JPS6368091A - アミノ酸の製造法 - Google Patents
アミノ酸の製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/10—Citrulline; Arginine; Ornithine
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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。
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
本発明はエシェリシア属菌種のアセチルグルタミン酸キ
ナーゼ(以下AGKと略す二大腸菌に12株のargB
遺伝子に対応)、N−アセチル−γ−グルタミルリン酸
レダクターゼ(以下AGPRと略す:argC遺伝子に
対応)、アルギニノスクシナーゼ(以下Asと略す:a
rgH遺伝子に対応)の合成に関与する遺伝情報を担う
DNA断片を含有する組換え体DNA、または該DNA
断片とアルギニノコハク酸シンテターゼ(以下ASSと
略す:argG遺伝子に対応)の合成に関与する遺伝情
報を担うDNA断片とを含有する組換え体DNAを保有
するコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
に属する微生物を培地に培養し、培養物中に生成蓄積し
たし一アルギニン。
ナーゼ(以下AGKと略す二大腸菌に12株のargB
遺伝子に対応)、N−アセチル−γ−グルタミルリン酸
レダクターゼ(以下AGPRと略す:argC遺伝子に
対応)、アルギニノスクシナーゼ(以下Asと略す:a
rgH遺伝子に対応)の合成に関与する遺伝情報を担う
DNA断片を含有する組換え体DNA、または該DNA
断片とアルギニノコハク酸シンテターゼ(以下ASSと
略す:argG遺伝子に対応)の合成に関与する遺伝情
報を担うDNA断片とを含有する組換え体DNAを保有
するコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
に属する微生物を培地に培養し、培養物中に生成蓄積し
たし一アルギニン。
L−シトルリン、またはL−オルニチンを採取すること
を特徴とするL−アルギニン、L−シトルリン、または
L−オルニチンの製造法に関する。
を特徴とするL−アルギニン、L−シトルリン、または
L−オルニチンの製造法に関する。
従って本発明はバイオインダストリーの産業分野に関し
、特に医薬9食品において有用なし一アルギニン、L−
シトルリンまたはL−オルニチンの製造分野に関する。
、特に医薬9食品において有用なし一アルギニン、L−
シトルリンまたはL−オルニチンの製造分野に関する。
従来の技術
]リネバクテリウム属やブレビバクテリウム属などのコ
リネ型グルタミン酸生産菌を用いる発酵法によるし一ア
ルギニンの生産法については、該菌株の野生株から誘導
されたし一アルギニン生産能を有する突然変異株を用い
る方法が知られている。
リネ型グルタミン酸生産菌を用いる発酵法によるし一ア
ルギニンの生産法については、該菌株の野生株から誘導
されたし一アルギニン生産能を有する突然変異株を用い
る方法が知られている。
L−アルギニン生産性変異株としては、例えばアグリカ
ルチュラル・バイオロジカル・ケミストリイ(八gr、
Biol、 Chem、)、 36. 1675
(1972) 。
ルチュラル・バイオロジカル・ケミストリイ(八gr、
Biol、 Chem、)、 36. 1675
(1972) 。
特公昭54−37235.特開昭57−150:381
などに記載されているように、アミノ酸のアナログや核
酸のアナログに対する耐性変異あるいはそれらに核酸塩
基の要求性を付与した菌株などが知られている。また、
組換えDNA技術により育種された菌株を用いるし一ア
ルギニンの製造法も知られている。例えば、大腸菌のア
ルギニン生合成に関与する遺伝子、なかでもAGK、A
CPR。
などに記載されているように、アミノ酸のアナログや核
酸のアナログに対する耐性変異あるいはそれらに核酸塩
基の要求性を付与した菌株などが知られている。また、
組換えDNA技術により育種された菌株を用いるし一ア
ルギニンの製造法も知られている。例えば、大腸菌のア
ルギニン生合成に関与する遺伝子、なかでもAGK、A
CPR。
アセチルオルニチンデアセチラーゼ(以下Δ○Dと略す
)、およびASの合成に関与する遺伝子(argB、
argC,argE、 argH>を担うDNA断片を
含む組換え体プラスミドDNA(pEargl)をコリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属菌種に保
有させ、該菌株を用いてL−アルギニンを発酵生産する
方法などが知られている(特開昭6O−66989)。
)、およびASの合成に関与する遺伝子(argB、
argC,argE、 argH>を担うDNA断片を
含む組換え体プラスミドDNA(pEargl)をコリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属菌種に保
有させ、該菌株を用いてL−アルギニンを発酵生産する
方法などが知られている(特開昭6O−66989)。
また、コリネバクテリウム属やブレビバクテリウム属な
どのコリネ型グルタミン酸生産菌を用いる発酵法により
、L−オルニチンまたはL−シトルリンを生産する方法
については、該菌種の野生株から誘導された栄養要求性
突然変異株を用いる方法が知られている。L−オルニチ
ン生産性変異株としては、例えばジャーナル・オブ・ジ
ェネラル・アンド・アプライド・ミクロバイオロジイ(
J、Gen、Appl、 Microbiol、)
4 、272 (1958)に示されているように、シ
トルリンまたはアルギニンの要求性を付与した菌株が知
られている。L−シトルリン生産性変異株としては、例
えばアミノ アシッド・ヌクレイツク アシッド(Am
in。
どのコリネ型グルタミン酸生産菌を用いる発酵法により
、L−オルニチンまたはL−シトルリンを生産する方法
については、該菌種の野生株から誘導された栄養要求性
突然変異株を用いる方法が知られている。L−オルニチ
ン生産性変異株としては、例えばジャーナル・オブ・ジ
ェネラル・アンド・アプライド・ミクロバイオロジイ(
J、Gen、Appl、 Microbiol、)
4 、272 (1958)に示されているように、シ
トルリンまたはアルギニンの要求性を付与した菌株が知
られている。L−シトルリン生産性変異株としては、例
えばアミノ アシッド・ヌクレイツク アシッド(Am
in。
八cid ・Nucleic Ac1d) 14.
6 (1966)など1こ記載されているように、L−
アルギニンの要求性を付与した菌株が知られている。
6 (1966)など1こ記載されているように、L−
アルギニンの要求性を付与した菌株が知られている。
発明が解決しようとする問題点
近年、L−アルギニン、L−オルニチン、およびL−シ
トルリンの需要が増大するにつれ、これらのアミノ酸の
製造法の改善がますます望まれている。
トルリンの需要が増大するにつれ、これらのアミノ酸の
製造法の改善がますます望まれている。
問題点を解決するための手段
本発明者は、組換えDNA技術によりコリネバクテリウ
ム属またはブレビバクテリウム属菌種のし一アルギニン
、L−シトルリン、およびL−オルニチンの生産能力が
向上した菌株を得るため、鋭意研究を重ねた。その結果
、大腸菌のAGK。
ム属またはブレビバクテリウム属菌種のし一アルギニン
、L−シトルリン、およびL−オルニチンの生産能力が
向上した菌株を得るため、鋭意研究を重ねた。その結果
、大腸菌のAGK。
ACPR,AOD、ASに対応する各々の遺伝子(ar
gB、argC,arg’E、argH)を含む組換え
体プラスミドpEarglよりAODに対応する遺伝子
を欠損させた新たな組換え体プラスミド(pEarg2
)を保有するコリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属菌株を用いれば、pEarglを保有する菌株
に比べてL−アルギニンの生産性が高まること、pEa
rg2を保有する菌株は保有しない菌株に比べ、L−オ
ルニチンまたはL−シトルリンの生産性が高まること、
またpEarg2に大腸菌のASSに対応する遺伝子(
argG)を含むDNA断片を組み込んだ組換え体DN
A(pEarg、4)を保有す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株を用いれば、pEar
g2を保有する菌株に比べ、L−アルギニン生産性がさ
らに高まることを見出し、本発明を完成するに至った。
gB、argC,arg’E、argH)を含む組換え
体プラスミドpEarglよりAODに対応する遺伝子
を欠損させた新たな組換え体プラスミド(pEarg2
)を保有するコリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属菌株を用いれば、pEarglを保有する菌株
に比べてL−アルギニンの生産性が高まること、pEa
rg2を保有する菌株は保有しない菌株に比べ、L−オ
ルニチンまたはL−シトルリンの生産性が高まること、
またpEarg2に大腸菌のASSに対応する遺伝子(
argG)を含むDNA断片を組み込んだ組換え体DN
A(pEarg、4)を保有す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株を用いれば、pEar
g2を保有する菌株に比べ、L−アルギニン生産性がさ
らに高まることを見出し、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、エシェリシア属に属する微生物のN−アセチ
ルグルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミ
ルリン酸レダクターゼおよびアルギニノスクシナーゼの
合成に関与する遺伝情報を担うDNA断片、またはN−
アセチルグルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グ
ルタミルリン酸しダククーゼ、アルギニノスクシナーゼ
およびアルギニノコハク酸シンテクーゼの合成に関与す
る遺伝情報を担うDNA断片とベクターDNAとの組換
え体DNAを保有す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培地に培養し、培養
物中にL−アルギニン、L−シトルリンまたはL−オル
ニチンを生成蓄積させ、該培養物から該アミノ酸を採取
することを特徴とするアミノ酸の製造法を提供する。
ルグルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミ
ルリン酸レダクターゼおよびアルギニノスクシナーゼの
合成に関与する遺伝情報を担うDNA断片、またはN−
アセチルグルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グ
ルタミルリン酸しダククーゼ、アルギニノスクシナーゼ
およびアルギニノコハク酸シンテクーゼの合成に関与す
る遺伝情報を担うDNA断片とベクターDNAとの組換
え体DNAを保有す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培地に培養し、培養
物中にL−アルギニン、L−シトルリンまたはL−オル
ニチンを生成蓄積させ、該培養物から該アミノ酸を採取
することを特徴とするアミノ酸の製造法を提供する。
本発明の宿主微生物として用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としては、
いわゆるコリネ型グルタミン酸生産菌として知られてい
る微生物は全て用いることができるが、好適には下記の
菌株が用いられる。
またはブレビバクテリウム属に属する微生物としては、
いわゆるコリネ型グルタミン酸生産菌として知られてい
る微生物は全て用いることができるが、好適には下記の
菌株が用いられる。
コリネバクテリウム・グルタミクム
ATCC31833
コリネバクテリウム・アセトアシドフィラムATCCI
3870 コリネバクテリウム・ハーキュリス ATCC13868 コリネバクテリウム・リリウム ATCCI 5990 ブレビバクテリウム・ディバリカラム ATCC14020 ブレビバクテリウム・フラブム ATCC14067 ブレビバクテリウム・イマリオフィラムATCC140
68 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムATCC1
3869 ブレビバクテリウム・チオゲンタリス ATCCI 9240 L−アルギニンを製造する場合、宿主微生物としてL−
アルギニン生産性を有しない菌株を用いることもできる
が、すでにL−アルギニン生産性を有する菌株を用いる
こともできる。アルギニン生産性を有する菌株としては
、アミノ酸アナログ耐性変異株など公知の菌株が使用で
きる。L−オルニチンあるいはL−シトルリンを製造す
る場合には、宿主微生物としてアルギニン要求性が付与
され、すでにL−オルニチンあるいはL−シトルリン生
産性を有する菌株を用いる。
3870 コリネバクテリウム・ハーキュリス ATCC13868 コリネバクテリウム・リリウム ATCCI 5990 ブレビバクテリウム・ディバリカラム ATCC14020 ブレビバクテリウム・フラブム ATCC14067 ブレビバクテリウム・イマリオフィラムATCC140
68 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムATCC1
3869 ブレビバクテリウム・チオゲンタリス ATCCI 9240 L−アルギニンを製造する場合、宿主微生物としてL−
アルギニン生産性を有しない菌株を用いることもできる
が、すでにL−アルギニン生産性を有する菌株を用いる
こともできる。アルギニン生産性を有する菌株としては
、アミノ酸アナログ耐性変異株など公知の菌株が使用で
きる。L−オルニチンあるいはL−シトルリンを製造す
る場合には、宿主微生物としてアルギニン要求性が付与
され、すでにL−オルニチンあるいはL−シトルリン生
産性を有する菌株を用いる。
本発明においてAGK、ACPR,As、およびASS
に対応する遺伝子の供給源となる微生物としてはエシェ
リシア属に属し、AGK、ACPR。
に対応する遺伝子の供給源となる微生物としてはエシェ
リシア属に属し、AGK、ACPR。
AS、およびASSの活性を有するものであればいかな
る微生物でもよい。具体的に好適な一例としては、大腸
菌に12株の遺伝子を用いることができる。大腸菌に1
2株では八〇に、ACPR。
る微生物でもよい。具体的に好適な一例としては、大腸
菌に12株の遺伝子を用いることができる。大腸菌に1
2株では八〇に、ACPR。
AS、ASSは、各々argB、argC,argH。
argGと称する遺伝子にコードされている〔ジェネテ
ィクス(Genetics) 5¥、 167 (19
65))。
ィクス(Genetics) 5¥、 167 (19
65))。
これらの遺伝子の供給源となる染色体DNAは、これら
酵素の活性を有する微生物の培養菌体をリゾチームおよ
び界面活性剤で処理して溶菌した後除蛋白し、ついでエ
タノールで沈殿させる常法〔バイオキミカ・工・バイオ
フィジカ・アクタ(Biochem、 Biophys
、 Acta) 72.619 (1963))により
単離できる。
酵素の活性を有する微生物の培養菌体をリゾチームおよ
び界面活性剤で処理して溶菌した後除蛋白し、ついでエ
タノールで沈殿させる常法〔バイオキミカ・工・バイオ
フィジカ・アクタ(Biochem、 Biophys
、 Acta) 72.619 (1963))により
単離できる。
アルギニン生合成に係わる酵素の遺伝子を含むDNA断
片を組み込むためのベクターとしては、コリネバクテリ
ウム属またはブレビバクテリウム属菌種中で複製できる
ものであれば特に限定されないが、例えばpcGl(特
開昭57−1.34500)pCG2(特開昭58−3
5197)、pCG4゜pcGll(いずれも特開昭5
7183799)。
片を組み込むためのベクターとしては、コリネバクテリ
ウム属またはブレビバクテリウム属菌種中で複製できる
ものであれば特に限定されないが、例えばpcGl(特
開昭57−1.34500)pCG2(特開昭58−3
5197)、pCG4゜pcGll(いずれも特開昭5
7183799)。
pCE51.pCE52.pCE53 (いずれもモレ
キユラー・アンド・ジェネラル・ジェネティクx (M
ol、 Gan、 Genet、)、 196.17
5 (1984) )pCE54.pcBl 01 (
いずれも特開昭58−105999)あるいはそれらか
ら誘導されたプラスミドを使用することができる。ベク
タープラスミドDNAは、特開昭57i34500ある
いは特開昭57−186489に開示された方法で、そ
れらを保有する菌株の培養菌体から単離精製することが
できる。
キユラー・アンド・ジェネラル・ジェネティクx (M
ol、 Gan、 Genet、)、 196.17
5 (1984) )pCE54.pcBl 01 (
いずれも特開昭58−105999)あるいはそれらか
ら誘導されたプラスミドを使用することができる。ベク
タープラスミドDNAは、特開昭57i34500ある
いは特開昭57−186489に開示された方法で、そ
れらを保有する菌株の培養菌体から単離精製することが
できる。
AGK、AGPR,AS、およびAssに対応する各遺
伝子を含む供与体DNAとベクターDNAとの組換え体
DNAは、試験管内で両DNAを制限酵素で切断した後
、D N A IJガーゼで連結反応させ、この結合反
応物を用いて八〇に、ACPR。
伝子を含む供与体DNAとベクターDNAとの組換え体
DNAは、試験管内で両DNAを制限酵素で切断した後
、D N A IJガーゼで連結反応させ、この結合反
応物を用いて八〇に、ACPR。
AS、またはASSが欠損し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変異株を形質転換し、欠損
形質が相補された形質転換株を選択することによって得
ることができる。この組換えDNA技法は、特開昭57
186492および特開昭57−186489に記載の
方法に従って、行うことができる。
たはブレビバクテリウム属の変異株を形質転換し、欠損
形質が相補された形質転換株を選択することによって得
ることができる。この組換えDNA技法は、特開昭57
186492および特開昭57−186489に記載の
方法に従って、行うことができる。
コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属菌株
で直接組換え体DNAを選択する代わりに、例えば大腸
菌のようにすでに遺伝子組換え技法が確立している宿主
−ベクター系を用いることもできる。すなわち、AGK
、ACPR,AS。
で直接組換え体DNAを選択する代わりに、例えば大腸
菌のようにすでに遺伝子組換え技法が確立している宿主
−ベクター系を用いることもできる。すなわち、AGK
、ACPR,AS。
ASSに対応する各遺伝子を含む供与体DNAと大腸菌
ベクターDNAの試験管内で切断、再結合した反応物を
用い、AGK、ACPR,ΔS、またはASSが欠損し
た大腸菌の変異株を形質転換し、欠損形質が相補された
形質転換株を選択することによって目的遺伝子をクロー
ン化することができる。このクローン化したDNAとコ
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
ベクターDNAを試験管内で制限酵素で切断した後、D
N A IJガーゼで再結合反応させ、この結合反応
物を用いて再度、前述のアルギニン生合成酵素が欠損し
た大腸菌変異株を形質転換し、コリネバクテリウム属あ
るいはブレビバクテリウム属菌種のベクターDNAの選
択マーカーを有し、しかも欠損形質が相補された形質転
換株を選択することによっても同様な組換え体DN’A
が取得できる。宿主大腸菌でクローン化したDNAとコ
リネバクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種
のベクターDNAとの組換え体の選択は大腸菌を用いず
、アルギニン生合成に関与する酵素が欠損したコリネバ
クテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種の変異
株を形質転換し、欠損形質が相補された形質転換株を選
択することによっても目的の組換え体DNAを取得する
ことができる。
ベクターDNAの試験管内で切断、再結合した反応物を
用い、AGK、ACPR,ΔS、またはASSが欠損し
た大腸菌の変異株を形質転換し、欠損形質が相補された
形質転換株を選択することによって目的遺伝子をクロー
ン化することができる。このクローン化したDNAとコ
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
ベクターDNAを試験管内で制限酵素で切断した後、D
N A IJガーゼで再結合反応させ、この結合反応
物を用いて再度、前述のアルギニン生合成酵素が欠損し
た大腸菌変異株を形質転換し、コリネバクテリウム属あ
るいはブレビバクテリウム属菌種のベクターDNAの選
択マーカーを有し、しかも欠損形質が相補された形質転
換株を選択することによっても同様な組換え体DN’A
が取得できる。宿主大腸菌でクローン化したDNAとコ
リネバクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種
のベクターDNAとの組換え体の選択は大腸菌を用いず
、アルギニン生合成に関与する酵素が欠損したコリネバ
クテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種の変異
株を形質転換し、欠損形質が相補された形質転換株を選
択することによっても目的の組換え体DNAを取得する
ことができる。
AGK、/!GPR,Asの遺伝子(argB。
argC,argH)を含むDNAの具体的に好適な例
として、特開昭60−66989に記載されているpE
arglがあげられる。pEarglは大腸菌に12株
のシーンバンク中のプラスミドpLc20−10 (
セル(Cell) 9 、91. (1976))と
プラスミドpcE53[モレキユラー・アンド・ジェネ
ラル・ジェネティクス(Mol、 Gen、Genet
、)196、175 (1984) )との組換え体と
して取得したプラスミドで、大腸菌のAGK、A、GP
R,ASの遺伝子(argB、argC,argH)に
加えてAODの遺伝子(argE)を含有するものであ
る。pEarglよりargB、argC。
として、特開昭60−66989に記載されているpE
arglがあげられる。pEarglは大腸菌に12株
のシーンバンク中のプラスミドpLc20−10 (
セル(Cell) 9 、91. (1976))と
プラスミドpcE53[モレキユラー・アンド・ジェネ
ラル・ジェネティクス(Mol、 Gen、Genet
、)196、175 (1984) )との組換え体と
して取得したプラスミドで、大腸菌のAGK、A、GP
R,ASの遺伝子(argB、argC,argH)に
加えてAODの遺伝子(argE)を含有するものであ
る。pEarglよりargB、argC。
argHのみを含むプラスミドを作製するには、例えば
実施例1に示されるようにargEの構造遺伝子に対応
するDNA断片の一部を削除すればよい。
実施例1に示されるようにargEの構造遺伝子に対応
するDNA断片の一部を削除すればよい。
argG遺伝子のクローン化はASS活性を有する大腸
菌に12株亜株、例えばWA802株(FERM B
P’−718)の染色体DNAを供与体として、前記の
方法により実施できる。
菌に12株亜株、例えばWA802株(FERM B
P’−718)の染色体DNAを供与体として、前記の
方法により実施できる。
また、argB、argC,argHおよびargG各
遺伝子を全て含む組換え体DNAは、たとえばargG
遺伝子を含むDNA断片と、前記のargB、argC
,argH各遺伝子を含むプラスミドとを連結すること
により取得することができる。
遺伝子を全て含む組換え体DNAは、たとえばargG
遺伝子を含むDNA断片と、前記のargB、argC
,argH各遺伝子を含むプラスミドとを連結すること
により取得することができる。
以上のように取得したargB、argC。
argHを含む組換え体DNASargGを含む組換え
体DNA、あるいはargB、argC。
体DNA、あるいはargB、argC。
argH,argGを全て含む組換え体DNAは、特開
昭57i86492および゛特開昭57−186489
に示したプロトプラストを使用する方法により、コリネ
バクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種に導
入することができる。
昭57i86492および゛特開昭57−186489
に示したプロトプラストを使用する方法により、コリネ
バクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌種に導
入することができる。
これらの組換え体DNA保有株によるL−アルギニン、
L−シトルリン、するいはL−オルニチンの生産は、従
来の発酵法によるこれらアミノ酸の製造に用いられる方
法により行うことができる。
L−シトルリン、するいはL−オルニチンの生産は、従
来の発酵法によるこれらアミノ酸の製造に用いられる方
法により行うことができる。
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L−アルギニン、L−シトルリン、あるいはL
−オルニチンが生成蓄積するので、これを採取する。
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L−アルギニン、L−シトルリン、あるいはL
−オルニチ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、シニークロース、マルトース、マンノース、澱粉、
澱粉加水分解液、糖蜜などの炭水化物、ポリアルコール
、ピルビン酸、フマール酸。
ス、シニークロース、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。さらに菌の
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。
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油化物、脱脂大
豆粕あるいはその消化物、踊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油化物、脱脂大
豆粕あるいはその消化物、踊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気的条件
下に行う。培養温度は一般に20〜40℃が好適である
。培養中の培地のpH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L−アルギ
ニン、L−シトルリン、あるいはL−オルニチンが蓄積
する。
下に行う。培養温度は一般に20〜40℃が好適である
。培養中の培地のpH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L−アルギ
ニン、L−シトルリン、あるいはL−オルニチンが蓄積
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し一アルギニン、
L−シトルリン、あるいはL−オルニチンを回収する。
脂処理などの公知の方法で培養液からし一アルギニン、
L−シトルリン、あるいはL−オルニチンを回収する。
このようにしてargB、argC,argHを含む組
換え体DNAを保有させたコリネバクテリウム属または
ブレビバクテリウム属菌株を用いることにより非保有株
に比べ高い収率でL−アルギニン、L−シトルリン、あ
るいはL−オルニチンを生産することが、またargB
、argC。
換え体DNAを保有させたコリネバクテリウム属または
ブレビバクテリウム属菌株を用いることにより非保有株
に比べ高い収率でL−アルギニン、L−シトルリン、あ
るいはL−オルニチンを生産することが、またargB
、argC。
argHおよびargGを含む組換え体DNAを保有さ
せたコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
菌株を用いることにより非保有株に比べ高い収率でL−
アルギニンを生産することができる。かかる微生物とし
て、具体的にはたとえばコリネバクテリウム・グルタミ
クムに62(アルギニン生産性;FERM BPil
12)。
せたコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
菌株を用いることにより非保有株に比べ高い収率でL−
アルギニンを生産することができる。かかる微生物とし
て、具体的にはたとえばコリネバクテリウム・グルタミ
クムに62(アルギニン生産性;FERM BPil
12)。
コリネバクテリウム・グルタミクムに63(アルギニン
生産性;FERM BP−1113)があげられる。
生産性;FERM BP−1113)があげられる。
それらは、シトルリン生産菌コリネバクテリウム・グル
タミクムに61 (FERMBP−1111)とともに
工業技術院微生物工業技術研究所(微工研)に昭和61
年7月24日付で寄託されている。
タミクムに61 (FERMBP−1111)とともに
工業技術院微生物工業技術研究所(微工研)に昭和61
年7月24日付で寄託されている。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例
(1)大腸菌のアルギニン要求性変異株の取得アルギニ
ン生合成遺伝子のクローニングおよびクローン化した遺
伝子の確認のために、アルギニン生合成遺伝子を欠損し
た大腸菌株を以下のように取得した。
ン生合成遺伝子のクローニングおよびクローン化した遺
伝子の確認のために、アルギニン生合成遺伝子を欠損し
た大腸菌株を以下のように取得した。
大腸菌に12株亜株WA802(メチオニン要求性;F
ERM BP−718)にN−メチル−N’−ニトロ
−N−ニトロソグアニジン(NTG)、400 r/m
lを用いて通常の変異処理を施した後、ペニシリンを用
いる栄養要求株の濃縮法〔エックスペリメント・イン・
モレキ5 ラ−’ジェネティクス(Bxperimen
t inMolecular Genetics) p
、230.コールド スプリング ハーバ−ラボラトリ
−(1972) )に従ってアルギニン要求株を濃縮後
選択した。得られたアルギニン要求株の変異遺伝子の同
定は、各アルギニン生合成酵素の活性を測定することに
よって行った。
ERM BP−718)にN−メチル−N’−ニトロ
−N−ニトロソグアニジン(NTG)、400 r/m
lを用いて通常の変異処理を施した後、ペニシリンを用
いる栄養要求株の濃縮法〔エックスペリメント・イン・
モレキ5 ラ−’ジェネティクス(Bxperimen
t inMolecular Genetics) p
、230.コールド スプリング ハーバ−ラボラトリ
−(1972) )に従ってアルギニン要求株を濃縮後
選択した。得られたアルギニン要求株の変異遺伝子の同
定は、各アルギニン生合成酵素の活性を測定することに
よって行った。
活性測定法は、AGK、AODおよびASについては、
ジャーナル・オブ・ジェネラル・ミクロバイオロジイ(
J、にen1Microbiol、) 69゜365
(1971)、ACPRについては、バイオキミカ・工
・バイオフィジカ・アクタ(Biochem。
ジャーナル・オブ・ジェネラル・ミクロバイオロジイ(
J、にen1Microbiol、) 69゜365
(1971)、ACPRについては、バイオキミカ・工
・バイオフィジカ・アクタ(Biochem。
Biophys、Acta) 且8.306 (19
65) 、A S Sについては、ジャーナル・オブ・
バイオケミストリイ(J、Biochem、) 85
.1309 (1979) に従って行った。その結
果、AGK (a rgB)欠損変異株としてEA−2
1、ACPR(argC)欠損変異株としてEA−35
、AOD(argE)欠損変異株としてEA−4、AS
S (argG)欠損変異株としてEA−51、AS
(argH)欠損変異株としてEA−77を取得した。
65) 、A S Sについては、ジャーナル・オブ・
バイオケミストリイ(J、Biochem、) 85
.1309 (1979) に従って行った。その結
果、AGK (a rgB)欠損変異株としてEA−2
1、ACPR(argC)欠損変異株としてEA−35
、AOD(argE)欠損変異株としてEA−4、AS
S (argG)欠損変異株としてEA−51、AS
(argH)欠損変異株としてEA−77を取得した。
(2)大腸菌のargB、argC,argH各遺伝子
を含みargE遺伝子を含まないプラスミドDNAの作
製 特開昭60−66989に示されているように、大腸菌
のargB、argC,a’rgH。
を含みargE遺伝子を含まないプラスミドDNAの作
製 特開昭60−66989に示されているように、大腸菌
のargB、argC,a’rgH。
argE各遺伝子からなるクラスターを含む組換え体D
NApEarglは、pLc20−10とpCE53と
の組換え体として取得できる。
NApEarglは、pLc20−10とpCE53と
の組換え体として取得できる。
pLc20−10は大腸菌に12株のシーンバンク中か
ら得られ、上記遺伝子群を有することが知られティる〔
セル(Cell) 9 、91 (1976))。
ら得られ、上記遺伝子群を有することが知られティる〔
セル(Cell) 9 、91 (1976))。
pCE53はモレキュラー・アンド・ジェネラル−ジェ
ネティクx (Mo1.Gen、Genet、) 19
6゜175 (1984) に示したプラスミドで、
選択マーカーとしてカナマイシン耐性遺伝子を有し、大
腸菌とコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム
属などのコリネ型グルタミン酸生産菌の双方で複製する
。pEarglは第1図に示すような各種制限酵素の切
断部位を有しているが、このうち2ケ所存在する5a1
1切断部位は、いずれもargEの構造遺伝子内に存在
することが示されている〔ジーン(Gene) 5 、
207(1979) )。
ネティクx (Mo1.Gen、Genet、) 19
6゜175 (1984) に示したプラスミドで、
選択マーカーとしてカナマイシン耐性遺伝子を有し、大
腸菌とコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム
属などのコリネ型グルタミン酸生産菌の双方で複製する
。pEarglは第1図に示すような各種制限酵素の切
断部位を有しているが、このうち2ケ所存在する5a1
1切断部位は、いずれもargEの構造遺伝子内に存在
することが示されている〔ジーン(Gene) 5 、
207(1979) )。
pEarglからargB、argC,argH各遺伝
子を含み、argE遺伝子を含まないプラスミドDNA
の取得は以下の方法により行った。まずpEarglを
保有する大腸菌に12株亜株WA802の培養菌体から
、アンらの方法〔ジャーナル・オブ・バクテリオロジイ
(J。
子を含み、argE遺伝子を含まないプラスミドDNA
の取得は以下の方法により行った。まずpEarglを
保有する大腸菌に12株亜株WA802の培養菌体から
、アンらの方法〔ジャーナル・オブ・バクテリオロジイ
(J。
Bacteriol、) 140.400 (1979
) )に従い単離゛シた。pEarglプラスミドDN
A2ttgを含む制限酵素5ajt I用反応緩衝液C
10mM)!Jス(ヒドロキシルメチル)アミノメタン
(以下トリスと略す)、150mM NaCl1,7
mMMgCR2,pH8,0:] 100頭に5単位の
Saj!I(全酒造社製、8単位/ρ)を添加し、37
℃で1時間反応させた。該消化物を65℃で1時間加温
した後、10倍濃度のT4リガーゼ反応緩衝液(660
mM)リス、66mMMgCj!2,109mMジチオ
スレイトール。
) )に従い単離゛シた。pEarglプラスミドDN
A2ttgを含む制限酵素5ajt I用反応緩衝液C
10mM)!Jス(ヒドロキシルメチル)アミノメタン
(以下トリスと略す)、150mM NaCl1,7
mMMgCR2,pH8,0:] 100頭に5単位の
Saj!I(全酒造社製、8単位/ρ)を添加し、37
℃で1時間反応させた。該消化物を65℃で1時間加温
した後、10倍濃度のT4リガーゼ反応緩衝液(660
mM)リス、66mMMgCj!2,109mMジチオ
スレイトール。
pH7,6)12A+2.ATP (100mM)3m
。
。
T’4’lガーゼ(宝酒造社製、350単位/ρ)1g
を加え、4℃で24時間反応させた。このリガーゼ反応
混合物を形質転換に供した。受容菌としては、(1)で
取得したargEを欠損した大腸菌に12株亜株EA−
4(アルギニン、メチオニン要求性)を用いた。EA−
4のコンピテント・セルはダジエルトらの方法〔ジーン
(Gene) 6 、23 (1979) )で調製し
た。
を加え、4℃で24時間反応させた。このリガーゼ反応
混合物を形質転換に供した。受容菌としては、(1)で
取得したargEを欠損した大腸菌に12株亜株EA−
4(アルギニン、メチオニン要求性)を用いた。EA−
4のコンピテント・セルはダジエルトらの方法〔ジーン
(Gene) 6 、23 (1979) )で調製し
た。
すなわち、L培地(バタトトリブトン10g。
酵母エキス5g、グルコース1gおよびNa(1℃5g
を水1βに含み、p H7,2に調整した培地)50m
lにEA−4株を植菌し′、東京光電比色計で660’
nmにおける吸光度(OD)<以下、特記しないかぎり
吸光度は660nmで測定)が0.5になるまで37℃
で培養した。培養液を氷水中で10分間冷却してから遠
心した。冷却した0、IM Ca(1220m1に菌
体を再懸濁し、0℃に20分間置いた。菌体を再遠心し
、0、IM CaCl120.5mlに懸濁し、0℃
で18時間装いた。Ca Cj! 2処理した菌液15
0誠に前記リガーゼ反応混合物50mを添加混合し、0
℃に10分間置いてから37℃で5分間加温した。次い
でL培地2印lを添加し、37℃で2時間振盪培養した
。生理食塩水で2回遠心洗浄後、25■/ml相当のカ
ナマイシンを添加したし寒天培地〔L培地11に寒天1
6gを含む培地〕に塗布し、37℃で1日培養した。出
現した形質転換株は、メチオモン30■/mlを含むデ
ービス最少寒天培地〔グルコース2g。
を水1βに含み、p H7,2に調整した培地)50m
lにEA−4株を植菌し′、東京光電比色計で660’
nmにおける吸光度(OD)<以下、特記しないかぎり
吸光度は660nmで測定)が0.5になるまで37℃
で培養した。培養液を氷水中で10分間冷却してから遠
心した。冷却した0、IM Ca(1220m1に菌
体を再懸濁し、0℃に20分間置いた。菌体を再遠心し
、0、IM CaCl120.5mlに懸濁し、0℃
で18時間装いた。Ca Cj! 2処理した菌液15
0誠に前記リガーゼ反応混合物50mを添加混合し、0
℃に10分間置いてから37℃で5分間加温した。次い
でL培地2印lを添加し、37℃で2時間振盪培養した
。生理食塩水で2回遠心洗浄後、25■/ml相当のカ
ナマイシンを添加したし寒天培地〔L培地11に寒天1
6gを含む培地〕に塗布し、37℃で1日培養した。出
現した形質転換株は、メチオモン30■/mlを含むデ
ービス最少寒天培地〔グルコース2g。
(NH4)23041g、に2HP047g。
KH2PO42g、MgSO4・7H200,1g 。
クエン酸3ナトリウム塩0.5 g 、サイアミン塩酸
塩4mg、および寒天16gを水11に含み、・ p
H7,2に調整した培地〕、およびメチオニンとアルギ
ニン各30g/mlを含むグービス最少寒天培地に塗布
し、アルギニン要求性を調べた。
塩4mg、および寒天16gを水11に含み、・ p
H7,2に調整した培地〕、およびメチオニンとアルギ
ニン各30g/mlを含むグービス最少寒天培地に塗布
し、アルギニン要求性を調べた。
このうちアルギニン要求性を示した形質転換株の培養菌
体から、前記のpEarglを単離したのと同様の方法
によりプラスミドDNAを単離した。このプラスミドD
NAは制限酵素消化とアガロースゲル電気泳動で解析し
た結果、第1図に示すようにpEa r g 1の2ケ
所のSaj! I切断部位にはさまれた0、 5 K
bのDNA断片が欠失した構造を有していた。このプラ
スミドをpEarg2と命名した。
体から、前記のpEarglを単離したのと同様の方法
によりプラスミドDNAを単離した。このプラスミドD
NAは制限酵素消化とアガロースゲル電気泳動で解析し
た結果、第1図に示すようにpEa r g 1の2ケ
所のSaj! I切断部位にはさまれた0、 5 K
bのDNA断片が欠失した構造を有していた。このプラ
スミドをpEarg2と命名した。
このプラスミドDNAを用いてEA−4株を前記と同様
に再形質転換した結果、得られたカナマイシン耐性形質
転換株は全てアルギニン要求性を有していた。しかし、
argBを欠損した大腸菌に12株亜株EA−21.a
rgCを欠損した大腸菌に12株亜株EA−35および
argHを欠損した大腸菌に12株亜株EA−77(以
上□いずれもアルギニン、メチオニン要求性)をpEa
rg2で形質転換した結果、得られたカナマイシン耐性
形質転換株はすべてアルギニン非要求性であった。この
ことよりpEa r g 2はargB、argC,a
rgH各遺伝子を含み、argE遺伝子は含まないプラ
スミドであることが判明した(第1図参照)。
に再形質転換した結果、得られたカナマイシン耐性形質
転換株は全てアルギニン要求性を有していた。しかし、
argBを欠損した大腸菌に12株亜株EA−21.a
rgCを欠損した大腸菌に12株亜株EA−35および
argHを欠損した大腸菌に12株亜株EA−77(以
上□いずれもアルギニン、メチオニン要求性)をpEa
rg2で形質転換した結果、得られたカナマイシン耐性
形質転換株はすべてアルギニン非要求性であった。この
ことよりpEa r g 2はargB、argC,a
rgH各遺伝子を含み、argE遺伝子は含まないプラ
スミドであることが判明した(第1図参照)。
(3) p E a r g 2保有株によるし一ア
ルギニン。
ルギニン。
L−シトルリン、L−オルニチンの生産コリネバクテリ
ウム・グルタミクムΔTCC31833、コリネバクテ
リウム・ハーキュリスATC013868,ブレビバク
テリウム・フラブムATCC14067,L−オルニチ
ン生産性菌株コリネバクテリウム・グルタミクムATC
C13232,およびコリネバクテリウム・グルタミク
ムATCCI 3032よりアルギニン要求株として分
離したシトルリン生産性菌株コリネバクテリウム・グル
タミクムに61(FER’M BP−1111)のプ
ロトプラストを形質転換してpEarg2を導入した。
ウム・グルタミクムΔTCC31833、コリネバクテ
リウム・ハーキュリスATC013868,ブレビバク
テリウム・フラブムATCC14067,L−オルニチ
ン生産性菌株コリネバクテリウム・グルタミクムATC
C13232,およびコリネバクテリウム・グルタミク
ムATCCI 3032よりアルギニン要求株として分
離したシトルリン生産性菌株コリネバクテリウム・グル
タミクムに61(FER’M BP−1111)のプ
ロトプラストを形質転換してpEarg2を導入した。
コリネバクテリウム・グルタミクムA’ T CC31
833、コリネバクテリウム・ハーキュリスATCC1
3868,ブレビバクテリウム・フラブムATCCI
4067.コリネバクテリウム・グルタミクムATCC
13232,コリネバクテリウム・グルタミクムに61
(FERMBP−1111)をそれぞれNB培地(粉
末ブイヨン20g、酵母エキス5gを水IIlに含みp
H7,2に調整した培地)にて30℃で一昼夜振盪培
養し、その種培養0.1mlを10m1の35M培地〔
グルコースLog、NH4Cβ 4g。
833、コリネバクテリウム・ハーキュリスATCC1
3868,ブレビバクテリウム・フラブムATCCI
4067.コリネバクテリウム・グルタミクムATCC
13232,コリネバクテリウム・グルタミクムに61
(FERMBP−1111)をそれぞれNB培地(粉
末ブイヨン20g、酵母エキス5gを水IIlに含みp
H7,2に調整した培地)にて30℃で一昼夜振盪培
養し、その種培養0.1mlを10m1の35M培地〔
グルコースLog、NH4Cβ 4g。
尿素2g、酵母エキス1 g、KH2PO< 1g
。
。
K2HPO43g、MgCL・6 H200,4g 。
F e 304 ・7 H2010mg、MnSO4・
4〜6820 0.2mg、ZnSO4’ 7 H20
0,9mg+Cu5O6’ 5H200,4mg、Na
2B4O7”10H200,09mg、 (NH4)
sMOto□4・4 HzOo、 04 mg、ビオチ
ン30■、サイアミン塩酸塩1 mgを純水1j2に含
みp H7,2に調整した培地〕、あるいはアルギニン
200■/mlを添加したSSM培地10m〕の入った
L字型試験管に接種し、モノー型培養槽にて30℃で振
盪培養した。ODが0.15になった時点で0.5単位
/mlになるようにペニシリンGを添加した。
4〜6820 0.2mg、ZnSO4’ 7 H20
0,9mg+Cu5O6’ 5H200,4mg、Na
2B4O7”10H200,09mg、 (NH4)
sMOto□4・4 HzOo、 04 mg、ビオチ
ン30■、サイアミン塩酸塩1 mgを純水1j2に含
みp H7,2に調整した培地〕、あるいはアルギニン
200■/mlを添加したSSM培地10m〕の入った
L字型試験管に接種し、モノー型培養槽にて30℃で振
盪培養した。ODが0.15になった時点で0.5単位
/mlになるようにペニシリンGを添加した。
さらに培養を続け、ODが約0.6になったところで細
胞を集菌し、RCGP培地〔グルコース5g、カザミノ
酸5g、酵母エキス2.5 g 。
胞を集菌し、RCGP培地〔グルコース5g、カザミノ
酸5g、酵母エキス2.5 g 。
K2HPO43,5g、KH2PO41,5g。
Mg(12・6H200,41g、Fe50.・7H2
010+ng、Mn5O,・4〜6820 2mg。
010+ng、Mn5O,・4〜6820 2mg。
ZnSO4・7 H200,9mg+ (N H4)6
M 07024・4 H200;(14mg、ビオチン
30g、サイアミン塩酸塩2■、コハク酸二ナトリウム
135g、ポリビニルピロリドン(分子量10. OO
O”)30gを水II!、に含む培地〕に1mg/ml
のりゾチームを含む液2.5ml (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155時間緩かに振盪反応してプロトプラ
スト化した。このプロトプラスト菌液Q、5mlを小試
験管にとり、2,500Xgで5分間遠心分離し、TS
MC緩衝液[:10mMMgC12,30mM Ca
CC,50mMトリス、400mMシヨ糖、 pH7,
5)1mlに懸濁して遠心洗浄後、TSMC緩衝液Q、
1mlに再懸濁した。この菌液に2倍濃度のTSMC緩
衝液とpEa r g 2プラスミドDNA溶液との1
対1混合液toolIIlを加えて混和し、次いでTS
MCMWi液中に20%ポリエチレングリコール(PE
、C) 6,000 (半井化学薬品社製)を含む液1
.Qmlを添加して混合した。3分後2.500xgで
5分間遠心分離にかけて上澄液を除去し、沈降したプロ
トプラストを1mlのRCGP培地(pH7,4)に懸
濁してから30℃で2時間緩やかに振盪した。ついでこ
のプロトプラスト懸濁液のQ、3mlをカナマイシン4
00pH/mlを含むRCGP寒天培地(RCGP培地
に1.6%寒天を含む培地、p H7,4)に塗抹し、
30℃で8日間培養した。
M 07024・4 H200;(14mg、ビオチン
30g、サイアミン塩酸塩2■、コハク酸二ナトリウム
135g、ポリビニルピロリドン(分子量10. OO
O”)30gを水II!、に含む培地〕に1mg/ml
のりゾチームを含む液2.5ml (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155時間緩かに振盪反応してプロトプラ
スト化した。このプロトプラスト菌液Q、5mlを小試
験管にとり、2,500Xgで5分間遠心分離し、TS
MC緩衝液[:10mMMgC12,30mM Ca
CC,50mMトリス、400mMシヨ糖、 pH7,
5)1mlに懸濁して遠心洗浄後、TSMC緩衝液Q、
1mlに再懸濁した。この菌液に2倍濃度のTSMC緩
衝液とpEa r g 2プラスミドDNA溶液との1
対1混合液toolIIlを加えて混和し、次いでTS
MCMWi液中に20%ポリエチレングリコール(PE
、C) 6,000 (半井化学薬品社製)を含む液1
.Qmlを添加して混合した。3分後2.500xgで
5分間遠心分離にかけて上澄液を除去し、沈降したプロ
トプラストを1mlのRCGP培地(pH7,4)に懸
濁してから30℃で2時間緩やかに振盪した。ついでこ
のプロトプラスト懸濁液のQ、3mlをカナマイシン4
00pH/mlを含むRCGP寒天培地(RCGP培地
に1.6%寒天を含む培地、p H7,4)に塗抹し、
30℃で8日間培養した。
出現したカナマイシン耐性形質転換株を400m1 S
S M培地で振盪培養し、ODが0.15になったと
ころで0.5単位/mlとなるようにペニシリンGを添
加し、さらにODが0.65になるまで培養した。培養
液から菌体を集菌し、TES緩衝液(トリス0.03M
、EDTA 0.005M。
S M培地で振盪培養し、ODが0.15になったと
ころで0.5単位/mlとなるようにペニシリンGを添
加し、さらにODが0.65になるまで培養した。培養
液から菌体を集菌し、TES緩衝液(トリス0.03M
、EDTA 0.005M。
NaCji! 0.05M、pH8,0)で洗浄後、
リゾチーム液(25%シヨ糖、0.1M NaC1゜
0.05M)リス、 0.8mg/mlリゾチーム:p
H8,0)10mlに懸濁し、37℃で4時間反応させ
た。反応液に5M NaC12,4ml、 0.5M
EDTA(pH8,0) 0.6ml、および4%
ラウリル硫酸ナトリウムと0.7M Na(lからな
る溶液4.4mlを順次添加し、緩やかに混和してから
氷水中に15時間装いた。溶解物全量を遠心管に移し、
4℃で60分間69,400xgの遠心分離にかけ上澄
液を回収した。これに重量百分率10%相当のPEG6
,000(半井化学薬品社製)を加え、静かに混和して
溶解後、氷水中に置いた。10時間後、1.500xg
で10分間遠心分離してペレットを回収した。
リゾチーム液(25%シヨ糖、0.1M NaC1゜
0.05M)リス、 0.8mg/mlリゾチーム:p
H8,0)10mlに懸濁し、37℃で4時間反応させ
た。反応液に5M NaC12,4ml、 0.5M
EDTA(pH8,0) 0.6ml、および4%
ラウリル硫酸ナトリウムと0.7M Na(lからな
る溶液4.4mlを順次添加し、緩やかに混和してから
氷水中に15時間装いた。溶解物全量を遠心管に移し、
4℃で60分間69,400xgの遠心分離にかけ上澄
液を回収した。これに重量百分率10%相当のPEG6
,000(半井化学薬品社製)を加え、静かに混和して
溶解後、氷水中に置いた。10時間後、1.500xg
で10分間遠心分離してペレットを回収した。
TBS緩衝緩衝液5警lえてペレットを静かに再溶解し
てから1.5 mg/mlエチジウムブロマイド2.0
ml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に合わせた。この溶液を105.
OOOxg、18℃で48時間超遠心分離にかけた。こ
の密度匂配遠心により共有結合で閉じられた環状のDN
Aは、紫外線照射することによって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た。このバンドを注
射器で遠心チューブの側面から抜きとることによってプ
ラスミドを分離した。ついで分離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
して透析した。こうしてプラスミドDNAを得た。
てから1.5 mg/mlエチジウムブロマイド2.0
ml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に合わせた。この溶液を105.
OOOxg、18℃で48時間超遠心分離にかけた。こ
の密度匂配遠心により共有結合で閉じられた環状のDN
Aは、紫外線照射することによって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た。このバンドを注
射器で遠心チューブの側面から抜きとることによってプ
ラスミドを分離した。ついで分離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
して透析した。こうしてプラスミドDNAを得た。
これらのプラスミドを制限酵素消化とアガロースゲル電
気泳動で解析した結果、各種制限酵素切断様式で特徴付
けられるpEarg2と同一の構造を有するものである
ことがわかった。
気泳動で解析した結果、各種制限酵素切断様式で特徴付
けられるpEarg2と同一の構造を有するものである
ことがわかった。
こうして形質転換株コリネバクテリウム・グルタミクム
ATcc31833/pEarg2゜コリネバクテリウ
ム・ハーキュリスATCC13868/pEarg2.
ブレビバクテリウム・フラブムATcc14067/p
Earg2゜コリネバクテリウム・グルクミクムΔTC
C13232/pEarg2右よびコリネバクテリウム
・グルタミクムに61/pEarg2を取得した。この
うち形質転換株コリネバクテリウム・グルタミクムAT
CC31833/pEarg2はコリネバクテリウム・
グルタミクムに62 (FERM BP−1112)
として微工研に寄託されている。
ATcc31833/pEarg2゜コリネバクテリウ
ム・ハーキュリスATCC13868/pEarg2.
ブレビバクテリウム・フラブムATcc14067/p
Earg2゜コリネバクテリウム・グルクミクムΔTC
C13232/pEarg2右よびコリネバクテリウム
・グルタミクムに61/pEarg2を取得した。この
うち形質転換株コリネバクテリウム・グルタミクムAT
CC31833/pEarg2はコリネバクテリウム・
グルタミクムに62 (FERM BP−1112)
として微工研に寄託されている。
また同様の操作によってコリネバクテリウム・グルタミ
クムATCC31833,コリネバクテリウム・ハーキ
ュリスATCC13868゜ブレビバクテリウム・フラ
ブムATCC1406コリネバクテリウム・グルタミク
ムATCC13232、およびコリネバクテリウム・グ
ルタミクムに61 にpEarglを導入し、各々の
形質転換株を得た。
クムATCC31833,コリネバクテリウム・ハーキ
ュリスATCC13868゜ブレビバクテリウム・フラ
ブムATCC1406コリネバクテリウム・グルタミク
ムATCC13232、およびコリネバクテリウム・グ
ルタミクムに61 にpEarglを導入し、各々の
形質転換株を得た。
得られたpEargl、pEarg2各形質転換株につ
いて、以下のようにL−アルギニン。
いて、以下のようにL−アルギニン。
L−シトルリン、あるいはL−オルニチンの生産試験を
行った。
行った。
NB培地中で30℃、16時間振盪培養した種培養Q、
5mlを生産培地5ml (廃糖蜜80g(グルコース
換算)、(NH4)2SO440g。
5mlを生産培地5ml (廃糖蜜80g(グルコース
換算)、(NH4)2SO440g。
KH2PO40,5g、に2HPO40,5g。
Ca COs 20 gを水11に含み、p H7,
0に調整した培地〕の入った試験管に接種し、30℃で
72時間振盪培養した。ただし、L−シトルリンまたは
L−オルニチンの生産試験では、該生産培地5mlに1
00■/mlのし一アルギニンを添加した。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−アルギニン、L−シトルリ
ン。
0に調整した培地〕の入った試験管に接種し、30℃で
72時間振盪培養した。ただし、L−シトルリンまたは
L−オルニチンの生産試験では、該生産培地5mlに1
00■/mlのし一アルギニンを添加した。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−アルギニン、L−シトルリ
ン。
およびL−オルニチンの生成量を測定した。
結果を第1表、第2表、第3表に示す。
7、 第 1 表第
2 表 第 3 表 以上の結果より、pEargl (argB。
2 表 第 3 表 以上の結果より、pEargl (argB。
argC,argHおよびargE遺伝子を含有)より
argE遺伝子を欠失させて得たプラスミドpEarg
2の導入株では、pEarg1導入株に比導入子ルギニ
ン、オルニチンまたはシトルリンの生産性が向上するこ
とが明らかになった。
argE遺伝子を欠失させて得たプラスミドpEarg
2の導入株では、pEarg1導入株に比導入子ルギニ
ン、オルニチンまたはシトルリンの生産性が向上するこ
とが明らかになった。
(4)大腸菌argG遺伝子を含むプラスミドDNAの
調製 大腸菌argG遺伝子を含む染色体DNAは、前記の大
腸菌に12株亜株WA802 (FERMBP−718
)より常法〔バイオキミカ・工・バイオフィジカ・アク
タ(Biochem、Biophys。
調製 大腸菌argG遺伝子を含む染色体DNAは、前記の大
腸菌に12株亜株WA802 (FERMBP−718
)より常法〔バイオキミカ・工・バイオフィジカ・アク
タ(Biochem、Biophys。
Acta) 72.619 (1963))により単離
した。
した。
ベクターとして使用したpBR322(アンピシリン耐
性、テトラサイクリン耐性)は全酒造社製の市販品を用
いた。pBR322プラスミドDNA1■およびWA8
02染色体DNA3■を含む制限酵素Ban1I用反応
液(10mMトリス、5QmM NaC1,7mM
MgCl2゜pH7゜5 )、100A+2に16単
位のBan1II (東洋紡績社製)を添加し、37℃
で60分間反応後、65℃で40分間加温して反応を停
止した。
性、テトラサイクリン耐性)は全酒造社製の市販品を用
いた。pBR322プラスミドDNA1■およびWA8
02染色体DNA3■を含む制限酵素Ban1I用反応
液(10mMトリス、5QmM NaC1,7mM
MgCl2゜pH7゜5 )、100A+2に16単
位のBan1II (東洋紡績社製)を添加し、37℃
で60分間反応後、65℃で40分間加温して反応を停
止した。
該反応消化物に10倍濃度のT4’Jガーゼ緩衝液12
m1.loOmM ATP3mおよびT4リガーゼ(
全酒造社製)350単位を加え、12℃で16時間反応
させた。このリガーゼ反応混合物を(1)で取得した大
腸菌に12株亜株EΔ−51(アルギニン、メチオニン
要求性)の形質転換に供した。EA−51株のコンピテ
ント・セルは実施例(2)に記した方法により調製した
。
m1.loOmM ATP3mおよびT4リガーゼ(
全酒造社製)350単位を加え、12℃で16時間反応
させた。このリガーゼ反応混合物を(1)で取得した大
腸菌に12株亜株EΔ−51(アルギニン、メチオニン
要求性)の形質転換に供した。EA−51株のコンピテ
ント・セルは実施例(2)に記した方法により調製した
。
選択培地は30IIg/mlのメチオニン、および50
■/ml t:Dアンピシリンを添加したデービス最少
寒天培地を用いた。出現した形質転換株の培養菌体から
前記のアンらの方法によりプラスミドDNAを単離した
。形質転換株から得られ、pEarg3と命名したプラ
スミドは、各種制限酵素での消化とアガロースゲル電気
泳動による解析の結果、pBR322の唯一のBan1
lI(C]aJと切断認識部位が同一)切断部位に7キ
ロベースのBan1lIDNA断片が挿入された構造で
あることが示された。pEarg3を用い、EA−51
株を前記と同様に再形質転換したところ、アンピシリン
耐性で選択された形質転換株は全てアルギニン非要求性
を示した。
■/ml t:Dアンピシリンを添加したデービス最少
寒天培地を用いた。出現した形質転換株の培養菌体から
前記のアンらの方法によりプラスミドDNAを単離した
。形質転換株から得られ、pEarg3と命名したプラ
スミドは、各種制限酵素での消化とアガロースゲル電気
泳動による解析の結果、pBR322の唯一のBan1
lI(C]aJと切断認識部位が同一)切断部位に7キ
ロベースのBan1lIDNA断片が挿入された構造で
あることが示された。pEarg3を用い、EA−51
株を前記と同様に再形質転換したところ、アンピシリン
耐性で選択された形質転換株は全てアルギニン非要求性
を示した。
このことから大腸菌argQ遺伝子がり6−ン化されて
いることが確認された。pEarg3の作製過程を第1
図に示す。
いることが確認された。pEarg3の作製過程を第1
図に示す。
(5) p’ E a r g 2と大腸菌argG
断片との組換えプラスミドの作製 実施例(2)で作製したpEarg2と実施例(4)で
クローン化した大腸菌argQ断片とを組み換えて、a
rgB、argC,argH,argGの4遺伝子を全
て含むプラスミドpEarg4を作製した。
断片との組換えプラスミドの作製 実施例(2)で作製したpEarg2と実施例(4)で
クローン化した大腸菌argQ断片とを組み換えて、a
rgB、argC,argH,argGの4遺伝子を全
て含むプラスミドpEarg4を作製した。
pEarg2 DNA2gを含む制限酵素Ban1I
用反応液100mに0.3単位のBan1IIを添加し
、37℃で1時間反応後65℃で40分間加温して反応
を停止した。一方、pEa r g 3DNA2μgを
含むBanIII用反応液100’a(lに4単位のB
an1IIを添加し、37℃で1時間反応後65℃で4
0分間加温して反応を停止した。
用反応液100mに0.3単位のBan1IIを添加し
、37℃で1時間反応後65℃で40分間加温して反応
を停止した。一方、pEa r g 3DNA2μgを
含むBanIII用反応液100’a(lに4単位のB
an1IIを添加し、37℃で1時間反応後65℃で4
0分間加温して反応を停止した。
両反応消化物を混合した後、10倍濃度のT4リガーゼ
緩衝液23m、100mM ΔTP5パ、およびT4
リガーゼ350単位を加え、12℃で16時間反応させ
た。このリガーゼ反応混合物を用いてEA−51株の形
質転換を行った。選択培地は30■/mlのメチオニン
、および25m/mlのカナマイシンを添加したデービ
ス最少寒天培地を用いた。出現した形質転換株の培養菌
体から得られ、pEarg4と命名したプラスミドは、
各種制限酵素での消化とアガロースゲル電気泳動による
解析の結果、pEarg2の2ケ所のBanIII切断
部位のうちカナマイシン耐性遺伝子外にある部位に、p
Earg3でみられた7キロベースのBan1II断片
が挿入された構造をしていることが示された。pEar
g4を用い、(1)で取得したEA−21゜EA−35
,EA−77、およびEA−51を形質転換したところ
、カナマイシン耐性で選択された各形質転換株は全てア
ルギニン非要求性を示し、pEarg4にはargB、
argC。
緩衝液23m、100mM ΔTP5パ、およびT4
リガーゼ350単位を加え、12℃で16時間反応させ
た。このリガーゼ反応混合物を用いてEA−51株の形
質転換を行った。選択培地は30■/mlのメチオニン
、および25m/mlのカナマイシンを添加したデービ
ス最少寒天培地を用いた。出現した形質転換株の培養菌
体から得られ、pEarg4と命名したプラスミドは、
各種制限酵素での消化とアガロースゲル電気泳動による
解析の結果、pEarg2の2ケ所のBanIII切断
部位のうちカナマイシン耐性遺伝子外にある部位に、p
Earg3でみられた7キロベースのBan1II断片
が挿入された構造をしていることが示された。pEar
g4を用い、(1)で取得したEA−21゜EA−35
,EA−77、およびEA−51を形質転換したところ
、カナマイシン耐性で選択された各形質転換株は全てア
ルギニン非要求性を示し、pEarg4にはargB、
argC。
argHおよびargGの4遺伝子が含まれていること
が確かめられた。
が確かめられた。
また、このpEarg4を用いてコリネバクテリウム・
グルタミクムLA−A36(アルギニン要求性)を形質
転換した。核子は、コリネバクテリウム・グルタミクム
ATCC31833由来のリゾチーム感受性変異株AT
CC31834、から通常用いられる変異処理により誘
導されたアルギニン要求性の変異株であり、アルギニン
生合成の中間体であるシトルリンを生育要求物質である
アルギニンに代替できないこと、およびpEarg2を
導入してもアルギニン要求性はかわらないことから、そ
の欠損変異はASS遺伝子(大腸菌のargG遺伝子産
物に対応)にあると推察されるものである。コリネバク
テリウム・グルタミクムLA−A36の種培養0.1m
lをNB培地10m1に植菌し、30℃で振盪培養した
。OD 0.6になった時点で集菌し、以下実施例(3
)と同様の操作を行ってpEarg4による形質転換を
行った。選択培地は400■/m1のカナマイシンを含
むRCGP寒天培地を用いた。得られたカナマイシン耐
性形質転換株についてそのアルギニン要求性を調べたと
ころ、全ての株がアルギニン非要求性を示した。従って
大腸菌argQ遺伝子はコリネバクテリウム属またはブ
レビバク、チリウム属菌種中においても発現することが
確認された。pEarg4の作製過程を第1図に示す。
グルタミクムLA−A36(アルギニン要求性)を形質
転換した。核子は、コリネバクテリウム・グルタミクム
ATCC31833由来のリゾチーム感受性変異株AT
CC31834、から通常用いられる変異処理により誘
導されたアルギニン要求性の変異株であり、アルギニン
生合成の中間体であるシトルリンを生育要求物質である
アルギニンに代替できないこと、およびpEarg2を
導入してもアルギニン要求性はかわらないことから、そ
の欠損変異はASS遺伝子(大腸菌のargG遺伝子産
物に対応)にあると推察されるものである。コリネバク
テリウム・グルタミクムLA−A36の種培養0.1m
lをNB培地10m1に植菌し、30℃で振盪培養した
。OD 0.6になった時点で集菌し、以下実施例(3
)と同様の操作を行ってpEarg4による形質転換を
行った。選択培地は400■/m1のカナマイシンを含
むRCGP寒天培地を用いた。得られたカナマイシン耐
性形質転換株についてそのアルギニン要求性を調べたと
ころ、全ての株がアルギニン非要求性を示した。従って
大腸菌argQ遺伝子はコリネバクテリウム属またはブ
レビバク、チリウム属菌種中においても発現することが
確認された。pEarg4の作製過程を第1図に示す。
(6) pE a r g 4保有株によるし一アル
ギニンの生産 コリネバクテリウム・グルタミクムATCC31833
、コリネバクテリウム・ハーキュリスATCC1386
8,およびブレビバクテリウム・フラグAATCC14
067を実施例(3)と同様な方法でプロトプラスト化
し、pEarg4を導入した。
ギニンの生産 コリネバクテリウム・グルタミクムATCC31833
、コリネバクテリウム・ハーキュリスATCC1386
8,およびブレビバクテリウム・フラグAATCC14
067を実施例(3)と同様な方法でプロトプラスト化
し、pEarg4を導入した。
これら形質転換株より実施例(3)で示したのと同様な
方法によりプラスミドを単離し、各種制限酵素消化とア
ガロースゲル電気泳動による解析を行った結果、pEa
rg4と同一の構造を有するものであることが確認され
た。これら形質転換株のうち、コリネバクテリウム・グ
ルタミクムATCC31833/pEarg4は、コリ
ネバクテリウム・グルタミクムに63(FERM B
P−1113)として微工研に寄託されている。
方法によりプラスミドを単離し、各種制限酵素消化とア
ガロースゲル電気泳動による解析を行った結果、pEa
rg4と同一の構造を有するものであることが確認され
た。これら形質転換株のうち、コリネバクテリウム・グ
ルタミクムATCC31833/pEarg4は、コリ
ネバクテリウム・グルタミクムに63(FERM B
P−1113)として微工研に寄託されている。
pEarg4保有株、pEarg2保有株。
およびプラスミド非保有株のし一アルギニン生産試験を
実施例(3)と同様の方法により行った。
実施例(3)と同様の方法により行った。
結果を第4表に示す。
第 4 表
以上の結果より、pEarg2(argB。
argC,argH遺伝子を含有)と大腸菌由来のar
gG遺伝子を含むDNA断片とを組みDNAよりクロー
ン化したargG遺伝子を含む換えて得たプラスミドp
Earg4の導入株では、pEarg2導入株に比導入
用ギニンの生産性が向上することが明らかになった。
gG遺伝子を含むDNA断片とを組みDNAよりクロー
ン化したargG遺伝子を含む換えて得たプラスミドp
Earg4の導入株では、pEarg2導入株に比導入
用ギニンの生産性が向上することが明らかになった。
発明の効果
本発明によれば、エシェリシア属菌種の八〇K。
AC,PR,ASの合成に関与する遺伝子(argB。
argC,argH)を含有する組換え体DNA。
あるいは該遺伝子とASSの合成に関与する遺伝子(a
rgG)を含有する組換え体DNAを保有させることに
より、コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム
属菌種におけるL−アルギニン、L−シトルリン、ある
いはL−オルニチンの生産性を向上させることができる
。
rgG)を含有する組換え体DNAを保有させることに
より、コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム
属菌種におけるL−アルギニン、L−シトルリン、ある
いはL−オルニチンの生産性を向上させることができる
。
第1図は、pEarg2.pEarg3.pEarg4
の制限酵素BamHI、Bann1.PstI。 5a11の切断地図とその作製過程を示す。図中Bmは
BamHI、BnはBan1II、PはPstI。 Sは5aI2Iを表す。プラスミドの大きさは、キロベ
ース(Kb)で表示されている。pEarg2゜pEa
rg3.pEarg4の太い実線部分はpEar、gl
由来のアルギニン生合成遺伝子群(argB、argC
,argH)を含むDNA断片を、白ヌキ太線部分は、
WA802株染色体L)NA@斤ケ衣し−(0心。 区 手続補正書く自発) 昭和62年q月 7日 1、事件の表示 昭和61年特許願第213572号 2、発明の名称 アミノ酸の製造法 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6番1号名 称
(102)協和醗酵工業株式会社図面 5、補正の内容
の制限酵素BamHI、Bann1.PstI。 5a11の切断地図とその作製過程を示す。図中Bmは
BamHI、BnはBan1II、PはPstI。 Sは5aI2Iを表す。プラスミドの大きさは、キロベ
ース(Kb)で表示されている。pEarg2゜pEa
rg3.pEarg4の太い実線部分はpEar、gl
由来のアルギニン生合成遺伝子群(argB、argC
,argH)を含むDNA断片を、白ヌキ太線部分は、
WA802株染色体L)NA@斤ケ衣し−(0心。 区 手続補正書く自発) 昭和62年q月 7日 1、事件の表示 昭和61年特許願第213572号 2、発明の名称 アミノ酸の製造法 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6番1号名 称
(102)協和醗酵工業株式会社図面 5、補正の内容
Claims (5)
- (1)エシェリシア属に属する微生物のN−アセチルグ
ルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミルリ
ン酸レダクターゼおよびアルギニノスクシナーゼの合成
に関与する遺伝情報を担うDNA断片、またはN−アセ
チルグルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタ
ミルリン酸レダクターゼ、アルギニノスクシナーゼおよ
びアルギニノコハク酸シンテターゼの合成に関与する遺
伝情報を担うDNA断片とベクターDNAとの組換え体
DNAを保有す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培地に培養し、培養物中
にL−アルギニン、L−シトルリンまたはL−オルニチ
ンを生成蓄積させ、該培養物から該アミノ酸を採取する
ことを特徴とするアミノ酸の製造法。 - (2)エシェリシア属に属する微生物のN−アセチルグ
ルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミルリ
ン酸レダクターゼおよびアルギニノスクシナーゼの合成
に関与する遺伝情報を担うDNA断片とベクターDNA
との組換え体DNA。 - (3)エシェリシア属に属する微生物のN−アセチルグ
ルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミルリ
ン酸レダクターゼ、アルギニノスクシナーゼおよびアル
ギニノコハク酸シンテターゼの合成に関与する遺伝情報
を担うDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNA
。 - (4)エシェリシア属に属する微生物のN−アセチルグ
ルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミルリ
ン酸レダクターゼおよびアルギニノスクシナーゼの合成
に関与する遺伝情報を担うDNA断片とベクターDNA
との組換え体DNAを保有す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。 - (5)エシェリシア属に属する微生物のN−アセチルグ
ルタミン酸キナーゼ、N−アセチル−γ−グルタミルリ
ン酸レダクターゼ、アルギニノスクシナーゼおよびアル
ギニノコハク酸シンテターゼの合成に関与する遺伝情報
を担うDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNA
を保有す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。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61213572A JPH0755155B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | アミノ酸の製造法 |
DE8787113188T DE3785119T2 (de) | 1986-09-10 | 1987-09-09 | Verfahren zur herstellung von aminosaeuren. |
EP87113188A EP0259858B1 (en) | 1986-09-10 | 1987-09-09 | Process for producing amino acids |
KR1019870010053A KR900004424B1 (ko) | 1986-09-10 | 1987-09-10 | 아미노산의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61213572A JPH0755155B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | アミノ酸の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6368091A true JPS6368091A (ja) | 1988-03-26 |
JPH0755155B2 JPH0755155B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=16641424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61213572A Expired - Lifetime JPH0755155B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | アミノ酸の製造法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0259858B1 (ja) |
JP (1) | JPH0755155B2 (ja) |
KR (1) | KR900004424B1 (ja) |
DE (1) | DE3785119T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006035831A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-15 | 協和醗酵工業株式会社 | L−アルギニン、l−オルニチンまたはl−シトルリンの製造法 |
WO2012124631A1 (ja) | 2011-03-11 | 2012-09-20 | 一般財団法人化学及血清療法研究所 | シトルリンを含有するアジュバント組成物 |
WO2013122188A1 (ja) | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 協和発酵バイオ株式会社 | 血管内皮機能低下の予防または改善剤 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3078312B2 (ja) * | 1990-11-22 | 2000-08-21 | 協和醗酵工業株式会社 | 物質の製造法 |
JP2000197490A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-07-18 | Ajinomoto Co Inc | L―アルギニンの製造法 |
KR100671785B1 (ko) | 1999-04-19 | 2007-01-19 | 교와 핫꼬 고교 가부시끼가이샤 | 신규한 탈감작형 아스파르토키나아제 |
US7160705B2 (en) | 2000-04-28 | 2007-01-09 | Ajinomoto Co., Inc. | Arginine repressor deficient strain of coryneform bacterium and method for producing L-arginine |
KR101735935B1 (ko) * | 2015-07-20 | 2017-05-16 | 씨제이제일제당 (주) | 퓨트레신 또는 오르니틴 생산 미생물 및 이를 이용한 퓨트레신 또는 오르니틴 생산방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6066989A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | L−アルギニンの製造法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS575693A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-12 | Ajinomoto Co Inc | Production of l-arginine through fermentation process |
JPS5867699A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Ajinomoto Co Inc | プラスミド |
EP0332234B1 (en) * | 1983-02-17 | 1993-07-28 | Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. | Process for preparing l-tyrosine |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61213572A patent/JPH0755155B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-09 DE DE8787113188T patent/DE3785119T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-09 EP EP87113188A patent/EP0259858B1/en not_active Expired - Lifetime
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6066989A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | L−アルギニンの製造法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006035831A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-15 | 協和醗酵工業株式会社 | L−アルギニン、l−オルニチンまたはl−シトルリンの製造法 |
JP4881739B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2012-02-22 | 協和発酵バイオ株式会社 | L−アルギニン、l−オルニチンまたはl−シトルリンの製造法 |
WO2012124631A1 (ja) | 2011-03-11 | 2012-09-20 | 一般財団法人化学及血清療法研究所 | シトルリンを含有するアジュバント組成物 |
US9381242B2 (en) | 2011-03-11 | 2016-07-05 | The Chemo—Sero—Therapeutic Research Institute | Adjuvant composition containing citrulline |
US10556005B2 (en) | 2011-03-11 | 2020-02-11 | The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute | Adjuvant composition containing citrulline |
WO2013122188A1 (ja) | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 協和発酵バイオ株式会社 | 血管内皮機能低下の予防または改善剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE3785119T2 (de) | 1993-07-08 |
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EP0259858B1 (en) | 1993-03-31 |
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