JP2019071860A - Method for producing sterol - Google Patents

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伊東 信
Makoto Ito
信 伊東
洋平 石橋
Yohei Ishibashi
洋平 石橋
裕貴 西田
Yuki Nishida
裕貴 西田
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Abstract

To provide a method for producing sterol .SOLUTION: Sterol is produced by culturing a Labyrinthula microorganism having a sterol production ability modified so as to reduce the activity of 24-dehydrocholesterol reductase (DHCR24) or sterol 24-C-methyltransferase (SMT1), and recoverying sterol from the culture.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ラビリンチュラ類微生物を利用したステロールの製造法に関する。   The present invention relates to a method for producing sterol using a labyrinthula microorganism.

ステロールは、動物、植物、真菌等の各種生物において見出されるステロイド誘導体である。ステロールは、例えば、それらステロールを有する生物資源からの抽出により製造されている。また、従属栄養微生物であるラビリンチュラ類の中にはコレステロール等のステロールを生産するものが知られている(非特許文献1)。また、ラビリンチュラ類微生物の改変株を用いたステロールの製造法も報告されている。   Sterols are steroid derivatives found in various organisms such as animals, plants and fungi. Sterols are produced, for example, by extraction from biological resources with these sterols. Further, among labyrinthulas which are heterotrophic microorganisms, those producing sterols such as cholesterol are known (Non-patent Document 1). In addition, methods for producing sterols using modified strains of Labyrinthula microorganisms have also been reported.

例えば、7−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性を低下させたオーランチオキトリウム・リマシナム(Aurantiochytrium limacinum)等のラビリンチュラ類微生物を用いた7−デヒドロコレステロールの製造法が報告されている(特許文献1)。   For example, a method of producing 7-dehydrocholesterol using a labyrinthula microorganism such as Aurantiochytrium limacinum having a reduced activity of 7-dehydrocholesterol reductase has been reported (Patent Document 1).

また、例えば、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ(Sterol 24-C-methyltransferase;「SMT1」ともいう)の活性を低下させたオーランチオキトリウム・リマシナム等のラビリンチュラ類微生物を用いた7−デヒドロコレステロールの製造法が報告されている(特許文献2)。特許文献2によれば、SMT1の活性の低下により、7−デヒドロコレステロールの蓄積は増大するが、コレステロールの蓄積は減少することが示されている。   Also, for example, 7-dehydrocholesterol using a labyrinthines microorganism such as Aurantiochytrium limansena that has reduced the activity of sterol 24-C-methyltransferase (Sterol 24-C-methyltransferase; also referred to as "SMT1"). The manufacturing method of is reported (patent document 2). According to Patent Document 2, it is shown that the decrease of the activity of SMT1 increases the accumulation of 7-dehydrocholesterol but decreases the accumulation of cholesterol.

SMT1は、ステロールのC24位にメチル基を導入する酵素である(EC 2.1.1.41)。SMT1は、ステロールの生合成に関与する酵素の1つであり、具体的には、植物ステロールおよび真菌ステロールの生合成に関与する。SMT1の活性を低下させたラビリンチュラ類微生物を用いたコレステロールの製造法は知られていない。   SMT1 is an enzyme that introduces a methyl group at the C24 position of sterol (EC 2.1.1.41). SMT1 is one of the enzymes involved in sterol biosynthesis and specifically involved in plant sterol and fungal sterol biosynthesis. There is no known method for producing cholesterol using a Labyrinth microbe which has reduced the activity of SMT1.

24−デヒドロコレステロールレダクターゼ(24-dehydrocholesterol reductase;「DHCR24」ともいう)は、ステロールのC24位の二重結合を還元する酵素である(EC 1.3.1.72)。DHCR24は、ステロールの生合成に関与する酵素の1つであり、具体的には、コレステロールや7−デヒドロコレステロール等の動物ステロールの生合成に関与する。DHCR24の活性を低下させたラビリンチュラ類微生物を用いた植物ステロールまたは真菌ステロールの製造法は知られていない。   24-dehydrocholesterol reductase (also referred to as "DHCR24") is an enzyme that reduces the double bond at the C24 position of sterol (EC 1.3.1. 72). DHCR24 is one of the enzymes involved in sterol biosynthesis and specifically involved in the biosynthesis of animal sterols such as cholesterol and 7-dehydrocholesterol. There is no known method for producing plant sterols or fungal sterols using a Labyrinth microbe having a reduced activity of DHCR24.

WO2015/108058WO 2015/108058 WO2016/056610WO 2016/056610

Weete JD, et al., Lipids and ultrastructure of Thraustochytrium sp. ATCC 26185., Lipids. 1997 Aug;32(8):839-45.Weete JD, et al., Lipids and ultrastructure of Thraustochytrium sp. ATCC 26185., Lipids. 1997 Aug; 32 (8): 839-45.

本発明は、ステロール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 provide a method for producing sterols.

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、DHCR24またはSMT1の活性が低下するようにラビリンチュラ類微生物を改変することにより同微生物のステロール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 conducting earnest studies to solve the above problems, the present inventor can improve the sterol producing ability of the labyrinthula by modifying the labyrinthula microorganism so that the activity of DHCR24 or SMT1 decreases. And completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の通り例示できる。
[1]
ステロールの製造方法であって、
ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物を培地で培養すること、
前記培養により生成した菌体からステロールを回収すること、
を含み、
前記微生物が、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が非改変株と比較して低下するように改変されており、
前記ステロールが、植物ステロールおよび真菌ステロールから選択される少なくとも1種のステロールであり、
ただし、前記微生物がオーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)sp.1である場合を除く、方法。
[2]
前記24−デヒドロコレステロールレダクターゼが、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質である、前記方法:
(a)配列番号18に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号18に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、24−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質;
(c)配列番号18に示すアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、24−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質。[3]
24−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現を低下させることにより、または該遺伝子を破壊することにより、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が低下した、前記方法。
[4]
24−デヒドロコレステロールレダクターゼのアミノ酸配列の一部または全部の欠失により、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が低下した、前記方法。
[5]
前記ステロールが、7−デヒドロポリフェラステロール、スティグマステロール、4−メチル−7,22−スティグマスタジエノール、エルゴステロール、および7−ジヒドロエルゴステロールから選択される少なくとも1種のステロールである、前記方法。
[6]
ステロールの製造方法であって、
ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物を培地で培養すること、
前記培養により生成した菌体からステロールを回収すること、
を含み、
前記微生物が、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が非改変株と比較して低下するように改変されており、
前記ステロールが、コレステロールであり、
ただし、前記微生物がオーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)sp.1である場合を除く、方法。
[7]
前記ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼが、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質である、前記方法:
(a)配列番号20に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号20に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質;
(c)配列番号20に示すアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
[8]
ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の発現を低下させることにより、または該遺伝子を破壊することにより、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が低下した、前記方法。
[9]
ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼのアミノ酸配列の一部または全部の欠失により、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が低下した、前記方法。
[10]
前記ステロールが、遊離型のステロール、ステロールエステル、ステリルグルコシド、アシルステリルグルコシド、またはそれらの混合物である、前記方法。
[11]
前記微生物が、オーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)属、シゾキトリウム(Schizochytrium)属、スラウストキトリウム(Thraustochytrium)属、またはパリエティキトリウム(Parietichytrium)属に属する微生物である、前記方法。
[12]
前記微生物が、オーランチオキトリウム・リマシナム(Aurantiochytrium limacinum)である、前記方法。
That is, the present invention can be exemplified as follows.
[1]
A method of producing sterols,
Cultivating a labyrinthula microorganism having sterol-producing ability in a culture medium,
Recovering sterol from cells produced by the culture;
Including
Said microorganism has been modified such that the activity of 24-dehydrocholesterol reductase is reduced compared to the unmodified strain;
The sterol is at least one sterol selected from plant sterol and fungal sterol,
However, the method except that the microorganism is Aurantiochytrium sp.
[2]
The method wherein the 24-dehydrocholesterol reductase is a protein according to (a), (b) or (c) below:
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18;
(B) A protein comprising an amino acid sequence comprising substitution, deletion, insertion and / or addition of 1 to 10 amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 and having 24-dehydrocholesterol reductase activity ;
(C) A protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 and having 24-dehydrocholesterol reductase activity. [3]
The method wherein the activity of 24-dehydrocholesterol reductase is reduced by reducing the expression of the gene encoding 24-dehydrocholesterol reductase or by disrupting said gene.
[4]
The method wherein the activity of 24-dehydrocholesterol reductase is reduced by deletion of part or all of the amino acid sequence of 24-dehydrocholesterol reductase.
[5]
The method, wherein the sterol is at least one sterol selected from 7-dehydropolyferasterol, stigmasterol, 4-methyl-7, 22-stigmastadienol, ergosterol, and 7-dihydroergosterol.
[6]
A method of producing sterols,
Cultivating a labyrinthula microorganism having sterol-producing ability in a culture medium,
Recovering sterol from cells produced by the culture;
Including
Said microorganism has been modified to reduce the activity of sterol 24-C-methyltransferase compared to the unmodified strain;
The sterol is cholesterol,
However, the method except that the microorganism is Aurantiochytrium sp.
[7]
The method wherein the sterol 24-C-methyltransferase is a protein according to (a), (b) or (c) below:
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 20;
(B) an amino acid sequence comprising substitution, deletion, insertion and / or addition of 1 to 10 amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20, and sterol 24-C-methyltransferase activity Proteins possessed;
(C) A protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 and having sterol 24-C-methyltransferase activity.
[8]
The method wherein the activity of sterol 24-C-methyltransferase is reduced by reducing the expression of the gene encoding sterol 24-C-methyltransferase or by disrupting said gene.
[9]
The method wherein the activity of sterol 24-C-methyltransferase is reduced by deletion of part or all of the amino acid sequence of sterol 24-C-methyltransferase.
[10]
The above method wherein the sterol is in free form sterol, sterol ester, steryl glucoside, acyl steryl glucoside or mixtures thereof.
[11]
The method according to the above, wherein the microorganism belongs to the genus Aurantiochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, or Parietichytrium.
[12]
The method, wherein the microorganism is Aurantiochytrium limacinum.

本発明により、ラビリンチュラ類微生物のステロール生産能を向上させることができ、ステロールを効率よく製造することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the sterol producing ability of a labyrinthula microorganism and to efficiently produce sterol.

(A)DHCR24遺伝子欠損コンストラクトの概略図。(B)PCRによるDHCR24遺伝子欠損確認の概略図。(A) Schematic of DHCR24 gene deficient construct. (B) Schematic of confirmation of DHCR24 gene defect by PCR. (A)SMT1遺伝子欠損コンストラクトの概略図。(B)PCRによるSMT1遺伝子欠損確認の概略図。(A) Schematic of SMT1 gene deletion construct. (B) Schematic of confirmation of SMT1 gene deletion by PCR. 野生株とDHCR24遺伝子欠損株のステロール解析の結果を示す図。(A)遊離ステロール、(B)ステロール派生物。縦軸はPeak Areaを表す。棒グラフ左が野生株、棒グラフ中央と右が2株のDHCR24遺伝子欠損株を表す。結果はMean±SD(n=3)で示す。The figure which shows the result of sterol analysis of a wild strain and a DHCR24 gene deletion strain. (A) free sterols, (B) sterol derivatives. The vertical axis represents Peak Area. Bar graph left: wild strain; bar graph middle and right: two DHCR24 gene-deficient strains. The results are shown as Mean ± SD (n = 3). 野生株とSMT1遺伝子欠損株のステロール解析の結果を示す図。(A)遊離ステロール、(B)ステロール派生物。縦軸はPeak Areaを表す。棒グラフ左が野生株、棒グラフ右がSMT1遺伝子欠損株を表す。結果はMean±SD(n=3)で示す。The figure which shows the result of sterol analysis of a wild strain and a SMT1 gene deletion strain. (A) free sterols, (B) sterol derivatives. The vertical axis represents Peak Area. Bar graph left represents wild strain, and bar graph right represents SMT1 gene deficient strain. The results are shown as Mean ± SD (n = 3).

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

<1>本発明の微生物
本発明の微生物は、DHCR24またはSMT1の活性が低下するように改変された、ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物である。
<1> Microorganism of the Present Invention The microorganism of the present invention is a labyrinthula having sterol-producing ability, which has been modified so as to reduce the activity of DHCR24 or SMT1.

<1−1>ラビリンチュラ類微生物
「ラビリンチュラ類微生物」とは、ラビリンチュラ類に分類される微生物をいう。ラビ
リンチュラ類微生物としては、オーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)属、シゾキトリウム(Schizochytrium)属、スラウストキトリウム(Thraustochytrium)属、パリエティキトリウム(Parietichytrium)属、ラビリンチュラ(Labyrinthula)属、アルトルニア(Althornia)属、アプラノキトリウム(Aplanochytrium)属、イァポノキトリウム(Japonochytrium)属、ラビリンチュロイデス(Labyrinthuloides)属、ウルケニア(Ulkenia)属、オブロンギキトリウム(Oblongichytrium)属、ボトリオキトリウム(Botryochytrium)属、およびシクヨイドキトリウム(Sicyoidochytrium)属等の属に属する微生物が挙げられる。ラビリンチュラ類微生物としては、特に、Aurantiochytrium属微生物、Schizochytrium属微生物、Thraustochytrium属微生物、Parietichytrium属微生物が挙げられる。ラビリンチュラ類微生物としては、さらに特には、Aurantiochytrium属微生物が挙げられる。Aurantiochytrium属微生物としては、例えば、Aurantiochytrium limacinumやAurantiochytrium sp.2が挙げられる。Schizochytrium属微生物としては、例えば、Schizochytrium aggregatumが挙げられる。Thraustochytrium属微生物としては、例えば、Thraustochytrium aureumが挙げられる。Parietichytrium属微生物としては、例えば、Parietichytrium sarkarianumが挙げられる。Botryochytrium属微生物としては、例えば、Botryochytrium radiatumが挙げられる。ラビリンチュラ類微生物として、具体的には、例えば、Aurantiochytrium limacinum mh0186(FERM BP-11311)、Aurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381、Thraustochytrium aureum ATCC34304、Thraustochytrium sp. ATCC26185、Schizochytrium aggregatum ATCC28209、Schizochytrium sp. AL1Ac、Schizochytrium sp. SEK210(NBRC 102615)、Schizochytrium sp. SEK345(NBRC 102616)、Parietichytrium sarkarianum SEK364(FERM BP-11298)、Ulkenia sp. ATCC 28207、Botryochytrium radiatum SEK353(NBRC 104107)が挙げられる。
<1-1> Labyrinthula microorganism "Labyrinthula microorganism" refers to a microorganism classified into labyrinthula. As the Labyrinth microbes, there are aurantiochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, Parietichytrium, Labyrinthula, and Altrunia. Aplanochytrium, Japonochytrium, Labyrinthuloides, Ulkenia, Oblongichytrium, Botryochytrium, and A microorganism belonging to a genus such as the genus Sicyoidochytrium can be mentioned. Examples of the Labyrinth microbe include, in particular, Aurantiochytrium microbe, Schizochytrium microbe, Thraustochytrium microbe, and Parietichytrium microbe. As the labyrinthula microorganism, more particularly, a microorganism of the genus Aurantiochytrium can be mentioned. As a microorganism of the genus Aurantiochytrium, for example, Aurantiochytrium limacinum and Aurantiochytrium sp. 2 can be mentioned. As a Schizochytrium genus microorganism, Schizochytrium aggregatum is mentioned, for example. As the Thraustochytrium genus microorganism, for example, Thraustochytrium aureum can be mentioned. Examples of the microorganism of the genus Parietichytrium include, for example, Parietichytrium sarkarianum. As a Botryochytrium genus microorganism, for example, Botryochytrium radiatum is mentioned. Specific examples of the labyrinthula microorganism include, for example, Aurantiocyclium limacinum mh0186 (FERM BP-11311), Aurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381, Thraustochytrium aureum ATCC 34304, Thraustochytrium sp. SEK 210 (NBRC 102615), Schizochytrium sp. SEK 345 (NBRC 102616), Parietiechytrium sarkarianum SEK 364 (FERM BP-11298), Ulkenia sp. ATCC 28207, Botryochtrium radiatum SEK 353 (NBRC 104107).

Aurantiochytrium limacinum mh0186は、従来Schizochytrium sp. M-8と呼ばれていた株である。従来Schizochytrium属と呼ばれていた属は、Schizochytrium属、Aurantiochytrium属、およびOblongichytrium属へと再編成されている(Rinka Yokoyama, Daiske Honda (2007) MycoscienceTaxonomic rearrangement of the genus Schizochytrium sensu lato based on morphology, chemotaxonomic characteristics, and 18S rRNA gene phylogeny (Thraustochytriaceae, Labyrinthulomycetes): emendation for Schizochytrium and erection of Aurantiochytrium and Oblongichytrium gen. nov. Mycoscience, 48, 199-21)。Aurantiochytrium limacinum mh0186は、2004年3月29日に、独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(現、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許生物寄託センター、郵便番号:292-0818、住所:日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室)に、受託番号FERM P-19755として原寄託された後、国際寄託に移管され、受託番号FERM BP-11311が付与されている。   Aurantiochytrium limacinum mh0186 is a strain conventionally called Schizochytrium sp. M-8. The genus Schizochytrium, which was conventionally called Schizochytrium, has been reorganized into Schizochytrium, Aurantiochytrium, and Oblongichytrium (Rinka Yokoyama, Daiske Honda (2007) Mycoscience Taxonomic rearrangement of the genus Schizochytrium sensu lato based on biology, , and 18S rRNA gene phylogeny (Thraustochytriaceae, Labyrinthulomycetes): emendation for Schizochytrium and erection of Aurantiochytrium and Oblongichytrium gen. nov. Mycoscience, 48, 199-21). Aurantiochytrium limacinum mh0186, March 29, 2004, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary (National Institute of Technology and Evaluation, National Institute of Technology and Evaluation, Patent Organism Depositary, Japan Postal Code: 292-0818, Address: After being originally deposited under Accession No. FERM P-19755 in Kazusa Tsuji, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan, as Accession No. FERM P-19755, it was transferred to an international deposit, and Accession No. FERM BP-11311 is assigned.

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できる。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できる(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。また、これらの菌株は、例えば、各菌株が寄託された寄託機関から入手することができる。   These strains can be distributed, for example, from the American Type Culture Collection (Address 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852 PO 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 obtain a sale using this registration number (see http://www.atcc.org/). The registration number corresponding to each strain is listed in the catalog of American Type Culture Collection. Also, these strains can be obtained, for example, from the depository where each strain has been deposited.

本発明の微生物は、上記例示したようなラビリンチュラ類微生物を適宜改変することにより得ることができる。すなわち、本発明の微生物は、上記例示したようなラビリンチュラ類微生物に由来する改変株であってよい。なお、一態様において、本発明からは、本発明の微生物がAurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381に由来する改変株である場合が除かれてもよい。具体的には、例えば、本発明からは、本発明の微生物がAurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381のSMT1遺伝子の破壊株(例えば欠損株)である場合が除かれ
てもよい。
The microorganism of the present invention can be obtained by appropriately modifying a Labyrinthula microorganism as exemplified above. That is, the microorganism of the present invention may be a modified strain derived from a Labyrinthula microorganism as exemplified above. In one aspect, the present invention may exclude the case where the microorganism of the present invention is a modified strain derived from Aurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381. Specifically, for example, the present invention may exclude the case where the microorganism of the present invention is a disrupted strain (eg, a deficient strain) of the SMT1 gene of Aurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381.

本発明において、ラビリンチュラ類微生物は、Aurantiochytrium sp.1以外のラビリンチュラ類微生物から選択されるものとする。すなわち、本発明からは、ラビリンチュラ類微生物がAurantiochytrium sp.1である場合が除かれるものとする。「Aurantiochytrium sp.1」とは、Aurantiochytrium属の特定の1種をいい、具体的には、Aurantiochytrium sp.1 AJ7869株(FERM P-22342)が属する種をいう。言い換えると、「Aurantiochytrium sp.1」とは、具体的には、Aurantiochytrium sp.1 AJ7869株と同株と同種に属する株で構成される一群の微生物をいう。Aurantiochytrium sp.1 AJ7869株と同種に属する株としては、18S rDNAの塩基配列が、Aurantiochytrium sp.1 AJ7869株の18S rDNAの塩基配列(配列番号21)に対して97%以上の同一性を有する株が挙げられる。Aurantiochytrium sp.1として、具体的には、例えば、AJ7869株に加えて、AJ7867株(FERM BP-22304)、AJ7868株(FERM BP-22290)、BURABG162株、SKE217株、SKE218株が挙げられる。また、上記例示したAurantiochytrium sp.1の株に由来する株(例えば改変株)は、いずれも、Aurantiochytrium sp.1に包含される。   In the present invention, the Labyrinthula microorganism is selected from Labyrinthula microorganisms other than Aurantiochytrium sp. That is, in the present invention, the case where the labyrinthula microorganism is Aurantiochytrium sp. 1 is excluded. "Aurantiochytrium sp. 1" refers to a specific species of the genus Aurantiochytrium, specifically to the species to which Aurantiochytrium sp. 1 strain AJ7869 (FERM P-22342) belongs. In other words, "Aurantiochytrium sp. 1" specifically refers to a group of microorganisms consisting of a strain belonging to the same strain as the Aurantiochytrium sp. 1 AJ7869 strain. As a strain belonging to the same species as the Aurantiochytrium sp. 1 AJ7869 strain, a strain in which the nucleotide sequence of 18S rDNA has 97% or more identity to the nucleotide sequence of 18S rDNA of Aurantiochytrium sp. 1 AJ7869 strain (SEQ ID NO: 21) Can be mentioned. Specific examples of Aurantiochytrium sp. 1 include, in addition to AJ7869 strain, AJ7867 strain (FERM BP-22304), AJ7868 strain (FERM BP-22290), BURABG162 strain, SKE217 strain and SKE218 strain. In addition, all strains (for example, modified strains) derived from the above-exemplified strains of Aurantiochytrium sp. 1 are encompassed in Aurantiochytrium sp.

<1−2>ステロール生産能
本発明の微生物は、ステロール生産能を有する。「ステロール生産能を有する微生物」とは、培地で培養したときに、目的とするステロールを生成し、回収できる程度に菌体内に蓄積する能力を有する微生物をいう。
<1-2> Sterol-Producing Ability The microorganism of the present invention has a sterol-producing ability. The “microorganism having sterol-producing ability” refers to a microorganism having the ability to produce the desired sterol when cultured in a culture medium and accumulate it in the cells to the extent that it can be recovered.

本発明の微生物は、本来的にステロール生産能を有するものであってもよく、ステロール生産能を有するように改変されたものであってもよい。例えば、上記例示したようなラビリンチュラ類微生物を、そのまま、あるいはステロール生産能を付与または増強して、ステロール生産能を有する微生物として用いることができる。ステロール生産能を付与または増強する方法は特に制限されない。例えば、後述するように、DHCR24またはSMT1の活性が低下するようにラビリンチュラ類微生物を改変することにより、ステロール生産能を付与または増強することができる。また、例えば、コレステロールの生合成に関与する酵素の発現を増強すること等により、コレステロールの生産能を付与または増強することができる(WO2016/056610)。   The microorganism of the present invention may inherently have sterol producing ability, or may be modified to have sterol producing ability. For example, a labyrinthula microorganism as exemplified above can be used as a microorganism having sterol producing ability, as it is or after imparting or enhancing sterol producing ability. The method for imparting or enhancing the sterol producing ability is not particularly limited. For example, as described later, sterol-producing ability can be imparted or enhanced by modifying a Labyrinthula microorganism so as to decrease the activity of DHCR24 or SMT1. In addition, for example, the ability to produce cholesterol can be imparted or enhanced by, for example, enhancing expression of an enzyme involved in biosynthesis of cholesterol (WO2016 / 056610).

本発明の微生物がDHCR24の活性が低下するように改変されている場合の目的とするステロールとしては、植物ステロールや真菌ステロールが挙げられる。本発明の微生物がDHCR24の活性が低下するように改変されている場合の目的とするステロールとしては、特に、植物ステロールが挙げられる。生産されるステロールの総量に対する生産される植物ステロールおよび真菌ステロールの総量は、例えば、90%(w/w)以上、95%(w/w)以上、97%(w/w)以上、または99%(w/w)以上であってよい。生産されるステロールの総量に対する生産される植物ステロールの量は、例えば、50%(w/w)以上、70%(w/w)以上、80%(w/w)以上、または85%(w/w)以上であってよい。「植物ステロール」および「真菌ステロール」とは、それぞれ、植物および真菌において見出されるステロールをいう。植物ステロールとしては、7−デヒドロポリフェラステロール、スティグマステロール、4−メチル−7,22−スティグマスタジエノール、β−シトステロール、ブラシカステロール、カンペステロール、ジオスゲニン、オレアノール酸、ベツリン酸、ウルソール酸、ヘコゲニン、サルササポゲニン、イソフコステロール、アベナステロール、Δ7−スティグマステノール、Δ7−カンペステノール、フコステロール、サルガステロールが挙げられる。植物ステロールとしては、特に、7−デヒドロポリフェラステロール、スティグマステロール、4−メチル−7,22−スティグマスタジエノールが挙げられる。真菌ステロールとしては、エルゴステロールや7−ジヒドロエルゴステロールが挙げられる。真菌ステロールとしては、特に、エルゴステロールが挙げられる。   The target sterols when the microorganism of the present invention is modified so as to reduce the activity of DHCR 24 include plant sterols and fungal sterols. The target sterols when the microorganism of the present invention is modified so as to reduce the activity of DHCR24 include, in particular, plant sterols. The total amount of plant sterols and fungal sterols produced relative to the total amount of sterols produced is, for example, 90% (w / w) or more, 95% (w / w) or more, 97% (w / w) or 99 It may be% (w / w) or more. The amount of plant sterol produced relative to the total amount of sterol produced is, for example, 50% (w / w) or more, 70% (w / w) or more, 80% (w / w) or more, or 85% (w) / W) or more. "Plant sterols" and "fungal sterols" refer to sterols found in plants and fungi, respectively. Examples of plant sterols include 7-dehydropolyferasterol, stigmasterol, 4-methyl-7,22-stigmastadienol, β-sitosterol, brassicasterol, campesterol, diosgenin, oleanolic acid, betulinic acid, ursolic acid, hecogenin, There may be mentioned sarsasapogenin, isofucosterol, avenasterol, Δ7-stigmastenol, Δ7-campestenol, fucosterol and salgasterol. Plant sterols include, in particular, 7-dehydropolyferasterol, stigmasterol, 4-methyl-7,22-stigmathienol. Fungal sterols include ergosterol and 7-dihydroergosterol. Fungal sterols include in particular ergosterol.

本発明の微生物がSMT1の活性が低下するように改変されている場合の目的とするステロールとしては、コレステロールが挙げられる。生産されるステロールの総量に対する生産されるコレステロールの量は、例えば、90%(w/w)以上、95%(w/w)以上、97%(w/w)以上、または99%(w/w)以上であってよい。   The target sterols when the microorganism of the present invention is modified to reduce the activity of SMT1 include cholesterol. The amount of cholesterol produced relative to the total amount of sterols produced is, for example, 90% (w / w) or more, 95% (w / w) or more, 97% (w / w) or more, or 99% (w / w) w) It may be more than.

本発明の微生物は、1種のステロールの生産能を有していてもよく、2種またはそれ以上のステロールの生産能を有していてもよい。   The microorganism of the present invention may have the ability to produce one sterol, and may have the ability to produce two or more sterols.

「ステロール」とは、特記しない限り、遊離型のステロールおよびその派生物を総称する。すなわち、「ステロール」とは、特記しない限り、遊離型のステロール、その派生物、またはそれらの混合物を意味してよい。ステロールの派生物としては、ステロールエステル、ステリルグルコシド、アシルステリルグルコシドが挙げられる。すなわち、「ステロール」とは、具体的には、例えば、遊離型のステロール、ステロールエステル、ステリルグルコシド、アシルステリルグルコシド、またはそれらの混合物を意味してもよい。ステロールエステルやアシルステリルグルコシドを構成する脂肪酸(アシル基)の種類は、特に制限されない。脂肪酸(アシル基)としては、例えば、ドコサヘキサエン酸(DHA, 22:6)が挙げられる。   The term "sterol" generally refers to free sterol and its derivatives unless otherwise specified. That is, "sterol" may mean, if not otherwise specified, sterol in free form, a derivative thereof, or a mixture thereof. Derivatives of sterols include sterol esters, steryl glucoside, acyl steryl glucosides. That is, "sterol" may specifically mean, for example, sterol in free form, sterol ester, steryl glucoside, acyl steryl glucoside, or a mixture thereof. There are no particular restrictions on the type of fatty acid (acyl group) that makes up the sterol ester or the acylsteryl glucoside. As a fatty acid (acyl group), for example, docosahexaenoic acid (DHA, 22: 6) can be mentioned.

<1−3>DHCR24またはSMT1の活性低下
本発明の微生物は、DHCR24またはSMT1の活性が低下するように改変されている。本発明の微生物は、具体的には、DHCR24またはSMT1の活性が非改変株と比較して低下するように改変されている。DHCR24またはSMT1の活性が低下するようにラビリンチュラ類微生物を改変することにより、同微生物のステロール生産能を向上させることができる、すなわち、同微生物によるステロールの生産を増大させることができる。具体的には、DHCR24の活性低下により、植物ステロールおよび/または真菌ステロールの生産を増大させることができる。また、具体的には、SMT1の活性低下により、コレステロールの生産を増大させることができる。
<1-3> Decreased Activity of DHCR24 or SMT1 The microorganism of the present invention is modified to reduce the activity of DHCR24 or SMT1. Specifically, the microorganism of the present invention is modified such that the activity of DHCR24 or SMT1 is reduced as compared to the non-modified strain. By modifying the Labyrinthula microorganism so that the activity of DHCR24 or SMT1 is reduced, the sterol producing ability of the same microorganism can be improved, that is, the production of sterol by the same microorganism can be increased. Specifically, the reduced activity of DHCR24 can increase the production of plant sterols and / or fungal sterols. Also, specifically, the decrease in the activity of SMT1 can increase the production of cholesterol.

本発明の微生物は、ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物を、DHCR24またはSMT1の活性が低下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、本発明の微生物は、DHCR24またはSMT1の活性が低下するようにラビリンチュラ類微生物を改変した後に、ステロール生産能を付与することによっても得ることができる。あるいは、本発明の微生物は、DHCR24またはSMT1の活性が低下するように改変されたことにより、ステロール生産能が付与されたものであってもよい。また、DHCR24またはSMT1の活性が低下するように改変される前の株は、目的のステロール以外のステロールの生産能を有していてもよい。すなわち、例えば、動物ステロールの生産能を有するラビリンチュラ類微生物をDHCR24の活性が低下するように改変してもよい。「動物ステロール」とは、動物において見出されるステロールをいう。動物ステロールとしては、コレステロールや7−デヒドロコレステロールが挙げられる。また、例えば、植物ステロールおよび/または真菌ステロールの生産能を有するラビリンチュラ類微生物をSMT1の活性が低下するように改変してもよい。本発明において、本発明の微生物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。   The microorganism of the present invention can be obtained by modifying a Labyrinthial microorganism having sterol-producing ability so that the activity of DHCR24 or SMT1 is reduced. The microorganism of the present invention can also be obtained by imparting sterol producing ability after modifying a Labyrinthula microorganism so as to reduce the activity of DHCR24 or SMT1. Alternatively, the microorganism of the present invention may be one to which sterol-producing ability has been imparted by modification so as to reduce the activity of DHCR24 or SMT1. Moreover, the strain before being modified so as to reduce the activity of DHCR24 or SMT1 may have an ability to produce sterols other than the desired sterols. That is, for example, a Labyrinth microbe having the ability to produce animal sterols may be modified to reduce the activity of DHCR24. "Animal sterol" refers to a sterol found in an animal. Animal sterols include cholesterol and 7-dehydrocholesterol. In addition, for example, Labyrinth microbes capable of producing plant sterols and / or fungal sterols may be modified to reduce the activity of SMT1. In the present invention, the modifications for constructing the microorganism of the present invention can be performed in any order.

以下、DHCR24およびSMT1、並びにそれらをコードする遺伝子について説明する。   Hereinafter, DHCR24 and SMT1, and genes encoding them will be described.

「24−デヒドロコレステロールレダクターゼ(DHCR24)」とは、ステロールのC24位の二重結合を還元する反応を触媒する活性を有するタンパク質(酵素)をいう。同活性を、「24−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性(DHCR24活性)」ともいう。また、DHCR24をコードする遺伝子を「24−デヒドロコレステロールレダクターゼ遺伝子(DH
CR24遺伝子)」ともいう。
"24-Dehydrocholesterol reductase (DHCR24)" refers to a protein (enzyme) having an activity of catalyzing a reaction for reducing the double bond at the C24 position of sterol. The same activity is also referred to as "24-dehydrocholesterol reductase activity (DHCR24 activity)." In addition, the gene encoding DHCR24 is referred to as “24-dehydrocholesterol reductase gene (DH
CR24 gene).

DHCR24活性は、例えば、電子供与体の存在下で酵素を基質(C24位に二重結合を有するステロール)とインキュベートし、酵素および基質依存的な産物(C24位の二重結合が還元されたステロール)の生成を測定することにより、測定できる。電子供与体としては、例えば、NADPHが挙げられる。基質および産物としては、例えば、それぞれ、ザイモステロール(Zymosterol)および5a−コレスタ−8−エン−3b−オール(5a-Cholest-8-en-3b-ol)が挙げられる。   DHCR24 activity can be obtained, for example, by incubating the enzyme with a substrate (sterol having a double bond at position C24) in the presence of an electron donor, and producing an enzyme and substrate dependent product (sterol in which the double bond at position C24 is reduced) Can be measured by measuring the formation of Examples of the electron donor include NADPH. Substrates and products include, for example, zymosterol (Zymosterol) and 5a-cholesta-8-en-3b-ol (5a-Cholest-8-en-3b-ol), respectively.

「ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ(SMT1)」とは、ステロールのC24位にメチル基を導入する反応を触媒する活性を有するタンパク質(酵素)をいう。同活性を、「ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ活性(SMT1活性)」ともいう。また、SMT1をコードする遺伝子を「ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ遺伝子(SMT1遺伝子)」ともいう。   The “sterol 24-C-methyltransferase (SMT1)” refers to a protein (enzyme) having an activity of catalyzing a reaction of introducing a methyl group at the C24 position of sterol. The same activity is also referred to as "sterol 24-C-methyltransferase activity (SMT1 activity)." In addition, the gene encoding SMT1 is also referred to as "sterol 24-C-methyltransferase gene (SMT1 gene)".

SMT1活性は、例えば、メチル基供与体の存在下で酵素を基質(ステロール)とインキュベートし、酵素および基質依存的な産物(C24位にメチル基が導入されたステロール)の生成を測定することにより、測定できる。メチル基供与体としては、例えば、S−アデノシル−L−メチオニン(S-adenosyl-L-methionine)が挙げられる。基質および産物としては、例えば、それぞれ、ザイモステロール(Zymosterol)およびフェコステロール(fecosterol)が挙げられる。   SMT1 activity can be measured, for example, by incubating the enzyme with a substrate (sterol) in the presence of a methyl donor and measuring the formation of the enzyme- and substrate-dependent product (sterol with a methyl group introduced at C24). , Can measure. Examples of methyl group donors include S-adenosyl-L-methionine (S-adenosyl-L-methionine). Substrates and products include, for example, zymosterol (Zymosterol) and fecosterol (fecosterol), respectively.

DHCR24またはSMT1の活性が低下したことは、後述するように、それらの活性を測定すること等により、確認することができる。また、DHCR24またはSMT1の活性が低下したことは、目的のステロールの生産の増大を指標として確認することもできる。また、DHCR24またはSMT1の活性が低下したことは、目的のステロール以外のステロールの生産の低下を指標としてすることもできる。   The decrease in the activity of DHCR24 or SMT1 can be confirmed by measuring the activity or the like as described later. In addition, the decrease in the activity of DHCR24 or SMT1 can also be confirmed using an increase in the production of the desired sterol. In addition, the decrease in the activity of DHCR24 or SMT1 can also be indicated by the decrease in the production of sterols other than the target sterols.

ラビリンチュラ類微生物が有するDHCR24遺伝子およびSMT1遺伝子の塩基配列、並びにそれらにコードされるDHCR24およびSMT1のアミノ酸配列は、例えば、NCBI(National Center for Biotechnology Information)等の公開データベースから取得できる。Aurantiochytrium limacinum mh0186のDHCR24遺伝子の塩基配列、及び同遺伝子がコードするDHCR24のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号17および18に示す。すなわち、DHCR24遺伝子は、例えば、配列番号17に示す塩基配列を有する遺伝子であってよい。また、DHCR24は、例えば、配列番号18に示すアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。また、Aurantiochytrium limacinum mh0186のSMT1遺伝子の塩基配列、及び同遺伝子がコードするSMT1のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号19および20に示す。すなわち、SMT1遺伝子は、例えば、配列番号19に示す塩基配列を有する遺伝子であってよい。また、SMT1は、例えば、配列番号20に示すアミノ酸配列を有するタンパク質であってよい。なお、「(アミノ酸または塩基)配列を有する」という表現は、特記しない限り、当該「(アミノ酸または塩基)配列を含む」ことを意味し、当該「(アミノ酸または塩基)配列からなる」場合も包含する。   The nucleotide sequences of DHCR24 gene and SMT1 gene possessed by the Labyrinthula microorganism, and the amino acid sequences of DHCR24 and SMT1 encoded by them can be obtained from public databases such as, for example, the National Center for Biotechnology Information (NCBI). The nucleotide sequence of DHCR24 gene of Aurantiochytrium limacinum mh0186 and the amino acid sequence of DHCR24 encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 17 and 18, respectively. That is, the DHCR24 gene may be, for example, a gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 17. In addition, DHCR 24 may be, for example, a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18. The nucleotide sequence of SMT1 gene of Aurantiochytrium limacinum mh0186 and the amino acid sequence of SMT1 encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 19 and 20, respectively. That is, the SMT1 gene may be, for example, a gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 19. In addition, SMT1 may be, for example, a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20. In addition, the expression "having an (amino acid or base) sequence" means, unless otherwise stated, including the "(amino acid or base) sequence", including the case of the "(amino acid or base) sequence" Do.

DHCR24遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記例示したDHCR24遺伝子(例えば配列番号17に示す塩基配列を有する遺伝子)のバリアントであってもよい。同様に、DHCR24は、元の機能が維持されている限り、上記例示したDHCR24(例えば配列番号18に示すアミノ酸配列を有するタンパク質)のバリアントであってもよい。また、SMT1遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記例示したSMT1遺伝子(例えば配列番号19に示す塩基配列を有する遺伝子)のバリアントであってもよい。同様に、SMT1は、元の機能が維持されている限り、上記例示したSMT1(例えば配列番号20に示すアミノ酸配列を有する
タンパク質)のバリアントであってもよい。なお、そのような元の機能が維持されたバリアントを「保存的バリアント」という場合がある。「DHCR24遺伝子」および「SMT1遺伝子」という用語は、それぞれ、上記例示したDHCR24遺伝子およびSMT1遺伝子に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。同様に、「DHCR24」および「SMT1」という用語は、それぞれ、上記例示したDHCR24およびSMT1に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。保存的バリアントとしては、例えば、上記例示したDHCR24遺伝子やSMT1遺伝子およびDHCR24やSMT1のホモログが挙げられる。
The DHCR24 gene may be a variant of the DHCR24 gene exemplified above (for example, a gene having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 17) as long as the original function is maintained. Similarly, DHCR 24 may be a variant of DHCR 24 exemplified above (eg, a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18) as long as the original function is maintained. In addition, the SMT1 gene may be a variant of the above-exemplified SMT1 gene (for example, a gene having a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 19) as long as the original function is maintained. Similarly, SMT1 may be a variant of the above-exemplified SMT1 (for example, a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20) as long as the original function is maintained. In addition, the variant in which such original function was maintained may be called "conservative variant." The terms "DHCR24 gene" and "SMT1 gene" are intended to encompass their conservative variants in addition to the DHCR24 gene and SMT1 gene exemplified above, respectively. Similarly, the terms "DHCR24" and "SMT1" are intended to encompass their conservative variants in addition to the DHCR24 and SMT1 exemplified above, respectively. The conservative variants include, for example, the DHCR24 gene and SMT1 gene exemplified above and homologs of DHCR24 and SMT1.

「元の機能が維持されている」とは、遺伝子またはタンパク質のバリアントが、元の遺伝子またはタンパク質の機能(活性や性質)に対応する機能(活性や性質)を有することをいう。遺伝子についての「元の機能が維持されている」とは、遺伝子のバリアントが、元の機能が維持されたタンパク質をコードすることをいう。すなわち、DHCR24遺伝子についての「元の機能が維持されている」とは、遺伝子のバリアントがDHCR24活性を有するタンパク質をコードすることをいう。また、DHCR24についての「元の機能が維持されている」とは、タンパク質のバリアントがDHCR24活性を有することをいう。また、SMT1遺伝子についての「元の機能が維持されている」とは、遺伝子のバリアントがSMT1活性を有するタンパク質をコードすることをいう。また、SMT1についての「元の機能が維持されている」とは、タンパク質のバリアントがSMT1活性を有することをいう。   "The original function is maintained" means that a variant of a gene or protein has a function (activity or property) corresponding to the function (activity or property) of the original gene or protein. "The original function is maintained" for a gene means that a variant of the gene encodes a protein with the original function maintained. That is, "the original function is maintained" for the DHCR24 gene means that a variant of the gene encodes a protein having DHCR24 activity. Also, "the original function is maintained" for DHCR24 means that a variant of the protein has DHCR24 activity. Also, "the original function is maintained" for the SMT1 gene means that a variant of the gene encodes a protein having SMT1 activity. Also, "the original function is maintained" for SMT1 means that a variant of the protein has SMT1 activity.

以下、保存的バリアントについて例示する。   The following is an example of conservative variants.

DHCR24遺伝子もしくはSMT1遺伝子のホモログまたはDHCR24もしくはSMT1のホモログは、例えば、上記例示したDHCR24遺伝子もしくはSMT1遺伝子の塩基配列または上記例示したDHCR24もしくはSMT1のアミノ酸配列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同定することができる。また、DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子のホモログは、例えば、ラビリンチュラ類微生物の染色体を鋳型にして、これら公知のDHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子の塩基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により取得し同定することができる。   The homolog of DHCR24 gene or SMT1 gene or the homolog of DHCR24 or SMT1 can be obtained, for example, by BLAST search or FASTA search using the nucleotide sequence of DHCR24 gene or SMT1 exemplified above or the amino acid sequence of DHCR24 or SMT1 exemplified above as a query sequence It can be easily identified from public databases. Furthermore, homologs of the DHCR24 gene or SMT1 gene are obtained, for example, by PCR using an oligonucleotide prepared based on the nucleotide sequence of the known DHCR24 gene or SMT1 gene, using the chromosome of a labyrinthula microorganism as a template, as a primer. Can be identified.

DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記アミノ酸配列(例えば、DHCR24について配列番号18に示すアミノ酸配列、SMT1について配列番号20に示すアミノ酸配列)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、および/また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。例えば、コードされるタンパク質は、そのN末端および/またはC末端が、延長または短縮されていてもよい。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、例えば、1〜50個、1〜40個、1〜30個、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。   The DHCR24 gene or SMT1 gene may be one or several in the above amino acid sequence (for example, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 for DHCR24, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 for SMT1) as long as the original function is maintained. It may be a gene encoding a protein having an amino acid sequence in which one or several amino acids at a position are substituted, deleted, inserted and / or added. For example, the encoded protein may be extended or truncated at its N-terminus and / or C-terminus. In addition, although said "one or several" changes also with the position in the three-dimensional structure of protein of an amino acid residue, and the kind of amino acid residue, specifically, 1-50 pieces, 1-40 pieces, 1 It means 30 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3.

上記の1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、および/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、または付加には、遺伝子が由来する生物の個体差、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。
The above-mentioned substitution, deletion, insertion and / or addition of one or several amino acids is a conservative mutation in which the function of the protein is normally maintained. Representatives of conservative mutations are conservative substitutions. 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 the case where the amino acid has a hydroxyl group between Gln and Asn if it is a basic amino acid, if it is an acidic amino acid if it is an acidic amino acid if it is an acidic amino acid, if it is an amino acid having a hydroxyl group Are mutations that substitute each other between Ser and Thr. Specifically, substitution considered as conservative substitution includes 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 substitution, Cys to Ser or Ala substitution, Gln to Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg substitution, Glu to Gly, Asn, Gln, Lys or Asp Substitution, substitution of Gly to Pro, substitution of His to Asn, Lys, Gln, Arg or Tyr, substitution of Ile to Leu, Met, Val or Phe, substitution of Leu to Ile, Met, Val or Phe, Lys to Asn, Glu, Gln, His or Arg substitution, Met to Ile, Leu, Val or Phe substitution, Phe to Trp, Tyr, Met, Ile or Leu substitution, Ser to Thr or Ala Examples include substitution, substitution of Thr to Ser or Ala, substitution of Trp to Phe or Tyr, substitution of Tyr to His, Phe or Trp, and substitution of Val to Met, Ile or Leu. In addition, amino acid substitutions, deletions, insertions, or additions as described above may also be those caused by naturally occurring mutations (mutants or variants) based on individual differences of organisms from which the gene is derived, differences in species, etc. included.

また、DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記アミノ酸配列全体に対して、例えば、50%以上、65%以上、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。尚、本明細書において、「相同性」(homology)は、「同一性」(identity)を意味する。   The DHCR24 gene or SMT1 gene is, for example, 50% or more, 65% or more, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 50% or more, based on the entire amino acid sequence as long as the original function is maintained. It may be a gene encoding a protein having an amino acid sequence having homology of 95% or more, more preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more. In the present specification, "homology" means "identity".

また、DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記塩基配列(例えば、DHCR24遺伝子について配列番号17に示す塩基配列、SMT1遺伝子について配列番号19に示す塩基配列)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、50%以上、65%以上、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, DHCR24 gene or SMT1 gene is prepared from the above base sequence (for example, the base sequence shown in SEQ ID NO: 17 for DHCR24 gene, the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 for SMT1 gene) as long as the original function is maintained. The resulting probe may be, for example, DNA that hybridizes with a complementary sequence to all or part of the above base sequence under stringent conditions. "Stringent conditions" refer to conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. For example, 50% or more, 65% or more, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more of DNAs having high homology. C., 1 × SSC, 0.1% SDS, which is a condition under which DNAs having% or more homology hybridize with each other, and DNAs with lower homology with each other do not hybridize, or under conditions for washing with ordinary Southern hybridization. Conditions which are preferably washed once, preferably 2-3 times, at a salt concentration and temperature corresponding to 60.degree. C., 0.1.times.SSC, 0.1% SDS, more preferably 68.degree. C., 0.1.times.SSC, 0.1% SDS. be able to.

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、上述の遺伝子を含む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、プローブとしては、300 bp程度の長さのDNA断片を用いることができる。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 mentioned above, the probe used for the above hybridization may be part of a complementary sequence of a gene. Such a probe can be produced by PCR using an oligonucleotide produced based on a known gene sequence as a primer and a DNA fragment containing the aforementioned gene as a template. For example, a DNA fragment about 300 bp in length can be used as a probe. When a DNA fragment of about 300 bp in length is used as a probe, conditions for washing of hybridization include 50 ° C., 2 × SSC, and 0.1% SDS.

また、DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子は、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。すなわち、DHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子は、遺伝コードの縮重による上記例示したDHCR24遺伝子またはSMT1遺伝子のバリアントであってもよい。   Also, the DHCR24 gene or SMT1 gene may have any codon replaced with an equivalent codon. That is, the DHCR24 gene or SMT1 gene may be a variant of the DHCR24 gene or SMT1 gene exemplified above due to the degeneracy of the genetic code.

2つの配列間の配列同一性のパーセンテージは、例えば、数学的アルゴリズムを用いて決定できる。このような数学的アルゴリズムの限定されない例としては、Myers and Miller (1988) CABIOS 4:11-17のアルゴリズム、Smith et al (1981) Adv. Appl. Math. 2:482の局所ホモロジーアルゴリズム、Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443-453のホモロジーアライメントアルゴリズム、Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. 85:2444-2448の類似性を検索する方法、Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5877に記載されているような、改良された、Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264のアルゴリズムが挙げられる。   The percentage of sequence identity between two sequences can be determined, for example, using a mathematical algorithm. A non-limiting example of such a mathematical algorithm is the algorithm of Myers and Miller (1988) CABIOS 4: 11-17, Smith et al (1981) Adv. Appl. Math. 2: 482 local homology algorithm, Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48: 443-453 homology alignment algorithm, Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. 85: 2444-2448, a method of searching for similarity, Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-5877, and the improved algorithm of Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. It can be mentioned.

これらの数学的アルゴリズムに基づくプログラムを利用して、配列同一性を決定するための配列比較(アラインメント)を行うことができる。プログラムは、適宜、コンピュータにより実行することができる。このようなプログラムとしては、特に限定されないが、
PC/GeneプログラムのCLUSTAL(Intelligenetics, Mountain View, Calif.から入手可能)、ALIGNプログラム(Version 2.0)、並びにWisconsin Genetics Software Package, Version 8(Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Drive, Madison, Wis., USAから入手可能)のGAP、BESTFIT、BLAST、FASTA、及びTFASTAが挙げられる。これらのプログラムを用いたアライメントは、例えば、初期パラメーターを用いて行うことができる。CLUSTALプログラムについては、Higgins et al. (1988) Gene 73:237-244、Higgins et al. (1989) CABIOS 5:151-153、Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10881-90、Huang et al. (1992) CABIOS 8:155-65、及びPearson et al. (1994) Meth. Mol. Biol. 24:307-331によく記載されている。
Programs based on these mathematical algorithms can be used to perform sequence comparisons (alignments) to determine sequence identity. The program can be suitably executed by a computer. Such a program is not particularly limited, but
The PC / Gene program CLUSTAL (available from Intelligenetics, Mountain View, Calif.), The ALIGN program (Version 2.0), and the Wisconsin Genetics Software Package, Version 8 (Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Drive, Madison, Wis. , GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA, and TFASTA). Alignment using these programs can be performed, for example, using initial parameters. For the CLUSTAL program, see Higgins et al. (1988) Gene 73: 237-244, Higgins et al. (1989) CABIOS 5: 151-153, Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16: 10881-90, Huang et al. (1992) CABIOS 8: 155-65, and Pearson et al. (1994) Meth. Mol. Biol. 24: 307-331.

対象のタンパク質をコードするヌクレオチド配列と相同性があるヌクレオチド配列を得るために、具体的には、例えば、BLASTヌクレオチド検索を、BLASTNプログラム、スコア=100、ワード長=12にて行うことができる。対象のタンパク質と相同性があるアミノ酸配列を得るために、具体的には、例えば、BLASTタンパク質検索を、BLASTXプログラム、スコア=50、ワード長=3にて行うことができる。BLASTヌクレオチド検索やBLASTタンパク質検索については、http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。また、比較を目的としてギャップを加えたアライメントを得るために、Gapped BLAST(BLAST 2.0)を利用できる。また、PSI-BLAST(BLAST 2.0)を、配列間の離間した関係を検出する反復検索を行うのに利用できる。Gapped BLASTおよびPSI-BLASTについては、Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389を参照されたい。BLAST、Gapped BLAST、またはPSI-BLASTを利用する場合、例えば、各プログラム(例えば、ヌクレオチド配列に対してBLASTN、アミノ酸配列に対してBLASTX)の初期パラメーターが用いられ得る。アライメントは、手動にて行われてもよい。   Specifically, for example, a BLAST nucleotide search can be performed with the BLASTN program, score = 100, wordlength = 12, to obtain nucleotide sequences homologous to the nucleotide sequence encoding the protein of interest. Specifically, for example, a BLAST protein search can be performed with the BLASTX program, score = 50, word length = 3 to obtain an amino acid sequence homologous to a protein of interest. For BLAST nucleotide searches and BLAST protein searches, see http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Also, Gapped BLAST (BLAST 2.0) can be used to obtain gapped alignments for comparison purposes. Also, PSI-BLAST (BLAST 2.0) can be used to perform an iterated search which detects distant relationships between sequences. For Gapped BLAST and PSI-BLAST, see Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389. When utilizing BLAST, Gapped BLAST, or PSI-BLAST, for example, initial parameters of each program (eg, BLASTN for nucleotide sequences, BLASTX for amino acid sequences) can be used. Alignment may be performed manually.

2つの配列間の配列同一性は、2つの配列を最大一致となるように整列したときに2つの配列間で一致する残基の比率として算出される。   Sequence identity between two sequences is calculated as the ratio of residues which match between the two sequences when the two sequences are aligned for maximal match.

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、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。   The descriptions of the above-mentioned variants of genes and proteins can be applied to any proteins and genes encoding them.

<1−4>タンパク質の活性を低下させる手法
以下に、DHCR24やSMT1等のタンパク質の活性を低下させる手法について説明する。
The method to reduce the activity of <1-4> protein Below, the method to reduce the activity of proteins, such as DHCR24 and SMT1, is demonstrated.

「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非改変株と比較して低下することを意味する。「タンパク質の活性が低下する」とは、具体的には、同タンパク質の細胞当たりの活性が非改変株と比較して低下することを意味する。ここでいう「非改変株」とは、標的のタンパク質の活性が低下するように改変されていない対照株を意味する。非改変株としては、野生株や親株が挙げられる。非改変株として、具体的には、ラビリンチュラ類微生物の説明において例示した菌株が挙げられる。すなわち、一態様において、タンパク質の活性は、Aurantiochytrium limacinum mh0186と比較して低下してよい。なお、「タンパク質の活性が低下する」ことには、同タンパク質の活性が完全に消失している場合も包含される。「タンパク質の活性が低下する」とは、より具体的には、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意味してよい。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)または翻訳量(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も包含される。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も包含される。タンパク質の活性の低下の程度は、タンパク質の活性が非改
変株と比較して低下していれば特に制限されない。タンパク質の活性は、例えば、非改変株の、50%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。
"The activity of the protein is reduced" means that the activity of the protein is reduced as compared to the non-modified strain. "The activity of the protein is reduced" specifically means that the activity per cell of the same protein is reduced as compared to the non-modified strain. As used herein, "non-modified strain" means a control strain that has not been modified to reduce the activity of the target protein. Non-modified strains include wild strains and parent strains. Specific examples of the non-modified strain include the strains exemplified in the description of the Labyrinthula microorganism. Thus, in one aspect, the activity of the protein may be reduced compared to Aurantiochytrium limacinum mh0186. Incidentally, "a decrease in the activity of a protein" also encompasses the case where the activity of the same protein is completely abolished. “The activity of the protein is reduced” more specifically means that the number of molecules per cell of the protein is reduced as compared to the non-modified strain, and / or the molecule per molecule of the protein is reduced. It may mean that the function is degraded. That is, "activity" in the case of "the activity of the protein is reduced" is not limited to the catalytic activity of the protein but means the transcription amount (mRNA amount) or translation amount (protein amount) of the gene encoding the protein. May be The phrase "the number of molecules per cell of protein is reduced" also includes the case where the same protein is not present at all. In addition, "the function of the protein per molecule is reduced" includes the case where the function per molecule of the protein is completely lost. The degree of reduction of the activity of the protein is not particularly limited as long as the activity of the protein is reduced as compared to the non-modified strain. The activity of the protein may be reduced, for example, to 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% of that of 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できる。「遺伝子の発現が低下する」とは、同遺伝子の発現が非改変株と比較して低下することを意味する。「遺伝子の発現が低下する」とは、具体的には、同遺伝子の細胞当たりの発現量が非改変株と比較して低下することを意味する。「遺伝子の発現が低下する」とは、より具体的には、遺伝子の転写量(mRNA量)が低下すること、および/または、遺伝子の翻訳量(タンパク質の量)が低下することを意味してよい。「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も包含される。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、非改変株の、50%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または0%に低下してよい。   Modification that reduces the activity of a protein can be achieved, for example, by reducing the expression of a gene encoding the same protein. "The expression of the gene is reduced" means that the expression of the same gene is reduced as compared to the non-modified strain. “The expression of the gene is reduced” specifically means that the amount of expression of the gene per cell is reduced as compared to the non-modified strain. More specifically, “a decrease in gene expression” means a decrease in gene transcription amount (mRNA amount) and / or a gene translation amount (protein amount). You may The phrase "a decrease in the expression of a gene" includes cases in which the gene is not expressed at all. In addition, that "the expression of a gene is reduced" is also referred to as "the expression of a gene is attenuated". Expression of the gene may be reduced, for example, to 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% of that of the non-modified 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」とは、プロモーター等の、遺伝子の発現に影響する部位の総称である。発現調節配列は、例えば、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。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。遺伝子の転写効率の低下は、例えば、染色体上の遺伝子のプロモーターをより弱いプロモーターに置換することにより達成できる。「より弱いプロモーター」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弱化するプロモーターを意味する。より弱いプロモーターとしては、例えば、誘導型のプロモーターが挙げられる。すなわち、誘導型のプロモーターは、非誘導条件下(例えば、誘導物質の非存在下)でより弱いプロモーターとして機能し得る。また、発現調節配列の一部または全部の領域を欠失(欠損)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。また、遺伝子の発現の低下は、例えば、遺伝子のコード領域に遺伝子の発現が低下するような変異を導入することによっても達成できる。例えば、遺伝子のコード領域のコドンを、宿主においてより低頻度で利用される同義コドンに置き換えることによって、遺伝子の発現を低下させることができる。また、例えば、後述するような遺伝子の破壊により、遺伝子の発現自体が低下し得る。   The reduction in gene expression may be due to, for example, a decrease in transcription efficiency, a decrease in translation efficiency, or a combination thereof. The reduction of gene expression can be achieved, for example, by modifying the expression regulatory sequence of the gene. "Expression control sequence" is a generic term for a site that affects the expression of a gene, such as a promoter. The expression regulatory sequence can be determined using, for example, a promoter search vector or gene analysis software such as GENETYX. When modifying the expression regulatory sequence, the expression regulatory sequence is preferably modified with one or more bases, more preferably two bases or more, particularly preferably three bases or more. Decreased transcription efficiency of a gene can be achieved, for example, by replacing the promoter of the gene on the chromosome with a weaker promoter. By "weaker promoter" is meant a promoter whose transcription of a gene is weaker than that of the wild-type promoter originally present. Weaker promoters include, for example, inducible promoters. That is, an inducible promoter can function as a weaker promoter under non-inducing conditions (eg, in the absence of an inducer). In addition, part or all of the region of the expression regulatory sequence may be deleted (deletion). In addition, reduction of gene expression can also be achieved, for example, by manipulating factors involved in expression control. Factors involved in expression control include small molecules (inducers, inhibitors, etc.) involved in transcription and translation control, proteins (transcription factors etc.), nucleic acids (siRNA etc.) and the like. Also, reduction of gene expression can be achieved, for example, by introducing a mutation into the coding region of the gene such that gene expression is reduced. For example, gene expression can be reduced by replacing codons in the coding region of the gene with synonymous codons that are used less frequently in the host. Also, for example, gene expression itself may be reduced by gene disruption as described later.

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。「遺伝子が破壊される」とは、正常に機能するタンパク質を産生しないように同遺伝子が改変されることを意味する。「正常に機能するタンパク質を産生しない」ことには、同遺伝子からタンパク質が全く産生されない場合や、同遺伝子から分子当たりの機能(活性や性質)が低下又は消失したタンパク質が産生される場合が包含される。   In addition, modifications that reduce the activity of a protein can be achieved, for example, by disrupting the gene encoding the same protein. "A gene is disrupted" means that the same gene is altered so as not to produce a normally functioning protein. The phrase "does not produce a normally functioning protein" includes cases where no protein is produced from the same gene, or cases where the same gene produces a protein with a reduced or eliminated function (activity or property) per molecule. Be done.

遺伝子の破壊は、例えば、染色体上の遺伝子を欠失(欠損)させることにより達成できる。「遺伝子の欠失」とは、遺伝子のコード領域の一部又は全部の領域の欠失をいう。さらには、染色体上の遺伝子のコード領域の前後の配列を含めて、遺伝子全体を欠失させてもよい。遺伝子のコード領域の前後の配列には、例えば、遺伝子の発現調節配列が含まれてよい。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(タンパク質のN末端側をコードする領域)、内部領域、C末端領域(タンパク質のC末端側をコードする領域)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。欠失させる領域は、例えば、遺伝子のコード領域全長の10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上、または95%以上の長さの領域であってよい。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。リーディングフレームの不一致により、欠失させる領域の下流でフレームシフトが生じ得る。
Disruption of a gene can be achieved, for example, by deleting a gene on a chromosome. "Gene deletion" refers to a deletion of part or all of the coding region of a gene. Furthermore, the entire gene may be deleted, including sequences before and after the coding region of the gene on the chromosome. Sequences before and after the coding region of a gene may include, for example, expression regulatory sequences of the gene. The region to be deleted includes an N-terminal region (a region encoding the N-terminal side of the protein), an internal region, a C-terminal region (a region encoding the C-terminal side of the protein), etc. It may be any area. In general, the longer the region to be deleted, the more surely the gene can be inactivated. The region to be deleted is, for example, 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more of the total coding region of the gene. Or it may be an area of 95% or more in length. Moreover, it is preferable that the sequences before and after the region to be deleted do not have the same reading frame. A reading frame mismatch can result in a frame shift downstream of the region to be deleted.

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(ナンセンス変異)を導入すること、または1〜2塩基の付加または欠失(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 National Academy of Sciences, USA 95 5511-5515(1998), Journal of Biological Chemistry 26 116, 20833-20839(1991))。   In addition, gene disruption may be performed, for example, by introducing an amino acid substitution (missense mutation) into the coding region of the gene on the chromosome, introducing a stop codon (nonsense mutation), or adding or deleting 1 to 2 bases ( This can also be achieved by introducing a frame shift mutation) (Journal of Biological Chemistry 272: 8611-8617 (1997), Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 95 551 1-5515 (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塩基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、挿入する塩基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。リーディングフレームの不一致により、挿入部位の下流でフレームシフトが生じ得る。他の塩基配列としては、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目的物質の生産に有用な遺伝子が挙げられる。   Disruption of a gene can also be achieved, for example, by inserting another base sequence into the coding region of a gene on a chromosome. The insertion site may be any region of the gene, but the longer the base sequence to be inserted, the more surely the gene can be inactivated. Moreover, it is preferable that the sequences before and after the insertion site do not have the same reading frame. A reading frame mismatch can result in a frame shift downstream of the insertion site. The other base sequence is not particularly limited as long as it reduces or eliminates the activity of the encoded protein, and includes, for example, marker genes such as antibiotic resistance genes and genes useful for producing a target substance.

遺伝子の破壊は、特に、コードされるタンパク質のアミノ酸配列が欠失(欠損)するように実施してよい。言い換えると、タンパク質の活性が低下するような改変は、例えば、タンパク質のアミノ酸配列(アミノ酸配列の一部または全部の領域)を欠失させることにより、具体的には、アミノ酸配列(アミノ酸配列の一部または全部の領域)を欠失したタンパク質をコードするように遺伝子を改変することにより、達成できる。なお、「タンパク質のアミノ酸配列の欠失」とは、タンパク質のアミノ酸配列の一部または全部の領域の欠失をいう。また、「タンパク質のアミノ酸配列の欠失」とは、タンパク質において元のアミノ酸配列が存在しなくなることをいい、元のアミノ酸配列が別のアミノ酸配列に変化する場合も包含される。すなわち、例えば、フレームシフトにより別のアミノ酸配列に変化した領域は、欠失した領域とみなしてよい。タンパク質のアミノ酸配列の欠失により、典型的にはタンパク質の全長が短縮されるが、タンパク質の全長が変化しないか、あるいは延長される場合もあり得る。例えば、遺伝子のコード領域の一部又は全部の領域の欠失により、コードされるタンパク質のアミノ酸配列において、当該欠失した領域がコードする領域を欠失させることができる。また、例えば、遺伝子のコード領域への終止コドンの導入により、コードされるタンパク質のアミノ酸配列において、当該導入部位より下流の領域がコードする領域を欠失させることができる。また、例えば、遺伝子のコード領域におけるフレームシフトにより、当該フレームシフト部位がコードする領域を欠失させることができる。アミノ酸配列の欠失における欠失させる領域の位置および長さについては、遺伝子の欠失における欠失させる領域の位置および長さの説明を準用できる。   Disruption of the gene may in particular be carried out in such a way that the amino acid sequence of the encoded protein is deleted. In other words, the modification that reduces the activity of the protein may be carried out, for example, by deleting the amino acid sequence (a part or whole region of the amino acid sequence) of the protein. This can be achieved by modifying the gene to encode a protein in which part or the entire region is deleted. The “deletion of the amino acid sequence of a protein” refers to a deletion of a part or the whole region of the amino acid sequence of a protein. In addition, "deletion of the amino acid sequence of a protein" means that the original amino acid sequence does not exist in the protein, and includes cases where the original amino acid sequence changes to another amino acid sequence. That is, for example, a region changed to another amino acid sequence by frameshift may be regarded as a deleted region. Although deletion of the amino acid sequence of a protein typically shortens the total length of the protein, the total length of the protein may not change or may be extended. For example, deletion of part or all of the coding region of a gene can delete the region encoded by the deleted region in the amino acid sequence of the encoded protein. Also, for example, by introducing a stop codon into the coding region of a gene, in the amino acid sequence of the encoded protein, the region encoded by the region downstream of the introduction site can be deleted. Also, for example, a frame shift in the coding region of a gene can delete the region encoded by the frame shift site. With regard to the position and length of the deletion region in the deletion of the amino acid sequence, the description of the position and length of the deletion region in the deletion of the gene can be applied correspondingly.

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、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破壊型遺伝子を作製し、該破壊型遺伝子を含む組換えDNAで宿主を形質転換して、破壊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破壊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。破壊型遺伝子としては、遺伝子のコード領域の一部又は全部の領域を欠失した遺伝子、ミスセンス変異を導入した遺伝子、ナンセンス変異
を導入した遺伝子、フレームシフト変異を導入した遺伝子、トランスポゾンやマーカー遺伝子等の挿入配列を挿入した遺伝子が挙げられる。破壊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。相同組換えに用いる組換えDNAの構造は、所望の態様で相同組換えが起こるものであれば特に制限されない。例えば、破壊型遺伝子を含む線状DNAであって、両端に染色体上の野生型遺伝子の上流および下流の配列をそれぞれ備える線状DNAで宿主を形質転換して、野生型遺伝子の上流および下流でそれぞれ相同組換えを起こさせることにより、1ステップで野生型遺伝子を破壊型遺伝子に置換することができる。
Altering the gene on the chromosome as described above produces, for example, a disrupted gene that has been altered not to produce a normally functioning protein, and transforms the host with the recombinant DNA containing the disrupted gene. This can be achieved by replacing the wild-type gene on the chromosome with the destructive gene by causing homologous recombination between the destructive gene and the wild-type gene on the chromosome. At that time, it is easy to manipulate the recombinant DNA if it contains a marker gene according to the trait such as auxotrophy of the host. The destructive gene includes a gene in which part or all of the coding region of the gene is deleted, a gene in which a missense mutation is introduced, a gene in which a nonsense mutation is introduced, a gene in which a frameshift mutation is introduced, a transposon, a marker gene, etc. And the gene into which the insertion sequence of The protein encoded by the disrupted gene, even if produced, has a three-dimensional structure different from that of the wild-type protein, and its function is reduced or eliminated. The structure of the recombinant DNA used for homologous recombination is not particularly limited as long as homologous recombination occurs in the desired manner. For example, the host is transformed with linear DNA containing a disrupted gene and having sequences upstream and downstream of the wild-type gene on the chromosome at both ends, and the upstream and downstream of the wild-type gene are transformed By causing homologous recombination, respectively, the wild type gene can be replaced with a destructive gene in one step.

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。   In addition, modifications that reduce the activity of a protein may be performed, for example, by a mutation treatment. Mutation treatments include X-ray irradiation, ultraviolet irradiation, and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), ethylmethanesulfonate (EMS), and methylmethanesulfonate (MMS) Treatment with mutagens such as.

上記のようなタンパク質の活性を低下させる手法は、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 reducing the activity of proteins as described above may be used alone or in any combination.

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 reduced activity of the protein 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 reduced activity of the protein can also be confirmed by confirming that the expression of the gene encoding the same protein is reduced. The reduced expression of the gene can be confirmed by confirming that the amount of transcription of the same gene has been reduced, and by confirming that the amount of protein expressed from the same gene has been reduced.

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(Molecular cloning(Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001))。mRNAの量(例えば、細胞当たりの分子数)は、例えば、非改変株の、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 transcription of the gene has been reduced can be carried out by comparing the amount of mRNA transcribed from the gene with a non-modified strain. 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 (eg, number of molecules per cell) may be reduced to, for example, 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% of the non-modified strain.

タンパク質の量が低下したことの確認は、SDS-PAGEを行い、分離されたタンパク質バンドの強度を確認することによって行うことができる。また、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できる(Molecular cloning(Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001))。タンパク質の量(例えば、細胞当たりの分子数)は、例えば、非改変株の、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 been reduced can be performed by performing SDS-PAGE and confirming the strength of the separated protein band. In addition, confirmation that the amount of protein has been reduced can be performed by Western blot using an antibody (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001). The amount of protein (eg, number of molecules per cell) may be reduced to, for example, 50% or less, 20% or less, 10% or less, 5% or less, or 0% of the non-modified strain.

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。   Disruption of a gene can be confirmed by determining the nucleotide sequence of part or all of the gene, a restriction enzyme map, full length or the like according to the means used for the disruption.

形質転換は、例えば、ラビリンチュラ類微生物の形質転換に通常用いられる手法により行うことができる。そのような手法としては、エレクトロポレーション法が挙げられる。   Transformation can be performed, for example, by a method commonly used for transformation of Labyrinthula microorganisms. Such techniques include electroporation.

<2>ステロールの製造法
本発明の方法は、本発明の微生物を培地で培養すること、および前記培養により生成した菌体からステロールを回収すること、を含む、ステロールの製造方法である。本発明の方法においては、1種のステロールが製造されてもよく、2種またはそれ以上のステロールが製造されてもよい。活性を低下させる酵素と製造されるステロールの組み合わせは、
ステロール生産能の説明において上述した通りである。
<2> Method of Producing Sterol The method of the present invention is a method of producing sterol, which comprises culturing the microorganism of the present invention in a culture medium, and recovering sterol from cells produced by the culture. In the method of the present invention, one sterol may be produced, and two or more sterols may be produced. The combination of an enzyme that reduces activity and the sterol produced is
This is as described above in the description of sterol producing ability.

使用する培地は、本発明の微生物が増殖でき、ステロールが生産される限り、特に制限されない。培地としては、例えば、ラビリンチュラ類等の従属栄養微生物の培養に用いられる通常の培地を用いることができる。培地は、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してよい。培地として、具体的には、例えば、0〜1×人工海水で調製したGY培地が挙げられる。   The medium used is not particularly limited as long as the microorganism of the present invention can grow and sterols are produced. As a culture medium, the usual culture medium used for culture of heterotrophic microorganisms, such as labyrinthulas, can be used, for example. The medium may contain components selected from carbon sources, nitrogen sources, phosphoric acid sources, sulfur sources, and various other organic components and inorganic components as required. As a culture medium, the GY culture medium specifically, prepared with 0-1x artificial seawater is mentioned, for example.

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、酢酸やクエン酸等の有機酸類、エタノール、グリセロール、粗グリセロ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。   As a carbon source, specifically, for example, sugars such as glucose, fructose, sucrose, lactose, galactose, xylose, arabinose, waste molasses, starch hydrolysate, hydrolysate of biomass, etc. Organic acids such as acetic acid and citric acid And alcohols such as ethanol, glycerol and crude glycerol, and fatty acids. As a carbon source, one type of carbon source may be used, and 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, peptone, yeast extract, organic nitrogen sources such as meat extract and soy protein hydrolyzate, ammonia and urea. Ammonia gas or aqueous ammonia used for pH adjustment may be used as a nitrogen source. As the nitrogen source, one type of nitrogen source may be used, or two or more types 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 phosphoric acid polymers such as pyrophosphoric acid. As a phosphoric acid source, one type of phosphoric acid source may be used, and 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 sulfates, thiosulfates and sulfites, and sulfur-containing amino acids such as cysteine, cystine and glutathione. As a sulfur source, one type of sulfur source may be used, and two or more types 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。   As various other organic components and inorganic components, specifically, 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, nicotine Acids, nicotinic acid amide, vitamins such as vitamin B12; amino acids; nucleic acids; and organic components such as peptone containing these, casamino acids, yeast extract, soybean protein degradation products and the like. As various other organic components and inorganic components, one component may be used, or two or more components may be used in combination.

培養条件は、本発明の微生物が増殖でき、ステロールが生産される限り、特に制限されない。培養は、例えば、ラビリンチュラ類等の従属栄養微生物の培養に用いられる通常の条件で行うことができる。   The culture conditions are not particularly limited as long as the microorganism of the present invention can grow and sterols are produced. Culturing can be performed, for example, under ordinary conditions used for culturing heterotrophic microorganisms such as labyrinthulas.

培養は、液体培地を用いて行うことができる。培養の際には、本発明の微生物を寒天培地等の固体培地で培養したものを直接液体培地に接種してもよく、本発明の微生物を液体培地で種培養したものを本培養用の液体培地に接種してもよい。すなわち、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。培養開始時に培地に含有される本発明の微生物の量は特に制限されない。本培養は、例えば、本培養の培地に、種培養液を1〜50%(v/v)植菌することにより行ってよい。   The culture can be performed using a liquid medium. At the time of culture, a culture of the microorganism of the present invention in a solid culture medium such as agar may be directly inoculated into a liquid culture medium, or a culture of the microorganism of the present invention in a liquid culture medium may be used as a liquid for main culture. The medium may be inoculated. That is, the culture may be performed separately in the seed culture and the main culture. In that case, the culture conditions of the seed culture and the main culture may or may not be the same. The amount of the microorganism of the present invention contained in the medium at the start of culture is not particularly limited. The main culture may be performed, for example, by inoculating a 1 to 50% (v / v) seed culture solution into the medium of the main culture.

培養は、回分培養(batch culture)、流加培養(Fed-batch culture)、連続培養(co
ntinuous 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。なお、培養開始時の培地を、「初発培地」ともいう。また、流加培養または連続培養において培養系(発酵槽)に供給する培地を、「流加培地」ともいう。また、流加培養または連続培養において培養系に流加培地を供給することを、「流加」ともいう。なお、培養が種培養と本培養とに分けて行われる場合、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。
The culture can be performed in batch culture, fed-batch culture, continuous culture (co
It can be carried out by ntinuous culture) or a combination thereof. The culture medium at the start of culture is also referred to as "initial culture medium". In addition, a medium supplied to a culture system (fermenter) in fed-batch culture or continuous culture is also referred to as "feed medium". Also, feeding a feed medium to a culture system in fed-batch culture or continuous culture is also referred to as "feed". In addition, when culture | cultivation is divided and performed to a seed culture and a main culture, you may carry out both a seed culture and a main culture by batch culture, for example. For example, seed culture may be performed by batch culture, and main culture may be performed by fed-batch culture or continuous culture.

培養は、例えば、好気条件で行うことができる。好気条件とは、液体培地中の溶存酸素濃度が、酸素膜電極による検出限界である0.33ppm以上であることをいい、好ましくは1.5ppm以上であることであってよい。酸素濃度は、例えば、飽和酸素濃度の5〜50%、好ましくは10%程度に制御されてもよい。好気条件での培養は、具体的には、通気培養、振盪培養、撹拌培養、またはそれらの組み合わせで行うことができる。培地のpHは、例えば、pH3〜10、好ましくはpH4.0〜9.5であってよい。培養中、必要に応じて培地のpHを調整することができる。培地のpHは、アンモニアガス、アンモニア水、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、塩酸、硫酸等の各種アルカリ性または酸性物質を用いて調整することができる。培養温度は、例えば、20℃〜35℃、好ましくは25℃〜35℃であってよい。培養期間は、例えば、10時間〜120時間であってよい。培養は、例えば、培地中の炭素源が消費されるまで、あるいは本発明の微生物の活性がなくなるまで、継続してもよい。このような条件下で本発明の微生物を培養することにより、ステロールを含有する菌体が生成する。   The culture can be performed, for example, under aerobic conditions. The aerobic condition means that the concentration of dissolved oxygen in the liquid culture medium is 0.33 ppm or more, which is the detection limit by the oxygen film electrode, and preferably 1.5 ppm or more. The oxygen concentration may be controlled, for example, to about 5 to 50%, preferably about 10% of the saturated oxygen concentration. Culture under aerobic conditions can be performed specifically by aeration culture, shake culture, spinner culture, or a combination thereof. The pH of the culture medium may be, for example, pH 3 to 10, preferably pH 4.0 to 9.5. During culture, the pH of the medium can be adjusted as needed. The pH of the culture medium is various alkaline or acidic substances such as ammonia gas, ammonia water, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, magnesium carbonate, sodium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, hydrochloric acid, sulfuric acid and the like Can be adjusted using The culture temperature may be, for example, 20 ° C to 35 ° C, preferably 25 ° C to 35 ° C. The culture period may be, for example, 10 hours to 120 hours. The culture may be continued, for example, until the carbon source in the medium is consumed or the activity of the microorganism of the present invention is lost. By culturing the microorganism of the present invention under such conditions, bacterial cells containing sterols are produced.

ステロールは菌体から適宜回収することができる。すなわち、菌体からステロールを抽出して回収することができる。菌体は、培養液に含有されたままステロールの抽出に供してもよく、培養液から回収してからステロールの抽出に供してもよい。また、菌体(例えば、菌体を含有する培養液や培養液から回収された菌体)は、適宜、希釈、濃縮、凍結、融解、乾燥等の処理に供してから、ステロールの抽出に供してもよい。これらの処理は、単独で、あるいは適宜組み合わせて行ってもよい。これらの処理は、ステロールの抽出法の種類等の諸条件に応じて適宜選択することができる。   Sterols can be recovered from the cells as appropriate. That is, sterols can be extracted and recovered from the cells. The cells may be subjected to sterol extraction as they are contained in the culture solution, or may be recovered from the culture solution and then subjected to sterol extraction. In addition, the cells (for example, the culture solution containing the cells and cells collected from the culture solution) are appropriately subjected to treatments such as dilution, concentration, freezing, thawing, drying and the like, and then subjected to extraction of sterols. May be These treatments may be performed alone or in combination as appropriate. These treatments can be appropriately selected according to various conditions such as the type of sterol extraction method.

菌体を培養液から回収する手法は特に制限されず、例えば公知の手法(Grima, E. M. et al. 2003. Biotechnol. Advances 20: 491-515)を利用できる。具体的には、例えば、自然沈降、遠心分離、濾過等の手法により、菌体を培養液から回収することができる。また、その際、凝集剤(flocculant)を利用してもよい。回収した菌体は、適当な媒体を用いて適宜洗浄することができる。また、回収した菌体は、適当な媒体を用いて適宜再懸濁することができる。洗浄や懸濁に利用できる媒体としては、例えば、水や水性緩衝液等の水性媒体(水性溶媒)、メタノール等の有機媒体(有機溶媒)、およびそれらの混合物が挙げられる。媒体は、ステロールの抽出法の種類等の諸条件に応じて適宜選択することができる。   The method for recovering the cells from the culture solution is not particularly limited, and for example, known methods (Grima, E. M. et al. 2003. Biotechnol. Advances 20: 491-515) can be used. Specifically, for example, bacterial cells can be recovered from the culture solution by methods such as natural sedimentation, centrifugation, filtration and the like. At the same time, flocculants may be used. The collected cells can be appropriately washed using an appropriate medium. Also, the recovered cells can be appropriately resuspended using an appropriate medium. Examples of the medium that can be used for washing and suspension include an aqueous medium (aqueous solvent) such as water and an aqueous buffer, an organic medium (organic solvent) such as methanol, and a mixture thereof. The medium can be appropriately selected according to various conditions such as the type of sterol extraction method.

ステロールを抽出する手法は特に制限されず、例えば公知の手法を利用できる。そのような手法としては、例えば、一般的な藻類等の微生物の菌体から脂質を抽出する手法が挙げられる。そのような手法として、具体的には、例えば、有機溶剤処理、超音波処理、ビーズ破砕処理、酸処理、アルカリ処理、酵素処理、水熱処理、超臨界処理、マイクロ波処理、電磁場処理、圧搾処理が挙げられる。これらの手法は、単独で、あるいは適宜組み合わせて利用することができる。   The method for extracting sterols is not particularly limited, and for example, known methods can be used. As such a method, for example, a method of extracting lipids from microbial cells of general algae and the like can be mentioned. As such a method, specifically, for example, organic solvent treatment, ultrasonic treatment, bead crushing treatment, acid treatment, alkali treatment, enzyme treatment, hydrothermal treatment, supercritical treatment, microwave treatment, electromagnetic field treatment, squeeze treatment Can be mentioned. These techniques can be used alone or in combination as appropriate.

有機溶剤処理に用いられる有機溶剤は、菌体からステロールを抽出できるものであれば特に制限されない。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノ
ール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、n−ヘキサン等のアルカン類、クロロホルムが挙げられる。有機溶剤による脂質の抽出法としては、Bligh-Dyer法やFolch法が挙げられる。有機溶剤としては、1種の有機溶剤を用いてもよく、2種またはそれ以上の有機溶剤を組み合わせて用いてもよい。
The organic solvent used in the organic solvent treatment is not particularly limited as long as it can extract sterols from the cells. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol and octanol, ketones such as acetone, ethers such as dimethyl ether and diethyl ether, methyl acetate, ethyl acetate And esters thereof, alkanes such as n-hexane, and chloroform. Examples of extraction methods of lipids with organic solvents include Bligh-Dyer method and Folch method. As the organic solvent, one organic solvent may be used, or two or more organic solvents may be used in combination.

アルカリ処理のpHは、菌体からステロールを抽出できるpHであれば特に制限されない。アルカリ処理のpHは、通常にはpH 8.5以上、好ましくはpH 10.5以上、さらに好ましくはpH 11.5以上であってよく、pH 14以下であってよい。アルカリ処理の温度は、通常には30℃以上、好ましくは50℃以上、さらに好ましくは70℃以上であってよい。アルカリ処理の温度は、好ましくは120℃以下であってよい。アルカリ処理の時間は、通常には10分以上、好ましくは30分以上、さらに好ましくは50分以上であってよい。アルカリ処理の時間は、好ましくは150分以下であってよい。アルカリ処理には、NaOHやKOH等のアルカリ性物質を利用することができる。   The pH of the alkali treatment is not particularly limited as long as it can extract sterols from cells. The pH of the alkali treatment may be usually pH 8.5 or more, preferably pH 10.5 or more, more preferably pH 11.5 or more, and may be pH 14 or less. The temperature of the alkali treatment may be usually 30 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, more preferably 70 ° C. or more. The temperature of the alkali treatment may preferably be 120 ° C. or less. The time of the alkali treatment may be usually 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more, and more preferably 50 minutes or more. The time of the alkali treatment may preferably be 150 minutes or less. For alkaline treatment, alkaline substances such as NaOH and KOH can be used.

抽出したステロールの回収は、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、イオン交換樹脂法や膜処理法が挙げられる。これらの手法は、単独で、あるいは適宜組み合わせて用いることができる。   Recovery of the extracted sterols can be carried out by known methods used for separation and purification of compounds. Examples of such a method include an ion exchange resin method and a membrane treatment method. These techniques can be used alone or in combination as appropriate.

回収されたステロールは、ステロール以外に、菌体、培地成分、水分、抽出処理に用いられた成分、本発明の微生物の代謝副産物等の成分を含んでいてよい。ステロールは、所望の程度に精製されていてよい。ステロールの純度は、例えば、1%(w/w)以上、2%(w/w)以上、5%(w/w)以上、10%(w/w)以上、30%(w/w)以上、50%(w/w)以上、70%(w/w)以上、90%(w/w)以上、または95%(w/w)以上であってよい。   The recovered sterols may contain, in addition to sterols, components such as bacterial cells, medium components, water, components used for extraction processing, metabolic by-products of the microorganism of the present invention, and the like. The sterols may be purified to the desired degree. The purity of the sterol is, for example, 1% (w / w) or more, 2% (w / w) or more, 5% (w / w) or more, 10% (w / w) or more, 30% (w / w) The above may be 50% (w / w) or more, 70% (w / w) or more, 90% (w / w) or more, or 95% (w / w) or more.

ステロールの種類および量は、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決定することができる。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、単独で、あるいは適宜組み合わせて用いることができる。   The type and amount of sterol can be determined by known techniques used for detection or identification of compounds. Such techniques include, for example, HPLC, LC / MS, GC / MS, NMR. These techniques can be used alone or in combination as appropriate.

回収されるステロールは、例えば、遊離型のステロール、その派生物(ステロールエステル、ステリルグルコシド、アシルステリルグルコシド、等)、またはそれらの混合物であってよい。また、これら派生物の形態で存在する場合、加水分解により遊離型のステロールを生成することもできる。加水分解は常法により実施できる。例えば、ステロールエステルはエステラーゼにより、ステリルグルコシドやアシルステリルグルコシドはグリコシダーゼにより、それぞれ酵素的に加水分解できる。   The sterol to be recovered may be, for example, a sterol in free form, a derivative thereof (sterol ester, steryl glucoside, acyl steryl glucoside, etc.), or a mixture thereof. Also, when present in the form of these derivatives, it is also possible to produce free sterols by hydrolysis. The hydrolysis can be carried out by conventional methods. For example, sterol esters can be enzymatically hydrolyzed by esterases, and steryl glucoside and acyl steryl glucosides can be hydrolyzed enzymatically by glycosidases, respectively.

ステロールは、種々の用途に利用できる。ステロールの用途は特に制限されない。ステロールは、例えば、そのまま単独で、あるいは他の成分と配合して、あるいは他の成分の原料として、利用できる。ステロールの用途としては、食品添加物、飼料添加物、健康食品、医薬品、化成品、化粧品成分、それらの原料が挙げられる。飼料としては、畜産飼料や水産飼料が挙げられる。   Sterols can be used for a variety of applications. The use of the sterols is not particularly limited. Sterols can be used, for example, as they are alone, in combination with other components, or as raw materials for other components. Applications of sterols include food additives, feed additives, health foods, pharmaceuticals, chemical products, cosmetic ingredients, and raw materials thereof. The feed includes livestock feed and fish feed.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples.

<1>Aurantiochytrium limacinumの遺伝子欠損株の作製
<1−1>DHCR24遺伝子欠損株の作製
Aurantiochytrium limacinum mh0186(FERM BP-11311)を親株として、DHCR24遺伝子をハイグロマイシン耐性遺伝子に置換することにより、DHCR24遺伝子欠損株を作製した(図
1A)。手順を以下に示す。
<1> Preparation of gene-deficient strain of Aurantiochytrium limacinum <1-1> Preparation of DHCR24 gene-deficient strain
A DHCR24 gene-deficient strain was prepared by replacing the DHCR24 gene with a hygromycin resistance gene using Aurantiochytrium limacinum mh0186 (FERM BP-11311) as a parent strain (FIG. 1A). The procedure is shown below.

Aurantiochytrium limacinum mh0186のゲノムDNAをテンプレートとしたPCRで、DHCR24遺伝子の開始コドンの1,158 bp上流からDHCR24遺伝子途中までの3,878 bpのフラグメントを増幅した。PCRは、プライマー1と2(表1)、Tks Gflex DNA polymerase(TakaraBio)を用いて行い、PCRプログラムは94℃1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃2.5 min)x
35 cycles、68℃ 4 minとした。増幅したフラグメントとpUC19 linearized vectorをIn-Fusion HD Cloning Kit(Clontech)を用いてIn-Fusion反応させ、Escherichia coli JM109に形質転換した。アンピシリンを50 μg/mlで含むLB寒天培地で形質転換体をセレクションし、プラスミド抽出によりDHCR24 KO pUC19ベクターを得た。
A fragment of 3,878 bp from 1,158 bp upstream of the start codon of the DHCR24 gene to the middle of the DHCR24 gene was amplified by PCR using the genomic DNA of Aurantiochytrium limacinum mh0186 as a template. PCR was performed using primers 1 and 2 (Table 1), Tks Gflex DNA polymerase (TakaraBio), and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 2.5 min) x
35 cycles, 68 ° C. 4 min. The amplified fragment and the pUC19 linearized vector were subjected to an In-Fusion reaction using an In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech), and transformed into Escherichia coli JM109. The transformant was selected on LB agar medium containing 50 μg / ml of ampicillin, and plasmid extraction was performed to obtain a DHCR24 KO pUC19 vector.

続いて、DHCR24 KO pUC19ベクターをテンプレートとして、プライマー3と4(表1)を使用したPCRで、DHCR24 KO pUC19 linearized vectorを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃2.5 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。Thraustochytrium aureum ATCC 34304に由来するユビキチンプロモーター(UbiP)およびSV40ターミネーター(SV40T)(pcDNA3.1 Myc-His由来)の制御下でハイグロマイシン耐性遺伝子(pcDNA3.1/Hygro(+)に由来)を発現するベクター(Matsuda, T., et al. (2012) Analysis of Delta12-fatty acid desaturase
function revealed that two distinct pathways are active for the synthesis of PUFAs in T. aureum ATCC 34304. J. Lipid Res. 53, 1210-1222)をテンプレートとして、プライマー5と6(表1)を使用したPCRで、ハイグロマイシン耐性遺伝子カセットを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃1.5 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。ゲル精製後、DHCR24 KO pUC19 linearized vectorとハイグロマイシン耐性遺伝子カセットのフラグメントをIn-Fusion HD Cloning Kit を用いてIn-Fusion反応させ、Escherichia coli JM109に形質転換した。アンピシリン耐性を利用して形質転換体を単離し、プラスミド抽出でDHCR24 KOベクターを得た。
Subsequently, a DHCR24 KO pUC19 linearized vector was amplified by PCR using primers 3 and 4 (Table 1) with the DHCR24 KO pUC19 vector as a template. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 2.5 min) × 35 cycles, 68 ° C. 2 min. The hygromycin resistant gene (derived from pcDNA3.1 / Hygro (+)) is expressed under the control of the ubiquitin promoter (UbiP) and SV40 terminator (SV40T) (derived from pcDNA3.1 Myc-His) derived from Thraustochytrium aureum ATCC 34304 Vector (Matsuda, T., et al. (2012) Analysis of Delta 12-fatty acid desaturase
function revealed that two distinct pathways are active for the synthesis of PUFAs in T. aureum ATCC 34304. J. Lipid Res. 53, 1210-1222) as a template, using PCR with primers 5 and 6 (Table 1). The mycin resistance gene cassette was amplified. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. for 1 min, (98 ° C. for 10 sec, 55 ° C. for 15 sec, 68 ° C. for 1.5 min) × 35 cycles, 68 ° C. for 2 min. After gel purification, a DHCR24 KO pUC19 linearized vector and a fragment of the hygromycin resistance gene cassette were in-fusion reacted using In-Fusion HD Cloning Kit and transformed into Escherichia coli JM109. The transformant was isolated using ampicillin resistance, and plasmid extraction was performed to obtain a DHCR24 KO vector.

続いて、DHCR24 KOベクターをテンプレートとして、プライマー1と2(表1)を使用したPCRによって、DHCR24遺伝子欠損コンストラクトを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃3 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。得られたDHCR24遺伝子欠損コンストラクトをエタノール沈殿により精製し、エレクトロポレーション法を用いてAurantiochytrium limacinum
mh0186に導入した。エレクトロポレーションは、1 mm gapキュベットで、750 V、25 μF、200 Ωのパルスを2回印加して実施した。ハイグロマイシン耐性を利用してDHCR24遺伝子欠損候補株を単離した。DHCR24遺伝子欠損候補株のコロニーをピックアップし、3 mlのGY培地で2日間培養後、細胞を回収し、20 mM NaOH溶液に懸濁して、37℃で10分間処理することでゲノムを抽出した。このゲノムをテンプレートとして、プライマー7と10、8と9(表1)を用いたPCRによって、DHCR24遺伝子の欠損を確認した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃1.5 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。これらのプライマーセットは、いずれも、DHCR24遺伝子欠損株でのみフラグメントが増幅するように構成されている(図1B)。その結果、2株の候補株で目的のサイズのフラグメントの増幅が認められた。さらに、プライマー9と10(表1)を用いたPCRによって、DHCR24遺伝子の欠損を確認した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃3 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。このプライマーセットは、DHCR24遺伝子欠損株(4,940 bp)で野生株(親株;4,359 bp)よりもサイズの大きなフラグメントが増幅するように構成されている(図1B)。その結果、上記2株の候補株で目的のサイズのフラグメントの増幅が認められた。すなわち、DHCR24遺伝子欠損株が2株得られた。
Subsequently, a DHCR24 gene-deficient construct was amplified by PCR using primers 1 and 2 (Table 1) with the DHCR24 KO vector as a template. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 3 min) × 35 cycles, 68 ° C. 2 min. The resulting DHCR24 gene-deficient construct is purified by ethanol precipitation, and using an electroporation method, Aurantiochytrium limacinum
It was introduced in mh0186. Electroporation was performed in a 1 mm gap cuvette by applying two 750 V, 25 μF, 200 Ω pulses. Hygromycin resistance was used to isolate DHCR24 gene-deficient candidate strains. The colonies of the DHCR24 gene-deficient candidate strain were picked up, cultured in 3 ml of GY medium for 2 days, cells were recovered, suspended in 20 mM NaOH solution, and genome extracted by treating at 37 ° C. for 10 minutes. Using this genome as a template, deletion of the DHCR24 gene was confirmed by PCR using primers 7 and 10, 8 and 9 (Table 1). The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. for 1 min, (98 ° C. for 10 sec, 55 ° C. for 15 sec, 68 ° C. for 1.5 min) × 35 cycles, 68 ° C. for 2 min. Each of these primer sets is configured to amplify a fragment only in the DHCR24 gene-deficient strain (FIG. 1B). As a result, amplification of fragments of the target size was observed in two candidate strains. Furthermore, deletion of the DHCR24 gene was confirmed by PCR using primers 9 and 10 (Table 1). The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 3 min) × 35 cycles, 68 ° C. 2 min. This primer set is configured to amplify a fragment larger in size than the wild strain (parent strain; 4,359 bp) in the DHCR24 gene-deficient strain (4,940 bp) (FIG. 1B). As a result, amplification of a fragment of the desired size was observed in the above two candidate strains. That is, two DHCR24 gene-deficient strains were obtained.

<1−2>SMT1遺伝子欠損株の作製
Aurantiochytrium limacinum mh0186を親株として、SMT1遺伝子をハイグロマイシン耐性遺伝子に置換することにより、SMT1遺伝子欠損株を作製した(図2A)。手順を以下に示す。
<1-2> Production of SMT1 gene-deficient strain
Using Aurantiochytrium limacinum mh0186 as a parent strain and replacing the SMT1 gene with a hygromycin resistant gene, a SMT1 gene-deficient strain was produced (FIG. 2A). The procedure is shown below.

Aurantiochytrium limacinum mh0186のゲノムDNAをテンプレートとしたPCRで、SMT1遺伝子の開始コドンの1,010 bp上流からSMT1遺伝子途中までの3,006 bpのフラグメントを増幅した。PCRは、プライマー1と2(表2)、Tks Gflex DNA polymeraseを用いて行い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃2 min)x 35 cycles、68℃ 2
minとした。増幅したフラグメントとpUC19 linearized vectorをIn-Fusion HD Cloning Kitを用いてIn-Fusion反応させ、Escherichia coli JM109に形質転換した。アンピシリンを50 μg/mlで含むLB寒天培地で形質転換体をセレクションし、プラスミド抽出によりSMT1 KO pUC19ベクターを得た。
A fragment of 3,006 bp from 1,010 bp upstream of the start codon of the SMT1 gene to the middle of the SMT1 gene was amplified by PCR using the genomic DNA of Aurantiochytrium limacinum mh0186 as a template. PCR was performed using primers 1 and 2 (Table 2) and Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. for 1 min, (98 ° C. for 10 sec, 55 ° C. for 15 sec, 68 ° C. for 2 min) x 35 cycles, 68 ° C 2
It was min. The amplified fragment and the pUC19 linearized vector were in-fusion reacted using In-Fusion HD Cloning Kit, and transformed into Escherichia coli JM109. The transformants were selected on LB agar medium containing 50 μg / ml of ampicillin, and SMT1 KO pUC19 vector was obtained by plasmid extraction.

続いて、SMT1 KO pUC19ベクターをテンプレートとして、プライマー3と4(表2)を使用したPCRで、SMT1KO pUC19 linearized vectorを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃2.5 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。Thraustochytrium aureum ATCC 34304に由来するユビキチンプロモーター(UbiP)およびSV40ターミネーター(SV40T)(pcDNA3.1 Myc-His由来)の制御下でハイグロマイシン耐性遺伝子(pcDNA3.1/Hygro(+)に由来)を発現するベクター(Matsuda, T., et al. (2012) Analysis of Delta12-fatty acid desaturase function revealed that two distinct pathways are active for the synthesis of PUFAs in T. aureum ATCC 34304. J. Lipid Res. 53, 1210-1222)をテンプレートとして、プライマー5と6(表2)を使用したPCRで、ハイグロマイシン耐性遺伝子カセットを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃1.5 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。ゲル精製後、SMT1KO pUC19 linearized vectorとハイグロマイシン耐性遺伝子カセットのフラグメントをIn-Fusion HD Cloning Kitを用いてIn-Fusion反応させ、Escherichia coli JM109に形質転換した。アンピシリン耐性を利用して形質転換体を単離し、プラスミド抽出でSMT1 KOベクターを得た。   Subsequently, the SMT1 KO pUC19 linearized vector was amplified by PCR using primers 3 and 4 (Table 2) with the SMT1 KO pUC19 vector as a template. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 2.5 min) × 35 cycles, 68 ° C. 2 min. The hygromycin resistant gene (derived from pcDNA3.1 / Hygro (+)) is expressed under the control of the ubiquitin promoter (UbiP) and SV40 terminator (SV40T) (derived from pcDNA3.1 Myc-His) derived from Thraustochytrium aureum ATCC 34304 Vector (Matsuda, T., et al. (2012) Analysis of Delta 12-fatty acid desaturase function released that two distinct pathways are active for the synthesis of PUFAs in T. aureum ATCC 34304. J. Lipid Res. 53, 1210-1222 The hygromycin resistance gene cassette was amplified by PCR using primers 5 and 6 (Table 2) as a template. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. for 1 min, (98 ° C. for 10 sec, 55 ° C. for 15 sec, 68 ° C. for 1.5 min) × 35 cycles, 68 ° C. for 2 min. After gel purification, the SMT1 KO pUC19 linearized vector and a fragment of the hygromycin resistance gene cassette were in-fusion reacted using In-Fusion HD Cloning Kit, and transformed into Escherichia coli JM109. Transformants were isolated using ampicillin resistance, and plasmid extraction yielded SMT1 KO vector.

続いて、SMT1 KOベクターをテンプレートとして、プライマー5と6(表2)を使用したPCRによって、SMT1遺伝子欠損コンストラクトを増幅した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃2.25 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。得られたSMT1遺伝子欠損コンストラクトをエタノール
沈殿により精製し、エレクトロポレーション法を用いてAurantiochytrium limacinum mh0186に導入した。エレクトロポレーションは、1 mm gapキュベットで、750 V、25 μF、200 Ωの条件でパルスを2回印加して実施した。ハイグロマイシン耐性を利用してSMT1遺伝子欠損候補株を単離した。SMT1遺伝子欠損候補株のコロニーをピックアップし、3 mlのGY培地で2日間培養後、細胞を回収、20 mM NaOH溶液に懸濁し、37℃で10分間処理することでゲノムDNAを抽出した。このゲノムをテンプレートとして、プライマー7と10、8と9(表2)を用いたPCRによって、SMT1遺伝子の欠損を確認した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃1.5 min)x
35 cycles、68℃ 2 minとした。これらのプライマーセットは、いずれも、SMT1遺伝子欠損株でのみフラグメントが増幅するように構成されている(図2B)。その結果、2株の候補株で目的のサイズのフラグメントの増幅が認められた。さらに、プライマー9と10(表2)を用いたPCRによって、SMT1遺伝子の欠損を確認した。PCR酵素はTks Gflex DNA polymeraseを用い、PCRプログラムは94℃ 1 min、(98℃10 sec、55℃15 sec、68℃3.0 min)x 35 cycles、68℃ 2 minとした。このプライマーセットは、SMT1遺伝子欠損株(4,484
bp)で野生株(親株;3,339 bp)よりもサイズの大きなフラグメントが増幅するように構成されている(図2B)。その結果、上記2株の候補株で目的のサイズのフラグメントの増幅が認められた。すなわち、SMT1遺伝子欠損株が2株得られた。その一方をSMT1遺伝子欠損株として以下の実験に用いた。
Subsequently, the SMT1 gene-deficient construct was amplified by PCR using primers 5 and 6 (Table 2) with the SMT1 KO vector as a template. The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. 1 min, (98 ° C. 10 sec, 55 ° C. 15 sec, 68 ° C. 2.25 min) × 35 cycles, 68 ° C. 2 min. The resulting SMT1 gene-deficient construct was purified by ethanol precipitation and introduced into Aurantiochytrium limacinum mh0186 using electroporation. Electroporation was performed in a 1 mm gap cuvette by applying pulses twice under conditions of 750 V, 25 μF, 200 Ω. Hygromycin resistance was used to isolate SMT1 gene-deficient candidate strains. The colonies of the SMT1 gene-deficient candidate strain were picked up, cultured in 3 ml of GY medium for 2 days, cells were collected, suspended in 20 mM NaOH solution, and treated at 37 ° C. for 10 minutes to extract genomic DNA. Using this genome as a template, deletion of the SMT1 gene was confirmed by PCR using primers 7 and 10 and 8 and 9 (Table 2). The PCR enzyme is Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program is 94 ° C 1 min, (98 ° C 10 sec, 55 ° C 15 sec, 68 ° C 1.5 min) x
35 cycles, 68 ° C. 2 min. Each of these primer sets is configured to amplify a fragment only in the SMT1 gene-deficient strain (FIG. 2B). As a result, amplification of fragments of the target size was observed in two candidate strains. Furthermore, deletion of the SMT1 gene was confirmed by PCR using primers 9 and 10 (Table 2). The PCR enzyme was Tks Gflex DNA polymerase, and the PCR program was 94 ° C. for 1 min, (98 ° C. for 10 sec, 55 ° C. for 15 sec, 68 ° C. for 3.0 min) × 35 cycles, 68 ° C. for 2 min. This primer set is a SMT1 gene-deficient strain (4,484
Fragments larger in size than the wild strain (parent strain; 3,339 bp) are configured to be amplified in bp) (FIG. 2B). As a result, amplification of a fragment of the desired size was observed in the above two candidate strains. That is, two SMT1 gene-deficient strains were obtained. One of them was used as an SMT1 gene-deficient strain in the following experiments.

<2>Aurantiochytrium limacinumの遺伝子欠損株を用いたステロール生産
<2−1>DHCR24遺伝子欠損株のステロール解析
DHCR24遺伝子欠損株および野生株を、3 mLのGY培地で前培養した。得られた前培養液を、200 mLフラスコ内の50 mLのGY培地に培養開始時OD600が0.02となるように植菌し、培養温度25℃、撹拌速度150 rpmにて、10日間培養した。培養液から菌体を回収し、脂質抽出に供した。
Sterol analysis of sterol production <2-1> DHCR24 gene deficient strain using gene deficient strain of <2> Aurantiochytrium limacinum
The DHCR24 gene-deficient strain and the wild strain were precultured in 3 mL of GY medium. The obtained preculture liquid was inoculated in 50 mL of GY medium in a 200 mL flask so that the OD 600 at the start of culture was 0.02, and cultured for 10 days at a culture temperature of 25 ° C. and a stirring speed of 150 rpm. . The cells were collected from the culture solution and subjected to lipid extraction.

脂質抽出により作成したサンプルをLC-MS(LC-APCI MS)に供し、遊離ステロールの解析を行った。結果を図3Aに示す。DHCR24遺伝子欠損株では、コレステロールが消失していた。一方で、DHCR24遺伝子欠損株では、植物ステロール(7-デヒドロポリフェラステロール)は野生株と同程度、真菌ステロール(エルゴステロール)は野生株に比べ多量に蓄積していた。   Samples prepared by lipid extraction were subjected to LC-MS (LC-APCI MS) to analyze free sterols. The results are shown in FIG. 3A. In the DHCR24 gene-deficient strain, cholesterol was lost. On the other hand, in the DHCR24 gene-deficient strain, plant sterols (7-dehydropolyferasterol) accumulated to the same extent as in the wild strain, and fungal sterols (ergosterol) accumulated in large amounts as compared to the wild strain.

また、脂質抽出により作成したサンプルをLC-MS(LC-ESI MS)に供し、ステロール派生物であるステロールエステル(SE)、ステリルグルコシド(SG)、およびアシルステリルグルコシド(ASG)の解析を行った。結果(SEおよびASGについては脂肪酸(アシル基)が
DHA(22:6)のもの)を図3Bに示す。DHCR24遺伝子欠損株では、コレステロールの派生物であるコレステリルエステル(CE)、コレステリルグルコシド(CG)、およびアシルコレステリルグルコシド(ACG)が消失していた。一方で、DHCR24遺伝子欠損株では、植物ステロール(7-デヒドロポリフェラステロール)の派生物である7-デヒドロポリフェラステロールエステル、7-デヒドロポリフェラステリルグルコシド、およびアシル-7-デヒドロポリフェラステリルグルコシド、並びに真菌ステロール(エルゴステロール)の派生物であるエルゴステロールエステルは、いずれも、野生株に比べ多量に蓄積していた。
In addition, samples prepared by lipid extraction are subjected to LC-MS (LC-ESI MS), and analysis of sterol derivatives sterol ester (SE), steryl glucoside (SG), and acyl steryl glucoside (ASG) went. Result (for SE and ASG, fatty acid (acyl group) is
DHA (22: 6) is shown in FIG. 3B. In the DHCR24 gene-deficient strain, cholesteryl ester (CE), cholesteryl glucoside (CG) and acyl cholesteryl glucoside (ACG), which are derivatives of cholesterol, disappeared. On the other hand, in the DHCR24 gene-deficient strain, 7-dehydropolyferasterol ester, 7-dehydropolyferasteryl glucoside, and acyl-7-dehydropolyferasteryl glucoside, which are derivatives of plant sterol (7-dehydropolyferasterol) And ergosterol esters, which are derivatives of fungal sterols (ergosterol), were all accumulated in large amounts as compared to the wild strain.

以上より、DHCR24の活性低下によりラビリンチュラ類微生物の植物ステロールまたは真菌ステロール(派生物も含む)の生産能が向上することが明らかとなった。   From the above, it has become clear that the ability to produce plant sterols or fungal sterols (including derivatives) of Labyrinth microbes is improved by the reduced activity of DHCR24.

<2−2>SMT1遺伝子欠損株のステロール解析
SMT1遺伝子欠損株および野生株を、3 mLのGY培地で前培養した。得られた前培養液を、200 mLフラスコ内の50 mLのGY培地に培養開始時OD600が0.02となるように植菌し、培養温度25℃、撹拌速度150 rpmにて、10日間培養した。培養液から菌体を回収し、脂質抽出に供した。
<2-2> Sterol analysis of SMT1 gene deficient strain
The SMT1 gene-deficient strain and the wild strain were precultured in 3 mL of GY medium. The obtained preculture liquid was inoculated in 50 mL of GY medium in a 200 mL flask so that the OD 600 at the start of culture was 0.02, and cultured for 10 days at a culture temperature of 25 ° C. and a stirring speed of 150 rpm. . The cells were collected from the culture solution and subjected to lipid extraction.

脂質抽出により作成したサンプルをLC-MS(LC-APCI MS)に供し、遊離ステロールの解析を行った。結果を図4Aに示す。SMT1遺伝子欠損株では、コレステロールは野生株に比べ多量に蓄積していたが、植物ステロール(7-デヒドロポリフェラステロール)および真菌ステロール(エルゴステロール)は消失していた。   Samples prepared by lipid extraction were subjected to LC-MS (LC-APCI MS) to analyze free sterols. The results are shown in FIG. 4A. In the SMT1 gene-deficient strain, cholesterol was accumulated in large amounts as compared to the wild-type strain, but plant sterols (7-dehydropolyferasterol) and fungal sterols (ergosterol) disappeared.

また、脂質抽出により作成したサンプルをLC-MS(LC-ESI MS)に供し、ステロール派生物であるステロールエステル(SE)、ステリルグルコシド(SG)、およびアシルステリルグルコシド(ASG)の解析を行った。結果(SEおよびASGについては脂肪酸(アシル基)がDHA(22:6)のもの)を図4Bに示す。SMT1遺伝子欠損株では、コレステロールの派生物であるコレステリルエステル(CE)、コレステリルグルコシド(CG)、およびアシルコレステリルグルコシド(ACG)は野生株に比べ多量に蓄積していた。一方で、SMT1遺伝子欠損株では、植物ステロール(7-デヒドロポリフェラステロール)の派生物である7-デヒドロポリフェラステロールエステル、7-デヒドロポリフェラステリルグルコシド、およびアシル-7-デヒドロポリフェラステリルグルコシド、並びに真菌ステロール(エルゴステロール)の派生物であるエルゴステロールエステルは、いずれも消失していた。   In addition, samples prepared by lipid extraction are subjected to LC-MS (LC-ESI MS), and analysis of sterol derivatives sterol ester (SE), steryl glucoside (SG), and acyl steryl glucoside (ASG) went. The results (for SE and ASG the fatty acid (acyl group) is DHA (22: 6)) are shown in FIG. 4B. In the SMT1 gene-deficient strain, cholesteryl ester (CE), cholesteryl glucoside (CG) and acyl cholesteryl glucoside (ACG), which are derivatives of cholesterol, accumulated in large amounts as compared to the wild-type strain. On the other hand, in the SMT1 gene-deficient strain, 7-dehydropolyferasterol ester which is a derivative of plant sterol (7-dehydropolyferasterol), 7-dehydropolyferasteryl glucoside, and acyl-7-dehydropolyferasteryl glucoside And ergosterol esters, which are derivatives of fungal sterols (ergosterol), have all disappeared.

以上より、SMT1の活性低下によりラビリンチュラ類微生物のコレステロール(派生物も含む)の生産能が向上することが明らかとなった。   From the above, it has become clear that the ability to produce cholesterol (including derivatives) of the Labyrinthula microorganism is improved by the decrease in the activity of SMT1.

<3>材料と方法
実施例に用いたその他の材料および方法は以下の通りである。
<3> Materials and Methods Other materials and methods used in the examples are as follows.

<GY培地の組成>
(A区)
グルコース 30 g/L
酵母エキス 10 g/L
SEA LIFE 17.5 g/L
(B区)
ビタミンB1 2 mg/L
ビタミンB2 0.01 mg/L
ビタミンB12 0.01 mg/L
(C区)
EDTA 60 mg/L
FeCl3・6H2O 2.9 mg/L
H3BO3 68.4 mg/L
MnCl2・4H2O 8.6 mg/L
ZnSO4・7H2O 2.6 mg/L
CoCl2・6H2O 0.26 mg/L
NiSO4・6H2O 0.52 mg/L
CuSO4・5H2O 0.02 mg/L
Na2MoO4・2H2O 0.05 mg/L
A区は120℃で10分オートクレーブした。B区およびC区はフィルター濾過を行った。A区を室温に冷却後、A区、B区、およびC区を混合した。
<Composition of GY medium>
(District A)
Glucose 30 g / L
Yeast extract 10 g / L
SEA LIFE 17.5 g / L
(District B)
Vitamin B1 2 mg / L
Vitamin B2 0.01 mg / L
Vitamin B12 0.01 mg / L
(District C)
EDTA 60 mg / L
FeCl 3 · 6 H 2 O 2.9 mg / L
H 3 BO 3 68.4 mg / L
MnCl 2 · 4 H 2 O 8.6 mg / L
ZnSO 4 · 7H 2 O 2.6 mg / L
CoCl 2 · 6H 2 O 0.26 mg / L
NiSO 4 · 6 H 2 O 0.52 mg / L
CuSO 4 · 5 H 2 O 0.02 mg / L
Na 2 MoO 4 · 2H 2 O 0.05 mg / L
The A section was autoclaved at 120 ° C. for 10 minutes. The B and C sections were subjected to filter filtration. After cooling the area A to room temperature, the areas A, B and C were mixed.

<脂質抽出>
回収した細胞を500 μlの超純水に懸濁し、200 μlのガラスビーズ(0.5 mm 径)を加えてBEADS CRUSHER μT-12(TAITEC)で3分間破砕した。15,000 ×g、3分間、4℃で遠心し、上層を回収して細胞破砕液とした。細胞破砕液から200 μlとり800 μlのクロロホルム/メタノール(C/M)=2/1に加えた。37℃で90分間インキュベートし、脂質を抽出した。遠心(20℃、15,000 rpm、1 min)し、下層から200 μlとり窒素乾固した。脂質重量を測定し、2 mg/mlになるようにIPA(isopropyl alcohol)で調製した。ソニケーション後に、遠心(20℃、15,000 rpm、5 min )して、上清をバイアルに移し、これをサンプルとした。
<Lipid extraction>
The recovered cells were suspended in 500 μl of ultrapure water, 200 μl of glass beads (0.5 mm in diameter) were added, and the cells were disrupted for 3 minutes with BEADS CRUSHER μT-12 (TAITEC). The mixture was centrifuged at 15,000 × g for 3 minutes at 4 ° C., and the upper layer was collected to obtain a cell disruption solution. A 200 μl aliquot of the cell lysate was added to 800 μl chloroform / methanol (C / M) = 2/1. Incubate at 37 ° C. for 90 minutes to extract lipids. The mixture was centrifuged (20 ° C., 15,000 rpm, 1 min), 200 μl was taken from the lower layer, and dried in nitrogen. The lipid weight was measured and adjusted to 2 mg / ml with IPA (isopropyl alcohol). After sonication, the supernatant was centrifuged (20 ° C., 15,000 rpm, 5 min), and the supernatant was transferred to a vial, which was used as a sample.

<高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC-ESI MS)による脂質解析>
脂質抽出により作成したサンプルをLC-MSに供試した。測定は、脂肪酸組成の異なるリン脂質、中性脂質、ステロールエステル(SE)、ステリルグルコシド(SG)、アシルステリルグルコシド(ASG)を検出する各種Q1/Q3の組み合わせによるMultiple Reaction Monitoring(MRM)によって行った。LC-MSは、質量分析計に三連四重極型の3200 QTRAP(SCIEX)をポジティブイオンモードで使用し、カラムにInertSustain C18(2.1 x 150 mm、5 μm、GL Sciences)を用いた。溶媒は、溶媒 A : methanol/water = 19/19/2 (v/v/v)(0.1% Formic acid、0.025% Ammonia)と溶媒 B : isopropyl alcohol(0.1% Formic acid、0.025% Ammonia)を用いた。
<Lipid analysis by high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC-ESI MS)>
Samples prepared by lipid extraction were subjected to LC-MS. Measurement is Multiple Reaction Monitoring (MRM) by combination of various Q1 / Q3 which detects phospholipid with different fatty acid composition, neutral lipid, sterol ester (SE), steryl glucoside (SG), and acyl steryl glucoside (ASG) Went by. In LC-MS, a triple quadrupole 3200 QTRAP (SCIEX) was used in a positive ion mode for a mass spectrometer, and InertSustain C18 (2.1 × 150 mm, 5 μm, GL Sciences) was used for a column. The solvent used is solvent A: methanol / water = 19/19/2 (v / v / v) (0.1% Formic acid, 0.025% Ammonia) and solvent B: isopropyl alcohol (0.1% Formic acid, 0.025% Ammonia) It was.

<高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC-APCI MS)によるステロール解析>
脂質抽出により作成したサンプルをLC-MSに供試した。測定は、構造の異なるステロールを検出する各種Q1/Q3の組み合わせによるMultiple Reaction Monitoring(MRM)によって行った。LC-MSは、質量分析計に三連四重極型の3200 QTRAP(AB SCIEX)をポジティブイオンモードで使用し、カラムにInertSustain C18(2.1 x 150 mm、5 μm、GL Sciences)を用いた。溶媒は、溶媒 A : acetonitrile/methanol/water = 96/4 (v/v)(0.1% Acetic acid)と溶媒 B : methanol(0.1% Acetic acid)を用いた。
Sterol analysis by high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC-APCI MS)>
Samples prepared by lipid extraction were subjected to LC-MS. The measurement was performed by Multiple Reaction Monitoring (MRM) with various Q1 / Q3 combinations that detect sterol with different structures. In LC-MS, a triple quadrupole 3200 QTRAP (AB SCIEX) was used in a positive ion mode for a mass spectrometer, and InertSustain C18 (2.1 × 150 mm, 5 μm, GL Sciences) was used for a column. As the solvent, solvent A: acetonitrile / methanol / water = 96/4 (v / v) (0.1% Acetic acid) and solvent B: methanol (0.1% Acetic acid) were used.

<配列表の説明>
配列番号1〜16:プライマー
配列番号17:Aurantiochytrium limacinum mh0186のDHCR24遺伝子の塩基配列
配列番号18:Aurantiochytrium limacinum mh0186のDHCR24のアミノ酸配列
配列番号19:Aurantiochytrium limacinum mh0186のSMT1遺伝子の塩基配列
配列番号20:Aurantiochytrium limacinum mh0186のSMT1のアミノ酸配列
配列番号21:Aurantiochytrium sp.1 AJ7869株の18S rDNA領域の塩基配列
<Description of Sequence Listing>
SEQ ID NO: 1 to 16: Primer SEQ ID NO: 17: Nucleotide sequence of DHCR24 gene of Aurantiochytrium limacinum mh0186 SEQ ID NO: 18: Amino acid sequence of DHCR24 of Aurantio chytrium limacinum mh0186 SEQ ID NO: 19 Amino acid sequence of SMT1 of limacinum mh0186 SEQ ID NO: 21: Nucleotide sequence of 18S rDNA region of Aurantiochytrium sp. 1 AJ7869 strain

Claims (12)

ステロールの製造方法であって、
ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物を培地で培養すること、
前記培養により生成した菌体からステロールを回収すること、
を含み、
前記微生物が、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が非改変株と比較して低下するように改変されており、
前記ステロールが、植物ステロールおよび真菌ステロールから選択される少なくとも1種のステロールであり、
ただし、前記微生物がオーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)sp.1である場合を除く、方法。
A method of producing sterols,
Cultivating a labyrinthula microorganism having sterol-producing ability in a culture medium,
Recovering sterol from cells produced by the culture;
Including
Said microorganism has been modified such that the activity of 24-dehydrocholesterol reductase is reduced compared to the unmodified strain;
The sterol is at least one sterol selected from plant sterol and fungal sterol,
However, the method except that the microorganism is Aurantiochytrium sp.
前記24−デヒドロコレステロールレダクターゼが、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質である、請求項1に記載の方法:
(a)配列番号18に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号18に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、24−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質;
(c)配列番号18に示すアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、24−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質。
The method according to claim 1, wherein the 24-dehydrocholesterol reductase is a protein according to (a), (b) or (c) below:
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18;
(B) A protein comprising an amino acid sequence comprising substitution, deletion, insertion and / or addition of 1 to 10 amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 and having 24-dehydrocholesterol reductase activity ;
(C) A protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 and having 24-dehydrocholesterol reductase activity.
24−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現を低下させることにより、または該遺伝子を破壊することにより、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が低下した、請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the activity of 24-dehydrocholesterol reductase is reduced by reducing the expression of the gene encoding 24-dehydrocholesterol reductase or by disrupting the gene. 24−デヒドロコレステロールレダクターゼのアミノ酸配列の一部または全部の欠失により、24−デヒドロコレステロールレダクターゼの活性が低下した、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the deletion of part or all of the amino acid sequence of 24-dehydrocholesterol reductase reduces the activity of 24-dehydrocholesterol reductase. 前記ステロールが、7−デヒドロポリフェラステロール、スティグマステロール、4−メチル−7,22−スティグマスタジエノール、エルゴステロール、および7−ジヒドロエルゴステロールから選択される少なくとも1種のステロールである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The sterol is at least one sterol selected from 7-dehydropolyferasterol, stigmasterol, 4-methyl-7, 22-stigmastadienol, ergosterol, and 7-dihydroergosterol. The method according to any one of ~ 4. ステロールの製造方法であって、
ステロール生産能を有するラビリンチュラ類微生物を培地で培養すること、
前記培養により生成した菌体からステロールを回収すること、
を含み、
前記微生物が、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が非改変株と比較して低下するように改変されており、
前記ステロールが、コレステロールであり、
ただし、前記微生物がオーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)sp.1である場合を除く、方法。
A method of producing sterols,
Cultivating a labyrinthula microorganism having sterol-producing ability in a culture medium,
Recovering sterol from cells produced by the culture;
Including
Said microorganism has been modified to reduce the activity of sterol 24-C-methyltransferase compared to the unmodified strain;
The sterol is cholesterol,
However, the method except that the microorganism is Aurantiochytrium sp.
前記ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼが、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質である、請求項6に記載の方法:
(a)配列番号20に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号20に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、ステロール24−C−
メチルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質;
(c)配列番号20に示すアミノ酸配列に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
The method according to claim 6, wherein the sterol 24-C-methyltransferase is a protein according to (a), (b) or (c) below:
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 20;
(B) amino acid sequence containing a substitution, deletion, insertion, and / or addition of 1 to 10 amino acid residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20, and sterol 24-C—
A protein having methyltransferase activity;
(C) A protein comprising an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 and having sterol 24-C-methyltransferase activity.
ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の発現を低下させることにより、または該遺伝子を破壊することにより、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が低下した、請求項6または7に記載の方法。   The method according to claim 6 or 7, wherein the activity of sterol 24-C-methyltransferase is reduced by reducing the expression of the gene encoding sterol 24-C-methyltransferase or by disrupting the gene. . ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼのアミノ酸配列の一部または全部の欠失により、ステロール24−C−メチルトランスフェラーゼの活性が低下した、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the deletion of a part or all of the amino acid sequence of sterol 24-C-methyltransferase reduces the activity of sterol 24-C-methyltransferase. 前記ステロールが、遊離型のステロール、ステロールエステル、ステリルグルコシド、アシルステリルグルコシド、またはそれらの混合物である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。   10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the sterol is free sterol, sterol ester, steryl glucoside, acyl steryl glucoside, or a mixture thereof. 前記微生物が、オーランチオキトリウム(Aurantiochytrium)属、シゾキトリウム(Schizochytrium)属、スラウストキトリウム(Thraustochytrium)属、またはパリエティキトリウム(Parietichytrium)属に属する微生物である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。   The microorganism according to any one of claims 1 to 10, wherein the microorganism belongs to the genus Aurantiochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, or Parietichytrium. Method described in Section. 前記微生物が、オーランチオキトリウム・リマシナム(Aurantiochytrium limacinum)である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the microorganism is Aurantiochytrium limacinum.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113151317A (en) * 2021-05-26 2021-07-23 云南中烟工业有限责任公司 Tobacco delta (24) -sterol reductase gene and application thereof

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