JPS61195695A - スレオニン又はイソロイシンの製造法 - Google Patents

スレオニン又はイソロイシンの製造法

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JPS61195695A
JPS61195695A JP3716885A JP3716885A JPS61195695A JP S61195695 A JPS61195695 A JP S61195695A JP 3716885 A JP3716885 A JP 3716885A JP 3716885 A JP3716885 A JP 3716885A JP S61195695 A JPS61195695 A JP S61195695A
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plasmid
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康 森永
Kiyoshi Miwa
清志 三輪
Takanosuke Sano
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    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はスレオニン又はインロイシンの製造法に関し、
詳しくは組換えプラスミドを有するコリネホルム細菌を
用いる発酵法によるスレオニン又はイソロイシンの製造
法に関する。
(従来の技術) 従来、発酵法によりL−スレオニンやL−インロイシン
全製造する場合、微生物としては自然界から分離した菌
株または該菌株の人工変異株が用いられている。L−ス
レオニンを生産する人工変異株は数多く知られており、
その多くはα−アミノ−β−ヒドロキシ吉草酸(以下、
AHVと略記する。)に耐性があシ、ブレビバクテリウ
ム属またはコリネバクテリウム属に属してbる。これら
の微生物は収率10〜20%でL−スレオニ/’WE産
する。例えば、米国特許第3582471号明細書、同
第3580810号明細書及び特公昭47−34956
号公報にはAHV耐性を示し、ブレビバクテリウム属、
エシェリヒア属及びコリネバクテリウム属に属する変異
株を用いたスレオニンの製造法が開示されている。また
、ブレビバクテリウム属及びコリネバクテリウム属に属
する変異株によるスレオニンの生産について特開昭51
−54984号公報、同53−IO1591号公報、同
54−32693号公報、同54−35285号公報、
同54−35286号公報、同54−35288号公報
、同54−37886号公報及び同54−92692号
公報にも開示されている。
一方、米国特許第4278765号明細書、特開昭55
−131397号公報及び同56−15696号公報に
は組換えプラスミドDNA ’ji−用いて形質転換さ
れたエシェリヒア・コリを用いてスレオニンを製造する
方法が示されている。
さらに、欧州特許出願公開第0066129号明細書に
はAHVに対する耐性をコントロールする染色体DNA
断片が挿入されているプラスミドを有するコリネホルム
細菌を使用するスレオニンの生産如ついて記載されてい
る。更に、欧州特許出願公開go 131171号には
、ホモセリンデヒドロゲナーゼ全コードする遺伝子が挿
入されているプラスミドを有するコリネホルム細菌を培
養して、インロイシン又はスレオニンを生産することが
記載されている。
また、イソロイシンに関する状況もスレオニンの場合と
酷似している。イソロイシンを生産する微生物としては
イソロイシンヒドロキサメートに対して耐性を有するセ
ラチアの変異株(特公昭52−30593号公報)、そ
の生育にロイシン全要求するコリネバクテリウム・グル
タミクムの変異株(%公昭47−38995号公報)、
AHVに耐性ヲ有するブレビバクテリウム属及びコリネ
バクテリウム属の変異株(特公昭40−2880号公報
)、AHVに耐性を有し、かつその生育にリジンを必要
とするブレビバクテリウム属の変異株(特公昭51−6
237号公報)、AHV及び@ −、+l f /l/
 スL/オニンに耐性を有するブレビバクテリウム属の
変異株(特公昭51−21077号公報)、5−(2−
アミノエチル)−システィンに耐性を有するコリネバク
テリウム属の変異株(特公昭52−4629号公報)、
2−アミノ−3−メチルチオ酪酸に耐性を有するエシェ
リヒア属の変異株(特開昭53−69881号公報)、
AHv及びトリクロロアラニンに耐性を有するブレビバ
クテリウム属の変異株(特開昭54−35287号公報
)がある。
そのほか組換えプラスミドDNA ’i用いて形質転換
されたエシェリヒア・コリはアミノ酸の生産能が高いこ
とが開示されている(例えば米国特許第4278765
号明細書参照)。更に欧州特許出願公開第007102
3号には、AHVに対する耐性全コントロールする染色
体DNA断片が挿入されているプラスミドを有するコリ
ネホルム細菌全使用するイソロイシンの生産について記
載されてイル。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記のスレオニン又はイソロイシン生産能
を有する細菌のスレオニン又はイソロイシン生産能は、
更に改善する必要がある。
(問題点を解決するための手段) 斜上のような状況下で本発明者らは、ホモセリンキナー
ゼ(以下rHKJと記す)をコードする遺伝子(以下「
HK遺伝子」と記す)が組込まれてbるプラスミド及び
ホモセリンデヒドロゲナーゼ(以下「HD」と記す)を
コードする遺伝子(以下rHD遺伝子」と記す)が組込
まれているプラスミドを有するコリネホルム細菌が、ス
レオニン及びイソロイシンの高い生産性を有することを
見い出した。
コリネホルム細菌は、好気性、グラム陽性桿菌であり、
非抗酸性でパーデース・マニュアル・オプ・デターミネ
イティブパクテリオロジー第8版599頁(1974)
に記載されていて、そのうち特に以下に例示するような
L−グルタミン酸を大量に生産するものが知られている
ブレビバクテリウム・ディパリカタム    ATCC
14020プレピノ々クテリウム・サラカロリティクム
   ATCC14066プレビパクテリウム・インマ
リオフィルム   ATCC14068ブレビバクテリ
ウム・ラクトファーメンタム ATCC13869ブレ
ビバクテリウム・ロゼラム        ATCC1
3825ブレビバクテリウム・フ5Aム       
 ATCC13826プレビパクテリウム・チオダニタ
リス    ATCC19240コリネバクテリウム・
アセトアシドフィルム ATCC13870コリネバク
テリウム・アセトグルタミクム  ATCC15806
コリネノ々クテリウム・カルナエ        AT
CC15991コリネノぐクテリウム・グルタミクム 
     ATCC13032,13060コリネバク
テリウム・リリウム        ATCC1599
0コリネバクテリウム・メラセコーラ      AT
CC17965ミクロバクテリウム・アンモニアフィラ
ム  ATCC15354コリネホルム細菌には上記の
ようなグルタミン酸生産性を有するもののほかに、グル
タミン酸生産性を失ったもの及びリジン、アルギニン等
のアミノ酸を生産する変異株も含まれる。
本発明にて使用されるプラスミドベクターは、コリネホ
ルム細菌細胞内において増殖し得るものであればどのよ
うなものでも良い。具体的に例示すれば、以下のものが
ある。
(1)  pAM 330  特開昭58−67699
参照(2)  pHM 1519  特開昭58−77
895参照(3)  pAJ 655  特開昭58−
192900参照(4)  pAJ 611  特開昭
58−192900参照(5)  pAJ 1844 
特開昭58−192900参照コリネホルム細菌細胞内
で増殖可能なプラスミドのその他の例としてはpeGl
(%開昭57−134500)、pCG 2 (特開昭
58−35197 )、pcc 4 、 pcG 11
 (特開昭57−183799 )がある。
本発明においては、これらのプラスミドのウチ2種類以
上のプラスミドが用いられる。HKは、L−スレオニン
及びL−インロイシン生成の中間体テするL−ホモセリ
ンよりホスホホモセリン全生成する反応を触媒する酵素
である。
HK遺伝子を単離する方法は、コリネホルム細菌のHK
遺伝子を有している株よシ、まず染色体遺伝子を抽出し
く例えばH,5aito and K、 MiuraB
iochem、 Biophys、Aeta 72.6
19.(1963)の方法が使用できる)、これを適当
な制限酵素で切断する。ついで、コリネホルム細菌で増
殖し得るプラスミドベクターに接続し、得られた組換え
DNA ’に用いてコリネホルム細菌のHK欠損変異株
を形質転換せしめ、HK生成活性を保有するにいた−)
た菌株を単離し、これよりHK遺伝子を分離できる。
HDは、アスノ!ルテートセミアルデヒドよりホモセリ
ンを生成する反応を触媒する酵素である。
HD遺伝子を単離する方法も、HK遺伝子全単離する方
法と同じようにして行うことができる。
即ち、コリネホルム細菌のHD欠損変異株を用いること
により、HD遺伝子を得ることができる。
HK遺伝子又はHD遺伝子を得るためのコリネホルム細
菌は、野性型のものであってもよめか、スレオニンによ
るフィード・9ツク阻害が解除されたようなHK又はH
D’t−有する変異株’ii DNA供与株として用い
た方がよりよい結果が得られることが多い。このような
変異株は、AHVに耐性の変異株として得ることができ
る。
HK遺伝子又は)(D遺伝子を得るために染色体遺伝千
金切断する際に、切断反応時間等を調節して切断の程度
を調節すれば、巾広い種類の制限酵素が使用できる。
ベクターDNAは、染色体遺伝子を切断した際に用いら
れた制限酵素により切断され、または染色体DNA切断
フラグメント及び切断されたベクターDNAのそれぞれ
の両端に相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチド
を接続せしめて、ついでプラスミドベクターと染色体D
NAフラグメントとのライダージョン反応に付される。
する受容菌へ導入するには、エシェリヒア・コリに−1
2について報告されている様な(Mandel。
M、 and )Ilga、 A、、 J、 Mo1.
、 Biol、、 53.159(1970)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、またはバチルス・ズブチリスについて報告されてい
る様に(Duncan、C,H,、Wllson。
G、A、 and Young、 F、E、 、 Go
ne、 1.153(1977) )細胞がDNA ’
Ii取り込み得る様になる増殖段階(いわゆるコンピテ
ントセル)に導入する方法により可能である。あるしは
、ノ9チルス・ズブチリス、放線菌類および酵母につい
て知られている様に(Chang。
S、 and Choen、 S、N、 、 Mo1e
c、 Gen、 、 Genet、 、 168゜11
1 (1979) : Bibb、 M、J、、 Wa
rd、 J、M、 and Hopwood。
0、A、 、 Nature、 274.398(19
78) : Hinnen、 A、 、Hlcks。
J、B、 and Fink、 G、”R,、Proc
、 Natl 、 Acad、 Sci。
USA、 751929(1978) )、DNA受容
菌を、プラスミドDNA k容易に取シ込むプロトプラ
ストまたはスフェロプラストにしてプラスミド’i D
NA受容菌に導入することも可能である。
プロトプラスト法では上記のバチルス・ズブチリスにお
いて使用されている方法でも充分高い頻度を得ることが
できるし、特開昭57−183799に記載されたコリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属のプロト
プラストにポリエチレングリコールまたはポリビニルア
ルコールと二価金属イオンとの存在下にDNA ’iと
り込ませる方法も当然利用できる。ポリエチレングリコ
ールまたはポリビニルアルコールのかわシに、カルがキ
シメチルセルロース、デキストラン、フィコール、プル
ロニックF68(セルノ々社)などの添加によってDN
Aのとり込みを促進させる方法でも同等の結果が得られ
る。
かくして、H・遺伝子又はHD遺伝子が組込まれたプラ
スミドが得られる。この二つの組換えプラスミドを有す
るコリネホルム細菌は、二つのプラスミドが細胞内に共
存しうるものであればイソロイシン又はスレオニンを生
産する。共存しえないものであれば、共存しうるプラス
ミドベクターに容易にHK遺伝子及びHD遺伝子を移し
かえることができる。
コリネホルム細菌細胞内で二つのプラスミドが共存しう
るためには、本発明者らの研究によれば、プラスミドの
複製開始領域が異なるものであれは共存しうるが、複製
開始領域が同じものであっても、他の領域が大きく異な
れば共存しうろことがある。
二つのプラスミドを保有するためのコリネホルム細菌宿
主は、スレオニン又はイソロイシン要求株であってもよ
く、又野性株であってもよい。しかしAHV耐性を有す
る変異株が通常好ましい結果が得られ、特により高いス
レオニン又はイソロイシン生産能を有する菌株が最も好
まし込結果が得られる。
得られたスレオニン又はイソロイシン生産菌を培養する
方法は、従来のスレオニン又はイソロイシン生産菌の培
養方法と特に変らない。即ち、培地としては、炭素源、
窒素源、無機イオン、更に必要に応じアミノ酸、ビタミ
ン等の有機微量栄養素を含有する通常のものである。炭
素源としては、グルコース、シュクロース、ラクトース
等及びこれら全含有する澱粉加水分解液、ホエイ、糖蜜
等が用いられる。窒素源としては、アンモニアガス、ア
ンモニア水、アンモニウム塩その他が使用できる。
培養は好気的条件下で培地の−及び温度全適宜調節しつ
つ、実質的にスレオニン又はイソロイシンの生産蓄積が
停止するまで行なわれる。
かくして培養液中には著量のスレオニン又はイソロイシ
ンが生成蓄積される。培養液よシスレオニン又はイソロ
イシンを採取するには、通常の方法が適用できる。
実施例1 1、 ホモセリンキナーゼ(HK)a伝子のクローニン
グ (1)HK遺伝子を含む染色体DNAの調製ブレビバク
テリウム・ラクトファーメンタムATCC13869(
7) AHV耐性突然変異株AJ 11188(FER
M−P4190 ) (特公昭56−3038 )を1
1のCMG培地(ペゾトン1117di 、酵母エキス
1117dl 。
グルコース0.5.F/#、及びNaCto、 511
/di k含み、pH7,2に調整したもの)KM菌し
、30℃で約3時間振盪培養全行ない、対数増殖期の菌
体を集めた。この菌体+Vゾチーム・SDSで溶菌させ
たのち、通常のフェノール処理法によシ、染色体DNA
を抽出精製し、最終的に3.5 mgのDNA i得た
(2)  ベクターDNAの調製 ベクターとしてpAJ 1844 (分子量5.4メガ
ダルトン)を用い、そのDNAを次の様にして調製した
t f pAJ 1844をシラスミPとして保有する
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 12
037(FERM−P7234 )を100dのCMG
培地に接種し、30℃で対数増殖期後期まで培養したの
ち、リゾチームSDS処理により溶菌させ、30,00
0Xg30分の超遠心により上清を得た。フェノール処
理ののち、2容のエタノールを加えてDNA i沈澱回
収した。これを少量のTEN緩衝液(20mMトリス塩
酸塩、20 mM NaC1、1mM EDTA (p
H8,0)に溶解後、アガロースダル電気泳動にかけ分
離後、切シ出してpAJ 1844プラスミドDNA約
15μgを得た〇 (3)染色体DNA断片のベクターへの挿入(1)で得
た染色体DNA 20μgと(2)で得たシラスミ)’
 DNA 10μgとを制限エンドヌクレアーゼPst
 Iでそれぞれを37℃、1時間処理し、完全に切断し
た。65℃10分の熱処理後、両反応液を混合し、AT
P及びジチオスレイトール存在下、T4ファージ由来の
DNAリガーゼによって10℃、24時間DNA鎖の連
結反応を行った。65℃5分の熱処理後、反応液に2倍
容のエタノールを加えて連結反応終了後のDNA ’i
沈澱採取した。
(4)HK遺伝子のクローニング HK遺伝子が欠損したブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンタムAJ 12078 ’に受容菌として用いた
形質転換の方法としては、プロトプラストトランスフォ
ーメーション法を用いた。まず、菌株を5 mlのCM
G液体培地で対数増殖期の初期まで培養し、ペニシリン
G ’i 0.6ユニツ) / ml添加後、さらに1
.5時間振盪培養し、遠心分離によシ菌株を集め、菌体
を0.5Mシュークロース、20 mMマレイン酸、2
0mM塩化マグネシウム、3.5%ペナッセイブロス(
Dlfco )からなるSMMP培地(pH6,5)Q
、 5 mlで洗浄した。次いで10■/mlのりゾチ
ームを含むSMVP培地に懸濁し30℃で20時間プロ
トプラスト化を図った。6000X、9.10分間遠心
分離後、プロトプラス) ’e SMMPで洗浄し9.
5 mlのSMMPに再度懸濁した。この様にして得ら
れたプロトプラストと(3)で調製したDNA 10μ
I f 5 mMEDTA存在下で混合し、ポリエチレ
ングリコールを最終濃度が30%になる様に添加した後
、DNAをプロトプラストに取り込ませる為に室温に2
分間放置した。このゾロドプラストをSMMP培jlh
 1 vrlテ洗浄後、SMMP培地1 mlに再懸濁
し、形質発現の為、30℃で2時間培養した。この培養
液=ipH7,0のプロトプラスト再生培地上に塗布し
た。プロトシラスト再生培地は蒸留水11あたシトリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタン121 、 Kct
 o、511゜グルコース1011 、 MgCl2−
6H208,I I 、 CaCt2−2H202,2
II、ペプトン4g、粉末酵母エキス4g、カザミノ酸
(Dlfco社) l 、9 、 K2HPO40,2
,9、コハク酸ナトリウム135g、寒天8I及びクロ
ラムフェニコール3μg/Im’e含tr。
30℃で2週間培養後、約10,000個のクロラムフ
ェニコール耐性コロニーが出現してきたのでこれをスレ
オニンを含まない培地(Thr欠培地)(2Nグルコー
ス、1%硫酸アンモニウム、 0.25%尿素、0,1
%シん酸二水素カリウム、0.04%硫酸マグネシウム
7水塩、2ppm鉄イオン、2ppmマンガンイオン、
200μi/13サイアミン塩酸塩、50μg/lビオ
チン、pH7,0、寒天1.8%)にレプリカし、クロ
ラムフェニコール耐性であってかつスレオニン要求性が
消失した菌株8株を得た・ (5)形質転換株のプラスミド解析 これらの株よシ(2)で述べた方法によシ、溶菌液全調
製し、アガロースゲル電気泳動法によシ、プラスミドD
NA ’i検出したところ、2株でベクターのpAJ 
1844よシも明らかに大きなプラスミドが検出された
これらのうちの代表株をAJ 12079 (FERM
−P7237)と名づけた。
(6)  再トランスホーメーション AJ 12079内の組換えプラスミド(pAJ 21
1 )上にHK遺伝子が存在することを確認するために
このプラスミドDNA ’i用いブレビバクテリウム・
うストフアーメンタムAJ 12078を再度形質転換
した。
生シたクロラムフェニコール耐性コロニーノウち、それ
ぞれ10個を釣シ上げスレオニン要求性をテストしたと
ころ、これらのいずれも要求性全消失しておシ、上記の
組換えプラスミド上にHK遺伝子が存在することが明ら
かとなった。
2、HK遺伝子を有する2、 9 kb、 Pat I
 DNA断片のpAJ 224への移し変え (1)トリメトプリム耐性を有するベクタープラスミド
pAJ 228の造成 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 12
036よシ変異誘導されたトリメトプリム耐性変異株A
J 12146 (FERM −P7672 )を11
のCMG培地(ペプトン1117di、酵母エキス11
//dl、グルコース0.51//dl 、及びNaC
tO,51//dl k含み、…7.2に調整し友もの
)に植菌し、30℃で約3時間振盪培養を行ない、対数
増殖期の菌体を集めた。
この菌体全リゾチーム・SDSで溶菌させたのち、通常
のフェノール処理法によシ、染色体DNA ’i抽出精
製し、最終的に3.0■のDNA i得た。
(2)  ベクターとしてpAM330を用いた。pA
M330は次の様にして調製した。′ まずpAM 330をプラスミドとして保有するブレビ
バクテリウム・ラクトファーメンタムATCC1386
9f 100 mlのCMG培地に接種し、30℃で対
数増殖期後期まで培養したのち、リゾチームSDS処理
によシ溶菌させ、30,000xIi 3o分の超遠心
によシ上清を得た。フェノール処理ののち、2容のエタ
ノールを加えてDNA i沈澱物として回収し友。これ
を少量のTEN緩衝液(20mM ) IJス塩酸塩、
20 mM NaC1、1mM EDTA (pl(8
,0)に溶解後、アガロースダル電気泳動にかけ分離後
、切シ出してpAM 330プラスミドDNA約15μ
gを得た口 (3)  (1)で得た染色体DNA20μ9と(2)
で得たプラスミドDNA 10μIとを制限エンドヌク
レアーゼMbo lでそれぞれを37℃、30分間処理
し、部分切断した。65℃、10分の熱処理後、両反応
液を混合し、ATP及びジチオスレイトール存在下、T
4ファージ由来のDNAリガーゼによって10℃、24
時間DDNA鎖連結反応を行った。65℃、5分の熱処
理後、反応液に2倍容のエタノールを加えて連結反応終
了後のDNA i沈澱採取した。
(4)トリメトプリム感受性のブレビバクテリウム・ラ
クトファーメンタムAJ 12036 ’に受容菌とし
て用いた。
形質転換の方法としては、1−(4)で述べた方法を用
いた。トリメトプリム(Sigma社)25μI/ml
y含む再生培地にて、30℃で1週間培養後、約100
個のコロニーが出現してきたので、これをトリメトプリ
ムを含む最小培地(2%グルコース、IX硫酸アンモニ
ウム、0.25%尿素、0.1%シん酸二水素カリウム
、0.04%硫酸マグネシウム7水塩、2ppm鉄イオ
ン、2ppmマンガンイオン、200μm1/13サイ
アミン塩酸塩、50μm1/lビオチン、pH7,0、
寒天1.8%、トリメトプリム50μm77ml )に
レプリカし、トリメトプリム耐性1株を得た。
(5)  これらの株より 1− (2)で述べた方法
によ〕、溶菌液を調農し、アガロースゲル電気泳動法に
より、プラスミドDNA ? k出したところ、ベクタ
ーのpAM 330よりも明らかに大きなプラスミドが
検出された。この株をAJ 12147 (FERM−
P7673 )と名付けた。
(6)  八J 12147が有するプラスミド(pA
J 228 )上にトリメトプリム耐性遺伝子が存在す
ること全確認するため、このプラスミドDNA ’i用
いブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 1
2036 ’i再度、形質転換した。
生じたトリメトプリム耐性を有するコロニーのうちそれ
ぞれ10個を釣シ上げアガロース電気泳動法によりプラ
スミドDNA ’i検出したところ、これらのいずれに
もpAJ 228と同じ大きさのプラスミドが存在して
いた。上記組換えプラスミド上にトリメトプリム耐性を
表現する遺伝子が存在することが明らかとなった。
(カ トリメトプリム耐性プラスミド(pAJ 228
)へのHK遺伝子(PAJ 211の2.9 kb P
st lDNA断片)の移しかえ pAJ 228はPst lによる切断部位を有さない
ためHK遺伝子を含むpAJ 211由来の2.9kb
のPst■断片をそのまま移しかえることは不可能であ
る。
そこで第1図に示した方法で移しかえを行った。
即ちpAJ 211より制限酵素Pst IKよる部分
切断で切シ出し7’c 2.9 kbのDNA断片の両
端にBamHI。
Sal I 、 Pst Iの切断部位をもった第1図
に示したような合成オリゴヌクレオチドリンカーkT4
ファージ由来のDNA !Jガーゼを用いて連結させた
後、制限酵素BamHIで切断した。得られたDNA混
合物をアガロースゲル電気泳動法かけ、約2.9kbの
DNA断片全分離抽出し、エタノール沈澱によシDNA
断片を回収した。こうして得られたDNA断片は2.9
kbのHK遺伝子全含むDNAの両端にPstI+Sa
l I 、 BamHlの切断部位が並んだ構造になっ
ている(第1図)。
一方、pAJ 228は制限酵素Mbo lで部分切断
した後65℃、10分の熱処理をした。この反応液に前
述の方法で得7’cHK遺伝子を含むDNA断片を加え
、T4DNAリガーゼでDNA鎖の連結反応を行った。
反応後、65℃、5分の熱処理葡し、2倍容の工タノー
ルの添加により沈澱採取されるDNA i、f−(4)
と同様の方法によりトリメトプリム感受性で、かつ、H
KK伝子が欠損したブレビバクテリウム・ラクトファー
メンタムAJ 12078 ’e受容菌としてゾロトゾ
ラストトランスフォーメーションを行った後、トリメト
プリム100μfl /ml 2含むプロトシラスト再
生培地で培養した結果約200個の再生コロニーが出現
してきた。
これをトリメトプリム’1200μm17m1t−含み
受容菌の要求物質であるスレオニンを含まないf&少培
地にレプリカし、トリメトプリム耐性で、かつスレオニ
ン要求性が消失した菌株4株を得た。これらの株よシ1
−(2)に示した方法によシ溶菌液を調製し、アガロー
ス・グル電気泳動によシゾラスミドDNAを検出したと
ころl 4.9 kb 、 12.2 kb。
9.6 kb 、 6.5 kbのプラスミドが検出さ
れた。このうち最も分子量の小さい6.5kbのプラス
ミド−i pAJ 212と名付けた。pAJ 212
 ’Ik保持する株を12078− [株と名付けた0 pAJ 212は、HK遺遺伝子全一て、pAJ 22
4として、ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム
AJ 12196 (FERM −P 8015 )と
して寄託されている。
遺伝子が存在することを確認するためにこのプラスミド
DNA ’i用いブレビバクテリウム・ラクトファーメ
ンタムAJ 12078 t−再度形質転換した。
生じたトリメトプリム耐性コロニーのうち、それぞれ1
0個を釣シ上げスレオニン要求性をテストシタところ、
これらのいずれも要求性を消失しておシ、上記の組換え
プラスミド上にI(K遺伝子が存在することが明らかと
なった。
3、 ホモセリンデヒドロゲナーゼ(HD)遺伝子のク
ローニング (1)HD遺伝子を含む染色体DNAの調製ブレビバク
テリウム・ラクトファーメンタムATCC13869の
α−アミノ−β−ノ為イドロキシ吉草酸耐性突然変異株
AJ 11188 (F震−P4190 ) (特公昭
56−3038 )を11のCMG培地(ペプトン11
17dl、酵母エキス1117di、グルコース0.5
g/di、及びNaCl 0.511 /di ’e含
み、pH7,2に調整し友もの)に植菌し、30℃で約
3時間振盪培養を行々い、対数増殖期の菌体を集めた。
この菌体をリゾチーム・SDSで溶菌させたのち、通常
のフェノール処理法によシ、染色体DNA ’i抽出精
製し、最終的に3.6■のDNAを得た。
(2)  ベクターDNAの調製 ベクターとしてpAJ 1844 (特開昭58−19
2900参照)(分子量5.4メガダルトン)を用い、
そのDNAを次の様にして調製した@ pAJ 1844は、コリネバクテリウム・グルタミク
ムATCC13058が有していたプラスミドpHM1
519より誘導されたものである。
−4f pAJ 1844 ’にプラスミドとして保有
するブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 
12037(FERM−P7234 ) (FERM−
BP577 ) f 100 atのCMG培地に接種
し、30℃で対数増殖期後期まで培養したのち、リゾチ
ームSD8処理により溶菌させ、30,0OOX1i’
 30分の超遠心により上清を得た。フェノール処理の
のち、2容のエタノールを加えてDNA ’i沈澱回収
し、pAJ 1844プラスミドDNA約80μgを得
た。
(3)染色体DNA断片のベクターへの挿入(1)で得
た染色体DNA 40μgを、制限酵素Patl、0.
124ユニツトで30℃、10分間部分消化した。
(2)で得たプラスミドDNA 10μgは制限エンド
ヌクレアーゼPst Iで37℃、2時間処理し、完全
に切断した。65℃10分の熱処理後、両反応液を混合
し、ATP及びジチオスレイトール存在下、T4ファー
ジ由来のDNAリガーゼによって22℃、15時間DN
A鎖の連結反応を行った065℃5分の熱処理後、反応
液に2倍容のエタノールを加えて連結反応終了後のDN
A ’i沈澱採、取した。
(4)HD遺伝子のクローニング HD遺伝子が欠損したブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンタムAJ 12019 (NRRLB −153
46)全受容菌として用いた。1−(4)で述べた方法
で形質転換をおこなった。
30℃で10日間培養後、クロラムフエニコール耐性で
あってかつホモセリン要求性が消失したAJ 1202
0 (FERM−BP269 )を鯖b(5)形質転換
株のプラスミド解析 これらの株よシ(2)で述べた方法により、溶菌液を調
製し、アガロースダル電気泳動法によシ、プラスミドD
NA ′lt検出したところ、7.64Maのプラスミ
ドを検出、し、pAJ 210と名づけた。
(6)再トランスホーメーション AJ 12020内の組換えプラスオド(pAJ 21
0 ’)上にHD遺伝子が存在することを確認するため
にこのプラスミドDNAを用いブレビバクテリウム・ラ
クトファーメンタムAJ 12019を再度形質転換し
た。
生じたクロラムフェニコール耐性コロニーノウち、それ
ぞれ10個を釣り上げホモセリン要求性をテストしたと
ころ、これらのいずれも要求性を消失しておシ、上記の
組換えプラスミド上にHD遺伝子が存在することが明ら
かとなった。
4、  pAJ 210とpAJ 212の共存による
L−スレオニンの生産 1)AJ 210 ? 1− (4)で用いた形質転換
法によシ、スレオニン生産菌、AHV耐性突然変異株ブ
レビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 111
88(FERM−P4190 )中に導入し、形質転換
株をクロラムフェニコール耐性で選択し、菌株AJ 1
2021(FERM−BP270 )株を得た。
同様にpAJ 212を形質転換法によりAJ 111
88株に導入し、形質転換株をトリメトプリム耐性で選
択し、菌株11188−HK株を得た。
さらにpAJ 212 f、AJ 12021株に導入
し、クロラムフェニコール耐性かつトリメトプリム耐性
で選択し、二種のプラスミドpAJ 210とpAJ 
212 f:含むAJ 12209 (FERM−P8
106 )株を得た。
AJ 11188株、 AJ12021株、 1118
8−HK株及びAJ 12209 株iスレオニン生産
培地(グルコース10、!il/d1.(NH4)2S
043II/dt、皿2PO40,11/di 、 M
gSO4−7H200,0411/dl 、 FeSO
4’7H2010rn9+MnSO4’5H2010タ
lチアミン−HO2300μm1/l、ビオチン100
μI!/l 、大豆蛋白酸加水分解液(「味液」)45
■/at (全窒素として)、イソロイシン25ダ/d
t、ロイシン30■/dl 、 pH7,0。
CaCO55f! /di (別に殺菌した))30℃
にて72時間振盪培養した。培養後、遠心上清中のL−
スレオニン、L−リジン及びL−ホモセリンをマイクロ
・9イオアツセイ又は高速液体クロマトグラフィーで定
量した。その結果を第1表に示した。
尚、pAJ 210 、 pAJ 212は寄託された
AJ 12209株から通常の方法を用いて分離しうる
又、AJ 12019はAJ 12020よシ、AJ 
12078はAJ 12079又は12078−UKよ
シ、AJ 11188はAJ 12021゜AJ 12
080又はAJ 12209よシ宿主細胞を損なうこと
なく宿主細胞中の複合プラスミド全除去することによシ
容易に得られる。プラスミドは宿主よ)自然に失なわれ
ることもあるし、「除去」操作によって除くこともでき
る( Bact、 Rev、、 36. p361−4
05(1972) )。
除去操作の一例は以下の通シである:宿主の生育を不完
全に阻害する濃度(2−50勢乍)のアクリジンオレン
ジを含む培地に、1ゴ当シ約104細胞程度になる様に
少量の菌株を接種し宿主菌の生育を不完全に阻害してか
ら27−37℃で一夜培養する( J、 Bacter
iol、、 88.261(1964) ) o培養液
を寒天培地に塗布し、27−37℃で一夜培養する。培
地上に出現したコロニーのうち、クロラムフェニコール
(10μ!//FILE)又はトリメトプリム(50μ
l/ /ml )に感受性を示す株がプラスミドが除去
されている株で即ち、AJ 12019 。
AJ 12078及びAJ 11188でおる。
第  1  表 実施例2 1 =(5) 、 2− (8)及び3−(4)で得た
形質転換株AJ 12079株(AJ 12078/p
AJ 211 ) 12078−[株(AJ 1207
8/pAJ 2]2 )及びAJ 12020株(AJ
 12019/pAJ 210)はL−インロイシンを
生産した。第・2表は、各菌株の培養液上清中のL−イ
ソロイシンをマイクロバイオアッセイで定量した結果で
ある。
AJ 12079 (形質転換株)       11
012078−HK(同  上)65 AJ]2020  (同  上)     310AJ
 12019 (受容株)      OAJ 120
78 (同  上)       OAJ 11188
 (DNA供与株)         0なお、培養は
、4.で述べたスレオニン生産培地からイソロイシン及
びロイシンを除去した培地を用い、30℃、72時間振
盪培養した。
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ 12
028 (FERM BP−272)は、L−イソロイ
シン生産菌であり、5−(2−アミノエチル−システィ
ン、 AHV 、β−ヒドロキシロイシン耐性で、ロイ
シン栄養要求株として育種されたものである。
との菌株’e 2− (8)及び3−(5)で得たプラ
スミドpAJ 212及びpAJ 210 DNAで形
質転換し、1−(4)と同様の方法でクロラムフェニコ
ール及びトリメトプリム耐性形質転換株12028 D
K株を得た。
またアガロースダル電気泳動により形質転換株がpAJ
 210及びpAJ 212 ’ii有していることを
確認した。
4、で述べたスレオニン生産培地からインロイシンを除
去した培地で30℃、72時間形質転換株した。
第  3  表 12028 DK (形質転換株)       1.
20AJ 12028 (受容株)     0.76
AJ 11188 (DNA供与株)       0
.00
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ホモセリンキナーゼをコードする遺伝子が組込まれてい
    るプラスミド及びホモセリンデヒドロゲナーゼ遺伝子が
    組込まれているプラスミドを有するコリネホルム細菌を
    培養することを特徴とするスレオニン又はイソロイシン
    の製造法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919670A (en) * 1997-06-23 1999-07-06 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing L-amino acids by fermentation
US6344347B1 (en) 1999-09-20 2002-02-05 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Method for producing L-amino acids by fermentation
US7067289B1 (en) 1999-09-20 2006-06-27 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Method for producing histidine by fermentation with E. coli
WO2007114465A1 (ja) 2006-03-30 2007-10-11 Ajinomoto Co., Inc. メタノール資化性細菌を用いたカルボン酸の製造法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57186496A (en) * 1981-05-11 1982-11-16 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-threonine by fermentation
JPS6030693A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd L−イソロイシンの製造法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57186496A (en) * 1981-05-11 1982-11-16 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-threonine by fermentation
JPS6030693A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd L−イソロイシンの製造法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919670A (en) * 1997-06-23 1999-07-06 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing L-amino acids by fermentation
US6143552A (en) * 1997-06-23 2000-11-07 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing L-amino acids by fermentation
US6344347B1 (en) 1999-09-20 2002-02-05 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Method for producing L-amino acids by fermentation
US6706517B2 (en) 1999-09-20 2004-03-16 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Method for producing L-amino acids by fermentation
US7067289B1 (en) 1999-09-20 2006-06-27 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Method for producing histidine by fermentation with E. coli
US7871808B2 (en) 1999-09-20 2011-01-18 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Isolated microorganism having an ability to produce L-histidine
WO2007114465A1 (ja) 2006-03-30 2007-10-11 Ajinomoto Co., Inc. メタノール資化性細菌を用いたカルボン酸の製造法

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