JPS6024192A - フエニ−ルアラニンの製造法 - Google Patents
フエニ−ルアラニンの製造法Info
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- JPS6024192A JPS6024192A JP58094392A JP9439283A JPS6024192A JP S6024192 A JPS6024192 A JP S6024192A JP 58094392 A JP58094392 A JP 58094392A JP 9439283 A JP9439283 A JP 9439283A JP S6024192 A JPS6024192 A JP S6024192A
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- dna
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- corynebacterium
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- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
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- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/22—Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
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- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/84—Brevibacterium
-
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- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/843—Corynebacterium
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は遺伝子の新規形質発現方法によりフェニールア
ラニンを製造する方法に関与する。さらに詳細には本発
明はフェニールアラニン生成に関与する遺伝子を含むD
NA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを用いコ
リネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属す
る微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得られる
形質転換株を培地に培養し、培養物中にフェニールアラ
ニンを生成蓄積せしめ、該培養物からフェニールアラニ
ンを採取することを特徴とするフェニールアラニンの製
造法に関する。
ラニンを製造する方法に関与する。さらに詳細には本発
明はフェニールアラニン生成に関与する遺伝子を含むD
NA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを用いコ
リネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属す
る微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得られる
形質転換株を培地に培養し、培養物中にフェニールアラ
ニンを生成蓄積せしめ、該培養物からフェニールアラニ
ンを採取することを特徴とするフェニールアラニンの製
造法に関する。
発酵法によるし一フェニールアラニンの直接的製造法と
しては、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属
などの細菌のフェニールアラニンアナログ耐性株などの
突然変異株を用いる方法が知られている。
しては、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属
などの細菌のフェニールアラニンアナログ耐性株などの
突然変異株を用いる方法が知られている。
コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属
する微生物を宿主として用い、これに該宿主に対して外
来性であるところの目的遺伝子またはベクターを含む組
換え体DNAを導入して該目的遺伝子の形質を発現させ
た例は今まで全く知られていない。コリネバクテリウム
属またはブレビバクテリウム属に属する微生物を宿主と
する組換えDNA技法においても、これら微生物中で自
律複製し、選択可能な表現型を有し、多くの遺伝子のク
ローニングに用いうるベクター系の造成と、効率のよい
形質転換系の確立が必要である。さらに発現に際して現
れる種々の障壁の解消方法の確立が必要である。
する微生物を宿主として用い、これに該宿主に対して外
来性であるところの目的遺伝子またはベクターを含む組
換え体DNAを導入して該目的遺伝子の形質を発現させ
た例は今まで全く知られていない。コリネバクテリウム
属またはブレビバクテリウム属に属する微生物を宿主と
する組換えDNA技法においても、これら微生物中で自
律複製し、選択可能な表現型を有し、多くの遺伝子のク
ローニングに用いうるベクター系の造成と、効率のよい
形質転換系の確立が必要である。さらに発現に際して現
れる種々の障壁の解消方法の確立が必要である。
本発明者らは先にコリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属に属する微生物中で自律複製し、選択可能
な表現型と適当なりローニング部位を有するプラスミド
ベクターを造成する一方効率の高い形質転換系を開発し
特許出願を行った(特開昭57−183799.同57
−18’649同57−186489)。また本発明者
らは該プラスミドベクターに既に知られているインビト
ロにおける組換えDNA技法(U、S、Patent
4,237,224)を用い、グルタミン酸、リジンな
どのアミノ酸の生合成に関与する外来性遺伝子を含むD
NA断片を連結し、開発した形質転換系を用いてコリネ
バクテリウム・グルタミクムし一22株またはその誘導
株を形質転換したところ、該外来性遺伝子が該宿主中で
形質を発現され、該アミノ酸の生産の増大に利用するこ
とができることを見出し特許出願を行った(特願昭56
−211’908)。
クテリウム属に属する微生物中で自律複製し、選択可能
な表現型と適当なりローニング部位を有するプラスミド
ベクターを造成する一方効率の高い形質転換系を開発し
特許出願を行った(特開昭57−183799.同57
−18’649同57−186489)。また本発明者
らは該プラスミドベクターに既に知られているインビト
ロにおける組換えDNA技法(U、S、Patent
4,237,224)を用い、グルタミン酸、リジンな
どのアミノ酸の生合成に関与する外来性遺伝子を含むD
NA断片を連結し、開発した形質転換系を用いてコリネ
バクテリウム・グルタミクムし一22株またはその誘導
株を形質転換したところ、該外来性遺伝子が該宿主中で
形質を発現され、該アミノ酸の生産の増大に利用するこ
とができることを見出し特許出願を行った(特願昭56
−211’908)。
さらに研究の結果、フェニールアラニンに関しても同様
の方法によって得られた菌株が著量のフェニールアラニ
ンを培地に蓄積できることを見出し本発明を完成するに
至った。
の方法によって得られた菌株が著量のフェニールアラニ
ンを培地に蓄積できることを見出し本発明を完成するに
至った。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明はフェニールアラニン生成に関与する遺伝子を含
むDN、A断片とベクターDNAとの組換え体DNAを
用いコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
に属する微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得
られる形質転換株を培地に培養し、フェニールアラニン
を製造する方法を提供する。
むDN、A断片とベクターDNAとの組換え体DNAを
用いコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
に属する微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得
られる形質転換株を培地に培養し、フェニールアラニン
を製造する方法を提供する。
遺伝子を含むDNA断片があげられる。原核生物に由来
する遺伝子としては細菌とくにエソシェリヒア属、コリ
ネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属、バチルス属
、スタフィロコッカス属マタはセラチア属に属する細菌
の菌株に由来する遺伝子で、フェニールアラニンの生成
ならびにその生成に関与する代謝系に係る遺伝子が好適
にあげられる。
する遺伝子としては細菌とくにエソシェリヒア属、コリ
ネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属、バチルス属
、スタフィロコッカス属マタはセラチア属に属する細菌
の菌株に由来する遺伝子で、フェニールアラニンの生成
ならびにその生成に関与する代謝系に係る遺伝子が好適
にあげられる。
フェニールアラニンの生成ならびにその生成に関与する
代謝系に係る遺伝子としては、コリスミン酸合成酵素お
よびプレフェン酸脱水素酵素の生成に係る遺伝子があげ
られる。さらにそのような遺伝子にフェニールアラニン
、チロシンまたはそれらのアナログに対する耐性、たと
えばパラフルオロフェニールアラニン(PPP)耐性を
付与したものも用いることができる。本発明におけるD
NA断片の供給源の例としては、コリネバクテリウム・
グルタミクムに38 (PPP耐性)があげられる。
代謝系に係る遺伝子としては、コリスミン酸合成酵素お
よびプレフェン酸脱水素酵素の生成に係る遺伝子があげ
られる。さらにそのような遺伝子にフェニールアラニン
、チロシンまたはそれらのアナログに対する耐性、たと
えばパラフルオロフェニールアラニン(PPP)耐性を
付与したものも用いることができる。本発明におけるD
NA断片の供給源の例としては、コリネバクテリウム・
グルタミクムに38 (PPP耐性)があげられる。
本発明に用いるベクターとしては、宿主菌細胞内で自律
増殖できるものでなくてはならない。具体例としては本
発明者らがコリネバクテリウム属に属する微生物から採
取した、または採取したものから誘導して造成したpc
Gl (特開昭57−134500)、pCG2 (特
開昭58−35197 )pCG4 (特開昭57−1
83799)、pCE53、pCE54.pcGll、
pc8101などがあげられる。
増殖できるものでなくてはならない。具体例としては本
発明者らがコリネバクテリウム属に属する微生物から採
取した、または採取したものから誘導して造成したpc
Gl (特開昭57−134500)、pCG2 (特
開昭58−35197 )pCG4 (特開昭57−1
83799)、pCE53、pCE54.pcGll、
pc8101などがあげられる。
これらプラスミドを保有する菌株はそれぞれ下記の寄託
番号で工業技術院微生物工業技術研究所ならびに米国ア
メリカン・タイプ・カルチャー・コレクシリンに寄託さ
れている。
番号で工業技術院微生物工業技術研究所ならびに米国ア
メリカン・タイプ・カルチャー・コレクシリンに寄託さ
れている。
プラスミド FERM−P ATCC
pcGl 5865 31808
pCG2 5954 31832
pCG4 5939 31830
pCE54 39019
pcG11 39022
pcB101 39020
好適にはpcGllが用いられる。
pcGllは本発明者らが先に発明し特許出願(特開昭
57−134500)したプラスミドで、コリネバクテ
リウム・グルタミクム225−57(ATCC3180
8,FERM−P5865)から分離されたプラスミド
pcG1における制限酵素Bglnのただ−っの切断部
位に、コリネバクテリウム・グルタミクム225−25
0 (ATCC31830,FF、RM−P5939)
がら分離されたプラスミド−pCG4のストレプトマイ
シンおよび/またはスペクチノマイシン耐性(S m
”/5pecρ)遺伝子を含むB a m HI断片を
両者の同一接着末端を利用して結合せしめたプラスミド
である。
57−134500)したプラスミドで、コリネバクテ
リウム・グルタミクム225−57(ATCC3180
8,FERM−P5865)から分離されたプラスミド
pcG1における制限酵素Bglnのただ−っの切断部
位に、コリネバクテリウム・グルタミクム225−25
0 (ATCC31830,FF、RM−P5939)
がら分離されたプラスミド−pCG4のストレプトマイ
シンおよび/またはスペクチノマイシン耐性(S m
”/5pecρ)遺伝子を含むB a m HI断片を
両者の同一接着末端を利用して結合せしめたプラスミド
である。
pcGllは、分子量約6.8 K bのプラスミドで
単一な制限部位としてBgnII、PStlを有しSm
R/5pecRの表現型を与える。
単一な制限部位としてBgnII、PStlを有しSm
R/5pecRの表現型を与える。
DNA混成物による形質転換は、本発明者らが先に特許
出願したコリネバクテリウム属およびブレビバクテリウ
ム属菌種のプロトプラストを使用する形質転換法(特開
昭57−186492および特開昭57−186489
)により実施することができる。選択にはストレプトマ
イシンまたはスペクチノマイシンを使用すればよい。形
質転換株はDNA無添加系で受容菌プロトプラストが正
常細胞へ復帰増殖できない濃度の薬剤(通常、ストレプ
トマイシン100〜400μg/mlもしくはスペクチ
ノマイシン200〜1000μg/ml)を含む高張寒
天培地上で形成されるコロニーを分離するか、あるいは
、一旦非選択的に再生培地とで正常細胞に復帰増殖させ
た後にかき集め、この懸濁液を受容菌正常細胞が生育で
きない濃度の薬剤(通常、ストレプトマイシン5〜50
μg/mlもしくはスペクチノマイシン50〜500μ
g/m+)を含む寒天培地上で生育するコロニーを分!
111することによって得られる。
出願したコリネバクテリウム属およびブレビバクテリウ
ム属菌種のプロトプラストを使用する形質転換法(特開
昭57−186492および特開昭57−186489
)により実施することができる。選択にはストレプトマ
イシンまたはスペクチノマイシンを使用すればよい。形
質転換株はDNA無添加系で受容菌プロトプラストが正
常細胞へ復帰増殖できない濃度の薬剤(通常、ストレプ
トマイシン100〜400μg/mlもしくはスペクチ
ノマイシン200〜1000μg/ml)を含む高張寒
天培地上で形成されるコロニーを分離するか、あるいは
、一旦非選択的に再生培地とで正常細胞に復帰増殖させ
た後にかき集め、この懸濁液を受容菌正常細胞が生育で
きない濃度の薬剤(通常、ストレプトマイシン5〜50
μg/mlもしくはスペクチノマイシン50〜500μ
g/m+)を含む寒天培地上で生育するコロニーを分!
111することによって得られる。
こうして得られる形質転換株の保有するプラスミドDN
Aは、本発明者らが特開昭57−134500および特
開昭57−186489に開示した方法で培養菌体から
単離精製でき、さらに各種制限酵素で消化して生成する
DNA断片をアガロースゲル電気泳動で解析する常法に
より構造を知ることができる。形質転換株の一株から分
離されたプラスミドがpcGllである。
Aは、本発明者らが特開昭57−134500および特
開昭57−186489に開示した方法で培養菌体から
単離精製でき、さらに各種制限酵素で消化して生成する
DNA断片をアガロースゲル電気泳動で解析する常法に
より構造を知ることができる。形質転換株の一株から分
離されたプラスミドがpcGllである。
プラスミド保有菌株からのプラスミドの採取は、たとえ
ば特開昭57.134500.同57−183799お
よび同58−35197に記載の方法に従って行えばよ
い。
ば特開昭57.134500.同57−183799お
よび同58−35197に記載の方法に従って行えばよ
い。
遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組換え体
の作製は、公知の試験管内組換えDNA技法を駆使する
ことにより実施できる。
の作製は、公知の試験管内組換えDNA技法を駆使する
ことにより実施できる。
試験管内のDNA組換えは、通常、目的の遺伝子を含む
供与体DNAとベクターDNAの切断と結合(リガーゼ
反応)により行われる(特願昭56−211908号、
U S P 4,237,224参照)。
供与体DNAとベクターDNAの切断と結合(リガーゼ
反応)により行われる(特願昭56−211908号、
U S P 4,237,224参照)。
リガーゼ反応により目的の組換え体以外に他の組換え体
も生成するが、目的の組換え体を取得するにはこのDN
A混成液を用いてコリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属菌種を直接形質転換し、目的の遺伝子の遺
伝情報に由来する遺伝形質を付与された形質転換株を選
択分離し、その培養菌体から抽出単離することによって
達成できる。コリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属菌種を直接形質転換しないで例えば大腸菌のよ
うな他の微生物の宿主ベクター系にて目的の遺伝子を一
旦クローン化し、しかる後にコリネバクテリウム属また
はブレビバクテリウム属菌種のベクターとの組換え体を
試験管内で作製してからコリネバクテリウム属またはブ
レビバクテリウム属菌種を形質転換し前記と同様に形質
転換株を選択分離しても組換え体を取得できる。
も生成するが、目的の組換え体を取得するにはこのDN
A混成液を用いてコリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属菌種を直接形質転換し、目的の遺伝子の遺
伝情報に由来する遺伝形質を付与された形質転換株を選
択分離し、その培養菌体から抽出単離することによって
達成できる。コリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属菌種を直接形質転換しないで例えば大腸菌のよ
うな他の微生物の宿主ベクター系にて目的の遺伝子を一
旦クローン化し、しかる後にコリネバクテリウム属また
はブレビバクテリウム属菌種のベクターとの組換え体を
試験管内で作製してからコリネバクテリウム属またはブ
レビバクテリウム属菌種を形質転換し前記と同様に形質
転換株を選択分離しても組換え体を取得できる。
組換え体製造のためには下記文献の記載が広く応用でき
る。
る。
S、N、Cohen、 et al、 Il、S、Pa
tent 4,237,224.遺伝子操作実験法〔高
木康敬編著、講談社すイエンティフインク (1980
) ) + Method in Enzymolog
y68、Recombinant DNA、edite
d by Ray Wu、AcademicPress
1979.特願昭56−211908゜本発明の宿主
微生物としては、コリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属に属しDNA取り込み能を有する菌株なら
ばいかなる菌株を用いてもよい。好適には次の菌株があ
げられる。
tent 4,237,224.遺伝子操作実験法〔高
木康敬編著、講談社すイエンティフインク (1980
) ) + Method in Enzymolog
y68、Recombinant DNA、edite
d by Ray Wu、AcademicPress
1979.特願昭56−211908゜本発明の宿主
微生物としては、コリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属に属しDNA取り込み能を有する菌株なら
ばいかなる菌株を用いてもよい。好適には次の菌株があ
げられる。
寄託番号
宿主微生物の組換え体D’ N Aによる形質転換は1
)培養細胞からのプロトプラストの調製、2)プロトプ
ラストの組換え体DNAによる形質転換処理、3)プロ
トプラストの正常細胞への復−帰再生と形質転換株の選
択、からなる工程にて行われる。具体的方法の例を以下
に示す。
)培養細胞からのプロトプラストの調製、2)プロトプ
ラストの組換え体DNAによる形質転換処理、3)プロ
トプラストの正常細胞への復−帰再生と形質転換株の選
択、からなる工程にて行われる。具体的方法の例を以下
に示す。
1)培養細胞からのプロトプラストの調製プロトプラス
ト形成は、微生物を細胞壁溶解酵素リゾチームに感受性
にする条件下で増殖させ、この培養細胞を高張液中でリ
ゾチーム作用させ細胞壁を溶解除去することによって行
われる。微生物をリゾチーム感受性型細胞にするには各
種細胞壁合成阻害剤が用いられる。例えば、微生物培養
の対数増殖期の中途で生育を抑制しないかある0は半抑
制する濃度のペニシリンを添加し、さらGこ数世代増殖
させることによって微生物細胞をリゾチーム感受性にす
ることができる。
ト形成は、微生物を細胞壁溶解酵素リゾチームに感受性
にする条件下で増殖させ、この培養細胞を高張液中でリ
ゾチーム作用させ細胞壁を溶解除去することによって行
われる。微生物をリゾチーム感受性型細胞にするには各
種細胞壁合成阻害剤が用いられる。例えば、微生物培養
の対数増殖期の中途で生育を抑制しないかある0は半抑
制する濃度のペニシリンを添加し、さらGこ数世代増殖
させることによって微生物細胞をリゾチーム感受性にす
ることができる。
このとき使用する培地は微生物が増殖できる培地であれ
ばよく、例えば栄養培地NB(粉末ブイヨン20g、酵
母エキス5g−を純水1pに含み、p H7,2に調整
した培地)あるいは半合成培地SSM(グルコース10
g、NHaCβ 4g、尿素2g、酵母エキス1g、K
H2PO41g。
ばよく、例えば栄養培地NB(粉末ブイヨン20g、酵
母エキス5g−を純水1pに含み、p H7,2に調整
した培地)あるいは半合成培地SSM(グルコース10
g、NHaCβ 4g、尿素2g、酵母エキス1g、K
H2PO41g。
KH2O43g、MgC112・6H200,4g、F
esO4H7H2010rtg、Mn5Oa・4〜6
H200,2mg、Zn5Oa ・7H200,9mg
、CuSO4・5H200,4mg* Na2BaO7
10H200,09mg、(NHa)sM O7021
・4H200,04■、ビオチン30μg+サイアミン
塩酸塩1■を水11に含み、pH7,2に調整した培地
〕などが用いられる。
esO4H7H2010rtg、Mn5Oa・4〜6
H200,2mg、Zn5Oa ・7H200,9mg
、CuSO4・5H200,4mg* Na2BaO7
10H200,09mg、(NHa)sM O7021
・4H200,04■、ビオチン30μg+サイアミン
塩酸塩1■を水11に含み、pH7,2に調整した培地
〕などが用いられる。
この培地に微生物を接種し、振盪培養する。
比色計によって660nmにおける吸光度(OD)を測
定し対数増殖期の初期(OD=0.1〜0.4)に培養
液中0.1〜2.0単位/mlの濃度になるようにペニ
シリンGなどのペニシリン類を添加スる。
定し対数増殖期の初期(OD=0.1〜0.4)に培養
液中0.1〜2.0単位/mlの濃度になるようにペニ
シリンGなどのペニシリン類を添加スる。
培養をさらに続けて、ODが0.3〜0.5に増加した
ところで細胞を集菌し33M培地で洗滌する。
ところで細胞を集菌し33M培地で洗滌する。
次いで細胞を適当な高張培地、例えばPFM培地(33
M2倍希釈液中にシロ糖0.4M、MgCl22・6H
200,01Mを含み、p H7,0〜8.5に調整し
た培地)あるいはRCG培地〔グルコース5g、カゼイ
ン加水分解物5g、酵母エキス2.5g+ K2 HP
O43,5g+、KH2POa 1.5g、 Mg C
A 2 ・6H200,4’l g、F esO4・7
H2010nw、Mn5Oa ・4〜6H6H2O2,
ZnSO47H200,9mg、CuSO4・5H20
0,4〜I、Na2B4O7・10H200,09μw
、(NH4)6Mo7oX H4H200,04■、ビ
オチン30μg、サイアミン塩酸塩2■、コハク酸二ナ
トリウム1.35gを水16に含み、pH7,0〜8.
5に調整した培地〕に再懸濁する。この細胞懸濁液に最
終濃度0.2〜I(]■/m1となるようにリゾチーム
を加え30〜37℃で反応する。プロトプラスト化は反
応時間が進むにつれて進行し、その経過は光学顕微鏡で
観察できる。顕微鏡下でほとんどの細胞がプロトプラス
ト化されるに要する時間は、細胞培養時の添加ペニシリ
ン濃度および用いるリゾチームの濃度によって変わるが
、前記条件にて3〜24時間である。
M2倍希釈液中にシロ糖0.4M、MgCl22・6H
200,01Mを含み、p H7,0〜8.5に調整し
た培地)あるいはRCG培地〔グルコース5g、カゼイ
ン加水分解物5g、酵母エキス2.5g+ K2 HP
O43,5g+、KH2POa 1.5g、 Mg C
A 2 ・6H200,4’l g、F esO4・7
H2010nw、Mn5Oa ・4〜6H6H2O2,
ZnSO47H200,9mg、CuSO4・5H20
0,4〜I、Na2B4O7・10H200,09μw
、(NH4)6Mo7oX H4H200,04■、ビ
オチン30μg、サイアミン塩酸塩2■、コハク酸二ナ
トリウム1.35gを水16に含み、pH7,0〜8.
5に調整した培地〕に再懸濁する。この細胞懸濁液に最
終濃度0.2〜I(]■/m1となるようにリゾチーム
を加え30〜37℃で反応する。プロトプラスト化は反
応時間が進むにつれて進行し、その経過は光学顕微鏡で
観察できる。顕微鏡下でほとんどの細胞がプロトプラス
ト化されるに要する時間は、細胞培養時の添加ペニシリ
ン濃度および用いるリゾチームの濃度によって変わるが
、前記条件にて3〜24時間である。
生成したプロトプラストは低張条件で破裂外するので、
プロトプラストの形成度は低張条件で生残する正常細胞
の残存度で間接的に知ることができる。通常、正常細胞
はりゾチーム処理供試正常細胞の約10 の残存度に抑
えることができる。
プロトプラストの形成度は低張条件で生残する正常細胞
の残存度で間接的に知ることができる。通常、正常細胞
はりゾチーム処理供試正常細胞の約10 の残存度に抑
えることができる。
このようにして調製したプロトプラストは適当な高張寒
天培地上でコロニー形成能(再生能)を有する。この寒
天培地としては栄養培地、半合成培地あるいは数種類の
アミノ酸を補充した合成培地8;: 0.3〜0.8M
コハク酸二ナトリウムおよび0.5〜6%ポリビニルピ
ロリドン(分子量10.000あるいは40,000)
を含有せしめたものが好適に川いられる。
天培地上でコロニー形成能(再生能)を有する。この寒
天培地としては栄養培地、半合成培地あるいは数種類の
アミノ酸を補充した合成培地8;: 0.3〜0.8M
コハク酸二ナトリウムおよび0.5〜6%ポリビニルピ
ロリドン(分子量10.000あるいは40,000)
を含有せしめたものが好適に川いられる。
通常、半合成培地RCGP培地(RCG培地に3%のポ
リビニルピロリドン(分子量10,000)と1.4%
の寒天を添加した培地、pH7,2)を用いることがで
きる。培養は25〜35℃で行うのが好ましい。再生コ
ロニーの出現が認められるのに要する培養日数は菌株に
より差があるが、釣菌できるまでの大きさになるのは1
0〜14日である。
リビニルピロリドン(分子量10,000)と1.4%
の寒天を添加した培地、pH7,2)を用いることがで
きる。培養は25〜35℃で行うのが好ましい。再生コ
ロニーの出現が認められるのに要する培養日数は菌株に
より差があるが、釣菌できるまでの大きさになるのは1
0〜14日である。
RCGP培地でのプロトプラストの再生は菌種。
培養中途ペニシリン添加濃度およびリゾチーム処理濃度
によって異なるが、リゾチーム処理供試正常細胞あたり
10−〜10−〜効率である。
によって異なるが、リゾチーム処理供試正常細胞あたり
10−〜10−〜効率である。
2)プロトプラストの組換え体DNAによる形質転換
プロトプラストへの組換え体DNAの取り込みは細胞が
プロトプラスト状態を保持できる高張液中でプロトプラ
ストと組換え体DNAとを混合し、これにDNA取り込
み媒介作用のあるポリエチレングリコール(PEG、平
均分子量1,540〜6,000あるいはポリビニルア
ルコール(PVA、 重合度500〜1.500 )と
二価金属陽イオンを加えて処理することによって行われ
る:高張条件を与える安定化剤としては、微生物のプロ
トプラストの保持に一般に使われるものでよ(、例えば
シー糖やコハク酸二ナトリウムを用いることができる。
プロトプラスト状態を保持できる高張液中でプロトプラ
ストと組換え体DNAとを混合し、これにDNA取り込
み媒介作用のあるポリエチレングリコール(PEG、平
均分子量1,540〜6,000あるいはポリビニルア
ルコール(PVA、 重合度500〜1.500 )と
二価金属陽イオンを加えて処理することによって行われ
る:高張条件を与える安定化剤としては、微生物のプロ
トプラストの保持に一般に使われるものでよ(、例えば
シー糖やコハク酸二ナトリウムを用いることができる。
PEGおよびPVAの使用可能な濃度範囲は最終濃度テ
各々5〜60%、1〜20%である。二価金属陽イオン
は最終濃度1〜100mMの、たとえばCa”、Mg”
、Mn”、Ba”、Sr″″などが効果的で単独あるい
は併用することができる。処理の温度は0〜25℃が好
適である。
各々5〜60%、1〜20%である。二価金属陽イオン
は最終濃度1〜100mMの、たとえばCa”、Mg”
、Mn”、Ba”、Sr″″などが効果的で単独あるい
は併用することができる。処理の温度は0〜25℃が好
適である。
3)プロトプラストの正常細胞への復帰再生と形質転換
株の選択 組換え体DN、Aで形質転換処理したプロトプラストの
再生は、前記のプロトプラストの再生と同様に、コハク
酸二ナトリウムとポリビニルピロリドンを含有する高張
寒天培地(例えばRCGP培地)上にプロトプラストを
塗布し、正常細胞が生育できる温度、一般に25〜35
℃で培養することによって行われる。形質転換株は供与
DNAに由来する遺伝子が菌に付与する形質について選
択することによって取得できる。この特徴的形質獲得に
基づく選択は、高張寒天培地上で再生と同時に行っても
よく、あるいは一旦非選択的に再生させてから再生正常
細胞を集め普通の低張寒天培地上で行ってもよい。
株の選択 組換え体DN、Aで形質転換処理したプロトプラストの
再生は、前記のプロトプラストの再生と同様に、コハク
酸二ナトリウムとポリビニルピロリドンを含有する高張
寒天培地(例えばRCGP培地)上にプロトプラストを
塗布し、正常細胞が生育できる温度、一般に25〜35
℃で培養することによって行われる。形質転換株は供与
DNAに由来する遺伝子が菌に付与する形質について選
択することによって取得できる。この特徴的形質獲得に
基づく選択は、高張寒天培地上で再生と同時に行っても
よく、あるいは一旦非選択的に再生させてから再生正常
細胞を集め普通の低張寒天培地上で行ってもよい。
本発明における具体的に好適な宿主菌株として示したリ
ゾチーム感受性菌株を用いる場合には形質転換は上記工
程(1)におけるペニシリン処理を行わずに単に培養増
殖させた細胞を直接リゾチーム処理する以外は上記工程
(11〜(3)と同様に行えばよい。リゾチーム感受性
微生物を用いる場合の形質−λ 転換株は再生菌あたりlO〜10−4の高頻度で得られ
る。
ゾチーム感受性菌株を用いる場合には形質転換は上記工
程(1)におけるペニシリン処理を行わずに単に培養増
殖させた細胞を直接リゾチーム処理する以外は上記工程
(11〜(3)と同様に行えばよい。リゾチーム感受性
微生物を用いる場合の形質−λ 転換株は再生菌あたりlO〜10−4の高頻度で得られ
る。
形質転換株は通常の栄養培地に培養することにより導入
した組換え体DNAの形質を発現させることができる。
した組換え体DNAの形質を発現させることができる。
組換え体DNAに遺伝子DNAまたはベクターDNA由
来の性質が付与されている場合は、その性質にあわせて
培地に薬剤を補給するときもある。
来の性質が付与されている場合は、その性質にあわせて
培地に薬剤を補給するときもある。
かくして得られた形質転換株を、従来発酵法によるフェ
ニールアラニン製造に用いられる培養方法により培養す
ることによって、フェニールアラニンを製造することが
できる。すなわち、該形質転換株を炭素源、窒素源、無
機物、アミノ酸、ビタミンなどを含有する通常の培地中
、好気的条件下、温度、pHなどを調節しつつ培養を行
えば、培養物中にフェニールアラニンが生成蓄積するの
で、これを採取する。
ニールアラニン製造に用いられる培養方法により培養す
ることによって、フェニールアラニンを製造することが
できる。すなわち、該形質転換株を炭素源、窒素源、無
機物、アミノ酸、ビタミンなどを含有する通常の培地中
、好気的条件下、温度、pHなどを調節しつつ培養を行
えば、培養物中にフェニールアラニンが生成蓄積するの
で、これを採取する。
炭素源としてはグルコース、グリセロール、フラクトー
ス、シュークロース、マルトース、マンノース、澱粉、
澱粉加水分解液、糖蜜などの種々の炭水化物、ポリアル
コール、ピルビン酸、フマール酸、乳酸、酢酸などの各
種有機酸が使用できる。更に菌の資化性によって、炭化
水素、アルコール類なども用いうる。とくに廃糖蜜は好
適に用いられる。
ス、シュークロース、マルトース、マンノース、澱粉、
澱粉加水分解液、糖蜜などの種々の炭水化物、ポリアル
コール、ピルビン酸、フマール酸、乳酸、酢酸などの各
種有機酸が使用できる。更に菌の資化性によって、炭化
水素、アルコール類なども用いうる。とくに廃糖蜜は好
適に用いられる。
窒素源としてはアンモニアあるいは塩化アンモニウム、
硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム。
硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム。
酢酸アンモニウムなどの各種無機および有機アンモニウ
ム塩類あるいは尿素および他の窒素含有物質ならびにペ
プトン、NZ−アミン、肉エキス。
ム塩類あるいは尿素および他の窒素含有物質ならびにペ
プトン、NZ−アミン、肉エキス。
酵母エキス、コーン・スチープ・リカー、カゼイン加水
分解物、フィツシュミールあるいはその消化物、脱脂大
豆軸あるいはその消化物、輔加水分解物などの窒素含有
有機物など種々のものが使用可能である。
分解物、フィツシュミールあるいはその消化物、脱脂大
豆軸あるいはその消化物、輔加水分解物などの窒素含有
有機物など種々のものが使用可能である。
さらに無機物としては、燐酸第一水素カリウム。
燐酸第二水素カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモ
ニウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一
鉄、硫酸マンガンおよび炭酸カルシウムなどを使用する
。微生物の生育に必要とするビタミン、アミノ酸源など
は、前記したような他の培地成分に従って培地に供給さ
れれば特に加えなくてもよい。
ニウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一
鉄、硫酸マンガンおよび炭酸カルシウムなどを使用する
。微生物の生育に必要とするビタミン、アミノ酸源など
は、前記したような他の培地成分に従って培地に供給さ
れれば特に加えなくてもよい。
培養は振盪培養あるいは通気攪拌培養などの好魚釣条件
下に行う。培養温度は一般に2−0〜40℃が好適であ
る。培養中の培地のpi(は中性付近に維持することが
望ましい。培養期間は通常1〜5日間で培地中に著量の
フェニールアラニンが蓄積する。
下に行う。培養温度は一般に2−0〜40℃が好適であ
る。培養中の培地のpi(は中性付近に維持することが
望ましい。培養期間は通常1〜5日間で培地中に著量の
フェニールアラニンが蓄積する。
培養終了後、菌体を除去して活性炭処理、イオン交換樹
脂処理などの公知の方法で培養液からフェニールアラニ
ンが回収される。
脂処理などの公知の方法で培養液からフェニールアラニ
ンが回収される。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例1゜
コリネバクテリウム・グルタミクムに3Bのコリスミン
酸合成酵素及びプレフェン酸脱水素酵素遺伝子のコリネ
バクテリウム・グルタミクムでのクローン化とフェニー
ルアラニンの生産:(1) 染色体DNAとプラスミド
pcG11の調整法: コリネバクテリウム・グルタミクムに38゜FERM
P−7087の染色体DNAを以下の方法で調製する。
酸合成酵素及びプレフェン酸脱水素酵素遺伝子のコリネ
バクテリウム・グルタミクムでのクローン化とフェニー
ルアラニンの生産:(1) 染色体DNAとプラスミド
pcG11の調整法: コリネバクテリウム・グルタミクムに38゜FERM
P−7087の染色体DNAを以下の方法で調製する。
400 ml半合成培地ssM (グルコース20g。
(NH4) 2304 10 g、尿素3g、酵母エキ
ス1 g、 KH2PO41g、 MgCn 2 ・6
H200,4g、Fe5O4・7H20’ 10mg、
MnSO4・4〜6H200,21W、Zn5Oa 7
H200,9mg+ CuSO4・5H200,4+n
g、Na2B4O710H200,09nv、(NHa
)sMo7024・4H200,04■、ビオチン30
μg。
ス1 g、 KH2PO41g、 MgCn 2 ・6
H200,4g、Fe5O4・7H20’ 10mg、
MnSO4・4〜6H200,21W、Zn5Oa 7
H200,9mg+ CuSO4・5H200,4+n
g、Na2B4O710H200,09nv、(NHa
)sMo7024・4H200,04■、ビオチン30
μg。
サイアミン塩酸塩1■を水Hに含みp H7,2に調整
した培地〕に種培養を接種して30℃で振盪培養する。
した培地〕に種培養を接種して30℃で振盪培養する。
種培養はNB培地を用いる。東京光電比色針で660n
mにおける吸光度(OD)を測定し、OD 0.2にな
った時点で培養液中0.5単位/mlの濃度となるよう
にペニシリンGを添加する。
mにおける吸光度(OD)を測定し、OD 0.2にな
った時点で培養液中0.5単位/mlの濃度となるよう
にペニシリンGを添加する。
さらに培養を継続しOD約0.6になるまで生育させる
。
。
培養液から菌体を集菌し、TBS緩衝液(0,03Mト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン−HCl (以
下トリスと略す)、0.005MEDTA。
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン−HCl (以
下トリスと略す)、0.005MEDTA。
0.05MNa(11! : pH8,0)で洗浄後、
リゾチーム液(25%シロ糖、0.1MNaC7+、0
.05Mトリス、0.8w/mlリゾチーム: p H
8,0以下同じ)で10m1に懸濁し37℃で4時間反
応させる。
リゾチーム液(25%シロ糖、0.1MNaC7+、0
.05Mトリス、0.8w/mlリゾチーム: p H
8,0以下同じ)で10m1に懸濁し37℃で4時間反
応させる。
集菌した菌体から斎藤らの方法(Saito、 Il、
et al: Biochim、 Biophys、
Acta、 72619 (1963) )に従って
高分子染色体DNAを単離する。
et al: Biochim、 Biophys、
Acta、 72619 (1963) )に従って
高分子染色体DNAを単離する。
ベクターとして用いるpcGllは次の方法でその保有
株コリネバクテリウム・グルタミクムし一22株の培養
菌体から単離する。
株コリネバクテリウム・グルタミクムし一22株の培養
菌体から単離する。
400m1NB培地(粉末ブイヨン20g、酵母エキス
5gを水17!に含みpH7,2に調整した培地)で3
0℃で振盪培養しOD約0.7になるまで生育させる。
5gを水17!に含みpH7,2に調整した培地)で3
0℃で振盪培養しOD約0.7になるまで生育させる。
菌体を集菌し、TBS緩衝液で洗浄後、リゾチーム液1
0m1に懸濁し、37℃で2時間反応させる。反応液に
5MNaCl22.4ml。
0m1に懸濁し、37℃で2時間反応させる。反応液に
5MNaCl22.4ml。
0.5MEDTA (pH8,5)0.6ml、4%ラ
ウリル硫酸ナトリウムと0.7MNaCAからなる溶液
4、4 mlを順次添加し、緩やかに混和してから氷水
中に15時間置く。
ウリル硫酸ナトリウムと0.7MNaCAからなる溶液
4、4 mlを順次添加し、緩やかに混和してから氷水
中に15時間置く。
溶菌物全体を遠心管に移し4℃で60分間69.400
×gの遠心分離にかけ上澄液を回収する。これに重量百
分率10%相当のポリエチレングリコール(PEG)
6,000 (牛丼化学薬品社製)を加え、静かに混和
して溶解後、氷水中に置く。10時間後1,500Xg
で10分間遠心分離してペレットを回収する。TBS緩
衝緩衝液5査lえてベレットを静かに再溶解してから1
.5■/mlエチジウムブロマイド2.0mlを添加し
、これに塩化セシウムを加えて静かに溶解し密度を1.
580に合わせる。
×gの遠心分離にかけ上澄液を回収する。これに重量百
分率10%相当のポリエチレングリコール(PEG)
6,000 (牛丼化学薬品社製)を加え、静かに混和
して溶解後、氷水中に置く。10時間後1,500Xg
で10分間遠心分離してペレットを回収する。TBS緩
衝緩衝液5査lえてベレットを静かに再溶解してから1
.5■/mlエチジウムブロマイド2.0mlを添加し
、これに塩化セシウムを加えて静かに溶解し密度を1.
580に合わせる。
この溶液を105,000 x g、18℃で48時間
超遠心分#llこかける。この密度匂配遠心により共有
結合で閉じられた環状のDNAは紫外線照射下に遠心チ
ューブ中下方の密度の高いバンドとして見出される。こ
のバンド画分を注射器で遠心チューブの側面から抜きと
ることによってI)CGIIDNAが分離される。次い
で分画液を等容量のイソプロピルアルコール液〔容量百
分率90%イソプロピルアルコール、10%TBS緩衝
液(この混液中に飽和溶解量の塩化セシウムを含む)〕
で5回処理してエチジウムブロマイドを抽出除去し、し
かる後にTBS緩衝液に対して透析する。
超遠心分#llこかける。この密度匂配遠心により共有
結合で閉じられた環状のDNAは紫外線照射下に遠心チ
ューブ中下方の密度の高いバンドとして見出される。こ
のバンド画分を注射器で遠心チューブの側面から抜きと
ることによってI)CGIIDNAが分離される。次い
で分画液を等容量のイソプロピルアルコール液〔容量百
分率90%イソプロピルアルコール、10%TBS緩衝
液(この混液中に飽和溶解量の塩化セシウムを含む)〕
で5回処理してエチジウムブロマイドを抽出除去し、し
かる後にTBS緩衝液に対して透析する。
(2) パラフルオロフェニールアラニン(PPP)耐
性形質を支配する遺伝子のクローン化:上記で調製した
pcG11プラスミドDNA3μgを含む制限酵素Bg
β■反応液100μlに5単位のBa(!■(宝酒造社
N)を、また染色体DNA9μgを含む制限酵素Bam
HI反応液100μlに5単位のBamHI (宝酒造
社製)を加え、それぞれ37°Cで60分間反応後65
℃で10分間加温して反応を停止させる。両反応液を混
合後、この混合物にT4リガーゼ用緩衝液(トリス66
0 mM、 M g C4266mM、ジチオスレイト
ール100mM、pH7,6)40pLATP (5m
M)40μ11.T4リガーゼ(宝酒造社製、1単位/
μβ)0.4μlおよびH2O120μkを加え、12
’Cで16時間反応さゼる。
性形質を支配する遺伝子のクローン化:上記で調製した
pcG11プラスミドDNA3μgを含む制限酵素Bg
β■反応液100μlに5単位のBa(!■(宝酒造社
N)を、また染色体DNA9μgを含む制限酵素Bam
HI反応液100μlに5単位のBamHI (宝酒造
社製)を加え、それぞれ37°Cで60分間反応後65
℃で10分間加温して反応を停止させる。両反応液を混
合後、この混合物にT4リガーゼ用緩衝液(トリス66
0 mM、 M g C4266mM、ジチオスレイト
ール100mM、pH7,6)40pLATP (5m
M)40μ11.T4リガーゼ(宝酒造社製、1単位/
μβ)0.4μlおよびH2O120μkを加え、12
’Cで16時間反応さゼる。
(3)組換えプラスミドの形質転換:
このリガーゼ反応混合物を形質転換に供する。
形質転換に供する受容菌として、コリネバクテリウム・
グルタミクムL−15ATCC31834を用いる。L
−15株の種培養をNB培地に植菌し30℃で振盪培養
する。OD 0.6になった時点で集菌し、該細胞をR
CGP培地〔グルコース5g、カザミノ酸5g、酵母エ
キス2.5g、に2HPO43,5g+ KH2PO4
1,5g+ MgCβ2・6H200,41g、Fe5
Oa7H2010nvr、 MnSO4・4〜6H20
2mg、ZnSO4・7H200,9■、(NH4)6
MO7024・4H200,04■、ビオチン30μg
。
グルタミクムL−15ATCC31834を用いる。L
−15株の種培養をNB培地に植菌し30℃で振盪培養
する。OD 0.6になった時点で集菌し、該細胞をR
CGP培地〔グルコース5g、カザミノ酸5g、酵母エ
キス2.5g、に2HPO43,5g+ KH2PO4
1,5g+ MgCβ2・6H200,41g、Fe5
Oa7H2010nvr、 MnSO4・4〜6H20
2mg、ZnSO4・7H200,9■、(NH4)6
MO7024・4H200,04■、ビオチン30μg
。
サイアミン塩酸塩2■、コハク酸二ナトリウム135
g、ポリビニルピロリドン(分子量10.000)30
gを水1βに含む培地〕に1■/n+1のりゾチームを
含む液(pH7,6>に約109細胞/mlとなるよう
に懸濁し、L型試験管に移して30℃で5時間緩やかに
振盪反応してプロトプラスト化する。
g、ポリビニルピロリドン(分子量10.000)30
gを水1βに含む培地〕に1■/n+1のりゾチームを
含む液(pH7,6>に約109細胞/mlとなるよう
に懸濁し、L型試験管に移して30℃で5時間緩やかに
振盪反応してプロトプラスト化する。
このプロトプラスト懸濁液0.5mlを小試験管にとり
2500Xgで5分間遠心分離し、73MC緩衝液(1
0mM塩化マグネシウム、30mM塩化カルシウム、5
0mM)リス、400mMショ糖、pH7,5)1ml
に再懸濁して遠心洗浄後、TSMC緩衝液0.1mlに
再懸濁する。この懸濁液に2倍濃度の73MC緩衝液と
上記リガーゼ反応DNA混合物の1対1混合液100μ
βを加えて混和し、次いでTSMq緩衝液中に20%P
EG6.000を含む液0.8mlを添加して混合する
。3分後、RC,CP培地(pH7,2)2mlを添加
し、2.500Xgで5分間遠心分離にかけて上澄み液
を除去し、沈降したプロトプラストを1mlのRCGP
培地に懸濁してから0.2mlをスペクチノマイシン2
00μg/mlを含むRCGP寒天培地(RCGP培地
に1.4%寒天を含む培地、pH7,2)に塗抹し、3
0℃で7日間培養する。
2500Xgで5分間遠心分離し、73MC緩衝液(1
0mM塩化マグネシウム、30mM塩化カルシウム、5
0mM)リス、400mMショ糖、pH7,5)1ml
に再懸濁して遠心洗浄後、TSMC緩衝液0.1mlに
再懸濁する。この懸濁液に2倍濃度の73MC緩衝液と
上記リガーゼ反応DNA混合物の1対1混合液100μ
βを加えて混和し、次いでTSMq緩衝液中に20%P
EG6.000を含む液0.8mlを添加して混合する
。3分後、RC,CP培地(pH7,2)2mlを添加
し、2.500Xgで5分間遠心分離にかけて上澄み液
を除去し、沈降したプロトプラストを1mlのRCGP
培地に懸濁してから0.2mlをスペクチノマイシン2
00μg/mlを含むRCGP寒天培地(RCGP培地
に1.4%寒天を含む培地、pH7,2)に塗抹し、3
0℃で7日間培養する。
選択プレート上に生育したスペクチノマイシン耐性コロ
ニーをかき集め、生理食塩水を用いて2回遠心洗浄後、
スペクチノマイシン100μg/m1およびP F P
O,5■/m+を含む最小寒天培地M1に塗布して3
0℃で2日間培養し、スペクチノマイシン耐性でかつパ
ラフルオロフェニールアラニン耐性となった形質転換株
を選択する。
ニーをかき集め、生理食塩水を用いて2回遠心洗浄後、
スペクチノマイシン100μg/m1およびP F P
O,5■/m+を含む最小寒天培地M1に塗布して3
0℃で2日間培養し、スペクチノマイシン耐性でかつパ
ラフルオロフェニールアラニン耐性となった形質転換株
を選択する。
これらの形質転換株の培養菌体から前記と同様にプラス
ミドDNAを単離する。形質転換株の一株から得られた
プラスミドpC3−CMIを各種制限酵素消化後アガロ
ースゲル電気泳動で解析した結果、pcGllの唯一の
Bg1m切断部位に約9.4 K bのBamHI D
NA切断断片が挿入されたプラスミドであることがわか
った。
ミドDNAを単離する。形質転換株の一株から得られた
プラスミドpC3−CMIを各種制限酵素消化後アガロ
ースゲル電気泳動で解析した結果、pcGllの唯一の
Bg1m切断部位に約9.4 K bのBamHI D
NA切断断片が挿入されたプラスミドであることがわか
った。
次に、コリスメートムターゼ、プレフェネートデヒドラ
ターゼを欠損したコリネバクテリウム・グルタミクムの
フェニールアラニン、チロシン要求株を受容菌として前
記と同様に形質転換を行い、スペクチノマイシン耐性で
かつ、フェニールアラニン、チロシン非要求性となった
形質転換株を選択する。
ターゼを欠損したコリネバクテリウム・グルタミクムの
フェニールアラニン、チロシン要求株を受容菌として前
記と同様に形質転換を行い、スペクチノマイシン耐性で
かつ、フェニールアラニン、チロシン非要求性となった
形質転換株を選択する。
これらの形質転換株の培養菌体から前記と同様にプラス
ミドDNAを単離する。形質転換株の一株から得られた
プラスミドpcs−CM2を各種制限酵素消化後アガロ
ースゲル電気泳動で解析した結果、pcGllの唯一の
Bgβ■切断部位に約9.4 K bのBamHI D
NA切断断片が挿入されたプラスミドであることがわか
った。
ミドDNAを単離する。形質転換株の一株から得られた
プラスミドpcs−CM2を各種制限酵素消化後アガロ
ースゲル電気泳動で解析した結果、pcGllの唯一の
Bgβ■切断部位に約9.4 K bのBamHI D
NA切断断片が挿入されたプラスミドであることがわか
った。
以上の様にして得られたpcs−CMI、pC3−0M
2は、下記のEcoRI 、 Sal、 I 、旧nd
lllなどの各種制限酵素の切断パターンから、同一の
プラスミドであることが判明した。
2は、下記のEcoRI 、 Sal、 I 、旧nd
lllなどの各種制限酵素の切断パターンから、同一の
プラスミドであることが判明した。
’Kbp ”
pC3−CMI、pC3−0M2を用い、同様な方法で
コリネバクテリウム・グルタミクムのフェニールアラニ
ン、チロシン要求株を形質転換したところ、フェニール
アラニン、チロシンを各々100μg/ml及びスペク
チノマイシン200μg/mlを含むPCCP寒天培地
上で生育するコロニーハ、同時にフェニールアラニン、
チロシン非要求性かつ、PPP耐性となり、それらは各
々pC3−CMI、pC3−CM2と同一のプラスミド
を保有している。
コリネバクテリウム・グルタミクムのフェニールアラニ
ン、チロシン要求株を形質転換したところ、フェニール
アラニン、チロシンを各々100μg/ml及びスペク
チノマイシン200μg/mlを含むPCCP寒天培地
上で生育するコロニーハ、同時にフェニールアラニン、
チロシン非要求性かつ、PPP耐性となり、それらは各
々pC3−CMI、pC3−CM2と同一のプラスミド
を保有している。
以上の結果は、pC3,−CMI、pC3−0M2にク
ローン化された約9.4 K bのBamHIDNΔ切
断片には、コリネバクテリウム・グルタミクムに3Bの
コリスメートムターゼ、ブレフェネートデヒドラターゼ
遺伝子が存在し、さらにこのDNA断片によって、コリ
ネバクテリウム・グルタミクムにパラフルオロフェニー
ルアラニン耐性が付与されることを示している。
ローン化された約9.4 K bのBamHIDNΔ切
断片には、コリネバクテリウム・グルタミクムに3Bの
コリスメートムターゼ、ブレフェネートデヒドラターゼ
遺伝子が存在し、さらにこのDNA断片によって、コリ
ネバクテリウム・グルタミクムにパラフルオロフェニー
ルアラニン耐性が付与されることを示している。
(4)形質転換株によるフェニールアラニンの生産二上
記と同様にして、フェニールアラニン生産性のコリネバ
クテリウム・グルタミクムに3B株(FERM P−7
087)をpC3−0M2で形質転換する。得られた形
質転換株は、微工研にCorynebacterium
glutamicum K 39 、F E RMP
−7088として、寄託されている。pC3−CM2保
有株、コリネバクテリウム・グルタミクムに39による
し一フェニールアラニンを生産試験を下記のとおり行う
。
記と同様にして、フェニールアラニン生産性のコリネバ
クテリウム・グルタミクムに3B株(FERM P−7
087)をpC3−0M2で形質転換する。得られた形
質転換株は、微工研にCorynebacterium
glutamicum K 39 、F E RMP
−7088として、寄託されている。pC3−CM2保
有株、コリネバクテリウム・グルタミクムに39による
し一フェニールアラニンを生産試験を下記のとおり行う
。
菌株をNB液体培地中で30℃、16時間振盪培養した
菌液0.5mlを5mlの生産培地P4(廃糖蜜100
g/β、(NHa)2SO420g/I1. KH2P
O40,5g/j!、 K2 HPO40,5g/4.
MgSO4・7H200,25g/12、CaCO32
0g/j# pH7,2)の入った試験管に植菌し、3
0°Cで96時間振盪培養する。
菌液0.5mlを5mlの生産培地P4(廃糖蜜100
g/β、(NHa)2SO420g/I1. KH2P
O40,5g/j!、 K2 HPO40,5g/4.
MgSO4・7H200,25g/12、CaCO32
0g/j# pH7,2)の入った試験管に植菌し、3
0°Cで96時間振盪培養する。
培養後、培養濾液をペーパークロマトグラフィーにかけ
、ニンヒドリン発色後、比色定量して、L−フェニール
アラニンの生成量を測定する。
、ニンヒドリン発色後、比色定量して、L−フェニール
アラニンの生成量を測定する。
対照として、コリネバクテリウム・グルタミクムに3B
株を同様に処理する。
株を同様に処理する。
結果を第1表に示す。
手続補正書
昭和5年7月1g日
1、事件の表示
昭和58年特許願第94392号
2、発明の名称
フェニールアラニンの製造法
3゜補正をする者
事件との関係 特許出願人
郵便番号 100
住 所 東京都千代田区大手町−丁目6s1号名 称
(102)協和醗酵工業株式会社(2) 明細書第2頁
下行目および同第19頁12行目の「脱水素酵素」を[
デヒドラターゼJに訂正する。
(102)協和醗酵工業株式会社(2) 明細書第2頁
下行目および同第19頁12行目の「脱水素酵素」を[
デヒドラターゼJに訂正する。
(3)明細書第26頁13行目のrBaj2IIJを「
Bgjl’IIJに訂正する。
Bgjl’IIJに訂正する。
(4)明細書第26頁14行目の「反応液」の後に1’
410mM)リス、7mM MgCj!2゜100mM
NaC1,2mMメルカプトエタノール、0.01%
ウシ血清アルブミン、pH8,0(以下同じ)〕」を加
入する。
410mM)リス、7mM MgCj!2゜100mM
NaC1,2mMメルカプトエタノール、0.01%
ウシ血清アルブミン、pH8,0(以下同じ)〕」を加
入する。
(5)明細書第26頁下から3行目のIP−7087)
の後にr(FERM BP−454)Jを加入する。
の後にr(FERM BP−454)Jを加入する。
(6)明細書第26頁1行目のrP−7088Jの後に
r (FERM、BP−459)Jを加入する。
r (FERM、BP−459)Jを加入する。
(7)特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。
特許請求の範囲
(1)フェニールアラニン生成に関与する遺伝子を含む
DNA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを用い
コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属
する微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得られ
る形質転換株を培地に培養し、培養物中にフェニールア
ラニンを生成蓄積せしめ、該培養物からフェニールアラ
ニンを採取することを特徴とするフェニールアラニンの
製造法。
DNA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを用い
コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属
する微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得られ
る形質転換株を培地に培養し、培養物中にフェニールア
ラニンを生成蓄積せしめ、該培養物からフェニールアラ
ニンを採取することを特徴とするフェニールアラニンの
製造法。
(2)該遺伝子を含むDNA断片が原核生物由来である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
(3)該原核生物が細菌であることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の方法。
求の範囲第2項記載の方法。
(4)該細菌がエッシエリヒア属、コリネバクテリウム
属、ブレビバクテリウム属、バチルス属。
属、ブレビバクテリウム属、バチルス属。
スタフィロコッカス属およびセラチア属から選ばれるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法。
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法。
(5)該細菌がフェニールアラニン、グ°ロジンまたは
それらのアナログに耐性であることを特徴とする特許請
求の範囲第4項記載の方法。
それらのアナログに耐性であることを特徴とする特許請
求の範囲第4項記載の方法。
(6) 該細菌がコリネバクテリウム・クルクミクムの
パラフルオロ・フェニールアラニン耐性株であることを
特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法。
パラフルオロ・フェニールアラニン耐性株であることを
特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法。
(7)該ベクターがコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属細菌中で自律複製できる微生物由来のプ
ラスミド、ファージまたはその誘導体であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
バクテリウム属細菌中で自律複製できる微生物由来のプ
ラスミド、ファージまたはその誘導体であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
(8)該プラスミドおよびその誘導体がコリネバクテリ
ウム属に属する微生物由来のpcGl、pcG2.pc
c4.pCE52.pCE53゜pCE54.pcGl
lまたはpcBlolと名付けたプラスミドであること
を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の方法。
ウム属に属する微生物由来のpcGl、pcG2.pc
c4.pCE52.pCE53゜pCE54.pcGl
lまたはpcBlolと名付けたプラスミドであること
を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の方法。
(9)該宿主菌株がコリネバクテリウム・グルクミクム
、コリネバクテリウム・ハーキュリス、ブレビバクテリ
ウム・フラバムおよびブレビバクテリウム・ラクトフア
ーメンクムからえらばれることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の方法。
、コリネバクテリウム・ハーキュリス、ブレビバクテリ
ウム・フラバムおよびブレビバクテリウム・ラクトフア
ーメンクムからえらばれることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の方法。
(10)コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウ
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片または該DNA断片を含
む組換え体DNA。
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片または該DNA断片を含
む組換え体DNA。
(11)該遺伝子がコリスミン酸ミュクーセおよび/ま
たはプレフェン酸デヒドラクーゼの合成に関与する遺伝
子であることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載
のDNA断片。
たはプレフェン酸デヒドラクーゼの合成に関与する遺伝
子であることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載
のDNA断片。
り12)宿主にフェニールアラニン、チロシンまたはそ
れらのアナログに対する耐性を付与することができるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載のDNA断
片。
れらのアナログに対する耐性を付与することができるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載のDNA断
片。
(13)両端がBamHIによる切断部位であり、分子
中に旧ndIII 、 BcoRIおよびSal I
ニよる切断部位があり、かつ分子長が約9.4 K b
であることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の
DNA断片。
中に旧ndIII 、 BcoRIおよびSal I
ニよる切断部位があり、かつ分子長が約9.4 K b
であることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の
DNA断片。
(14)コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウ
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組
換え体を含むコリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属に属する微生物。
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組
換え体を含むコリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属に属する微生物。
(15)コリネバクテリウム・グルタミクムに39゜F
ERM P−7088゜
ERM P−7088゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) フェニールアラニン生成に関与する遺伝子を含
むDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを用
いコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に
属する微生物から選ばれる宿主菌株を形質転換して得ら
れる形質転換株を培地に培養し、培養物中にフェニール
アラニンを生成蓄積せしめ、該培養物からフェニールア
ラニンを採取することを特徴とするフェニールアラニン
の製造法。 (2)該遺伝子を含むDNA断片が原核生物由来である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)該原核生物が細菌であることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の方法。 (4) 該細菌がエソシェリヒア属、コリネバクテリウ
ム属、ブレビバクテリウム属、バチルス属。 スタフィロコッカス属およびセラチア属から選ばれるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法。 151 M1m菌がフェニールアラニン、チロシンまた
はそれらのアナログに耐性であることを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の方法。 (6)該細菌がコリネバクテリウム・グルタミクムのバ
ラフルオロ・フェニールアラニン耐性株であることを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法。 (7)該ベクターがコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属細菌中で自律複製できる微生物由来のプ
ラスミド、ファージまたはその誘導体であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 (8) 該プラスミドおよびその誘導体がコリネバクテ
リウム属に属する微生物由来のpccl、pCG、2.
pCG4.pCE52.pCE53゜p’cE5t、p
CGIIまたはpcBlolと名付けたプラスミドであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の方法。 (9) 該宿主菌株がコリネバクテリウム・グルタミク
ム、コリネバクテリウム・ハーキュリス、ブレビバクテ
リウム・フラバムおよびブレビバクテリウム・ラクトフ
ァーメンタムからえらばれることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の方法。 α0) コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウ
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片または該DNA断片を含
む組換え体DNA。 αD 該遺伝子がコリスミン酸合成酵素および/または
ブレフェン酸脱水素酵素の合成に関与する遺伝子である
ことを特徴とする特許請求の範囲第10項記載のDNA
断片。 ω 宿主にフェニールアラニン、チロシンまたはそれら
のアナログに対する耐性を付与することができることを
特徴とする特許請求の範囲第10項記載のDNA断片。 affl 両端がBamHIによる切断部位であり、分
子中にHindI[[、EcoRIおよび5alIによ
る切断部位があり、かつ分子長が約9.4 K bであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載のDN
A断片。 Q4) コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウ
ム属に属する微生物由来のフェニールアラニン生成に関
与する遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組
換え体を含むコリネバクテリウム属またブレビバクテリ
ウム属に属する微生物。 ■ コリネバクテリウム・グルタミクムに39゜FER
M P−7088゜
Priority Applications (25)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58094392A JPH0732710B2 (ja) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | フエニ−ルアラニンの製造法 |
EP89108172A EP0332234B1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing l-tyrosine |
AT89108172T ATE92103T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur herstellung von l-tyrosin. |
DE1984900870 DE136359T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Herstellungsverfahren fuer aminosaeuren. |
AT89108164T ATE89316T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur herstellung von l-isoleucin. |
PCT/JP1984/000047 WO1984003301A1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing amino acid |
AT89108165T ATE95838T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur herstellung von l-phenylalanin. |
EP89108165A EP0336452B1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing l-phenylalanine |
EP89108171A EP0332233B1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing L-arginine |
DE89108171T DE3486232T2 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur Herstellung von L-Arginin. |
AT89108171T ATE96170T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur herstellung von l-arginin. |
EP84900870A EP0136359B1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing l-histidine |
DE89108164T DE3486147T2 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur Herstellung von L-Isoleucin. |
DE89108172T DE3486188T2 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur Herstellung von L-Tyrosin. |
DE8484900870T DE3484378D1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Herstellungsverfahren fuer l-histidin. |
AU25721/84A AU568340B2 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing amino acid |
EP89108164A EP0334391B1 (en) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Process for preparing l-isoleucine |
AT84900870T ATE62272T1 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Herstellungsverfahren fuer l-histidin. |
DE89108165T DE3486229T2 (de) | 1983-02-17 | 1984-02-16 | Verfahren zur Herstellung von L-Phenylalanin. |
CA000455139A CA1221928A (en) | 1983-05-28 | 1984-05-25 | Process for producing phenylalanine |
ES532859A ES532859A0 (es) | 1983-05-28 | 1984-05-25 | Un procedimiento para producir fenilalanina |
IT67541/84A IT1178948B (it) | 1983-05-28 | 1984-05-28 | Procedimento per la produzione di fenilanina |
MX84937U MX7638E (es) | 1983-05-28 | 1984-05-28 | Procedimiento biotecnologico para la preparacion de fenilalanina |
IL71944A IL71944A (en) | 1983-05-28 | 1984-05-28 | Process for producing l-phenylalanine by corynebacterium and brevibacterium,expression vectors and transformed host microorganisms involved in the process |
US07/281,920 US4908312A (en) | 1983-05-28 | 1988-12-07 | Process for producing phenylananine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58094392A JPH0732710B2 (ja) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | フエニ−ルアラニンの製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6024192A true JPS6024192A (ja) | 1985-02-06 |
JPH0732710B2 JPH0732710B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=14109000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58094392A Expired - Lifetime JPH0732710B2 (ja) | 1983-02-17 | 1983-05-28 | フエニ−ルアラニンの製造法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4908312A (ja) |
JP (1) | JPH0732710B2 (ja) |
CA (1) | CA1221928A (ja) |
ES (1) | ES532859A0 (ja) |
IL (1) | IL71944A (ja) |
IT (1) | IT1178948B (ja) |
MX (1) | MX7638E (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS61260892A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | L−フエニルアラニンの製造法 |
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