JPH0724591B2 - Method for producing aromatic amino acid using coryneform bacterium having recombinant DNA - Google Patents

Method for producing aromatic amino acid using coryneform bacterium having recombinant DNA

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JPH0724591B2
JPH0724591B2 JP4063513A JP6351392A JPH0724591B2 JP H0724591 B2 JPH0724591 B2 JP H0724591B2 JP 4063513 A JP4063513 A JP 4063513A JP 6351392 A JP6351392 A JP 6351392A JP H0724591 B2 JPH0724591 B2 JP H0724591B2
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coryneform
coryneform bacterium
dna
gene
gene encoding
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coryneform bacterium having a recombinant DNA in which a shikimate kinase is incorporated, and a method for producing an aromatic amino acid using the bacterium.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Shikimate kinase (hereinafter referred to as "SK") is an enzyme that catalyzes the reaction of converting shikimic acid into shikimic acid 3-phosphate. Shikimic acid 3-phosphate converts chorismate to Via phenylalanine, tyrosine or tryptophan. On the other hand, breeding of these aromatic amino acid-producing bacteria by the recombinant DNA method is known, but some of them are known (for example, JP-A-57-208994).
JP-A-57-71397, JP-A-58-89194, JP-A-58-134994, etc.) and a gene encoding SK (hereinafter referred to as "SK gene") are not incorporated.

【0003】[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。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to obtain a microorganism having a higher productivity of aromatic amino acids, thereby finding a more efficient production method of aromatic amino acids.

【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。
As a result of research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a gene expressed in coryneform bacterial cells and encoding SK is propagated in coryneform bacterial cells. Succeeded in isolating a coryneform bacterium having a recombinant DNA ligated to a plasmid vector
It was found that the obtained coryneform bacterium has a high productivity of aromatic amino acids. That is, the present invention relates to a coryneform bacterial cell containing a DNA fragment derived from a coryneform bacterium, which has a restriction enzyme cleavage pattern shown in FIG. 2 and has a length of about 1.9 kb and contains a gene encoding shikimate kinase. A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium having a recombinant DNA capable of growing inside. The present invention also relates to a coryneform bacterium having a restriction enzyme cleavage pattern shown in FIG. 3, a length of about 2.9 kb, and containing a gene encoding shikimate kinase and a gene encoding 3-dehydroquinate synthase. Origin DNA
Recombinant D containing fragments and capable of growing in coryneform bacterial cells
A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium having NA. Further, the present invention is shown in FIG.
A gene having a restriction enzyme cleavage pattern of about 2.9 kb and encoding a shikimate kinase and 3-
A DNA fragment derived from a coryneform bacterium, which contains a gene encoding dehydroquinate synthase, and which contains about 8.
DNA fragment derived from coryneform bacterium, which has a length of 35 kb and has a restriction enzyme PstI at both ends and contains a gene encoding shikimate kinase, a gene encoding 3-dehydroquinate synthase, and a gene encoding shikimate dehydrogenase A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium having a recombinant DNA capable of growing in a coryneform bacterial cell.

【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。
The coryneform bacterium referred to in the present invention (Coryne)
form bacterium is the Bargeys Manual of Determinate Bacteriology.
inactive Biology) 8th edition 5
They are a group of microorganisms defined on page 99 (1974), and are aerobic, gram-positive, non-acidic, and spore-forming bacilli. Among such coryneform bacteria, coryneform glutamic acid-producing bacteria as described below are most preferable in the present invention.

【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
Examples of wild strains of coryneform glutamic acid-producing bacteria include the following. Brevibacterium divalicatum ATCC 14020 Brevibacterium saccharolyticum ATCC 14066 Brevibacterium inmaliofilm ATCC 14068 Brevibacterium lactofermentum ATCC 13869 Brevibacterium roseum ATCC 13825 Brevibacterium flavum 26 ATCC 14038 Corynebacterium acetoside film ATCC 19240 Corynebacterium acetoacetate film ATCC 13870 Corynebacterium acetoglutamicum ATCC 15806 Corynebacterium carnae ATCC 15991 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032, 13060 Corynebacterium varium 90 Cterium Melacecola ATCC 17965 Microbacterium Ammonia Philum 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。
The coryneform glutamic acid-producing bacterium of the present invention includes mutant strains having glutamic acid productivity or having lost glutamic acid productivity in addition to the above-mentioned wild strain having glutamic acid productivity.

【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。
The method for isolating the SK gene is based on a coryneform cell type.
First, from the strain having the SK gene of fungus, the chromosomal gene
(For example, H. Saito and K. Miu)
raBiochem. Biophys. Acta7
Two, 619, (1963) can be used. ), This
This is cut with an appropriate restriction enzyme. Then, coryneform bacteria
When the plasmid vector which can grow in the cell is ligated,
SK Deletion Mutation of Coryneform Bacteria Using Recombinant Recombinant DNA
Transform the strain and retain the SK-producing activity.
The SK gene can be isolated from the isolated strain.

【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。
In order to cleave the chromosomal gene, a wide variety of restriction enzymes can be used by controlling the cleavage reaction time and the like to control the degree of cleavage.

【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
The plasmid vector used in the present invention may be any one so long as it can grow in coryneform bacterial cells. Specific examples are as follows. (1) pAM 330 See JP-A-58-67699 (2) pHM 1519 See JP-A-58-77895 (3) pAJ 655 See JP-A-58-192900 (4) pAJ 611 Same as above (5) pAJ 1844 Same as above (6) pCG 1 See JP-A-57-134500 (7) pCG 2 See JP-A-58-35197 (8) pCG 4 See JP-A-57-183799 (9) pCG 11 Same as above

【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。
Cleavage of the plasmid vector DNA is carried out by cutting the DNA with a restriction enzyme that cuts at one site or by partially cutting with a restriction enzyme that cuts at multiple sites.

【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。
The vector DNA is cleaved by the restriction enzyme used when cleaving the chromosomal gene, or the chromosomal DNA cleaving fragment and the cleaved vector DN.
Oligonucleotides having complementary nucleotide sequences are connected to both ends of A, and then subjected to a ligation reaction between the plasmid vector and the chromosomal DNA fragment.

【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。
To introduce the recombinant DNA of the chromosomal DNA and the vector plasmid thus obtained into a recipient bacterium belonging to a coryneform bacterium, Escherichia coli K-
12 (Mandel, M .;
and Higa, A .; J. Mol. , Biol. ,
53 , 159 (1970) Receptor cells treated with calcium chloride to increase DNA permeability, or as reported for Bacillus subtilis (Dunca).
n, C.I. H. Wilson, G .; A. andYoun
g, F. E. , Gene, 1 , 153 (1977)) by introducing it into a growth stage (so-called competent cell) so that the cells can take up DNA. Alternatively, as is known for Bacillus subtilis, actinomycetes and yeast (Chang, S. and Ch.
oen, S.M. 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, 75 1929 (1978)), D
It is also possible to transform the NA recipient bacteria into protoplasts or spheroplasts that readily incorporate the plasmid DNA and introduce the plasmid into the DNA recipient bacteria.

【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。
In the protoplast method, a sufficiently high frequency can be obtained even by the method used in the above Bacillus subtilis, and the protoplasts of the genus Corynebacterium or Brevibacterium described in JP-A-57-183799 can be obtained. D in the presence of polyethylene glycol or polyvinyl alcohol and divalent metal ions
Naturally, the method of incorporating NA can also be used. Equivalent results can be obtained by a method of promoting the uptake of DNA by adding carboxymethyl cellulose, dextran, Ficoll, Bluronic F68 (Celva) instead of polyethylene glycol or polyvinyl alcohol.

【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。
As the aromatic amino acid-producing bacterium, a strain transformed with a SK-deficient strain as a host can be used.
When a host as shown below is used, a strain with higher aromatic amino acid productivity may be obtained.

【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。
In the case of tyrosine, phenylalanine is required for Corynebacterium and 3-
A mutant strain H. aureus resistant to aminotyrosine, p-aminophenylalanine, p-fluorophenylalanine, tyrosine hydroxamate. Hagino, K .; Nakay
ama: Agric. Biol. Chem. , 37 , 2
013 (1973), a mutant strain of S. cerevisiae resistant to m-fluorophenylalanine of the genus Brevibacterium. Sugi
moto, M.M. Nakagawa, T .; Tsuchid
a, I. Shiio. , Agric. Biol. Che
m. , 37 , 2327 (1973).

【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。
In the case of tryptophan: A mutant strain requiring phenylalanine and tyrosine of the genus Brevibacterium and having resistance to 5-methyltryptophan (I. Shiio, H. Sato, M. Nakaga).
wa, Agric. Biol. Chem. , 36 , 23
15 (1972)), which requires phenylalanine of the genus Brevibacterium, m-fluorophenylalanine, 5
-Mutant strains resistant to fluorotryptophan (I.
Shiio, S .; Sugimoto, M .; Nakaga
wa, Agric. Biol. Chemi. , 39 , 6
27 (1975)), which requires tyrosine of the genus Brevibacterium, requires a mutant strain having resistance to 5-fluorotryptophan and azaserine, requires phenylalanine and tyrosine of the genus Corynebacterium, and requires 5-methyltryptophan and 4-methyltryptophan. , 6-fluorotryptophan, tryptophan hydroxamate, p-fluorophenylalanine, tyrosine hydroxamate, phenylalanine hydroxamate-resistant mutants (H. Hagino, K. Nakayama, Agri)
c. Biol. Chem. , 39 , 345 (197)
5)) etc.

【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。
In case of phenylalanine A mutant strain of Brevibacterium having resistance to m-fluorophenylalanine (S. Sugimoto, M. Na.
kagawa, T .; Tsuchida, I .; Shii
o. , Agric. Biol. Chem. , 37 , 23
27 (1973)), requires tyrosine and methionine of Brevibacterium, and requires 5-methyltryptophan, p.
-A mutant strain having resistance to fluorophenylalanine (JP-A-49-116294), a mutant strain requiring tyrosine and methionine of the Brevibacterium genus, and having resistance to 5-methyltryptophan, p-fluorophenylalanine and decoinine (JP-A No. 56-64793) A mutant strain that requires tyrosine of the genus Corynebacterium and has resistance to p-fluorophenylalanine and p-aminophenylalanine (H. Hagino, K. Nakayama).
a, Agric. Biol. Chem. , 38 , 157
(1974)).

【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。
If the following genes are inserted in addition to the SK gene, the productivity of aromatic amino acids is often higher. As shown in the examples, when a gene encoding 3-dehydroquinate synthase, a gene encoding shikimate dehydrogenase is inserted, or 3-deoxy-
D-arabino-heptyuronic acid-7-phosphate (DAH
P) synthase gene, 3-dehydroquinate dehydratase gene, 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, and chorismate synthase gene.

【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。
In addition, when trying to obtain tryptophan-producing bacteria, anthranilate synthase gene, anthranilate phosphoribosyl transferase gene, N-
Better results may be obtained if the (5'-phosphoribosyl) anthranilate inmerase gene, indole-3-glycerol phosphate synthase gene, tryptophan synthase gene, etc. are inserted.

【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。
When obtaining a phenylalanine- or tyrosine-producing bacterium, the prephenate dehydratase gene, prephenate transaminase, pretyrosine dehydrogenase gene, tyrosine aminotransferase gene, etc. may be inserted in addition to the SK gene. desirable.

【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。
The method of culturing the thus obtained coryneform bacterium having an aromatic amino acid-producing ability to produce and accumulate the aromatic amino acid has been conventionally used for producing the aromatic amino acid by the coryneform bacterium. There is no big difference from the method. That is, the medium is a normal medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, and if necessary, organic micronutrients such as amino acids and vitamins. As the carbon source, glucose, sucrose, lactose, etc., and a starch hydrolyzate containing them, whey, molasses, etc. are used. As the nitrogen source, ammonia gas, ammonia water, ammonium salt and the like can be used.

【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。
Culturing is carried out under aerobic conditions while appropriately adjusting the pH and temperature of the medium until the production and accumulation of aromatic amino acids is substantially stopped.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

【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。
(1) Preparation of chromosomal DNA containing SK gene Brevibacterium lactofermentum AJ112
25 (FERM-BP1219) was inoculated into 1 L of CMG medium (containing peptone 1 g / dl, yeast extract 1 g / dl, glucose 0.5 g / dl, and NaCl 0.5 g / dl and adjusted to pH 7.2). Then, shaking culture was carried out at 30 ° C. for about 3 hours to collect cells in the logarithmic growth phase.
After culturing the cells in lysozyme / SDS, the chromosomal DNA was extracted and purified by a usual phenol treatment method to finally obtain 3.5 mg of DNA.

【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。
(2) Preparation of vector DNA Using pAJ1844 (molecular weight 5.4 megadalton) as a vector, the DNA was prepared as follows. First, Brevibacterium lactofermentum AJ12037 (F which has pAJ1844 as a plasmid)
ERM-P577) was inoculated into 100 ml of CMG medium, cultured at 30 ° C. until the late logarithmic growth phase, lysed by lysozyme SDS treatment, and 30,000 × g, 3
The supernatant was obtained by 0 minute ultracentrifugation. After phenol treatment, 2 volumes of ethanol was added to precipitate and collect DNA.
Add a small amount of TEN buffer (20 mM Tris hydrochloride, 2
It was dissolved in 0 mM NaCl, 1 mM EDTA (pH 8.0), subjected to agarose gel electrophoresis for separation, and cut out to obtain about 15 μg of pAJ1844 plasmid DNA.

【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。
(3) Insertion of Chromosomal DNA Fragment into Vector 10 μg of chromosomal DNA obtained in (1) and 5 μg of plasmid DNA obtained in (2) were used as restriction endonuclease Pst.
Each was kept at 37 ° C. for 1 hour with I and cut. 65
After heating at 0 ° C for 10 minutes, both reaction solutions were mixed, and DN derived from T 4 phage in the presence of ATP and dithiothreitol.
The DNA strands were ligated with A ligase at 10 ° C. for 24 hours. Then, the reaction solution was heated at 65 ° C. for 5 minutes, and 2 volumes of ethanol was added to the reaction solution to form D
The NA precipitate was collected.

【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。
(4) Cloning of SK gene Brevibacterium lactofermentum AJ12157 (Brevibacterium lactofermentum AJ12036 (FERMBP-75) deficient in SK gene
59) was used as a parent strain and subjected to mutation treatment with N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine to select 3 mutant amino acids of phenylalanine, tryptophan and tyrosine for growth. ) Was used as a recipient bacterium.

【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。
As a transformation method, the protoplast transformation method was used. First, 5 strains
Incubate in ml CMG liquid medium until the beginning of the logarithmic growth phase,
After adding 0.6 unit / ml of penicillin G, the cells were further cultivated with shaking for 1.5 hours, and the bacterial cells were collected by centrifugation, and the bacterial cells were collected with 0.5 M sucrose, 20 mM maleic acid and 2 mM.
SMMP medium (pH 6.5) consisting of 0 mM magnesium chloride and 3.5% Penassay broth (Difco)
It was washed with 0.5 ml. Then, the cells were suspended in SMMP medium containing 10 mg / ml of lysozyme and protoplasted at 30 ° C for 20 hours. After centrifugation at 6000 xg for 10 minutes, the protoplasts were washed with SMMP and resuspended in 0.5 ml SMMP. 5 μm of the protoplast thus obtained and 10 μg of the DNA prepared in (3)
After mixing in the presence of EDTA and adding polyethylene glycol to a final concentration of 30%, the mixture was allowed to stand at room temperature for 2 minutes to incorporate DNA into protoplasts.
After washing this protoplast with 1 ml of SMMP medium, S
Resuspend in 1 ml of MMP medium, 30 ℃ for expression
It was cultured for 2 hours. This culture solution was applied on a protoplast regeneration medium having a pH of 7.0. The protoplast regeneration medium contains 12 g of tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5 g of KCl, 10 g of glucose and M per liter of distilled water.
gCl 2 · 6H 2 O8.1g, CaCl 2 · 2H 2 O2.2
g, peptone 4 g, powder yeast extract 4 g, casamino acid (Difco) 1 g, K 2 HPO 4 0.2 g, sodium succinate 135 g, agar 8 g, and chloramphenicol 3 μg / ml.

【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。
After culturing at 30 ° C. for 2 weeks, about 25,000 chloramphenicol resistant colonies appeared, which were used as a minimum medium (2% glucose, 1% ammonium sulfate, 0.3% urea, 0.1% phosphorus). Potassium dihydrogen acid,
0.04% magnesium sulfate heptahydrate, 2 ppm iron ion, 2 ppm manganese ion, 200 μg / l thiamine hydrochloride, 50 μg / l biotin, chloramphenicol 10 μg / ml, pH 7.0, agar 1.8%) Then, 5 strains were obtained which were resistant to chloramphenicol and had no requirement for phenylalanine, tryptophan, or tyrosine.

【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。
(5) Plasmid analysis of transformed strains From these strains, lysates were prepared by the method described in (2), and plasmid D was analyzed by agarose gel electrophoresis.
When NA was detected, vector pAJ1 was detected in all strains.
A plasmid clearly larger than 844 was detected.

【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。
When the plasmids of the 5 strains were each digested with the restriction enzyme Pst I used for recombination, a 2.9 kb DNA insert fragment common to all plasmids was observed. Therefore, it is considered to exist on the Pst I DNA fragment of the SK gene of 2.9 kb. A recombinant plasmid in which a 2.9 kb DNA fragment was inserted at the Pst I cleavage point of vector pAJ1844 was named pAJ927, and a recombinant plasmid having Pst I DNA fragments of 1.15 kb and 4.3 kb in addition to the 2.9 kb DNA fragment. Is named pAJ1219, p
A strain that retains AJ927 is AJ12158 FERM-
A strain carrying P7865, pAJ1219 was designated as AJ121.
It was named 59 FERM-P7866.

【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。
(6) Retransformation In order to confirm the presence of the SK gene on the recombinant plasmid containing the 2.9 kilobase DNA fragment detected in (5), this plasmid DNA pAJ1219 and p
Brevibacterium lactofermentum AJ12157 was transformed again using AJ927. 10 out of each chloramphenicol resistant colonies
When the auxotrophic properties of all of these were eliminated, it was revealed that the SK gene was present on the above recombinant plasmid.

【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。
(7) SK activity of transformant strain The test strain was treated with a tryptophan production medium (glucose 130).
g, (NH 4 ) 2 SO 4 25 g, KH 2 PO 4 1 g, MgS
O 4 · 7H 2 O1g, fumaric acid 12g, acetic 3 ml, soybean protein acid hydrolyzate "Taste liquid" 50ml, MnSO 4 · 4H 2
O10mg, biotin 50μg, thiamine hydrochloride 20
00 μg and 50 g CaCO 3 are contained in 1 l of water. pH
6.5) A lysate was prepared by sonication using the bacterial cells cultured in 20 ml at 30 ° C. for 22 hours.
The supernatant was obtained by centrifugation at 000 × g for 20 minutes. Using this supernatant as a crude enzyme solution, 50 mM Veronal buffer (pH 9.0), 1 mM shikimic acid, 4 mM ATP,
After reaction at 30 ° C. for 30 minutes in a reaction solution containing 5 mM MgCl 2 and 10 mM NaF, 1 M Tris-
Add 0.2 ml of hydrochloric acid buffer (pH 7.8) and add 100 ° C.
And inactivate the enzyme for 2 minutes. 3.0 ml after cooling
0.5 ml of 1% periodic acid was added to the reaction solution of (the reaction solution appropriately diluted to contain 2 to 10 μg of shikimic acid),
The mixture was allowed to stand at room temperature for 3 hours, 0.5 ml of 1N sodium hydroxide was added thereto, 0.3 ml of 0.1 M glycine was immediately added thereto, and shikimic acid was quantified by measuring the absorbance at 380 mμ. The SK activity was determined by subtracting the amount of shikimic acid after completion of the reaction from the amount of shikimic acid added to the reaction solution. Table 1 shows the measurement results.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 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。
(8) Identification of shikimate dehydrogenase gene and 3-dehydroquinate synthase gene on recombinant plasmids pAJ927 and pAJ1219 pAJ927 and pAJ1219 were derived from Escherichia coli K-12 strain AB2834,3 deficient in shikimate dehydrogenase.
-Dehydroquinate synthase deficient strain AB2847 (J.
Pittard et al. Bacterio
l. , 1494, 91 , 1966).

【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。
E. coli is a mutant strain of the K-12 strain AB283.
For 4,2847, pAJ92 was prepared by treating DNA recipient cells with calcium chloride to increase DNA permeability.
7, pAJ1219 was transformed, and 10 clones each of the resulting chloramphenylchol-resistant colonies were picked up and examined for phenylalanine, tyrosine and tryptophan requirements. AB28 for both pAJ927 and pAJ1219
All of the 47 requirements were lost, but the AB2834 requirement was not abolished in the pAJ927 transformants and pAJ1
The 219 transformants lost all requirements.

【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。
Accordingly, 2.9 kb inserted Pst I of SK, 3-dehydroquinate synthase gene was inserted into pAJ927.
Cloned on a DNA fragment, pAJ121
It was revealed that the SK, 3-dehydroquinate synthase, and shikimate dehydrogenase genes were cloned in 9.

【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。
(9) Shikimate Dehydrogenase Activity of Transformed Strains A crude enzyme solution of the wild strains AJ12036 and pAJ1219 transformed strains was prepared by the method described in (7).
0.1 M Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 7.4), 0.8 m
The above-mentioned crude enzyme solution was added to the reaction solution consisting of MNADP and 4 mM shikimic acid, and the increase in absorbance at 340 nm was measured to determine the shikimate dehydrogenase activity. Second result
Shown in the table.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 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。
[0040] (10) was completely cut subcloning pAJ927 of SK gene with a restriction enzyme Bgl II, 6
After heating at 5 ° C. for 10 minutes, the DNA strand was ligated by allowing it to stand at 4 ° C. overnight with a DNA ligase derived from T4 phage in the presence of ATP and dithiothreitol. Then, the reaction solution was heated at 65 ° C. for 10 minutes, and 2 volumes of ethanol was added to the reaction solution to collect a precipitate of ligated DNA.
After dissolving in TEN buffer, cleaved with restriction enzyme Bam HI,
After heating at 65 ° C for 10 minutes, 2 volumes of ethanol was added to the reaction solution to collect a DNA precipitate, and a small amount of TE was added to this.
N buffer was added and used for transformation.

【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。
Brevibacterium lactofermentum AJ12157 was prepared using the transformation method described in (4).
Was transformed. After regenerating in a regenerating medium containing 3 μg / ml of chloramphenicol at 30 ° C. for 2 weeks, a replica of a minimal medium was performed, and a strain that was resistant to chloramphenicol and had a triple requirement for phenylalanine, tyrosine, and tryptophan disappeared at the same time. Got a lot. All of these strains are pAJ
927 had the small plasmid pAJ912. Note that pAJ927 and pAJ912 have the restriction enzyme cleavage maps shown in FIG.

【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。
When AJ12157 was transformed again with pAJ912 and the resulting chloramphenicol resistant colonies were picked up and tested for the requirement of phenylalanine, tyrosine and tryptophan, all of them lost the three requirements at the same time. Therefore, it was revealed that the SK gene was present on the above recombinant plasmid.

【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。
Next, pAJ912 was used as a mutant strain of Escherichia coli K-12 strain 3-dehydroquinate synthase deficient strain AB2847.
Transformed into. The resulting chloramphenicol-resistant colonies were picked up and examined for phenylalanine, tyrosine, and tryptophan requirement, but none of them recovered the requirement. Therefore, pAJ912 is considered to have the 3-dehydroquinate synthase gene partially or completely deleted.

【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。
(11) Tryptophan-Producing Ability of Each Transformant Using the above pAJ927, pAJ912, and pAJ1219, m-fluorophenylalanine and 5-fluorotryptophan resistant strains Brevibacterium lactofermentum M247 and Corynebacterium glutamicum ( ATCC13060) was transformed by the method described in (4), and a transformant was selected using chloramphenicol resistance as an index. AJ1216 thus obtained
0 (FERM-P7867), AJ12161 (FER
M-P7868), AJ12169 (FERM-P78
69), AJ12170 (FERM-P7870), A
When J12171 (FERM-P7871) was cultured and the tryptophan-producing ability was examined, the results shown in Table 3 were obtained.

【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。
The culture was a tryptophan production culture (glucose 130 g, (NH 4 ) 2 SO 4 25 g, fumaric acid 12
g, acetic acid 3 ml, KH 2 PO 4 1 g, MgSO 4 .7H 2 O
10 mg, MnSO 4 .7H 2 O 1 g, d-biotin 50
μg, thiamine hydrochloride 2000 μg, methionine 40
0 mg, tyrosine 650 mg, soybean protein acid hydrolyzed liquid "taste liquid" 50 ml, CaCO 3 50 g in 1 liter of water,
pH 6.5) 20 ml was put in a 500 ml Sakaguchi flask, the test strain was inoculated, and the mixture was incubated at 30 ° C. for 72 hours.
Performed under shaking. After culturing, the L-tryptophan in the centrifugal supernatant was added to Leuconostoc mescentroides (Leu).
conostoc mesenteroides) AT
It was determined by a bioassay method using CC8042 as a quantitative strain.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 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。
In order to obtain AJ12157 and M247, it is possible to remove the complex plasmid in the host cell from the deposited AJ12158 and AJ12160 without damaging the host cell. That is, the plasmid may be naturally lost by the host, or it may be removed by a "removal" operation (Bact. Rev., 36 , p3.
61-405 (1972)). Examples of other removal operations are as follows. CM for AJ12158 and AJ12160
Inoculate G liquid medium and incubate at 37 ℃ overnight (high temperature treatment)
After that, the culture solution is appropriately diluted, applied to CMG agar medium containing no chloramphenicol, and cultured at 30 ° C. for 1 to 3 days. The strains thus isolated as the chloramphenicol sensitive strains are AJ12157 and M247.

【0048】[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。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The coryneform bacterium having a recombinant DNA in which a gene expressing SK and encoding SK is connected to a plasmid vector capable of growing in the coryneform bacterial cell was successfully isolated. Have succeeded in providing a more efficient production method of aromatic amino acids using the obtained coryneform bacterium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】プラスミドpAJ927及びpAJ912の制
限酵素切断地図を示す。
FIG. 1 shows restriction enzyme digestion maps of plasmids pAJ927 and pAJ912.

【図2】プラスミドpAJ912の挿入断片の制限酵素
地図を示す。
FIG. 2 shows a restriction map of the insert fragment of plasmid pAJ912.

【図3】プラスミドpAJ927の挿入断片の制限酵素
地図を示す。
FIG. 3 shows a restriction map of the insert fragment of plasmid pAJ927.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 15/09 //(C12N 15/09 C12R 1:13) C12R 1:13) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C12N 15/09 // (C12N 15/09 C12R 1:13) C12R 1:13)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A coryneform bacterial cell having a DNA fragment derived from coryneform bacteria, which has a restriction enzyme cleavage pattern shown in FIG. 2, is about 1.9 kb in length, and contains a gene encoding shikimate kinase. A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium that retains a recombinant DNA capable of growing inside.
【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。
2. A coryneform bacterium derived from a coryneform bacterium having a restriction enzyme cleavage pattern as shown in FIG. 3, a length of about 2.9 kb, and containing a gene encoding shikimate kinase and a gene encoding 3-dehydroquinate synthase. A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium containing a recombinant DNA capable of growing in a coryneform bacterial cell containing a DNA fragment.
【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。
3. A coryneform bacterium derived from a coryneform bacterium, which has the restriction enzyme cleavage pattern shown in FIG. 3, is about 2.9 kb in length, and contains a gene encoding shikimate kinase and a gene encoding 3-dehydroquinate synthase. It contains a DNA fragment inside, is about 8.35 kb in length, and has a restriction enzyme P at both ends.
In a coryneform bacterial cell containing a DNA fragment derived from a coryneform bacterium having a gene encoding shikimate kinase, a gene encoding 3-dehydroquinate synthase and a gene encoding shikimate dehydrogenase, having a stI site, A method for producing an aromatic amino acid, which comprises culturing a coryneform bacterium having a recombinant DNA capable of growing.
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