JPH0847397A - Production of l-isoleucine by fermentation methtod - Google Patents

Production of l-isoleucine by fermentation methtod

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JPH0847397A
JPH0847397A JP7127990A JP12799095A JPH0847397A JP H0847397 A JPH0847397 A JP H0847397A JP 7127990 A JP7127990 A JP 7127990A JP 12799095 A JP12799095 A JP 12799095A JP H0847397 A JPH0847397 A JP H0847397A
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operon
dna
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isoleucine
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浩子 岸野
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信晴 辻本
Yutaka Matsui
裕 松井
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Abstract

PURPOSE:To inexpensively obtain L-isoleucine useful as a medicine such as nutrient preparation by culturing a bacterium belonging to the genus Escherichia coli, having an operon containing a specific gene, capable of producing L- isoleucine in a medium and collecting a culture product in the culture. CONSTITUTION:A bacterium belonging to the genus Escherichia having thrABC operon containing thrA gene coding for aspartokinase I-homoserine dehydrogenase released from block with L-threonine and ilvGMEDA operon containing ilvA gene encoding threonine deaminase released from block with L-isoleucine and deficient in 953rd to 1160th of a DNA sequence as a region required for attenuation is cultured in a medium, L-isoleucine is formed and accumulated in the medium and L-isoleucine is collected from the medium to inexpensively obtain the subject L-isoleucine which is an essential amino acid and is useful as a medicine, mainly as nutrient preparation in high yield.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発酵法によるL−イソ
ロイシンの製造法と同製造法において利用されるエシェ
リヒア属細菌に関する。L−イソロイシンは、人間や動
物にとっての必須アミノ酸であり、主に栄養剤をはじめ
とする医薬用として有用である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing L-isoleucine by a fermentation method and a bacterium belonging to the genus Escherichia used in the method. L-isoleucine is an essential amino acid for humans and animals, and is useful mainly for medicinal purposes including nutritional supplements.

【0002】[0002]

【従来の技術】イソロイシンには不斉炭素が2つ存在す
るため、化学合成による方法ではL体のみを工業的に安
価に製造することは困難である。また、α−アミノ酪酸
やα−ケト酪酸等のL−イソロイシン生合成の前駆体を
原料として生物変換によってL−イソロイシンを製造す
る方法も知られている。しかし、これらの方法は原料が
高価であり、工業的に安価にL−イソロイシンを製造す
るのに有利な方法とはいえない。
2. Description of the Related Art Since isoleucine has two asymmetric carbon atoms, it is difficult to industrially inexpensively produce only L-form by a method by chemical synthesis. Also known is a method for producing L-isoleucine by bioconversion using a precursor of L-isoleucine biosynthesis such as α-aminobutyric acid and α-ketobutyric acid as a raw material. However, these methods require expensive raw materials and cannot be said to be advantageous methods for industrially inexpensively producing L-isoleucine.

【0003】安価な炭素源および窒素源を用いて直接発
酵法によりL−イソロイシンを製造する方法として以下
のものが知られている。1)L−イソロイシンのアンタ
ゴニストに耐性なコリネバクテリウム属、セラチア属あ
るいはエシェリヒア属の変異株をL−イソロイシン生産
株として用いる方法(特公昭51−21077号公報、
特公昭52−4629号公報、特公昭56−29998
号公報、特公昭56−3035号公報等)、2)L−イ
ソロイシン生合成のキー酵素であるスレオニンデアミナ
ーゼあるいは同アセトヒドロキシ酸シンターゼが組換え
DNA技術によって増強されたエシェリヒア属あるいは
コリネバクテリウム属の微生物をL−イソロイシン生産
株として用いる方法(特開平2−458号公報、特開平
2−42988号公報等)。
The following is known as a method for producing L-isoleucine by a direct fermentation method using an inexpensive carbon source and nitrogen source. 1) A method of using a mutant strain of the genus Corynebacterium, Serratia or Escherichia resistant to an L-isoleucine antagonist as an L-isoleucine producing strain (Japanese Patent Publication No. 51-21077,
Japanese Patent Publication No. 52-4629, Japanese Patent Publication No. 56-29998
2), 2) Threonine deaminase or acetohydroxy acid synthase, which is a key enzyme for L-isoleucine biosynthesis, of Escherichia genus or Corynebacterium genus enhanced by recombinant DNA technology. A method of using a microorganism as an L-isoleucine-producing strain (JP-A-2-458, JP-A-2-42988, etc.).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発酵
法を用いてL−イソロイシンをより高収率で安価に製造
する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing L-isoleucine in a higher yield at a lower cost by using a fermentation method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、L−スレ
オニンによる阻害が実質的に解除されたアスパルトキナ
ーゼI−ホモセリンデヒドロゲナーゼIをコードするt
hrA遺伝子を含むthrABCオペロンと、L−イソ
ロイシンによる阻害が実質的に解除されたスレオニンデ
アミナーゼをコードするilvA遺伝子を含みかつアテ
ニュエーションに必要な領域が除去されたilvGME
DAオペロンとを保持することを特徴とする、L−イソ
ロイシン生産性を有するエシェリヒア属細菌を用いて、
L−イソロイシンをより高収率で安価に製造することに
成功した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have coded for aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I, which is substantially free of inhibition by L-threonine.
The thrABC operon containing the hrA gene, and the ilvGME containing the ilvA gene encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine has been substantially removed, and the region necessary for attenuation was removed.
Using a bacterium belonging to the genus Escherichia having L-isoleucine productivity, which is characterized by retaining a DA operon,
We have succeeded in producing L-isoleucine at a higher yield and at a lower cost.

【0006】本発明は、L−スレオニンによる阻害が実
質的に解除されたアスパルトキナーゼI−ホモセリンデ
ヒドロゲナーゼIをコードするthrA遺伝子を含むt
hrABCオペロンと、L−イソロイシンによる阻害が
実質的に解除されたスレオニンデアミナーゼをコードす
るilvA遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要
な領域が除去されたilvGMEDAオペロンとを保持
することを特徴とするL−イソロイシン生産性を有する
エシェリヒア属細菌を提供するものである。本発明のエ
シェリヒア属細菌は、前記thrABCオペロンと、前
記ilvGMEDAオペロンとをプラスミド上に保持す
ることができる。本発明のエシェリヒア属細菌は、前記
thrABCオペロンを搭載するプラスミド(A)と、
前記ilvGMEDAオペロンを搭載するプラスミド
(B)との2種類のプラスミドを保持することができ
る。前記ilvGMEDAオペロンの具体例としては、
配列表配列番号1に記載されるDNA配列の953番か
ら1160番までが欠損したDNA配列を有するものが
挙げられる。
The present invention comprises a thrA gene coding for aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I which is substantially desensitized by L-threonine.
The L-characterized by retaining the hrABC operon and the ilvGMEDA operon containing the ilvA gene encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially eliminated and removing the region necessary for attenuation. The present invention provides an Escherichia bacterium having isoleucine productivity. The Escherichia bacterium of the present invention can retain the thrABC operon and the ilvGMEDA operon on a plasmid. The Escherichia bacterium of the present invention comprises a plasmid (A) carrying the thrABC operon,
Two types of plasmids, the plasmid (B) carrying the ilvGMEDA operon, can be retained. Specific examples of the ilvGMEDA operon include:
One having a DNA sequence in which 953 to 1160 of the DNA sequence described in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing is deleted can be mentioned.

【0007】プラスミド(A)の具体例としてはpVI
C40が、またプラスミド(B)の具体例としてはpM
WD5が挙げられる。前記エシェリヒア属細菌として好
ましいものはエシェリヒア・コリである。本発明のさら
に好ましいエシェリヒア属細菌は、thrC遺伝子を欠
損し、5mg/mlのL−スレオニン存在下で増殖で
き、スレオニンデヒドロゲナーゼ活性を欠失し、ilv
A遺伝子がリーキー変異を有する宿主株に、前記thr
ABCオペロンと、前記ilvGMEDAオペロンとが
導入された、エシェリヒア・コリである。その具体例と
してはエシェリヒア・コリAJ12919株が挙げられ
る。
Specific examples of the plasmid (A) include pVI
C40 is pM as a specific example of the plasmid (B).
WD5 is mentioned. The preferred Escherichia bacterium is Escherichia coli. A further preferred Escherichia bacterium of the present invention is deficient in the thrC gene, can grow in the presence of 5 mg / ml of L-threonine, is deficient in threonine dehydrogenase activity, and has ilv
A host strain having a leaky mutation in the A gene has the above-mentioned thr
It is Escherichia coli into which the ABC operon and the ilvGMEDA operon are introduced. A specific example thereof is Escherichia coli AJ12919 strain.

【0008】本発明はまた、L−スレオニンによる阻害
が実質的に解除されたアスパルトキナーゼI−ホモセリ
ンデヒドロゲナーゼIをコードするthrA遺伝子を含
むthrABCオペロンと、L−リジンによる阻害が実
質的に解除されたアスパルトキナーゼIIIをコードす
るlysC遺伝子と、L−イソロイシンによる阻害が実
質的に解除されたスレオニンデアミナーゼをコードする
ilvA遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な
領域が除去されたilvGMEDAオペロンとを保持す
ることを特徴とする、L−イソロイシン生産性を有する
エシェリヒア属細菌を提供するものである。本発明のエ
シェリヒア属細菌は、前記thrABCオペロンと、前
記lysC遺伝子と、前記ilvGMEDAオペロンと
をプラスミド上に保持することができる。
The present invention also relates to the thrABC operon containing the thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I, which is substantially desensitized by L-threonine, and the inhibition by L-lysine. And a lysC gene encoding aspartokinase III, and an ilvGMEDA operon containing an ilvA gene encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially removed and having a region necessary for attenuation removed. A bacterium belonging to the genus Escherichia having L-isoleucine productivity is provided. The Escherichia bacterium of the present invention can retain the thrABC operon, the lysC gene, and the ilvGMEDA operon on a plasmid.

【0009】本発明のエシェリヒア属細菌は、前記th
rABCオペロンと前記lysC遺伝子とを搭載するプ
ラスミド(C)と、前記ilvGMEDAオペロンを搭
載するプラスミド(B)との2種類のプラスミドを保持
することができる。前記ilvGMEDAオペロンの具
体例としては、配列表配列番号1に記載されるDNA配
列の953番から1160番までが欠損したDNA配列
を有するものが挙げられる。プラスミド(C)の具体例
としてはpVICLC*80Aが挙げられ、プラスミド
(B)の具体例としてはpMWD5が挙げられる。前記
エシェリヒア属細菌として好ましいものはエシェリヒア
・コリである。本発明のさらに好ましいエシェリヒア属
細菌は、thrC遺伝子を欠損し、5mg/mlのL−
スレオニン存在下で増殖でき、スレオニンデヒドロゲナ
ーゼ活性を欠失し、ilvA遺伝子がリーキー変異を有
する宿主株に、前記thrABCオペロンと、前記ly
sC遺伝子と、前記ilvGMEDAオペロンが導入さ
れた、エシェリヒア・コリである。その具体例としては
エシェリヒア・コリAJ13100株が挙げられる。
The Escherichia bacterium of the present invention is the above-mentioned th
Two types of plasmids, a plasmid (C) carrying the rABC operon and the lysC gene and a plasmid (B) carrying the ilvGMEDA operon, can be retained. Specific examples of the ilvGMEDA operon include those having a DNA sequence in which 953 to 1160 of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing are deleted. Specific examples of the plasmid (C) include pVICLC * 80A, and specific examples of the plasmid (B) include pMWD5. The preferred Escherichia bacterium is Escherichia coli. A more preferred Escherichia bacterium of the present invention lacks the thrC gene and contains 5 mg / ml of L-.
The above-mentioned thrABC operon and the above-mentioned ly were added to a host strain capable of growing in the presence of threonine, lacking threonine dehydrogenase activity, and having a leaky mutation in the ilvA gene.
Escherichia coli into which the sC gene and the ilvGMEDA operon have been introduced. A specific example thereof is Escherichia coli AJ13100 strain.

【0010】本発明はさらに上記エシェリヒア属細菌を
培地に培養し、L−イソロイシンを当該培地中に生成蓄
積せしめ、当該培地からL−イソロイシンを採取するこ
とを特徴とする、発酵法によるL−イソロイシンの製造
法を提供するものである。以下、本願明細書において
は、L−スレオニンによる阻害が実質的に解除されたア
スパルトキナーゼI−ホモセリンデヒドロゲナーゼIを
コードするthrA遺伝子を「解除型thrA遺伝子」
と呼ぶことがある。また、L−スレオニンによる阻害が
実質的に解除されたアスパルトキナーゼI−ホモセリン
デヒドロゲナーゼIをコードするthrA遺伝子を含む
thrABCオペロンを「解除型thrABCオペロ
ン」と呼ぶことがある。
The present invention further comprises culturing the above-mentioned Escherichia bacterium in a medium to cause L-isoleucine to be produced and accumulated in the medium, and collecting L-isoleucine from the medium, and L-isoleucine by a fermentation method. The present invention provides a manufacturing method of. Hereinafter, in the specification of the present application, the thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I whose inhibition by L-threonine is substantially released is referred to as “released thrA gene”.
Sometimes called. In addition, the thrABC operon containing the thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I whose inhibition by L-threonine is substantially released may be referred to as “released thrABC operon”.

【0011】本願明細書においては、L−イソロイシン
による阻害が実質的に解除されたスレオニンデアミナー
ゼをコードするilvA遺伝子を「解除型ilvA遺伝
子」と呼ぶことがある。また、L−イソロイシンによる
阻害が実質的に解除されたスレオニンデアミナーゼをコ
ードするilvA遺伝子(解除型ilvA遺伝子)を含
むilvGMEDAオペロンを「解除型ilvGMED
Aオペロン」と呼ぶことがある。解除型ilvA遺伝子
を含みかつアテニュエーションに必要な領域が除去され
たilvGMEDAオペロンを「完全解除型ilvGM
EDAオペロン」と呼ぶことがある。本願明細書におい
ては、アスパルトキナーゼI−ホモセリンデヒドロゲナ
ーゼIを「AKI−HDI」と略することがある。ま
た、スレオニンデアミナーゼを「TD」と略することが
ある。
In the present specification, the ilvA gene coding for threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially released may be referred to as "released ilvA gene". In addition, the ilvGMEDA operon containing the ilvA gene (released ilvA gene) encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine has been substantially released is referred to as “released ilvGMED”.
Sometimes called "A operon". The ilvGMEDA operon containing the released ilvA gene and having the region necessary for attenuation removed was designated as "completely released ilvGM".
Sometimes called the "EDA operon". In the present specification, aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I may be abbreviated as “AKI-HDI”. Further, threonine deaminase may be abbreviated as “TD”.

【0012】本願明細書においては、L−スレオニンに
よる阻害が実質的に解除されたアスパルトキナーゼI−
ホモセリンデヒドロゲナーゼIを「解除型AKI−HD
I」と呼ぶことがある。また、L−イソロイシンによる
阻害が実質的に解除されたスレオニンデアミナーゼを
「解除型TD」と呼ぶことがある。以下、本願発明を詳
細に説明する。
In the present specification, aspartokinase I-in which inhibition by L-threonine is substantially released
Homoserine dehydrogenase I was added to "released AKI-HD
Sometimes referred to as "I". Further, threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially released may be referred to as “released TD”. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】<1.L−スレオニンによる阻害が実質的
に解除されたthrA遺伝子を含むthrABCオペロ
ン>
<1. ThrABC operon containing the thrA gene substantially free of inhibition by L-threonine>

【0014】L−スレオニンによる阻害が実質的に解除
されたアスパルトキナーゼI−ホモセリンデヒドロゲナ
ーゼIをコードするthrA遺伝子を含むthrABC
オペロン、すなわち解除型thrABCオペロンは、含
まれるthrA遺伝子が変異を有する点で野生型thr
ABCオペロンと相違する。同変異とは、thrA遺伝
子がコードするAKI−HDIに対するL−スレオニン
によるフィードバック阻害が解除される変異を意味す
る。
ThrABC containing the thrA gene coding for aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I substantially desensitized by L-threonine
The operon, that is, the released thrABC operon, is a wild-type thr in that the contained thrA gene has a mutation.
Different from the ABC operon. The mutation means a mutation that cancels the feedback inhibition of AKI-HDI encoded by the thrA gene by L-threonine.

【0015】このような解除型thrABCオペロンを
取得する方法は以下の通りである。まず、野生型thr
ABCオペロンを含有するDNAをインビトロ変異処理
し、変異処理後のDNAと宿主に適合するベクターDN
Aとを連結して組換えDNAを得る。組換えDNAを宿
主微生物に導入して形質転換体を得、同形質転換体のう
ちで解除型AKI−HDIを発現するように至ったもの
を選択すれば、同形質転換体が解除型thrABCオペ
ロンを保持している。また、野生型thrABCオペロ
ンを含有するDNAを、宿主に適合するベクターDNA
と連結して組換えDNAを得て、その後組換えDNAを
インビトロ変異処理し、変異処理後の組換えDNAを宿
主微生物に導入して形質転換体を得、同形質転換体のう
ちで解除型AKI−HDIを発現するように至ったもの
を選択しても、同形質転換体は解除型thrABCオペ
ロンを保持している。
The method for obtaining such a release type thrABC operon is as follows. First, wild type thr
In vitro mutation treatment of DNA containing the ABC operon, and vector DN compatible with the DNA after the mutation treatment and the host
Ligation with A gives recombinant DNA. The recombinant DNA is introduced into a host microorganism to obtain a transformant, and if a transformant capable of expressing the released AKI-HDI is selected, the transformant is released from the thrABC operon. Holding In addition, a DNA containing the wild-type thrABC operon is used as a vector DNA compatible with the host.
To obtain a recombinant DNA, which is then subjected to in vitro mutagenesis, and the mutagenized recombinant DNA is introduced into a host microorganism to obtain a transformant. Even when the one that has reached the expression level of AKI-HDI is selected, the transformant retains the released thrABC operon.

【0016】野生型AKI−HDIを生産する微生物を
変異処理し、解除型AKI−HDIを生産する変異株を
創成した後、該変異株から解除型thrABCオペロン
を取得してもよい。もしくは、野生型thrABCオペ
ロンが連結されている組換えDNAが導入されている形
質転換体を変異処理し、変異型AKI−HDIを生産す
る変異株を創成した後、該変異株から組換えDNAを回
収すれば、同DNA上に解除型thrABCオペロンが
創成されることがある。
The wild type AKI-HDI producing microorganism may be subjected to a mutation treatment to create a mutant strain producing the released AKI-HDI, and then the released thrABC operon may be obtained from the mutant strain. Alternatively, a transformant into which a recombinant DNA in which the wild-type thrABC operon is ligated is introduced is subjected to mutation treatment to create a mutant strain producing a mutant AKI-HDI, and then the recombinant DNA is transferred from the mutant strain. If recovered, the release type thrABC operon may be created on the same DNA.

【0017】DNAをインビトロ変異処理するための薬
剤としては、ヒドロキシルアミン等が挙げられる。ヒド
ロキシルアミンは、シトシンをN4 −ヒドロキシシトシ
ンに変えることによりシトシンからチミンへの変異を起
こす化学変異処理剤である。また、微生物自体を変異処
理する場合は、紫外線照射または N−メチル−N'−ニト
ロ−N −ニトロソグアニジン(NTG)等の通常人工突然変
異に用いられている変異剤による処理を行う。thrA
BCオペロンとしては、エシェリヒア属細菌由来のも
の、特にエシェリヒア・コリ(Escherichia coli;以
下、「E. coli 」と呼ぶことがある)由来のthrAB
Cオペロンが挙げられる。
Examples of agents for in vitro mutation treatment of DNA include hydroxylamine and the like. Hydroxylamine is a chemical mutagen that causes a mutation from cytosine to thymine by converting cytosine into N4-hydroxycytosine. When the microorganism itself is subjected to mutation treatment, it is treated with ultraviolet rays or a mutagen which is usually used for artificial mutation such as N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). thrA
The BC operon is derived from a bacterium belonging to the genus Escherichia, particularly thrAB derived from Escherichia coli (hereinafter sometimes referred to as “E. coli”).
C operon may be mentioned.

【0018】エシェリヒア属細菌由来のthrABCオ
ペロンを利用する場合、野生型thrABCオペロンを
含有するDNAの供与菌としては、エシェリヒア属に属
する微生物であればいかなるものを用いてもかまわな
い。具体的にはナイトハルトらの著書(Neidhardt, F.
C. et. al., Escherichia coli and Salmonella Typhim
urium, American Society for Microbiology, Washingt
on D.C., 1208, table 1)にあげられるものが利用でき
る。たとえば、E.coli JM109 株や、MC1061 株などが
あげられる。thrABCオペロンを含有するDNAの
供与菌として野生株を用いた場合、野生型のthrAB
Cオペロンを含むDNAが取得できる。
When the thrABC operon derived from a bacterium belonging to the genus Escherichia is used, any donor microorganism for the DNA containing the wild type thrABC operon may be used as long as it is a microorganism belonging to the genus Escherichia. Specifically, the book by Neidhardt, F.
C. et.al., Escherichia coli and Salmonella Typhim
urium, American Society for Microbiology, Washingt
on DC, 1208, table 1) can be used. Examples include E. coli JM109 strain and MC1061 strain. When a wild strain is used as a donor of a DNA containing the thrABC operon, wild type thrAB
DNA containing the C operon can be obtained.

【0019】(1)野生型thrABCオペロンの取得 以下に、thrABCオペロンを含有するDNAの調製
例について説明する。まず、野生型のAKI−HDIを
もつE. coli 例えばMC1061株を培養して培養物を得る。
上記微生物を培養するには、通常の固体培養法で培養し
ても良いが、集菌の際の効率を考慮すると液体培養法を
採用して培養するのが好ましい。また、培地としては、
酵母エキス、ペプトン、トリプトン、又は肉エキスに塩
化ナトリウム(NaCl)を加えた培地が用いられる。具体
的には、L−broth(バクト・トリプトン1%、バ
クト・イースト・エキストラクト0.5%、NaCl
0.5%、ブドウ糖0.1%、pH=7.2)である。
なお、培地の初発pHは、6〜8に調整するのが適当で
ある。また培養は30〜42℃、好ましくは37℃前後
で4〜24時間、通気かく拌深部培養、振とう培養また
は静置培養等により行う。
(1) Acquisition of wild-type thrABC operon An example of preparing a DNA containing the thrABC operon will be described below. First, E. coli having wild type AKI-HDI, for example, MC1061 strain is cultured to obtain a culture.
In order to cultivate the above-mentioned microorganism, it may be cultivated by an ordinary solid culturing method, but it is preferable to adopt the liquid culturing method in consideration of efficiency at the time of collecting cells. Also, as the medium,
A medium in which sodium chloride (NaCl) is added to yeast extract, peptone, tryptone, or meat extract is used. Specifically, L-broth (Bacto tryptone 1%, Bacto yeast extract 0.5%, NaCl
0.5%, glucose 0.1%, pH = 7.2).
The initial pH of the medium is appropriately adjusted to 6-8. Culturing is carried out at 30 to 42 ° C., preferably around 37 ° C. for 4 to 24 hours by aeration and stirring deep culture, shaking culture, static culture or the like.

【0020】このようにして得られた培養物を、例えば
3,000 r.p.m.で5分間遠心分離してE. coli MC1061株の
菌体を得る。この菌体より、例えば斎藤、三浦の方法
(Biochem. Biophys. Acta., 72, 619, (1963)) 、K.
S. Kirby の方法(Biochem. J.,64, 405, (1956))等の
方法により染色体DNAを得ることができる。
The culture thus obtained is, for example,
The cells of E. coli MC1061 strain are obtained by centrifugation at 3,000 rpm for 5 minutes. From this cell, for example, the method of Saito and Miura (Biochem. Biophys. Acta., 72, 619, (1963)), K.
Chromosomal DNA can be obtained by the method of S. Kirby (Biochem. J., 64, 405, (1956)) or the like.

【0021】こうして得られた染色体DNAからthr
ABCオペロンを単離するために、染色体DNAライブ
ラリーを作製する。まず、染色体DNAを適当な制限酵
素で部分分解して種々の断片混合物を得る。例えば、S
au3AIを、温度30℃以上、好ましくは37℃、酵
素濃度1〜10ユニット/mlで様々な時間(1分〜2時
間)染色体DNAに作用させてこれを消化する。
From the chromosomal DNA thus obtained, thr
A chromosomal DNA library is created to isolate the ABC operon. First, chromosomal DNA is partially digested with an appropriate restriction enzyme to obtain a mixture of various fragments. For example, S
au3AI is allowed to act on chromosomal DNA for various times (1 minute to 2 hours) at a temperature of 30 ° C. or higher, preferably 37 ° C., and an enzyme concentration of 1 to 10 units / ml for digestion.

【0022】ついで、切断された染色体DNA断片を、
エシェリヒア属細菌細胞内で自律複製可能なベクターD
NAに連結し、組換えDNAを作製する。具体的には、
染色体DNAの切断に用いた制限酵素Sau3AIと同
一末端塩基配列を生じさせる制限酵素、例えばBamH
Iを、温度30℃以上、酵素濃度1〜100ユニット/
mlの条件下で1時間以上、好ましくは1〜3時間、ベク
ターDNAに作用させてこれを完全消化し、切断開裂す
る。次いで、上記のようにして得た染色体DNA断片混
合物と開裂切断されたベクターDNAを混合し、これに
DNAリガーゼ、好ましくはT4DNAリガーゼを、温
度4〜16℃、酵素濃度1〜100ユニット/mlの条件
下で1時間以上、好ましくは6〜24時間作用させて組
換えDNAを得る。
Then, the cut chromosomal DNA fragment is
Vector D capable of autonomous replication in Escherichia bacterial cells
Ligate to NA to make recombinant DNA. In particular,
A restriction enzyme, such as BamH, which produces the same terminal nucleotide sequence as the restriction enzyme Sau3AI used for the cleavage of chromosomal DNA
I at a temperature of 30 ° C or higher and an enzyme concentration of 1 to 100 units /
Under the condition of ml, the vector DNA is allowed to act for 1 hour or more, preferably 1 to 3 hours to be completely digested and cleaved and cleaved. Then, the chromosomal DNA fragment mixture obtained as described above is mixed with the vector DNA which has been cleaved and cleaved, and DNA ligase, preferably T4 DNA ligase, is added at a temperature of 4 to 16 ° C. and an enzyme concentration of 1 to 100 units / ml. The recombinant DNA is obtained by allowing it to act for 1 hour or longer, preferably 6 to 24 hours, under the conditions.

【0023】得られた組換えDNAを用いて、エシェリ
ヒア属の微生物、例えば大腸菌K-12株、あるいはE. col
i Gif106M1株(thrA1101, metLM1000, lysC1001, ilvA,
argH)のようなアスパルトキナーゼ欠損変異株を形質転
換して染色体DNAライブラリーを作製する。この形質
転換は D.M.Morrison の方法(Methods in Enzymology
68, 326, 1979)あるいは受容菌細胞を塩化カルシウムで
処理する方法(Mandel,M. and Higa,A., J. Mol. Bio
l., 53, 159 (1970)) 等により行うことができる。な
お、E. coli Gif106M1株は、E. coli Genetic Stock Ce
nter(米国コネチカット州)より入手可能である。
Using the obtained recombinant DNA, a microorganism of the genus Escherichia, such as Escherichia coli K-12 strain, or E. col.
i Gif106M1 strain (thrA1101, metLM1000, lysC1001, ilvA,
Aspartokinase-deficient mutant strains such as argH) are transformed to prepare a chromosomal DNA library. This transformation is performed by DM Morrison (Methods in Enzymology
68, 326, 1979) or a method of treating recipient cells with calcium chloride (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Bio.
l., 53, 159 (1970)) and so on. The E. coli Gif106M1 strain is an E. coli Genetic Stock Ce.
It is available from nter (Connecticut, USA).

【0024】得られた染色体DNAライブラリーの中か
ら、アスパルトキナーゼ活性が増大した株あるいはアス
パルトキナーゼ遺伝子欠損に起因する栄養要求性が相補
された株を選択し、thrA遺伝子を含む組換えDNA
をもつ菌株を得る。
From the obtained chromosomal DNA library, a strain having an increased aspartokinase activity or a strain complemented with an auxotrophy due to the aspartokinase gene deficiency is selected, and a recombinant DNA containing the thrA gene is selected.
To obtain a strain having

【0025】thrA遺伝子を含有する組換えDNAを
もつ候補株が、thrA遺伝子がクローニングされた組
換えDNAを保持するかどうかを確認するには、候補株
から細胞抽出液を調製し、それより粗酵素液を調製して
アスパルトキナーゼ活性が増大していることを確認する
ことにより達成できる。アスパルトキナーゼの酵素活性
測定法は、スタットマンらの方法により行うことができ
る(Stadtman, E.R.,Cohen, G.N., LeBras,G., and Rob
ichon-Szulmajster, H., J. Biol. Chem., 236, 2033
(1961))。
To confirm whether the candidate strain having the recombinant DNA containing the thrA gene retains the recombinant DNA in which the thrA gene has been cloned, a cell extract was prepared from the candidate strain, and This can be achieved by preparing an enzyme solution and confirming that the aspartokinase activity is increased. The enzymatic activity of aspartokinase can be measured by the method of Stattman et al. (Stadtman, ER, Cohen, GN, LeBras, G., and Rob
ichon-Szulmajster, H., J. Biol. Chem., 236, 2033
(1961)).

【0026】また、アスパルトキナーゼ欠損変異株はL
−リジン、L−スレオニン、L−メチニオンおよびジア
ミノピメリン酸要求性であるので、アスパルトキナーゼ
欠損変異株を宿主に用いた場合は、L−リジン、L−ス
レオニン、L−メチニオンおよびジアミノピメリン酸を
含有しない最少培地上で、またはホモセリンおよびジア
ミノピメリン酸を含有しない培地上で生育可能となった
菌株を単離し、該菌株から組換えDNAを回収すること
により、thrA遺伝子を含有するDNA断片を得るこ
とができる。
The aspartokinase-deficient mutant strain is L
-Since it requires lysine, L-threonine, L-methionion and diaminopimelic acid, it does not contain L-lysine, L-threonine, L-methionion and diaminopimelic acid when an aspartokinase-deficient mutant is used as a host. A DNA fragment containing the thrA gene can be obtained by isolating a strain that has become capable of growing on a minimal medium or on a medium containing neither homoserine nor diaminopimelic acid and recovering recombinant DNA from the strain. .

【0027】ただしE. coli には3種類のアスパルトキ
ナーゼが存在し、アスパルトキナーゼをコードする遺伝
子も3種類存在する。そこで、目的とするthrA遺伝
子が単離されたかどうかを確認するためには、その塩基
配列あるいは制限酵素切断パターンを解析し、確認する
ことが好ましい。なお、E. coli のthrA遺伝子の塩
基配列はすでに報告されている(Katinka,M et al., Pr
oc. Natl. Acad. Sci.U.S.A., 77, 5730 (1980))。
However, there are three types of aspartokinase in E. coli and three types of genes encoding aspartokinase. Therefore, in order to confirm whether or not the target thrA gene has been isolated, it is preferable to analyze and confirm the nucleotide sequence or the restriction enzyme cleavage pattern. The nucleotide sequence of the thrA gene of E. coli has already been reported (Katinka, M et al., Pr.
oc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 5730 (1980)).

【0028】そして、上記菌株より、thrA遺伝子を
含有するDNAがベクターDNAに挿入された組換えD
NAを、例えば P. Guerryらの方法(J. Bacteriol., 1
16,1064, (1973)) 、D. B. Clewell の方法(J. Bacter
iol., 110, 667, (1972))などにより単離することがで
きる。
From the above strains, recombinant D in which the DNA containing the thrA gene is inserted into the vector DNA
For example, the method of P. Guerry et al. (J. Bacteriol., 1
16, 1064, (1973)), DB Clewell's method (J. Bacter
iol., 110, 667, (1972)) and the like.

【0029】thrABCオペロン全長を単離するに
は、thrABCオペロン全長を含む組換えDNAを保
持する形質転換体を染色体DNAライブラリーの中から
再度選択する必要がある。すなわち、得られたthrA
遺伝子をプローブとして、コロニーハイブリダイゼーシ
ョン法による選択を行う。コロニーハイブリダイゼーシ
ョン法は常法に従う(Molecular Cloning, 2nd editio
n, Cold Spring Harbor Press (1989) )。
In order to isolate the full-length thrABC operon, it is necessary to reselect a transformant carrying a recombinant DNA containing the full-length thrABC operon from the chromosomal DNA library. That is, the obtained thrA
Selection is performed by the colony hybridization method using the gene as a probe. The colony hybridization method follows the standard method (Molecular Cloning, 2nd editio
n, Cold Spring Harbor Press (1989)).

【0030】thrABCオペロン全長が単離されたか
どうかを確認するには、単離された候補DNAをthr
B遺伝子を欠損した株に導入して、thrB遺伝子の欠
損が回復することを確認し、さらに単離された候補DN
AをthrC遺伝子を欠損した株に導入して、thrC
遺伝子の欠損が回復することを確認すれば良い。thr
B遺伝子を欠損する株としては E. coli YA73 株(thrB
1000, thi-1, relA1,λー, spoT1)がある。thrC遺
伝子を欠損する株としては E. coli Gif41株(thrC100
1, thi-1, relA1, λー, spoT1)がある。なお、E. coli
YA73株と E. coli Gif41株は、E. coli Genetic Stock
Center(米国コネチカット州)より入手可能である。
To confirm whether or not the full-length thrABC operon was isolated, the isolated candidate DNA was thr.
It was confirmed that the deletion of the thrB gene was recovered by introducing it into the strain deficient in the B gene, and the isolated candidate DN
A was introduced into a strain deficient in the thrC gene, and thrC
It is sufficient to confirm that the gene defect is recovered. thr
E. coli YA73 strain (thrB
1000, thi-1, relA1, λ ー, spoT1). A strain lacking the thrC gene is an E. coli Gif41 strain (thrC100
1, thi-1, relA1, λ ー, spoT1). E. coli
YA73 strain and E. coli Gif41 strain are E. coli Genetic Stock
Available from Center (Connecticut, USA).

【0031】これ以外にthrABCオペロン全長が単
離されたかどうかを確認するには、単離された候補DN
Aの塩基配列あるいは制限酵素切断パターンを解析し確
認する。なお、E. coli のthrB遺伝子の塩基配列は
すでに報告されており(Cossart, P et al., Nucleic A
cids Res., 9, 339 (1981)) 、E. coli のthrC遺伝
子の塩基配列もすでに報告されている(Parsot, C et a
l., Nucleic Acids Res., 11, 7331 (1983) )。
In addition to this, to confirm whether the full-length thrABC operon was isolated, isolated candidate DN was isolated.
The nucleotide sequence of A or the restriction enzyme cleavage pattern is analyzed and confirmed. The nucleotide sequence of the thrB gene of E. coli has already been reported (Cossart, P et al., Nucleic A
cids Res., 9, 339 (1981)), and the nucleotide sequence of the thrC gene of E. coli has also been reported (Parsot, C et a.
L., Nucleic Acids Res., 11, 7331 (1983)).

【0032】野生型thrABCオペロンの取得は、染
色体上に野生型thrABCオペロンを有する株から、
斎藤、三浦の方法等により染色体DNAを調製し、ポリ
メラーゼチェインリアクション法(PCR:polymerase
chain reaction; White, T.J. et al; Trends Genet.
5, 185 (1989) 参照)により、thrABCオペロンを
増幅することによっても行える。増幅反応に用いるDN
Aプライマーは、thrABCオペロンの全領域あるい
は一部領域を含有するDNA二重鎖の両3’末端に相補
するものを用いる。thrABCオペロンの一部領域だ
けを増幅した場合には、該DNA断片をプローブとして
全領域を含むDNA断片を染色体DNAライブラリーよ
りスクリーニングする必要がある。thrABCオペロ
ンの全領域を増幅した場合には、増幅されたthrAB
Cオペロンを含有するDNA断片を含むPCR反応液を
アガロースゲル電気泳動に供した後、目的のDNA断片
を抽出することによってthrABCオペロンを含有す
るDNA断片を回収できる。
The wild-type thrABC operon can be obtained from a strain having the wild-type thrABC operon on its chromosome.
Chromosomal DNA was prepared by the method of Saito and Miura and the polymerase chain reaction method (PCR: polymerase) was prepared.
chain reaction; White, TJ et al; Trends Genet.
5, 185 (1989)), the amplification of the thrABC operon can also be performed. DN used for amplification reaction
As the A primer, one complementary to both 3'ends of the DNA duplex containing the entire region or a partial region of the thrABC operon is used. When only a partial region of the thrABC operon is amplified, it is necessary to screen a DNA fragment containing the entire region from a chromosomal DNA library using the DNA fragment as a probe. When the whole region of the thrABC operon was amplified, the amplified thrAB
After the PCR reaction solution containing the DNA fragment containing the C operon is subjected to agarose gel electrophoresis, the target DNA fragment is extracted to recover the DNA fragment containing the thrABC operon.

【0033】DNAプライマーとしては、例えばE. col
i において既知となっている配列を基にして適宜作成す
ればよい。E. coli のthrA遺伝子の塩基配列はKati
nka,M et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 77, 5
730 (1980) に報告されており、E. coli のthrB遺
伝子の塩基配列は Cossart, P et al., Nucleic Acids
Res., 9, 339 (1981)に報告されており、E. coli のt
hrC遺伝子の塩基配列はParsot, C et al., Nucleic
Acids Res., 11, 7331 (1983) に報告されている。
As the DNA primer, for example, E. col
It may be appropriately created based on the known sequence in i. The base sequence of the E. coli thrA gene is Kati
nka, M et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 5
730 (1980), and the nucleotide sequence of the thrB gene of E. coli is Cossart, P et al., Nucleic Acids.
Res., 9, 339 (1981) reported that t of E. coli.
The nucleotide sequence of the hrC gene is Parsot, C et al., Nucleic
Acids Res., 11, 7331 (1983).

【0034】プライマーDNAの合成は、ホスホアミダ
イド法(Tetrahedron Letters, 22,1859 (1981)参照)
等の常法により、市販のDNA合成装置(例えば、Appl
iedBiosystems社製DNA合成機 model 380B 等)を用
いて合成することができる。また、PCR反応は、市販
のPCR反応装置(パーキンエルマー社製DNAサーマ
ルサイクラー PJ2000 型等)を使用し、TaqDNAポ
リメラーゼ(宝酒造(株)より供給されている)を用
い、供給者により指定された方法に従って行うことがで
きる。
The primer DNA is synthesized by the phosphoamidide method (see Tetrahedron Letters, 22,1859 (1981)).
A commercially available DNA synthesizer (for example, Appl
It can be synthesized using a DNA synthesizer model 380B manufactured by ied Biosystems. For the PCR reaction, a commercially available PCR reaction device (DNA Thermal Cycler PJ2000 type manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.) is used, and Taq DNA polymerase (supplied by Takara Shuzo Co., Ltd.) is used, and the method specified by the supplier is used. Can be done according to.

【0035】PCR法により増幅されたthrABCオ
ペロンは、エシェリヒア属細菌細胞内において自律複製
可能なベクターDNAに接続し、エシェリヒア属細菌細
胞に導入することによって、thrA遺伝子への変異の
導入などの操作がしやすくなる。用いられるベクターD
NAと形質転換法、さらにthrABCオペロンの存在
の確認方法は上述した方法と同じである。
The thrABC operon amplified by the PCR method is ligated to a vector DNA capable of autonomous replication in Escherichia bacterium cells, and introduced into Escherichia bacterium cells to carry out operations such as introduction of mutations into the thrA gene. Easier to do. Vector D used
The NA, the transformation method, and the method for confirming the presence of the thrABC operon are the same as those described above.

【0036】(2)thrABCオペロンへの変異の導
入 上記のようにして得られたthrABCオペロンに、ア
ミノ酸残基の置換、挿入および欠失等の変異を実施する
方法としては、リコンビナントPCR法(Higuchi,R.,
61, PCR Technology (Erlich, H. A. Eds., Stockton p
ress (1989)))、部位特異的変異法(Kramer, W. and F
rits,H.J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987); Kun
kel, T.A. et.al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (198
7)) などがある。これらの方法を用いると、目的部位に
目的の変異を起こすことができる。
(2) Introduction of Mutation into thrABC Operon As a method for carrying out mutations such as substitution, insertion and deletion of amino acid residues in the thrABC operon obtained as described above, the recombinant PCR method (Higuchi , R.,
61, PCR Technology (Erlich, HA Eds., Stockton p
ress (1989))), site-directed mutagenesis (Kramer, W. and F
rits, HJ, Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987); Kun
kel, TA et.al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (198
7)) etc. Using these methods, it is possible to cause a desired mutation at a target site.

【0037】また、目的遺伝子を化学合成する方法によ
れば、目的部位への変異、あるいはランダムな変異を導
入することができる。さらに、染色体もしくはプラスミ
ド上のthrABCオペロンを直接ヒドロキシルアミン
で処理する方法(Hashimoto,T. and Sekiguchi,M.,J.Ba
cteriol.,159,1039(1984))がある。また、thrABC
オペロンを保有するエシェリヒア属細菌を紫外線照射す
る方法または N−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグ
アニジンもしくは亜硝酸などの化学薬剤処理による方法
を用いてもよい。これらの方法によれば、ランダムに変
異を導入できる。
Further, according to the method of chemically synthesizing a target gene, a mutation or a random mutation can be introduced into a target site. Further, a method of directly treating the thrABC operon on a chromosome or a plasmid with hydroxylamine (Hashimoto, T. and Sekiguchi, M., J. Ba).
cteriol., 159, 1039 (1984)). Also, thrABC
A method of irradiating Escherichia bacteria having an operon with ultraviolet rays or a method of treating with a chemical agent such as N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine or nitrous acid may be used. According to these methods, mutations can be introduced randomly.

【0038】解除型thrABCオペロンの選択方法と
しては、まずthrABCオペロンを含有するDNA断
片とベクターDNAからなる組換えDNAを、直接ヒド
ロキシルアミン等で変異処理し、これで例えば、E. col
i Gif106M1株を形質転換する。次にL−スレオニンのア
ンタゴニスト、例えばα−アミノ−β−ヒドロキシ吉草
酸(AHV)を含む最少培地、例えばM9に形質転換株を
培養する。野生型のthrABCオペロンを含有する組
換えDNAを保持する株は、その組換えDNAにより発
現されるAKI−HDIがAHVにより阻害されるため
に、L−ホモセリン及びジアミノピメリン酸(DAP) の合
成が出来なくなり生育が抑えられる。これに対し、L−
スレオニンによる阻害の解除されたAKI−HDIをコ
ードするthrA遺伝子を含むthrABCオペロンを
含有する組換えDNAを保持する株は、同組換えDNA
中のthrA遺伝子にコードされる解除型AKI−HD
IがAHVによる阻害を受けないので、AHVが添加さ
れた最少培地上での生育が可能になるはずである。この
現象を利用し、生育が、AHVに耐性となっている株、
すなわち阻害の解除された解除型thrA遺伝子を含む
thrABCオペロンを含有する組換えDNAを保持す
る株を選択することができる。
As a method of selecting the release type thrABC operon, first, a recombinant DNA consisting of a DNA fragment containing the thrABC operon and a vector DNA is directly mutated with hydroxylamine or the like, and then, for example, E. col.
i Gif106M1 strain is transformed. Next, the transformant is cultured in a minimal medium such as M9 containing an L-threonine antagonist such as α-amino-β-hydroxyvaleric acid (AHV). The strain carrying the recombinant DNA containing the wild type thrABC operon was able to synthesize L-homoserine and diaminopimelic acid (DAP) because AKI-HDI expressed by the recombinant DNA was inhibited by AHV. It disappears and growth is suppressed. On the other hand, L-
A strain carrying a recombinant DNA containing the thrABC operon containing the thrA gene encoding AKI-HDI derepressed by threonine is the same recombinant DNA.
-Type AKI-HD encoded by the thrA gene in milk
Since I is not inhibited by AHV, it should allow growth on minimal medium supplemented with AHV. Utilizing this phenomenon, strains whose growth is resistant to AHV,
That is, it is possible to select a strain having a recombinant DNA containing the thrABC operon containing the released thrA gene whose inhibition has been released.

【0039】こうして得られた該解除型thrABCオ
ペロンを、組換えDNAとして適当な宿主微生物に導入
し、発現させることによりフィードバック阻害が解除さ
れたAKI−HDIを保有し、thrABCオペロンに
コードされるL−スレオニン生合成系の酵素群の発現が
増強された微生物を取得できる。宿主としては、エシェ
リヒア属に属する微生物が好ましく、例えばエシェリヒ
ア・コリ(E. coli)があげられる。
The release type thrABC operon thus obtained is introduced as a recombinant DNA into an appropriate host microorganism and expressed to carry AKI-HDI from which feedback inhibition is released, and the LA encoded by the thrABC operon is retained. -It is possible to obtain a microorganism in which the expression of enzymes in the threonine biosynthesis system is enhanced. The host is preferably a microorganism belonging to the genus Escherichia, and examples thereof include Escherichia coli (E. coli).

【0040】また、組換えDNAから解除型thrAB
Cオペロンを取り出し、他のベクターDNAに挿入した
ものを使用してもよい。本発明において用いることので
きるベクターDNAとしては、プラスミドベクターDN
Aが好ましく、例えばpUC19、pUC18 、pBR322、pHSG299
、pHSG298 、pHSG399 、pHSG398 、RSF1010 、pMW11
9、pMW118、pMW219、pMW218等が挙げられる。他にファ
ージDNAのベクターも利用できる。
From the recombinant DNA, the release type thrAB
The C operon taken out and inserted into another vector DNA may be used. The vector DNA that can be used in the present invention includes plasmid vector DN
A is preferred, for example pUC19, pUC18, pBR322, pHSG299.
, PHSG298, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pMW11
9, pMW118, pMW219, pMW218 and the like. Alternatively, a phage DNA vector can be used.

【0041】さらに、解除型thrABCオペロンの発
現を効率的に実施するために、解除型thrABCオペ
ロンの上流に位置する転写制御領域(オペレーターある
いはアテニュエーター)を除去しても良い。あるいは、
lac、trp、PL等の微生物内で働く他のプロモー
ターを連結してもよく、thrABCオペロン固有のプ
ロモーターを増幅して用いてもよい。
Further, in order to efficiently carry out the expression of the release type thrABC operon, the transcription control region (operator or attenuator) located upstream of the release type thrABC operon may be removed. Alternatively,
Other promoters that work in microorganisms such as lac, trp, and PL may be linked, and a promoter specific to the thrABC operon may be amplified and used.

【0042】また、上記のように、解除型thrABC
オペロンを自律複製可能なベクターDNAに挿入したも
のを宿主に導入し、プラスミドのような染色体外DNA
として宿主に保持させてもよいが、thrABCオペロ
ンを、トランスダクション、トランスポゾン(Berg, D.
E. and Berg, C.M., Bio/Technol., 1, 417 (1983))、
Muファージ(特開平2−109985)または相同性
組換え(Experimentsin Molecular Genetics, Cold Spr
ing Habor Lab.(1972))を用いた方法で宿主微生物の染
色体に組み込んでもよい。
Further, as described above, the release type thrABC
Extrachromosomal DNA such as plasmid introduced into host by inserting operon into autonomously replicable vector DNA
The thrABC operon may be retained by the host as transfection, transposon (Berg, D.
E. and Berg, CM, Bio / Technol., 1, 417 (1983)),
Mu phage (JP-A-2-109985) or homologous recombination (Experiments in Molecular Genetics, Cold Spr
ing Habor Lab. (1972)) may be incorporated into the chromosome of the host microorganism.

【0043】<2.L−イソロイシンによる阻害が実質
的に解除されたilvA遺伝子を含みかつアテニュエー
ションに必要な領域が除去されたilvGMEDAオペ
ロン>L−イソロイシンによる阻害が実質的に解除され
たスレオニンデアミナーゼをコードするilvA遺伝子
を含むilvGMEDAオペロン、すなわち解除型il
vGMEDAオペロンは、含まれるilvA遺伝子が変
異を有する点で野生型ilvGMEDAオペロンと相違
する。この変異とは、ilvA遺伝子がコードするTD
に対するL−イソロイシンによるフィードバック阻害が
解除される変異を意味する。
<2. The ilvA gene containing the ilvA gene whose inhibition by L-isoleucine has been substantially eliminated and in which the region required for attenuation has been removed> The ilvA gene encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine has been substantially eliminated Containing the ilvGMEDA operon, that is, the release type il
The vGMEDA operon differs from the wild-type ilvGMEDA operon in that the contained ilvA gene has a mutation. This mutation means TD encoded by the ilvA gene.
It means a mutation that cancels the feedback inhibition by L-isoleucine against.

【0044】L−イソロイシンによる阻害が実質的に解
除されたスレオニンデアミナーゼをコードするilvA
遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領域が除
去されたilvGMEDAオペロン、すなわち完全解除
型ilvGMEDAオペロンは、解除型ilvGMED
Aオペロンに加えてアテニュエーションが起こらないよ
うに変異が導入されている点で野生型ilvGMEDA
オペロンあるいは解除型ilvGMEDAオペロンと相
違する。この変異とは、ilvGMEDAオペロンの
5’上流域に存在するアテニュエーター全部、一部また
は近傍部分を除去するものの他に、アテニュエーター内
部に新たなDNA断片を挿入するものも含まれる。
IlvA which encodes threonine deaminase substantially free from inhibition by L-isoleucine
The ilvGMEDA operon containing a gene and having the region necessary for attenuation removed, that is, the completely released ilvGMEDA operon is a released ilvGMED
In addition to the A operon, a wild-type ilvGMEDA is introduced in that a mutation is introduced so that attenuation does not occur.
Different from the operon or the release type ilvGMEDA operon. This mutation includes not only the deletion of all or part or the vicinity of the attenuator existing in the 5'upstream region of the ilvGMEDA operon, but also the insertion of a new DNA fragment inside the attenuator.

【0045】解除型ilvGMEDAオペロンを取得す
る方法は以下の通りである。まず、野生型ilvGME
DAオペロンを含有するDNAをインビトロ変異処理
し、変異処理後のDNAと宿主に適合するベクターDN
Aとを連結して組換えDNAを得る。組換えDNAを宿
主微生物に導入して形質転換体を得、同形質転換体のう
ちで解除型TDを発現するように至ったものを選択すれ
ば、同形質転換体が解除型ilvGMEDAオペロンを
保持している。また、野生型ilvGMEDAオペロン
を含有するDNAを、宿主に適合するベクターDNAと
連結して組換えDNAを得て、その後組換えDNAをイ
ンビトロ変異処理し、変異処理後の組換えDNAを宿主
微生物に導入して形質転換体を得、同形質転換体のうち
で解除型TDを発現するように至ったものを選択して
も、同形質転換体は解除型ilvGMEDAオペロンを
保持している。
The method for obtaining the release type ilvGMEDA operon is as follows. First, wild type ilvGME
In vitro mutation treatment of DNA containing DA operon, vector DN compatible with the DNA after mutation treatment and host
Ligation with A gives recombinant DNA. Recombinant DNA is introduced into a host microorganism to obtain a transformant, and if a transformant capable of expressing the released TD is selected, the transformant retains the released ilvGMEDA operon. are doing. Further, a DNA containing the wild-type ilvGMEDA operon is ligated with a vector DNA compatible with a host to obtain a recombinant DNA, and then the recombinant DNA is subjected to an in vitro mutation treatment, and the recombinant DNA after the mutation treatment is used as a host microorganism. The transformant retains the released ilvGMEDA operon even when the introduced transformant is obtained to select a transformant that expresses the released TD among the transformants.

【0046】野生型TDを生産する微生物を変異処理
し、解除型TDを生産する変異株を創成した後、該変異
株から解除型ilvGMEDAオペロンを取得してもよ
い。もしくは、野生型ilvGMEDAオペロンが連結
されている組換えDNAが導入されている形質転換体を
変異処理し、変異型TDを生産する変異株を創成した
後、該変異株から組換えDNAを回収すれば、同DNA
上に解除型ilvGMEDAオペロンが創成されること
がある。
The wild-type TD-producing microorganism may be subjected to a mutation treatment to create a mutant strain that produces a released TD, and then the released ilvGMEDA operon may be obtained from the mutant strain. Alternatively, after transforming a transformant into which a recombinant DNA in which the wild-type ilvGMEDA operon is ligated has been introduced to create a mutant strain that produces a mutant TD, the recombinant DNA may be recovered from the mutant strain. For example, the same DNA
An unlocked ilvGMEDA operon may be created above.

【0047】DNAをインビトロ変異処理するための薬
剤としては、ヒドロキシルアミン等が挙げられる。ヒド
ロキシルアミンは、シトシンをN4 −ヒドロキシシトシ
ンに変えることによりシトシンからチミンへの変異を起
こす化学変異処理剤である。また、微生物自体を変異処
理する場合は、紫外線照射または N−メチル−N'−ニト
ロ−N −ニトロソグアニジン(NTG)等の通常人工突然変
異に用いられている変異剤による処理を行う。ilvG
MEDAオペロンとしては、エシェリヒア属細菌由来の
もの、特にエシェリヒア・コリ(E. coli)由来のilv
GMEDAオペロンがあげられる。
Examples of agents for in vitro mutation treatment of DNA include hydroxylamine and the like. Hydroxylamine is a chemical mutagen that causes a mutation from cytosine to thymine by converting cytosine into N4-hydroxycytosine. When the microorganism itself is subjected to mutation treatment, it is treated with ultraviolet rays or a mutagen which is usually used for artificial mutation such as N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). ilvG
The MEDA operon is derived from a bacterium belonging to the genus Escherichia, particularly ilv derived from Escherichia coli (E. coli).
The GMEDA operon can be mentioned.

【0048】エシェリヒア属細菌由来のilvGMED
Aオペロンを利用する場合、野生型ilvGMEDAオ
ペロンを含有するDNAの供与菌としては、エシェリヒ
ア属に属する微生物であればいかなるものを用いてもか
まわない。具体的にはナイトハルトらの著書(Neidhard
t, F.C. et.al., Escherichia coli and SalmonellaTyp
himurium, American Society for Microbiology, Washi
ngton D.C., 1208, table 1) にあげられるものが利用
できる。ilvGMEDAオペロンを含有するDNAの
供与菌として野生株を用いた場合、野生型のilvGM
EDAオペロンを含むDNAが取得できる。
IlvGMED from Escherichia bacterium
When the A operon is used, as the donor bacterium of the DNA containing the wild-type ilvGMEDA operon, any microorganism may be used as long as it is a microorganism belonging to the genus Escherichia. Specifically, the book by Neidhardt (Neidhard
t, FC et.al., Escherichia coli and SalmonellaTyp
himurium, American Society for Microbiology, Washi
Those listed in ngton DC, 1208, table 1) can be used. When a wild strain is used as a donor of DNA containing the ilvGMEDA operon, wild-type ilvGM
DNA containing the EDA operon can be obtained.

【0049】ただし、野生型ilvGMEDAオペロン
のDNA供与菌として E. coliを用いる場合、K12 野生
株はilvG遺伝子がフレームシフト変異をもっている
ために活性のあるアセトヒドロキシ酸シンターゼのアイ
ソザイムII(AHASII)が発現していない(Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA 78, 922, 1981)。従って K12株を
DNA供与菌とする場合には、ilvG遺伝子がコード
するアセトヒドロキシ酸シンターゼIIの活性が回復する
ようにフレームが戻った変異株を調製してから同変異株
をDNA供与菌として用いる必要がある。あるいは K12
株由来の株以外の E. coliをDNA供与菌としてilv
G遺伝子のみを単離し、これを K12株由来のilvGM
EDAオペロンに導入してもよい。すなわち、 K12株を
DNA供与菌としてilvMEDA部分を単離し、 K12
株由来の株以外の E. coliをDNA供与菌としてilv
G遺伝子のみを単離し、両者を連結して完全長のilv
GMEDAオペロンとする。なお、アセトヒドロキシ酸
シンターゼのアイソザイムII(AHASII)は大小2つ
のサブユニットにより構成されており、大サブユニット
はilvG遺伝子にコードされている。小サブユニット
はilvM遺伝子にコードされている。
However, when E. coli is used as a DNA donor of the wild-type ilvGMEDA operon, the K12 wild-type strain expresses an active acetohydroxy acid synthase isozyme II (AHASII) because the ilvG gene has a frameshift mutation. Not done (Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA 78, 922, 1981). Therefore, when the K12 strain is used as a DNA donor, a mutant in which the frame is restored so that the activity of acetohydroxy acid synthase II encoded by the ilvG gene is restored is prepared, and then the mutant is used as a DNA donor. There is a need. Or K12
Ilv as a DNA-donating strain other than the strain-derived strain E. coli
Only the G gene was isolated and the ilvGM derived from the K12 strain was isolated.
It may be incorporated into the EDA operon. That is, the ilvMEDA portion was isolated using the K12 strain as a DNA donor bacterium,
Ilv as a DNA-donating strain other than the strain-derived strain E. coli
Isolate G gene only and ligate both to form full-length ilv
The GMEDA operon. The acetohydroxy acid synthase isozyme II (AHASII) is composed of two large and small subunits, and the large subunit is encoded by the ilvG gene. The small subunit is encoded by the ilvM gene.

【0050】完全解除型ilvGMEDAオペロンを取
得する方法は以下の通りである。ilvGMEDAオペ
ロンの5’上流域に存在するアテニュエーターの位置お
よび塩基配列はR. P. Lawther らによって報告されてい
る(Nucleic Acids Res.15, 2137 (1987))。解除型il
vGMEDAオペロンを出発材料にして、アテニュエー
ターが完全に除去されたilvGMEDAオペロンを調
製することにより完全解除型ilvGMEDAオペロン
が得られる。
The method for obtaining the completely released ilvGMEDA operon is as follows. The position and nucleotide sequence of the attenuator existing in the 5'upstream region of the ilvGMEDA operon have been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)). Release type il
By using the vGMEDA operon as the starting material and preparing the ilvGMEDA operon from which the attenuator has been completely removed, the completely released ilvGMEDA operon can be obtained.

【0051】配列表の配列番号1として記載した塩基配
列はアテニュエーションに必要な領域を開示している。
999 番目から1007番目にいたるDNA配列はリーダーペ
プチド内に存在するバリン残基の連続部分をコードし、
1008番目から1016番目にいたるDNA配列はリーダーペ
プチド内に存在するイソロイシン残基の連続部分をコー
ドする。1081番目から1104番目にいたるDNA配列はア
テニュエーター内にあるロー非依存型のターミネーター
様シュテム/ループを形成する部分をコードする。
The nucleotide sequence described as SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing discloses the region required for attenuation.
The DNA sequence from 999th to 1007th encodes a continuous portion of valine residues present in the leader peptide,
The DNA sequence from 1008 to 1016 encodes a contiguous stretch of isoleucine residues present in the leader peptide. The DNA sequence from the 1081st position to the 1104th position encodes a part of the rhe-independent terminator-like stem / loop in the attenuator.

【0052】細胞内にL−イソロイシンが十分量存在す
ると、1081番目から1104番目にいたるDNA配列より転
写されるRNAによりロー非依存型のターミネーター様
シュテム/ループが形成されるためRNAポリメラーゼ
による転写が終結してilvGMEDAオペロンは発現
しない。
When L-isoleucine is present in a sufficient amount in cells, RNA transcribed from the DNA sequence from 1081st to 1104th forms a rhe-independent terminator-like stem / loop, which results in transcription by RNA polymerase. Upon termination, the ilvGMEDA operon is not expressed.

【0053】細胞内にL−イソロイシンが不足すると細
胞内にイソロイシンが結合したtRNAが不足し、リー
ダーペプチドをコードする領域内に存在するイソロイシ
ン残基の連続部分でリボゾームによる翻訳が停滞する。
このため、mRNAが新たな立体構造を形成するように
なって、結果として1081番目から1104番目にいたるDN
A配列より転写されるRNAにより形成されていたロー
非依存型のターミネーター様シュテム/ループが形成さ
れなくなる。このためRNAポリメラーゼによる転写が
続行してilvGMEDAオペロンは発現する。したが
って、アテニュエーションに必要な領域を除去するため
には、配列表の配列番号1に開示される配列の1008番目
から1016番目にいたるDNA配列、または1081番目から
1104番目にいたるDNA配列を除去すれば良い。
When L-isoleucine is deficient in cells, tRNA to which isoleucine is bound is deficient in cells, and translation by ribosome is stalled at a continuous portion of isoleucine residues present in the region encoding the leader peptide.
For this reason, the mRNA starts to form a new three-dimensional structure, and as a result, DNs from 1081 to 1104
The rhe-independent terminator-like stem / loop formed by RNA transcribed from the A sequence is no longer formed. Therefore, transcription by RNA polymerase continues and the ilvGMEDA operon is expressed. Therefore, in order to remove the region necessary for attenuation, the DNA sequence from the 1008th position to the 1016th position of the sequence disclosed in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing, or from the 1081th position
It suffices if the 1104th DNA sequence is removed.

【0054】ところで、アテニュエーションに必要な領
域を除去するとは、アテニュエーションが起こらないよ
うに変異が導入されていることを意味する。したがって
同変異はilvGMEDAオペロンの5’上流域に存在
するアテニュエーター全部を除去するものだけに限定さ
れない。要するに、アテニュエーターがロー非依存型の
ターミネーター様シュテム/ループを形成できなくなる
変異であってもよい。リーダーペプチド内にイソロイシ
ン残基の連続部分が含まれないようにする変異であって
もよい。いずれの場合もアテニュエーションは機能しな
くなるからである。
By the way, removing a region necessary for attenuation means that a mutation is introduced so that attenuation does not occur. Therefore, the mutation is not limited to the one that removes all attenuators existing in the 5'upstream region of the ilvGMEDA operon. In short, it may be a mutation that renders the attenuator unable to form a rhe-independent terminator-like system / loop. It may be a mutation that does not include a continuous portion of isoleucine residues in the leader peptide. This is because the attenuation will not work in either case.

【0055】すなわち、この変異とはilvGMEDA
オペロンの5’上流域に存在するアテニュエーター全
部、一部または近傍部分を除去するものの他に、アテニ
ュエーター内部に新たなDNA断片を挿入するものも含
まれる。
That is, this mutation is ilvGMEDA
In addition to the one that removes all or part or the vicinity of the attenuator existing in the 5'upstream region of the operon, the one that inserts a new DNA fragment inside the attenuator is also included.

【0056】なお、L−イソロイシンによる阻害が実質
的に解除されたスレオニンデアミナーゼをコードするi
lvA遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領
域が除去されたilvGMEDAオペロン、すなわち完
全解除型ilvGMEDAオペロンは、野生型ilvG
MEDAオペロンに変異を導入してアテニュエーション
が起こらないようにした後で、同ilvGMEDAオペ
ロンに含まれるilvA遺伝子に変異を導入し、同il
vA遺伝子がコードするスレオニンデアミナーゼに対す
るL−イソロイシンによる阻害が実質的に解除されたも
のとなるようにしても調製できる。
It is to be noted that i which encodes threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially released.
The ilvGMEDA operon containing the lvA gene and having the region necessary for attenuation removed, that is, the completely released ilvGMEDA operon is a wild-type ilvG.
After the mutation was introduced into the MEDA operon to prevent the occurrence of attenuation, a mutation was introduced into the ilvA gene contained in the ilvGMEDA operon.
It can also be prepared so that the inhibition of threonine deaminase encoded by the vA gene by L-isoleucine is substantially eliminated.

【0057】(1)野生型ilvGMEDAオペロンの
取得 ilvGMEDAオペロンを含有するDNAを取得する
には、ilvGM遺伝子、ilvE遺伝子、ilvD遺
伝子及びilvA遺伝子をおのおの取得し、これらを連
結する方法が考えられる。
(1) Acquisition of wild-type ilvGMEDA operon To acquire the DNA containing the ilvGMEDA operon, a method of acquiring each of the ilvGM gene, ilvE gene, ilvD gene and ilvA gene and ligating these can be considered.

【0058】まず、野生型のTDをもつE. coli 例え
ば、E. coli K12 株、E. coli W3110株、E. coli MC106
1株(以上の3株はilvGがフレームシフトを起こし
ている)、E. coli MI162 株(thr-10, car-94, λ-, r
elA1, ilvG603, thi-1)、E. coli B 株(以上の2株は
正常なilvGを有している)を培養して培養物を得
る。上記微生物を培養するには、通常の固体培養法で培
養しても良いが、集菌の際の効率を考慮すると液体培養
法を採用して培養するのが好ましい。また、培地として
は、酵母エキス、ペプトン、トリプトン、又は肉エキス
に塩化ナトリウム(NaCl)を加えた培地が用いられる。
具体的にはL−broth(バクト・トリプトン1%、
バクト・イースト・エキストラクト0.5%、NaCl
0.5%、ブドウ糖0.1%、pH=7.2)である。
なお、培地の初発pHは、6〜8に調整するのが適当で
ある。また培養は30〜42℃、好ましくは37℃前後
で4〜24時間、通気かく拌深部培養、振とう培養また
は静置培養等により行う。なお、E. coli MI162 株は、
E. coli Genetic Stock Center(米国コネチカット州)
より入手可能である。同株の索引番号はCGSC5919であ
る。同株の詳しい性質は、Mol. Gen. Genet. 143, 243
(1976), J. Bacteriol., 149, 294 (1982)に記載されて
いる。
First, E. coli having a wild-type TD, for example, E. coli K12 strain, E. coli W3110 strain, E. coli MC106.
1 strain (the above 3 strains have ilvG frameshifted), E. coli MI162 strain (thr-10, car-94, λ-, r
elA1, ilvG603, thi-1) and E. coli B strain (the above two strains have normal ilvG) to obtain a culture. In order to cultivate the above-mentioned microorganism, it may be cultivated by an ordinary solid culturing method, but it is preferable to adopt the liquid culturing method in consideration of efficiency at the time of collecting cells. As the medium, a medium obtained by adding sodium chloride (NaCl) to yeast extract, peptone, tryptone, or meat extract is used.
Specifically, L-broth (Bact tryptone 1%,
Bact yeast extract 0.5%, NaCl
0.5%, glucose 0.1%, pH = 7.2).
The initial pH of the medium is appropriately adjusted to 6-8. Culturing is carried out at 30 to 42 ° C., preferably around 37 ° C. for 4 to 24 hours by aeration and stirring deep culture, shaking culture, static culture or the like. E. coli MI162 strain is
E. coli Genetic Stock Center (Connecticut, USA)
More available. The index number for this strain is CGSC5919. The detailed characteristics of the strain are described in Mol. Gen. Genet. 143, 243.
(1976), J. Bacteriol., 149, 294 (1982).

【0059】このようにして得られた培養物を、例えば
3,000 r.p.m.で5分間遠心分離してE. coli の菌体を得
る。この菌体より、例えば斎藤、三浦の方法(Biochem.
Biophys. Acta., 72, 619 (1963))、K. S. Kirby の方
法(Biochem. J., 64, 405 (1956))等の方法により染色
体DNAを得ることができる。
The culture thus obtained is, for example,
Centrifuge at 3,000 rpm for 5 minutes to obtain E. coli cells. From this cell, for example, the method of Saito and Miura (Biochem.
Biophys. Acta., 72, 619 (1963)), KS Kirby's method (Biochem. J., 64, 405 (1956)) and the like to obtain chromosomal DNA.

【0060】こうして得られた染色体DNAからilv
GMEDAオペロンを単離するために、染色体DNAラ
イブラリーを作製する。まず、染色体DNAを適当な制
限酵素で部分分解して種々の断片混合物を得る。例え
ば、Sau3AIを、温度30℃以上、好ましくは37
℃、酵素濃度1〜10ユニット/mlで様々な時間(1分
〜2時間)染色体DNAに作用させてこれを消化する。
From the chromosomal DNA thus obtained, ilv
A chromosomal DNA library is created to isolate the GMEDA operon. First, chromosomal DNA is partially digested with an appropriate restriction enzyme to obtain a mixture of various fragments. For example, Sau3AI is used at a temperature of 30 ° C. or higher, preferably 37
The chromosomal DNA is digested by allowing it to act on the chromosomal DNA for various times (1 minute to 2 hours) at an enzyme concentration of 1 to 10 units / ml.

【0061】ついで、切断された染色体DNA断片を、
エシェリヒア属細菌細胞内で自律複製可能なベクターD
NAに連結し、組換えDNAを作製する。具体的には、
染色体DNAの切断に用いた制限酵素Sau3AIと同
一末端塩基配列を生じさせる制限酵素、例えばBamH
Iを、温度30℃以上、酵素濃度1〜100ユニット/
mlの条件下で1時間以上、好ましくは1〜3時間、ベク
ターDNAに作用させてこれを完全消化し、切断開裂す
る。次いで、上記のようにして得た染色体DNA断片混
合物と開裂切断されたベクターDNAを混合し、これに
DNAリガーゼ、好ましくはT4DNAリガーゼを、温
度4〜16℃、酵素濃度1〜100ユニット/mlの条件
下で1時間以上、好ましくは6〜24時間作用させて組
換えDNAを得る。
Then, the cut chromosomal DNA fragment is
Vector D capable of autonomous replication in Escherichia bacterial cells
Ligate to NA to make recombinant DNA. In particular,
A restriction enzyme, such as BamH, which produces the same terminal nucleotide sequence as the restriction enzyme Sau3AI used for the cleavage of chromosomal DNA
I at a temperature of 30 ° C or higher and an enzyme concentration of 1 to 100 units /
Under the condition of ml, the vector DNA is allowed to act for 1 hour or more, preferably 1 to 3 hours to be completely digested and cleaved and cleaved. Then, the chromosomal DNA fragment mixture obtained as described above is mixed with the vector DNA which has been cleaved and cleaved, and DNA ligase, preferably T4 DNA ligase, is added at a temperature of 4 to 16 ° C. and an enzyme concentration of 1 to 100 units / ml. The recombinant DNA is obtained by allowing it to act for 1 hour or longer, preferably 6 to 24 hours, under the conditions.

【0062】得られた組換えDNAを用いて、エシェリ
ヒア属の微生物、例えば E. coli MI262株(leuB6, ilv
I614, ilvH612,λ-, relA1, spoT1, ilvB619, ilvG603,
ilvG605(am), thi-1 )のようなアセトヒドロキシ酸シ
ンターゼ欠損変異株、E. coli AB2070株(proA2, trp-
3, hisG4, ilvE12, metE46, thi-1, ara-9, lacY1 orla
cZ4, galK2, malA1, mtl-1, rpsL8 or rpsL9, ton-1, t
sx-3, λR,λ-, supE44)のようなトランスアミナーゼB
欠損変異株、あるいは E. coli AB1280 株(hisG1, ilv
D16, metB1, argH1, thi-1, ara-13, lacY1 or lacZ4,
gal-6, xyl-7,mtl-2, malA1, rpsL8,9 or 17, tonA2,
λR,λ-, supE44)のようなジヒドロキシ酸デヒドラター
ゼ欠損変異株、E. coli AB1255株(thi-1, ilvA201, ar
gH1, metB1, hisG1, lacY1 or lacZ4, malA1, mtl-2, x
yl-7, ara-13, gal-6, rpsL8,9 or 17, tonA2, tsx-5,
λR,λ-, supE44)のようなスレオニンデアミナーゼ欠損
変異株、を形質転換して染色体DNAライブラリーを作
製する。この形質転換は D.M.Morrison の方法(Method
s in Enzymology 68, 326, 1979)あるいは受容菌細胞を
塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増す方法
(Mandel,M. and Higa,A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1
970)) 等により行うことができる。なお、E. coli MI26
2 株は、E. coli Genetic Stock Center(米国コネチカ
ット州)より入手可能である。同株の索引番号はCGSC57
69である。同株の詳しい性質は、Mol. Gen. Genet.,15
6,1(1977)に記載されている。E. coli AB2070株は、E.
coli Genetic Stock Center(米国コネチカット州)よ
り入手可能である。同株の索引番号はCGSC2070である。
同株の詳しい性質は、J. Bacteriol., 109, 730 (1972)
に記載されている。E. coli AB1280株は、E. coli Gene
tic Stock Center(米国コネチカット州)より入手可能
である。同株の索引番号はCGSC1280である。E. coliAB1
255株は、E. coli Genetic Stock Center(米国コネチ
カット州)より入手可能である。同株の索引番号はCGSC
1255である。同株の詳しい性質は、J. Bacteriol., 10
9, 730 (1972)に記載されている。
Using the obtained recombinant DNA, a microorganism of the genus Escherichia, for example, E. coli MI262 strain (leuB6, ilv
I614, ilvH612, λ-, relA1, spoT1, ilvB619, ilvG603,
Acetohydroxy acid synthase-deficient mutant strain such as ilvG605 (am), thi-1), E. coli AB2070 strain (proA2, trp-
3, hisG4, ilvE12, metE46, thi-1, ara-9, lacY1 orla
cZ4, galK2, malA1, mtl-1, rpsL8 or rpsL9, ton-1, t
transaminase B such as sx-3, λR, λ-, supE44)
Defective mutant strain or E. coli AB1280 strain (hisG1, ilv
D16, metB1, argH1, thi-1, ara-13, lacY1 or lacZ4,
gal-6, xyl-7, mtl-2, malA1, rpsL8,9 or 17, tonA2,
λR, λ-, supE44) dihydroxy acid dehydratase deficient mutant strain, E. coli AB1255 strain (thi-1, ilvA201, ar
gH1, metB1, hisG1, lacY1 or lacZ4, malA1, mtl-2, x
yl-7, ara-13, gal-6, rpsL8,9 or 17, tonA2, tsx-5,
A threonine deaminase-deficient mutant strain such as λR, λ-, supE44) is transformed to prepare a chromosomal DNA library. This transformation is performed by DM Morrison (Method
In Enzymology 68, 326, 1979) or a method of increasing the permeability of DNA by treating recipient cells with calcium chloride (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1
970)) etc. E. coli MI26
Two strains are available from the E. coli Genetic Stock Center (Connecticut, USA). The index number of this strain is CGSC57
69. The detailed characteristics of the strain are described in Mol. Gen. Genet., 15.
6, 1 (1977). The E. coli AB2070 strain is an E. coli strain.
Available from coli Genetic Stock Center (Connecticut, USA). The index number for this strain is CGSC2070.
The detailed characteristics of the strain are described in J. Bacteriol., 109, 730 (1972).
It is described in. The E. coli AB1280 strain is an E. coli Gene
Available from tic Stock Center (Connecticut, USA). The index number for this strain is CGSC1280. E. coli AB1
255 strains are available from the E. coli Genetic Stock Center (Connecticut, USA). The index number of the stock is CGSC
It is 1255. For detailed characteristics of the strain, see J. Bacteriol., 10
9, 730 (1972).

【0063】ところで、ilvGMEDAオペロンの全
塩基配列は明らかにされている(Nucleic Acids Res. 1
5, 2137 (1987))ので、特定の制限酵素を選んで染色体
DNAを消化することにより、目的とする遺伝子が存在
するDNA断片を特定の長さのものとすることができ
る。この特定の長さを有するDNA断片だけをベクター
DNAに連結して組換えDNAを作成し、この組換えD
NAを用いて染色体DNAライブラリーを作成する方
が、より効率よく目的とする遺伝子が存在するDNA断
片を取得することができる。
By the way, the entire nucleotide sequence of the ilvGMEDA operon has been clarified (Nucleic Acids Res. 1
5, 2137 (1987)), a specific restriction enzyme is selected and the chromosomal DNA is digested to make a DNA fragment having a target gene of a specific length. Only the DNA fragment having this specific length is ligated to the vector DNA to prepare a recombinant DNA.
When a chromosomal DNA library is prepared by using NA, a DNA fragment containing the target gene can be obtained more efficiently.

【0064】得られた染色体DNAライブラリーの中か
ら、アセトヒドロキシ酸シンターゼ活性が増大した株あ
るいはアセトヒドロキシ酸シンターゼ遺伝子欠損に起因
する栄養要求性が相補された株を選択し、ilvGM遺
伝子を含む組換えDNAをもつ菌株を得る。得られた染
色体DNAライブラリーの中から、トランスアミナーゼ
B活性が増大した株あるいはトランスアミナーゼB遺伝
子欠損に起因する栄養要求性が相補された株を選択し、
ilvE遺伝子を含む組換えDNAをもつ菌株を得る。
From the obtained chromosomal DNA library, a strain having an increased acetohydroxy acid synthase activity or a strain complemented with an auxotrophy resulting from the acetohydroxy acid synthase gene deficiency was selected, and a group containing the ilvGM gene was selected. A strain having the altered DNA is obtained. From the obtained chromosomal DNA library, a strain with increased transaminase B activity or a strain with complementary auxotrophy due to transaminase B gene deficiency is selected,
A strain having a recombinant DNA containing the ilvE gene is obtained.

【0065】得られた染色体DNAライブラリーの中か
ら、ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ活性が増大した株あ
るいはジヒドロキシ酸デヒドラターゼ遺伝子欠損に起因
する栄養要求性が相補された株を選択し、ilvD遺伝
子を含む組換えDNAをもつ菌株を得る。
From the obtained chromosomal DNA library, a strain having an increased dihydroxy acid dehydratase activity or a strain to which the auxotrophy due to the dihydroxy acid dehydratase gene deficiency is complemented is selected, and a recombinant DNA containing the ilvD gene is selected. To obtain a strain having

【0066】得られた染色体DNAライブラリーの中か
ら、スレオニンデアミナーゼ活性が増大した株あるいは
スレオニンデアミナーゼ遺伝子欠損に起因する栄養要求
性が相補された株を選択し、ilvA遺伝子を含む組換
えDNAをもつ菌株を得る。
From the obtained chromosomal DNA library, a strain having an increased threonine deaminase activity or a strain to which the auxotrophy resulting from the deletion of the threonine deaminase gene is complemented is selected and has a recombinant DNA containing the ilvA gene. Obtain the strain.

【0067】ilvGM遺伝子を含有する組換えDNA
をもつ候補株が、ilvGM遺伝子がクローニングされ
た組換えDNAを保持するかどうかを確認するには、候
補株から細胞抽出液を調製し、それより粗酵素液を調製
してアセトヒドロキシ酸シンターゼ活性が増大している
ことを確認することにより達成できる。アセトヒドロキ
シ酸シンターゼの酵素活性測定法は、M. D. Feliceらの
方法により行うことができる(Methods in Enzymology
166, 241)。
Recombinant DNA containing the ilvGM gene
To confirm whether or not the candidate strain having the gene retains the recombinant DNA in which the ilvGM gene was cloned, a cell extract was prepared from the candidate strain and a crude enzyme solution was prepared from it to prepare acetohydroxy acid synthase activity. Can be achieved by making sure that is increasing. The method for measuring the enzyme activity of acetohydroxy acid synthase can be performed by the method of MD Felice et al. (Methods in Enzymology
166, 241).

【0068】また、アセトヒドロキシ酸シンターゼ欠損
変異株はイソロイシン、ロイシン及びバリン要求性であ
るので、アセトヒドロキシ酸シンターゼ欠損変異株を宿
主に用いた場合は、バリンを含有しない最少培地上で生
育可能となった菌株を単離し、該菌株から組換えDNA
を回収することにより、ilvGM遺伝子を含有するD
NA断片を得ることができる。
Since the mutant strain deficient in acetohydroxy acid synthase is isoleucine, leucine and valine auxotrophic, when the mutant strain deficient in acetohydroxy acid synthase is used as a host, it is possible to grow on the minimal medium containing no valine. Isolated strain, and recombinant DNA from the strain
Of the ilvGM gene by recovering D
NA fragments can be obtained.

【0069】あるいは、ilvGM遺伝子を含むDNA
の塩基配列はR. P. Lawther らによってすでに報告され
ている(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))。そこ
で候補株から組換えDNAを単離して、その塩基配列を
解読して、同報告にある塩基配列と比較することによっ
ても確認が行える。
Alternatively, a DNA containing the ilvGM gene
Has been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)). Therefore, it can be confirmed by isolating the recombinant DNA from the candidate strain, decoding its base sequence, and comparing it with the base sequence reported in the same report.

【0070】上述した通り、E. coli K12 株のilvG
遺伝子のオープン・リーディング・フレーム内部には変
異が生じている。その結果フレームシフトが起き、さら
に途中に終始コドンが出現するために翻訳が終了してし
まう。すなわち、ilvG遺伝子の開始コドンのATG
(1〜3番目)から数えて982 〜984 番目に終始コドン
が出現している。したがって、同株より取得したilv
GM遺伝子を用いる場合には、サイト・ダイレクティッ
ド・ミュータジェネシス法により変異部分を正常に戻す
必要がある。たとえばエシェリヒア・コリMI162株
のilvG遺伝子(ilvG603)では、982 〜984 番目にあ
る終始コドンTGA の前に、TGの2塩基対が挿入されて、
フレームが正常に戻っている。その他については J. Ba
cteriol. 149, 294 (1982)の Fig. 2 に詳しく記載され
ている。
As described above, ilvG of E. coli K12 strain
Mutations occur within the open reading frame of the gene. As a result, a frame shift occurs, and translation is terminated because a stop codon appears in the middle. That is, ATG at the start codon of the ilvG gene
The stop codon appears at 982 to 984th counting from (1st to 3rd). Therefore, ilv acquired from the same strain
When using the GM gene, it is necessary to restore the mutated part to the normal state by the site-directed mutagenesis method. For example, in the ilvG gene (ilvG603) of the Escherichia coli MI162 strain, two base pairs of TG are inserted before the stop codon TGA at the 982 to 984th positions,
The frame is back to normal. J. Ba for others
It is described in detail in Fig. 2 of cteriol. 149, 294 (1982).

【0071】ilvE遺伝子を含有する組換えDNAを
もつ候補株が、ilvE遺伝子がクローニングされた組
換えDNAを保持するかどうかを確認する方法は以下の
通りである。トランスアミナーゼB欠損変異株はイソロ
イシン要求性であるので、トランスアミナーゼB欠損変
異株を宿主に用いた場合は、イソロイシンを含有しない
最少培地上で生育可能となった菌株を単離し、該菌株か
ら組換えDNAを回収することにより、ilvE遺伝子
を含有するDNA断片を得ることができる。
The method for confirming whether the candidate strain having the recombinant DNA containing the ilvE gene retains the recombinant DNA in which the ilvE gene has been cloned is as follows. Since the transaminase B-deficient mutant strain is isoleucine-requiring, when the transaminase B-deficient mutant strain is used as a host, a strain that can grow on a minimal medium containing no isoleucine is isolated, and recombinant DNA is isolated from the strain. A DNA fragment containing the ilvE gene can be obtained by recovering

【0072】あるいは、ilvE遺伝子を含むDNAの
塩基配列はR. P. Lawther らによってすでに報告されて
いる(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))。そこ
で、候補株から組換えDNAを単離して、その塩基配列
を解読して、同報告にある塩基配列と比較することによ
っても確認が行える。
Alternatively, the nucleotide sequence of DNA containing the ilvE gene has already been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)). Therefore, it can be confirmed by isolating the recombinant DNA from the candidate strain, decoding its base sequence, and comparing it with the base sequence reported in the same report.

【0073】ilvD遺伝子を含有する組換えDNAを
もつ候補株が、ilvD遺伝子がクローニングされた組
換えDNAを保持するかどうかを確認する方法は以下の
通りである。ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ欠損変異株
はイソロイシン、ロイシン、バリン要求性であるので、
ジヒドロキシ酸デヒドラターゼ欠損変異株を宿主に用い
た場合は、バリンを含有しない培地上で生育可能となっ
た菌株を単離し、該菌株から組換えDNAを回収するこ
とにより、ilvD遺伝子を含有するDNA断片を得る
ことができる。
The method for confirming whether the candidate strain having the recombinant DNA containing the ilvD gene retains the recombinant DNA in which the ilvD gene has been cloned is as follows. Since the dihydroxy acid dehydratase-deficient mutant strain is isoleucine, leucine and valine auxotrophic,
When a dihydroxy acid dehydratase-deficient mutant strain is used as a host, a strain capable of growing on a medium containing no valine is isolated, and a recombinant DNA is recovered from the strain to obtain a DNA fragment containing the ilvD gene. Can be obtained.

【0074】あるいは、ilvD遺伝子を含むDNAの
塩基配列はR. P. Lawther らによってすでに報告されて
いる(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))。そこ
で、候補株から組換えDNAを単離して、その塩基配列
を解読して、同報告にある塩基配列と比較することによ
っても確認が行える。
Alternatively, the nucleotide sequence of DNA containing the ilvD gene has already been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)). Therefore, it can be confirmed by isolating the recombinant DNA from the candidate strain, decoding its base sequence, and comparing it with the base sequence reported in the same report.

【0075】ilvA遺伝子を含有する組換えDNAを
もつ候補株が、ilvA遺伝子がクローニングされた組
換えDNAを保持するかどうかを確認するには、候補株
から細胞抽出液を調製し、それより粗酵素液を調製して
スレオニンデアミナーゼ活性が増大していることを確認
することにより達成できる。スレオニンデアミナーゼの
酵素活性測定法は、Methods in Enzymology 17B, 555
(1971) に記載されている。
To confirm whether the candidate strain having the recombinant DNA containing the ilvA gene retains the recombinant DNA in which the ilvA gene was cloned, a cell extract was prepared from the candidate strain, and This can be achieved by preparing an enzyme solution and confirming that threonine deaminase activity is increased. The method for measuring the enzyme activity of threonine deaminase is Methods in Enzymology 17B, 555.
(1971).

【0076】また、スレオニンデアミナーゼ欠損変異株
はイソロイシン要求性であるので、スレオニンデアミナ
ーゼ欠損変異株を宿主に用いた場合は、イソロイシンを
含有しない最少培地上で生育可能となった菌株を単離
し、該菌株から組換えDNAを回収することにより、i
lvA遺伝子を含有するDNA断片を得ることができ
る。
Since the threonine deaminase deficient mutant strain is isoleucine auxotrophic, when the threonine deaminase deficient mutant strain is used as a host, a strain that can grow on a minimal medium containing no isoleucine is isolated, By recovering the recombinant DNA from the strain, i
A DNA fragment containing the lvA gene can be obtained.

【0077】あるいは、ilvA遺伝子を含むDNAの
塩基配列はR. P. Lawther らによってすでに報告されて
いる(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))。そこ
で、候補株から組換えDNAを単離して、その塩基配列
を解読して、同報告にある塩基配列と比較することによ
っても確認が行える。上記菌株おのおのより、組換えD
NAを、例えば P. Guerryらの方法(J. Bacteriol., 1
16, 1064 (1973))、D. B. Clewell の方法(J. Bacteri
ol., 110, 667 (1972)) などにより単離することができ
る。
Alternatively, the nucleotide sequence of DNA containing the ilvA gene has already been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)). Therefore, it can be confirmed by isolating the recombinant DNA from the candidate strain, decoding its base sequence, and comparing it with the base sequence reported in the same report. Recombinant D from each of the above strains
For example, the method of P. Guerry et al. (J. Bacteriol., 1
16, 1064 (1973)), DB Clewell's method (J. Bacteri
ol., 110, 667 (1972)) and the like.

【0078】ilvGMEDAオペロン全長を単離する
には、ilvGM遺伝子を有するDNA断片、ilvE
遺伝子を有するDNA断片、ilvD遺伝子を有するD
NA断片、及びilvA遺伝子を有するDNA断片を連
結する。連結するときには、R. P. Lawther らによって
すでに報告されている(Nucleic Acids Res. 15, 2137
(1987))ilvGMEDAオペロン全塩基配列を参考に
できる。
To isolate the full-length ilvGMEDA operon, a DNA fragment containing the ilvGM gene, ilvE
DNA fragment having gene, D having ilvD gene
The NA fragment and the DNA fragment having the ilvA gene are ligated. When linked, it was previously reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137).
(1987)) The entire nucleotide sequence of the ilvGMEDA operon can be referred to.

【0079】野生型ilvGMEDAオペロンの取得
は、染色体上に野生型ilvGMEDAオペロンを有す
る株から、斎藤、三浦の方法等により染色体DNAを調
製し、ポリメラーゼチェインリアクション法(PCR:
polymerase chain reaction; White, T.J. et al; Tren
ds Genet. 5, 185 (1989) 参照)により、ilvGME
DAオペロンを増幅することによっても行える。増幅反
応に用いるDNAプライマーは、ilvGMEDAオペ
ロンの全領域あるいは一部領域を含有するDNA二重鎖
の両3’末端に相補するものを用いる。ilvGMED
Aオペロンの一部領域だけを増幅した場合には、該DN
A断片をプローブとして全領域を含むDNA断片を染色
体DNAライブラリーよりスクリーニングする必要があ
る。ilvGMEDAオペロンの全領域を増幅した場合
には、増幅されたilvGMEDAオペロンを含有する
DNA断片を含むPCR反応液をアガロースゲル電気泳
動に供した後、目的のDNA断片を抽出することによっ
てilvGMEDAオペロンを含有するDNA断片を回
収できる。DNAプライマーを作成するには、R. P. La
wther らによってすでに報告されている(Nucleic Acid
s Res. 15, 2137 (1987))E. coli のilvGMEDA
オペロン全塩基配列を参考にできる。
To obtain the wild-type ilvGMEDA operon, chromosomal DNA is prepared from the strain having the wild-type ilvGMEDA operon on the chromosome by the method of Saito and Miura, and the polymerase chain reaction method (PCR:
polymerase chain reaction; White, TJ et al; Tren
ds Genet. 5, 185 (1989)), ilvGME
This can also be done by amplifying the DA operon. The DNA primer used in the amplification reaction is complementary to both 3'ends of the DNA duplex containing the entire region or a partial region of the ilvGMEDA operon. ilvGMED
When only a part of the A operon is amplified, the DN
It is necessary to screen a DNA fragment containing the entire region from the chromosomal DNA library using the A fragment as a probe. When the entire region of the ilvGMEDA operon was amplified, the PCR reaction solution containing the amplified DNA fragment containing the ilvGMEDA operon was subjected to agarose gel electrophoresis, and the target DNA fragment was extracted to contain the ilvGMEDA operon. It is possible to recover the DNA fragment that does. To make DNA primers, use RP La
Already reported by wther et al. (Nucleic Acid
s Res. 15, 2137 (1987)) ilvGMEDA of E. coli
The entire base sequence of the operon can be referred to.

【0080】プライマーDNAの合成は、ホスホアミダ
イド法(Tetrahedron Letters, 22,1859 (1981)参照)
等の常法により、市販のDNA合成装置(例えば、Appl
iedBiosystems社製DNA合成機 model 380B 等)を用
いて合成することができる。また、PCR反応は、市販
のPCR反応装置(パーキンエルマー社製DNAサーマ
ルサイクラー PJ2000 型等)を使用し、TaqDNAポ
リメラーゼ(宝酒造(株)より供給されている)を用
い、供給者により指定された方法に従って行うことがで
きる。
The synthesis of the primer DNA is carried out by the phosphoamidide method (see Tetrahedron Letters, 22,1859 (1981)).
A commercially available DNA synthesizer (for example, Appl
It can be synthesized using a DNA synthesizer model 380B manufactured by ied Biosystems. For the PCR reaction, a commercially available PCR reaction device (DNA Thermal Cycler PJ2000 type manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.) is used, and Taq DNA polymerase (supplied by Takara Shuzo Co., Ltd.) is used, and the method specified by the supplier is used. Can be done according to.

【0081】PCR法により増幅されたilvGMED
Aオペロンは、エシェリヒア属細菌細胞内において自律
複製可能なベクターDNAに接続し、エシェリヒア属細
菌細胞に導入することによって、ilvA遺伝子への変
異の導入操作およびアテニュエーションに必要な領域の
除去操作等がしやすくなる。用いられるベクターDNA
と形質転換法、さらにilvGMEDAオペロンの存在
の確認方法は上述した方法と同じである。
IlvGMED amplified by PCR method
The A operon is ligated to a vector DNA capable of autonomous replication in Escherichia bacterium cells and introduced into Escherichia bacterium cells to introduce mutations into the ilvA gene and remove regions necessary for attenuation. It becomes easier to peel. Vector DNA used
The transformation method and the method for confirming the presence of the ilvGMEDA operon are the same as those described above.

【0082】(2)ilvGMEDAオペロンへの変異
の導入 上記のようにして得られたilvGMEDAオペロン
に、アミノ酸残基の置換、挿入および欠失等の変異を実
施する方法としては、リコンビナントPCR法(Higuch
i, R., 61, PCR Technology (Erlich, H. A. Eds., Sto
ckton press (1989)) )、部位特異的変異法(Kramer,
W. and Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350
(1987); Kunkel, T. A. et.al., Meth. in Enzymol., 1
54, 367 (1987) )などがある。これらの方法を用いる
と、目的部位に目的の変異を起こすことができる。ま
た、目的遺伝子を化学合成する方法によれば、目的部位
への変異、あるいはランダムな変異を導入することがで
きる。
(2) Introduction of Mutation into ilvGMEDA Operon The recombinant iVGMEDA operon may be subjected to mutation such as amino acid residue substitution, insertion and deletion by the recombinant PCR method (Higuch).
i, R., 61, PCR Technology (Erlich, HA Eds., Sto
ckton press (1989))), site-directed mutagenesis (Kramer,
W. and Frits, HJ, Meth. In Enzymol., 154, 350
(1987); Kunkel, TA et.al., Meth. In Enzymol., 1
54, 367 (1987)). Using these methods, it is possible to cause a desired mutation at a target site. Further, according to the method of chemically synthesizing a target gene, a mutation or random mutation can be introduced into a target site.

【0083】さらに、染色体もしくはプラスミド上のi
lvGMEDAオペロンを直接ヒドロキシルアミンで処
理する方法(Hashimoto,T. and Sekiguchi,M.,J.Bacter
iol.,159,1039(1984))がある。また、ilvGMEDA
オペロンを保有するエシェリヒア属細菌を紫外線照射す
る方法またはN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグ
アニジンもしくは亜硝酸などの化学薬剤処理による方法
を用いてもよい。これらの方法によれば、ランダムに変
異を導入できる。
Furthermore, i on the chromosome or plasmid
Method for directly treating the lvGMEDA operon with hydroxylamine (Hashimoto, T. and Sekiguchi, M., J. Bacter
iol., 159, 1039 (1984)). Also, ilvGMEDA
A method of irradiating Escherichia bacteria having an operon with ultraviolet rays or a method of treating with a chemical agent such as N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine or nitrous acid may be used. According to these methods, mutations can be introduced randomly.

【0084】解除型ilvA遺伝子を有するDNA断片
の選択方法は以下の通りである。まずilvA遺伝子を
有するDNA断片とベクターDNAからなる組換えDN
Aを、直接ヒドロキシルアミン等で変異処理し、これで
例えば E. coli W3110株を形質転換する。次にL−イソ
ロイシンのアンタゴニスト、例えば適当量のグリシル−
L−ロイシンを含む最少培地、例えばM9に形質転換株を
培養すると、野生型のilvA遺伝子を有する組換えD
NAを保持する株は、L−イソロイシンの合成が出来な
くなり生育が抑えられる場合がある(ベクターに少コピ
ーのものを用いる方がジーン・ドーセージ効果による影
響を少なくできるので好ましい)。これに対し、L−イ
ソロイシンによる阻害の解除されたTDをコードするi
lvA遺伝子を有する組換えDNAを保持する株は、グ
リシル−L−ロイシンが存在するときにもL−イソロイ
シンを過剰量合成するので、グリシル−L−ロイシンが
添加された最少培地上での生育が可能になるはずであ
る。この現象を利用し、生育が、グリシルーL−ロイシ
ンに耐性となっている株、すなわち阻害の解除された解
除型ilvA遺伝子を有する組換えDNAを保持する株
を選択することができる。
The method for selecting the DNA fragment having the released ilvA gene is as follows. First, a recombinant DN composed of a DNA fragment having the ilvA gene and a vector DNA
A is directly mutated with hydroxylamine or the like, and this is used to transform E. coli W3110 strain, for example. Then an antagonist of L-isoleucine, such as an appropriate amount of glycyl-
When the transformant was cultured in a minimal medium containing L-leucine, for example, M9, recombinant D having a wild-type ilvA gene was produced.
A strain having NA may not be able to synthesize L-isoleucine and its growth may be suppressed (it is preferable to use a small copy of the vector because the influence of the gene-dose effect can be reduced). In contrast, i encoding TD that has been deinhibited by L-isoleucine
The strain carrying the recombinant DNA having the lvA gene synthesizes an excessive amount of L-isoleucine even in the presence of glycyl-L-leucine, and therefore grows on the minimal medium supplemented with glycyl-L-leucine. It should be possible. By utilizing this phenomenon, it is possible to select a strain that grows resistant to glycyl-L-leucine, that is, a strain that retains a recombinant DNA having a desensitized deactivated ilvA gene.

【0085】こうして得られる解除型ilvA遺伝子を
含む解除型ilvGMEDAオペロンを、組換えDNA
として適当な宿主微生物に導入し、発現させることによ
りフィードバック阻害が解除されたTDを保有し、il
vGMEDAオペロンにコードされるL−イソロイシン
生合成系の酵素群の発現が増強された微生物を取得でき
る。宿主としては、エシェリヒア属に属する微生物が好
ましく、例えばエシェリヒア・コリ(E. coli)があげら
れる。
The deactivated ilvGMEDA operon containing the deactivated ilvA gene thus obtained was recombinant DNA
As a result, by introducing it into a suitable host microorganism and expressing it, TD possesses TD for which feedback inhibition is released
It is possible to obtain a microorganism in which the expression of the enzyme group of the L-isoleucine biosynthesis system encoded by the vGMEDA operon is enhanced. The host is preferably a microorganism belonging to the genus Escherichia, and examples thereof include Escherichia coli (E. coli).

【0086】また、組換えDNAから解除型ilvGM
EDAオペロンを取り出し、他のベクターDNAに挿入
したものを使用してもよい。本発明において用いること
のできるベクターDNAとしては、プラスミドベクター
DNAが好ましく、例えばpUC19 、pUC18 、pBR322、pH
SG299 、pHSG298 、pHSG399 、pHSG398 、RSF1010 、pM
W119、pMW118、pMW219、pMW218等が挙げられる。他にフ
ァージDNAのベクターも利用できる。
In addition, the release type ilvGM from recombinant DNA
The EDA operon may be taken out and inserted into another vector DNA. The vector DNA that can be used in the present invention is preferably a plasmid vector DNA such as pUC19, pUC18, pBR322, pH.
SG299, pHSG298, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pM
Examples include W119, pMW118, pMW219, pMW218 and the like. Alternatively, a phage DNA vector can be used.

【0087】さらに、解除型ilvGMEDAオペロン
の発現を効率的に実施するために、解除型ilvGME
DAオペロンの上流に位置する転写制御領域(オペレー
ターあるいはアテニュエーター)を除去しても良い。あ
るいは、lac、trp、PL等の微生物内で働く他の
プロモーターを連結してもよく、ilvGMEDAオペ
ロン固有のプロモーターを増幅して用いてもよい。
Furthermore, in order to efficiently carry out the expression of the release type ilvGMEDA operon, the release type ilvGME is expressed.
The transcription control region (operator or attenuator) located upstream of the DA operon may be removed. Alternatively, other promoters that work in microorganisms such as lac, trp, and PL may be linked, and a promoter specific to the ilvGMEDA operon may be amplified and used.

【0088】また、上記のように、解除型ilvGME
DAオペロンを自律複製可能なベクターDNAに挿入し
たものを宿主に導入し、プラスミドのような染色体外D
NAとして宿主に保持させてもよいが、ilvGMED
Aオペロンを、トランスダクション、トランスポゾン
(Berg, D. E. and Berg, C. M., Bio/Technol., 1, 41
7 (1983))、Muファージ(特開平2−109985)
または相同性組換え(Experiments in Molecular Genet
ics, Cold Spring Habor Lab.(1972))を用いた方法で宿
主微生物の染色体に組み込んでもよい。
Further, as described above, the release type ilvGME is used.
The DA operon inserted into a vector DNA capable of autonomous replication is introduced into a host, and extrachromosomal D like a plasmid is introduced.
Although it may be retained in the host as NA, ilvGMED
A operon, transduction, transposon (Berg, DE and Berg, CM, Bio / Technol., 1, 41
7 (1983)), Mu phage (JP-A-2-109985).
Or homologous recombination (Experiments in Molecular Genet
ics, Cold Spring Habor Lab. (1972)) may be incorporated into the chromosome of the host microorganism.

【0089】(3)ilvGMEDAオペロンのアテニ
ュエーションに必要な領域の除去 ilvGMEDAオペロンからアテニュエーションに必
要な領域を除去する、すなわちilvGMEDAオペロ
ンにアテニュエーションが起こらないような変異を導入
するには、ilvGMEDAオペロンの5’上流域に存
在するアテニュエーター全部、一部または近傍部分を除
去するものの他に、アテニュエーター内部に新たなDN
A断片を挿入するものも含まれる。なお、ここで「アテ
ニュエーター」とは、ロー非依存型のターミネーター様
シュテム/ループを形成する塩基配列である。たとえば
配列表配列番号1に記載される塩基配列の1081番目から
1104番目にいたる部分である。
(3) Removal of Region Required for Attenuation of ilvGMEDA Operon To remove a region required for attenuation from the ilvGMEDA operon, that is, to introduce a mutation into the ilvGMEDA operon that does not cause attenuation. , The ilvGMEDA operon 5'upstream of the attenuator existing in the upstream region, in addition to removing all or part of the attenuator, a new DN inside the attenuator
Those which insert the A fragment are also included. The term "attenuator" as used herein refers to a base sequence that forms a row-independent terminator-like stem / loop. For example, from the 1081th position in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing
It is the 1104th and every part.

【0090】アテニュエーターを除去するためにはil
vGMEDAオペロンのうちアテニュエーター部よりも
上流域のDNA断片を調製し、またilvGMEDAオ
ペロンのうちアテニュエーター部よりも下流域のDNA
断片を調製して両者を連結すればよい。例えばilvG
MEDAオペロンのうちアテニュエーター部よりも上流
域のDNA断片は、完全長のilvGMEDAオペロン
を含むDNA断片を適当な制限酵素で切断することによ
って調製できる。あるいは、ilvGMEDAオペロン
のうちアテニュエーター部よりも上流域のDNA断片を
PCR法によって増幅してもよい。PCR法に用いるプ
ライマーDNAは、R. P. Lawther らによってすでに報
告されている(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))
塩基配列、G. Coppolaらによってすでに報告されている
(Gene 97, 21 (1991))塩基配列を基にして化学合成し
てもよい。さらには、ilvGMEDAオペロンのうち
アテニュエーター部よりも上流域のDNA断片を化学合
成してもよい。ilvGMEDAオペロンのうちアテニ
ュエーター部よりも下流域のDNA断片を調製する方法
も同様である。
To remove the attenuator il
A DNA fragment upstream of the attenuator portion of the vGMEDA operon was prepared, and a DNA fragment downstream of the attenuator portion of the ilvGMEDA operon was prepared.
A fragment may be prepared and both may be ligated. For example ilvG
The DNA fragment in the upstream region of the attenuator part of the MEDA operon can be prepared by cleaving the DNA fragment containing the full-length ilvGMEDA operon with an appropriate restriction enzyme. Alternatively, a DNA fragment in the upstream region of the attenuator portion of the ilvGMEDA operon may be amplified by the PCR method. The primer DNA used in the PCR method has already been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)).
The base sequence may be chemically synthesized based on the base sequence already reported by G. Coppola et al. (Gene 97, 21 (1991)). Furthermore, a DNA fragment in the upstream region of the attenuator portion of the ilvGMEDA operon may be chemically synthesized. The same applies to the method of preparing a DNA fragment in the downstream region of the attenuator portion of the ilvGMEDA operon.

【0091】解除型ilvGMEDAオペロンを出発材
料にして、アテニュエーターの一部または近傍部分が除
去されたilvGMEDAオペロンを調製することによ
り完全解除型ilvGMEDAオペロンが得られる場合
がある。アテニュエーターの位置および塩基配列はR.
P. Lawther らによってすでに報告されている(Nucleic
Acids Res. 15, 2137 (1987))ので、この配列を基に
して除去するDNAを決定する。
The completely released ilvGMEDA operon may be obtained by preparing the ilvGMEDA operon in which a part or the vicinity of the attenuator is removed using the released ilvGMEDA operon as a starting material. The position and nucleotide sequence of the attenuator is R.
Already reported by P. Lawther et al. (Nucleic
Acids Res. 15, 2137 (1987)), so the DNA to be removed is determined based on this sequence.

【0092】除去するDNAは、アテニュエーターがロ
ー非依存型のターミネーター様シュテム/ループを形成
するために必要なDNA部分か、同シュテム/ループの
上流に位置する連続するイソロイシン残基をコードする
領域を含む適当なDNA部分か、あるいはその両方を含
むDNA部分が好ましい。アテニュエーターの一部また
は近傍部分を除去するためにはilvGMEDAオペロ
ンのうち除去されるDNA部分よりも上流域のDNA断
片を調製し、またilvGMEDAオペロンのうち除去
されるDNA部分よりも下流域のDNA断片を調製して
両者を連結すればよい。例えばilvGMEDAオペロ
ンのうち除去されるDNA部分よりも上流域のDNA断
片は、完全長のilvGMEDAオペロンを含むDNA
断片を適当な制限酵素で切断することによって調製でき
る。あるいは、ilvGMEDAオペロンのうち除去さ
れるDNA部分よりも上流域のDNA断片をPCR法に
よって増幅してもよい。PCR法に用いるプライマーD
NAは、R. P. Lawther らによってすでに報告されてい
る(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))塩基配列、
G. Coppolaらによってすでに報告されている(Gene 97,
21 (1991))塩基配列を基にして化学合成してもよい。
さらには、ilvGMEDAオペロンのうち除去される
DNA部分よりも上流域のDNA断片を化学合成しても
よい。ilvGMEDAオペロンのうち除去されるDN
A部分よりも下流域のDNA断片を調製する方法も同様
である。
The DNA to be removed encodes a DNA portion necessary for the attenuator to form a rhein-independent terminator-like stem / loop or a continuous isoleucine residue located upstream of the stem / loop. A suitable DNA portion containing the region or a DNA portion containing both is preferred. In order to remove a part or the vicinity of the attenuator, a DNA fragment in the upstream region of the DNA portion of the ilvGMEDA operon to be removed is prepared, and a DNA fragment in the downstream region of the DNA portion of the ilvGMEDA operon is removed. A DNA fragment may be prepared and both may be ligated. For example, in the ilvGMEDA operon, a DNA fragment upstream of the DNA portion to be removed is a DNA containing the full-length ilvGMEDA operon.
It can be prepared by cleaving the fragment with an appropriate restriction enzyme. Alternatively, a DNA fragment in the upstream region of the removed DNA portion of the ilvGMEDA operon may be amplified by the PCR method. Primer D used in PCR method
NA is a nucleotide sequence previously reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)),
Already reported by G. Coppola et al. (Gene 97,
21 (1991)) Chemical synthesis may be performed based on the nucleotide sequence.
Furthermore, a DNA fragment in the upstream region of the removed DNA portion of the ilvGMEDA operon may be chemically synthesized. DN removed from the ilvGMEDA operon
The same applies to the method of preparing a DNA fragment in the downstream region from the A portion.

【0093】解除型ilvGMEDAオペロンを出発材
料にして、アテニュエーター内部に新たなDNA断片が
挿入されたilvGMEDAオペロンを調製することに
より完全解除型ilvGMEDAオペロンが得られる場
合がある。アテニュエーターの位置および塩基配列は、
R. P. Lawther ら、あるいはG. Coppolaらによってすで
に報告されているので、この配列を基にして挿入される
新たなDNA断片の挿入位置および挿入されるDNA断
片の塩基配列を決定する。
The completely released ilvGMEDA operon may be obtained by preparing the ilvGMEDA operon in which a new DNA fragment is inserted in the attenuator using the released ilvGMEDA operon as a starting material. The position and base sequence of the attenuator is
Since it has already been reported by RP Lawther et al. Or G. Coppola et al., The insertion position of a new DNA fragment to be inserted and the nucleotide sequence of the inserted DNA fragment are determined based on this sequence.

【0094】挿入される新たなDNA断片は、アテニュ
エーターがロー非依存型のターミネーター様シュテム/
ループを形成するために必要なDNA部分か、あるいは
同シュテム/ループの上流に位置する連続するイソロイ
シン残基をコードするDNA部分に挿入されることが好
ましい。挿入の結果、アテニュエーターがロー非依存型
のターミネーター様シュテム/ループを形成できなくな
ることがあり、このためアテニュエーターが機能しなく
なることが期待されるからである。
The new DNA fragment to be inserted is the terminator-like stem /
It is preferably inserted into a DNA portion necessary for forming a loop or a DNA portion encoding a continuous isoleucine residue located upstream of the stem / loop. As a result of the insertion, the attenuator may not be able to form a row-independent terminator-like stem / loop, which is expected to cause the attenuator to fail.

【0095】挿入される新たなDNA断片の塩基配列
は、挿入されたときにアテニュエーターがロー非依存型
のターミネーター様シュテム/ループを形成しないよう
に設計され、挿入されたときに同シュテム/ループの上
流に連続するイソロイシン残基が位置しないように設計
されることが好ましい。
The nucleotide sequence of the new DNA fragment to be inserted is designed so that the attenuator does not form a rhein-independent terminator-like system / loop when inserted, and the inserted sequence It is preferably designed so that no consecutive isoleucine residues are located upstream of the loop.

【0096】アテニュエーターの内部に新たなDNA断
片を挿入するためには、ilvGMEDAオペロンのう
ち新たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも上流
域のDNA断片を調製し、またilvGMEDAオペロ
ンのうち新たなDNA断片が挿入されるDNA部分より
も下流域のDNA断片を調製して、さらに挿入される新
たなDNA断片を調製して3者を連結すればよい。例え
ばilvGMEDAオペロンのうち新たなDNA断片が
挿入されるDNA部分よりも上流域のDNA断片は、完
全長のilvGMEDAオペロンを含むDNA断片を適
当な制限酵素で切断することによって調製できる。ある
いは、ilvGMEDAオペロンのうち新たなDNA断
片が挿入されるDNA部分よりも上流域のDNA断片を
PCR法によって増幅してもよい。PCR法に用いるプ
ライマーDNAは、R. P. Lawther らによってすでに報
告されている(Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987))
塩基配列、G. Coppolaらによってすでに報告されている
(Gene 97, 21 (1991))塩基配列を基にして化学合成し
てもよい。さらには、ilvGMEDAオペロンのうち
新たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも上流域
のDNA断片を化学合成してもよい。ilvGMEDA
オペロンのうち新たなDNA断片が挿入されるDNA部
分よりも下流域のDNA断片を調製する方法も同様であ
る。
In order to insert a new DNA fragment into the attenuator, a DNA fragment of the ilvGMEDA operon upstream of the DNA portion into which the new DNA fragment is inserted is prepared, and the ilvGMEDA operon It is only necessary to prepare a DNA fragment in the downstream region of the DNA portion into which a new DNA fragment is inserted, prepare a new DNA fragment to be inserted, and ligate the three. For example, in the ilvGMEDA operon, a DNA fragment upstream of the DNA portion into which a new DNA fragment is inserted can be prepared by cleaving a DNA fragment containing the full-length ilvGMEDA operon with an appropriate restriction enzyme. Alternatively, of the ilvGMEDA operon, a DNA fragment in the upstream region of the DNA portion into which a new DNA fragment is inserted may be amplified by the PCR method. The primer DNA used in the PCR method has already been reported by RP Lawther et al. (Nucleic Acids Res. 15, 2137 (1987)).
The base sequence may be chemically synthesized based on the base sequence already reported by G. Coppola et al. (Gene 97, 21 (1991)). Furthermore, a DNA fragment in the upstream region of the DNA portion of the ilvGMEDA operon into which a new DNA fragment is inserted may be chemically synthesized. ilvGMEDA
The same applies to the method of preparing a DNA fragment in the downstream region of the DNA portion of the operon into which a new DNA fragment is inserted.

【0097】挿入される新たなDNA断片は化学合成に
よって調製できる。
The new DNA fragment to be inserted can be prepared by chemical synthesis.

【0098】また、ilvGMEDAオペロンのうち新
たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも上流域の
DNA断片、あるいはilvGMEDAオペロンのうち
新たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも下流域
のDNA断片をPCR法によって増幅する際に、プライ
マーDNAに挿入される新たなDNA断片を連結してお
くこともできる。例えば、ilvGMEDAオペロンの
うち新たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも上
流域のDNA断片を増幅するために用いる3’側DNA
プライマーに、挿入される新たなDNA断片の片方の鎖
を連結する。同様にしてilvGMEDAオペロンのう
ち新たなDNA断片が挿入されるDNA部分よりも下流
域のDNA断片を増幅するために用いる5’側DNAプ
ライマーに、挿入される新たなDNA断片の相補鎖を連
結する。これらのプライマーを用いて増幅される2種の
DNA断片を連結する。
In addition, a DNA fragment in the upstream region of the ilvGMEDA operon that inserts a new DNA fragment or a DNA fragment in the downstream region of the ilvGMEDA operon that inserts a new DNA fragment is selected. A new DNA fragment to be inserted into the primer DNA can be ligated at the time of amplification by the PCR method. For example, a 3'-side DNA used for amplifying a DNA fragment in the upstream region of the DNA portion into which a new DNA fragment is inserted in the ilvGMEDA operon.
One strand of the new DNA fragment to be inserted is ligated to the primer. Similarly, the complementary strand of the new DNA fragment to be inserted is ligated to the 5′-side DNA primer used to amplify the DNA fragment in the downstream region of the DNA portion into which the new DNA fragment of the ilvGMEDA operon is inserted. . Two kinds of DNA fragments to be amplified are ligated with these primers.

【0099】こうして得られた該完全解除型ilvGM
EDAオペロンを、組換えDNAとして適当な宿主微生
物に導入し、発現させることによりフィードバック阻害
が解除されたTDを保有し、アテニュエーションが生じ
ないためにilvGMEDAオペロンにコードされるL
−イソロイシン生合成系の酵素群の発現が一層増強され
た微生物を取得できる。宿主としては、エシェリヒア属
に属する微生物が好ましく、例えばエシェリヒア・コリ
(E. coli)があげられる。
The complete release type ilvGM thus obtained
The EDA operon is introduced as a recombinant DNA into an appropriate host microorganism and expressed to carry TD that has been desensitized to feedback inhibition, and L is encoded by the ilvGMEDA operon because no attenuation occurs.
-It is possible to obtain a microorganism in which the expression of the enzymes in the isoleucine biosynthesis system is further enhanced. The host is preferably a microorganism belonging to the genus Escherichia, and examples thereof include Escherichia coli (E. coli).

【0100】また、組換えDNAから完全解除型ilv
GMEDAオペロンを取り出し、他のベクターDNAに
挿入したものを使用してもよい。本発明において用いる
ことのできるベクターDNAとしては、プラスミドベク
ターDNAが好ましく、例えばpUC19 、pUC18 、pBR32
2、pHSG299 、pHSG298 、pHSG399 、pHSG398 、RSF1010
、pMW119、pMW118、pMW219、pMW218等が挙げられる。
他にファージDNAのベクターも利用できる。
[0100] In addition, a complete release type ilv from recombinant DNA
The GMEDA operon may be taken out and inserted into another vector DNA. The vector DNA that can be used in the present invention is preferably a plasmid vector DNA such as pUC19, pUC18 and pBR32.
2, pHSG299, pHSG298, pHSG399, pHSG398, RSF1010
, PMW119, pMW118, pMW219, pMW218 and the like.
Alternatively, a phage DNA vector can be used.

【0101】さらに、完全解除型ilvGMEDAオペ
ロンの発現を効率的に実施するために、完全解除型il
vGMEDAオペロンの上流にlac、trp、PL等
の微生物内で働く他のプロモーターを連結してもよく、
ilvGMEDAオペロン固有のプロモーターを増幅し
て用いてもよい。
Furthermore, in order to efficiently carry out the expression of the complete release type ilvGMEDA operon, the complete release type il
Upstream of the vGMEDA operon, other promoters such as lac, trp, and PL that work in microorganisms may be linked,
A promoter specific to the ilvGMEDA operon may be amplified and used.

【0102】また、上記のように、完全解除型ilvG
MEDAオペロンを自律複製可能なベクターDNAに挿
入したものを宿主に導入し、プラスミドのような染色体
外DNAとして宿主に保持させてもよいが、ilvGM
EDAオペロンを、トランスダクション、トランスポゾ
ン(Berg, D. E. and Berg, C. M., Bio/Technol., 1,
417 (1983))、Muファージ(特開平2−10998
5)または相同性組換え(Experiments in Molecular G
enetics, Cold Spring Habor Lab.(1972))を用いた方法
で宿主微生物の染色体に組み込んでもよい。
As described above, the complete release type ilvG
The MEDA operon, which is inserted into a vector DNA capable of autonomous replication, may be introduced into a host and retained as extrachromosomal DNA such as a plasmid in the host.
EDA operon, transduction, transposon (Berg, DE and Berg, CM, Bio / Technol., 1,
417 (1983)), Mu phage (JP-A-2-10998).
5) or homologous recombination (Experiments in Molecular G
enetics, Cold Spring Habor Lab. (1972)).

【0103】AKIIIをコードする遺伝子(lysC) を
含有するDNAの供与菌としては、エシェリヒア属に属
する微生物であればいかなるものを用いてもかまわな
い。具体的には、ナイトハルトらの著書(Neidhardt,
F.C. et,al., Escherichia coliand Salmonella Typhim
urium, American Society for Microbiology, Washingt
on D. C., 1208, Table 1)にあげられるものが利用でき
る。たとえば、E. coliJM109 株や、MG1061株などがあ
げられる。
As the donor bacterium of the DNA containing the gene (lysC) encoding AKIII, any microorganism may be used as long as it is a microorganism belonging to the genus Escherichia. Specifically, the book by Neidhardt, et al.
FC et, al., Escherichia coliand Salmonella Typhim
urium, American Society for Microbiology, Washingt
on DC, 1208, Table 1) can be used. Examples include E. coli JM109 strain and MG1061 strain.

【0104】AKIIIをコードする遺伝子(lysC) を
含有するDNAの供与菌として野生株を用いた場合、野
生型のAKIII遺伝子を含むDNAが取得できる。こ
の遺伝子に変異を導入してL−リジンによるフィードバ
ック阻害が解除されたAKIII遺伝子(lysC* ) を得
るには、DNAを直接ヒドロキシルアミンで処理するin
vitro変異処理法を採用すればよい。ヒドロキシルアミ
ンは、シトシンをN4−ヒドロキシシトシンに変えるこ
とによりC→Tの変異を起こす化学変異処理剤である。
また、L−リジンによるフィードバック阻害が解除され
たAKIII遺伝子を含むDNAを取得するには、AK
III活性に対するL−リジンによるフィードバック阻
害が解除された変異株をDNA供与菌に用いることによ
って取得することができる。該変異株は、例えば、通常
の変異処理法、紫外線照射またはN−メチル−N′−ニ
トロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)等の変異剤処
理を施した変異株の細胞群の中から取得することができ
る。
When a wild strain is used as a donor bacterium of a DNA containing a gene encoding AKIII (lysC), a DNA containing a wild-type AKIII gene can be obtained. To obtain a AKIII gene (lysC * ) in which feedback inhibition by L-lysine is released by introducing a mutation into this gene, DNA is directly treated with hydroxylamine.
The in vitro mutation treatment method may be adopted. Hydroxylamine is a chemical mutation treating agent that causes C → T mutation by changing cytosine to N 4 -hydroxycytosine.
Further, to obtain DNA containing the AKIII gene in which feedback inhibition by L-lysine is released, AK
It can be obtained by using a mutant strain in which feedback inhibition of III activity by L-lysine is released as a DNA donor bacterium. The mutant strain is obtained, for example, from a cell group of mutant strains that have been subjected to a normal mutagenesis method, ultraviolet irradiation, or a mutagen treatment such as N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). be able to.

【0105】次に、AKIIIをコードする遺伝子(ly
sC) を含有するDNAの調製について述べる。まず、野
生型のlysCをもつE. coli 、例えばMC1061株を培養して
培養物を得る。上記微生物を培養するには、通常の固体
培養法で培養しても良いが、液体培養法を採用して培養
するのが集菌効率の見地から好ましい。また、培地とし
ては、例えば酵母エキス、ペプトン、肉エキス、コーン
スィープリカーまたは大豆もしくは小麦の浸出液等の1
種類以上の窒素源に、リン酸第一カリウム、リン酸第二
カリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マ
グネシウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄または硫酸マンガ
ン等の無機塩類の1種以上を添加し、更に必要に応じて
糖質原料、ビタミン等を適宜添加したものが用いられ
る。なお、培地の初発pHは、7〜8に調整するのが適
当である。また、培養は30〜42℃、好ましくは37
℃前後で4〜24時間、通常攪拌深部培養、振盪培養、
静置培養等により行う。このようにして得られた培養物
を、例えば3,000 r.p.m.で5分間遠心分離してE. coli
MC1061株の菌体を得る。この菌体より、例えば斉藤らの
方法(Biochem. Biophys. Acta., 72, 619,(1963))、K.
S. Kirby の方法(Biochem. J., 64, 405,(1956)) 等の
方法により染色体DNAを得ることができる。
Next, the gene encoding AKIII (ly
Preparation of DNA containing sC) will be described. First, E. coli having wild-type lysC, for example, MC1061 strain is cultured to obtain a culture. In order to cultivate the above-mentioned microorganism, it may be cultivated by an ordinary solid culturing method, but it is preferable to cultivate by adopting a liquid culturing method from the viewpoint of collection efficiency. As the medium, for example, yeast extract, peptone, meat extract, corn sweep liquor, soybean or wheat exudate, etc.
To one or more kinds of nitrogen sources, one or more inorganic salts such as potassium dibasic phosphate, dibasic potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, ferric chloride, ferric sulfate or manganese sulfate are added. In addition, a material to which a sugar raw material, vitamins and the like are appropriately added may be used. The initial pH of the medium is appropriately adjusted to 7-8. The culture is carried out at 30 to 42 ° C., preferably 37.
4 to 24 hours at around ℃, usually agitated deep culture, shake culture,
It is performed by static culture or the like. The culture thus obtained is centrifuged, for example, at 3,000 rpm for 5 minutes to obtain E. coli.
Obtain the cells of MC1061 strain. From this cell, for example, the method of Saito et al. (Biochem. Biophys. Acta., 72, 619, (1963)), K.
Chromosomal DNA can be obtained by the method of S. Kirby (Biochem. J., 64, 405, (1956)) or the like.

【0106】lysC遺伝子を単離する方法は、上記方法に
より得られた染色体DNAを適当な制限酵素で切断す
る。ついで、エシェリヒア属細菌細胞内で増殖し得るベ
クターDNAを接続し、得られた組換えDNAを用いて
エシェリヒア属の微生物のアスパルトキナーゼI、II、
III 全欠損変異株、例えばGT3を形質転換せしめ(遺
伝子ライブラリー)、リジンを含有しない最少培地上生
育可能となった菌株を単離し、これよりlysC遺伝子の組
換えDNAを分離できる。
As a method for isolating the lysC gene, the chromosomal DNA obtained by the above method is cleaved with an appropriate restriction enzyme. Then, a vector DNA that can grow in Escherichia bacterium cells is ligated, and the obtained recombinant DNA is used to aspartokinase I, II of Escherichia microorganism,
III An all-defective mutant strain, for example, GT3 was transformed (gene library), and a strain capable of growing on a minimal medium containing no lysine was isolated, from which recombinant DNA of the lysC gene can be isolated.

【0107】具体的には、染色体DNAを制限酵素、例
えばSau3AIを、温度30℃以上、好ましくは37
℃、酵素温度1〜10ユニット/mlで様々な時間(1
分〜2時間)作用させて消化し、部分分解して種々の染
色体DNA断片混合物を得る。エシェリヒア属細菌細胞
内で増殖し得るベクターDNAに、染色体DNAの切断
に用いた制限酵素Sau3AIと同一末端塩基配列を生
じさせる制限酵素、例えばBamHIを、温度30℃以
上、酵素濃度1〜100ユニット/mlで1時間以上、
好ましくは1〜3時間作用させて完全消化し、切断開裂
されたDNAを得る。次いで、上記のようにして得たE.
coli MC1061株由来で、lysC遺伝子を含有するDNA断
片を含む混合物と、開裂切断されたベクターDNAとを
混合し、これにDNAリガーゼ、好ましくはT4DNA
リガーゼを、温度4〜16℃、酵素濃度1〜100ユニ
ットで1時間以上、好ましくは6〜24時間作用させて
組換えDNAを得る。
Specifically, chromosomal DNA is treated with a restriction enzyme such as Sau3AI at a temperature of 30 ° C. or higher, preferably 37
℃, enzyme temperature 1-10 units / ml for various times (1
(Minutes to 2 hours), digest it, and partially decompose to obtain various chromosomal DNA fragment mixtures. A restriction enzyme, such as BamHI, which produces the same terminal nucleotide sequence as the restriction enzyme Sau3AI used for the cleavage of chromosomal DNA, is added to a vector DNA that can grow in Escherichia bacterium cells at a temperature of 30 ° C. or higher at an enzyme concentration of 1 to 100 units / unit / unit. more than 1 hour in ml,
Preferably, it is allowed to act for 1 to 3 hours for complete digestion to obtain a cleaved and cleaved DNA. Then E. coli obtained as described above.
A mixture derived from Escherichia coli strain MC1061 and containing a DNA fragment containing the lysC gene was mixed with vector DNA which had been cleaved and cleaved, and this was mixed with DNA ligase, preferably T4 DNA.
A ligase is allowed to act at a temperature of 4 to 16 ° C. and an enzyme concentration of 1 to 100 units for 1 hour or more, preferably 6 to 24 hours to obtain a recombinant DNA.

【0108】本発明において用いることのできるベクタ
ーDNAとしては、プスラミドベクターDNAが好まし
く、例えば pUC19、 pUC18、 pBR322 、pHSG299 、pHSG
399、RSF1010 等が挙げられる。他にもファージDNA
のベクターも利用できる。目的有用遺伝子の発現を効率
的に実施するために、lac、trp、PL等の微生物
内で働くプロモーターを用いてもよい。尚、ここでいう
組換えDNAには、該有用遺伝子をトランスポゾン(Be
rg, D. E. and Berg, C. M., Bio/Technol., 1,417(198
3))、Muファージ(特開平2−109985号公報)
または相同性組換え(Experiments in Molecular Genet
ics, Cold Spring Habor Lab.(1972))を用いた方法で染
色体に組み込んだものも含まれる。
The vector DNA that can be used in the present invention is preferably a psuramid vector DNA, for example, pUC19, pUC18, pBR322, pHSG299, pHSG.
Examples include 399 and RSF1010. Other phage DNA
Vector can also be used. In order to efficiently carry out the expression of the useful gene of interest, a promoter such as lac, trp, PL or the like which operates in the microorganism may be used. In addition, in the recombinant DNA referred to here, the useful gene is transposon (Be
rg, DE and Berg, CM, Bio / Technol., 1,417 (198
3)), Mu phage (JP-A-2-109985)
Or homologous recombination (Experiments in Molecular Genet
ics, Cold Spring Habor Lab. (1972)).

【0109】この組換えDNAを用いて、例えば大腸菌
K-12 株、好ましくは GT3株等を形質転換して、AK活
性が増大した株あるいは栄養要求性が相補された株より
lysC 遺伝子の組換えDNAをもつ菌株を得る。この形
質転換は、 D.M.Morrison の方法(Methods in Enzymol
ogy 68, 326, 1979 )あるいは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(Mandel, M.
and Higa, A., J.Mol. Biol., 53, 159 (1970)) によ
り行うことができる。そして、上記菌株より、lysC遺伝
子を含有するDNAがベクターDNAに挿入された組換
えDNAを、例えば P. Guerryらの方法(J. Bacterio
l., 116, 1064, (1973))、D.B. Clewellの方法(J. Bact
eriol., 110, 667, (1972)) などにより単離することが
できる。
Using this recombinant DNA, for example, E. coli
K-12 strain, preferably GT3 strain, is transformed to a strain with increased AK activity or a strain with auxotrophy complemented.
A strain having a recombinant DNA of the lysC gene is obtained. This transformation is carried out by the method of DM Morrison (Methods in Enzymol
ogy 68, 326, 1979) or a method of increasing the permeability of DNA by treating recipient cells with calcium chloride (Mandel, M.).
and Higa, A., J. Mol. Biol., 53 , 159 (1970)). A recombinant DNA obtained by inserting a DNA containing the lysC gene into a vector DNA from the above strains can be prepared by, for example, the method of P. Guerry et al. (J. Bacterio
l., 116, 1064, (1973)), DB Clewell's method (J. Bact.
eriol., 110, 667, (1972)) and the like.

【0110】候補株が、実際に lysC がクローニングさ
れた組換えDNAを保持するかどうかを確認するには、
細胞抽出液を調製し、そこより粗酵素液を調製してアス
パルトキナーゼ活性を確認することにより達成できる。
アスパルトキナーゼの酵素活性測定法は、スタットマン
らの方法により行うことができる(Stadtman, E.R.,Coh
en, G. N., LeBras, G., and Robichon-Szulmajster,
H., J. Biol. Chem.,236,2033(1961))。
To confirm whether the candidate strain actually carries the recombinant DNA in which lysC was cloned,
This can be achieved by preparing a cell extract, and then preparing a crude enzyme solution therefrom and confirming the aspartokinase activity.
The enzymatic activity of aspartokinase can be measured by the method of Stattman et al. (Stadtman, ER, Coh
en, GN, LeBras, G., and Robichon-Szulmajster,
H., J. Biol. Chem., 236 , 2033 (1961)).

【0111】あるいは、 lysC 遺伝子の取得は、前記斎
藤らの方法等により取得された染色体DNAよりPCR (p
olymerase chain reaction; White, T. J. et al; Tren
ds Genet., 5, 185 (1989)参照) によりlysC遺伝子を増
幅することによっても行える。増幅に用いるDNAプラ
イマーは、lysC遺伝子の全領域あるいは一部領域を含有
するDNA二重鎖の両3 ′末端に相補するものを用い
る。lysC遺伝子の一部領域だけを増幅した場合には、該
DNA断片をプライマーとして全領域を含むDNA断片
を遺伝子ライブラリーよりスクリーニングする必要があ
る。全領域を増幅した場合には、該DNA断片をアガロ
ースゲル電気泳動に供した後、目的のバンドを切り出す
ことによってlysC遺伝子を含有するDNA断片を回収で
きる。
Alternatively, the lysC gene can be obtained by PCR (pS) from the chromosomal DNA obtained by the method of Saito et al.
olymerase chain reaction; White, TJ et al; Tren
It can also be carried out by amplifying the lysC gene by ds Genet., 5, 185 (1989)). The DNA primer used for amplification is one that is complementary to both 3'ends of the DNA duplex containing the entire region or a partial region of the lysC gene. When only a partial region of the lysC gene is amplified, it is necessary to screen a DNA fragment containing the entire region from a gene library using the DNA fragment as a primer. When the entire region is amplified, the DNA fragment containing the lysC gene can be recovered by subjecting the DNA fragment to agarose gel electrophoresis and then cutting out the band of interest.

【0112】DNAプライマーとしては、例えば、E. c
oti において既知となっている配列(Cassan,M., Parso
t, C., Cohen, G.N., and Patte, J.C., J. Biol. Che
m., 261, 1052(1986)) を基にして適宜作成できるが、
lysC遺伝子をコードする 1347base の領域を増巾でき
る、 5′-CTTCCCTTGTGCCAAGGCTG-3 ′(後掲配列表の配
列番号6)および 5′-GAATTCCTTTGCGAGCAG-3 ′(後掲
配列表の配列番号7)の2種のプライマーが適当であ
る。DNAの合成は、Applied Biosystems社製「DNA
合成機 model 3808」を使用し、ホスホアミダイド法を
用いて(TetrahedronLetters, 22, 1859(1981) 参照)
常法に従って行なうことができる。PCR 反応は、宝酒造
社製「DNA サーマルサイクラーPJ2000型」を用い、TaqD
NAポリメラーゼを用い、供給者により指定された方法に
従って行うことができる。
As the DNA primer, for example, E. c
Sequences known in oti (Cassan, M., Parso
t, C., Cohen, GN, and Patte, JC, J. Biol. Che
m., 261 , 1052 (1986)).
2 of 5'-CTTCCCTTGTGCCAAGGCTG-3 '(SEQ ID NO: 6 in the sequence listing below) and 5'-GAATTCCTTTGCGAGCAG-3' (SEQ ID NO: 7 in the sequence listing below) capable of expanding the 1347 base region encoding the lysC gene Species primers are suitable. The DNA is synthesized by Applied Biosystems "DNA
Synthesizer model 3808 "and using the phosphoramidide method (see Tetrahedron Letters, 22, 1859 (1981))
It can be carried out according to a conventional method. TaqD was used for PCR reaction using "DNA thermal cycler PJ2000 type" manufactured by Takara Shuzo.
NA polymerase can be used according to the method specified by the supplier.

【0113】PCR 法により増幅されたlysC遺伝子は、エ
シェリヒア属細菌細胞内において増殖し得るベクターD
NAに接続され、エシェリヒア属細菌細胞に導入され
る。用いられるベクターDNAと形質転換法、さらにly
sCの確認方法は上述した方法と同じである。得られたly
sCにアミノ酸置換、挿入および欠失等の変異を実施する
方法としては、リコンビナントPCR法(Higuchi, R.,
61, PCR Technology (Erlich, H.A. Eds., Stockton P
ress (1989)) 、部位特異的変異法(Kramer, W. and Fri
ts,H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987)) およ
びKunkel, T.A. et.al., Meth. in Enzymol., 154, 36
7 (1987)) などがある。これらの方法を用いる場合には
目的部位に目的の変異を起こすことができる。さらに、
染色体もしくはプラスミド上の目的遺伝子DNAを直接
ヒドロキシルアミン処理する方法(Hashimoto, T. and
Sekiguchi, M., J. Bacteriol., 159, 1039 (1984)) ま
たは該DNAを保有する菌体を紫外線照射法もしくはN
−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン、亜
硝酸などの化学薬剤処理による常法、目的遺伝子を化学
合成する方法等を用いればランダムに変異を導入でき
る。
The lysC gene amplified by the PCR method is a vector D that can grow in Escherichia bacterial cells.
It is connected to NA and introduced into Escherichia bacterial cells. Vector DNA used, transformation method, and ly
The confirmation method of sC is the same as the above-mentioned method. Got ly
As a method for carrying out mutations such as amino acid substitution, insertion and deletion in sC, a recombinant PCR method (Higuchi, R.,
61, PCR Technology (Erlich, HA Eds., Stockton P
ress (1989)), site-directed mutagenesis (Kramer, W. and Fri.
ts, HJ, Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987)) and Kunkel, TA et.al., Meth. in Enzymol., 154, 36.
7 (1987)). When these methods are used, the desired mutation can be made at the target site. further,
A method for directly treating a target gene DNA on a chromosome or a plasmid with hydroxylamine (Hashimoto, T. and
Sekiguchi, M., J. Bacteriol., 159, 1039 (1984)) or the bacterial cells carrying the DNA are subjected to an ultraviolet irradiation method or N
Mutations can be randomly introduced by using a conventional method by treatment with a chemical agent such as -methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine or nitrous acid, or a method of chemically synthesizing a target gene.

【0114】阻害解除型変異遺伝子lysC *の取得方法と
しては、まず変異処理した組換えDNAをAK完全欠損
株、例えば E.coli GT3 株に形質転換する。次に著量の
リジンを含む最少培地、例えばM9に形質転換株を培養す
る。野性型のlysCを持つプラスミドを保持する株は唯一
のAKがリジンにより阻害されるために、スレオニン、
イソロイシン、メチオニン、及びジアミノピメリン酸(D
AP) の合成が出来なくなり生育が抑えられる。これに対
し、リジンによる阻害の解除されたlysC * を持つプラ
スミド保持株は著量のリジンが添加された最少培地上で
の生育が可能になるはずである。この現象を利用し、生
育が、リジンあるいはリジンのアナログであるS−2−
アミノエチルシステイン(AEC) に耐性となっている株、
すなわち阻害の解除されたlysC *を持つプラスミド保持
株を選択することができる。
As a method of obtaining the deblocking mutant gene lysC * , first, the mutated recombinant DNA is transformed into an AK completely deficient strain, for example, E. coli GT3 strain. Then, the transformant is cultured in a minimal medium containing a considerable amount of lysine, for example, M9. Strains carrying the plasmid with wild-type lysC are threonine, because only AK is blocked by lysine.
Isoleucine, methionine, and diaminopimelic acid (D
AP) cannot be synthesized and growth is suppressed. On the other hand, a plasmid-carrying strain having lysC * deinhibited by lysine should be able to grow on a minimal medium supplemented with a significant amount of lysine. Utilizing this phenomenon, the growth is S-2-, which is lysine or an analog of lysine.
Strains resistant to aminoethyl cysteine (AEC),
That is, it is possible to select a plasmid-carrying strain having lysC * in which inhibition is released.

【0115】こうして得られた該変異型遺伝子を、組換
えDNAとして適当な微生物(宿主)に導入し、発現さ
せることによりフィードバック阻害が解除されたAKを
保有する微生物を取得できる。スレオニンを生産するた
めに、取得されたlysC遺伝子あるいは変異型lysC遺伝子
(lysC * )が導入され増幅される宿主としては、上記し
たエシャリヒア属細菌の野性株があげられるが、これ以
外にも、ここで構築した組換えベクターDNAの複製起
点と lysC 遺伝子あるいは変異型 lysC 遺伝子 (lysC *
)が機能し、組換えベクターDNAが複製可能でかつ l
ysC 遺伝子あるいは変異型 lysC 遺伝子(lysC * )の増
強が可能な菌なら、全て宿主として利用できる。最も好
ましい宿主は、E.coli B-3996 株である。
By introducing the mutant gene thus obtained into an appropriate microorganism (host) as recombinant DNA and expressing it, a microorganism carrying AK for which feedback inhibition is released can be obtained. Obtained lysC gene or mutant lysC gene to produce threonine
Examples of the host into which (lysC * ) is introduced and amplified include wild strains of the bacterium belonging to the genus Escherichia described above. Gene (lysC *
) Is functional, the recombinant vector DNA is replicable and
Any bacterium capable of enhancing the ysC gene or the mutant lysC gene (lysC * ) can be used as a host. The most preferred host is E. coli strain B-3996.

【0116】<3.本発明によるL−イソロイシンの製
造>上記のようにして得られる解除型thrABCオペ
ロンを導入することによって形質転換され、さらに解除
型ilvGMEDAオペロンを保持するエシェリヒア属
細菌を、好適な培地中で培養し、該培養物中にL−イソ
ロイシンを生産蓄積させ、該培養物からL−イソロイシ
ンを採取することにより、L−イソロイシンを効率よく
製造することができる。すなわち、解除型thrABC
オペロンと解除型ilvGMEDAオペロンとをともに
エシェリヒア属細菌に保持させることによって、L−イ
ソロイシンを効率よく製造させることができる。
<3. Production of L-isoleucine according to the present invention> Escherichia bacterium transformed by introducing the release type thrABC operon obtained as described above and further retaining the release type ilvGMEDA operon is cultured in a suitable medium, By producing and accumulating L-isoleucine in the culture and collecting L-isoleucine from the culture, L-isoleucine can be efficiently produced. That is, the release type thrABC
L-isoleucine can be efficiently produced by allowing the bacterium belonging to the genus Escherichia to hold both the operon and the release type ilvGMEDA operon.

【0117】さらには、上記のようにして得られる解除
型thrABCオペロンを導入することによって形質転
換され、さらに完全解除型ilvGMEDAオペロンを
保持するエシェリヒア属細菌を、好適な培地中で培養
し、該培養物中にL−イソロイシンを生産蓄積させ、該
培養物からL−イソロイシンを採取することにより、L
−イソロイシンを一層効率よく製造することができる。
すなわち、解除型thrABCオペロンと完全解除型i
lvGMEDAオペロンとをともにエシェリヒア属細菌
に保持させることによって、L−イソロイシンをさらに
効率よく製造させることができる。
Furthermore, a bacterium belonging to the genus Escherichia transformed by introducing the release type thrABC operon obtained as described above and further retaining the complete release type ilvGMEDA operon is cultured in a suitable medium, and the culture is performed. L-isoleucine was produced and accumulated in the product, and L-isoleucine was collected from the culture to obtain L-isoleucine.
-Isoleucine can be produced more efficiently.
That is, the release type thrABC operon and the complete release type i
L-isoleucine can be produced more efficiently by allowing the Escherichia bacterium to hold the lvGMEDA operon together.

【0118】解除型thrABCオペロンを保持するエ
シェリヒア属細菌としては、解除型thrABCオペロ
ンを含むDNAが染色体DNAに組み込まれて形質転換
されたエシェリヒア属細菌、または該DNAとエシェリ
ヒア属細菌細胞内で自律複製可能なベクターDNAとを
連結してなる組換えDNAが細胞内に導入されることに
よって形質転換されたエシェリヒア属細菌等が挙げられ
る。
[0118] Examples of Escherichia bacterium which retains the release type thrABC operon include Escherichia bacterium transformed by integrating DNA containing the release type thrABC operon into chromosomal DNA, or autonomously replicating in the Escherichia bacterium and the DNA. Examples thereof include Escherichia bacteria transformed by introducing into the cells a recombinant DNA formed by ligating with a possible vector DNA.

【0119】一方、解除型ilvGMEDAオペロンを
含むDNAをエシェリヒア属細菌に導入することによっ
て形質転換するには、解除型ilvGMEDAオペロン
を含むDNAを染色体DNAに組み込んで形質転換して
もよく、解除型ilvGMEDAオペロンを含むDNA
とエシェリヒア属細菌細胞内で自律複製可能なベクター
DNAとを連結してなる組換えDNAを細胞内に導入す
ることによって形質転換してもよい。
On the other hand, in order to transform the Escherichia bacterium by introducing the DNA containing the released ilvGMEDA operon into the bacterium, the DNA containing the released ilvGMEDA operon may be incorporated into the chromosomal DNA for transformation. DNA containing operon
Transformation may be carried out by introducing into the cell a recombinant DNA obtained by ligating Escherichia bacterial cells with a vector DNA capable of autonomous replication.

【0120】さらに、完全解除型ilvGMEDAオペ
ロンを含むDNAをエシェリヒア属細菌に導入すること
によって形質転換するには、完全解除型ilvGMED
Aオペロンを含むDNAを染色体DNAに組み込んで形
質転換してもよく、完全解除型ilvGMEDAオペロ
ンを含むDNAとエシェリヒア属細菌細胞内で自律複製
可能なベクターDNAとを連結してなる組換えDNAを
細胞内に導入することによって形質転換してもよい。
Furthermore, in order to transform the Escherichia bacterium by introducing a DNA containing the completely released ilvGMEDA operon, the completely released ilvGMED can be used.
The DNA containing the A operon may be incorporated into a chromosomal DNA for transformation, and a recombinant DNA obtained by ligating the DNA containing the completely released ilvGMEDA operon with a vector DNA capable of autonomous replication in Escherichia bacterial cells You may transform by introducing in.

【0121】解除型thrABCオペロンおよび解除型
ilvGMEDAオペロンの両方、または解除型thr
ABCオペロンおよび完全解除型ilvGMEDAオペ
ロンの両方をエシェリヒア属細菌に導入する場合には、
両方のオペロンがエシェリヒア属細菌の染色体DNA上
に組み込まれて保持されていても、細胞内で単一または
別々のプラスミド上に染色体外DNAとして保持されて
いてもよい。さらに、各々のオペロンの一方が染色体D
NA上に組み込まれて保持され、もう一方のオペロンが
細胞内でプラスミド上に染色体外DNAとして保持され
ていてもよい。解除型thrABCオペロンと、解除型
ilvGMEDAオペロンまたは完全解除型ilvGM
EDAオペロンとを、別々のプラスミドの形でエシェリ
ヒア属細菌に持たせる場合には、2種のプラスミドが不
和合性を示さないよう、異なる種類の複製起点を有する
ことが好ましい。
Both the released thrABC operon and the released ilvGMEDA operon, or the released thr
When both the ABC operon and the completely released ilvGMEDA operon are introduced into Escherichia bacteria,
Both operons may be integrated and retained on the chromosomal DNA of Escherichia bacterium, or may be retained as extrachromosomal DNA on a single or separate plasmid in the cell. In addition, one of each operon is chromosome D
It may be integrated and retained on NA, and the other operon may be retained intracellularly on a plasmid as extrachromosomal DNA. Release type thrABC operon and release type ilvGMEDA operon or complete release type ilvGM
When the Escherichia bacterium and the EDA operon are provided in the form of separate plasmids, it is preferable that the two plasmids have different origins of replication so that the two plasmids do not show incompatibility.

【0122】解除型thrABCオペロンを含むDNA
および解除型ilvGMEDAオペロンを含むDNAを
エシェリヒア属細菌に導入するに際しては、両DNAの
導入の順序は問わない。解除型thrABCオペロンを
含むDNAおよび完全解除型ilvGMEDAオペロン
を含むDNAをエシェリヒア属細菌に導入するに際して
は、両DNAの導入の順序は問わない。
DNA containing release type thrABC operon
When introducing a DNA containing the release type ilvGMEDA operon into a bacterium belonging to the genus Escherichia, the order of introducing both DNAs does not matter. When the DNA containing the released thrABC operon and the DNA containing the completely released ilvGMEDA operon are introduced into a bacterium belonging to the genus Escherichia, the order of introduction of both DNAs does not matter.

【0123】宿主として用いるエシェリヒア属細菌とし
ては、その細胞内で解除型thrABCオペロン、解除
型ilvGMEDAオペロンおよび完全解除型ilvG
MEDAオペロンのプロモーター又はこれらの遺伝子を
発現させるための他のプロモーターが機能し、さらに同
オペロンのいずれかをプラスミド上に染色体外DNAと
して導入する場合には、導入するのに用いるベクターD
NAの複製起点が細胞内で機能して複製可能なものであ
れば利用できる。解除型thrABCオペロンと、解除
型ilvGMEDAオペロンまたは完全解除型ilvG
MEDAオペロンとを、別々のプラスミドの形でエシェ
リヒア属細菌に持たせる場合には、2種のプラスミドの
複製起点がともに機能する必要がある。
The Escherichia bacterium used as a host includes intracellular release type thrABC operon, release type ilvGMEDA operon and complete release type ilvG.
When the promoter of the MEDA operon or another promoter for expressing these genes functions, and when any of the operons is to be introduced into a plasmid as extrachromosomal DNA, vector D used for the introduction
Any NA origin of replication that can function and replicate in cells can be used. Release type thrABC operon and release type ilvGMEDA operon or complete release type ilvG
When the Escherichia bacterium has the MEDA operon in the form of separate plasmids, the origins of replication of the two plasmids need to function together.

【0124】本発明による微生物によるL−イソロイシ
ンの生産は、通常の微生物培養方法にて実施可能であ
る。使用培地としては、炭素源、窒素源、無機物を含有
し、必要があれば使用菌株が生育に要求する栄養源を適
当量含有するものであれば、合成培地でも天然培地でも
よい。
The production of L-isoleucine by the microorganism of the present invention can be carried out by an ordinary microorganism culture method. The medium to be used may be a synthetic medium or a natural medium as long as it contains a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance and, if necessary, an appropriate amount of a nutrient source required for growth of the strain to be used.

【0125】炭素源としては、グルコースをはじめとす
る各種炭水化物、ピルビン酸をはじめとする各種有機酸
があげられる。また使用する微生物の資化性によっては
エタノールやグリセロール等のアルコールを用いること
が出来る。窒素源としては、アンモニアや、硫酸アンモ
ニウム等の各種酸のアンモニウム塩類や、アミン類その
他の窒素化合物や、ペプトン、大豆加水分解物、発酵菌
体分解物等の天然窒素源を用いることが出来る。無機物
としては、燐酸第一カリウム、硫酸マグネシウム、塩化
ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、炭酸カルシウ
ム等が用いられる。
Examples of the carbon source include various carbohydrates such as glucose and various organic acids such as pyruvic acid. Further, alcohol such as ethanol or glycerol can be used depending on the assimilation property of the microorganism used. As the nitrogen source, ammonia, ammonium salts of various acids such as ammonium sulfate, nitrogen compounds such as amines, and natural nitrogen sources such as peptone, soybean hydrolyzate, and decomposed product of fermentation cells can be used. As the inorganic substance, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, calcium carbonate and the like are used.

【0126】培養は、振とう培養、通気かくはん培養等
の好気的条件下で行われ、培養温度は20〜40℃で、
好ましくは30〜38℃の範囲である。培地のpHは5
〜9の範囲で、6.5〜7.2の範囲が好ましい。培地
のpHは、アンモニア、炭酸カルシウム、各種酸、各種
塩基、緩衝液などによって調整する。通常1〜3日の培
養によって、培養液中にL−イソロイシンが蓄積する。
培養終了後、培養液から菌体などの固形物を遠心分離や
膜分離法で除去し、イオン交換法、濃縮法、晶析法等に
よってL−イソロイシンを回収することが出来る。
The culture is carried out under aerobic conditions such as shaking culture, aeration stirring culture, etc., and the culture temperature is 20 to 40 ° C.
It is preferably in the range of 30 to 38 ° C. PH of medium is 5
In the range of -9, the range of 6.5-7.2 is preferable. The pH of the medium is adjusted with ammonia, calcium carbonate, various acids, various bases, buffer solutions and the like. Usually, after culturing for 1 to 3 days, L-isoleucine is accumulated in the culture solution.
After completion of the culture, solids such as bacterial cells are removed from the culture solution by centrifugation or membrane separation, and L-isoleucine can be recovered by an ion exchange method, a concentration method, a crystallization method or the like.

【0127】[0127]

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。 (実施例1 pMWD5の構築)エシェリヒア・コリM
I162株より、染色体DNAを抽出した。該染色体D
NAを制限酵素HindIII で切断した。ilvGM遺
伝子を含むHindIII−HindIII DNA断片は
4.8kbの長さであることが判明している。そこで
4.8kb前後の長さを有するHindIII −Hind
III DNA断片と、宝酒造社より購入したプラスミドベ
クターpBR322をHindIII で切断して得られる
DNA断片とを連結した。得られたDNA混合物をアセ
トヒドロキシ酸シンターゼ欠損株であるエシェリヒア・
コリMI262株に導入した。形質転換されてアセトヒ
ドロキシ酸シンターゼ欠損の形質が相補された株を選択
し、その株が保有するプラスミドを単離した。同プラス
ミドの構造を解析した結果、pBR322のHindII
I 部位にilvGM遺伝子を含む4.8kbのDNA断
片が挿入されていた。同プラスミドをpBRGM7と命
名した。
Examples of the present invention will be described below. (Example 1 Construction of pMWD5) Escherichia coli M
Chromosomal DNA was extracted from the I162 strain. The chromosome D
NA was cleaved with the restriction enzyme HindIII. The HindIII-HindIII DNA fragment containing the ilvGM gene has been found to be 4.8 kb in length. Therefore, HindIII-Hind having a length of about 4.8 kb
The III DNA fragment was ligated with the DNA fragment obtained by cleaving the plasmid vector pBR322 purchased from Takara Shuzo with HindIII. The resulting DNA mixture was transformed into Escherichia coli, which is a strain lacking acetohydroxy acid synthase.
It was introduced into E. coli strain MI262. A strain which was transformed to complement the acetohydroxy acid synthase-deficient trait was selected, and the plasmid carried by the strain was isolated. As a result of analyzing the structure of the same plasmid, HindII of pBR322
A 4.8 kb DNA fragment containing the ilvGM gene was inserted at the I site. The plasmid was named pBRGM7.

【0128】Gene 97, 21, (1991) 、Proc. Natl. Aca
d. Sci. U.S.A. 78, 922, (1981) とJ. Bacteriol. 14
9, 294, (1982) に報告されている塩基配列を参考にし
て、配列表配列番号2と配列番号3に記載した合成オリ
ゴヌクレオチドDNAを合成した。両DNAをプライマ
ーとして、MI162株の染色体DNAを鋳型として、
PCR法にてDNAの増幅を行った。増幅されるDNA
断片は配列表配列番号1に記載される塩基配列のうち2
5番目から952番目の配列を有するDNA断片であ
る。同断片を断片(A)とする。
Gene 97, 21, (1991), Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA 78, 922, (1981) and J. Bacteriol. 14
Synthetic oligonucleotide DNAs described in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 in the Sequence Listing were synthesized with reference to the nucleotide sequence reported in 9, 294, (1982). Using both DNAs as primers and the chromosomal DNA of MI162 strain as a template,
DNA was amplified by the PCR method. Amplified DNA
The fragment is 2 of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing.
It is a DNA fragment having the 5th to 952nd sequences. The same fragment is referred to as fragment (A).

【0129】同様にして、Gene 97, 21, (1991) 、Pro
c. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78, 922, (1981) と J. B
acteriol. 149, 294, (1982) に報告されている塩基配
列を参考にして、配列表配列番号4と配列番号5に記載
した合成オリゴヌクレオチドDNAを合成した。両DN
Aをプライマーとして、MI162株の染色体DNAを
鋳型として、PCR法にてDNAの増幅を行った。増幅
されるDNA断片は配列表配列番号1に記載される塩基
配列のうち1161番目から2421番目の配列を有するDNA
断片である。同断片を断片(B)とする。
Similarly, Gene 97, 21, (1991), Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 78, 922, (1981) and J. B.
Synthetic oligonucleotide DNAs described in SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5 of the Sequence Listing were synthesized with reference to the nucleotide sequences reported in acteriol. 149, 294, (1982). Both DN
A was amplified by the PCR method using A as a primer and the chromosomal DNA of the MI162 strain as a template. The DNA fragment to be amplified is a DNA having a sequence from the 1161st position to the 2421st position in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing.
It is a fragment. The same fragment is referred to as fragment (B).

【0130】断片(A)をSmaIで消化して得られる
大断片と、pUC18(宝酒造)をSmaIで消化して
得られるDNA断片とを連結してプラスミドpUCAを
作成した。断片(B)をKpnIで消化して得られる大
断片と、pHSG399(宝酒造)をHincII及び
KpnIで消化して得られる大断片とを連結してプラス
ミドpHSGBを作成した。
A large fragment obtained by digesting the fragment (A) with SmaI was ligated with a DNA fragment obtained by digesting pUC18 (Takara Shuzo) with SmaI to prepare a plasmid pUCA. A large fragment obtained by digesting the fragment (B) with KpnI and a large fragment obtained by digesting pHSG399 (Takara Shuzo) with HincII and KpnI were ligated to prepare a plasmid pHSGB.

【0131】プラスミドpUCAをKpnIで消化し、
DNAポリメラーゼIの大フラグメント(クレノーフラ
グメント)を用いて切断端を平滑末端化し、さらにPs
tIで消化し、最終的に断片(A)を含むDNA断片を
単離した。プラスミドpHSGBをHindIII で消化
し、DNAポリメラーゼIの大フラグメント(クレノー
フラグメント)を用いて切断端を平滑末端化し、さらに
PstIで消化し、最終的に断片(B)を含むDNA断
片を単離した。両DNA断片を連結し、プラスミドpH
SGSKを作成した。
The plasmid pUCA was digested with KpnI,
The blunt end was blunt-ended with the large fragment of DNA polymerase I (Klenow fragment) and Ps
After digestion with tI, a DNA fragment containing the fragment (A) was finally isolated. The plasmid pHSGB was digested with HindIII, the blunt end was blunt-ended with the large fragment of DNA polymerase I (Klenow fragment), and further digested with PstI to finally isolate the DNA fragment containing the fragment (B). . Both DNA fragments are ligated and the plasmid pH
SGSK was created.

【0132】pHSGSKに搭載される、断片(A)及
び断片(B)に由来するSmaI−KpnI断片を断片
(C)と命名した。断片(C)は、ilvGM遺伝子を
含む4.8kbのHindIII −HindIII 断片をS
maIとKpnIで切断して得られる断片に相当し、プ
ロモーター、SD配列及びilvG遺伝子上流域を含む
が、リーダー配列からアテニュエーター領域に至る配列
約0.2kbを欠いている。以上、pHSGSKを構築
する手順を図1にまとめた。
The SmaI-KpnI fragment derived from fragment (A) and fragment (B) mounted on pHSGSK was designated as fragment (C). Fragment (C) is a 4.8 kb HindIII-HindIII fragment containing the ilvGM gene.
It corresponds to a fragment obtained by digestion with maI and KpnI, and contains the promoter, SD sequence and upstream region of the ilvG gene, but lacks the sequence of about 0.2 kb from the leader sequence to the attenuator region. The procedure for constructing pHSGSK is summarized in FIG.

【0133】プラスミドpHSGSKをSmaIとKp
nIで消化することにより断片(C)を得、プラスミド
pBRGM7をSmaIとKpnIで消化することによ
り大DNA断片を得、両者を連結した。得られたプラス
ミドをpdGM1と命名した。pdGM1に搭載され
る、ilvGM遺伝子を含む4.6kbのHindIII
−HindIII 断片は、アテニュエーションに必要な領
域を欠いている。アテニュエーションに必要な領域を欠
いたilvGM遺伝子を、本実施例及び図面において
「△attGM」と表現する。以上、pdGM1を構築
する手順を図2にまとめた。
The plasmid pHSGSK was cloned into SmaI and Kp
A fragment (C) was obtained by digesting with nI, and a large DNA fragment was obtained by digesting the plasmid pBRGM7 with SmaI and KpnI, which were ligated together. The resulting plasmid was named pdGM1. 4.6 kb HindIII containing the ilvGM gene carried in pdGM1
The -HindIII fragment lacks the region required for attenuation. The ilvGM gene lacking the region necessary for attenuation is expressed as “ΔattGM” in this example and the drawings. The procedure for constructing pdGM1 is summarized in FIG.

【0134】特開平2−458号公報に記載されている
プラスミドpDRIA4は、エシェリヒア属細菌で自律
複製可能でありかつブレビバクテリウム属細菌で自律複
製可能なシャトルベクターpDR1120と、L−イソ
ロイシンによる阻害が実質的に解除されたスレオニンデ
アミナーゼをコードするilvA遺伝子を含むBamH
I−BamHI断片とが結合されて調製される。なお同
BamHI−BamHI断片は、特開平2−458号公
報では、2.3kbと記載されているが、現在では2.
75kbであることが判明している。プラスミドpDR
IA4はブレビバクテリウム・フラバムAJ12358
(FERM BP−5087)あるいはブレビバクテリ
ウム・フラバムAJ12359(FERM BP−50
88)の染色体DNA外に存在する。これらの株から常
法によりプラスミドpDRIA4を調製できる。
The plasmid pDRIA4 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-458 is capable of autonomously replicating in Escherichia bacteria and autonomously replicating in Brevibacterium bacteria, and its inhibition by L-isoleucine. BamH containing the ilvA gene encoding a substantially released threonine deaminase
I-BamHI fragment is ligated and prepared. The BamHI-BamHI fragment is described as 2.3 kb in Japanese Patent Laid-Open No. 2-458, but it is currently 2.
It has been found to be 75 kb. Plasmid pDR
IA4 is Brevibacterium flavum AJ12358
(FERM BP-5087) or Brevibacterium flavum AJ12359 (FERM BP-50
88) outside the chromosomal DNA. The plasmid pDRIA4 can be prepared from these strains by a conventional method.

【0135】プラスミドpDRIA4上のBamHI−
BamHI 2.3kbのDNA断片中、L−イソロイ
シンによる阻害が実質的に解除されたスレオニンデアミ
ナーゼをコードするilvA遺伝子を含むHindII
I−BamHI断片を調製し、ベクターpMW119
(ニッポンジーン社製)をHindIII 及びBamHI
で切断して得られるDNA断片と連結した。こうして作
製されたプラスミドをpMWA1と命名した。L−イソ
ロイシンによる阻害が実質的に解除されたスレオニンデ
アミナーゼをコードするilvA遺伝子を、本実施例及
び図面において「A*」と表現することがある。
BamHI-on plasmid pDRIA4
HindII containing the ilvA gene encoding threonine deaminase whose inhibition by L-isoleucine is substantially eliminated in a BamHI 2.3 kb DNA fragment.
The I-BamHI fragment was prepared and the vector pMW119
(Manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) with HindIII and BamHI
It was ligated with the DNA fragment obtained by cutting with. The plasmid thus prepared was designated as pMWA1. The ilvA gene encoding threonine deaminase, which has been substantially released from the inhibition by L-isoleucine, may be expressed as “A *” in this example and the drawings.

【0136】プラスミドpMWA1をHindIII で切
断して得られるDNA断片と、プラスミドpdGM1を
HindIII で切断して得られるilvGM遺伝子を含
むDNA断片とを連結した。プラスミド上に存在する制
限酵素認識部位の位置を解析することによって、ilv
GM遺伝子の転写方向とilvA遺伝子の転写方向とが
同方向となったものを選択し、これをプラスミドpMW
GMA2と命名した。以上、pMWGMA2を構築する
手順を図3にまとめた。
The DNA fragment obtained by cleaving the plasmid pMWA1 with HindIII and the DNA fragment containing the ilvGM gene obtained by cleaving the plasmid pdGM1 with HindIII were ligated. By analyzing the position of the restriction enzyme recognition site existing on the plasmid, ilv
The one in which the transcription direction of the GM gene and the transcription direction of the ilvA gene were the same was selected, and this was selected as plasmid pMW.
It was named GMA2. Above, the procedure for constructing pMWGMA2 is summarized in FIG.

【0137】エシェリヒア・コリMI162株の染色体
DNAを調製し、これをSalI及びPstIで切断し
てDNA断片混合物を調製した。一方、ベクターpUC
19(宝酒造社)をSalI及びPstIで切断してD
NA断片を調製した。DNA断片混合物とpUC19が
切断されて得られるDNA断片とを連結し、DNA混合
物を得た。このDNA混合物を、トランスアミナーゼB
欠損株であるAB2070株に導入し、形質転換されて
分岐鎖アミノ酸要求性が回復した株を選択した。この株
よりプラスミドを調製したところ、プラスミドpUC1
9がSalI及びPstIで切断して得られるDNA断
片と、ilvE遺伝子を含むSalI−PstI DN
A断片が連結されていた。このプラスミドをpUCE1
と命名した。
A chromosomal DNA of Escherichia coli MI162 strain was prepared and cleaved with SalI and PstI to prepare a DNA fragment mixture. On the other hand, the vector pUC
Cut 19 (Takara Shuzo) with SalI and PstI
The NA fragment was prepared. The DNA fragment mixture was ligated with the DNA fragment obtained by cleaving pUC19 to obtain a DNA mixture. This DNA mixture is treated with transaminase B
A strain that was introduced into the defective strain AB2070 and was transformed to restore the branched chain amino acid requirement was selected. When a plasmid was prepared from this strain, the plasmid pUC1
DNA fragment obtained by cleaving 9 with SalI and PstI, and SalI-PstI DN containing the ilvE gene
The A fragment was ligated. This plasmid was designated as pUCE1
I named it.

【0138】pMWGMA2をHindIII で部分消化
してDNA断片混合物を調製した。一方、pUCE1を
HindIII で切断しilvE遺伝子の一部とilvD
遺伝子の一部とを含む1.7kbのHindIII −Hi
ndIII DNA断片を調製した。両者を連結して得られ
るDNA混合物を用いてジヒドロキシ酸デヒドラターゼ
(ilvD遺伝子産物)欠損株AB1280株を形質転
換し、形質転換された株のうち分岐鎖アミノ酸要求性が
消失したものを選択した。同形質転換株から、プラスミ
ドを調製したところ、pMWGMA2が△attGMと
A*との間に存在するHindIII 部位でのみ切断され
て得られるDNA断片と、pUCE1に由来するilv
E遺伝子の一部とilvD遺伝子の一部とを含む1.7
kbのHindIII −HindIII DNA断片が連結さ
れており、ilvGMEDAオペロンが再生されてい
た。こうして得られるプラスミドをpMWD5と命名し
た。以上、pMWD5を構築する手順を図4にまとめ
た。
A DNA fragment mixture was prepared by partially digesting pMWGMA2 with HindIII. On the other hand, pUCE1 was cleaved with HindIII and part of the ilvE gene and ilvD
1.7 kb HindIII-Hi containing part of the gene
An ndIII DNA fragment was prepared. A dihydroxy acid dehydratase (ilvD gene product) -deficient strain AB1280 strain was transformed with the DNA mixture obtained by ligating the two, and a transformant strain in which the requirement for branched chain amino acids had disappeared was selected. When a plasmid was prepared from the transformant, a DNA fragment obtained by cleaving pMWGMA2 only at the HindIII site existing between ΔattGM and A *, and an ilv derived from pUCE1
1.7 containing part of E gene and part of ilvD gene
The HindIII-HindIII DNA fragment of kb was ligated, and the ilvGMEDA operon was regenerated. The plasmid thus obtained was named pMWD5. The procedure for constructing pMWD5 is summarized in FIG.

【0139】以上の様にして得られたプラスミドpMW
D5は、pMW119をベクターとしており、L−イソ
ロイシンによる阻害が実質的に解除されたTDをコード
するilvA遺伝子を含みかつアテニュエーションに必
要な領域が除去されたilvGMEDAオペロンを搭載
したプラスミドである。
Plasmid pMW obtained as described above
D5 is a plasmid that uses pMW119 as a vector, contains the ilvA gene encoding TD that has been substantially desensitized to inhibition by L-isoleucine, and carries the ilvGMEDA operon from which the region required for attenuation has been removed.

【0140】(実施例2 L−イソロイシン生産菌株の
造成)実施例1で得られたプラスミドpMWD5を、特
表平3−501682号公報及びUSP5,175,1
07に記載されるL−スレオニン生産菌エシェリヒア・
コリB−3996株に、常法である塩化ルビジウム法に
より、導入した。pMWD5により形質転換された株の
うち、ストレプトマイシン 100μg/mlとアンピシリン 1
00μg/mlに同時に耐性となった形質転換株を選択した。
得られた形質転換株をAJ12919株と命名した。
(Example 2 Construction of L-isoleucine-producing strain) The plasmid pMWD5 obtained in Example 1 was prepared by using the plasmid pMWD5 disclosed in JP-A-3-501682 and USP 5,175,1.
L-threonine producing bacterium Escherichia.
It was introduced into Escherichia coli strain B-3996 by the conventional rubidium chloride method. Among the strains transformed by pMWD5, streptomycin 100 μg / ml and ampicillin 1
Transformed strains that simultaneously became resistant to 00 μg / ml were selected.
The resulting transformant was named AJ12919 strain.

【0141】L−スレオニン生産菌エシェリヒア・コリ
B−3996株は、旧USSRアンチバイオティクス・リサ
ーチ・インスティチュート(the USSR Antibiotics Rese
archInstitute) に登録番号1867のもとに寄託され
ている。B−3996株の宿主菌はエシェリヒア・コリ
TDH−6株であり、thrC遺伝子を欠損し、サッカ
ロース資化性を有し、5mg/mlのL−スレオニン存
在下で増殖でき、スレオニンデヒドロゲナーゼを欠失
し、ilvA遺伝子がリーキー変異を有している。そし
てB−3996株は、L−スレオニンによる阻害が実質
的に解除されたAKI−HDIをコードするthrA遺
伝子を含むthrABCオペロンが広宿主域ベクターR
SF1010由来のベクターに搭載されて得られるプラ
スミドpVIC40を保持している。従って、プラスミ
ドpVIC40とプラスミドpNWD5とを保持するエ
シェリヒア・コリAJ12919株は、L−スレオニン
による阻害が実質的に解除されたAKI−HDIをコー
ドするthrA遺伝子を含むthrABCオペロンと、
L−イソロイシンによる阻害が実質的に解除されたTD
をコードするilvA遺伝子を含みかつアテニュエーシ
ョンに必要な領域が除去されたilvGMEDAオペロ
ンとをプラスミドベクターによって保持する株である。
The L-threonine producing bacterium Escherichia coli B-3996 strain is the former USSR Antibiotics Research Institute.
Arch Institute) under the registration number 1867. The host strain of the B-3996 strain is the Escherichia coli TDH-6 strain, which lacks the thrC gene, has saccharose-assimilating ability, can grow in the presence of 5 mg / ml of L-threonine, and lacks threonine dehydrogenase. However, the ilvA gene has a leaky mutation. Then, the B-3996 strain has a wide host range vector R in which the thrABC operon containing the thrA gene encoding AKI-HDI in which the inhibition by L-threonine is substantially released.
It holds the plasmid pVIC40 obtained by mounting it on a vector derived from SF1010. Therefore, the Escherichia coli AJ12919 strain carrying the plasmid pVIC40 and the plasmid pNWD5 has a thrABC operon containing a thrA gene encoding AKI-HDI in which inhibition by L-threonine is substantially released, and
TD in which inhibition by L-isoleucine is substantially released
The ilvGMEDA operon, which contains the ilvA gene coding for and has the region necessary for attenuation removed, and a strain carrying the ilvGMEDA operon.

【0142】(実施例3 AJ12919株によるL−
イソロイシン生産試験(1))実施例2で得られたAJ
12919株のL−イソロイシン発酵生産試験を行っ
た。バクトトリプトン1%、酵母エキス0.5%、Na
Cl0.5%、寒天1.5%、ストレプトマイシン10
0μg/ml、アンピシリン100μg/mlからなる
組成の培地にAJ12919株を塗布し、37℃で18
ないし24時間培養後、その一部を白金耳で20mlの
発酵培地(グルコース4%、硫酸アンモニウム1.6
%、リン酸二水素カリウム0.1%、硫酸マグネシウム
7水塩0.1%、硫酸第一鉄7水塩0.001%、硫酸
マンガン5水塩0.001%、酵母エキス0.2%、炭
酸カルシウム3%、pH7.0)に接種して、37℃で
24時間振とう培養した。菌体を除去した培養上清中の
L−イソロイシン及びL−スレオニン濃度を高速液体ク
ロマトグラフィーにて測定した。結果を表1に示す。
Example 3 L- by AJ12919 strain
Isoleucine production test (1)) AJ obtained in Example 2
L-Isoleucine fermentation production test of 12919 strain was conducted. Bactryptone 1%, yeast extract 0.5%, Na
Cl 0.5%, agar 1.5%, streptomycin 10
AJ12919 strain is applied to a medium having a composition of 0 μg / ml and ampicillin 100 μg / ml, and the medium is applied at 37 ° C. for 18
After culturing for 24 hours, a portion of the fermentation broth was treated with a platinum loop to prepare 20 ml of fermentation medium (glucose 4%, ammonium sulfate 1.6%).
%, Potassium dihydrogen phosphate 0.1%, magnesium sulfate heptahydrate 0.1%, ferrous sulfate heptahydrate 0.001%, manganese sulphate pentahydrate 0.001%, yeast extract 0.2% , Calcium carbonate 3%, pH 7.0), and cultured at 37 ° C. for 24 hours with shaking. The L-isoleucine and L-threonine concentrations in the culture supernatant from which the cells had been removed were measured by high performance liquid chromatography. The results are shown in Table 1.

【0143】[0143]

【表1】 菌株 L−イソロイシン濃度(g/L) L−スレオニン濃度(g/L ) AJ12919 10 [Table 1] strain L- isoleucine concentration (g / L) L- threonine concentration (g / L) AJ12919 10 0

【0144】(実施例4 AJ12919株によるL−
イソロイシン生産試験(2))AJ12919株を実施
例3と同様の寒天培地にて37℃、24時間培養後、実
施例3と同様の組成の発酵培地300mlを含む1リッ
トル容発酵槽に接種し、かくはん数400rpm、通気
量300ml/minにて37゜Cで16時間培養して
種培養液を得た。得られた種培養液30mlをグルコー
ス6%、硫酸アンモニウム1.6%、リン酸二水素カリ
ウム0.1%、硫酸マグネシウム7水塩0.1%、硫酸
第一鉄7水塩0.001%、硫酸マンガン5水塩0.0
01%、酵母エキス0.2%、pH7.0の組成の発酵
培地250mlを含む1リットル容発酵槽に接種して、
37℃、通気量300ml/minにて、培地中の容存
酸素濃度が5%以上となるようにかくはん数を制御しな
がら、グルコースを適宜供給し、アンモニアガスにてp
Hを7.0付近に維持しつつ、23時間培養を行った。
菌体を除去した培養上清中のL−イソロイシン濃度を高
速液体クロマトグラフィーにて測定した。その結果、培
養上清中のL−イソロイシンの蓄積量は39g/Lであ
った。
Example 4 L- by AJ12919 strain
Isoleucine production test (2)) AJ12919 strain was cultivated in the same agar medium as in Example 3 at 37 ° C. for 24 hours, and then inoculated into a 1-liter fermentor containing 300 ml of fermentation medium having the same composition as in Example 3, A seed culture was obtained by culturing at 37 ° C. for 16 hours at a stirring rate of 400 rpm and an aeration rate of 300 ml / min. 30 ml of the obtained seed culture broth were glucose 6%, ammonium sulfate 1.6%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%, magnesium sulfate heptahydrate 0.1%, ferrous sulfate heptahydrate 0.001%, Manganese sulfate pentahydrate 0.0
Inoculate a 1-liter fermentor containing 250 ml of fermentation medium having the composition of 01%, yeast extract 0.2%, pH 7.0,
Glucose is appropriately supplied while controlling the stirring number so that the oxygen concentration in the medium becomes 5% or more at 37 ° C. and an aeration rate of 300 ml / min.
Culturing was carried out for 23 hours while maintaining H at around 7.0.
The L-isoleucine concentration in the culture supernatant from which the cells had been removed was measured by high performance liquid chromatography. As a result, the amount of L-isoleucine accumulated in the culture supernatant was 39 g / L.

【0145】(実施例5 L−イソロイシン生産菌株の
造成(2))国際公開特許WO94/11517号公報
には、旧USSRアンチバイオティクス・リサーチ・インス
ティチュート(the USSR Antibiotics Research Institu
te)に登録番号1867のもとに寄託されているL−ス
レオニン生産菌B−3996株の保持するプラスミドp
VIC40と、日本の工業技術院生命工学工業技術研究
所に登録番号FERM P−13136(国際寄託番号
FERM BP−4462)のもとに寄託されている、
L−リジンによる阻害が実質的に解除されたAKIII
をコードするlysC遺伝子搭載プラスミド(pLLC
*80)とから、L−スレオニンによる阻害が実質的に
解除されたAKI−HDIをコードするthrA遺伝子
を含むthrABCオペロンと、L−リジンによる阻害
が実質的に解除されたAKIIIをコードするlysC
遺伝子とが広宿主域ベクターRSF1010由来のベク
ターに搭載されたプラスミドpVICLC*80Aを構
築する方法と、該プラスミドpVICLC*80AをB
−3996株の宿主B−399株(TDH−6株)に導
入したL−スレオニン生産菌とが開示されている。
Example 5 Construction of L-Isoleucine-Producing Strain (2) In the international publication WO94 / 11517, the former USSR Antibiotics Research Institute (USSR Antibiotics Research Institute) is described.
te) under the registration number 1867, the plasmid p carried by the L-threonine-producing strain B-3996 strain
VIC 40 and the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Japan Institute of Industrial Technology have been deposited under the registration number FERM P-13136 (international deposit number FERM BP-4462),
AKIII substantially free of inhibition by L-lysine
The lysC gene-containing plasmid (pLLC)
* 80), the thrABC operon containing the thrA gene encoding AKI-HDI substantially desensitized by L-threonine, and lysC encoding AKIII substantially desensitized by L-lysine.
A method for constructing a plasmid pVICLC * 80A in which a gene is mounted on a vector derived from the broad host range vector RSF1010, and the plasmid pVICLC * 80A
L-threonine producing bacterium introduced into host B-399 strain (TDH-6 strain) of -3996 strain is disclosed.

【0146】プラスミドpVICLC*80AをB−3
996株の宿主B−399株(TDH−6株)に導入し
たL−スレオニン生産菌に実施例1で得られたプラスミ
ドpMWD5を、常法である塩化ルビジウム法により導
入した。pMWD5により形質転換された株のうち、ス
トレプトマイシン100 μg/mlとアンピシリン100 μg/ml
に同時に耐性となった形質転換株を選択した。得られた
形質転換株をAJ13100株と命名した。
Plasmid pVICLC * 80A was added to B-3
The plasmid pMWD5 obtained in Example 1 was introduced into the L-threonine-producing bacterium introduced into the 996 strain host B-399 strain (TDH-6 strain) by the conventional method of rubidium chloride. Among the strains transformed by pMWD5, streptomycin 100 μg / ml and ampicillin 100 μg / ml
A transformant strain that simultaneously became resistant to was selected. The resulting transformant was named AJ13100 strain.

【0147】AJ13100株の宿主菌はエシェリヒア
・コリTDH−6株(B−399株)であり、thrC
遺伝子を欠損し、サッカロース資化性を有し、5mg/
mlのL−スレオニン存在下で増殖でき、スレオニンデ
ヒドロゲナーゼを欠失し、ilvA遺伝子がリーキー変
異を有している。そしてAJ13100株は、L−スレ
オニンによる阻害が実質的に解除されたAKI−HDI
をコードするthrA遺伝子を含むthrABCオペロ
ンとL−リジンによる阻害が実質的に解除されたAKI
IIをコードするlysC遺伝子とが広宿主域ベクター
RSF1010由来のベクターに搭載されたプラスミド
pVICLC*80Aと、実施例1で得られたプラスミ
ドpMWD5とを保持している。従って、エシェリヒア
・コリAJ13100株は、L−スレオニンによる阻害
が実質的に解除されたAKI−HDIをコードするth
rA遺伝子を含むthrABCオペロンと、L−リジン
による阻害が実質的に解除されたAKIIIをコードす
るlysC遺伝子と、L−イソロイシンによる阻害が実
質的に解除されたTDをコードするilvA遺伝子を含
みかつアテニュエーションに必要な領域が除去されたi
lvGMEDAオペロンとをプラスミドベクターによっ
て保持する株である。
The host strain of the AJ13100 strain is the Escherichia coli TDH-6 strain (B-399 strain), and the thrC
It lacks the gene, has sucrose assimilation, and contains 5 mg /
It can grow in the presence of ml of L-threonine, lacks threonine dehydrogenase, and has a leaky mutation in the ilvA gene. And the AJ13100 strain is AKI-HDI in which the inhibition by L-threonine is substantially released.
ThrABC operon containing the thrA gene encoding AKI and AKI substantially free from inhibition by L-lysine
The lysC gene encoding II carries the plasmid pVICLC * 80A mounted on a vector derived from the broad host range vector RSF1010 and the plasmid pMWD5 obtained in Example 1. Therefore, the Escherichia coli AJ13100 strain encodes AKI-HDI in which the inhibition by L-threonine is substantially eliminated.
the thrABC operon containing the rA gene, the lysC gene encoding AKIII whose inhibition by L-lysine is substantially eliminated, and the ilvA gene encoding TD whose inhibition by L-isoleucine is substantially eliminated, and I where the area required for nuations has been removed
It is a strain carrying the lvGMEDA operon with a plasmid vector.

【0148】(実施例6 AJ13100株によるL−
イソロイシン生産試験)実施例5で得られたAJ131
00株のL−イソロイシン発酵生産試験を行った。バク
トトリプトン1%、酵母エキス0.5%、NaCl0.
5%、寒天1.5%、ストレプトマイシン100μg/
ml、アンピシリン100μg/mlからなる組成の培
地にAJ13100株を塗布し、37℃で18ないし2
4時間培養後、その一部を白金耳で20mlの発酵培地
(グルコース4%、硫酸アンモニウム1.6%、リン酸
二水素カリウム0.1%、硫酸マグネシウム7水塩0.
1%、硫酸第一鉄7水塩0.001%、硫酸マンガン5
水塩0.001%、酵母エキス0.2%、炭酸カルシウ
ム3%、pH7.0)に接種して、37℃で24時間振
とう培養した。実施例2で得られたAJ12919株も
同様に培養した。菌体を除去した培養上清中のL−イソ
ロイシン及びL−スレオニン濃度を高速液体クロマトグ
ラフィーにて測定した。結果を表2に示す。
Example 6 L- by AJ13100 strain
Isoleucine production test) AJ131 obtained in Example 5
The L-isoleucine fermentation production test of 00 strain was performed. Bactryptone 1%, yeast extract 0.5%, NaCl0.
5%, agar 1.5%, streptomycin 100 μg /
ml, and a medium having a composition of 100 μg / ml ampicillin, the AJ13100 strain was applied to the medium, and the medium was fed at 37 ° C.
After culturing for 4 hours, a portion of the fermentation medium (platinum loop 20 ml) was used (glucose 4%, ammonium sulfate 1.6%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%, magnesium sulfate heptahydrate 0.
1%, ferrous sulfate heptahydrate 0.001%, manganese sulfate 5
Aqueous salt 0.001%, yeast extract 0.2%, calcium carbonate 3%, pH 7.0) was inoculated and shake-cultured at 37 ° C. for 24 hours. The AJ12919 strain obtained in Example 2 was also cultured in the same manner. The L-isoleucine and L-threonine concentrations in the culture supernatant from which the cells had been removed were measured by high performance liquid chromatography. Table 2 shows the results.

【0149】[0149]

【表2】 菌株 L−イソロイシン濃度(g/L) L−スレオニン濃度(g/L ) AJ12919 10 0 AJ13100 12 [Table 2] strain L- isoleucine concentration (g / L) L- threonine concentration (g / L) AJ12919 10 0 AJ13100 12 0

【0150】[0150]

【発明の効果】本願発明であるL−イソロイシン生産性
を有するエシェリヒア属細菌は、L−スレオニンによる
阻害が実質的に解除されたアスパルトキナーゼI−ホモ
セリンデヒドロゲナーゼIをコードするthrA遺伝子
を含むthrABCオペロンが複数コピーのプラスミド
上に搭載されて増幅されているため、L−イソロイシン
の前駆体物質であるL−スレオニンを十分量生合成す
る。さらに、L−イソロイシンによる阻害が実質的に解
除されたスレオニンデアミナーゼをコードするilvA
遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領域が除
去されたilvGMEDAオペロンが複数コピーのプラ
スミド上に搭載されて増幅されているため、L−スレオ
ニンをL−イソロイシンに効率よく変換する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The Escherichia bacterium having L-isoleucine-producing ability of the present invention is a thrABC operon containing a thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I whose inhibition by L-threonine is substantially released. Is carried on a plurality of copies of the plasmid and amplified, so that a sufficient amount of L-threonine, which is a precursor substance of L-isoleucine, is biosynthesized. In addition, ilvA encoding threonine deaminase that is substantially desensitized by L-isoleucine
Since the ilvGMEDA operon containing the gene and having the region necessary for attenuation removed, is mounted on a multiple copy plasmid and amplified, L-threonine is efficiently converted to L-isoleucine.

【0151】L−イソロイシンによる阻害が実質的に解
除されたスレオニンデアミナーゼをコードするilvA
遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領域が除
去されたilvGMEDAオペロンを用いると、ilv
GM遺伝子、ilvE遺伝子、ilvD遺伝子及びil
vA遺伝子に由来するL−イソロイシン生合成系の酵素
群がバランスよく産生される。転写は本来のプロモータ
ーによって行なわれるので効率よく行なわれる。
IlvA Encoding Threonine Deaminase Substantially Removed from Inhibition by L-Isoleucine
Using the ilvGMEDA operon containing the gene and having the region necessary for attenuation removed, ilv
GM gene, ilvE gene, ilvD gene and il
The L-isoleucine biosynthesis enzyme group derived from the vA gene is produced in a balanced manner. Transcription is performed efficiently by the original promoter.

【0152】一般には、多コピーのプラスミドを用いて
L−イソロイシンによる阻害が実質的に解除されたスレ
オニンデアミナーゼをコードするilvA遺伝子を含む
ilvGMEDAオペロンの遺伝子量を増加するだけ
で、ilvGMEDAオペロンの転写レベルのネガティ
ヴ・コントロールは解除され、L−イソロイシンの生産
性は十分改善されるものと思われる。ところが本願発明
では、さらにアテニュエーションに必要な領域を除去す
ることにより、意外にもいっそうL−イソロイシンの生
産性を改善することに成功した。
In general, increasing the gene dosage of the ilvGMEDA operon containing the ilvA gene encoding threonine deaminase substantially free from inhibition by L-isoleucine using a multicopy plasmid, the transcription level of the ilvGMEDA operon is increased. The negative control of the above is released, and the productivity of L-isoleucine is considered to be sufficiently improved. However, the present invention surprisingly succeeded in further improving the productivity of L-isoleucine by further removing the region necessary for attenuation.

【0153】[0153]

【配列表】[Sequence list]

配列番号(SEQ ID NO):1 配列の長さ:2841 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:二本鎖(double) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:エシェリヒア コリ(Escherichia coli) 株名:MI162 配列の特徴 特徴を表す記号:CDS 存在位置:957..1055 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:attenuator 存在位置:1081..1104 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:CDS 存在位置:1195..2841 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:cleavage-site(SmaI) 存在位置:52..57 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:cleavage-site(KpnI) 存在位置:2395..2400 特徴を決定した方法:S 配列 CTCGCTTTCC TTGTTCCTGA CCGATAACAT CACTGAGATC ATGTTGTAGC GCCCGGGATA 60 CTGCATCAGT TGGTTTCGGG CGTTCGAGAG CGTGCTTACC TTCCAGAAAC GCACAGACAG 120 CTTGCAGATG ATCGGCTATC AGGCATCCTT CACCGTTAAT TAGCCCCACT TCATCTTCGT 180 TATCTTTCGC GACGATAATT TTTCTGCCCG ACTTAATAGC TTCAGTTGCA CTGGAGATTG 240 CGCCGGGAAC GCCACGCAGA GCGCCTGTAA GCGCCAGTTC TCCGACTAAT TCATATTCAT 300 CTAACTTATT GGCTGTAAGC TGTTCTGAGG CCGCCAGCAA CGCAATGGCG ATAGGTAAAT 360 CATATCGTCC CCCTTCTTTT GGCAGATCAG CTGGAGCCAG GTTGATGGTG ATTTTTTTCG 420 CCGGATATTC ATATCCGCTA TTGATAATGG CGCTGCGCAC GCGATCGCGA GCTTCTTTTA 480 CCGTTGTTTC TGGTAAGCCC ACCATCGTTA AGCCGGGTAG ACCTTTACTG ATATGTACCT 540 CAACAGTGAT CGGGGGCGCA TTTACTCCCA GGGCTGCGCG GGTATGAACA ATTGACAGTG 600 ACATAAGCCC TCCTTGAGTC ACCATTATGT GCATAAGATA TCGCTGCTGT AGCCCGCTAA 660 TTCGTGAATT TTAGTGGCTG ATTCCTGTTT ATTTGTGCAA GTGAAGTTGA GTTGTTCTGG 720 CGGTGGAATG ATGCTCGCAA AAATGCAGCG GACAAAGGAT GAACTACGAG GAAGGGAACA 780 ACATTCATAC TGAAATTGAA TTTTTTTCAC TCACTATTTT ATTTTTAAAA AACAACAATT 840 TATATTGAAA TTATTAAACG CATCATAAAA ATCGGCCAAA AAATATCTTG TACTATTTAC 900 AAAACCTATG GTAACTCTTT AGGCATTCCT TCGAACAAGA TGCAAGAAAA GACAAA 956 ATG ACA GCC CTT CTA CGA GTG ATT AGC CTG GTC GTG ATT AGC GTG GTG 1004 Met Thr Ala Leu Leu Arg Val Ile Ser Leu Val Val Ile Ser Val Val 1 5 10 15 GTG ATT ATT ATC CCA CCG TGC GGG GCT GCA CTT GGA CGA GGA AAG GCT 1052 Val Ile Ile Ile Pro Pro Cys Gly Ala Ala Leu Gly Arg Gly Lys Ala 20 25 30 TAGAGATCAA GCCTTAACGA ACTAAGACCC CCGCACCGAA AGGTCCGGGG GTTTTTTTTG 1112 ACCTTAAAAA CATAACCGAG GAGCAGACAA TGAATAACAG CACAAAATTC TGTTTCTCAA 1172 GATTCAGGAC GGGGAACTAA CT ATG AAT GGC GCA CAG TGG GTG GTA CAT GCG 1224 Met Asn Gly Ala Gln Trp Val Val His Ala 1 5 10 TTG CGG GCA CAG GGT GTG AAC ACC GTT TTC GGT TAT CCG GGT GGC GCA 1272 Leu Arg Ala Gln Gly Val Asn Thr Val Phe Gly Tyr Pro Gly Gly Ala 15 20 25 ATT ATG CCG GTT TAC GAT GCA TTG TAT GAC GGC GGC GTG GAG CAC TTG 1320 Ile Met Pro Val Tyr Asp Ala Leu Tyr Asp Gly Gly Val Glu His Leu 30 35 40 CTA TGC CGA CAT GAG CAG GGT GCG GCA ATG GCG GCT ATC GGT TAT GCT 1368 Leu Cys Arg His Glu Gln Gly Ala Ala Met Ala Ala Ile Gly Tyr Ala 45 50 55 CGT GCT ACC GGC AAA ACT GGC GTA TGT ATC GCC ACG TCT GGT CCG GGC 1416 Arg Ala Thr Gly Lys Thr Gly Val Cys Ile Ala Thr Ser Gly Pro Gly 60 65 70 GCA ACC AAC CTG ATA ACC GGG CTT GCG GAC GCA CTG TTA GAT TCC ATC 1464 Ala Thr Asn Leu Ile Thr Gly Leu Ala Asp Ala Leu Leu Asp Ser Ile 75 80 85 90 CCT GTT GTT GCC ATC ACC GGT CAA GTG TCC GCA CCG TTT ATC GGC ACT 1512 Pro Val Val Ala Ile Thr Gly Gln Val Ser Ala Pro Phe Ile Gly Thr 95 100 105 GAC GCA TTT CAG GAA GTG GAT GTC CTG GGA TTG TCG TTA GCC TGT ACC 1560 Asp Ala Phe Gln Glu Val Asp Val Leu Gly Leu Ser Leu Ala Cys Thr 110 115 120 AAG CAT AGC TTT CTG GTG CAG TCG CTG GAA GAG TTG CCG CGC ATC ATG 1608 Lys His Ser Phe Leu Val Gln Ser Leu Glu Glu Leu Pro Arg Ile Met 125 130 135 GCT GAA GCA TTC GAC GTT GCC TGC TCA GGT CGT CCT GGT CCG GTT CTG 1656 Ala Glu Ala Phe Asp Val Ala Cys Ser Gly Arg Pro Gly Pro Val Leu 140 145 150 GTC GAT ATC CCA AAA GAT ATC CAG TTA GCC AGC GGT GAC CTG GAA CCG 1704 Val Asp Ile Pro Lys Asp Ile Gln Leu Ala Ser Gly Asp Leu Glu Pro 155 160 165 170 TGG TTC ACC ACC GTT GAA AAC GAA GTG ACT TTC CCA CAT GCC GAA GTT 1752 Trp Phe Thr Thr Val Glu Asn Glu Val Thr Phe Pro His Ala Glu Val 175 180 185 GAG CAA GCG CGC CAG ATG CTG GCA AAA GCG CAA AAA CCG ATG CTG TAC 1800 Glu Gln Ala Arg Gln Met Leu Ala Lys Ala Gln Lys Pro Met Leu Tyr 190 195 200 GTT GGC GGT GGC GTG GGT ATG GCG CAG GCA GTT CCG GCT TTG CGT GAA 1848 Val Gly Gly Gly Val Gly Met Ala Gln Ala Val Pro Ala Leu Arg Glu 205 210 215 TTT CTC GCT GCC ACA AAA ATG CCT GCC ACC TGT ACG CTG AAA GGG CTG 1896 Phe Leu Ala Ala Thr Lys Met Pro Ala Thr Cys Thr Leu Lys Gly Leu 220 225 230 GGC GCA GTA GAA GCA GAT TAT CCG TAC TAT CTG GGC ATG CTG GGG ATG 1944 Gly Ala Val Glu Ala Asp Tyr Pro Tyr Tyr Leu Gly Met Leu Gly Met 235 240 245 250 CAC GGC ACC AAA GCG GCA AAC TTC GCG GTG CAG GAG TGT GAC CTG CTG 1992 His Gly Thr Lys Ala Ala Asn Phe Ala Val Gln Glu Cys Asp Leu Leu 255 260 265 ATC GCC GTG GGC GCA CGT TTT GAT GAC CGG GTG ACC GGC AAA CTG AAC 2040 Ile Ala Val Gly Ala Arg Phe Asp Asp Arg Val Thr Gly Lys Leu Asn 270 275 280 ACC TTC GCG CCA CAC GCC AGT GTT ATC CAT ATG GAT ATC GAC CCG GCA 2088 Thr Phe Ala Pro His Ala Ser Val Ile His Met Asp Ile Asp Pro Ala 285 290 295 GAA ATG AAC AAG CTG CGT CAG GCA CAT GTG GCA TTA CAA GGT GAT TTA 2136 Glu Met Asn Lys Leu Arg Gln Ala His Val Ala Leu Gln Gly Asp Leu 300 305 310 AAT GCT CTG TTA CCA GCA TTA CAG CAG CCG TTA AAT CAA TGT GAC TGG 2184 Asn Ala Leu Leu Pro Ala Leu Gln Gln Pro Leu Asn Gln Cys Asp Trp 315 320 325 330 CAG CAA CAC TGC GCG CAG CTG CGT GAT GAA CAT TCC TGG CGT TAC GAC 2232 Gln Gln His Cys Ala Gln Leu Arg Asp Glu His Ser Trp Arg Tyr Asp 335 340 345 CAT CCC GGT GAC GCT ATC TAC GCG CCG TTG TTG TTA AAA CAA CTG TCG 2280 His Pro Gly Asp Ala Ile Tyr Ala Pro Leu Leu Leu Lys Gln Leu Ser 350 355 360 GAT CGT AAA CCT GCG GAT TGC GTC GTG ACC ACA GAT GTG GGG CAG CAC 2328 Asp Arg Lys Pro Ala Asp Cys Val Val Thr Thr Asp Val Gly Gln His 365 370 375 CAG ATG TGG GCT GCG CAG CAC ATC GCC CAC ACT CGC CCG GAA AAT TTC 2376 Gln Met Trp Ala Ala Gln His Ile Ala His Thr Arg Pro Glu Asn Phe 380 385 390 ATC ACC TCC AGC GGT TTA GGT ACC ATG GGT TTT GGT TTA CCG GCG GCG 2424 Ile Thr Ser Ser Gly Leu Gly Thr Met Gly Phe Gly Leu Pro Ala Ala 395 400 405 410 GTT GGC GCA CAA GTC GCG CGA CCG AAC GAT ACC GTT GTC TGT ATC TCC 2472 Val Gly Ala Gln Val Ala Arg Pro Asn Asp Thr Val Val Cys Ile Ser 415 420 425 GGT GAC GGC TCT TTC ATG ATG AAT GTG CAA GAG CTG GGC ACC GTA AAA 2520 Gly Asp Gly Ser Phe Met Met Asn Val Gln Glu Leu Gly Thr Val Lys 430 435 440 CGC AAG CAG TTA CCG TTG AAA ATC GTC TTA CTC GAT AAC CAA CGG TTA 2568 Arg Lys Gln Leu Pro Leu Lys Ile Val Leu Leu Asp Asn Gln Arg Leu 445 450 455 GGG ATG GTT CGA CAA TGG CAG CAA CTG TTT TTT CAG GAA CGA TAC AGC 2616 Gly Met Val Arg Gln Trp Gln Gln Leu Phe Phe Gln Glu Arg Tyr Ser 460 465 470 GAA ACC ACC CTT ACT GAT AAC CCC GAT TTC CTC ATG TTA GCC AGC GCC 2664 Glu Thr Thr Leu Thr Asp Asn Pro Asp Phe Leu Met Leu Ala Ser Ala 475 480 485 490 TTC GGC ATC CAT GGC CAA CAC ATC ACC CGG AAA GAC CAG GTT GAA GCG 2712 Phe Gly Ile His Gly Gln His Ile Thr Arg Lys Asp Gln Val Glu Ala 495 500 505 GCA CTC GAC ACC ATG CTG AAC AGT GAT GGG CCA TAC CTG CTT CAT GTC 2760 Ala Leu Asp Thr Met Leu Asn Ser Asp Gly Pro Tyr Leu Leu His Val 510 515 520 TCA ATC GAC GAA CTT GAG AAC GTC TGG CCG CTG GTG CCG CCT GGC GCC 2808 Ser Ile Asp Glu Leu Glu Asn Val Trp Pro Leu Val Pro Pro Gly Ala 525 530 535 AGT AAT TCA GAA ATG TTG GAG AAA TTA TCA TGA 2841 Ser Asn Ser Glu Met Leu Glu Lys Leu Ser 540 545  SEQ ID NO: 1 Sequence length: 2841 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Origin organism Name: Escherichia coli Strain name: MI162 Feature of sequence Characteristic symbol: CDS Location: 957..1055 Method of determining feature: S Characteristic symbol: attenuator Location: 1081..1104 Characteristic Determined method: S Characteristic symbol: CDS Location: 1195..2841 Characteristic determined method: S Characteristic symbol: cleavage-site (SmaI) Location: 52..57 Characteristic determined method: S Characteristic symbol: cleavage-site (KpnI) Location: 2395..2400 Method of determining feature: S sequence CTCGCTTTCC TTGTTCCTGA CCGATAACAT CACTGAGATC ATGTTGTAGC GCCCGGGATA 60 CTGCATGTCCTG TGGTTTCGGG AGT ACTTAATAGC T TCAGTTGCA CTGGAGATTG 240 CGCCGGGAAC GCCACGCAGA GCGCCTGTAA GCGCCAGTTC TCCGACTAAT TCATATTCAT 300 CTAACTTATT GGCTGTAAGC TGTTCTGAGG CCGCCAGCAA CGCAATGGCG ATAGGTAAAT 360 CATATCGTCC CCCTTCTTTT GGCAGATCAG CTGGAGCCAG GTTGATGGTG ATTTTTTTCG 420 CCGGATATTC ATATCCGCTA TTGATAATGG CGCTGCGCAC GCGATCGCGA GCTTCTTTTA 480 CCGTTGTTTC TGGTAAGCCC ACCATCGTTA AGCCGGGTAG ACCTTTACTG ATATGTACCT 540 CAACAGTGAT CGGGGGCGCA TTTACTCCCA GGGCTGCGCG GGTATGAACA ATTGACAGTG 600 ACATAAGCCC TCCTTGAGTC ACCATTATGT GCATAAGATA TCGCTGCTGT AGCCCGCTAA 660 TTCGTGAATT TTAGTGGCTG ATTCCTGTTT ATTTGTGCAA GTGAAGTTGA GTTGTTCTGG 720 CGGTGGAATG ATGCTCGCAA AAATGCAGCG GACAAAGGAT GAACTACGAG GAAGGGAACA 780 ACATTCATAC TGAAATTGAA TTTTTTTCAC TCACTATTTT ATTTTTAAAA AACAACAATT 840 TATATTGAAA TTATTAAACG CATCATAAAA ATCGGCCAAA AAATATCTTG TACTATTTAC 900 AAAACCTATG GTAACTCTTT AGGCATTCCT TCGAACAAGA TGCAAGAAAA GACAAA 956 ATG ACA GCC CTT CTA CGA GTG ATT AGC CTG GTC GTG ATT AGC GTG GTG 1004 Met Thr Ala Leu Leu Arg Val Ile Ser Leu Val Val Ile Ser Val Val 1 5 10 15 GTG ATT ATT ATC CCA CCG TGC GGG GCT GCA CTT GGA CGA GGA AAG GCT 1052 Val Ile Ile Ile Pro Pro Cys Gly Ala Ala Leu Gly Arg Gly Lys Ala 20 25 30 TAGAGATCAA GCCTTAACGA ACTAAGACCC CCGCACCGAA AGGTCCGG12 AC 1172 GATTCAGGAC GGGGAACTAA CT ATG AAT GGC GCA CAG TGG GTG GTA CAT GCG 1224 Met Asn Gly Ala Gln Trp Val Val His Ala 1 5 10 TTG CGG GCA CAG GGT GTG AAC ACC GTT TTC GGT TAT CCG GGT GGC GCA 1272 Leu Arg Ala Gla Val Asn Thr Val Phe Gly Tyr Pro Gly Gly Ala 15 20 25 ATT ATG CCG GTT TAC GAT GCA TTG TAT GAC GGC GGC GTG GAG CAC TTG 1320 Ile Met Pro Val Tyr Asp Ala Leu Tyr Asp Gly Gly Val Glu His Leu 30 35 40 CTA TGC CGA CAT GAG CAG GGT GCG GCA ATG GCG GCT ATC GGT TAT GCT 1368 Leu Cys Arg His Glu Gln Gly Ala Ala Met Ala Ala Ile Gly Tyr Ala 45 50 55 CGT GCT ACC GGC AAA ACT GGC GTA TGT ATC GCC ACG TCT GGT CCG GGC 1416 Arg Ala Thr Gly Lys Thr Gly Val Cys Ile Ala Thr Ser Gly Pro Gly 60 65 70 GCA ACC AAC CTG ATA ACC GG G CTT GCG GAC GCA CTG TTA GAT TCC ATC 1464 Ala Thr Asn Leu Ile Thr Gly Leu Ala Asp Ala Leu Leu Asp Ser Ile 75 80 85 90 CCT GTT GTT GCC ATC ACC GGT CAA GTG TCC GCA CCG TTT ATC GGC ACT 1512 Pro Val Val Ala Ile Thr Gly Gln Val Ser Ala Pro Phe Ile Gly Thr 95 100 105 GAC GCA TTT CAG GAA GTG GAT GTC CTG GGA TTG TCG TTA GCC TGT ACC 1560 Asp Ala Phe Gln Glu Val Asp Val Leu Gly Leu Ser Leu Ala Cys Thr 110 115 120 AAG CAT AGC TTT CTG GTG CAG TCG CTG GAA GAG TTG CCG CGC ATC ATG 1608 Lys His Ser Phe Leu Val Gln Ser Leu Glu Glu Leu Pro Arg Ile Met 125 130 135 GCT GAA GCA TTC GAC GTT GCC TGC TCA GGT CGT CCT GGT CCG GTT CTG 1656 Ala Glu Ala Phe Asp Val Ala Cys Ser Gly Arg Pro Gly Pro Val Leu 140 145 150 GTC GAT ATC CCA AAA GAT ATC CAG TTA GCC AGC GGT GAC CTG GAA CCG 1704 Val Asp Ile Pro Lys Asp Ile Gln Leu Ala Ser Gly Asp Leu Glu Pro 155 160 165 170 TGG TTC ACC ACC GTT GAA AAC GAA GTG ACT TTC CCA CAT GCC GAA GTT 1752 Trp Phe Thr Thr Val Glu Asn Glu Val Thr Phe Pro His Ala Glu Val 175 180 185 GAG CAAGCG CGC CAG ATG CTG GCA AAA GCG CAA AAA CCG ATG CTG TAC 1800 Glu Gln Ala Arg Gln Met Leu Ala Lys Ala Gln Lys Pro Met Leu Tyr 190 195 200 GTT GGC GGT GGC GTG GGT ATG GCG CAG GCA GTT CCG GCT TTG CGT GAA 1848 Val Gly Gly Gly Val Gly Met Ala Gln Ala Val Pro Ala Leu Arg Glu 205 210 215 TTT CTC GCT GCC ACA AAA ATG CCT GCC ACC TGT ACG CTG AAA GGG CTG 1896 Phe Leu Ala Ala Thr Lys Met Pro Ala Thr Cys Thr Leu Lys Gly Leu 220 225 230 GGC GCA GTA GAA GCA GAT TAT CCG TAC TAT CTG GGC ATG CTG GGG ATG 1944 Gly Ala Val Glu Ala Asp Tyr Pro Tyr Tyr Leu Gly Met Leu Gly Met 235 240 245 250 CAC GGC ACC AAA GCG GCA AAC TTC GCG GTG CAG GAG TGT GAC CTG CTG 1992 His Gly Thr Lys Ala Ala Asn Phe Ala Val Gln Glu Cys Asp Leu Leu 255 260 265 ATC GCC GTG GGC GCA CGT TTT GAT GAC CGG GTG ACC GGC AAA CTG AAC 2040 Ile Ala Val Gly Ala Arg Phe Asp Asp Arg Val Thr Gly Lys Leu Asn 270 275 280 ACC TTC GCG CCA CAC GCC AGT GTT ATC CAT ATG GAT ATC GAC CCG GCA 2088 Thr Phe Ala Pro His Ala Ser Val Ile His Met Asp Ile Asp Pro Ala 285 290 295 GAA ATG AAC AAG CTG CGT CAG GCA CAT GTG GCA TTA CAA GGT GAT TTA 2136 Glu Met Asn Lys Leu Arg Gln Ala His Val Ala Leu Gln Gly Asp Leu 300 305 310 AAT GCT CTG TTA CCA GCA TTA CAG CAG CCG TTA AAT CAA TGT GAC TGG 2184 Asn Ala Leu Leu Pro Ala Leu Gln Gln Pro Leu Asn Gln Cys Asp Trp 315 320 325 330 CAG CAA CAC TGC GCG CAG CTG CGT GAT GAA CAT TCC TGG CGT TAC GAC 2232 Gln Gln His Cys Ala Gln Leu Arg Asp Glu His Ser Trp Arg Tyr Asp 335 340 345 CAT CCC GGT GAC GCT ATC TAC GCG CCG TTG TTG TTA AAA CAA CTG TCG 2280 His Pro Gly Asp Ala Ile Tyr Ala Pro Leu Leu Leu Lys Gln Leu Ser 350 355 360 GAT CGT AAA CCT GCG GAT TGC GTC GTG ACC ACA GAT GTG GGG CAG CAC 2328 Asp Arg Lys Pro Ala Asp Cys Val Val Thr Thr Asp Val Gly Gln His 365 370 375 CAG ATG TGG GCT GCG CAG CAC ATC GCC CAC ACT CGC CCG GAA AAT TTC 2376 Gln Met Trp Ala Ala Gln His Ile Ala His Thr Arg Pro Glu Asn Phe 380 385 390 ATC ACC TCC AGC GGT TTA GGT ACC ATG GGT TTT GGT TTA CCG GCG GCG 2424 Ile Thr Ser Ser Gly Leu Gly Thr Met Gly Phe G ly Leu Pro Ala Ala 395 400 405 410 GTT GGC GCA CAA GTC GCG CGA CCG AAC GAT ACC GTT GTC TGT ATC TCC 2472 Val Gly Ala Gln Val Ala Arg Pro Asn Asp Thr Val Val Cys Ile Ser 415 420 425 GGT GAC GGC TCT TTC ATG ATG AAT GTG CAA GAG CTG GGC ACC GTA AAA 2520 Gly Asp Gly Ser Phe Met Met Asn Val Gln Glu Leu Gly Thr Val Lys 430 435 440 CGC AAG CAG TTA CCG TTG AAA ATC GTC TTA CTC GAT AAC CAA CGG TTA 2568 Arg Lys Gln Leu Pro Leu Lys Ile Val Leu Leu Asp Asn Gln Arg Leu 445 450 455 GGG ATG GTT CGA CAA TGG CAG CAA CTG TTT TTT CAG GAA CGA TAC AGC 2616 Gly Met Val Arg Gln Trp Gln Gln Leu Phe Phe Gln Glu Arg Tyr Ser 460 465 470 GAA ACC ACC CTT ACT GAT AAC CCC GAT TTC CTC ATG TTA GCC AGC GCC 2664 Glu Thr Thr Leu Thr Asp Asn Pro Asp Phe Leu Met Leu Ala Ser Ala 475 480 485 490 TTC GGC ATC CAT GGC CAA CAC ATC ACC CGG AAA GAC CAG GTT GAA GCG 2712 Phe Gly Ile His Gly Gln His Ile Thr Arg Lys Asp Gln Val Glu Ala 495 500 505 GCA CTC GAC ACC ATG CTG AAC AGT GAT GGG CCA TAC CTG CTT CAT GTC 2760 Ala Leu Asp Thr Met Le u Asn Ser Asp Gly Pro Tyr Leu Leu His Val 510 515 520 TCA ATC GAC GAA CTT GAG AAC GTC TGG CCG CTG GTG CCG CCT GGC GCC 2808 Ser Ile Asp Glu Leu Glu Asn Val Trp Pro Leu Val Pro Pro Gly Ala 525 530 535 AGT AAT TCA GAA ATG TTG GAG AAA TTA TCA TGA 2841 Ser Asn Ser Glu Met Leu Glu Lys Leu Ser 540 545

【0154】配列番号(SEQ ID NO):2 配列の長さ:22 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 TAACATCACT GAGATCATGT TG 22SEQ ID NO: 2 Sequence Length: 22 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic acid of synthetic DNA sequence TAACATCACT GAGATCATGT TG 22

【0155】配列番号(SEQ ID NO):3 配列の長さ:21 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 TCTTTTCTTG CATCTTGTTC G 21SEQ ID NO: 3 Sequence Length: 21 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic acid of Synthetic DNA sequence TCTTTTCTTG CATCTTGTTC G 21

【0156】配列番号(SEQ ID NO):4 配列の長さ:22 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 TCTGTTTCTC AAGATTCAGG AC 22SEQ ID NO: 4 Sequence Length: 22 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic acid of Synthetic DNA sequence TCTGTTTCTC AAGATTCAGG AC 22

【0157】配列番号(SEQ ID NO):5 配列の長さ:19 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 CGCCGGTAAA CCAAAACCC 19SEQ ID NO: 5 Sequence Length: 19 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic Acids Synthetic DNA Sequence CGCCGGTAAA CCAAAACCC 19

【0158】配列番号(SEQ ID NO):6 配列の長さ:20 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 CTTCCCTTGT GCCAAGGCTG 20SEQ ID NO: 6 Sequence Length: 20 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic acid synthetic DNA sequence CTTCCCTTGT GCCAAGGCTG 20

【0159】配列番号(SEQ ID NO):7 配列の長さ:18 配列の型:核酸(nucleic acid) 鎖の数:一本鎖(single) トポロジー:直鎖状(linear) 配列の起源:他の核酸 合成 DNA 配列 GAATTCCTTT GCGAGCAG 18SEQ ID NO: 7 Sequence Length: 18 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Topology: Linear Sequence Origin: Other Nucleic acid synthetic DNA sequence GAATTCCTTT GCGAGCAG 18

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

【図1】プラスミドpHSGSKの構築手順を示す。図
1で用いられている略記号のうち、HはDNA上に存在
するHindIII 切断部位を示す。同様にPはPstI
切断部位を、KはKpnI切断部位を、BはBamHI
切断部位を、XはXbaI切断部位を、SmはSmaI
切断部位を示す。&は制限酵素による再切断が不能であ
ることを示す。P→はプロモーターを示す。SDはシャ
イン・ダルガノ配列を示す。ATGは翻訳開始コドンを
示す。TGAは翻訳終始コドンを示す。Apは形質転換
株にアンピシリン耐性を付与するマーカー遺伝子であ
る。Cmは形質転換株にクロラムフェニコール耐性を付
与するマーカー遺伝子である。
FIG. 1 shows the procedure for constructing plasmid pHSGSK. Among the abbreviations used in FIG. 1, H indicates a HindIII cleavage site existing on DNA. Similarly, P is PstI
Cleavage site, K for KpnI cleavage site, B for BamHI
Cleavage site, X for XbaI cleavage site, Sm for SmaI
Indicates the cleavage site. & Indicates that re-cutting by a restriction enzyme is impossible. P → indicates a promoter. SD indicates Shine-Dalgarno sequence. ATG represents a translation initiation codon. TGA indicates a translation termination codon. Ap is a marker gene that imparts ampicillin resistance to the transformed strain. Cm is a marker gene that imparts chloramphenicol resistance to the transformed strain.

【図2】ilvGMEDAオペロンのアテニュエーショ
ンに必要な領域を除去したilvGM遺伝子を造成し、
プラスミドpdGM1を構築する手順を示す。図2で用
いられている略記号は、図1で用いられている略記号と
同じ意味のものである。
FIG. 2 shows the construction of the ilvGM gene from which the region required for attenuation of the ilvGMEDA operon has been removed.
The procedure for constructing the plasmid pdGM1 is shown. The abbreviations used in FIG. 2 have the same meanings as the abbreviations used in FIG.

【図3】プラスミドpMWGMA2の構築手順を示す。
図3で用いられている略記号は、図1で用いられている
略記号と同じ意味のものである。
FIG. 3 shows the construction procedure of plasmid pMWGMA2.
The abbreviations used in FIG. 3 have the same meanings as the abbreviations used in FIG.

【図4】プラスミドpMWD5の構築手順を示す。図4
で用いられている略記号は、図1で用いられている略記
号と同じ意味のものであるが、加えて、SはSalI切
断部位を示す。また、parはプラスミドの安定化領域
を示す。
FIG. 4 shows the procedure for constructing plasmid pMWD5. FIG.
The abbreviations used in Table 1 have the same meanings as the abbreviations used in FIG. 1, but in addition, S represents a SalI cleavage site. In addition, par indicates the stabilization region of the plasmid.

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/12 15/09 ZNA //(C12P 13/06 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 9/12 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:19) C12R 1:19) (72)発明者 松井 裕 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location C12N 9/12 15/09 ZNA // (C12P 13/06 C12R 1:19) (C12N 1/21 (C12R 1:19) (C12N 9/12 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:19) C12R 1:19) (72) Inventor Hiroshi Matsui 1-1 Suzuki-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Central Research Laboratory of Nomoto Co., Ltd.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 L−スレオニンによる阻害が実質的に解
除されたアスパルトキナーゼI−ホモセリンデヒドロゲ
ナーゼIをコードするthrA遺伝子を含むthrAB
Cオペロンと、L−イソロイシンによる阻害が実質的に
解除されたスレオニンデアミナーゼをコードするilv
A遺伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領域が
除去されたilvGMEDAオペロンとを保持すること
を特徴とする、L−イソロイシン生産性を有するエシェ
リヒア属細菌。
1. A thrAB gene containing a thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I substantially desensitized by L-threonine.
Ilv, which encodes the C operon and threonine deaminase that has been substantially de-inhibited by L-isoleucine
A bacterium belonging to the genus Escherichia having L-isoleucine productivity, which retains the ilvGMEDA operon containing the A gene and having a region necessary for attenuation removed.
【請求項2】 前記thrABCオペロンと、前記il
vGMEDAオペロンとをプラスミド上に保持すること
を特徴とする、請求項1記載のエシェリヒア属細菌。
2. The thrABC operon and the il
The Escherichia bacterium according to claim 1, which holds the vGMEDA operon on a plasmid.
【請求項3】 前記thrABCオペロンを搭載するプ
ラスミド(A)と、前記ilvGMEDAオペロンを搭
載するプラスミド(B)との2種類のプラスミドを保持
することを特徴とする、請求項2記載のエシェリヒア属
細菌。
3. The Escherichia bacterium according to claim 2, which holds two types of plasmids, a plasmid (A) carrying the thrABC operon and a plasmid (B) carrying the ilvGMEDA operon. .
【請求項4】 前記ilvGMEDAオペロンが、配列
表配列番号1に記載されるDNA配列の953番から1
160番までが欠損したDNA配列を有するものであ
る、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のエシェリ
ヒア属細菌。
4. The ilvGMEDA operon is the DNA sequence Nos. 953 to 1 of SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing.
The bacterium of the genus Escherichia according to any one of claims 1 to 3, which has a deficient DNA sequence up to number 160.
【請求項5】 前記2種のプラスミドのうち、プラスミ
ド(A)がpVIC40でありかつプラスミド(B)が
pMWD5である、請求項4記載のエシェリヒア属細
菌。
5. The Escherichia bacterium according to claim 4, wherein the plasmid (A) is pVIC40 and the plasmid (B) is pMWD5 among the two types of plasmids.
【請求項6】 前記エシェリヒア属細菌がエシェリヒア
・コリである、請求項1ないし5のいずれか1項に記載
のエシェリヒア属細菌。
6. The Escherichia bacterium according to any one of claims 1 to 5, wherein the Escherichia bacterium is Escherichia coli.
【請求項7】 前記thrABCオペロンと、前記il
vGMEDAオペロンが、thrC遺伝子を欠損し、5
mg/mlのL−スレオニン存在下で増殖でき、スレオ
ニンデヒドロゲナーゼ活性を欠失し、ilvA遺伝子が
リーキー変異を有する宿主株に導入されたものである、
請求項6記載のエシェリヒア属細菌。
7. The thrABC operon and the il
vGMEDA operon lacks the thrC gene and
It is capable of growing in the presence of mg / ml of L-threonine, is deficient in threonine dehydrogenase activity, and has the ilvA gene introduced into a host strain having a leaky mutation.
The Escherichia bacterium according to claim 6.
【請求項8】 エシェリヒア・コリAJ12919株で
ある、請求項7記載のエシェリヒア属細菌。
8. The bacterium belonging to the genus Escherichia according to claim 7, which is Escherichia coli AJ12919 strain.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1項に記載
のエシェリヒア属細菌を培地に培養し、L−イソロイシ
ンを当該培地中に生成蓄積せしめ、当該培地からL−イ
ソロイシンを採取することを特徴とする、発酵法による
L−イソロイシンの製造法。
9. A method for culturing the Escherichia bacterium according to any one of claims 1 to 8 in a medium to allow L-isoleucine to be produced and accumulated in the medium, and collecting L-isoleucine from the medium. A method for producing L-isoleucine by a fermentation method, which is characterized.
【請求項10】 L−スレオニンによる阻害が実質的に
解除されたアスパルトキナーゼI−ホモセリンデヒドロ
ゲナーゼIをコードするthrA遺伝子を含むthrA
BCオペロンと、L−リジンによる阻害が実質的に解除
されたアスパルトキナーゼIIIをコードするlysC
遺伝子と、L−イソロイシンによる阻害が実質的に解除
されたスレオニンデアミナーゼをコードするilvA遺
伝子を含みかつアテニュエーションに必要な領域が除去
されたilvGMEDAオペロンとを保持することを特
徴とする、L−イソロイシン生産性を有するエシェリヒ
ア属細菌。
10. A thrA gene containing a thrA gene encoding aspartokinase I-homoserine dehydrogenase I substantially free from inhibition by L-threonine.
BC operon and lysC that encodes aspartokinase III substantially free of inhibition by L-lysine
L-, which contains a gene and the ilvGMEDA operon containing the ilvA gene encoding threonine deaminase substantially free from inhibition by L-isoleucine and having a region necessary for attenuation removed. A bacterium belonging to the genus Escherichia having isoleucine productivity.
【請求項11】 前記thrABCオペロンと、前記l
ysC遺伝子と、前記ilvGMEDAオペロンとをプ
ラスミド上に保持することを特徴とする、請求項10記
載のエシェリヒア属細菌。
11. The thrABC operon and the l
The bacterium belonging to the genus Escherichia according to claim 10, which has a ysC gene and the ilvGMEDA operon on a plasmid.
【請求項12】 前記thrABCオペロンと前記ly
sC遺伝子とを搭載するプラスミド(C)と、前記il
vGMEDAオペロンを搭載するプラスミド(B)との
2種類のプラスミドを保持することを特徴とする、請求
項11記載のエシェリヒア属細菌。
12. The thrABC operon and the ly.
a plasmid (C) carrying the sC gene, and
The Escherichia bacterium according to claim 11, which holds two types of plasmids, a plasmid (B) carrying the vGMEDA operon.
【請求項13】 前記ilvGMEDAオペロンが、配
列表配列番号1に記載されるDNA配列の953番から
1160番までが欠損したDNA配列を有するものであ
る、請求項10ないし12のいずれか1項に記載のエシ
ェリヒア属細菌。
13. The ilvGMEDA operon has a DNA sequence in which 953 to 1160 of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing is deleted. The bacterium belonging to the genus Escherichia.
【請求項14】 前記2種のプラスミドのうち、プラス
ミド(C)がpVICLC*80Aでありかつプラスミ
ド(B)がpMWD5である、請求項13記載のエシェ
リヒア属細菌。
14. The bacterium of the genus Escherichia according to claim 13, wherein the plasmid (C) is pVICLC * 80A and the plasmid (B) is pMWD5 among the two types of plasmids.
【請求項15】 前記エシェリヒア属細菌がエシェリヒ
ア・コリである、請求項10ないし14のいずれか1項
に記載のエシェリヒア属細菌。
15. The Escherichia bacterium according to any one of claims 10 to 14, wherein the Escherichia bacterium is Escherichia coli.
【請求項16】 前記thrABCオペロンと、前記l
ysC遺伝子と、前記ilvGMEDAオペロンが、t
hrC遺伝子を欠損し、5mg/mlのL−スレオニン
存在下で増殖でき、スレオニンデヒドロゲナーゼ活性を
欠失し、ilvA遺伝子がリーキー変異を有する宿主株
に導入されたものである、請求項15記載のエシェリヒ
ア属細菌。
16. The thrABC operon and the l
The ysC gene and the ilvGMEDA operon are t
The Escherichia coli according to claim 15, wherein the hrC gene is deficient, can grow in the presence of 5 mg / ml L-threonine, is deficient in threonine dehydrogenase activity, and has introduced the ilvA gene into a host strain having a leaky mutation. Genus bacteria.
【請求項17】 エシェリヒア・コリAJ13100株
である、請求項16記載のエシェリヒア属細菌。
17. The Escherichia bacterium according to claim 16, which is Escherichia coli AJ13100 strain.
【請求項18】 請求項10ないし17のいずれか1項
に記載のエシェリヒア属細菌を培地に培養し、L−イソ
ロイシンを当該培地中に生成蓄積せしめ、当該培地から
L−イソロイシンを採取することを特徴とする、発酵法
によるL−イソロイシンの製造法。
18. A method of culturing the Escherichia bacterium according to any one of claims 10 to 17 in a medium to allow L-isoleucine to be produced and accumulated in the medium, and collecting L-isoleucine from the medium. A method for producing L-isoleucine by a fermentation method, which is characterized.
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