JP2001095593A - dapF遺伝子をコードする新規ヌクレオチド配列 - Google Patents

dapF遺伝子をコードする新規ヌクレオチド配列

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JP2001095593A JP2000273705A JP2000273705A JP2001095593A JP 2001095593 A JP2001095593 A JP 2001095593A JP 2000273705 A JP2000273705 A JP 2000273705A JP 2000273705 A JP2000273705 A JP 2000273705A JP 2001095593 A JP2001095593 A JP 2001095593A
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Brigitte Bathe
バーテ ブリギッテ
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メッケル ベッティーナ
Michael Hartmann
ハルトマン ミヒャエル
Joern Kalinowski
カリノフスキー イェルン
Alfred Puehler
ピューラー アルフレート
Walter Dr Pfefferle
プフェッファーレ ヴァルター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 dapF遺伝子をコードする新規ヌクレオチ
ド配列 【解決手段】 a)配列番号2のアミノ酸配列を含むポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチドと少なくとも
70%までは同一であるポリヌクレオチド、b)寄託さ
れたコリネバクテリウム・グルタミクム菌株 DSM
12968中のベクターpEC−XT99A−dapF
に含まれるdapF遺伝子によって発現されるポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドと少なくとも70%
までは同一であるポリヌクレオチド、c)配列番号2の
アミノ酸配列と少なくとも70%までは同一であるアミ
ノ酸配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオ
チド、d)a)、b)又はc)のポリヌクレオチドに対
して相補性であるポリヌクレオチド、e)a)、b)、
c)又はd)のポリヌクレオチド配列の少なくとも15
個の連続塩基を含むポリヌクレオチドからなるグループ
から選択されたポリヌクレオチド配列を含む。 【効果】 dapF遺伝子の増幅によりL−リシンを発
酵的に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、dapF遺伝子を
コードするヌクレオチド配列及びdapF遺伝子が増幅
されているコリネフォルム細菌を用いるL−リシンの発
酵調製法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】L−リシンは、人間の医薬品及び医薬産
業、特に動物栄養に用いられている。
【0003】L−リシンが、コリネフォルム細菌の菌
株、特にコリネバクテリウム・グルタミクムの発酵によ
って調製されることは公知である。その重要性のため、
調製法の改善しようとする研究がが常に着手されてい
る。この方法の改善は、発酵手段、例えば攪拌及び酸素
の供給又は養分媒体の組成、例えば発酵の間の糖濃度又
は例えば生成物が形成するまでのイオン交換クロマトグ
ラフィーによる後処理又は微生物自体の固有出力特性に
関連していることもある。
【0004】突然変異誘発、選択及び突然変異株選択の
方法は、前記微生物の出力特性を改善するために用いら
れる。代謝拮抗物質、例えばリシン類縁体S−(2−ア
ミノエチル)−システインに対して耐性であるか又は調
節的に重要性のアミノ酸のための栄養要求的であり、か
つL−リシンを生産する菌株は、前記の方法で得られ
る。
【0005】組み換えDNA技術の方法もまた、個々の
リシン生合成遺伝子を増幅し、かつL−リシン製造に対
する効果を調べることによって、L−リシンを生産する
コリネバクテリウム種の菌株を改良するために、数年に
わたって採用されてきた。このような関係において、研
究論文、就中、キノシタ(Biology of In
dustrial Microorganisms、D
emain及びSolomon(編)、Benjami
n cummings、英国、ロンドン在、1985、
115〜142中の“Glutamic Acid B
acteria”)、Hillinger(BioTe
ch 2、40〜44(1991))、Eggelin
g(Amino Acids 6:261〜272(1
994))、Jetten及びSinskey(Cri
tical Reviews in Biotechn
ology 15、73〜103(1995))及びS
ahm他(Annuals of the New Y
ork Academyof Science 78
2、25〜39(1996))が存在している。
【0006】原核生物においては、D,L−ジアミノピ
メレート又はL−リシンの生合成について、3つの異な
る経路が知られている。これらの経路は、L−ピペリジ
ン−2,6−ジカルボキシレート(テトラヒドロジピコ
リネート)の反応において異なっている。
【0007】スクシニレート経路の場合、テトラヒドロ
ジピコリネートは、テトラヒドロピコリネート スクシ
ニラーゼによるスクシニル化、引き続く、ケト基のアミ
ノ基転移(N−スクシニル−アミノ−ケトピメレートト
ランスアミナーゼ)、脱スクシニル化(N−スクシニル
−アミノ−ケトピメレートデスクシニラーゼ)及び次の
エピマー化(ジアミノピメレート・エピメラーゼ)によ
り、D,L−ジアミノピメレートに変換される(Gil
varg、1958、The Journalof B
iological Chemistry、233:1
501〜1504)。
【0008】アセチラーゼの場合、これは、枯草菌及び
巨大菌において実現されるが、テトラヒドロジピコリネ
ートのアシル化が、アセチル基によって実施される(W
einberger & Gilvarg、1970、
Journal of Bacteriology,1
01:323〜324)。
【0009】第三の生合成経路は、B.sphaeri
cusについて説明されている(ミソノ他、1976、
Journal of Bacteriology、1
37:22〜27)。この生合成工程の場合、デヒドロ
ゲナーゼ経路と呼称され、D,L−DAPにするための
テトラヒドロジピコリネートの直接還元アミン化が行わ
れる。
【0010】遺伝子研究及び酵素研究を用いて、Sch
rumpf他(Journal of Bacteri
ology 173 、4510〜4516(199
1))は、コリネバクテリウム・グルタミクム中で、リ
シン生合成が、デヒドロゲナーゼ経路及びスクシニラー
ゼ経路の両方によって行われていることを証明した。
【0011】Marx他(Biotechnology
and Bioengineering 56、16
8〜180(1997))及びSonntag(Eur
opean Journal of Biochemi
sry 213:1325〜1331(1993))に
よるin vivoNMR研究によって、コリネバクテ
リウム・グルタミクム中で、スクシニラーゼ経路とデヒ
ドロゲナーゼ経路の両方がL−リシンの生産に寄与して
いることが判明した。
【0012】コリネバクテリウム・グルタミクムからの
デスクシニラーゼ(dapE)の遺伝子は、Wehrm
ann他(Journal of Bacteriol
ogy 177:5991〜5993(1995))に
よってクローンされ、配列された。また、コリネバクテ
リウム・グルタミクムからのスクシニラーゼ(dap
D)の遺伝子をクローン及び配列させることも可能であ
る(Wehrmann他、Journal of ac
eriology 180、3159〜3165(19
98))。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】発明者らには、L−リ
シンの改善された発酵調製のための新規手段を提供する
という課題を課された。
【0014】発明の説明 L−リシンは、人間の医薬品及び医薬産業、特に動物栄
養に用いられている。従って、L−リシンの調製のため
の新規の改善された方法を提供することに一般的な関心
が存在している。
【0015】L−リシン又はリシンが、以下に記載され
る場合には、塩基だけでなく、塩類、例えばリシンモノ
ヒドロクロライド又はリシンスルフェートも表してい
る。
【0016】本発明は、 a)配列番号2のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドと少なくとも70%までは同
一であるポリヌクレオチド、 b)寄託されたコリネバクテリウム・グルタミクム菌株
DSM 12968中のプラスミドpEC−XT99
A−dapFに含まれるdapF遺伝子によって発現さ
れるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと少な
くとも70%までは同一であるポリヌクレオチド、 c)配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも70%まで
は同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコード
するポリヌクレオチド、 d)a)、b)又はc)のポリヌクレオチドに対して相
補性であるポリヌクレオチド、 e)a)、b)、c)又はd)のポリヌクレオチド配列
の少なくとも15個の連続塩基を含むポリヌクレオチド
からなるグループから選択されたポリヌクレオチド配列
を含む単離ポリヌクレオチド。
【0017】また、本発明は、有利に、(i)配列番号
1において示したヌクレオチド配列又は(ii)遺伝子
コードの縮重の範囲内で配列(i)に対応する少なくと
も1種の配列又は(iii)(i)又は(ii)の配列
に対して相補的な配列とハイブリダイズする少なくとも
1種の配列、及び場合により、(iv)(i)における
中立機能のセンス変異を含む、複製可能なDNAである
請求項1によるポリヌクレオチドを提供する。
【0018】また、本発明は、配列番号1に示したヌク
レオチド配列を含む請求項2によるポリヌクレオチド、
配列番号2に示したアミノ酸配列を含むポリペプチドを
コードする請求項2によるポリヌクレオチド、請求項1
によるポリペプチド配列、特にDSM12968として
寄託されたpEC−XT99A−dapFを含むベクタ
ー、及び請求項7によるベクターを含む宿主細胞として
働くコリネフォルム細菌を提供する。
【0019】また、本発明は、本質的に、配列番号1に
相応するポリヌクレオチド配列を有する完全遺伝子を含
む相応する遺伝子ライブラリーと、配列番号1による前
記ポリヌクレオチドの配列又はそのフラグメントを含む
プローブとのハイブリダイズを用いるスクリーニング及
び前記DNA配列の単離によって得られるポリヌクレオ
チド配列を含むポリヌクレオチドを提供する。
【0020】本発明によるポリヌクレオチド配列は、ジ
アミノピメレート・エピメラーゼをコードするcDNA
を全長で単離するため、及び前記cDNA又はジアミノ
ピメレート・エピメラーゼ遺伝子の配列との配列の高い
類似性を有する遺伝子を単離するための、RNA、cD
NA及びDNAのハイブリダイズプローブとして適して
いる。
【0021】その上更に、本発明によるポリヌクレオチ
ド配列は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によるジア
ミノピメレート・エピメラーゼのためにコードする遺伝
子のDNAの調製のためのプライマーとして適してい
る。
【0022】プローブ又はプライマーとして働く前記オ
リゴヌクレオチドは、少なくとも30個、有利に少なく
とも20個、特に有利に少なくとも15個の連続塩基を
含んでいる。少なくとも40個又は50個の塩基対の長
さを有するオリゴヌクレオチドも適している。
【0023】「単離された」というのは、その自然環境
から分離されたことを意味するものである。
【0024】「ポリヌクレオチド」は、一般にポリリボ
ヌクレオチド及びポリデオキシリボヌクレオチドに関す
るものであるが、これは、変異されていないRNA又は
DNAあるいは変異されたRNA又はDNAであること
も可能である。
【0025】「ポリペプチド」は、ペプチド又はペプチ
ド結合を介して結合した2つ又はそれ以上のアミノ酸を
含む蛋白質を意味するものと理解される。
【0026】本発明によるポリペプチドには、特にジア
ミノピメレート・エピメラーゼの生物活性を有する配列
番号2によるポリペプチド並びに配列番号2によるポリ
ペプチドと少なくとも70%まで同一であるもの、配列
番号2によるポリペプチドと有利に80%まで、特に9
0%から95%まで同一であり、前記の活性を有するも
のが含まれる。
【0027】また、本発明は、特に既にL−リシンを生
産し、dapF遺伝子をコードするヌクレオチド配列が
増幅され、特に過剰発現させられているコリネフォルム
細菌を用いるL−リシンの発酵調製法を提供するもので
ある。
【0028】「増幅」という語は、この場合、例えば1
つ又はそれ以上の遺伝子の複製の数の増大、強いプロモ
ーターの使用又は高い活性を有する対応酵素をコードす
る遺伝子の使用及び場合によりこれらの手法の組合せに
よって、微生物中の、対応するDNAによってコードさ
れる1つ又はそれ以上の酵素の細胞内活性の増大を説明
するものである。
【0029】本発明が提供する微生物は、グルコース、
サッカロース、ラクトース、フルクトース、マルトー
ス、糖蜜、デンプン、セルロースから、又はグリセリン
とエタノールとから、L−リシンを製造できる。これら
は、代表的なコリネフォルム細菌、特にコリネバクテリ
ウム属の代表である。コリネバクテリウム属では、特に
コリネバクテリウム・グルタミクム種を挙げることがで
きるが、これは、専門家の間では、L−アミノ酸を産生
する能力について知られている。
【0030】コリネバクテリウム属、特にコリネバクテ
リウム・グルタミクム種の適当な菌株は、例えば公知の
野生型株の コリネバクテリウム・グルタミクムATCC13032 コリネバクテリウム・アセトグルタミクム(Coryn
ebacteriumacetoglutamicu
m)ATCC15806 コリネバクテリウム・アセトアシドフィラム(Cory
nebacteriumacetoacidophil
um)ATCC13870 コリネバクテリウム・テルモアミノゲネス(Coryn
ebacteriumthermoaminogene
s)FERM BP−1539 ブレビバクテリウム・フラブム(Brevibacte
rium flavum)ATCC14067 ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンツム(Brev
ibacteriumlactofermentum)
ATCC13869及びブレビバクテリウム・ジバリカ
ツム(Brevibacterium divaric
atum)ATCC14020及びこれらから製造され
たL−リシン生産性突然変異体又は菌株、例えばコリネ
バクテリウム・グルタミクム FERM−P 1709 ブレビバクテリウム・フラブム FERM−P 170
8 ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンツム FERM
−P 1712 コリネバクテリウム・グルタミクム FERM−P 6
463 コリネバクテリウム・グルタミクム FERM−P 6
464及びコリネバクテリウム・グルタミクム DSM
5715である。
【0031】発明者らは、酵素ジアミノピメレート・エ
ピメラーゼ(EC5.1.1.7)をコードするC.グ
ルタミクムの新規dapF遺伝子を単離することに成功
した。
【0032】C.グルタミクムのdapF遺伝子あるい
はまた別の遺伝子を単離するために、前記微生物の遺伝
子ライブラリーを、まず、E.coliに設定する。遺
伝子ライブラリーの設定は、一般に公知の教書及びハン
ドブックに記載されている。Winnackerによる
教書:Gene und Klone、Eine Ei
nfuehrung in die Gentechn
ologie(Verlag Chemie、ドイツ連
邦共和国、ヴァインハイム、1990)又はSambr
ook他によるハンドブック:Molecular C
loning、A Laboratory Manua
l(Cold Spring Harbor Labo
ratory Press、1989)を例としてあげ
ることができる。よく知られた遺伝子ライブラリーは、
E.coli K−12菌株W3110のものであり、
コハラ他(Cell 50、495〜508(198
7)によってλベクターに設定されている。Bathe
他(Molecular and General G
enetics、252:255〜265、1996)
は、C.グルタミクムATCC13032の遺伝子ライ
ブラリーを記載しているが、これは、コスミドベクター
SuperCosI(Wahl他、1987、Proc
eedings of the National A
cademyof Sciences USA、84:
2160〜2164)を用いて、E.coli K−1
2菌株NM554(Raleigh他、1988、Nu
cleic Acids Research 16:1
563〜1575)中に設定されたものであった。更
に、Boermann他(Molecular Mic
robiology6(3)、317〜326))は、
コスミドpHC79(Hohn and Collin
s,Gene 11、291〜298(1980))を
用いてC.グルタミクムATCC13032の遺伝子ラ
イブラリーを記載している。E.coli中のC.グル
タミクムの遺伝子ライブラリーの製造のためには、pB
R322(Bolivar、Life Science
s、25、807〜818(1979))又はpUC9
(Viera他、1982、Gene、19:259〜
268)のようなプラスミドを使用することも可能であ
る。適当な宿主は、特に、前記E.coli菌株である
が、これは、制限欠陥及び組換え欠陥である。これらの
1つの例は、菌株DH5αmcrであるが、これは、G
rant他(Proceedings of the
National adacemy of Scien
ce USA、87(1990)4645〜4649)
によって記載されている。この後更に、コスミドを用い
てクローンした長いDNAフラグメントを、例えばSa
nger他(Proceedings of the
National Academy of Scien
ces of the United States
of America、74:5463〜5467、1
977)によって記載されているように、サブクローニ
ングし、引き続き、配列するのに適する通常のベクター
において配列する。
【0033】dapF遺伝子をコードし、かつ配列番号
1としての本発明の1つの構成要素であるC.グルタミ
クムの新規DNA配列が、前記の方法で得られた。その
上更に、対応する蛋白質のアミノ酸配列は、上記の方法
によって既存のDNA配列から分離される。dapF遺
伝子生成物の生じたアミノ酸配列を、配列番号2中にお
いて示す。
【0034】配列番号1から遺伝子コードのによって生
じるコーディングDNA配列も、本発明の1つの構成要
素である。同様に、配列番号1又は配列番号1の一部と
のハイブリダイズするDNA配列は、本発明の1つの構
成要素である。その上更に、同類アミノ酸交換、例えば
蛋白質中のアラニンについてはグリシン又はグルタミン
酸についてはアスパラギン酸の交換は、専門家の間で
は、タンパク質の活性における基本的変化につながらな
い、即ち、中立機能である「センス変異」として公知で
ある。その上更に、1つのタンパク質のN末端及び/又
はC末端上での変化は、本質的に減ずることはできない
か又はその機能を安定させることができることは公知で
ある。この状況における情報は、専門家によって、就
中、Ben−Bassat他(Journal of
Bacteriology 169:751〜757
(1987))、O’Regan他(Gene 77:
237〜251(1989))、Sahin−Toth
他(Protein Sciences 3:240〜
247(1994))、Hochuli他(Bio/T
echnology 6:1321〜1325(198
8))及び遺伝生物学及び分子生物学の公知の教書に見
出すことができる。対応する方法で配列番号2から生じ
るアミノ酸配列も、本発明の1つの構成要素である。
【0035】同様に、配列番号1又は配列番号1の一部
とハイブリダイズするDNA配列も本発明の1つの構成
要素である。最終的に、配列番号1から生じるプライマ
ーを用いるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって製
造されるDNA配列模本発明の1つの構成要素である。
かかるオリゴヌクレオチドは、典型的には、少なくとも
15個の塩基対の長さを有している。
【0036】ハイブリダイズを用いるDNA配列の同定
についての教示は、専門家によって、就中、ベーリンガ
ー・マンハイム社(B oehringer Mann
heim GmbH)(ドイツ連邦共和国、マンハイム
在、1993)のハンドブック“The DIG Sy
stem Users Guide for Filt
er Hybridization”及びLiebel
他(International Journal o
f Systematic Bacteriology
(1991)41:255〜260)に見出すことがで
きる。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いるDNA
配列の増幅についての教示は、専門家により、就中、G
aitによるハンドブック:Oligonucleot
idesynthesis:a practical
approach(IRL Press、英国、オック
スフォード在、1984)及びNewton andG
raham:PCR(Spektrum Akadem
ischer Verlag、ドイツ連邦共和国、ハイ
デルベルク、1994)に見出すことができる。
【0037】発明者らは、コリネフォルム細菌が、改善
された方法で、dapF遺伝子の過剰発現後にL−リシ
ンを生産することを見出した。
【0038】過剰発現を達成するために、対抗する遺伝
子の複製の個数を増大させることができるか又は構造遺
伝子の手前の部位のプロモーター及び調節領域又はリボ
ソーム結合部位を突然変異させることができる。構造遺
伝子の手前似鳥込まれた発現カセットは、同様に作用す
る。誘導性プロモーターによって、付加的に、発酵的L
−リシン生産の間に発現を増大させることが可能であ
る。同様に、発現は、m−RNAの延命措置によって改
善される。その上更に、酵素活性も、酵素タンパク質の
分解を予防することによって増大させられる。該遺伝子
又は遺伝子構造は、多数の様々な複製を有するプラスミ
ド中に存在していることがあるか又は染色体の中に組み
込まれ、増幅されていることがある。また、当該の遺伝
子の過剰発現は、その上更に、培地の組成及び培養手段
の変更によって達成することができる。
【0039】前記の状況における教示は、専門家によっ
て、就中、Martin他(Bio/Technolo
gy 5、137〜146(1987))、Guerr
ero他(Gene 138,35〜41(199
4))、ツチヤ及びモリナガ(Bio/Technol
ogy 6、428〜430(1988))、Eikm
anns他(Gene 102、93〜98(199
1))、欧州特許第0472869号明細書、米国特許
第4601893号明細書、Schwarzer及びP
uehler(Bio/Technology 9、8
4〜87(1991))、Reinscheid他(A
pplied and Environmental
Microbiology 60、126〜132(1
994))、LaBarre他(Journal of
Bacteriology 175、1001〜10
07(1993)、国際公開番号WO96/1524
6、Malumbres他(Gene 134、15〜
24(1993))、特開平10−229891号公
報、Jensen及びHammer(Biotechn
ology and Bioengineering
58、191〜195(1998))、Makride
s(Microbiological Reviews
60:512〜538(1996))及び遺伝子及び分
子生物学の公知の教書に見出すことができる。
【0040】dapF遺伝子を過剰発現させることがで
きるプラスミドの例は、pEC−XT99A−dapF
(図2)であるが、これは、菌株DSM5715/pE
C−XT99A−dapF中に含まれている。プラスミ
ドpEC−XT99A−dapFは、プラスミドpEC
−XT99A(図1)をベースとするE.coli−
C.グルタミクム・シャトルベクターである。このプラ
スミドベクターは、プラスミドpGA1(米国特許第5
175108号B)の複製領域及びプラスミドpAG1
(the National center for
Biotechnology Informatio
n、USA、MD、ベテスダ在の寄託番号AF1210
00)のテトラサイクリン耐性遺伝子を含んでいる。
C.グルタミクムにおいて複製可能な他のプラスミドベ
クター、例えばpEKEx1(Eikmanns他、G
ene 102:93〜98(1991))又はpZ8
−1(欧州特許第0375889号B)は、同様に使用
することができる。
【0041】更に、有利に、L−リシンンの生産のため
に、dapF遺伝子以外に、リシン生合成経路の1つ又
はそれ以上の酵素を過剰発現させてもよい。従って、 ・ 同時に、ジヒドロジピコリネート・シンターゼをコ
ードするdapA遺伝子を過剰発現させることができる
(欧州特許第0197335号B)、又は ・ 同時に、S−(2−アミノエチル)−システイン耐
性を付与するDNAフラグメントを増幅することができ
る(欧州特許出願公開第0088166号)、又は ・ 同時に、テトラヒドロジピコリネート・スクシニラ
ーゼをコードするdapD遺伝子(Wehrmann
他,Journal of Bacteriology
180、3159〜3165(1998))、又は ・ 同時に、スクシニルジアミノピメレート・デスクシ
ニラーゼをコードするdapE遺伝子(Wehrman
n他、Journal of Bacteriolog
y 177、5991〜5993(1995))を過剰
発現させることができる。
【0042】dapF遺伝子の過剰発現以外に、更に、
L−リシンの生産にとっては、望ましくない副反応(O
verbroduction of Microbia
lProducts、Krumphanzl、Siky
ta、Vanek(編)、Academic Pres
s、英国、ロンドン在、1992中のナカヤマ:“Br
eeding of Amino Acid Prod
ucing Micro−Organisms”)を除
くことが有利である。
【0043】本発明により製造される微生物は、L−リ
シンの生産の目的で、連続的又はバッチ法において非連
続的に(バッチ培養)又は流加法(供給法)又は反復流
加法(反復供給法)で培養することができる。公知の培
養法の概要は、Chmielによる教書(Biopre
zesstechnik 1.Einfuehrung
in die Bioverfahrenstech
nik(GustavFischer Verlag、
シュトゥットガルト在、1991))又はStorha
sによる教書(Bioreaktoren und p
eriphere Einrichtungen(Vi
eweg Verlag、ブラウンシュヴァイヒ/ヴィ
ースバーデン在、1994))に記載されている。
【0044】使用すべき培養基は、適当な方法で特殊な
菌株の必要条件を満たすものでなければならない。種々
の微生物のための培養基の説明は、the Ameri
can Society for Bacteriol
ogy(USA、Washington D.C.在、
1981)のハンドブック“Manual of Ge
neral Bacteriology”に含まれてい
る。糖類及び炭水化物、例えばブドウ糖、蔗糖、乳糖、
果糖、麦芽糖、糖蜜、デンプン及びセルロース、オイル
及び油脂、例えば大豆油、ヒマワリ油、落花生油及びコ
コナツ油脂、脂肪酸、例えばパルミチン酸、ステアリン
酸及びリノール酸、アルコール、例えばグリセリン及び
エタノール、有機酸、例えば酢酸を、炭素源として衣装
することができる。これらの物質は、別個にか又は混合
物として使用することができる。有機窒素含有化合物、
例えばペプトン、イーストエキス、肉エキス、麦芽エキ
ス、コーン浸漬液、大豆フッ素及び尿素又は無機化合
物、例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン
酸アンモニウム、炭酸アンモニウム及び硝酸アンモニウ
ムを、窒素源として使用することができる。該窒素源
は、別個にか又は又は混合物として使用することができ
る。リン酸二水素カリウム又はリン酸水素二カリウム又
は対応するナトリウム含有塩を、リン源として使用する
ことができる。その上更に、培養基は、成長のために必
要である金属の塩、例えば硫酸マグネシウム、硫酸鉄を
含有していなければならない。最終的に、必須の成長物
質、例えばアミノ酸及びビタミンを、上記の物質以外に
使用することができる。適当な前駆物質を、更に培養基
に添加することができる。前記の出発物質は、単独バッ
チの形で培養物に添加することができるか又は適当な方
法で培養の間に供給することができる。
【0045】塩基性化合物、例えば水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、アンモニア又は水性アンモニア又は酸
性化合物、例えばリン酸又は硫酸を、適当な方法で、p
H制御に使用することができる。消泡剤、例えば脂肪酸
ポリグリコールエステルを、フォームの発生の制御に使
用することができる。選択的作用を有する適当な物質、
例えば抗生物質を、プラスミドの安定性を維持するため
に媒体に添加することができる。好気性条件を維持する
ために、酸素又は酸素含有ガス混合物、例えば空気を培
養物に導入させる。培養物の温度は、通常20℃から4
5℃、有利に25℃から40℃である。培養は、リシン
の最大値が形成されるまで継続される。この目的は、通
常、10時間から160時間の間に達成される。
【0046】L−リシンの分析は、Spackman他
(Analytical Chemistry、30、
(1958)、1190)によって説明されているよう
に、陰イオン交換クロマトグラフィー、引き続くニンヒ
ドリン誘導によって実施することができる。
【0047】以下の微生物は、ブタベスト条約により、
ドイチュ ザンムルング フュアミクロオルガニスメン
ウント ツェルクルトゥーレン(Deutsche
Sammlung fuer Mikroorgani
smen und Zellkulturen)(DS
MZ=ドイツ微生物国際寄託局(German Col
lection of Microorganisms
and CellCultures、ドイツ連邦共和
国、ブラウンシュヴァイヒ在)に寄託されている: ・ コリネバクテリウム・グルタミクム菌株DSM57
15/pEC−XT99A、DSM12967 ・ コリネバクテリウム・グルタミクム菌株DSM57
15/pEC−XT99A−dapF、DSM1296
8 本発明による方法を、L−リシンの発酵的調製に使用す
る。
【0048】
【実施例】本発明は、実施例を用いて以下により詳細に
説明される。
【0049】例 1 コリネバクテリウム・グルタミクムATCC13032
からのゲノミックコスミド遺伝子ライブラリーの調製 コリネバクテリウム・グルタミクムATCC13032
からの染色体DNAを、Tauch他(1995年、P
lasmid 33:168〜179)によって記載さ
れているようにして単離し、制限酵素Sau3AI(A
mershamPharmacia、ドイツ連邦共和
国、フライブルク、製品番号Sa3AI、コード番号2
7−0913−02)を用いて部分的に切断させた。D
NAフラグメントを、エビ アルカリホスファターゼを
用いて脱リンさせた(RocheMolecular
Biochemicals、ドイツ連邦共和国、マンハ
イム在、製品名SAP、Code no.175825
0)。Stratagene社(La Jolla、US
A、製品名SuperCos1 CosmidVekt
or Kit、Code no.251301)から得
られたコスミドベクターSuperCos1のDNA
(Wahl他、(1987)Proceedings
of the National Academy o
f Scinences USA 84:2160〜2
164)を、制限酵素XbaI(Amersham P
harmacia、ドイツ連邦共和国、フライブルク
在、製品名XbaI、Code no.27−0948
−02)を用いて切断させ、同様に、エビ アルカリホ
スファターゼを用いて脱リンさせた。次に、コスミドD
NAを、制限酵素BamHI(Amersham Ph
armacia、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、
製品名BamHI)を用いて切断させた。こうして処理
したコスミドDNAを、処理したATCC13032D
NAと混合させ、かつバッチ量を、T4 DNAリガー
ゼ(Amersham Pharmacia、ドイツ連
邦共和国、フライブルク在、製品名T4−DNA−Li
gase、Code no.27−0870−04)を
用いて処理した。次に、この結紮混合物を、Gigap
ack II XL Packing Extract
s(Stratagene社、La Jolla、US
A、製品名GigapackII XL Packin
g Extract、Code no.200217)
を用いてファージ中に詰め込んだ。E.coli菌株N
M554(Raleigh他、1988、Neclei
c Acid Research 16:1563〜1
575)の感染のために、前記の細胞を、10mMのM
gSO4の中に入れ、かつファージ懸濁液のアリコート
と混合させた。コスミドライブラリーの感染及び滴定
を、Sambrook他(1989,Molecula
r Cloning:A laboratory Ma
nual、Cold Spring Harbor)に
よって説明された要にして実施したが、細胞を、アンピ
シリン10μg/mlを有するLB寒天(Lenno
x、1955、Vorology、1:190)上で培
養する。37℃で一晩の培養後に、組換え個体クローン
を選択した。
【0050】例 2 dapF遺伝子の単離及び配列 個体コロニーのコスミドDNAを、Qiaprep S
pin Miniprep Kit(製品番号2710
6,Qiagen、Hilden、ドイツ連邦共和国)
を用いて、製造元の指示書により単離し、かつ制限酵素
Sau3AI(Amersham Pharmaci
a、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品名Sau
3AI、製品番号27−0913−02)を用いて部分
的に切断させた。DNAフラグメントを、エビ アルカ
リホスファターゼ(Roche Molecular
Biochemicals、ドイツ連邦共和国、マンハ
イム在、製品名SAP、製品番号1758250)を用
いて脱リンさせた。ゲル電気泳動法による分離後に、1
500から2000bpの範囲の大きさのコスミドフラ
グメントを、QiaExII Gel Extract
ion Kit(製品番号20021、Qiagen、
Hilden、ドイツ連邦共和国)を用いて単離した。
Invitrogen社(オランダ王国、クローニンゲ
ン在、製品名Zero Background Clo
ning Kit、製品番号K2500−01)から入
手した配列ベクターpZero−1のDNAを、制限酵
素BamHI(Amersham Pharmaci
a、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品名Bam
HI、製品番号27−0868−04)を用いて切断さ
せた。配列ベクターpZero−1中のコスミドフラグ
メントの結紮を、Sambrook他(1989、Mo
lecular Cloning:A laborat
ory Manual、Cold Spring Ha
rbor)によって説明されたようにして実施したが、
DNA混合物をT4リガーゼ(Pharmacia B
iotech、ドイツ連邦共和国、フライブルク在)と
一緒に一晩培養した。次に、この結紮混合物を、電気穿
孔して(Tauch他、1994、FEMS Micr
obiol Letters、123:343〜7)、
E.coli菌株DH5αMCR(Grant、199
0、Proceedings of the Nati
onal Academy of Sciences
U.S.A.、87:4645〜4649)の中へ導入
し、かつzeocin50μg/mlを有するLB寒天
(Lennox、1955、Virology、1:1
90)の上で培養した。組換えクローンのプラスミド調
製を、Biorobot9600(製品番号90020
0、Qiagen、Hilden、ドイツ連邦共和国)
を用いて実施した。配列を、Sanger他のジデオキ
シ連鎖停止法(1977、Proceedings o
f the National Academy of
Sciences U.S.A.、74:5463〜
5467)によって、Zimmermann他による変
異(1990、NucleicAcids Resea
rch、18:1067)を用いて実施した。PEAp
plied Biosystems(製品番号4030
44、ドイツ連邦共和国、ヴァイターシュタット在)か
らの“RR dRhodamin Terminato
r Cycle Sequencing Kit”を使
用した。ゲル電気泳動による分離及び配列反応の分析
を、“Rotiphoresis NFAcrylam
ide/Bisacrylamide”ゲル(29:
1)(製品番号A124.1、Roth、ドイツ連邦共
和国、カールスルーエ在)において、PE Appli
ed Biosystems(ドイツ連邦共和国、ヴァ
イターシュタット在)からの“ABI Prism 3
77”シーケンサーを用いて実施した。
【0051】次に、得られた原料配列データを、Sta
den program package(1986、
Nucleic Acids Research、1
4:217〜231)バージョン97−0を用いて処理
した。pZero1誘導体の個体配列を、連続した隣接
部位に対してアセンブルした。コンピュータ支援された
コーディング領域分析を、XNIPプログラム(Sta
den、1986、Nucleic Acids Re
search、14:217〜231)を用いて準備し
た。相同性分析を、“BLAST search pr
ograms”(Altschul他、1997、Nu
cleic Acids Research、25:3
389〜3402)を用いて“National Ce
nterfor Biotechnology Inf
ormation”(NCBI、Bethesda、M
D、USA)の非重複データバンクと対照して実施し
た。
【0052】得られたヌクレオチド配列は、配列番号1
に示してある。このヌクレオチド配列の分析により、8
31塩基対のオープンリーディングフレームを示した
が、これを、dap1と命名した。このdapF遺伝子
は、277アミノ酸のポリペプチドをコードする。
【0053】例 3 発現ベクターpEC−XT99Aの構成 E.coli発現ベクターpTRC99A(Amann
他、1988、Gene 69:301〜315)を、
E.coli−C.グルタミクムシャトル発現ベクター
pEC−XT99Aの構成のための出発ベクターとして
使用した。BspHI−制限切断(Roche Dia
gnostics GmbH、ドイツ連邦共和国、マン
ハイム在、製品名BspHI、製品番号146712
3)及び引き続くクレノウ処理(Amersham P
harmacia Biotech、ドイツ連邦共和
国、フライブルク在、製品名Klenow Fragm
entof DNA Polymerase I、製品
番号27−0928−01;method of Sa
mbrook他、1989、Molecular Cl
oning:A laboratory Manua
l、Cold Spring Harbor)の後に、
アンピシリン耐性遺伝子(bla)を、C.グルタミク
ムプラスミドpAG1のテトラサイクリン耐性遺伝子
(GenBankAccession No.AF12
1000)によって置換させた。このため、耐性遺伝子
を有する領域を、AluIフラグメント(Amersh
am Pharmacia Biotech、ドイツ連
邦共和国、フライブルク在、製品名AluI、製品番号
27−0884−01)として線形化したE.c発現ベ
クターpTRC99Aの中へクローンした。結紮を、S
ambrook他(1989、Molecular C
loning:A laboratory Manua
l、Cold Spring Harbor)によって
説明されたようにして行ったが、DNA混合物をT4リ
ガーゼ(Amersham Pharmacia Bi
otech、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品
名T4−DNA−Ligase、製品番号27−087
0−04)と一緒に一晩培養した。次に、この結紮混合
物を、電気穿孔して(Tauch他、1994、FEM
S Microbiol Letters、123:3
43〜7)、E.coli菌株DH5αMCR(Gra
nt、1990、Proceedings of th
eNational Academy of Scie
nces U.S.A.、87:4645〜4649)
の中へ導入した。構成されたE.coli発現ベクター
を、pXT99Aと命名した。プラスミドpGA1(S
onnen他、1991、Gene、107:69〜7
4)を、コリネバクテリウム・グルタミクムからの最小
複製単位をクローニングするための塩基として使用し
た。ベクターpGA1のBalI/PstI制限切断
(Promega GmbH、ドイツ連邦共和国、マン
ハイム在、製品名BalI、製品番号R6691;Am
ersham Pharmacia Biotech、
ドイツ連邦共和国、フライブルク在、Product
des PstI、製品番号27−0976−01)に
よって、SmaI及びPstI(Amersham P
harmacia Biotech、ドイツ連邦共和
国、フライブルク在、製品名SmaI、製品番号27−
0942−02、製品名PstI、製品番号27−09
76−01)を用いて断片化されたベクターpK18m
ob2(Tauch他、1998、Archives
of Microbiology 169:303〜3
12)中の3484のフラブメントをクローンすること
が可能である。BamHI/XhoI制限切断(Ame
rsham Pharmacia Biotech、ド
イツ連邦共和国、フライブルク在、製品名BamHI、
製品番号27−086803、製品名XhoI、製品番
号27−0950−01)及び引き続くクレノウ処理
(Amersham Pharmacia Biote
ch、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品名Kl
enow Fragment of DNA Poly
merase I、製品番号27−0928−01;S
ambrook他、1989、Molecular C
loning:A laboratory Manua
l、Cold Spring Harborの方法)に
よって、839bpの大きさのフラグメントを削除し
た。T4リガーゼ(Amersham Pharmac
ia Biotech、ドイツ連邦共和国、フライブル
ク在、製品名T4−DNA−Ligase、製品番号2
7−0870−04)を用いて再結紮された構造から、
E.coli発現ベクターpXT99Atyuuno2
645bpのフラグメントとしてのC.グルタミクム最
小複製単位をクローンすることが可能であった。このた
め、最小複製単位を有する構造体のDNAを、制限酵素
KpnI(Amersham Pharmacia B
iotech、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製
品名KpnI、製品番号27−0908−01)及びP
stI(Amersham Pharmacia Bi
otech、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品
名PstI、製品番号27−0886−03)を用いて
切断させ、引き続き、3’−5’エキソヌクレアーゼ処
理(Sambrook他、1989、Molecula
r Cloning:A laboratory Ma
nual、Cold Spring Harbor)
を、クレノウ−ポリメラーゼ(Amersham Ph
armacia Biotech、ドイツ連邦共和国、
フライブルク在、製品名Klenow Fragmen
t of DNA Polymerase I、製品番
号27−0928−01)を用いて実施した。平行バッ
チにおいては、E.coli発現ベクターpXT99A
を、制限酵素RsrII(Roche Dianost
ics、ドイツ連邦共和国、マンハイム在、製品名Rs
rII、製品番号1292587)を用いて切断させ、
結紮のためにクレノウ−ポリメラーゼ(Amersha
m Pharmacia Biotech、ドイツ連邦
共和国、フライブルク在、製品名Klenow Fra
gment of DNA Polymerase、製
品番号27−0928−01)を用いて調製した。ベク
ター構造pXT99Aを有する最小複製単位の結紮を、
Sambrook他(1989、Molecular
Cloning:A laboratory Manu
al、Cold Spring Harbor)によっ
て記載されたようにして実施したが、DNA混合物をT
4リガーゼ(Amersham Pharmacia
Biotech、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、
製品名T4−DNA−Ligase、製品番号27−0
870−04)と一緒に一晩培養した。こうして構成さ
れたE.coli−C.グルタミクムシャトル発現ベク
ターpEC−XT99Aを、電気穿孔(Liebl他、
1989、FEMS Microbiology Le
tters、53:299〜303)を用いて組み換え
た。形質転換株を、再単離されたプラスミドDNAの分
析によって検証できた。こうして得られたプラスミド構
造体を、pEC−XT99Aと命名した(図2)。E.
coli菌株DH5αmcrへのプラスミドpEC−X
T99Aの形質転換によって得られたE.coli菌株
を、DH5αmcr/pEC−XT99Aと命名した。
【0054】例 4 dapF遺伝子の発現 配列番号1中に示したC.グルタミクムATCC130
32からのジアミノピメラート エピメラーゼ遺伝子d
apFのヌクレオチド配列から出発して、PCRプライ
マーを合成した(ARK Scientific Gm
bH Biosystems、ドイツ連邦共和国、ダル
ムシュタット在)。前記のプライマーを選択したので、
増幅フラグメントは、該遺伝子及びその天然リボソーム
結合部位を有するが、可能なプロモーター領域を有して
いない。更に、標的ベクターの中へのクローニングを可
能にする適当な制限切断部位が挿入された。PCRプラ
イマーの配列は、挿入された切断部位(下線を引いた配
列)及び増幅した遺伝子(bpでのフラグメントの大き
さは、括弧に入れて記載した)を、表1中にまとめてあ
る。
【0055】
【表1】
【0056】C.グルタミクムATCC13032から
のジアミノピメラート エピメラーゼ遺伝子dapF
を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)及び表1中に記載
した合成オリゴヌクレオチドを用いて増幅させた。PC
R試験を、“PCT−100Thermocycle
r”(MJ Research Inc.、Water
town、Mass.、USA)中でStratage
ne社(La,Jolla、CA、製品名native
Pfu DNA Polymerase、製品番号6
00250)からのPfuDNAポリメラーゼを用いて
実施した。94℃で3分間の単独変性工程の後、94℃
で30分間の変性、T=(2AT;4GC)−5℃のプ
ライマー依存温度で30分間のアニーリング工程(D.
D.Brown、及びC.F.Fox(編))、Dev
elopmental biology using
purified genes.Academic P
ress、ニューヨーク、USA中、Suggs他、1
981、第683〜693頁)及び72℃で90秒間の
拡張工程を続けた。この最後の3つの工程を、30回1
周期として繰返し、かつ反応を72℃で5分間の拡張工
程を用いて終了させた。こうして調製された生成物を、
アガロースゲル中での電気泳動によってその大きさにつ
いて試験した。
【0057】表1中に示したE.coli−C.グルタ
ミクムシャトル発現ベクターpEC−XT99A(例
3)を、発現のための基礎ベクターとして使用した。P
CRの結果の生成物を、酵素EcoRI及びBamHI
(Amersham Pharmacia Biote
ch、ドイツ連邦共和国、フライブルク在、製品名Ec
oRI、製品番号27−0854−03、製品名Bam
HI、製品番号27−0868−03)を用いて切断さ
せた制限酵素BamHI及びMunIを用いて完全に切
断発現ベクターpEC−XT99Aの中へ結紮させた。
【0058】こうして、プロモーター欠如dapF遺伝
子が、前記プラスミド上に含まれるtrcプロモーター
に制御される。
【0059】発現ベクターpEC−XT99A中へのd
apFex増幅の結紮を、Sambrook他(198
9、Molecular Cloning:A lab
oratory Manual、Cold Sprin
g Harbor)によって説明されたようにして実施
したが、DNA混合物をT4リガーゼ(Amersha
m Pharmacia Biotech、ドイツ連邦
共和国、フライブルク在、Product des T
4−DNA−Ligase、製品番号27−0870−
04)と一緒に一晩培養した。次に、この結紮混合物を
電気穿孔して(Tauch他、1994、FEMS M
icrobiol Letters、123:343〜
7)、E.coli菌株DH5αmcr(Grant、
1990、Proceedings of the N
ational Academyof Science
s U.S.A.、87:4645〜4649)の中へ
導入し、かつテトラサイクリン5μg/ml及びX−G
al(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル β−
D−ガラクトシド)40μg/を有するLB寒天(Le
nnox、1955、Virology、1:190)
の上で培養した。
【0060】37℃で24時間の培養後に、挿入プラス
ミドを有するコロニーを、α−相補性を用いて同定する
ことができた(Sambrook他、1989、Mol
ecular Cloning:A laborato
ry Manual、Cold Spring Har
bor)。
【0061】Birnboim及びDoly(199
7、Nucleic Acids Research、
7:1513〜1523)の“Alkaline ly
sismethod”によるプラスミドDNAの再単離
によって、対応発現構造のDNAを形質転換株から取得
した。発現プラスミドの補正クローニングを、挿入物の
配列によってチェックした。
【0062】こうして得られたプラスミド構造体を、p
EC−XT99A−dapFと命名した。E.coli
菌株DH5αmcr中のプラスミドpEC−XT99A
−dapFの形質転換によって取得されたE.coli
菌株を、DH5αMCR/pEC−XT99A−dap
Fと命名した。
【0063】例 5 プラスミドpEC−XT99A及びpEC−XT99A
−dapFを有する菌株DSM5715の形質転換 プラスミドpEC−XT99A(例3)及びpEC−X
T99A−dapF(例4)を、電気穿孔法(Lieb
l他、1989、FEMS Microbiology
Letters、53:299〜303)によって菌
株DSM5715中に流し込んだ。
【0064】電気穿孔を用いて得られた形質転換株を、
カナマイシン15mg/lを有する選択寒天(LBHI
S agar(脳−心臓浸出物液体培地18.5g/
l、0.5Mのソルビトール、バクト−トリプトン5g
/l、バクト−イーストエキス2.5g/l、NaCl
5g/l、バクトー寒天18g/l))上で単離した。
プラスミドDNAを常法(Peters−Wendis
ch他、1998、Microbiology、14
4、915〜927)によって単離し、適当な制限エン
ドヌクレアーゼ(PstI(Amersham Pha
rmacia Biotech、ドイツ連邦共和国、フ
ライブルク在、製品名PstI、製品番号27−088
6−03))を用いて切断し、かつチェックした。得ら
れた菌株をDSM5715/pEC−XT99A及びD
SM5715/pEC−XT99A−dapFと命名し
た。
【0065】例 6 L−リシンの調製 例5において調製したC.グルタミクム菌株DSM57
15/pEC−XT99A及びDSM5715/pEC
−XT99A−dapFを、リシンの産生に適する栄養
媒体中で培養し、かつリシン含量を、培養上清中で測定
した。
【0066】このため、該菌株を、まず、33℃で24
時間、寒天プレート(カナマイシン(25mg/l)を
有する脳−心臓浸出物寒天)上で培養した。前記の寒天
プレート培養から出発して、予培地を接種した(100
mlの円錐形フラスコ中に培地10ml)。予培地に使
用した培地は、完全培地CgIII(バクト−ペプトン
10g/l、バクト−イーストエキス10g/l、Na
Cl5g/l、pH7.4(Eggeling他、19
87、Applied Microbiology a
nd Biotechnology、25:346〜3
51)。テトラサイクリン(5mg/l)を添加した。
この予培地を、33℃で24時間、振盪器上、240r
pmで培養した。主要培養を、前記予培地から接種し
て、主要培養の開始時のOD(660nmの波長で測
定)が、0.2ODにした。培地MMを、主要培養とし
て使用した。
【0067】 培地MM: CSL 5g/l MOPS 20g/l グルコース 50g/l(オートクレーブ別) 塩類: (NH42SO4) 25g/l KH2PO4 0.1g/l MgSO4 *7H2O 1.0g/l CaCl2 *2H2O 10mg/l FeSO4 *7H2O 10mg/l MnSO4 *2O 5.0mg/l L−ロイシン 0.1g/l ビオチン 0.3mg/l(無菌濾過) チアミン*HCl 0.2mg/l(無菌濾過) CaCO3 25g/l 略語: CSL:コーン浸漬液 MOPS:モルホリノプロパンスルホン酸 CSL、MOPS及び塩溶液を、水性アンモニアでpH
7にし、かつオートクレーブ処理する。次に、無菌基質
及びビタミン溶液を添加し、かつ乾燥状態でオートクレ
ーブ処理したCaCO3を添加する。
【0068】培養を、じゃま板を有する円錐形フラスコ
100ml中10mlの容量で実施する。テトラサイク
リン(5mg/l)を添加した。培養を33℃及び大気
湿度80%で実施した。
【0069】dapF発現を誘発させるために、1mM
のIPTG(イソプロピル チオ−β−ガラクトシド、
Gibco BRL Life Technologi
es、ドイツ連邦共和国、エッゲンシュタイン在)カタ
ログ番号15529−019)を添加した。
【0070】72時間後に、660nmの測定波長での
OD及び形成されたリシンの濃度を測定した。Lang
e社(ドイツ連邦共和国、ベルリン在)からのLD 1
W デジタルフォトメーターを、光学密度(OD66
0)の測定のために採用した。リシンを、Eppend
orf−BioTronik社(ドイツ連邦共和国、ハ
ンブルク材)からのアミノ酸分析器を用いて、イオン交
換クロマトグラフィー及びニンヒドリン検出を用いるポ
ストカラム誘導(post−column deriv
atization)によって測定した。
【0071】試験の結果を、表2に示す。
【0072】
【表2】
【0073】
【配列表】
【0074】
【外1】
【0075】
【外2】
【0076】
【外3】
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスミドpEC−XT99Aの地図を示す
図。
【図2】プラスミドpEC−XT99AdapFの地図
を示す図。
【符号の説明】
Tet テトラサイクリン耐性遺伝子 dapF C.グルタミクムのdapF遺伝子 oriE E.coliからのプラスミドをコードし
た複製起点 rep C.グルタミクムプラスミドpGA1からの
プラスミドをコードした複製起点 EcoRI 制限酵素EcoRIの切断部位 EcoRV 制限酵素EcoRVの切断部位 HincII 制限酵素HincII:の切断部位 HindIII 制限酵素HindIIIの切断部位 KpnI 制限酵素KpnIの切断部位 SalI 制限酵素SalIの切断部位 SmaI 制限酵素SmaIの切断部位 SphI 制限酵素SphIの切断部位 PvuII 制限酵素PvuIIの切断部位 BamHI 制限酵素BamHIの切断部位
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:15) C12R 1:15) (C12N 1/21 (C12P 13/08 A C12R 1:15) C12R 1:15) (C12P 13/08 C12N 15/00 ZNAA C12R 1:15) C12R 1:15) (72)発明者 ブリギッテ バーテ ドイツ連邦共和国 ザルツコッテン ツヴ ィーテン 1 (72)発明者 ベッティーナ メッケル ドイツ連邦共和国 デュッセルドルフ ベ ンローデシュトラーセ 35 (72)発明者 ミヒャエル ハルトマン ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト アウ フ デム ランゲン カンペ 10 (72)発明者 イェルン カリノフスキー ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト レン バッハシュトラーセ 19 (72)発明者 アルフレート ピューラー ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト アム ヴァルトシュレスヒェン 2 (72)発明者 ヴァルター プフェッファーレ ドイツ連邦共和国 ハレ ヤーンシュトラ ーセ 33

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)配列番号2のアミノ酸配列を含むポ
    リペプチドをコードするポリヌクレオチドと少なくとも
    70%までは同一であるポリヌクレオチド、 b)寄託されたコリネバクテリウム・グルタミクム菌株
    DSM 12968中のベクターpEC−XT99A
    −dapFに含まれるdapF遺伝子によって発現され
    るポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと少なく
    とも70%までは同一であるポリヌクレオチド、 c)配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも70%まで
    は同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコード
    するポリヌクレオチド、 d)a)、b)又はc)のポリヌクレオチドに対して相
    補性であるポリヌクレオチド、 e)a)、b)、c)又はd)のポリヌクレオチド配列
    の少なくとも15個の連続塩基を含むポリヌクレオチド
    からなるグループから選択されたポリヌクレオチド配列
    を含む単離ポリヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 ポリヌクレオチドが、有利にコリネフォ
    ルム細菌において複製可能な組換えDNAである、請求
    項1に記載のポリヌクレオチド。
  3. 【請求項3】 ポリヌクレオチドがRNAである、請求
    項1に記載のポリヌクレオチド。
  4. 【請求項4】 配列番号1において示した核酸配列を含
    む、請求項2に記載のポリヌクレオチド。
  5. 【請求項5】 (i)配列番号1において示したヌクレ
    オチド配列又は(ii)遺伝子コードの縮重の範囲内で
    配列(i)に対応する少なくとも1種の 配列又は (iii)(i)又は(ii)の配列に対して相補的な
    配列とハイブリダイズする少なくとも1種の配列、及び
    場合により、 (iv)(i)における中立機能のセンス変異を含む、
    請求項2に記載の複製可能なDNA。
  6. 【請求項6】 配列番号2におけるアミノ酸配列を含む
    ポリペプチドをコードする、請求項2に記載のポリヌク
    レオチド配列。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のポリヌクレオチドを含
    むベクター、殊にDSM12968の名称で寄託され
    た、図2において示した制限地図によって特徴付けられ
    るシャトルベクターpEC−XT99A−dapF。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載のベクターを含む宿主細
    胞として働くコリネフォルム細菌。
  9. 【請求項9】 コリネフォルム細菌の発酵によるL−リ
    シンの調製法において、dapF遺伝子又は該遺伝子を
    コードするヌクレオチド配列が増幅され、特に過剰発現
    させられている細菌を使用することを特徴とする、L−
    リシンの調製法。
  10. 【請求項10】 所望のL−アミノ酸の生合成経路の他
    の遺伝子が付加的に増幅されている細菌を使用する、請
    求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 L−リシンの形成を減少させる代謝経
    路が少なくとも部分的に除かれている細菌を使用する、
    請求項9に記載の方法。
  12. 【請求項12】 プラスミドベクターを用いて形質転換
    された菌株を使用し、かつプラスミドベクターが、da
    pF遺伝子をコードするヌクレオチド配列を有する、請
    求項9又は10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 DSM12968番で寄託されたコリ
    ネバクテリウム・グルタミクム中のプラスミドベクター
    pEC−XT99A−dapFを用いて形質転換された
    細菌を使用する、請求項9に記載の方法。
  14. 【請求項14】 L−リシンを生産するコリネフォルム
    細菌を使用する、請求項9から12までのいずれか1項
    に記載の方法。
  15. 【請求項15】 ジヒドロジピコリン酸合成酵素をコー
    ドするdapF遺伝子が、同時に過剰発現されている、
    請求項9に記載の方法。
  16. 【請求項16】 S−(2−アミノエチル)−システイ
    ン耐性を付与するDNAフラグメントが、同時に増幅さ
    せられる、請求項9に記載の方法。
  17. 【請求項17】 以下の工程: a)少なくともdapF遺伝子が増幅されているL−リ
    シン生産性コリネフォルム細菌の発酵、 b)媒体中又は細菌の細胞中でのL−リシンの濃縮及び c)L−リシンの単離 を実施することを特徴とする、請求項9から16までの
    いずれか1項に記載のL−リシンの調製法。
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