JPH11196888A - ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子組み換え菌体による有機酸の製造法 - Google Patents

ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子組み換え菌体による有機酸の製造法

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JPH11196888A
JPH11196888A JP10020361A JP2036198A JPH11196888A JP H11196888 A JPH11196888 A JP H11196888A JP 10020361 A JP10020361 A JP 10020361A JP 2036198 A JP2036198 A JP 2036198A JP H11196888 A JPH11196888 A JP H11196888A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よく、かつ 高収率でコハク酸等の有機
酸を製造する方法を提供する。 【解決手段】 ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子で組
み換えた好気性コリネ型細菌あるいはその調製物を、炭
酸イオンもしくは重炭酸イオンまたは二酸化炭素ガスを
含有する反応液中で嫌気的に有機原料に作用させ、有機
酸を生成させることを特徴とする有機酸の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピルビン酸カルボ
キシラーゼ遺伝子で組み換えた好気性コリネ型細菌また
はその調製物を用いた有機酸の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ピルビン酸カルボキシラーゼ(以下これ
を「PC」と略称することがある)は、解糖系の代謝中
間化合物であるピルビン酸に二酸化炭素(重炭酸イオ
ン)を固定することによりオキザロ酢酸を生成し、トリ
カルボン酸(TCA)サイクルに4炭素(C4)化合物
を補充する生理的役割を果たすとされている。
【0003】ピルビン酸カルボキシラーゼは微生物、動
植物においてひろくその存在が確認されている。該酵素
をコードする遺伝子に関しては、ほ乳類に関し多数研究
されているものの、微生物に関しては、バチルス・ステ
アロサーモフィルス(Bacillus stearothermophilus)
由来の遺伝子[GENE, 191, 47-50, (1997)参照]、Rhiz
obium etli由来の遺伝子[J.Bacteriol., 178, 5960-59
70, (1996)]、酵母サッカロマイセス・セレビシエ(Sa
ccharomyces serevisiae)由来の遺伝子[Mol.Gen.Gene
t.,229, 307-315, (1991)]、が単離され、その塩基配列
が決定されているのみである。
【0004】TCAサイクルは、アミノ酸等各種有用物
質生合成系において重要な代謝経路である。該遺伝子を
利用することにより、TCAサイクルへの物質供給が強
化され、オキザロ酢酸から生合成されるアミノ酸(アス
パラギン酸、スレオニン等)の生産能の増強が期待され
ている。
【0005】本発明者らが知る限り工業的観点からの利
用については、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラ
ーゼ遺伝子で組み換えた菌体を用いたオキザロ酢酸から
生合成されるアミノ酸(アスパラギン酸、スレオニン
等)製造法[特公平7−83714,特開平9−121
872]の報告はあるが、PC組み換え菌株の利用につ
いては殆ど検討されていない。
【0006】すなわち、PC遺伝子を増強した好気性コ
リネ型細菌を用いて、オキザロ酢酸からTCAサイクル
を逆行してリンゴ酸、フマール酸、コハク酸等を生成さ
せる効率のよい製造方法は全く知られていなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そのため、本発明の目
的は、PC遺伝子で組み換えた好気性コリネ型細菌を用
いてリンゴ酸、フマール酸、コハク酸等の有機酸の製造
方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
好気性コリネ型細菌を用いてこれらの有機酸を生産する
方法について検討したところ、好気性コリネ型細菌ある
いはその調製物を、炭酸イオンもしくは重炭酸イオン又
は二酸化炭素ガスを含有する反応液中で嫌気的的に有機
原料に作用させることにより、これら有機酸を効率よく
生産可能であることを見いだし、さらに好気性コリネ型
細菌をPC遺伝子で組み換えることにより、PC活性を
増強し、CO2をピルビン酸に取り込ませる能力増強し
た菌体を用いることによりこれら有機酸の生産性が著し
く向上することを見いだし、本発明を完成した。
【0009】即ち、本発明の要旨は、ピルビン酸カルボ
キシラーゼ遺伝子で組み換えた好気性コリネ型細菌ある
いはその調製物を、炭酸イオンもしくは重炭酸イオンま
たは二酸化炭素ガスを含有する反応液中で嫌気的に有機
原料に作用させ、有機酸を生成させることを特徴とする
有機酸の製造方法に関する。
【0010】上記方法において、反応液に炭酸イオンも
しくは重炭酸イオンまたは二酸化炭素ガスを含有させる
方法としては、炭酸もしくは重炭酸またはそれらの塩を
反応液に添加する方法、または反応液に二酸化炭素ガス
を供給する方法が挙げられる。
【0011】上記ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子と
しては、微生物または動植物由来の遺伝子が挙げられ
る。上記ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子としては、
ヒト、マウス、ラット、酵母、又はコリネバクテリウム
属、バチルス属、リゾビウム属もしくはエシェリヒア属
に属する微生物由来の遺伝子が挙げられる。
【0012】上記好気性コリネ型細菌としては、ブレビ
バクテリウム・フラバム(Brevibacterium flavum) が挙
げられる。また、ブレビバクテリウム・フラバムとして
は、ブレビバクテリウム・フラバム MJ-233が挙げられ
る。以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるPC遺伝子
は、既にその塩基配列が決定されている遺伝子を、もし
くは、通常の方法によりPC活性を有するタンパク質を
コードするDNA断片を微生物、動植物等の染色体より
単離し、塩基配列を決定したものを使用することができ
る。また、塩基配列が決定された後には、その配列にし
たがって合成した遺伝子を使用することもできる。
【0014】本発明のPC遺伝子を含むDNA断片は、
微生物、動植物由来の染色体上に存在している。これら
の供給源微生物、動植物からPC遺伝子を調製するため
の基本操作を、配列が既知である、酵母サッカロマイセ
ス・セレビシエ由来のものを一例として述べれば次のと
おりである。
【0015】PC遺伝子は、上記サッカロマイセス・セ
レビシエの染色体上に少なくとも2種類存在し、それら
の配列が既知であるため[Mol.Gen.Genet., 229, 307-31
5, (1991)]、PCR法により、PC遺伝子を分離・取得
することができる。
【0016】例えば、PCRに用いるプライマーとし
て、配列番号1及び2に示す塩基配列を有するオリゴヌ
クレオチドを用いてサッカロマイセス・セレビシエ由来
の染色体を鋳型としてPCRを行うと、3.56kbか
らなるPC遺伝子(PYC2)を増幅させることができ
る。
【0017】また、PCRに用いるプライマーとして、
配列番号9及び10に示す塩基配列を有するオリゴヌク
レオチドを用いてサッカロマイセス・セレビシエ由来の
染色体を鋳型としてPCRを行うと、3.54kbから
なるPC遺伝子(PYC1)を増幅させることができ
る。
【0018】このとき、PCRに使用するプライマーの
5’末端に適当な制限酵素サイトを付加しておくことに
より、後述するベクターの適当な部位に連結させること
ができ、得られる組換えベクターを用いてコリネ型細菌
に導入することができる。
【0019】また、遺伝子配列が不明であっても、PC
活性を指標に蛋白質を精製し、そのN末アミノ酸配列、
部分分解配列より、通常用いられるハイブリダイゼーシ
ョンの手法により遺伝子断片を単離できる。また、PC
蛋白質間で保存されている領域のアミノ酸配列をもと
に、ハイブリダイゼーション、PCR法により断片を取
得することが可能である。取得した断片は通常の手法に
よりそのDNA塩基配列を決定することができる。
【0020】本明細書における「切断断片の大きさ」及
びプラスミドの大きさは、アガロースゲル電気泳動を用
いる場合には、エシェリヒア・コリのラムダ・ファージ
(λphage)のDNAを制限酵素HindIIIで
切断して得られる分子量既知のDNA断片の同一アガロ
ースゲル上での泳動距離で描かれる標準線に基づき、ま
た、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用いる場合に
は、エシェリヒア・コリのファイ・エックス174ファ
ージ(φX174 phage)のDNAを制限酵素H
aeIIIで切断して得られる分子量既知のDNA断片
の同一ポロアクリルアミドゲル上での泳動距離で描かれ
る標準線に基づき、切断DNA断片またはプラスミドの
各DNA断片の大きさを算出することができる。。尚、
各DNA断片の大きさの決定において、1kb以上の断
片の大きさについては、1%アガロースゲル電気泳動に
よって得られる結果を採用し、約0.1kbから1kb
未満の断片の大きさについては4%ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動によって得られる結果を採用した。
【0021】上記PC遺伝子を包含する本発明に用いる
DNA断片は、サッカロマイセス・セレビシエ染色体D
NAから分離されたもののみならず、通常用いられるD
NA合成装置、例えばアプライド・バイオシステムズ(A
pplied Biosystems)社製394DNA/RNAシンセサ
イザーを用いて合成されたものであってもよい。
【0022】また、前記の如く酵母(Saccharomyces se
revisiae)染色体DNAから取得されるPC遺伝子は、
コードされるPCの機能、すなわち二酸化炭素固定に関
与する性質を実質的に損なうことがない限り、塩基配列
の一部の塩基が他の塩基と置換されていてもよく、又は
削除されていてもよく、或いは新たに塩基が挿入されて
いてもよく、さらに塩基配列の一部が転位されているも
のであってもよく、これらの誘導体のいずれもが、本発
明に用いることができる。
【0023】また、サッカロマイセス・セレビシエ以外
の酵母、または他の微生物又は動植物由来のPC遺伝子
を使用することもできる。特に、以下に示す微生物また
は動植物由来のPC遺伝子は、その配列が既知(括弧内
に文献を示す)であり、上記と同様にしてハイブリダイ
ゼーンションにより、あるいはPCR法によりそのOR
F部分を増幅することによって、取得することができ
る。得られた遺伝子は、後記実施例2(B)作製のベク
ターのtacプロモーター下流に挿入することができ
る。挿入したプラスミドを実施例2(D)の方法に従っ
て好気性コリネ型細菌を形質転換し、有機酸の製造に使
用することができる。
【0024】ヒト[Biochem.Biophys.Res.Comm., 202,
1009-1014, (1994)] マウス[Proc.Natl.Acad.Sci.USA., 90, 1766-1779, (1
993)] ラット[GENE, 165, 331-332, (1995)] 酵母; シゾサッカロマイセス・ポンベ(Schizosaccharomyces
pombe) [DDBJ Accession No.; D78170] バチルス・ステアロサーモフィルス(Bacillus stearot
hermophilus) [GENE, 191, 47-50, (1997)] リゾビウム・エトリ(Rhizobium etli) [J.Bacteriol., 178, 5960-5970, (1996)]
【0025】PC遺伝子を含むDNA断片は、適当な発
現プラスミド、例えばpUC118(宝酒造製)へ挿入
し、適当な宿主微生物、例えばエシェリヒア・コリJM
109(宝酒造製)へ導入することにより発現させるこ
とができる。発現したPC遺伝子産物であるピルビン酸
カルボキシラーゼの確認は、該形質転換体から粗酵素液
を抽出し、Fisher & Magasanikの方法[J.Bacteriol., 1
58, 55-62, (1984)]により直接PC活性を測定し、非形
質転換株から抽出した粗酵素液のPC活性と比較するこ
とにより、確認することができる。
【0026】PC遺伝子を含むDNA断片は、適当なプ
ラスミド、例えばコリネ型細菌内でプラスミドの複製増
殖機能を司る遺伝子を少なくとも含むプラスミドベクタ
ーに導入することにより、コリネ型細菌内でPCの高発
現可能な組換えプラスミドを得ることができる。
【0027】ここで、上記組み換えプラスミドにおい
て、PC遺伝子を発現させるためのプロモーターはコリ
ネ型細菌が保有するプロモーターであることができる
が、それに限られるものではなく、PC遺伝子の転写を
開始させるための塩基配列であればいかなるプロモータ
ーであっても良い。
【0028】PC遺伝子を導入することができるプラス
ミドベクターとしては、コリネ型細菌内での複製増殖機
能を司る遺伝子を少なくとも含むものであれば特に制限
されない。その具体例としては、例えば、特開平3−2
10184号公報に記載のプラスミドpCRY30;特
開平2−72876号公報及び米国特許5,185,2
62号明細書公報に記載のプラスミドpCRY21、p
CRY2KE、pCRY2KX、pCRY31、pCR
Y3KE及びpCRY3KX;特開平1−191686
号公報に記載のプラスミドpCRY2およびpCRY
3;特開昭58−67679号公報に記載のpAM33
0;特開昭58−77895号公報に記載のpHM15
19;特開昭58−192900号公報に記載のpAJ
655、pAJ611及びpAJ1844;特開昭57
−134500号公報に記載のpCG1;特開昭58−
35197号公報に記載のpCG2;特開昭57−18
3799号公報に記載のpCG4およびpCG11等を
挙げることができる。
【0029】それらの中でもコリネ型細菌の宿主−ベク
ター系で用いられるプラスミドベクターとしては、コリ
ネ型細菌内でプラスミドの複製増殖機能を司る遺伝子と
コリネ型細菌内でプラスミドの安定化機能を司る遺伝子
とを有するものが好ましく、例えば、プラスミドpCR
Y30、pCRY21、pCRY2KE、pCRY2K
X、pCRY31、pCRY3KEおよびpCRY3K
X等が好適に使用される。
【0030】PC遺伝子を好気性コリネ型細菌内で複製
可能なプラスミドベクターの適当な部位に挿入して得ら
れる組み換えベクターで、コリネ型細菌、例えばブレビ
バクテリウム フラバム(Brevibacterium flavum)MJ-23
3(FERM BP−1497)を形質転換することに
より、本発明で用いるPEPC遺伝子で組み換えられた
好気性コリネ型細菌が得られる。
【0031】本発明に用いられるPC遺伝子で組み換え
られた好気性コリネ型細菌又はその調製物とは、通常の
好気的条件で増殖可能なコリネ型細菌またはその調製物
であれば特に限定されるものではないが、例えば、ブレ
ビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、アースロバ
クター属等のコリネ型細菌またはその調製物が挙げられ
る。これらのうち、特にブレビバクテリウム フラバム
(Brevibacterium flavum)MJ−233(FERM B
P−1497), 同MJ−233−AB−41(FER
M BP−1498)、ブレビバクテリウム アンモニ
アゲネス (Brevibacterium ammoniagenes)ATCC6
872、コリネバクテリウム グルタミカム(Coryneba
cterium glutamicum)ATCC31831、ブレビバク
テリウムラクトファーメンタム(Brevibacterium lacto
fermentum)ATCC13869等のコリネ型細菌また
はその調製物が好適に用いられる。
【0032】好気性コリネ型細菌を本発明の方法に用い
るためには、まず菌体を通常の好気的な条件で培養した
のち用いることができる。培養に用いる培地は、通常微
生物の培養に用いられる培地を用いることができる。例
えば、硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネ
シウム等の無機塩からなる組成に、肉エキス、酵母エキ
ス、ペプトン等の天然栄養源を添加した一般的な培地を
用いる事ができる。
【0033】培養後の菌体は、遠心分離、膜分離等によ
って回収し、菌体をそのまま又は調製物として次に示す
反応に用いられる。ここでいう調製物とは、例えば、菌
体をアクリルアミド、カラギーナン等で固定化した固定
化菌体、菌体を破砕した破砕物、その遠心分離上清、ま
たその上清を硫安処理等で部分精製したPEPC活性を
有する画分等を指す。
【0034】反応液には、水、緩衝液、培地等が用いら
れるが、適当な無機塩を含有した培地が最も好ましい。
反応液には、例えばグルコース、エタノール等の有機原
料と炭酸イオン、重炭酸イオンまたは二酸化炭素ガスを
含有させ、嫌気的条件で反応させることが特徴である。
この場合の、有機原料としては、特に限定されることな
く、目的とする有機酸に応じて選択可能であり、一般的
な有機原料から選択できる。具体的には、安価であり、
目的の有機酸の生成速度の速いグルコースやエタノール
が好適に用いられる。この場合、グルコースの添加濃度
は、0.5g/Ll〜500g/Lが好ましく、エタノ
ールの添加濃度は、0.5g/L〜30g/が好まし
い。
【0035】炭酸イオン、重炭酸イオンは、1mM〜5
00mM、好ましくは2〜300mM、さらに好ましく
は3〜200mMの濃度で添加する。二酸化炭素ガスを
含有させる場合は、溶液1L当たり50mg〜25g、
好ましくは100mg〜15g、さらに好ましくは15
0mg〜10gの二酸化炭素ガスを含有させる。
【0036】また、嫌気的条件とは、溶液中の溶存酸素
濃度を低く抑えて反応させることを指す。この場合、溶
存酸素濃度として0〜2ppm、好ましくは0〜1pp
m、さらに好ましくは0〜0.5ppmで反応させるこ
とが望ましい。そのための方法としては、例えば容器を
密閉して無通気で反応させる、窒素ガス等の不活性ガス
を供給して反応させる、二酸化炭素ガス含有の不活性ガ
スを通気する等の方法を用いることができる。
【0037】反応の温度は、通常15℃〜45℃、好ま
しくは25℃〜37℃で行う。pHは、5〜9、好まし
くは6〜8の範囲で行う。反応は、通常5時間から12
0時間行う。反応に用いる菌体の量は、とくに規定され
ないが、1g/l〜700g/l、好ましくは10g/
l〜500g/lさらに好ましくは20g/l〜400
g/lが用いられる。菌体の調製物を用いる場合は、上
記の量の菌体量に相当する量を用いることが好ましい。
【0038】上記でいう調製物とは、例えば、菌体をア
クリルアミド、カラギーナン等で固定化した固定化菌
体、菌体を破砕した破砕物、その遠心分離上清、またそ
の上清を硫安処理等で部分精製した画分等を指す。
【0039】以上の様な方法で製造した有機酸は、必要
に応じて、反応液から通常の分離、精製方法で分離、精
製することができる。具体的には、限外ろ過膜分離、遠
心分離等により菌体及びその調製物と分離した後、カラ
ム法、晶析法等の公知の方法で精製し、乾燥させる事に
より、結晶として採取する方法等が挙げられる。
【0040】本発明で、製造の対象となる有機酸として
は、特に限定されるものではないが、本発明の効果から
は、酸素含有雰囲気で、好気性コリネ細菌又はその調製
物で効率的に製造できない化合物が特に好ましい。
【0041】具体的には、有機カルボン酸が挙げられ、
より具体的にはコハク酸、リンゴ酸、フマル酸等が挙げ
られる。
【0042】以上に本発明を説明してきたが、下記の実
施例により更に具体的に説明する。しかしながら、実施
例は本発明の具体的な認識を得る一助とみなすべきのも
のであり、本発明の範囲を限定するものではないことを
理解すべきである。
【0043】
【実施例】〔実施例1〕酵母サッカロマイセス・セレビ
シエ由来のPC遺伝子(PYC2)を含むDNA断片の
クローン化 (A)サッカロマイセス・セレビシエの全DNAの抽
出:酵母用増殖培地(YPAD)1L[組成:10g Y
east Extract,20g ペプトン,20g グルコース,
100mg アデニン及び蒸留水:1000ml]にサ
ッカロマイセス・セレビシエ W303−1A株(Yeas
t, Vol.2, 163-167 (1986))を白金耳を用いて植菌し、
対数増殖期後期まで30℃で培養し、菌体を集めた。
【0044】得られた菌体を10mg/mlの濃度にな
るよう、10mg/ml リゾチーム、10mM Na
Cl、20mMトリス緩衝液(pH8.0)及び1mM
EDTA・2Naの各成分を含有する溶液15ml
(各成分の濃度は最終濃度である)に懸濁した。次にプ
ロテナーゼKを最終濃度が100μg/mlになるよう
に添加し、37℃で1時間保温した。さらにドデシル硫
酸ナトリウム(SDS)を 最終濃度が0.5%になるよ
うに添加し、50℃で6時間保温して溶菌した。この溶
菌液に、等量のフェノール/クロロホルム溶液を添加
し、室温で10分間ゆるやかに振盪した後、全量を遠心
分離(5,000×g, 20分間,10〜12℃)し、
上清画分を分取した。この上清に酢酸ナトリウムを0.
3Mとなるよう添加した後、2倍量のエタノールをゆっ
くりと加えた。水層とエタノール層の間に存在するDN
Aをガラス棒でまきとり、70%エタノールで洗浄した
後、風乾した。得られたDNAに10mMトリス緩衝液
(pH7.5)−1mMEDTA・2Na溶液5mlを
加え、4℃で一晩静置し、以後の実験に用いた。
【0045】(B)サッカロマイセス・セレビシエ由来
のPC遺伝子(PYC2)を含むDNA断片のクローン
化及び組換え体の創製:上記(A)項で調製した染色体
DNAを鋳型として、PCRを行った。PCRに際して
は、下記の1対のプライマーを、アプライド・バイオシ
ステムズ(Applied Biosystems)社製「394 DNA
/RNAシンセサイザー(synthesizer)」を用いて合
成し、使用した。 (a−1)5'-TTT CAT ATG AGC AGT AGC AAG AAA TTG -
3'(配列番号1) (b−1)5'-TTT CCT GCA GGT TAA CGA GTA AAA ATT A
CT TT -3'(配列番号2)
【0046】実際のPCRは、パーキンエルマーシータ
ス社製の「DNAサーマルサイクラー」を用い、反応試
薬として、レコンビナント・タックDNA・ポリメラー
ゼ・タカラ・タック(Recombinant TaqDNA Polymerase
TaKaRa Taq)(宝酒造製)を用いて下記の条件で行っ
た。
【0047】 反応液: (10×)PCR緩衝液 10μl 1.25mM dNTP混合液 16μl 鋳型DNA 10μl(DNA 含有量 1μM以下) 上記記載のa−1,b−1プライマー 各々1μl(最終濃度0.25μM ) レコンビナント・タックDNA・ポリメラーゼ 0.5μl 滅菌蒸留水 61.5μl 以上を混合し、この100μlの反応液をPCRにかけ
た。
【0048】PCRサイクル: デナチュレーション過程:94℃ 60秒 アニーリング過程 :52℃ 60秒 エクステンション過程 :72℃ 120秒
【0049】以上を1サイクルとし、25サイクル行っ
た。上記で生成した反応液10μlを0.8%アガロー
スゲルにより電気泳動を行い、約3.56kpのDNA
断片が検出できた。
【0050】〔実施例2〕PC遺伝子によるコリネ型細
菌組み換え体の作製 (A)シャトルベクターの構築 特開平3−210184号公報に記載のプラスミドpC
RY30内に存在する、コリネ型細菌内でのプラスミド
の安定化に必要な領域の配列をもとに、下記の1対のプ
ライマーを、アプライド・バイオシステムズ(Applied
Biosystems)社製「394 DNA/RNAシンセサイ
ザー(synthesizer)」を用いて合成した。
【0051】(a−2)5'-TTT CTC GAG CGC ATT ACC T
CC TTG CTA CTG-3'(配列番号3) (b−2)5'-TTT GAA TTC GAT ATC AAG CTT GCA CAT C
AA-3'(配列番号4)
【0052】上記プラスミドpCRY30は、次のよう
にして構築されたプラスミドである。ブレビバクテリウ
ム・スタチオニス(Brevibacterium s
tationis) IFO12144(工業技術院生
命工学工業技術研究所にFERM BP−2515の受
託番号で寄託されている)からプラスミドpBY503
(このプラスミドの詳細については特開平1−9578
5号公報参照)DNAを抽出し、制限酵素XhoIで大
きさが約4.0kbのプラスミドの複製増殖機能を司る
遺伝子を含むDNA断片(複製領域)を切り出し、制限
酵素EcoRIおよびKpnIで大きさが約2.1kb
のプラスミドの安定化機能を司る遺伝子を含むDNA断
片(安定化領域)を切り出す。これらの両DNA断片を
プラスミドpHSG298(宝酒造製)のEcoRI−
KpnI部位及びSalI部位にそれぞれ組み込むこと
により、プラスミドベクターpCRY30を調製するこ
とができる。
【0053】実際のPCRは、パーキンエルマーシータ
ス社製の「DNAサーマルサイクラー」を用い、反応試
薬として、レコンビナント・タックDNA・ポリメラー
ゼ・タカラ・タック(Recombinant TaqDNA Polymerase
TaKaRa Taq)(宝酒造製)を用いて下記の条件で行っ
た。
【0054】 反応液: (10×)PCR緩衝液 10μl 1.25mM dNTP混合液 16μl 鋳型DNA 10μl(DNA 含有量 1μM以下) 上記記載のa−2,b−2プライマー 各々1μl(最終濃度0.25μM ) レコンビナント・タックDNA・ポリメラーゼ 0.5μl 滅菌蒸留水 61.5μl 以上を混合し、この100μlの反応液をPCRにかけ
た。
【0055】PCRサイクル: デナチュレーション過程:94℃ 60秒 アニーリング過程 :52℃ 60秒 エクステンション過程 :72℃ 120秒
【0056】以上を1サイクルとし、25サイクル行っ
た。上記で生成した反応液10μlを0.8%アガロー
スゲルにより電気泳動を行い、約1.1kbのDNA断
片が検出できた。
【0057】上記で増幅産物を確認できた反応液 10
μl、プラスミドpBluescriptIISK+
1μlを各々制限酵素EcoRIおよびXhoIで完全
に切断し、70℃で10分間処理させることにより制限
酵素を失活させた後、両者を混合し、これに、T4 DN
Aリガーゼ10×緩衝液 1μl、T4 DNAリガーゼ
1unitの各成分を添加し、滅菌蒸留水で10μlに
して、15℃で3時間反応させ、結合させた。
【0058】得られたプラスミド混液を用い、塩化カル
シウム法〔Journal of MolecularBiology, 53, 159(197
0)〕によりエシェリヒア・コリJM109(宝酒造製)
を形質転換し、アンピシリン 50mgを含む培地〔ト
リプトン 10g、イーストエキストラクト 5g、Na
Cl 5g及び寒天 16gを蒸留水1Lに溶解〕に塗抹
した。
【0059】この培地上の生育株を常法により液体培養
し、培養液よりプラスミドDNAを抽出し、該プラスミ
ドを制限酵素(EcoRI,XhoI)により切断し、
挿入断片を確認した。この結果、プラスミドpBlue
scriptIISK+の長さ3.0kbのDNA断片
に加え、長さ1.1kbの挿入DNA断片が認められ
た。本プラスミドをpBSparと命名した。
【0060】米国特許5,185,262号明細書記載
のプラスミドpCRY31内に存在する、コリネ型細菌
内でのプラスミドの複製に必要な領域の配列をもとに、
下記の1対のプライマーを、アプライド・バイオシステ
ムズ(Applied Biosystems)社製「394 DNA/R
NAシンセサイザー(synthesizer )」を用いて合成し
た。
【0061】(a−3)5'-TTT GGT ACC GAC TTA GAT A
AA GGT CTA-3'(配列番号5) (b−3)5'-TTT CTC GAG TGC TGG TAA AAC AAC TTT-
3'(配列番号6)
【0062】上記プラスミドpCRY31は、次のよう
にして構築されたプラスミドである。前記pBY503
由来の複製領域とプラスミドpHSG398(宝酒造
製)とを連結したプラスミドpCRY3(このプラスミ
ドを保持するブレビバクテリウム・フラバム MJ233 GE1
02は、FERM BP−2513として工業技術院生命
工学工業技術研究所に寄託されている)をKpnIで部
分分解してDNA断片を得る。一方、pBY503をブ
レビバクテリウム・ラクトファーメンタムIFO121
44(FERM BP−2515)から調製し、Kpn
Iで完全分解し、約7kbのDNA断片を精製する。こ
れらのDNA断片を連結し、各種制限酵素で切断したと
きに下記表に示す切断パターンを示すプラスミドを選択
することによって、pCRY31が得られる。
【0063】
【表1】 ────────────────────── 制限酵素 認識部位数 断片の長さ(kb) ────────────────────── KpnI 3 7.0, 6.0, 2.2 SauI 2 10.0, 5.2 PstI 2 13.0, 2.2 BamHI 1 15.2 ──────────────────────
【0064】実際のPCRは、パーキンエルマーシータ
ス社製の「DNAサーマルサイクラー」を用い、反応試
薬として、レコンビナント・タックDNA・ポリメラー
ゼ・タカラ・タック(Recombinant TaqDNA Polymerase
TaKaRa Taq)(宝酒造製)を用いて下記の条件で行っ
た。
【0065】 反応液: (10×)PCR緩衝液 10μl 1.25mM dNTP混合液 16μl 鋳型DNA 10μl(DNA 含有量 1μM以下) 上記記載のa−3,b−3プライマー 各々1μl(最終濃度0.25μM ) レコンビナント・タックDNA・ポリメラーゼ 0.5μl 滅菌蒸留水 61.5μl 以上を混合し、この100μlの反応液をPCRにかけ
た。
【0066】PCRサイクル: デナチュレーション過程:94℃ 60秒 アニーリング過程 :52℃ 60秒 エクステンション過程 :72℃ 120秒
【0067】以上を1サイクルとし、25サイクル行っ
た。上記で生成した反応液10μlを0.8%アガロー
スゲルにより電気泳動を行い、約1.8kbのDNA断
片が検出できた。
【0068】上記で増幅産物を確認できた反応液10μ
l、プラスミドpBSpar 1μlを各々制限酵素X
hoIおよびKpnIで完全に切断し、70℃10分処
理させることにより制限酵素を失活させた後、両者を混
合し、T4 DNAリガーゼ10×)緩衝液 1μl、T
4 DNAリガーゼ1unitの各成分を添加し、滅菌蒸
留水で10μlにして、15℃で3時間反応させ、結合
させた。
【0069】得られたプラスミド混液を用い、塩化カル
シウム法〔Journal of MolecularBiology, 53, 159(197
0)〕によりエシェリヒア・コリJM109(宝酒造製)
を形質転換し、アンピシリン 50mgを含む培地〔ト
リプトン 10g、イーストエキストラクト 5g、N
aCl 5g及び寒天 16gを蒸留水1Lに溶解〕に
塗抹した。
【0070】この培地上の生育株を常法により液体培養
し、培養液よりプラスミドDNAを抽出し、該プラスミ
ドを制限酵素(XhoI,KpnI)により切断し、挿
入断片を確認した。この結果、プラスミドpBSpar
の長さ4.1kbのDNA断片に加え、長さ1.8kb
の挿入DNA断片が認められた。本プラスミドをpBS
par−repと命名した。
【0071】上記で作製したプラスミドpBSpar−
rep 1μl、pHSG298(宝酒造社製) 1μ
lを各々制限酵素KpnIおよびEcoRIで完全に切
断し、70℃で10分処理させることにより制限酵素を
失活させた後、両者を混合し、これに、T4 DNAリガ
ーゼ10×緩衝液 1μl、T4 DNAリガーゼ1un
itの各成分を添加し、滅菌蒸留水で10μlにして、
15℃で3時間反応させ、結合させた。
【0072】得られたプラスミド混液を用い、塩化カル
シウム法〔Journal of MolecularBiology, 53, 159(197
0)〕によりエシェリヒア・コリJM109(宝酒造製)
を形質転換し、カナマイシン 50mgを含む培地〔ト
リプトン 10g、イーストエキストラクト 5g、N
aCl 5g及び寒天 16gを蒸留水1Lに溶解〕に
塗抹した。
【0073】この培地上の生育株を常法により液体培養
し、培養液よりプラスミドDNAを抽出し、該プラスミ
ドを制限酵素により切断し、挿入断片を確認した。この
結果、プラスミドpHSG298の長さ2.6kbのD
NA断片に加え、長さ2.9kbの挿入DNA断片が認
められた。本プラスミドをpHSG298par−re
pと命名した。
【0074】(B)tacプロモーターの挿入 tacプロモーターを含有するプラスミドpTrc99
A(ファルマシア社製)を鋳型としたPCR法により、
tacプロモーター断片を増幅させるべく、下記の1対
のプライマーを、アプライド・バイオシステムズ(Appl
ied Biosystems)社製「394 DNA/RNAシンセ
サイザー(synthesizer )」を用いて合成した。
【0075】 (a−4)5'-TTT GGT ACC GAT AGC TTA CTC CCC ATC CCC-3'(配列番号7) (b−4)5'-TTT GGA TCC CAA CAT ATG AAC ACC TCC TTT TTA TCC GCT CAC AAT TCC ACA CAT-3'(配列番号8)
【0076】実際のPCRは、パーキンエルマーシータ
ス社製の「DNAサーマルサイクラー」を用い、反応試
薬として、レコンビナント・タックDNA・ポリメラー
ゼ・タカラ・タック(Recombinant TaqDNA Polymerase
TaKaRa Taq)(宝酒造製)を用いて下記の条件で行っ
た。
【0077】 反応液: (10×)PCR緩衝液 10μl 1.25mM dNTP混合液 16μl 鋳型DNA 10μl(DNA 含有量 1μM以下) 上記記載のa−4,b−4プライマー 各々1μl(最終濃度0.25μM ) レコンビナント・タックDNA・ポリメラーゼ 0.5μl 滅菌蒸留水 61.5μl 以上を混合し、この100μlの反応液をPCRにかけ
た。
【0078】PCRサイクル: デナチュレーション過程:94℃ 60秒 アニーリング過程 :52℃ 60秒 エクステンション過程 :72℃ 120秒
【0079】以上を1サイクルとし、25サイクル行っ
た。上記で生成した反応液10μlを3%アガロースゲ
ルにより電気泳動を行い、約100bpのDNA断片が
検出できた。
【0080】上記で増幅産物を確認できた反応液10μ
l、上記(A)で作製したプラスミドpHSG298p
ar−rep 5μlを各々制限酵素BamHIおよび
KpnIで完全に切断し、70℃で10分処理させるこ
とにより制限酵素を失活させた後、両者を混合し、これ
に、T4 DNAリガーゼ10×緩衝液 1μl、T4D
NAリガーゼ1unitの各成分を添加し、滅菌蒸留水
で10μlにして、15℃で3時間反応させ、結合させ
た。
【0081】得られたプラスミド混液を用い、塩化カル
シウム法〔Journal of MolecularBiology, 53, 159(197
0)〕によりエシェリヒア・コリJM109(宝酒造製)
を形質転換し、カナマイシン 50mgを含む培地〔ト
リプトン 10g、イーストエキストラクト 5g、N
aCl 5g及び寒天 16gを蒸留水1Lに溶解〕に
塗抹した。
【0082】この培地上の生育株を常法により液体培養
し、培養液よりプラスミドDNAを抽出し、該プラスミ
ドを制限酵素により切断し、挿入断片を確認した。この
結果、上記(A)作製のプラスミドの長さ5.5kbの
DNA断片に加え、長さ0.1kbの挿入DNA断片が
認められた。このプラスミドをpHSG298tacと
命名した。
【0083】(C)PC遺伝子のシャトルベクターへの
挿入 実施例1(B)で増幅産物を確認できた反応液10μ
l、上記(B)で作製したプラスミドpHSG298t
ac 5μlを各々制限酵素BglII、SseIまたは
BamHI、SseIで各々切断し、70℃で10分処
理させることにより制限酵素を失活させた後、両者を混
合し、これに、T4 DNAリガーゼ10×緩衝液 1μ
l、T4 DNAリガーゼ1unitの各成分を添加し、
滅菌蒸留水で10μlにして、15℃で3時間反応さ
せ、結合させた。
【0084】得られたプラスミド混液を用い、塩化カル
シウム法〔Journal of MolecularBiology, 53, 159(197
0)〕によりエシェリヒア・コリJM109(宝酒造製)
を形質転換し、カナマイシン 50mgを含む培地〔ト
リプトン 10g、イーストエキストラクト 5g、N
aCl 5g及び寒天 16gを蒸留水1Lに溶解〕に
塗抹した。
【0085】この培地上の生育株を常法により液体培養
し、培養液よりプラスミドDNAを抽出し、該プラスミ
ドを制限酵素(SseI,NdeI)により切断し、挿
入断片を確認した。この結果、上記(B)作製のプラス
ミドの長さ5.6kbのDNA断片に加え、長さ3.5
6kbの挿入DNA断片が認められた。このプラスミド
をpPC−PYC2と命名した。
【0086】(D)ブレビバクテリウム・フラバム MJ-
233-AB-41株の形質転換 本プラスミドを米国特許第5,185,262号明細書
記載の方法に従って、ブレビバクテリウム・フラバム M
J-233-AB-41(FERM BP−1498)に導入し
た。
【0087】ブレビバクテリウム・フラバムMJ−23
3−AB−41は、1976年11月17日に、通商産
業省工業技術院生命工学工業技術研究所(日本国茨城県
つくば市東1丁目1番3号、郵便番号305)に受託番号F
ERM P−3812として寄託され、1981年5月
1日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管され、受
託番号FERM BP−1498が付与されている。
【0088】〔実施例3〕有機酸の製造(I) 尿素:4g、(NH42SO4:14g,KH2PO4
0.5g、K2HPO4:0.5g, MgSO4・7H2
O:0.5g,FeSO4・7H2O:20mg,MnS
4・nH2O:20mg、D−ビオチン:200μg、
塩酸チアミン:100μg、酵母エキス1g、カザミノ
酸1g及び蒸留水:1000ml(pH6.6)の培地
を100mlずつ500ml容の三角フラスコに分注
し、120℃、15分間滅菌処理したものに滅菌済み5
0%グルコース水溶液4mlを加え、上記pPCプラス
ミドを導入し形質転換させたブレビバクテリウム フラ
バムMJ−233−AB−41菌株を植菌し、33℃に
て24時間振とう培養した(好気的培養)。培養終了
後、遠心分離(8000g、20分)により菌体を回収した。
得られた菌体全量を以下の反応に供試した。
【0089】(NH42SO4:23g,KH2PO4
0.5g、K2HPO4:0.5g,MgSO4・7H
2O:0.5g,FeSO4・7H2O:20mg,Mn
SO4・nH2O:20mg、D−ビオチン:200μ
g、塩酸チアミン:100μg、炭酸ナトリウム20g
/L、蒸留水:1000mlの培地を2L容のジャーフ
ァーメンターに入れ、上記菌体とグルコース50%液1
20mlを添加し、密閉した状態で(溶存酸素濃度0.
1ppm)、これを30℃にて24時間ゆるく(200rpm)
攪拌し、反応させた。得られた培養液を遠心分離(80
00rpm、15分、4℃)して得られた上清液を分析
したところ、乳酸が28.5g/L、酢酸が3.5g/
L、コハク酸が16g/L、リンゴ酸が1.2g/L生
成していた。
【0090】〔実施例4〕有機酸の製造(II) 実施例3と同様に培養した菌体を、以下の反応に供試し
た。
【0091】(NH42SO4:23g,KH2PO4
0.5g、K2HPO4:0.5g,MgSO4・7H
2O:0.5g,FeSO4・7H2O:20mg,Mn
SO4・nH2O:20mg、D−ビオチン:200μ
g、塩酸チアミン:100μg、蒸留水:1000ml
の培地を2L容のジャーファーメンターに入れ、上記菌
体とグルコース50%液120mlを添加し、ここに1
0%二酸化炭素ガス(90%窒素ガス)を0.1vvmの速度
で供給しながら30℃にて24時間ゆるく(200rpm)攪拌
し、反応させた。得られた培養液を遠心分離(8000
rpm、15分、4℃)して得られた上清液を分析した
ところ、乳酸が27g/L、酢酸が2.5g/L、コハ
ク酸が17g/L、リンゴ酸が1.5g/L生成してい
た。
【0092】〔比較例1〕形質転換してないブレビバク
テリウム・フラバム MJ−233−AB−41株を用
いた以外は、実施例4と同様に行った。
【0093】尿素:4g、(NH42SO4:14g,
KH2PO4:0.5g、K2HPO4:0.5g, Mg
SO4・7H2O:0.5g,FeSO4・7H2O:20
mg,MnSO4・nH2O:20mg、D−ビオチン:
200μg、塩酸チアミン:100μg、酵母エキス1
g、カザミノ酸1g及び蒸留水:1000ml(pH
6.6)の培地を100mlずつ500ml容の三角フ
ラスコに分注し、120℃、15分間滅菌処理したもの
に滅菌済み50%グルコース水溶液4mlを加え、ブレ
ビバクテリウム・フラバム MJ−233−AB−41
菌株を植菌し、33℃にて24時間振とう培養した(好
気的培養)。培養終了後、遠心分離(8000g、20分)に
より菌体を回収した。得られた菌体全量を以下の反応に
供試した。
【0094】(NH42SO4:23g,KH2PO4
0.5g、K2HPO4:0.5g,MgSO4・7H
2O:0.5g,FeSO4・7H2O:20mg,Mn
SO4・nH2O:20mg、D−ビオチン:200μ
g、塩酸チアミン:100μg、炭酸ナトリウム20g
/l、蒸留水:1000mlの培地を2L容のジャーフ
ァーメンターに入れ、上記菌体とグルコース50%液1
20mlを添加し、密閉した状態で(溶存酸素濃度0.
1ppm)、これを30℃にて24時間ゆるく(200rpm)
攪拌し、反応させた。得られた培養液を遠心分離(80
00rpm、15分、4℃)して得られた上清液を分析
したところ、乳酸が33.4g/L、酢酸が5g/L、
コハク酸が10g/L、リンゴ酸が0.5g/L生成し
ていた。
【0095】〔比較例2〕炭酸イオンを添加しない以外
は、実施例4と同様に行った。
【0096】(NH42SO4:23g,KH2PO4
0.5g、K2HPO4:0.5g,MgSO4・7H
2O:0.5g,FeSO4・7H2O:20mg,Mn
SO4・nH2O:20mg、D−ビオチン:200μ
g、塩酸チアミン:100μg、蒸留水:1000ml
の培地を2L容のジャーファーメンターに入れ、実施例
4と同様に培養した菌体とグルコース50%液120m
lを添加し、密閉した状態で(溶存酸素濃度0.1pp
m)、30℃で24時間ゆるく(200rpm)攪拌し、反応さ
せた。得られた培養液を遠心分離(8000rpm、1
5分、4℃)して得られた上清液を分析したところ、乳
酸が14g/L、酢酸が3.6g/L、コハク酸が2.
4g/L生成していた。
【0097】〔実施例5〕酵母(Saccharomyces cerevi
siae)由来PC遺伝子(PYC1)を用いた有機酸製造 酵母(Saccharomyces cerevisiae)由来のPC遺伝子の
一つであるPYC1はその配列が既知(Mol.Gen.Gene
t., 229, 307-315, (1991))であるため、実施例1
(A)に示したように菌体を培養し、染色体DNAを調
製し、これをPCRの鋳型として用いて、実施例1
(B)で使用したプライマーの代わりに、次の2つのプ
ライマー(a−4,b−4)により、PCをコードする
遺伝子部分を増幅させることができる。以下実施例2
(D)と同様の手法で、酵母(Saccharomycescerevisia
e)由来のPC遺伝子(PYC1)で組み換えた好気性
コリネ型細菌を得ることができる。
【0098】(a−4)5'-TTT CAT ATG TCG CAA AGA A
AA TTC GCC -3'(配列番号9) (b−4)5'-TTT CCT GCA GGT CAT GCC TTA GTT TCA A
CA GGA AC -3'(配列番号10)
【0099】得られたコリネ型細菌を実施例3の方法に
従って培養したところ、コハク酸が15.5g/L生成
していた。
【0100】〔実施例6〕リゾビウム・エトリ由来PC
遺伝子を用いた有機酸製造 リゾビウム・エトリ由来のPC遺伝子はその配列が既知
(J.Bacteriol., 178,5960-5970, (1996))であるた
め、実施例1(A)に示したように菌体を培養し、染色
体DNAを調製し、これをPCRの鋳型として用いて、
実施例1(B)で使用したプライマーの代わりに、次の
2つのプライマー(a−5,b−5)を用いて、PCを
コードする遺伝子部分を増幅させることができる。以下
実施例2(D)と同様の手法で、Rhizobium etli由来の
PC遺伝子で組み換えた好気性コリネ型細菌を得ること
ができる。
【0101】(a−5)5'-TTT CAT ATG CCC ATA TCC A
AG ATA CTC -3'(配列番号11) (b−5)5'-TTT CCT GCA GGT CAT CCG CCG TAA ACC T
CC AGC AG -3'(配列番号12)
【0102】得られたコリネ型細菌を実施例3の方法に
従って培養したところ、コハク酸が14.5g/L生成
していた。
【0103】〔実施例7〕バチルス・ステアロサーモフ
ィルス由来PC遺伝子を用いた有機酸製造 バチルス・ステアロサーモフィルス由来のPC遺伝子は
その配列が既知(GENE, 191, 47-50, (1997))であるた
め、実施例1(A)に示したように菌体を培養し、染色
体DNAを調製し、これをPCRの鋳型として用いて、
実施例2(D)で使用したプライマーの代わりに、次の
2つのプライマー(a−6,b−6)を用いて、PCを
コードする遺伝子部分を増幅させることができる。以下
実施例2(D)と同様の手法で、Bacillus atearotherm
ophilus由来のPC遺伝子で組み換えた好気性コリネ型
細菌を得ることができる。
【0104】(a−6)5'-TTT CAT ATG AAG ACA AGA C
GA ATT CGC -3'(配列番号13) (b−6)5'-TTT CCT GCA GGT TAT TTG GAC AAC TCC A
TG AGC AA -3'(配列番号14)
【0105】得られたコリネ型細菌を実施例3の方法に
従って培養したところ、コハク酸が14.0g/L生成
していた。
【0106】
【発明の効果】本発明の方法によれば、PC遺伝子で組
み換えた好気性コリネ型細菌を用いた培養法あるいは酵
素法により、効率よく、かつ 高収率でコハク酸等の有
機酸を製造することができる。
【0107】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCATATGA GCAGTAGCAA GAAATTG 27
【0108】配列番号:2 配列の長さ:32 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCCTGCAG GTTAACGAGT AAAAATTACT TT 32
【0109】配列番号:3 配列の長さ:30 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCTCGAGC GCATTACCTC CTTGCTACTG 30
【0110】配列番号:4 配列の長さ:30 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTGAATTCG ATATCAAGCT TGCACATCAA 30
【0111】配列番号:5 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTGGTACCG ACTTAGATAA AGGTCTA 27
【0112】配列番号:6 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCTCGAGT GCTGGTAAAA CAACTTT 27
【0113】配列番号:7 配列の長さ:30 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTGGTACCG ATAGCTTACT CCCCATCCCC 30
【0114】配列番号:8 配列の長さ:54 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTGGATCCC AACATATGAA CACCTCCTTT TTATCCGCTC ACAATTCCAC ACAT 54
【0115】配列番号:9 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCATATGT CGCAAAGAAA ATTCGCC 27
【0116】配列番号:10 配列の長さ:35 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCCTGCAG GTCATGCCTT AGTTTCAACA GGAAC 35
【0117】配列番号:11 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCATATGC CCATATCCAA GATACTC 27
【0118】配列番号:12 配列の長さ:35 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCCTGCAG GTCATCCGCC GTAAACCGCC AGCAG 35
【0119】配列番号:13 配列の長さ:27 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCATATGA AGACAAGACG AATTCGC 27
【0120】配列番号:14 配列の長さ:35 鎖の数:一本鎖 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列 TTTCCTGCAG GTTATTTGGA CAACTCCATG AGCAA 35
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C12N 1/21 C12R 1:13) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:865) (72)発明者 湯川 英明 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子で組
    み換えた好気性コリネ型細菌あるいはその調製物を、炭
    酸イオンもしくは重炭酸イオンまたは二酸化炭素ガスを
    含有する反応液中で嫌気的に有機原料に作用させ、有機
    酸を生成させることを特徴とする有機酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 炭酸もしくは重炭酸またはそれらの塩を
    反応液に添加すること、または反応液に二酸化炭素ガス
    を供給することにより、炭酸イオンもしくは重炭酸イオ
    ンまたは二酸化炭素ガスを反応液に含有させる請求項1
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子が、
    微生物あるいは動植物由来である請求項1または2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子が、
    ヒト、マウス、ラット、酵母、又はコリネバクテリウム
    属、バチルス属、リゾビウム属もしくはエシェリヒア属
    に属する微生物由来である請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 好気性コリネ型細菌が、ブレビバクテリ
    ウム・フラバム(Brevibacterium flavum) である請求項
    1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 ブレビバクテリウム・フラバムが、ブレ
    ビバクテリウム・フラバム MJ-233である請求項5記載
    の方法。
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