JPS58170487A - 発酵法によるl−リジンの製造法 - Google Patents

発酵法によるl−リジンの製造法

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JPS58170487A
JPS58170487A JP5293782A JP5293782A JPS58170487A JP S58170487 A JPS58170487 A JP S58170487A JP 5293782 A JP5293782 A JP 5293782A JP 5293782 A JP5293782 A JP 5293782A JP S58170487 A JPS58170487 A JP S58170487A
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lysine
pyruvate kinase
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Isamu Shiio
椎尾 勇
Hachiro Ozaki
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明、は発酵法によるL + IJジンの製造法に関
し、更に詳細にはピルビン酸キナーゼ活性の低下したブ
レビバクテリウム属のL−リジン生産−を用いる発酵法
によるL−リジンを製造する方法−関する。
従来、発酵法によるL−リジンの製造法としては8−(
2−アミノエチル)−L−システィンlt下Ag。
と記す)耐性−を使用する方法(特公昭42−2807
8号公報)、L−ホモセリン、L−スレオニン要求性変
異株を使用する方法(特公昭42−55215号公報)
、AI!SO耐性でかつL−ロイシン、L−ホモセリン
、L−プロリン、L−アルギン、あるいはL−アラニン
要求性変異株を使用する方法(特開昭49−46888
.49−80289 、特公昭51−21078号公報
)、7.A/オロピルビン酸感受性変異株を使用する方
法(特開昭55−9785号公報)等が知られている・ 本発明者等はよりL−リジン生産性の高いL−リジン生
pIi1!iを育種することを目的として種々研究を植
ねた結果、ブレビバクテリウムに属し、ピルビン酸キナ
ーゼ活性が低下した変異株、特にピルビン酸キナーゼ活
性が低下しかつAFliOに耐性を有する変異株が従来
知られているL−リジン生産菌よりも極めて高い収率で
L−リジンを生成蓄積することを発見し本発明を完成す
るに至りた。
グルタミン酸生産薗においては一般に、グルコースより
解糖系の反応によって生成したホスホエノールピルビン
酸(以後PI!Pと記す)は、一方で社ピルビン酸キナ
ーゼ反応によりてピルビン酸に&換され、更にアセチル
−0oAになりてトリカルボン酸サイクルに入り炭酸ガ
ス、と水に分解される。他方PEP #1PEPカルボ
キシラーゼ反応によってオザロ酢酸に変換されアスパラ
ギン酸または アセチル−0oAと縮合してグルタミン
酸に変換される。ピルビン酸キナーゼ活性レベルを低下
さぜることLPEPがアセチル−0oAを経てYリカル
ボン酸すイク率を高めるのに役立っており、そのために
L−リジン生産が増加したと考えられる。
本発明に於いて使用される微生物はブレビバクテリウム
属に’14し、ピルビン酸キナ−(活性の低下した変異
株及びピルビン酸キナ−(活性が低下しかつAEO耐性
を有する変異株であって l、 −IJジン生産能を有
するものである。
その代表例としては、例えば、次のような変異株が挙げ
られる。
レレビバクテリウム・7ラバム人J 11B41 Fg
i偏−p6463(PKweak、 /10’ ) ブレビバクテリウム・フラバムAJ 11842 F引
W−P6464(1’Kweak、 Ago’ 、 H
se−)PKweak : ピルビン酸キナーゼ活性低
下を示すhh;or: hh:oH性t−示ス Hse−:L−ホモセリン要求性を示す本発明で使用す
るピルビン酸キナーゼ活性の低下したし一リジン生産変
異株は、ブレピノ(クテリウムーに属する微生物を親株
とし、これに111常の変s洒導操作、例えば飽性線照
射、あるいはN−メチル−N’−二トローN−二トロソ
グア二ジン(以下NGと略す)、住硝酸等の化学薬剤処
理を施し、変異処理した一体のピルビン酸キナーゼ活性
を測定し、ピルビン酸キナーゼ活性が低下し、かつL−
リジン生賄能の高い111株を通訳することによって採
取(+#橿)される0 上記親株としてはプレビバクテ゛リウ五禰の敵生物であ
れば種、1株を問わずどの様な一株でも良いが、以下に
示すような、いわゆるコリネフォームのL−グルタえン
酸生産−として知られるものが好適である。
ブレビバクテリウム・ディバνカタム   ATOO1
4020ブレビバクテリウム・7ラバム      A
TOO14067プレビバクテリウムΦラクト71−メ
ンタム  ATOO1386?ブレビバクテリウム・ロ
ゼラム      ATOO1!5825コリネバクテ
リウム・アセトアシドフィラム  ATOo  138
70コリネバクテリウム・リリウム      ATO
O15990親株としては、これら野生株の他に、 L
 + IJジン生産に有用な性質、例えばL−ホモ七リ
ン、L−アラニン要求性、λl130耐性、 α−クロ
ロカプロラクタム耐性、スレオニン又はメチオニンに感
受性等を有する変異株を使用することもできる。その他
上記ブレビバクテリウム属の野生株から誘導されるクエ
ン酸合成tIII素活性の低下した変異株、例えばブレ
ビバクテリウム・7ラバムAJ 11B40 Fgi(
M−P 6462(L−リジン生産能無し)等も親株と
して使用される。
以−トの実験例1及び2に、本発明の変異株の具体的誘
導方法の1例及びピルビン酸キナーゼ活性を示す@ 実験例1 ブレビバクテリウム・7ラプム人Too 14067 
ヨり Mmしたクエン酸合成酵素活性の低下した変異株
AJ11840を       +i表体培地で培妥し
、生育した一体を東めα1Mリン酸緩衛液(…7.0 
)にvIIA濁しく囲体濃i 10” 〜10”個/雪
L)、これにNGを750 Pg/aL加え、50℃に
15分間保持した。このNG処理した一体を同緩衝液で
洗滌した後、−4LのAECと5■/■LのL−スレオ
ニン含む第1表に示す峡′ν培地に接種しく1llI1
111度1061固/璽L)、30℃で6日関檜誉し生
育してきたコロニーを分離した。次いで第1表に示すリ
ジン生産用培地(20諷し張抄込み/り(lDllLフ
ラスコ)に接種し、50℃で72時間振童培膏した。
第1表 培地組成 (pH7,0) グリコース        20  g    100
 g硫酸アンモニウム      10  g    
 60 1KH,Po、            10
 1    1  gMg804−71−1.0   
       [lL4 g     (14gFe8
04−7H,010wg     10 wgMn80
. ・4H,0& 1N     al mgビオチン
      so Pg   soo pgサイアミン
塩酸培      100 PIE    200 P
g大豆蛋白加水分解液lI2・OmL カザミノ酸                1.0g
炭酸カルシウム(別に殺[)            
 5.OgS@養液中養液−リジンの蓄檀量を調べると
共に、L−リジン生産性の確認された1株について以下
の様にしてピルビン酸キナ−(活性を測定した。
第1表に示すL −13ジン生産培地(更に酵母エキス
5宮/l添加)を500献容フラスコに20献宛分注し
110℃で10分間加熱した。これに加熱段―した炭酸
カルシウムを補添後、試験菌を接種し50℃で40時間
振盪培養した。培#液から1体を分離し、α2%塩化カ
リウム溶液で洗浄した後5mMの塩化マグネシウム及び
60%のグリセロールを含むpa−17,5のTH8−
NaOH1llll液に懸濁し、超音波処理(15℃、
20分間)して一体を破壊した0遠心分離して不溶性残
渣を除去し、得られた上清を同緩淘液で平衡化したセフ
ァデックスG−50カラムでゲルf過を行い活性区分を
集め酵素液とした。次いでこの酵素液を含む第2表に示
す組成の酵素反応液を調製し、21〜25℃で酵素反応
を行い、540圃に於ける吸光度の減少の初速度を測定
してピルビン酸キナーゼ活性を求めた。尚、ホスホエノ
ールピルビン酸を除いた反応液を対照とした。
11M)リスーH0I緩衝液、 pH7,411MMn
80.−7H,0易mM NADH”                    
 α15 #アデノシンー5′−二リン酸      
    1.0  クホスホエノールビルビン酸2.’
o   q乳酸脱水素酵素(牛心臓・結晶性)    
    1opg酵素 液 (蛋白質として)100〜
200/Jg−β−ニコチン酸アミドアデニンジヌクレ
オチド、還元型 このようにしてピルビン酸キナーゼ活性を測定し、ピル
ビン酸キナーゼ活性の低下した変異株を選ンだ。ピルビ
ン酸キナーゼ活性低下株の中には高いL−リジン生産能
を示すものが多く見い出された。その代表株がAJ 1
1841に同様のNG変異処理を施し、線法によりホモ
セリン要求株AJ 11842を得た@ 次にAJi1841及びAJ11842のピルビン酸キ
ナ−(活性等の性質を野生株人TOO14067、親株
AJ118401、重びにAJ11B4Gから誘導した
ホモ七リン要求41 AJ 11852 C,FW)L
M−P6482  ) 、ATOO14067から誘導
した^go耐性L−しジン生産’1lil FAI−3
0(、FW制−P2S5)、ホモセリン暢求株AJ 1
1843(Fh:制−P6465  )及びメチオニン
感受性リジン生産−AJ 11844 (FW購−P6
466  )と比較したO その結果を第5表に示す0 第5表 ATOO14067100なし 、なし なし なL 
 萬AJ 11840 105  なし なし なし 
なし  低AJ    100  なし あり なし 
なし  低AJ 11841 10  あり なし な
し あり  低AJ 11842  11  あり あ
り なし なし  低1’Al−199あり なし な
し なし  高AJ 11843 100  なし あ
り なし なし  高AJ 11844 100  な
L なし なし あり  高秦試験法はJ、Gen、A
ppl、Microbial、、 17.9s 〜11
g(1971)に記載の方法に従りた。
ih5表に示す如(AJ11841とAJ11842の
ピルビン酸キナーゼ活性は親株ムTOO14067及び
AJ11840の約脇に低下している。
これに対して対照−株にっ−てはいずれもピルAJ11
841及びAJ 1184241iJは^EOIIII
Fl:並びにL−メチオニン感受性又はL−ホモセリン
要求性を有するが、l、IJリジン成の収率は実施例の
第4表に小すように丸々40%及び50%であり、公知
のAI!XO耐性及びメチオニン感受性L−リジン生+
Ji[及び屁0耐性及びL−ホモセリン要求性L−リジ
ン生賄1の収率が共に52%(#I工52巻62〜69
 、1947に記載)程度であるのに比べて著しく調い
。AJ11841及びAJ11842株は上記の性質の
他にクエン酸合成酵素活性(O8)及びピルビン酸キナ
ーゼ活性が低下している点で上記公知のL−リジン生殖
−と異っているが、この内、クエン酸合成酵素活性の低
下とL−リジン生産性の関係を調べて見ると、例えば実
施例第4表に示されているにl’oo 14067 (
野生株、L −Lysの収率0.5%)とAJ1184
0 (O8低ド、L−Lysl、0%)、及びkJ/i
gtz(O8+W +’ 、 Hse−、L−Lys 
 3 5 %) と AJ  1184!l  (Hs
e−。
L−Lys5496)のL−リジン生産性を比較して見
れば明らかなようにクエン酸合成酵素活性の低下はL 
 IJリジン生産向上に全く寄与していない・従ってピ
ルビン酸キナーゼ活性の低下がL−リジンの生産性を向
上せしめたものと結論される。
本発明で使用する培地は炭素源・窒素源無機塩類、その
他必要に応じて使用する微生物が要求するビタミン、ア
ミノ酸1.核酸等の有機敏量栄餐素を含有する通線の栄
誉培地が使用される・炭X源としては使用する変異株の
利用可能なものであれハ良く、例えばグルコース、シュ
ークロース、マルトース、これらを含む澱粉氷解物、糖
蜜、等の糖類、エタノール、ブーパノール等のアルコー
ル類、etl&、プロピオン酸等の有機酸、1にaI味
によってはノルマルパラフィン等も単独あるいは他の炭
1gmと併用して用いられる。窒素源としてIfim酸
アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム
、等のアンモニウム塩、硝酸塩類、羅素、アンモニア、
麺には肉エキス等、無機あるいは有機の窒素源が使用さ
れる◎無機塩類としてld KH,PO4,MgSO4
,Mq80.、 Mn3O4等通常使用されるもので良
い。
有機微量栄彎素としてはアミノ酸、ビタミン、脂肪酸、
俵醒、史にはこれらのものを含有するペプトン、カザミ
ノ酸、酵母エキス、蛋白加水分解物が使用される◎その
他、生育にアミノ酸等を要求する栄誉要求性変異株を使
用する場合には要求される栄誉素を補添することが必要
であることはいうまでもない。
培養は好気的条件下で行うことが望ましく、培賛期闇中
−1を5.0〜9.0、温度を20〜40℃に制御しつ
つ2〜4日間振Il培養父は【!l気攪拌培養すること
によりl、 −+)ジンが著竜培養液中に生成蓄積され
る。
@#液からl、  IJリジン回収する方法は公知のが
法に従って行なえば良く、通常のイオン交換樹11側法
、晶析法等を適宜組合せて回収される。以下実施例にて
説明する。
実施例1 第1表に示したL−リジン生産用培地を500.L4賊
壷フラスコに20■Lづつ分注し、110℃にて10分
間蒸気殺菌した。この培地にあらかじめ口−−の完全寒
天培地で24時間生育せしめた試験−を1白金耳づつ接
種し、30℃にて72時間振書培養した。培養液中に生
成蓄積したL−リジンの1を酸性−銅ニンヒドリン比色
法で測定した@その結果を第4表に示す〇 第4表 L−リジンの蓄積量 ATOO14067α5       α5AJ 11
B40     1.0       1.OAJ z
lsz     55#55”AJ 11842   
 50       50II″明−P 282   
 15       15AJ 11843    5
4       54AJ 11844    L 2
奮)     111本 第1表のL−リジン生産用培
地に酵母エキス10 g/lを添加した培地使用 **第1表のL−リジン生産用培地のうちカザミノ酸に
かえてムJ //152−の場合には600■/IL−
スレオニンと500mg/I  L−メチオニンを、父
AJ11843には500■/慮 L−スレオニンと5
00■/I L−メチオニンを用いた培地を夫々使用。
AJ11841及びAJ11842の培番液を集め、遠
心分離して不溶性物質を除去し、得られた上清液10處
を強酸性イオン交換樹脂〔アンバーライト1ルー120
,1(型] カラムに通し、L−リジンを吸着させた。
次いで3%アンモニア水で溶出し、溶出液を減圧下a縮
し、塩酸を加えた後、冷却・晶析し、それぞれ54g、
45gのL−リジン塩酸塩(2水塩)を得た。
特許出願人 味の素株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ブレビバクテリウムII’6CIRL、、ピ
    ルビン酸キ虜・著積せしめ、これを採取することを特徴
    とする発酵法によるL−リジンの籠造法0(2)  変
    異株が8−(2−アミノエチル)−L−システィン耐性
    を併有する変異株である特許請求範囲第1項記載の発酵
    法によるL−リジンの製造法。
JP5293782A 1982-03-31 1982-03-31 発酵法によるl−リジンの製造法 Granted JPS58170487A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002022829A3 (en) * 2000-09-13 2002-07-11 Degussa Nucleotide sequences which code for the ppsa gene

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002022829A3 (en) * 2000-09-13 2002-07-11 Degussa Nucleotide sequences which code for the ppsa gene

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