JPH0823966A - Bacterium cell excessive in amino acid secretion - Google Patents

Bacterium cell excessive in amino acid secretion

Info

Publication number
JPH0823966A
JPH0823966A JP6157321A JP15732194A JPH0823966A JP H0823966 A JPH0823966 A JP H0823966A JP 6157321 A JP6157321 A JP 6157321A JP 15732194 A JP15732194 A JP 15732194A JP H0823966 A JPH0823966 A JP H0823966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
bacterial cell
cells
amino acid
vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6157321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Forseringam Ian
フォーセリンガム イアン
Ton Jennifer
トン ジェニファー
Higgins Christopher
ヒギンズ クリストファー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nutrasweet Co
Original Assignee
Nutrasweet Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nutrasweet Co filed Critical Nutrasweet Co
Priority to JP6157321A priority Critical patent/JPH0823966A/en
Publication of JPH0823966A publication Critical patent/JPH0823966A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a new bacterium cell with an incorporated DNA inversion gene, hypersecreting an amino acid, and further to provide a method for producing the cell, and a method for producing an amino acid from the cell.
CONSTITUTION: This bacterium cell is obtained by directly introducing a DNA inversion gene (especially cin gene of bacteriophage P1, gin gene of bacteriophage mu, hin gene of Salmonella typhimurium and pin gene of Escherichia coli) via a proper prophage or a vector having temperature sensitivity to a host cell (Escherichia coli) capable of producing the objective amino acid (phenylalanine, tyrosine or methionine) and transformed by a vector having pheA34 gene to enable the hypersecreting of the amino acid.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の背景】本発明は一般に、細菌細胞の発現生成物
であるアミノ酸の能動(細胞外)分泌のための方法と材
料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates generally to methods and materials for the active (extracellular) secretion of amino acids that are the expression products of bacterial cells.

【0002】細菌細胞からのアミノ酸の過分泌(hyp
ersecretion)は、工業的工程でのアミノ酸
の大規模生産において明らかに重要である。野生型の細
胞に比較して多量のアミノ酸を活性に分泌する細胞を作
成する手段は今日まで報告されていない。アミノ酸の細
胞外の存在を増加させるための従来の試みは、例えばフ
ェニルアラニン摂取代謝経路に突然変異を導入すること
によりアミノ酸摂取を減少させることを中心に行われて
きた。しかしそのような技術は、拡散によりすでに培地
中に失われたアミノ酸の、細胞による能動摂取を減少さ
せることにより、流出のほんのわずかの増加をもたらす
のみである。本出願の目的において過分泌とは、対応す
る野生型の細胞から受動的に拡散する量より多くのアミ
ノ酸の宿主細胞による能動分泌を意味する。
Amino acid hypersecretion (hyp) from bacterial cells
Erscretion) is obviously important in large-scale production of amino acids in industrial processes. To date, no means has been reported for making cells that actively secrete large amounts of amino acids as compared to wild-type cells. Previous attempts to increase the extracellular presence of amino acids have focused on reducing amino acid uptake, for example by introducing mutations in the phenylalanine uptake metabolic pathway. However, such a technique results in only a slight increase in efflux by reducing the active uptake by the cells of amino acids already lost to the medium by diffusion. For the purposes of this application, hypersecretion means active secretion by the host cell of more amino acids than is passively diffused from the corresponding wild-type cell.

【0003】当該分野において、アミノ酸の産生を促進
し、アミノ酸の高細胞内レベルの毒性作用および阻害作
用を緩和するために、対応する野生型の細胞に比較して
多量のアミノ酸を分泌することができる宿主細胞に対す
るニーズがある。本発明はアミノ酸を過分泌することが
できる新規の細菌細胞を与える。
It is known in the art to secrete large amounts of amino acids as compared to the corresponding wild-type cells in order to promote the production of amino acids and mitigate the high intracellular levels of toxic and inhibitory effects of amino acids. There is a need for capable host cells. The present invention provides a novel bacterial cell capable of hypersecreting amino acids.

【0004】発明の要約 本発明はアミノ酸を過分泌することができる新規の細菌
細胞を与える。本発明の好適な実施態様において、過分
泌されるアミノ酸は、チロシン、メチオニンまたはフェ
ニルアラニンであり、細菌細胞は大腸菌細胞である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides novel bacterial cells capable of hypersecreting amino acids. In a preferred embodiment of the invention, the hypersecreted amino acid is tyrosine, methionine or phenylalanine and the bacterial cell is an E. coli cell.

【0005】本発明の好適な実施態様において、DNA
反転遺伝子(inversiongene)は、目的の
アミノ酸を製造することができる細胞に導入される。D
NA反転遺伝子(またはインバーテース(invert
ases)とも呼ばれる)は、特にバクテリオファージ
P1のcin遺伝子、バクテリオファージmuのgin
遺伝子、サルモネラティフィムリウム(Salmone
lla typhimurium)のhin遺伝子、お
よび大腸菌のpin遺伝子を含む。任意のインバーテー
スは適当なプロファージまたはベクターを介して、アミ
ノ酸の過分泌を可能にするために目的のアミノ酸を製造
することができる宿主細胞中に直接導入される。
In a preferred embodiment of the present invention, DNA
The inversion gene is introduced into cells capable of producing the amino acid of interest. D
NA inversion gene (or invert (invert)
(also referred to as "asses"), especially the cin gene of bacteriophage P1, the gin of bacteriophage mu.
Gene, Salmonella typhimurium
ll. typhimurium) and the E. coli pin gene. Any invertase is introduced directly into a host cell capable of producing the amino acid of interest to allow hypersecretion of the amino acid via a suitable prophage or vector.

【0006】本発明の好適な実施態様において、標的宿
主細胞の溶原菌(lysogen)を作成するために、
適当なプロファージの取り込みにより、インバーテース
遺伝子は宿主細胞中に導入される。最も好ましくは、宿
主細胞にP1プロファージを導入することによりcin
遺伝子は取り込まれ、宿主細胞にmuプロファージを導
入することによりgin遺伝子は取り込まれる。
In a preferred embodiment of the invention, in order to produce a lysogen of the target host cell,
The invertase gene is introduced into the host cell by the incorporation of an appropriate prophage. Most preferably, cin is introduced by introducing P1 prophage into a host cell.
The gene is incorporated, and the gin gene is incorporated by introducing mu prophage into the host cell.

【0007】本発明の好適な実施態様において、任意の
インバーテースは、適当な形質転換ベクター(これは好
ましくは温度感受性のコピー数を有するプラスミッドで
あり、最も好ましくはプラスミッドpHSG415であ
る)を介して導入される。
In a preferred embodiment of the present invention, any invertase is transformed with a suitable transformation vector, which is preferably a plasmid having a temperature-sensitive copy number, most preferably plasmid pHSG415. Be introduced through.

【0008】本発明の別の面において、インバーテース
のみによる形質転換より起きるフェニルアラニン流出レ
ベルより高いレベルを与えるために、フェニルアラニン
を過分泌することができる大腸菌細胞は、pheA34
遺伝子を含有するプラスミッドでさらに形質転換され
る。
In another aspect of the invention, E. coli cells capable of hypersecreting phenylalanine to provide higher levels of phenylalanine efflux resulting from transformation with invertase alone are pheA34.
It is further transformed with the plasmid containing the gene.

【0009】本発明の好適な実施態様において、インバ
ーテースは宿主細菌細胞中で一過性に存在するかまたは
一過性に活性があり、この細菌細胞は過分泌モードで固
定される。
In a preferred embodiment of the invention, the invertase is transiently present or transiently active in the host bacterial cell, which is fixed in the hypersecretory mode.

【0010】本発明のさらに別の面において、アミノ酸
を過分泌することができる細菌細胞を産生する方法が開
示され、ここで細菌細胞はプロファージまたはインバー
テースを含有するベクターで形質転換またはトランスフ
ェクションされる。形質転換またはトランスフェクショ
ンされた細菌細胞は、次に選択され、過分泌されるアミ
ノ酸を合成することができない大腸菌株を摂取した培地
上に広げられる。アミノ酸を過分泌するが、もうベクタ
ーを含有しない細菌細胞は、次に単離される。
In yet another aspect of the invention, a method of producing a bacterial cell capable of hypersecreting amino acids is disclosed, wherein the bacterial cell is transformed or transfected with a vector containing prophage or invertase. To be done. The transformed or transfected bacterial cells are then selected and spread on medium fed an E. coli strain that is unable to synthesize the hypersecreted amino acid. Bacterial cells that hypersecrete amino acids but no longer contain the vector are then isolated.

【0011】前述の方法の好適な実施態様において、細
菌細胞は大腸菌細胞であり、過分泌されるアミノ酸はチ
ロシン、メチオニンまたはフェニルアラニンであり、イ
ンバーテースは一過性に宿主細胞中に取り込まれる。
In a preferred embodiment of the above method, the bacterial cell is an E. coli cell, the hypersecreted amino acid is tyrosine, methionine or phenylalanine, and the invertase is transiently incorporated into the host cell.

【0012】本発明のさらに別の面において、アミノ酸
の産生方法が提供され、ここでアミノ酸を過分泌するこ
とができる細菌細胞は適当な培地中で発酵され、次に過
分泌されるアミノ酸は培地から採取される。
In yet another aspect of the present invention there is provided a method of producing an amino acid, wherein bacterial cells capable of hypersecreting an amino acid are fermented in a suitable medium, and the amino acid which is then secreted is the medium. Taken from.

【0013】前述の過分泌表現型は、インバーテースで
記載した方法と基本的に同様の方法で、リゾルベース
(resolvase)ファミリーのメンバーを細菌細
胞中に取り込むことにより誘導される。リゾルベースに
はTn3、ガンマデルタ、TN501、Tn21そして
Tn171がある。このリゾルベース遺伝子はトランス
ポゾンのTn3ファミリー由来であり、インバーテース
ファミリーと実質的な配列相同性を有する。リゾルベー
ス、またはリゾルベースよりなるベクターの細菌細胞中
への取り込みにより、1つまたはそれ以上のアミノ酸が
過分泌される。
The above-mentioned hypersecretory phenotype is induced by incorporating a member of the resolvase family into bacterial cells in a manner essentially similar to the method described in Invertase. Resolved bases include Tn3, gamma delta, TN501, Tn21 and Tn171. This resorbase gene is derived from the Tn3 family of transposons and has substantial sequence homology with the Invertase family. Incorporation of the resorbase, or a vector consisting of the resorbase, into bacterial cells hypersecretes one or more amino acids.

【0014】本発明の多くの追加の面と利点は、以下の
本発明の詳細な記載を考慮すれば当業者には明らかであ
ろう。
Many additional aspects and advantages of the present invention will be apparent to those of ordinary skill in the art in view of the detailed description of the invention that follows.

【0015】発明の詳細な記述 以下の詳細な説明は、アミノ酸を過分泌することができ
る細菌細胞の産生と利用に関する。そのような細胞はイ
ンバーテースによる形質転換またはトランスフェクショ
ン、またはインバーテースそして適当なベクター中のp
heA34遺伝子による形質転換またはトランスフェク
ションの結果である。一般にその中にインバーテースが
取り込まれている細胞は、1%の比率で野生型の分泌パ
ターンへの反転、および1%の再反転(すなわち過分泌
モードへの反転)比率を示す。前述の野生型分泌速度へ
の反転を補正し、過分泌モードで標的細菌細胞を「ロッ
ク」するために、インバーテースを一過性に細菌細胞に
導入し、インバーテースを除去または不活性化しても過
分泌モードである任意の細胞は、本発明の細胞であると
して選択される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description relates to the production and use of bacterial cells capable of hypersecreting amino acids. Such cells may be transformed or transfected with Invertase, or Invertase and p in an appropriate vector.
It is the result of transformation or transfection with the heA34 gene. In general, cells with inverted uptake therein exhibit a 1% reversion to the wild-type secretion pattern and a 1% reinversion (ie reversion to hypersecretion mode) ratio. Invertase was transiently introduced into bacterial cells to remove or inactivate it in order to “lock” the target bacterial cells in hypersecretory mode in order to compensate for the aforementioned reversal to the wild-type secretion rate. Any cell that is also in hypersecretory mode is selected to be a cell of the invention.

【0016】実施例1は宿主細菌細胞中へのP1プロフ
ァージの取り込み手段を与える。実施例2は、実施例1
で産生される溶原菌はアミノ酸を過分泌することを証明
している結果を報告している。実施例3はプラスミッド
ベクター中へのインバーテースの取り込みに関する。実
施例4はインバーテースを含有するプラスミッドを細菌
細胞中に取り込む手段を与え、過分泌表現型の存在を確
認するための試験の結果を与える。実施例5は表現型の
安定化に関し、実施例6は定量的データでの過分泌表現
型のさらなる確認である。
Example 1 provides a means for incorporating P1 prophage into host bacterial cells. Example 2 is the same as Example 1.
Reported that the lysogens produced in E. coli hypersecrete amino acids. Example 3 relates to the incorporation of Invertase into a plasmid vector. Example 4 provides a means of incorporating plasmids containing invertase into bacterial cells and provides the results of tests to confirm the presence of a hypersecretory phenotype. Example 5 relates to phenotypic stabilization and Example 6 is further confirmation of the hypersecretory phenotype with quantitative data.

【0017】実施例1 前述の種々のDNA反転遺伝子(インバーテース)は過
分泌表現型の発現のスイッチを入れるのに関与してい
る。例示のためにバクテリオファージP1のcin遺伝
子を含有するP1プロファージを直接大腸菌細胞内へ取
り込んだ。同様の方法を用いることにより細菌細胞内へ
他のインバーテースを取り込むことができることと、こ
こで例示したP1プロファージは例示のためであること
は当業者には明らかであろう。バクテリオファージP
1、P1 cml cir株を、大腸菌細胞へのトラン
スフェクションに使用した。P1のcml cir株の
源はA Short Course In Bacte
rial Genetics Strain Kitに
記載されている大腸菌CSH128株であり、これはミ
ラー(Miller)、A Short Course
In Bacterial Genetics(コー
ルドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold
Spring Harbor Laboratory
Press)、1992)の付属物としてコールドス
プリングハーバーラボラトリープレス(Cold Sp
ring Harbor Laboratory Pr
ess)から入手できる。P1の株は温度感受性的に溶
原菌を産生し、約30−35℃が溶原菌形成に最も有用
である。大腸菌試験株HW1089(ATCC寄託番号
55371)への取り込みに、HW1107と呼ばれる
大腸菌の溶原菌株からプロファージP1を調製した。し
かしP1プロファージの調製には、P1 cml cl
rに溶原性である任意の大腸菌株が使用できる。HW1
107細胞は密度が2×108 細胞/mlに達するま
で、32℃で25mlのLB肉汁培地(GIBCO/B
RL、ペイスリー(Paisley)、スコットラン
ド)で通気しながら増殖させた。次に細胞を40℃でさ
らに90分間増殖させた。次に培養物を10,000r
pmで10分間遠心して細胞を除去した。P1プロファ
ージ懸濁物を含む上澄液の1mlを取り、無菌の1.5
mlポリプロピレン試験管中に入れ、ここに10μlの
クロロホルムを加えた。懸濁物を4℃で保存した。
Example 1 The various DNA inversion genes (invertases) described above are involved in switching on the expression of the hypersecretory phenotype. For illustration, P1 prophage containing the cin gene of bacteriophage P1 was directly incorporated into E. coli cells. It will be apparent to those skilled in the art that other invertases can be incorporated into bacterial cells by using similar methods and that the P1 prophage exemplified here is for illustration only. Bacteriophage P
1, P1 cml cir strain was used for transfection into E. coli cells. The source of the cml cir strain of P1 is A Short Course In Bacte
Escherichia coli CSH128 strain described in Rial Genetics Strain Kit, which is Miller, A Short Course.
In Bacterial Genetics (Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold
Spring Harbor Laboratory
Press), 1992) as an accessory to Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Sp)
ring Harbor Laboratory Pr
ess). The P1 strain produces temperature-sensitive lysogens, with about 30-35 ° C being most useful for lysogen formation. Prophage P1 was prepared from an E. coli lysogen strain called HW1107 for incorporation into the E. coli test strain HW1089 (ATCC Deposit No. 55371). However, for the preparation of P1 prophage, P1 cml cl
Any E. coli strain that is lysogenic to r can be used. HW1
107 cells were treated with 25 ml of LB broth medium (GIBCO / B at 32 ° C.) until the density reached 2 × 10 8 cells / ml.
Growing with aeration in RL, Paisley, Scotland. The cells were then grown at 40 ° C for an additional 90 minutes. Next, culture
Cells were removed by centrifugation at pm for 10 minutes. Take 1 ml of the supernatant containing the P1 prophage suspension and add sterile 1.5
It was placed in a ml polypropylene test tube, and 10 μl of chloroform was added thereto. The suspension was stored at 4 ° C.

【0018】次にプロモータープロファージを含有する
懸濁物を、2.5mMのCaCl2を含有する25ml
のLB肉汁培地で通気しながら培養密度が2×108
胞/mlに達するまで増殖させておいたHW1089細
胞とともにインキュベートした。次に100μlのHW
1089細胞を取り、10mlのポリプロピレン試験管
中で前述のP1ファージ懸濁液2μlと一緒にした。混
合物を37℃の水浴中で攪拌することなく20分間イン
キュベートし、10μg/mlのクロラムフェニコール
を含有するLB寒天平板上に広げた。P1プロファージ
はクロラムフェニコール耐性マーカーを有する。32℃
で一晩インキュベートした後、クロラムフェニコール耐
性コロニーとして溶原菌を単離し、実施例2に記載のよ
うにフェニルアラニンとチロシンを過分泌する能力につ
いて調べた。
The suspension containing the promoter prophage was then added to 25 ml containing 2.5 mM CaCl 2.
Was aerated with HW1089 cells that had been grown until the culture density reached 2 × 10 8 cells / ml with aeration. Then 100 μl HW
1089 cells were harvested and combined with 2 μl of the P1 phage suspension described above in a 10 ml polypropylene tube. The mixture was incubated in a 37 ° C. water bath for 20 minutes without agitation and spread on LB agar plates containing 10 μg / ml chloramphenicol. P1 prophage carries the chloramphenicol resistance marker. 32 ° C
After overnight incubation at 37 ° C., lysogens were isolated as chloramphenicol resistant colonies and tested for their ability to hypersecrete phenylalanine and tyrosine as described in Example 2.

【0019】実施例2 前述のHW1089細胞の溶原菌を、カナマイシンを含
有するLB寒天平板上で選択した。コロニーをプール
し、0.2%グルコース、100μMのCaCl 2 、1
mMのMgSO4 、および5μg/mlのビタミンB1
を補足したM9最小塩培地(ロバーツ(Robert
s)ら、Studies of Biosynthes
is in E.coli、607頁、カーネギーイン
スト(Carnegie Inst)、1955)を含
有するクロスフィーディング(cross−feedi
ng)寒天平板上に広げた。これらの平板は約107
胞/mlの大腸菌HW1012株または大腸菌HW10
11株も含有していた。前者の株は増殖にフェニルアラ
ニンの補足を必要とする突然変異を有し、後者の株は増
殖にチロシンとフェニルアラニンの補足を必要とする突
然変異を含有している。本明細書中ではこれらの株は例
示のために使用される。HW1011とHW1012に
ついて記載した方法でクロスフィーディング実験に、フ
ェニルアラニンとチロシンを必要とする多くの栄養要求
体が利用できることは当業者は認識できる。
Example 2 The above-mentioned lysogen of HW1089 cells was mixed with kanamycin.
Selected on LB agar plates. Pool colony
0.2% glucose, 100 μM CaCl 21
mM MgSOFour, And 5 μg / ml vitamin B1
M9 minimal salt medium supplemented with (Roberts
s) et al., Studies of Biosynthes
is in E. coli, page 607, Carnegie Inn
Carnegie Inst, 1955)
Having cross-feeding
ng) Spread on an agar plate. These plates are about 107Fine
Cells / ml of E. coli HW1012 strain or E. coli HW10
It also contained 11 strains. The former strain is phenylara for growth
The latter strain has a mutation that requires supplementation with nin.
Larvae that require supplementation with tyrosine and phenylalanine for breeding
It contains mutations. These strains are referred to herein as examples.
Used for indicating. HW1011 and HW1012
For the cross-feeding experiment,
Many nutritional requirements that require phenylalanine and tyrosine
One of ordinary skill in the art will recognize that the body is available.

【0020】フェニルアラニンを過分泌するHW108
9溶原菌の存在は、HW1089コロニーの回りのHW
1012細胞の増殖によるハロー(halo、円)の存
在により測定し、チロシンとフェニルアラニンを過分泌
するHW1089溶原菌の存在は、HW1011細胞に
よるハローにより測定した。そのようなハローの存在は
HW1011細胞またはHW1012細胞がHW108
9溶原菌により過分泌されたフェニルアラニンまたはチ
ロシンを利用したため、これらの細胞が増殖したことを
示している。
HW108 hypersecreting phenylalanine
The presence of 9 lysogens indicates that the HW1089 colonies around the HW
The presence of HW1089 lysogens that hypersecrete tyrosine and phenylalanine was determined by the presence of halos from HW1011 cells, as determined by the presence of halos due to the proliferation of 1012 cells. The presence of such a halo indicates that HW1011 or HW1012 cells have HW108
9 indicates that these cells proliferated due to the utilization of phenylalanine or tyrosine that was hypersecreted by the lysogen.

【0021】野生型(すなわち非形質転換体)HW10
89細胞は、回りのHW1012細胞またはHW101
1細胞の非常に限定された増殖を支持する以上には充分
な量のフェニルアラニンまたはチロシンを分泌しない。
Wild-type (ie non-transformant) HW10
89 cells are the surrounding HW1012 cells or HW101
It does not secrete sufficient amounts of phenylalanine or tyrosine to support very limited growth of one cell.

【0022】HW1089溶原菌を平板1枚当たり約1
00コロニーを与えるように希釈して広げた。HW10
11細胞とHW1012細胞のハローはHW1089溶
原菌の回りに明瞭に見られ、これは溶原菌がフェニルア
ラニンとチロシンを過分泌したことを示していた。実施
例3は、形質転換ベクターを介して大腸菌中にインバー
テースを導入した場合に同じ現象が証明されることを示
している。
About 1 HW1089 lysogen per plate
Diluted and spread to give 00 colonies. HW10
The 11 and HW1012 cell halos were clearly seen around the HW1089 lysogen, indicating that the lysogen hypersecreted phenylalanine and tyrosine. Example 3 shows that the same phenomenon is demonstrated when introducing Invertase into E. coli via a transformation vector.

【0023】実施例3 次に細菌細胞の形質転換に利用するためのプラスミッド
ベクター中に、バクテリオファージP1のcin遺伝子
を取り込んだ。過分泌の誘導はここでは、フェニルアラ
ニンとチロシンの過分泌を誘導するためにcin遺伝子
を使用することにより得られた結果を報告することによ
り証明された。しかし前述のインバーテースのファミリ
ーの任意のものが同様に機能して、適当な細菌細胞中で
フェニルアラニン、チロシンおよびメチオニンの過分泌
を誘導することを、当業者は容易に認識することができ
るであろう。
Example 3 Next, the cin gene of bacteriophage P1 was incorporated into a plasmid vector for use in transformation of bacterial cells. Induction of hypersecretion was here demonstrated by reporting the results obtained by using the cin gene to induce hypersecretion of phenylalanine and tyrosine. However, one of ordinary skill in the art can readily recognize that any of the aforementioned families of Invertase function similarly to induce hypersecretion of phenylalanine, tyrosine and methionine in appropriate bacterial cells. Let's do it.

【0024】大腸菌試験株中へのcin遺伝子の導入の
ための担体(vehicle)として、マルチコピーの
プラスミッドベクターであるPLG338を使用した。
プラスミッドPLG338はストーカー(Stoke
r)ら、Gene、18:355−341(1982)
中に詳細に記載されており、その開示内容は参考のため
本明細書中に引用されている。PLG338中への取り
込みのためのcin遺伝子のコピーを産生するために、
cin遺伝子よりなるDNAをプライマー: MB1176、5' CCGGAATTCGAGCATTATTGTGAAATCAC 3' (配列番号1) および MB1177、5' CGCGGATCCCGAGTTCTCTTAAACCAAGGTTTA 3' (配列番号2) を用いてバクテリオファージP1からPCR増幅させ
た。増幅したcin遺伝子DNA(その配列は配列番号
3に記載されている)は、遺伝子のコード領域とプロモ
ーター領域よりなる。PCRによる増幅は0.2mlの
マイクロアンプ(MicroAmpTM)反応試験管(パ
ーキンエルマー(Perkin Elmer)、コネチ
カット州、ノーウォーク(Norwalk)))を用い
て行い、ここに100ngのP1DNA(1μl);5
μlの10nm/mlの各プライマー;2μlの各dA
TP、dGTP、dCTP、dTTP(各10mM);
15mMのMgCl2 、500mMのKCl2 、100
mMのトリス(pH8.3)、および0.01%のゼラ
チンよりなる10μlの緩衝液;taqDNAポリメラ
ーゼ(5u/μlを0.5μl、アンプリタク(Amp
litaqTM));および最終容量100μlになるよ
うに蒸留水を加えた。試験管にキャップをして、パーキ
ンエルマー(Perkin Elmer)9600TM
CRサーマルサイクラー(パーキンエルマー(Perk
in Elmer))中に入れた。94℃で3分間予備
加熱した後、25サイクルの94℃で30秒間の変性
(Denaturation)、50℃で30秒間アニ
ーリング、そして72℃で1分間延長を行い増幅させ
た。次に反応混合物を4℃に保存した。
PLG338, which is a multicopy plasmid vector, was used as a vehicle for introducing the cin gene into an E. coli test strain.
Plasmid PLG338 is a stalker
r) et al., Gene, 18: 355-341 (1982).
Are disclosed in detail, the disclosure content of which is incorporated herein by reference. To produce a copy of the cin gene for incorporation into PLG338,
DNA consisting of the cin gene was PCR-amplified from bacteriophage P1 using primers: MB1176, 5 ′ CCGGAATTCGAGCATTATTGTGAAATCAC 3 ′ (SEQ ID NO: 1) and MB1177, 5 ′ CGCGGATCCCGAGTTCTCTTAAACCAAGGTTTA 3 ′ (SEQ ID NO: 2). The amplified cin gene DNA (the sequence of which is described in SEQ ID NO: 3) is composed of the coding region and promoter region of the gene. Amplification by PCR was performed using 0.2 ml MicroAmp reaction tubes (Perkin Elmer, Norwalk, Conn.), Where 100 ng of P1 DNA (1 μl); 5
μl of 10 nm / ml of each primer; 2 μl of each dA
TP, dGTP, dCTP, dTTP (10 mM each);
15 mM MgCl 2 , 500 mM KCl 2 , 100
10 μl buffer consisting of mM Tris (pH 8.3) and 0.01% gelatin; taq DNA polymerase (5 u / μl 0.5 μl, AmpriTak (Amp
litaq )); and distilled water was added to a final volume of 100 μl. Cap the test tube and use Perkin Elmer 9600 P
CR Thermal Cycler (Perkin Elmer (Perk
in Elmer)). After preheating at 94 ° C for 3 minutes, 25 cycles of denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 50 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 1 minute were performed for amplification. The reaction mixture was then stored at 4 ° C.

【0025】PCR増幅した断片約1μgを制限酵素E
coRIとBamHIで消化して、プライマー配列内に
単一のEcoRI部位とBamHI部位で粘着末端を作
成した。また約1μgのプラスミッドpLG338を単
一のEcoRI部位とBamHI部位で切断した。次に
大きい(約7.1kb)プラスミッド断片を、低融点寒
天中でゲル電気泳動により単離し、プレップエージーン
(Prep−A−GeneTM)キット(バイオラッド
(Bio−Rad)、カリホルニア州リッチモンド(R
ichmond))を用いて製造業者の説明書に従い回
収した。次にPCR増幅した断片を、50mMのトリス
pH7.8、10mMのMgCl2 、20mMのDT
T、1mMのATP、50mg/mlのBSA、および
400単位のDNAリガーゼ(ニューイングランドバイ
オラボズ(New EnglandBiolabs)、
マサチュウセッツ州、ビバリー(Bevery))より
なる20μlの結合混合物中で、プラスミッド断片に結
合させた。得られたプラスミッド(PIF906と命
名)を大腸菌に導入し、次にこれを実施例4に記載する
ように過分泌表現型について調べた。
About 1 μg of the PCR-amplified fragment was digested with restriction enzyme E
Digested with coRI and BamHI to create cohesive ends with a single EcoRI and BamHI sites within the primer sequence. Also, approximately 1 μg of plasmid pLG338 was cleaved at a single EcoRI site and BamHI site. The next larger (approximately 7.1 kb) plasmid fragment was isolated by gel electrophoresis in low melting agar and prepared with the Prep-A-Gene kit (Bio-Rad, Richmond, Calif.). (R
ichmond)) according to the manufacturer's instructions. The PCR-amplified fragment was then treated with 50 mM Tris pH 7.8, 10 mM MgCl 2 , 20 mM DT.
T, 1 mM ATP, 50 mg / ml BSA, and 400 units of DNA ligase (New England Biolabs,
The plasmid fragments were ligated in a 20 μl ligation mixture consisting of Beverly, Massachusetts. The resulting plasmid (designated PIF906) was introduced into E. coli and then examined for hypersecretory phenotype as described in Example 4.

【0026】実施例4 過分泌されるアミノ酸を産生する細菌細胞は、本発明の
好ましい宿主細胞である。フェニルアラニンとチロシン
の過分泌を証明するために、特定の細菌細胞株(すなわ
ち大腸菌HW1089株)を使用した。しかし他の適当
な細菌細胞が使用可能であり、フェニルアラニンやチロ
シン以外のアミノ酸(特にメチオニン)も、本発明の方
法により過分泌されることは、当業者には明らかであ
る。
Example 4 Bacterial cells which produce hypersecreted amino acids are the preferred host cells of the present invention. A specific bacterial cell line (ie E. coli HW1089 strain) was used to demonstrate phenylalanine and tyrosine hypersecretion. However, it will be apparent to those skilled in the art that other suitable bacterial cells can be used and that amino acids other than phenylalanine and tyrosine (particularly methionine) are also hypersecreted by the method of the invention.

【0027】前述のように作成されたプラスミッドPI
F906を、キャパシタンス(capacitanc
e)25μFで2.5kvにセットしたバイオラッドジ
ーンパルサー(Bio−Rad Gene Pulse
TM)と200オーム抵抗にセットしたバイオラッドパ
ルスコントローラー(Bio−Rad pulse c
ontroller)を用いて電気泳動により大腸菌H
W87株に導入した。細胞を0.2cmのギャップのあ
るバイオラッドジーンパルサー(Bio−RadGen
e PulserTM)キュベット中に入れた。HW87
株はネルムズ(Nelms)、App.Enviro
n.Microbiol.、58:2592−2598
(1992)中に詳細に記載されており、その開示内容
は参考のため本明細書中に引用されている。
The plasmid PI created as described above
F906 is a capacitance (capacitance)
e) Bio-Rad Gene Pulser (Bio-Rad Gene Pulse) set at 2.5 kv at 25 μF
r ) and a 200 ohm resistance set bio-rad pulse controller (Bio-Rad pulse c
E. coli H by electrophoresis using a
It was introduced into W87 strain. The cells were placed in a Bio-RadGen pulsar (Bio-RadGen) with a 0.2 cm gap.
e Pulser ) cuvette. HW87
The strain is Nelms, App. Enviro
n. Microbiol. , 58: 2592-2598.
(1992), the disclosures of which are incorporated herein by reference.

【0028】形質転換される大腸菌細胞を光学密度が6
00nmで0.7になるまで増殖させた。次に10,0
00gで5分間遠心分離して細胞を回収し、次に30m
lの脱イオン化蒸留水中で洗浄した。細胞を再び遠心分
離し、200μlの脱イオン化蒸留水中に再懸濁し、4
0μlの細胞を前述の2μlの結合混合物と8μlの脱
イオン化蒸留水と混合し、電気泳動キュベット中に入れ
た。キュベットに単一のパルスをかけ、500μlのS
OC培地(GIBCO/BRL、ミズーリ州ゲイサーズ
バーグ(Gaithersburg))を添加し、細胞
懸濁物と混合した。キュベットの内容物を20mlのp
vc試験管に移し、30℃で30分間インキュベートし
た。次に細胞を前述の適当な培地上に広げた。追加の形
質転換操作は当業者には公知でありかつ利用可能であ
る。
The transformed E. coli cells had an optical density of 6
Grow to 0.7 at 00 nm. Then 10,0
Collect cells by centrifugation at 00g for 5 minutes, then 30m
Washed in 1 of deionized distilled water. The cells were centrifuged again and resuspended in 200 μl deionized distilled water,
0 μl of cells were mixed with 2 μl of the binding mixture described above and 8 μl of deionized distilled water and placed in an electrophoresis cuvette. Single pulse the cuvette with 500 μl S
OC medium (GIBCO / BRL, Gaithersburg, MO) was added and mixed with the cell suspension. Cuvette contents 20 ml p
Transferred to vc tube and incubated at 30 ° C. for 30 minutes. The cells were then spread on the appropriate medium described above. Additional transformation procedures are known and available to those of skill in the art.

【0029】正しく合成されたPCR生成物を同定する
確率を上げるためにすべての陽性の形質転換体をプール
し、プラスミッドDNAをバーンボイムとドリー(Bi
rnboim,H.C.and Doly,K.)、N
ucleic AcidsRes、7:1513−15
23(1979)に従い単離した。次に前述の電気溶出
法により大腸菌HW1089株(ATCC 寄託番号5
5371)の細胞を別々に形質転換するために、単離し
プールしたプラスミッドDNAを用いた。HW1089
株はフェニルアラニンとチロシンの摂取の欠損を示す。
これらの欠損のためその野生型より、それぞれ分泌され
たフェニルアラニンやチロシンを再捕捉する量が少な
い。
In order to increase the probability of identifying correctly synthesized PCR products, all positive transformants were pooled and the plasmid DNA was isolated from the Burnboy and Dolly (Bi).
rnboim, H .; C. and Doly, K .; ), N
ucleic Acids Res, 7: 1513-15
23 (1979). Then, the E. coli HW1089 strain (ATCC deposit no.
Isolated and pooled plasmid DNA was used to transform 5371) cells separately. HW1089
Strains show deficient uptake of phenylalanine and tyrosine.
Due to these deficiencies, they secrete less secreted phenylalanine and tyrosine, respectively, than their wild-type counterparts.

【0030】HW1089の陽性の形質転換体を再びカ
ナマイシンを含有するLB寒天平板上で選択した。コロ
ニーをプールし、0.2%グルコース、100μMのC
aCl2 、1mMのMgSO4 、および5μg/mlの
ビタミンB1を補足したM9最小塩培地(ロバーツ(R
oberts)ら、Studies of Biosy
nthesis in E.coli、607頁、カー
ネギーインスト(Carnegie Inst)、19
55)を含有するクロスフィーディング(cross−
feeding)寒天平板上に広げた。これらのプレー
トはまた大腸菌HW1012株または大腸菌HW101
1株を約107 細胞/ml含有していた。前述したよう
に、前者の株は増殖にフェニルアラニンの補足を必要と
する突然変異を有し、後者の株は増殖にチロシンとフェ
ニルアラニンの補足を必要とする突然変異を含有してい
る。クロスフィーディング細胞として、他の適当なフェ
ニルアラニンおよび/またはチロシン栄養要求体が利用
できる。
HW1089 positive transformants were again selected on LB agar plates containing kanamycin. Colonies were pooled, 0.2% glucose, 100 μM C
M9 minimal salt medium supplemented with aCl 2 , 1 mM MgSO 4 , and 5 μg / ml vitamin B1 (Roberts (R
Oberts) et al., Studies of Biosy
nthesis in E. coli, page 607, Carnegie Inst, 19
55) containing cross-feeding (cross-
spreading on an agar plate. These plates also contain E. coli HW1012 strain or E. coli HW101.
One strain contained about 10 7 cells / ml. As mentioned above, the former strain has a mutation requiring complementation of phenylalanine for growth and the latter strain contains a mutation requiring complementation of tyrosine and phenylalanine for growth. Other suitable phenylalanine and / or tyrosine auxotrophs are available as cross-feeding cells.

【0031】フェニルアラニンを過分泌するHW108
9細胞の存在は、HW1089コロニーの回りのHW1
012細胞の増殖によるハローの存在により測定し、チ
ロシンとフェニルアラニンを過分泌するHW1089細
胞の存在は、HW1011細胞によるハローにより測定
した。そのようなハローの存在はHW1011細胞また
はHW1012細胞がHW1089細胞により過分泌さ
れたフェニルアラニンおよび/またはチロシンを利用し
たため、これらの細胞が増殖したことを示している。
HW108 hypersecreting phenylalanine
The presence of 9 cells indicates that HW1 around HW1089 colonies
The presence of HW1089 cells that oversecrete tyrosine and phenylalanine was determined by the presence of halos due to proliferation of 012 cells and the presence of HW1011 cells. The presence of such halos indicates that the HW1011 or HW1012 cells utilized phenylalanine and / or tyrosine hypersecreted by HW1089 cells, thus proliferating these cells.

【0032】野生型(すなわち非形質転換体)HW10
89細胞は、回りのHW1012細胞またはHW101
1細胞の非常に限定された増殖を支持する以上には充分
な量のフェニルアラニンまたはチロシンを分泌しない。
Wild-type (ie non-transformant) HW10
89 cells are the surrounding HW1012 cells or HW101
It does not secrete sufficient amounts of phenylalanine or tyrosine to support very limited growth of one cell.

【0033】形質転換したHW1089細胞を平板1枚
当たり約100コロニーを与えるように希釈して広げ
た。フェニルアラニンを過分泌するとして同定されたH
W1089細胞のコロニーを、再びHW1011細胞と
HW1012細胞のないM9最小培地平板上で精製し、
前述のようにクロスフィーディング平板の上で再試験し
た。これらの細胞は高レベルのフェニルアラニンを分泌
し続けたが、一貫して約1%の細胞が野生型に戻った。
この1%のうち約1%は再び過分泌表現型に戻った。こ
の1%転換率は前記のP1プロファージ中のcin遺伝
子により調節されているスイッチ機構で観察されたもの
と同じである。これはクローン化cin遺伝子は過分泌
遺伝子のスイッチを入れる(転換の場合は切る)ことに
より(おそらくは過分泌表現型をコードするDNAの再
配置を引き起こすことにより)関与していることを示し
ていた。
Transformed HW1089 cells were diluted and expanded to give approximately 100 colonies per plate. H identified as hypersecreting phenylalanine
W1089 cell colonies were purified again on M9 minimal medium plates without HW1011 and HW1012 cells,
Retested on cross-feeding plates as above. These cells continued to secrete high levels of phenylalanine, but consistently about 1% of the cells returned to wild type.
About 1% of this 1% reverted to the hypersecretory phenotype. This 1% conversion is the same as that observed with the switch mechanism regulated by the cin gene in the P1 prophage described above. This indicated that the cloned cin gene was involved by switching on (turning off in the case of conversion) the hypersecretory gene (probably by causing rearrangement of the DNA encoding the hypersecretory phenotype). .

【0034】過分泌細胞がうまく作成され、過分泌表現
型のスイッチが入れられる機構が同定されたので、野生
型の分泌パターンに戻らないようにするため実施例5に
記載のように表現型を安定化することが好ましかった。
Now that the hypersecretory cells have been successfully created and the mechanism by which the hypersecretory phenotype is switched on has been identified, the phenotype was altered as described in Example 5 to avoid reverting to the wild type secretion pattern. It was preferable to stabilize.

【0035】実施例5 細胞が過分泌モードの時インバーテースが除去されるH
W1089へのインバーテースの一過性の導入は、過分
泌モードで形質転換した細胞を安定化させるための1つ
の手段であり、これにより前述の1%の転換をなくすこ
とができる。インバーテースの不活性化によっても同じ
効果が得られる。
Example 5 Invertase is removed when cells are in hypersecretion mode H
Transient introduction of Invertase into W1089 is one means to stabilize cells transformed in the hypersecretory mode, which can eliminate the 1% conversion mentioned above. The same effect can be obtained by inactivating invertase.

【0036】cin遺伝子の一過性の導入はプラスミッ
ドpSC101を用いて行った。誘導体であるプラスミ
ッドHSG415(ハシモトーゴトー(Hashimo
to−Gotoh)、Gene、16:227−235
(1981))は、34℃またはそれ以下の温度で大腸
菌細胞中でのみ安定である。温度が34℃以上に上がる
と、HSG415は複製できなくなり、宿主細胞の分裂
とともに失われる。HW1089細胞をcin遺伝子を
有するプラスミッドHSG415で形質転換し、過分泌
型を同定し、そして温度を34℃以上にすることによ
り、本来のHW1089細胞の子孫の少なくとも一部は
過分泌モードで固定されるであろう。
The transient introduction of the cin gene was carried out using the plasmid pSC101. The derivative, Plasmid HSG415 (Hashimoto Goto (Hashimo
To-Gotoh), Gene, 16: 227-235.
(1981)) is stable only in E. coli cells at temperatures of 34 ° C or lower. When the temperature rises above 34 ° C., HSG415 becomes unable to replicate and is lost as the host cell divides. By transforming HW1089 cells with the plasmid HSG415 containing the cin gene, identifying the hypersecretory form, and raising the temperature above 34 ° C, at least some of the progeny of the original HW1089 cells were fixed in hypersecretory mode. Will

【0037】これをするため、プラスミッドpLG33
8へのcin遺伝子の導入について前述したような方法
で、cin遺伝子をプラスミッドHSG415に導入し
た。HSG415へのcin遺伝子のクローン化法は、
pLG338へのcinのクローン化で記載したものと
ほとんど同じであった。プラスミッドHSG415はプ
ラスミッド内のEcoRI部位とBamHI部位で切断
した。HSG415より産生された最も大きい(約4.
8kb)断片を単離し、あらかじめEcoRI部位とB
amHI部位で切断しておいたcin遺伝子に結合させ
た。HSG415断片へのcin断片の結合、および大
腸菌中で得られる生成物の導入はpIF906で記載し
たように行った。得られる作成体はpIF907と命名
した。HSG415はアンピシリン耐性マーカーを有す
るため、陽性の形質転換体は100μg/mlのアンピ
シリンを含有するLB寒天平板上で同定した。生きてい
るコロニーをプールし、プラスミッドDNAを単離し、
前述したようにHW1089細胞を形質転換するのに使
用した。これらの形質転換体を再びプールし、前述のH
W1012およびHW1011クロスフィーディング平
板上に広げた。平板を32℃でインキュベートした。約
39%のコロニーは、クロスフィーディング(HW10
12またはHW1011)細胞のハローの存在によりク
ロスフィーディングとして同定した。
To do this, plasmid pLG33
The cin gene was introduced into the plasmid HSG415 by the method described above for the introduction of the cin gene into Escherichia coli 8. The method for cloning the cin gene into HSG415 is as follows.
It was almost the same as that described for the cloning of cin into pLG338. The plasmid HSG415 was cut at the EcoRI and BamHI sites within the plasmid. Largest produced by HSG415 (approximately 4.
8 kb) fragment was isolated and prepared beforehand with EcoRI site and B
It was ligated to the cin gene that had been cut at the amHI site. Ligation of the cin fragment to the HSG415 fragment and introduction of the product obtained in E. coli was done as described for pIF906. The resulting construct was named pIF907. Since HSG415 has an ampicillin resistance marker, positive transformants were identified on LB agar plates containing 100 μg / ml ampicillin. Pool the live colonies and isolate the plasmid DNA,
It was used to transform HW1089 cells as described above. These transformants were pooled again and the H
Spread on W1012 and HW1011 cross-feeding plates. The plates were incubated at 32 ° C. About 39% of the colonies are cross-fed (HW10
12 or HW1011) cells were identified as cross-feeding by the presence of halos.

【0038】クロスフィーディングコロニーとして同定
されたコロニーのうち1つのコロニーを選択し、クロス
フィーディング平板上で精製した。コロニーは過分泌表
現型のほとんど完全な安定性を示した。コロニーは許容
される温度(32℃)で増殖されていたためこれは予想
外のことであった。しかし選択されたコロニーからの細
胞を別のLB平板上に広げることにより、このプラスミ
ッドはすでに細胞から消失していたことが決定された
(すなわち、細胞はもうすでにアンピシリン耐性を示さ
なかった)。これは、たとえ低温でもプラスミッドは不
安定であり、宿主細胞はcin遺伝子のコピーの複製を
容易に許容しないという事実に起因していた。すなわち
複製を宿主細胞と同じ速度で維持しなかったため、過分
泌モードにあったプラスミッドはいくつかの細胞から消
失した。プラスミッドは消失するため、これらの細胞は
過分泌モードに固定された。これらの「固定された」過
分泌細胞を、次にフェニルアラニン産生量を定量するた
めに試験した。その結果を実施例6に示す。
One of the colonies identified as cross-feeding colonies was selected and purified on a cross-feeding plate. The colonies showed almost complete stability of the hypersecretory phenotype. This was unexpected as the colonies were grown at an acceptable temperature (32 ° C). However, by spreading cells from the selected colonies onto another LB plate, it was determined that this plasmid had already disappeared from the cells (ie the cells were no longer resistant to ampicillin). This was due to the fact that the plasmid was unstable, even at low temperatures, and host cells did not readily allow replication of copies of the cin gene. That is, the plasmid, which was in the hypersecretory mode, disappeared from some cells because it did not maintain replication at the same rate as the host cells. Since the plasmid disappeared, these cells were fixed in hypersecretory mode. These "fixed" hypersecretory cells were then tested to quantify phenylalanine production. The results are shown in Example 6.

【0039】実施例6 前述のように過分泌モードで固定したHW1089細胞
をCF1と命名した。単一のコロニーからLB寒天平板
上に2回画線することにより、これらの細胞をさらに精
製した。過分泌型のHW1089細胞の誘導体も作成し
た。これらの細胞(CF2と命名した)はpheA34
アレレ(allele)を有するプラスミッドpJN3
07を有していること以外は、基本的にCF1と同じで
あった。このアレレはフェニルアラニン生合成の脱制御
を引き起こす。
Example 6 HW1089 cells fixed in the hypersecretory mode as described above were designated as CF1. These cells were further purified by streaking twice from single colonies on LB agar plates. Derivatives of hypersecretory HW1089 cells were also made. These cells (designated CF2) have pheA34
Plasmid pJN3 with allele
It was essentially the same as CF1 except that it had 07. This allele causes deregulation of phenylalanine biosynthesis.

【0040】形質転換していないHW1089細胞また
はpJN307でのみ形質転換したHW1089細胞の
対照株に比較して、CF1とCF2細胞のフェニルアラ
ニン産生量を比較する増殖試験を行った。これをするた
めに、各試験株(CF1、CF2、HW1089、HW
1089とpJN307)をMA寒天平板上に画線し、
一晩培養して単一のコロニーを形成させた。1リットル
のシェークフラスコ中で各試験株のコロニーを35ml
のMA培地の培養液(13.0g/lのK2 HPO4
2.0g/lのKH2 PO4 、1.0g/lのMgSO
4 ・7H2 O、4.0g/lの(NH4 2 HPO4
0.24g/lのフェリクエン酸アンモニウム(fer
ric ammonium citrate)、0.1
g/lの酵母エキス、および35g/lのグルコース)
中に接種し、振盪インキュベーター中で32℃で培養し
た。フェニルアラニン解析のために1mlの培養液を含
む試料を24時間と48時間目に採取した。各1mlの
試料を水で10mlに希釈し、5分間オートクレーブし
てすべての細胞を完全に溶解した。次に溶解物を0 .
μmのフィルターでろ過して集めた。イオン対合逆相H
PLCにより1mlの試料中のフェニルアラニンの存在
を検出した。調製した肉汁試料の10μlをオートサン
プラーでワットマンパルチジル(Whatman Pa
rtisil)5 ODSー3の2.1×10cmのカ
ラムにかけた。移動相は94%の水、5%のアセトニト
リルおよび1%のPIC−B5イオン対合試薬よりなっ
ていた。流速は1.5ml/分であり、214nmでU
V検出を行った。試料を流す時間は10分間であり、L
−フェニルアラニンは約6分目に溶出した。フェニルア
ラニンピークの面積を測定し、調製したL−フェニルア
ラニン標準物質の濃度に比較して定量した。各株の培養
液について2重測定を行った。
Untransformed HW1089 cells or
Of HW1089 cells transformed only with pJN307
Phenylara in CF1 and CF2 cells compared to control strains
A proliferation test was performed to compare the amount of nin production. Do this
For each test strain (CF1, CF2, HW1089, HW
1089 and pJN307) were streaked on a MA agar plate,
It was cultured overnight to form a single colony. 1 liter
35 ml of each test strain colony in a shake flask
MA medium culture solution (K of 13.0 g / l2HPOFour,
2.0 g / l KH2POFour, 1.0 g / l MgSO
Four・ 7H2O, 4.0 g / l (NHFour)2HPOFour,
0.24 g / l ammonium ferricitrate (fer
ric ammonium citrate), 0.1
g / l yeast extract, and 35 g / l glucose)
And incubate at 32 ° C in a shaking incubator.
Was. Contain 1 ml of culture medium for phenylalanine analysis.
Samples were taken at 24 and 48 hours. 1 ml each
Dilute the sample to 10 ml with water and autoclave for 5 minutes
Completely lysed all cells. Then lysate 0 .2
It was collected by filtration with a μm filter. Ion pairing reverse phase H
Presence of phenylalanine in 1 ml sample by PLC
Was detected. 10 μl of the prepared meat juice sample
Whatman Partisil at Puller
rtisil) 5 ODS-3 2.1 x 10 cm
I ran it. Mobile phase is 94% water, 5% acetonite
Ril and 1% PIC-B5 ion pairing reagent
I was The flow rate is 1.5 ml / min and U at 214 nm.
V detection was performed. The sample flow time is 10 minutes and L
-Phenylalanine eluted at about 6 minutes. Phenyla
The area of the lanine peak was measured and the prepared L-phenylene
It was quantified relative to the concentration of the Lanin standard. Culture of each strain
Duplicate measurements were performed on the liquid.

【0041】CF2が0.459g/lと0.175g
/l(2つの異なる実験)、そして1つの試料(HW1
089+pJNB307)が0.027g/lの濃度の
フェニルアラニンを示した以外は、すべての試料のフェ
ニルアラニンは検出できないレベルであった。これらの
結果は、CF2とHW1089+pJNB307の間の
フェニルアラニン流出の違いは約7−15倍であること
を証明している。予想されるようにpheA34遺伝子
の取り込みは、この遺伝子によるフェニルアラニン合成
の増加によりCF2細胞中のフェニルアラニン産生をさ
らに上昇させた。結果を以下の表1に示す。pJN30
7を導入したCF1細胞はCF2と命名した。
CF2 is 0.459 g / l and 0.175 g
/ L (2 different experiments), and 1 sample (HW1
089 + pJNB307) showed phenylalanine at a concentration of 0.027 g / l, but all samples had undetectable levels of phenylalanine. These results demonstrate that the difference in phenylalanine efflux between CF2 and HW1089 + pJNB307 is approximately 7-15 fold. As expected, uptake of the pheA34 gene further increased phenylalanine production in CF2 cells by increasing phenylalanine synthesis by this gene. The results are shown in Table 1 below. pJN30
CF1 cells introduced with 7 were designated as CF2.

【表1】 [Table 1]

【0042】表1に示すように、pJN307の導入は
CF2細胞の過分泌を増加させた。測定法の感度の限界
のため、CF2細胞のみが検出できるレベルのフェニル
アラニン産生量を示した。しかしCF1細胞は、前述の
さらに感度の高いクロスフィーディング測定法によりフ
ェニルアラニンを過分泌することは確認されている。
As shown in Table 1, introduction of pJN307 increased CF2 cell hypersecretion. Due to the limit of the sensitivity of the assay, the level of phenylalanine production that can be detected only by CF2 cells was shown. However, it has been confirmed that CF1 cells hypersecrete phenylalanine by the more sensitive cross-feeding assay described above.

【0043】従ってCF1細胞のみとCF2の両方とも
野生型の対照細胞より多量のフェニルアラニンを産生し
た。当業者には明らかなように、前述の方法に従いci
n遺伝子の導入により細胞を他のアミノ酸を分泌するよ
うに形質転換することができる。すなわち本明細書のフ
ェニルアラニン過分泌を示す例は本発明の好適な実施態
様を例示するためのものであり、この範囲は以下の請求
項によってのみ限定される。
Therefore, both CF1 cells alone and CF2 produced higher amounts of phenylalanine than wild type control cells. As will be apparent to those skilled in the art, ci
Cells can be transformed to secrete other amino acids by the introduction of the n gene. That is, the examples showing phenylalanine hypersecretion herein are intended to exemplify the preferred embodiments of the invention, the scope of which is limited only by the following claims.

【0044】配列リスト (1)一般的情報 1)出願人:フォセリンガム、イアントン、ジェニファ
ーヒギンズ、クリス(Fotheringham、Ia
n Ton、Jennifer Higgins、Ch
ris) 2)発明の名称:アミノ酸の過分泌の材料と方法 3)配列の数:3 4)連絡住所: a)受信人:マーシャル、オツーレ、ゲルスタイン、ム
レイアンドビックネル(Marshall、O’Too
le、Gerstein、Murrray &Bick
nell) b)通り:20 サウスクラーク、スイート2000
(South Clark Suite 2000) c)市:シカゴ d)州:イリノイ e)国:アメリカ合衆国 f)郵便番号:60603−1802 5)コンピューターで読める型: a)媒体:フロッピーディスク b)コンピューター:IBM PCコンパチブル c)オペレーティングシステム:PC−DOS/MS−
DOS d)ソフトウェア:PatenIn Rele
ase#1.0、バージョン#1.25 6)出願データ: a)出願番号: b)出願日: c)分類: 8)弁理士/代理人情報: a)名称:グルーバー、ルイスエス(Gruber、L
ewis S.) b)登録番号:30,060 c)参考/書類番号:27129/30991 9)電信情報: a)電話:312/346−5750 b)ファックス:312/984−9740
Sequence Listing (1) General Information 1) Applicants: Fosselingham, Ianton, Jennifer Higgins, Chris (Fotheringham, Ia)
n Ton, Jennifer Higgins, Ch
ris) 2) Title of the invention: Material and method of amino acid hypersecretion 3) Number of sequences: 3 4) Contact address: a) Recipients: Marshall, Otule, Gerstein, Murray and Bicknell (Marshall, O ') Too
le, Gerstein, Murrray & Bick
nell) b) street: 20 South Clark, Suite 2000
(South Clark Suite 2000) c) City: Chicago d) State: Illinois e) Country: United States f) Zip Code: 60603-18205 5) Computer readable: a) Medium: Floppy disk b) Computer: IBM PC compatible c ) Operating system: PC-DOS / MS-
DOS d) Software: PatenIn Rele
ase # 1.0, version # 1.25 6) Application data: a) Application number: b) Application date: c) Classification: 8) Patent attorney / agent information: a) Name: Gruber, L.S.
Lewis S. ) B) Registration number: 30,060 c) Reference / Document number: 27129/30991 9) Telegraphic information: a) Telephone: 312 / 346-5750 b) Fax: 312 / 984-9740

【0045】(2)配列番号1の情報: 1)配列の特徴: a)長さ:29塩基対 b)型:核酸 c)鎖:1本鎖 d)形態:線状 2)分子の型:DNA 11)配列:配列番号1: CCGGAATTGG AGCATTATTG TGAAATCAC(2) Information of SEQ ID NO: 1) 1) Sequence characteristics: a) Length: 29 base pairs b) Type: nucleic acid c) Strand: single strand d) Form: linear 2) Molecular type: DNA 11) Sequence: SEQ ID NO: 1: CCGGAATTGG AGCATTATTG TGAAATCAC

【0046】(2)配列番号2の情報: 1)配列の特徴: a)長さ:33塩基対 b)型:核酸 c)鎖:1本鎖 d)形態:線状 2)分子の型:DNA 11)配列:配列番号2: CGCGGATCCC GAGTTCTCTT AAACCAAGGT TTA(2) Information of SEQ ID NO: 2: 1) Sequence characteristics: a) Length: 33 base pairs b) Type: nucleic acid c) Strand: single strand d) Form: linear 2) Molecular type: DNA 11) Sequence: SEQ ID NO: 2: CGCGGATCCC GAGTTCTCTT AAACCAAGGT TTA

【0047】(2)配列番号3の情報: 1)配列の特徴: a)長さ:751塩基対 b)型:核酸 c)鎖:1本鎖 d)形態:線状 2)分子の型:DNA 11)配列:配列番号3: (2) Information of SEQ ID NO: 3: 1) Sequence characteristics: a) Length: 751 base pairs b) Type: nucleic acid c) Strand: single strand d) Form: linear 2) Molecular type: DNA 11) Sequence: SEQ ID NO: 3:

───────────────────────────────────────────────────── 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 ZNA (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 13/12 C12R 1:19) (C12P 13/22 C12R 1:19) (72)発明者 クリストファー ヒギンズ イギリス国オックスフォード,ウオーター イートン,ピパル コッテージ(番地な し)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location // C12N 15/09 ZNA (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 13/12 C12R 1: 19) (C12P 13/22 C12R 1:19) (72) Inventor Christopher Higgins Oxford Eaton, Water Eaton, Pipal Cottage (no address)

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細菌細胞はアミノ酸を過分泌(hype
rsecrete)する、DNA反転遺伝子(inve
rsion gene)よりなる細菌細胞。
1. A bacterial cell hypersecretes amino acids.
DNA reversal gene (inve)
Bacterial cell consisting of rion gene).
【請求項2】 細菌細胞はアミノ酸を過分泌する、DN
A反転遺伝子を有するプロファージよりなる細菌細胞。
2. A bacterial cell that hypersecretes amino acids, DN.
A bacterial cell consisting of a prophage having an A-inverted gene.
【請求項3】 細菌細胞はアミノ酸を過分泌する、DN
A反転遺伝子(インバーテース)を含有するベクターで
形質転換またはトランスフェクションされている細菌細
胞。
3. Bacterial cells hypersecrete amino acids, DN
Bacterial cells transformed or transfected with a vector containing the A inversion gene (invertase).
【請求項4】 ベクターは温度感受性のコピー数を有す
るプラスミッドである、請求項3に記載の細菌細胞。
4. The bacterial cell according to claim 3, wherein the vector is a plasmid having a temperature-sensitive copy number.
【請求項5】 ベクターはプラスミッドpHSG415
である、請求項4に記載の細菌細胞。
5. The vector is plasmid pHSG415.
The bacterial cell according to claim 4, which is
【請求項6】 細菌細胞はpheA34遺伝子を含有す
るベクターでさらに形質転換またはトランスフェクショ
ンされている、請求項1、2、3、4または5に記載の
細菌細胞。
6. The bacterial cell according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the bacterial cell is further transformed or transfected with a vector containing the pheA34 gene.
【請求項7】 アミノ酸はフェニルアラニン、チロシン
およびメチオニンよりなる群から選択される、請求項6
に記載の細菌細胞。
7. The amino acid is selected from the group consisting of phenylalanine, tyrosine and methionine.
The bacterial cell according to.
【請求項8】 細菌細胞は大腸菌(Escherich
ia coli)細胞である、請求項6に記載の細菌細
胞。
8. The bacterial cell is Escherichia coli.
ia coli) cell, The bacterial cell according to claim 6.
【請求項9】 DNA反転遺伝子はバクテリオファージ
P1のcin遺伝子、バクテリオファージmuのgin
遺伝子、サルモネラティフィムリウム(Salmone
lla typhimurium)のhin遺伝子、お
よび大腸菌のpin遺伝子よりなる群から選択される、
請求項6に記載の細菌細胞。
9. The DNA inversion gene is a cin gene of bacteriophage P1 and a gin gene of bacteriophage mu.
Gene, Salmonella typhimurium
lla typhimurium), and the Escherichia coli pin gene.
The bacterial cell according to claim 6.
【請求項10】 DNA反転遺伝子は細菌細胞中で一過
性に活性がある、請求項6に記載の細菌細胞。
10. The bacterial cell according to claim 6, wherein the DNA inversion gene is transiently active in the bacterial cell.
【請求項11】 アミノ酸を過分泌する表現型を有する
細菌細胞の産生方法であって、 DNA反転遺伝子を含有するベクターで細菌細胞を形質
転換またはトランスフェクションする工程、 形質転換またはトランスフェクションした細菌細胞を、
過分泌されるアミノ酸を合成するすることができない大
腸菌株を接種した平板上に広げる工程、そしてアミノ酸
を過分泌し、もうベクターを含有しない細菌細胞を単離
する工程よりなる、上記方法。
11. A method of producing a bacterial cell having a phenotype of hypersecreting an amino acid, which comprises the step of transforming or transfecting a bacterial cell with a vector containing a DNA inversion gene, the transformed or transfected bacterial cell. To
A method as described above, which comprises the steps of spreading on a plate inoculated with an Escherichia coli strain which is incapable of synthesizing the hypersecreted amino acid, and isolating the bacterial cell which is hypersecreting the amino acid and no longer contains the vector.
【請求項12】 細菌細胞は大腸菌細胞であり、過分泌
されるアミノ酸はフェニルアラニン、チロシンおよびメ
チオニンよりなる群から選択される、請求項11に記載
の方法。
12. The method of claim 11, wherein the bacterial cell is an E. coli cell and the hypersecreted amino acid is selected from the group consisting of phenylalanine, tyrosine and methionine.
【請求項13】 DNA反転遺伝子はバクテリオファー
ジP1のcin遺伝子、バクテリオファージmuのgi
n遺伝子、サルモネラティフィムリウム(Salmon
ella typhimurium)のhin遺伝子、
および大腸菌のpin遺伝子よりなる群から選択され
る、請求項11に記載の方法
13. The DNA inversion gene is a cin gene of bacteriophage P1 and a gi of bacteriophage mu.
n gene, Salmonella typhimurium (Salmon
ella typhimurium) hing gene,
12. The method of claim 11, selected from the group consisting of and the E. coli pin gene.
【請求項14】 アミノ酸を過分泌し、もうベクターを
含有しない細菌細胞は、pheA34遺伝子よりなるベ
クターでさらに形質転換される、請求項11に記載の方
法。
14. The method according to claim 11, wherein bacterial cells that hypersecrete amino acids and no longer contain the vector are further transformed with a vector consisting of the pheA34 gene.
【請求項15】 適当な培地中で請求項1の細菌細胞を
発酵させる工程、そしてこの培地から過分泌されるアミ
ノ酸を採取する工程よりなる、アミノ酸を産生する方
法。
15. A method for producing an amino acid, which comprises the step of fermenting the bacterial cell of claim 1 in a suitable medium, and the step of collecting the hypersecreted amino acid from this medium.
JP6157321A 1994-07-08 1994-07-08 Bacterium cell excessive in amino acid secretion Pending JPH0823966A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6157321A JPH0823966A (en) 1994-07-08 1994-07-08 Bacterium cell excessive in amino acid secretion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6157321A JPH0823966A (en) 1994-07-08 1994-07-08 Bacterium cell excessive in amino acid secretion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0823966A true JPH0823966A (en) 1996-01-30

Family

ID=15647145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6157321A Pending JPH0823966A (en) 1994-07-08 1994-07-08 Bacterium cell excessive in amino acid secretion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0823966A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0691405B1 (en) Materials and methods for hypersecretion of amino acids
Nurse et al. Inactivation of the Escherichia coli priA DNA replication protein induces the SOS response
US4302544A (en) Asporogenous mutant of B. subtilis for use as host component of HV1 system
Weimer et al. A chaperone in the HSP70 family controls production of extracellular fibrils in Myxococcus xanthus
Blum et al. Gene replacement and retrieval with recombinant M13mp bacteriophages
JPS6143989A (en) Recombined dna plasmid and its production and holding bacteria
JP2001503641A (en) Method for producing polypeptide in surfactin mutant strain of Bacillus cell
Mickel et al. Isolation, by tetracycline selection, of small plasmids derived from R-factor R12 in Escherichia coli K-12
Berman et al. Selection of lac gene fusions in vivo: ompR-lacZ fusions that define a functional domain of the ompR gene product
EP0057976B1 (en) a process for cloning the gene coding for a thermostable alpha-amylase into escherichia coli and bacillus subtilis
Garza et al. SdeK is required for early fruiting body development in Myxococcus xanthus
Silakowski et al. fbfB, a gene encoding a putative galactose oxidase, is involved in Stigmatella aurantiaca fruiting body formation
D'Souza et al. Amino-acylation site mutations in amino acid-activating domains of surfactin synthetase: effects on surfactin production and competence development in Bacillus subtilis
Guo et al. Identification and characterization of genes required for early Myxococcus xanthus developmental gene expression
US4374200A (en) Broad host range small plasmid rings as cloning vehicles
US6271034B1 (en) One step allelic exchange in mycobacteria using in vitro generated conditional transducing phages
Nano et al. Plasmid rearrangements in the photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas sphaeroides
JPH04500754A (en) Improved bacterial strains for heterologous gene expression
NL8400687A (en) RECOMBINANT PLASMIDS; RECOMBINANT PLASMID CONTAINING BACTERIA; METHOD FOR PREPARING OR MANUFACTURING A MILK PRODUCT; PROCESS FOR PREPARING A PROTEIN.
KR100229152B1 (en) Process for the genetic manipulation of myxobacteria
Roberts et al. IS10 promotes adjacent deletions at low frequency.
Dhundale et al. Mutations that affect production of branched RNA-linked msDNA in Myxococcus xanthus
Fisseha et al. Identification of the Ω4499 regulatory region controlling developmental expression of a Myxococcus xanthus cytochrome P-450 system
Gc et al. HicA toxin-based counterselection marker for allelic exchange mutations in Fusobacterium nucleatum
JPH0823966A (en) Bacterium cell excessive in amino acid secretion

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040213

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040513

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040518

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041015