JP2015029474A - Production method of purine-derived substance - Google Patents

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寿 川崎
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亘 中松
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貴之 浅原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a purine-derived substance.SOLUTION: Escherichia bacteria, Bacillus bacteria, or Corynebacterium ammoniagenes modified to hold a variant yggB gene and having purine-derived substance production ability are cultured in culture medium, and a purine-derived substance is collected from the culture medium, to produce the purine-derived substance.

Description

本発明は、細菌を用いたプリン系物質の発酵生産法に関する。プリン系物質は、調味料や医薬品等の成分またはその原料として、産業上有用である。   The present invention relates to a method for fermentative production of purine-based substances using bacteria. Purine-based substances are industrially useful as ingredients for seasonings and pharmaceuticals, or as raw materials thereof.

プリンヌクレオシドやプリンヌクレオチド等のプリン系物質は、通常、アデニン栄養要求性株を用いた発酵によって工業的に生産される。このような株には、さらに、プリンアナログやスルファグアニジン等の薬剤に対する耐性が付与されていてもよい。プリンヌクレオシドの発酵生産に用いられる株としては、例えば、バチルス(Bacillus)属に属する株(特許文献1〜8)、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)(コリネバクテリウム(Corynebacterium))属に属する株(特許文献9〜10、非特許文献1)、およびエシェリヒア(Escherichia)属に属する株(特許文献11)が知られている。   Purine substances such as purine nucleosides and purine nucleotides are usually produced industrially by fermentation using an adenine auxotrophic strain. Such strains may further be given resistance to drugs such as purine analogs and sulfaguanidines. Examples of strains used for the fermentation production of purine nucleosides include, for example, strains belonging to the genus Bacillus (Patent Documents 1 to 8), strains belonging to the genus Brevibacterium (Corynebacterium) (patents) Documents 9 to 10, Non-Patent Document 1), and strains belonging to the genus Escherichia (Patent Document 11) are known.

栄養要求性株や薬剤耐性株等の変異株は、典型的には、UV照射またはN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)処理によって突然変異を誘発し、適当な選択培地を用いて所望の表現型を有する変異株を選択することにより取得できる。   Variants such as auxotrophic strains and drug resistant strains are typically mutagenized by UV irradiation or N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) treatment and the appropriate selective medium. Can be obtained by selecting a mutant strain having a desired phenotype.

また、遺伝子工学技術を利用したプリンヌクレオシド生産株の育種も行われている。例えば、バチルス属細菌(特許文献12〜21)、ブレビバクテリウム(コリネバクテリウム)属細菌(特許文献22)、およびエシェリヒア属細菌(特許文献11)について、遺伝子工学技術によるプリンヌクレオシド生産能の付与または増強が行われている。具体的には、例えば、プリンヌクレオシドの生合成に関与する酵素の細胞内の活性を増強することや、プリンヌクレオシドの生合成経路から分岐して他の化合物を生成する反応を触媒する酵素の活性を低下させることにより、プリンヌクレオシド生産能を付与または増強することができる(特許文献11)。   Breeding of purine nucleoside production strains using genetic engineering techniques is also being carried out. For example, the ability to produce purine nucleoside by genetic engineering technology for Bacillus bacteria (Patent Documents 12 to 21), Brevibacterium (corynebacterium) bacteria (Patent Document 22), and Escherichia bacteria (Patent Document 11) Or enhancements have been made. Specifically, for example, the intracellular activity of an enzyme involved in purine nucleoside biosynthesis, or the activity of an enzyme that catalyzes a reaction that branches from the purine nucleoside biosynthesis pathway to produce other compounds. By reducing the value, purine nucleoside-producing ability can be imparted or enhanced (Patent Document 11).

コリネ型細菌のyggB遺伝子は、エシェリヒア・コリのyggB遺伝子のホモログであり(非特許文献2、3)、メカノセンシティブチャネル(mechanosensitive channel)をコードする(非特許文献4、5)。コリネ型細菌においては、yggB遺伝子の発現を増大させることにより、または特定の変異を有する変異型yggB遺伝子を保持させることにより、グルタミン酸生産能が向上することが知られている(特許文献23)。   The yggB gene of the coryneform bacterium is a homologue of the yggB gene of Escherichia coli (Non-Patent Documents 2 and 3) and encodes a mechanosensitive channel (Non-Patent Documents 4 and 5). In coryneform bacteria, it is known that glutamic acid-producing ability is improved by increasing the expression of the yggB gene or retaining a mutant yggB gene having a specific mutation (Patent Document 23).

しかしながら、yggB遺伝子とプリンヌクレオシドやプリンヌクレオチド等のプリン系物質生産との関連は知られていない。   However, the relationship between the yggB gene and the production of purine substances such as purine nucleosides and purine nucleotides is not known.

特公昭38−23039号公報(1963)Japanese Examined Patent Publication No. 38-23039 (1963) 特公昭54−17033号公報(1979)Japanese Patent Publication No.54-17033 (1979) 特公昭55−2956号公報(1980)Japanese Examined Patent Publication No. 55-2956 (1980) 特公昭55−45199号公報(1980)Japanese Patent Publication No. 55-45199 (1980) 特開昭56−162998号公報(1981)JP 56-162998 (1981) 特公昭57−14160号公報(1982)Japanese Patent Publication No.57-14160 (1982) 特公昭57−41915号公報(1982)Japanese Examined Patent Publication No.57-41915 (1982) 特開昭59−42895号公報(1984)JP 59-42895 (1984) 特公昭51−5075号公報(1976)Japanese Patent Publication No.51-5075 (1976) 特公昭58−17592号公報(1972)Japanese Examined Patent Publication No. 58-17592 (1972) 国際公開第99/03988号パンフレットInternational Publication No. 99/03988 Pamphlet 特開昭58−158197号公報(1983)JP 58-158197 (1983) 特開昭58−175493号公報(1983)JP 58-175493 A (1983) 特開昭59−28470号公報(1984)JP 59-28470 (1984) 特開昭60−156388号公報(1985)JP-A-60-156388 (1985) 特開平1−27477号公報(1989)JP-A-1-27477 (1989) 特開平1−174385号公報(1989)JP-A-1-174385 (1989) 特開平3−58787号公報(1991)JP-A-3-58787 (1991) 特開平3−164185号公報(1991)JP-A-3-164185 (1991) 特開平5−84067号公報(1993)JP-A-5-84067 (1993) 特開平5−192164号公報(1993)JP-A-5-192164 (1993) 特開昭63−248394(1988)JP 63-248394 (1988) 特開2007−097573JP2007-097573

Agric. Biol. Chem., 42, 399(1978)Agric. Biol. Chem., 42, 399 (1978) FEMS Microbiol Lett. 2003 Jan 28;218(2):305-9.FEMS Microbiol Lett. 2003 Jan 28; 218 (2): 305-9. Mol Microbiol. 2004 Oct;54(2):420-38.Mol Microbiol. 2004 Oct; 54 (2): 420-38. EMBO J. 1999, 18(7):1730-7EMBO J. 1999, 18 (7): 1730-7 Biosci. Biotechnol. Biochem., 74(12), 2546-2549, 2010Biosci. Biotechnol. Biochem., 74 (12), 2546-2549, 2010

本発明は、細菌のプリン系物質生産能を向上させる新規な技術を開発し、効率的なプリン系物質の製造法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to develop a novel technique for improving the ability of bacteria to produce purine substances and to provide an efficient method for producing purine substances.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の変異を有する変異型yggB遺伝子を保持するように細菌を改変することによって、細菌のプリン系物質生産能を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor improves the purine-based substance production ability of bacteria by modifying the bacteria so as to retain the mutant yggB gene having a specific mutation. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は以下の通り例示できる。
[1]
プリン系物質生産能を有する細菌であって、
エシェリヒア属細菌、バチルス属細菌、またはコリネバクテリウム・アンモニアゲネスであり、
変異型yggB遺伝子を保持するように改変されており、
前記変異型yggB遺伝子は、前記細菌のプリン系物質生産能を向上させる変異を有するyggB遺伝子である、細菌。
[2]
前記変異が、以下の(1)〜(3)からなる群より選択される、前記細菌:
(1)野生型YggBタンパク質の419〜533位のアミノ酸残基をコードする領域における変異;
(2)野生型YggBタンパク質の膜貫通領域をコードする領域における変異;および
(3)それらの組み合わせ。
[3]
前記変異(1)が、野生型YggBタンパク質の419〜533位のアミノ酸残基をコードする領域への塩基配列の挿入である、前記細菌。
[4]
前記変異(1)が、野生型YggBタンパク質の419〜533位に存在するプロリン
残基を他のアミノ酸に置換する変異である、前記細菌。
[5]
前記膜貫通領域が、野生型YggBタンパク質の1〜23位、25〜47位、62〜84位、86〜108位、および110〜132位のアミノ酸残基から選択される、前記細菌。
[6]
前記変異(2)が、フレームシフト変異およびナンセンス変異を伴わない、前記細菌。[7]
前記変異(2)が、以下の(2a)〜(2d)からなる群より選択される、前記細菌:(2a)野生型YggBタンパク質の14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間に1又は数個のアミノ酸が挿入される変異;
(2b)野生型YggBタンパク質の100位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異;
(2c)野生型YggBタンパク質の111位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異;および
(2d)それらの組み合わせ。
[8]
前記14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間に、Cys−Ser−Leuが挿入される、前記細菌。
[9]
前記100位および/または111位のアラニン残基が、スレオニンに置換される、前記細菌。
[10]
前記野生型YggBタンパク質が、下記(A)又は(B)に記載のタンパク質である、前記細菌:
(A)配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列を有するタンパク質、
(B)配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、または付加を含むアミノ酸配列を有し、かつ、メカノセンシティブチャネルとして機能するタンパク質。
[11]
プリン系物質の生合成に関与する酵素の活性が増大するように改変されている、前記細菌。
[12]
前記プリン系物質が、イノシン、キサントシン、グアノシン、およびアデノシンからなる群より選択される、前記細菌。
[13]
前記プリン系物質が、イノシン酸、キサンチル酸、およびグアニル酸からなる群より選択される、前記細菌。
[14]
エシェリヒア・コリである、前記細菌。
[15]
バチルス・サブチリスまたはバチルス・アミロリケファシエンスである、前記細菌。
[16]
コリネバクテリウム・アンモニアゲネスである、前記細菌。
[17]
前記細菌を培地で培養し培地にプリン系物質を蓄積すること、および該培地より該プリン系物質を回収すること、を含むプリン系物質の製造法。
[18]
前記細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオシドを蓄積すること、および該培地よりプリンヌクレオシドを回収すること、を含むプリンヌクレオシドの製造法。
[19]
前記細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオチドを蓄積すること、および該培地よりプリンヌクレオチドを回収すること、を含むプリンヌクレオチドの製造法。
[20]
前記細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオシドを蓄積すること、該プリンヌクレオシドをリン酸化しプリンヌクレオチドを生成すること、および該プリンヌクレオチドを回収すること、を含むプリンヌクレオチドの製造法。
That is, the present invention can be exemplified as follows.
[1]
A bacterium having the ability to produce purine substances,
Escherichia bacteria, Bacillus bacteria, or Corynebacterium ammoniagenes,
Modified to retain the mutant yggB gene,
The bacterium, wherein the mutant yggB gene is a yggB gene having a mutation that improves the ability of the bacterium to produce purine substances.
[2]
The bacterium, wherein the mutation is selected from the group consisting of the following (1) to (3):
(1) a mutation in the region encoding the amino acid residues at positions 419 to 533 of the wild type YggB protein;
(2) mutations in the region encoding the transmembrane region of wild-type YggB protein; and (3) combinations thereof.
[3]
The bacterium as described above, wherein the mutation (1) is insertion of a base sequence into a region encoding amino acid residues at positions 419 to 533 of the wild type YggB protein.
[4]
The bacterium as described above, wherein the mutation (1) is a mutation that substitutes a proline residue at positions 419 to 533 of the wild-type YggB protein with another amino acid.
[5]
The bacterium as described above, wherein the transmembrane region is selected from amino acid residues at positions 1 to 23, 25 to 47, 62 to 84, 86 to 108, and 110 to 132 of the wild type YggB protein.
[6]
Said bacterium, wherein said mutation (2) is not accompanied by a frameshift mutation and a nonsense mutation. [7]
Wherein the mutation (2) is selected from the group consisting of (2a) to (2d) below: (2a) a leucine residue at position 14 and a tryptophan residue at position 15 of the wild-type YggB protein Mutations between which one or several amino acids are inserted;
(2b) a mutation that substitutes the alanine residue at position 100 of the wild-type YggB protein with another amino acid;
(2c) a mutation that replaces the alanine residue at position 111 of the wild-type YggB protein with another amino acid; and (2d) a combination thereof.
[8]
The bacterium, wherein Cys-Ser-Leu is inserted between the leucine residue at position 14 and the tryptophan residue at position 15.
[9]
Said bacterium, wherein said alanine residue at position 100 and / or 111 is replaced by threonine.
[10]
The bacterium, wherein the wild-type YggB protein is a protein described in (A) or (B) below:
(A) a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15,
(B) a mechanosensitive channel having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, or addition of one or several amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15 Protein that functions as.
[11]
The bacterium as described above, which has been modified to increase the activity of an enzyme involved in the biosynthesis of purine substances.
[12]
The bacterium as described above, wherein the purine substance is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine, and adenosine.
[13]
The bacterium as described above, wherein the purine substance is selected from the group consisting of inosinic acid, xanthylic acid, and guanylic acid.
[14]
The bacterium as described above, which is Escherichia coli.
[15]
The bacterium as described above, which is Bacillus subtilis or Bacillus amyloliquefaciens.
[16]
Said bacterium which is Corynebacterium ammoniagenes.
[17]
A method for producing a purine material, comprising culturing the bacterium in a medium, accumulating the purine substance in the medium, and recovering the purine substance from the medium.
[18]
A method for producing a purine nucleoside comprising culturing the bacterium in a medium, accumulating the purine nucleoside in the medium, and recovering the purine nucleoside from the medium.
[19]
A method for producing a purine nucleotide, comprising culturing the bacterium in a medium, accumulating the purine nucleotide in the medium, and recovering the purine nucleotide from the medium.
[20]
A method for producing a purine nucleotide, comprising culturing the bacterium in a medium and accumulating a purine nucleoside in the medium, phosphorylating the purine nucleoside to produce a purine nucleotide, and recovering the purine nucleotide.

本発明によれば、細菌のプリン系物質生産能を向上させることができ、プリン系物質を効率よく製造することができる。   According to the present invention, the ability of bacteria to produce purine substances can be improved, and purine substances can be produced efficiently.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

<1>本発明の細菌
本発明の細菌は、「特定の変異」を有する変異型yggB遺伝子を保持するように改変された、プリン系物質生産能を有する細菌である。「特定の変異」については後述する。
<1> Bacteria of the Present Invention The bacterium of the present invention is a bacterium having the ability to produce purine substances modified so as to retain a mutant yggB gene having a “specific mutation”. The “specific mutation” will be described later.

<1−1>プリン系物質生産能を有する細菌
本発明において、「プリン系物質生産能を有する細菌」とは、培地で培養したときに、目的とするプリン系物質を生成し、回収できる程度に培地に蓄積する能力を有する細菌をいう。プリン系物質生産能を有する細菌は、非改変株よりも多い量の目的とするプリン系物質を培地に蓄積することができる細菌であってよい。「非改変株」とは、変異型yggB遺伝子を保持しない対照株をいい、例えば、野生株または親株であってよい。また、プリン系物質生産能を有する細菌は、例えば、0.1mM以上、0.5mM以上、1mM以上、または2mM以上の量の目的とするプリン系物質を培地に蓄積することができる細菌であってもよい。
<1-1> Bacteria having purine-based substance-producing ability In the present invention, “bacteria having purine-based substance-producing ability” refers to the extent that a desired purine-based substance can be produced and recovered when cultured in a medium. Refers to bacteria having the ability to accumulate in the culture medium. The bacterium having the ability to produce a purine substance may be a bacterium that can accumulate a larger amount of the purine substance in the medium than the unmodified strain. An “unmodified strain” refers to a control strain that does not carry a mutant yggB gene, and may be, for example, a wild strain or a parent strain. The bacterium having the ability to produce purine substances is, for example, a bacterium capable of accumulating the target purine substance in an amount of 0.1 mM or more, 0.5 mM or more, 1 mM or more, or 2 mM or more in the medium. May be.

プリン系物質としては、プリンヌクレオシドおよびプリンヌクレオチドが挙げられる。プリンヌクレオシドとしては、イノシン、グアノシン、キサントシン、およびアデノシンが挙げられる。プリンヌクレオチドとしては、プリンヌクレオシドの5’−リン酸エステルが挙げられる。プリンヌクレオシドの5’−リン酸エステルとしては、イノシン酸(イノシン−5’−リン酸エステル;IMP)、グアニル酸(グアノシン−5’−リン酸エステル;GMP)、キサンチル酸(キサントシン−5’−リン酸エステル;XMP)、およびアデニル酸(アデノシン−5’−リン酸エステル;AMP)が挙げられる。本発明の細菌は、1種のプリン系物質の生産能を有していてもよく、2種またはそれ以上のプリン系物質の生産能を有していてもよい。本発明の細菌は、例えば、1種またはそれ以上のプリンヌクレオシドの生産能を有していてもよい。本発明の細菌は、例えば、1種またはそれ以上のプリンヌクレオチドの生産能を有していてもよい。   Examples of purine substances include purine nucleosides and purine nucleotides. Purine nucleosides include inosine, guanosine, xanthosine, and adenosine. Purine nucleotides include 5'-phosphate esters of purine nucleosides. Examples of 5'-phosphate esters of purine nucleosides include inosinic acid (inosine-5'-phosphate ester; IMP), guanylic acid (guanosine-5'-phosphate ester; GMP), xanthylic acid (xanthosine-5'-). Phosphate ester; XMP), and adenylic acid (adenosine-5′-phosphate ester; AMP). The bacterium of the present invention may have the ability to produce one kind of purine substance, or may have the ability to produce two or more kinds of purine substances. The bacterium of the present invention may have, for example, the ability to produce one or more purine nucleosides. The bacterium of the present invention may have, for example, the ability to produce one or more purine nucleotides.

本発明の細菌は、エシェリヒア(Escherichia)属細菌、バチルス(Bacillus)属細菌、またはコリネバクテリウム・アンモニアゲネス(Corynebacterium ammoniagenes)である。   The bacterium of the present invention is an Escherichia bacterium, a Bacillus genus bacterium, or a Corynebacterium ammoniagenes.

エシェリヒア属細菌としては、特に制限されないが、微生物学の専門家に知られている分類によりエシェリヒア属に分類される細菌が挙げられる。エシェリヒア属細菌としては、例えば、Neidhardtらの著書(Backmann, B. J. 1996. Derivations and Genotypes of some mutant derivatives of Escherichia coli K-12, p. 2460-2488. Table 1. In F. D. Neidhardt (ed.), Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biolo
gy, Second Edition, American Society for Microbiology Press, Washington, D.C.)に記載されたものが挙げられる。エシェリヒア属細菌としては、例えば、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)が挙げられる。エシェリヒア・コリとして、具体的には、例えば、プロトタイプの野生株K12由来のエシェリヒア・コリW3110(ATCC 27325)やエシェリヒア・コリMG1655(ATCC 47076)が挙げられる。
Examples of the genus Escherichia include, but are not particularly limited to, bacteria classified into the genus Escherichia by classification known to specialists in microbiology. Examples of Escherichia bacteria include, for example, Neidhardt et al. (Backmann, BJ 1996. Derivations and Genotypes of some mutant derivatives of Escherichia coli K-12, p. 2460-2488. Table 1. In FD Neidhardt (ed.), Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biolo
gy, Second Edition, American Society for Microbiology Press, Washington, DC). Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia include Escherichia coli. Specific examples of Escherichia coli include Escherichia coli W3110 (ATCC 27325) and Escherichia coli MG1655 (ATCC 47076) derived from the prototype wild type K12.

バチルス属細菌としては、特に制限されないが、微生物学の専門家に知られている分類によりバチルス属に分類される細菌が挙げられる。バチルス属細菌としては、例えば、下記のような種が挙げられる。
バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)
バチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)
バチルス・プミルス(Bacillus pumilus)
バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)
バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium)
バチルス・ブレビス(Bacillus brevis)
バチルス・ポリミキサ(Bacillus polymixa)
バチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)
Although it does not restrict | limit especially as a bacterium of the genus Bacillus, The bacteria classified into the genus Bacillus by the classification | category known to the expert of microbiology are mentioned. Examples of Bacillus bacteria include the following species.
Bacillus subtilis
Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus pumilus
Bacillus licheniformis
Bacillus megaterium
Bacillus brevis
Bacillus polymixa
Bacillus stearothermophilus

バチルス・サブチリスとして、具体的には、例えば、バチルス・サブチリス168 Marburg株(ATCC 6051)やバチルス・サブチリスPY79株(Plasmid, 1984, 12, 1-9)が挙げられる。バチルス・アミロリケファシエンスとして、具体的には、例えば、バチルス・アミロリケファシエンスT株(ATCC 23842)やバチルス・アミロリケファシエンスN株(ATCC 23845)が挙げられる。   Specific examples of Bacillus subtilis include Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC 6051) and Bacillus subtilis PY79 strain (Plasmid, 1984, 12, 1-9). Specific examples of Bacillus amyloliquefaciens include Bacillus amyloliquefaciens T strain (ATCC 23842) and Bacillus amyloliquefaciens N strain (ATCC 23845).

コリネバクテリウム・アンモニアゲネスとしては、特に制限されないが、微生物学の専門家に知られている分類によりコリネバクテリウム・アンモニアゲネスに分類される細菌が挙げられる。コリネバクテリウム・アンモニアゲネスには、従来ブレビバクテリウム・アンモニアゲネスに分類されていた細菌も含む。コリネバクテリウム・アンモニアゲネスとして、具体的には、例えば、以下の菌株が挙げられる。
コリネバクテリウム・アンモニアゲネス ATCC-6872
コリネバクテリウム・アンモニアゲネス アデニン漏出型変異株(Leaky Mutant)(Agr.
Bio. Chem., Vol.47(5), p1035-1041, 1983, (KY13102, KY13171, KY13184))
Corynebacterium ammoniagenes is not particularly limited, but includes bacteria classified as Corynebacterium ammoniagenes by classification known to microbiologists. Corynebacterium ammoniagenes includes bacteria previously classified as Brevibacterium ammoniagenes. Specific examples of Corynebacterium ammoniagenes include the following strains:
Corynebacterium ammoniagenes ATCC-6872
Corynebacterium ammoniagenes adenine leaking mutant (Leaky Mutant) (Agr.
Bio. Chem., Vol. 47 (5), p1035-1041, 1983, (KY13102, KY13171, KY13184))

これらの菌株は、例えば、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(住所12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852 P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, United States of America)より分譲を受けることが出来る。すなわち各菌株に対応する登録番号が付与されており、この登録番号を利用して分譲を受けることが出来る(http://www.atcc.org/参照)。各菌株に対応する登録番号は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションのカタログに記載されている。   These strains can be sold, for example, from the American Type Culture Collection (address 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852 P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, United States of America). That is, a registration number corresponding to each strain is given, and it is possible to receive a sale using this registration number (see http://www.atcc.org/). The registration number corresponding to each strain is described in the catalog of American Type Culture Collection.

本発明の細菌は、本来的にプリン系物質生産能を有するものであってもよく、プリン系物質生産能を有するように改変されたものであってもよい。プリン系物質生産能を有する細菌は、例えば、上記のような細菌にプリン系物質生産能を付与することにより、または、上記のような細菌のプリン系物質生産能を増強することにより、取得できる。   The bacterium of the present invention may inherently have a purine-based substance-producing ability or may be modified so as to have a purine-based substance-producing ability. A bacterium having a purine substance-producing ability can be obtained, for example, by imparting a purine substance-producing ability to the bacterium as described above or by enhancing the purine substance-producing ability of the bacterium as described above. .

プリン系物質生産能の付与または増強は、従来、バチルス属細菌やエシェリヒア属細菌等のプリン系物質生産菌の育種に採用されてきた方法により行うことができる。   Conventionally, the ability to produce purine-based substances can be imparted or enhanced by methods that have been adopted for breeding purine-based substance-producing bacteria such as Bacillus bacteria and Escherichia bacteria.

例えば、プリン系物質生産能は、アデニン要求性等の栄養要求性を付与することにより、またはさらにプリンアナログやスルファグアニジン等の薬剤に対する耐性を付与するこ
とにより、付与または増強することができる(特公昭38-23099、特公昭54-17033、特公昭55-45199、特公昭57-14160、特公昭57-41915、特公昭59-42895、US2004-0166575A参照)。プリン系物質生産能を有する栄養要求性株や薬剤耐性株等の変異株は、親株または野生株を突然変異処理に供し、適当な選択培地を用いて所望の表現型を有する変異株を選択することにより取得できる。突然変異処理としては、例えば、X線の照射、紫外線の照射、N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)、エチルメタンスルフォネート(EMS)、メチルメタンスルフォネート(MMS)等の変異剤による処理が挙げられる。
For example, the ability to produce purine substances can be imparted or enhanced by imparting auxotrophy such as adenine requirement or by imparting resistance to drugs such as purine analogs and sulfaguanidine ( (See JP-B-38-23099, JP-B-54-17033, JP-B-55-45199, JP-B-57-14160, JP-B-57-41915, JP-B-59-42895, US2004-0166575A). Mutants such as auxotrophic strains and drug-resistant strains having the ability to produce purine substances are subjected to mutation treatment of the parent strain or wild strain, and a mutant strain having a desired phenotype is selected using an appropriate selection medium. Can be obtained. Examples of the mutation treatment include X-ray irradiation, ultraviolet irradiation, N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), ethylmethanesulfonate (EMS), methylmethanesulfonate (MMS). ) And the like.

また、プリン系物質生産能は、プリン系物質の生合成に関与する酵素の細胞内の活性を増強することにより、付与または増強することができる。1種の酵素の活性を増強してもよく、2種またはそれ以上の酵素の活性を増強してもよい。酵素活性を増強する手法については後述する。酵素活性の増強は、例えば、同酵素をコードする遺伝子の発現が増強されるように細菌を改変することにより行うことができる。遺伝子の発現を増強する手法は、WO00/18935号パンフレットや欧州特許出願公開1010755号明細書等に記載されている。   In addition, the ability to produce purine substances can be imparted or enhanced by enhancing the intracellular activity of enzymes involved in the biosynthesis of purine substances. The activity of one enzyme may be enhanced, and the activity of two or more enzymes may be enhanced. A method for enhancing the enzyme activity will be described later. Enhancing enzyme activity can be performed, for example, by modifying bacteria so that expression of a gene encoding the enzyme is enhanced. Techniques for enhancing gene expression are described in WO00 / 18935 pamphlet and European Patent Application Publication No. 1010755.

プリンヌクレオチドは、ホスホリボシルピロリン酸(phosphoribosylpyrophosphate;PRPP)を中間体として生合成される。プリンヌクレオシドは、プリンヌクレオチドが脱リン酸化されることにより生合成される。これらプリン系物質の生合成に関与する酵素としては、例えば、PRPPシンセターゼ(PRPP synthetase)(prs)やプリンオペロンにコードされるタンパク質が挙げられる。なお、カッコ内は、その酵素をコードする遺伝子の略記号である(以下の記載においても同様)。ただし、遺伝子名(遺伝子の略記号)は一例であり、生物種によっては、遺伝子名が異なる場合や、該当する遺伝子を有していない場合があり得る。   Purine nucleotides are biosynthesized using phosphoribosylpyrophosphate (PRPP) as an intermediate. Purine nucleosides are biosynthesized by dephosphorylation of purine nucleotides. Examples of the enzyme involved in the biosynthesis of these purine substances include PRPP synthetase (prs) and proteins encoded by the purine operon. The parentheses are abbreviations for genes encoding the enzymes (the same applies to the following description). However, the gene name (abbreviated symbol of the gene) is an example, and depending on the species, the gene name may be different or may not have the corresponding gene.

プリンオペロンとしては、例えば、バチルス・サブチリスのpurEKBCSQLFMNHDオペロン(Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: A.L. Sonenshein,
ASM Press, Washington D.C., 2002)やエシェリヒア・コリのpurレギュロン(Escherichia and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: F.C. Neidhardt, ASM Press, Washington D.C., 1996)が挙げられる。例えば、プリンオペロンの発現をまとめて増強してもよく、プリンオペロンに含まれる遺伝子から選択される1またはそれ以上の遺伝子の発現を増強してもよい。
Examples of the purine operon include Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: AL Sonenshein,
ASM Press, Washington DC, 2002) and Escherichia coli pur regulon (Escherichia and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: FC Neidhardt, ASM Press, Washington DC, 1996). For example, the expression of the purine operon may be enhanced together, or the expression of one or more genes selected from genes contained in the purine operon may be enhanced.

これらの中では、例えば、PRPPシンセターゼ(PRPP synthetase)(prs)およびPRPPアミドトランスフェラーゼ(PRPP amidotransferase)(purF)から選択される1またはそれ以上の酵素の活性を増強するのが好ましい。   Among these, it is preferable to enhance the activity of one or more enzymes selected from, for example, PRPP synthetase (prs) and PRPP amidotransferase (purF).

なお、例えば、プリン系物質の生合成に関与する酵素がフィードバック阻害や発現抑制等の負のレギュレーションを受けている場合は、そのレギュレーションを低減又は解除することにより、酵素活性を増強し、プリン系物質生産能を向上させることができる(WO99/003988)。   In addition, for example, when an enzyme involved in the biosynthesis of purine-based substances is subjected to negative regulation such as feedback inhibition or expression suppression, the enzyme activity is enhanced by reducing or canceling the regulation, and purine Substance production ability can be improved (WO99 / 003988).

プリンオペロンの発現は、purR遺伝子にコードされるプリンリプレッサーにより抑制される。よって、プリンオペロンの発現は、例えば、プリンリプレッサーの活性を低下させることにより、増強することができる(米国特許第6,284,495号)。プリンリプレッサーの活性は、例えば、プリンリプレッサーをコードするpurR遺伝子を破壊することにより、低下させることができる(米国特許第6,284,495号)。また、プリンオペロンの発現は、プロモーター下流に位置するterminator-antiterminator配列(アテニュエーター配列ともいう)に制御されている(Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1987, 262, 8274−8287、Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1988, 263, 10894−1
0902、Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Bacteriol., 1989, 171, 2136−2141)。よって、プリンオペロンの発現は、例えば、アテニュエーター配列を欠損させることにより、増強することができる。アテニュエーター配列の欠損は、後述する遺伝子の破壊と同様の手法により行うことができる。
The expression of the purine operon is suppressed by the purine repressor encoded by the purR gene. Thus, purine operon expression can be enhanced, for example, by reducing the activity of the purine repressor (US Pat. No. 6,284,495). Purine repressor activity can be reduced, for example, by disrupting the purR gene encoding the purine repressor (US Pat. No. 6,284,495). The expression of the purine operon is controlled by a terminator-antiterminator sequence (also referred to as an attenuator sequence) located downstream of the promoter (Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1987, 262). , 8274-8287, Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1988, 263, 10894-1
0902, Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Bacteriol., 1989, 171, 2136-2141). Thus, the expression of the purine operon can be enhanced, for example, by deleting the attenuator sequence. The deletion of the attenuator sequence can be performed by the same technique as that for the gene destruction described later.

PRPPシンセターゼは、ADPによるフィードバック阻害を受ける。よって、例えば、ADPによるフィードバック阻害が低減又は解除された脱感作型PRPPシンセターゼをコードする変異型PRPPシンセターゼ遺伝子を細菌に保持させることにより、PRPPシンセターゼ活性を増強し、プリン系物質生産能を向上させることができる(WO99/003988)。脱感作型PRPPシンセターゼとしては、野生型PRPPシンセターゼの128位のAsp(D)がAla(A)に置換される変異を有するものが挙げられる(S. G. Bower et al., J. Biol. Chem., 264, 10287 (1989))。   PRPP synthetase is subject to feedback inhibition by ADP. Therefore, for example, by retaining a mutant PRPP synthetase gene encoding a desensitized PRPP synthetase in which feedback inhibition by ADP is reduced or eliminated, the PRPP synthetase activity is enhanced and the purine substance production ability is improved. (WO99 / 003988). Desensitized PRPP synthetases include those having a mutation in which Asp (D) at position 128 of wild type PRPP synthetase is replaced with Ala (A) (SG Bower et al., J. Biol. Chem. , 264, 10287 (1989)).

PRPPアミドトランスフェラーゼは、AMPおよびGMPによるフィードバック阻害を受ける。よって、例えば、AMPおよび/またはGMPによるフィードバック阻害が低減又は解除された脱感作型PRPPアミドトランスフェラーゼをコードする変異型PRPPアミドトランスフェラーゼ遺伝子を細菌に保持させることにより、PRPPアミドトランスフェラーゼ活性を増強し、プリン系物質生産能を向上させることができる(WO99/003988)。脱感作型PRPPアミドトランスフェラーゼとしては、野生型PRPPアミドトランスフェラーゼの326位のLys(K)がGln(Q)に置換される変異を有するものや、野生型PRPPアミドトランスフェラーゼの326位のLys(K)がGln(Q)に置換され、且つ410位のPro(P)がTrp(W)に置換される変異を有するものが挙げられる(G. Zhou et al., J. Biol. Chem., 269, 6784 (1994))。   PRPP amide transferase is subject to feedback inhibition by AMP and GMP. Thus, for example, by allowing bacteria to retain a mutant PRPP amide transferase gene encoding a desensitized PRPP amide transferase with reduced or eliminated feedback inhibition by AMP and / or GMP, the PRPP amide transferase activity is enhanced, Purine-based substance production ability can be improved (WO99 / 003988). Examples of desensitized PRPP amide transferase include those having a mutation in which Lys (K) at position 326 of wild-type PRPP amide transferase is replaced with Gln (Q), and Lys (K at position 326 of wild-type PRPP amide transferase). ) Is substituted with Gln (Q) and Pro (P) at position 410 is substituted with Trp (W) (G. Zhou et al., J. Biol. Chem., 269). 6784 (1994)).

また、プリン系物質生産能は、プリン系物質の生合成経路から分岐して他の化合物を生成する反応を触媒する酵素の活性を低下させることにより、付与または増強することができる(WO99/003988)。1種の酵素の活性を低下させてもよく、2種またはそれ以上の酵素の活性を低下させてもよい。なお、ここでいう「プリン系物質の生合成経路から分岐して他の化合物を生成する反応を触媒する酵素」には、プリン系物質の分解に関与する酵素も含まれる。酵素活性を低下させる手法については後述する。   The purine substance production ability can be imparted or enhanced by reducing the activity of an enzyme that catalyzes a reaction that branches from the biosynthetic pathway of the purine substance to produce another compound (WO99 / 003988). ). The activity of one enzyme may be reduced, and the activity of two or more enzymes may be reduced. The “enzyme that catalyzes the reaction of branching from the biosynthetic pathway of purine-based substances to produce other compounds” includes enzymes involved in the degradation of purine-based substances. A method for reducing the enzyme activity will be described later.

プリン系物質の生合成経路から分岐して他の化合物を生成する反応を触媒する酵素としては、例えば、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(purine nucleoside phosphorylase)(deoD, pupG)、サクシニル−AMPシンターゼ(succinyl-AMP synthase)(purA)、アデノシンデアミナーゼ(adenosine deaminase)(add)、イノシン−グアノシンキナーゼ(inosine-guanosine kinase)(gsk)、GMPレダクターゼ(GMP reductase)(guaC)、6−ホスホグルコン酸デヒドラーゼ(6-phosphogluconate dehydrase)(edd)、ホスホグルコースイソメラーゼ(phophoglucose isomerase)(pgi)、アデニンデアミナーゼ(adenine deaminase)(yicP)、キサントシンホスホリラーゼ(xanthosine phosphorylase)(xapA)、IMPデヒドロゲナーゼ(guaB)が挙げられる。活性を低下させる酵素は、目的のプリン系物質の種類等に応じて選択してよい。   Examples of the enzyme that catalyzes the reaction of branching from the biosynthetic pathway of purine substances to produce other compounds include purine nucleoside phosphorylase (deoD, pupG), succinyl-AMP synthase (succinyl-AMP synthase) ) (PurA), adenosine deaminase (add), inosine-guanosine kinase (gsk), GMP reductase (guaC), 6-phosphogluconate dehydrase (6-phosphogluconate dehydrase) ) (Edd), phosphophoglucose isomerase (pgi), adenine deaminase (yicP), xanthosine phosphorylase (xapA), IMP dehydrogenase (guaB). The enzyme that decreases the activity may be selected depending on the type of the purine substance of interest.

また、プリン系物質生産能は、フルクトースビスフォスファターゼ(fructose 1,6-bisphosphatase)(fbp)の活性を低下させることにより、付与または増強することができる(WO2007/125782)。   The purine substance production ability can be imparted or enhanced by reducing the activity of fructose 1,6-bisphosphatase (fbp) (WO2007 / 125782).

また、プリン系物質生産能は、プリン系物質の取り込みに関与するタンパク質の活性を低下させることにより、付与または増強することができる(WO99/003988)。例えば、プリンヌクレオシドの取り込みに関与するタンパク質としては、ヌクレオシドパーミアーゼ(nucleoside permiase)(nupG)が挙げられる(WO99/003988)。   The purine substance production ability can be imparted or enhanced by reducing the activity of a protein involved in the incorporation of purine substances (WO99 / 003988). For example, a protein involved in purine nucleoside uptake includes nucleoside permiase (nupG) (WO99 / 003988).

また、プリン系物質生産能は、プリン系物質の排出に関与するタンパク質の活性を増強することにより、付与または増強することができる。例えば、プリンヌクレオシドの排出に関与するタンパク質としては、rhtA(ybiF)遺伝子(ロシア国特許第2239656号)、yijE遺伝子(ロシア国特許第2244003号)、ydeD遺伝子(ロシア国特許第2244004号)、yicM遺伝子(ロシア国特許第2271391号)、ydhL遺伝子(特表2007-530011)、nepI遺伝子(FEMS Microbiology Letters, Volume 250, Issue 1, pages 39-47, September 2005)にコードされるタンパク質が挙げられる。   The purine substance production ability can be imparted or enhanced by enhancing the activity of proteins involved in the purine substance discharge. For example, proteins involved in purine nucleoside excretion include rhtA (ybiF) gene (Russian Patent No. 2239656), yijE gene (Russian Patent No. 2244003), ydeD gene (Russian Patent No. 2244004), yicM Examples include proteins encoded by genes (Russian Patent No. 2271391), ydhL gene (Special Table 2007-530011), nepI gene (FEMS Microbiology Letters, Volume 250, Issue 1, pages 39-47, September 2005).

また、イノシン酸生産能は、L−グルタミンのアナログに対する耐性とプロリンのアナログに対する耐性とを細菌に付与することにより、付与または増強することができる(特開2004-516833)。L−グルタミンのアナログとしては、アザセリンや6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン(DON)が挙げられる。プロリンのアナログとしては、3,4−デヒドロプロリン、L−アゼチジン−2−カルボン酸、L−チアゾリジン−4−カルボン酸、(S)−2,2−ジメチル−4−オキサゾリドカルボン酸、(S)−5,5−ジメチル−4−チアゾリドカルボン酸、(4S,2RS)−2−エチル−4−チアゾリジン−カルボン酸、(2S,4S)−4−ヒドロキシ−2−ピロリン−カルボン酸、2−ピペリジンカルボン酸、及び2,5−ピロリジンジオンが挙げられる。   The inosinic acid producing ability can be imparted or enhanced by imparting resistance to an analog of L-glutamine and resistance to an analog of proline to a bacterium (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-516833). L-glutamine analogs include azaserine and 6-diazo-5-oxo-L-norleucine (DON). Examples of proline analogs include 3,4-dehydroproline, L-azetidine-2-carboxylic acid, L-thiazolidine-4-carboxylic acid, (S) -2,2-dimethyl-4-oxazolide carboxylic acid, ( S) -5,5-Dimethyl-4-thiazolide carboxylic acid, (4S, 2RS) -2-ethyl-4-thiazolidine-carboxylic acid, (2S, 4S) -4-hydroxy-2-pyrroline-carboxylic acid , 2-piperidinecarboxylic acid, and 2,5-pyrrolidinedione.

また、キサンチル酸生産能は、コリネバクテリウム・アンモニアゲネス(Corynebacterium ammmoniagenes)を中心とするコリネ型細菌のキサンチル酸生産菌の育種に用いられる方法により、付与または増強することができる。そのような方法としては、例えば、PRPP amidotransferase活性の増強(特開平8-168383)、脂肪族アミノ酸に対する耐性の付与(特開平4-262790)、デヒドロプロリンに対する耐性の付与(韓国特許公開公報2003-56490)が挙げられる。   Moreover, the ability to produce xanthylic acid can be imparted or enhanced by a method used for breeding xanthylic acid-producing bacteria of coryneform bacteria centered on Corynebacterium ammmoniagenes. Such methods include, for example, enhancement of PRPP amidotransferase activity (Japanese Patent Laid-Open No. 8-168383), imparting resistance to aliphatic amino acids (Japanese Patent Laid-Open No. 4-262790), imparting resistance to dehydroproline (Korean Patent Publication No. 2003- 56490).

上記のようなプリン系物質生産能を付与または増強する手法は、単独で用いてもよく、任意の組み合わせで用いてもよい。   The methods for imparting or enhancing the purine substance production ability as described above may be used alone or in any combination.

エシェリヒア属に属するヌクレオシド生産株として、具体的には、例えば、Escherichia coli FADRaddedd/pKFpurFKQ株が挙げられる(WO99/003988)。同株は、Escherichia coli W3110株から、PRPPアミドトランスフェラーゼをコードするpurF遺伝子、プリンリプレッサーをコードするpurR遺伝子、プリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするdeoD遺伝子、スクシニル−AMPシンターゼをコードするpurA遺伝子、アデノシンデアミナーゼをコードするadd遺伝子、および6−ホスホグルコネートデヒドラーゼをコードするedd遺伝子を破壊し、GMPによるフィードバック阻害が低減された脱感作型PRPPアミドトランスフェラーゼ(K326Q)をコードするpurFKQ遺伝子が搭載されたプラスミドpKFpurFKQを導入することにより得られた株である(WO99/003988)。   Specific examples of the nucleoside producing strain belonging to the genus Escherichia include, for example, Escherichia coli FADRaddedd / pKFpurFKQ strain (WO99 / 003988). This strain is obtained from the Escherichia coli W3110 strain by purF gene encoding PRPP amide transferase, purR gene encoding purine repressor, deoD gene encoding purine nucleoside phosphorylase, purA gene encoding succinyl-AMP synthase, and adenosine deaminase. A plasmid carrying a purFKQ gene encoding a desensitized PRPP amide transferase (K326Q) in which an add gene encoding and an edd gene encoding 6-phosphogluconate dehydrase are disrupted and feedback inhibition by GMP is reduced It is a strain obtained by introducing pKFpurFKQ (WO99 / 003988).

バチルス属に属するイノシン生産株として、具体的には、例えば、以下のようなものが挙げられる。
Bacillus subtilis KMBS16株(米国特許出願公開第2004-0166575号)
Bacillus subtilis KMBS16-1株(ロシア国特許第2239656号)
Bacillus subtilis KMBS310株(特開2007-117078)
Bacillus subtilis TABS133株(WO2007/125782)
Bacillus subtilis AJ12707株(FERM P-12951)(特願昭61-13876号公報)
Bacillus subtilis AJ3772株(FERM P-2555)(特願昭62-014794号公報)
Bacillus subtilis NA-6011株(FERM BP-291)(米国特許第4,701,413号)
Bacillus subtilis NA-6012株(FERM BP-292)(米国特許第4,701,413号)
Bacillus subtilis G1136A株(Bacillus amyloliquefaciens AJ1991株)(VKPM B-8994)
(米国特許第3,575,809号)
Bacillus pumilus Gottheil 3218株(ATCC 21005)(米国特許第3,616,206号)
Bacillus pumilus NA-1102株(FERM BP-289)
Bacillus amyloliquefaciens AS115-7株(VKPM B-6134)(ロシア国特許第2003678号)
Specific examples of inosine-producing strains belonging to the genus Bacillus include the following.
Bacillus subtilis KMBS16 strain (US Patent Application Publication No. 2004-0166575)
Bacillus subtilis KMBS16-1 (Russian Patent No. 2239656)
Bacillus subtilis KMBS310 strain (JP 2007-117078)
Bacillus subtilis TABS133 strain (WO2007 / 125782)
Bacillus subtilis AJ12707 strain (FERM P-12951) (Japanese Patent Application No. 61-13876)
Bacillus subtilis AJ3772 strain (FERM P-2555) (Japanese Patent Application No. 62-014794)
Bacillus subtilis NA-6011 strain (FERM BP-291) (US Pat. No. 4,701,413)
Bacillus subtilis NA-6012 strain (FERM BP-292) (US Pat. No. 4,701,413)
Bacillus subtilis G1136A strain (Bacillus amyloliquefaciens AJ1991 strain) (VKPM B-8994)
(US Pat. No. 3,575,809)
Bacillus pumilus Gottheil 3218 strain (ATCC 21005) (US Pat. No. 3,616,206)
Bacillus pumilus NA-1102 strain (FERM BP-289)
Bacillus amyloliquefaciens AS115-7 strain (VKPM B-6134) (Russian Patent No. 2003678)

KMBS16株は、Bacillus subtilis trpC2株から、スクシニル−AMPシンターゼをコードするpurA遺伝子、プリンリプレッサーをコードするpurR遺伝子、およびプリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするdeoD遺伝子を破壊することにより得られた株(purA::erm, purR::spc, deoD::kan)である(米国特許出願公開第2004-0166575号)。KMBS16-1株は、KMBS16株のpurA::erm変異をpurA::cat変異に置換した株である。KMBS310株は、Bacillus subtilis 168 Marburg株(ATCC 6051)から、スクシニル−AMPシンターゼをコードするpurA遺伝子、プリンリプレッサーをコードするpurR遺伝子、およびプリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするpupG遺伝子を破壊し、IMPデヒドロゲナーゼ(guaB)活性を低下させ、プリンオペロンのプロモーター領域およびPRPPシンセターゼ遺伝子(prs)のSD配列を改変することにより得られた株である。   The KMBS16 strain was obtained by destroying the purA gene encoding succinyl-AMP synthase, the purR gene encoding purine repressor, and the deoD gene encoding purine nucleoside phosphorylase from the Bacillus subtilis trpC2 strain (purA: : erm, purR :: spc, deoD :: kan) (US Patent Application Publication No. 2004-0166575). The KMBS16-1 strain is a strain obtained by replacing the purA :: erm mutation of the KMBS16 strain with a purA :: cat mutation. The KMBS310 strain destroyed the purA gene encoding the succinyl-AMP synthase, the purR gene encoding the purine repressor, and the pupG gene encoding the purine nucleoside phosphorylase from the Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC 6051). guaB) is a strain obtained by reducing the activity and modifying the purine operon promoter region and the SD sequence of the PRPP synthetase gene (prs).

バチルス属に属するグアノシン生産株として、具体的には、例えば、IMPデヒドロゲナーゼ活性を増強したバチルス属細菌(特開平3-58787)や、プリンアナログ耐性遺伝子またはデコイニン耐性遺伝子を搭載したベクターをアデニン要求性変異株に導入したバチルス属細菌(特公平4-28357)が挙げられる。   Specific examples of guanosine-producing strains belonging to the genus Bacillus include, for example, a Bacillus bacterium having enhanced IMP dehydrogenase activity (JP-A-3-58787) and a vector carrying a purine analog resistance gene or a decoinin resistance gene. Examples include Bacillus bacteria (Japanese Patent Publication No. 4-28357) introduced into mutant strains.

また、プリンヌクレオチド生産能を有する細菌として、以下のような細菌が挙げられる。イノシン酸生産菌としては、例えば、コリネバクテリウム・アンモニアゲネス CJIP009(KCCM-10226)(特開2004-516833)や、ホスファターゼ活性が弱化したバチルス・ズブチリスのイノシン生産株(Uchida, K. et al., Agr. Biol. Chem., 1961, 25, 804-805;
Fujimoto, M. Uchida, K., Agr. Biol. Chem., 1965, 29, 249-259)が挙げられる。グアニル酸生産菌としては、例えば、アデニン要求性を示し、且つ、デコイニンまたはメチオニンスルホキシドに耐性を有するバチルス属のグアニル酸生産株が挙げられる(特公昭56-12438号公報)。
Examples of bacteria having purine nucleotide-producing ability include the following bacteria. Examples of inosinic acid producing bacteria include Corynebacterium ammoniagenes CJIP009 (KCCM-10226) (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-516833), and an inosine producing strain of Bacillus subtilis (Uchida, K. et al. , Agr. Biol. Chem., 1961, 25, 804-805;
Fujimoto, M. Uchida, K., Agr. Biol. Chem., 1965, 29, 249-259). Examples of the guanylate-producing bacterium include a guanylate-producing strain belonging to the genus Bacillus that exhibits adenine requirement and is resistant to decoinin or methionine sulfoxide (Japanese Patent Publication No. 56-12438).

なお、上記のプリン系物質生産菌の育種に使用される遺伝子は、コードされるタンパク質の機能が損なわれない限り、上記例示した遺伝子や公知の塩基配列を有する遺伝子に限られず、そのバリアントであってもよい。例えば、プリン系物質生産菌の育種に使用される遺伝子は、公知のタンパク質のアミノ酸配列において、1若しくは数個の位置での1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入又は付加されたアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。遺伝子やタンパク質のバリアントについては、後述するyggB遺伝子およびYggBタンパク質のバリアントに関する記載を準用できる。   The gene used for breeding the above purine substance-producing bacteria is not limited to the above-exemplified genes or genes having a known base sequence, as long as the function of the encoded protein is not impaired. May be. For example, a gene used for breeding a purine substance-producing bacterium has an amino acid sequence in which one or several amino acids at one or several positions are substituted, deleted, inserted or added in the amino acid sequence of a known protein. It may be a gene encoding a protein having a sequence. Regarding gene and protein variants, the descriptions regarding the yggB gene and YggB protein variants described below can be applied mutatis mutandis.

<1−2>タンパク質の活性を増大させる手法
以下に、タンパク質の活性を増大させる手法について説明する。
<1-2> Technique for Increasing Protein Activity A technique for increasing protein activity is described below.

「タンパク質の活性が増大する」とは、同タンパク質の活性が野生株や親株等の非改変株に対して増大していることを意味する。なお、「タンパク質の活性が増大する」ことを、「タンパク質の活性が増強される」ともいう。「タンパク質の活性が増大する」とは、具体的には、非改変株と比較して、同タンパク質の細胞当たりの分子数が増加していること、および/または、同タンパク質の分子当たりの機能が増大していることをいう。すなわち、「タンパク質の活性が増大する」という場合の「活性」とは、タンパク質の触媒活性に限られず、タンパク質をコードする遺伝子の転写量(mRNA量)またはタンパク質の量を意味してもよい。タンパク質の活性は、非改変株と比較して増大していれば特に制限されないが、例えば、非改変株と比較して、1.5倍以上、2倍以上、または3倍以上
に上昇してよい。また、「タンパク質の活性が増大する」とは、もともと標的のタンパク質の活性を有する菌株において同タンパク質の活性を増大させることだけでなく、もともと標的のタンパク質の活性が存在しない菌株に同タンパク質の活性を付与することを含む。また、結果としてタンパク質の活性が増大する限り、細菌が本来有する標的のタンパク質の活性を低下させた上で、好適な同タンパク質を導入してもよい。
“Protein activity is increased” means that the activity of the protein is increased relative to a non-modified strain such as a wild strain or a parent strain. Note that “increasing protein activity” is also referred to as “enhancing protein activity”. “Protein activity increases” specifically means that the number of molecules per cell of the protein is increased and / or the function per molecule of the protein compared to an unmodified strain. Is increasing. That is, “activity” in the case of “increasing the activity of a protein” is not limited to the catalytic activity of the protein, and may mean the transcription amount (mRNA amount) of the gene encoding the protein or the amount of the protein. The activity of the protein is not particularly limited as long as it is increased compared to the non-modified strain. For example, the protein activity is increased 1.5 times or more, 2 times or more, or 3 times or more compared to the non-modified strain. Good. In addition, “the protein activity increases” means not only to increase the activity of the protein in a strain that originally has the activity of the target protein, but also to the activity of the protein in a strain that does not originally have the activity of the target protein. Including granting. As a result, as long as the activity of the protein is increased, a suitable protein may be introduced after reducing the activity of the target protein originally possessed by the bacterium.

タンパク質の活性が増大するような改変は、例えば、同タンパク質をコードする遺伝子の発現を上昇させることによって達成される。なお、「遺伝子の発現が上昇する」ことを、「遺伝子の発現が増強される」ともいう。遺伝子の発現は、例えば、非改変株と比較して、1.5倍以上、2倍以上、または3倍以上に上昇してよい。また、「遺伝子の発現が上昇する」とは、もともと標的の遺伝子が発現している菌株において同遺伝子の発現量を上昇させることだけでなく、もともと標的の遺伝子が発現していない菌株において、同遺伝子を発現させることを含む。すなわち、「遺伝子の発現が上昇する」とは、例えば、標的の遺伝子を有さない菌株に同遺伝子を導入し、同遺伝子を発現させることを含む。   Modifications that increase the activity of the protein are achieved, for example, by increasing the expression of the gene encoding the protein. Note that “increasing gene expression” is also referred to as “enhanced gene expression”. The expression of the gene may be increased 1.5 times or more, 2 times or more, or 3 times or more, for example, as compared to the unmodified strain. In addition, “increasing gene expression” means not only increasing the expression level of a target gene in a strain that originally expresses the target gene, but also in a strain that originally does not express the target gene. Including expressing a gene. That is, “increasing gene expression” includes, for example, introducing the gene into a strain that does not have the target gene and expressing the gene.

遺伝子の発現の上昇は、例えば、遺伝子のコピー数を増加させることにより達成できる。   An increase in gene expression can be achieved, for example, by increasing the copy number of the gene.

遺伝子のコピー数の増加は、宿主細菌の染色体へ同遺伝子を導入することにより達成できる。染色体への遺伝子の導入は、例えば、相同組み換えを利用して行うことができる(MillerI, J. H. Experiments in Molecular Genetics, 1972, Cold Spring Harbor Laboratory)。遺伝子は、1コピーのみ導入されてもよく、2コピーまたはそれ以上導入されてもよい。例えば、染色体上に多数のコピーが存在する配列を標的として相同組み換えを行うことで、染色体へ遺伝子の多数のコピーを導入することができる。染色体上に多数のコピーが存在する配列としては、反復DNA配列(repetitive DNA)、トランスポゾンの両端に存在するインバーテッド・リピートが挙げられる。また、プリン系物質生産に不要な遺伝子等の染色体上の適当な配列を標的として相同組み換えを行ってもよい。相同組み換えは、例えば、Redドリブンインテグレーション(Red-driven integration)法(Datsenko,
K. A, and Wanner, B. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 97:6640-6645 (2000))等の直鎖状DNAを用いる方法、温度感受性複製起点を含むプラスミドを用いる方法、接合伝達可能なプラスミドを用いる方法、宿主内で機能する複製起点を持たないスイサイドベクターを用いる方法、またはファージを用いたtransduction法により行うことができる。また、遺伝子は、トランスポゾンやMini-Muを用いて染色体上にランダムに導入することもできる(特開平2-109985号公報、US5,882,888、EP805867B1)。
Increasing the copy number of the gene can be achieved by introducing the gene into the chromosome of the host bacterium. Introduction of a gene into a chromosome can be performed, for example, using homologous recombination (Miller I, JH Experiments in Molecular Genetics, 1972, Cold Spring Harbor Laboratory). Only one copy of the gene may be introduced, or two copies or more may be introduced. For example, multiple copies of a gene can be introduced into a chromosome by performing homologous recombination with a sequence having multiple copies on the chromosome as a target. Examples of sequences having multiple copies on a chromosome include repetitive DNA sequences and inverted repeats present at both ends of a transposon. Alternatively, homologous recombination may be performed by targeting an appropriate sequence on a chromosome such as a gene unnecessary for purine-based material production. Homologous recombination is, for example, the Red-driven integration method (Datsenko,
K. A, and Wanner, BL Proc. Natl. Acad. Sci. US A. 97: 6640-6645 (2000)), a method using a plasmid containing a temperature-sensitive replication origin, conjugation It can be carried out by a method using a transmissible plasmid, a method using a suicide vector that does not have an origin of replication and functions in a host, or a transduction method using a phage. The gene can also be randomly introduced onto the chromosome using transposon or Mini-Mu (Japanese Patent Laid-Open No. 2-109985, US Pat. No. 5,882,888, EP805867B1).

染色体上に標的遺伝子が導入されたことの確認は、同遺伝子の全部又は一部と相補的な配列を持つプローブを用いたサザンハイブリダイゼーション、又は同遺伝子の配列に基づいて作成したプライマーを用いたPCR等によって確認できる。   Confirmation of the introduction of the target gene on the chromosome was performed using Southern hybridization using a probe having a sequence complementary to all or part of the gene, or a primer prepared based on the sequence of the gene. It can be confirmed by PCR.

また、遺伝子のコピー数の増加は、標的遺伝子を含むベクターを宿主細菌に導入することによっても達成できる。例えば、標的遺伝子を含むDNA断片を、宿主細菌で機能するベクターと連結して同遺伝子の発現ベクターを構築し、当該発現ベクターで宿主細菌を形質転換することにより、同遺伝子のコピー数を増加させることができる。標的遺伝子を含むDNA断片は、例えば、標的遺伝子を有する細菌のゲノムDNAを鋳型とするPCRにより取得できる。ベクターとしては、宿主細菌の細胞内において自律複製可能なベクターを用いることができる。ベクターは、マルチコピーベクターであるのが好ましい。また、形質転換体を選択するために、ベクターは抗生物質耐性遺伝子などのマーカーを有することが好ましい。ベクターは、例えば、細菌プラスミド由来のベクター、酵母プラスミド由来のベクター、バクテリオファージ由来のベクター、コスミド、またはファージミド等であってよい。エシェリヒア・コリ等のエシェリヒア属細菌において自律複製可能なベクタ
ーとして、具体的には、例えば、pUC19、pUC18、pHSG299、pHSG399、pHSG398、pACYC184、pBR322、pSTV29(いずれもタカラバイオ社より入手可)、pMW219(ニッポンジーン社)、pTrc99A(ファルマシア社)、pPROK系ベクター(クロンテック社)、pKK233‐2(クロンテック社製)、pET系ベクター(ノバジェン社)、pQE系ベクター(キアゲン社)、広宿主域ベクターRSF1010が挙げられる。バチルス・サブチリス等のバチルス属細菌において自律複製可能なベクターとして、具体的には、例えば、pUB110、pC194、pE194が挙げられる。コリネバクテリウム・アンモニアゲネス等のコリネ型細菌で自律複製可能なベクターとして、具体的には、例えば、pHM1519(Agric, Biol. Chem., 48, 2901-2903(1984));pAM330(Agric. Biol. Chem., 48, 2901-2903(1984));これらを改良した薬剤耐性遺伝子を有するプラスミド;特開平3-210184号公報に記載のプラスミドpCRY30;特開平2-72876号公報及び米国特許5,185,262号明細書公報に記載のプラスミドpCRY21、pCRY2KE、pCRY2KX、pCRY31、pCRY3KE及びpCRY3KX;特開平1-191686号公報に記載のプラスミドpCRY2およびpCRY3;特開昭58-192900号公報に記載のpAJ655、pAJ611及びpAJ1844;特開昭57-134500号公報に記載のpCG1;特開昭58-35197号公報に記載のpCG2;特開昭57-183799号公報に記載のpCG4およびpCG11が挙げられる。
An increase in the copy number of the gene can also be achieved by introducing a vector containing the target gene into the host bacterium. For example, a DNA fragment containing a target gene is linked to a vector that functions in the host bacterium to construct an expression vector for the gene, and the host bacterium is transformed with the expression vector to increase the copy number of the gene. be able to. A DNA fragment containing a target gene can be obtained, for example, by PCR using a bacterial genomic DNA having the target gene as a template. As the vector, a vector capable of autonomous replication in a host bacterial cell can be used. The vector is preferably a multicopy vector. In order to select a transformant, the vector preferably has a marker such as an antibiotic resistance gene. The vector may be, for example, a vector derived from a bacterial plasmid, a vector derived from a yeast plasmid, a vector derived from a bacteriophage, a cosmid, or a phagemid. Specific examples of vectors capable of autonomous replication in Escherichia bacteria such as Escherichia coli include, for example, pUC19, pUC18, pHSG299, pHSG399, pHSG398, pACYC184, pBR322, and pSTV29 (all available from Takara Bio Inc.), pMW219 (Nippon Gene), pTrc99A (Pharmacia), pPROK vector (Clontech), pKK233-2 (Clontech), pET vector (Novagen), pQE vector (Qiagen), wide host range vector RSF1010 Can be mentioned. Specific examples of vectors capable of autonomous replication in Bacillus bacteria such as Bacillus subtilis include pUB110, pC194, and pE194. Specific examples of vectors capable of autonomous replication in coryneform bacteria such as Corynebacterium ammoniagenes include, for example, pHM1519 (Agric, Biol. Chem., 48, 2901-2903 (1984)); pAM330 (Agric. Biol Chem., 48, 2901-2903 (1984)); plasmids having improved drug resistance genes; plasmid pCRY30 described in JP-A-3-210184; JP-A-2-72876 and US Pat. No. 5,185,262 Plasmids pCRY21, pCRY2KE, pCRY2KX, pCRY31, pCRY3KE and pCRY3KX described in the specification gazette; plasmids pCRY2 and pCRY3 described in JP-A-1-91686; pAJ655, pAJ611 and pAJ1844 described in JP-A-58-192900 PCG1 described in JP-A-57-134500; pCG2 described in JP-A-58-35197; pCG4 and pCG11 described in JP-A-57-183799.

遺伝子を導入する場合、遺伝子は、発現可能に本発明の細菌に保持されていればよい。具体的には、遺伝子は、本発明の細菌で機能するプロモーター配列による制御を受けて発現するように導入されていればよい。プロモーターは、宿主由来のプロモーターであってもよく、異種由来のプロモーターであってもよい。プロモーターは、導入する遺伝子の固有のプロモーターであってもよく、他の遺伝子のプロモーターであってもよい。プロモーターとしては、例えば、後述するような、より強力なプロモーターを利用してもよい。   When a gene is introduced, the gene only needs to be retained in the bacterium of the present invention so that it can be expressed. Specifically, the gene may be introduced so as to be expressed under the control of a promoter sequence that functions in the bacterium of the present invention. The promoter may be a host-derived promoter or a heterologous promoter. The promoter may be a native promoter of a gene to be introduced or a promoter of another gene. As the promoter, for example, a stronger promoter as described later may be used.

また、2またはそれ以上の遺伝子を導入する場合、各遺伝子が、発現可能に本発明の細菌に保持されていればよい。例えば、各遺伝子は、全てが単一の発現ベクター上に保持されていてもよく、全てが染色体上に保持されていてもよい。また、各遺伝子は、複数の発現ベクター上に別々に保持されていてもよく、単一または複数の発現ベクター上と染色体上とに別々に保持されていてもよい。また、2またはそれ以上の遺伝子でオペロンを構成して導入してもよい。   Moreover, when introducing two or more genes, each gene should just be hold | maintained in the bacterium of this invention so that expression is possible. For example, all the genes may be held on a single expression vector, or all may be held on a chromosome. Moreover, each gene may be separately hold | maintained on several expression vector, and may be separately hold | maintained on the single or several expression vector and chromosome. Further, an operon may be constructed by introducing two or more genes.

導入される遺伝子は、宿主で機能するタンパク質をコードするものであれば特に制限されない。導入される遺伝子は、宿主由来の遺伝子であってもよく、異種由来の遺伝子であってもよい。導入される遺伝子は、例えば、同遺伝子の塩基配列に基づいて設計したプライマーを用い、同遺伝子を有する生物のゲノムDNAや同遺伝子を搭載するプラスミド等を鋳型として、PCRにより取得することができる。また、導入される遺伝子は、例えば、同遺伝子の塩基配列に基づいて全合成してもよい。   The introduced gene is not particularly limited as long as it encodes a protein that functions in the host. The introduced gene may be a host-derived gene or a heterologous gene. The gene to be introduced can be obtained by PCR using, for example, a primer designed based on the base sequence of the gene, and using a genomic DNA of an organism having the gene or a plasmid carrying the gene as a template. Moreover, you may synthesize | combine the gene to introduce | transduce based on the base sequence of the same gene, for example.

また、遺伝子の発現の上昇は、遺伝子の転写効率を向上させることにより達成できる。遺伝子の転写効率の向上は、例えば、染色体上の遺伝子のプロモーターをより強力なプロモーターに置換することにより達成できる。「より強力なプロモーター」とは、遺伝子の転写が、もともと存在している野生型のプロモーターよりも向上するプロモーターを意味する。より強力なプロモーターとしては、例えば、公知の高発現プロモーターであるT7プロモーター、trpプロモーター、lacプロモーター、tacプロモーター、thrプロモーター、trcプロモーター、およびPLプロモーターが挙げられる。また、コリネバクテリウム・アンモニアゲネスを用いる場合には、人為的に設計変更されたP54-6プロモーター(Appl.Microbiol.Biotechnolo., 53, 674-679(2000))、コリネ型細菌内で酢酸、エタノール、ピルビン酸等で誘導できるpta、aceA、aceB、adh、amyEプロモーター、コリネ型細菌内で発現量が多い強力なプロモーターであるcspB、SOD、tufプロモーター(Journal of Biotechnology 104 (2003) 311-323, Appl Environ Microbiol. 2005 Dec;71(12):8587-96.)等のプロモーターを用いることができる。また、より強力なプロモーターとしては、各種レ
ポーター遺伝子を用いることにより、在来のプロモーターの高活性型のものを取得してもよい。例えば、プロモーター領域内の-35、-10領域をコンセンサス配列に近づけることにより、プロモーターの活性を高めることができる(国際公開第00/18935号)。高活性型プロモーターとしては、各種tac様プロモーター(Katashkina JI et al. Russian Federation Patent application 2006134574)やpnlp8プロモーター(WO2010/027045)が挙げられる。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995))等に記載されている。
Moreover, the increase in gene expression can be achieved by improving the transcription efficiency of the gene. Improvement of gene transcription efficiency can be achieved, for example, by replacing a promoter of a gene on a chromosome with a stronger promoter. By “stronger promoter” is meant a promoter that improves transcription of the gene over the native wild-type promoter. Examples of stronger promoters include the known high expression promoters T7 promoter, trp promoter, lac promoter, tac promoter, thr promoter, trc promoter, and PL promoter. In addition, when using Corynebacterium ammoniagenes, artificially modified P54-6 promoter (Appl. Microbiol. Biotechnolo., 53, 674-679 (2000)), acetic acid in coryneform bacteria, Pta, aceA, aceB, adh, amyE promoter that can be induced by ethanol, pyruvate, etc., cspB, SOD, tuf promoters (Journal of Biotechnology 104 (2003) 311-323) , Appl Environ Microbiol. 2005 Dec; 71 (12): 8587-96.) And the like can be used. As a more powerful promoter, a highly active promoter of a conventional promoter may be obtained by using various reporter genes. For example, the promoter activity can be increased by bringing the -35 and -10 regions in the promoter region closer to the consensus sequence (WO 00/18935). Examples of highly active promoters include various tac-like promoters (Katashkina JI et al. Russian Federation Patent application 2006134574) and pnlp8 promoter (WO2010 / 027045). Methods for evaluating promoter strength and examples of strong promoters are described in Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995)).

また、遺伝子の発現の上昇は、遺伝子の翻訳効率を向上させることにより達成できる。遺伝子の翻訳効率の向上は、例えば、染色体上の遺伝子のシャインダルガノ(SD)配列(リボソーム結合部位(RBS)ともいう)をより強力なSD配列に置換することにより達成できる。「より強力なSD配列」とは、mRNAの翻訳が、もともと存在している野生型のSD配列よりも向上するSD配列を意味する。より強力なSD配列としては、例えば、ファージT7由来の遺伝子10のRBSが挙げられる(Olins P. O. et al, Gene, 1988, 73, 227-235)。さらに、RBSと開始コドンとの間のスペーサー領域、特に開始コドンのすぐ上流の配列(5’-UTR)における数個のヌクレオチドの置換、挿入、あるいは欠失がmRNAの安定性および翻訳効率に非常に影響を及ぼすことが知られており、これらを改変することによっても遺伝子の翻訳効率を向上させることができる。   Moreover, the increase in gene expression can be achieved by improving the translation efficiency of the gene. Improvement of gene translation efficiency can be achieved, for example, by replacing the Shine-Dalgarno (SD) sequence (also referred to as ribosome binding site (RBS)) of the gene on the chromosome with a stronger SD sequence. By “a stronger SD sequence” is meant an SD sequence in which the translation of mRNA is improved over the originally existing wild-type SD sequence. An example of a stronger SD sequence is RBS of gene 10 derived from phage T7 (Olins P. O. et al, Gene, 1988, 73, 227-235). Furthermore, the substitution, insertion or deletion of several nucleotides in the spacer region between the RBS and the start codon, particularly in the sequence immediately upstream of the start codon (5′-UTR), greatly contributes to mRNA stability and translation efficiency. It is known that the translation efficiency of genes can be improved by modifying them.

本発明においては、プロモーター、SD配列、およびRBSと開始コドンとの間のスペーサー領域等の遺伝子の発現に影響する部位を総称して「発現調節領域」ともいう。発現調節領域は、プロモーター検索ベクターやGENETYX等の遺伝子解析ソフトを用いて決定することができる。これら発現調節領域の改変は、例えば、温度感受性ベクターを用いた方法や、Redドリブンインテグレーション法(WO2005/010175)により行うことができる。   In the present invention, sites that affect gene expression, such as a promoter, an SD sequence, and a spacer region between the RBS and the start codon, are collectively referred to as an “expression control region”. The expression regulatory region can be determined using a promoter search vector or gene analysis software such as GENETYX. These expression control regions can be modified by, for example, a method using a temperature sensitive vector or a Red driven integration method (WO2005 / 010175).

遺伝子の翻訳効率の向上は、例えば、コドンの改変によっても達成できる。エシェリヒア・コリ等において、mRNA分子の集団内に見出される61種のアミノ酸コドン間には明らかなコドンの偏りが存在し、あるtRNAの存在量は、対応するコドンの使用頻度と直接比例するようである(Kane, J.F., Curr. Opin. Biotechnol., 6(5), 494-500 (1995))。すなわち、過剰のレアコドンを含むmRNAが大量に存在すると翻訳の問題が生じうる。近年の研究によれば、特に、AGG/AGA、CUA、AUA、CGA、又はCCCコドンのクラスターが、合成されたタンパク質の量および質の両方を低下させ得ることが示唆されている。このような問題は、特に異種遺伝子の発現の際に生じうる。よって、遺伝子の異種発現を行う場合等には、遺伝子中に存在するレアコドンを、より高頻度で利用される同義コドンに置き換えることにより、遺伝子の翻訳効率を向上させることができる。コドンの置換は、例えば、DNAの目的の部位に目的の変異を導入する部位特異的変異法により行うことができる。部位特異的変異法としては、PCRを用いる方法(Higuchi, R., 61, in PCR technology, Erlich, H. A. Eds., Stockton press (1989);Carter, P., Meth. in Enzymol., 154, 382 (1987))や、ファージを用いる方法(Kramer,W. and Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987);Kunkel, T. A. et al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (1987))が挙げられる。また、コドンが置換された遺伝子断片を全合成してもよい。種々の生物におけるコドンの使用頻度は、「コドン使用データベース」(http://www.kazusa.or.jp/codon; Nakamura, Y. et al, Nucl. Acids Res., 28, 292 (2000))に開示されている。   Improvement of gene translation efficiency can also be achieved, for example, by codon modification. In Escherichia coli, etc., there is a clear codon bias among the 61 amino acid codons found in the population of mRNA molecules, and the abundance of a tRNA seems to be directly proportional to the frequency of use of the corresponding codon. (Kane, JF, Curr. Opin. Biotechnol., 6 (5), 494-500 (1995)). That is, if a large amount of mRNA containing an excessive rare codon is present, translation problems may occur. Recent studies suggest that, inter alia, clusters of AGG / AGA, CUA, AUA, CGA, or CCC codons can reduce both the amount and quality of the synthesized protein. Such a problem can occur particularly during the expression of heterologous genes. Therefore, when performing heterologous expression of a gene, the translation efficiency of the gene can be improved by replacing rare codons present in the gene with synonymous codons that are used more frequently. Codon substitution can be performed, for example, by a site-specific mutagenesis method in which a target mutation is introduced into a target site of DNA. As a site-specific mutation method, a method using PCR (Higuchi, R., 61, in PCR technology, Erlich, HA Eds., Stockton press (1989); Carter, P., Meth. In Enzymol., 154, 382 (1987)) and methods using phage (Kramer, W. and Frits, HJ, Meth. In Enzymol., 154, 350 (1987); Kunkel, TA et al., Meth. In Enzymol., 154, 367 ( 1987)). Alternatively, gene fragments in which codons have been replaced may be fully synthesized. The frequency of codon usage in various organisms can be found in the “Codon Usage Database” (http://www.kazusa.or.jp/codon; Nakamura, Y. et al, Nucl. Acids Res., 28, 292 (2000)). Is disclosed.

また、遺伝子の発現の上昇は、遺伝子の発現を上昇させるようなレギュレーターを増幅すること、または、遺伝子の発現を低下させるようなレギュレーターを欠失または弱化させることによっても達成できる。   An increase in gene expression can also be achieved by amplifying a regulator that increases gene expression, or by deleting or weakening a regulator that decreases gene expression.

上記のような遺伝子の発現を上昇させる手法は、単独で用いてもよく、任意の組み合わせで用いてもよい。   The methods for increasing gene expression as described above may be used alone or in any combination.

また、タンパク質の活性が増大するような改変は、例えば、タンパク質の比活性を増強することによっても達成できる。比活性の増強には、フィードバック阻害の低減および解除も含まれる。比活性が増強されたタンパク質は、例えば、種々の生物を探索し取得することができる。また、在来のタンパク質に変異を導入することで高活性型のものを取得してもよい。導入される変異は、例えば、タンパク質の1若しくは数個の位置での1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、又は付加されるものであってよい。変異の導入は、例えば、上述したような部位特異的変異法により行うことができる。また、変異の導入は、例えば、突然変異処理により行ってもよい。突然変異処理としては、X線の照射、紫外線の照射、ならびにN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)、エチルメタンスルフォネート(EMS)、およびメチルメタンスルフォネート(MMS)等の変異剤による処理が挙げられる。また、in vitroでDNAを直接ヒドロキシルアミンで処理し、ランダム変異を誘発してもよい。比活性の増強は、単独で用いてもよく、上記のような遺伝子の発現を増強させる手法と任意に組み合わせて用いてもよい。   Modifications that increase protein activity can also be achieved, for example, by enhancing the specific activity of the protein. Specific activity enhancement also includes the reduction and elimination of feedback inhibition. Proteins with enhanced specific activity can be obtained by searching for various organisms, for example. Alternatively, a highly active protein may be obtained by introducing a mutation into a conventional protein. The introduced mutation may be, for example, a substitution, deletion, insertion or addition of one or several amino acids at one or several positions of the protein. Mutation can be introduced by, for example, the site-specific mutation method as described above. Moreover, you may introduce | transduce a variation | mutation by a mutation process, for example. Mutation treatments include X-ray irradiation, ultraviolet irradiation, and N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), ethylmethanesulfonate (EMS), and methylmethanesulfonate (MMS). ) And the like. Alternatively, DNA may be treated directly with hydroxylamine in vitro to induce random mutations. The enhancement of specific activity may be used alone or in any combination with the above-described method for enhancing gene expression.

形質転換の方法は特に限定されず、従来知られた方法を用いることができる。例えば、エシェリヒア・コリ K-12について報告されているような、受容菌細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増す方法(Mandel, M. and Higa, A.,J. Mol. Biol. 1970, 53,
159-162)や、バチルス・ズブチリスについて報告されているような、増殖段階の細胞からコンピテントセルを調製してDNAを導入する方法(Duncan, C. H., Wilson, G. A. and Young, F. E.., 1997. Gene 1: 153-167)を用いることができる。あるいは、バチルス・ズブチリス、放線菌類、及び酵母について知られているような、DNA受容菌の細胞を、組換えDNAを容易に取り込むプロトプラストまたはスフェロプラストの状態にして組換えDNAをDNA受容菌に導入する方法(Chang, S.and Choen, S.N., 1979.Mol. Gen. Genet. 168: 111-115; Bibb, M. J., Ward, J. M. and Hopwood, O. A. 1978.Nature 274: 398-400; Hinnen, A., Hicks, J. B. and Fink, G. R. 1978. Proc. Natl.Acad. Sci. USA 75: 1929-1933)も応用できる。
The method for transformation is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, a method for increasing DNA permeability by treating recipient cells with calcium chloride as reported for Escherichia coli K-12 (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol. 1970, 53,
159-162) and methods for introducing DNA by preparing competent cells from proliferating cells as reported for Bacillus subtilis (Duncan, CH, Wilson, GA and Young, FE., 1997. Gene 1: 153-167) can be used. Alternatively, DNA-receptive cells, such as those known for Bacillus subtilis, actinomycetes, and yeast, can be made into protoplasts or spheroplasts that readily incorporate recombinant DNA into recombinant DNA. Introduction method (Chang, S. and Choen, SN, 1979. Mol. Gen. Genet. 168: 111-115; Bibb, MJ, Ward, JM and Hopwood, OA 1978. Nature 274: 398-400; Hinnen, A Hicks, JB and Fink, GR 1978. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75: 1929-1933).

タンパク質の活性が増大したことは、同タンパク質の活性を測定することで確認できる。   An increase in protein activity can be confirmed by measuring the activity of the protein.

タンパク質の活性が増大したことは、同タンパク質をコードする遺伝子の発現が上昇したことを確認することによっても、確認できる。遺伝子の発現が上昇したことは、同遺伝子の転写量が上昇したことを確認することや、同遺伝子から発現するタンパク質の量が上昇したことを確認することにより確認できる。   The increase in the activity of the protein can also be confirmed by confirming that the expression of the gene encoding the protein has increased. An increase in gene expression can be confirmed by confirming that the transcription amount of the gene has increased, or by confirming that the amount of protein expressed from the gene has increased.

遺伝子の転写量が上昇したことの確認は、同遺伝子から転写されるmRNAの量を野生株または親株等の非改変株と比較することによって行うことができる。mRNAの量を評価する方法としてはノーザンハイブリダイゼーション、RT-PCR等が挙げられる(Sambrook, J., et al., Molecular Cloning A Laboratory Manual/Third Edition, Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001)。mRNAの量は、非改変株と比較して、例えば、1.5倍以上、2倍以上、または3倍以上に上昇してよい。   Confirmation that the amount of gene transcription has increased can be carried out by comparing the amount of mRNA transcribed from the gene with an unmodified strain such as a wild strain or a parent strain. Methods for assessing the amount of mRNA include Northern hybridization, RT-PCR, etc. (Sambrook, J., et al., Molecular Cloning A Laboratory Manual / Third Edition, Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA ), 2001). The amount of mRNA may be increased by, for example, 1.5 times or more, 2 times or more, or 3 times or more, compared to the unmodified strain.

タンパク質の量が上昇したことの確認は、抗体を用いてウェスタンブロットによって行うことができる(Molecular cloning(Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001))。タンパク質の量は、非改変株と比較して、例えば、1.5倍以上、2倍以上、または3倍以上に上昇してよい。   Confirmation that the amount of the protein has increased can be performed by Western blotting using an antibody (Molecular cloning (Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001)). The amount of protein may be increased by, for example, 1.5 times or more, 2 times or more, or 3 times or more as compared to the unmodified strain.

上記したタンパク質の活性を増大させる手法は、任意のタンパク質、例えばプリン系物質の生合成に関与する酵素、の活性増強や、任意の遺伝子、例えばそれら任意のタンパク質をコードする遺伝子、の発現増強に利用できる。   The above-described methods for increasing the activity of a protein are used to enhance the activity of an arbitrary protein, for example, an enzyme involved in the biosynthesis of purine substances, and to enhance the expression of an arbitrary gene, for example, a gene encoding the arbitrary protein. Available.

<1−3>タンパク質の活性を低下させる手法
以下に、タンパク質の活性を低下させる手法について説明する。
<1-3> Technique for reducing protein activity A technique for reducing protein activity is described below.

「タンパク質の活性が低下する」とは、同タンパク質の活性が野性株や親株等の非改変株と比較して減少していることを意味し、活性が完全に消失している場合を含む。「タンパク質の活性が低下する」とは、具体的には、非改変株と比較して、同タンパク質の細胞当たりの分子数が低下していること、および/または、同タンパク質の分子当たりの機能が低下していることをいう。すなわち、「タンパク質の活性が低下する」という場合の「活性」とは、タンパク質の触媒活性に限られず、タンパク質をコードする遺伝子の転写量(mRNA量)またはタンパク質の量を意味してもよい。なお、「タンパク質の細胞当たりの分子数が低下している」ことには、同タンパク質が全く存在していない場合が含まれる。また、「タンパク質の分子当たりの機能が低下している」ことには、同タンパク質の分子当たりの機能が完全に消失している場合が含まれる。タンパク質の活性は、非改変株と比較して低下していれば特に制限されないが、例えば、非改変株と比較して、50%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。   “Protein activity decreases” means that the activity of the protein is reduced as compared to a non-modified strain such as a wild strain or a parent strain, and includes a case where the activity is completely lost. Specifically, “the activity of the protein is decreased” means that the number of molecules per cell of the protein is decreased and / or the function per molecule of the protein compared to the unmodified strain. Means that it is decreasing. That is, “activity” in the case of “decrease in protein activity” is not limited to the catalytic activity of the protein, and may mean the transcription amount (mRNA amount) of the gene encoding the protein or the amount of the protein. Note that “the number of molecules per cell of the protein is decreased” includes a case where the protein does not exist at all. Moreover, “the function per molecule of the protein is reduced” includes the case where the function per molecule of the protein is completely lost. The activity of the protein is not particularly limited as long as it is lower than that of the non-modified strain. For example, it is 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0, compared to the non-modified strain. %.

タンパク質の活性が低下するような改変は、例えば、同タンパク質をコードする遺伝子の発現を低下させることにより達成される。「遺伝子の発現が低下する」ことには、同遺伝子が全く発現していない場合が含まれる。なお、「遺伝子の発現が低下する」ことを、「遺伝子の発現が弱化される」ともいう。遺伝子の発現は、例えば、非改変株と比較して、50%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。   The modification that decreases the activity of the protein is achieved, for example, by decreasing the expression of a gene encoding the protein. “Gene expression decreases” includes the case where the gene is not expressed at all. In addition, “the expression of the gene is reduced” is also referred to as “the expression of the gene is weakened”. Gene expression may be reduced to, for example, 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% compared to an unmodified strain.

遺伝子の発現の低下は、例えば、転写効率の低下によるものであってもよく、翻訳効率の低下によるものであってもよく、それらの組み合わせによるものであってもよい。遺伝子の発現の低下は、例えば、遺伝子のプロモーターやシャインダルガノ(SD)配列等の発現調節配列を改変することにより達成できる。発現調節配列を改変する場合には、発現調節配列は、好ましくは1塩基以上、より好ましくは2塩基以上、特に好ましくは3塩基以上が改変される。また、発現調節配列の一部または全部を欠失させてもよい。また、遺伝子の発現の低下は、例えば、発現制御に関わる因子を操作することによっても達成できる。発現制御に関わる因子としては、転写や翻訳制御に関わる低分子(誘導物質、阻害物質など)、タンパク質(転写因子など)、核酸(siRNAなど)等が挙げられる。   The decrease in gene expression may be due to, for example, a decrease in transcription efficiency, a decrease in translation efficiency, or a combination thereof. Reduction of gene expression can be achieved, for example, by modifying an expression regulatory sequence such as a gene promoter or Shine-Dalgarno (SD) sequence. In the case of modifying the expression control sequence, the expression control sequence is preferably modified by 1 base or more, more preferably 2 bases or more, particularly preferably 3 bases or more. Further, part or all of the expression regulatory sequence may be deleted. In addition, reduction of gene expression can be achieved, for example, by manipulating factors involved in expression control. Factors involved in expression control include small molecules (such as inducers and inhibitors) involved in transcription and translation control, proteins (such as transcription factors), nucleic acids (such as siRNA), and the like.

また、タンパク質の活性が低下するような改変は、例えば、同タンパク質をコードする遺伝子を破壊することにより達成できる。遺伝子の破壊は、例えば、染色体上の遺伝子のコード領域の一部又は全部を欠損させることにより達成できる。さらには、染色体上の遺伝子の前後の配列を含めて、遺伝子全体を欠失させてもよい。タンパク質の活性の低下が達成できる限り、欠失させる領域は、N末端領域、内部領域、C末端領域等のいずれの領域であってもよい。通常、欠失させる領域は長い方が確実に遺伝子を不活化することができる。また、欠失させる領域の前後の配列は、リーディングフレームが一致しないことが好ましい。   Moreover, the modification that decreases the activity of the protein can be achieved, for example, by destroying a gene encoding the protein. Gene disruption can be achieved, for example, by deleting part or all of the coding region of the gene on the chromosome. Furthermore, the entire gene including the sequences before and after the gene on the chromosome may be deleted. The region to be deleted may be any region such as an N-terminal region, an internal region, or a C-terminal region as long as a decrease in protein activity can be achieved. Usually, the longer region to be deleted can surely inactivate the gene. Moreover, it is preferable that the reading frames of the sequences before and after the region to be deleted do not match.

また、遺伝子の破壊は、例えば、染色体上の遺伝子のコード領域にアミノ酸置換(ミスセンス変異)を導入すること、終止コドンを導入すること(ナンセンス変異)、あるいは1〜2塩基を付加または欠失するフレームシフト変異を導入すること等によっても達成できる(Journal of Biological Chemistry 272:8611-8617(1997), Proceedings of the Na
tional Academy of Sciences, USA 95 5511-5515(1998), Journal of Biological Chemistry 26 116, 20833-20839(1991))。
In addition, gene disruption is, for example, introducing an amino acid substitution (missense mutation) into a coding region of a gene on a chromosome, introducing a stop codon (nonsense mutation), or adding or deleting 1 to 2 bases. It can also be achieved by introducing a frameshift mutation (Journal of Biological Chemistry 272: 8611-8617 (1997), Proceedings of the Na
tional Academy of Sciences, USA 95 5511-5515 (1998), Journal of Biological Chemistry 26 116, 20833-20839 (1991)).

また、遺伝子の破壊は、例えば、染色体上の遺伝子のコード領域に他の配列を挿入することによっても達成できる。挿入部位は遺伝子のいずれの領域であってもよいが、挿入する配列は長い方が確実に遺伝子を不活化することができる。また、挿入部位の前後の配列は、リーディングフレームが一致しないことが好ましい。他の配列としては、コードされるタンパク質の活性を低下又は消失させるものであれば特に制限されないが、例えば、抗生物質耐性遺伝子等のマーカー遺伝子やプリン系物質生産に有用な遺伝子が挙げられる。   In addition, gene disruption can be achieved, for example, by inserting another sequence into the coding region of the gene on the chromosome. The insertion site may be any region of the gene, but the longer the inserted sequence, the more reliably the gene can be inactivated. Moreover, it is preferable that the reading frames of the sequences before and after the insertion site do not match. Other sequences are not particularly limited as long as they reduce or eliminate the activity of the encoded protein, and examples thereof include marker genes such as antibiotic resistance genes and genes useful for purine-based substance production.

染色体上の遺伝子を上記のように改変することは、例えば、遺伝子の部分配列を欠失し、正常に機能するタンパク質を産生しないように改変した欠失型遺伝子を作製し、該欠失型遺伝子を含む組換えDNAで細菌を形質転換して、欠失型遺伝子と染色体上の野生型遺伝子とで相同組換えを起こさせることにより、染色体上の野生型遺伝子を欠失型遺伝子に置換することによって達成できる。その際、組換えDNAには、宿主の栄養要求性等の形質にしたがって、マーカー遺伝子を含ませておくと操作がしやすい。欠失型遺伝子によってコードされるタンパク質は、生成したとしても、野生型タンパク質とは異なる立体構造を有し、機能が低下又は消失する。このような相同組換えを利用した遺伝子置換による遺伝子破壊は既に確立しており、「Redドリブンインテグレーション(Red-driven integration)」と呼ばれる方法(Datsenko, K. A, and Wanner, B. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 97:6640-6645 (2000))、Redドリブンインテグレーション法とλファージ由来の切り出しシステム(Cho, E. H., Gumport, R. I., Gardner, J. F. J. Bacteriol. 184: 5200-5203 (2002))とを組み合わせた方法(WO2005/010175号参照)等の直鎖状DNAを用いる方法や、温度感受性複製起点を含むプラスミドを用いる方法、接合伝達可能なプラスミドを用いる方法、宿主内で機能する複製起点を持たないスイサイドベクターを用いる方法などがある(米国特許第6303383号、特開平05-007491号)。   Modifying a gene on a chromosome as described above includes, for example, deleting a partial sequence of the gene and preparing a deleted gene modified so as not to produce a normally functioning protein. By transforming bacteria with recombinant DNA containing, and causing homologous recombination between the deleted gene and the wild-type gene on the chromosome to replace the wild-type gene on the chromosome with the deleted gene Can be achieved. At this time, the recombinant DNA can be easily manipulated by including a marker gene in accordance with a trait such as auxotrophy of the host. Even if the protein encoded by the deletion-type gene is produced, it has a three-dimensional structure different from that of the wild-type protein, and its function is reduced or lost. Gene disruption by gene replacement using such homologous recombination has already been established, and a method called “Red-driven integration” (Datsenko, KA, and Wanner, BL Proc. Natl. Acad. Sci. US A. 97: 6640-6645 (2000)), Red-driven integration method and excision system derived from λ phage (Cho, EH, Gumport, RI, Gardner, JFJ Bacteriol. 184: 5200-5203 (2002) ) And the like (see WO2005 / 010175), a method using linear DNA, a method using a plasmid containing a temperature-sensitive replication origin, a method using a plasmid capable of conjugation transfer, replication functioning in the host There is a method using a suicidal vector having no origin (US Pat. No. 6,303,383, Japanese Patent Laid-Open No. 05-007491).

また、タンパク質の活性が低下するような改変は、例えば、突然変異処理により行ってもよい。突然変異処理としては、X線の照射、紫外線の照射、ならびにN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)、エチルメタンスルフォネート(EMS)、およびメチルメタンスルフォネート(MMS)等の変異剤による処理が挙げられる。   Further, the modification that decreases the activity of the protein may be performed by, for example, a mutation treatment. Mutation treatments include X-ray irradiation, ultraviolet irradiation, and N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), ethylmethanesulfonate (EMS), and methylmethanesulfonate (MMS). ) And the like.

タンパク質の活性が低下したことは、同タンパク質の活性を測定することで確認できる。   The decrease in protein activity can be confirmed by measuring the activity of the protein.

タンパク質の活性が低下したことは、同タンパク質をコードする遺伝子の発現が低下したことを確認することによっても、確認できる。遺伝子の発現が低下したことは、同遺伝子の転写量が低下したことを確認することや、同遺伝子から発現するタンパク質の量が低下したことを確認することにより確認できる。   The decrease in the activity of the protein can also be confirmed by confirming that the expression of the gene encoding the protein has decreased. The decrease in gene expression can be confirmed by confirming that the transcription amount of the gene has decreased, or confirming that the amount of protein expressed from the gene has decreased.

遺伝子の転写量が低下したことの確認は、同遺伝子から転写されるmRNAの量を非改変株と比較することによって行うことが出来る。mRNAの量を評価する方法としては、ノーザンハイブリダイゼーション、RT−PCR等が挙げられる(Molecular cloning(Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001))。mRNAの量は、非改変株と比較して、例えば、50%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。   Confirmation that the amount of gene transcription has been reduced can be confirmed by comparing the amount of mRNA transcribed from the same gene with an unmodified strain. Examples of methods for evaluating the amount of mRNA include Northern hybridization, RT-PCR and the like (Molecular cloning (Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001)). The amount of mRNA may be reduced to, for example, 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% compared to the unmodified strain.

タンパク質の量が低下したことの確認は、抗体を用いてウェスタンブロットによって行うことが出来る(Molecular cloning(Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001))。タンパク質の量は、非改変株と比較して、例えば、50%
以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。
Confirmation that the amount of protein has decreased can be performed by Western blotting using an antibody (Molecular cloning (Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001)). The amount of protein is, for example, 50% compared to the unmodified strain
Hereinafter, it may be reduced to 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0%.

遺伝子が破壊されたことは、破壊に用いた手段に応じて、同遺伝子の一部または全部の塩基配列、制限酵素地図、または全長等を決定することで確認できる。   Whether or not a gene has been destroyed can be confirmed by determining part or all of the base sequence, restriction enzyme map, full length, etc. of the gene according to the means used for the destruction.

上記したタンパク質の活性を低下させる手法は、任意のタンパク質、例えばプリン系物質の生合成経路から分岐して他の化合物を生成する反応を触媒する酵素、の活性低下や、任意の遺伝子、例えばそれら任意のタンパク質をコードする遺伝子、の発現低下に利用できる。   The above-described techniques for reducing the activity of a protein include reducing the activity of any protein, for example, an enzyme that catalyzes a reaction that generates other compounds by branching from the biosynthetic pathway of purine substances, or any gene such as those It can be used to reduce the expression of a gene encoding any protein.

<1−4>変異型yggB遺伝子の導入
本発明の細菌は、変異型yggB遺伝子を保持するように改変されている。本発明の細菌は、プリン系物質生産能を有する細菌を、変異型yggB遺伝子を保持するように改変することによって得ることができる。また、本発明の細菌は、変異型yggB遺伝子を保持するように細菌を改変した後に、プリン系物質生産能を付与することによっても得ることができる。本発明において、本発明の細菌を構築するための改変は、任意の順番で行うことができる。
<1-4> Introduction of mutant yggB gene The bacterium of the present invention has been modified to retain the mutant yggB gene. The bacterium of the present invention can be obtained by modifying a bacterium having a purine substance-producing ability so as to retain a mutant yggB gene. The bacterium of the present invention can also be obtained by imparting purine-based substance-producing ability after modifying the bacterium so as to retain the mutant yggB gene. In the present invention, the modification for constructing the bacterium of the present invention can be performed in any order.

以下、yggB遺伝子およびYggBタンパク質について説明する。yggB遺伝子は、メカノセンシティブチャネル(mechanosensitive channel)をコードする遺伝子である。本発明において、後述する「特定の変異」を有するyggB遺伝子を変異型yggB遺伝子、それによりコードされるタンパク質を変異型YggBタンパク質ともいう。また、本発明において、後述する「特定の変異」を有さないyggB遺伝子を野生型yggB遺伝子、それによりコードされるタンパク質を野生型YggBタンパク質ともいう。なお、YggBタンパク質にあっては、yggB遺伝子における「特定の変異」により引き起こされるアミノ酸配列の変化を「特定の変異」ともいう。   Hereinafter, the yggB gene and the YggB protein will be described. The yggB gene encodes a mechanosensitive channel. In the present invention, a yggB gene having a “specific mutation” described later is also referred to as a mutant yggB gene, and a protein encoded thereby is also referred to as a mutant YggB protein. In the present invention, a yggB gene having no “specific mutation” described later is also referred to as a wild-type yggB gene, and a protein encoded thereby is also referred to as a wild-type YggB protein. In the YggB protein, a change in amino acid sequence caused by a “specific mutation” in the yggB gene is also referred to as a “specific mutation”.

野生型yggB遺伝子としては、例えば、コリネ型細菌のyggB遺伝子が挙げられる。コリネ型細菌のyggB遺伝子として、具体的には、例えば、コリネバクテリウム・グルタミカム(Corynebacterium glutamicum)ATCC13869株、Corynebacterium glutamicum ATCC13032株、Corynebacterium glutamicum ATCC14967株、コリネバクテリウム・メラセコーラ(Corynebacterium melassecola)ATCC17965株のyggB遺伝子が挙げられる。Corynebacterium glutamicum ATCC13032のyggB遺伝子は、NCBIデータベースに、GenBank accession NC_003450 (VERSION NC_003450.3 GI:58036263)として登録されているゲノム配列中、1336092〜1337693位の配列の相補配列に相当する。Corynebacterium glutamicum ATCC13032のyggB遺伝子は、Cgl1270と同義である。また、Corynebacterium glutamicum ATCC13032のYggBタンパク質は、GenBank accession NP_600492(version NP_600492.1 GI:19552490、locus_tag="NCgl1221")として登録されている。これらのyggB遺伝子の塩基配列を、それぞれ配列番号8、10、12、および14に示す。また、これらのyggB遺伝子がコードするYggBタンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号9、11、13、および15に示す。また、これらのYggBタンパク質の保存配列を配列番号16に示す。   Examples of the wild type yggB gene include the yggB gene of coryneform bacteria. Specific examples of the coryneform bacterium yggB gene include, for example, the corynebacterium glutamicum ATCC13869 strain, the Corynebacterium glutamicum ATCC13032 strain, the Corynebacterium glutamicum ATCC14967 strain, the Corynebacterium melassecola ATCC17965 strain yggB Gene. The yggB gene of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 corresponds to a complementary sequence of the positions 1336092 to 1336993 in the genome sequence registered as GenBank accession NC_003450 (VERSION NC_003450.3 GI: 58036263) in the NCBI database. The yggB gene of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 is synonymous with Cgl1270. Further, the YggB protein of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 is registered as GenBank accession NP_600492 (version NP_600492.1 GI: 19552490, locus_tag = "NCgl1221"). The base sequences of these yggB genes are shown in SEQ ID NOs: 8, 10, 12, and 14, respectively. In addition, the amino acid sequences of YggB proteins encoded by these yggB genes are shown in SEQ ID NOs: 9, 11, 13, and 15, respectively. The conserved sequence of these YggB proteins is shown in SEQ ID NO: 16.

また、野生型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有さず、且つ、YggBタンパク質としての機能を有する限り、上記YggBタンパク質のバリアントであってもよい。なお、そのようなバリアントを「保存的バリアント」という場合がある。保存的バリアントとしては、例えば、上記YggBタンパク質のホモログや人為的な改変体が挙げられる。本発明において、「YggBタンパク質としての機能を有する」とは、例えば、メカノセンシティブチャネル(mechanosensitive channel)として機能することであってよい。また、「YggBタンパク質としての機能を有する」とは、例えば、コリネ型細菌において発現を上昇させたときにコリネ型細菌のL−グルタミン酸生産能を向上させる性質を有することであって
もよい(特開2007-097573)。
The wild-type YggB protein may be a variant of the YggB protein as long as it does not have a “specific mutation” described later and has a function as a YggB protein. Such variants may be referred to as “conservative variants”. Examples of the conservative variant include a homologue of the YggB protein and an artificially modified variant. In the present invention, “having a function as a YggB protein” may mean, for example, functioning as a mechanosensitive channel. Further, “having a function as a YggB protein” may mean, for example, having a property of improving L-glutamic acid-producing ability of coryneform bacteria when expression is increased in coryneform bacteria (special features). Open 2007-097573).

また、野生型yggB遺伝子は、上記YggBタンパク質やその保存的バリアントをコードする限り、上記yggB遺伝子のバリアントであってもよい。   The wild type yggB gene may be a variant of the yggB gene as long as it encodes the YggB protein or a conservative variant thereof.

上記YggBタンパク質のホモログをコードする遺伝子は、例えば、上記のコリネ型細菌のyggB遺伝子(配列番号8、10、12、または14)を問い合わせ配列として用いたBLAST検索やFASTA検索によって公開データベースから容易に取得することができる。また、上記YggBタンパク質のホモログをコードする遺伝子は、例えば、コリネ型細菌の染色体を鋳型にして、これら公知の遺伝子配列に基づいて作製したオリゴヌクレオチドをプライマーとして用いたPCRにより取得することができる。   The gene encoding the homologue of the YggB protein can be easily obtained from a public database by BLAST search or FASTA search using the yggB gene (SEQ ID NO: 8, 10, 12, or 14) of the coryneform bacterium as a query sequence. Can be acquired. Moreover, the gene encoding the homologue of the YggB protein can be obtained, for example, by PCR using a chromosome of a coryneform bacterium as a template and oligonucleotides prepared based on these known gene sequences as primers.

野生型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有さず、且つ、YggBタンパク質としての機能を有する限り、上記アミノ酸配列において、1若しくは数個の位置での1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入又は付加されたアミノ酸配列を有するタンパク質であっても良い。なお上記「1又は数個」とは、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造における位置やアミノ酸残基の種類によっても異なるが、具体的には好ましくは1〜20個、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個を意味する。   As long as the wild-type YggB protein does not have the “specific mutation” described below and has a function as a YggB protein, one or several amino acids at one or several positions in the amino acid sequence are substituted. It may be a protein having an amino acid sequence deleted, inserted or added. The “one or several” is different depending on the position of the protein in the three-dimensional structure of the amino acid residue and the type of the amino acid residue, but specifically preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10 More preferably, it means 1 to 5.

上記の1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、または付加は、タンパク質の機能が正常に維持される保存的変異である。保存的変異の代表的なものは、保存的置換である。保存的置換とは、置換部位が芳香族アミノ酸である場合には、Phe、Trp、Tyr間で、置換部位が疎水性アミノ酸である場合には、Leu、Ile、Val間で、極性アミノ酸である場合には、Gln、Asn間で、塩基性アミノ酸である場合には、Lys、Arg、His間で、酸性アミノ酸である場合には、Asp、Glu間で、ヒドロキシル基を持つアミノ酸である場合には、Ser、Thr間でお互いに置換する変異である。保存的置換とみなされる置換としては、具体的には、AlaからSer又はThrへの置換、ArgからGln、His又はLysへの置換、AsnからGlu、Gln、Lys、His又はAspへの置換、AspからAsn、Glu又はGlnへの置換、CysからSer又はAlaへの置換、GlnからAsn、Glu、Lys、His、Asp又はArgへの置換、GluからGly、Asn、Gln、Lys又はAspへの置換、GlyからProへの置換、HisからAsn、Lys、Gln、Arg又はTyrへの置換、IleからLeu、Met、Val又はPheへの置換、LeuからIle、Met、Val又はPheへの置換、LysからAsn、Glu、Gln、His又はArgへの置換、MetからIle、Leu、Val又はPheへの置換、PheからTrp、Tyr、Met、Ile又はLeuへの置換、SerからThr又はAlaへの置換、ThrからSer又はAlaへの置換、TrpからPhe又はTyrへの置換、TyrからHis、Phe又はTrpへの置換、及び、ValからMet、Ile又はLeuへの置換が挙げられる。また、上記のようなアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、または逆位等には、遺伝子が由来する細菌の個体差、種の違いに基づく場合などの天然に生じる変異(mutant又はvariant)によって生じるものも含まれる。   One or several amino acid substitutions, deletions, insertions or additions described above are conservative mutations in which the function of the protein is maintained normally. A typical conservative mutation is a conservative substitution. Conservative substitution is a polar amino acid between Phe, Trp, and Tyr when the substitution site is an aromatic amino acid, and between Leu, Ile, and Val when the substitution site is a hydrophobic amino acid. In this case, between Gln and Asn, when it is a basic amino acid, between Lys, Arg, and His, when it is an acidic amino acid, between Asp and Glu, when it is an amino acid having a hydroxyl group Is a mutation that substitutes between Ser and Thr. Specifically, substitutions considered as conservative substitutions include substitution from Ala to Ser or Thr, substitution from Arg to Gln, His or Lys, substitution from Asn to Glu, Gln, Lys, His or Asp, Asp to Asn, Glu or Gln, Cys to Ser or Ala, Gln to Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg, Glu to Gly, Asn, Gln, Lys or Asp Substitution, Gly to Pro substitution, His to Asn, Lys, Gln, Arg or Tyr substitution, Ile to Leu, Met, Val or Phe substitution, Leu to Ile, Met, Val or Phe substitution, Substitution from Lys to Asn, Glu, Gln, His or Arg, substitution from Met to Ile, Leu, Val or Phe, substitution from Phe to Trp, Tyr, Met, Ile or Leu, Ser to Thr or Ala Substitution, substitution from Thr to Ser or Ala, substitution from Trp to Phe or Tyr, substitution from Tyr to His, Phe or Trp, and substitution from Val to Met, Ile or Leu. In addition, amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, or inversions as described above include naturally occurring mutations (mutants or variants) such as those based on individual differences or species differences in the bacteria from which the gene is derived. Also included by

さらに、野生型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有さず、且つ、YggBタンパク質としての機能を有する限り、上記アミノ酸配列全体に対して、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するタンパク質であってもよい。尚、本明細書において、「相同性」(homology)は、「同一性」(identity)を指すことがある。   Furthermore, as long as the wild-type YggB protein does not have a “specific mutation” described later and has a function as a YggB protein, it is 80% or more, preferably 90% or more, more than the entire amino acid sequence. It may be a protein having a homology of preferably 95% or more, more preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more. In the present specification, “homology” may refer to “identity”.

野生型YggBタンパク質は、例えば、上記コリネ型細菌のYggBタンパク質の保存配列を有するのが好ましい。よって、保存的変異は、例えば、上記コリネ型細菌のYggBタンパク質において保存されていないアミノ酸残基において生じるのが好ましい。具体的には、例えば、野生型YggBタンパク質の、以下のアミノ酸残基から選択される1またはそれ以上のアミノ酸残基において、保存的変異が生じてよい。なお、野生型YggBタンパク質におけるアミノ酸残基の位置は、後述するように相対的なものである。
48位のGlu(好ましくはArgによる置換)
275位のAsp(好ましくはSerによる置換)
298位のGlu(好ましくはAlaによる置換)
343位のAla(好ましくはValによる置換)
396位のPhe(好ましくはIleによる置換)
438位のSer(好ましくはGlyによる置換)
445位のVal(好ましくはAlaによる置換)
454位のAla(好ましくはValによる置換)
457位のPro(好ましくはSerによる置換)
474位のSer(好ましくはAspによる置換)
517位のVal(好ましくは欠失)
518位のGlu(好ましくは欠失)
519位のAla(好ましくは欠失)
520位のPro(好ましくは欠失)
The wild-type YggB protein preferably has a conserved sequence of the above-mentioned coryneform bacterium YggB protein, for example. Therefore, it is preferable that the conservative mutation occurs at an amino acid residue that is not conserved in the YggB protein of the coryneform bacterium, for example. Specifically, for example, a conservative mutation may occur in one or more amino acid residues selected from the following amino acid residues of the wild-type YggB protein. In addition, the position of the amino acid residue in the wild type YggB protein is relative as described later.
Glu at position 48 (preferably substituted with Arg)
Asp at position 275 (preferably replaced with Ser)
Glu at position 298 (preferably substituted with Ala)
Ala at position 343 (preferably substituted with Val)
Phe at position 396 (preferably replaced by Ile)
Ser at position 438 (preferably replaced by Gly)
Val at position 445 (preferably substituted with Ala)
Ala at position 454 (preferably substituted with Val)
Pro at position 457 (preferably replaced with Ser)
Ser at position 474 (preferably replaced with Asp)
Val 517 (preferably deletion)
Glu at position 518 (preferably deleted)
Ala at position 519 (preferably deleted)
Pro at position 520 (preferably deletion)

また、野生型yggB遺伝子は、後述する「特定の変異」を有さず、且つ、YggBタンパク質としての機能を有するタンパク質をコードする限り、公知の遺伝子配列から調製され得るプローブ、例えば上記塩基配列の全体または一部に対する相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであってもよい。「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あるいは通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC、0.1% SDS、好ましくは60℃、0.1×SSC、0.1% SDS、より好ましくは68℃、0.1×SSC、0.1% SDSに相当する塩濃度および温度で、1回、好ましくは2〜3回洗浄する条件を挙げることができる。   In addition, the wild-type yggB gene does not have a “specific mutation” described later and encodes a protein having a function as a YggB protein. For example, a probe that can be prepared from a known gene sequence, It may be DNA that hybridizes under stringent conditions with a complementary sequence in whole or in part. “Stringent conditions” refers to conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. For example, highly homologous DNAs, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more between DNAs having homology. Is hybridized and DNAs of lower homology do not hybridize with each other, or washing conditions for normal Southern hybridization, 60 ° C, 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 60 ° C, 0.1 × SSC , 0.1% SDS, more preferably 68 ° C., 0.1 × SSC, a salt concentration and temperature corresponding to 0.1% SDS, and conditions for washing once, preferably 2-3 times.

上述の通り、上記ハイブリダイゼーションに用いるプローブは、遺伝子の相補配列の一部であってもよい。そのようなプローブは、公知の遺伝子配列に基づいて作製したオリゴヌクレオチドをプライマーとし、これらの塩基配列を含むDNA断片を鋳型とするPCRによって作製することができる。例えば、プローブとして、300 bp程度の長さのDNA断片を用いる場合には、ハイブリダイゼーションの洗いの条件としては、50℃、2×SSC、0.1% SDSが挙げられる。   As described above, the probe used for the hybridization may be a part of a complementary sequence of a gene. Such a probe can be prepared by PCR using an oligonucleotide prepared on the basis of a known gene sequence as a primer and a DNA fragment containing these base sequences as a template. For example, when a DNA fragment having a length of about 300 bp is used as a probe, hybridization washing conditions include 50 ° C., 2 × SSC, and 0.1% SDS.

また、野生型yggB遺伝子は、上記のような野生型YggBタンパク質をコードする限り、任意のコドンをそれと等価のコドンに置換したものであってもよい。例えば、野生型yggB遺伝子は、使用する宿主のコドン使用頻度に応じて最適なコドンを有するように改変されてよい。   In addition, the wild type yggB gene may be a gene in which an arbitrary codon is replaced with an equivalent codon as long as it encodes the wild type YggB protein as described above. For example, the wild type yggB gene may be modified to have an optimal codon depending on the codon usage frequency of the host to be used.

なお、上記の遺伝子やタンパク質のバリアントに関する記載は、プリン系物質の生合成に関与する酵素等の任意のタンパク質、およびそれらをコードする遺伝子にも準用できる。   In addition, the description regarding the said gene or protein variant can be applied mutatis mutandis to any protein such as an enzyme involved in biosynthesis of purine-based substances and genes encoding them.

変異型YggBタンパク質は、上述したような野生型YggBタンパク質のアミノ酸配列において、後述する「特定の変異」を有する。   The mutant YggB protein has a “specific mutation” described later in the amino acid sequence of the wild-type YggB protein as described above.

すなわち、言い換えると、変異型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有する以外は、上述したコリネ型細菌のYggBタンパク質やその保存的バリアントであってよい。   That is, in other words, the mutant YggB protein may be the above-mentioned coryneform bacterium YggB protein or a conservative variant thereof except that it has a “specific mutation” described later.

具体的には、例えば、変異型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有する以外は、配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。   Specifically, for example, the mutant YggB protein may be a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15 except that it has a “specific mutation” described later.

また、具体的には、例えば、変異型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有する以外は、配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加を含むアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。   Specifically, for example, the mutant YggB protein has one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15 except that it has a “specific mutation” described later. It may be a protein having an amino acid sequence containing substitutions, deletions, insertions, or additions.

また、具体的には、例えば、変異型YggBタンパク質は、後述する「特定の変異」を有する以外は、配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列に対して、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。   Specifically, for example, the mutant YggB protein has 80% or more, preferably 80% or more of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15 except that it has a “specific mutation” described later. May be a protein having an amino acid sequence having homology of 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and particularly preferably 99% or more.

また、言い換えると、変異型YggBタンパク質は、上述したコリネ型細菌のYggBタンパク質において、後述する「特定の変異」を有し、且つ、当該「特定の変異」以外の箇所にさらに保存的変異を含むバリアントであってよい。   Moreover, in other words, the mutant YggB protein has the “specific mutation” described later in the above-mentioned coryneform bacterium YggB protein, and further includes a conservative mutation at a place other than the “specific mutation”. It may be a variant.

具体的には、例えば、変異型YggBタンパク質は、配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列において、後述する「特定の変異」を有し、且つ、当該「特定の変異」以外の箇所にさらに1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加を含むアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。   Specifically, for example, the mutant YggB protein has a “specific mutation” described later in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15, and other than the “specific mutation”. It may be a protein having an amino acid sequence further including substitution, deletion, insertion, or addition of one or several amino acids at a position.

変異型yggB遺伝子は、上記のような変異型YggBタンパク質をコードする限り、特に制限されない。   The mutant yggB gene is not particularly limited as long as it encodes the mutant YggB protein as described above.

以下、変異型yggB遺伝子が有する「特定の変異」について説明する。   Hereinafter, “specific mutation” of the mutant yggB gene will be described.

「特定の変異」は、上述したような野生型YggBタンパク質のアミノ酸配列を変化させ、細菌のプリン系物質生産能を向上させる変異であれば、特に制限されない。「細菌のプリン系物質生産能を向上させる」とは、変異型yggB遺伝子を保持するよう改変されたエシェリヒア属細菌、バチルス属細菌、またはコリネバクテリウム・アンモニアゲネスが、非改変株よりも多い量のプリン系物質を生産できることをいう。「非改変株」とは、変異型yggB遺伝子を保持しない対照株をいい、例えば、野生株または親株であってよい。「非改変株よりも多い量のプリン系物質を生産する」とは、プリン系物質の生産量が非改変株と比較して増大する限り特に制限されないが、例えば、非改変株と比較して、1.05倍以上、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上、特に好ましくは1.3倍以上の量のプリン系物質を生産することであってよい。   The “specific mutation” is not particularly limited as long as it is a mutation that changes the amino acid sequence of the wild-type YggB protein as described above and improves the purine substance production ability of bacteria. “Improve the ability of bacteria to produce purine substances” means that the amount of Escherichia bacterium, Bacillus bacterium, or Corynebacterium ammoniagenes modified to retain the mutant yggB gene is higher than that of the unmodified strain. This means that it is possible to produce purine substances. An “unmodified strain” refers to a control strain that does not carry a mutant yggB gene, and may be, for example, a wild strain or a parent strain. “To produce a purine substance in a larger amount than the unmodified strain” is not particularly limited as long as the production amount of the purine substance is increased as compared with the non-modified strain. 1.05 times or more, preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, particularly preferably 1.3 times or more.

ある変異が細菌のプリン系物質生産能を向上させる変異であるかどうかは、例えば、エシェリヒア属、バチルス属、またはコリネバクテリウム・アンモニアゲネスに属する菌株を基に当該変異を有するYggBタンパク質をコードする遺伝子を保持するよう改変された株を作製し、該改変株を培地で培養した際に生産されるプリン系物質の量を定量し、改変前の株(非改変株)を培地で培養した際に生産されるプリン系物質の量と比較することで確認することができる。   Whether a mutation is a mutation that improves the ability of bacteria to produce purine substances, for example, encodes a YggB protein having the mutation based on a strain belonging to the genus Escherichia, Bacillus, or Corynebacterium ammoniagenes. When a strain that has been modified to retain a gene is prepared, the amount of purine substances produced when the modified strain is cultured in a medium, and the strain before modification (non-modified strain) is cultured in the medium It can be confirmed by comparing with the amount of purine-based substance produced.

「特定の変異」として、具体的には、例えば、以下のような変異が挙げられる(特開2007-097573)。   Specific examples of the “specific mutation” include the following mutations (JP 2007-097573).

(1)C末端側変異
C末端側変異は、野生型yggB遺伝子中の、野生型YggBタンパク質の419〜533位(配列番号13においては419〜529位)のアミノ酸残基をコードする領域における変異である。C末端側変異は、同領域中の1またはそれ以上の箇所に導入されてよい。C末端側変異により引き起こされるアミノ酸配列の変化の種類は特に制限されない。C末端側変異は、例えば、アミノ酸残基の置換(ミスセンス変異)、アミノ酸残基の挿入、アミノ酸残基の欠失、ストップコドンの出現(ナンセンス変異)、フレームシフト変異、またはそれらの組み合わせを引き起こすものであってよい。C末端側変異としては、例えば、インサーションシーケンス(以下、「IS」ともいう)やトランスポゾン等の塩基配列の挿入が好ましい。
(1) C-terminal mutation
The C-terminal mutation is a mutation in a region encoding the amino acid residue at positions 419 to 533 (positions 419 to 529 in SEQ ID NO: 13) of the wild type YggB protein in the wild type yggB gene. C-terminal mutations may be introduced at one or more points in the same region. The type of amino acid sequence change caused by the C-terminal mutation is not particularly limited. C-terminal mutations cause, for example, amino acid residue substitution (missense mutation), amino acid residue insertion, amino acid residue deletion, stop codon appearance (nonsense mutation), frameshift mutation, or combinations thereof It may be a thing. As the C-terminal side mutation, for example, insertion of a nucleotide sequence such as an insertion sequence (hereinafter also referred to as “IS”) or a transposon is preferable.

(1−1)塩基配列の挿入
C末端側変異としては、例えば、野生型YggBタンパク質の419位のバリン残基をコードする箇所に塩基配列が挿入される変異(2A-1型変異)が挙げられる。2A-1型変異は、例えば、野生型YggBタンパク質の419〜533位のアミノ酸残基の一部または全部の欠失または置換を引き起こすものであってよい。2A-1型変異を有する変異型yggB遺伝子として、具体的には、例えば、配列番号8の1255位の「G」の次にISが挿入され、元の野生型YggBタンパク質(配列番号9)よりも短い全長423アミノ残基の変異型YggBタンパク質をコードするyggB遺伝子が挙げられる(特開2007-222163)。
(1-1) Insertion of nucleotide sequence
Examples of the C-terminal mutation include a mutation (2A-1 type mutation) in which a base sequence is inserted at a position encoding the 419th valine residue of the wild type YggB protein. The 2A-1 type mutation may cause, for example, deletion or substitution of part or all of amino acid residues at positions 419 to 533 of the wild type YggB protein. Specifically, as a mutant yggB gene having 2A-1 type mutation, for example, IS is inserted after “G” at position 1255 of SEQ ID NO: 8, and the original wild type YggB protein (SEQ ID NO: 9) Also, a yggB gene encoding a mutant YggB protein having a short full-length 423 amino residues can be mentioned (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-222163).

(1−2)プロリンの置換
C末端側変異としては、例えば、野生型YggBタンパク質の419〜533位に存在するプロリン残基を他のアミノ酸に置換する変異も挙げられる。そのようなプロリン残基としては、野生型YggBタンパク質の424位、437位、453位、457位、462位、469位、484位、489位、497位、515位、529位(配列番号13においては525位)、および533位(配列番号13においては529位)のプロリン残基が挙げられる。中でも、424位および/または437位のプロリン残基を他のアミノ酸に置換するのが好ましい。
(1-2) Replacement of proline
Examples of the C-terminal mutation include a mutation that substitutes a proline residue at positions 419 to 533 of the wild-type YggB protein with another amino acid. Examples of such proline residues include wild type YggB protein at positions 424, 437, 453, 457, 462, 469, 484, 489, 497, 515, 529 (SEQ ID NO: 13). And the proline residue at position 533 (position 529 in SEQ ID NO: 13). Among them, it is preferable to substitute the proline residue at position 424 and / or 437 with another amino acid.

「他のアミノ酸」は、プロリン以外の天然型アミノ酸であれば特に制限されない。「他のアミノ酸」としては、Lys、Glu、Thr、Val、Leu、Ile、Ser、Asp、Asn、Gln、Arg、Cys、Met、Phe、Trp、Tyr、Gly、Ala、Hisが挙げられる。   The “other amino acid” is not particularly limited as long as it is a natural amino acid other than proline. “Other amino acids” include Lys, Glu, Thr, Val, Leu, Ile, Ser, Asp, Asn, Gln, Arg, Cys, Met, Phe, Trp, Tyr, Gly, Ala, His.

例えば、424位のプロリン残基は、好ましくは疎水性アミノ酸(Ala、Gly、Val、Leu、またはIle)に置換されてよく、より好ましくは分岐鎖アミノ酸(Leu、Val、またはIle)に置換されてよい。424位のプロリン残基をロイシンに置換する変異としては、配列番号14の1271位の「C」を「T」に置換する変異(66型変異)が挙げられる。   For example, the proline residue at position 424 may be preferably replaced with a hydrophobic amino acid (Ala, Gly, Val, Leu, or Ile), more preferably with a branched chain amino acid (Leu, Val, or Ile). It's okay. Examples of the mutation that replaces the proline residue at position 424 with leucine include a mutation that replaces “C” at position 1271 of SEQ ID NO: 14 with “T” (type 66 mutation).

また、例えば、437位のプロリン残基は、好ましくは側鎖にヒドロキシル基を有するアミノ酸(Thr、Ser、またはTyr)に置換されてよく、より好ましくはSerに置換されてよい。437位のプロリン残基をSerに置換する変異としては、配列番号8の1309位の「C」を「T」に置換する変異(22型変異)が挙げられる。22型変異は、例えば、配列番号8の1624位の「C」を「T」に置換する変異を伴ってもよい。   Also, for example, the proline residue at position 437 may be preferably substituted with an amino acid (Thr, Ser, or Tyr) having a hydroxyl group in the side chain, and more preferably with Ser. Examples of the mutation that replaces the proline residue at position 437 with Ser include a mutation that replaces “C” at position 1309 of SEQ ID NO: 8 with “T” (type 22 mutation). The type 22 mutation may be accompanied by, for example, a mutation in which “C” at position 1624 of SEQ ID NO: 8 is replaced with “T”.

(2)膜貫通領域の変異
YggBタンパク質は、5個の膜貫通領域を有していると推測される。膜貫通領域はそれぞれ、野生型YggBタンパク質の1〜23位(第1膜貫通領域)、25〜47位(第2膜貫通領域)、62〜84位(第3膜貫通領域)、86〜108位(第4膜貫通領域)、110〜132位(第5膜貫通領域)のアミノ酸残基に相当する。膜貫通領域の変異は、野生型yggB遺伝子中の、これら膜貫通領域をコードする領域における変異である。膜貫通領域の変異は、同領域中の1またはそれ以上の箇所に導入されてよい。膜貫通領域の変異は、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、付加、挿入、又は逆位を引き起こすものであって、且つ、フレームシフト変異およびナンセンス変異を伴わないものが好ましい。「1若しくは数個」とは、好ま
しくは1〜20個、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個を意味する。
(2) Mutation of transmembrane region
YggB protein is presumed to have 5 transmembrane regions. The transmembrane regions are 1 to 23 positions (first transmembrane region), 25 to 47 positions (second transmembrane region), 62 to 84 positions (third transmembrane region), and 86 to 108, respectively, of the wild-type YggB protein. It corresponds to the amino acid residue at position (fourth transmembrane region), positions 110 to 132 (fifth transmembrane region). Mutations in the transmembrane region are mutations in the region encoding these transmembrane regions in the wild-type yggB gene. Mutations in the transmembrane region may be introduced at one or more locations in the same region. The mutation in the transmembrane region is preferably one that causes substitution, deletion, addition, insertion, or inversion of one or several amino acids, and is not accompanied by a frameshift mutation or a nonsense mutation. “One or several” means preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3.

(2−1)第1膜貫通領域の変異
第1膜貫通領域の変異としては、例えば、野生型YggBタンパク質の14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間に1又は数個のアミノ酸が挿入される変異が挙げられる。1又は数個のアミノ酸としては、例えば、Cys-Ser-Leuが挙げられる。このような変異を有する変異型yggB遺伝子として、具体的には、例えば、配列番号8の44位の「G」の次にTTCATTGTGが挿入されたyggB遺伝子(A1型変異)が挙げられる。この変異型yggB遺伝子の塩基配列および同遺伝子がコードする変異型YggBタンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号6および7に示す。
(2-1) Mutation in the first transmembrane region Examples of the mutation in the first transmembrane region include one or several between the leucine residue at position 14 and the tryptophan residue at position 15 of the wild-type YggB protein. Mutations in which the amino acid is inserted. Examples of one or several amino acids include Cys-Ser-Leu. Specific examples of the mutant yggB gene having such a mutation include the yggB gene (A1 mutation) in which TTCATTGTG is inserted after “G” at position 44 of SEQ ID NO: 8. The nucleotide sequence of this mutant yggB gene and the amino acid sequence of the mutant YggB protein encoded by this gene are shown in SEQ ID NOs: 6 and 7, respectively.

(2−2)第4膜貫通領域の変異
第4膜貫通領域の変異としては、例えば、野生型YggBタンパク質の100位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異が挙げられる。「他のアミノ酸」は、アラニン以外の天然型アミノ酸であれば特に制限されない。「他のアミノ酸」としては、Lys、Glu、Thr、Val、Leu、Ile、Ser、Asp、Asn、Gln、Arg、Cys、Met、Phe、Trp、Tyr、Gly、His、Proが挙げられる。100位のアラニン残基は、好ましくは側鎖にヒドロキシル基を有するアミノ酸(Thr、Ser、またはTyr)に置換されてよく、より好ましくはThrに置換されてよい。このような変異を有する変異型yggB遺伝子として、具体的には、例えば、配列番号8の298位の「G」が「A」に置換されたyggB遺伝子(19型変異)が挙げられる。
(2-2) Mutation in the fourth transmembrane region Examples of the mutation in the fourth transmembrane region include a mutation that substitutes the alanine residue at position 100 of the wild-type YggB protein with another amino acid. The “other amino acid” is not particularly limited as long as it is a natural amino acid other than alanine. “Other amino acids” include Lys, Glu, Thr, Val, Leu, Ile, Ser, Asp, Asn, Gln, Arg, Cys, Met, Phe, Trp, Tyr, Gly, His, Pro. The alanine residue at position 100 may be preferably substituted with an amino acid (Thr, Ser, or Tyr) having a hydroxyl group in the side chain, and more preferably with Thr. Specific examples of the mutant yggB gene having such a mutation include the yggB gene (19 mutation) in which “G” at position 298 in SEQ ID NO: 8 is replaced with “A”.

(2−3)第5膜貫通領域の変異
第5膜貫通領域の変異としては、例えば、野生型YggBタンパク質の111位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異が挙げられる。「他のアミノ酸」は、アラニン以外の天然型アミノ酸であれば特に制限されない。「他のアミノ酸」としては、Lys、Glu、Thr、Val、Leu、Ile、Ser、Asp、Asn、Gln、Arg、Cys、Met、Phe、Trp、Tyr、Gly、His、Proが挙げられる。111位のアラニン残基は、好ましくは側鎖にヒドロキシル基を有するアミノ酸(Thr、Ser、またはTyr)に置換されてよく、より好ましくはThrに置換されてよい。このような変異を有する変異型yggB遺伝子として、具体的には、例えば、配列番号8の332位の「C」が「T」に置換されたyggB遺伝子(L30型変異)や配列番号12の331位の「G」が「A」に置換されたyggB遺伝子(8型変異)が挙げられる。変異型yggB遺伝子(L30型変異)の塩基配列および同遺伝子がコードする変異型YggBタンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号4および5に示す。
(2-3) Mutation in the fifth transmembrane region Examples of the mutation in the fifth transmembrane region include a mutation that substitutes the alanine residue at position 111 of the wild-type YggB protein with another amino acid. The “other amino acid” is not particularly limited as long as it is a natural amino acid other than alanine. “Other amino acids” include Lys, Glu, Thr, Val, Leu, Ile, Ser, Asp, Asn, Gln, Arg, Cys, Met, Phe, Trp, Tyr, Gly, His, Pro. The alanine residue at position 111 may be preferably substituted with an amino acid having a hydroxyl group in the side chain (Thr, Ser, or Tyr), more preferably with Thr. Specific examples of the mutant yggB gene having such a mutation include, for example, the yggB gene (L30 mutation) in which “C” at position 332 of SEQ ID NO: 8 is replaced with “T”, and 331 of SEQ ID NO: 12. The yggB gene (type 8 mutation) in which the “G” at the position is replaced with “A”. The nucleotide sequence of the mutant yggB gene (L30 mutation) and the amino acid sequence of the mutant YggB protein encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 4 and 5, respectively.

本発明において、「野生型YggBタンパク質のX位のアミノ酸残基」とは、特記しない限り、配列番号9におけるX位に相当するアミノ酸残基を意味する。なお、アミノ酸配列における「X位」とは、同アミノ酸配列のN末端からX番目を意味し、N末端のアミノ酸残基が1位のアミノ酸残基である。すなわち、上記アミノ酸残基の位置は相対的な位置を示すものであって、アミノ酸の欠失、挿入、または付加などによってその位置は前後することがある。例えば、「野生型YggBタンパク質の419位のアミノ酸残基」とは、配列番号9における419位に相当するアミノ酸残基を意味し、419位よりもN末端側の1アミノ酸残基が欠失している場合は、N末端から418番目のアミノ酸残基が「野生型YggBタンパク質の419位のアミノ酸残基」であるものとする。また、419位よりもN末端側に1アミノ酸残基挿入されている場合は、N末端から420番目のアミノ酸残基が「野生型YggBタンパク質の419位のアミノ酸残基」であるものとする。   In the present invention, the “amino acid residue at the X position of the wild-type YggB protein” means an amino acid residue corresponding to the X position in SEQ ID NO: 9, unless otherwise specified. The “X position” in the amino acid sequence means the X position from the N terminal of the amino acid sequence, and the amino acid residue at the N terminal is the first amino acid residue. That is, the position of the amino acid residue indicates a relative position, and the position may be moved back and forth by amino acid deletion, insertion, or addition. For example, “the amino acid residue at position 419 of the wild-type YggB protein” means an amino acid residue corresponding to position 419 in SEQ ID NO: 9, and one amino acid residue on the N-terminal side from position 419 is deleted. The 418th amino acid residue from the N-terminal is “the amino acid residue at position 419 of the wild-type YggB protein”. When one amino acid residue is inserted at the N-terminal side from the 419th position, the 420th amino acid residue from the N-terminal is assumed to be “the 419th amino acid residue of the wild-type YggB protein”.

任意のアミノ酸配列において、どのアミノ酸残基が「配列番号9におけるX位に相当するアミノ酸残基」であるかは、当該任意のアミノ酸配列と配列番号9のアミノ酸配列とアライメントを行うことにより決定できる。アライメントは、例えば、公知の遺伝子解析ソ
フトウェアを利用して行うことができる。具体的なソフトウェアとしては、日立ソリューションズ製のDNASISや、ゼネティックス製のGENETYXなどが挙げられる(Elizabeth C. Tyler et al., Computers and Biomedical Research, 24(1), 72-96, 1991;Barton GJ et al., Journal of molecular biology, 198(2), 327-37. 1987)。
Which amino acid residue in any amino acid sequence is the “amino acid residue corresponding to position X in SEQ ID NO: 9” can be determined by aligning the arbitrary amino acid sequence with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 . The alignment can be performed using, for example, known gene analysis software. Specific software includes DNA Solutions from Hitachi Solutions and GENETYX from GENETICS (Elizabeth C. Tyler et al., Computers and Biomedical Research, 24 (1), 72-96, 1991; Barton GJ et al. al., Journal of molecular biology, 198 (2), 327-37. 1987).

変異型yggB遺伝子は、野生型yggB遺伝子を上述の「特定の変異」を有するよう改変することにより取得できる。DNAの改変は公知の手法により行うことができる。具体的には、例えば、DNAの目的部位に目的の変異を導入する部位特異的変異法としては、PCRを用いる方法(Higuchi, R., 61, in PCR technology, Erlich, H. A. Eds., Stockton press (1989);Carter, P., Meth. in Enzymol., 154, 382 (1987))や、ファージを用いる方法(Kramer,W. and Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987);Kunkel, T.
A. et al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (1987))が挙げられる。また、変異型yggB遺伝子は、化学合成によっても取得できる。
The mutant yggB gene can be obtained by modifying the wild-type yggB gene so as to have the above-mentioned “specific mutation”. Modification of DNA can be performed by a known method. Specifically, for example, as a site-specific mutation method for introducing a target mutation into a target site of DNA, a method using PCR (Higuchi, R., 61, in PCR technology, Erlich, HA Eds., Stockton press) (1989); Carter, P., Meth. In Enzymol., 154, 382 (1987)) and methods using phage (Kramer, W. and Frits, HJ, Meth. In Enzymol., 154, 350 (1987) Kunkel, T.
A. et al., Meth. In Enzymol., 154, 367 (1987)). The mutant yggB gene can also be obtained by chemical synthesis.

以下、変異型yggB遺伝子を有するように細菌を改変する手法について説明する。   Hereinafter, a technique for modifying bacteria so as to have a mutant yggB gene will be described.

変異型yggB遺伝子を有するように細菌を改変することは、変異型yggB遺伝子を細菌に導入することにより達成できる。また、変異型yggB遺伝子を有するように細菌を改変することは、自然変異や変異原処理により細菌が有するyggB遺伝子に変異を導入することによっても達成できる。   Modifying a bacterium to have a mutated yggB gene can be achieved by introducing the mutated yggB gene into the bacterium. Further, modification of a bacterium so as to have a mutant yggB gene can also be achieved by introducing a mutation into the yggB gene of the bacterium by natural mutation or mutagen treatment.

変異型yggB遺伝子を細菌に導入する手法は特に制限されない。本発明の細菌において、変異型yggB遺伝子は、同細菌で機能するプロモーターの制御下で発現可能に保持されていればよい。プロモーターは、宿主由来のプロモーターであってもよく、異種由来のプロモーターであってもよい。プロモーターは、yggB遺伝子の固有のプロモーターであってもよく、他の遺伝子のプロモーターであってもよい。例えば、コリネ型細菌のyggB遺伝子のプロモーターを利用してもよい。エシェリヒア・コリ等のエシェリヒア属細菌で機能するプロモーターとして、具体的には、例えば、T7プロモーター、trpプロモーター、trcプロモーター、lacプロモーター、tacプロモーター、tetプロモーター、araBADプロモーター、PRプロモーター、およびPLプロモーターが挙げられる。バチルス・サブチリス等のバチルス属細菌で機能するプロモーターとして、具体的には、例えば、spacプロモーター、xylプロモーター、glvプロモーター、P43プロモーター、およびP2プロモーターが挙げられる。また、プロモーターとしては、各種レポーター遺伝子を用いることにより、在来のプロモーターの高活性型のものを取得し利用してもよい。例えば、プロモーター領域内の-35、-10領域をコンセンサス配列に近づけることにより、プロモーターの活性を高めることができる(国際公開第00/18935号)。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995))等に記載されている。本発明の細菌において、変異型yggB遺伝子は、プラスミドのように染色体外で自律増殖するベクター上に存在していてもよく、染色体上に組み込まれていてもよい。本発明の細菌は、変異型yggB遺伝子を1コピーのみ有していてもよく、2またはそれ以上のコピー有していてもよい。本発明の細菌は、1種類の変異型yggB遺伝子のみを有していてもよく、2またはそれ以上の種類の変異型yggB遺伝子を有していてもよい。変異型yggB遺伝子の導入は、例えば、上述した遺伝子のコピー数を増加させる手法と同様に行うことができる。   The method for introducing the mutant yggB gene into bacteria is not particularly limited. In the bacterium of the present invention, the mutant yggB gene only needs to be retained so that it can be expressed under the control of a promoter that functions in the bacterium. The promoter may be a host-derived promoter or a heterologous promoter. The promoter may be a native promoter of the yggB gene or a promoter of another gene. For example, the promoter of the coryneform bacterium yggB gene may be used. Specific examples of promoters that function in Escherichia bacteria such as Escherichia coli include, for example, T7 promoter, trp promoter, trc promoter, lac promoter, tac promoter, tet promoter, araBAD promoter, PR promoter, and PL promoter. It is done. Specific examples of promoters that function in Bacillus bacteria such as Bacillus subtilis include the spac promoter, xyl promoter, glv promoter, P43 promoter, and P2 promoter. Moreover, as a promoter, you may acquire and utilize the highly active type of a conventional promoter by using various reporter genes. For example, the promoter activity can be increased by bringing the -35 and -10 regions in the promoter region closer to the consensus sequence (WO 00/18935). Methods for evaluating promoter strength and examples of strong promoters are described in Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995)). In the bacterium of the present invention, the mutant yggB gene may be present on a vector that autonomously propagates outside the chromosome, such as a plasmid, or may be integrated on the chromosome. The bacterium of the present invention may have only one copy of the mutant yggB gene, or may have two or more copies. The bacterium of the present invention may have only one type of mutant yggB gene, or may have two or more types of mutant yggB genes. The introduction of the mutant yggB gene can be performed, for example, in the same manner as the above-described method for increasing the copy number of the gene.

本発明の細菌は、野生型yggB遺伝子を有していてもよく、有していなくともよい。なお、yggB遺伝子は、例えば、エシェリヒア・コリにおいてはmscS遺伝子、バチルス・サブチリスにおいてはyfkC遺伝子、とも呼ばれている。   The bacterium of the present invention may or may not have a wild type yggB gene. The yggB gene is also called, for example, the mscS gene in Escherichia coli and the yfkC gene in Bacillus subtilis.

野生型yggB遺伝子を有さない細菌は、染色体上の野生型yggB遺伝子を破壊することによ
り取得できる。野生型yggB遺伝子の破壊は、例えば、上述した遺伝子を破壊する手法により行うことができる。具体的には、例えば、野生型yggB遺伝子のコード領域の一部または全部を欠損させることにより野生型yggB遺伝子を破壊できる。
Bacteria that do not have a wild-type yggB gene can be obtained by disrupting the wild-type yggB gene on the chromosome. The destruction of the wild-type yggB gene can be performed, for example, by a technique for destroying the above-described gene. Specifically, for example, the wild-type yggB gene can be destroyed by deleting part or all of the coding region of the wild-type yggB gene.

また、染色体上の野生型yggB遺伝子を変異型yggB遺伝子で置換することにより、野生型yggB遺伝子を有さず、且つ、変異型yggB遺伝子を有するように改変された細菌を取得できる。このような遺伝子置換を行う方法としては、例えば、「Redドリブンインテグレーション(Red-driven integration)」と呼ばれる方法(Datsenko, K. A, and Wanner, B. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 97:6640-6645 (2000))、Redドリブンインテグレーション法とλファージ由来の切り出しシステム(Cho, E. H., Gumport, R. I., Gardner, J. F. J. Bacteriol. 184: 5200-5203 (2002))とを組み合わせた方法(WO2005/010175号参照)等の直鎖状DNAを用いる方法や、温度感受性複製起点を含むプラスミドを用いる方法、接合伝達可能なプラスミドを用いる方法、宿主内で機能する複製起点を持たないスイサイドベクターを用いる方法などがある(米国特許第6303383号、特開平05-007491号)。   Further, by replacing the wild-type yggB gene on the chromosome with the mutant yggB gene, a bacterium that does not have the wild-type yggB gene and is modified to have the mutant yggB gene can be obtained. As a method for performing such gene replacement, for example, a method called “Red-driven integration” (Datsenko, K. A, and Wanner, BL Proc. Natl. Acad. Sci. US A. 97 : 6640-6645 (2000)), a combination of Red driven integration method and λ phage-derived excision system (Cho, EH, Gumport, RI, Gardner, JFJ Bacteriol. 184: 5200-5203 (2002)) Method using linear DNA, such as a method using a plasmid containing a temperature-sensitive replication origin, a method using a plasmid capable of conjugation transfer, or a suicide vector that does not have a replication origin and functions in the host. (US Pat. No. 6,303,383, Japanese Patent Laid-Open No. 05-007491).

<2>プリン系物質の製造法
本発明の細菌を利用して、プリン系物質を発酵生産することができる。すなわち、本発明は、本発明の細菌を培地で培養し培地にプリン系物質を蓄積すること、および該培地より該プリン系物質を回収すること、を含むプリン系物質の製造法を提供する。本発明においては、1種のプリン系物質が製造されてもよく、2種またはそれ以上のプリン系物質が製造されてもよい。本発明においては、例えば、1種またはそれ以上のプリンヌクレオシドが製造されてもよい。本発明においては、例えば、1種またはそれ以上のプリンヌクレオチドが製造されてもよい。
<2> Method for Producing Purine Substances Using the bacteria of the present invention, a purine substance can be produced by fermentation. That is, the present invention provides a method for producing a purine material, comprising culturing the bacterium of the present invention in a medium, accumulating the purine substance in the medium, and recovering the purine substance from the medium. In the present invention, one type of purine-based material may be manufactured, or two or more types of purine-based materials may be manufactured. In the present invention, for example, one or more purine nucleosides may be produced. In the present invention, for example, one or more purine nucleotides may be produced.

使用する培地は、本発明の細菌が増殖でき、目的のプリン系物質が生産される限り、特に制限されない。培地としては、例えば、細菌の培養に用いられる通常の培地を用いることができる。培地としては、例えば、炭素源、窒素源、リン酸源、硫黄源、その他の各種有機成分や無機成分から選択される成分を必要に応じて含有する培地を用いることができる。培地成分の種類や濃度は、使用する細菌の種類や製造するプリン系物質の種類等の諸条件に応じて適宜設定してよい。   The medium to be used is not particularly limited as long as the bacterium of the present invention can grow and the target purine substance is produced. As the medium, for example, a normal medium used for bacterial culture can be used. As the medium, for example, a medium containing a carbon source, a nitrogen source, a phosphate source, a sulfur source, and other components selected from various organic components and inorganic components as necessary can be used. The type and concentration of the medium component may be appropriately set according to various conditions such as the type of bacteria to be used and the type of purine substance to be produced.

炭素源として、具体的には、例えば、グルコース、フルクトース、スクロース、ラクトース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、廃糖蜜、澱粉加水分解物、バイオマスの加水分解物等の糖類、酢酸、フマル酸、クエン酸、コハク酸等の有機酸類、グリセロール、エタノール等のアルコール類、脂肪酸類が挙げられる。炭素源としては、1種の炭素源を用いてもよく、2種またはそれ以上の炭素源を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of carbon sources include glucose, fructose, sucrose, lactose, galactose, xylose, arabinose, waste molasses, starch hydrolysate, biomass hydrolyzate, and other sugars, acetic acid, fumaric acid, citric acid, Examples thereof include organic acids such as succinic acid, alcohols such as glycerol and ethanol, and fatty acids. As the carbon source, one type of carbon source may be used, or two or more types of carbon sources may be used in combination.

窒素源として、具体的には、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等のアンモニウム塩、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、大豆タンパク質分解物等の有機窒素源、アンモニア、ウレアが挙げられる。pH調整に用いられるアンモニアガスやアンモニア水を窒素源として利用してもよい。窒素源としては、1種の窒素源を用いてもよく、2種またはそれ以上の窒素源を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the nitrogen source include ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium phosphate, organic nitrogen sources such as peptone, yeast extract, meat extract, and soybean protein degradation product, ammonia, and urea. Ammonia gas or ammonia water used for pH adjustment may be used as a nitrogen source. As the nitrogen source, one kind of nitrogen source may be used, or two or more kinds of nitrogen sources may be used in combination.

リン酸源として、具体的には、例えば、リン酸2水素カリウム、リン酸水素2カリウム等のリン酸塩、ピロリン酸等のリン酸ポリマーが挙げられる。リン酸源としては、1種のリン酸源を用いてもよく、2種またはそれ以上のリン酸源を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the phosphoric acid source include phosphates such as potassium dihydrogen phosphate and dipotassium hydrogen phosphate, and phosphate polymers such as pyrophosphoric acid. As the phosphoric acid source, one type of phosphoric acid source may be used, or two or more types of phosphoric acid sources may be used in combination.

硫黄源として、具体的には、例えば、硫酸塩、チオ硫酸塩、亜硫酸塩等の無機硫黄化合物、システイン、シスチン、グルタチオン等の含硫アミノ酸が挙げられる。硫黄源としては、1種の硫黄源を用いてもよく、2種またはそれ以上の硫黄源を組み合わせて用いても
よい。
Specific examples of the sulfur source include inorganic sulfur compounds such as sulfate, thiosulfate, and sulfite, and sulfur-containing amino acids such as cysteine, cystine, and glutathione. As the sulfur source, one kind of sulfur source may be used, or two or more kinds of sulfur sources may be used in combination.

その他の各種有機成分や無機成分として、具体的には、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩類;鉄、マンガン、マグネシウム、カルシウム等の微量金属類;ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、ビタミンB12等のビタミン類;アミノ酸類;核酸類;これらを含有するペプトン、カザミノ酸、酵母エキス、大豆タンパク質分解物等の有機成分が挙げられる。その他の各種有機成分や無機成分としては、1種の成分を用いてもよく、2種またはそれ以上の成分を組み合わせて用いてもよい。   Other various organic and inorganic components include, for example, inorganic salts such as sodium chloride and potassium chloride; trace metals such as iron, manganese, magnesium and calcium; vitamin B1, vitamin B2, vitamin B6 and nicotine Examples include vitamins such as acid, nicotinamide, and vitamin B12; amino acids; nucleic acids; and organic components such as peptone, casamino acid, yeast extract, and soybean protein degradation products containing these. As other various organic components and inorganic components, one component may be used, or two or more components may be used in combination.

また、生育に核酸などを要求する栄養要求性変異株を使用する場合には、培地に要求される栄養素を補添することが好ましい。例えば、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)の欠損株等のアデニン要求性変異株の培養には、アデニンやそれを含有する有機成分を用いることができる。   In addition, when an auxotrophic mutant strain that requires a nucleic acid or the like for growth is used, it is preferable to supplement nutrients required for the medium. For example, adenine or an organic component containing the same can be used for culturing an adenine-requiring mutant such as a succinyl-AMP synthase gene (purA) -deficient strain.

培養条件は、本発明の細菌が増殖でき、目的のプリン系物質が生産される限り、特に制限されない。培養は、例えば、細菌の培養に用いられる通常の条件で行うことができる。培養条件は、使用する細菌の種類や製造するプリン系物質の種類等の諸条件に応じて適宜設定してよい。   The culture conditions are not particularly limited as long as the bacterium of the present invention can grow and the desired purine substance is produced. The culture can be performed, for example, under ordinary conditions used for bacterial culture. The culture conditions may be appropriately set according to various conditions such as the type of bacteria to be used and the type of purine substance to be produced.

培養は、液体培地を用いて好気的に行うことができる。培養は、具体的には、通気培養または振盪培養で行うことができる。培養温度は、例えば、20〜45℃、好ましくは25℃〜37℃であってよい。培地のpHは、例えば、5〜8に調整されてよい。pH調整には、無機あるいは有機の酸性あるいはアルカリ性物質、またはアンモニアガス等を使用することができる。培養期間は、例えば、15時間〜90時間であってよい。培養は、回分培養(batch culture)、流加培養(Fed-batch culture)、連続培養(continuous culture)、またはそれらの組み合わせにより実施することができる。また、培養は、種培養と本培養とに分けて行われてもよい。その場合、種培養と本培養の培養条件は、同一であってもよく、そうでなくてもよい。例えば、種培養と本培養を、共に回分培養で行ってもよい。また、例えば、種培養を回分培養で行い、本培養を流加培養または連続培養で行ってもよい。このような条件下で本発明の細菌を培養することにより、培地中にプリン系物質が蓄積する。   Culturing can be performed aerobically using a liquid medium. Specifically, the culture can be performed by aeration culture or shaking culture. The culture temperature may be, for example, 20 to 45 ° C, preferably 25 to 37 ° C. The pH of the medium may be adjusted to 5 to 8, for example. For pH adjustment, an inorganic or organic acidic or alkaline substance, ammonia gas, or the like can be used. The culture period may be, for example, 15 hours to 90 hours. The culture can be performed by batch culture, fed-batch culture, continuous culture, or a combination thereof. Moreover, culture | cultivation may be performed by dividing into seed culture and main culture. In that case, the culture conditions of the seed culture and the main culture may or may not be the same. For example, both seed culture and main culture may be performed by batch culture. Further, for example, seed culture may be performed by batch culture, and main culture may be performed by fed-batch culture or continuous culture. By culturing the bacterium of the present invention under such conditions, purine substances accumulate in the medium.

プリン系物質が生成したことは、化合物の検出または同定に用いられる公知の手法により確認することができる。そのような手法としては、例えば、HPLC、LC/MS、GC/MS、NMRが挙げられる。これらの手法は適宜組み合わせて用いることができる。   The generation of the purine substance can be confirmed by a known method used for detection or identification of the compound. Examples of such a method include HPLC, LC / MS, GC / MS, and NMR. These methods can be used in appropriate combination.

生成したプリン系物質の回収は、化合物の分離精製に用いられる公知の手法により行うことができる。そのような手法としては、例えば、イオン交換樹脂法、膜処理法、沈殿法、および晶析法が挙げられる。これらの手法は適宜組み合わせて用いることができる。回収されるプリン系物質は、プリン系物質以外に、細菌菌体、培地成分、水分、及び細菌の代謝副産物等の成分を含んでいてもよい。プリン系物質は、所望の程度に精製されていてよい。プリン系物質の純度は、例えば、30%(w/w)以上、50%(w/w)以上、70%(w/w)以上、80%(w/w)以上、90%(w/w)以上、または95%(w/w)以上であってよい。   The produced purine-based material can be recovered by a known method used for separation and purification of compounds. Examples of such a method include an ion exchange resin method, a membrane treatment method, a precipitation method, and a crystallization method. These methods can be used in appropriate combination. The recovered purine-based material may contain components such as bacterial cells, medium components, moisture, and bacterial metabolic byproducts in addition to the purine-based material. The purine-based material may be purified to a desired degree. Purine substances have a purity of, for example, 30% (w / w) or higher, 50% (w / w) or higher, 70% (w / w) or higher, 80% (w / w) or higher, 90% (w / w) w) or more, or 95% (w / w) or more.

<3>プリンヌクレオチドの製造法
本発明の細菌によりプリンヌクレオシドが生産される場合、該プリンヌクレオシドを利用して、プリンヌクレオチドを製造することができる。すなわち、本発明は、プリンヌクレオシド生産能を有する本発明の細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオシドを蓄積すること、該プリンヌクレオシドをリン酸化しプリンヌクレオチドを生成すること、および
該プリンヌクレオチドを回収すること、を含むプリンヌクレオチドの製造法を提供する。
<3> Method for Producing Purine Nucleotide When purine nucleoside is produced by the bacterium of the present invention, the purine nucleotide can be produced using the purine nucleoside. That is, the present invention comprises culturing the bacterium of the present invention having purine nucleoside-producing ability in a medium, accumulating the purine nucleoside in the medium, phosphorylating the purine nucleoside to produce a purine nucleotide, and recovering the purine nucleotide To provide a method for producing purine nucleotides.

プリンヌクレオチドとしては、プリンヌクレオシドの5’−リン酸エステルが挙げられる。プリンヌクレオシドの5’−リン酸エステルとしては、イノシン酸(イノシン−5’−リン酸エステル;IMP)、グアニル酸(グアノシン−5’−リン酸エステル;GMP)、キサンチル酸(キサントシン−5’−リン酸エステル;XMP)、およびアデニル酸(アデノシン−5’−リン酸エステル;AMP)が挙げられる。この方法においては、使用するプリンヌクレオシドに対応するプリンヌクレオチドが生成する。すなわち、例えば、イノシンからはイノシン酸を、グアノシンからはグアニル酸を、キサントシンからはキサンチル酸を、アデノシンからはアデニル酸を、それぞれ製造できる。本発明においては、1種のプリンヌクレオチドが製造されてもよく、2種またはそれ以上のプリンヌクレオチドが製造されてもよい。   Purine nucleotides include 5'-phosphate esters of purine nucleosides. Examples of 5'-phosphate esters of purine nucleosides include inosinic acid (inosine-5'-phosphate ester; IMP), guanylic acid (guanosine-5'-phosphate ester; GMP), xanthylic acid (xanthosine-5'-). Phosphate ester; XMP), and adenylic acid (adenosine-5′-phosphate ester; AMP). In this method, purine nucleotides corresponding to the purine nucleoside used are generated. That is, for example, inosinic acid can be produced from inosine, guanylic acid from guanosine, xanthylic acid from xanthosine, and adenylic acid from adenosine. In the present invention, one kind of purine nucleotide may be produced, or two or more kinds of purine nucleotides may be produced.

プリンヌクレオシドは、培地に含まれたままリン酸化に供してもよく、培地から回収してからリン酸化に供してもよい。また、プリンヌクレオシドは、適宜前処理を行ってからリン酸化に供してもよい。前処理としては、例えば、精製、希釈、濃縮、結晶化、乾燥、破砕、溶解等が挙げられる。これらの前処理は、適宜組み合わせて行ってもよい。例えば、プリンヌクレオシドを含有する培養液をそのまま、あるいは所望の程度に精製して、リン酸化に供してよい。   Purine nucleoside may be subjected to phosphorylation while contained in the medium, or may be recovered from the medium and then subjected to phosphorylation. The purine nucleoside may be subjected to phosphorylation after appropriate pretreatment. Examples of the pretreatment include purification, dilution, concentration, crystallization, drying, crushing, and dissolution. These pretreatments may be appropriately combined. For example, a culture solution containing purine nucleoside may be subjected to phosphorylation as it is or after being purified to a desired degree.

プリンヌクレオシドをリン酸化する手法は特に制限されない。リン酸化は、例えば、公知の手法により行うことができる。   The technique for phosphorylating purine nucleosides is not particularly limited. Phosphorylation can be performed, for example, by a known method.

リン酸化は、例えば、化学的に行うことができる。化学的リン酸化は、塩化ホスホリル(POCl3)等のリン酸化剤を使用して行うことができる(Yoshikawa et. al., Studies of
phosphorylation, III, Selective phosphorylation of unprotected nucleosides, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1969, 42: 3505-3508)。
Phosphorylation can be performed chemically, for example. Chemical phosphorylation can be performed using a phosphorylating agent such as phosphoryl chloride (POCl 3 ) (Yoshikawa et. Al., Studies of
phosphorylation, III, Selective phosphorylation of unprotected nucleosides, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1969, 42: 3505-3508).

リン酸化は、例えば、微生物または酵素を利用して行うことができる。すなわち、プリンヌクレオシドおよびリン酸供与体に、ヌクレオシド−5'−リン酸エステルを生成する能力を有する微生物を作用させることにより、プリンヌクレオチドを生成することができる(特開平07-231793)。また、プリンヌクレオシドおよびリン酸供与体に、リン酸化酵素を作用させることにより、プリンヌクレオチドを生成することができる。   Phosphorylation can be performed using, for example, microorganisms or enzymes. That is, purine nucleotides can be produced by allowing a microorganism having the ability to produce nucleoside-5′-phosphate esters to act on purine nucleosides and phosphate donors (Japanese Patent Laid-Open No. 07-231793). In addition, purine nucleotides can be generated by causing a phosphorylating enzyme to act on purine nucleosides and phosphate donors.

ヌクレオシド−5'−リン酸エステルを生成する能力を有する微生物として、具体的には、例えば、以下のようなものが挙げられる(特開平07-231793)。
エシェリヒア・ブラッタエ(Escherichia blattae)JCM 1650
セラチア・フィカリア(Serratia ficaria)ATCC 33105
クレブシエラ・プランティコーラ(Klebsiella planticola)IFO 14939(ATCC 33531)
クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)IFO 3318(ATCC 8724)
クレブシエラ・テリゲナ(Klebsiella terrigena)IFO 14941(ATCC 33257)
モルガネラ・モルガニ(Morganella morganii)IFO 3168
エンテロバクター・アエロゲネス(Enterobacter aerogenes)IFO 12010
エンテロバクター・アエロゲネス(Enterobacter aerogenes)IFO 13534(ATCC 13048)
クロモバクテリウム・フラビアタイル(Chromobacterium fluviatile)IAM 13652
クロモバクテリウム・ビオラセウム(Chromobacterium violaceum)IFO 12614
セデシア・ラパゲイ(Cedecea lapagei)JCM 1684
セデシア・ダビシエ(Cedecea davisiae)JCM 1685
セデシア・ネテリ(Cedecea neteri)JCM 5909
Specific examples of microorganisms having the ability to produce nucleoside-5′-phosphate esters include the following (Japanese Patent Laid-Open No. 07-231793).
Escherichia blattae JCM 1650
Serratia ficaria ATCC 33105
Klebsiella planticola IFO 14939 (ATCC 33531)
Klebsiella pneumoniae IFO 3318 (ATCC 8724)
Klebsiella terrigena IFO 14941 (ATCC 33257)
Morganella morganii IFO 3168
Enterobacter aerogenes IFO 12010
Enterobacter aerogenes IFO 13534 (ATCC 13048)
Chromobacterium fluviatile IAM 13652
Chromobacterium violaceum IFO 12614
Cedecea lapagei JCM 1684
Cedecea davisiae JCM 1685
Cedecea neteri JCM 5909

リン酸化酵素としては、例えば、ホスファターゼ、ヌクレオシドキナーゼ、ヌクレオシドホスホトランスフェラーゼが挙げられる。リン酸化酵素は、精製されたものであってもよく、そうでなくてもよい。例えば、リン酸化酵素を生産する微生物の培養物、該培養物から分離した培養上清、該培養物から分離した菌体、該微生物の菌体処理物、それらの部分精製物、等のリン酸化酵素を含有する画分をリン酸化酵素として利用してもよい。   Examples of the phosphorylase include phosphatase, nucleoside kinase, and nucleoside phosphotransferase. The phosphorylase may or may not be purified. For example, phosphorylation of a culture of a microorganism producing phosphorylation enzyme, a culture supernatant separated from the culture, a cell separated from the culture, a treated product of the microorganism, a partially purified product thereof, etc. A fraction containing an enzyme may be used as a phosphorylating enzyme.

ヌクレオシドキナーゼとしては、例えば、イノシングアノシンキナーゼが挙げられる。イノシングアノシンキナーゼを利用する方法として、具体的には、例えば、エシェリヒア・コリのイノシングアノシンキナーゼをコードする遺伝子を導入したエシェリヒア属細菌を用いるプリンヌクレオチドの製造法(WO91/08286)や、エキシグオバクテリウム・アセチリカムのイノシングアノシンキナーゼをコードする遺伝子を導入したコリネバクテリウム・アンモニアゲネスを用いたプリンヌクレオチドの製造法(WO96/30501)が挙げられる。   Examples of the nucleoside kinase include inosine anosine kinase. As a method of using inosine anosine kinase, specifically, for example, a method for producing purine nucleotides using a bacterium belonging to the genus Escherichia into which a gene encoding inosine anosine kinase of Escherichia coli has been introduced (WO91 / 08286), And a method for producing purine nucleotides using Corynebacterium ammoniagenes into which a gene encoding inosine anosine kinase of Um acetylicum has been introduced (WO96 / 30501).

ホスファターゼとしては、例えば、酸性ホスファターゼが挙げられる。酸性ホスファターゼとしては、例えば、特開2002-000289に開示されているものが挙げられる。また、好ましい酸性ホスファターゼとしては、例えば、ヌクレオシドに対する親和性が上昇した変異型酸性ホスファターゼ(特開平10-201481)、ヌクレオチダーゼ活性が低下した変異型酸性ホスファターゼ(WO96/37603)、リン酸エステル加水分解活性が低下した変異型酸性ホスファターゼ(特開2001-245676)が挙げられる。   Examples of the phosphatase include acid phosphatase. Examples of the acid phosphatase include those disclosed in JP-A-2002-000289. Preferred acid phosphatases include, for example, mutant acid phosphatases with increased affinity for nucleosides (Japanese Patent Laid-Open No. 10-201481), mutant acid phosphatases with decreased nucleotidase activity (WO96 / 37603), phosphate hydrolysis A mutant acid phosphatase having a reduced activity (JP 2001-245676 A) can be mentioned.

リン酸供与体としては、例えば、ポリリン酸、フェニルリン酸、アセチルリン酸、カルバミルリン酸、ATP、dATP(デオキシATP)が挙げられる。ポリリン酸としては、例えば、ピロリン酸、トリポリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸が挙げられる。リン酸供与体は、いずれもフリー体もしくはその塩、またはそれらの混合物であってよい。塩としては、例えば、ナトリウム塩やカリウム塩が挙げられる。リン酸供与体は、用いる微生物やリン酸化酵素の種類等に応じて適宜選択することができる。また、ATPやdATPをリン酸供与体として用いる場合、それらの再生系を併用することもできる(WO91/08286、WO96/30501)。   Examples of the phosphoric acid donor include polyphosphoric acid, phenyl phosphoric acid, acetyl phosphoric acid, carbamyl phosphoric acid, ATP, and dATP (deoxy ATP). Examples of polyphosphoric acid include pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, and hexametaphosphoric acid. Any phosphoric acid donor may be a free form or a salt thereof, or a mixture thereof. Examples of the salt include sodium salt and potassium salt. The phosphate donor can be appropriately selected according to the type of microorganism used, the phosphorylating enzyme, and the like. Further, when ATP or dATP is used as a phosphate donor, these regeneration systems can be used in combination (WO91 / 08286, WO96 / 30501).

プリンヌクレオチドが生成したことは、化合物の検出または同定に用いられる公知の手法により確認することができる。そのような手法としては、例えば、HPLC、LC/MS、GC/MS、NMRが挙げられる。これらの手法は適宜組み合わせて用いることができる。   The generation of a purine nucleotide can be confirmed by a known method used for detection or identification of a compound. Examples of such a method include HPLC, LC / MS, GC / MS, and NMR. These methods can be used in appropriate combination.

生成したプリンヌクレオチドの回収は、化合物の分離精製に用いられる公知の手法により行うことができる。そのような手法としては、例えば、イオン交換樹脂法、膜処理法、沈殿法、および晶析法が挙げられる。これらの手法は適宜組み合わせて用いることができる。回収されるは、プリンヌクレオチド以外に、リン酸化酵素、リン酸供与体、細菌菌体、培地成分、水分、及び細菌の代謝副産物等の成分を含んでいてもよい。プリンヌクレオチドは、所望の程度に精製されていてよい。プリンヌクレオチドの純度は、例えば、30%(w/w)以上、50%(w/w)以上、70%(w/w)以上、80%(w/w)以上、90%(w/w)以上、または95%(w/w)以上であってよい。   The generated purine nucleotide can be recovered by a known method used for separation and purification of compounds. Examples of such a method include an ion exchange resin method, a membrane treatment method, a precipitation method, and a crystallization method. These methods can be used in appropriate combination. In addition to purine nucleotides, the recovered product may contain components such as a phosphorylating enzyme, a phosphate donor, bacterial cells, medium components, moisture, and bacterial metabolic byproducts. Purine nucleotides may be purified to the desired extent. Purine nucleotide purity is, for example, 30% (w / w) or higher, 50% (w / w) or higher, 70% (w / w) or higher, 80% (w / w) or higher, 90% (w / w) ) Or more, or 95% (w / w) or more.

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

実施例:変異型yggB遺伝子導入株を用いたイノシン生産
本実施例では、変異型yggB遺伝子を導入したE. coliのイノシン生産株を用いてイノシン生産を行い、変異型yggB遺伝子がイノシン生産に与える影響について評価した。
Example: Inosine production using a mutant yggB gene-introduced strain In this example, inosine production is carried out using an inosine-producing strain of E. coli introduced with a mutant yggB gene, and the mutant yggB gene gives inosine production. The impact was evaluated.

<1>E. coli イノシン生産株FADRaddedd/pMWpurFKQ株の構築
E. coli FADRaddedd株(WO99/003988)を親株として、イノシン生産株を構築した。FADRaddedd株は、E. coli W3110株から、purF(アミドホスホリボシルトランスフェラーゼ)、purA(アデニロサクシネートシンセターゼ)、deoD(プリンヌクレオシドホスホリラーゼ)、purR(プリン合成リプレッサー)、add(アデノシンデアミナーゼ)、edd(ホスホグルコネートデヒドラターゼ)遺伝子を破壊することにより得られた株である。FADRaddedd株に、フィードバック阻害が解除された脱感作型アミドホスホリボシルトランスフェラーゼをコードする変異型purF遺伝子を導入し発現させることで、高効率にイノシンを産生する株の構築が可能である(WO99/003988)。そこで、FADRaddedd株に、変異型purF遺伝子を発現するプラスミドpMWpurFKQ(欧州特許公開1170370号に記載)をエレクトロポレーション法(Canadian Journal of Microbiology, 43. 197 (1997))により導入した。得られた形質転換体のうちの一つをFADRaddedd/pMWpurFKQとした。
<1> Construction of E. coli inosine production strain FADRaddedd / pMWpurFKQ
An inosine production strain was constructed using the E. coli FADRaddedd strain (WO99 / 003988) as a parent strain. FADRaddedd strains are from E. coli W3110 strain, purF (amidophosphoribosyltransferase), purA (adenylosuccinate synthetase), deoD (purine nucleoside phosphorylase), purR (purine synthesis repressor), add (adenosine deaminase), It is a strain obtained by disrupting the edd (phosphogluconate dehydratase) gene. By introducing and expressing a mutant purF gene encoding a desensitized amidophosphoribosyltransferase in which feedback inhibition has been released into FADRaddedd strain, it is possible to construct a strain that produces inosine with high efficiency (WO99 / 003988). Therefore, a plasmid pMWpurFKQ (described in European Patent Publication No. 1170370) expressing a mutant purF gene was introduced into the FADRaddedd strain by electroporation (Canadian Journal of Microbiology, 43. 197 (1997)). One of the obtained transformants was designated as FADRaddedd / pMWpurFKQ.

<2>変異型yggB遺伝子発現プラスミドの構築
コリネ型細菌の変異型yggB遺伝子をエシェリヒア属細菌にて発現させるためのプラスミド、pSTV-yggB(BL2)およびpSTV-yggB(BL3)、を以下の手順で構築した。
<2> Construction of mutant yggB gene expression plasmid Plasmids pSTV-yggB (BL2) and pSTV-yggB (BL3) for expressing the mutant yggB gene of coryneform bacteria in Escherichia bacteria are as follows. It was constructed.

ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム2256株(Corynebacterium glutamicum ATCC13869)より構築されたyggB遺伝子にL30型変異を有する株およびyggB遺伝子にA1型変異を有する株(特開2007-97573)より、それぞれ染色体DNAを抽出した。抽出した染色体DNAを鋳型として、配列番号1(primer A;5'-gctaagcttctaaggaggtcttggctcatg-3')および配列番号2(primer B;5'-gtaggatcctgggacacgtctgtaatcagc-3')に示すプライマーを用いたPCR法(変性98℃-10秒、アニーリング60℃-15秒、伸長反応68℃-78秒、30サイクル、TaKaRa PCR Thermal cycler PERSONAL(タカラバイオ株式会社))により、各変異型yggB遺伝子を含む約1.6 kbのDNA断片を増幅した。PCR反応には、GXL polymerase(タカラバイオ社製)を使用した。なお、プライマーは、変異型yggB遺伝子の翻訳開始コドンより上流のリボソーム結合配列(SD配列)を含む領域を増幅するよう設計した。同プライマーを用いたPCRにより得られるyggB遺伝子とSD配列を含む増幅断片の塩基配列を配列番号3に示す(ただし、同配列に示すyggB遺伝子は野生型である)。各増幅断片を精製した後、両端に形成された制限酵素部位をBam HIおよびHind IIIで消化した。消化した各増幅断片と、同じく制限酵素Bam HIおよびHind IIIで消化した約3.0kbのpSTV29ベクター(タカラバイオ社製)の断片とを、DNA Ligation Kit ver.2.1(タカラバイオ社製)を用いて連結した。この連結反応溶液でエシェリヒア・コリ(E.coli JM109 competent cells、タカラバイオ社製)を形質転換し、50 mg/Lのクロラムフェニコールを含むLB寒天培地に塗布し、37℃で一晩保温した。寒天培地上に出現したコロニーを、50 mg/Lのクロラムフェニコールを含むLB液体培地に接種し、37℃で一晩振盪培養した。各培養液から、アルカリ−SDS法にてプラスミドDNAを抽出した。制限酵素での消化および塩基配列の決定によりプラスミドの構造を確認して、pSTV-yggB(BL2)およびpSTV-yggB(BL3)を得た。pSTV-yggB(BL2)はL30型変異を有する変異型yggB遺伝子の発現プラスミド、pSTV-yggB(BL3)はA1型変異を有する変異型yggB遺伝子の発現プラスミドである。変異型yggB遺伝子(L30型変異)は、配列番号8の332位の「C」が「T」に置換されたyggB遺伝子であり、配列番号9の111位のアラニン残基がバリンに置換されたYggBタンパク質をコードする。変異型yggB遺伝子(L30型変異)の塩基配列および同遺伝子がコードする変異型YggBタンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号4および5に示す。変異型yggB遺伝子(A1型変異)は、配列番号8の44位の「G」の次にTTCATTGTGが挿入されたyggB遺伝子であり、配列番号9の14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間にCys-Ser-Leuが挿入されたYggBタンパク質をコードする。変異型yggB遺伝子(A1型変異)の塩基配列および同遺伝子がコードする変異型YggBタンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号6および7に示す。いずれのプラスミドにおいても、pSTV29ベクターが持つlacプロモーターの転写方向に対して、変
異型yggB遺伝子の転写方向が同じ向きになるように同遺伝子が配置されている。
Chromosomal DNA from strains having L30 type mutation in yggB gene and strain having A1 type mutation in yggB gene (JP 2007-97573) constructed from Brevibacterium lactofermentum strain 2256 (Corynebacterium glutamicum ATCC13869) Extracted. PCR method using modified chromosomal DNA as a template and primers shown in SEQ ID NO: 1 (primer A; 5'-gctaagcttctaaggaggtcttggctcatg-3 ') and SEQ ID NO: 2 (primer B; 5'-gtaggatcctgggacacgtctgtaatcagc-3') ℃ -10 seconds, annealing 60 ℃ -15 seconds, extension reaction 68 ℃ -78 seconds, 30 cycles, TaKaRa PCR Thermal cycler PERSONAL (Takara Bio Inc.)) About 1.6 kb DNA fragment containing each mutant yggB gene Was amplified. For the PCR reaction, GXL polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) was used. The primers were designed to amplify a region containing a ribosome binding sequence (SD sequence) upstream from the translation start codon of the mutant yggB gene. The base sequence of the amplified fragment containing the yggB gene and SD sequence obtained by PCR using the same primers is shown in SEQ ID NO: 3 (however, the yggB gene shown in the same sequence is a wild type). After each amplified fragment was purified, restriction enzyme sites formed at both ends were digested with Bam HI and Hind III. Using the DNA Ligation Kit ver.2.1 (manufactured by Takara Bio Inc.), the digested amplified fragments and the fragments of about 3.0 kb pSTV29 vector (Takara Bio Inc.) digested with the restriction enzymes Bam HI and Hind III are used. Connected. Escherichia coli (E. coli JM109 competent cells, manufactured by Takara Bio Inc.) was transformed with this ligation reaction solution, applied to an LB agar medium containing 50 mg / L chloramphenicol, and incubated at 37 ° C overnight. did. Colonies that appeared on the agar medium were inoculated into an LB liquid medium containing 50 mg / L chloramphenicol and cultured overnight at 37 ° C. with shaking. Plasmid DNA was extracted from each culture solution by the alkali-SDS method. The plasmid structure was confirmed by restriction enzyme digestion and nucleotide sequence determination to obtain pSTV-yggB (BL2) and pSTV-yggB (BL3). pSTV-yggB (BL2) is an expression plasmid for a mutant yggB gene having an L30 mutation, and pSTV-yggB (BL3) is an expression plasmid for a mutant yggB gene having an A1 mutation. The mutant yggB gene (L30 mutation) is a yggB gene in which “C” at position 332 in SEQ ID NO: 8 is replaced with “T”, and the alanine residue at position 111 in SEQ ID NO: 9 is replaced with valine. Encodes YggB protein. The nucleotide sequence of the mutant yggB gene (L30 mutation) and the amino acid sequence of the mutant YggB protein encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 4 and 5, respectively. The mutant yggB gene (A1 type mutation) is a yggB gene in which TTCATTGTG is inserted after “G” at position 44 in SEQ ID NO: 8, and the leucine residue at position 14 and the tryptophan residue at position 15 in SEQ ID NO: 9. It encodes the YggB protein with Cys-Ser-Leu inserted between the base. The nucleotide sequence of the mutant yggB gene (A1 mutation) and the amino acid sequence of the mutant YggB protein encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 6 and 7, respectively. In any plasmid, the same gene is arranged such that the transcription direction of the mutant yggB gene is the same as the transcription direction of the lac promoter of the pSTV29 vector.

<3>E. coli イノシン生産株FADRaddedd/pMWpurFKQ株へのpSTV-yggB(BL2)およびpSTV-yggB(BL3)の導入
上記のようにして得られたpSTV-yggB(BL2)およびpSTV-yggB(BL3)、ならびに対照としてのpSTV29ベクターを、それぞれ、2×TSS法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 2172 (1989))によりE. coli イノシン生産株FADRaddedd/pMWpurFKQに導入した。得られた形質転換体のうちそれぞれ一つを、FADRaddedd/pMWpurFKQ/pSTV-yggB(BL2)、FADRaddedd/pMWpurFKQ/pSTV-yggB(BL3)、FADRaddedd/pMWpurFKQ/pSTV29とした。
<3> Introduction of pSTV-yggB (BL2) and pSTV-yggB (BL3) into E. coli inosine-producing strain FADRaddedd / pMWpurFKQ pSTV-yggB (BL2) and pSTV-yggB (BL3 ), And pSTV29 vector as a control were introduced into E. coli inosine producing strain FADRaddedd / pMWpurFKQ by 2 × TSS method (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 2172 (1989)), respectively. One of the obtained transformants was designated as FADRaddedd / pMWpurFKQ / pSTV-yggB (BL2), FADRaddedd / pMWpurFKQ / pSTV-yggB (BL3), FADRaddedd / pMWpurFKQ / pSTV29.

<4>イノシン生産
上記のようにして得られた株を、それぞれ、抗生物質を含むLB培地(トリプトン10 g/L、酵母エキス10 g/L、NaCl 10 g/L、カナマイシン25 mg/L、クロラムフェニコール5 0mg/L)プレート上にまんべんなく塗布し、37℃で一晩培養した。1/6プレート分の菌体を、500 mL容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mLに接種して37℃で24時間培養した(シード培養)。波長660 nmでの吸光度が1.0となるよう、シード培養液の一部を20 mLの新しい発酵培地に加え、37℃でメイン培養を行った。メイン培養開始後3時間おきに24時間目までサンプリングし、培養液中に含まれる残糖量とイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した。結果を表1に示す。対照のpSTV29ベクター保持株と比較して、pSTV-yggB(BL2)導入株およびpSTV-yggB(BL3)導入株において有意なイノシン生産量の向上が認められた。
<4> Inosine production Each of the strains obtained as described above was added to an LB medium containing antibiotics (tryptone 10 g / L, yeast extract 10 g / L, NaCl 10 g / L, kanamycin 25 mg / L, (Chloramphenicol 50 mg / L) was evenly spread on the plate and cultured at 37 ° C. overnight. 1/6 plate cells were inoculated into 20 mL of fermentation medium in a 500 mL Sakaguchi flask and cultured at 37 ° C. for 24 hours (seed culture). A part of the seed culture was added to 20 mL of fresh fermentation medium so that the absorbance at a wavelength of 660 nm was 1.0, and main culture was performed at 37 ° C. Sampling was performed every 3 hours up to 24 hours after the start of main culture, and the amount of residual sugar, inosine and hypoxanthine contained in the culture solution were measured by a known method. The results are shown in Table 1. A significant increase in inosine production was observed in the pSTV-yggB (BL2) -introduced strain and the pSTV-yggB (BL3) -introduced strain as compared with the control pSTV29 vector-bearing strain.

[発酵培地組成]
グルコース 40 g/L
(NH4)2SO4 16 g/L
KH2PO4 1 g/L
MgSO4・7H2O 1 g/L
FeSO4・7H2O 0.01 g/L
MnSO4・5H2O 0.01 g/L
酵母エキス 8 g/L
カナマイシン 25 mg/L
クロラムフェニコール 50 mg/L
イソプロピル−β−D−ガラクトピラノシド 0.1 M
炭酸カルシウム 30 g/L
[Fermentation medium composition]
Glucose 40 g / L
(NH 4 ) 2 SO 4 16 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
MgSO 4・ 7H 2 O 1 g / L
FeSO 4・ 7H 2 O 0.01 g / L
MnSO 4・ 5H 2 O 0.01 g / L
Yeast extract 8 g / L
Kanamycin 25 mg / L
Chloramphenicol 50 mg / L
Isopropyl-β-D-galactopyranoside 0.1 M
Calcium carbonate 30 g / L

Figure 2015029474
Figure 2015029474

〔配列表の説明〕
配列番号1、2:プライマー
配列番号3:yggB遺伝子とSD配列を含む断片の塩基配列
配列番号4:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)の変異型yggB遺伝子(BL2)の塩基配列
配列番号5:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)の変異型yggB遺伝子(BL2)がコードするタンパク質のアミノ酸配列
配列番号6:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)の変異型yggB遺伝子(BL3)の塩基配列
配列番号7:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)の変異型yggB遺伝子(BL3)がコードするタンパク質のアミノ酸配列
配列番号8:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)のyggB遺伝子の塩基配列
配列番号9:Corynebacterium glutamicum 2256(ATCC13869)のYggBタンパク質のアミノ酸配列
配列番号10:Corynebacterium glutamicum ATCC13032のyggB遺伝子の塩基配列
配列番号11:Corynebacterium glutamicum ATCC13032のYggBタンパク質のアミノ酸配列配列番号12:Corynebacterium glutamicum ATCC14967のyggB遺伝子の塩基配列
配列番号13:Corynebacterium glutamicum ATCC14967のYggBタンパク質のアミノ酸配列配列番号14:Corynebacterium melassecola ATCC17965のyggB遺伝子の塩基配列
配列番号15:Corynebacterium melassecola ATCC17965のYggBタンパク質のアミノ酸配列
配列番号16:コリネ型細菌の野生型YggBタンパク質の保存配列
[Explanation of Sequence Listing]
SEQ ID NOs: 1, 2: Primer SEQ ID NO: 3: Base sequence of fragment containing yggB gene and SD sequence SEQ ID NO: 4: Base sequence of mutant yggB gene (BL2) of Corynebacterium glutamicum 2256 (ATCC13869) SEQ ID NO: 5: Corynebacterium glutamicum 2256 The amino acid sequence of the protein encoded by the mutant yggB gene (BL2) of (ATCC13869) SEQ ID NO: 6: The nucleotide sequence of the mutant yggB gene (BL3) of Corynebacterium glutamicum 2256 (ATCC13869) SEQ ID NO: 7: Corynebacterium glutamicum 2256 (ATCC13869) The amino acid sequence of the protein encoded by the mutant yggB gene (BL3) SEQ ID NO: 8: The nucleotide sequence of the yggB gene of Corynebacterium glutamicum 2256 (ATCC13869) SEQ ID NO: 9: The amino acid sequence of the YggB protein of Corynebacterium glutamicum 2256 (ATCC13869) Nucleotide sequence of yggB gene of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 SEQ ID NO: 11: YggB tag of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 Protein amino acid sequence SEQ ID NO: 12: nucleotide sequence of yggB gene of Corynebacterium glutamicum ATCC14967 SEQ ID NO: 13: amino acid sequence sequence of YggB protein of Corynebacterium glutamicum ATCC14967 SEQ ID NO: 14: nucleotide sequence sequence of yggB gene of Corynebacterium melassecola ATCC17965: Corynebacterium melassecola Amino acid sequence of YggB protein of ATCC17965 SEQ ID NO: 16: Conserved sequence of wild-type YggB protein of coryneform bacterium

Claims (20)

プリン系物質生産能を有する細菌であって、
エシェリヒア属細菌、バチルス属細菌、またはコリネバクテリウム・アンモニアゲネスであり、
変異型yggB遺伝子を保持するように改変されており、
前記変異型yggB遺伝子は、前記細菌のプリン系物質生産能を向上させる変異を有するyggB遺伝子である、細菌。
A bacterium having the ability to produce purine substances,
Escherichia bacteria, Bacillus bacteria, or Corynebacterium ammoniagenes,
Modified to retain the mutant yggB gene,
The bacterium, wherein the mutant yggB gene is a yggB gene having a mutation that improves the ability of the bacterium to produce purine substances.
前記変異が、以下の(1)〜(3)からなる群より選択される、請求項1に記載の細菌:
(1)野生型YggBタンパク質の419〜533位のアミノ酸残基をコードする領域における変異;
(2)野生型YggBタンパク質の膜貫通領域をコードする領域における変異;および
(3)それらの組み合わせ。
The bacterium according to claim 1, wherein the mutation is selected from the group consisting of the following (1) to (3):
(1) a mutation in the region encoding the amino acid residues at positions 419 to 533 of the wild type YggB protein;
(2) mutations in the region encoding the transmembrane region of wild-type YggB protein; and (3) combinations thereof.
前記変異(1)が、野生型YggBタンパク質の419〜533位のアミノ酸残基をコードする領域への塩基配列の挿入である、請求項2に記載の細菌。   The bacterium according to claim 2, wherein the mutation (1) is an insertion of a base sequence into a region encoding the amino acid residues at positions 419 to 533 of the wild type YggB protein. 前記変異(1)が、野生型YggBタンパク質の419〜533位に存在するプロリン残基を他のアミノ酸に置換する変異である、請求項2に記載の細菌。   The bacterium according to claim 2, wherein the mutation (1) is a mutation that substitutes another amino acid for a proline residue present at positions 419 to 533 of the wild-type YggB protein. 前記膜貫通領域が、野生型YggBタンパク質の1〜23位、25〜47位、62〜84位、86〜108位、および110〜132位のアミノ酸残基から選択される、請求項2〜4のいずれか1項に記載の細菌。   The transmembrane region is selected from amino acid residues at positions 1 to 23, 25 to 47, 62 to 84, 86 to 108, and 110 to 132 of the wild type YggB protein. The bacterium according to any one of the above. 前記変異(2)が、フレームシフト変異およびナンセンス変異を伴わない、請求項2〜5のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 2 to 5, wherein the mutation (2) is not accompanied by a frameshift mutation and a nonsense mutation. 前記変異(2)が、以下の(2a)〜(2d)からなる群より選択される、請求項2〜6のいずれか1項に記載の細菌:
(2a)野生型YggBタンパク質の14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間に1又は数個のアミノ酸が挿入される変異;
(2b)野生型YggBタンパク質の100位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異;
(2c)野生型YggBタンパク質の111位のアラニン残基を他のアミノ酸に置換する変異;および
(2d)それらの組み合わせ。
The bacterium according to any one of claims 2 to 6, wherein the mutation (2) is selected from the group consisting of the following (2a) to (2d):
(2a) a mutation in which one or several amino acids are inserted between the leucine residue at position 14 and the tryptophan residue at position 15 of the wild-type YggB protein;
(2b) a mutation that substitutes the alanine residue at position 100 of the wild-type YggB protein with another amino acid;
(2c) a mutation that replaces the alanine residue at position 111 of the wild-type YggB protein with another amino acid; and (2d) a combination thereof.
前記14位のロイシン残基と15位のトリプトファン残基との間に、Cys−Ser−Leuが挿入される、請求項7に記載の細菌。   The bacterium according to claim 7, wherein Cys-Ser-Leu is inserted between the 14th leucine residue and the 15th tryptophan residue. 前記100位および/または111位のアラニン残基が、スレオニンに置換される、請求項7または8に記載の細菌。   The bacterium according to claim 7 or 8, wherein the alanine residue at position 100 and / or position 111 is substituted with threonine. 前記野生型YggBタンパク質が、下記(A)又は(B)に記載のタンパク質である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の細菌:
(A)配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列を有するタンパク質、
(B)配列番号9、11、13、または15に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、または付加を含むアミノ酸配列を有し、かつ、
メカノセンシティブチャネルとして機能するタンパク質。
The bacterium according to any one of claims 1 to 9, wherein the wild-type YggB protein is a protein described in (A) or (B) below:
(A) a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15,
(B) having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, or addition of one or several amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9, 11, 13, or 15;
A protein that functions as a mechanosensitive channel.
プリン系物質の生合成に関与する酵素の活性が増大するように改変されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 10, which has been modified to increase the activity of an enzyme involved in the biosynthesis of purine substances. 前記プリン系物質が、イノシン、キサントシン、グアノシン、およびアデノシンからなる群より選択される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 11, wherein the purine substance is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine, and adenosine. 前記プリン系物質が、イノシン酸、キサンチル酸、およびグアニル酸からなる群より選択される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 11, wherein the purine substance is selected from the group consisting of inosinic acid, xanthylic acid, and guanylic acid. エシェリヒア・コリである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 13, which is Escherichia coli. バチルス・サブチリスまたはバチルス・アミロリケファシエンスである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 13, which is Bacillus subtilis or Bacillus amyloliquefaciens. コリネバクテリウム・アンモニアゲネスである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の細菌。   The bacterium according to any one of claims 1 to 13, which is Corynebacterium ammoniagenes. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の細菌を培地で培養し培地にプリン系物質を蓄積すること、および該培地より該プリン系物質を回収すること、を含むプリン系物質の製造法。   A method for producing a purine-based substance, comprising culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 16 in a medium, accumulating the purine-based substance in the medium, and recovering the purine-based substance from the medium. . 請求項1〜16のいずれか1項に記載の細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオシドを蓄積すること、および該培地よりプリンヌクレオシドを回収すること、を含むプリンヌクレオシドの製造法。   A method for producing a purine nucleoside comprising culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 16 in a medium, accumulating purine nucleosides in the medium, and recovering the purine nucleosides from the medium. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオチドを蓄積すること、および該培地よりプリンヌクレオチドを回収すること、を含むプリンヌクレオチドの製造法。   A method for producing a purine nucleotide, comprising culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 16 in a medium, accumulating the purine nucleotide in the medium, and recovering the purine nucleotide from the medium. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の細菌を培地で培養し培地にプリンヌクレオシドを蓄積すること、該プリンヌクレオシドをリン酸化しプリンヌクレオチドを生成すること、および該プリンヌクレオチドを回収すること、を含むプリンヌクレオチドの製造法。   Culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 16 in a medium and accumulating a purine nucleoside in the medium, phosphorylating the purine nucleoside to produce a purine nucleotide, and recovering the purine nucleotide And a method for producing a purine nucleotide.
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