JP5069926B2 - 酢酸菌の発泡に関与する遺伝子、該遺伝子を修飾して育種された酢酸菌、及び該酢酸菌を用いた食酢の製造方法 - Google Patents
酢酸菌の発泡に関与する遺伝子、該遺伝子を修飾して育種された酢酸菌、及び該酢酸菌を用いた食酢の製造方法 Download PDFInfo
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Description
(1)以下の(A)、(B)又は(C)に示されるタンパク質。
(A)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質
(C)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列と少なくとも85%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質
(A)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、発泡に関与するタンパク質
(C)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列と少なくとも85%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質
(A)配列表の配列番号1に示される塩基配列からなるDNA
(B)配列表の配列番号1に示される塩基配列に相補的な配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、発泡に関与するタンパク質をコードするDNA
(C)配列表の配列番号1に示される塩基配列において、1若しくは数個の塩基の置換、欠失、挿入、又は付加された塩基配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質をコードするDNA
(5)酢酸菌の発泡に関与するタンパク質をコードする遺伝子が、酢酸菌のクオラムセンシングシステムに関与する遺伝子であることを特徴とする上記(4)に記載の発泡能が抑制された酢酸菌の生産方法。
(6)酢酸菌の発泡に関与する上記(2)又は(3)に記載のDNAからなる遺伝子の機能を低下ないしは欠損させることを特徴とする発泡能が抑制された酢酸菌の生産方法。
(7)上記(4)〜(6)のいずれかに記載の方法により得られる、発泡能が抑制された酢酸菌。
(8)グルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051△orf3株(FERM BP−10792)である上記(7)記載の発泡能が抑制された酢酸菌。
(9)上記(7)又は(8)に記載の酢酸菌を、アルコールを含む培地で培養して該培地中に酢酸を生成蓄積せしめることを特徴とする食酢の製造方法。
本発明のタンパク質としては、酢酸菌の発泡に関与するタンパク質である。具体的には、配列表の配列番号2(図4)に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質や、配列表の配列番号2(図4)に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、発泡に関与するタンパク質や、配列表の配列番号2(図4)に示されるアミノ酸配列と少なくとも85%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、発泡に関与するタンパク質に関する。本発明において、「発泡に関与するタンパク質」とは、当該タンパク質の機能を低下ないしは欠損させることにより、酢酸菌の培養中の発泡が抑制されるタンパク質をいう。
また、上記「1若しくは数個の塩基が置換、欠失、挿入、又は付加された塩基配列」とは、例えば1〜20個、好ましくは1〜15個、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個の任意の数の塩基が置換、欠失、挿入、又は付加された塩基配列を意味する。
すなわち、グルコンアセトバクター属(Gluconacetobacter)に属する酢酸菌としては、例えば、グルコンアセトバクター・インターメディウス(Gluconacetobacter intermedius)、グルコンアセトバクター・キシリヌス(Gluconacetobacter xylinus)、グルコンアセトバクター・ヨーロパエウス(Gluconacetobacter europaeus)、グルコンアセトバクター・ジアゾトロフィカス(Gluconacetobacter diazotrophicus)、グルコンアセトバクター・エンタニイ(Gluconacetobacter entanii)などがあげられ、さらに具体的には、グルコンアセトバクター・キシリヌス IFO3288(Gluconacetobacter xylinus IFO3288)、グルコンアセトバクター・ヨーロパエウス DSM6160(Gluconacetobacter europaeus DSM6160)株、グルコンアセトバクター・ジアゾトロフィカス ATCC49037(Gluconacetobacter diazotrophicus ATCC49037)株、アセトバクター・アルトアセチゲネス MH−24(Acetobacter altoacetigenes MH-24)株、グルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051(Gluconacetobacter intermedius NCI1051)(FERM BP−10767)株などがあげられる。
培養液中の発泡が培養後期に起こることから、発泡は菌体密度依存的遺伝子制御システムであるクオラムセンシングシステムの制御下にあるのではないかと考えた。そこで、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(日本国茨城県つくば市東1丁目1番地中央第6)に受託番号 FERM BP−10767としてブダペスト条約に基づき寄託されているグルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051(Gluconacetobacter intermedius NCI1051)株(以下、野生株と称する場合もある)のアシルホモセリンラクトン合成酵素をコードする遺伝子の破壊株であり、同じく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(日本国茨城県つくば市東1丁目1番地中央第6)に受託番号 FERM BP−10768としてブダペスト条約に基づき寄託されているグルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051△orf1(Gluconacetobacter intermedius NCI1051△orf1)株(以下、orf1破壊株と称する場合もある)及び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(日本国茨城県つくば市東1丁目1番地中央第6)に受託番号 FERM BP−10769としてブダペスト条約に基づき寄託されているアシルホモセリンラクトン受容体型転写因子をコードする遺伝子の破壊株であるグルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051△orf2(Gluconacetobacter intermedius NCI1051△orf2)株(以下、orf2破壊株と称する場合もある)の発泡量を野生株と比較した。
そこで、図3及び配列表の配列番号1の塩基番号1〜267に示される塩基配列からなるorf3遺伝子の相同性検索を行なったところ、有意な相同性を有する配列は他に存在せず、新規な遺伝子であることがわかった。なお、orf2についても相補株を作製し、表現型が回復することを確認した。
実施例1でorf3が発泡に関与する遺伝子であることが示唆された。そこで、orf3の発泡への関与を調べるため、orf3の破壊株を作製した。すなわち、orf3の塩基配列に基づいて、プライマー1(図5及び配列表の配列番号3参照)及びプライマー2(図6及び配列表の配列番号4参照)を合成し、グルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051株の染色体DNAを鋳型にして、PCR法によりorf1の上流配列と5’側配列を増幅し、該増幅産物を制限酵素EcoRIとKpnI(タカラバイオ製)で処理してDNA断片(DNA断片1)を調製した。
実施例2で得られたorf3遺伝子が破壊されたorf3破壊株について、野生株と発泡能を比較した。具体的には、500ml容坂口フラスコを用いて、エタノール2%、グルコース3%、酵母エキス0.5%、ポリペプトン0.3%、アンピシリン100μg/ml、セルクラスト1.5L(ノボザイムス製)1%を含む100 mlの培地にて、30℃、120spm、振とう培養を行った。その結果、orf3破壊株は、野生株と比較して、発泡が顕著に抑制されることがわかった(図1)。この結果を確認するため、orf3相補株の作製を試みた。その結果、表現型が回復することを確認した(図1)。
実施例2で得られたorf3遺伝子が破壊されたorf3破壊株について、野生株と発泡及び酢酸生産量を比較した。具体的には、3リッターのミニジャーファーメンター(丸菱バイオエンジ製、Bioneer300型 3L)を用いて、エタノール3%、グルコース3%、酵母エキス0.5%、ポリペプトン0.3%、アンピシリン100μg/ml、セルクラスト1.5L(ノボザイムス製)1%、消泡剤0.01%を含む1.5リッターの培地にて、30℃、500rpm、 リッター/minの通気攪拌培養を行った。発酵中は培地中のエタノール濃度を2%に制御した。発泡の様子を図2に、また発酵成績を表1に示した。
Claims (9)
- 以下の(A)、(B)又は(C)に示されるタンパク質。
(A)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質
(C)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列と少なくとも85%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質 - 以下の(A)、(B)又は(C)に示されるタンパク質をコードするDNA。
(A)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、発泡に関与するタンパク質
(C)配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列と少なくとも85%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質 - 以下の(A)、(B)又は(C)に示されるDNA。
(A)配列表の配列番号1に示される塩基配列からなるDNA
(B)配列表の配列番号1に示される塩基配列に相補的な配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、発泡に関与するタンパク質をコードするDNA
(C)配列表の配列番号1に示される塩基配列において、1若しくは数個の塩基の置換、欠失、挿入、又は付加された塩基配列からなり、かつ、酢酸菌の培養液中の発泡に関与するタンパク質をコードするDNA - 酢酸菌の発泡に関与する請求項1に記載のタンパク質の機能を低下ないしは欠損させることを特徴とする発泡能が抑制された酢酸菌の生産方法。
- 酢酸菌の発泡に関与するタンパク質をコードする遺伝子が、酢酸菌のクオラムセンシングシステムに関与する遺伝子であることを特徴とする請求項4に記載の発泡能が抑制された酢酸菌の生産方法。
- 酢酸菌の発泡に関与する請求項2又は3に記載のDNAからなる遺伝子の機能を低下ないしは欠損させることを特徴とする発泡能が抑制された酢酸菌の生産方法。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の方法により得られる、発泡能が抑制された酢酸菌。
- グルコンアセトバクター・インターメディウス NCI1051Δorf3株(FERM BP−10792)である請求項7記載の発泡能が抑制された酢酸菌。
- 請求項7又は8に記載の酢酸菌を、アルコールを含む培地で培養して該培地中に酢酸を生成蓄積せしめることを特徴とする食酢の製造方法。
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