JPH0411893A - 芳香族アミノ酸の製造法 - Google Patents
芳香族アミノ酸の製造法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
る。これらの芳香族アミノ酸は、医薬、食品、飼料等の
種々の分野に利用される重要なアミノ酸である。
する、いわゆるコリネ型グルタミン酸生産菌を用いた発
酵法によるL −) IJブトファン、L−チロシンお
よびL−ファニルアラニンの製造法としては、アミノ酸
要求性を付与した変異株、芳香族アミノ酸のアナログに
対する耐性を付与した変異株あるいはそれらの変異形質
を併有する菌株を用いる方法がよく知られている〔農芸
化学会誌、50. (1)ρ、R,79(1976))
。
NA技術を適用できるようになり、組換え体プラスミド
を導入することによって、芳香族アミノ酸の生合成に係
わる酵素の遺伝子を増幅した菌株を用いる方法も開発さ
れている(特開平1265892、特開昭63−949
85)。
が解決しようとする課題 り一トリプトファン、L−チロシンおよびLフェニルア
ラニンの需要は増大しており、工業的により有利な製造
法を開発することが望まれている。
ウム属に属し、L−トリプトファン、L−チロシンおよ
びL−フェニルアラニンから選ばれる少なくとも1つの
芳香族アミノ酸の取り込み活性が著しく低下し、かつL
−トリプトファン、L−チロシンおよびL−フェニルア
ラニンかう選ばれる少なくとも1つの芳香族アミノ酸生
産能を有する微生物を培地に培養し、培養物中に該微生
物が生産能を有する芳香族アミノ酸を生成蓄積させ、該
培養物から該アミノ酸を採取することを特徴とする芳香
族アミノ酸の製造法を提供する。
ム属またはブレビバクテリウム属に属し、芳香族アミノ
酸生産能を有し、かつ>)IJブトファン、L−チロシ
ンおよびL−フェニルアラニンから選ばれる少なくとも
1つの芳香族アミノ酸の取り込み活性が著しく低下した
菌株であれば−1ずれでも使用できる。これらの微生物
が、さらに他の性質、例えば各種栄養要求性、薬剤耐性
、薬剤感受性などを併せて持っていてもよい。
ては、次のような菌株をあげることができる。
2コリネバクテリウム・アセトアシドフィルムATCC
13870 コリネバクテリウム・ハーキュリス AT(:C138
68コリネバクテリウム・リリウム ATCC1
5990ブレビバクテリウム・フラブム ATCC
14067ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム
AT[”C13869 ブレビバクテリウム・ディバリカツム^TCC1402
0ブレビバクテリウム・チオゲニタリスAT[:C19
240芳香族アミノ酸生産性変異株は、公知の栄養要求
性変異あるいは芳香族アミノ酸アナログ耐性変異、さら
にはそれらの変異を併せ持つ菌株を誘導することによっ
て得られる。また、組換えDNA技術を用いて芳香族ア
ミノ酸の生合成に係わる酵素の遺伝子をクローニングし
、それを含む組換え体プラスミドを導入することによっ
ても得ることができる。
た芳香族アミノ酸生産菌は、公知の芳香族アミノ酸生産
能を有する菌株に、芳香族アミノ酸の取り込み活性を著
しく低下させる変異を付与することによって取得できる
。逆に、芳香族アミ−)酸の取り込み活性が著しく低下
した変異株に、芳香族アミノ酸の生産性を誘起する栄養
要求性、芳香族アミノ酸アナログ耐性などの変異形質を
付与してもよい。また、芳香族アミノ酸生産性変異株と
芳香族ア捻ノ酸の取り込み活性が著しく低下した変異株
との細胞融合によって、両度異形質を獲得した染色体組
換え株を得ても目的が達成される。
低下した変異株は、L−)IJブトファン、L−チロシ
ンまたはL−フェニルアラニン要求株から誘導すること
ができる。すなわち、通常の変異処理法、例えば紫外線
照射またはN−メチルN′−二トローN−ニトロソグア
ニジン(NTG)や亜硝酸などの化学処理を施した後、
親株が生育できる低濃度の要求アミノ酸を含む最少培地
では生育できないかもしくは生育不良であるが、要求ア
ミノ酸を低濃度のジペプチドの形で添加した最少培地で
は良好に生育する変異株を分離することによって取得す
ることができる。
培養法で実施することができる。使用培地としては、炭
素源、窒素源、無機物その他使用菌株の必要とする微量
の栄養素を程よく含有するものならば、合成培地または
天然培地いずれも使用できる。
ス、シュークロース、マルトース、マンノース、澱粉、
澱粉加水分解物、糖蜜などの炭水化物、ポリアルコール
、ピルビン酸、フマール酸、乳酸、酢酸などの各種有機
酸が使用できる。さらに微生物の資化性によって、炭化
水素、アルコール類なども用いられる。特に廃糖蜜は好
適に用いられる。
酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム
などの各種無機および有機アンモニウム塩類あるいは尿
素および他の窒素含有物質ならびにペプトン、NZ−ア
ミン、肉エキス、酵母エキス、コーン・スチーブ・リカ
ー、カセ°イン加水分解物、フィツシュミールまたはそ
の消化物などの窒素含有有機物など種々のものが使用で
きる。
酸第二水素カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニ
ウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄
、硫酸マンガンおよび炭酸カルシウムなどを使用する。
下に行う。培養温度は、一般に20〜40℃が好適であ
る。培地のpHは、中性付近に維持することが望ましい
。培養期間は、通常1〜5日間である。
後、菌体を除去して濃縮晶析する方法、活性炭処理ある
いはイオン交換樹脂処理などの公知の方法によって行わ
れる。
生株^TCC13032株からフェニルアラニン要求株
として誘導され、ブL/′:フエネートデヒドラターゼ
活性を欠損している)〔アグリカルチュラル・アンド・
バイオロジカル・ケミストリー(Agric、 Bio
l。
開平1−26589に開示されたコリネバクテリウム・
グルタミクムの3−デオキシ−D−アラビノ−へプツロ
ソネート7−ホスフェートシンターゼ遺伝子およびトリ
プトファン生合成酵素遺伝子群を含む組換え体プラスミ
ドpcDtrρ157を用いて、以下のようにして形質
転換し、スペクチノマイシンに耐性となった形質転換株
を選択することにより、フェニルアラニン要求性を有し
、かつL−)IJブトファン生産能を有する微生物を誘
導した。
E R!JBP−1847)から、次の方法で単離した
。
βに含み、pH7,2に調整した培地)で増殖したに7
6株の種培養20m1を7エニルアラニンおよびチロシ
ン各100■/mlを含む半合成培地SSMf’グルコ
ース20g、 (NH4)250410g、尿素3g、
酵母エキスIgSKH2P041g、 MgCl!2・
6H200、4g 、 Fe5On ・7LO10mg
、 MnSO4・4〜6)1200.2mg1ZnSL
・7)1200.9mg5CuSO< ・5HJ 0
.4mg、NaJ407・10H200,09mg、
(NH<)6MO702< ・4)1200.04mg
。
βに含み、pH7,2に調整した培地] 400mに
接種して、30℃で振盪培養し、ODが0.2になった
時点で培養液に0.5単位/mlの濃度となるようにペ
ニシリンGを添加した。さらに培養を維持し、ODが0
.6になるまで生育させた。菌体を集菌し、TES緩衝
液〔o、o3M)リス(ヒドロキシメチル)アミノメタ
ン、0.005Mエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
、0.05M NaCA、 pHB、□B テ洗浄後、
リゾチーム溶液・:25%ショ糖、O,IM NaCj
7.0.05Mトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタ
ン、0.8mg/mlリゾチーム、pH8,0〕10
mに懸濁し、37℃で2時間反応させた。反応液に5M
NaCj! 2.4m&、0.5Mエチレンジアミン
四酢酸二ナトリウム(pH8,5)0、6mR14%ラ
ウリル硫酸ナトリウムと0.7M NaC1からなる溶
液4.4mlを順次添加し、緩やかに混和してから氷水
上に15時間装いた。溶菌物を遠心管に移し、4℃で6
0分間69.400X gの遠心分離にかけ上澄液を回
収した。これに重量百分率10%相当のポリエチレング
リコール(PEG) 6,000(半井化学薬品社製)
を加え、静かに混和して溶解後、氷水上に置いた。10
時間後、1,500Xgで10分間遠心分離してペレッ
トを回収した。
解してから、1.5■/mlエチジウムブロマイド2.
0mlを添加し、これに塩化セシウムを加えて静かに溶
解し、密度を1.580に合わせた。この溶液を105
.000X g、 18℃で48時間超遠心分離にかけ
、紫外線照射下に検知される遠心チューブ下方の密度の
高い位置のバンドを、遠心チューブの側面から注射器で
抜きとることによって、pCDtrp157プラスミド
DNAを分離した。この分画液を等容量のイソプロピル
アルコール液〔容量百分率90%イソプロピルアルコー
ル、10%TESilfl液(この混液中に飽和溶解量
の塩化セシウムを含む)〕で5回処理してエチジウムブ
ロマイドを抽出除去し、しかる後にTES緩衝液に対し
て透析した。
DNAを用いて、KY91B2株を以下のようにして形
質転換した。
ラニン100g/mcを含むSSM培地40m1に植菌
し、30℃で振盪培養した。ODが0.2になった時点
で上記と同様な方法でペニシリンG処理後、ODが0.
6になるまで生育させた。菌体を集菌し、該細胞をRC
GP培地ロ培地ロールコース5gミノ酸5g、酵母エキ
ス2.5g、 K2HPO43,5g、KH2PO41
,5g、 MgCL・611J 0.41g、 Fe
SO47H2010mg5Mn5L ・4〜6tla0
2mg、 2nSL ・7H200,9mg、(’l8
4) 6M0702s ’ 4H200,04mg、ビ
オチン30μg、サイアミン塩酸塩2mg、コハク酸ニ
ナトリウム135g、ポリビニルピロリドン(分子量1
0.000>30gを水11に含む培地〕に1mg/m
cのリゾチームを含む溶液(p)17.6) 10 r
nlに約109細胞/mlとなるように懸濁し、L型試
験管に移して30℃で16時時間巾かに振盪反応してプ
ロトプラスト化した。
2,500Xgで5分間遠心分離し、TSMC緩衝液C
l0mM MgCf 2.30mM [:aCj! 2
.50mM )リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン
、400mMショ糖、pH7,511−に再懸濁して遠
心洗浄後、TSMC緩衝液0.1 ml!’に再懸濁し
た。この菌液に2倍高濃度のTSMC緩衝液とpcDt
rp157ブラスミドDNA溶液の1対1混合液100
頭を加えて混和し、次いでTSMC緩衝液中に20%P
EG6,000を含む液0.8mlを添加して混合した
。3分後、RCGP培地(pH7,2) 2m+2を添
加し、2,500Xgで5分間遠心分離にかけて上澄液
を除去し、沈降したプロトプラストを1mlのRCGP
培地に懸濁してから、この菌液0.2−を、スペクチノ
マイシン400J1g/nfを含むRCGP寒天培地(
RCGP培地に1.4%寒天を含む培地、pH7,2)
に塗布して30℃で7日間培養し、スペクチノマイシン
に耐性となった形質転換株を選択した。
スミドDNAを単離した。これらのプラスミドの各種制
限酵素での切断解析により、形質転換株がpcDtrp
157を保有することを確認した。
換株KY9182/ pcDtrp157株を得た。
示されたコリネバクテリウム・グルタミクムの3デオキ
シ−D−アラビノーヘプツロソネート7−ホスフエート
シンターゼ遺伝子およびコリスメートムターゼ遺伝子を
含む組換え体プラスミドpcDs−CMIを用いて形質
転換し、スペクチノマイシンに耐性となった形質転換株
を選択することにより、フェニルアラニン要求性を有し
、かつL−チロシン生産能を有する微生物を誘導した。
FERM BP−1122)から上記と同様な方法によ
り単離したものを用5)、上記と同様な方法でKY91
82株を形質転換し、pc’sCMIを保有する形質転
換株KY91B2/flcDs−Cu2株を得た。
157株およびKY9182/ pCDS−Cu2株を
親株として、以下のようにして芳香族アミノ酸の取り込
み活性低下変異株を誘導した。
82/ pcDs−Cu2株をそれぞれNB培地3ml
で30℃、ODが約0.6になるまで生育させた。得ら
れた培養液より菌体を集i、 50+++M)リス・マ
レイン酸緩衝液(pf16.0)で1回洗浄後、NTG
400J1g/mf!を含む同緩衝液3m&中で、
室温で20分間処理した。処理菌体を同緩衝液で2回遠
心洗浄後、NB@地3−中、30℃で2時間培養した。
、その0.1 nilをNB寒天培地(NB培地に1.
4%寒天を含む培地、pH7,2>に塗布し、30℃で
3日間培養した。生育コロニーを、フェニルアラニン1
0■/mlまたはグリシルフェニルアラニン15■/l
を含む最少寒天培地M1 〔グルコース10g、(NH
4) H2PO41g 、 KCβ0.2g、 MgS
O4・7H200,2g5FeSO1・7)120 1
0mg−MllSO4・4〜6)1200.2mg、
2nSL ・7)1200.9mg、 Cu5L’ 5
)1200.4mg、 NaJ40t ” 10HaO
O,09mg、(NH4) 6M07024・4H,0
0゜04mg、ビオチン50■、p−アミノ安息香酸2
.5mg、サイアミン塩酸塩1mgおよび寒天16gを
水11中に含み、p H7,2に調整した培地〕に各々
レプリカし、前者で生育せず後者で生育できる株を分離
し、得られた変異株の芳香族アミノ酸の取り込み活性を
、親株KY9182とともに測定した。芳香族アミノ酸
の取り込み活性の測定は次のようにして行った。得られ
た変異株およびKY9182株を、それぞれグリシルフ
ェニルアラニン1100J1/mlを含むM1液体培地
で、ODが約2になるまで培養した。培養菌体を、1
mM Mg5L・7H20を含む0.1M)リス・リン
酸緩衝液(p)17.2)で2回遠心洗浄後、同緩衝液
にODが10になるように懸濁した。この洗浄菌体0.
1mlを、1 mM MgSO4・7H20,10m
!、!グルコース、100 q/dクロラムフェニコー
ルを含む0.1MIJス・リン酸緩衝液(p147、2
) 0.9 mに加え、30℃で3分間加温した。
ロシン、または”C−L−トリプトファン溶液を10t
d! (0,01,u、mol、0.1〜0.5μ[:
i)添加し、30℃で反応を開始した。1分おきに0.
1mlずつ分取し、メンブレンフィルター(孔径0.4
5μm)を用いて濾過後、菌体を同フィルター上で冷ト
リス・リン酸緩衝液(pH7,2) 1 mで5回洗浄
した。フィルターを乾燥し、液体シンチレータ−により
放射活性を測定した。第1表に示すように、”C−L−
フェニルアラニン、14C−L−チロシンおよび’C−
L−)IJブトファンの取り込み活性は、いずれも0.
3〜0.4に低下していた。
157株およびKY9182/ρCDS−Cu2株より
誘導された芳香族アミノ酸の取り込み活性低下変異株は
、それぞれコリネバクテリウム・グルタミクムに84お
よびに85として、平成2年3月30日付で工業技術院
微生物工業技術研究所に、ブダペスト条約に基づいて、
FERIJ BP〜2842、FERM BP−284
3として寄託されている。
に84およびに85株を用いて、L−トリプトファンお
よびL−チロシンの生産試験を、それぞれ以下のように
して行った。
82株をスペクチノマイシン100μg/m&を含む種
培地53(グルコース20g1ポリペプトン15g1酵
母エキス15 g、 NaCj! 2.5g、尿素1g
、グリシルフェニルアラニン200mgを水11に含み
、p H7,2i:調整した培地)3−中で30t、2
4時間振盪培養した種培養0.5mlをスペクチノマイ
シンl 00 ag/mを含む生産培地PI 〔グル
コース60g、 KH2PO41g、 K2HPO41
g、 Mg5O,・7H201g。
・lJカー10g。
a[:Os 20 gを水IIに含み、p H7,2に
調整した培地〕5mlの入った大型試験管にそれぞれ接
種し、30℃で72時間振盪培養した。培養後、培養p
液を高速液体クロ体化法〔プロシイディング・オブ・ザ
・ナショナル・アカテ゛ミイ・オブ・サイエンス(Pr
oc、 Natl。
)により定量して、L−)IJブトファンの生成量を測
定した。
1に85株およびpcDs−CMIを保有するKY91
B2株のし一子ロシン生産試験を、上記のL−)!Jブ
トファン生産試験と同様な方法により行った。培養後、
培養液1−に6N Na叶溶液を50μQ加え、65℃
で5分間加熱し、析出しているチロシンを完全に溶解さ
せた後、培養戸液を高速液体クロマトグラフィーを用い
たOPAポストカラム誘導体化法により定量して、L−
チロシンの生成量を測定した。
4゜6実施例3 コリネバクテリウム・グルタミクムにY9295 (^
TCC13032株から誘導されたチロシン要求株)〔
アグリカルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミス
トリー(Agric、Biol、Chem、) 39
、331(1975)二を、特開昭63−105688
に開示された大腸菌の3デオキシ−D−アラビノ−へブ
シロソネートー7−ホスフエートシンターゼ遺伝子及び
コリスメートムターゼ−プレフェネートデヒドラターゼ
遺伝子を含む組換え体プラスミドpEaroG−phe
A3を用いて形質転換し、カナマイシンに耐性となった
形質転換株を選択することにより、チロシン要求性を有
し、かつL−フェニルアラニン生産能を有する微生物を
誘導した。
(FERMBP−1121)から、実施例1と同様な方
法により単離した。また、形質転換株の取得は、実施例
1と同様な方法により行った。ただし、形質転換株の選
択には、スペクチノマイシンの代わりにカナマイシン2
00■/mlを含むRCGP寒天培地を用いた。
−pheA3株を親株として、以下のようにして芳香族
アミノ酸の取り込み活性低下変異株を誘導した。
例1と同様な方法によりNTGで処理した。処理菌体を
50mMトリス・マレイン酸緩衝液(pH6,0)で2
回遠心洗浄後、〜BN地3ml中、30℃で2時間培養
した。この培養液を生理食塩水で10−5〜10〜6に
希釈後、その0.1−をNB寒天培地に塗布し、30℃
で3日間培養した。
ロシン15g/m&を含む最少寒天培地M1に各々レプ
リカし、前者で生育せず後者で生育できる株を分離した
。このようにして得られた変異株の1株、K2S株の芳
香族アミノ酸の取り込み活性を、親株KY9295とと
もに測定した。
シン100μg/m&を含むM1液体培地で培養した菌
体を用いて、実施例1と同様な方法で測定した。第4表
に示すように、K2S株における+4cL−フェニルア
ラニン、”C−L−チロシンおよび”C−L−トリプト
ファンの取り込み活性は、KY9295株のそれを1と
したとき、いずれも0.2〜0.3に低下していた。
3株より誘導された芳香族アミノ酸の取り込み活性低下
変異株、コリネバクテリウム・グルタミクムに86は、
平成2年10月19日付で工業技術院微生物工業技術研
究所に、ブダペスト条約に基づいて、FERM BF−
3133として寄託されている。
に86を用いて、L−フェニルアラニンの生産試験を以
下にようにして行った。
Y9295株を、カナマイシン20μg/mcを含む種
培地S4 (グルコース20g1ポリペプトン15g1
酵母エキス15g。
ロシン20 mgを水IAに含み、pf17.2に調整
した培地)3ml中で、30℃、24時間振盪培養した
種培養0,5mlを、カナマイシン100■/mlおよ
びグリシルチロシン200■/mI2を含むP1生産培
地5mlの入った大型試験管にそれぞれ接種し、30℃
で72時間振盪培養した。培養後、培養p液を高速液体
クロマトグラフィーを用いたOPAポストカラム誘導体
化法により定量して、L−フェニルアラニンの生成量を
測定した。
く低下させることにより、コリネバクテリウム属または
ブレビバクテリウム属菌におけるL−)IJ7’)ファ
ン、L−チロシンまたはL−フェニルアラニンの生産性
を向上させることができる。
Claims (1)
- コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属
し、L−トリプトファン、L−チロシンおよびL−フェ
ニルアラニンから選ばれる少なくとも1つの芳香族アミ
ノ酸の取り込み活性が著しく低下し、かつL−トリプト
ファン、L−チロシンおよびL−フェニルアラニンから
選ばれる少なくとも1つの芳香族アミノ酸生産能を有す
る微生物を培地に培養し、培養物中に該微生物が生産能
を有する芳香族アミノ酸を生成蓄積させ、該培養物から
該アミノ酸を採取することを特徴とする芳香族アミノ酸
の製造法。
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
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JP11090690 | 1990-04-26 | ||
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JP29688990A Expired - Lifetime JP3036819B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-11-01 | 芳香族アミノ酸の製造法 |
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---|---|
JP (1) | JP3036819B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004043153A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-05-27 | Puratos Naamloze Vennootschap | Formulation for enhancing the flavour metabolism of yeast and bacteria in sponge dough brew and sourdough fermentatin systems |
WO2013154182A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 協和発酵バイオ株式会社 | アミノ酸の製造法 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP29688990A patent/JP3036819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013154182A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 協和発酵バイオ株式会社 | アミノ酸の製造法 |
JPWO2013154182A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2015-12-21 | 協和発酵バイオ株式会社 | アミノ酸の製造法 |
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