JP5583311B2 - Purine substance producing bacteria and method for producing purine substance - Google Patents

Purine substance producing bacteria and method for producing purine substance Download PDF

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Description

本発明は5’−イノシン酸および5’−グアニル酸を代表とするプリンヌクレオチド、並びにこれらの合成原料として重要な物質であるイノシンおよびグアノシン等のプリンヌクレオシド、などのプリン系物質の製造法に用いられるバチルス属細菌に関する。プリン系物質は、調味料、医薬並びにそれらの原料等として有用である。   The present invention is used in a method for producing purine-based substances such as purine nucleotides typified by 5'-inosinic acid and 5'-guanylic acid, and purine nucleosides such as inosine and guanosine, which are important materials for their synthesis. The present invention relates to a Bacillus bacterium. Purine substances are useful as seasonings, medicines, and raw materials thereof.

発酵法によるイノシンおよびグアノシンの生産に関しては、アデニン要求株、またはそれにプリンアナログをはじめとする各種の薬剤に対する耐性を付与したバチルス属の微生物(特許文献1〜8参照)、およびブレビバクテリウム属の微生物(特許文献9,10又は非特許文献1参照)等を用いる方法が知られている。
このような変異株を取得するには、従来、紫外線照射やニトロソグアニジン(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)処理などの変異誘起処理を行い、適当な選択培地を用いて、目的とする変異株を取得するという方法が行われてきた。
Regarding the production of inosine and guanosine by fermentation, microorganisms belonging to the genus Bacillus (see Patent Documents 1 to 8) imparted resistance to various drugs including adenine-requiring strains or purine analogs, and Brevibacterium genus A method using a microorganism (see Patent Documents 9 and 10 or Non-Patent Document 1) is known.
In order to obtain such mutant strains, conventionally, mutagenesis treatment such as ultraviolet irradiation or nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) treatment is performed, and an appropriate selective medium is used. A method of obtaining a mutant strain has been carried out.

一方で、遺伝子工学技術を用いたプリン系物質生産株の育種もバチルス属の微生物(特許文献11〜20参照)、ブレビバクテリウム属の微生物(特許文献21参照)、およびエシェリヒア属の微生物(特許文献22参照)で行われている。具体的には、例えば、プリンオペロンのリプレッサータンパク質遺伝子(purR)が破壊されたバチルス属細菌を用いて、ヒポキサンチン、ウラシル、グアニン及びアデニン等の核酸系物質を効率よく製造する方法(特許文献23参照)が開示されている。
バチルス・ズブチリスでは、前記リプレッサータンパク質は、プリンオペロンの遺伝子群の他に、AMP生合成に関与するpurA遺伝子(非特許文献2参照)、ホルミルテトラヒドロ葉酸生合成に関与するglyA遺伝子(非特許文献3参照)およびヒポキサンチン/グアニンのトランスポーターをコードするpbuG遺伝子(非特許文献4参照)などの発現を調節することが知られている。
On the other hand, breeding of purine-based substance producing strains using genetic engineering techniques is also possible for microorganisms belonging to the genus Bacillus (see Patent Documents 11 to 20), microorganisms belonging to the genus Brevibacterium (see Patent Document 21), and microorganisms belonging to the genus Escherichia (patents). Reference 22). Specifically, for example, a method for efficiently producing nucleic acid substances such as hypoxanthine, uracil, guanine, and adenine using a Bacillus bacterium in which the repressor protein gene (purR) of purine operon is disrupted (Patent Literature) 23).
In Bacillus subtilis, in addition to the purine operon gene group, the repressor protein includes a purA gene involved in AMP biosynthesis (see Non-Patent Document 2) and a glyA gene involved in formyltetrahydrofolate biosynthesis (Non-Patent Document). 3) and a pbuG gene encoding a hypoxanthine / guanine transporter (see Non-Patent Document 4) is known to regulate the expression.

さらに、purR遺伝子破壊に加えて、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)を破壊してアデニン要求性を付与すること、およびプリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(deoD)を破壊して、イノシンのヒポキサンチンへの分解を抑制することによって、イノシンを効率的に製造する方法が開示されている(特許文献8参照)。   Furthermore, in addition to purR gene disruption, the succinyl-AMP synthase gene (purA) is disrupted to confer adenine requirement, and the purine nucleoside phosphorylase gene (deoD) is disrupted to degrade inosine into hypoxanthine. A method for efficiently producing inosine by suppressing it is disclosed (see Patent Document 8).

酸化的ペントースリン酸経路は、グルコースがグルコースキナーゼによりリン酸化されてグルコース−6−リン酸が生合成され、該グルコース−6−リン酸が酸化的にリボース−5−リン酸へ転換される経路である。この経路とプリン系物質の生合成経路との関係はあまり知られておらず、微生物の酸化的ペントースリン酸経路を改変してプリン系物質生産菌を育種するという試みはなされていなかった。

特公昭38−23099号公報 特公昭54−17033号公報 特公昭55−2956号公報 特公昭55−45199号公報 特公昭57−14160号公報 特公昭57−41915号公報 特開昭59−42895号公報 特開2004−242610号公報 特公昭51−5075号公報 特公昭58−17592号公報 特開昭58−158197号公報 特開昭58−175493号公報 特開昭59−28470号公報 特開昭60−156388号公報 特開平1−27477号公報 特開平1−174385号公報 特開平3−58787号公報 特開平3−164185号公報 特開平5−84067号公報 特開平5−192164号公報 特開昭63−248394号公報 国際公開第99/03988号パンフレット 米国特許第6,284,495号 Agric.Biol.Chem., 1978, 42, 399-405 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, 92, 7455-7459 J. Bacteriol., 2001, 183, 6175-6183 J. Bacteriol., 2003, 185, 5200-5209,
The oxidative pentose phosphate pathway is a pathway in which glucose is phosphorylated by glucose kinase to biosynthesize glucose-6-phosphate, and the glucose-6-phosphate is oxidatively converted to ribose-5-phosphate. is there. The relationship between this pathway and the biosynthetic pathway of purine substances is not well known, and no attempt has been made to breed purine substance-producing bacteria by modifying the oxidative pentose phosphate pathway of microorganisms.

Japanese Patent Publication No. 38-23099 Japanese Examined Patent Publication No. 54-17033 Japanese Patent Publication No.55-2956 Japanese Patent Publication No. 55-45199 Japanese Patent Publication No.57-14160 Japanese Patent Publication No.57-41915 JP 59-42895 JP 2004-242610 A Japanese Patent Publication No.51-5075 Japanese Patent Publication No.58-17592 JP 58-158197 A JP 58-175493 A JP 59-28470 A JP-A-60-156388 JP-A-1-27477 JP-A-1-174385 JP-A-3-58787 Japanese Patent Laid-Open No. 3-164185 JP-A-5-84067 JP-A-5-192164 JP-A-63-248394 International Publication No. 99/03988 Pamphlet US Pat. No. 6,284,495 Agric.Biol.Chem., 1978, 42, 399-405 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, 92, 7455-7459 J. Bacteriol., 2001, 183, 6175-6183 J. Bacteriol., 2003, 185, 5200-5209,

本発明は、発酵法によってプリンヌクレオシド及び/又はプリンヌクレオチドなどのプリン系物質を製造するために好適なバチルス属細菌を創製すること、及び同細菌を用いたプリン系物質の製造法を提供することを課題とする。   The present invention provides a Bacillus bacterium suitable for producing purine substances such as purine nucleosides and / or purine nucleotides by a fermentation method, and provides a method for producing a purine substance using the bacteria. Is an issue.

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。その結果、バチルス属細菌において、酸化的ペントース−リン酸経路の酵素活性、特にグルコース−6−リン酸−脱水素酵素、又はリボース−5−リン酸イソメラーゼの活性を増強することによって、プリンヌクレオシドやプリンヌクレオチドの生産能が向上することを見出した。さらに、ホスホリボシルピロリン酸(PRPP)シンセターゼ、あるいはプリンヌクレオチド生合成に関与する酵素をコードする遺伝子の発現が上昇するように改変すること、またはプリンヌクレオシドホスホリラーゼ活性が低減するように改変することによって、さらにバチルス属細菌のプリン系物質生産能を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, purine nucleosides and the like can be obtained by enhancing enzyme activity of the oxidative pentose-phosphate pathway, particularly glucose-6-phosphate-dehydrogenase or ribose-5-phosphate isomerase in Bacillus bacteria. It has been found that the purine nucleotide production ability is improved. Further, by modifying so that the expression of a gene encoding phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) synthetase or an enzyme involved in purine nucleotide biosynthesis is increased, or by modifying so that purine nucleoside phosphorylase activity is reduced, Furthermore, the inventors have found that the ability to produce purine substances of Bacillus bacteria can be improved, and have completed the present invention.

すなわち本発明は以下のとおりである。
(1)プリン系物質生産能を有し、酸化的ペントースリン酸経路の酵素の活性が上昇するように改変されたことを特徴とするバチルス属細菌。
(2)前記プリン系物質がイノシン、キサントシン、グアノシン、アデノシンからなる群より選択されるプリンヌクレオシドである(1)のバチルス属細菌。
(3)前記プリン系物質がイノシン酸、キサンチル酸、グアニル酸、アデニル酸からなる群より選択されるプリンヌクレオチドである(1)のバチルス属細菌。
(4) 前記酸化的ペントースリン酸経路の酵素が、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素、又はリボース5−リン酸イソメラーゼである(1)〜(3)のいずれかのバチルス属細菌。
(5)前記酵素をコードする遺伝子のコピー数を高めること、又は該遺伝子の発現調節配列を改変することにより酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性が増強した(1)〜(4)のいずれかのバチルス属細菌。
(6)前記酵素がグルコース−6−リン酸−脱水素酵素であり、該グルコース−6−リン酸−脱水素酵素をコードする遺伝子が下記(A)又は(B)に示すタンパク質をコードする遺伝子である(5)のバチルス属細菌。
(A)配列番号48に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列番号48に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加、又は逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素活性を有するタンパク質。
(7)前記酵素がリボース5−リン酸イソメラーゼであり、該リボース5−リン酸イソメラーゼをコードする遺伝子が下記(E)又は(F)に示すタンパク質をコードする遺伝子である(5)のバチルス属細菌
(E)配列番号50に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列番号50に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加、又は逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、リボース5−リン酸イソメラーゼ活性を有するタンパク質。
(8)前記数個が1〜20個である、(6)と(7)のいずれかのバチルス属細菌。
(9)前記酵素がグルコース−6−リン酸−脱水素酵素であり、該グルコース−6−リン酸−脱水素酵素をコードする遺伝子が下記(a)又は(b)に示すDNAである(5)のバチルス属細菌。
(a)配列番号47に記載の塩基配列を含むDNA。
(b)配列番号47に記載の塩基配列の相補配列又は同塩基配列から調製され得るプローブ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、かつ、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(10)前記酵素がリボース5−リン酸イソメラーゼであり、該リボース5−リン酸イソメラーゼをコードする遺伝子が下記(e)又は(f)に示すDNAである(5)のバチルス属細菌。
(e)配列番号49に記載の塩基配列を含むDNA。
(f)配列番号49に記載の塩基配列の相補配列又は同塩基配列から調製され得るプローブ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、かつ、リボース5−リン酸イソメラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(11)さらにホスホリボシルピロリン酸シンセターゼ活性が上昇するように改変されたことを特徴とする(1)〜(10)のいずれかのバチルス属細菌。
(12)さらに、プリンオペロンの発現量が上昇するように改変されたことを特徴とする(1)〜(11)のいずれかのバチルス属細菌。
(13)プリンオペロンのリプレッサーをコードする遺伝子であるpurR遺伝子が破壊されたこと、あるいは、プリンオペロンのアテニュエーター領域の一部が除去されたことによりプリンオペロンの発現量が上昇したことを特徴とする(12)のバチルス属細菌。(14)さらに、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ活性が低下するように改変されたことを特徴とする(1)〜(13)のいずれかのバチルス属細菌
(15)(1)〜(14)のいずれかのバチルス属細菌を培地に培養して、プリン系物質を蓄積せしめ、プリン系物質を回収することを特徴とするプリン系物質の製造法。
(16)プリン系物質がプリンヌクレオシドまたはプリンヌクレオチドである、(15)の製造法。
(17)上記プリン系物質がイノシン、キサントシン、グアノシン、アデノシンからなる群より選択されるプリンヌクレオシドである(16)の製造法。
(18)上記プリン系物質がイノシン酸、キサンチル酸、グアニル酸、アデニル酸からなる群より選択されるプリンヌクレオチドである(16)の製造法。
(19)(17)の方法によりプリンヌクレオシドを製造し、該プリンヌクレオシドに、ポリ燐酸、フェニル燐酸、カルバミル燐酸からなる群より選択された燐酸供与体と、ヌクレオシド−5’−燐酸エステルを生成する能力を有する微生物または酸性フォスファターゼを作用させて、プリンヌクレオチドを生成せしめ、該プリンヌクレオチドを採取するこ
とを特徴とするプリンヌクレオチドの製造法。
That is, the present invention is as follows.
(1) A bacterium belonging to the genus Bacillus having a purine-based substance-producing ability and modified so as to increase the activity of an enzyme in the oxidative pentose phosphate pathway.
(2) The Bacillus bacterium according to (1), wherein the purine substance is a purine nucleoside selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine, and adenosine.
(3) The Bacillus bacterium according to (1), wherein the purine substance is a purine nucleotide selected from the group consisting of inosinic acid, xanthylic acid, guanylic acid, and adenylic acid.
(4) The Bacillus bacterium according to any one of (1) to (3), wherein the enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway is glucose-6-phosphate-dehydrogenase or ribose 5-phosphate isomerase.
(5) The enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway is enhanced by increasing the copy number of the gene encoding the enzyme, or by modifying the expression regulatory sequence of the gene (1) to (4) Bacillus bacteria.
(6) The enzyme is glucose-6-phosphate-dehydrogenase, and the gene encoding the glucose-6-phosphate-dehydrogenase encodes a protein shown in the following (A) or (B) (5) A bacterium belonging to the genus Bacillus.
(A) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 48 (B) including a substitution, deletion, insertion, addition, or inversion of one or several amino acid residues in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 48 A protein having an amino acid sequence and having glucose-6-phosphate dehydrogenase activity.
(7) The enzyme is ribose 5-phosphate isomerase, and the gene encoding the ribose 5-phosphate isomerase is a gene encoding the protein shown in (E) or (F) below (5) Bacteria (E) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 50 (F) Substitution, deletion, insertion, addition, or inversion of one or several amino acid residues in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 50 A protein having an amino acid sequence comprising, and having ribose 5-phosphate isomerase activity.
(8) The Bacillus bacterium according to any one of (6) and (7), wherein the several are 1 to 20.
(9) The enzyme is glucose-6-phosphate-dehydrogenase, and the gene encoding the glucose-6-phosphate-dehydrogenase is DNA shown in (a) or (b) below (5 ) Bacillus bacteria.
(A) DNA comprising the base sequence set forth in SEQ ID NO: 47.
(B) a DNA that hybridizes under stringent conditions with a probe that can be prepared from a complementary sequence of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 47 or the same base sequence, and glucose-6-phosphate dehydrogenase DNA encoding a protein having activity.
(10) The bacterium belonging to the genus Bacillus of (5), wherein the enzyme is ribose 5-phosphate isomerase, and the gene encoding the ribose 5-phosphate isomerase is the DNA shown in (e) or (f) below.
(E) DNA comprising the base sequence set forth in SEQ ID NO: 49.
(F) a DNA that hybridizes under stringent conditions with a probe that can be prepared from a complementary sequence of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 49 or the same nucleotide sequence, and that has ribose 5-phosphate isomerase activity DNA encoding
(11) The Bacillus bacterium according to any one of (1) to (10), wherein the bacterium is further modified so that phosphoribosyl pyrophosphate synthetase activity is increased.
(12) The bacterium belonging to the genus Bacillus according to any one of (1) to (11), which is further modified to increase the expression level of the purine operon.
(13) The expression of the purine operon increased due to the destruction of the purR gene, which is a gene encoding the repressor of the purine operon, or the removal of part of the attenuator region of the purine operon. (12) A bacterium belonging to the genus Bacillus. (14) Further, any one of the bacteria belonging to the genus Bacillus (15) (1) to (14) of any one of (1) to (13), wherein the purine nucleoside phosphorylase activity is modified. A method for producing a purine-based material comprising culturing Bacillus bacteria in a medium, accumulating the purine-based material, and recovering the purine-based material.
(16) The production method of (15), wherein the purine substance is a purine nucleoside or a purine nucleotide.
(17) The production method of (16), wherein the purine substance is a purine nucleoside selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine, and adenosine.
(18) The production method of (16), wherein the purine substance is a purine nucleotide selected from the group consisting of inosinic acid, xanthylic acid, guanylic acid, and adenylic acid.
(19) A purine nucleoside is produced by the method of (17), and a phosphoric acid donor selected from the group consisting of polyphosphoric acid, phenylphosphoric acid and carbamylphosphoric acid and a nucleoside-5′-phosphate ester are produced on the purine nucleoside. A method for producing a purine nucleotide, which comprises producing a purine nucleotide by the action of a microorganism having an ability or acid phosphatase, and collecting the purine nucleotide.

本発明のバチルス属細菌を用いることによりプリンヌクレオシドやプリンヌクレオチドなどのプリン系物質を効率よく製造することができる。
Purine substances such as purine nucleosides and purine nucleotides can be efficiently produced by using the Bacillus bacterium of the present invention.

<1>本発明のバチルス属細菌
(I)プリン系物質生産能の付与
本発明のバチルス属細菌は、プリン系物質生産能を有し、酸化的ペントース−リン酸経路の酵素の活性が増強するように改変されたバチルス属細菌である。
<1> Bacteria belonging to the genus Bacillus of the present invention (I) Providing the ability to produce purine substances The Bacillus bacterium of the present invention has the ability to produce purine substances and enhances the activity of enzymes of the oxidative pentose-phosphate pathway. Bacillus bacterium modified as described above.

「プリン系物質」としてはプリン骨格を含む物質をいうが、プリンヌクレオシド、プリンヌクレオチドなどが挙げられる。ここでプリンヌクレオシドとは、イノシン、キサントシン、グアノシン、アデノシンなどを意味し、プリンヌクレオチドとは、プリンヌクレオシドの5’−燐酸エステル、例えばイノシン酸(イノシン−5’−リン酸 以下「IMP」ともいう)、キサンチル酸(キサントシン−5’−リン酸 以下「XMP」ともいう)、グアニル酸(グアノシン−5’−モノリン酸、以下「GMP」ともいう)、アデニル酸(アデノシン−5’−モノリン酸以下「AMP」ともいう)などを意味する。
「プリン系物質生産能」とは、本発明のバチルス属細菌を培地中で培養したときに、プリン系物質を細胞又はまたは培地から回収できる程度に細胞内または培地中に分泌、生成、蓄積できる能力をいう。なお、本発明のバチルス属細菌は、上記プリン系物質のうちの2種類以上の生産能を有するものであってもよい。
“Purine-based substance” refers to a substance containing a purine skeleton, and examples thereof include purine nucleosides and purine nucleotides. Here, purine nucleoside means inosine, xanthosine, guanosine, adenosine and the like, and purine nucleotide means 5'-phosphate ester of purine nucleoside, such as inosinic acid (inosine-5'-phosphate, hereinafter also referred to as "IMP"). ), Xanthylic acid (xanthosine-5′-phosphoric acid, hereinafter also referred to as “XMP”), guanylic acid (guanosine-5′-monophosphoric acid, hereinafter also referred to as “GMP”), adenylic acid (adenosine-5′-monophosphoric acid or less) It is also called “AMP”).
“Purine-based substance-producing ability” means that when the Bacillus bacterium of the present invention is cultured in a medium, the purine-based substance can be secreted, generated and accumulated in the cell or medium to the extent that it can be recovered from the cell or medium. Says ability. In addition, the Bacillus bacterium of the present invention may have two or more kinds of productivity among the purine substances.

プリン系物質生産能を有するバチルス属細菌としては、本来的にプリン系物質生産能を有するものであってもよいが、以下に示すようなバチルス属細菌を、変異法や組換えDNA法を利用して、プリン系物質生産能を有するように改変することによって得られるものでもよい。また、後述するようにして酸化的ペントースリン酸合成経路の酵素活性が上昇するように改変することによってプリン系物質生産能が付与されたバチルス属細菌であってもよい。   As a Bacillus bacterium having the ability to produce purine substances, those originally having the ability to produce purine substances may be used. However, the following Bacillus bacteria may be used by a mutation method or a recombinant DNA method. Then, it may be obtained by modifying so as to have a purine-based substance producing ability. Further, it may be a Bacillus bacterium imparted with a purine substance-producing ability by modifying the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate synthesis pathway to increase as described later.

本発明のバチルス属細菌を得るために用いられるバチルス属細菌としては、バチルス・ズブチリス、バチルス・アミロリケファシエンス、バチルス・プミルス等が挙げられる。
バチルス・ズブチリスとしては、バチルス・ズブチリス168 Marburg(ATCC6051)、バチルス・ズブチリスPY79(Plasmid, 1984, 12, 1-9)等が、バチルス・アミロリケファシエンスとしては、バチルス・アミロリケファシエンスT(ATCC23842)、及びバチルス・アミロリケファシエンスN(ATCC23845)等が挙げられる。
Examples of the Bacillus bacterium used for obtaining the Bacillus bacterium of the present invention include Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus pumilus and the like.
Examples of Bacillus subtilis include Bacillus subtilis 168 Marburg (ATCC6051) and Bacillus subtilis PY79 (Plasmid, 1984, 12, 1-9). ATCC 23842), and Bacillus amyloliquefaciens N (ATCC 23845).

イノシン生産能を有するバチルス属細菌は、上記のようなバチルス属細菌に、例えば、アデニン要求性、又はさらにプリンアナログ等の薬剤に対する耐性を付与することにより、取得することが出来る。(特公昭38−23099、特公昭54−17033、特公昭55−45199、特公昭57−14160、特公昭57−41915、特公昭59−42895、US2004-0166575A参照)。栄養要求性及び薬剤耐性を持つバチルス属細菌は、N-メチル-N'-ニトロ-N-ニトロソグアニジン(NTG)、もしくはEMS(エタンメタンスルフォネート)等の通常の変異処理に用いられている変異剤による処理によって取得することが出来る。   A Bacillus bacterium having an inosine-producing ability can be obtained by, for example, imparting resistance to drugs such as adenine requirement or a purine analog to the Bacillus bacterium as described above. (See JP-B-38-23099, JP-B-54-17033, JP-B-55-45199, JP-B-57-14160, JP-B-57-41915, JP-B-59-42895, US2004-0166575A). Bacillus bacteria having auxotrophy and drug resistance are used for usual mutation treatments such as N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) or EMS (ethane methanesulfonate). It can be obtained by treatment with a mutagen.

バチルス属に属するイノシン生産株の具体例として、バチルス・ズブチリスKMBS1
6株を使用することができる。同菌株は、プリンオペロンリプレッサーをコードするpurR遺伝子の欠損(purR::spc)、スクシニル−AMPシンターゼをコードするpurA遺伝子の欠損(purA::erm)、およびプリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするdeoD遺伝子の欠損(deoD::kan)が導入された、既知のバチルス・ズブチリスtrpC2株(168 Marburg)の誘導体である。(特開2004−242610)また、バチルス・ズブチリス菌株AJ3772(FERM P−2555)(特開昭62−014794)等を使用することもできる。また、バチルス・ズブチリスの6−エトキシプリン耐性株(US2004-0166575A)やIMP脱水素酵素(IMPデヒドロゲナーゼ)(EP273660)を弱化した菌株も使用することが出来る。
As a specific example of an inosine producing strain belonging to the genus Bacillus, Bacillus subtilis KMBS1
Six strains can be used. The strain contains a deletion of the purR gene encoding purine operon repressor (purR :: spc), a deletion of the purA gene encoding succinyl-AMP synthase (purA :: erm), and the deoD gene encoding purine nucleoside phosphorylase. It is a derivative of a known strain of Bacillus subtilis trpC2 (168 Marburg) into which a deletion (deoD :: kan) has been introduced. (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-242610) Also, Bacillus subtilis strain AJ3772 (FERM P-2555) (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-014794) can be used. Also, a 6-ethoxypurine resistant strain of Bacillus subtilis (US2004-0166575A) and a strain in which IMP dehydrogenase (IMP dehydrogenase) (EP273660) is weakened can be used.

グアノシン生産能を有するバチルス属細菌としては、IMPデヒドロゲナーゼの活性が上昇したバチルス属細菌(特開平3−58787)、プリンアナログ耐性又はデコイニン耐性遺伝子が組み込まれているベクターをアデニン要求性変異株に導入したバチルス属細菌(特公平4−28357)等が挙げられる。   As Bacillus bacteria having the ability to produce guanosine, Bacillus bacteria with increased IMP dehydrogenase activity (Japanese Patent Laid-Open No. 3-58787), and a vector incorporating a purine analog resistance or decoinin resistance gene introduced into an adenine-requiring mutant Bacillus bacteria (Japanese Patent Publication No. 4-28357) and the like.

またプリンヌクレオチドを生産するバチルス属細菌としては、以下のものが挙げられる。
イノシン酸生産菌としては、バチルス・ズブチリスのフォスファターゼ活性が弱化したイノシン生産株が報告されている(Uchida, K. et al., Agr. Biol. Chem., 1961, 25, 804-805、Fujimoto, M. Uchida, K., Agr. Biol. Chem., 1965, 29, 249-259)。グアニル酸生産菌としては、アデニン要求性を有しさらにデコイニンまたはメチオニンスルフォキシドに耐性を有し、かつ5’−グアニル酸(グアノシン−5’−モノリン酸、以下「GMP」ともいう)生産能を有するバチルス属の変異株が挙げられる。(特公昭56−12438号公報)
Examples of Bacillus bacteria that produce purine nucleotides include the following.
As inosinic acid-producing bacteria, inosine-producing strains with reduced phosphatase activity of Bacillus subtilis have been reported (Uchida, K. et al., Agr. Biol. Chem., 1961, 25, 804-805, Fujimoto, M. Uchida, K., Agr. Biol. Chem., 1965, 29, 249-259). As a guanylate-producing bacterium, it has adenine requirement, is resistant to decoinin or methionine sulfoxide, and can produce 5′-guanylate (guanosine-5′-monophosphate, hereinafter also referred to as “GMP”). A mutant of the genus Bacillus having (Japanese Patent Publication No. 56-12438)

また、プリン系物質生産能を有するバチルス属細菌を育種する方法として、以下の方法が挙げられる。プリンヌクレオシド及びプリンヌクレオチドに共通のプリン生合成に関与する酵素、すなわちプリン生合成酵素の細胞内での活性を上昇させる方法が挙げられる。該酵素の細胞内での活性は、バチルス属細菌の非改変株、例えば野生型のバチルス属細菌よりも上昇させることが好ましい。「活性が上昇する」とは、例えば、細胞当たりの酵素分子の数が増加した場合や、酵素分子当たりの比活性が上昇した場合などが該当する。例えば、前記酵素の遺伝子の発現量を上昇させることにより活性を上昇させることができる。   Moreover, the following method is mentioned as a method of breeding the Bacillus genus bacteria which have purine-type substance production ability. Examples include a method for increasing the intracellular activity of an enzyme involved in purine biosynthesis common to purine nucleosides and purine nucleotides, that is, purine biosynthesis enzyme. The intracellular activity of the enzyme is preferably increased as compared with an unmodified strain of Bacillus bacterium, for example, a wild-type Bacillus bacterium. “The activity increases” corresponds to, for example, a case where the number of enzyme molecules per cell increases or a case where the specific activity per enzyme molecule increases. For example, the activity can be increased by increasing the expression level of the enzyme gene.

前記プリン生合成に関与する酵素としては、たとえばホスホリボシル酸ピロリン酸(PRPP)アミドトランスフェラーゼ、PRPPシンセターゼなどが挙げられる   Examples of the enzyme involved in purine biosynthesis include phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) amide transferase and PRPP synthetase.

ペントース−リン酸系に取り込まれたグルコースなどの糖源が代謝により生成したカタボライトの一部は、リブロース−5−リン酸を経由して、リボース−5−リン酸となる。生合成されたリボース−5−リン酸より、プリンヌクレオシド、ヒスチジン、およびトリプトファン生合成の不可欠な前駆物質であるPRPPが生成される。具体的には、リボース−5−リン酸は、ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼ(PRPP synthetase [EC:2.7.6.1])によりPRPPに転換される。したがって、PRPPシンセターゼの活性が上昇するように改変することにより、バチルス属細菌にプリン系物質生産能を付与することができ、ペントース−リン酸系生合成系酵素の強化と組み合わせるとより効果的である。   A part of catabolite produced by metabolism by a sugar source such as glucose incorporated into the pentose-phosphate system becomes ribose-5-phosphate via ribulose-5-phosphate. Biosynthesized ribose-5-phosphate produces PRPP, an essential precursor for purine nucleosides, histidine, and tryptophan biosynthesis. Specifically, ribose-5-phosphate is converted to PRPP by phosphoribosyl pyrophosphate synthetase (PRPP synthetase [EC: 2.7.6.1]). Therefore, by modifying so that the activity of PRPP synthetase is increased, the ability to produce purine substances can be imparted to Bacillus bacteria, which is more effective when combined with the enhancement of pentose-phosphate biosynthesis enzymes. is there.

「ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼの活性が増強される」とは、ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼの活性が野生株又は親株等の非改変株に対して増加していることをいう。ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼの活性は例えば、Switzer等の方法(Methods Enzymol., 1978, 51, 3-11)、Roth等の方法(Methods Enzymol., 1978, 51, 12-17)により、測定することができる。ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼ
の活性が増強されたバチルス属細菌は、例えば、特開2004−242610号公報に記載の方法と同様にして、プラスミドを用いる方法や染色体上に組込む方法などにより、ホスホリボシルピロリン酸シンセターゼをコードする遺伝子をバチルス属細菌で高発現させることにより作製することができる。本発明に利用出来るホスホリボシルピロリン酸シンセターゼをコードする遺伝子は、配列番号57に記載のバチルス属細菌由来のprs遺伝子 (Genbank Accession No. X16518)が挙げられるが、他の細菌由来の遺伝子、動植物由来の遺伝子でもバチルス属でホスホリボシルピロリン酸シンセターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子であれば、何れも用いることが出来る。
“The activity of phosphoribosyl pyrophosphate synthetase is enhanced” means that the activity of phosphoribosyl pyrophosphate synthetase is increased relative to an unmodified strain such as a wild strain or a parent strain. The activity of phosphoribosyl pyrophosphate synthetase should be measured by, for example, the method of Switzer et al. (Methods Enzymol., 1978, 51, 3-11), the method of Roth et al. (Methods Enzymol., 1978, 51, 12-17) Can do. Bacteria belonging to the genus Bacillus having an enhanced activity of phosphoribosyl pyrophosphate synthase can be obtained by, for example, phosphoribosyl pyrolin by a method using a plasmid or a method of integrating on a chromosome in the same manner as described in JP-A-2004-242610. It can be produced by highly expressing a gene encoding acid synthetase in Bacillus bacteria. Examples of the gene encoding phosphoribosyl pyrophosphate synthetase that can be used in the present invention include the prs gene derived from the genus Bacillus described in SEQ ID NO: 57 (Genbank Accession No. X16518). Any gene can be used as long as it encodes a protein belonging to the genus Bacillus and having phosphoribosyl pyrophosphate synthetase activity.

一方、プリンヌクレオシド、ヒスチジン、およびトリプトファン生合成に不可欠な前駆物質であるPRPPが生成されると、その一部は、プリン生合成に関与する酵素群によりプリンヌクレオシド、プリンヌクレオチドへと変換される。そのような酵素群をコードする遺伝子としては、バチルス・ズブチリスのpurEKB−purC(orf)QLF−purMNH(J)−purDオペロンの遺伝子(Ebbole DJ and Zalkin H, J. Biol. Chem., 1987, 262, 17, 8274-87)(現在では、purEKBCSQLFMNHDとも呼ばれる:Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: A.L. Sonenshein, ASM Press,
Washington D.C., 2002)、およびエシェリヒア・コリのpurレギュロンの遺伝子(Escherichia and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: F.C. Neidhardt, ASM Press, Washington D.C., 1996)が例示される。
したがって、これらの遺伝子の発現を増強することにより、プリン系物質生産能を付与することもできる。なお、本発明に用いることが出来るプリンオペロン遺伝子はこれらのものには限定されず、他の微生物や動植物由来の遺伝子も利用することも出来る。
On the other hand, when PRPP, which is a precursor essential to purine nucleoside, histidine, and tryptophan biosynthesis, is produced, a part of it is converted into purine nucleoside and purine nucleotide by the enzyme group involved in purine biosynthesis. The genes encoding such enzyme groups include the Bacillus subtilis purEKB-purC (orf) QLF-purMNH (J) -purD operon gene (Ebbole DJ and Zalkin H, J. Biol. Chem., 1987, 262 , 17, 8274-87) (Currently also called purEKBCSQLFMNHD: Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: AL Sonenshein, ASM Press,
Washington DC, 2002), and Escherichia coli pur regulon gene (Escherichia and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: FC Neidhardt, ASM Press, Washington DC, 1996).
Therefore, the ability to produce purine substances can be imparted by enhancing the expression of these genes. The purine operon genes that can be used in the present invention are not limited to these genes, and genes derived from other microorganisms and animals and plants can also be used.

プリンオペロンの発現量を増大させる方法としては、後述の酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を増大させると同様に、プラスミドを用いる方法や染色体上に組込む方法などにより、プリンオペロン遺伝子をバチルス属細菌で高発現させる方法が挙げられる。   In order to increase the expression level of the purine operon, the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway, which will be described later, is increased. The method of making it express highly is mentioned.

プリンオペロンの発現量を増大させる第2の方法として、プリンオペロン固有のプロモーターをより強力なプロモーターに置換することや、固有のプロモーターの−35、−10領域をコンセンサス配列に置換することが挙げられる。
例えば、バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)では、プリンオペロンの−35配列はコンセンサス配列(TTGACA)であるが、−10配列はTAAGATであり、コンセンサス配列TATAATとは異なっている(Ebbole, D. J. and H. Zalikn, J. Biol. Chem., 1987, 262, 8274−8287)。したがって、−10配列(TAAGAT)をコンセンサス配列TATAAT、あるいはコンセンサス配列と近似する配列TATGAT、TAAAATとなるように改変することで、プリンオペロンの転写活性を上昇させることができる。なお、プロモーター配列の置換は、下記の遺伝子置換と同様の方法で行うことが出来る。
As a second method for increasing the expression level of the purine operon, replacement of the promoter unique to the purine operon with a stronger promoter, and substitution of the -35 and -10 regions of the unique promoter with consensus sequences can be mentioned. .
For example, in Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), the −35 sequence of the purine operon is a consensus sequence (TTGACA), but the −10 sequence is TAAGAT and is different from the consensus sequence TATAAT ( Ebbole, DJ and H. Zalikn, J. Biol. Chem., 1987, 262, 8274-8287). Therefore, the transcriptional activity of the purine operon can be increased by modifying the -10 sequence (TAAGAT) to be the consensus sequence TATAAT or sequences TATAGAT and TAAAAT that are close to the consensus sequence. The replacement of the promoter sequence can be performed by the same method as the gene replacement described below.

プリンオペロンの発現量を増大させる第3の方法として、プリンオペロンのリプレッサーの発現量を低下させる方法も挙げられる。(US6,284,495号) As a third method of increasing the expression level of the purine operon, a method of decreasing the expression level of the purine operon repressor can also be mentioned. (US 6,284,495)

プリンリプレッサーの発現量を低下させるためには、例えば、バチルス属細菌を紫外線照射またはNTGもしくはEMS等の通常変異処理に用いられている変異剤によって処理し、プリンリプレッサーの発現量が低下した変異株を選択する方法を採用することができる。
また、プリンリプレッサーの発現量が低下したバチルス属細菌は、変異処理の他に、例えば、遺伝子組換え法を用いた相同組換え法(Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory press (1972); Matsuyama, S. and Mizushima, S., J. Bacteriol., 1985, 162, 1196-1202)により、染色体上のプリンリプレッサーをコードする遺
伝子(purR;GenBank Accession NC_000964 配列番号51)を、正常に機能しない遺伝子(以下、「破壊型遺伝子」ということがある)で置換することによって得ることができる。
破壊型遺伝子で、宿主染色体上の正常遺伝子を置換するには、例えば以下のようにすればよい。なお、以下の例では、purR遺伝子を例として説明するが、他の遺伝子、例えば後述のpurA又はdeoD遺伝子についても、同様にして遺伝子破壊を行うことができる。
In order to reduce the expression level of the purine repressor, for example, the Bacillus bacterium was treated with a mutation agent usually used for mutation treatment such as UV irradiation or NTG or EMS, and the expression level of the purine repressor was reduced. A method of selecting a mutant strain can be employed.
Further, Bacillus bacteria having a reduced expression level of the purine repressor may include, for example, a homologous recombination method using genetic recombination (Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory press (1972); According to Matsuyama, S. and Mizushima, S., J. Bacteriol., 1985, 162, 1196-1202), a gene encoding a purine repressor on the chromosome (purR; GenBank Accession NC_000964 SEQ ID NO: 51) functions normally. It can be obtained by replacing with a gene that does not (hereinafter sometimes referred to as “destructive gene”).
In order to replace a normal gene on a host chromosome with a disrupted gene, for example, the following may be performed. In the following example, the purR gene will be described as an example, but other genes, for example, a purA or deoD gene described later, can be similarly disrupted.

相同組換えは、染色体上の配列と相同性を有する配列を持ち、バチルス属細菌内で複製できないプラスミド等が菌体内に導入されると、ある頻度で相同性を有する配列の箇所で組換えを起こし、導入されたプラスミド全体が染色体上に組み込まれる。この後さらに染色体上の相同性を有する配列の箇所で組換えを起こすと、再びプラスミドが染色体上から抜け落ちるが、この時組換えを起こす位置により破壊された遺伝子の方が染色体上に固定され、元の正常な遺伝子がプラスミドと一緒に染色体上から抜け落ちることもある。このような菌株を選択することにより、染色体上の正常なpurR遺伝子が破壊型purR遺伝子に置換された菌株を取得することができる。   Homologous recombination has a sequence homologous to the sequence on the chromosome, and when a plasmid or the like that cannot be replicated in a Bacillus bacterium is introduced into the cell, recombination occurs at a certain frequency at the sequence with homology. Wake up and the entire introduced plasmid is integrated on the chromosome. After this, when recombination occurs at the position of the homologous sequence on the chromosome, the plasmid falls off from the chromosome again, but at this time the gene destroyed by the position where recombination occurs is fixed on the chromosome, The original normal gene may fall off the chromosome along with the plasmid. By selecting such a strain, it is possible to obtain a strain in which a normal purR gene on a chromosome is replaced with a disrupted purR gene.

このような相同組換えによる遺伝子破壊技術は既に確立しており、直鎖DNAを用いる方法、温度感受性プラスミドを用いる方法等が利用できる。また、薬剤耐性等のマーカー遺伝子が内部に挿入されたpurR遺伝子を含み、かつ、目的とする微生物細胞内で複製できないプラスミドを用いることによっても、purR遺伝子の破壊を行うことができる。すなわち、前記プラスミドで形質転換され、薬剤耐性を獲得した形質転換体は、染色体DNA中にマーカー遺伝子が組み込まれている。このマーカー遺伝子は、その両端のpurR遺伝子配列と染色体上のpurR遺伝子との相同組換えによって組み込まれる可能性が高いため、効率よく遺伝子破壊株を選択することができる。   Such a gene disruption technique by homologous recombination has already been established, and a method using linear DNA, a method using a temperature-sensitive plasmid, and the like can be used. The purR gene can also be disrupted by using a plasmid containing a purR gene into which a marker gene such as drug resistance is inserted and which cannot be replicated in the target microorganism cell. That is, a transformant that has been transformed with the plasmid and has acquired drug resistance has a marker gene incorporated in the chromosomal DNA. Since this marker gene is likely to be incorporated by homologous recombination between the purR gene sequence at both ends thereof and the purR gene on the chromosome, a gene-disrupted strain can be efficiently selected.

遺伝子破壊に用いる破壊型purR遺伝子は、具体的には、制限酵素消化及び再結合によりpurR遺伝子の一定領域を欠失させたり、purR遺伝子へ他のDNA断片(マーカー遺伝子等)を挿入したり、部位特異的変異法(Kramer, W. and Fritz, H. J., Methods Enzymol., 1987, 154, 350-367)またはリコンビナントPCR法(PCR Technology, Stockton Press (1989))や次亜硫酸ナトリウム、ヒドロキシルアミン等の化学薬剤による処理(Shortle, D. and Nathans, D., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 2170-2174)によって、purR遺伝子のコーディング領域またはプロモーター領域等の塩基配列の中に1つまたは複数個の塩基の置換、欠失、挿入、付加または逆位を起こさせたりして、コードされるリプレッサーの活性が低下又は消失したか、又はpurR遺伝子の転写が低下または消失したものを選択することにより、取得することができる。これらの態様の中では、制限酵素消化及び再結合によりpurR遺伝子の一定領域を欠失させる方法、又はpurR遺伝子へ他のDNA断片を挿入する方法が、確実性及び安定性の点から好ましい。   Specifically, the destructive purR gene used for gene disruption specifically deletes a certain region of the purR gene by restriction enzyme digestion and recombination, or inserts another DNA fragment (such as a marker gene) into the purR gene, Site-specific mutagenesis (Kramer, W. and Fritz, HJ, Methods Enzymol., 1987, 154, 350-367) or recombinant PCR (PCR Technology, Stockton Press (1989)), sodium hyposulfite, hydroxylamine, etc. By treatment with chemical agents (Shortle, D. and Nathans, D., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 2170-2174), the base sequence such as the coding region or promoter region of the purR gene One or more base substitutions, deletions, insertions, additions or inversions have been caused to reduce or eliminate the activity of the encoded repressor, or to reduce the purR gene transcription or Can be obtained by selecting the disappeared one. Among these aspects, a method of deleting a certain region of the purR gene by restriction enzyme digestion and recombination, or a method of inserting another DNA fragment into the purR gene is preferable from the viewpoint of certainty and stability.

なお、purR遺伝子は、プリンオペロンを持つ微生物の染色体DNAから、公知のpurR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するPCR法によって取得することができる。また、プリンオペロンを持つ微生物の染色体DNAライブラリーから、公知のpurR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ローブとするハイブリダイゼーション法によって、purR遺伝子を取得することができる。バチルス・ズブチリス168 Marburg株では、purR遺伝子の塩基配列が報告されている(GenBank accession No.D26185(コード領域は塩基番号118041〜118898)、NC_000964(コード領域は塩基番号54439〜55296))。purR遺伝子の塩基配列及び同遺伝子によってコードされるアミノ酸配列を、配列表の配列番号51及び52に示す(特開2004−242610号参照)。
purR遺伝子を得るためのPCRに用いるプライマーとしては、purR遺伝子の一部を増幅することができるものであればよく、具体的には配列番号59(GAAGTTGATGATCAAAA)及び配列番号60(ACATATTGTTGACGATAAT)に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチドなどが挙げられる。
The purR gene can be obtained from a chromosomal DNA of a microorganism having a purine operon by a PCR method using an oligonucleotide prepared based on the base sequence of a known purR gene as a primer. Further, the purR gene can be obtained from a chromosomal DNA library of a microorganism having a purine operon by a hybridization method using an oligonucleotide prepared based on a known purR gene base sequence as a probe. In the Bacillus subtilis 168 Marburg strain, the base sequence of the purR gene has been reported (GenBank accession No. D26185 (coding region is base number 118041 to 118898), NC_000964 (coding region is base number 54439 to 55296)). The nucleotide sequence of the purR gene and the amino acid sequence encoded by the same gene are shown in SEQ ID NOs: 51 and 52 in the Sequence Listing (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242610).
The primer used in PCR for obtaining the purR gene may be any primer that can amplify a part of the purR gene. Specifically, the bases shown in SEQ ID NO: 59 (GAAGTTGATGATCAAAA) and SEQ ID NO: 60 (ACATATTGTTGACGATAAT) Examples include oligonucleotides having a sequence.

破壊型遺伝子の作製に用いるpurR遺伝子は、必ずしも全長を含む必要はなく、遺伝子破壊を起こすのに必要な長さを有していればよい。また、各遺伝子の取得に用いる微生物は、同遺伝子が、遺伝子破壊株の創製に用いるバチルス属細菌のpurR遺伝子と相同組換えを起こす程度の相同性を有していれば特に制限されない。しかし、通常は、目的とするバチルス属細菌と同じ細菌に由来する遺伝子を用いることが好ましい。
バチルス属細菌のpurR遺伝子と相同組換えを起こし得るDNAは、配列番号52に示すアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加を含むアミノ酸配列をコードするDNAであってもよい。前記「数個」は、例えば1〜50個、好ましくは、1〜30個、より好ましくは1〜10個である。
The purR gene used for the preparation of a disrupted gene does not necessarily need to include the entire length, and may have a length necessary to cause gene disruption. In addition, the microorganism used for obtaining each gene is not particularly limited as long as the gene has homology to the degree that homologous recombination occurs with the purR gene of the Bacillus genus bacterium used to create the gene disruption strain. However, it is usually preferable to use a gene derived from the same bacterium as the target Bacillus bacterium.
The DNA capable of causing homologous recombination with the purR gene of Bacillus bacteria is a DNA encoding an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions or additions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 52. There may be. The “several” is, for example, 1 to 50, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 10.

前記バチルス属細菌のpurR遺伝子と相同組換えを起こし得るDNAとしては具体的には、配列番号51に示す塩基配列を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAが挙げられる。ストリンジェントな条件としては、60℃、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度で洗浄が行われる条件が挙げられる。
Examples Specifically the DNA capable of causing purR gene homologous recombination Bacillus bacterium, a DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO 51, hybridizing DNA are mentioned under stringent conditions. Examples of stringent conditions include conditions in which washing is performed at a salt concentration corresponding to 60 ° C., 0.1 × SSC, and 0.1% SDS .

前記マーカー遺伝子としては、スペクチノマイシン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子等の薬剤耐性遺伝子が挙げられる。エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)由来のスペクチノマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリ ECE101株から、プラスミドpDG1726を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。また、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)のエリスロマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリECE91株から、プラスミドpDG646を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。さらに、カナマイシン耐性遺伝子は、ストレプトコッカス・フェカリス(Streptococcus faecalis)由来カナマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリ ECE94株から、プラスミドpDG783を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。   Examples of the marker gene include drug resistance genes such as a spectinomycin resistance gene and a kanamycin resistance gene. The spectinomycin resistance gene derived from Enterococcus faecalis was prepared by preparing plasmid pDG1726 from Escherichia coli ECE101 marketed by Bacillus Genetic Stock Center (BGSC) and removing it from the plasmid as a cassette. Can get. In addition, the erythromycin resistance gene of Staphylococcus aureus is prepared from Escherichia coli ECE91 strain commercially available from Bacillus Genetic Stock Center (BGSC) and removed from the plasmid as a cassette. Can be obtained. Furthermore, the kanamycin resistance gene was prepared from Streptococcus faecalis kanamycin resistance gene by preparing plasmid pDG783 from Escherichia coli ECE94 strain commercially available from Bacillus Genetic Stock Center (BGSC). Can be obtained by taking out as

マーカー遺伝子として薬剤耐性遺伝子を用いる場合は、該遺伝子をプラスミド中のpurR遺伝子の適当な部位に挿入し、得られるプラスミドで微生物を形質転換し、薬剤耐性となった形質転換体を選択すれば、purR遺伝子破壊株が得られる。染色体上のpurR遺伝子が破壊されたことは、サザンブロッティングやPCR法により、染色体上のpurR遺伝子又はマーカー遺伝子を解析することによって、確認することができる。前記スペクチノマイシン耐性遺伝子、エリスロマイシン耐性遺伝子又はカナマイシン耐性遺伝子が染色体DNAに組み込まれたことの確認は、これらの遺伝子を増幅することができるプライマーを用いたPCRにより、行うことができる。   When a drug resistance gene is used as a marker gene, the gene is inserted into an appropriate site of the purR gene in a plasmid, a microorganism is transformed with the resulting plasmid, and a transformant that has become drug resistant is selected. A purR gene disrupted strain is obtained. The destruction of the purR gene on the chromosome can be confirmed by analyzing the purR gene or marker gene on the chromosome by Southern blotting or PCR. Confirmation that the spectinomycin resistance gene, erythromycin resistance gene or kanamycin resistance gene has been incorporated into the chromosomal DNA can be carried out by PCR using primers capable of amplifying these genes.

また、プリンオペロンの発現はプロモーター下流に位置するterminator−antiterminator配列(以下、アテニュエーター配列と称する)に制御されていることが知られている(Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1987, 262,
8274−8287、Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1988, 263, 10894−10902、Ebbole, D. J. and Zalkin, H., J. Bacteriol., 1989, 171, 2136−2141)(図1参照)。したがって、アテニュエーター配列を欠損させることで、プリンオペロンの発現量を上昇させることができる。アテニュエーター配列の欠損はpurR破壊と同様の方法で行うことが出来る。
In addition, it is known that the expression of the purine operon is controlled by a terminator-antiterminator sequence (hereinafter referred to as an attenuator sequence) located downstream of the promoter (Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Biol Chem., 1987, 262,
8274-8287, Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Biol. Chem., 1988, 263, 10894-10902, Ebbole, DJ and Zalkin, H., J. Bacteriol., 1989, 171, 2136-2141) (See FIG. 1). Therefore, by deleting the attenuator sequence, the expression level of the purine operon can be increased. Deletion of the attenuator sequence can be performed in the same manner as purR destruction.

なお、プリンオペロン転写をさらに増大させるためには、上記方法を組み合わせてもよく、例えば、purR遺伝子を破壊し、さらに、アテニュエーター配列を欠損させたプリンオペロンをプラスミドで増幅するか、あるいは、このようなプリンオペロンを染色体上で多コピー化させてもよい。   In order to further increase the purine operon transcription, the above methods may be combined, for example, by destroying the purR gene and further amplifying the purine operon lacking the attenuator sequence with a plasmid, or Such a purine operon may be multicopyed on the chromosome.

また、プリン生合成に関与する酵素の活性増強は、プリン生合成に関与する酵素の調節を解除すること、例えば、前記酵素のフィードバック阻害を解除する方法によっても行うことができる(WO99/03988)。   Further, the activity of an enzyme involved in purine biosynthesis can be enhanced by releasing the regulation of the enzyme involved in purine biosynthesis, for example, by a method of releasing feedback inhibition of the enzyme (WO99 / 03988). .

さらに、プリン系物質の細胞内へ取り込みを弱化することによっても、プリン系物質生産能を強化することができる。例えば、プリンヌクレオシドの細胞内へ取り込みは、プリンヌクレオシドの細胞内への取り込みに関与する反応を遮断することによって弱化することができる。上記プリンヌクレオシドの細胞内への取り込みに関与する反応は、たとえばヌクレオシドパーミアーゼに触媒される反応である。   Furthermore, the ability to produce purine substances can also be enhanced by weakening the incorporation of purine substances into cells. For example, purine nucleoside uptake into cells can be attenuated by blocking reactions involved in purine nucleoside uptake into cells. The reaction involved in the incorporation of the purine nucleoside into the cell is, for example, a reaction catalyzed by a nucleoside permease.

さらに、プリン系物質生産能を増強させるためにプリン系物質を分解する酵素の活性を低下させてもよい。このような酵素として、例えば、プリンヌクレオシドホスホリラーゼが挙げられる。
PRPPから、プリン生合成に関与する酵素群により生合成されたプリンヌクレオチドは、脱リン酸化されて、プリンヌクレオシドをつくる。プリンヌクレオシドを効率的に蓄積せしめるためには、プリンヌクレオシドを更に分解してヒポキサンチン等とするプリンヌクレオシドホスホリラーゼの活性を低下させることが好ましい。すなわち、イノシンをはじめとするプリンヌクレオシドを基質とするプリンヌクレオシドホスホリラーゼを弱化、あるいは欠損させるように改変することが望ましい。
具体的には、バチルス属細菌でプリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするdeoD遺伝子とpupG遺伝子を破壊することによって達成することができる。本発明のバチルス属細菌は、上記のようなdeoD遺伝子とpupG遺伝子を単独、または同時に破壊するように改変されたものであってもよい。deoD遺伝子、pupG遺伝子は、例えばバチルス属由来の遺伝子(deoD;Genbank Accession No. NC_000964(配列番号55),pupG;Genbank Accession No. NC_000964(配列番号53))が利用でき、上記purR遺伝子破壊と同様の方法で遺伝子破壊株を取得出来る。
さらに、プリン系物質生産能を増強させるために、イノシンモノリン酸(IMP)脱水素酵素の活性を低下させてもよい。IMP脱水素酵素をコードする遺伝子としては、guaB遺伝子が挙げられる。guaB遺伝子としては、例えば、GenBank Accession No.NC_000964(15913..17376)で登録されている塩基配列を有するものが挙げられる(配列番号61)。
Furthermore, the activity of an enzyme that degrades purine substances may be reduced in order to enhance the ability to produce purine substances. Examples of such an enzyme include purine nucleoside phosphorylase.
Purine nucleotides biosynthesized from PRPP by enzymes involved in purine biosynthesis are dephosphorylated to produce purine nucleosides. In order to accumulate the purine nucleoside efficiently, it is preferable to further degrade the purine nucleoside to reduce the activity of purine nucleoside phosphorylase such as hypoxanthine. That is, it is desirable to modify so that the purine nucleoside phosphorylase using purine nucleosides such as inosine as a substrate is weakened or deleted.
Specifically, it can be achieved by destroying the deoD gene and the pupG gene encoding purine nucleoside phosphorylase in Bacillus bacteria. The Bacillus bacterium of the present invention may be modified so that the deoD gene and the pupG gene as described above are singly or simultaneously destroyed. As the deoD gene and the pupG gene, for example, genes derived from the genus Bacillus (deoD; Genbank Accession No. NC — 000964 (SEQ ID NO: 55), pupG; Genbank Accession No. NC — 000964 (SEQ ID NO: 53)) can be used. A gene-disrupted strain can be obtained by this method.
Furthermore, the activity of inosine monophosphate (IMP) dehydrogenase may be reduced in order to enhance the ability to produce purine substances. Examples of the gene encoding IMP dehydrogenase include the guaB gene. As a guaB gene, for example, GenBank Accession No. One having a base sequence registered in NC_000964 (15913..17376) is exemplified (SEQ ID NO: 61).

また、プリン系物質生産能を増強させる方法として、プリン系物質を排出する活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を増幅することが考えられる。このような遺伝子が増幅された細菌としては、例えば、rhtA遺伝子を増幅したバチルス属細菌が挙げられる。(特開2003−219876)
また、本発明に用いる微生物は、さらにヌクレオシダーゼやヌクレオチダーゼをコードする遺伝子を欠損させれば、各々に対応するヌクレオシド又はヌクレオチドを蓄積させることができ、又イノシンの要求性を付与すれば、これらの生合成系経路上の前駆体及びそ
の関連物質を蓄積させることができる。
Further, as a method for enhancing the ability to produce purine substances, it is conceivable to amplify a gene that encodes a protein having an activity of discharging purine substances. As a bacterium in which such a gene is amplified, for example, a Bacillus bacterium that has amplified the rhtA gene. (JP 2003-219876)
In addition, the microorganism used in the present invention can accumulate nucleosides or nucleotides corresponding to each of them if the gene encoding nucleosidase or nucleotidase is further deleted. Precursors on the biosynthetic pathway and related substances can be accumulated.

(II)酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を上昇させるための改変
本発明のバチルス属細菌は、上述のようなプリン系物質生産能を有する菌株を酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を上昇するように改変することによって取得することが出来る。ただし、改変の順は問わず、酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を上昇するように改変したのちにプリンヌクレオチド生産能を付与してもよい。
(II) Modification for increasing the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway The Bacillus bacterium of the present invention is designed to increase the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway for a strain having the purine substance-producing ability as described above. Can be obtained by modifying However, the order of modification is not limited, and purine nucleotide production ability may be imparted after modification so as to increase the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway.

ここで「酸化的ペントースリン酸経路」とは、細胞内にとりこまれたグルコースが、グルコースキナーゼによりリン酸化され、グルコース−6−リン酸が生合成され、グルコース−6−リン酸は、酸化的にリボース−5−リン酸へ転換される経路を意味する。酸化的ペントースリン酸経路の酵素とは具体的には、グルコース−6−リン酸脱水素酵素(EC:1.1.1.49)、6−リン酸−グルコン酸脱水素酵素(EC:1.1.1.44)、または、リボース−5−リン酸イソメラーゼ(EC:5.3.1.6)などの酵素を意味し、本発明のバチルス属細菌は、これらの酵素のうちグルコース−6−リン酸−脱水素酵素とリボース−5−リン酸イソメラーゼのいずれかの活性が上昇するように改変されたものであってもよい。   Here, the “oxidative pentose phosphate pathway” means that glucose taken into cells is phosphorylated by glucose kinase to biosynthesize glucose-6-phosphate, and glucose-6-phosphate is oxidized oxidatively. It means the pathway converted to ribose-5-phosphate. Specifically, an enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway is glucose-6-phosphate dehydrogenase (EC: 1.1.1.49), 6-phosphate-gluconate dehydrogenase (EC: 1.1.1.44), or , Ribose-5-phosphate isomerase (EC: 5.3.1.6) and the like, and Bacillus bacteria of the present invention include glucose-6-phosphate-dehydrogenase and ribose-5--5 among these enzymes. It may be modified so that the activity of any of the phosphate isomerases is increased.

酸化的ペントースーリン酸経路の酵素活性は、野生株又は非改変株の活性よりも上昇していることが好ましい。酵素活性の上昇は、以下のような方法で測定出来る。例えば、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素の酵素活性は実施例6の(1)に記載したようなNADPHの生成を測定する方法で、または、リボース−5−リン酸イソメラーゼの酵素活性は実施例6の(2)に記載したようなリブロース− 5−リン酸の生成を測定する方法で測定出来る。   The enzyme activity of the oxidative pentose-phosphate pathway is preferably higher than the activity of the wild strain or the unmodified strain. The increase in enzyme activity can be measured by the following method. For example, the enzyme activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase is measured by the method for measuring the production of NADPH as described in Example 1 (1), or the enzyme activity of ribose-5-phosphate isomerase is It can be measured by the method of measuring the production of ribulose-5-phosphate as described in Example 6, (2).

酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性が上昇するように改変するには、例えば、酸化的ペントースリン酸経路の酵素をコードする遺伝子を増幅させればよい。用いることのできる遺伝子は酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子である限り特に限定されないが、例えばバチルス属由来の遺伝子が挙げられる。
バチルス・ズブチリスのグルコース−6−リン酸脱水素酵素(グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ)は配列番号48に示す489個のアミノ酸から構成されるものが挙げられ、該タンパク質をコードする遺伝子、好ましくは配列番号47(zwf遺伝子;Genbank
Accession No. NC_000964)の塩基配列を有する遺伝子を改変に用いることができる。なお、zwf遺伝子は、バチルス・ズブチリス染色体上の212度に存在する。
In order to modify the enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway, for example, a gene encoding the enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway may be amplified. The gene that can be used is not particularly limited as long as it is a gene encoding a protein having an enzymatic activity of the oxidative pentose phosphate pathway, and examples thereof include genes derived from the genus Bacillus.
Bacillus subtilis glucose-6-phosphate dehydrogenase (glucose-6-phosphate dehydrogenase) is composed of 489 amino acids shown in SEQ ID NO: 48, and preferably a gene encoding the protein, preferably SEQ ID NO: 47 (zwf gene; Genbank
A gene having the base sequence of Accession No. NC — 000964) can be used for modification. The zwf gene is present at 212 degrees on the Bacillus subtilis chromosome.

また、リボース−5−リン酸イソメラーゼとしては、配列番号50に示す149個のアミノ酸から構成されるタンパク質が挙げられ、該タンパク質をコードする遺伝子、好ましくは配列番号49の塩基配列を有する遺伝子(ywlF遺伝子;Genbank Accession No. NC_000964)を改変に用いることができる。なお、ywlF遺伝子は、バチルス・ズブチリス染色体上324度に、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼをコードするglyA遺伝子に近接して存在する。なお、リボース−5−リン酸イソメラーゼはリボース−5−リン酸エピメラーゼと呼ばれているものも含む。   Examples of ribose-5-phosphate isomerase include a protein composed of 149 amino acids shown in SEQ ID NO: 50, and a gene encoding the protein, preferably a gene having the base sequence of SEQ ID NO: 49 (ywlF Gene; Genbank Accession No. NC — 000964) can be used for modification. The ywlF gene is present at 324 degrees on the Bacillus subtilis chromosome in proximity to the glyA gene encoding serine hydroxymethyltransferase. In addition, ribose-5-phosphate isomerase includes what is called ribose-5-phosphate epimerase.

また、バチルス属以外の細菌、例えば他の微生物又は動植物由来の酸化的ペントースリン酸経路の酵素をコードする遺伝子も使用することもできる。微生物または動植物由来の酸化的ペントースリン酸経路の酵素をコードする遺伝子は、既にその塩基配列が決定されている遺伝子、またはそれらの塩基配列とのホモロジー等に基いて酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を微生物、動植物等の染色体より単離し、塩基配列を決定したものなどを使用することができる。また、塩基配列が決定された後には、その配列にしたがって合成した遺伝子を使用することもできる。これらはハイブリダイゼーション法やPCR法によりそのプロモーターおよびORF部分を含む領域
を増幅することによって、取得することができる。配列情報はGenbank等のデータベースを利用出来る。
In addition, genes encoding enzymes of the oxidative pentose phosphate pathway derived from bacteria other than the genus Bacillus, such as other microorganisms or animals and plants, can also be used. A gene encoding an enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway derived from a microorganism or animal or plant has an enzyme activity of the oxidative pentose phosphate pathway based on a gene whose base sequence has already been determined, or homology with those base sequences. It is possible to use a gene that encodes a protein having the nucleotide sequence isolated from a chromosome of a microorganism, animal or plant, etc. In addition, after the base sequence is determined, a gene synthesized according to the sequence can be used. These can be obtained by amplifying a region containing the promoter and the ORF portion by a hybridization method or a PCR method. For the sequence information, a database such as Genbank can be used.

バチルス属細菌において、これらの目的とする酵素の細胞内の活性を上昇させるには、同酵素をコードする遺伝子の発現を増強することによって達成される。同遺伝子の発現量の増強は、同遺伝子のコピー数を高めることによって達成される。例えば、前記酵素をコードする遺伝子断片を、バチルス属細菌で機能するベクター、好ましくはマルチコピー型のベクターと連結して組換えDNAを作製し、これをバチルス属細菌宿主に導入して形質転換すればよい。
導入する遺伝子は、バチルス属細菌由来の遺伝子、およびバチルス属細菌で機能する限り、エシェリヒア属細菌等の他の生物由来の遺伝子のいずれも使用することができる。
目的とする遺伝子は、例えば、バチルス属細菌の染色体DNAを鋳型とするPCR法(PCR:polymerase chain reaction; White,T.J. et al., Trends Genet., 1989, 5, 185-189参照)によって、取得することができる。染色体DNAは、DNA供与体である細菌から、例えば、斎藤、三浦の方法(H. Saito and K.Miura, Biochem.B iophys. Acta, 1963, 72, 619-629、生物工学実験書、日本生物工学会編、97〜98頁、培風館、1992年参照)等により調製することができる。PCR用プライマーは、バチルス属細菌の公知の遺伝子配列に基づいて、又は他の細菌等で配列が公知の遺伝子間で保存されている領域の情報に基づいて、調製することができる。
バチルス属細菌に目的遺伝子を導入するための自律複製可能なベクターとしては、例えば、pUB110、pC194、pE194等が挙げられる。また、染色体DNAに目的遺伝子を組み込むためのベクターとしては、pHSG398(宝酒造(株))、pBluescript SK−(Stratagene)等のE.coli用ベクター等が挙げられる。
目的遺伝子とバチルス属細菌で機能するマーカーを搭載したベクターを連結して組換えDNAを調製するには、目的遺伝子の末端に合うような制限酵素でベクターを切断する。連結はT4DNAリガーゼ等のリガーゼを用いて行うのが普通である。
In Bacillus bacteria, the intracellular activity of these target enzymes can be increased by enhancing the expression of a gene encoding the enzyme. Enhancement of the expression level of the gene is achieved by increasing the copy number of the gene. For example, a gene fragment encoding the enzyme is ligated with a vector that functions in a Bacillus bacterium, preferably a multi-copy vector, to produce a recombinant DNA, which is introduced into a Bacillus bacterium host and transformed. That's fine.
As a gene to be introduced, any of genes derived from Bacillus bacteria and genes derived from other organisms such as Escherichia bacteria can be used as long as they function in Bacillus bacteria.
The target gene can be obtained, for example, by PCR using chromosomal DNA of Bacillus bacteria as a template (PCR: polymerase chain reaction; see White, TJ et al., Trends Genet., 1989, 5, 185-189) can do. Chromosomal DNA is obtained from bacteria that are DNA donors, for example, by the method of Saito and Miura (H. Saito and K. Miura, Biochem. Biophys. Acta, 1963, 72, 619-629, Biotechnology Experiments, Japanese Biology). (See Engineering Society, 97-98, Bafukan, 1992)). The primer for PCR can be prepared based on a known gene sequence of Bacillus bacteria or based on information on a region where the sequence is conserved between known genes in other bacteria.
Examples of autonomously replicable vectors for introducing a target gene into Bacillus bacteria include pUB110, pC194, pE194, and the like. Examples of vectors for incorporating the target gene into the chromosomal DNA include E. coli such as pHSG398 (Takara Shuzo Co., Ltd.) and pBluescript SK- (Stratagene). and vectors for E. coli.
In order to prepare a recombinant DNA by linking a target gene and a vector carrying a marker that functions in Bacillus bacteria, the vector is cleaved with a restriction enzyme that matches the end of the target gene. Ligation is usually performed using a ligase such as T4 DNA ligase.

前記バチルス属で機能するマーカー遺伝子として、スペクチノマイシン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子等の薬剤耐性遺伝子が挙げられる。エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)由来のスペクチノマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリ ECE101株から、プラスミドpDG1726を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。また、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)のエリスロマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリECE91株から、プラスミドpDG646を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。さらに、カナマイシン耐性遺伝子は、ストレプトコッカス・フェカリス(Streptococcus faecalis)由来カナマイシン耐性遺伝子は、バチルス ジェネチック
ストック センター(BGSC)より市販されているエシェリヒア・コリ ECE94株から、プラスミドpDG783を調製し、該プラスミドからカセットとして取り出すことにより、取得することができる。
Examples of marker genes that function in the genus Bacillus include drug resistance genes such as a spectinomycin resistance gene and a kanamycin resistance gene. The spectinomycin resistance gene derived from Enterococcus faecalis was prepared by preparing plasmid pDG1726 from Escherichia coli ECE101 marketed by Bacillus Genetic Stock Center (BGSC) and removing it from the plasmid as a cassette. Can get. In addition, the erythromycin resistance gene of Staphylococcus aureus is prepared from Escherichia coli ECE91 marketed by the Bacillus Genetic Stock Center (BGSC) and removed from the plasmid as a cassette. Can be obtained. Further, the kanamycin resistance gene is prepared from Streptococcus faecalis kanamycin resistance gene, and the plasmid pDG783 is prepared from Escherichia coli ECE94 strain commercially available from Bacillus Genetic Stock Center (BGSC). Can be obtained by taking out as

上記のように調製した組換えDNAをバチルス属細菌に導入するには、これまでに報告されている形質転換法に従って行えばよい。例えば、増殖段階の細胞からコンピテントセルを調製してDNAを導入する方法(Dubnau, D., and Davidoff-Abelson, R., J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)、又は、宿主細胞を、組換えDNAを容易に取り込むプロトプラストまたはスフェロプラストの状態にして組換えDNAをDNA受容菌に導入する方法(Chang, S. and Cohen, S.N., Molec. Gen. Genet., 1979, 168, 111-115)が挙げられる。   In order to introduce the recombinant DNA prepared as described above into a bacterium belonging to the genus Bacillus, it may be carried out according to the transformation methods reported so far. For example, a method of preparing competent cells from cells at the growth stage and introducing DNA (Dubnau, D., and Davidoff-Abelson, R., J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221), or , A method of introducing a recombinant DNA into a DNA-receptive bacterium by making a host cell into a protoplast or a spheroplast that easily takes up the recombinant DNA (Chang, S. and Cohen, SN, Molec. Gen. Genet., 1979 , 168, 111-115).

目的遺伝子のコピー数を高めることは、同遺伝子をバチルス属細菌の染色体DNA上に多コピー存在させることによっても達成できる。バチルス属細菌の染色体DNA上に目的遺伝子を多コピーで導入するには、染色体DNA上に多コピー存在する配列を標的に利用して相同組換えにより行う。染色体DNA上に多コピー存在する配列としては、トランスポゾン、繰返し配列、転移因子の端部に存在するインバーテッド・リピート等が利用できる。   Increasing the copy number of the target gene can also be achieved by making the gene exist in multiple copies on the chromosomal DNA of Bacillus bacteria. In order to introduce the target gene in multiple copies on the chromosomal DNA of a Bacillus genus, homologous recombination is carried out using a sequence present in multiple copies on the chromosomal DNA as a target. As a sequence present in multiple copies on chromosomal DNA, a transposon, a repetitive sequence, an inverted repeat present at the end of a transposable element, or the like can be used.

目的酵素の活性の増強は、上記の遺伝子増幅による以外に、染色体DNA上またはプラスミド上の目的遺伝子のプロモーター等の発現調節配列を強力なものに置換することによっても達成される。プロモーターの強度は、RNA合成開始の頻度により定義される。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1995, 1, 105-128)等に記載されている。また、国際公開W000/18935に開示されているように、目的遺伝子のプロモーター領域に数塩基の塩基置換を導入し、より強力なものに改変することも可能である。さらに、リボソーム結合部位(RBS)と開始コドンとの間のスペーサ、特に開始コドンのすぐ上流の配列における数個のヌクレオチドの置換がmRNAの翻訳効率に非常に影響を及ぼすことが知られている。これら発現調節配列の改変は、目的遺伝子のコピー数を高めることと組み合わせてもよい。
例えば、バチルスで機能するプロモーターとしては、vegプロモーター、spacプロモーター、xylプロモーター等が挙げられる。
In addition to the gene amplification described above, the enhancement of the activity of the target enzyme can also be achieved by replacing an expression regulatory sequence such as a promoter of the target gene on the chromosomal DNA or plasmid with a strong one. The strength of the promoter is defined by the frequency of RNA synthesis initiation. Methods for evaluating promoter strength and examples of strong promoters are described in Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1995, 1, 105-128). Further, as disclosed in International Publication W000 / 18935, it is possible to introduce a base substitution of several bases into the promoter region of the target gene and modify it to be more powerful. In addition, it is known that substitution of several nucleotides in the spacer between the ribosome binding site (RBS) and the initiation codon, particularly in the sequence immediately upstream of the initiation codon, greatly affects the translation efficiency of mRNA. Modification of these expression regulatory sequences may be combined with increasing the copy number of the target gene.
For example, promoters that function in Bacillus include veg promoter, spac promoter, xyl promoter and the like.

なお、本発明の微生物において活性を上昇させる酸化的ペントースリン酸経路の酵素は、それぞれの酵素活性が損なわれない限り、配列番号48または50の配列において1若しくは複数の位置での1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、又は付加を含む酵素タンパクであってもよい。ここで、「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種類によっても異なるが、具体的には1から30個、好ましくは、1から20個、より好ましくは1から10個である。   The enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway that increases the activity in the microorganism of the present invention is one or several at one or more positions in the sequence of SEQ ID NO: 48 or 50, as long as the respective enzyme activity is not impaired. It may be an enzyme protein containing amino acid substitutions, deletions, insertions or additions. Here, “several” differs depending on the position and type of the amino acid residue in the three-dimensional structure of the protein, but specifically 1 to 30, preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 10 It is a piece.

上記の酸化的ペントースリン酸経路の酵素タンパクの変異は、酵素活性が維持されるような保存的変異である。置換は、アミノ酸配列中の少なくとも1残基が除去され、そこに他の残基が挿入される変化である。酵素タンパクの元々のアミノ酸を置換し、かつ、保存的置換とみなされるアミノ酸としては、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。   The mutation of the enzyme protein in the oxidative pentose phosphate pathway is a conservative mutation that maintains the enzyme activity. A substitution is a change in which at least one residue in the amino acid sequence is removed and another residue is inserted therein. Amino acids that replace the original amino acid of the enzyme protein and are considered conservative substitutions include ala to ser or thr, arg to gln, his or lys, asn to glu, gln, lys, his or asp substitution, 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, gly to pro, his to asn, lys, gln, arg or tyr, ile to leu, met, val or phe, leu to ile, met, substitution from val or phe, substitution from lys to asn, glu, gln, his or arg, substitution from met to ile, leu, val or phe, substitution from phe to trp, tyr, met, ile or leu, ser to thr or ala, thr to ser or ala, trp to phe or tyr, tyr to his, phe or trp, and val to met, ile or leu Can be mentioned

上記のような酸化的ペントースリン酸経路の酵素タンパクと実質的に同一のタンパク質をコードするDNAは、例えば部位特異的変異法によって、特定の部位のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、付加、又は逆位を含むように、これら酵素をコードするの塩基配列を改変することによって得られる。また、上記のような改変されたDNAは、従来知られている変異処理によっても取得され得る。変異処理としては、変異処理前のDNAをヒドロキシルアミン等でインビトロ処理する方法、及び変異処理前のDNAを保持する微生物、例えばエシェリヒア属細菌を、紫外線照射またはN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝酸等の通常変異処理に用いられている変異剤によって処理する方法が挙げられる。   DNA encoding a protein that is substantially the same as the enzyme protein of the oxidative pentose phosphate pathway as described above can be substituted, deleted, inserted, added, amino acid residues at a specific site by, for example, site-directed mutagenesis. Alternatively, it can be obtained by modifying the base sequence encoding these enzymes so as to include an inversion. The modified DNA as described above can also be obtained by a conventionally known mutation treatment. As the mutation treatment, a method of treating DNA before mutation treatment with in vitro hydroxylamine or the like, and a microorganism retaining the DNA before mutation treatment, for example, Escherichia bacteria, are irradiated with ultraviolet rays or N-methyl-N′-nitro-N -A method of treating with a mutating agent usually used for mutating treatment such as nitrosoguanidine (NTG) or nitrous acid.

上記のような変異を有するDNAを、適当な細胞で発現させ、発現産物の活性を調べることにより、酸化的ペントースリン酸経路の酵素と実質的に同一のタンパク質をコードする
DNAが得られる。また、変異を有する酸化的ペントースリン酸経路の酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞から、例えば配列表の配列番号47、または49に記載の塩基配列の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し、かつ、酸化的ペントースリン酸経路の酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが得られる。ここでいう「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。この条件を明確に数値化することは困難であるが、一例を示せば、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℃、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度でハイブリダイズする条件が挙げられる。
By expressing the DNA having the mutation as described above in an appropriate cell and examining the activity of the expression product, DNA encoding a protein substantially identical to the enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway can be obtained. Further, the cell carrying DNA encoding or containing enzymes of oxidative pentose phosphate pathway having a mutation in the complementary sequence under stringent conditions the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 47 or 49, for example the sequence listing A DNA that hybridizes and encodes a protein having the enzymatic activity of the oxidative pentose phosphate pathway is obtained. The “stringent conditions” referred to herein are conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. It is difficult to clearly quantify this condition, One example, 60 ° C. a condition washing Southern hybridization normal, 0. Examples include conditions for hybridizing at a salt concentration corresponding to 1 × SSC and 0.1% SDS.

プローブとして、配列番号47、49の塩基配列の相補配列の一部の配列を用いることもできる。そのようなプローブは、配列番号47、49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、配列番号47、49の塩基配列を含むDNA断片を鋳型とするPCRによって作製することができる。プローブとして、300bp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は、50℃、2×SSC、0.1%SDSが挙げられる。   As a probe, a partial sequence of a complementary sequence of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 47 and 49 can also be used. Such a probe can be prepared by PCR using oligonucleotides prepared based on the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 47 and 49 as primers and DNA fragments containing the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 47 and 49 as templates. When a DNA fragment having a length of about 300 bp is used as a probe, hybridization washing conditions include 50 ° C., 2 × SSC, and 0.1% SDS.

酸化的ペントースリン酸経路の酵素と実質的に同一のタンパク質をコードするDNAとして具体的には、配列番号48、50に示すアミノ酸配列と、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%、特に好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相同性を有し、かつ酸化的ペントースリン酸経路の酵素産物活性を有するタンパク質をコードするDNAが挙げられる。 Specifically, the DNA encoding a protein substantially the same as the enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway is specifically the amino acid sequence shown in SEQ ID NOs: 48 and 50, preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and still more preferably Is a DNA encoding a protein having a homology of 80%, particularly preferably 90% or more, most preferably 95% or more, and having an enzyme product activity of the oxidative pentose phosphate pathway.

<2>プリン系物質の製造法
本発明のバチルス属細菌はプリン系物質を効率よく生産する。したがって、本発明のバチルス属細菌を好適な培地で培養することによって、培地中にプリンヌクレオシド及びプリンヌクレオチドなどのプリン系物質を生成蓄積せしめることができる。
本発明に用いる培地としては、炭素源、窒素源、無機塩類、その他必要に応じてアミノ酸、ビタミン等の有機微量栄養素を含有する通常の栄養培地を用いて常法により行うことができる。合成培地または天然培地のいずれも使用可能である。培地に使用される炭素源および窒素源は培養する菌株の利用可能なものならばよい。
炭素源としてはグルコース、フラクトース、シュークロース、マルトース、マンノース、ガラクトース、アラビノース、キシロース、トレハロース、リボース、でんぷん加水分解物、糖蜜等の糖類、グリセロールやマンニトールなどのアルコール類が使用され、その他、グルコン酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、フマール酸、コハク酸等の有機酸等も単独あるいは他の炭素源と併用して用いられる。
窒素源としてはアンモニア、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、酢酸アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸塩または大豆加水分解物などの有機窒素等が使用される。
有機微量栄養素としては、アミノ酸、ビタミン、脂肪酸、核酸、さらにこれらのものを含有するペプトン、カザミノ酸、酵母エキス、大豆蛋白分解物等が使用され、生育にアミノ酸やヌクレオシド等を要求する栄養要求性変異株を使用する場合には要求される栄養素を補添する事が必要である。
無機塩類としてはリン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等が使用される。
<2> Method for Producing Purine Substance The Bacillus bacterium of the present invention efficiently produces a purine substance. Accordingly, by culturing the Bacillus bacterium of the present invention in a suitable medium, purine-based substances such as purine nucleosides and purine nucleotides can be produced and accumulated in the medium.
The medium used in the present invention can be performed by a conventional method using a normal nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and other organic trace nutrients such as amino acids and vitamins as necessary. Either synthetic or natural media can be used. The carbon source and nitrogen source used in the medium may be any one that can be used by the strain to be cultured.
As the carbon source, glucose, fructose, sucrose, maltose, mannose, galactose, arabinose, xylose, trehalose, ribose, starch hydrolysate, sugars such as molasses, alcohols such as glycerol and mannitol are used, and other gluconic acids Organic acids such as acetic acid, citric acid, maleic acid, fumaric acid and succinic acid may be used alone or in combination with other carbon sources.
As the nitrogen source, ammonia, ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium chloride, ammonium phosphate, and ammonium acetate, and organic nitrogen such as nitrate or soybean hydrolysate are used.
As organic micronutrients, amino acids, vitamins, fatty acids, nucleic acids, and peptone, casamino acid, yeast extract, soy proteolysate containing these are used, and nutritional requirements that require amino acids, nucleosides, etc. for growth When using mutants, it is necessary to supplement the required nutrients.
As the inorganic salts, phosphates, magnesium salts, calcium salts, iron salts, manganese salts and the like are used.

培養条件は、用いるバチルス属細菌の種類によるが、例えばバチルス・ズブチリスでは、発酵温度20〜50℃、pHを4〜9に制御しつつ通気培養を行う。培養中にpHが低下する場合にはアンモニアガス等のアルカリで中和する。かくして40時間〜3日間程度培養することにより、培養液中にプリンヌクレオシドが蓄積される。
培養終了後、培養液中に蓄積されたイノシンなどのプリン系物質を採取する方法としては公知の方法に従って行えばよい。例えば、沈殿法、またはイオン交換クロマトグラフィー等によって単離することができる。
The culture conditions depend on the type of bacteria belonging to the genus Bacillus. For example, in Bacillus subtilis, aeration culture is performed while controlling the fermentation temperature at 20 to 50 ° C. and the pH at 4 to 9. If the pH drops during the culture, neutralize with an alkali such as ammonia gas. Thus, purine nucleosides are accumulated in the culture medium by culturing for about 40 hours to 3 days.
As a method for collecting purine substances such as inosine accumulated in the culture solution after completion of the culture, a known method may be used. For example, it can be isolated by precipitation or ion exchange chromatography.

さらに、本発明の方法により製造されたイノシンあるいはグアノシンに、プリンヌクレオシドホスホリラーゼおよびホスホリボシルトランスフェラーゼを作用させることにより、5'−イノシン酸あるいは5'−グアニル酸が得られる。   Furthermore, 5'-inosinic acid or 5'-guanylic acid is obtained by allowing purine nucleoside phosphorylase and phosphoribosyltransferase to act on inosine or guanosine produced by the method of the present invention.

また、本発明の微生物を用いて生産されたプリンヌクレオシドに、ポリ燐酸、フェニル燐酸、カルバミル燐酸からなる群より選択された燐酸供与体と、ヌクレオシド−5’−燐酸エステルを生成する能力を有する微生物や、酸性フォスファターゼを作用させることによって、プリンヌクレオチド(ヌクレオシド−5’−燐酸エステル)を生産することも可能である。ヌクレオシド−5’−燐酸エステルを生成する能力を有する微生物は、プリンヌクレオシドをプリンヌクレオチドに変換する能力を有するものであれば特に制限されないが、例えば、国際公開パンフレットWO9637603号に記載されたような微生物が挙げられる。 また、特開平07−231793に開示されているようなEscherichia blattae JCM 1650、Serratia ficaria ATCC 33105、Klebsiella planticola IFO 14939 (ATCC
33531)、Klebsiella pneumoniae IFO 3318 (ATCC 8724)、Klebsiella terrigena IFO 14941 (ATCC 33257)、Morganella morganii IFO 3168、Enterobacter aerogenes IFO 12010、Enterobacter aerogenes IFO 13534 (ATCC 13048)、Chromobacterium fluviatile IAM 13652、Chromobacterium violaceum IFO 12614、Cedecea lapagei JCM 1684、Cedecea davisiae JCM 1685、Cedecea neteri JCM 5909などを用いることもできる。
酸性フォスファターゼ(EC 3.1.3.2)としては、例えば、特開2002−000289、 US6,010,851, US6,015,697, WO01/18184に開示されているようなものを用いることができ、より好ましくはヌクレオシドに対する親和性が上昇した酸性フォスファターゼ(特開平10−201481参照)やヌクレオチダーゼ活性が低下した変異型酸性フォスファターゼ(WO9637603参照)、燐酸エステル加水分解活性が低下した変異型酸性フォスファターゼ(US6,010,851)などを用いることができる。
Moreover, the microorganism which has the capability to produce | generate the phosphoric acid donor selected from the group which consists of polyphosphoric acid, phenylphosphoric acid, carbamyl phosphoric acid, and nucleoside-5'-phosphate ester in the purine nucleoside produced using the microorganisms of this invention Alternatively, purine nucleotides (nucleoside-5′-phosphate esters) can be produced by the action of acid phosphatase. The microorganism having the ability to produce a nucleoside-5′-phosphate ester is not particularly limited as long as it has the ability to convert purine nucleosides into purine nucleotides. For example, the microorganism as described in International Publication Pamphlet WO9637603 Is mentioned. Also, Escherichia blattae JCM 1650, Serratia ficaria ATCC 33105, Klebsiella planticola IFO 14939 (ATCC
33531), Klebsiella pneumoniae IFO 3318 (ATCC 8724), Klebsiella terrigena IFO 14941 (ATCC 33257), Morganella morganii IFO 3168, Enterobacter aerogenes IFO 12010, Enterobacter aerogenes IFO 13534 (ATCC 13048), Chromobacterium fluaceum 614 Cedecea lapagei JCM 1684, Cedecea davisiae JCM 1685, Cedecea neteri JCM 5909, etc. can also be used.
As the acid phosphatase (EC 3.1.3.2), for example, those disclosed in JP-A-2002-000289, US6,010,851, US6,015,697, WO01 / 18184 can be used, and more preferably affinity for nucleosides. Acid phosphatase with increased activity (see JP-A-10-201481), mutant acid phosphatase with reduced nucleotidase activity (see WO9637603), mutant acid phosphatase with reduced phosphate ester hydrolysis activity (US 6,010,851), etc. be able to.

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

<プリンヌクレオシドホスホリラーゼ欠損株の構築と培養評価>
(1)プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(pupG)欠損株の構築
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(deoD)を欠損した組換え体KMBS16(特開2004−242610号)に、pupG遺伝子欠損を導入した菌株の作製を、以下のようにして行った。
<Construction and culture evaluation of purine nucleoside phosphorylase-deficient strain>
(1) Construction of purine nucleoside phosphorylase (pupG) -deficient strain Derived from B. subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), purine operon repressor gene (purR), succinyl-AMP synthase gene (purA), purine nucleoside phosphorylase A strain in which a pupG gene deficiency was introduced into a recombinant KMBS16 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-242610) deficient in the gene (deoD) was prepared as follows.

(i)pupGの5'側領域のクローニング
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩
基配列を有するそれぞれ20 mer、29 merのPCR用プライマーを作製した。
ATTGCACGGCCGTTCGTCGG(配列番号1)
cgcagatctCCGGATTTTCGATTTCGTCC(小文字の塩基はBglIIサイトを含むタグを示す、配列番号2)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、pupG遺伝子翻訳開始コドン上流の約610 bpとその下流約120 bpを含む増幅断片を得た。
PCR増幅断片は、フェノール−クロロホルム抽出、エタノール沈殿により精製し、Perfectly Blunt Cloning Kit(NOVAGEN)を用いて、付属のpT7Blueプラスミドにクローニングした。本プラスミドのマルチクローニングサイトの両端は、EcoRIとHindIIIであり、pupG遺伝子上流域がEcoRI側にあるプラスミドpKM48を得た。
(I) Cloning of 5′-side region of pupG Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC — 000964), 20-mer and 29-mer PCR primers having the following base sequences were prepared.
ATTGCACGGCCGTTCGTCGG (SEQ ID NO: 1)
cgcagatctCCGGATTTTCGATTTCGTCC (lower case bases indicate tags containing BglII sites, SEQ ID NO: 2)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing about 610 bp upstream of the pupG gene translation initiation codon and about 120 bp downstream thereof.
The PCR amplified fragment was purified by phenol-chloroform extraction and ethanol precipitation, and cloned into the attached pT7Blue plasmid using Perfectly Blunt Cloning Kit (NOVAGEN). Both ends of the multicloning site of this plasmid were EcoRI and HindIII, and a plasmid pKM48 in which the upstream region of the pupG gene was on the EcoRI side was obtained.

(ii)pupGの3'側領域のクローニング
遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有する、それぞれ20 mer、29 merのPCR用プライマーを作製した。
CAAAGATCTGTCCAGCCTGG(配列番号3)
cgcctgcagTGCCTTTATCTAAAGCTTCC(小文字の塩基はPstIサイトを含むタグを示す、配列番号4)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、pupG遺伝子翻訳終止コドン上流の約340 bpとその下流約400 bpを含む増幅断片を得た。
pupGの5'側領域のクローニングの場合と同様にして、pT7Blueプラスミドにクローニングし、pupG遺伝子下流域がEcoRI側にあるプラスミドpKM49を得た。
(Ii) Cloning of the 3′-side region of pupG Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession NC — 000964), 20-mer and 29-mer PCR primers having the following base sequences were prepared, respectively.
CAAAGATCTGTCCAGCCTGG (SEQ ID NO: 3)
cgcctgcagTGCCTTTATCTAAAGCTTCC (lower case base indicates tag containing PstI site, SEQ ID NO: 4)
PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkin Elmer) The amplified fragment containing about 340 bp upstream of the pupG gene translation stop codon and about 400 bp downstream thereof was obtained.
In the same manner as in the cloning of the 5′-side region of pupG, the plasmid was cloned into the pT7Blue plasmid to obtain a plasmid pKM49 in which the downstream region of the pupG gene was on the EcoRI side.

(iii)DpupG断片のクローニング
pKM49をSpeIで処理後、Klenow fragmentにより平滑化し、さらにPstIで処理して、約740 bpのDNA断片を切り出した。この断片をpKM48をBglIIで処理、Klenow fragmentにより平滑化した後、PstIで処理したプラスミド断片とT4 DNAリガーゼを用いて連結させ、pKM75を得た。このプラスミドは、pupG構造遺伝子内で約360 bpが欠損したpupG欠損DNAを含む約1470 bpのインサートを保持する。
(Iii) Cloning of DpupG fragment
pKM49 was treated with SpeI, blunted with Klenow fragment, and further treated with PstI to excise a DNA fragment of about 740 bp. PKM48 was treated with BglII, blunted with Klenow fragment, and then ligated with a plasmid fragment treated with PstI and T4 DNA ligase to obtain pKM75. This plasmid carries an insert of about 1470 bp containing pupG deficient DNA with about 360 bp deleted in the pupG structural gene.

(iv)pupG破壊用プラスミドの構築
pKM75をSacIとPstIで処理してインサートを切り出し、この断片を、同酵素で処理した染色体組換え用ベクターpJPM1(Mueller et. al., J. Bacteriol., 1992, 174, 4361-4373)とT4 DNAリガーゼを用いて連結させ、pKM76を得た。
得られたプラスミドpKM76を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS16株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した(1回組換え株)。
得られた1回組換え株をクロラムフェニコール含有LB培地10 mlに植菌し、37℃で継第培養を数日間実施し、LB寒天培地上でクロラムフェニコール感受性となったコロニーをスクリーニングした。得られたクロラムフェニコール感受性コロニーから染色体DNAを調製し、配列番号5と6のプライマーを用いて上記と同様にしてPCRを行い、染色体上のpupG遺伝子が、内部が欠損したpupG遺伝子(DpupG)と2回組換えにより置換した菌株(purR::spc purA::erm deoD::kan DpupG)を同定した。このようにして得られた2回組換え株の内の一株を、KMBS93と名づけた。
GGTCTGAGCTTTGCGAACC(配列番号5)
CGCCTGCAGTGCCTTTATCTAAAGCTTCC(配列番号6)
(Iv) Construction of pupG disruption plasmid
pKM75 was treated with SacI and PstI to cut out the insert, and this fragment was chromosomal recombination vector pJPM1 (Mueller et. al., J. Bacteriol., 1992, 174, 4361-4373) treated with the same enzyme and T4. Ligation was performed using DNA ligase to obtain pKM76.
The obtained plasmid pKM76 was used to transform competent cells of the KMBS16 strain prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221), and 2.5 μg / ml Colonies that grow on LB agar plates containing chloramphenicol were obtained (one-time recombinant strain).
The obtained single recombinant strain was inoculated into 10 ml of chloramphenicol-containing LB medium, subcultured at 37 ° C for several days, and colonies that became chloramphenicol sensitive on LB agar medium were identified. Screened. Chromosomal DNA was prepared from the obtained chloramphenicol-sensitive colonies and PCR was performed in the same manner as described above using the primers of SEQ ID NOs: 5 and 6, and the pupG gene on the chromosome was deleted from the pupG gene (DpupG ) And a strain (purR :: spc purA :: erm deoD :: kan DpupG) substituted by recombination twice. One of the two recombinant strains thus obtained was named KMBS93.
GGTCTGAGCTTTGCGAACC (SEQ ID NO: 5)
CGCCTGCAGTGCCTTTATCTAAAGCTTCC (SEQ ID NO: 6)

(2)バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)を欠損した組換え体KMBS13(特開2004−242610号公報)に、pupG遺伝子欠損を導入した菌株の作製を、以下のようにして行った。
pKM76を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS13株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した(1回組換え株)。
得られた1回組換え株をクロラムフェニコール含有LB培地10 mlに植菌し、37℃で継第培養を数日間実施し、LB寒天培地上でクロラムフェニコール感受性となったコロニーをスクリーニングした。得られたクロラムフェニコール感受性コロニーから染色体DNAを調製し、配列番号5と6のプライマーを用いて上記と同様にしてPCRを行い、染色体上のpupG遺伝子が、内部が欠損したpupG遺伝子(DpupG)と2回組換えにより置換した菌株(purR::spc purA::erm DpupG)を同定した。このようにして得られた2回組換え株の内の一株を、KMBS113と名づけた。
(2) Recombinant KMBS13 derived from B. subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051) and lacking purine operon repressor gene (purR) and succinyl-AMP synthase gene (purA) (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-242610) A strain having a pupG gene deficiency introduced therein was prepared as follows.
pKM76 was used to transform competent cells of KMBS13 strain prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221), and 2.5 μg / ml chlorampheny Colonies that grow on LB agar plates containing cole were obtained (single recombinant strain).
The obtained single recombinant strain was inoculated into 10 ml of chloramphenicol-containing LB medium, subcultured at 37 ° C for several days, and colonies that became chloramphenicol sensitive on LB agar medium were identified. Screened. Chromosomal DNA was prepared from the obtained chloramphenicol-sensitive colonies and PCR was performed in the same manner as described above using the primers of SEQ ID NOs: 5 and 6, and the pupG gene on the chromosome was deleted from the pupG gene (DpupG ) And a strain (purR :: spc purA :: erm DpupG) substituted by recombination twice. One of the two recombinant strains thus obtained was named KMBS113.

(3)pupG遺伝子欠損株のプリンヌクレオシド生産
pupG遺伝子欠損株(KMBS93株とKMBS113)およびコントロール株であるKMBS16を、PS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH 7.0に調整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養した。培養開始後100時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した。コントロール株であるKMBS16株では、培養液中に多量のヒポキサンチンが検出されたが、pupG遺伝子欠損株であるKMBS93株とKMBS113のヒポキサンチン蓄積は、非常に低い量であり、HPLCのピークとして明確に検出できなかった(表1)。また、KMBS93株とKMBS113のイノシンの蓄積は、コントロール株であるKMBS16株のそれよりも高かった。
(3) Production of purine nucleosides from pupG gene-deficient strains
PupG gene-deficient strains (KMBS93 and KMBS113) and control strain KMBS16 were added to PS medium plate (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / L, KOH). (Adjusted to pH 7.0). Cells of 1/8 plate were inoculated into 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask, and then calcium carbonate was added to 50 g / L and cultured at 34 ° C. with shaking. Sampling was performed 100 hours after the start of the culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture solution were measured by a known method. In the control strain KMBS16, a large amount of hypoxanthine was detected in the culture medium, but the pupG gene-deficient strains KMBS93 and KMBS113 had very low amounts of hypoxanthine accumulation and were clearly identified as HPLC peaks. (Table 1). The inosine accumulation of KMBS93 and KMBS113 was higher than that of the control strain KMBS16.

[発酵培地組成]
グルコース 80 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
[Fermentation medium composition]
Glucose 80 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

(1)変異型guaB遺伝子の導入
上述のバチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(pupG)を欠損した組換え体KMBS1113に、IMP脱水素酵素遺伝子guaBにおけるguaB(A1)変異を導入した菌株の作製を、以下のようにして行った。なお、guaB(A1)変異とは、配列番号62の226位のアラニンがバリンに置換されたリーキー変異(IMPデヒドロゲナーゼ活性を低下させる変異)である。
(i)B. subtilis 168 Marburg由来株のguaB遺伝子中央にカナマイシン耐性遺伝子が挿入された菌株の作製
guaB遺伝子上流域の増幅では、遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964およびV01547)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ34 mer、50 merのPCR用プライマーを作製した。
cgcggatccGGCTTAACGTTCGACGATGTGCTGC(小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ−配列番号7)
gctttgcccattctatagatatattGAGTCATTGTATCGCCAGTTACACC(小文字の塩基はpDG783(BGSC)上にクローニングされているカナマイシン耐性遺伝子(kan)のプロモーター上流域の配列、配列番号8)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、guaB遺伝子5'側領域の増幅断片(約710 bp)を得た。
guaB遺伝子3'側領域の増幅では、遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964およびV01547)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ50 mer、34 merのPCR用プライマーを作製した。
cctagatttagatgtctaaaaagctGTGATTGTTATCGATACAGCTCACG(配列番号9;小文字の塩基はpDG783(BGSC)上にクローニングされているカナマイシン耐性遺伝子(kan)の構造遺伝子下流域の配列)
cgcgaattcGTAATCTGTACGTCATGCGGATGGC(小文字の塩基はEcoRIサイトを含むタグ、配列番号10)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、guaB遺伝子3'側領域の増幅断片(約730 bp)を得た。
kan遺伝子の3'側領域のPCR法による増幅では、遺伝子データバンク(GenBank Accession No.V01277および NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ50 merのPCR用プライマーを作製した。
ggtgtaactggcgatacaatgactcAATATATCTATAGAATGGGCAAAGC(小文字の塩基はguaB上流域の配列で配列番号8の3'末端領域と相補するようにデザインされている、配列番号11)
cgtgagctgtatcgataacaatcacAGCTTTTTAGACATCTAAATCTAGG(小文字の塩基はguaB下流域の配列で配列番号9の3'末端領域と相補するようにデザインされている、配列番号12)
カナマイシン耐性遺伝子(kan)が搭載されているプラスミド、例えばpDG783など、の
プラスミドDNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃,
1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、kan遺伝子を含む約1150 bpの増幅断片を得た。
kan遺伝子を挿入したguaB領域のリコンビナントPCR法による増幅では、上記のようにして増幅した3種のDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号7および10を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、kan遺伝子を挿入したguaB領域の増幅断片を得た。
取得したkan遺伝子を挿入したguaB領域(guaB::kan)のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したB. subtilis標準株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのカナマイシンと20 μg/mlのグアニンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、、配列番号7および10を用いたPCR法により、染色体上のguaB領域が、内部がカナマイシン耐性遺伝子で置換されたguaB領域(guaB::kan)と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はグアニン要求株となっており、これらの内の一株をKMBS193と名づけた。
(1) Introduction of mutant guaB gene Derived from the aforementioned Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), purine operon repressor gene (purR), succinyl-AMP synthase gene (purA), purine nucleoside phosphorylase gene ( A strain in which a guaB (A1) mutation in the IMP dehydrogenase gene guaB was introduced into a recombinant KMBS1113 lacking pupG) was produced as follows. The guaB (A1) mutation is a leaky mutation (mutation that decreases IMP dehydrogenase activity) in which alanine at position 226 of SEQ ID NO: 62 is substituted with valine.
(I) Preparation of a strain in which a kanamycin resistance gene is inserted in the middle of the guaB gene of a B. subtilis 168 Marburg-derived strain
In the amplification of the upstream region of the guaB gene, 34-mer and 50-mer PCR primers having the following base sequences were prepared based on information from the gene data bank (GenBank Accession NC_000964 and V01547).
cgcggatccGGCTTAACGTTCGACGATGTGCTGC (lower case base is tag containing BamHI site-SEQ ID NO: 7)
gctttgcccattctatagatatattGAGTCATTGTATCGCCAGTTACACC (lower-case base is the sequence upstream of the promoter of the kanamycin resistance gene (kan) cloned on pDG783 (BGSC), SEQ ID NO: 8)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment (about 710 bp) of the 5 ′ region of the guaB gene.
For amplification of the 3 ′ side region of the guaB gene, 50-mer and 34-mer PCR primers having the following base sequences were prepared based on the information of the gene data bank (GenBank Accession NC — 000964 and V01547), respectively.
cctagatttagatgtctaaaaagctGTGATTGTTATCGATACAGCTCACG (SEQ ID NO: 9; the lower case base is the sequence downstream of the structural gene of the kanamycin resistance gene (kan) cloned on pDG783 (BGSC))
cgcgaattcGTAATCTGTACGTCATGCGGATGGC (Lower case base is tag including EcoRI site, SEQ ID NO: 10)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment (about 730 bp) of the 3 ′ side region of the guaB gene.
In amplification by the PCR method for the 3 ′ region of the kan gene, 50-mer PCR primers each having the following base sequences were prepared based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. V01277 and NC_000964).
ggtgtaactggcgatacaatgactcAATATATCTATAGAATGGGCAAAGC (the lower case base is a sequence in the upstream region of guaB and is designed to complement the 3 ′ end region of SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 11)
cgtgagctgtatcgataacaatcacAGCTTTTTAGACATCTAAATCTAGG (the lower case base is a sequence in the downstream region of guaB and is designed to complement the 3 ′ end region of SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 12)
Using a plasmid DNA carrying a kanamycin resistance gene (kan), such as pDG783, as a template, PCR using the above primers (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C,
1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)), and an amplified fragment of about 1150 bp containing the kan gene was obtained.
In the amplification by recombinant PCR of the guaB region into which the kan gene has been inserted, the three types of DNA fragments amplified as described above are purified using MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), and then mixed in appropriate amounts as a template. PCR was performed using SEQ ID NOs: 7 and 10 (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 1 minute; 72 ° C., 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)), and kan An amplified fragment of the guaB region into which the gene was inserted was obtained.
The obtained guaB region (guaB :: kan) DNA fragment into which the kan gene was inserted was subjected to agarose gel electrophoresis, and the target fragment was extracted from the gel. The purified DNA fragment was used to transform competent cells of the B. subtilis standard strain prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml kanamycin and 20 μg / ml guanine were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and guaB region on the chromosome was replaced twice with guaB region (guaB :: kan) in which the guaB region on the chromosome was replaced with a kanamycin resistance gene by PCR using SEQ ID NOs: 7 and 10. Recombinant strains were identified. The recombinant strain thus obtained is a guanine-requiring strain, and one of these strains was named KMBS193.

(ii)B. subtilis 168 Marburg由来株のguaB変異(A1)が挿入された菌株の作製
guaB遺伝子5'側領域の増幅では、遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ25 mer、46 merのPCR用プライマーを作製した。
CATAAAATGTACGCATAGGCCATTC(配列番号13)
TTGTATCGCCAGTTACACCAACTaCCGCGCCAACGATCAGGCGGCC(小文字の塩基は変異点を示している、配列番号14)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、guaB遺伝子5'末端領域および上流域の増幅断片(約1210 bp)を得た。
次にguaB遺伝子3'側領域を増幅した。遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ46 mer、26 merのPCR用プライマーを作製した。
GGCCGCCTGATCGTTGGCGCGGtAGTTGGTGTAACTGGCGATACAA(小文字の塩基は変異点を示している、配列番号14プライマーと相補する、配列番号15)
CCTTGATCAATTGCTTCCAATAACAG(配列番号16)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、guaB遺伝子3'末端領域および下流域の増幅断片(約1220 bp)を得た。
guaB変異(A1)を導入したguaB領域のリコンビナントPCR法による増幅では、上記のようにして増幅した2種のDNA断片を、アガロース電気泳動後、目的とするDNA断片を精製した。両DNA断片の適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号13および16を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、guaB変異(A1)が導入されたguaB領域の増幅断片を得た。
取得したguaB変異(A1)が導入されたguaB領域(guaB(A1))のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS193のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、、配列番号13および
16を用いたPCR法により、染色体上のguaB::kan領域が、guaB(A1)変異を含むguaB領域と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はグアニン非要求株となっており、これらの内の一株をYMBS9と名づけた。
(Ii) Preparation of a strain into which a guaB mutation (A1) from a B. subtilis 168 Marburg-derived strain has been inserted
For amplification of the 5 ′ region of the guaB gene, 25-mer and 46-mer PCR primers having the following base sequences were prepared based on the information of the gene data bank (GenBank Accession NC — 000964).
CATAAAATGTACGCATAGGCCATTC (SEQ ID NO: 13)
TTGTATCGCCAGTTACACCAACTaCCGCGCCAACGATCAGGCGGCC (lower case base indicates mutation point, SEQ ID NO: 14)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment (about 1210 bp) in the 5 ′ end region and upstream region of the guaB gene.
Next, the guaB gene 3 ′ region was amplified. Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession NC — 000964), 46-mer and 26-mer PCR primers having the following base sequences were prepared.
GGCCGCCTGATCGTTGGCGCGGtAGTTGGTGTAACTGGCGATACAA (lower case base indicates mutation point, complementary to SEQ ID NO: 14 primer, SEQ ID NO: 15)
CCTTGATCAATTGCTTCCAATAACAG (SEQ ID NO: 16)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment (about 1220 bp) in the 3 ′ end region and downstream region of the guaB gene.
In the amplification by the recombinant PCR method of the guaB region into which the guaB mutation (A1) was introduced, the two DNA fragments amplified as described above were subjected to agarose electrophoresis, and the target DNA fragment was purified. Using a mixture of appropriate amounts of both DNA fragments as a template and using SEQ ID NOS: 13 and 16, PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer)) to obtain an amplified fragment of the guaB region into which the guaB mutation (A1) was introduced.
The obtained guaB mutation (A1) -introduced DNA fragment of the guaB region (guaB (A1)) was subjected to agarose gel electrophoresis, and the target fragment was extracted from the gel. The purified DNA fragment was used to transform competent cells of KMBS193 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) Colonies that grew on the agar plates were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and the guaB :: kan region on the chromosome was replaced with a guaB region containing a guaB (A1) mutation by recombination twice by PCR using SEQ ID NOs: 13 and 16. A strain was identified. The recombinant strain thus obtained is a guanine non-requiring strain, and one of these strains was named YMBS9.

(iii)イノシン生産菌KMBS113にguaB変異(A1)が導入された菌株の作製
KMBS193(guaB::kan)の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS113株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのカナマイシンと20 μg/mlのグアニンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このような菌株はグアニン要求となっており、これらの内の一株をYMBS6(purR::spc purA::erm DpupG guaB::kan trpC2)と名づけた。
次に、YMBS9(guaB(A1))の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、YMBS6株のコンピテントセルを形質転換し、20 μg/mlのアデニンを含む最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このような菌株はグアニンリーキー要求となっており、これらの内の一株をYMBS2(purR::spc purA::erm guaB(A1) DpupG trpC2)と名づけた。
(Iii) Preparation of a strain in which the guaB mutation (A1) is introduced into the inosine-producing bacterium KMBS113
A chromosomal DNA of KMBS193 (guaB :: kan) was prepared, and a chromosomal DNA of KMBS113 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was used. Tent cells were transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml kanamycin and 20 μg / ml guanine. Such a strain is a guanine requirement, and one of these strains was named YMBS6 (purR :: spc purA :: erm DpupG guaB :: kan trpC2).
Next, chromosomal DNA of YMBS9 (guaB (A1)) was prepared, and YMBS6 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was used. Strain competent cells were transformed to obtain colonies that grew on minimal medium agar plates containing 20 μg / ml adenine. Such a strain is a guanine leaky requirement, and one of these strains was named YMBS2 (purR :: spc purA :: erm guaB (A1) DpupG trpC2).

(2)guaB変異を導入したイノシン生産菌株のプリン系核酸生産
guaB変異(A1)導入したイノシン生産菌株(YMBS2株)およびコントロール株であるKMBS113を、PS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH 7.0に調整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養した。培養開始後96時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した。
[発酵培地組成]
グルコース 60 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
(2) Purine nucleic acid production of inosine-producing strain introduced with guaB mutation
Inosine-producing strain (YMBS2 strain) introduced with guaB mutation (A1) and KMBS113, which is a control strain, were added to PS medium plate (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / (Adjusted to pH 7.0 with L and KOH), and evenly spread and cultured overnight at 34 ° C. Cells of 1/8 plate were inoculated into 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask, and then calcium carbonate was added to 50 g / L and cultured at 34 ° C. with shaking. Sampling was conducted at 96 hours after the start of culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture were measured by a known method.
[Fermentation medium composition]
Glucose 60 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

<プリンオペロン増幅株の作製>
(1)<Ppur破壊株の作製>
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンプロモーター(Ppur)を破壊した菌株の作製を、以下のようにして行った。
<Production of purine operon amplification strain>
(1) <Preparation of Ppur disruption strain>
A strain derived from Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051) and disrupting the purine operon promoter (Ppur) was prepared as follows.

(i)Ppur上流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964およびV01277)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ34 mer、50 merのPCR用プライマーを作製した。
cgcggatccTTATTTAGCGGCCGGCATCAGTACG(配列番号17;小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ)
cgtttgttgaactaatgggtgctttATGGATAATGTCAACGATATTATCG(配列番号18;小文字の塩基はpC194上にクローニングされているクロラムフェニコール耐性遺伝子(cat)のプロモーター上流域の配列)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、Ppur-35配列と上流の約730 bpを含む増幅断片を得た。
(I) Amplification by PCR of upstream region of Ppur Based on the information of gene data banks (GenBank Accession NC — 000964 and V01277), PCR primers of 34 mer and 50 mer having the following base sequences were prepared.
cgcggatccTTATTTAGCGGCCGGCATCAGTACG (SEQ ID NO: 17; lowercase base is a tag containing BamHI site)
cgtttgttgaactaatgggtgctttATGGATAATGTCAACGATATTATCG (SEQ ID NO: 18; the lower case base is the sequence upstream of the promoter of the chloramphenicol resistance gene (cat) cloned on pC194)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment containing the Ppur-35 sequence and about 730 bp upstream.

(ii)Ppur下流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession NC_000964およびV01277)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ50 mer、34 merのPCR用プライマーを作製した。
acagctccagatccatatccttcttCCTCATATAATCTTGGGAATATGGC(配列番号19;小文字の塩基はpC194上にクローニングされているクロラムフェニコール耐性遺伝子(cat)の構造遺伝子下流域の配列)
cgcggatccTCTCTCATCCAGCTTACGGGCAAGG(配列番号20;小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、purE遺伝子翻訳開始コドン上流の約230 bpとその下流約440 bpを含む増幅断片を得た。
(Ii) Amplification by PCR of downstream region of Ppur Based on the information of gene data banks (GenBank Accession NC — 000964 and V01277), PCR primers of 50 mer and 34 mer having the following base sequences were prepared.
acagctccagatccatatccttcttCCTCATATAATCTTGGGAATATGGC (SEQ ID NO: 19; lower case base is the sequence of the downstream region of the structural gene of the chloramphenicol resistance gene (cat) cloned on pC194)
cgcggatccTCTCTCATCCAGCTTACGGGCAAGG (SEQ ID NO: 20; lowercase base is a tag containing BamHI site)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment containing about 230 bp upstream of the purE gene translation initiation codon and about 440 bp downstream thereof.

(iii)cat遺伝子のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No.V01277および NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ50 merのPCR用プライマーを作製した。
cgataatatcgttgacattatccatAAAGCACCCATTAGTTCAACAAACG(配列番号21;小文字の塩基はPpur上流域の配列で配列番号18の3'末端領域と相補するようにデザインされている)
gccatattcccaagattatatgaggAAGAAGGATATGGATCTGGAGCTGT(配列番号22;小文字の塩基はpurE遺伝子翻訳開始コドン上流域の配列で配列番号19の3'末端領域と相補するようにデザインされている)
クロラムフェニコール耐性遺伝子(cat)が搭載されているプラスミド、例えばpC194など、のプラスミドDNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分;
72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、cat遺伝子を含む約980 bpの増幅断片を得た。
(Iii) Amplification of cat gene by PCR method Based on the information of gene data banks (GenBank Accession No. V01277 and NC_000964), 50-mer PCR primers each having the following base sequences were prepared.
cgataatatcgttgacattatccatAAAGCACCCATTAGTTCAACAAACG (SEQ ID NO: 21; the lower case base is designed to complement the 3 ′ end region of SEQ ID NO: 18 in the upstream region of Ppur)
gccatattcccaagattatatgaggAAGAAGGATATGGATCTGGAGCTGT (SEQ ID NO: 22; the lower case base is the sequence upstream of the purE gene translation start codon and is designed to complement the 3 ′ end region of SEQ ID NO: 19)
Using a plasmid DNA carrying a chloramphenicol resistance gene (cat), for example, pC194 as a template, PCR using the above primers (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute;
72 ° C., 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)), and an amplified fragment of about 980 bp containing the cat gene was obtained.

(iv)cat遺伝子を挿入したPpur領域のリコンビナントPCR法による増幅
(i)から(iii)で増幅したDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号17および20を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、cat遺伝子を挿入したPpur領域の増幅断片を得た。
(Iv) Amplification of the Ppur region into which the cat gene has been inserted by recombinant PCR (i) to (iii) The DNA fragment amplified by MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech) and then mixed with an appropriate amount as a template And using SEQ ID NOs: 17 and 20, PCR (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 1 minute; 72 ° C., 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)) An amplified fragment of the Ppur region into which the cat gene was inserted was obtained.

(v)Ppurを破壊した菌株の作製
(iv)で取得したcat遺伝子を挿入したPpur領域(Ppur::cat)のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したB. subtilis標準株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、(iv)に示したPCR法により、染色体上のPpur領域が、内部がクロラムフェニコール耐性遺伝子で置換されたPpur領域(Ppur::cat)と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はアデニン要求株となっており、これらの内の一株をKMBS198と名づけた。
(V) Preparation of strain with disrupted Ppur The DNA fragment of the Ppur region (Ppur :: cat) inserted with the cat gene obtained in (iv) was subjected to agarose gel electrophoresis, and the target fragment was extracted from the gel. The purified DNA fragment was used to transform competent cells of B. subtilis standard strains prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and the PCR method shown in (iv) was repeated twice with the Ppur region (Ppur :: cat) in which the Ppur region on the chromosome was replaced with a chloramphenicol resistance gene. Recombinant strains were identified. The recombinant strain thus obtained is an adenine-requiring strain, and one of these strains was named KMBS198.

(2)<プリンオペロンプロモーター変異株の作製>
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、Ppurの-10配列をコンセンサス配列TATAAT(Ppur1)、あるいはTATGAT(Ppur3)、TAAAAT(Ppur5)となるように改変した菌株の作製を、以下のようにして行った。
(2) <Preparation of purine operon promoter mutant>
Preparation of a strain derived from Bacillus subtilis (B. subtilis 168 Marburg strain; ATCC6051) and modified so that the Ppur-10 sequence becomes a consensus sequence TATAAT (Ppur1), or TATGAT (Ppur3), TAAAAT (Ppur5). It carried out as follows.

(i)-10配列改変を含むPpur上流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有する配列番号42に示した25 merのPCR用プライマー、3種の改変型Ppur配列を含む、38 merの改変用プライマーを作製した。
AATAGATATAAAGAGGTGAGTCTGC(配列番号42)
<Ppur1改変用>
TTTTGATTTCATGTTTattataACAACGGACATGGATA(配列番号23;小文字の塩基はPpur1配列を示す)
<Ppur3改変用>
TTTTGATTTCATGTTTatcataACAACGGACATGGATA(配列番号24;小文字の塩基はPpur3配列を示す)
<Ppur5改変用>
TTTTGATTTCATGTTTattttaACAACGGACATGGATA(配列番号25;小文字の塩基はPpur5配列を示す)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、Ppurとその上流配列(約1060 bp)を含む増幅断片を得た。
(I) Amplification by PCR of upstream region of Ppur including -10 sequence modification Based on the information of Gene Data Bank (GenBank Accession No. NC_000964), the primer for 25-mer PCR shown in SEQ ID NO: 42 having the following base sequence A 38-mer primer for modification containing 3 types of modified Ppur sequences was prepared.
AATAGATATAAAGAGGTGAGTCTGC (SEQ ID NO: 42)
<For Ppur1 modification>
TTTTGATTTCATGTTTattataACAACGGACATGGATA (SEQ ID NO: 23; lower case base indicates Ppur1 sequence)
<For Ppur3 modification>
TTTTGATTTCATGTTTatcataACAACGGACATGGATA (SEQ ID NO: 24; lower case base indicates Ppur3 sequence)
<For Ppur5 modification>
TTTTGATTTCATGTTTattttaACAACGGACATGGATA (SEQ ID NO: 25; lower case base indicates Ppur5 sequence)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment containing Ppur and its upstream sequence (about 1060 bp).

(ii)-10配列改変を含むPpur下流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有する配列番号26に示した25 merのPCR用プライマー、3種の改変型Ppur配列を含む、38 merの改変用プライマーを作製した。
GGGTAATAAGCAGCAGCTCACTTCC(配列番号26)
<Ppur1改変用>
TATCCATGTCCGTTGTtataatAAACATGAAATCAAAA(配列番号27;小文字の塩基はPpur1配列を示しており、配列番号23で示したプライマーと相補する)
<Ppur3改変用>
TATCCATGTCCGTTGTtatgatAAACATGAAATCAAAA(配列番号28;小文字の塩基はPpur3配列を示しており、配列番号24で示したプライマーと相補する)
<Ppur5改変用>
TATCCATGTCCGTTGTtaaaatAAACATGAAATCAAAA(配列番号29;小文字の塩基はPpur5配列を示しており、配列番号25で示したプライマーと相補する)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パー
キンエルマー社製))を行い、Ppur −10配列とその下流配列(約1070 bp)を含む増幅断片を得た。
(Ii) Amplification by PCR of downstream region of Ppur including -10 sequence modification Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964), the primer for 25-mer PCR shown in SEQ ID NO: 26 having the following base sequence A 38-mer primer for modification containing 3 types of modified Ppur sequences was prepared.
GGGTAATAAGCAGCAGCTCACTTCC (SEQ ID NO: 26)
<For Ppur1 modification>
TATCCATGTCCGTTGTtataatAAACATGAAATCAAAA (SEQ ID NO: 27; the lower case base indicates the Ppur1 sequence and is complementary to the primer shown in SEQ ID NO: 23)
<For Ppur3 modification>
TATCCATGTCCGTTGTtatgatAAACATGAAATCAAAA (SEQ ID NO: 28; the lower case base indicates the Ppur3 sequence and is complementary to the primer shown in SEQ ID NO: 24)
<For Ppur5 modification>
TATCCATGTCCGTTGTtaaaatAAACATGAAATCAAAA (SEQ ID NO: 29; the lower case base indicates the Ppur5 sequence and is complementary to the primer shown in SEQ ID NO: 25)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment containing the Ppur-10 sequence and its downstream sequence (about 1070 bp).

(iii)-10配列改変を含むPpur領域のPCR法による増幅
(i)および(ii)で増幅したDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号42および26を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、-10配列がPpur1、Ppur3、あるいはPpur5と改変されたPpur領域の増幅断片を得た。
(Iii) Amplification by PCR of Ppur region containing -10 sequence modification (i) and DNA fragment amplified in (ii) after purification with MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), mixed with appropriate amount as template And using SEQ ID NOs: 42 and 26, PCR (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 1 minute; 72 ° C., 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)) An amplified fragment of the Ppur region in which the -10 sequence was modified to Ppur1, Ppur3, or Ppur5 was obtained.

(iv)-10配列がPpur1、Ppur3、あるいはPpur5と改変された菌株の作製
(iii)で取得した-10配列改変を含むPpur領域(Ppur1、Ppur3、あるいはPpur5)のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS198株のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、(iii)に示したPCR法により、染色体上のPpur::cat領域が、Ppur1、Ppur3、あるいはPpur5と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はアデニン非要求株となっており、これらの内の一株をそれぞれKMBS210、KMBS211、KMBS222と名づけた。
(Iv) Agarose gel electrophoresis of DNA fragments of the Ppur region (Ppur1, Ppur3, or Ppur5) containing the -10 sequence modification obtained in the preparation of a strain in which the -10 sequence is modified with Ppur1, Ppur3, or Ppur5 (iii) Thereafter, the target fragment was extracted from the gel. Using the DNA fragment thus purified, a competent cell of KMBS198 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was transformed, Colonies that grew on the medium agar plate were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which the Ppur :: cat region on the chromosome was replaced with Ppur1, Ppur3, or Ppur5 by recombination twice was identified by the PCR method shown in (iii). The recombinant strains thus obtained are non-adenine-requiring strains, and one of these strains is named KMBS210, KMBS211 and KMBS222, respectively.

(3)プリンオペロンのアテニュエーター配列欠損株の作製
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、Ppur下流に位置するアテニュエーター配列を欠損した菌株の作製を、以下のようにして行った。図1に欠損した配列を示した。
(3) Production of a purine operon attenuator sequence-deficient strain A strain derived from B. subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051) and lacking the attenuator sequence located downstream of Ppur is constructed as follows. I went there. FIG. 1 shows the missing sequence.

(i)部分欠損したアテニュエーター配列とその上流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、配列番号17に示したPCR用プライマーと、以下の塩基配列を有する配列番号30に示した52 merのプライマーを作製した。
GCTTTTGTTTTCAGAAAATAAAAAATAcgATATATCCATGTCAGTTTTATCG(配列番号30;小文字の塩基はアテニュエーター配列の部分配列(75 bp)欠損により新しくつくられたジャンクション)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 53℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、部分欠損したアテニュエーター配列とその上流配列(約840 bp)を含む増幅断片を得た。
(I) Partially deleted attenuator sequence and amplification by PCR in the upstream region Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964), the PCR primer shown in SEQ ID NO: 17 and the following base sequence A 52-mer primer shown in SEQ ID NO: 30 was prepared.
GCTTTTGTTTTCAGAAAATAAAAAATAcgATATATCCATGTCAGTTTTATCG (SEQ ID NO: 30; lower case base is a newly created junction due to partial sequence (75 bp) deletion of attenuator sequence)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 53 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing a partially deleted attenuator sequence and its upstream sequence (about 840 bp).

(ii)部分欠損したアテニュエーター配列とその下流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、配列番号26に示したPCR用プライマーと、以下の塩基配列を有する配列番号31に示した52 merのプライマーを作製した。
CGATAAAACTGACATGGATATATcgTATTTTTTATTTTCTGAAAACAAAAGC(配列番号31;小文字の塩基はアテニュエーター配列の部分配列(75 bp)の欠損により新しくつくられたジャンクションで、このプライマーは配列番号30に示したプライマーと相補する)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 53℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、部分欠損したアテニュエーター配列とその下流配列(約850 bp)を含む増幅断片を得た。
(Ii) Partially deleted attenuator sequence and its amplification by PCR in the downstream region Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964), the PCR primer shown in SEQ ID NO: 26 and the following base sequence A 52-mer primer shown in SEQ ID NO: 31 was prepared.
CGATAAAACTGACATGGATATATcgTATTTTTTATTTTCTGAAAACAAAAGC (SEQ ID NO: 31; lowercase base is a newly created junction due to deletion of a partial sequence (75 bp) of the attenuator sequence, and this primer is complementary to the primer shown in SEQ ID NO: 30)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 53 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing a partially deleted attenuator sequence and its downstream sequence (about 850 bp).

(iii)アテニュエーター配列部分欠損を含むPpur領域のPCR法による増幅
(i)および(ii)で増幅したDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号17および26を用いて、PCR(94℃, 30秒; 53℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、アテニュエーター配列部分欠損を含むPpur領域の増幅断片を得た。
(Iii) Amplification of Ppur region containing attenuator sequence partial deletion by PCR method (i) and DNA fragment amplified in (ii) after purification with MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech) and mixing in appropriate amounts PCR (94 ° C, 30 seconds; 53 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)) The amplified fragment of the Ppur region containing the attenuator sequence partial deletion was obtained.

(iv)アテニュエーター配列が部分欠損した菌株の作製
(iii)で取得したアテニュエーター配列部分欠損を含むPpur領域(Ppur−Datt)のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS198株のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、(iii)に示したPCR法により、染色体上のPpur::cat領域が、Ppur−Dattと2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はアデニン非要求株となっており、これらの内の一株をKMBS252と名づけた。
(Iv) Preparation of a strain having a partial deletion of the attenuator sequence (iii) The DNA fragment of the Ppur region (Ppur-Datt) containing the partial deletion of the attenuator sequence obtained in (iii) is subjected to agarose gel electrophoresis, and the target fragment is obtained. Extracted from the gel. Using the DNA fragment thus purified, a competent cell of KMBS198 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was transformed, Colonies that grew on the medium agar plate were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which the Ppur :: cat region on the chromosome was replaced with Ppur-Datt by recombination twice was identified by the PCR method shown in (iii). The recombinant strain thus obtained is an adenine non-required strain, and one of these strains was named KMBS252.

(4)バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、Ppurの-10配列がコンセンサス配列TATAAT(Ppur1)となるように改変され、かつアテニュエーター配列を部分欠損した菌株の作製を、以下のようにして行った。 (4) Preparation of a strain derived from B. subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), modified so that the -10 sequence of Ppur becomes the consensus sequence TATAAT (Ppur1), and the attenuator sequence is partially deleted Was performed as follows.

(i)-10配列改変(Ppur1)を含むPpur上流域のPCR法による増幅
(3)で作製したアテニュエーター配列を部分欠損した菌株、例えばKMBS252の染色体DNAを鋳型とし、遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき作製した、配列番号42および配列番号23に示したプライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、Ppur1を含むPpur上流域の増幅断片(約1060 bp)を得た。
(I) Amplification by PCR of upstream region of Ppur containing -10 sequence modification (Ppur1) (3) Using a chromosomal DNA of a strain deficient in the attenuator sequence prepared in (3), for example, chromosomal DNA of KMBS252 as a template PCR (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 1 minute; 72 ° C., 1 minute; 30 cycles) using the primers shown in SEQ ID NO: 42 and SEQ ID NO: 23, prepared based on the information of Accession No. NC — 000964); Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer)) was performed to obtain an amplified fragment (about 1060 bp) in the upstream region of Ppur containing Ppur1.

(ii)Ppur1および部分欠損したアテニュエーター領域とその下流域のPCR法による増幅(3)で作製したアテニュエーター配列を部分欠損した菌株、例えばKMBS252の染色体DNAを鋳型とし、遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき作製した、配列番号26および配列番号27に示したプライマーを用いてPCR(94℃, 30秒;
55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、Ppur1および部分欠損したアテニュエーター配列とその下流域の増幅断片(約990 bp)を得た。
(Ii) Ppur1 and a partially deleted attenuator region and its downstream region by amplification by PCR method (3) A strain which is partially deleted, for example, chromosomal DNA of KMBS252 is used as a template, gene data bank ( PCR (94 ° C., 30 seconds) using the primers shown in SEQ ID NO: 26 and SEQ ID NO: 27, prepared based on the information of GenBank Accession No. NC — 000964);
55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)), Ppur1 and partially deleted attenuator sequence and its downstream amplified fragment (about 990 bp).

(iii)Ppur1およびアテニュエーター配列の部分欠損を含むPpur領域のPCR法による増幅
(i)および(ii)で増幅したDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号42および26を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 2分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、Ppur1およびアテニュエーター配列の部分欠損を含むPpur領域の増幅断片を得た。
(Iii) Amplification of Ppur region containing partial deletion of Ppur1 and attenuator sequence by PCR (i) and DNA fragment amplified in (ii) after purification with MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech) Using the mixture as a template and using SEQ ID NOS: 42 and 26, PCR (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 2 minutes; 72 ° C., 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment of the Ppur region containing a partial deletion of Ppur1 and the attenuator sequence.

(iv)-10配列がPpur1となるように改変され、かつアテニュエーター配列を部分欠損した菌株の作製
(iii)で取得したPpur1およびアテニュエーター配列の部分欠損を含むPpur領域(Ppur1−Datt)のDNA断片をアガロースゲル電気泳動後、目的とする断片をゲルより抽出した。このようにして精製したDNA断片を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS198株のコンピテントセルを形質転換し、
最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、(iii)に示したPCR法により、染色体上のPpur::cat領域が、Ppur1−Dattと2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた組換え株はアデニン非要求株となっており、これらの内の一株をKMBS261と名づけた。
(Iv) Ppur region (Ppur1-Datt containing Ppur1 and attenuator sequence partially deleted obtained in (iii) Preparation of a strain in which the -10 sequence is modified to become Ppur1 and the attenuator sequence partially deleted ) Was subjected to agarose gel electrophoresis, and the target fragment was extracted from the gel. Using the DNA fragment thus purified, a competent cell of KMBS198 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was transformed,
Colonies that grow on minimal medium agar plates were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which the Ppur :: cat region on the chromosome was replaced with Ppur1-Datt by recombination twice was identified by the PCR method shown in (iii). The recombinant strain thus obtained is an adenine non-requiring strain, and one of these strains was named KMBS261.

(5)プリンオペロン転写活性測定用プラスミドの構築
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有するそれぞれ29 merのPCR用プライマーを作製した。
cgcaagcttTATTTTCTGAAAACAAAAGC(配列番号32;小文字の塩基はHindIIIサイトを含むタグ)
cgcggatccTTTCTCTTCTCTCATCCAGC(配列番号33;小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、purE構造遺伝子の一部(445 bp)、およびその上流のSD配列を含む領域(40 bp)を増幅断片を得た。
PCR増幅断片は、MinElute PCR Purification Kit(QIAGEN)によりクリーンアップし、HindIIIとBamHIで制限処理した。精製したDNA断片を、同酵素で処理したpMutin4(Vagner, V., et. al., Microbiology, 1998, 144, 3097−3104)のlacZの上流に、T4 DNAリガーゼを用いて連結させ、pKM191を得た。このpKM191 はpurE構造遺伝子の一部(445 bp)とそのSD配列を含む上流域(40 bp) を含む。
(5) Construction of plasmid for measuring purine operon transcription activity Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC — 000964), 29-mer PCR primers each having the following base sequence were prepared.
cgcaagcttTATTTTCTGAAAACAAAAGC (SEQ ID NO: 32; lowercase base is a tag containing HindIII site)
cgcggatccTTTCTCTTCTCTCATCCAGC (SEQ ID NO: 33; lowercase bases are tags containing BamHI sites)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment of a part of purE structural gene (445 bp) and an upstream region (40 bp) containing the SD sequence.
PCR amplified fragments were cleaned up with MinElute PCR Purification Kit (QIAGEN) and restricted with HindIII and BamHI. The purified DNA fragment was ligated upstream of lacZ of pMutin4 (Vagner, V., et. Al., Microbiology, 1998, 144, 3097-3104) treated with the same enzyme using T4 DNA ligase, and pKM191 was ligated. Obtained. This pKM191 contains a part of purE structural gene (445 bp) and an upstream region (40 bp) containing its SD sequence.

(6)プリンオペロン転写活性測定用菌株の作製
プリンオペロン転写活性測定用菌株の構築を以下のようにして行った。
(i)Ppur破壊を導入した菌株の作製
KMBS198(Ppur::cat)の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、purR欠損(purR::spc)をもつKMBS4株(特開2004−242610)を形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このようにして得られた組換え株はpurR欠損、かつアデニン要求株となっており、これらの内の一株をKMBS278と名づけた。
(6) Preparation of strain for measuring purine operon transcriptional activity A strain for measuring purine operon transcriptional activity was constructed as follows.
(I) Production of strains introduced with Ppur disruption
Chromosomal DNA of KMBS198 (Ppur :: cat) was prepared and used to purR deficient (purR) prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). :: spc) strain KMBS4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-242610) was transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol. The recombinant strain thus obtained was purR-deficient and adenine-requiring, and one of these was named KMBS278.

(ii)purR欠損および改変型Ppur領域を有する菌株の作製
KMBS210、KMBS211、KMBS222、KMBS252、KMBS261株の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS278株のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育し、かつLB寒天プレート上でスペクチノマイシン耐性であるコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、(1)(iv)に示したPCR法により、染色体上のPpur::catが、改変型Ppur領域と2回組換えにより置換した菌株を同定した。これらの内の一株をそれぞれKMBS283、KMBS284、KMBS285、KMBS286、KMBS287と名づけた。
(Ii) Production of a strain having a purR-deficient and modified Ppur region
Chromosomal DNAs of KMBS210, KMBS211, KMBS222, KMBS252 and KMBS261 strains were prepared and used to prepare KMBS278 by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Strain competent cells were transformed and grown on minimal medium agar plates and colonies resistant to spectinomycin on LB agar plates were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which Ppur :: cat on the chromosome was replaced with the modified Ppur region by recombination twice was identified by the PCR method shown in (1) (iv). One of these strains was named KMBS283, KMBS284, KMBS285, KMBS286, and KMBS287, respectively.

(iii)pKM191を導入した菌株の作製
プリンオペロン転写活性測定用プラスミドpKM191を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、B. subtilis 168 Marburg株、KMBS4、KMBS283、KMBS284、KMBS285、KMBS286、KMBS287のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このようにして得られたコロニーは、pKM191のlacZ遺伝子を含むpurE遺伝子が野生型purE遺伝子と置換した1回組換え株であり、PpurによってlacZが発現され、80 μg/mlのX-Galを含むLB寒天プレート上でブルーコロニーとなる。これらの内の一株をそれぞれKMBS292、KMBS295、KMBS296、KMBS297、KMBS298、KMBS299、KMBS300と名づけた。
(Iii) Preparation of a strain into which pKM191 has been introduced A plasmid pKM191 for measuring the purine operon transcription activity was prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Competent cells of subtilis 168 Marburg strain, KMBS4, KMBS283, KMBS284, KMBS285, KMBS286, KMBS287 were transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol. The colony obtained in this way is a one-time recombinant strain in which the purE gene containing the lacZ gene of pKM191 is replaced with the wild-type purE gene, and lacZ is expressed by Ppur, and 80 μg / ml of X-Gal is expressed. Blue colonies on LB agar plates containing. One of these strains was named KMBS292, KMBS295, KMBS296, KMBS297, KMBS298, KMBS299, and KMBS300, respectively.

(7)プリンオペロン転写活性測定
(6)(iii)で作製した菌株を用いて、lacZによるPpur転写活性測定を実施した。すなわち、コントロール株は、168 Marburg株のバックグランドをもつKMBS292、あるいはプリンオペロンリプレッサーPurR遺伝子欠損のバックグランドをもつKMBS295である。他の株はpurR欠損のバックグランドで、-10配列を改変した菌株(KMBS296、KMBS297、KMBS298)、アテニュエーター配列が部分欠損した菌株(KMBS299)、-10配列のコンセンサス配列化(Ppur1)とアテニュエーター配列の部分欠損が同時に導入された菌株(KMBS300)である。
これらの6株をグアニン(20 mg/L)を含むLB培地(20 ml)中、37℃で対数増殖後期(OD600=1.1-1.4)まで培養し、適量の培養液をサンプリングし、b-galacosidase活性測定を実施した。b-galacotosidase活性測定は、Fouet 等(Fouet, A. and Sonenshein, A. L. J. Bacteriol., 1990, 172, 835−844)の方法にしたがった。結果を図2に示した。168M株と比較し、DpurR株では活性が約4.5倍に増加した。さらに、-10配列をPpur1となるように改変することで、約3倍に増加した。また、アテニュエーター配列の部分欠損により、活性は約15倍となり、双方の変異を有する株では、26.5倍まで活性が増加した。
(7) Measurement of Purine Operon Transcriptional Activity Using the strain prepared in (6) (iii), Ppur transcriptional activity was measured with lacZ. That is, the control strain is KMBS292 having a background of 168 Marburg strain or KMBS295 having a background of purine operon repressor PurR gene deletion. Other strains are purR-deficient backgrounds, strains with modified -10 sequences (KMBS296, KMBS297, KMBS298), strains with partially deleted attenuator sequences (KMBS299), consensus sequencing of -10 sequences (Ppur1) This is a strain (KMBS300) in which a partial deletion of the attenuator sequence was introduced at the same time.
These 6 strains are cultured in LB medium (20 ml) containing guanine (20 mg / L) at 37 ° C until the late logarithmic growth phase (OD600 = 1.1-1.4). Activity measurements were performed. b-galacotosidase activity was measured according to the method of Fouet et al. (Fouet, A. and Sonenshein, ALJ Bacteriol., 1990, 172, 835-844). The results are shown in FIG. Compared with the 168M strain, the activity was increased about 4.5 times in the DpurR strain. Furthermore, by modifying the -10 sequence to be Ppur1, it increased about 3-fold. Moreover, due to partial deletion of the attenuator sequence, the activity was about 15-fold, and the strain having both mutations increased to 26.5-fold.

<改変型Ppur領域導入株の構築と評価>
(1)バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(pupG)を欠損し、IMP脱水素酵素遺伝子(guaB)にグアニンリーキー要求変異guaB(A1)を導入した組換え体YMBS2を用いて、プリンオペロンプロモーターを改変かつアテニュエーター配列を部分欠損した菌株の作製を、以下のようにして行った。
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS113株(purR::spc purA::erm DpupG trpC2)のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育し(すなわちアデニン非要求)、かつLB寒天プレート上でスペクチノマイシン耐性であるコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、実施例1(1)(iv)に示したPCR法により、DpupGである菌株を同定した。これらの内の一株をKMBS180(purR::spc DpupG trpC2)と名づけた。
次に、KMBS198株の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS180株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、実施例3(1)(iv)に示したPCR法により、染色体上のPpur領域が、Ppur::catと2回組換えにより置換した菌株を同定した。このような菌株はアデニン要求となっており、これらの内の一株をKMBS216(Ppur::cat purR::spc DpupG trpC2)と名づけた。
次に、KMBS252(Ppur-Datt)の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS216株のコンピテントセルを形質転換し、最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。これらのコロニーから染色体DNAを調製し、実施例3(1)(iv)に示したPCR法により、染色体上のPpur::catが、Ppur-Datt領域と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このような菌株はアデニン非要求となっており、これらの内の一株をKMBS264(Ppur-Datt purR::spc DpupG trpC2)と名づけた。Ppur1-Dattが導入された菌株KMBS261についても、同様な手順に従って取得した。
次に、KMBS9(purA::erm trpC2; 特開2004−242610号)の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-2
21)により調製した、KMBS264株あるいはKMBS261株のコンピテントセルを形質転換し、0.5 μg/mlのエリスロマイシンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このような菌株はアデニン非要求となっており、これらの内の一株をKMBS265(Ppur-Datt purR::spc purA::erm DpupG trpC2)とKMBS267(Ppur1-Datt purR::spc purA::erm DpupG trpC2)と名づけた。
次に、KMBS193(guaB::kan)の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS265株あるいはKMBS267株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのカナマイシンと20 μg/mlのグアニンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このような菌株はグアニン要求となっており、これらの内の一株をKMBS270(Ppur-Datt purR::spc purA::erm guaB::kan DpupG trpC2)とKMBS271(Ppur1-Datt purR::spc purA::erm guaB::kan DpupG trpC2)と名づけた。
最後に、YMBS2 (guaB(A1))の染色体DNAを調製し、これを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS270株あるいはKMBS271株のコンピテントセルを形質転換し、20 μg/mlのアデニンを含む最小培地寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このような菌株はグアニンリーキー要求となっており、これらの内の一株をKMBS279(Ppur-Datt purR::spc purA::erm guaB(A1) DpupG trpC2)とKMBS280(Ppur1-Datt purR::spc purA::erm guaB(A1) DpupG trpC2)と名づけた。
<Construction and evaluation of modified Ppur domain introduction strain>
(1) Derived from B. subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051) and lacks purine operon repressor gene (purR), succinyl-AMP synthase gene (purA), and purine nucleoside phosphorylase gene (pupG). Using the recombinant YMBS2 in which the guanine leaky requirement mutation guaB (A1) is introduced into the enzyme gene (guaB), the purine operon promoter is modified and the attenuator sequence is partially deleted as follows. went.
Chromosomal DNA of B. subtilis 168 Marburg strain was prepared and used, and KMBS113 strain (purR: prepared by Dubnau and Davidoff-Abelson method (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was used. : spc purA :: erm DpupG trpC2) was transformed, and colonies that grew on minimal medium agar plates (that is, no adenine required) and were resistant to spectinomycin on LB agar plates were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and the strain DpupG was identified by the PCR method shown in Example 1 (1) (iv). One of these strains was named KMBS180 (purR :: spc DpupG trpC2).
Next, a chromosomal DNA of KMBS198 strain was prepared, and using this, competent cell of KMBS180 strain prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). And colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol were obtained. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which the Ppur region on the chromosome was replaced with Ppur :: cat twice by recombination was identified by the PCR method shown in Example 3 (1) (iv). Such strains are required for adenine, and one of these strains was named KMBS216 (Ppur :: cat purR :: spc DpupG trpC2).
Next, chromosomal DNA of KMBS252 (Ppur-Datt) was prepared, and KMBS216 strain prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221) was used. Were transformed to obtain colonies that grew on the minimal medium agar plate. Chromosomal DNA was prepared from these colonies, and a strain in which Ppur :: cat on the chromosome was replaced with the Ppur-Datt region by recombination twice was identified by the PCR method shown in Example 3 (1) (iv). did. Such a strain is not required for adenine, and one of these strains was named KMBS264 (Ppur-Datt purR :: spc DpupG trpC2). The strain KMBS261 introduced with Ppur1-Datt was also obtained according to the same procedure.
Next, chromosomal DNA of KMBS9 (purA :: erm trpC2; JP-A-2004-242610) was prepared, and using this, the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209). -2
Competent cells of KMBS264 or KMBS261 prepared in 21) were transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 0.5 μg / ml erythromycin. Such strains are not required for adenine, and one of these strains is KMBS265 (Ppur-Datt purR :: spc purA :: erm DpupG trpC2) and KMBS267 (Ppur1-Datt purR :: spc purA :: erm DpupG trpC2).
Next, chromosomal DNA of KMBS193 (guaB :: kan) was prepared, and this was used to prepare KMBS265 prepared by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Or KMBS267 competent cells were transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml kanamycin and 20 μg / ml guanine. Such strains are required for guanine, and one of these strains is KMBS270 (Ppur-Datt purR :: spc purA :: erm guaB :: kan DpupG trpC2) and KMBS271 (Ppur1-Datt purR :: spc purA :: erm guaB :: kan DpupG trpC2).
Finally, chromosomal DNA of YMBS2 (guaB (A1)) was prepared, and this was used to prepare KMBS270 by the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221). Strain or KMBS271 competent cells were transformed to obtain colonies that grow on minimal medium agar plates containing 20 μg / ml adenine. Such strains have become guanine leaky requests, and one of these strains is KMBS279 (Ppur-Datt purR :: spc purA :: erm guaB (A1) DpupG trpC2) and KMBS280 (Ppur1-Datt purR :: spc purA :: erm guaB (A1) DpupG trpC2).

(2)改変型Ppur領域を有する菌株のプリンヌクレオシド生産の確認
改変型Ppur領域を有する菌株(KMBS279株とKMBS280)およびコントロール株であるYMBS2を、PS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH 7.0に調整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養した。培養開始後96時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した。
[発酵培地組成]
グルコース 60 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
グアニン 0.05 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
(2) Confirmation of purine nucleoside production of a strain having a modified Ppur region A strain (KMBS279 and KMBS280) having a modified Ppur region and a control strain, YMBS2, were added to a PS medium plate (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract). 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / L, adjusted to pH 7.0 with KOH) and evenly spread and cultured at 34 ° C. overnight. Cells of 1/8 plate were inoculated into 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask, and then calcium carbonate was added to 50 g / L and cultured at 34 ° C. with shaking. Sampling was conducted at 96 hours after the start of culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture were measured by a known method.
[Fermentation medium composition]
Glucose 60 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
Guanine 0.05 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

<PRPP synthetase 活性増強株の作製>
(1)バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(pupG)を欠損し、かつIMP脱水素酵素遺伝子(guaB)にguaB変異(A1)が導入され、かつプリンオペロンプロモーター領域を改変した組換え体KMBS280を用いて、PRPP synthetase遺伝子(prs)のSD配列を改変した菌株の作製を、以下のようにして行った。
<Preparation of PRPP synthetase enhanced strain>
(1) Derived from Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), lacks purine operon repressor gene (purR), succinyl-AMP synthase gene (purA), purine nucleoside phosphorylase gene (pupG), and IMP Using recombinant KMBS280 in which the guaB mutation (A1) is introduced into the dehydrogenase gene (guaB) and the purine operon promoter region is modified, the production of a strain in which the SD sequence of the PRPP synthetase gene (prs) is modified, It carried out as follows.

(i)SD配列改変を含むSD配列上流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有する配列番号34に示した34 merのPCR用プライマー、3種の改変型Ppur配列を含む、46 merの改変用プライマーを作製した。

Figure 0005583311
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1.5分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、prs開始コドン上流配列(約1040 bp)と下流配列(10 bp)を含む増幅断片を得た。 (I) Amplification of the SD sequence upstream region including the SD sequence modification by PCR method Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964), the primer for 34-mer PCR shown in SEQ ID NO: 34 having the following base sequence A 46-mer primer for modification containing 3 types of modified Ppur sequences was prepared.
Figure 0005583311
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing a prs start codon upstream sequence (about 1040 bp) and a downstream sequence (10 bp).

(ii)SD配列改変を含むSD配列下流域のPCR法による増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964)の情報に基づき、以下の塩基配列を有する配列番号38に示した34 merのPCR用プライマー、3種の改変型SD配列を含む、46 merの改変用プライマーを作製した。

Figure 0005583311
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1.5分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、prs開始コドン上流配列(36 bp)と下流配列(約960 bp)を含む増幅断片を得た。 (Ii) Amplification of the downstream region of the SD sequence including the SD sequence modification by PCR method Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964), the primer for 34-mer PCR shown in SEQ ID NO: 38 having the following base sequence A 46-mer modification primer containing three types of modified SD sequences was prepared.
Figure 0005583311
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing a prs start codon upstream sequence (36 bp) and a downstream sequence (about 960 bp).

(iii)改変型SD配列を含む領域のPCR法による増幅
(i)および(ii)で増幅したDNA断片をMicroSpin Column S-400(Amersham Pharmacia Biotech)で精製後、適量を混合したものをテンプレートとし、配列番号34および38を用いて、PCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2.5分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、SD配列が改変SD配列1、2、あるいは3(SD1, SD2, SD3)と改変されたDNAの増幅断片を得た。
(Iii) Amplification of the region containing the modified SD sequence by PCR (i) and (ii) The DNA fragment amplified by MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech) is purified and mixed in an appropriate amount as a template. PCR was performed using SEQ ID NOs: 34 and 38 (94 ° C., 30 seconds; 55 ° C., 1 minute; 72 ° C., 2.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer)), and SD An amplified fragment of the DNA whose sequence was modified with the modified SD sequence 1, 2, or 3 (SD1, SD2, SD3) was obtained.

(iv)改変型SD配列を含む領域のクローニング
改変型SD配列(SD1、SD2、SD3)を含む領域のDNA断片をクリーンアップし、BamHIで処理したDNA断片を、同酵素で処理し、Calf intestinal phosphataseにより脱リン酸化した染色体組換え用ベクターpJPM1(Mueller et. al., J. Bacteriol., 1992, 174, 4361-4373)とT4 DNAリガーゼを用いて連結させ、pKM196(SD1)、pKM197(SD2)、pKM198(SD3)を得た。
(Iv) Cloning of the region containing the modified SD sequence The DNA fragment of the region containing the modified SD sequence (SD1, SD2, SD3) was cleaned up, the DNA fragment treated with BamHI was treated with the same enzyme, and Calf intestinal Ligation using phosphatase dephosphorylation vector pJPM1 (Mueller et. al., J. Bacteriol., 1992, 174, 4361-4373) and T4 DNA ligase, pKM196 (SD1), pKM197 (SD2 ), PKM198 (SD3) was obtained.

(v)改変型SD配列を導入したイノシン生産菌株の作製
得られたプラスミドpKM196(SD1)、pKM197(SD2)、あるいはpKM198(SD3)を用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製したKMBS280株のコンピテントセルを形質転換し、2.5 μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した(1回組換え株)。
得られた1回組換え株をLB培地10 mlに植菌し、37℃で継第培養を数日間実施し、LB寒天培地上でクロラムフェニコール感受性となったコロニーをスクリーニングした。得られたクロラムフェニコール感受性コロニーから染色体DNAを調製し、配列番号34と38のプライマーを用いて上記と同様にしてPCRを行い、DNAシークエンスを解析することで、染色体上のprs遺伝子のSD配列が、改変型SD配列と2回組換えにより置換した菌株を同定した。このようにして得られた2回組換え株の内の一株を、KMBS310(SD1)、KMBS318(SD2)、KMBS322(SD3)と名づけた。
(V) Production of inosine-producing strain into which modified SD sequence is introduced Using the obtained plasmids pKM196 (SD1), pKM197 (SD2), or pKM198 (SD3), the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221), transformed competent cells of KMBS280 strain, and obtained colonies that grew on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol (once) Recombinant strain).
The obtained single recombinant strain was inoculated into 10 ml of LB medium, subcultured at 37 ° C. for several days, and colonies that became chloramphenicol sensitive on LB agar medium were screened. Chromosomal DNA was prepared from the obtained chloramphenicol sensitive colonies, PCR was performed in the same manner as described above using the primers of SEQ ID NOs: 34 and 38, and the DNA sequence was analyzed, whereby the SD of the prs gene on the chromosome was analyzed. A strain was identified in which the sequence was replaced twice by recombination with the modified SD sequence. One of the two recombinant strains thus obtained was named KMBS310 (SD1), KMBS318 (SD2), and KMBS322 (SD3).

(2)改変型SD配列を導入したイノシン生産菌株のプリンヌクレオシド生産
改変型SD配列SD1、SD2あるいはSD3を導入したイノシン生産菌株(KMBS310株、KMBS318株とKMBS322株)およびコントロール株であるKMBS280を、PS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH 7.0に調
整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養した。培養開始後120時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した。
[発酵培地組成]
グルコース 60 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
グアノシン 0.075 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
(2) Purine nucleoside production of inosine producing strain introduced with modified SD sequence Inosine producing strain (KMBS310 strain, KMBS318 strain and KMBS322 strain) introduced with modified SD sequence SD1, SD2 or SD3 and control strain KMBS280, Spread evenly on PS medium plate (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / L, adjusted to pH 7.0 with KOH) and incubate overnight at 34 ° C . Cells of 1/8 plate were inoculated into 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask, and then calcium carbonate was added to 50 g / L and cultured at 34 ° C. with shaking. Sampling was performed 120 hours after the start of the culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture were measured by a known method.
[Fermentation medium composition]
Glucose 60 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
Guanosine 0.075 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

酸化的ペントース−リン酸経路の酵素活性を上昇させた菌株の構築
(1)グルコース−6−リン酸−デヒドロゲナーゼ活性増幅株の構築
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(pupGとdeoD)を欠損し、かつIMP脱水素酵素遺伝子(guaB)にguaB変異(A1)が導入され、かつプリンオペロンプロモーター領域およびPRPP synthetase遺伝子(prs)のSD配列を改変した組換え体を用いて、酸化的ペントース−リン酸経路のグルコース−6−リン酸−デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子zwfを搭載したプラスミドを導入した菌株の作製を、以下のようにして行った。
Construction of a strain with increased enzyme activity of the oxidative pentose-phosphate pathway (1) Construction of a glucose-6-phosphate-dehydrogenase activity amplification strain Derived from Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051) An operon repressor gene (purR), a succinyl-AMP synthase gene (purA), a purine nucleoside phosphorylase gene (pupG and deoD) are deleted, and a guaB mutation (A1) is introduced into the IMP dehydrogenase gene (guaB), and Using a recombinant in which the purine operon promoter region and the SD sequence of the PRPP synthetase gene (prs) are modified, a plasmid carrying a gene zwf encoding glucose-6-phosphate dehydrogenase of the oxidative pentose-phosphate pathway The introduced strain was produced as follows.

(i)zwf構造遺伝子およびその上流域のPCRによる増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964 CAB14317. glucose-6-phospha...[gi:2634820])の情報に基づき、以下の塩基配列を有する、それぞれ29 merのPCR用
プライマーを作製した。
cgcggatccGCCTCTGAAAAGAACAATCC(配列番号43;小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ)
cgcggatccAAGCTCTTAAGCTTTGGGGG(配列番号44;小文字の塩基はBamHIサイトを含むタグ)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 2分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、zwf構造遺伝子およびその上流域(約160 bp)を含む増幅断片を得た。
(I) Amplification by PCR of zwf structural gene and its upstream region Based on the information of Gene Data Bank (GenBank Accession No. NC_000964 CAB14317. Glucose-6-phospha ... [gi: 2634820]), it has the following base sequence A 29-mer PCR primer was prepared.
cgcggatccGCCTCTGAAAAGAACAATCC (SEQ ID NO: 43; lowercase bases are tags containing BamHI sites)
cgcggatccAAGCTCTTAAGCTTTGGGGG (SEQ ID NO: 44; lowercase base is tag containing BamHI site)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by PerkinElmer) )) To obtain an amplified fragment containing the zwf structural gene and its upstream region (about 160 bp).

(ii)zwf構造遺伝子およびその上流域のクローニング
zwf構造遺伝子およびその上流域のDNA断片をクリーンアップし、BamHIで処理したDNA断片を、同酵素で処理し、Calf intestinal phosphataseにより脱リン酸化したE. coli−BacillusのシャトルベクターpHY300PLK(ヤクルト社製)とT4 DNAリガーゼを用いて連結させ、zwf遺伝子増幅用プラスミドを取得した。
(Ii) Cloning of zwf structural gene and its upstream region
E. coli-Bacillus shuttle vector pHY300PLK (manufactured by Yakult) ) And T4 DNA ligase to obtain a zwf gene amplification plasmid.

(iii)zwf遺伝子増幅用プラスミドを導入したイノシン生産菌株の作製
得られたプラスミド、あるいはコントロールのpHY300PLKベクターを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、KMBS321株のコンピテントセルを形質転換し、12.5 μg/mlのテトラサイクリンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。zwfを搭載したプラスミドが導入された株の内の1つをTABS125、pHY300PLKが導入された株のうち1つをTABS100と名づけた。
なお、KMBS321株は以下のようにして作製された株である。
KMBS16(purR::spc purA::erm deoD::kan;US2004-0166575A)より、FouetとSonensheinの方法(J. Bacteriol., 1990, 172, 835-844)により調製したゲノムDNAを用いて、B. subtilis 168 Marburg株のコンピテントセルを形質転換し、5μg/mlのカナマイシンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このようにして得られたいくつかのコロニーの中でスペクチノマイシン耐性又はエリスロマイシン耐性となっていないコロニーを選択し、それらの内の一株を、KMBS5(deoD::kan)と名づけた。
KMBS5(deoD::kan)より、FouetとSonensheinの方法(J. Bacteriol., 1990, 172, 835-844)により調製したゲノムDNAを用いて、上記KMBS310株のコンピテントセルを形質転換し、5μg/mlのカナマイシンと20μg/mlのグアニンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。このようにして得られたいくつかのコロニーを選択し、野生型deoD遺伝子がdeoD::kanで置換されており、かつKMBS310由来のすべての変異が野生型配列と置換されていないことが確認できた形質転換体の内の一株を、KMBS321と名づけた。

グルコース−6−リン酸−デヒドロゲナーゼが上昇したことの確認は、以下のような方法で行った。
(Iii) Preparation of inosine-producing strain introduced with plasmid for amplifying zwf gene Using the obtained plasmid or control pHY300PLK vector, the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209 -221), the competent cell of KMBS321 strain was transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 12.5 μg / ml tetracycline. One of the strains in which the plasmid carrying zwf was introduced was named TABS125, and one of the strains in which pHY300PLK was introduced was named TABS100.
The KMBS321 strain was produced as follows.
Using genomic DNA prepared by the method of Fouet and Sonenshein (J. Bacteriol., 1990, 172, 835-844) from KMBS16 (purR :: spc purA :: erm deoD :: kan; US2004-0166575A) A competent cell of the subtilis 168 Marburg strain was transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 5 μg / ml kanamycin. Among several colonies thus obtained, a colony that was not resistant to spectinomycin or erythromycin was selected, and one of them was named KMBS5 (deoD :: kan).
Using KMBS5 (deoD :: kan), the competent cell of the above KMBS310 strain was transformed with genomic DNA prepared by the method of Fouet and Sonenshein (J. Bacteriol., 1990, 172, 835-844). Colonies that grew on LB agar plates containing / ml kanamycin and 20 μg / ml guanine were obtained. Several colonies obtained in this way were selected and it was confirmed that the wild type deoD gene was replaced with deoD :: kan and that all mutations derived from KMBS310 were not replaced with the wild type sequence. One of the transformants was named KMBS321.

It was confirmed by the following method that glucose-6-phosphate dehydrogenase was elevated.

glucose-6-phosphate 1-dehydrogenase (zwf遺伝子産物)活性測定法
反応溶液
50 mM Tris-HCl (pH7.6)
10 mM MgSO4・7H2O
0.3 mM NADP
4 mM Glucose 6-phosphate
酵素溶液

上記の反応溶液(1 ml)を調製し、37℃で反応を開始した。生成するNADPHの濃度変化を340 nmの吸収を測定した。
glucose-6-phosphate 1-dehydrogenase (zwf gene product) activity measurement method Reaction solution
50 mM Tris-HCl (pH7.6)
10 mM MgSO 4・ 7H 2 O
0.3 mM NADP
4 mM Glucose 6-phosphate
Enzyme solution

The above reaction solution (1 ml) was prepared, and the reaction was started at 37 ° C. Absorption at 340 nm was measured for the concentration change of the produced NADPH.

(iv)zwfを搭載したプラスミドを導入したイノシン生産菌株のプリン系核酸生産
TABS100またはTABS125を、12.5 μg/mlのテトラサイクリンを含むPS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH
7.0に調整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養する。培養開始後120時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した(表5)。このような方法でプリンヌクレオシド生産能の向上した菌株を取得することが出来た。
[発酵培地組成例]
グルコース 60 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
Yeast Extract 1 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
グアノシン 0.075 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
(Iv) Purine nucleic acid production of inosine-producing strain introduced with a plasmid carrying zwf
TABS100 or TABS125 in PS medium plate containing 12.5 μg / ml tetracycline (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / L, pH in KOH)
(Adjusted to 7.0) It was applied evenly and cultured at 34 ° C overnight. Inoculate 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask with 1/8 plate of cells, and then add calcium carbonate to 50 g / L and culture at 34 ° C with shaking. Sampling was performed 120 hours after the start of the culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture were measured by a known method (Table 5). By such a method, a strain having an improved purine nucleoside production ability could be obtained.
[Fermentation medium composition example]
Glucose 60 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
Yeast Extract 1 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
Guanosine 0.075 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

(2)リボース−5−リン酸イソメラーゼ活性増強株の構築
バチルス・ズブチリス(B. subtilis 168 Marburg株; ATCC6051)由来で、プリンオペロンリプレッサー遺伝子(purR)、サクシニル−AMPシンターゼ遺伝子(purA)、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺伝子(pupGとdeoD)を欠損し、かつIMP脱水素酵素遺伝子(guaB)にguaB変異(A1)が導入され、かつプリンオペロンプロモーター領域およびPRPP synthetase遺伝子(prs)のSD配列を改変した組換え体を用いて、酸化的ペントース−リン酸経路遺伝子ywlFを搭載したプラスミドを導入した菌株の作製を、以下のようにして行った。
(2) Construction of a ribose-5-phosphate isomerase activity-enhancing strain Derived from Bacillus subtilis 168 Marburg strain (ATCC6051), purine operon repressor gene (purR), succinyl-AMP synthase gene (purA), purine A nucleoside phosphorylase gene (pupG and deoD) deleted, a guaB mutation (A1) introduced into the IMP dehydrogenase gene (guaB), and the SD sequence of the purine operon promoter region and PRPP synthetase gene (prs) modified Using the recombinant, a strain into which a plasmid carrying the oxidative pentose-phosphate pathway gene ywlF was introduced was prepared as follows.

(i)ywlF構造遺伝子およびその上流域のPCRによる増幅
遺伝子データバンク(GenBank Accession No. NC_000964 CAB15709. [gi:2636217])の情報に基づき、以下の塩基配列を有する、それぞれ34 merのPCR用プライマーを作製した。
cgcgaattcGTAGATAAGTTGTCAGAAAATCTGC(配列番号45;小文字の塩基はEcoRIサイトを含むタグ)
cgcgaattcTGTTTCAACTCATTCATTAAACAGC(配列番号46;小文字の塩基はEcoRIサイトを含むタグ)
B. subtilis 168 Marburg株の染色体DNAを鋳型とし、上記プライマーを用いてPCR(94℃, 30秒; 55℃, 1分; 72℃, 1分; 30サイクル; Gene Amp PCR System Model 9600(パーキンエルマー社製))を行い、ywlF構造遺伝子およびその上流域(約160 bp)を含む増幅断片を得た。
(I) Amplification by PCR of the ywlF structural gene and its upstream region Based on the information of the gene data bank (GenBank Accession No. NC_000964 CAB15709. [Gi: 2636217]), each 34-mer PCR primer having the following base sequence Was made.
cgcgaattcGTAGATAAGTTGTCAGAAAATCTGC (SEQ ID NO: 45; lowercase bases are tags containing EcoRI sites)
cgcgaattcTGTTTCAACTCATTCATTAAACAGC (SEQ ID NO: 46; lowercase base is a tag containing EcoRI site)
B. PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (manufactured by Perkin Elmer) )) To obtain an amplified fragment containing the ywlF structural gene and its upstream region (about 160 bp).

(ii)ywlF構造遺伝子およびその上流域のクローニング
ywlF構造遺伝子およびその上流域のDNA断片をクリーンアップし、EcoRIで処理したDNA断片を、同酵素で処理し、Calf intestinal phosphataseにより脱リン酸化したE. coli−BacillusのシャトルベクターpHY300PLK(ヤクルト社製)とT4 DNAリガーゼを用いて連結させ、ywlF遺伝子増幅用プラスミドを取得した。
(Ii) Cloning of the ywlF structural gene and its upstream region
The ywlF structural gene and its upstream DNA fragment were cleaned up, the EcoRI-treated DNA fragment was treated with the same enzyme, and dephosphorylated with Calf intestinal phosphatase, the E. coli-Bacillus shuttle vector pHY300PLK (manufactured by Yakult ) And T4 DNA ligase to obtain a ywlF gene amplification plasmid.

(iii)ywlF遺伝子増幅用プラスミドを導入したイノシン生産菌株の作製
得られたプラスミド、あるいはコントロールのpHY300PLKベクターを用いて、DubnauとDavidoff-Abelsonの方法(J. Mol. Biol., 1971, 56, 209-221)により調製した、上記KMBS321株のコンピテントセルを形質転換し、12.5 μg/mlのテトラサイクリンを含むLB寒天プレート上で生育するコロニーを取得した。ywlFを搭載したプラスミドが導入された株の内の1つをTABS102と名づけた。
リボース−5−リン酸イソメラーゼ活性が上昇したことの確認は、以下のような方法で行った。
(Iii) Preparation of inosine-producing strain introduced with plasmid for amplifying ywlF gene Using the obtained plasmid or the control pHY300PLK vector, the method of Dubnau and Davidoff-Abelson (J. Mol. Biol., 1971, 56, 209 -221), the competent cell of the above KMBS321 strain was transformed to obtain colonies that grew on LB agar plates containing 12.5 μg / ml tetracycline. One of the strains into which the plasmid carrying ywlF was introduced was named TABS102.
It was confirmed by the following method that ribose-5-phosphate isomerase activity was increased.

Ribose 5-phosphate isomerase (ywlF遺伝子産物)活性測定法
反応溶液
50 mM HEPES (pH7.5)
0.1 M NaCl
10 mM Ribose 5-phosphate
酵素溶液

上記の反応溶液(1 ml)を調製し、37℃で反応を開始した。生成するRibulose 5-phosphate の濃度変化を290 nmの吸収を測定した。
Ribose 5-phosphate isomerase (ywlF gene product) activity measurement method Reaction solution
50 mM HEPES (pH 7.5)
0.1 M NaCl
10 mM Ribose 5-phosphate
Enzyme solution

The above reaction solution (1 ml) was prepared, and the reaction was started at 37 ° C. Absorption at 290 nm was measured for the concentration change of Ribulose 5-phosphate produced.

(iv)ywlFを搭載したプラスミドを導入したイノシン生産菌株のプリン系核酸生産
TABS100またはTABS102を、12.5 μg/mlのテトラサイクリンを含むPS培地プレート(Soluble starch 30 g/L、Yeast extract 5 g/L、Polypeptone 5 g/L、Agar 20 g/L、KOHでpH
7.0に調整)上にまんべんなく塗布し、34℃で一晩培養した。1/8プレート分の菌体を、500 ml容の坂口フラスコ中の発酵培地20 mlに接種し、その後、炭酸カルシウムを50 g/Lとなるように加えて、34℃で振とう培養した。培養開始後120時間目にサンプリングし、培養液中に含まれるイノシンおよびヒポキサンチン量を公知の方法で測定した(表6)。リボース−5−リン酸イソメラーゼ活性増強株は、非改変株と比べ、イノシン生産能が向上した。
[発酵培地組成例]
グルコース 60 g/L
KH2PO4 1 g/L
NH4Cl 32 g/L
豆濃(T-N)* 1.35 g/L
Yeast Extract 1 g/L
DL-メチオニン 0.3 g/L
L-トリプトファン 0.02 g/L
アデニン 0.1 g/L
グアノシン 0.075 g/L
MgSO4 0.4 g/L
FeSO4 0.01 g/L
MnSO4 0.01 g/L
GD113 0.01 ml/L
(KOHでpH 7.0に調整)
炭酸カルシウム 50 g/L
*:蛋白加水分解物
(Iv) Purine nucleic acid production of inosine-producing strain introduced with a plasmid carrying ywlF
TABS100 or TABS102 with PS medium plate containing 12.5 μg / ml tetracycline (Soluble starch 30 g / L, Yeast extract 5 g / L, Polypeptone 5 g / L, Agar 20 g / L, pH in KOH)
(Adjusted to 7.0) It was applied evenly and cultured at 34 ° C overnight. Cells of 1/8 plate were inoculated into 20 ml of fermentation medium in a 500 ml Sakaguchi flask, and then calcium carbonate was added to 50 g / L and cultured at 34 ° C. with shaking. Sampling was performed 120 hours after the start of the culture, and the amounts of inosine and hypoxanthine contained in the culture were measured by a known method (Table 6). The ribose-5-phosphate isomerase activity-enhanced strain improved inosine production ability compared to the unmodified strain.
[Fermentation medium composition example]
Glucose 60 g / L
KH 2 PO 4 1 g / L
NH 4 Cl 32 g / L
Tono (TN) * 1.35 g / L
Yeast Extract 1 g / L
DL-methionine 0.3 g / L
L-tryptophan 0.02 g / L
Adenine 0.1 g / L
Guanosine 0.075 g / L
MgSO 4 0.4 g / L
FeSO 4 0.01 g / L
MnSO 4 0.01 g / L
GD113 0.01 ml / L
(Adjusted to pH 7.0 with KOH)
Calcium carbonate 50 g / L
*: Protein hydrolyzate

Figure 0005583311
Figure 0005583311

本発明のバチルス属細菌を用いることにより、プリンヌクレオシド及び/又はプリンヌクレオチドの生産効率を向上させることが出来る。   By using the Bacillus bacterium of the present invention, the production efficiency of purine nucleosides and / or purine nucleotides can be improved.

プリンオペロンの上流領域の構造を示す図。ボックスで囲んだ配列はプリンオペロンプロモーター、上実線で示した配列はantiterminator dyad(アンチターミネーター対)、下破線で示した配列はterminator dyad(ターミネーター対)である。欠損させた配列(75 bp)を大文字で示している。The figure which shows the structure of the upstream area | region of a purine operon. The sequence enclosed by the box is the purin operon promoter, the sequence shown by the upper solid line is antiterminator dyad (anti-terminator pair), and the sequence shown by the lower broken line is terminator dyad (terminator pair). The deleted sequence (75 bp) is shown in capital letters. 各改変型プリンオペロンプロモーターの転写活性を示す図。WT は KMBS296株の活性を示し, ΔRpurRはKMBS295株の活性を示し, ΔR+Ppur1 はKMBS296株の活性を示し, ΔR+Ppur3 はKMBS297株の活性を示し, ΔR+Ppur5 は KMBS298株の活性を示し, ΔR+Ppur-ΔattはKMBS299株の活性を示し,ΔR+Ppur1-Δatt はKMBS300株の活性を示す。The figure which shows the transcriptional activity of each modified purine operon promoter. WT shows the activity of KMBS296 strain, ΔRpurR shows the activity of KMBS295 strain, ΔR + Ppur1 shows the activity of KMBS296 strain, ΔR + Ppur3 shows the activity of KMBS297 strain, ΔR + Ppur5 shows the activity of KMBS298 strain ΔR + Ppur-Δatt indicates the activity of KMBS299 strain, and ΔR + Ppur1-Δatt indicates the activity of KMBS300 strain.

Claims (9)

バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルスおよびバチルス・アミロリケファシエンスから選択されるバチルス属細菌を培地に培養してイノシンまたはグアノシンを蓄積せしめ、イノシンまたはグアノシンを培地から回収することを特徴とするイノシンまたはグアノシンの製造法であって、
前記バチルス属細菌が、培地中で培養したときに、イノシンまたはグアノシンを培地から回収できる程度に培地中に分泌、蓄積できる能力を有するバチルス属細菌であって、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素又はリボース5−リン酸イソメラーゼをコードする遺伝子のコピー数を高めること、又は該遺伝子のプロモーターを置換することによりグルコース−6−リン酸−脱水素酵素又はリボース5−リン酸イソメラーゼの活性が増強したことにより前記イノシンまたはグアノシンを培地から回収できる程度に培地中に分泌、蓄積できる能力がさらに向上したバチルス属細菌であることを特徴とする方法。
Inosine or guanosine characterized by culturing Bacillus bacteria selected from Bacillus subtilis, Bacillus pumilus and Bacillus amyloliquefaciens in a medium to accumulate inosine or guanosine and recovering inosine or guanosine from the medium The manufacturing method of
When the Bacillus bacterium is cultured in a medium, the bacterium belonging to the genus Bacillus has the ability to secrete and accumulate inosine or guanosine in the medium to the extent that it can be recovered from the medium, and glucose-6-phosphate-dehydrogenation Increasing the activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase or ribose 5-phosphate isomerase by increasing the copy number of the gene encoding the enzyme or ribose 5-phosphate isomerase or replacing the promoter of the gene Thus, the method is characterized in that the bacterium belonging to the genus Bacillus has an improved ability to secrete and accumulate inosine or guanosine in the medium to such an extent that the inosine or guanosine can be recovered from the medium .
グルコース−6−リン酸−脱水素酵素をコードする遺伝子が下記(A)又は(B)に示すタンパク質をコードする遺伝子である請求項1に記載の方法。
(A)配列番号48に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列番号48に記載のアミノ酸配列において、1〜20個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加、又は逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素活性を有するタンパク質。
The method according to claim 1, wherein the gene encoding glucose-6-phosphate dehydrogenase is a gene encoding a protein shown in (A) or (B) below.
(A) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 48 (B) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 48, including substitution, deletion, insertion, addition, or inversion of 1 to 20 amino acid residues A protein having an amino acid sequence and having glucose-6-phosphate dehydrogenase activity.
リボース5−リン酸イソメラーゼをコードする遺伝子が下記(E)又は(F)に示すタンパク質をコードする遺伝子である請求項1に記載の方法。
(E)配列番号50に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列番号50に記載のアミノ酸配列において、1〜20個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加、又は逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、リボース5−リン酸イソメラーゼ活性を有するタンパク質。
The method according to claim 1, wherein the gene encoding ribose 5-phosphate isomerase is a gene encoding a protein shown in (E) or (F) below.
(E) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 50 (F) including the substitution, deletion, insertion, addition, or inversion of 1 to 20 amino acid residues in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 50 A protein having an amino acid sequence and having ribose 5-phosphate isomerase activity.
グルコース−6−リン酸−脱水素酵素をコードする遺伝子が下記(a)又は(b)に示すDNAである請求項1に記載の方法。
(a)配列番号47に記載の塩基配列を含むDNA。
(b)配列番号47に記載の塩基配列の相補配列と60℃、0.1×SSC、0.1%S
DSに相当する条件下でハイブリダイズするDNAであって、かつ、グルコース−6−リン酸−脱水素酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
The method according to claim 1, wherein the gene encoding glucose-6-phosphate dehydrogenase is DNA shown in the following (a) or (b).
(A) DNA comprising the base sequence set forth in SEQ ID NO: 47.
(B) a complementary sequence of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 47 and 60 ° C., 0.1 × SSC, 0.1% S
DNA that hybridizes under conditions corresponding to DS and that encodes a protein having glucose-6-phosphate-dehydrogenase activity.
リボース5−リン酸イソメラーゼをコードする遺伝子が下記(e)又は(f)に示すDNAである請求項1に記載の方法。
(e)配列番号49に記載の塩基配列を含むDNA。
(f)配列番号49に記載の塩基配列の相補配列と60℃、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度の条件下でハイブリダイズするDNAであって、かつ、リボース5−リン酸イソメラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
The method according to claim 1, wherein the gene encoding ribose 5-phosphate isomerase is the DNA shown in (e) or (f) below.
(E) DNA comprising the base sequence set forth in SEQ ID NO: 49.
(F) DNA that hybridizes with a complementary sequence of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 49 under conditions of salt concentration corresponding to 60 ° C., 0.1 × SSC, 0.1% SDS, and ribose 5 -DNA encoding a protein having phosphate isomerase activity.
前記バチルス属細菌が、さらにホスホリボシルピロリン酸シンセターゼをコードする遺伝子のコピー数を高めること、又は該遺伝子のプロモーターを置換することによりホスホリボシルピロリン酸シンセターゼ活性が上昇するように改変されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 The bacterium belonging to the genus Bacillus is further modified so that phosphoribosyl pyrophosphate synthetase activity is increased by increasing the copy number of a gene encoding phosphoribosyl pyrophosphate synthetase or by replacing the promoter of the gene. The method according to any one of claims 1 to 5. 前記バチルス属細菌が、さらに、プリンオペロンのリプレッサーをコードする遺伝子であるpurR遺伝子が破壊されたこと、あるいは、プリンオペロンのアテニュエーター領域の一部が除去されたことによりプリンオペロンの発現量が上昇するように改変されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 In the bacterium belonging to the genus Bacillus, the expression level of the purine operon is further reduced when the purR gene, which is a gene encoding the repressor of the purine operon, is disrupted or part of the attenuator region of the purine operon is removed. The method according to claim 1, wherein the method is modified so as to increase. 前記バチルス属細菌が、さらに、プリンヌクレオシドホスホリラーゼをコードするdeoD遺伝子および/またはpupG遺伝子を破壊することによってプリンヌクレオシドホスホリラーゼ活性が低下するように改変されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1
項に記載の方法。
The bacterium belonging to the genus Bacillus is further modified so that purine nucleoside phosphorylase activity is decreased by disrupting a deoD gene and / or a pupG gene encoding purine nucleoside phosphorylase. Or 1
The method according to item.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法によりイノシンまたはグアノシンを製造し、該イノシンまたはグアノシンに、ポリ燐酸、フェニル燐酸、カルバミル燐酸からなる群より選択された燐酸供与体と、ヌクレオシド−5’−燐酸エステルを生成する能力を有する微生物または酸性フォスファターゼを作用させて、イノシン酸またはグアニル酸を生成せしめ、該イノシン酸またはグアニル酸を採取することを特徴とするイノシン酸またはグアニル酸の製造法。 An inosine or guanosine is produced by the method according to any one of claims 1 to 8, wherein the inosine or guanosine comprises a phosphate donor selected from the group consisting of polyphosphoric acid, phenylphosphoric acid and carbamylphosphoric acid, and a nucleoside- Production of inosinic acid or guanylic acid characterized by producing inosinic acid or guanylic acid by acting a microorganism having the ability to produce 5'-phosphate ester or acid phosphatase to produce inosinic acid or guanylic acid Law.
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