JPH06125779A - 組換えdnaを有するコリネ型細菌を用いる芳香族アミノ酸の製造法 - Google Patents

組換えdnaを有するコリネ型細菌を用いる芳香族アミノ酸の製造法

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JPH06125779A
JPH06125779A JP4063513A JP6351392A JPH06125779A JP H06125779 A JPH06125779 A JP H06125779A JP 4063513 A JP4063513 A JP 4063513A JP 6351392 A JP6351392 A JP 6351392A JP H06125779 A JPH06125779 A JP H06125779A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】芳香族アミノ酸の生産性がより高い微生物を
得、それによって芳香族アミノ酸のより効率のよい製造
法を見い出す。 【構成】コリネ型細菌由来のシキミ酸キナーゼをコード
する遺伝子を取得し、これをコリネ型細菌細胞内で増殖
しうるプラスミドベクターに接続し、これを保持するコ
リネ型細菌を培養することにより芳香族アミノ酸を製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シキミ酸キナーゼが
組込まれている組換えDNAを有するコリネ型細菌及び
それを用いる芳香族アミノ酸の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】シキミ酸キナーゼ(以下「SK」と記
す。)は、シキミ酸をシキミ酸3−リン酸に変換する反
応を触媒する酵素であり、シキミ酸3−リン酸は、コリ
スミ酸を経由してフェニルアラニン,チロシン又はトリ
プトファンに変換される。一方、組換えDNA法により
これら芳香族アミノ酸生産菌を育種することは、いくつ
か知られているが(例えば特開昭57−208994,
特開昭57−71397,特開昭58−89194,特
開昭58−134994等)、SKをコードする遺伝子
(以下「SK遺伝子」と記す)が組込まれたものではな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、芳香族ア
ミノ酸の生産性がより高い微生物を得、それによって芳
香族アミノ酸のより効率のよい製造法を見い出すことに
ある。
【課題を解決するための手段】本発明者等は、叙上の問
題点を解決するため研究の結果、コリネ型細菌細胞内で
発現しSKをコードする遺伝子がコリネ型細菌細胞内で
増殖しうるプラスミドベクターに接続されている組換え
DNAを有するコリネ型細菌を分離することに成功し、
得られたコリネ型細菌が芳香族アミノ酸の高い生産性を
有することを見い出した。すなわち本発明は、図2に示
す制限酵素切断パターンを有し約1.9kbの長さであ
りかつシキミ酸キナーゼをコードする遺伝子を含有する
コリネ型細菌由来のDNA断片を含む、コリネ型細菌細
胞内で増殖しうる組換えDNAを有するコリネ型細菌を
培養することを特徴とする芳香族アミノ酸の製造法であ
る。また、本発明は、図3に示す制限酵素切断パターン
を有し約2.9kbの長さでありかつシキミ酸キナーゼ
をコードする遺伝子と3−デヒドロキナ酸シンターゼを
コードする遺伝子を含有するコリネ型細菌由来のDNA
断片を含む、コリネ型細菌細胞内で増殖しうる組換えD
NAを有するコリネ型細菌を培養することを特徴とする
芳香族アミノ酸の製造法である。さらに本発明は、図3
に示す制限酵素切断パターンを有し約2.9kbの長さ
でありかつシキミ酸キナーゼをコードする遺伝子と3−
デヒドロキナ酸シンターゼをコードする遺伝子を含有す
るコリネ型細菌由来のDNA断片を内部に含み、約8.
35kbの長さであり両端に制限酵素PstIを有しか
つシキミ酸キナーゼをコードする遺伝子と3−デヒドロ
キナ酸シンターゼをコードする遺伝子およびシキミ酸デ
ヒドロゲナーゼをコードする遺伝子を含有するコリネ型
細菌由来のDNA断片を含む、コリネ型細菌細胞内で増
殖しうる組換えDNAを有するコリネ型細菌を培養する
ことを特徴とする芳香族アミノ酸の製造法である。
【0004】本発明にいうコリネ型細菌(Coryne
form bacteria)は、バージーズ・マニュ
アル・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジー
(Bargeys Manual of Determ
inative Bacteriology)第8版5
99頁(1974)に定義されている一群の微生物であ
り、好気性,グラム陽性,非抗酸性,胞子形成能を有し
ない桿菌である。このようなコリネ型細菌のうち特に以
下に述べるようなコリネ型グルタミン酸生産性細菌が本
発明においては、最も好ましいものである。
【0005】コリネ型グルタミン酸生産性細菌の野性株
の例としては次のようなものがあげられる。 ブレビバクテリウム・ディバリカタム ATCC 14020 ブレビバクテリウム・サッカロリティクム ATCC 14066 ブレビバクテリウム・インマリオフィルム ATCC 14068 ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタム ATCC 13869 ブレビバクテリウム・ロゼウム ATCC 13825 ブレビバクテリウム・フラバム ATCC 13826 ブレビバクテリウム・チオゲニタリス ATCC 19240 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・アセトグルタミクム ATCC 15806 コリネバクテリウム・カルナエ ATCC 15991 コリネバクテリウム・グルタミクム ATCC 13032, 13060 コリネバクテリウム・リリウム ATCC 15990 コリネバクテリウム・メラセコーラ ATCC 17965 ミクロバクテリウム・アンモニアフィラム ATCC 15354
【0006】本発明のコリネ型グルタミン酸生産性細菌
には上記のようなグルタミン酸生産性を有する野性株の
ほかにグルタミン酸生産性を有するまたはグルタミン酸
生産性を失った変異株も含まれる。
【0007】SK遺伝子を単離する方法は、コリネ型細
菌のSK遺伝子を有している株より、まず染色体遺伝子
を抽出し(例えばH.Saito and K.Miu
raBiochem.Biophys.Acta
,619,(1963)の方法が使用できる。)、こ
れを適当な制限酵素で切断する。ついで、コリネ型細菌
細胞内で増殖し得るプラスミドベクターに接続し、得ら
れた組換えDNAを用いてコリネ型細菌のSK欠損変異
株を形質転換せしめ、SK生成活性を保有するにいたっ
た菌株を単離し、これよりSK遺伝子を分離できる。
【0008】染色体遺伝子を切断するために、切断反応
時間等を調節して切断の程度を調節すれば、幅広い種類
の制限酵素が使用できる。
【0009】本発明にて使用されるプラスミドベクター
は、コリネ型細菌細胞内において増殖し得るものであれ
ばどのようなものでも良い。具体的に例示すれば、以下
のものがあげられる。 (1)pAM 330 特開昭58−67699参照 (2)pHM 1519 特開昭58−77895参照 (3)pAJ 655 特開昭58−192900参照 (4)pAJ 611 同 上 (5)pAJ 1844 同 上 (6)pCG 1 特開昭57−134500参照 (7)pCG 2 特開昭58−35197参照 (8)pCG 4 特開昭57−183799参照 (9)pCG 11 同 上
【0010】プラスミドベクターDNAの開裂は、当該
DNAを一箇所で切断する制限酵素を用いて切断する
か、複数部位を切断する制限酵素を用いて部分的に切断
することにより行う。
【0011】ベクターDNAは、染色体遺伝子を切断し
た際に用いられた制限酵素により切断され、または染色
体DNA切断フラグメント及び切断されたベクターDN
Aのそれぞれの両端に相補的な塩基配列を有するオリゴ
ヌクレオチドを接続せしめて、ついでプラスミドベクタ
ーと染色体DNAフラグメントとのライゲーション反応
に付される。
【0012】このようにして得られた、染色体DNAと
ベクタープラスミドとの組換えDNAをコリネ型細菌に
属する受容菌へ導入するには、エシェリヒア・コリK−
12について報告されている様な(Mandel,M.
and Higa,A.,J.Mol.,Biol.,
53,159(1970)受容菌細胞を塩化カルシウム
で処理してDNAの透過性を増す方法、またはバチルス
・ズブチリスについて報告されている様に(Dunca
n,C.H.,Wilson,G.A.andYoun
g,F.E.,Gene,,153(1977))細
胞がDNAを取り込み得る様に増殖段階(いわゆるコン
ビテントセル)に導入する方法により可能である。ある
いは、バチルス・ズブチリス、放線菌類および酵母につ
いて知られている様に(Chang,S.and Ch
oen,S.N.,Molec.Gen.,Gene
t.,168.111(1979);Bibb,M.
J.,Ward,J.M.and Hopwood,
O.A.,Nature,274,398(197
8);Hinnen,A.,Hicks,J.B.an
dFink,G.R.,Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA,751929(1978))、D
NA受容菌を、プラスミド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にしてプラスミドを
DNA受容菌に導入することも可能である。
【0013】プロトプラスト法では上記のバチルス・ズ
ブチリスにおいて使用されている方法でも充分高い頻度
を得ることができるし、特開昭57−183799に記
載されたコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウ
ム属のプロトプラストにポリエチレングリコールまたは
ポリビニルアルコールと二価金属イオンとの存在下にD
NAをとり込ませる方法も当然利用できる。ポリエチレ
ングリコールまたはポリビニルアルコールの代りに、カ
ルボキシメチルセルロース、デキストラン、フィコー
ル、ブルロニックF68(セルバ社)などの添加によっ
てDNAのとり込みを促進させる方法でも同等の結果が
得られる。
【0014】芳香族アミノ酸生産菌として、SK欠損株
を宿主として形質転換した株を用いることができるが、
以下に示すような宿主を用いればより芳香族アミノ酸の
生産性が高い菌株が得られることがある。
【0015】チロシンの場合 コリネバクテリウム属にフェニルアラニンを要求し3−
アミノチロシン、p−アミノフェニルアラニン、p−フ
ルオロフェニルアラニン、チロシンヒドロキサメートに
耐性を有する変異株H.Hagino,K.Nakay
ama:Agric.Biol.Chem.,37,2
013(1973),ブレビバクテリウム属のm−フル
オロフェニルアラニンに耐性を示す変異株S.Sugi
moto,M.Nakagawa,T.Tsuchid
a,I.Shiio.,Agric.Biol.Che
m.,37,2327(1973)等がある。
【0016】トリプトファンの場合 ブレビバクテリウム属のフェニルアラニン、チロシンを
要求し、5−メチルトリプトファンに耐性を有する変異
株(I.Shiio,H.Sato,M.Nakaga
wa,Agric.Biol.Chem.,36,23
15(1972))、ブレビバクテリウム属のフェニル
アラニンを要求し、m−フルオロフェニルアラニン,5
−フルオロトリプトファンに耐性を有する変異株(I.
Shiio,S.Sugimoto,M.Nakaga
wa,Agric.Biol.Chemi.,39,6
27(1975))、ブレビバクテリウム属のチロシン
を要求し、5−フルオロトリプトファン,アザセリンに
耐性を有する変異株,コリネバクテリウム属のフェニル
アラニン,チロシンを要求し、5−メチルトリプトファ
ン,4−メチルトリプトファン,6−フルオロトリプト
ファン,トリプトファンヒドロキサメート,p−フルオ
ロフェニルアラニン,チロシンヒドロキサメート,フェ
ニルアラニンヒドロキサメートに耐性を有する変異株
(H.Hagino,K.Nakayama,Agri
c.Biol.Chem.,39,345(197
5))等がある。
【0017】フェニルアラニンの場合 ブレビバクテリウム属のm−フルオロフェニルアラニン
耐性を有する変異株(S.Sugimoto,M.Na
kagawa,T.Tsuchida,I.Shii
o.,Agric.Biol.Chem.,37,23
27(1973)),ブレビバクテリウム属のチロシ
ン,メチオニンを要求し5−メチルトリプトファン,p
−フルオロフェニルアラニンに耐性を有する変異株(特
開昭49−116294),ブレビバクテリウム属のチ
ロシン,メチオニンを要求し、5−メチルトリプトファ
ン,p−フルオロフェニルアラニン耐性、デコイニン感
受性を有する変異株(特開昭56−64793)コリネ
バクテリウム属のチロシンを要求し、p−フルオロフェ
ニルアラニン,p−アミノフェニルアラニンに耐性を有
する変異株(H.Hagino,K.Nakayam
a,Agric.Biol.Chem.,38,157
(1974))等がある。
【0018】SK遺伝子のほかに、以下の遺伝子が挿入
されていれば芳香族アミノ酸の生産性がより高くなるこ
とが多い。実施例で示す様に3−デヒドロキナ酸シンタ
ーゼをコードする遺伝子,シキミ酸デヒドロゲナーゼを
コードする遺伝子が挿入された場合や、3−デオキシ−
D−アラビノ−ヘプチユロン酸−7−リン酸(DAH
P)シンターゼ遺伝子、3−デヒドロキナ酸デヒドラタ
ーゼ遺伝子、5−エノールピルビルシキミ酸−3−リン
酸シンターゼ、コリズミ酸シンターゼ遺伝子があげられ
る。
【0019】加えてトリプトファン生産菌を得ようとす
るときは、アンスラニル酸シンターゼ遺伝子、アンスラ
ニル酸ホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子,N−
(5′−ホスホリボシル)アンスラニル酸インメラーゼ
遺伝子,インドール−3−グリセロールリン酸シンター
ゼ遺伝子,トリプトファンシンターゼ遺伝子等が挿入さ
れていればよりよい結果が得られることがある。
【0020】またフェニルアラニン又はチロシン生産菌
を得ようとするときは、プレフェン酸デヒドラターゼ遺
伝子,プレフェン酸トランセアミナーゼ,プレチロシン
デヒドロゲナーゼ遺伝子,チロシンアミノトランスフェ
ラーゼ遺伝子等がSK遺伝子のほかに挿入されているこ
とが望ましい。
【0021】このようにして得られた芳香族アミノ酸生
産能を有するコリネ型細菌を培養して芳香族アミノ酸を
生成蓄積せしめる方法は、従来コリネ型細菌による芳香
族アミノ酸の製造のために使用されていた方法と特に大
きく違う点はない。即ち、培地としては、炭素源,窒素
源,無機イオン,更に必要に応じアミノ酸,ビタミン等
の有機微量栄養素を含有する通常のものである。炭素源
としては、グルコース,シュクロース,ラクトース等及
びこれらを含有する澱粉加水分解液,ホエイ,糖蜜等が
用いられる。窒素源としては、アンモニアガス,アンモ
ニア水,アンモニウム塩その他が使用できる。
【0022】培養は好気的条件下で培地のpH及び温度
を適宜調節しつつ、実質的に芳香族アミノ酸の生産蓄積
が停止するまで行なわれる。
【0023】
【実施例】
【0024】(1) SK遺伝子を含む染色体DNAの
調製 ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタムAJ112
25(FERM−BP1219)を1lのCMG培地
(ペプトン1g/dl、酵母エキス1g/dl、グルコ
ース0.5g/dl、及びNaCl0.5g/dlを含
み、pH7.2に調製したもの)に植菌し、30℃で約
3時間振盪培養を行ない、対数増殖期の菌体を集めた。
この菌体をリゾチーム・SDSで培養させたのち、通常
のフェノール処理法により、染色体DNAを抽出精製
し、最終的に3.5mgのDNAを得た。
【0025】(2) ベクターDNAの調製 ベクターとしてpAJ1844(分子量5.4メガダル
トン)を用い、そのDNAを次の様にして調製した。ま
ずpAJ1844をプラスミドとして保有するブレビバ
クテリウム・ラクトフェルメンタムAJ12037(F
ERM−P577)を100mlのCMG培地に接種
し、30℃で対数増殖期後期まで培養したのち、リゾチ
ームSDS処理により溶菌させ、30,000×g,3
0分の超遠心により上清を得た。フェノール処理のの
ち、2容のエタノールを加えてDNAを沈澱回収した。
これを少量のTEN緩衝液(20mMトリス塩酸塩、2
0mMNaCl,1mM EDTA(pH8.0))に
溶解後、アガロースゲル電気泳動にかけ分離後、切り出
してpAJ1844プラスミドDNA約15μgを得
た。
【0026】(3) 染色体DNA断片のベクターへの
挿入 (1)で得た染色体DNA10μgと(2)で得たプラ
スミドDNA5μgとを制限エンドヌクレアーゼPst
Iでそれぞれを37℃に1時間保持し、切断した。65
℃に10分間加熱した後、両反応液を混合し、ATP及
びジチオスレイトール存在下、T4 ファージ由来のDN
Aリガーゼによって10℃に24時間保持しDNA鎖を
連結せしめた。ついで反応液を、65℃にて5分間加熱
し、反応液に2倍容のエタノールを加えて連結されたD
NAの沈澱を採取した。
【0027】(4) SK遺伝子のクローニング SK遺伝子が欠損したブレビバクテリウム・ラクトフェ
ルメンタムAJ12157(ブレビバクテリウム・ラク
トフェルメンタムAJ12036(FERMBP−75
59)を親株とし、N−メチル−N−ニトロ−N−ニト
ロソグアニジンにより変異処理することによりフェニル
アラニン,トリプトファン,チロシンの3アミノ酸を生
育に要求する変異株として選択した。)を受容菌として
用いた。
【0028】形質転換の方法としては、プロトプラスト
トランスフォーメーション法を用いた。まず、菌株を5
mlのCMG液体培地で対数増殖期の初期まで培養し、
ペニシリンGを0.6ユニット/ml添加後、さらに
1.5時間振盪培養し、遠心分離により菌体を集め、菌
体を0.5Mシュークロース、20mMマイレン酸、2
0mM塩化マグネシウム、3.5%ペナッセイブロス
(Difco)からなるSMMP培地(pH6.5)
0.5mlで洗浄した。次いで10mg/mlのリゾチ
ームを含むSMMP培地に懸濁し30℃で20時間プロ
トプラスト化を図った。6000×g、10分間遠心分
離後、プロトプラストをSMMPで洗浄し0.5mlの
SMMPに再度懸濁した。この様にして得られたプロト
プラストと(3)で調製したDNA10μgを5mM
EDTA存在下で混合し、ポリエチレングリコールを最
終濃度が30%になる様に添加した後、DNAをプロト
プラストに取り込ませるために室温に2分間放置した。
このプロトプラストをSMMP培地1mlで洗浄後、S
MMP培地1mlに再懸濁し、形質発現のため、30℃
で2時間培養した。この培養液をpH7.0のプロトプ
ラスト再生培地上に塗布した。プロトプラスト再生培地
は蒸留水1lあたりトリス(ヒドロキシメチル)アミノ
メタン12g、KCl0.5g、グルコース10g、M
gCl2・6H2O8.1g、CaCl2・2H2O2.2
g、ペプトン4g、粉末酵母エキス4g、カザミノ酸
(Difco社)1g、K2HPO40.2g、コハク酸
ナトリウム135g、寒天8g及びクロラムフェニコー
ル3μg/mlを含む。
【0029】30℃で2週間培養後、約25000個の
クロラムフェニコール耐性コロニーが出現してきたので
これを最少培地(2%グルコース、1%硫酸アンモニウ
ム、0.3%尿素、0.1%リン酸二水素カリウム、
0.04%硫酸マグネシウム7水塩、2ppm鉄イオ
ン、2ppmマンガンイオン、200μg/lサイアミ
ン塩酸塩、50μg/lビオチン、クロラムフェニコー
ル10μg/ml、pH7.0、寒天1.8%)にレプ
リカし、クロラムフェニコール耐性でかつフェニルアラ
ニン,トリプトファン,チロシン要求性の消失した5株
を得た。
【0030】(5) 形質転換株のプラスミド解析 これらの株より(2)で述べた方法により、溶菌液を調
製し、アガロースゲル電気泳動法により、プラスミドD
NAを検出したところ、全ての株でベクターのpAJ1
844よりも明らかに大きなプラスミドが検出された。
【0031】5株のプラスミドをそれぞれ組換えに用い
た制限酵素PstIで切断すると全てのプラスミドに共
通な2.9kbのDNA挿入断片が認められた。従って
SK遺伝子2.9kbのPstIDNA断片上に存在す
ると思われる。ベクターpAJ1844のPstI切断
点に2.9kbのDNA断片が挿入された組換プラスミ
ドをpAJ927と名付け、2.9kbのDNA断片以
外に1.15kbと4.3kbのPstIDNA断片を
有する組換えプラスミドをpAJ1219と名付け、p
AJ927を保持する株をAJ12158 FERM−
P7865,pAJ1219を保持する株をAJ121
59 FERM−P7866と名付けた。
【0032】(6) 再トランスホーメーション (5)で検出された2.9キロベースのDNA断片を含
む組換えプラスミド上にSK遺伝子が存在することを確
認するためこのプラスミドDNA pAJ1219とp
AJ927を用い、ブレビバクテリウム・ラクトフェル
メンタムAJ12157を再度、形質転換した。生じた
クロラムフェニコール耐性コロニーのうちそれぞれ10
個を釣り上げフェニルアラニン,トリプトファン,チロ
シンの三重要求性をテストしたところ、これらのいずれ
も要求性が消失しており、上記の組換えプラスミド上に
SK遺伝子が存在することが明らかとなった。
【0033】(7) 形質転換株のSK活性 被検株をトリプトファン生産培地(グルコース130
g,(NH42SO4 25g,KH2PO41g,MgS
4・7H2O1g,フマル酸12g,酢酸3ml,大豆
蛋白酸加水分解液「味液」50ml,MnSO4・4H2
O10mg,ビオチン50μg,サイアミン塩酸塩20
00μg及びCaCO3 50gを水1lに含む。pH
6.5)20mlで30℃にて22時間培養した菌体に
より、超音波処理により、溶菌液を調製し、これを32
000×g,20分間遠心分離して上清を得た。この上
清を粗酵素液として用い50mM Veronal緩衝
液(pH9.0),1mMシキミ酸,4mM ATP,
5mM MgCl2 ,10mMNaFから成る反応液中
で30℃,30分間反応させ、反応終了後1Mトリス−
塩酸緩衝液(pH7.8)0.2mlを加え、100℃
で2分間処理し、酵素を失活させる。冷却後3.0ml
の反応液(シキミ酸を2〜10μg含むように適当に希
釈した反応液)に0.5mlの1%過ヨウ素酸を加え、
3時間室温に放置し、0.5mlの1N水酸化ナトリウ
ムを加え、ただちに0.3mlの0.1Mグリシンを添
加し、380mμの吸光度を測定することによりシキミ
酸を定量した。反応液中に添加したシキミ酸の量から反
応終了後のシキミ酸の量を差し引き、SK活性を求め
た。第1表に測定結果を示す。
【0034】
【表1】
【0035】(8) 組換えプラスミド pAJ927,pAJ1219上のシキミ酸デヒドロゲ
ナーゼ遺伝子及び3−デヒドロキナ酸シンターゼ遺伝子
の同定 pAJ927及びpAJ1219を大腸菌K−12株由
来のシキミ酸デヒドロゲナーゼ欠損株AB2834,3
−デヒドロキナ酸シンターゼ欠損株AB2847(J.
Pittard et al,J.Bacterio
l.,1494,91,1966)に導入した。
【0036】大腸菌はK−12株の変異株AB283
4,2847へはDNA受容菌細胞を塩化カルシウムで
処理してDNAの透過性を増す方法を用いてpAJ92
7,pAJ1219を形質転換し、生じたクロラムフェ
ニルコール耐性コロニーのうちそれぞれ10個を釣り上
げフェニルアラニン,チロシン,トリプトファン要求性
を調べた。pAJ927,pAJ1219ともAB28
47の全ての要求性を消失したが、AB2834の要求
性はpAJ927の形質転換株では消失せず、pAJ1
219の形質転換株では全ての要求性が消失した。
【0037】従ってpAJ927にはSK,3−デヒド
ロキナ酸シンターゼ遺伝子が2.9kbの挿入Pst
DNA断片上にクローニングされており、pAJ121
9にはSK,3−デヒドロキナ酸シンターゼ,シキミ酸
デヒドロゲナーゼ遺伝子がクローニングされていること
が判明した。
【0038】(9) 形質転換株のシキミ酸デヒドロゲ
ナーゼ活性 (7)で述べた方法により野生株AJ12036,及び
pAJ1219の形質転換株の粗酵素液を調製した。
0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.4),0.8m
M NADP,4mMシキミ酸から成る反応液中に上述
の粗酵素液を添加し、340nmの吸光度の増加を測定
しシキミ酸デヒドロゲナーゼ活性を求めた。結果を第2
表に示す。
【0039】
【表2】
【0040】(10) SK遺伝子のサブクローニング pAJ927を制限酵素BglIIで完全に切断し、6
5℃,10分間加熱した後、ATP及びジチオスレイト
ール存在下でT4ファージ由来のDNAリガーゼによっ
て4℃に一晩放置しDNA鎖を連結せしめた。ついで反
応液を65℃にて10分間加熱し、反応液に2倍容のエ
タノールを加えて連結されたDNAの沈澱を採取した。
TEN緩衝液に溶解後、制限酵素BamHIで切断し、
65℃,10分間加熱した後、反応液に2倍容のエタノ
ールを加えてDNAの沈澱を採取し、これに少量のTE
N緩衝液を加え形質転換に用いた。
【0041】(4)で示した形質転換方法を用いてブレ
ビバクテリウム・ラクトフェルメンタムAJ12157
を形質転換した。30℃で2週間クロラムフェニコール
3μg/mlを含む再生培地で再生させた後、最少培地
にレプリカし、クロラムフェニコール耐性でかつフェニ
ルアラニン,チロシン,トリプトファンに三重要求性が
同時に消失した株を多数得た。これらの株全てがpAJ
927により小型のプラスミドpAJ912を有してい
た。尚pAJ927及びpAJ912は図1に示す制限
酵素切断地図を有する。
【0042】pAJ912を用いてAJ12157を再
度形質転換し、生じたクロラムフェニコール耐性コロニ
ーを釣り上げフェニルアラニン,チロシン,トリプトフ
ァンの要求性をテストしたところ、これらのいずれもが
同時に三つの要求性を消失しており、上記の組換えプラ
スミド上にSK遺伝子が存在することが明らかとなっ
た。
【0043】次にpAJ912を大腸菌K−12株の変
異株3−デヒドロキナ酸シンターゼ欠損株AB2847
に形質転換した。生じたクロラムフェニコール耐性コロ
ニーを釣り上げフェニルアラニン,チロシン,トリプト
ファン要求性を調べたが、いずれもが要求性を回復しな
かった。したがってpAJ912は3−デヒドロキナ酸
シンターゼ遺伝子が一部もしくは完全に消失しているも
のと考えられる。
【0044】(11) 各形質転換株のトリプトファン
生産能 上記のpAJ927,pAJ912,pAJ1219を
用い、m−フルオロフェニルアラニン及び5−フルオロ
トリプトファン耐性株ブレビバクテリウム・ラクトフェ
ルメンタムM247及びコリネバクテリウム・グルタミ
カム(ATCC13060)を(4)で述べた方法によ
り形質転換し、クロラムフェニコール耐性を指標として
形質転換株を選択した。かくして得られたAJ1216
0(FERM−P7867),AJ12161(FER
M−P7868),AJ12169(FERM−P78
69),AJ12170(FERM−P7870),A
J12171(FERM−P7871)を培養し、トリ
プトファン生産能を調べたところ第3表に示す結果を得
た。
【0045】培養はトリプトファン生産培養(グルコー
ス130g,(NH42SO4 25g,フマル酸12
g,酢酸3ml,KH2PO41g,MgSO4・7H2
10mg,MnSO4・7H2O1g,d−ビオチン50
μg,サイアミン塩酸塩2000μg,メチオニン40
0mg,チロシン650mg,大豆蛋白酸加水分解液
「味液」50ml,CaCO3 50gを水1lに含む、
pH6.5)20mlを500mlの坂口フラスコに入
れたものに被検菌株を植えつけ、30℃にて72時間,
振盪下に行なった。培養後、遠心上清中のL−トリプト
ファンをロイコノストック・メセントロイデス(Leu
conostoc mesenteroides)AT
CC8042を定量菌株として用いるバイオアッセイ法
によって求めた。
【0046】
【表3】
【0047】尚、AJ12157,M247を得るため
には寄託されたAJ12158及びAJ12160より
宿主細胞を損うことなく宿主細胞中の複合プラスミドを
除去することが可能である。即ち、プラスミドは宿主よ
り自然に失なわれることもあるし、「除去」操作によっ
て除くこともできる(Bact.Rev.,36,p3
61−405(1972))。他の除去操作の例は以下
の通りである。AJ12158,AJ12160をCM
G液体培地に接種し、37℃で一晩培養(高温処理)
後、培養液を適当に希釈し、クロラムフェニコールを含
有しないCMG寒天培地に塗布し、30℃で1〜3日間
培養する。かくしてクロラムフェニコール感受性株とし
て分離される株がAJ12157,M247である。
【0048】
【発明の効果】コリネ型細菌細胞内で発現しSKをコー
ドする遺伝子がコリネ型細菌細胞内で増殖しうるプラス
ミドベクターに接続されている組換えDNAを有するコ
リネ型細菌を分離することに成功し、得られたコリネ型
細菌を用いて芳香族アミノ酸のより効率のよい製造法を
提供することに成功した。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスミドpAJ927及びpAJ912の制
限酵素切断地図を示す。
【図2】プラスミドpAJ912の挿入断片の制限酵素
地図を示す。
【図3】プラスミドpAJ927の挿入断片の制限酵素
地図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/60 // C12N 1/21 7236−4B 15/54 15/77 (C12N 15/53 C12R 1:13) (C12N 15/60 C12R 1:13) (C12N 1/21 C12R 1:13) (C12N 15/54 C12R 1:13)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】図2に示す制限酵素切断パターンを有し約
    1.9kbの長さでありかつシキミ酸キナーゼをコード
    する遺伝子を含むコリネ型細菌由来のDNA断片を含有
    する、コリネ型細菌細胞内で増殖しうる組換えDNAを
    保持するコリネ型細菌を培養することを特徴とする芳香
    族アミノ酸の製造法。
  2. 【請求項2】図3に示す制限酵素切断パターンを有し約
    2.9kbの長さでありかつシキミ酸キナーゼをコード
    する遺伝子と3−デヒドロキナ酸シンターゼをコードす
    る遺伝子を含むコリネ型細菌由来のDNA断片を含有す
    る、コリネ型細菌細胞内で増殖しうる組換えDNAを保
    持するコリネ型細菌を培養することを特徴とする芳香族
    アミノ酸の製造法。
  3. 【請求項3】図3に示す制限酵素切断パターンを有し約
    2.9kbの長さでありかつシキミ酸キナーゼをコード
    する遺伝子と3−デヒドロキナ酸シンターゼをコードす
    る遺伝子を含むコリネ型細菌由来のDNA断片を内部に
    含有し、約8.35kbの長さであり両端に制限酵素P
    stI部位を有しかつシキミ酸キナーゼをコードする遺
    伝子と3−デヒドロキナ酸シンターゼをコードする遺伝
    子およびシキミ酸デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子
    を含むコリネ型細菌由来のDNA断片を含有する、コリ
    ネ型細菌細胞内で増殖しうる組換えDNAを保持するコ
    リネ型細菌を培養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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