotin restriction or adding a surfactant or penicillin. 16S ribosomal RNA of this strain
Shows a very high homology (over 99%) with that of known Corynebacterium glutamicum (Ruimy et al., Int. J. Syst. Bac).
terol. Vol. 45, No. 4, 740-746
P., [1995]).

【0012】上記の宿主細菌は、少なくともL−グルタ
ミン酸を生産する工程において通常の生育温度の上限又
はそれより数℃(例えば4℃)高い温度において、好熱
性菌由来の分子シャペロンを発現するよう遺伝子操作さ
れる。
[0012] The host bacterium described above has a gene that expresses a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium at least in the step of producing L-glutamic acid, at the upper limit of the normal growth temperature or at a temperature several degrees higher (for example, 4 ° C) than that. Operated.

【0013】(2)分子シャペロン 本発明において、L−グルタミン酸生産性細菌で発現さ
せる分子シャペロンは、タンパク質の熱安定性を高める
作用を有するものであることが必要であり、好ましく
は、好熱性菌、特に好ましくは超好熱性始原菌由来のも
のがよい。好熱性菌とは、約60℃以上で生育し得る微
生物であり、例えばサーマス・サーモフィラス(The
rmus thermophilus)がある。このサ
ーマス・サーモフィラスは、GroEL、GroES等
の分子シャペロンを有することが知られている(蛋白質
核酸 酵素、第41巻、第7号、849−859頁
[1996年])。超好熱性始原菌とは、約80℃以上
で生育し得る始原菌であり、例えばパイロコッカス・ス
ピーシーズKOD1株がある。この株由来のシャペロニ
ンCpkBは、本発明にとって特に好ましい分子シャペ
ロンである。シャペロニンCpkBは、546アミノ酸
からなる分子量59,140のタンパク質であり、真核
生物のTCP−1や原核生物のGroEL等とホモロジ
ーが高い。このシャペロニンCpkBをコードする遺伝
子は、Yan等によりクローニングされており、164
1塩基対の2本鎖DNAであることが知られている(Y
an等、上記文献)。
(2) Molecular Chaperone In the present invention, the molecular chaperone to be expressed in L-glutamic acid-producing bacteria needs to have a function of enhancing the thermal stability of the protein, and is preferably a thermophilic bacterium. Particularly preferably, it is derived from a hyperthermophilic archaeon. A thermophilic bacterium is a microorganism capable of growing at about 60 ° C. or higher, and is, for example, a Thermus thermophilus (The Thermus).
rmus thermophilus). This Thermus thermophilus is known to have molecular chaperones such as GroEL and GroES (Protein Nucleic Acid Enzyme, Vol. 41, No. 7, pages 849-859 [1996]). The hyperthermophilic archaeon is an archaeon that can grow at about 80 ° C. or higher, for example, Pyrococcus species KOD1 strain. The chaperonin CpkB from this strain is a particularly preferred molecular chaperone for the present invention. Chaperonin CpkB is a protein composed of 546 amino acids and having a molecular weight of 59,140, and has a high homology with eukaryotic TCP-1 and prokaryotic GroEL. The gene encoding this chaperonin CpkB has been cloned by Yan et al.
It is known that the DNA is a single-base pair double-stranded DNA (Y
an et al., supra).

【0014】用いる分子シャペロン遺伝子は、当業者に
よく知られた方法により容易に単離する事ができる。ま
た、シャペロニンCpkBをコードする遺伝子は、当業
者であればYan等の上記文献に基づいて容易に単離す
ることができる。
The molecular chaperone gene to be used can be easily isolated by a method well known to those skilled in the art. Further, those skilled in the art can easily isolate the gene encoding chaperonin CpkB based on the above-mentioned literature such as Yan.

【0015】分子シャペロンをコードする遺伝子は、本
発明においてはそのまま宿主細菌の形質転換に利用する
ことができる。分子シャペロン遺伝子に宿主細菌におけ
るレアコドンが含まれている場合には、同じアミノ酸を
コードする、宿主細菌にとってより頻出なコドンに置き
換えて分子シャペロンの発現効率を高めてもよい。例え
ば、超好熱性始原菌由来の遺伝子中には、L−グルタミ
ン酸生産性細菌にとってはレアコドンであるATA−I
le、AGA−Arg、及びAGG−Arg等が存在す
るが、これらのレアコドンを、同じアミノ酸をコードす
る他のコドン、例えばATC−Ile及びCGC−Ar
gに置換する。また用いる分子シャペロン遺伝子中にい
わゆるスタッキング領域(転写されたmRNAが2次構
造をとりやすい配列となる)が存在する場合には、その
領域の1〜複数個の塩基を置換して分子シャペロンの発
現効率を高めてもよい。レアコドン及びスタッキング領
域の置換には、部位特異的突然変異(Nucleic
Acids Res. 10,6487−6500,1
982)等の公知の技術を利用することができる。例え
ば、大腸菌を用いた宿主・ベクター系で確立されている
変異導入用合成DNAをプライマーとして用いて、目的
の分子シャペロンをコードする遺伝子を大腸菌のベクタ
ーに挿入したものを鋳型とするPCRを行う。なお、P
CRによる部位特異的突然変異を行う際には、ある程度
の頻度で非特異的な塩基置換が起こる場合があるため、
得られた変異遺伝子の塩基配列を確認するとよい。非特
異的な塩基置換が認められた場合でも、アミノ酸の置換
を伴わないとき、又は類似したアミノ酸への置換を伴っ
たときには、分子シャペロン遺伝子としてそのまま用い
ることもできる。
In the present invention, the gene encoding the molecular chaperone can be used as it is for transformation of host bacteria. When a rare codon in the host bacterium is included in the molecular chaperone gene, the expression efficiency of the molecular chaperone may be increased by replacing the rare amino acid with a codon encoding the same amino acid and occurring more frequently in the host bacterium. For example, genes derived from hyperthermophilic archaeon include ATA-I which is a rare codon for L-glutamic acid producing bacteria.
le, AGA-Arg, AGG-Arg, etc., but these rare codons are replaced by other codons encoding the same amino acid, such as ATC-Ile and CGC-Ar
Replace with g. When a so-called stacking region (a transcribed mRNA is likely to have a secondary structure) is present in the molecular chaperone gene to be used, one or more bases in the region are replaced to express the molecular chaperone. Efficiency may be increased. Substitutions for rare codons and stacking regions include site-directed mutations (Nucleic
Acids Res. 10,6487-6500,1
A known technique such as 982) can be used. For example, PCR is performed using, as a primer, a synthetic DNA for mutagenesis established in a host-vector system using Escherichia coli as a primer and a gene encoding a target molecular chaperone inserted into an Escherichia coli vector. Note that P
When performing site-specific mutation by CR, nonspecific base substitution may occur at a certain frequency,
It is good to confirm the nucleotide sequence of the obtained mutant gene. Even when non-specific base substitution is observed, when no amino acid substitution is involved or when a substitution with a similar amino acid is involved, it can be used as a molecular chaperone gene as it is.

【0016】本発明に用いることができる分子シャペロ
ン遺伝子の具体例の1つは、下記実施例1(1)に示す
ものである。これは、シャペロニンCpkBをコードす
る遺伝子中のL−グルタミン酸生産性細菌におけるレア
コドン又はスタッキング領域に係る部位において、置換
すると特によいと考えられる約30箇所の部分をすべて
置換して、改良したものである。その塩基配列は配列番
号30に示されている。この改良された遺伝子は新規な
ものであり、L−グルタミン酸生産性細菌においてシャ
ペロニンCpkBを発現させるために特に有用である。
One specific example of the molecular chaperone gene that can be used in the present invention is shown in Example 1 (1) below. This is an improvement obtained by substituting all of about 30 parts considered to be particularly preferable to be substituted in a site related to a rare codon or a stacking region in an L-glutamic acid producing bacterium in a gene encoding a chaperonin CpkB. . Its base sequence is shown in SEQ ID NO: 30. This improved gene is novel and is particularly useful for expressing chaperonin CpkB in L-glutamic acid producing bacteria.

【0017】配列番号30の塩基配列において1若しく
は複数(好ましくは約20個以下、更に好ましくは15
個以下)の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配
列を有するDNAからなる遺伝子、又は配列番号30の
塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハ
イブリダイズするDNAからなる遺伝子も、宿主細菌に
おいて分子シャペロン活性を有するものであれば、本発
明で分子シャペロン遺伝子として用いることができる。
ここで、ストリンジェントな条件とは、温度約40℃以
上、塩濃度約5×SSC(1×SSC=15mMクエン
酸ナトリウム緩衝液;pH7.0;0.15M塩化ナト
リウム)、好ましくは約50℃以上、約2×SSC、更
に好ましくは約65℃以上、約0.1×SSCでのハイ
ブリダイズ条件をいう。但し、本発明の範囲からはシャ
ペロニンCpkBをコードする遺伝子その他の公知の遺
伝子自体は除かれる。分子シャペロン活性とは細胞又は
タンパク質の熱安定性を高める性質をいい、本発明にお
いては、L−グルタミン酸生産の熱安定性を高める性質
をも含む。
In the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30, one or more (preferably about 20 or less, more preferably 15
Or less), a gene consisting of a DNA having a base sequence in which bases are deleted, substituted or added, or a DNA consisting of a DNA which hybridizes with a DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 30 under stringent conditions, is also a host bacterium. Any of those having a molecular chaperone activity can be used as a molecular chaperone gene in the present invention.
Here, the stringent conditions are a temperature of about 40 ° C. or more and a salt concentration of about 5 × SSC (1 × SSC = 15 mM sodium citrate buffer; pH 7.0; 0.15 M sodium chloride), preferably about 50 ° C. As mentioned above, the hybridization conditions are about 2 × SSC, more preferably about 65 ° C. or more and about 0.1 × SSC. However, the gene encoding the chaperonin CpkB and other known genes themselves are excluded from the scope of the present invention. The molecular chaperone activity refers to a property that enhances the thermal stability of a cell or a protein, and in the present invention, includes a property that enhances the thermal stability of L-glutamic acid production.

【0018】(3)プロモーター 本発明に用いられるプロモーターは、L−グルタミン酸
生産性細菌内で好熱性菌由来の分子シャペロン遺伝子の
プロモーターとして機能することのできるものであれば
よい。L−グルタミン酸生産性細菌の発現系プロモータ
ーとして既に報告されているいずれかを用いることがで
きる。好ましくは、転写効率が高いものがよく、また、
翻訳効率の高いSD配列を含むものがよい。プロモータ
ーによっては振盪培養中には高い転写効率を示すがタン
ク培養やジャーファーメンター等の深部培養では転写効
率が極端に低下するものも存在することから、深部培養
においても強い転写効率を示すものがよい。
(3) Promoter The promoter used in the present invention may be any promoter that can function as a promoter of a molecular chaperone gene derived from a thermophilic bacterium in L-glutamic acid producing bacteria. Any of the promoters already reported as expression systems for L-glutamic acid-producing bacteria can be used. Preferably, the transfer efficiency is high, and
Those containing an SD sequence with high translation efficiency are preferred. Some promoters show high transcription efficiency during shaking culture, but in deep culture such as tank culture or jar fermenter, the transcription efficiency is extremely low.Therefore, some exhibit strong transcription efficiency even in deep culture. Good.

【0019】また、本発明に用いられるプロモーター
は、生育至適温度では転写活性が低く、かつ生育至適温
度よりも高温で培養した場合に誘導を受けるものが特に
好ましい。一般に、形質転換体で外来のタンパク質を多
量に発現させた場合、その形質転換体は多大なストレス
を受け、その結果として導入した形質が不安定になりや
すいことが知られている。しかしながらこのような高温
で誘導されるプロモーターを用いれば、生育至適温度付
近の培養では好熱性菌由来の分子シャペロンは大量には
発現せず、性質転換体に与えるストレスを回避できる。
本発明者らは、本発明においてはコリネバクテリウム・
グルタミカム22337株由来のGroELをコードす
る遺伝子のプロモーターが特に有効であることを見いだ
した。本発明者らの研究によれば、コリネバクテリウム
・グルタミカム22337株を30℃〜35℃で培養し
たときには、GroELの発現レベルは低かったが、培
養温度を39℃以上に高めたときには、GroELは、
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動において細胞
内全タンパク質中で最大濃度のバンドを与えた。
The promoter used in the present invention is particularly preferably one which has low transcriptional activity at the optimum growth temperature and is induced when cultured at a temperature higher than the optimum growth temperature. Generally, it is known that when a foreign protein is expressed in a large amount in a transformant, the transformant is subjected to a large amount of stress, and as a result, the introduced trait tends to be unstable. However, when a promoter induced at such a high temperature is used, the molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium is not expressed in a large amount in a culture near the optimum growth temperature, so that stress applied to the property-transformant can be avoided.
The present inventors have determined that Corynebacterium.
It was found that the promoter of the gene encoding GroEL derived from Glutamicum 22337 was particularly effective. According to the study of the present inventors, when the Corynebacterium glutamicum 22337 strain was cultured at 30 ° C. to 35 ° C., the expression level of GroEL was low, but when the culture temperature was increased to 39 ° C. or higher, GroEL became ,
SDS-polyacrylamide gel electrophoresis gave the highest concentration band among all intracellular proteins.

【0020】GroELをコードする遺伝子(groE
L)のプロモーターを単離する方法も、当業者によく知
られた方法で行うことができる。すなわち、コリネバク
テリウム・グルタミカムを生育至適温度付近の温度およ
び生育至適温度よりも高い温度でそれぞれ培養して菌体
を集め、それぞれの菌体に対して超音波処理等を行って
細胞抽出液を調製し、SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動を用いて両者のバンドの比較を行う。高温で培
養した菌体の細胞抽出液に特異的に現れる分子量約60
kDaのバンドが目的のGroELタンパクのバンドと
考えられるため、これをゲルより切り出し、そのN−末
端アミノ酸配列をアミノ酸シークエンサーを用いて解読
することにより確認することができる。N−末端アミノ
酸配列をコードする塩基配列を有するDNAを合成し、
これをプローブとしてコロニーハイブリダイゼーション
の手法を用いてgroELを含むDNAを単離すること
ができる。また、多数の細菌より単離されているGro
ELのアミノ酸配列には、非常にホモロジーの高い部分
(コンセンサス配列)が存在しており、これらのアミノ
酸配列をコードするDNAを複数個合成し、これらをプ
ライマーとしたPCRを行って目的のDNAを単離する
こともできる。groELのプロモーターはコード領域
よりも上流側に存在するため、単離したDNAをプロー
ブとしてさらに広い範囲をカバーするDNAをコロニー
ハイブリダイゼーションを用いて単離するか、または単
離したDNAの塩基配列をもとに設計されるプライマー
を用いてインバースPCRを行うことにより、プロモー
ターを含むDNAが単離できる。
The gene encoding GroEL (groE
The method of isolating the promoter of L) can also be performed by a method well known to those skilled in the art. That is, Corynebacterium glutamicum is cultured at a temperature near the optimal growth temperature and at a temperature higher than the optimal growth temperature to collect cells, and each cell is subjected to ultrasonic treatment or the like to extract cells. A liquid is prepared, and both bands are compared using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. A molecular weight of about 60 that appears specifically in cell extracts of bacterial cells cultured at high temperatures
Since the band of kDa is considered to be the band of the target GroEL protein, it can be confirmed by cutting out the gel and decoding the N-terminal amino acid sequence using an amino acid sequencer. Synthesizing a DNA having a base sequence encoding the N-terminal amino acid sequence,
Using this as a probe, DNA containing groEL can be isolated using a colony hybridization technique. In addition, Gro, which has been isolated from many bacteria,
The amino acid sequence of EL has a very high homology part (consensus sequence). A plurality of DNAs encoding these amino acid sequences are synthesized, and PCR is performed using these as primers to obtain a target DNA. It can also be isolated. Since the promoter of groEL is located upstream of the coding region, the isolated DNA is used as a probe to isolate DNA covering a wider range using colony hybridization, or the nucleotide sequence of the isolated DNA is determined. By carrying out inverse PCR using the primers originally designed, DNA containing the promoter can be isolated.

【0021】高温で誘導を受けるプロモーターは上記の
方法で得られたDNAをそのまま用いてもよいが、所望
により、下記実施例1(3)に記載されているように−
35領域及び/又は−10領域の配列を改良することに
より、高温誘導型である性質を維持したまま、高温培養
時の発現レベルをより高めることもできる。但し、gr
oELプロモーターのプロモーター下流から翻訳開始点
まではそのまま利用することが望ましい。groEL遺
伝子は、翻訳開始点から10〜14塩基上流に16Sリ
ボゾームRNAの3’末端と相補的なAGGAGの配列
を有し、これがSD配列であると考えられる。このSD
配列から翻訳開始点までの距離が1塩基減少しても発現
レベルには影響はないが、この部分を等しい塩基数を有
する全く別の配列に置き換えたときには発現レベルが大
幅に低下することが本発明者らにより見出されている。
As the promoter to be induced at a high temperature, the DNA obtained by the above method may be used as it is, but if desired, as described in Example 1 (3) below,
By improving the sequence of the 35 region and / or the -10 region, the expression level during high-temperature culture can be further increased while maintaining the property of being high-temperature-inducible. Where gr
It is desirable to use the oEL promoter directly from the downstream of the promoter to the translation start point. The groEL gene has a sequence of AGGAG complementary to the 3 'end of 16S ribosomal RNA 10 to 14 bases upstream from the translation initiation site, and this is considered to be the SD sequence. This SD
Although the expression level is not affected even if the distance from the sequence to the translation start point is reduced by one base, the expression level is greatly reduced when this portion is replaced with a completely different sequence having the same number of bases. It has been found by the inventors.

【0022】配列番号42に改良プロモーターの1例と
して,groEL遺伝子の−35領域及び−10領域の
配列を改良し、かつSD配列から翻訳開始点までの距離
を1塩基減少させたものを示す。このプロモーターは新
規であり、好熱性菌由来の分子シャペロンをコードする
遺伝子をL−グルタミン酸生産性細菌中で発現させるた
めに特に有用である。
SEQ ID NO: 42 shows an example of an improved promoter obtained by improving the sequence of the -35 region and -10 region of the groEL gene and reducing the distance from the SD sequence to the translation initiation site by one base. This promoter is novel and is particularly useful for expressing a gene encoding a molecular chaperone from a thermophilic bacterium in L-glutamic acid producing bacteria.

【0023】配列番号42の塩基配列において1若しく
は複数の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列
を有するDNAからなる遺伝子、又は配列番号42の塩
基配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハイ
ブリダイズするDNAからなる遺伝子も、L−グルタミ
ン酸生産性細菌内で温度誘導型プロモーターとして機能
するものであれば、本発明でプロモーターとして用いる
ことができる。ここでストリンジェントな条件とは、約
40℃以上、約5×SSC、好ましくは約50℃以上、
約2×SSC、更に好ましくは約65℃以上、約0.1
×SSCでのハイブリダイズ条件をいう。
A gene consisting of a DNA having a base sequence in which one or more bases have been deleted, substituted or added in the base sequence of SEQ ID NO: 42, or a DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 42, hybridized under stringent conditions. A gene consisting of soybean DNA can be used as a promoter in the present invention as long as it functions as a temperature-inducible promoter in L-glutamic acid-producing bacteria. Here, the stringent conditions are about 40 ° C. or more, about 5 × SSC, preferably about 50 ° C. or more,
About 2 × SSC, more preferably about 65 ° C. or higher, about 0.1
× Refers to hybridization conditions in SSC.

【0024】(4)ベクター 形質転換のためのベクターは、一般的には、栄養要求
性、抗生物質耐性、発色性等の選択可能な表現型マーカ
ーと適当な制限酵素切断点とを有し、かつ宿主細菌中で
複製することができるか又は宿主細胞中で複製できなく
ても、宿主染色体DNA中に組み込まれることにより外
来DNAを安定に保持させる機能を有する。そのような
ベクターを本発明にも用いることができる。例えば、p
BR322、pUC18、pUC119が挙げられる。
好ましくはL−グルタミン酸生産性細菌内で、安定に自
立複製することができる高コピー型のものがよい。例え
ば、pAG50が挙げられる。このpAG50はテトラ
サイクリン耐性マーカーを有し、分子内にBamHI、
EcoRI、HindIII、MluI、SalI、X
baIによる切断点を1カ所ずつ有する。また、このプ
ラスミドはコリネバクテリウム・グルタミカム2233
7を含む多くのL−グルタミン酸生産性細菌内で安定に
自立複製することができ、かつテトラサイクリン耐性を
発現することができる。pAG50の由来等は、特公平
2−24518号公報に詳細に記述されている。pAG
50を保持する菌株として、コリネバクテリウム・グル
タミカム22337(pAG50)(FERM BP−
6784)株がある。
(4) Vector A vector for transformation generally has a selectable phenotypic marker such as auxotrophy, antibiotic resistance, chromogenicity and the like, and an appropriate restriction enzyme cleavage point. In addition, even if it cannot replicate in host bacteria or cannot replicate in host cells, it has a function of stably retaining foreign DNA by being integrated into host chromosomal DNA. Such vectors can be used in the present invention. For example, p
BR322, pUC18, and pUC119.
Preferably, a high copy type that can stably and independently replicate in L-glutamic acid-producing bacteria is preferable. An example is pAG50. This pAG50 has a tetracycline resistance marker and has BamHI,
EcoRI, HindIII, MluI, SalI, X
It has one cut point by baI. In addition, this plasmid was Corynebacterium glutamicum 2233.
7 can be independently replicated stably in many L-glutamic acid-producing bacteria, and can express tetracycline resistance. The origin of pAG50 and the like are described in detail in Japanese Patent Publication No. 24518/1990. pAG
Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG50) (FERM BP-
6784) strains.

【0025】また、pAG50に、高温誘導型のプロモ
ーターと好熱性菌由来の分子シャペロン遺伝子とを組み
込んだ組換えプラスミドの例として、pAGC31があ
る。この組換えプラスミドは、発現レベルを高めたgr
oEL遺伝子のプロモーターとSD配列を含む断片の下
流に、レアコドンとスタッキング領域とを置換したシャ
ペロニンCpkBをコードする遺伝子を接続したもので
ある。なお、宿主細菌に導入された組換えプラスミド
は、高コピー型のものであっても、継代培養中及び大量
培養中に脱落する場合もあり得る。従って、組換えプラ
スミドに娘細胞への分配に関与する配列を挿入すること
等により、導入した遺伝子を安定化することも考慮する
とよい。
Further, pAGC31 is an example of a recombinant plasmid in which a high temperature-inducible promoter and a molecular chaperone gene derived from a thermophilic bacterium are incorporated into pAG50. This recombinant plasmid has a higher expression level of gr.
A gene encoding a chaperonin CpkB in which a rare codon and a stacking region have been substituted is connected downstream of a fragment containing the promoter and SD sequence of the oEL gene. The recombinant plasmid introduced into the host bacterium, even if it is of high copy type, may be dropped off during subculture or mass culture. Therefore, it is also desirable to consider stabilizing the introduced gene, for example, by inserting a sequence involved in distribution to daughter cells into the recombinant plasmid.

【0026】(5)形質転換 本発明における組換えプラスミドによる宿主細菌の形質
転換は、当業者に良く知られた技術を用いることができ
る。好熱性菌由来の分子シャペロン遺伝子を含有する組
換えプラスミドを作成し、これを公知の技術を用いて宿
主細菌に導入することにより、本発明の形質転換された
L−グルタミン酸生産性細菌を得ることができる。一例
として、上記pAGC31の導入されたコリネバクテリ
ウム・グルタミカム22337(pAGC31)株があ
る。このコリネバクテリウム・グルタミカム22337
(pAGC31)株は、平成11年7月21日に、生命
工学工業技術研究所に寄託され、その受託番号はFER
M BP−6785号である。
(5) Transformation Transformation of a host bacterium with the recombinant plasmid in the present invention can use techniques well known to those skilled in the art. Obtaining the transformed L-glutamic acid-producing bacterium of the present invention by preparing a recombinant plasmid containing a molecular chaperone gene derived from a thermophilic bacterium and introducing it into a host bacterium using a known technique. Can be. As an example, there is Corynebacterium glutamicum 22337 (pAGC31) into which pAGC31 has been introduced. This Corynebacterium glutamicum 22337
The (pAGC31) strain was deposited on July 21, 1999 with the Biotechnology Research Institute, and its accession number was FER.
No. MBP-6785.

【0027】本発明の形質転換されたL−グルタミン酸
生産性細菌は、好熱性菌由来の分子シャペロンを発現す
る。発現した好熱性菌由来の分子シャペロンは、宿主細
菌のタンパク質を通常の生育温度より高い温度において
も安定化し、L−グルタミン酸の生産に対する温度の影
響を緩和すると考えられる。分子シャペロンの発現量
は、L−グルタミン酸生産の熱安定性を高めることがで
きる量であればよい。具体的には、宿主細菌の生育温度
の上限又はそれより数℃(例えば4℃)高い温度で培養
したとき、細胞内の全タンパク質の一定量以上(好まし
くは細胞内の全タンパク質の約10%以上であり、より
好ましくは約30%以上)を占めるよう蓄積することが
できる量がよい。細胞内の全タンパク質量及びシャペロ
ニン発現量の測定は、当業者に公知のいずれかのタンパ
ク質測定法を用いることができる。
The transformed L-glutamic acid producing bacterium of the present invention expresses a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium. It is thought that the expressed molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium stabilizes the host bacterial protein even at a temperature higher than the normal growth temperature, and alleviates the influence of the temperature on the production of L-glutamic acid. The expression amount of the molecular chaperone may be an amount that can enhance the thermal stability of L-glutamic acid production. Specifically, when cultured at the upper limit of the growth temperature of the host bacterium or at a temperature several degrees higher (for example, 4 ° C.) than the upper limit, a certain amount or more of the total protein in the cell (preferably about 10% of the total protein in the cell) is obtained. And more preferably about 30% or more). For measurement of the total amount of protein and the expression of chaperonin in the cell, any protein measurement method known to those skilled in the art can be used.

【0028】(6)L−グルタミン酸の製造 好熱性菌由来の分子シャペロンにより形質転換されたL
−グルタミン酸生産性細菌を用いたL−グルタミン酸の
製造方法は、従来のL−グルタミン酸生産性細菌を用い
る発酵法をそのまま転用することができる。形質転換さ
れたL−グルタミン酸生産性細菌は、分子シャペロンの
働きにより、高温で、すなわち従来のL−グルタミン酸
生産性細菌ではL−グルタミン酸の生産が抑制される高
い温度でL−グルタミン酸を生産することができる。特
に、温度誘導型プロモーターの下流に分子シャペロン遺
伝子を接続したものにより形質転換されたL−グルタミ
ン酸生産性細菌を用いる場合は、用いる形質転換体が良
好に生育でき、かつ分子シャペロンの発現がそれほど誘
導されない温度で一定時間培養した後、培養温度を生育
上限温度又はそれよりやや高い温度にシフトさせて培養
を行うのがよい。コリネバクテリウム・グルタミカム2
2337(pAGC31)株を用いた場合は、このよう
な培養方法により、培養液に界面活性剤又はペニシリン
等を添加することなく著量のL−グルタミン酸が蓄積さ
れる。この結果は、ビオチンを過剰に含むケーン廃糖蜜
を用いた培地で培養した場合にも見られる。
(6) Production of L-glutamic acid L transformed by a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium
As a method for producing L-glutamic acid using a glutamic acid-producing bacterium, a conventional fermentation method using an L-glutamic acid-producing bacterium can be diverted. The transformed L-glutamic acid producing bacterium produces L-glutamic acid at a high temperature by the action of a molecular chaperone, that is, at a high temperature at which the production of L-glutamic acid is suppressed in the conventional L-glutamic acid producing bacterium. Can be. In particular, when using an L-glutamic acid-producing bacterium transformed by connecting a molecular chaperone gene downstream of a temperature-inducible promoter, the transformant to be used can grow well, and the expression of the molecular chaperone is so induced. After culturing for a certain period of time at a temperature that is not controlled, the culturing is preferably performed by shifting the culturing temperature to the upper growth limit temperature or a slightly higher temperature. Corynebacterium glutamicum 2
When the 2337 (pAGC31) strain is used, a significant amount of L-glutamic acid is accumulated by such a culture method without adding a surfactant or penicillin to the culture solution. This result is also seen when the cells are cultured in a medium using cane molasses containing excess biotin.

【0029】形質転換L−グルタミン酸生産性細菌の培
地としては、従来の発酵法によるL−グルタミン酸生産
に用いられる培地を用いることができる。ビオチン含量
の高いケーン廃糖蜜培地でも、ビオチン含量の低いグル
コース−酵母エキス培地でもよい。温度シフトによりL
−グルタミン酸の製造を行う場合には、ビオチン含量の
低い培地で培養を行うと高温シフト後に溶菌を起こしや
すく、分子シャペロンの効果が顕著に現れない場合も見
られることから、これを防止するため、好ましくはビオ
チン及び/又は不飽和脂肪酸を多く含有する培地を用い
るのがよい。例えば、ケーン廃糖蜜培地が挙げられる。
As a medium for the transformed L-glutamic acid-producing bacteria, a medium used for L-glutamic acid production by a conventional fermentation method can be used. A cane molasses medium having a high biotin content or a glucose-yeast extract medium having a low biotin content may be used. L due to temperature shift
-In the case of producing glutamic acid, culturing in a medium with a low biotin content tends to cause lysis after a high temperature shift, and in some cases, the effect of the molecular chaperone does not appear remarkably. Preferably, a medium containing a large amount of biotin and / or unsaturated fatty acids is used. For example, a cane molasses medium is mentioned.

【0030】以下にコリネバクテリウム・グルタミカム
22337(pAG50)と形質転換体であるコリネバ
クテリウム・グルタミカム22337(pAGC31)
とによる高温でのL−グルタミン酸発酵の比較を中心に
実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
[0030] Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG50) and a transformant Corynebacterium glutamicum 22337 (pAGC31) are described below.
Examples will be described focusing on comparison of L-glutamic acid fermentation at a high temperature according to the present invention, but the present invention is not limited thereto.

【0031】[0031]

【実施例】実施例1 コリネバクテリウム・グルタミカム22337(pAG
C31)を以下の手順で作製した。
EXAMPLES Example 1 Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG
C31) was produced in the following procedure.

【0032】(1)分子シャペロン遺伝子の調製 KOD1由来のシャペロニンCpkBをコードする遺伝
子、すなわちcpkB遺伝子を含む組換えプラスミド
(Yan等、Applied and Envirom
ental Microbaiology、第63巻、
第2号、785?789頁、[1997年])を鋳型D
NAとし、cpkB遺伝子のN−末端翻訳開始部分にN
coIサイトを、またC−末端の下流にEcoRIサイ
トを付加すべく2種のプライマー(配列番号1及び配列
番号2)を設計し、これらを用いてPCRを行った。得
られたDNA断片を、SmaI切断点にNcoIリンカ
ー(pGCCATGGC)を組込んだpUC19のNc
oIサイトに組込み、エシェリシア・コリXL1−Bl
ue株に形質転換により導入した。この形質転換株より
調製したプラスミド中の挿入断片の塩基配列を従来法に
従い、蛍光ラベルしたM13ユニバーサルプライマーを
用いたダイデオキシ法によるシークエンス解析で確認し
た。
(1) Preparation of molecular chaperone gene A recombinant plasmid containing a gene encoding the chaperonin CpkB derived from KOD1, ie, the cpkB gene (Applied and Envirom, Yan et al.)
entral Microbiology, Vol. 63,
No. 2, pages 785 to 789, [1997]) as template D
NA, and N-terminal translation initiation portion of the cpkB gene
Two types of primers (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2) were designed to add a coI site and an EcoRI site downstream of the C-terminus, and PCR was performed using these primers. The obtained DNA fragment was ligated with Nc of pUC19 in which an NcoI linker (pGCCATGGC) was incorporated at the SmaI cleavage point.
oI site, Escherichia coli XL1-Bl
ue strain was introduced by transformation. The nucleotide sequence of the inserted fragment in the plasmid prepared from this transformant was confirmed by sequence analysis by the dideoxy method using a fluorescently labeled M13 universal primer according to the conventional method.

【0033】プラスミドpUC19に組込まれたcpk
B遺伝子に対して部位特異的突然変異導入操作を繰り返
し行い、レアコドン及びスタッキング領域の塩基置換を
行った。すなわち、cpkB遺伝子を挿入したpUC1
9を鋳型とし、レアコドン置換用プライマー25種(配
列番号3乃至27)とスタッキング領域解除用プライマ
ー3種(配列番号28乃至29)を適宜組み合わせて用
い、PCRを行った。PCR反応終了後、反応液を制限
酵素DpnIで消化して鋳型DNAを特異的に消化し、
このDNAを用いてエシェリシア・コリXL1−Blu
e株の形質転換を行った。この形質転換体より調製した
プラスミドの塩基配列を求め、目的とする塩基の置換が
確認されたものにつき、さらに上記の操作を繰り返し
た。最終的に全てのレアコドンとスタッキング領域を取
り除いた改良型cpkB遺伝子を含む組換えプラスミド
を得た。このプラスミドに挿入されているcpkB遺伝
子断片の塩基配列を配列番号30に示した。
Cpk integrated into plasmid pUC19
The site-directed mutagenesis operation was repeated for the B gene, and the rare codon and the base stacking region were replaced. That is, pUC1 into which the cpkB gene was inserted.
PCR was performed using 9 as a template and appropriately combining 25 rare codon replacement primers (SEQ ID NOS: 3 to 27) and 3 stacking region releasing primers (SEQ ID NOs: 28 to 29). After completion of the PCR reaction, the reaction solution was digested with a restriction enzyme DpnI to specifically digest the template DNA,
Using this DNA, Escherichia coli XL1-Blu
e strain was transformed. The nucleotide sequence of the plasmid prepared from this transformant was determined, and the above procedure was further repeated for those whose substitution of the desired base was confirmed. Finally, a recombinant plasmid containing the improved cpkB gene from which all rare codons and stacking regions were removed was obtained. SEQ ID NO: 30 shows the nucleotide sequence of the cpkB gene fragment inserted into this plasmid.

【0034】(2)プロモーターの調製 コリネバクテリウム・グルタミカム22337を、ポリ
ペプトン5g/l、酵母エキス5g/l、グルコース2
0g/l、リン酸水素二カリウム2g/l、硫酸マグネ
シウム・7水和物0.5g/lよりなる培地を含むミニ
ジャーファーメンターを用い、35℃で培養した。培養
液のpHは、pHコントローラーを用いてアンモニアを
逐次添加することにより、常時7.4に保った。一定時
間培養した後に培養液の一部をサンプリングし、その後
培養温度を40℃にシフトして2時間培養を続けた。前
述の培養液およびこの培養液から菌体を集め、ガラスビ
ーズ存在下、超音波処理した。得られた無細胞抽出液に
ついて、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によ
る解析を行った。その結果、40℃培養で得られた抽出
液には、約60kDaの部分に最も濃いタンパク質のバ
ンドが認められたが、35℃で培養の抽出液にはこのバ
ンドは非常に薄く認められたに過ぎなかった。そこで、
40℃培養の抽出液のウェスタンブロッティングを行っ
た。すなわち、40℃培養の抽出液について、やや大き
いサイズのゲルを用いたSDS−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動を行い、PVDF膜に全てのタンパク質のバ
ンドを固定化した。PonceauSによる染色でバン
ドの位置を確認し、60kDaの位置に存在するバンド
を切り出し、自動エドマン分解法によるアミノ酸シーク
エンサーでN−末端アミノ酸配列を調べた。アミノ酸シ
ークエンサーにより求めたこの60kDaタンパク質の
N−末端配列を配列表の配列番号31に示した。この配
列は既知のGroELのN−末端と高いホモロジーを示
したことから、このコリネバクテリウム・グルタミカム
22337由来の60kDaのタンパク質はシャペロニ
ンGroELであると考えられた。
(2) Preparation of promoter Corynebacterium glutamicum 22337 was prepared by adding 5 g / l of polypeptone, 5 g / l of yeast extract, and 2 g of glucose.
The cells were cultured at 35 ° C. using a mini jar fermenter containing a medium containing 0 g / l, dipotassium hydrogen phosphate 2 g / l, and magnesium sulfate heptahydrate 0.5 g / l. The pH of the culture was constantly maintained at 7.4 by successively adding ammonia using a pH controller. After culturing for a certain period of time, a part of the culture solution was sampled, and then the culturing temperature was shifted to 40 ° C., and culturing was continued for 2 hours. The above-mentioned culture solution and the cells were collected from the culture solution and subjected to ultrasonic treatment in the presence of glass beads. The obtained cell-free extract was analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. As a result, the extract obtained by culturing at 40 ° C. showed the strongest protein band at about 60 kDa, but this band was very faint in the extract obtained by culturing at 35 ° C. It was not too much. Therefore,
Western blotting of the extract at 40 ° C. was performed. That is, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis using a slightly larger gel was carried out on the extract at 40 ° C., and all protein bands were immobilized on the PVDF membrane. The position of the band was confirmed by staining with PonceauS, the band existing at the position of 60 kDa was cut out, and the N-terminal amino acid sequence was examined using an amino acid sequencer by an automatic Edman degradation method. The N-terminal sequence of this 60 kDa protein determined by the amino acid sequencer is shown in SEQ ID NO: 31 in the sequence listing. Since this sequence showed high homology with the N-terminus of known GroEL, this 60 kDa protein derived from Corynebacterium glutamicum 22337 was considered to be chaperonin GroEL.

【0035】得られた60kDaタンパク質のN−末端
アミノ酸配列を基に設計したプライマー(配列番号3
2)、及び既知のGroELをコードする遺伝子(gr
oEL遺伝子)のコンセンサス部分のアミノ酸配列を基
に設計したプライマー(配列番号33)を用いて、コリ
ネバクテリウム・グルタミカム22337染色体DNA
を鋳型としたPCRを行った。約850塩基対のDNA
の増幅が確認された。このDNA断片の塩基配列(配列
番号34)は、既知のgroEL遺伝子とDNAベース
で76%、アミノ酸ベースで83%のホモロジーを示し
た。このDNA断片中に1ヶ所存在するBamHI切断
点の近傍の配列を基に、インバースPCR用のプライマ
ー2種(配列番号35及び36)を作製した。次に、コ
リネバクテリウム・グルタミカム22337の染色体D
NAをPstIで消化、セルフライゲーションを行っ
た。これを鋳型として上述のプライマーを用いてPCR
を行い、約1.6kbのDNA断片を得た。この断片を
pUC19のPstIサイトに組込んで組換えプラスミ
ドを作製し、その塩基配列を調べた。その結果、この断
片中にはgroEL翻訳開始点より上流の約710塩基
対よりなる部分が含まれていることがわかった。得られ
た塩基配列を配列番号37に示した。
A primer designed based on the N-terminal amino acid sequence of the obtained 60 kDa protein (SEQ ID NO: 3)
2) and a gene encoding a known GroEL (gr
oEL gene) using a primer (SEQ ID NO: 33) designed based on the amino acid sequence of the consensus portion of the chromosomal DNA of Corynebacterium glutamicum 22337.
Was used as a template for PCR. About 850 base pairs of DNA
Amplification was confirmed. The base sequence (SEQ ID NO: 34) of this DNA fragment showed 76% homology with the known groEL gene on a DNA basis and 83% on an amino acid basis. Two types of primers for inverse PCR (SEQ ID NOs: 35 and 36) were prepared based on the sequence near the BamHI cleavage point that was present at one place in this DNA fragment. Next, the chromosome D of Corynebacterium glutamicum 22337
NA was digested with PstI and self-ligated. Using this as a template and the above primers, PCR
Was performed to obtain a DNA fragment of about 1.6 kb. This fragment was inserted into the PstI site of pUC19 to prepare a recombinant plasmid, and its nucleotide sequence was examined. As a result, it was found that this fragment contained a portion consisting of about 710 base pairs upstream of the groEL translation initiation site. The obtained nucleotide sequence is shown in SEQ ID NO: 37.

【0036】上記組換えプラスミドを鋳型とし、2種の
合成DNA(配列番号38および39)をプライマーと
して用いてPCRを行った。増幅された断片をXbaI
およびNcoIで消化し、これをSmaIサイトにNc
oIリンカーを挿入したpUC19プラスミドのXba
I−NcoI間に組込んだ。翻訳開始点へのNcoIサ
イトの導入、すなわちCACATGGからCCATGG
への変更に伴い、SD配列から翻訳開始点までの距離が
1塩基減少した。
PCR was carried out using the above-mentioned recombinant plasmid as a template and two kinds of synthetic DNAs (SEQ ID NOs: 38 and 39) as primers. The amplified fragment was replaced with XbaI
And NcoI, and place this at the SmaI site with Nc
Xba of pUC19 plasmid with oI linker inserted
Incorporated between I-NcoI. Introduction of NcoI site at translation start point, ie, from CACATGG to CCATGG
With the change to, the distance from the SD sequence to the translation start point was reduced by one base.

【0037】上記groEL遺伝子のプロモーターに
は、−35領域としてTTGCACの配列が、−10領
域としてTAGAAAの配列が存在する。これらの配列
を部位特異的突然変異によりそれぞれTTGCCA、T
AGAATに変更した。具体的には、配列番号40、4
1に示した変異導入用プライマーを用いてPCRを行
い、上記実施例1(1)に記載された方法と同様の手法
により、目的の変異が導入された改良型プロモーター断
片を含む組換えプラスミドを得た。このプラスミドに含
まれるプロモーター断片の配列を配列番号42に示し
た。
In the promoter of the groEL gene, there is a sequence of TTGCAC as a −35 region and a sequence of TAGAAA as a −10 region. These sequences were mutated by site-directed mutagenesis to TTGCCA,
Changed to AGAAT. Specifically, SEQ ID NOs: 40 and 4,
PCR was carried out using the mutation-introducing primer shown in Example 1, and the recombinant plasmid containing the improved promoter fragment into which the desired mutation was introduced was obtained by the same method as described in Example 1 (1). Obtained. The sequence of the promoter fragment contained in this plasmid is shown in SEQ ID NO: 42.

【0038】(3)組換えプラスミドの構築 ベクタープラスミドpAG50に存在する不要な制限酵
素切断点を除去する操作を行った。pAG50をBam
HIとSalIで消化後、T4 DNAポリメラーゼを
用いて末端を平滑化した。これをライゲーションし、B
amHIとSalI切断点を取り除いたプラスミドを調
製した。さらに、このプラスミドをHindIIIで切
断後T4 DNAポリメラーゼ処理とライゲーションを
行い、同様にしてHindIII切断点を取り除いた目
的のプラスミドを調製した。
(3) Construction of Recombinant Plasmid An operation for removing unnecessary restriction enzyme cleavage points present in the vector plasmid pAG50 was performed. pAG50 to Bam
After digestion with HI and SalI, the ends were blunted using T4 DNA polymerase. Ligation this, B
A plasmid from which the amHI and SalI breakpoints had been removed was prepared. Further, after digesting this plasmid with HindIII, the plasmid was treated with T4 DNA polymerase and ligated to prepare a target plasmid in which the HindIII cleavage point was removed in the same manner.

【0039】このプラスミドpAG△BSHのXbaI
−EcoRI間に上記(2)で得られた改良型プロモー
ターを含むXbaI−EcoRI断片を組込み、さらに
その下流のNcoI−EcoRI間に上記(1)で得ら
れた改良型cpkB遺伝子を含むNcoI−EcoRI
断片を導入し、改良型CpkB発現用プラスミドpAG
C31を得た(図1参照)。
XbaI of this plasmid pAG @ BSH
An XbaI-EcoRI fragment containing the improved promoter obtained in the above (2) is inserted between the -EcoRI and NcoI-EcoRI containing the improved cpkB gene obtained in the above (1) between NcoI and EcoRI downstream thereof.
The fragment pAG was introduced into the plasmid pAG for expressing the improved CpkB.
C31 was obtained (see FIG. 1).

【0040】実施例2 実施例1の(2)に記載した培地を含むミニジャーファ
ーメンターを用いてコリネバクテリウム・グルタミカム
22337(pAG50)(対照株)及びコリネバクテ
リウム・グルタミカム22337(pAGC31)(シ
ャペロニン発現株)をそれぞれ35℃で培養した。培養
液の一部をサンプリングした後、培養温度を42℃にシ
フトしてさらに2時間培養した。
Example 2 Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG50) (control strain) and Corynebacterium glutamicum 22337 (pAGC31) were used using a mini-jar fermenter containing the medium described in Example 1 (2). Chaperonin-expressing strains) were each cultured at 35 ° C. After sampling a part of the culture solution, the culture temperature was shifted to 42 ° C., and the culture was further performed for 2 hours.

【0041】温度シフト前後のサンプルよりそれぞれ無
細胞抽出液を調製し、SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動による解析を行った。35℃培養液からの抽出
液には両株とも60kDa付近に明瞭なバンドは認めら
れなかったが、42℃の抽出液には対照株では60kD
a付近にGroELと考えられるバンドが、またシャペ
ロニン発現株ではGroELの他にそれよりもやや低分
子量側により明瞭なバンドが確認された(図2)。
Cell-free extracts were prepared from the samples before and after the temperature shift, and analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. In the extracts from the 35 ° C. culture, no clear band was observed at around 60 kDa in both strains.
A band considered to be GroEL was observed near a, and a clearer band was observed in the chaperonin-expressing strain in addition to GroEL, which was slightly lower in molecular weight (FIG. 2).

【0042】両株の42℃の抽出液を用いてタンパク質
の熱失活実験を行った。少量ずつをそれぞれ微量遠心チ
ューブに分注し、ヒートブロック上で90℃で0分、3
0分、及び60分加熱した。次いで氷水中で急冷し、遠
心分離により沈澱を除去した。得られた溶液をそれぞれ
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で解析した。
対照株由来の溶液では30分の加熱でほとんどのタンパ
ク質が消失しているのに対し、シャペロニン発現株由来
の溶液では60分加熱後でも可溶性タンパク質が残存し
ていた(図3)。このことはコリネバクテリウム・グル
タミカム22337株内でCpkBタンパク質が活性を
保持した状態で発現していることを意味する。
Using the extracts of both strains at 42 ° C., a heat inactivation experiment of the protein was carried out. Dispense a small amount into each microcentrifuge tube and place on a heat block at 90 ° C for 0 min.
Heated for 0 and 60 minutes. Then, the mixture was quenched in ice water and the precipitate was removed by centrifugation. Each of the obtained solutions was analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.
In the solution derived from the control strain, most of the protein disappeared by heating for 30 minutes, whereas in the solution derived from the chaperonin-expressing strain, the soluble protein remained even after heating for 60 minutes (FIG. 3). This means that the CpkB protein was expressed in Corynebacterium glutamicum 22337 while maintaining its activity.

【0043】コリネバクテリウム・グルタミカム223
37(pAGC31)を上記と同様に35℃で一定時間
培養後、42℃にシフトして培養を行った。温度シフト
直後より一定時間間隔で培養液の一部をサンプリング
し、これらより無細胞抽出液をそれぞれ調製した。これ
らの抽出液をそのまま及び90℃で60分の加熱処理と
遠心分離を行ったものについてSDS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動を行い、シャペロニンの蓄積量とタン
パク質の熱安定性の変化について調べた。その結果、シ
ャペロニンの蓄積量が全タンパク質の約10%以上(電
気泳動の結果より解析した)であった場合にタンパク質
の熱安定化効果が認められ、シャペロニンが全タンパク
質の約30%以上の場合にこの効果がより高まることが
確認された。
Corynebacterium glutamicum 223
37 (pAGC31) was cultured at 35 ° C. for a certain period of time in the same manner as described above, and then cultured at 42 ° C. A part of the culture solution was sampled at regular time intervals immediately after the temperature shift, and cell-free extracts were prepared from these samples. These extracts were subjected to heat treatment and centrifugation at 90 ° C. for 60 minutes and centrifuged, and subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis to examine changes in the amount of accumulated chaperonin and the thermal stability of proteins. As a result, when the accumulated amount of chaperonin was about 10% or more of the total protein (analyzed by the results of electrophoresis), a thermal stabilizing effect of the protein was observed. When the amount of chaperonin was about 30% or more of the total protein, It was confirmed that this effect was further enhanced.

【0044】実施例3 L−グルタミン酸生産性細菌を高温培養した際のシャペ
ロニンの効果について調べた。
Example 3 The effect of chaperonin when L-glutamic acid-producing bacteria were cultured at high temperature was examined.

【0045】コリネバクテリウム・グルタミカム223
37(pAG50)およびコリネバクテリウム・グルタ
ミカム22337(pAGC31)を、タイ産ケーン廃
糖蜜(全糖分50%)160g/l、リン酸2g/l、
硫酸マグネシウム・7水和物0.5g/l(pH7.
4)400mlを含む1リッター容ジャーファーメンタ
ーを用い、通気量1vvm、攪拌数1200rpmの条
件下、37℃で培養した。コントローラーによりアンモ
ニア水を逐次添加し、培養液のpHを常時7.4に保っ
た。培養液の660nmでの濁度が30になった時点で
培養温度を42℃、および44℃にシフトし、これら温
度での各々株の生育及びL−グルタミン酸の蓄積量を比
較した。なお、培養液の残糖濃度は全糖濃度約50g/
dlの糖蜜液を適宜添加して1〜2g/dlに保った。
結果を図4に示す。
Corynebacterium glutamicum 223
37 (pAG50) and Corynebacterium glutamicum 22337 (pAGC31) were obtained from cane molasses from Thailand (50% total sugar content) 160 g / l, phosphoric acid 2 g / l,
0.5 g / l of magnesium sulfate heptahydrate (pH 7.
4) Using a 1-liter jar fermenter containing 400 ml, the cells were cultured at 37 ° C. under the conditions of an aeration rate of 1 vvm and a stirring speed of 1200 rpm. Aqueous ammonia was successively added by the controller, and the pH of the culture solution was constantly kept at 7.4. When the turbidity of the culture at 660 nm reached 30, the culture temperature was shifted to 42 ° C. and 44 ° C., and the growth of each strain and the amount of L-glutamic acid accumulated at these temperatures were compared. The residual sugar concentration of the culture solution was about 50 g / total sugar concentration.
dl of molasses was added as appropriate to keep it at 1-2 g / dl.
FIG. 4 shows the results.

【0046】図4に示したとおり、培養温度を42℃に
シフトした後は、対照株の生育はほぼ完全に停止し、そ
の後溶菌による濁度の減少見られたが、シャペロニン発
現株はシフト後も徐々に生育を続け、溶菌はほとんど見
られなかった。また両株とも、シフト後にL−グルタミ
ン酸の培地中への蓄積が見られた。L−グルタミン酸の
生産速度は両菌でほぼ同じであった。
As shown in FIG. 4, after the culture temperature was shifted to 42 ° C., the growth of the control strain was almost completely stopped, and the turbidity was reduced by lysis. Continued to grow, and almost no lysis was observed. In both strains, accumulation of L-glutamic acid in the medium was observed after the shift. The production rates of L-glutamic acid were almost the same for both bacteria.

【0047】培養温度を44℃にシフトした場合には両
株ともに顕著な溶菌が認められた。この温度ではpAG
C31株においても細胞内にシャペロニンがほとんど蓄
積されていなかったことから、生育上限温度を超える温
度へ急激にシフトすると、シャペロニンの発現誘導に先
だって細胞の熱による死滅が起こったものと考えられ
た。また、両株とも44℃温度シフト直後には比較的急
激にL−グルタミン酸が培養液中に蓄積されたが、10
時間後にはL−グルタミン酸生産は完全に停止した。
When the culture temperature was shifted to 44 ° C., remarkable lysis was observed in both strains. At this temperature pAG
Since the chaperonin was hardly accumulated in the cells even in the C31 strain, it was considered that when the temperature rapidly shifted to a temperature exceeding the upper limit of growth temperature, the cells were killed by heat prior to the induction of the expression of chaperonin. In both strains, L-glutamic acid was relatively rapidly accumulated in the culture solution immediately after the 44 ° C. temperature shift.
After time, L-glutamic acid production was completely stopped.

【0048】実施例4 生育上限温度が比較的低いL−グルタミン酸生産性細菌
であるコリネバクテリウム・グルタミカム(メラセコ
ラ)801菌(FERM BP−558)を、pAGC
31及びpAG50を用いて形質転換し、コリネバクテ
リウム・グルタミカム801(pAGC31)及びコリ
ネバクテリウム・グルタミカム801(pAG50)を
得た。これらを実施例3と同じ条件で35℃で培養し
た。培養液の660nmにおける濁度が20になった時
点で培養温度を40℃、41℃及び42℃にそれぞれシ
フトし、培養を続けた。培養経過を図5に示す。
Example 4 Corynebacterium glutamicum (Melacecora) 801 (FERM BP-558), an L-glutamic acid-producing bacterium having a relatively low maximum growth temperature, was purified by pAGC.
31 and pAG50 were used to obtain Corynebacterium glutamicum 801 (pAGC31) and Corynebacterium glutamicum 801 (pAG50). These were cultured at 35 ° C. under the same conditions as in Example 3. When the turbidity of the culture at 660 nm became 20, the culture temperature was shifted to 40 ° C, 41 ° C and 42 ° C, respectively, and the culture was continued. The progress of the culture is shown in FIG.

【0049】図5に示したとおり、培養温度を40℃に
シフトした場合pAGC31株は多量のシャペロニンタ
ンパク質を細胞内に蓄積しており、シフト後も良好な生
育を示したが、pAG50株の生育はこれに比べて遅か
った。
As shown in FIG. 5, when the culture temperature was shifted to 40 ° C., the pAGC31 strain accumulated a large amount of chaperonin protein in the cells, and showed good growth even after the shift. Was slower than this.

【0050】41℃及び42℃にシフトアップした場
合、両菌ともに生育の停止及び/又は溶菌が認められ
た。両菌に生育の差はほとんど見られなかった。pAG
C31株でのシャペロニンの細胞内蓄積は少なかった。
シャペロニンが誘導される前に細胞が死滅したものと考
えられた。
When the temperature was shifted up to 41 ° C. and 42 ° C., growth stoppage and / or lysis of both bacteria were observed. There was almost no difference in growth between the two bacteria. pAG
The intracellular accumulation of chaperonin in the C31 strain was low.
It was thought that the cells died before the chaperonin was induced.

【0051】実施例5 コリネバクテリウム・グルタミカム22337(pAG
50)およびコリネバクテリウム・グルタミカム223
37(pAGC31)を、実施例3と同様の条件で37
℃で培養した。培養液の660nmにおける濁度が5に
なった時点で、シャペロニンを多量に発現させることを
目的として、培養温度を40℃にシフトし、3時間培養
した。その後、さらに培養温度を42℃にシフトした。
菌の生育及びL−グルタミン酸の蓄積量を比較した。図
6に結果を示す。
Example 5 Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG
50) and Corynebacterium glutamicum 223
37 (pAGC31) was obtained under the same conditions as in Example 3.
Incubated at ℃. When the turbidity of the culture at 660 nm became 5, the culture temperature was shifted to 40 ° C. for 3 hours for the purpose of expressing a large amount of chaperonin. Thereafter, the culture temperature was further shifted to 42 ° C.
The growth of the bacteria and the accumulated amount of L-glutamic acid were compared. FIG. 6 shows the results.

【0052】図6に示したとおり、40℃にシフトした
後、シャペロニン発現株は対照株に比較し、若干速く生
育した。42℃にシフトした後は、対照株の生育はほぼ
停止し、その後溶菌による濁度の減少がみられたが、シ
ャペロニン発現株は僅かずつ生育を続け、その後生育が
停止したが溶菌は観察されなかった。
As shown in FIG. 6, after shifting to 40 ° C., the chaperonin-expressing strain grew slightly faster than the control strain. After the shift to 42 ° C., the growth of the control strain almost stopped, and then turbidity was reduced by lysis.However, the chaperonin-expressing strain continued to grow little by little, and then stopped growing, but lysis was observed. Did not.

【0053】対照株は、温度シフト後しばらくはL−グ
ルタミン酸を生産したものの、濁度の減少が始まった時
点からL−グルタミン酸生産は徐々に低下した。しかし
ながら、シャペロニン発現株は培養終了時点まで溶菌は
見られず、L−グルタミン酸生産も安定に保たれた。
The control strain produced L-glutamic acid for a while after the temperature shift, but the production of L-glutamic acid gradually decreased from the time when the turbidity began to decrease. However, no lysis was observed in the chaperonin-expressing strain until the end of the culture, and L-glutamic acid production was maintained stably.

【0054】[0054]

【発明の効果】分子シャペロンをコードする遺伝子によ
り形質転換されたL−グルタミン酸生産性細菌を用いる
ことにより、従来のL−グルタミン酸生産性細菌を用い
た場合にはL−グルタミン酸の生産速度が低下するよう
な生育上限温度付近又はそれより高い温度であっても、
安定してL−グルタミン酸を製造することができた。
The use of L-glutamic acid-producing bacteria transformed with a gene encoding a molecular chaperone reduces the production rate of L-glutamic acid when conventional L-glutamic acid-producing bacteria are used. Even at temperatures near or above the upper growth limit,
L-glutamic acid could be produced stably.

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Japan Tabacco Inc. <110> Imanaka, Tadayuki <120> 発酵法によるL−グルタミン酸の製造方法 <130> 991409 <160> 41 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 1 accatggccc agctcgcagg c 21 <210> 2 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 2 cccatggcgg accctgaatt cagtcaaggt cgc 33 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 3 ttgctgcccg gattatcgcc gagac 25 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 4 cccgagcatc atcatcaagg 20 <210> 5 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 5 ccaggaaatc ctcgacgaga tcgccaagga c 31 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 6 cgctgagatc gcagttgag 19 <210> 7 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 7 cagctcatca agggtgtc 18 <210> 8 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 8 gtacggcatc atggccgttc gacgggtcaa g 31 <210> 9 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 9 gtcacaatcc tcatccgggg cggc 24 <210> 10 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 10 gctgccatca tgatcctccg gatcgacg 28 <210> 11 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 11 gagggaaccc agcgctatgt tggacgcgac gcccagcgcc tcaacattct tg 52 <210> 12 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 12 ccgagacggt tcgcaccacc ctcgg 25 <210> 13 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 13 ctcttcttga cgcggcgaac ggccatg 27 <210> 14 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 14 gccggcgacc ttgcgctgct cgacgag 27 <210> 15 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 15 attcttgctg cccgcattat cgccgag 27 <210> 16 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 16 ggtgagcttc tgcgcaaggc tgaggag 27 <210> 17 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 17 gacgtcgagg accgcgagat tctcaag 27 <210> 18 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 18 gccgaggagg agcgcgagta cctcgct 27 <210> 19 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 19 ggcatgccga agcgcgtcga gggtgct 27 <210> 20 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 20 gacgccgaga tccgcatcac cagcccg 27 <210> 21 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 21 gagaagatgc tccgcgagat ggtcgac 27 <210> 22 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 22 ctcggtgccg ccgcggatga ggattgt 27 <210> 23 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 23 gtcctcaagg gcgcgctcga cctcatc 27 <210> 24 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 24 gtactcgtcg aggcggatgg cgagctc 27 <210> 25 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 25 ctcggcgagg gtgcgcggga tgacctt 27 <210> 26 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 26 ctgcttcgga acgcggaccg gggcgat 27 <210> 27 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 27 gacgtcgtcg atgcggagga tcatgat 27 <210> 28 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 28 gacgttgacg tggaagaccg cgagatt 27 <210> 29 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 29 ggtctcgatc gggtccagac cggcgtt 27 <210> 30 <211> 1661 <212> DNA <400> 30 ccatggccca gctcgcaggc cagccagttg ttattctgcc cgagggaacc cagcgctatg 60 ttggacgcga cgcccagcgc ctcaacattc ttgctgcccg cattatcgcc gagacggttc 120 gcaccaccct cggtccaaag ggaatggaca agatgctcgt tgacagcctc ggcgacatcg 180 tcatcaccaa cgacggtgca accattctcg acgagatgga catccagcac cctgctgcta 240 agatgatggt tgaggttgct aagactcagg acaaggaggc cggtgacgga accaccactg 300 ccgttgtcat cgccggtgag cttctgcgca aggctgagga gcttctcgac cagaacattc 360 acccgagcat catcatcaag ggttacgccc tcgcggcaga gaaagcccag gaaatcctcg 420 acgagatcgc caaggacgtt gacgtagaag accgcgagat tctcaagaag gccgcggtca 480 cctccatcac cggaaaggct gccgaggagg agcgcgagta cctcgctgag atcgcagttg 540 aggccgtcaa gcaggttgcc gagaaggttg gcgagaccta caaggtcgac ctcgacaaca 600 tcaagttcga gaagaaggaa ggtggaagcg tcaaggacac ccagctcatc aagggtgtcg 660 tcatcgacaa ggaggtcgtc cacccaggca tgccgaagcg cgtcgagggt gctaagatcg 720 ccctcatcaa tgaggccctc gaggtcaagg agaccgagac tgacgccgag atccgcatca 780 ccagcccgga gcagctccag gccttccttg agcaggagga gaagatgctc cgcgagatgg 840 tcgacaagat caaggaggtc ggcgcgaatg tcgtcttcgt ccagaagggc attgacgacc 900 tcgcccagca ctaccttgcc aagtacggca tcatggccgt tcgccgcgtc aagaagagcg 960 acatggagaa gctcgccaag gccaccggcg ccaagatcgt caccaacgtc cgcgacctca 1020 ctccggagga cctcggtgag gccgagctcg tcgagcagcg caaggtcgcc ggcgagaaca 1080 tgatcttcgt cgagggctgc aagaacccga aggccgtcac aatcctcatc cgcggcggca 1140 ccgagcacgt cgttgatgag gtcgagcgcg cccttgagga cgccgtcaag gtcgtcaagg 1200 acatcgtcga ggacggcaag atcgtcgccg ccggtggtgc tccggagatc gagctcgcca 1260 tccgcctcga cgagtacgcg aaggaggtcg gcggcaagga gcagctcgcc atcgaggcct 1320 ttgccgaggc cctcaaggtc atcccgcgca ccctcgccga gaacgccggt ctggacccga 1380 tcgagaccct cgttaaggtc atcgccgccc acaaggagaa gggaccgacc atcggtgttg 1440 acgtcttcga gggcgagccg gccgacatgc tcgagcgcgg cgttatcgcc ccggtccgcg 1500 ttccgaagca ggccatcaag agcgccagcg aggctgccat catgatcctc cgcatcgacg 1560 acgtcatcgc cgccagcaag ctcgagaagg acaaggaggg cggcaagggc ggtagcgagg 1620 atttcggaag cgaccttgac tgaattcagg gtccgccatg g 1661 <210> 31 <211> 39 <212> prt <213> Corynebacterium glutamicum <400> 31 Met Ala Lys Ile Ile Ala Phe Asp Glu Glu Ala Arg Arg Gly Leu Glu 1 5 10 15 Lys Gly Leu Asn Thr Leu Ala Asp Ala Val Lys Val Thr Leu Gly Pro 20 25 30 Lys Gly Arg Asn Val Val Leu 35 <210> 32 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 32 gaygargayg cncgngargg nytngaraa 29 <210> 33 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 33 catngcyttn cgncgrtcnc craanccng 29 <210> 34 <211> 852 <212> DNA <213> Corynebacterium glutamicum <400> 34 gatgaagatg cgcgagaagg cctcgaaaag ggactgaaca ccctggctga cgctgttaag 60 gttactttgg gaccaaaggg ccgtaacgtc gttttggaaa aggcttgggg cgccccaacc 120 attaccaacg atggtgtcac catcgcacgt gagatcgagc ttgaggatcc ttacgagaag 180 atcggcgcag agctggtcaa ggaagtcgct aagaagactg atgacgtcgc gggcgatggc 240 accaccaccg ctaccgtatt ggcacaggct ctggttcggg aaggcctgcg caacgttgct 300 gctggctcta acccaatggg catcaagcgt ggcatcgaga aggctgttgc tcaggtaact 360 gagaagctgc tcgaggctgc gaaggaagtt gagaccgagg agcagatcgc tgctaccgct 420 ggtatctccg cagctgaccc agctatcggc gcacagattg ctaaggcaat gtacgcagtt 480 ggcggtggca agctgaacaa ggattccgtc atcactgttg aagagtcgaa cactttcggt 540 gttgagctcg aggttactga gggtatgcgc tttgataagg gctacatctc cggttacttc 600 gcaaccgaca tggagcgcct cgaggctgtc ctggaagatc cttacatcct gctggtttcc 660 ggcaagatct ccaacatcaa ggacctgctc ccactgctgg agaaggtcat gcagtccggc 720 aagcctttgc tgatcatctc tgaggacgtc gagggcgagg ctctgtccac cctggttgtc 780 aacaagatcc gtggcacctt caagtctgtt gctgttaagg ctccggggtt tggagatcgc 840 cgaaaagcaa tg 852 <210> 35 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 35 aggatcctta cgagaagatc ggcgcagag 29 <210> 36 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 36 aggatcctca agctcgatct cacgtgcga 29 <210> 37 <211> 1589 <212> DNA <213> Corynebacterium glutamicum <400> 37 ctgcagtgct tggatgcgac gcatttgctg aaccagttca atcagcccct agctggtgaa 60 gaggcttatc cgttccagtg cttcgcggtg tctcctctgg gtgcaagtcc tgaaggtgat 120 cggattaatc gaagcggtat cgcaccgttt cgttgcctgg atccgttgag agagttgttc 180 tcggaaattg ggattctaga ggggctggag acgtcgaaaa gcaatatccc gcctgcccaa 240 cctgccccga ccagccagcc ggtagccgag gaggccccgg ttgaagaacc taaaaaacgt 300 ggattcctga ggtggtttaa atgagttttc agcatgccga aggcgtgagg cttgatgcgg 360 ttcgcgctga ggaagagttt gaggcgcagc gacaagccag gcgaaaggca cggaatcgtt 420 ctgcgatgtt gtggatcggc actggcattg cggcagccgt aattattgtg ctcgtgatgg 480 tttttatctg gtcacgtatc tgattagggc atttgaagct ataaaatctt gcactcacac 540 cccttgagtg ctagaaaagt agttagcact caactaatca gagtgccaat attgatcatc 600 aactgcttgg tgggtgaggt tggtccacac tcactaaccg tgccgtcgcg ggcgcctacc 660 gggcagaaga cgtgagtgtc gtcctacaaa tatttcagga gcacaaacac atggcaaaga 720 tcatcgcctt tgatgaggaa gcacgtcgtg gcctagaaaa gggactgaac accctggctg 780 acgctgttaa ggttactttg ggaccaaagg gccgtaacgt cgttttggaa aaggcttggg 840 gcgccccaac cattaccaac gatggtgtca ccatcgcacg tgagatcgag cttgaggatc 900 cttacgagaa gatcggcgca gagctggtca aggaagtcgc taagaagact gatgacgtcg 960 cgggcgatgg caccaccacc gctaccgtat tggcacaggc tctggttcgg gaaggcctgc 1020 gcaacgttgc tgctggctct aacccaatgg gcatcaagcg tggcatcgag aaggctgttg 1080 ctcaggtaac tgagaagctg ctcgaggctg cgaaggaagt tgagaccgag gagcagatcg 1140 ctgctaccgc tggtatctcc gcagctgacc cagctatcgg cgcacagatt gctaaggcaa 1200 tgtacgcagt tggcggtggc aagctgaaca aggattccgt catcactgtt gaagagtcga 1260 acactttcgg tgttgagctc gaggttactg agggtatgcg ctttgataag ggctacatct 1320 ccggttactt cgcaaccgac atggagcgcc tcgaggctgt tctggaagat ccttacatcc 1380 tgctggtttc cggcaagatc tccaacatca aggacctgct cccactgctg gagaaggtca 1440 tgcagtccgg caagcctttg ctgatcatct ctgaggacgt cgagggcgag gctctgtcca 1500 ccctggttgt caacaagatc cgtggcacct tcaagtctgt tgctgttaag gctccaggct 1560 tcggcgaccg ccgtaaggct cagctgcag 1589 <210> 38 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 38 tggatccgtt gagagagttg ttctcggaa 29 <210> 39 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 39 gccatggttt gtgctcctga aatatttgt 29 <210> 40 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 40 ataaaatctt gccatcacac cccttg 26 <210> 41 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 41 agtgctaact actattctag cactca 26 <210> 42 <211> 519 <212> DNA <400> 42 tctagagggg ctggagacgt cgaaaagcaa tatcccgcct gcccaacctg ccccgaccag 60 ccagccggta gccgaggagg ccccggttga agaacctaaa aaacgtggat tcctgaggtg 120 gtttaaatga gttttcagca tgccgaaggc gtgaggcttg atgcggttcg cgctgaggaa 180 gagtttgagg cgcagcgaca agccaggcga aaggcacgga atcgttctgc gatgttgtgg 240 atcggcactg gcattgcggc agccgtaatt attgtgctcg tgatggtttt tatctggtca 300 cgtatctgat tagggcattt gaagctataa aatcttgcca tcacacccct tgagtgctag 360 aatagtagtt agcactcaac taatcagagt gccaatattg atcatcaact gcttggtggg 420 tgaggttggt ccacactcac taaccgtgcc gtcgcgggcg cctaccgggc agaagacgtg 480 agtgtcgtcc tacaaatatt tcaggagcac aaaccatgg 519[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Japan Tabacco Inc. <110> Imanaka, Tadayuki <120> Production method of L-glutamic acid by fermentation <130> 991409 <160> 41 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 1 accatggccc agctcgcagg c 21 <210> 2 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 2 cccatggcgg accctgaatt cagtcaaggt cgc 33 <210> 3 <211> 25 <212 > DNA <213> Artificial Sequence 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Sequence <400> 24 gtactcgtcg aggcggatgg cgagctc 27 <210> 25 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 25 ctcggcgagg gtgcgcggga tgacctt 27 <210> 26 <211> 27 < 212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 26 ctgcttcgga acgcggaccg gggcgat 27 <210> 27 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 27 gacgtcgtcg atgcggagga tcatgat 27 <210> 28 <211> 27 < 212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 28 gacgttgacg tggaagaccg cgagatt 27 <210> 29 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 29 ggtctcgatc gggtccagac cggcgtt 27 <210> 30 <211> 1661 < 212> DNA <400> 30 ccatggccca gctcgcaggc cagccagttg ttattctgcc cgagggaacc cagcgctatg 60 ttggacgcga cgcccagcgc ctcaacattc ttgctgcccg cattatcgcc gagacggttc 120 gcaccaccct cggtccaaag ggaatggaca agatgctcgt tgacagcctc ggcgacatcg 180 tcatcaccaa cgacggtgca accattctcg acgagatgga catccagcac cctgctgcta 240 agatgatggt tgaggttgct aagactcagg acaaggaggc cggtgacgga accaccactg 300 ccgttgtcat cgccggtgag cttctgcgca aggctgagga gcttctcgac cagaacattc 360 acccgagcat catcatcaag ggttacgccc tcgcggcaga gaaagcccag gaaatcctcg 420 acgagatcgc caaggacgtt gacgtagaag accgcgagat tctcaagaag gccgcggtca 480 cctccatcac cggaaaggct gccgaggagg agcgcgagta cctcgctgag atcgcagttg 540 aggccgtcaa gcaggttgcc gagaaggttg gcgagaccta caaggtcgac ctcgacaaca 600 tcaagttcga gaagaaggaa ggtggaagcg tcaaggacac ccagctcatc aagggtgtcg 660 tcatcgacaa ggaggtcgtc cacccaggca tgccgaagcg cgtcgagggt gctaagatcg 720 ccctcatcaa tgaggccctc gaggtcaagg agaccgagac tgacgccgag atccgcatca 780 ccagcccgga gcagctccag gccttccttg agcaggagga gaagatgctc cgcgagatgg 840 tcgacaagat caaggaggtc ggcgcgaatg tcgtcttcg t ccagaagggc attgacgacc 900 tcgcccagca ctaccttgcc aagtacggca tcatggccgt tcgccgcgtc aagaagagcg 960 acatggagaa gctcgccaag gccaccggcg ccaagatcgt caccaacgtc cgcgacctca 1020 ctccggagga cctcggtgag gccgagctcg tcgagcagcg caaggtcgcc ggcgagaaca 1080 tgatcttcgt cgagggctgc aagaacccga aggccgtcac aatcctcatc cgcggcggca 1140 ccgagcacgt cgttgatgag gtcgagcgcg cccttgagga cgccgtcaag gtcgtcaagg 1200 acatcgtcga ggacggcaag atcgtcgccg ccggtggtgc tccggagatc gagctcgcca 1260 tccgcctcga cgagtacgcg aaggaggtcg gcggcaagga gcagctcgcc atcgaggcct 1320 ttgccgaggc cctcaaggtc atcccgcgca ccctcgccga gaacgccggt ctggacccga 1380 tcgagaccct cgttaaggtc atcgccgccc acaaggagaa gggaccgacc atcggtgttg 1440 acgtcttcga gggcgagccg gccgacatgc tcgagcgcgg cgttatcgcc ccggtccgcg 1500 ttccgaagca ggccatcaag agcgccagcg aggctgccat catgatcctc cgcatcgacg 1560 acgtcatcgc cgccagcaag ctcgagaagg acaaggaggg cggcaagggc ggtagcgagg 1620 atttcggaag cgaccttgac tgaattcagg gtccgccatg g 1661 <210> 31 <211 > 39 <212> prt <213> Corynebacterium glutamicum <400> 31 Met Ala Lys Ile Ile Ala Phe Asp Glu Glu Ala Arg Arg Gly Leu Glu 1 5 10 15 Lys Gly Leu Asn Thr Leu Ala Asp Ala Val Lys Val Thr Leu Gly Pro 20 25 30 Lys Gly Arg Asn Val Val Leu 35 <210> 32 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 32 gaygargayg cncgngargg nytngaraa 29 <210> 33 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 33 catngcyttn cgncgrtcnc craanccng 29 <210> 34 <211> 852 <212> DNA <213> Corynebacterium glutamicum <400> 34 gatgaagatg cgcgagaagg cctcgaaaag ggactgaaca ccctggctga cgctgttaag 60 gttactttgg gaccaaaggg ccgtaacgtc gttttggaaa aggcttgggg cgccccaacc 120 attaccaacg atggtgtcac catcgcacgt gagatcgagc ttgaggatcc ttacgagaag 180 atcggcgcag agctggtcaa ggaagtcgct aagaagactg atgacgtcgc gggcgatggc 240 accaccaccg ctaccgtatt ggcacaggct ctggttcggg aaggcctgcg caacgttgct 300 gctggctcta acccaatggg catcaagcgt ggcatcgaga aggctgttgc tcaggtaact 360 gagaagctgc tcgaggctgc gaaggaagtt gagaccgagg agcagatcgc tgctaccgc tgctacccgcag ggtatctcccgcag ggtatctccgcag ggcatccccagcagcagcagcag 480 ggcggtggca agctgaacaa ggattccgtc atcactgttg aagagtcgaa cactttcggt 540 gttgagctcg aggttactga gggtatgcgc tttgataagg gctacatctc cggttacttc 600 gcaaccgaca tggagcgcct cgaggctgtc ctggaagatc cttacatcct gctggtttcc 660 ggcaagatct ccaacatcaa ggacctgctc ccactgctgg agaaggtcat gcagtccggc 720 aagcctttgc tgatcatctc tgaggacgtc gagggcgagg ctctgtccac cctggttgtc 780 aacaagatcc gtggcacctt caagtctgtt gctgttaagg ctccggggtt tggagatcgc 840 cgaaaagcaa tg 852 <210> 35 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 35 aggatcctta cgagaagatc ggcgcagag 29 <210> 36 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 36 aggatcctca agctcgatct cacgtgcga 29 <210> 37 <211> 1589 <212> DNA <213> Corynebacterium glutamicum <400> 37 ctgcagtgct tggatgcgac gcatttgctg aaccagttca atcagcccct agctggtgaa 60 gaggcttatc cgttccagtg cttcgcggtg tctcctctgg gtgcaagtcc tgaaggtgat 120 cggattaatc gaagcggtat cgcaccgttt cgttgcctgg atccgttgag agagttgttc 180 tcggaaattg ggattctaga ggggctggag acgtcgaaaa gcaatatccc gcctgcccaa 240 cctgccccga ccagccagcc ggtagccgag gaggccccgg ttgaagaacc taaaaaacgt 300 ggattcctga ggtggtttaa atgagttttc agcatgccga aggcgtgagg cttgatgcgg 360 ttcgcgctga ggaagagttt gaggcgcagc gacaagccag gcgaaaggca cggaatcgtt 420 ctgcgatgtt gtggatcggc actggcattg cggcagccgt aattattgtg ctcgtgatgg 480 tttttatctg gtcacgtatc tgattagggc atttgaagct ataaaatctt gcactcacac 540 cccttgagtg ctagaaaagt agttagcact caactaatca gagtgccaat attgatcatc 600 aactgcttgg tgggtgaggt tggtccacac tcactaaccg tgccgtcgcg ggcgcctacc 660 gggcagaaga cgtgagtgtc gtcctacaaa tatttcagga gcacaaacac atggcaaaga 720 tcatcgcctt tgatgaggaa gcacgtcgtg gcctagaaaa gggactgaac accctggctg 780 acgctgttaa ggttactttg ggaccaaagg gccgtaacgt cgttttggaa aaggcttggg 840 gcgccccaac cattaccaac gatggtgtca ccatcgcacg tgagatcgag cttgaggatc 900 cttacgagaa gatcggcgca gagctggtca aggaagtcgc taagaagact gatgacgtcg 960 cgggcgatgg caccaccacc gctaccgtat tggcacaggc tctggttcgg gaaggcctgc 1020 gcaacgttgc tgctggctct aacccaatgg gcatcaagcg tggcatcgag aaggctgttg 1080 ctcaggtaac tgagaagctg ctcgagg ctg cgaaggaagt tgagaccgag gagcagatcg 1140 ctgctaccgc tggtatctcc gcagctgacc cagctatcgg cgcacagatt gctaaggcaa 1200 tgtacgcagt tggcggtggc aagctgaaca aggattccgt catcactgtt gaagagtcga 1260 acactttcgg tgttgagctc gaggttactg agggtatgcg ctttgataag ggctacatct 1320 ccggttactt cgcaaccgac atggagcgcc tcgaggctgt tctggaagat ccttacatcc 1380 tgctggtttc cggcaagatc tccaacatca aggacctgct cccactgctg gagaaggtca 1440 tgcagtccgg caagcctttg ctgatcatct ctgaggacgt cgagggcgag gctctgtcca 1500 ccctggttgt caacaagatc cgtggcacct tcaagtctgt tgctgttaag gctccaggct 1560 tcggcgaccg ccgtaaggct cagctgcag 1589 <210> 38 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 38 tggatccgtt gagagagttg ttctcggaa 29 <210> 39 <211> 29 <212> DNA <212> DNA <400> 39 gccatggttt gtgctcctga aatatttgt 29 <210> 40 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 40 ataaaatctt gccatcacac cccttg 26 <210> 41 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 41 agtgctaact actattctag cactca 26 <210> 42 <211> 519 <212> DNA <400> 42 tctagagggg ctggagacgt cgaaaagcaa tatcccgcct gcccaacctg ccccgaccag 60 ccagccggta gccgaggagg ccccggttga agaacctaaa aaacgtggat tcctgaggtg 120 gtttaaatga gttttcagca tgccgaaggc gtgaggcttg atgcggttcg cgctgaggaa 180 gagtttgagg cgcagcgaca agccaggcga aaggcacgga atcgttctgc gatgttgtgg 240 atcggcactg gcattgcggc agccgtaatt attgtgctcg tgatggtttt tatctggtca 300 cgtatctgat tagggcattt gaagctataa aatcttgcca tcacacccct tgagtgctag 360 aatagtagtt agcactcaac taatcagagt gccaatattg atcatcaact gcttggtggg 420 tgaggttggt ccacactcac taaccgtgcc gtcgcgggcg cctaccgggc agaagacgtg 480 agtgtcgtcc tacaaatatt tcaggagcac aaaccatgg 519

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 組換えプラスミドの作製手順。図中の丸付数
字の工程において、以下の操作を行った。1.pUC1
9のSmaI切断点へのNcoIリンカーの挿入。2.
PCRを用いたcpkB遺伝子末端への制限酵素認識配
列(NcoI、EcoRI)の挿入。3.NcoI消化
およびリガーゼ処理。4.部位特異的突然変異によるレ
アコドン、スタッキング領域の解除。5.T4DNAポ
リメラーゼによる制限酵素切断点の平滑末端化と制限酵
素切断点の除去。6.XbaI+EcoRI消化および
リガーゼ処理。7.PCRによるgroEL遺伝子上流
域のクローニング。8.PCRによるgroELプロモ
ーター下流へのNcoI認識配列の挿入。9.XbaI
+NcoI消化およびリガーゼ処理。
FIG. 1 shows a procedure for preparing a recombinant plasmid. The following operations were performed in the steps with circled numbers in the figure. 1. pUC1
Insertion of NcoI linker at the SmaI breakpoint of 9. 2.
Insertion of restriction enzyme recognition sequences (NcoI, EcoRI) into the end of the cpkB gene using PCR. 3. NcoI digestion and ligase treatment. 4. Release of rare codon and stacking region by site-directed mutation. 5. Blunting of restriction enzyme cleavage points by T4 DNA polymerase and removal of restriction enzyme cleavage points. 6. XbaI + EcoRI digestion and ligase treatment. 7. Cloning of upstream region of groEL gene by PCR. 8. Insertion of NcoI recognition sequence downstream of groEL promoter by PCR. 9. XbaI
+ NcoI digestion and ligase treatment.

【図2】 高温培養により誘導されたシャペロニンCp
kBタンパク質のSDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動結果を示す。
FIG. 2: Chaperonin Cp induced by high-temperature culture
3 shows the results of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of kB protein.

【図3】 シャペロニンによる細胞内タンパク質の熱失
活抑制を示すSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
の結果である。
FIG. 3 shows the results of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis showing suppression of heat inactivation of intracellular proteins by chaperonin.

【図4】 コリネバクテリウム・グルタミカム2233
7(pAGC31)およびコリネバクテリウム・グルタ
ミカム22337(pAG50)を37℃で培養後、培
養温度を42℃および44℃にシフトアップした場合の
培養経過を示す。各シンボルは、◇、◆:660nmの
濁度、○、●:L−グルタミン酸濃度、△、▲:残糖を
表す。白抜きシンボルはpAGC31保持株、黒シンボ
ルはpAG50保持株のデータである。
FIG. 4 Corynebacterium glutamicum 2233
7 shows the progress of culturing when the culture temperature was shifted up to 42 ° C. and 44 ° C. after culturing 7 (pAGC31) and Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG50) at 37 ° C. Each symbol represents Δ, Δ: turbidity at 660 nm, ○, ●: L-glutamic acid concentration, Δ, ▲: residual sugar. Open symbols indicate data of strains holding pAGC31, and black symbols indicate data of strains holding pAG50.

【図5】 コリネバクテリウム・グルタミカム(メラセ
コラ)801(pAGC31)およびコリネバクテリウ
ム・グルタミカム(メラセコラ)801(pAG50)
を35℃で培養後、培養温度を40℃、41℃、42℃
にシフトアップした場合の培養経過を示す。各シンボル
は図4に同じ。
FIG. 5. Corynebacterium glutamicum (Meracecora) 801 (pAGC31) and Corynebacterium glutamicum (Meracecora) 801 (pAG50)
After culturing at 35 ° C., the culturing temperature was set at 40 ° C., 41 ° C.,
Shows the progress of culture when the upshift was performed. Each symbol is the same as in FIG.

【図6】 コリネバクテリウム・グルタミカム2233
7(pAGC31)およびコリネバクテリウム・グルタ
ミカム22337(pAG50)を37℃で培養後、4
0℃にシフトアップして培養し、さらに培養温度を42
℃にシフトアップした場合の培養経過を示す。各シンボ
ルは図4に同じ。
FIG. 6 Corynebacterium glutamicum 2233
7 (pAGC31) and Corynebacterium glutamicum 22337 (pAG50) at 37 ° C.
The culture was shifted up to 0 ° C, and the culture temperature was further increased to 42 ° C.
The cultivation progress when shifting up to ° C is shown. Each symbol is the same as in FIG.

───────────────────────────────────────────────────── 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) (C12P 13/14 C12R 1:15) Fターム(参考) 4B024 AA03 BA74 BA80 CA04 DA05 EA04 FA02 GA11 HA01 4B064 AE19 CA02 CA19 CC06 CC24 DA16 4B065 AA01Y AA24X AB01 AC02 BA02 CA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) (C12P 13/14 C12R 1:15) F term (reference) 4B024 AA03 BA74 BA80 CA04 DA05 EA04 FA02 GA11 HA01 4B064 AE19 CA02 CA19 CC06 CC24 DA16 4B065 AA01Y AA24X AB01 AC02 BA02 CA17

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 好熱性菌由来の分子シャペロンを発現
し、生育至適上限付近の温度又はそれより高い温度でL
−グルタミン酸を安定して生産するL−グルタミン酸生
産性細菌又はその変異体。
The present invention expresses a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium.
-An L-glutamic acid-producing bacterium that stably produces glutamic acid or a mutant thereof.
【請求項2】 好熱性菌由来の分子シャペロンをコード
する遺伝子とその上流に機能可能なように接続したプロ
モーターとを含む組換えDNAにより形質転換されたL
−グルタミン酸生産性細菌又はその変異体。
2. An L-cell transformed with a recombinant DNA containing a gene encoding a molecular chaperone derived from a thermophilic bacterium and a promoter operably connected upstream thereof.
-A glutamate-producing bacterium or a mutant thereof.
【請求項3】 分子シャペロンが超好熱性始原菌由来で
ある請求項1又は2に記載の細菌。
3. The bacterium according to claim 1, wherein the molecular chaperone is derived from a hyperthermophilic archaeon.
【請求項4】 分子シャペロンが超好熱性始原菌パイロ
コッカス・スピーシーズKOD1株由来のシャペロニン
CpkBである請求項3に記載の細菌。
4. The bacterium according to claim 3, wherein the molecular chaperone is chaperonin CpkB derived from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus species KOD1 strain.
【請求項5】 分子シャペロンをコードする遺伝子が以
下の(a)、(b)又は(c)のDNAからなる請求項
4に記載の細菌: (a)配列番号30の塩基配列からなるDNA; (b)塩基配列30の塩基配列において1若しくは複数
の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からな
り、かつ分子シャペロン活性を有するタンパク質をコー
ドするDNA;及び (c)配列番号30の塩基配列からなるDNAとストリ
ンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ分子シャペ
ロン活性を有するタンパク質をコードするDNA。
5. The bacterium according to claim 4, wherein the gene encoding the molecular chaperone comprises the following DNA (a), (b) or (c): (a) DNA comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30; (B) a DNA consisting of a base sequence in which one or more bases have been deleted, substituted or added in the base sequence of base sequence 30, and encoding a protein having molecular chaperone activity; and (c) a base sequence of SEQ ID NO: 30 A DNA that hybridizes with a DNA consisting of a sequence under stringent conditions and encodes a protein having molecular chaperone activity.
【請求項6】 プロモーターが温度誘導型プロモーター
である請求項2乃至5のいずれかに記載の細菌。
6. The bacterium according to claim 2, wherein the promoter is a temperature-inducible promoter.
【請求項7】 プロモーターが以下の(a)、(b)又
は(c)のDNAからなる請求項6に記載の細菌: (a)配列番号42の塩基配列からなるDNA; (b)配列番号42の塩基配列において1若しくは複数
の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からな
り、かつ温度誘導型プロモーター活性を有するDNA;
及び (c)配列番号42の塩基配列からなるDNAとストリ
ンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ温度誘導型
プロモーター活性を有するDNA。
7. The bacterium according to claim 6, wherein the promoter comprises the following DNA of (a), (b) or (c): (a) DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 42; (b) SEQ ID NO: A DNA consisting of a base sequence in which one or more bases are deleted, substituted or added in the base sequence of 42, and having a temperature-inducible promoter activity;
And (c) a DNA that hybridizes with a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 42 under stringent conditions and has a temperature-inducible promoter activity.
【請求項8】 コリネバクテリウム・グルタミカム22
337(pAGC31)FERM BP−6785又は
その変異体である請求項7に記載の細菌。
8. Corynebacterium glutamicum 22
The bacterium according to claim 7, which is 337 (pAGC31) FERM BP-6785 or a mutant thereof.
【請求項9】 以下の(a)、(b)又は(c)のDN
Aからなる遺伝子: (a)配列番号30の塩基配列からなるDNA; (b)配列番号30の塩基配列において1若しくは20
個以下の複数の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩
基配列からなり、かつL−グルタミン酸生産性細菌内で
分子シャペロン活性を有するタンパク質をコードするD
NA;及び (c)配列番号30の塩基配列からなるDNAとストリ
ンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ分子シャペ
ロン活性を有するタンパク質をコードするDNA。
9. The following (a), (b) or (c) DN:
Gene consisting of A: (a) DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30; (b) 1 or 20 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30
D which encodes a protein having a molecular chaperone activity in an L-glutamic acid-producing bacterium, comprising a base sequence in which not more than a plurality of bases have been deleted, substituted or added.
NA; and (c) a DNA which hybridizes with a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 under stringent conditions and encodes a protein having molecular chaperone activity.
【請求項10】 以下の(a)、(b)又は(c)のD
NAからなる遺伝子: (a)配列番号42の塩基配列からなるDNA; (b)配列番号42の塩基配列において1若しくは複数
の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からな
り、かつL−グルタミン酸生産性細菌内で温度誘導型プ
ロモーター活性を有するDNA;及び (c)配列番号42の塩基配列からなるDNAとストリ
ンジェントな条件でハイブリダイズし、かつL−グルタ
ミン酸生産性細菌内で温度誘導型プロモーター活性を有
するDNA。
10. The following D of (a), (b) or (c):
Gene consisting of NA: (a) DNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 42; (b) consisting of a base sequence in which one or more bases are deleted, substituted or added in the base sequence of SEQ ID NO: 42, and (C) a DNA having a temperature-inducible promoter activity in a glutamic acid-producing bacterium; and (c) a DNA that hybridizes under stringent conditions to a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 42, and that is a temperature-inducible type in an L-glutamic acid-producing bacterium. DNA having promoter activity.
【請求項11】 発酵法によるL−グルタミン酸の製造
方法であって、請求項1乃至8のいずれかに記載の形質
転換されたL−グルタミン酸生産性細菌を用い、かつ形
質転換前のL−グルタミン酸生産性細菌ではL−グルタ
ミン酸の生産が制限されるような高い温度で培養するこ
とを特徴とする方法。
11. A method for producing L-glutamic acid by a fermentation method, wherein the transformed L-glutamic acid-producing bacterium according to any one of claims 1 to 8 is used, and L-glutamic acid before transformation is used. A method comprising culturing at a high temperature such that production of L-glutamic acid is limited in a producing bacterium.
【請求項12】 請求項1乃至8のいずれかに記載のL
−グルタミン酸生産性細菌を培地に接種し、該細菌をそ
の生育至適温度付近で培養し、その後その生育至適温度
上限付近の温度又はそれより高い温度で培養することに
よりL−グルタミン酸を培地中に蓄積せしめ、そしてこ
れを回収することを含むL−グルタミン酸の製造方法。
12. L according to any one of claims 1 to 8
-Glutamate-producing bacteria are inoculated into the medium, and the bacteria are cultured near the optimal growth temperature, and then cultured at a temperature near the upper limit of the optimal growth temperature or at a temperature higher than that, so that L-glutamic acid can be added to the medium. And producing the L-glutamic acid.
【請求項13】 発酵法によるL−グルタミン酸の製造
方法であって、請求項1乃至8のいずれかに記載の形質
転換されたL−グルタミン酸生産性細菌を用い;L−グ
ルタミン酸を培養液中に蓄積させるための条件が(1)
培養温度を上昇すること、(2)ビオチンを該細菌が要
求する量よりも制限すること、(3)培養液にペニシリ
ンを添加すること、(4)培養液に界面活性剤を添加す
ること、又は(1)乃至(4)の任意の組み合わせであ
り;かつ形質転換前のL−グルタミン酸生産性細菌では
L−グルタミン酸の生産が制限されるような高い温度で
培養することを特徴とする方法。
13. A method for producing L-glutamic acid by a fermentation method, wherein the transformed L-glutamic acid-producing bacterium according to claim 1 is used; L-glutamic acid is contained in a culture solution. Conditions for accumulation are (1)
Raising the culture temperature, (2) limiting biotin to an amount required by the bacteria, (3) adding penicillin to the culture, (4) adding a surfactant to the culture, Or a combination of any one of (1) to (4); and culturing at a high temperature such that production of L-glutamic acid in L-glutamic acid-producing bacteria before transformation is limited.
【請求項14】 請求項9に記載の遺伝子を含有する組
換えプラスミド。
14. A recombinant plasmid containing the gene according to claim 9.
【請求項15】 請求項10に記載の遺伝子を含有する
ベクター。
15. A vector containing the gene according to claim 10.
【請求項16】 請求項9に記載の遺伝子の上流に請求
項10に記載の遺伝子を結合させた遺伝子を含有する組
換えプラスミド。
16. A recombinant plasmid containing a gene obtained by binding the gene according to claim 10 upstream of the gene according to claim 9.
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