JP7050528B2 - Production method of useful substances - Google Patents

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Description

本発明は、有用物質の生産方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a useful substance.

微生物によりアミノ酸やタンパク質等の有用物質を生産する技術は、医療等の産業分野で広く利用されている。
アミノ酸やタンパク質等の有用物質を生産する微生物としては、大腸菌により生産する方法が知られている。しかしながら、生産する有用物質が限定されることや分泌生産が難しいという課題がある。そのため、グラム陽性菌、酵母及び担子菌等の菌類を用いることで、幅広い有用物質を分泌生産することが可能となっている(例えば非特許文献1及び2)。
Technology for producing useful substances such as amino acids and proteins by microorganisms is widely used in industrial fields such as medical treatment.
As a microorganism that produces useful substances such as amino acids and proteins, a method of producing by Escherichia coli is known. However, there are problems that useful substances to be produced are limited and secretory production is difficult. Therefore, by using fungi such as Gram-positive bacteria, yeast and basidiomycete, it is possible to secrete and produce a wide range of useful substances (for example, Non-Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、このようなグラム陽性菌、酵母及び担子菌等の菌類は、外界からのストレスに耐えるため、厚い多糖よりなる細胞壁を有している。この多糖からなる細胞壁は、有用物質の吸着や有用物質の透過を抑制などの原因となり、分泌効率が悪化し、分泌生産において大きな課題となっている。 However, such fungi such as Gram-positive bacteria, yeasts and basidiomycetes have a cell wall made of thick polysaccharide in order to withstand stress from the outside world. This cell wall made of polysaccharide causes adsorption of useful substances and suppression of permeation of useful substances, and the secretory efficiency deteriorates, which is a big problem in secretory production.

そのため、酵母においては、多糖による細胞壁を薄くすることを目的として、S.cerevisiaeやYarrowia lipolyticaの糖合成関連遺伝子破壊株を用いることで、タンパク質分泌量を増加させる技術(非特許文献3)がある。しかしながら、この方法で得られた糖タンパク質では糖鎖付加しないタンパク質に限定されるなどの問題点が指摘されており、依然、有用な解決策は見出されていない。 Therefore, in yeast, for the purpose of thinning the cell wall due to polysaccharides, S. There is a technique (Non-Patent Document 3) for increasing the amount of protein secretion by using a sugar synthesis-related gene-disrupted strain of S. cerevisiae or Yarrowia lipolytica. However, it has been pointed out that the glycoprotein obtained by this method is limited to proteins that do not have glycosylated chains, and no useful solution has been found yet.

バイオインダストリー協会、発酵ハンドブック、共立出版、2001年7月Bioindustry Association, Fermentation Handbook, Kyoritsu Shuppan, July 2001 新生物化学工学(第2版)、三共出版、2013年3月、p17-21New Biochemical Engineering (2nd Edition), Sankyo Publishing, March 2013, p17-21 J.Bacteriol、1998、vol.180、no.24、p6736-6742J. Bacteriol, 1998, vol. 180, no. 24, p6736-6742

本発明の目的は、酵母が生産した有用物質を効率よく培養液中へ分泌できる有用物質の生産方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a useful substance capable of efficiently secreting a useful substance produced by yeast into a culture solution.

本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、培養液中に含まれる酵母により有用物質を培養液中に分泌生産する有用物質の生産方法であって、酵母がSaccharomyces属及びPichia属からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、培養液中にノニオン界面活性剤(A)を含有し、(A)が脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)でり、培養液中のノニオン界面活性剤(A)の含有量が、培養開始時の培養液の重量を基準として、0.003~5重量%である有用物質の生産方法である。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of diligent studies to solve these problems.
That is, the present invention is a method for producing a useful substance by secreting and producing a useful substance in the culture solution by yeast contained in the culture solution, and the yeast is at least one selected from the group consisting of the genus Saccharomyces and the genus Pichia. The nonionic surfactant (A) is contained in the culture broth, (A) is the fatty acid ester (A1 ) of the aliphatic polyhydric alcohol, and the nonionic surfactant (A) is contained in the culture broth. This is a method for producing a useful substance in which the amount is 0.003 to 5% by weight based on the weight of the culture solution at the start of culture .

本発明の有用物質の生産方法を用いることで、微生物が生産した有用物質を高効率で培養液中へ分泌させることができる。 By using the method for producing a useful substance of the present invention, the useful substance produced by a microorganism can be secreted into a culture solution with high efficiency.

本発明の有用物質の生産方法は、培養液中に含まれる酵母により有用物質を培養液中に分泌生産する有用物質の生産方法であって、酵母がOgataea属、Saccharomyces属、Kluyveromyces属、Hansenula属、Pichia属、Yarrowia属及びCandida属からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、培養液中にノニオン界面活性剤(A)を含有し、(A)が脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)、脂肪族1価アルコールアルキレンオキサイド付加物(A4)、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)及び脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)からなる群より選ばれる少なくとも1種のノニオン界面活性剤である有用物質の生産方法である。 The method for producing a useful substance of the present invention is a method for producing a useful substance by secreting and producing a useful substance in a culture solution by yeast contained in the culture solution, wherein the yeast belongs to the genus Ogataea, the genus Saccharomyces, the genus Kluyveromyces, and the genus Hansenula. , Pichia, Yarrowia, and Candida, which is at least one selected from the group, contains a nonionic surfactant (A) in a culture solution, and (A) is a fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol (A1). ), Fatty acid ester of alkylene oxide adduct of aliphatic polyhydric alcohol (A2), polyalkylene glycol fatty acid ester (A3), aliphatic monovalent alcohol alkylene oxide adduct (A4), alkylene oxide adduct of fatty acid (A5). It is a method for producing a useful substance which is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of an alkylene oxide adduct (A6) of an aromatic monovalent alcohol having an aliphatic hydrocarbon group.

本発明の生産方法に用いる培養液としては、当技術分野で一般的に用いられる細胞培養用培地あれば特に制限なく用いることができ、炭素源、窒素源その他の必須栄養素を含む天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。 The culture medium used in the production method of the present invention can be used without particular limitation as long as it is a cell culture medium generally used in the art, and is a natural medium containing a carbon source, a nitrogen source and other essential nutrients, and synthetic. Any medium may be used.

炭素源としては、グルコース、フラクトース、スクロース、デンプン等の炭水化物、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類が挙げられる。 Examples of the carbon source include carbohydrates such as glucose, fructose, sucrose and starch, organic acids such as acetic acid and propionic acid, and alcohols such as ethanol and propanol.

窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機酸あるいは有機酸のアンモニウム塩またはその他の含窒素化合物のほか、ペプトン、肉エキス、コーンスチープリカー等が挙げられる。 Examples of the nitrogen source include ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate and ammonium phosphate or other nitrogen-containing compounds, as well as peptone, meat extract and corn steep liquor.

その他の必須栄養素としては、無機塩類が挙げられ、無機塩類としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウム等が用いられる。 Examples of other essential nutrients include inorganic salts, and examples of the inorganic salts include primary potassium phosphate, ferric potassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, and copper sulfate. , Calcium carbonate and the like are used.

本発明における酵母は、Ogataea属、Saccharomyces属、Kluyveromyces属、Hansenula属、Pichia属、Yarrowia属及びCandida属からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
好ましくはSaccharomyces属、Pichia属及びCandida属からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
The yeast in the present invention is at least one selected from the group consisting of the genera Ogataea, Saccharomyces, Kluyveromyces, Hansenula, Pichia, Yarrowia and Candida.
It is preferably at least one selected from the group consisting of the genera Saccharomyces, Pichia and Candida.

本発明における有用物質は、特に限定されないが、タンパク質(酵素、ホルモンタンパク質、抗体及びペプチド等)、オリゴ糖及び核酸等が含まれる。 The useful substance in the present invention is not particularly limited, and includes proteins (enzymes, hormone proteins, antibodies, peptides, etc.), oligosaccharides, nucleic acids, and the like.

タンパク質としては、酵素{酸化還元酵素(コレステロールオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ及びペルオキシダーゼ等)、加水分解酵素(リゾチーム、プロテアーゼ、セリンプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ及びグルコアミラーゼ等)、異性化酵素(グルコースイソメラーゼ等)、転移酵素(アシルトランスフェラーゼ及びスルホトランスフェラーゼ等)、合成酵素(脂肪酸シンターゼ、リン酸シンターゼ及びクエン酸シンターゼ等)及び脱離酵素(ペクチンリアーゼ等)等}; ホルモンタンパク質{骨形成因子(BMP)、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターロイキン1~12、成長ホルモン、エリスロポエチン、インスリン、顆粒状コロニー刺激因子(G-CSF)、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、ナトリウム利尿ペプチド、血液凝固第VIII因子、ソマトメジン、グルカゴン、成長ホルモン放出因子、血清アルブミン及びカルシトニン等};
抗体{1本鎖抗体、IgGラージサブユニット、IgGスモールサブユニット等}、抗原タンパク質{B型肝炎表面抗原等};
機能性タンパク質{プロネクチン(登録商標)、不凍ペプチド、抗菌ペプチド等};
蛍光タンパク質(GFP等)、発光タンパク質(ルシェラーゼ等)及びペプチド(特にアミノ酸組成を限定するものではなく、オリゴペプチド、ジペプチド及びトリペプチド等)等が挙げられる。
Examples of proteins include enzymes {oxidation-reducing enzymes (cholesterol oxidase, glucose oxidase, ascorbic acid oxidase, peroxidase, etc.), transferases (lysoteam, protease, serine protease, amylases, lipase, cellulase, glucoamylase, etc.), isomerizing enzymes (, etc.). Glucose isomerase, etc.), transferases (acyltransferase, sulfotransferase, etc.), synthases (fatty acid synthase, phosphate synthase, citrate synthase, etc.) and desorption enzymes (pectinriase, etc.)}; BMP), interferon α, interferon β, interleukins 1-12, growth hormone, erythropoetin, insulin, granular colony stimulator (G-CSF), tissue plasminogen activator (TPA), sodium diuretic peptide, blood coagulation Factor VIII, somatomedin, glucogon, growth hormone releasing factor, serum albumin and calcitonin, etc.};
Antibodies {single-stranded antibody, IgG large subunit, IgG small subunit, etc.}, antigen protein {hepatitis B surface antigen, etc.};
Functional proteins {Pronectin®, antifreeze peptides, antibacterial peptides, etc.};
Examples thereof include fluorescent proteins (GFP and the like), luminescent proteins (lucerase and the like) and peptides (not particularly limited in amino acid composition, oligopeptides, dipeptides and tripeptides and the like).

オリゴ糖としては、ヒアルロン酸、コンドロイチン、キサンタン、セルロース、スクロース、ラクトース、トレハロース、マルトース、ラフィノース、パノース、シクロデキストリン、ガラクトオリゴ糖及びフラクトオリゴ糖等が挙げられる。 Examples of oligosaccharides include hyaluronic acid, chondroitin, xanthane, cellulose, sucrose, lactose, trehalose, maltose, raffinose, panose, cyclodextrin, galactooligosaccharides and fructooligosaccharides.

核酸としては、DNA、RNA、イノシン一リン酸、アデノシン一リン酸及びグアノシン一リン酸等が挙げられる。 Examples of the nucleic acid include DNA, RNA, inosinic acid, adenosine monophosphate, guanosine monophosphate and the like.

これらの有用物質のうち、有用物質の作製の容易さの観点から、タンパク質が好ましく、さらに好ましくは酵素、ホルモンタンパク質及び抗体である。 Among these useful substances, proteins are preferable, and enzymes, hormonal proteins and antibodies are more preferable from the viewpoint of easiness of producing useful substances.

有用物質がタンパク質である場合、タンパク質が微生物内で発現した後、一部又は全てがペリプラズムへ移行する性質をタンパク質が有している事が好ましい。さらに好ましくはペリプラズムへの移行に必要なシグナル配列をORF中にコードしているタンパク質である。
ペリプラズムとは、微生物の細胞質膜より外側の空間と多糖を含む細胞壁層の事である。
ペリプラズムへの移行に必要なシグナル配列としては、α-シグナル配列、PHO1遺伝子のシグナル配列等が挙げられる。
When the useful substance is a protein, it is preferable that the protein has a property that a part or all of the protein is transferred to periplasm after being expressed in the microorganism. More preferably, it is a protein that encodes the signal sequence required for the transition to periplasm in the ORF.
Periplasm is the space outside the cytoplasmic membrane of microorganisms and the cell wall layer containing polysaccharides.
Examples of the signal sequence required for the transition to periplasm include an α-signal sequence, a signal sequence of the PHO1 gene, and the like.

本発明の有用物質の生産方法で使用されるノニオン界面活性剤(A)は、脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)、脂肪族1価アルコールアルキレンオキサイド付加物(A4)、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)及び脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)からなる群より選ばれる少なくとも1種のノニオン界面活性剤である。 The nonionic surfactant (A) used in the method for producing a useful substance of the present invention includes a fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol (A1), a fatty acid ester of an alkylene oxide adduct of an aliphatic polyhydric alcohol (A2), and the like. Polyalkylene glycol fatty acid ester (A3), aliphatic monohydric alcohol alkylene oxide adduct (A4), fatty acid alkylene oxide adduct (A5) and aromatic monohydric alcohol alkylene oxide adduct having an aliphatic hydrocarbon group (A5). It is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of A6).

脂肪族炭化水素基としては、1価又は2価の脂肪族炭化水素基が含まれ、具体的には、1価の脂肪族炭化水素基{直鎖又は分岐のアルキル基、直鎖又は分岐のアルケニル基、脂環式炭化水素基等}、2価の脂肪族炭化水素基{直鎖又は分岐のアルキレン基等}等が挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、分泌効率の観点から、1価の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくは直鎖又は分岐のアルキル基及び直鎖又は分岐のアルケニル基である。
脂肪族炭化水素基の炭素数は、細胞毒性及び分泌効率の観点から、8~22が好ましく、さらに好ましくは8~18である。
The aliphatic hydrocarbon group includes a monovalent or divalent aliphatic hydrocarbon group, and specifically, a monovalent aliphatic hydrocarbon group {a linear or branched alkyl group, a linear or branched alkyl group. An alkenyl group, an alicyclic hydrocarbon group, etc.}, a divalent aliphatic hydrocarbon group {a linear or branched alkylene group, etc.} and the like can be mentioned.
As the aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of secretion efficiency, and a linear or branched alkyl group and a linear or branched alkenyl group are more preferable.
The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group is preferably 8 to 22, more preferably 8 to 18, from the viewpoint of cytotoxicity and secretory efficiency.

本発明の脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)は、脂肪族多価アルコールと脂肪酸とのエステル化合物であり、多価アルコールの1個以上の水酸基がエステル結合していればよい
脂肪酸の具体的には、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。
これらのうち、細胞毒性及び分泌効率の観点から、炭素数8~22の脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは8~18である。
The fatty acid ester (A1) of the aliphatic polyhydric alcohol of the present invention is an ester compound of the aliphatic polyhydric alcohol and the fatty acid, and is a specific fatty acid as long as one or more hydroxyl groups of the polyhydric alcohol are ester-bonded. Octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, palmitreic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, baxenoic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, behen Acids and the like can be mentioned.
Of these, fatty acids having 8 to 22 carbon atoms are preferable, and 8 to 18 are more preferable, from the viewpoint of cytotoxicity and secretory efficiency.

脂肪族多価アルコールとしては、2価の脂肪族アルコール{炭素数2~20のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール及び1,10-デカンジオール等)、3価以上の脂肪族アルコール{炭素数3~20のものが含まれ、例えば、アルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、及びジペンタエリスリトール)、糖類及びその誘導体(ショ糖及びメチルグルコシド)等}等が挙げられる。 The aliphatic polyhydric alcohol is a dihydric aliphatic alcohol {alkylene glycol having 2 to 20 carbon atoms (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl). Glycer, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, etc.), trihydric or higher aliphatic alcohols {including those having 3 to 20 carbon atoms, for example, alkane polyols and theirs. Intramolecular or intermolecular dehydrations (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, polyglycerin, and dipentaerythritol), saccharides and derivatives thereof (sucrose and methyl glucoside), etc. Be done.

本発明の脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A2)は、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド(以下、アルキレンオキサイドをAOと略称することがある。)付加物と脂肪酸とのエステル化合物であり、多価アルコールのA付加物の1個以上の水酸基がエステル結合していればよい。
脂肪族多価アルコールのAO付加物としては、上記脂肪族多価アルコールへの炭素数2~4のAO(エチレンオキサイド、1,2-プロピレンオキサイド及び1,3-プロピレンオキサイド等)付加物等が挙げられる。
AOの付加(重合)は、単重合でもよく、共重合でもよい。共重合の場合は、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロックとランダムの併用等いずれでもよいが、分泌効率の観点から、ブロック共重合体が好ましい。
分泌効率の観点から、AOの重合度は、1~100が好ましく、さらに好ましくは1~50である。
脂肪酸としては(A1)で例示したものが挙げられ、これらのうち、細胞毒性及び分泌効率の観点から、炭素数8~22の脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは8~18である。
The fatty acid ester (A2) of the aliphatic polyhydric alcohol of the present invention is an ester compound of an alkylene oxide of an aliphatic polyhydric alcohol (hereinafter, the alkylene oxide may be abbreviated as AO) adduct and a fatty acid. It suffices if one or more hydroxyl groups of the A adduct of the polyhydric alcohol are ester-bonded.
Examples of the AO adduct of the aliphatic polyhydric alcohol include AO (ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,3-propylene oxide and the like) adduct having 2 to 4 carbon atoms to the aliphatic polyhydric alcohol. Can be mentioned.
The addition (polymerization) of AO may be monopolymerization or copolymerization. In the case of copolymerization, block copolymerization, random copolymerization, combined use of block and random, etc. may be used, but a block copolymer is preferable from the viewpoint of secretion efficiency.
From the viewpoint of secretory efficiency, the degree of polymerization of AO is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 50.
Examples of the fatty acid include those exemplified in (A1), and among these, fatty acids having 8 to 22 carbon atoms are preferable, and 8 to 18 are more preferable, from the viewpoint of cytotoxicity and secretory efficiency.

本発明のポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)は、ポリアルキレングリコールと脂肪酸とのエステル化合物であり、ポリアルキレングリコールの1個以上の水酸基がエステル結合していればよい。
ポリアルキレングリコールとしては、炭素数2~4のアルキレングリコール(エチレングリコール、プロピレングリコール及びブチレングリコール等)への炭素数が2~4のAO(エチレンオキサイド、1,2-プロピレンオキサイド及び1,3-プロピレンオキサイド等)付加物等が挙げられる。
AOの付加(重合)は、単重合でもよく、共重合でもよい。共重合の場合は、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロックとランダムの併用等いずれでもよいが、分泌効率の観点から、ブロック共重合体が好ましい。
分泌効率の観点から、AOの重合度は、1~100が好ましく、さらに好ましくは1~50である。
脂肪酸としては(A1)で例示したものが挙げられ、これらのうち、細胞毒性及び分泌効率の観点から、炭素数8~22の脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは8~18である。
The polyalkylene glycol fatty acid ester (A3) of the present invention is an ester compound of polyalkylene glycol and a fatty acid, and it is sufficient that one or more hydroxyl groups of the polyalkylene glycol are ester-bonded.
As the polyalkylene glycol, AO (ethylene oxide, 1,2-propylene oxide and 1,3-) having 2 to 4 carbon atoms to an alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms (ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, etc.) (Propylene oxide, etc.) Additives and the like can be mentioned.
The addition (polymerization) of AO may be monopolymerization or copolymerization. In the case of copolymerization, block copolymerization, random copolymerization, combined use of block and random, etc. may be used, but a block copolymer is preferable from the viewpoint of secretion efficiency.
From the viewpoint of secretory efficiency, the degree of polymerization of AO is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 50.
Examples of the fatty acid include those exemplified in (A1), and among these, fatty acids having 8 to 22 carbon atoms are preferable, and 8 to 18 are more preferable, from the viewpoint of cytotoxicity and secretory efficiency.

脂肪族1価アルコールアルキレンオキサイド付加物(A4)は、脂肪族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物である。
脂肪族1価アルコールとしては、カプリルアルコール、2-エチルヘキサノール、ペラルゴンアルコール、カプリンアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、セトステアリルアルコール、パルミトレイルアルコール、1-ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、エライジルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール、エライドリノレイルアルコール、リノレニルアルコール、ノナデシルアルコール、アラキジルアルコール、ヘンエイコサノール、ベヘニルアルコール及びエルシルアルコール等が挙げられる。
AOの付加(重合)は、単重合でもよく、共重合でもよい。共重合の場合は、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロックとランダムの併用等いずれでもよいが、分泌効率の観点から、ブロック共重合体が好ましい。
分泌効率の観点から、AOの重合度は、1~100が好ましく、さらに好ましくは1~50である。
The aliphatic monohydric alcohol alkylene oxide adduct (A4) is an alkylene oxide adduct of the aliphatic monohydric alcohol.
The aliphatic monohydric alcohols include capryl alcohol, 2-ethylhexanol, pelargone alcohol, caprin alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, palmityl alcohol, cetostearyl alcohol, and palmitrail. Alcohol, 1-Heptadecanol, Stearyl Alcohol, Elysyl Alcohol, Oleyl Alcohol, Linoleil Alcohol, Elide Linoleil Alcohol, Linolenyl Alcohol, Nonadesyl Alcohol, Arakidyl Alcohol, Heneikosanol, Behenyl Alcohol and Elsyl Alcohol and the like can be mentioned.
The addition (polymerization) of AO may be monopolymerization or copolymerization. In the case of copolymerization, block copolymerization, random copolymerization, combined use of block and random, etc. may be used, but a block copolymer is preferable from the viewpoint of secretion efficiency.
From the viewpoint of secretory efficiency, the degree of polymerization of AO is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 50.

脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)で、脂肪酸としては、(A1)で例示したものが挙げられ、好ましいものも同様である。
AOの付加(重合)は、単重合でもよく、共重合でもよい。共重合の場合は、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロックとランダムの併用等いずれでもよいが、分泌効率の観点から、ブロック共重合体が好ましい。
分泌効率の観点から、AOの重合度は、1~100が好ましく、さらに好ましくは1~50である。
これらのうち、細胞毒性及び分泌効率の観点から、炭素数8~22の脂肪酸が好ましく、さらに好ましくは8~18である。
Examples of the fatty acid alkylene oxide adduct (A5) include those exemplified in (A1), and preferred ones are also the same.
The addition (polymerization) of AO may be monopolymerization or copolymerization. In the case of copolymerization, block copolymerization, random copolymerization, combined use of block and random, etc. may be used, but a block copolymer is preferable from the viewpoint of secretion efficiency.
From the viewpoint of secretory efficiency, the degree of polymerization of AO is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 50.
Of these, fatty acids having 8 to 22 carbon atoms are preferable, and 8 to 18 are more preferable, from the viewpoint of cytotoxicity and secretory efficiency.

脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)の脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールとしては、炭素数8~22のアルキル基を有するアルキルフェノールが含まれ、具体的には、4-オクチルフェノール、4-t-オクチルフェノール、ノニルフェノール及びドデシルフェノール等が挙げられる。
AOの付加(重合)は、単重合でもよく、共重合でもよい。共重合の場合は、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロックとランダムの併用等いずれでもよいが、分泌効率の観点から、ブロック共重合体が好ましい。
分泌効率の観点から、AOの重合度は、1~100が好ましく、さらに好ましくは1~50である。
The aromatic monohydric alcohol having an aliphatic hydrocarbon group of the alkylene oxide adduct (A6) of the aromatic monohydric alcohol having an aliphatic hydrocarbon group includes an alkylphenol having an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms. Specific examples thereof include 4-octylphenol, 4-t-octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol and the like.
The addition (polymerization) of AO may be monopolymerization or copolymerization. In the case of copolymerization, block copolymerization, random copolymerization, combined use of block and random, etc. may be used, but a block copolymer is preferable from the viewpoint of secretion efficiency.
From the viewpoint of secretory efficiency, the degree of polymerization of AO is preferably 1 to 100, more preferably 1 to 50.

ノニオン界面活性剤の親水性及び疎水性を示す尺度としてHLBが知られている。HLBの値が高いほど親水性が高いことを意味する。本発明におけるHLBとは下記式(1)で計算される数値である(藤本武彦著、界面活性剤入門、212頁、三洋化成工業株式会社発行)。
HLB=10×(無機性/有機性) (1)
HLB is known as a measure of hydrophilicity and hydrophobicity of nonionic surfactants. The higher the HLB value, the higher the hydrophilicity. The HLB in the present invention is a numerical value calculated by the following formula (1) (Takehiko Fujimoto, Introduction to Surfactants, p. 212, published by Sanyo Chemical Industries, Ltd.).
HLB = 10 × (inorganic / organic) (1)

ノニオン界面活性剤(A)のHLBは、培養液への分散性及び分泌効率の観点から、6~20が好ましく、特に好ましくは6~17である。 The HLB of the nonionic surfactant (A) is preferably 6 to 20, particularly preferably 6 to 17, from the viewpoint of dispersibility in the culture medium and secretory efficiency.

脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)としては、具体的には、ソルビタンヤシ油脂肪酸エステル(HLB=8.5)等が挙げられる。 Specific examples of the fatty acid ester (A1) of the aliphatic polyhydric alcohol include sorbitan palm oil fatty acid ester (HLB = 8.5).

脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)としては、具体的には、ソルビタンEO20モル付加物のモノヤシ油脂肪酸エステル(HLB=16.3)、ソルビタンEO20モル付加物のモノオレイン酸エステル(HLB=15.4、Tween80)、ソルビタンEO20モル付加物のモノラウリン酸エステル(HLB=16.7、Tween20)、EO12モル付加物のジオレイン酸エステル(HLB=10.4)、EO20モル付加物のジオレイン酸エステル(HLB=12.9)等が挙げられる。 Specific examples of the fatty acid ester (A2) of the alkylene oxide adduct of the aliphatic polyhydric alcohol include monococonut oil fatty acid ester (HLB = 16.3) of sorbitan EO 20 mol adduct and monoolein of sorbitan EO 20 mol adduct. Acid ester (HLB = 15.4, Tween80), monolauric acid ester with 20 mol of sorbitan EO (HLB = 16.7, Tween20), dioleic acid ester with 12 mol of EO (HLB = 10.4), 20 mol of EO Examples thereof include dioleic acid ester (HLB = 12.9) of the substance.

ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)としては、具体的には、EO6モル付加のポリエチレングリコールのステアリン酸エステル(HLB=7.3)、EO65モル付加のポリエチレングリコールのステアリン酸エステル(HLB=17.0)、EO9モル付加のポリエチレングリコールのオレイン酸エステル(HLB=9.4)、EO12モル付加のポリエチレングリコールのオレイン酸エステル(HLB=10.4)、EO30モルのポリエチレングリコールのPO15モル付加物のオレイン酸エステル(HLB=7.0)、EO290モル付加のポリエチレングリコールのラウリル酸エステル(HLB=18.4)等が挙げられる。 Specific examples of the polyalkylene glycol fatty acid ester (A3) include a stearic acid ester of polyethylene glycol with 6 mol of EO (HLB = 7.3) and a stearic acid ester of polyethylene glycol with 65 mol of EO (HLB = 17.0). ), Oleic acid ester of polyethylene glycol with 9 mol of EO (HLB = 9.4), Oleic acid ester of polyethylene glycol with 12 mol of EO (HLB = 10.4), Olein of PO15 mol of polyethylene glycol with 30 mol of EO. Examples thereof include an acid ester (HLB = 7.0), a lauryl acid ester of polyethylene glycol with 290 mol of EO (HLB = 18.4), and the like.

脂肪族1価アルコールアルキレンオキサイド付加物(A4)としては、具体的には、ラウリルアルコールEO9モル付加物(HLB=13.6)、ラウリルアルコールEO11モル付加物(HLB=14.4)、ラウリルアルコール及びミリスチルアルコール混合物のEO8モル付加物(HLB=13.6)、ヘキサデカノール及びステアリルアルコール混合物のEO10モル付加物(HLB=13.3)及びオレイルアルコールEO10モル付加物(HLB=12.4)等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic monohydric alcohol alkylene oxide adduct (A4) include lauryl alcohol EO 9 mol adduct (HLB = 13.6), lauryl alcohol EO 11 mol adduct (HLB = 14.4), and lauryl alcohol. And EO 8 mol adduct (HLB = 13.6) of myristyl alcohol mixture, EO 10 mol adduct (HLB = 13.3) and oleyl alcohol EO 10 mol adduct (HLB = 12.4) of hexadecanol and stearyl alcohol mixture. And so on.

脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)としては、具体的には、オレイン酸EO9モル付加物(HLB=11.8)、ステアリン酸EO23モル付加物(HLB=15.7)及びステアリン酸EO9モル付加物(HLB=11.9)等が挙げられる。
なお、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)と脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)とでは、(A3)のポリアルキレングリコール部分と(A5)のアルキレンオキサイドが付加した部分、及び(A3)の脂肪酸部分と(A5)の脂肪酸部分とが同じであれば、同等の効果があると推察される。
Specific examples of the fatty acid alkylene oxide adduct (A5) include oleic acid EO 9 mol adduct (HLB = 11.8), stearic acid EO 23 mol adduct (HLB = 15.7), and stearic acid EO 9 mol adduct. An object (HLB = 11.9) and the like can be mentioned.
In the polyalkylene glycol fatty acid ester (A3) and the alkylene oxide adduct (A5) of the fatty acid, the polyalkylene glycol portion of (A3), the portion to which the alkylene oxide of (A5) is added, and the fatty acid portion of (A3). If the fatty acid portion of (A5) is the same, it is presumed that the same effect is obtained.

脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)としては、具体的には、4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェニル-ポリエチレングリコール(HLB=13.5、TritonX-100)、オクチルフェニル-ポリエチレングリコール(HLB=13.0、NonidetP-40)等が挙げられる。 Specific examples of the alkylene oxide adduct (A6) of the aromatic monohydric alcohol having an aliphatic hydrocarbon group include 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl-polyethylene glycol (HLB =). 13.5, TritonX-100), octylphenyl-polyethylene glycol (HLB = 13.0, NonidetP-40) and the like.

ノニオン界面活性剤(A)としては、分泌効率の観点から、脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)及び脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、さらに好ましくは脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)及び脂肪族炭化水素基を有する芳香族1価アルコールのアルキレンオキサイド付加物(A6)からなる群より選ばれる少なくとも1種である。 The nonionic surfactant (A) includes a fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol (A1), a fatty acid ester of an alkylene oxide adduct of the aliphatic polyhydric alcohol (A2), and a polyalkylene glycol fatty acid ester from the viewpoint of secretion efficiency. At least one selected from the group consisting of (A3), an alkylene oxide adduct of a fatty acid (A5) and an alkylene oxide adduct of an aromatic monohydric alcohol having an aliphatic hydrocarbon group (A6) is preferable, and more preferably fat. Of group polyhydric alcohol fatty acid esters (A1), aliphatic polyhydric alcohol alkylene oxide adduct fatty acid esters (A2), polyalkylene glycol fatty acid esters (A3) and aromatic monohydric alcohols having an aliphatic hydrocarbon group. It is at least one selected from the group consisting of the alkylene oxide adduct (A6).

また、ノニオン界面活性剤(A)として、細胞毒性の観点から、脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)、脂肪族多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル(A2)、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル(A3)、又は脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物(A5)を構成する脂肪酸の少なくとも1つが炭素数が8~22である。 Further, as the nonionic surfactant (A), from the viewpoint of cytotoxicity, a fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol (A1), a fatty acid ester of an alkylene oxide adduct of the aliphatic polyhydric alcohol (A2), and a polyalkylene glycol fatty acid. At least one of the fatty acids constituting the ester (A3) or the alkylene oxide adduct (A5) of the fatty acid has 8 to 22 carbon atoms.

本発明の有用物質の生産方法で使用されるノニオン界面活性剤(A)の使用量(重量%)は、対象となる微生物、生産される有用物質の種類及び抽出方法の種類によって適宜選択されるが、培養開始時(植菌時)の培養液の重量を基準として、分泌効率の観点から、0.0001~20重量%が好ましく、さらに好ましくは0.005~10重量%であり、次にさらに好ましくは0.007~7重量%、特に好ましくは0.01~5重量%である。 The amount (% by weight) of the nonionic surfactant (A) used in the method for producing a useful substance of the present invention is appropriately selected depending on the target microorganism, the type of useful substance produced, and the type of extraction method. However, from the viewpoint of secretion efficiency, 0.0001 to 20% by weight is preferable, more preferably 0.005 to 10% by weight, and then 0.005 to 10% by weight, based on the weight of the culture solution at the start of culture (at the time of inoculation). It is more preferably 0.007 to 7% by weight, and particularly preferably 0.01 to 5% by weight.

本発明の有用物質の生産方法において、培養液中の界面活性剤による分泌効率(%)は、生産性の観点から、55~100%が好ましく、さらに好ましくは60~100%、次にさらに好ましくは65~100%、特に好ましくは70~100%である。 In the method for producing a useful substance of the present invention, the secretory efficiency (%) of the surfactant in the culture solution is preferably 55 to 100%, more preferably 60 to 100%, and further preferably further, from the viewpoint of productivity. Is 65 to 100%, particularly preferably 70 to 100%.

分泌効率とは、界面活性剤により微生物内の有用物質が微生物外(培養液中)へ分泌されることを示している。
なお、本発明においては、下記式によって定義される。
分泌効率(%)=100×(X/OD)/{(X/OD)+(Y/OD)}
X(培養上清):遠心分離による菌体除去後に残る培養液中の有用物質の濃度
Y(菌体表面):遠心分離により集めた菌体を洗浄し、再懸濁した菌体懸濁液中の有用物質の濃度
OD:遠心分離時の菌体の濃度
The secretory efficiency indicates that the useful substance in the microorganism is secreted to the outside of the microorganism (in the culture solution) by the surfactant.
In the present invention, it is defined by the following formula.
Secretion efficiency (%) = 100 × (X / OD) / {(X / OD) + (Y / OD)}
X (culture supernatant): Concentration of useful substances in the culture solution remaining after removal of cells by centrifugation Y (surface of cells): Cell suspension collected by centrifugation and resuspended. Concentration of useful substances in OD: Concentration of cells during centrifugation

分泌効率は、例えば微生物内で生産されたタンパク質がよりペリプラズム移行するようにすれば分泌効率は上がり、よりペリプラズム移行しないようにすれば分泌効率は下がる。また、スクリーニングによって分泌効率の高い界面活性剤を選定することにより分泌効率を上げることができる。 As for the secretory efficiency, for example, if the protein produced in the microorganism is more periplasmically transferred, the secretory efficiency is increased, and if the protein produced in the microorganism is not transferred to the periplasm, the secretory efficiency is decreased. In addition, the secretory efficiency can be increased by selecting a surfactant having a high secretory efficiency by screening.

ノニオン界面活性剤(A)はあらかじめ培養液と混合して使用する以外に、微生物を懸濁させた培養液に後から添加しても良い。培養液との混合は、培養液に界面活性剤を添加し、撹拌羽根又はスターラー等で撹拌することで行うことができる。後から混合する際は、撹拌羽根等で撹拌しながら添加することで行うことができる。 The nonionic surfactant (A) may be added later to the culture solution in which the microorganism is suspended, in addition to being used by mixing with the culture solution in advance. Mixing with the culture solution can be performed by adding a surfactant to the culture solution and stirring with a stirring blade, a stirrer or the like. When mixing later, it can be added while stirring with a stirring blade or the like.

<培養液の濁度の測定方法>
サンプリングで回収した微生物を含む培養液を用いて、濁度計[(株)島津製作所社製、UV-1700]を用いて、光路長1cmの石英セルを用いて濁度の測定を行う。
培養液は、1500rpm、5分、4℃で遠心し、上清を破棄する。沈澱をサンプル液量と同量の生理食塩水で再懸濁し、適切な吸光度(0.1~0.8)になるように生理食塩水で希釈して600nmの吸光度を測定する。培養液の濁度は下記数式(1)によって算出する。
培養液の濁度(OD)=(希釈した培養液の600nmの吸光度)×培養液の希釈倍率 (数式1)
<Measurement method of turbidity of culture solution>
Using a culture solution containing microorganisms recovered by sampling, turbidity is measured using a turbidity meter [UV-1700, manufactured by Shimadzu Corporation] and a quartz cell having an optical path length of 1 cm.
Centrifuge the culture at 1500 rpm, 5 minutes, 4 ° C and discard the supernatant. The precipitate is resuspended in the same amount of physiological saline as the sample solution, diluted with physiological saline so as to have an appropriate absorbance (0.1 to 0.8), and the absorbance at 600 nm is measured. The turbidity of the culture solution is calculated by the following formula (1).
Turbidity of culture solution (OD) = (absorbance of diluted culture solution at 600 nm) × dilution ratio of culture solution (Formula 1)

本発明の有用物質の生産方法における培養液の濁度は、好ましくは1~300ODであり、さらに好ましくは10~300ODであり、特に好ましくは20~300ODである。
培養液の濁度が1OD以上であると有用物質の生産量が多くなり、300OD以下であると有用物質の生産が容易であるので好ましい。
本発明の有用物質の生産方法において、上記範囲内であれば、培養液の濁度が大きければ大きいほど有用物質の生産量は増加する。
The turbidity of the culture solution in the method for producing a useful substance of the present invention is preferably 1 to 300 OD, more preferably 10 to 300 OD, and particularly preferably 20 to 300 OD.
When the turbidity of the culture solution is 1 OD or more, the amount of useful substances produced increases, and when the turbidity is 300 OD or less, the production of useful substances is easy, which is preferable.
In the method for producing a useful substance of the present invention, within the above range, the greater the turbidity of the culture solution, the greater the amount of the useful substance produced.

本発明の有用物質の生産方法において、有用物質の生産量の観点から、培養液の濁度が上記範囲内である時間が、有用物質を分泌させる工程に要する時間の10%以上であることが好ましく、さらに好ましくは50%以上である。 In the method for producing a useful substance of the present invention, from the viewpoint of the production amount of the useful substance, the time during which the turbidity of the culture solution is within the above range is 10% or more of the time required for the step of secreting the useful substance. It is preferable, more preferably 50% or more.

培養液の濁度は、例えば十分な通気条件下で半回分培養法を用いて適切な速度で流加を行うことによって増加させることができ、制限した通気条件下で回分培養を行うことによって減らすことができる。
また、培養開始(植菌時)から界面活性剤を入れるまでの時間を長くすることによって増加し、培養開始から界面活性剤を入れるまでの時間を短くすることによって減らすことができる。また、界面活性剤の投入速度を遅くすれば増加し、早くすれば減らすことができる。
The turbidity of the culture can be increased, for example, by feeding at an appropriate rate using a semi-batch culture method under sufficient aeration conditions and reduced by performing batch cultures under restricted aeration conditions. be able to.
Further, it can be increased by lengthening the time from the start of culture (at the time of inoculation) to the addition of the surfactant, and can be decreased by shortening the time from the start of culture to the addition of the surfactant. Further, it can be increased by slowing the charging rate of the surfactant and decreasing by increasing the charging rate.

本発明の有用物質の生産方法において、有用物質の分泌生産をする生産方法には、下記工程(a)及び(b)を含む微生物外分泌生産方法が含まれる。下記工程において、有用物質を分泌生産する工程は工程(a)である。
工程(a):有用物質を生産する微生物(酵母等)を培養する培養液と界面活性剤を同時に存在させて有用物質を微生物外(培養液中)に分泌させる工程。
工程(b):工程(a)の後、培養液から有用物質を分離する工程。
In the method for producing a useful substance of the present invention, the production method for secretory production of a useful substance includes a microbial exocrine production method including the following steps (a) and (b). In the following steps, the step of secreting and producing useful substances is step (a).
Step (a): A step of simultaneously presenting a culture solution for culturing a microorganism (yeast or the like) that produces a useful substance and a surfactant to secrete the useful substance to the outside of the microorganism (in the culture solution).
Step (b): After step (a), a step of separating useful substances from the culture broth.

以下に本発明のノニオン界面活性剤(A)を使用する有用物質の生産方法の一例を示す。
(i)遺伝子組み換え
(i-1)目的タンパク質を発現している細胞からメッセンジャーRNA(mRNA)を分離し、該mRNAから単鎖のcDNAを、次に二重鎖DNAを合成し、該二重鎖DNAをファージDNA又はプラスミドに組み込む。得られた組み換えファージ又はプラスミドを微生物に形質転換しcDNAライブラリーを作製する。
(i-2)目的とするDNAを含有するファージDNA又はプラスミドをスクリーニングする方法としては、ファージDNA又はプラスミドと目的タンパク質遺伝子又は相補配列の一部をコードするDNAプローブとのハイブリダイゼーション法が挙げられる。
(i-3)スクリーニング後のファージ又はプラスミドから目的とするクローン化DNA又はその一部を切りだし、該クローン化DNA又はその一部を発現ベクター中のプロモーターの下流に連結することによって、目的遺伝子の発現ベクターを作成することができる。内膜を移行させるシグナル配列(ペリプラズムに目的物質を発現させるシグナル配列)をコードするDNAを同時に連結することもできる。
(ii)培養
(ii-1)宿主微生物を発現ベクターで形質転換して組み換え微生物を作製し、組み換え微生物を前培養する。前培養は寒天培地上で通常15~43℃で3~72時間行う。
(ii-2)有用物質の生産に用いる培養液を121℃、20分間オートクレーブ滅菌を行い、ここに寒天培地で前培養した組み換え微生物を培養する。培養は、通常15~43℃で12~72時間行う。なお、培養開始と同時に界面活性剤(A)を使用する場合は、界面活性剤(A)と培養液を混合し均一化したものを、培養液として用いて同様の操作を行う。また、培養後6時間から72時間後に界面活性剤(A)を加える場合は、界面活性剤を加えてから1~1000時間培養を継続する。
(iii)精製
(iii-1)培養液中に分泌されたタンパク質は、遠心分離、中空糸分離、ろ過等で微生物及び微生物残さと分離される。
(iii-2)タンパク質を含む培養液は、イオン交換カラム、ゲルろ過カラム、疎水カラム、アフィニティカラム及び限外カラム等のカラム処理を繰り返し、エタノール沈殿、硫酸アンモニウム沈殿及びポリエチレングリコール沈殿等の沈殿処理を必要に応じ適宜行うことによって分離精製される。
The following is an example of a method for producing a useful substance using the nonionic surfactant (A) of the present invention.
(I) Genetic recombination (i-1) A messenger RNA (mRNA) is isolated from cells expressing the target protein, a single-stranded cDNA is synthesized from the mRNA, and then a double-stranded DNA is synthesized, and the double-stranded DNA is synthesized. Incorporate strand DNA into phage DNA or plasmid. The obtained recombinant phage or plasmid is transformed into a microorganism to prepare a cDNA library.
(I-2) As a method for screening a phage DNA or a plasmid containing the target DNA, a hybridization method between the phage DNA or the plasmid and a DNA probe encoding a part of the target protein gene or complementary sequence can be mentioned. ..
(I-3) The target gene by cutting out the target cloned DNA or a part thereof from the phage or plasmid after screening and ligating the cloned DNA or a part thereof downstream of the promoter in the expression vector. Expression vector can be prepared. DNA encoding a signal sequence that translocates the intima (a signal sequence that expresses the target substance in the periplasm) can also be ligated at the same time.
(Ii) Culture (ii-1) The host microorganism is transformed with an expression vector to prepare a recombinant microorganism, and the recombinant microorganism is precultured. Preculture is usually carried out on an agar medium at 15-43 ° C. for 3-72 hours.
(Ii-2) The culture medium used for the production of useful substances is autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes, and the recombinant microorganisms precultured on an agar medium are cultured here. Culturing is usually carried out at 15 to 43 ° C. for 12 to 72 hours. When the surfactant (A) is used at the same time as the start of culturing, the same operation is performed by using a homogenized mixture of the surfactant (A) and the culture broth as the culture broth. When the surfactant (A) is added 6 to 72 hours after the culture, the culture is continued for 1 to 1000 hours after the surfactant is added.
(Iii) Purification (iii-1) The protein secreted in the culture medium is separated from microorganisms and microbial residues by centrifugation, hollow fiber separation, filtration and the like.
(Iii-2) The culture solution containing the protein is repeatedly subjected to column treatments such as an ion exchange column, a gel filtration column, a hydrophobic column, an affinity column and an extraordinary column, and is subjected to a precipitation treatment such as ethanol precipitation, ammonium sulfate precipitation and polyethylene glycol precipitation. It is separated and purified by performing it as needed.

(iii-1)で分離された宿主微生物は、その後、新たに培養液を供給することにより、さらに培養することができる。その培養液等をさらに(iii)の工程に供し精製、培養を繰り返すことにより、有用物質の連続生産を行うことができる。 The host microorganism isolated in (iii-1) can then be further cultured by supplying a new culture solution. By further subjecting the culture solution or the like to the step (iii) and repeating purification and culturing, continuous production of useful substances can be performed.

上記の(iii)の精製工程においてカラム処理をおこなう場合、カラムクロマトグラフィーに使用される充填剤としては、シリカ、デキストラン、アガロース、セルロース、アクリルアミド及びビニルポリマー等が挙げられ、市販品ではCaptoシリーズ、Sephadexシリーズ、Sephacrylシリーズ、Sepharoseシリーズ(以上、GEヘルスケア社)、Bio-Gelシリーズ(Bio-Rad社)等が挙げられる。 When column treatment is performed in the above purification step (iii), examples of the filler used for column chromatography include silica, dextran, agarose, cellulose, acrylamide, vinyl polymer and the like, and commercially available products include the Capto series. Examples thereof include Sephadex series, Sephadex series, Sepharose series (hereinafter referred to as GE Healthcare), Bio-Gel series (Bio-Rad) and the like.

本発明の有用物質の生産方法を使用することにより、酵母が生産した有用物質を高効率で培養液中へ分泌させることができ、短時間で高い収量を得ることができるため、高生産量を達成することができる。また、本発明の有用物質の生産方法は、有用物質が培養液中に分泌されるため、有用物質の精製が容易である。 By using the method for producing a useful substance of the present invention, the useful substance produced by yeast can be secreted into the culture medium with high efficiency, and a high yield can be obtained in a short time. Can be achieved. Further, in the method for producing a useful substance of the present invention, since the useful substance is secreted into the culture broth, the purification of the useful substance is easy.

本発明の生産方法で得られる有用物質は、上記の方法で得られるため、従来よりも比活性が高い。 Since the useful substance obtained by the production method of the present invention is obtained by the above method, it has a higher specific activity than the conventional one.

本発明の有用物質生産方法は、界面活性剤と微生物とを同時に存在させて、有用物質を培養液中に分泌させる工程を含む。この工程において、微生物が生存している限り、微生物が有用物質を作製し培養液中に分泌することができると推測される。さらに、微生物が有用物質を作製する能力を有していれば、作製する有用物質の種類は問わず本発明の生産方法が使用できると推測される。
本発明の有用物質生産方法は、微生物内で作製した有用物質が微生物のペリプラズムに移行している場合に特に有効である。有用物質がペリプラズムに移行していることによって、有用物質が培養液中に分泌されやすくなる。
The method for producing a useful substance of the present invention comprises a step of simultaneously presenting a surfactant and a microorganism to secrete the useful substance into a culture solution. In this step, it is presumed that as long as the microorganism is alive, the microorganism can produce a useful substance and secrete it into the culture medium. Further, if the microorganism has the ability to produce a useful substance, it is presumed that the production method of the present invention can be used regardless of the type of the useful substance to be produced.
The method for producing a useful substance of the present invention is particularly effective when the useful substance produced in the microorganism is transferred to the periplasm of the microorganism. The transition of useful substances to periplasm facilitates the secretion of useful substances into the culture medium.

以下の実施例、比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部を意味する。尚、実施例5~10及び15~30は参考例である。 The present invention will be further described with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, parts mean parts by weight. Examples 5 to 10 and 15 to 30 are reference examples.

<実施例1~10>
ルシフェラーゼ発現酵母(Saccharomyces cerevisiae)は、(独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンター)より分譲していただいたSaccharomyces cerevisiaeを用いて形質転換を行った。pYES2ベクター(Thermo社製)をHindIIIとXbaIで切断し、人工合成(Thermo社で委託合成)した両端にHindIIIとXbaI切断部位を持つαファクター‐ルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだ。αファクター‐ルシフェラーゼ遺伝子組み込みpYES2ベクターの微生物への形質転換は、pYES2ベクター取り扱い説明書に記載の方法で行った。ルシフェラーゼ発現微生物をYPD培養液(Difco社製Yeast extract 1wt%、Difco社製Bacto peptone 2wt%、グルコース2wt%)に白金耳を用いて植菌して30℃で15時間、200rpmで振とう培養して作製した培養液を最終濁度(以下ODと略記することがある)が0.1OD/mlとなるように、125mlYPD培養液(100mMリン酸水素カリウム緩衝液含有 pH6)に再懸濁した。
なお、培養液の濁度は、後述の「培養液の濁度の測定方法」と同様の条件で測定した。
更に、その再懸濁液を、30℃で約17時間、1100rpmでODが20~30となるまで攪拌培養を続けた。ODが20~30となった時点で培養液を遠心(1500g、10分)し、125mlのガラクトース誘導培養液(前記のYPD培養液に100mMリン酸カリウム緩衝液含有し、グルコースの代わりに2%ガラクトースを含む pH6)に再懸濁し、30℃、1100rpmで2時間培養した。その後、表1に記載の界面活性剤を表1に記載の重量%となるように添加し、8時間30℃、1100rpmで培養した。その後、濁度(培養終了時の濁度)測定用にサンプリングし、遠心分離機によって、培養液から菌体と培養上清を分離し、培養上清、菌体を回収した。
<Examples 1 to 10>
Luciferase-expressing yeast (Saccharomyces cerevisiae) was transformed using Saccharomyces cerevisiae distributed by (Biotechnology Center, Product Evaluation Technology Infrastructure Organization). The pYES2 vector (manufactured by Thermo) was cleaved with HindIII and XbaI, and an α-factor-luciferase gene having a HindIII and XbaI cleavage site was incorporated into both ends of the artificially synthesized (consigned synthesis by Thermo). Transformation of the α-factor-luciferase gene-incorporated pYES2 vector into a microorganism was carried out by the method described in the pYES2 vector instruction manual. Inoculate a luciferase-expressing microorganism into a YPD culture medium (Yeast extract 1 wt% manufactured by Difco, Bacto pepper 2 wt% manufactured by Difco, 2 wt% glucose) using a platinum loop and cultured at 30 ° C. for 15 hours at 200 rpm. The culture broth prepared in the above was resuspended in 125 ml YPD culture broth (pH 6 containing 100 mM potassium hydrogen phosphate buffer) so that the final turbidity (hereinafter sometimes abbreviated as OD) was 0.1 OD / ml.
The turbidity of the culture solution was measured under the same conditions as in the "method for measuring the turbidity of the culture solution" described later.
Further, the resuspension was continuously stirred and cultured at 30 ° C. for about 17 hours at 1100 rpm until the OD reached 20 to 30. When the OD reaches 20 to 30, the culture medium is centrifuged (1500 g, 10 minutes), and 125 ml of the galactose-induced culture solution (the above-mentioned YPD culture solution contains 100 mM potassium phosphate buffer, 2% instead of glucose). It was resuspended in pH 6) containing galactose and cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 2 hours. Then, the surfactants shown in Table 1 were added so as to have the weight% shown in Table 1, and the cells were cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 8 hours. Then, sampling was performed for measuring turbidity (turbidity at the end of culture), cells and culture supernatant were separated from the culture solution by a centrifuge, and the culture supernatant and cells were collected.

<比較例1>
実施例1において、界面活性剤の代わりに純水を添加する以外は同様にして実施し、培養上清と菌体を回収した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the same procedure was carried out except that pure water was added instead of the surfactant, and the culture supernatant and the cells were collected.

<実施例11~20>
ルシフェラーゼ発現酵母(Pichia pastoris)は、(独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンター)より分譲していただいたPichia pastorisを用いて形質転換を行った。pPICZαベクター(Thermo社製)をXhoIとXbaIで切断し、人工合成(Thermo社で委託合成)した両端にXhoIとXbaI切断部位を持つルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだ。ルシフェラーゼ遺伝子組み込みpPICZαベクターの微生物への形質転換は、pPICZαベクター取り扱い説明書に記載の方法で行った。ルシフェラーゼ発現微生物をBMGY培養液に白金耳を用いて植菌して30℃で15時間、200rpmで振とう培養して作製した培養液を最終ODが0.1OD/mlとなるように、125mlBMGY培養液(Difco社製Yeast extract 1wt%、Difco社製Bacto peptone 2wt%、Difco社製Yeast nitrogen base w/o amino acid 1.34wt%、グルコース2wt%、100mMリン酸水素カリウム、pH6.0)に再懸濁した。さらに、その再懸濁液を、30℃で約17時間、1100rpmでODが20~30となるまで攪拌培養を続けた。ODが20~30となった時点で培養液を遠心(1500×g、10分)し、125mlBMMY培養液に再懸濁し、30℃、1100rpmで2時間培養した。2時間経過後、表2に記載の界面活性剤を表2に記載の重量%となるように添加し、8時間30℃、1100rpmで培養した。その後、濁度(培養終了時の濁度)測定用にサンプリングし、遠心分離機によって、培養液から菌体と培養上清を分離し、培養上清と菌体を回収した。
<Examples 11 to 20>
Luciferase-expressing yeast (Pichia pastoris) was transformed using Pichia pastoris distributed by (Biotechnology Center, Product Evaluation Technology Infrastructure Organization). The pPICZα vector (manufactured by Thermo) was cleaved with XhoI and XbaI, and an artificially synthesized (consigned synthesis by Thermo) luciferase gene having XhoI and XbaI cleavage sites was incorporated into both ends. Transformation of the luciferase gene-incorporated pPICZα vector into a microorganism was carried out by the method described in the pPICZα vector instruction manual. A 125 ml BMGY culture was prepared by inoculating a luciferase-expressing microorganism into a BMGY culture solution using a loop loop and shaking the culture solution at 30 ° C. for 15 hours at 200 rpm so that the final OD was 0.1 OD / ml. Liquid (1 wt% Yeast extract manufactured by Difco, 2 wt% Bacto peptone manufactured by Difco, 1.34 wt% Yeast microbial base w / o amino acid 1.34 wt% manufactured by Difco, re-potassium hydrogen phosphate, pH 6.0). Suspended. Further, the resuspension was continuously stirred and cultured at 30 ° C. for about 17 hours at 1100 rpm until the OD reached 20 to 30. When the OD reached 20 to 30, the culture broth was centrifuged (1500 × g, 10 minutes), resuspended in 125 ml BMMY culture broth, and cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 2 hours. After 2 hours, the surfactants shown in Table 2 were added to the weight% shown in Table 2 and cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 8 hours. Then, sampling was performed for measuring turbidity (turbidity at the end of culture), and the cells and the culture supernatant were separated from the culture solution by a centrifuge, and the culture supernatant and the cells were collected.

<比較例2>
実施例11において、界面活性剤の代わりに純水を添加する以外は同様にして実施し、培養上清と菌体を回収した。
<Comparative Example 2>
In Example 11, the same procedure was carried out except that pure water was added instead of the surfactant, and the culture supernatant and the cells were collected.

<実施例21~30>
酸性ホスファターゼ発現酵母(Candida boidinii、公知文献(Regulation and evaluation of five methanol-inducible promoters in the methylotrophic yeast Candida boidinii, H. Yurimoto et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1493, 2000, 56-63)に記載の方法で作製した。)をBMGY培地に白金耳を用いて植菌して30℃で15時間、200rpmで振とう培養して作製した培養液を最終ODが0.1OD/mlとなるように、125mlBMGY培地に再懸濁した。さらに、その再懸濁液を、30℃で約17時間、1100rpmでODが2~5となるまで攪拌培養を続けた。ODが2~5となった時点で2v/v%となるようにメタノールを添加し、30℃、1100rpmで2時間培養した。2時間経過後、表3に記載の界面活性剤を表3に記載の重量で添加し、8時間30℃、1100rpmで培養した。8時間後、濁度(培養終了時の濁度)測定用にサンプリングし、遠心分離機によって、培養液から菌体と培養上清を分離し、培養上清と菌体を回収した。
菌体に50mM 酢酸NaBf(pH4.0)を加え、遠心することで菌体を洗浄した。洗浄した菌体に、50mM 酢酸NaBf(pH4.0)で再懸濁し、菌体表面の酸性ホスファターゼ活性測定サンプルとした。
<Examples 21 to 30>
Acid phosphatase-expressing yeast (Candida boidinii, known in the literature (Regulation and evaluation of five methanol-inducible promoters in the methylotrophic yeast Candida boidinii, H. Yurimoto et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1493, 2000, according to 56-63) The culture solution prepared by inoculating BMGY medium with platinum ears and shaking at 30 ° C. for 15 hours at 200 rpm was prepared so that the final OD was 0.1 OD / ml. It was resuspended in 125 ml BMGY medium. Further, the resuspension was continuously stirred and cultured at 30 ° C. for about 17 hours at 1100 rpm until the OD became 2 to 5. When the OD reached 2 to 5, methanol was added so that the OD was 2 v / v%, and the cells were cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 2 hours. After 2 hours, the surfactants listed in Table 3 were added by weight as shown in Table 3 and cultured at 30 ° C. and 1100 rpm for 8 hours. After 8 hours, sampling was performed for measuring turbidity (turbidity at the end of culture), cells and culture supernatant were separated from the culture solution by a centrifuge, and the culture supernatant and cells were collected.
The cells were washed by adding 50 mM NaBf acetate (pH 4.0) to the cells and centrifuging. The washed cells were resuspended with 50 mM NaBf acetate (pH 4.0) to prepare a sample for measuring acid phosphatase activity on the surface of the cells.

<比較例3>
実施例21において、界面活性剤の代わりに純水を添加する以外は同様にして実施し、培養上清と菌体を回収した。
<Comparative Example 3>
In Example 21, the same procedure was carried out except that pure water was added instead of the surfactant, and the culture supernatant and the cells were collected.

Figure 0007050528000001
Figure 0007050528000001

Figure 0007050528000002
Figure 0007050528000002

Figure 0007050528000003
Figure 0007050528000003

なお、表1~3中、ノニオン界面活性剤は下記を使用した。
ノニオン界面活性剤(A1-1):ソルビタンヤシ油脂肪酸エステル、HLB=8.5
ノニオン界面活性剤(A2-1):ソルビタンEO20モル付加物のモノヤシ油脂肪酸エステル、HLB=16.3モル付加物)のオレイン酸エステル化物、HLB=7.0
ノニオン界面活性剤(A2-2):ソルビタンEO20モル付加物のモノオレイン酸エステル、HLB=15.4(Tween80)
ノニオン界面活性剤(A2-3):ソルビタンEO20モル付加物のモノラウリン酸エステル、HLB=16.7(Tween20)
ノニオン界面活性剤(A3-1):ポリアルキレングリコール(EO30モルPO15のオレイン酸エステル化物、HLB=7.0
ノニオン界面活性剤(A6-1):4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェニル-ポリエチレングリコール、HLB=13.5(TritonX-100)
ノニオン界面活性剤(A6-2):オクチルフェニル-ポリエチレングリコール、HLB=13.0(NonidetP-40)
In Tables 1 to 3, the following nonionic surfactants were used.
Nonionic Surfactant (A1-1): Sorbitan Palm Oil Fatty Acid Ester, HLB = 8.5
Nonion Surfactant (A2-1): Monococonut oil fatty acid ester of sorbitan EO 20 mol adduct, oleic acid esterified product of HLB = 16.3 mol adduct), HLB = 7.0
Nonionic Surfactant (A2-2): Monooleic Acid Ester of 20 mol Adduct of Sorbitan EO, HLB = 15.4 (Tween80)
Nonionic Surfactant (A2-3): Monolauric Acid Ester with 20 Mole Adduct of Sorbitan EO, HLB = 16.7 (Tween 20)
Nonionic Surfactant (A3-1): Polyalkylene Glycol (oleic acid esterified product of EO30 mol PO15, HLB = 7.0)
Nonionic Surfactant (A6-1): 4- (1,1,3,3-Tetramethylbutyl) Phenyl-Polyethylene Glycol, HLB = 13.5 (TritonX-100)
Nonionic Surfactant (A6-2): Octylphenyl-Polyethylene Glycol, HLB = 13.0 (NonidetP-40)

実施例1~30及び比較例1~3で得た培養上清について、培養液の濁度、有用物質の分泌生産量及び分泌効率等の評価を下記に記載の通り行った。結果を表1~3に記載する。 With respect to the culture supernatants obtained in Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 3, the turbidity of the culture solution, the amount of secreted production of useful substances, the secretory efficiency and the like were evaluated as described below. The results are shown in Tables 1-3.

<培養液の濁度の測定方法>
サンプリングで回収した微生物を含む培養液を用いて、濁度計[(株)島津製作所社製、UV-1700]を用いて、光路長1cmの石英セルを用いて濁度の測定を行った。
培養液は、1500rpm、5分、4℃で遠心し、上清を破棄した。沈澱をサンプル液量と同量の生理食塩水で再懸濁し、適切な吸光度(0.1~0.8)になるように生理食塩水で希釈して600nmの吸光度を測定した。培養液の濁度は下記数式(1)によって算出した。
培養液の濁度(OD)=(希釈した培養液の600nmの吸光度)×培養液の希釈倍率 (数式1)
<Measurement method of turbidity of culture solution>
The turbidity was measured using a turbidity meter [UV-1700, manufactured by Shimadzu Corporation] using a culture solution containing microorganisms recovered by sampling, using a quartz cell having an optical path length of 1 cm.
The culture broth was centrifuged at 1500 rpm, 5 minutes and 4 ° C., and the supernatant was discarded. The precipitate was resuspended in the same amount of physiological saline as the sample solution, diluted with physiological saline so as to have an appropriate absorbance (0.1 to 0.8), and the absorbance at 600 nm was measured. The turbidity of the culture solution was calculated by the following formula (1).
Turbidity of culture solution (OD) = (absorbance of diluted culture solution at 600 nm) × dilution ratio of culture solution (Formula 1)

<有用物質の分泌生産量の評価:分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性測定>
実施例1~20及び比較例1~2で得た各培養上清を0.2M Tris-HCl緩衝液(pH 7.4)で10~1000倍希釈したもの20μlに、下記のルシフェリン溶液60μl添加した混合液を試料として、ルミノメーターを用いて以下の条件で測定した発光強度を、下記式に当てはめて得られた値を分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性とした。
ルミノメーター:プロメガ株式会社製の「Glomax Navigator」
ルシフェリン溶液:ニュー・イングランド・バイオラボ・ジャパン株式会社製品測定温度:25℃
検出装置:発光検出器
検出波長:350~700nm
〔分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性〕=〔発光強度〕×希釈倍率/〔培養終了時の濁度〕
なお、表1~2中、ルシフェラーゼ活性は、比較例1又は2を1とした場合の相対値で表した。
分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性が高い程、有用物質の分泌生産量が多いことを示す。
<Evaluation of secretory production of useful substances: Measurement of luciferase activity of secreted and produced useful substances>
60 μl of the following luciferin solution was added to 20 μl of each culture supernatant obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 2 diluted 10 to 1000 times with 0.2 M Tris-HCl buffer (pH 7.4). Using the resulting mixed solution as a sample, the luminescence intensity measured under the following conditions using a luminometer was used as the value obtained by applying the following formula to the luciferase activity of the useful substance secreted and produced.
Luminometer: "Glomax Navigator" manufactured by Promega Co., Ltd.
Luciferin solution: New England Biolab Japan Co., Ltd. Product measurement temperature: 25 ° C
Detection device: Luminescent detector Detection wavelength: 350-700nm
[Luciferase activity of secreted and produced useful substances] = [Emission intensity] x Dilution ratio / [Turbidity at the end of culture]
In Tables 1 and 2, the luciferase activity was represented by a relative value when Comparative Example 1 or 2 was set to 1.
The higher the luciferase activity of the secreted and produced useful substance, the larger the amount of secreted and produced useful substance.

<菌体表面に残った有用物質のルシフェラーゼ活性測定>
実施例1~20及び比較例1~2で得た菌体に、除去した上清と同量の0.2M Tris-HCl緩衝液(pH 7.4)200μlを加え、遠心することで菌体を洗浄した。洗浄した菌体に、洗浄した上清と同量の0.2M Tris-HCl緩衝液(pH 7.4)200μlで再懸濁し、0.2M Tris-HCl緩衝液(pH 7.4)で10~1000倍希釈したものを菌体表面のルシフェラーゼ活性測定用サンプルとした。
この菌体表面のルシフェラーゼ活性測定用サンプル20μlに上記のルシフェリン溶液60μl添加した混合液を試料として、「分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性測定」と同様の条件で発光強度を測定し、測定した発光強度を、下記式に当てはめて得られた値を菌体表面に残った有用物質のルシフェラーゼ活性とした。
〔菌体表面に残った有用物質のルシフェラーゼ活性〕=〔発光値〕×希釈倍率/〔培養終了時の濁度〕
なお、表1~2中、ルシフェラーゼ活性は、比較例1又は2を1とした場合の相対値で表した。
<Measurement of luciferase activity of useful substances remaining on the cell surface>
To the cells obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2, 200 μl of 0.2 M Tris-HCl buffer (pH 7.4) in the same amount as the removed supernatant was added, and the cells were centrifuged to centrifuge. Was washed. The washed cells were resuspended in 200 μl of 0.2 M Tris-HCl buffer (pH 7.4) in the same amount as the washed supernatant, and 10 in 0.2 M Tris-HCl buffer (pH 7.4). A sample diluted ~ 1000 times was used as a sample for measuring the luciferase activity on the cell surface.
Using a mixed solution prepared by adding 60 μl of the above luciferin solution to 20 μl of the sample for measuring luciferase activity on the surface of the cells as a sample, the luminescence intensity was measured under the same conditions as in "Measurement of luciferase activity of secreted and produced useful substances", and the measured luminescence was measured. The intensity was applied to the following formula, and the value obtained was taken as the luciferase activity of the useful substance remaining on the cell surface.
[Luciferase activity of useful substances remaining on the cell surface] = [Luminescent value] x Dilution ratio / [Turbidity at the end of culture]
In Tables 1 and 2, the luciferase activity was represented by a relative value when Comparative Example 1 or 2 was set to 1.

<分泌効率の評価>
実施例1~20及び比較例1~2で得た各培養上清と菌体を用いて、各実施例における分泌効率を下記式により算出した。
分泌効率(%)=100×「分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性」/「ルシフェラーゼ活性合計」
なお、ルシフェラーゼ活性合計は、「分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性」+「菌体表面に残った有用物質のルシフェラーゼ活性」を意味する。
<Evaluation of secretory efficiency>
Using the culture supernatants and cells obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2, the secretory efficiency in each example was calculated by the following formula.
Secretory efficiency (%) = 100 x "Luciferase activity of secreted and produced useful substances" / "Total luciferase activity"
The total luciferase activity means "luciferase activity of secreted and produced useful substance" + "luciferase activity of useful substance remaining on the cell surface".

<タンパク質量の測定:酸性ホスファターゼ活性測定>
実施例21~30及び比較例3で得た各培養上清に1/40量の2M 酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)5μlを添加した。緩衝液を添加した培養上清又は実施例21~30で得た各菌体表面測定サンプルに基質溶液(p-nitrophenylphosphate 0.64mg/ml含有 50mM酢酸ナトリウム緩衝液pH4.0)を容量比=1:1で混合し、35℃で10分間反応した。
反応後、反応液と等量の10%トリクロロ酢酸溶液を添加し反応停止をした。反応停止をした溶液に、炭酸ナトリム飽和溶液を反応液全体と等量加え、発色させた。発色させた液は、1500g、5分で不溶画分を除去し、(Biotek社製マイクロプレートリーダーPowerWave)を用いて420nmの吸光度を測定した。参照波長には630nmを測定した。
培養上清、菌体表面測定サンプルそれぞれについて、下記の式より算出した値を酸性ホスファターゼ活性とした。得られた培養上清の酸性ホスファターゼ活性の結果において、比較例3の値を1とした場合の相対値を「分泌生産した有用物質の酸性ホスファターゼ活性」とし、菌体表面測定サンプルの酸性ホスファターゼ活性の結果において、比較例3の値を1とした場合の相対値を「菌体表面に残った有用物質の酸性ホスファターゼ活性」として表3に記載した。
酸性ホスファターゼ活性={(Abs420nm)-(Abs630nm)}/(培養終了時の濁度)
<Measurement of protein amount: Acid phosphatase activity measurement>
To each of the culture supernatants obtained in Examples 21 to 30 and Comparative Example 3, 1/40 amount of 2M sodium acetate buffer (pH 4.0) was added to 5 μl. A substrate solution (p-nitrophenylphosphate 0.64 mg / ml-containing 50 mM sodium acetate buffer pH 4.0) was added to the culture supernatant to which the buffer was added or each cell surface measurement sample obtained in Examples 21 to 30 by volume ratio = 1. The mixture was mixed at 1: 1 and reacted at 35 ° C. for 10 minutes.
After the reaction, an equal amount of 10% trichloroacetic acid solution as the reaction solution was added to terminate the reaction. To the solution in which the reaction was stopped, an equal amount of a saturated solution of sodium carbonate was added to the whole reaction solution to develop a color. The insoluble fraction was removed from the color-developed liquid at 1500 g in 5 minutes, and the absorbance at 420 nm was measured using (Biotek microplate reader PowerWave). The reference wavelength was 630 nm.
The acid phosphatase activity was defined as the value calculated from the following formula for each of the culture supernatant and the cell surface measurement sample. In the result of the acid phosphatase activity of the obtained culture supernatant, the relative value when the value of Comparative Example 3 was set to 1 was defined as the "acid phosphatase activity of the secreted and produced useful substance", and the acid phosphatase activity of the cell surface measurement sample. In the results of, the relative value when the value of Comparative Example 3 was set to 1 is shown in Table 3 as "acid phosphatase activity of useful substances remaining on the cell surface".
Acid phosphatase activity = {(Abs420nm)-(Abs630nm)} / (turbidity at the end of culture)

<分泌効率の評価>
実施例21~30及び比較例3で得た「分泌生産した有用物質の酸性ホスファターゼ活性」及び「菌体表面に残った有用物質の酸性ホスファターゼ活性」の値を用いて、下記数式より分泌効率を算出した。結果を表3に示す。
分泌効率(%)=100×「分泌生産した有用物質の酸性ホスファターゼ活性」/「酸性ホスファターゼ活性合計」
なお、酸性ホスファターゼ活性合計は、「分泌生産した有用物質の酸性ホスファターゼ活性」+「菌体表面に残った有用物質の酸性ホスファターゼ活性」を意味する。
<Evaluation of secretory efficiency>
Using the values of "acid phosphatase activity of the useful substance secreted and produced" and "acid phosphatase activity of the useful substance remaining on the cell surface" obtained in Examples 21 to 30 and Comparative Example 3, the secretory efficiency was calculated from the following formula. Calculated. The results are shown in Table 3.
Secretory efficiency (%) = 100 x "acid phosphatase activity of secreted and produced useful substances" / "total acid phosphatase activity"
The total acid phosphatase activity means "acid phosphatase activity of the useful substance secreted and produced" + "acid phosphatase activity of the useful substance remaining on the cell surface".

表1~3から、培養液中にノニオン界面活性剤(A)を含有することで、分泌生産した有用物質のルシフェラーゼ活性又は酸性ホスファターゼ活性が高くなっており、有用物質の微生物外への分泌効率が上昇していることがわかる。
また、実施例1~30では、ノニオン界面活性剤(A)を用いることにより、比較例1~3と比較して、濁度が同等以上であることから、菌の増殖性が高くなっていることがわかる。また、ルシフェラーゼ活性合計又は酸性ホスファターゼ活性合計が同等以上であることから、微生物菌当たりの有用物質の生産量が同等以上であり、得られた有用物質が変性しにくいことがわかる。
したがって、本発明の有用物質の生産方法を用いることにより、有用物質を大量に得ることができることがわかる。
From Tables 1 to 3, by containing the nonionic surfactant (A) in the culture medium, the luciferase activity or acid phosphatase activity of the secreted and produced useful substance is increased, and the secretory efficiency of the useful substance to the outside of the microorganism is increased. Can be seen to be rising.
Further, in Examples 1 to 30, by using the nonionic surfactant (A), the turbidity is equal to or higher than that of Comparative Examples 1 to 3, and therefore the bacterial growth is high. You can see that. Further, since the total luciferase activity or the total acid phosphatase activity is equal to or higher than that, it can be seen that the production amount of the useful substance per microbial bacterium is equal to or higher than that, and the obtained useful substance is not easily denatured.
Therefore, it can be seen that a large amount of useful substances can be obtained by using the method for producing useful substances of the present invention.

本発明の有用物質の生産方法は、タンパク質などの有用物質を酵母で生産する際に使用できる。タンパク質としては酵素、ホルモンタンパク質、抗体及びペプチド等が挙げられる。生産されるタンパク質が、酵素(プロテアーゼ、セルラーゼ、リパーゼ及びアミラーゼ等)の場合には、食品加工用、洗浄剤用、繊維処理用、製紙用途及び酵素変換用途などとして好適に使用でき、特にバイオ医薬品の製造に用いる上で有用である。 The method for producing a useful substance of the present invention can be used when producing a useful substance such as protein in yeast. Examples of proteins include enzymes, hormonal proteins, antibodies and peptides. When the protein produced is an enzyme (protease, cellulase, lipase, amylase, etc.), it can be suitably used for food processing, cleaning agents, fiber processing, papermaking, enzyme conversion, etc., especially biopharmaceuticals. It is useful for use in the production of.

Claims (4)

培養液中に含まれる酵母により有用物質を培養液中に分泌生産する有用物質の生産方法であって、酵母がSaccharomyces属及びPichia属からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、培養液中にノニオン界面活性剤(A)を含有し、(A)が脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)でり、培養液中のノニオン界面活性剤(A)の含有量が、培養開始時の培養液の重量を基準として、0.003~5重量%である有用物質の生産方法。 A method for producing a useful substance by secreting and producing a useful substance in the culture solution by yeast contained in the culture solution, wherein the yeast is at least one selected from the group consisting of the genus Saccharomyces and the genus Pichia, and the culture solution. The nonionic surfactant (A) is contained therein, (A) is a fatty acid ester of an aliphatic polyhydric alcohol (A1 ), and the content of the nonionic surfactant (A) in the culture broth starts culturing. A method for producing a useful substance, which is 0.003 to 5% by weight based on the weight of the culture solution at the time . ノニオン界面活性剤(A)のHLBが6~20である請求項に記載の有用物質の生産方法。 The method for producing a useful substance according to claim 1 , wherein the nonionic surfactant (A) has an HLB of 6 to 20. 脂肪族多価アルコールの脂肪酸エステル(A1)を構成する脂肪酸の少なくとも1つが炭素数が8~22である請求項1又は2に記載の有用物質の生産方法。 The method for producing a useful substance according to claim 1 or 2, wherein at least one of the fatty acids constituting the fatty acid ester (A1 ) of the aliphatic polyhydric alcohol has 8 to 22 carbon atoms. 有用物質が、タンパク質である請求項1~のいずれかに記載の有用物質の生産方法。
The method for producing a useful substance according to any one of claims 1 to 3 , wherein the useful substance is a protein.
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