JP2001245658A - L−フェニルアラニンの製造法 - Google Patents
L−フェニルアラニンの製造法Info
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- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
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- C12P13/222—Phenylalanine
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 L−フェニルアラニンの生産性が向上したメ
チロフィラス属細菌、及び、その細菌を用いたL−フェ
ニルアラニンの製造方法を提供する。 【解決手段】 L−フェニルアラニン生産能を有し、か
つフェニルアラニンアナログに対する耐性を有するメチ
ロフィラス属細菌を作製し、この細菌を培地で培養し、
該培養物中にL−フェニルアラニンを生成蓄積せしめ、
該培養物からL−フェニルアラニンを採取することによ
り、L−フェニルアラニンを製造する。
チロフィラス属細菌、及び、その細菌を用いたL−フェ
ニルアラニンの製造方法を提供する。 【解決手段】 L−フェニルアラニン生産能を有し、か
つフェニルアラニンアナログに対する耐性を有するメチ
ロフィラス属細菌を作製し、この細菌を培地で培養し、
該培養物中にL−フェニルアラニンを生成蓄積せしめ、
該培養物からL−フェニルアラニンを採取することによ
り、L−フェニルアラニンを製造する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、L−フェニルアラ
ニンの製造方法に関する。より詳しくは、L−フェニル
アラニン生産性メチロフィラス属細菌及びメチロフィラ
ス属細菌を用いるL−フェニルアラニンの製造方法に関
する。
ニンの製造方法に関する。より詳しくは、L−フェニル
アラニン生産性メチロフィラス属細菌及びメチロフィラ
ス属細菌を用いるL−フェニルアラニンの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】微生物を用いてL−フェニルアラニンを
発酵生産する製造法としては、組換え体エシェリヒア・
コリを用いるもの(特開昭56-1890号公報、特開昭57-17
0184号公報、特開昭58-103398号公報、特開昭61-92565
号公報、特開平1-104160号公報、国際公開第WO87/00202
号)が知られている。また、L−フェニルアラニンまた
はL−チロシンの製造法としては、コリネバクテリウム
属の変異株を用いるもの(特開昭61-128897号公報)、
及び、組換え体コリネバクテリウムを用いるもの(特開
昭60-34197号公報、特開昭60-24192号公報、特開昭61-2
60892号公報、特開昭61-124375号公報)が知られてい
る。
発酵生産する製造法としては、組換え体エシェリヒア・
コリを用いるもの(特開昭56-1890号公報、特開昭57-17
0184号公報、特開昭58-103398号公報、特開昭61-92565
号公報、特開平1-104160号公報、国際公開第WO87/00202
号)が知られている。また、L−フェニルアラニンまた
はL−チロシンの製造法としては、コリネバクテリウム
属の変異株を用いるもの(特開昭61-128897号公報)、
及び、組換え体コリネバクテリウムを用いるもの(特開
昭60-34197号公報、特開昭60-24192号公報、特開昭61-2
60892号公報、特開昭61-124375号公報)が知られてい
る。
【0003】しかし、これまでメチロフィラス属細菌を
用いてL−フェニルアラニンを製造することは知られて
いない。
用いてL−フェニルアラニンを製造することは知られて
いない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、L−フェニ
ルアラニン生産性菌、及び、同菌を用いたL−フェニル
アラニンの製造法を提供することを課題とする。
ルアラニン生産性菌、及び、同菌を用いたL−フェニル
アラニンの製造法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フェニル
アラニンアナログに耐性のメチロフィラス属菌株が高い
L−フェニルアラニン生産能を有することを見いだし、
本発明を完成するに至った。
アラニンアナログに耐性のメチロフィラス属菌株が高い
L−フェニルアラニン生産能を有することを見いだし、
本発明を完成するに至った。
【0006】本発明は、L−フェニルアラニン生産能を
有し、かつフェニルアラニンアナログに対する耐性を有
するメチロフィラス属細菌(以下、本発明細菌ともい
う)を提供する。
有し、かつフェニルアラニンアナログに対する耐性を有
するメチロフィラス属細菌(以下、本発明細菌ともい
う)を提供する。
【0007】本発明細菌は、フェニルアラニンアナログ
に対する耐性及びL−フェニルアラニンに対する耐性を
有することが好ましい。
に対する耐性及びL−フェニルアラニンに対する耐性を
有することが好ましい。
【0008】本発明細菌は、DL−p−フルオロフェニ
ルアラニンに対する耐性を有することが好ましい。
ルアラニンに対する耐性を有することが好ましい。
【0009】本発明細菌は、メチロフィラス属細菌か
ら、フェニルアラニンアナログに対する耐性及びL−フ
ェニルアラニンに対する耐性を有する株を、各々の耐性
について少なくとも1回、かつ、任意の順序で段階的に
選択することにより得られるものであることが好まし
い。
ら、フェニルアラニンアナログに対する耐性及びL−フ
ェニルアラニンに対する耐性を有する株を、各々の耐性
について少なくとも1回、かつ、任意の順序で段階的に
選択することにより得られるものであることが好まし
い。
【0010】本発明細菌は、L−フェニルアラニンに対
する耐性に加えて、DL−p−フルオロフェニルアラニ
ンに対する耐性及びm−フルオロフェニルアラニンに対
する耐性を有することがさらに好ましい。
する耐性に加えて、DL−p−フルオロフェニルアラニ
ンに対する耐性及びm−フルオロフェニルアラニンに対
する耐性を有することがさらに好ましい。
【0011】本発明細菌は、メチロフィラス属細菌か
ら、DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する耐
性、m−フルオロフェニルアラニンに対する耐性及びL
−フェニルアラニンに対する耐性を有する株を、各々の
耐性について少なくとも1回、かつ、任意の順序で段階
的に選択することにより得られるものであることがさら
に好ましい。
ら、DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する耐
性、m−フルオロフェニルアラニンに対する耐性及びL
−フェニルアラニンに対する耐性を有する株を、各々の
耐性について少なくとも1回、かつ、任意の順序で段階
的に選択することにより得られるものであることがさら
に好ましい。
【0012】本発明細菌は、L−フェニルアラニンに対
する耐性に加えて、DL−p−フルオロフェニルアラニ
ンに対する耐性、m−フルオロフェニルアラニンに対す
る耐性及びケイ皮酸に対する耐性を有することがさらに
好ましい。
する耐性に加えて、DL−p−フルオロフェニルアラニ
ンに対する耐性、m−フルオロフェニルアラニンに対す
る耐性及びケイ皮酸に対する耐性を有することがさらに
好ましい。
【0013】本発明細菌は、メチロフィラス属細菌か
ら、DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する耐
性、m−フルオロフェニルアラニンに対する耐性、ケイ
皮酸に対する耐性及びL−フェニルアラニンに対する耐
性を有する株を、各々の耐性について少なくとも1回、
かつ、任意の順序で段階的に選択することにより得られ
るものであることがさらに好ましい。
ら、DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する耐
性、m−フルオロフェニルアラニンに対する耐性、ケイ
皮酸に対する耐性及びL−フェニルアラニンに対する耐
性を有する株を、各々の耐性について少なくとも1回、
かつ、任意の順序で段階的に選択することにより得られ
るものであることがさらに好ましい。
【0014】本発明細菌は、好ましくは、メチロフィラ
ス・メチロトロファスである。
ス・メチロトロファスである。
【0015】本発明は、また、本発明細菌を培地で培養
し、該培養物中にL−フェニルアラニンを生成蓄積せし
め、該培養物からL−フェニルアラニンを採取すること
を特徴とするL−フェニルアラニンの製造法(以下、本
発明方法ともいう)を提供する。
し、該培養物中にL−フェニルアラニンを生成蓄積せし
め、該培養物からL−フェニルアラニンを採取すること
を特徴とするL−フェニルアラニンの製造法(以下、本
発明方法ともいう)を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【0017】<1>本発明細菌 本発明細菌は、L−フェニルアラニン生産能を有し、か
つフェニルアラニンアナログに対する耐性、好ましくは
フェニルアラニンアナログに対する耐性及びL−フェニ
ルアラニンに対する耐性を有するメチロフィラス属細菌
である。
つフェニルアラニンアナログに対する耐性、好ましくは
フェニルアラニンアナログに対する耐性及びL−フェニ
ルアラニンに対する耐性を有するメチロフィラス属細菌
である。
【0018】メチロフィラス属細菌としては、メチロフ
ィラス・メチロトロファス等が挙げられる。
ィラス・メチロトロファス等が挙げられる。
【0019】L−フェニルアラニン生産能とは、細菌を
培地に培養したときに、培地中に有意な量のL−フェニ
ルアラニンを蓄積する能力を意味する。通常には、後述
の実施例に記載した培養条件において0.5g/l以上
のL−フェニルアラニンを蓄積する能力である。
培地に培養したときに、培地中に有意な量のL−フェニ
ルアラニンを蓄積する能力を意味する。通常には、後述
の実施例に記載した培養条件において0.5g/l以上
のL−フェニルアラニンを蓄積する能力である。
【0020】フェニルアラニンアナログとしては、DL
−p−フルオロフェニルアラニン、m−フルオロフェニ
ルアラニン、β−アミノ−β−フェニルプロピオン酸、
o−フルオロフェニルアラニン、β−2−チエニルアラ
ニン、β−3−チエニルアラニン、β−2−フリルアラ
ニン、β−3−フリルアラニン、o−アミノフェニルア
ラニン、p−アミノフェニルアラニン、m−アミノフェ
ニルアラニン、α−アミノ−β−フェニルエタンスルホ
ン酸、β−2−ピロールアラニン、1−シクロペンテン
−1−アラニン、1−シクロヘキセン−1−アラニン、
β−4−ピリジルアラニン、β−4−ピラゾリルアラニ
ン、p−ニトロフェニルアラニン、シクロヘキシルアラ
ニン、o−クロロフェニルアラニン、m−クロロフェニ
ルアラニン、p−クロロフェニルアラニン、o−ブロモ
フェニルアラニン、m−ブロモフェニルアラニン、p−
ブロモフェニルアラニン、β−4−チアゾールアラニン
等が挙げられる。
−p−フルオロフェニルアラニン、m−フルオロフェニ
ルアラニン、β−アミノ−β−フェニルプロピオン酸、
o−フルオロフェニルアラニン、β−2−チエニルアラ
ニン、β−3−チエニルアラニン、β−2−フリルアラ
ニン、β−3−フリルアラニン、o−アミノフェニルア
ラニン、p−アミノフェニルアラニン、m−アミノフェ
ニルアラニン、α−アミノ−β−フェニルエタンスルホ
ン酸、β−2−ピロールアラニン、1−シクロペンテン
−1−アラニン、1−シクロヘキセン−1−アラニン、
β−4−ピリジルアラニン、β−4−ピラゾリルアラニ
ン、p−ニトロフェニルアラニン、シクロヘキシルアラ
ニン、o−クロロフェニルアラニン、m−クロロフェニ
ルアラニン、p−クロロフェニルアラニン、o−ブロモ
フェニルアラニン、m−ブロモフェニルアラニン、p−
ブロモフェニルアラニン、β−4−チアゾールアラニン
等が挙げられる。
【0021】フェニルアラニンアナログに対して耐性と
は、野生株(例えば、AS−1株)が増殖できない濃度
のフェニルアラニンアナログの存在下において増殖でき
ることを意味する。この濃度は、フェニルアラニンアナ
ログの種類によって異なるが、DL−p−フルオロフェ
ニルアラニンの場合には、通常には、後述の実施例に記
載した培養条件において2g/l、m−フルオロフェニ
ルアラニンの場合には、通常には、後述の実施例に記載
した培養条件において1g/lである。
は、野生株(例えば、AS−1株)が増殖できない濃度
のフェニルアラニンアナログの存在下において増殖でき
ることを意味する。この濃度は、フェニルアラニンアナ
ログの種類によって異なるが、DL−p−フルオロフェ
ニルアラニンの場合には、通常には、後述の実施例に記
載した培養条件において2g/l、m−フルオロフェニ
ルアラニンの場合には、通常には、後述の実施例に記載
した培養条件において1g/lである。
【0022】本発明細菌は、2種以上のフェニルアラニ
ンアナログに対して耐性であることが好ましい。例え
ば、DL−p−フルオロフェニルアラニン及びm−フル
オロフェニルアラニンに対して耐性であることが好まし
い。
ンアナログに対して耐性であることが好ましい。例え
ば、DL−p−フルオロフェニルアラニン及びm−フル
オロフェニルアラニンに対して耐性であることが好まし
い。
【0023】L−フェニルアラニンに対して耐性とは、
野生株(例えば、AS−1株)が増殖できない濃度のL
−フェニルアラニンの存在下において増殖できることを
意味する。この濃度は、通常には、後述の実施例に記載
した培養条件において8g/lである。
野生株(例えば、AS−1株)が増殖できない濃度のL
−フェニルアラニンの存在下において増殖できることを
意味する。この濃度は、通常には、後述の実施例に記載
した培養条件において8g/lである。
【0024】本発明細菌は、より高濃度(例えば、0.1
M)のL−フェニルアラニンに対して耐性であることが
好ましい。
M)のL−フェニルアラニンに対して耐性であることが
好ましい。
【0025】本発明細菌は、メチロフィラス属細菌に、
必要な耐性を順次付与することにより得ることができ
る。フェニルアラニンアナログ耐性及びL−フェニルア
ラニン耐性の各々の耐性の付与の順序に特に制限はな
く、任意の順序で行えばよい。
必要な耐性を順次付与することにより得ることができ
る。フェニルアラニンアナログ耐性及びL−フェニルア
ラニン耐性の各々の耐性の付与の順序に特に制限はな
く、任意の順序で行えばよい。
【0026】以下に、フェニルアラニンアナログ耐性を
有するメチロフィラス属細菌及びL−フェニルアラニン
耐性を有するメチロフィラス属細菌を取得する方法につ
いて説明する。
有するメチロフィラス属細菌及びL−フェニルアラニン
耐性を有するメチロフィラス属細菌を取得する方法につ
いて説明する。
【0027】フェニルアラニンアナログ耐性を有するメ
チロフィラス属細菌は、メチロフィラス属細菌をその生
育を阻害する濃度のフェニルアラニンアナログを含む最
小培地で培養し、生育する株を選択することによって取
得することができる。
チロフィラス属細菌は、メチロフィラス属細菌をその生
育を阻害する濃度のフェニルアラニンアナログを含む最
小培地で培養し、生育する株を選択することによって取
得することができる。
【0028】フェニルアラニンアナログ耐性株の選択
は、1種のフェニルアラニンアナログについて行っても
よく、複数のフェニルアラニンアナログについて行って
もよい。また、選択は、1種のフェニルアラニンアナロ
グについて1回でもよく、複数回行ってもよい。
は、1種のフェニルアラニンアナログについて行っても
よく、複数のフェニルアラニンアナログについて行って
もよい。また、選択は、1種のフェニルアラニンアナロ
グについて1回でもよく、複数回行ってもよい。
【0029】培地に添加するフェニルアラニンアナログ
の量は、フェニルアラニンアナログの種類によっても異
なるが、例えばDL−p−フルオロフェニルアラニンに
ついては、2g/l以上が好ましい。選択に先だって、
メチロフィラス属細菌に突然変異処理を施してもよい。
突然変異処理は、紫外線照射またはN−メチル−N'−ニ
トロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝酸等
の通常人工突然変異に用いられている変異剤による処理
によって行えばよい。
の量は、フェニルアラニンアナログの種類によっても異
なるが、例えばDL−p−フルオロフェニルアラニンに
ついては、2g/l以上が好ましい。選択に先だって、
メチロフィラス属細菌に突然変異処理を施してもよい。
突然変異処理は、紫外線照射またはN−メチル−N'−ニ
トロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝酸等
の通常人工突然変異に用いられている変異剤による処理
によって行えばよい。
【0030】L−フェニルアラニン耐性を有するメチロ
フィラス属細菌は、メチロフィラス属細菌をその生育が
阻害される濃度のL−フェニルアラニンを含む最小培地
で培養し、生育する株を選択することによって取得する
ことができる。ここで、生育阻害とは生育の遅れや生育
阻止をいう。選択は、1回でもよく、複数回行ってもよ
い。培地のL−フェニルアラニンの濃度は、特に制限さ
れないが、0.05M以上、好ましくは0.1Mが挙げ
られる。選択に先だって、メチロフィラス属細菌に前記
と同様にして突然変異処理を施してもよい。
フィラス属細菌は、メチロフィラス属細菌をその生育が
阻害される濃度のL−フェニルアラニンを含む最小培地
で培養し、生育する株を選択することによって取得する
ことができる。ここで、生育阻害とは生育の遅れや生育
阻止をいう。選択は、1回でもよく、複数回行ってもよ
い。培地のL−フェニルアラニンの濃度は、特に制限さ
れないが、0.05M以上、好ましくは0.1Mが挙げ
られる。選択に先だって、メチロフィラス属細菌に前記
と同様にして突然変異処理を施してもよい。
【0031】上記のようにして得られるL−フェニルア
ラニン耐性を有するエシェリヒア属細菌は、親株が生育
できない濃度のL−フェニルアラニン存在下でも、生育
することができる。
ラニン耐性を有するエシェリヒア属細菌は、親株が生育
できない濃度のL−フェニルアラニン存在下でも、生育
することができる。
【0032】本発明細菌は、ケイ皮酸に対して耐性であ
ることが好ましい。
ることが好ましい。
【0033】ケイ皮酸に対して耐性とは、野生株(例え
ば、AS−1株)が増殖できない濃度のケイ皮酸の存在
下において増殖できることを意味する。この濃度は、通
常には、後述の実施例に記載した培養条件において50
mg/lである。
ば、AS−1株)が増殖できない濃度のケイ皮酸の存在
下において増殖できることを意味する。この濃度は、通
常には、後述の実施例に記載した培養条件において50
mg/lである。
【0034】ケイ皮酸に耐性のメチロフィラス属細菌
は、フェニルアラニンアナログ耐性細菌と同様の方法に
よって得ることができる。ケイ皮酸耐性、フェニルアラ
ニンアナログ耐性及びL−フェニルアラニン耐性の付与
の順序に特に制限はなく、任意の順序で行えばよい。
は、フェニルアラニンアナログ耐性細菌と同様の方法に
よって得ることができる。ケイ皮酸耐性、フェニルアラ
ニンアナログ耐性及びL−フェニルアラニン耐性の付与
の順序に特に制限はなく、任意の順序で行えばよい。
【0035】L−フェニルアラニンは、L−フェニルア
ラニン生合成の種々の段階の調節に関与しており、L−
フェニルアラニン耐性を付与する単独の変異のみでもL
−フェニルアラニン生産性向上に効果を示すが、複数の
変異によってより多くの調節が解除されることが好まし
い。また、単独の変異を有するメチロフィラス属細菌
は、L−フェニルアラニン生産性が低いものであって
も、L−フェニルアラニン生産菌育種の出発材料として
用いることができる。
ラニン生合成の種々の段階の調節に関与しており、L−
フェニルアラニン耐性を付与する単独の変異のみでもL
−フェニルアラニン生産性向上に効果を示すが、複数の
変異によってより多くの調節が解除されることが好まし
い。また、単独の変異を有するメチロフィラス属細菌
は、L−フェニルアラニン生産性が低いものであって
も、L−フェニルアラニン生産菌育種の出発材料として
用いることができる。
【0036】本発明細菌は、さらに、通常の突然変異処
理又は遺伝子工学的手法により、L−フェニルアラニン
生合成に関与する酵素の活性を増強してもよい。
理又は遺伝子工学的手法により、L−フェニルアラニン
生合成に関与する酵素の活性を増強してもよい。
【0037】例えば、メチロフィラス属細菌のホスホエ
ノールピルビン酸の生産能を上昇させることによって、
L−フェニルアラニンの生合成が強化され得る(国際公
開第WO97/08333号参照)。
ノールピルビン酸の生産能を上昇させることによって、
L−フェニルアラニンの生合成が強化され得る(国際公
開第WO97/08333号参照)。
【0038】また、脱感作型コリスミン酸ムターゼ−プ
レフェン酸デヒドラターゼ遺伝子(特開平5−2369
47号、特開昭62−130693号公報参照)、脱感
作型3−デオキシ−D−arabino−ヘプツロソン酸7−
リン酸シンターゼ遺伝子(特開平5−236947号、
特開昭61−124375号公報参照)を増強すること
によって、L−フェニルアラニンの生産性が向上する。
レフェン酸デヒドラターゼ遺伝子(特開平5−2369
47号、特開昭62−130693号公報参照)、脱感
作型3−デオキシ−D−arabino−ヘプツロソン酸7−
リン酸シンターゼ遺伝子(特開平5−236947号、
特開昭61−124375号公報参照)を増強すること
によって、L−フェニルアラニンの生産性が向上する。
【0039】<2>本発明方法 本発明方法は、本発明細菌を培地で培養し、該培養物中
にL−フェニルアラニンを生成蓄積せしめ、該培養物か
らL−フェニルアラニンを採取することを特徴とするL
−フェニルアラニンの製造法である。
にL−フェニルアラニンを生成蓄積せしめ、該培養物か
らL−フェニルアラニンを採取することを特徴とするL
−フェニルアラニンの製造法である。
【0040】本発明細菌は、メタノール資化性微生物の
培養に通常に用いられる方法で培養することができる。
本発明で用いられる培地は、炭素源、窒素源、無機栄養
素及び必要に応じてその他の有機微量栄養素を含む培地
であれば、天然培地及び合成培地のいずれでも用いられ
る。
培養に通常に用いられる方法で培養することができる。
本発明で用いられる培地は、炭素源、窒素源、無機栄養
素及び必要に応じてその他の有機微量栄養素を含む培地
であれば、天然培地及び合成培地のいずれでも用いられ
る。
【0041】メタノールを主たる炭素源として用いる
と、L−フェニルアラニンを安価に製造することができ
る。メタノールは、主たる炭素源として用いる場合は、
培地中に通常には0.001〜30重量%添加する。窒素源と
しては硫酸アンモニウムなどを培地に添加して用いる。
これらの他に、通常、リン酸カリウム、リン酸ナトリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガンなど
の無機栄養素が少量添加される。
と、L−フェニルアラニンを安価に製造することができ
る。メタノールは、主たる炭素源として用いる場合は、
培地中に通常には0.001〜30重量%添加する。窒素源と
しては硫酸アンモニウムなどを培地に添加して用いる。
これらの他に、通常、リン酸カリウム、リン酸ナトリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガンなど
の無機栄養素が少量添加される。
【0042】培養は、通常には、振とう培養又は通気撹
拌培養などの好気条件下、pH5〜9、温度20〜40℃に保持
して行われ、通常24〜120時間で終了する。
拌培養などの好気条件下、pH5〜9、温度20〜40℃に保持
して行われ、通常24〜120時間で終了する。
【0043】培養物は、菌体及び培養培地を包含し、好
ましくは培養培地である。
ましくは培養培地である。
【0044】培養物からのL−フェニルアラニンの採取
は、通常イオン交換樹脂法、沈殿法、その他の公知の方
法を組み合わせることにより実施できる。
は、通常イオン交換樹脂法、沈殿法、その他の公知の方
法を組み合わせることにより実施できる。
【0045】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。先ず、下記の実施例で用いた、メチロフィラ
ス・メチロトロファス株の培養法およびL−フェニルア
ラニンの分析法を説明する。
説明する。先ず、下記の実施例で用いた、メチロフィラ
ス・メチロトロファス株の培養法およびL−フェニルア
ラニンの分析法を説明する。
【0046】<1>試験管培養 1.種培養 株は、1%メタノールを含む121(Fe2)寒天培地のプレー
ト又はスラント上で、30℃において48〜72時間培
養した。次いで、株を、40ml容の試験管内の、2%
メタノールを含む121(Fe2)培地5mlに種培養として接
種した。種培養をロータリーシェイカー上で37℃にお
いて18時間培養した。
ト又はスラント上で、30℃において48〜72時間培
養した。次いで、株を、40ml容の試験管内の、2%
メタノールを含む121(Fe2)培地5mlに種培養として接
種した。種培養をロータリーシェイカー上で37℃にお
いて18時間培養した。
【0047】2.試験管およびフラスコでの発酵 L−フェニルアラニン生産菌の培養は、40ml容の試
験管内の、2%メタノールおよび3%炭酸カルシウムを
含む121(Fe2)培地5mlを用いて37℃で行った。培養
開始から24時間後に、メタノールを2%さらに加え、
培養をさらに48時間、37℃においてロータリーシェ
イカー上で継続した。
験管内の、2%メタノールおよび3%炭酸カルシウムを
含む121(Fe2)培地5mlを用いて37℃で行った。培養
開始から24時間後に、メタノールを2%さらに加え、
培養をさらに48時間、37℃においてロータリーシェ
イカー上で継続した。
【0048】2%メタノールおよび3%炭酸カルシウム
を含む121(Fe2)培地の組成は以下の通りであった(培地
1L当たり)。
を含む121(Fe2)培地の組成は以下の通りであった(培地
1L当たり)。
【0049】
【0050】発酵試験管中の培地の初期容量:5ml 接種量:10% 温度:37℃ 撹拌:シェイカーにより250rpm
【0051】<2>発酵液中のL−フェニルアラニンの
分析 1.試料調製 発酵液の試料は、細胞および破片を除去するため、5415
C型小型遠心機(Eppendorf)で15分間遠心した。上清
を、高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)分析に
用いた。
分析 1.試料調製 発酵液の試料は、細胞および破片を除去するため、5415
C型小型遠心機(Eppendorf)で15分間遠心した。上清
を、高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)分析に
用いた。
【0052】2.L−フェニルアラニンのクロマトグラ
フィーによる測定 クロマトグラムシステムは、HPLCポンプ307型(Gilso
n)および245 nmに設定した2151型可変波長モニター(L
KB)を備えるものであった。試料は、1μlループを備
えた7410型インジェクター(Rheodyne)を用いて注入し
た。カラムは、実験室で作製したウォータージャケット
型のサーモスタットにより45℃に温度を調節した。
フィーによる測定 クロマトグラムシステムは、HPLCポンプ307型(Gilso
n)および245 nmに設定した2151型可変波長モニター(L
KB)を備えるものであった。試料は、1μlループを備
えた7410型インジェクター(Rheodyne)を用いて注入し
た。カラムは、実験室で作製したウォータージャケット
型のサーモスタットにより45℃に温度を調節した。
【0053】5μmセパロン(Separon)C18ソルベント
(Tessek)を充填した150 mm×3.9 mmI.D.ガラスカート
リッジを備えたガラスカートリッジを、全ての分離に用
いた。溶出液は、水/アセトニトリル(80/20(v/v))中
の0.001 M CuSO4を用いた。
(Tessek)を充填した150 mm×3.9 mmI.D.ガラスカート
リッジを備えたガラスカートリッジを、全ての分離に用
いた。溶出液は、水/アセトニトリル(80/20(v/v))中
の0.001 M CuSO4を用いた。
【0054】発酵液の試料は、13000×gで5分間遠心
し、さらに分離をすることなく注入した。
し、さらに分離をすることなく注入した。
【0055】データは、960型インターフェースおよび
ネルソン(Nelson)PCインテグレーターソフトウェア
(PE Nelson)を備えたIBM PC/AT互換データステーショ
ンを用いて処理した。ピークは、外部標準法を用いて算
出した。
ネルソン(Nelson)PCインテグレーターソフトウェア
(PE Nelson)を備えたIBM PC/AT互換データステーショ
ンを用いて処理した。ピークは、外部標準法を用いて算
出した。
【0056】
【実施例1】 L−フェニルアラニン生産能を有するメ
チロフィラス・メチロトロファス変異株の構築 <1> 突然変異誘発および芳香族アミノ酸アナログで
あるDL−p−フルオロフェニルアラニンに対して耐性
の変異株の選択 メチロフィラス・メチロトロファスAS−1(NCIB 105
15; ATCC 53528)株を、芳香族アミノ酸アナログである
DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する感受性に
関して試験した。この感受性は、種々の濃度でDL−p
−フルオロフェニルアラニンを含む121(Fe2)培地で試験
した。108c.f.u./mlのM.メチロトロファス菌をプレ
ートし、30℃において3日間培養した。1mg/mlのD
L−p−フルオロフェニルアラニンは、細菌叢の増殖を
完全に阻害した。アナログ耐性変異体を選択するため
に、M.メチロトロファス株の108個の細菌を、2mg/
mlのDL−p−フルオロフェニルアラニンを含むプレー
トに接種した。N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロ
ソグアニジン(以下、NGと略記する)変異原の結晶を
数個プレートの中央に置いた。30℃において4〜5日
間後、プレートを分析した。細菌は、NG変異原の近傍
では増殖しなかったが、それから3〜4cm離れた場所で
はアナログ耐性変異体コロニーが増殖した。大きいコロ
ニーを釣り上げ、DL−p−フルオロフェニルアラニン
を含む同培地上で純化した。上記の様にして、M.メチ
ロトロファスDL−p−フルオロフェニルアラニン耐性
(以下、pFpRと略記する)変異体を培養し、発酵培
地中のL−フェニルアラニンを分析した。最も良好な
M.メチロトロファスpFpR変異体No.227は、
30mg/lのL−フェニルアラニン、およそ1g/lのL−
バリン、並びに、0.2 g/lのL−ロイシン、L−イソロ
イシンおよびL−アラニンを産生した。HPLCの結果
は薄層クロマトグラフィーにより確認された。
チロフィラス・メチロトロファス変異株の構築 <1> 突然変異誘発および芳香族アミノ酸アナログで
あるDL−p−フルオロフェニルアラニンに対して耐性
の変異株の選択 メチロフィラス・メチロトロファスAS−1(NCIB 105
15; ATCC 53528)株を、芳香族アミノ酸アナログである
DL−p−フルオロフェニルアラニンに対する感受性に
関して試験した。この感受性は、種々の濃度でDL−p
−フルオロフェニルアラニンを含む121(Fe2)培地で試験
した。108c.f.u./mlのM.メチロトロファス菌をプレ
ートし、30℃において3日間培養した。1mg/mlのD
L−p−フルオロフェニルアラニンは、細菌叢の増殖を
完全に阻害した。アナログ耐性変異体を選択するため
に、M.メチロトロファス株の108個の細菌を、2mg/
mlのDL−p−フルオロフェニルアラニンを含むプレー
トに接種した。N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロ
ソグアニジン(以下、NGと略記する)変異原の結晶を
数個プレートの中央に置いた。30℃において4〜5日
間後、プレートを分析した。細菌は、NG変異原の近傍
では増殖しなかったが、それから3〜4cm離れた場所で
はアナログ耐性変異体コロニーが増殖した。大きいコロ
ニーを釣り上げ、DL−p−フルオロフェニルアラニン
を含む同培地上で純化した。上記の様にして、M.メチ
ロトロファスDL−p−フルオロフェニルアラニン耐性
(以下、pFpRと略記する)変異体を培養し、発酵培
地中のL−フェニルアラニンを分析した。最も良好な
M.メチロトロファスpFpR変異体No.227は、
30mg/lのL−フェニルアラニン、およそ1g/lのL−
バリン、並びに、0.2 g/lのL−ロイシン、L−イソロ
イシンおよびL−アラニンを産生した。HPLCの結果
は薄層クロマトグラフィーにより確認された。
【0057】<2> 突然変異誘発および増殖培地にお
けるL−フェニルアラニンの高濃度に対して耐性の変異
株の選択 <1>で得られたM.メチロトロファスDL−p−フル
オロフェニルアラニン耐性変異体はL−フェニルアラニ
ンを産生したが、培地中に高濃度のL−フェニルアラニ
ンが存在するとL−フェニルアラニンに感受性であっ
た。0.1MのL−フェニルアラニンは、121寒天培地
に添加されると、M.メチロトロファスpFpR変異体
No.227の増殖を完全に阻害した。
けるL−フェニルアラニンの高濃度に対して耐性の変異
株の選択 <1>で得られたM.メチロトロファスDL−p−フル
オロフェニルアラニン耐性変異体はL−フェニルアラニ
ンを産生したが、培地中に高濃度のL−フェニルアラニ
ンが存在するとL−フェニルアラニンに感受性であっ
た。0.1MのL−フェニルアラニンは、121寒天培地
に添加されると、M.メチロトロファスpFpR変異体
No.227の増殖を完全に阻害した。
【0058】この感受性を排除し、株の生産性を向上さ
せるため、増殖培地に存在する高濃度のL−フェニルア
ラニンに対して耐性の変異株を選択した。L−フェニル
アラニン耐性(以下、pheRと略記する)変異体の選
択のための親株として、少量(30 mg/l)のL−フェニ
ルアラニンを産生するM.メチロトロファスNo.22
7(pFpR変異株)を用いた。選択培地は、1%のメ
タノールおよび0.05 MのL−フェニルアラニンを含む12
1(Fe2)寒天培地であった。NGによる突然変異誘発を上
記と同様に行った。L−フェニルアラニン耐性変異体コ
ロニーを同培地で数回純化し、次いで、0.05 MのL−フ
ェニルアラニンを含まない培地で純化した。変異体のp
heRマーカーは安定に遺伝し、選択圧なしでも失われ
なかった。上記の様にして、選択されたM.メチロトロ
ファスpFpR pheR変異体を培養し、発酵培地中の
L−フェニルアラニンを分析した。最も良好な、高濃度
のL−フェニルアラニンに対する耐性の変異を有する
M.メチロトロファスpFp R pheR変異体No.2
27−16は、0.4 g/lのL−フェニルアラニンを産生
した。このように、M.メチロトロファスpFpR ph
eR変異体No.227−16における第2の変異であ
るpheR変異は、L−フェニルアラニンの産生を10
倍を超えて上昇させた。すなわち、pFpR変異体(N
o.227)は30mg/lのL−フェニルアラニンを産生
し、pFpR pheR二重変異体(No.227−1
6)は400 mg/lのL−フェニルアラニンを産生した。
せるため、増殖培地に存在する高濃度のL−フェニルア
ラニンに対して耐性の変異株を選択した。L−フェニル
アラニン耐性(以下、pheRと略記する)変異体の選
択のための親株として、少量(30 mg/l)のL−フェニ
ルアラニンを産生するM.メチロトロファスNo.22
7(pFpR変異株)を用いた。選択培地は、1%のメ
タノールおよび0.05 MのL−フェニルアラニンを含む12
1(Fe2)寒天培地であった。NGによる突然変異誘発を上
記と同様に行った。L−フェニルアラニン耐性変異体コ
ロニーを同培地で数回純化し、次いで、0.05 MのL−フ
ェニルアラニンを含まない培地で純化した。変異体のp
heRマーカーは安定に遺伝し、選択圧なしでも失われ
なかった。上記の様にして、選択されたM.メチロトロ
ファスpFpR pheR変異体を培養し、発酵培地中の
L−フェニルアラニンを分析した。最も良好な、高濃度
のL−フェニルアラニンに対する耐性の変異を有する
M.メチロトロファスpFp R pheR変異体No.2
27−16は、0.4 g/lのL−フェニルアラニンを産生
した。このように、M.メチロトロファスpFpR ph
eR変異体No.227−16における第2の変異であ
るpheR変異は、L−フェニルアラニンの産生を10
倍を超えて上昇させた。すなわち、pFpR変異体(N
o.227)は30mg/lのL−フェニルアラニンを産生
し、pFpR pheR二重変異体(No.227−1
6)は400 mg/lのL−フェニルアラニンを産生した。
【0059】メチロフィラス・メチロトロファスpFp
R pheR変異株No.227−16は、2g/lのDL−
p−フルオロフェニルアラニンおよび0.05 MのL−フェ
ニルアラニンに加えて、0.5 g/lのm−フルオロフェニ
ルアラニンに対しても耐性であることが判明した。しか
し、株No.227−16は、1g/lのm−フルオロフ
ェニルアラニン上ではわずかにしか増殖を示さなかっ
た。1g/lのm−フルオロフェニルアラニンに対して耐
性(以下、mFpRと略記する)の新規変異体が、上記
のようなNG突然変異誘発により、株No.227−1
6から単離された。得られた新規なM.メチロトロファ
スpFpR pheR mFpR変異体No.227−16
−10は、その先駆体と同じ量(0.4 g/l)のL−フェニ
ルアラニンを産生した。
R pheR変異株No.227−16は、2g/lのDL−
p−フルオロフェニルアラニンおよび0.05 MのL−フェ
ニルアラニンに加えて、0.5 g/lのm−フルオロフェニ
ルアラニンに対しても耐性であることが判明した。しか
し、株No.227−16は、1g/lのm−フルオロフ
ェニルアラニン上ではわずかにしか増殖を示さなかっ
た。1g/lのm−フルオロフェニルアラニンに対して耐
性(以下、mFpRと略記する)の新規変異体が、上記
のようなNG突然変異誘発により、株No.227−1
6から単離された。得られた新規なM.メチロトロファ
スpFpR pheR mFpR変異体No.227−16
−10は、その先駆体と同じ量(0.4 g/l)のL−フェニ
ルアラニンを産生した。
【0060】より高濃度(0.1 M)のL−フェニルアラ
ニンに耐性(以下、pheRRと略記する)の新規なM.
メチロトロファスpFpR pheR mFpR pheRR変
異体No.227−16−10−11が、上記のような
NG突然変異誘発により、株No.227−16−10
から選択された。このpheRR変異株は、試験管で、0.
5〜0.7 g/lのL−フェニルアラニン、0.3 g/lのL−バ
リン、0.2 g/lのL−ロイシン、並びに、0.1 g/l未満の
L−イソロイシン、L−アラニンおよびL−グルタミン
酸を産生した。
ニンに耐性(以下、pheRRと略記する)の新規なM.
メチロトロファスpFpR pheR mFpR pheRR変
異体No.227−16−10−11が、上記のような
NG突然変異誘発により、株No.227−16−10
から選択された。このpheRR変異株は、試験管で、0.
5〜0.7 g/lのL−フェニルアラニン、0.3 g/lのL−バ
リン、0.2 g/lのL−ロイシン、並びに、0.1 g/l未満の
L−イソロイシン、L−アラニンおよびL−グルタミン
酸を産生した。
【0061】L−フェニルアラニンの化学構造類似体で
あるケイ皮酸(50 mg/l)に耐性(以下、cinRと略記
する)の新規なM.メチロトロファスpFpR pheR
mFpR pheRR cinR変異体No.227−16−
10−11−cin8が、上記のようなNG突然変異誘
発により、株No.227−16−10−11から選択
された。このcinR変異株は、試験管で、0.8〜0.9 g/
lのL−フェニルアラニン及び0.6 g/lのL−バリンを産
生した。
あるケイ皮酸(50 mg/l)に耐性(以下、cinRと略記
する)の新規なM.メチロトロファスpFpR pheR
mFpR pheRR cinR変異体No.227−16−
10−11−cin8が、上記のようなNG突然変異誘
発により、株No.227−16−10−11から選択
された。このcinR変異株は、試験管で、0.8〜0.9 g/
lのL−フェニルアラニン及び0.6 g/lのL−バリンを産
生した。
【0062】No.227、No.227−16、N
o.227−16−10、No.227−16−10−
11及びNo.227−16−10−11−cin8
株、は、ルシアン・ナショナル・コレクション・オブ・
インダストリアル・マイクロオルガニズムス(Russian
National Collection of Industrial Microorganisms;
VKPM)に、2000年2月10日に寄託され(2000年7月18
日にブタペスト条約に基づく国際寄託に移管)、それぞ
れ、VKPM B-7909、VKPM B-7910、VKPM B-7911、VKPM B-
7912及びVKPM B-7913の受託番号が付与されている。
o.227−16−10、No.227−16−10−
11及びNo.227−16−10−11−cin8
株、は、ルシアン・ナショナル・コレクション・オブ・
インダストリアル・マイクロオルガニズムス(Russian
National Collection of Industrial Microorganisms;
VKPM)に、2000年2月10日に寄託され(2000年7月18
日にブタペスト条約に基づく国際寄託に移管)、それぞ
れ、VKPM B-7909、VKPM B-7910、VKPM B-7911、VKPM B-
7912及びVKPM B-7913の受託番号が付与されている。
【0063】
【発明の効果】本発明により、L−フェニルアラニンの
生産性が向上したメチロフィラス属細菌、及び、その細
菌を用いたL−フェニルアラニンの製造方法が提供され
る。
生産性が向上したメチロフィラス属細菌、及び、その細
菌を用いたL−フェニルアラニンの製造方法が提供され
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:01) C12R 1:01) (72)発明者 エレーナ ゲオルギエヴナ アバラキナ ロシア連邦、113545、モスクワ、1、ドロ ズニィ プロエズド、1 アジノモト−ジ ェネティカ リサーチ インスティチュー ト内 Fターム(参考) 4B064 AE29 CA02 CD02 CD06 4B065 AA01X BB02 BB06 CA17
Claims (10)
- 【請求項1】 L−フェニルアラニン生産能を有し、か
つフェニルアラニンアナログに対する耐性を有するメチ
ロフィラス属細菌。 - 【請求項2】 フェニルアラニンアナログに対する耐性
及びL−フェニルアラニンに対する耐性を有する請求項
1記載の細菌。 - 【請求項3】 DL−p−フルオロフェニルアラニンに
対する耐性を有する請求項1記載の細菌。 - 【請求項4】 メチロフィラス属細菌から、フェニルア
ラニンアナログに対する耐性及びL−フェニルアラニン
に対する耐性を有する株を、各々の耐性について少なく
とも1回、かつ、任意の順序で段階的に選択することに
より得られる請求項2記載の細菌。 - 【請求項5】 DL−p−フルオロフェニルアラニンに
対する耐性及びm−フルオロフェニルアラニンに対する
耐性を有する請求項2記載の細菌。 - 【請求項6】 メチロフィラス属細菌から、DL−p−
フルオロフェニルアラニンに対する耐性、m−フルオロ
フェニルアラニンに対する耐性及びL−フェニルアラニ
ンに対する耐性を有する株を、各々の耐性について少な
くとも1回、かつ、任意の順序で段階的に選択すること
により得られる請求項5記載の細菌。 - 【請求項7】 DL−p−フルオロフェニルアラニンに
対する耐性、m−フルオロフェニルアラニンに対する耐
性及びケイ皮酸に対する耐性を有する請求項2記載の細
菌。 - 【請求項8】 メチロフィラス属細菌から、DL−p−
フルオロフェニルアラニンに対する耐性、m−フルオロ
フェニルアラニンに対する耐性、ケイ皮酸に対する耐性
及びL−フェニルアラニンに対する耐性を有する株を、
各々の耐性について少なくとも1回、かつ、任意の順序
で段階的に選択することにより得られる請求項7記載の
細菌。 - 【請求項9】 メチロフィラス・メチロトロファスであ
る請求項1〜8のいずれか1項に記載の細菌。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
細菌を培地で培養し、該培養物中にL−フェニルアラニ
ンを生成蓄積せしめ、該培養物からL−フェニルアラニ
ンを採取することを特徴とするL−フェニルアラニンの
製造法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000105201/13A RU2202607C2 (ru) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Штамм бактерий methylophilus methylotrophus - продуцент l-фенилаланина (варианты), способ получения l-фенилаланина |
RU2000105201 | 2000-03-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=20231339
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP1134283B1 (ja) |
JP (1) | JP2001245658A (ja) |
KR (1) | KR20010086590A (ja) |
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