JPWO2015033849A1 - L―システインの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
腸内細菌科に属する細菌を培地中で培養して得られた培養物からL-システインを採取する、L-システインの製造方法であって、
前記腸内細菌科に属する細菌が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、psp Eタンパク質、sse Aタンパク質、yce Aタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の硫黄転移ドメイン含有タンパク質が過剰発現するように改変されていることを特徴とする、製造方法。
前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、及びpsp Eタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、項1に記載の製造方法。
前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、yee Dタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、項1に記載の製造方法。
前記培地が炭素源としてグリセロールを含む、項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
前記培地が硫黄源としてチオ硫酸塩を含む、項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
前記培地が硫黄源として硫酸塩を含む、項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
前記腸内細菌科に属する細菌がエシェリヒア属細菌である、項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、psp Eタンパク質、sse Aタンパク質、yce Aタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の硫黄転移ドメイン含有タンパク質が過剰発現するように改変されている腸内細菌科に属する細菌。
さらに、O-アセチルセリンスルフヒドリラーゼBの活性が低下するように改変されている、項8に記載の細菌。
前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、及びpsp Eタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、項8又は9に記載の細菌。
前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、yee Dタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、項8又は9に記載の細菌。
大腸菌がL-システインを生合成する経路には、硫黄源として硫酸塩を利用する経路(硫酸経路)と、硫黄源としてチオ硫酸塩を利用する経路の(チオ硫酸経路)2つの経路が存在する(図1)。図1に示されるように、チオ硫酸経路においてはCys Mタンパク質がシステイン合成を担っているのに対して、硫酸経路においてはCys Kタンパク質がシステイン合成を担っている。そこで、システイン生産における硫黄源の利用機構の一端を明らかにする目的で、cys K遺伝子又はcys M遺伝子の欠損株を、硫黄源として硫酸のみを含む培地又はチオ硫酸のみを含む培地中での生育能を調べた。具体的には次のように行った。
参考例1で示唆されたcys M非依存チオ硫酸経路を担う因子を探索する目的で、cys M欠損による生育阻害を回復させる因子を探索した。具体的には次のように行った。
チオ硫酸経路活性化因子を過剰発現がシステイン生産能に与える影響を調べる目的で、cys M欠損株と、実施例1で用いたglp E遺伝子を過剰発現しているcys M欠損株のシステイン生産能を比較した。具体的には次のように行った。
チオ硫酸経路活性化因子過剰発現株のシステイン生産能に炭素源が与える影響を調べる目的で、炭素源としてグルコース又はグリセロールを含む培地を用いた場合とで、システイン生産能を比較した。具体的には、グルコースを含む培地として実施例2のSM1(+10%LB+Tet)培地を用いて、グリセロールを含む培地として実施例2のSM1(+10%LB+Tet)培地の組成において、「30 g/L glucose」を「60 g/L glycerol」に変えた培地を用いて、実施例2と同様にシステイン生産能を測定し、比較した。結果を図5に示す。
野生株のシステイン生産能にチオ硫酸経路活性化因子の過剰発現が与える影響を調べた。具体的には、cys M欠損株に替えて野生株を用い、glp E遺伝子を過剰発現しているcys M欠損株に代えて、glp E遺伝子を過剰発現している野生株を用い、且つ炭素源としてグリセロールを用いる以外は、実施例2と同様に行った。結果を図6に示す。
glp E以外のチオ硫酸経路活性化因子の過剰発現がシステイン生産能に与える影響についても調べた。具体的には、cys M欠損株、及びglp E遺伝子を過剰発現しているcys M欠損株に加えて、さらにyee D又はpsp Eを過剰発現しているcys M欠損株を用い、硫黄源としてチオ硫酸及び硫酸の両方を用い、且つ炭素源としてグリセロールを用いる以外は、実施例2と同様にシステイン生産能を測定した。結果を図7に示す。
glp E以外のチオ硫酸経路活性化因子の過剰発現が野生株のシステイン生産能に与える影響についても調べた。具体的には、野生株、又はglp E、yee D若しくはpsp Eを過剰発現している野生株を用い、硫黄源としてチオ硫酸及び硫酸の両方を用い、且つ培養開始後72時間後にサンプリングする以外は、炭素源がグルコースの場合は実施例2と同様に、炭素源がグリセロールの場合は実施例3と同様に、システイン生産能を測定した。結果の一部を図8に示す。
Claims (11)
- 腸内細菌科に属する細菌を培地中で培養して得られた培養物からL-システインを採取する、L-システインの製造方法であって、
前記腸内細菌科に属する細菌が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、psp Eタンパク質、sse Aタンパク質、yce Aタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の硫黄転移ドメイン含有タンパク質が過剰発現するように改変されていることを特徴とする、製造方法。 - 前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、及びpsp Eタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、yee Dタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記培地が炭素源としてグリセロールを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記培地が硫黄源としてチオ硫酸塩を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 前記培地が硫黄源として硫酸塩を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 前記腸内細菌科に属する細菌がエシェリヒア属細菌である、請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、psp Eタンパク質、sse Aタンパク質、yce Aタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の硫黄転移ドメイン含有タンパク質が過剰発現するように改変されている腸内細菌科に属する細菌。
- さらに、O-アセチルセリンスルフヒドリラーゼBの活性が低下するように改変されている、請求項8に記載の細菌。
- 前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、glp Eタンパク質、yee Dタンパク質、及びpsp Eタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項8又は9に記載の細菌。
- 前記硫黄転移ドメイン含有タンパク質が、yee Dタンパク質、及びsir Aタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項8又は9に記載の細菌。
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