JPH07163360A - 物質の製造法 - Google Patents

物質の製造法

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JPH07163360A
JPH07163360A JP6229728A JP22972894A JPH07163360A JP H07163360 A JPH07163360 A JP H07163360A JP 6229728 A JP6229728 A JP 6229728A JP 22972894 A JP22972894 A JP 22972894A JP H07163360 A JPH07163360 A JP H07163360A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 組換え型の大腸菌を用いて効率よく所望の物
質を製造する方法を提供する。 【構成】 所望の物質を生成しえる微生物を培地に培養
し、培養物中に所望の物質を生成蓄積させ、該培養物か
ら該物質を採取することを特徴とする物質の製造法にお
いて、微生物として、エッシェリヒア属に属し、酢酸に
対する耐性を有する微生物を所望の物質の生産に関与す
る遺伝子を保有する組換え体プラスミドで形質転換して
得られる形質転換株を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所望の物質の効率的製
造法を提供するものであり、詳しくはエッシェリヒア属
に属し、酢酸耐性を有する微生物を宿主として用い、そ
こに所望の物質の生産に関与する遺伝情報を導入し、得
られる形質転換株を培養することによる所望の物質の製
造法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、大腸菌を用いて所望の物質を生
産する場合には、生産物収量の向上はもとより、発酵槽
の有効な運用や生産物の効率よい回収などの観点から、
高密度で細胞を培養することは有効な手段である。しか
し、大腸菌の場合、栄養物質の代謝に伴って酢酸を生成
し、培養中に酢酸が著量蓄積するにつれて細胞の増殖が
阻害されるため、高密度に培養することは困難であっ
た。これを解決する手段としては、培養液を透析または
濾過することにより培養系から酢酸を除去する透析培養
法〔ジャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオロ
ジー(J.Gen.Microbiol.)、103巻、345頁、1977年〕や濾
過培養法〔バイオテクノロジー・アンド・バイオエンジ
ニアリング(Biotechnol.Bioeng.)、36巻、330頁、1990
年〕が知られている。また、純酸素を用いて培養液中の
溶存酸素を高濃度に維持することで、酢酸の生成を抑制
しながら培養する方法〔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.)、53
巻、2115頁、1989年〕や、培養液中のグルコース濃度を
低濃度に保つことにより、酢酸の蓄積を抑制する方法
〔ジャーナル・オブ・ファーメンテーション・アンド・
バイオエンジニアリング(J.Ferment.Bioeng.)、74巻、
196頁、1992年〕などが報告されている。しかしなが
ら、これらの方法は、専用の装置を必要としたり、装置
の維持や管理の複雑化の問題を伴い、工業的には有利と
はいえない。
【0003】さらにフルオロ酢酸ナトリウムに対する耐
性付与により、酢酸の生合成経路の酵素活性を低下また
は欠失させて酢酸の生成能を低減させる方法(公表特許
公報平2−502065)も報告されているが、ピルビ
ン酸や乳酸の蓄積が生じる〔バイオテクノロジー・アン
ド・バイオエンジニアリング(Biotechnol.Bioeng.)、38
巻、1318頁、1991年〕等の問題がある。
【0004】酢酸耐性を有する微生物としては、アセト
バクター属に属する微生物及びグルコノバクター属に属
する微生物〔ジャーナル・オブ・バクテリオロジー(J.
Bacteriol.) 、172巻、2096頁、1990年〕が
知られている。しかしながら、エッシェリヒア属に属
し、酢酸耐性を有する微生物及び該微生物を宿主微生物
として用い、所望の物質を製造する方法については知ら
れていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エッ
シェリヒア属に属し、酢酸に対する耐性を有する微生物
を宿主微生物として、所望の物質の生産に関与する遺伝
子を保有する組換え体プラスミドを用い、形質転換する
ことにより得られる形質転換株を用いて所望の物質の効
率的な製造法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、所望の
物質を生成しえる微生物を培地に培養し、培養物中に所
望の物質を生成蓄積させ、該培養物から該物質を採取す
ることを特徴とする物質の製造法において、微生物とし
て、エッシェリヒア属に属し、酢酸に対する耐性を有す
る微生物を所望の物質の生産に関与する遺伝子を保有す
る組換え体プラスミドで形質転換して得られる形質転換
株を用いることを特徴とする方法および宿主微生物とし
て有用なエッシェリヒア・コリに属し、酢酸に対する耐
性を有する微生物を提供することができる。
【0007】本発明で宿主微生物として用いられる微生
物としては、エッシェリヒア属に属し、酢酸に対する耐
性を有する微生物であればいずれでもよい。耐性とは親
株が生育できない濃度の酢酸の存在下で生育できる能力
をいう。本願明細書に記載の実施例においては親株が生
育できない150mM の酢酸存在下で生育できる変異株が例
示されているが、親株よりも耐性を有する菌株であれば
いずれの菌株でも用いることができる。
【0008】このような微生物は所望の物質の生産に一
般に用いられるエッシェリヒア属に属する微生物に対し
て、通常用いられる変異誘起処理を施した後、親株が生
育できない濃度の酢酸を含有する適当な寒天平板培地上
に塗布し、生育した変異株を取得し、得られた変異株
を、酢酸を含有した適当な培養液で振盪培養し、細胞増
殖量を測定し、親株と比較して生育の良好な菌株を、酢
酸耐性株として選択することにより得られる。
【0009】より具体的には、まず所望の物質の生産に
一般に用いられるエッシェリヒア属に属する微生物に通
常の変異誘起処理、例えば、N−メチル−N’−ニトロ
−N−ニトロソグアニジンなどの変異剤での処理、UV
照射、γ線照射による変異処理などを行い、得られた細
胞を緩衝液で適当に希釈し、親株が生育できない濃度(1
50mM) の酢酸を含んだ適当な寒天平板培地上で培養し、
生じたコロニーを変異株として分離する。
【0010】親株としては、所望の物質の生産に一般に
用いられるエッシェリヒア属に属する微生物であればい
ずれでもよく、とくに大腸菌が好ましい。例えば、具体
的には大腸菌(Escherichia coli) MM294株、MC
1000株、MC1061株、LE392株、W311
0株、JM105株、JM109株、XL1−Blue
株、DH1株、DH5α株[モレキュラー・クローニン
グ第2版(MolecularCloning 2nd Edition、J.サムブ
ルック、E.F.フリッチ、T.マニアチス著、コール
ドスプリングハーバー出版社、1989年)、エクスペ
リメンツ・ウイズ・ジーン・フュージョン(Experiments
With Gene Fusion、T.J.シルハリー、M.L.バ
ーマン、L.W.エンクイスト著、コールドスプリング
ハーバー出版社、1984年)]などがあげられる。
【0011】得られた変異株を適当な液体培地で培養
し、親株より生育が良好でかつ培養後のpHの低下が少
ない株を本発明の変異株として選択する。このようにし
て得られる変異株の例として、例えば大腸菌(Escherich
ia coli)HN0020株、大腸菌(Escherichia coli)
HN0074株および大腸菌(Escherichia coli) H
N0124株があげられる。これらの菌株はいずれもフ
ルオロ酢酸に感受性を示す。該菌株は、平成5年9月2
8日付で、工業技術院生命工学工業技術研究所に、ブダ
ペスト条約に基づいて、FERM BP−4426、F
ERM BP−4425およびFERM BP−442
7としてそれぞれ寄託されている。
【0012】このような変異株は親株が酢酸を著量生成
する培養条件下においても、酢酸の生成量が親株と比べ
て低減しており、またこの際、変異株の培養終了時にお
ける培養液のpHの低下が少ないことから、培養液中へ
のピルビン酸や乳酸の蓄積量も少ないものと考えられ
る。従って、これらの変異株を用いることにより特殊な
培養装置の使用や複雑な培養管理技術を必要とせず、容
易に細胞を高密度に培養できる。
【0013】上記のようにして得られる変異株を宿主微
生物として用い、所望の物質の生産に関与する遺伝子を
ベクターに導入して構築される組換え体プラスミドを該
宿主微生物に導入し、得られる形質転換株を培地に培養
することにより所望の物質を生産することができる。本
発明における所望の物質の製造法は、所望の物質を生産
する能力を有する微生物由来の該物質の生産に関与する
遺伝子をクローニングし、構築された該遺伝子を保有す
る組換え体プラスミドを用いることにより、微生物によ
って生産されるいずれの物質の製造にも広く応用でき
る。具体的な物質としては、例えば、ウリカーゼ、アセ
チルポリアミンアミドヒドロラーゼなどの酵素、13Leu-
モチリン、ヒト顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF) などの
生理活性ペプチド、スレオニンなどのアミノ酸、フラビ
ンアデニンジヌクレオチドなどの核酸関連物質、ビオチ
ンなどのビタミン、カロチノイドなどの色素などがあげ
られる。
【0014】所望の物質を生産する能力を有する微生物
の染色体からの該物質の生産に関与する遺伝子の単離
は、常法、例えばカレント・トピックス・イン・マイク
ロバイオロジー・アンド・イムノロジー(Current Topic
s in Microbiology and Imunrology) 、96巻、198
2年に記載の方法に従っておこなうことができる。得ら
れた遺伝子を適当なベクターに組み込んで組換え体プラ
スミドを構築する。ベクターとしてはエッシェリヒア属
に属する微生物を宿主とすることが可能なベクターであ
ればよい。
【0015】遺伝子のベクターへの組み込みは、常法に
従って、たとえば染色体及びベクターを適当な制限酵素
で切断し、遺伝子DNA断片及びベクターDNA断片を
調製したのち、両者の混合物をDNAリガーゼで処理す
ることによりおこなう。具体的な組換え体プラスミドの
例としては、ウリカーゼの生産に関与する遺伝子を保有
する組換え体プラスミドpUT118(EP−A−54
5688)、アセチルポリアミンアミドヒドロラーゼの
生産に関与する遺伝子を保有する組換え体プラスミドp
trcNMAPH(特開平4−71489)、13Leu-モ
チリンの生産に関与する遺伝子を保有する組換え体プラ
スミドpMTOI4(特開昭63−71195 )、G−CSF
の生産に関与する遺伝子を保有する組換え体プラスミド
pCfBD28(特開昭63−267292)、スレオニンの生合
成遺伝子を保有する組換え体プラスミドpEthr1
(特開昭60−30693)などがあげられる。
【0016】得られた組換え体プラスミドの宿主微生物
への導入は、常法、例えば、モレキュラー・クローニン
グ第2版に記載の方法によって行う。得られる形質転換
株としては、大腸菌( Escherichia coli)HN002
1株、大腸菌HN0027株、大腸菌HN0028株、
大腸菌HN0075株、大腸菌HN0125株があげら
れる。
【0017】上記のようにして得られた形質転換株の培
養は、以下のように行う。すなわち、該微生物を炭素
源、窒素源、無機物等を含有する培地において、好気的
条件下にて温度、pHなどを調整しつつ培養を行えばよ
い。培地に用いる炭素源としては、例えば、グルコー
ス、フラクトース、シュークロース、糖蜜、廃糖蜜、澱
粉加水分解物などの炭水化物、エタノール、グリセリ
ン、ソルビトールなどのアルコール類、ピルビン酸、乳
酸、酢酸などの有機酸、グリシン、アラニン、グルタミ
ン酸、アスパラギン酸などのアミノ酸など該微生物が資
化可能なものであればいずれでも使用できる。
【0018】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、硝酸アンモニウム、炭酸ア
ンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウムな
どの無機および有機アンモニウム塩、尿素、ペプトン、
NZアミン、肉エキス、酵母エキス、コーンスティープ
リカー、カゼイン加水分解物、フィッシュミールまたは
その消化物などの窒素含有有機物、グリシン、グルタミ
ン酸などのアミノ酸などが使用できる。
【0019】無機物としては、リン酸1カリウム、リン
酸2カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸マグネシウ
ム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸
亜鉛、炭酸カルシウムなどが使用できる。用いる微生物
が、アミノ酸、核酸、ビタミンなどの特定の栄養物質を
生育に要求する場合には、培地にこれらの物質を適量添
加する。
【0020】培養は振盪培養、通気攪拌培養などの好気
的条件下、25〜42℃で1〜48時間行う。培地のp
Hはアンモニア、尿素、水酸化ナトリウム溶液などで中
性付近に保つことが望ましい。上記の方法により培養す
ることにより生成した目的物質の定量は、下記のごとく
行う。すなわち、培養終了後、培養液から大腸菌細胞を
遠心分離などの方法で集め、適当な緩衝液に懸濁する。
この懸濁液、またはこれより調製した無細胞抽出液をレ
ムリら(U.K.Laemmli、Nature、227巻、680
頁、1970年)の方法に従い、SDS−ポリアクリルアミ
ドゲルで電気泳動した後に、クマシーブリリアントブル
ーR250溶液で染色し、目的物質の生産量を、クロマ
トスキャナーで測定することにより定量する。無細胞抽
出液の調製は、超音波処理、ガラスビーズを用いる磨砕
処理、フレンチプレス処理などにより破砕することによ
り行う。また、目的物質がそれぞれの活性を有している
場合には、無細胞抽出液中の物質の活性を測定すること
により、その生産量を定量してもよい。
【0021】以下に本発明の実施例を示す。
【0022】
【実施例】
実施例1.大腸菌MM294株からの酢酸耐性株の造成 大腸菌MM294株を、30mlのLB培地(バクトト
リプトン 10g/l、バクトイーストエキストラクト
5g/l、NaCl 5g/l)を含む300ml三
角フラスコに植菌し、37℃で3時間振盪培養して得ら
れた対数増殖期の細胞を、トミー製冷却遠心機RD−2
0IV(ローターNo.4)を用いて4℃で10,000
rpm、10分間遠心して回収した。これを、N−メチ
ル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン 0.5m
g/mlを含有するTM緩衝液〔トリス(ヒドロキシメ
チル)アミノメタン(以下トリスと略) 6.057g
/l、マレイン酸 5.804g/l、MgSO4・7
2O 0.1g/l、(NH42SO4 1g/l、ク
エン酸ソーダ 0.5g/l、pH6.0〕に懸濁し、
35℃で60分間振盪して変異処理を行った。この細胞
を集めて洗浄した後、無菌水で細胞数がおよそ105
/mlとなるように懸濁した。この懸濁液を、1.5%
の寒天を含有するMCGA培地〔グルコース 5g/
l、酢酸アンモニウム 11.562g/l(150mM 酢
酸) 、Na2HPO4・12H2O 15.14g/l、
KH2PO4 3g/l、NaCl 5g/l、NH4
l 1g/l 、MgSO4・7H2O 0.24g/
l、カザミノ酸 5g/l、ビタミンB1 4μg/m
l〕からなる平板培地上に0.1mlずつ塗布し、35
℃で2日間培養し、出現したコロニーを変異株として単
離した。取得した変異株を、10mlのMCGA培地を
含有した試験管(直径24mm)に植菌し、30℃で2
4時間振盪培養して、培養終了後、分光光度計により各
培養液について550nmの波長で濁度(OD550)を
測定した。その結果、親株であるMM294株と比較し
て、生育が良好な変異株を選択した。
【0023】次に、この変異株を10mlのMCG培地
(グルコース 10g/l、Na2HPO4・12H2
15.14g/l、KH2PO4 3g/l、NaCl
5g/l、NH4Cl 1g/l、MgSO4・7H2
0.24g/l、カザミノ酸5g/l、ビタミンB1
μg/ml) を含有する試験管(直径24mm) に植え、3
0℃で24時間振盪培養した。培養終了後、生育が良好
で、培養液のpHの低下が少なかった菌株を選択し、大
腸菌HN0020株と命名した。
【0024】第1表に、親株であるMM294株とHN
0020株のMCGA液体培地における生育能を比較し
た結果を示すが、HN0020株は親株よりも良好な生
育を示した。
【0025】
【表1】
【0026】HN0020株を、種々の濃度の酢酸を含
むMCGA寒天培地に塗布し、33℃で2日間培養し生
育を調べた。結果を第2表に示す。HN0020株は、
150mMの酢酸を含むMCGA寒天培地でも生育を示
し、親株より高い酢酸耐性度を示した。
【0027】
【表2】
【0028】また、10mlのMCG培地を含有する試
験管(直径24mm)にMM294株とHN0020株
を植菌し、30℃で24時間振盪培養した。その後HP
LCを用い、蓄積した有機酸を調べたところ、酢酸以外
には見いだせず、酢酸の蓄積量も親株に比較して低下し
ていた。酢酸の生成量を比較した結果を第3表に示す
が、HN0020株は、親株であるMM294株と比較
して良好な生育を示すと同時に、酢酸の生成量が低減し
ていた。
【0029】
【表3】
【0030】実施例2.酢酸耐性株HN0020株を用
いたウリカーゼ生産 実施例1で取得した、HN0020株にウリカーゼ発現
用の組換えプラスミドpUT118(EP−A−545
688)を用いて形質転換した。HN0020株のコン
ピテントセルは、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バ
イオロジー(J.of Molecular Biology)、166巻、5
57頁、1983年に記載の方法に従って調製した。形
質転換は、pUT118を含む溶液1μlと210μl
のコンピテントセルを混合し、氷上に30分静置後、4
2℃で90秒熱処理をし、その後、氷中に2分間保っ
た。これに800μlのSOC培地(2% バクトトリ
プトン、0.5% バクトイーストエキストラクト、1
0mM NaCl、2.5mM KCl、10mM M
gCl2、10mM MgSO4、20mM グルコー
ス)を加えて、37℃で1時間振盪培養した後に、これ
を50μg/mlのアンピシリンを含むLB寒天平板培
地上に100μlずつ塗布した。これを37℃で1晩培
養することにより生じたコロニーを、形質転換体として
取得した。これらの形質転換体から常法によりプラスミ
ドを分離精製し、その構造解析を行い、pUT118で
あることを確認して、この組換え型大腸菌をHN002
1株と命名した。 (1)HN0021株のフラスコ培養 HN0021株を、30mlのMCG培地を含む300
ml三角フラスコに植菌し、33℃で24時間振盪培養
を行い、10,000rpm、10分の遠心分離により
細胞を回収した。得られた細胞を、3mlのPBS緩衝
液(NaCl8g/l、KCl 0.2g/l、Na2
HPO4・12H2O 1.25g/l、KH2PO4
0.2g/l)に懸濁し、超音波破砕機(ブランソン
社、CELL DISRUPTOR200)にて細胞を
破砕した。破砕液を14,000rpmで15分間遠心
し、回収した上清を、無細胞抽出液とした。
【0031】なお、本発明において、ウリカーゼの生産
量は無細胞抽出液中のウリカーゼ活性として示した。ウ
リカーゼ活性は、基質となる尿酸の紫外部吸収(293
nm)の吸光度の減少量を測定し、これに基づいて算出
した。具体的には、3mlの反応液〔50mM ほう酸
緩衝液(pH8.5)、125μM 尿酸〕中に、ウリ
カーゼを含む0.15μg/mlの蛋白質濃度の無細胞
抽出液を添加し、25℃で3分間反応させた。本反応中
の293nmの吸光度の変化(ΔOD)を測定し、次式
によりウリカーゼの単位(U)を算出した。上記条件下
で、1分間に1μmoleの尿酸を分解する酵素量を1
Uとする。
【0032】
【数1】
【0033】その結果、第4表に示すように、MM29
4株を宿主とした場合よりも、HN0020株を宿主と
した場合の方が、ウリカーゼの生産量が増大した。
【0034】
【表4】
【0035】(2)HN0021株のジャーファーメン
ターを用いた培養 得られたHN0021株をジャーファーメンターを用い
て培養する場合には、高密度培養法〔バイオテクノロジ
ー・アンド・バイオエンジニアリング(Biotechnol.Bioe
ng.)、17巻、227頁、1975年〕が好適であり、以下のよ
うに行った。なお、下記のいずれの培地においても、プ
ラスミドを安定に組換え型大腸菌中に保持させるため
に、アンピシリンを50μg/mlの濃度で添加した。
前培養として、HN0021株を1%のグルコースを含
有する100mlの培地Aを含む1リットルの三角フラ
スコに植菌し、30℃で16時間振盪培養した。
【0036】次に、5リットル容量の発酵槽に、1.8
リットルの培地Aを封入し、120℃で20分間蒸煮滅
菌した。その後、滅菌した10% グルコース、2.4
%MgSO4・7H2O、0.4% ビタミンB1を含む
溶液100mlを発酵槽に添加した後、HN0021株
を培養した前記培養物を植菌した。
【0037】
【表5】
【0038】培養は14%アンモニア水を用いてpH
6.8に調整しつつ、攪拌(500rpm)、通気(2
リットル/min)し、33℃で24時間行った。ま
た、70%グルコース溶液を連続的に発酵槽に添加する
ことにより、培養液中のグルコース濃度がそれぞれ0.
5%、1%、2%になるように保った。さらに、生育に
ともない、OD550が50になった時に、培地Bを、1
リットルの培地Aに対して100mlの割合で添加し
た。
【0039】
【表6】
【0040】なお、本発明において、培地中の酢酸の生
成量は、細胞を遠心分離により除いた後、培養上清をガ
スクロマトグラフィー法(日立236−50型、カラ
ム;PEG−6000(SUPPORT:Chromo
sorb WAW)、カラム長;1m、カラム温度;1
70℃、キャリアガス;ヘリウム、流量;60ml/
分、検出器;FID)により定量した。
【0041】第7表にそれぞれのグルコース濃度におけ
る、培養開始24時間後の菌株の生育量、酢酸蓄積量お
よびウリカーゼ生産量の結果を示すが、親株であるMM
294株を宿主として用いた場合には、高濃度の酢酸の
蓄積が認められるが、HN0020株を宿主として用い
たHN0021株の場合には、いずれの糖濃度での培養
においても、親株と比較して酢酸の蓄積量が低減し、細
胞をより高密度に培養することが可能であった。さら
に、ウリカーゼの生産量は、HN0020株を宿主とし
た場合は、MM294株を用いた場合よりも増大した。
従って、酢酸耐性株を宿主として利用することにより、
培養中に煩雑な糖濃度の制御を必要としなくとも、細胞
を高密度に培養できるだけでなく、培養液当たりのウリ
カーゼ生産量も高く、効率良くウリカーゼを生産させる
ことが可能である。
【0042】
【表7】
【0043】実施例3 HN0020株を用いたアセチ
ルポリアミンアミドヒドロラーゼの生産 実施例1で取得した、HN0020株にアセチルポリア
ミンアミドヒドロラーゼ発現用の組換えプラスミドpt
rcNMAPH(特開平4−71489)を実施例2に
記載の方法に従って導入し、形質転換体から常法により
プラスミドを分離精製し、その構造解析を行い、ptr
cNMAPHであることを確認して、この組換え型大腸
菌をHN0027株と命名した。
【0044】HN0027株を、30mlのMCG培地
を含む300mlの三角フラスコに植菌し、28℃で2
4時間振盪培養を行い、10,000rpm、10分の
遠心分離により細胞を回収した。得られた細胞から無細
胞抽出液を取得し、プロテインアッセイキット(バイオ
ラッド)を用いて、蛋白質濃度が0.2mg/mlにな
るように調製した。サンプル処理液〔SDS 0.92
g、β−メルカプトエタノール 2ml、グリセロール
4.0g、トリス 0.3gおよび0.1%(W/
V)ブロモフェノールブルー溶液 2mlを水に溶解し
て、塩酸でpH6.8に調製し、全量を20mlにす
る〕と等量混合し、100℃で2分間処理した後、14
%ポリアクリルアミドゲル(14cm×11cm)に1
0μlをのせて、40mAで2時間泳動した。泳動後、
ゲルを染色液(クマシーブリリアントブルー R250
0.25g、メタノール 125ml、酢酸 25m
l、水100ml)に浸し、3時間染色した後、脱色液
(メタノール 100ml、酢酸 100ml、水 8
00ml)に浸し、12時間脱色した。染色後のポリア
クリルアミドゲルをクロマトスキャナー(島津製作所、
クロマトスキャナーCS−930)を用い、560nm
の波長を測定することにより、無細胞抽出液中の総蛋白
質量に対するアセチルポリアミンアミドヒドロラーゼの
含量を測定した。
【0045】その結果、第8表に示すように、MM29
4株を宿主とした場合よりも、HN0020株を宿主と
した場合の方が、アセチルポリアミンアミドヒドロラー
ゼの生産量が増大した。
【0046】
【表8】
【0047】実施例4 HN0020株を用いた13Leu-
モチリンの生産 実施例1で取得した、HN0020株に13Leu-モチリン
発現用の組換えプラスミドpMTOI4(特開昭63−
71195)を実施例2に記載の方法に従って導入し、
形質転換体から常法によりプラスミドを分離精製し、そ
の構造解析を行い、pMTOI4であることを確認し
て、得られた組換え型大腸菌をHN0028株と命名し
た。
【0048】HN0028株を、30mlのMCG培地
を含む300mlの三角フラスコに植菌し、35℃で2
4時間振盪培養を行い、10,000rpm、10分の
遠心分離により細胞を回収した。得られた細胞を、濁度
(OD550)が8.5になるようにPBS緩衝液に懸濁
し、超音波処理により菌体を破砕した。この菌体破砕物
から調整した試料を、14%ポリアクリルアミドゲルで
泳動し、泳動後のゲルを染色して、クロマトスキャナー
を用いて、全菌体蛋白質量に対する13Leu-モチリンの含
量を測定した。
【0049】その結果、第9表に示すように、MM29
4株を宿主とした場合よりも、HN0020株を宿主と
した場合の方が、13Leu-モチリンの生産量が増大した。
【0050】
【表9】
【0051】実施例5 大腸菌MC1000株からの酢
酸耐性株の造成 大腸菌MC1000株から、実施例1に記載した方法と
同様の方法で、目的変異株を取得し、HN0074株と
命名した。HN0074株を、種々の濃度の酢酸を含む
MCGA寒天培地に塗布し、33℃で2日間培養し生育
を調べた。
【0052】その結果、第10表に示すように、HN0
074株は、150mMの酢酸を含むMCGA寒天培地で
も生育を示し、親株より高い酢酸耐性度を示した。
【0053】
【表10】
【0054】また、10mlのMCG培地を含有する試
験管(直径24mm)にMC1000株とHN0074
株を植菌し、30℃で24時間振盪培養し、酢酸の生成
量を比較した。その結果、第11表に示すように、酢酸
耐性株HN0074株は、親株であるMC1000株と
比較して、良好な生育を示すと同時に、酢酸の生成量が
低減した。
【0055】
【表11】
【0056】実施例6 HN0074株を用いたウリカ
ーゼの生産 実施例5で取得した、HN0074株にウリカーゼ発現
用の組換えプラスミドpUT118を実施例2に記載の
方法に従って導入し、形質転換体から常法によりプラス
ミドを分離精製し、その構造解析を行い、pUT118
であることを確認して、得られた組換え型大腸菌をHN
0075株と命名した。
【0057】HN0075株を、30mlのMCG培地
を含む300mlの三角フラスコに植菌し、33℃で2
4時間振盪培養を行い、10,000rpm、10分の
遠心分離により細胞を回収した。得られた細胞から、無
細胞抽出液を取得し、培養液当たりのウリカーゼ生産量
を測定した。その結果、第12表に示すように、HN0
075株は、MC1000株を宿主とした組換え型大腸
菌よりも生育が良好であった。さらに、MC1000株
を宿主とした場合よりも、HN0074株を宿主とした
場合の方が、ウリカーゼの生産量が増大した。
【0058】
【表12】
【0059】実施例7 大腸菌NY49株からの酢酸耐
性株の造成 大腸菌NY49株から、実施例1に記載した方法と同様
の方法で、目的変異株を取得し、HN0124株と命名
した。HN0124株を、種々の濃度の酢酸を含むMC
GA寒天培地に塗布し、33℃で2日間培養し生育を調
べた。
【0060】その結果、第13表に示すように、HN0
124株は、150mMの酢酸を含むMCGA寒天培地で
も生育を示し親株より高い酢酸耐性度を示した。
【0061】
【表13】
【0062】また、10mlのMCG培地を含有する試
験管(直径24mm)にNY49株とHN0124株を
植菌し、30℃で24時間振盪培養し、酢酸の生成量を
比較した。その結果、第14表に示すように、酢酸耐性
株HN0124株は、親株であるNY49株と比較して
良好な生育を示すと同時に、酢酸の生成量が低減した。
【0063】
【表14】
【0064】実施例8 HN0124株を用いたヒト顆
粒球コロニー刺激因子の生産 実施例7で取得した、HN0124株に顆粒球コロニー
刺激因子(G−CSF)発現用の組換えプラスミドpC
fBD28(特開昭63−267292)を実施例2に記載の方
法に従って導入し、形質転換体から常法によりプラスミ
ドを分離精製し、その構造解析を行い、pCfBD28
であることを確認して、得られた組換え型大腸菌をHN
0125株と命名した。
【0065】組換え型大腸菌HN0125株を、30m
lのMCG培地を含む300mlの三角フラスコに植菌
し、33℃で24時間振盪培養を行い、10,000r
pm、10分の遠心分離により細胞を回収した。得られ
た細胞から、無細胞抽出液を取得し、培養液当たりの顆
粒球コロニー刺激因子の生産量を測定した。
【0066】その結果、第15表に示すように、HN0
125株は、NY49株を宿主とした組換え型大腸菌よ
りも生育が良好であった。さらに、NY49株を宿主と
した場合よりも、酢酸耐性株HN0125株を宿主とし
た場合の方が、顆粒球コロニー刺激因子の生産量が増大
した。
【0067】
【表15】
【0068】実施例9 HN0020株を用いたL−ス
レオニンの生産 実施例1で取得した、HN0020株に大腸菌のL−ス
レオニン生合成遺伝子を保有する組換え体プラスミドp
Ethr1(特開昭60−30693)を実施例2に記
載の方法に従って導入し、形質転換体から常法によりプ
ラスミドを分離精製し、その構造解析を行い、pEth
r1であることを確認して、得られた組換え型大腸菌を
HN0310株と命名した。
【0069】HN0310株を、MCG培地組成中グル
コース濃度を20g/lに増強したMCGG培地30m
lを含む300mlの三角フラスコに植菌し、35℃で
48時間振盪培養を行い、10,000rpm、10分
の遠心分離により培養液上清を得た。得られた培養液上
清をアミノ酸分析計(日本分光製、高速液体クロマトグ
ラフィーアミノ酸分析システム)で分析し、生成したL
−スレオニンの量を定量した。
【0070】その結果、第16表に示すように、HN0
310株は、MM294株を宿主とした組換え型大腸菌
よりも生育が良好であった。さらに、MM294株を宿
主とした場合よりも、酢酸耐性株HN0020株を宿主
とした場合の方が、スレオニンの生産量が増大した。
【0071】
【表16】
【0072】
【発明の効果】本発明によれば、組換え型大腸菌による
所望の物質の生産において、容易に高密度に細胞を培養
することができると同時に効率よく所望の物質を製造す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 13/08 C 2121−4B 21/00 H 9282−4B //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 9/06 C12R 1:19) (C12N 9/80 C12R 1:19) (C12P 13/08 C12R 1:19) (C12P 21/00 C12R 1:19)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所望の物質を生成しえる微生物を培地に
    培養し、培養物中に所望の物質を生成蓄積させ、該培養
    物から該物質を採取することを特徴とする物質の製造法
    において、微生物として、エッシェリヒア属に属し、酢
    酸に対する耐性を有する微生物を所望の物質の生産に関
    与する遺伝子を保有する組換え体プラスミドで形質転換
    して得られる形質転換株を用いることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項2】 所望の物質が、酵素、生理活性ペプチ
    ド、アミノ酸、核酸関連物質、ビタミンまたは色素であ
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 所望の物質が、ウリカーゼ、アセチルポ
    リアミンアミドヒドロラーゼ、13Leu-モチリン、ヒト顆
    粒球コロニー刺激因子、スレオニン、フラビンアデニン
    ジヌクレオチド、ビオチンまたは色素である請求項1記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 エッシェリヒア・コリに属し、酢酸に対
    する耐性を有する微生物。
  5. 【請求項5】 エッシェリヒア・コリFERM BP−
    4425、エッシェリヒア・コリFERM BP−44
    26およびエッシェリヒア・コリFERM BP−44
    27から選ばれる請求項3記載の微生物。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58149695A (ja) * 1982-02-26 1983-09-06 Nippon Oil Co Ltd 醗酵法ビタミンb↓1↓2の製法
JPH02502065A (ja) * 1987-11-07 1990-07-12 株式会社資生堂 低い酢酸産生能を有する微生物、及びこれを用いる有用物質の製造方法
JPH03236786A (ja) * 1990-02-09 1991-10-22 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 発酵法によるl―スレオニンの製造法
JPH05502366A (ja) * 1988-08-31 1993-04-28 ユニバーシティー オブ フロリダ 遺伝子工学処理した大腸菌菌株によるエタノール製造
JPH05199867A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Tanabe Seiyaku Co Ltd 新規微生物及びそれを用いるd−ビオチンの製法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58149695A (ja) * 1982-02-26 1983-09-06 Nippon Oil Co Ltd 醗酵法ビタミンb↓1↓2の製法
JPH02502065A (ja) * 1987-11-07 1990-07-12 株式会社資生堂 低い酢酸産生能を有する微生物、及びこれを用いる有用物質の製造方法
JPH05502366A (ja) * 1988-08-31 1993-04-28 ユニバーシティー オブ フロリダ 遺伝子工学処理した大腸菌菌株によるエタノール製造
JPH03236786A (ja) * 1990-02-09 1991-10-22 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 発酵法によるl―スレオニンの製造法
JPH05199867A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Tanabe Seiyaku Co Ltd 新規微生物及びそれを用いるd−ビオチンの製法

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