KR100199993B1 - Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli - Google Patents

Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli Download PDF

Info

Publication number
KR100199993B1
KR100199993B1 KR1019960064665A KR19960064665A KR100199993B1 KR 100199993 B1 KR100199993 B1 KR 100199993B1 KR 1019960064665 A KR1019960064665 A KR 1019960064665A KR 19960064665 A KR19960064665 A KR 19960064665A KR 100199993 B1 KR100199993 B1 KR 100199993B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phb
lactose
coli
whey
psyl107
Prior art date
Application number
KR1019960064665A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980046342A (en
Inventor
이상엽
Original Assignee
박원훈
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박원훈, 한국과학기술원 filed Critical 박원훈
Priority to KR1019960064665A priority Critical patent/KR100199993B1/en
Priority to AU48351/97A priority patent/AU707659B2/en
Publication of KR19980046342A publication Critical patent/KR19980046342A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100199993B1 publication Critical patent/KR100199993B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • C12P7/625Polyesters of hydroxy carboxylic acids
    • 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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y203/00Acyltransferases (2.3)
    • C12Y203/01Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y305/00Hydrolases acting on carbon-nitrogen bonds, other than peptide bonds (3.5)
    • C12Y305/02Hydrolases acting on carbon-nitrogen bonds, other than peptide bonds (3.5) in cyclic amides (3.5.2)
    • C12Y305/02006Beta-lactamase (3.5.2.6)

Landscapes

  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

본 발명은 재조합 대장균을 이용하여 유당(lactose) 도는 유청(whey)으로부터 PHB(poly-3-hydroxybutyrate)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 알칼리게네스 유트로퍼스(Alcaligenes eutriphus)의 PHB 합성 유전자를 포함한 제조합 플라스미드(plasmid)로 유당 이용가능의 대장균을 형질전환시키고, 그를 유당이나 유청 함유 배지에서 배양하는 PHB의제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 6종의 재조합 대장균(DSM 499(pSYL105), DSM 499(pSYL107), DSM6056(pSYL105), DSM 6056(pSYL107), KCTC 2223(pSYL107))에 의해 유당 또는 유칭으로부터 PHB의 생산이 가능하며, 다양한 복합 질소원의소량 첨가에 의하여 PHB 생산능을 향상시킬 수 있고, 특히 재조합 대장균 DSM 499(pSYL107)과 KCTCb 2223(pSYL105)를 이용하여 PHB를 보다 효과적으로 제조할 수 있다. 또한, 본 발명은 저가이면서 환경오염의 주범인 유청으로부터 PHB를 제조할 수 있으므로 PHB의 경제적인 생산 뿐만 아니라, 환경보호 차원에서도 일조하게 된다.The present invention relates to a method of producing poly-3-hydroxybutyrate (PHB) from lactose or whey using recombinant E. coli. More specifically, the present invention is to transform the E. coli lactose available in the production plasmid containing a PHB synthetic gene of Alcaligenes eutriphus, and cultured in lactose or whey-containing medium It relates to a manufacturing method of PHB. According to the present invention, production of PHB from lactose or milking by six recombinant E. coli (DSM 499 (pSYL105), DSM 499 (pSYL107), DSM6056 (pSYL105), DSM 6056 (pSYL107), KCTC 2223 (pSYL107)) It is possible to improve the PHB production ability by adding a small amount of various complex nitrogen sources, and PHB can be produced more effectively using recombinant E. coli DSM 499 (pSYL107) and KCTCb 2223 (pSYL105). In addition, since the present invention can manufacture PHB from whey, which is a low cost and environmental pollutant, not only economic production of PHB, but also environmental protection.

Description

재조합 대장균을 이용하여 유당 도는유청으로부터 PHB(poly-3-hydrxybutyrate)를 제조하는 방법Method for preparing poly-3-hydrxybutyrate (PHB) from lactose or whey using recombinant E. coli

본 발명은 재조합 대장균을 이용하여 유당(lactose) 또는 유청(whey)으로부터 PHB(poly-3-hydroxybutyrate)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 알칼리게네스 유트로퍼스 (Alxaligenes eutrophus)의 PHB 합성 유전자를 포합한 재조합 플라스미드 (plasmid)로 유당 이용가능의 대장균을 형징전환시키고, 그를 유당이나 유청 함유 배지에서 배양하는 PHB의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing poly-3-hydroxybutyrate (PHB) from lactose or whey using recombinant E. coli. More specifically, the present invention provides a recombinant plasmid containing PHB synthetic gene of Alkaligenes eutrophus, which transforms lactose available Escherichia coli and cultures it in lactose or whey-containing medium. It relates to a method for producing PHB.

최근, 생분해성 고분자 재료로 각광받고 있는 PHB는 미생물에 의해 합성, 축저되는 에너지 저장물질이다. PHB는 기존의 화학합성 고분자의 물리화학 기계적 성질이 비슷하고, 생체 적합성(biocompatibility) 및 생분해성이 우수하여 자연계에서 일정시간 경과하면 미생물에 의해 물과 이산화탄소로 완전분해가 되므로, 환경친화 플라스틱 원료로 각광을 받고 있다. 특히. PHB의 분해산물인 3-하이드록시부티레이트(3-hydroxybutyrate)는 인간 뿐만 아니라, 동물의 체내에 존재하는 대사 산물이어서 수술용 봉합사 및 약물 전달 시스템(drug delivery sysyem)등에의 용도로 개발되고 있으나, 높은 생산단가 때문에 아직까지 범용의 포장재나 용기로는 사용되지 못하고 있다.Recently, PHB, which has been spotlighted as a biodegradable polymer material, is an energy storage material synthesized and stored by microorganisms. PHB has similar physicochemical and mechanical properties of existing chemical synthetic polymers, and has excellent biocompatibility and biodegradability, so it can be completely decomposed into water and carbon dioxide by microorganisms after a certain time in nature. I am in the limelight. Especially. 3-hydroxybutyrate, a breakdown product of PHB, is a metabolite present in the body of animals as well as humans, and is being developed for use in surgical sutures and drug delivery systems. Due to the production cost, it has not been used as a general packaging material or container yet.

따라서 PHB의 경계적인 생산을 위하여, PHB 생산균주로 알려진 알칼리게네스 유트로퍼스(Alxaligenes eutrophus)와 알칼리게네스 레이터스(Alcaligenes latus)등이 집중적으로 연구되었고(참조: USP 4,433,053; Anderson and Daws, Microbiol.Rev., 54:450-472(1990)), 최근에는 몇몇의 연구자들에 의해 알칼리게네스 유트로퍼스이 PHB 합성유전자를 대장균에 클로닝함으로써, 재조합 미생물에의한 PHB의 생산도 가능하게되었다.(참조: WO 89/00202; Slater et al., J. Bacteriol., 170:4431-4436(1988); Schubert et al., J.Bacteriol., 170:5837-5847(1988): Peoples and Sinskey, J. Biol. Chem., 264:15298-15303(1989)).Thus, for the borderline production of PHB, Alkaligenes eutrophus and Alcaligenes latus, known as PHB producing strains, have been intensively studied (see USP 4,433,053; Anderson and Daws, Microbiol. Rev., 54: 450-472 (1990)), and recently, several researchers have made it possible to produce PHB by recombinant microorganisms by cloning the PHB gene into E. coli. (See WO 89/00202; Slater et al., J. Bacteriol., 170: 4431-4436 (1988); Schubert et al., J. Bacteriol., 170: 5837-5847 (1988): Peoples and Sinskey J. Biol. Chem., 264: 15298-15303 (1989).

본 발명자 역시 재조합 대장균에의해 경제적으로 PHB를 생산할 수 있는 방법을 강구하고자, 높은 복제수를 갖는 플라스미드의 개발, 플라스미드의안정화, 형질 전환용 균주이 개발,재조합 미생물의 고농도 배양기술 개발 및 PHB 합성 촉진을 위한 배양조건 확립 등에 대한 연구를 수행하여 왔다. 이러한 연구를 통하여, 복제수가 각기 다른 플라스미드 pSYl101 및 pS시102. 이들을 안정화시키기 위하여플라스미즈 R1의 parB 영역(참조: Gerdes, Bio/Technol., 6:1402(1988))을 전기플라스미드에 삽입시켜 제조한 pSYL103과 pSYL104를 대장 티1-Blue에 도입하여 PHB 합성능을 비교한 결과, 높은 복제수의 플라스미드를 사용하여야 PHB의 생산이 높음을 확인할 수 있었다.(참조: Lee et al., Ann. NY Acad. Sci., 721:43-53(1994): Lee et al., J. Biotechmol., 32:203-211(1994)).In order to find a method for producing PHB economically by recombinant Escherichia coli, the present inventors have also developed plasmids having high copy numbers, stabilization of plasmids, development of transformation strains, development of high concentration culture technology of recombinant microorganisms, and promotion of PHB synthesis. Research has been carried out to establish the culture conditions for. Through this study, plasmids pSYl101 and pS 102 with different copy numbers were obtained. In order to stabilize these compounds, pSYL103 and pSYL104 prepared by inserting the parB region of plasmid R1 (Gerdes, Bio / Technol., 6: 1402 (1988)) into an electric plasmid were introduced into colonic T1-Blue, and thus PHB synthesis ability As a result, it was confirmed that the production of PHB is high only by using a high copy number plasmid (Lee et al., Ann. NY Acad. Sci., 721: 43-53 (1994): Lee et al. al., J. Biotechmol., 32: 203-211 (1994)).

또한, 대장균 XL1-Blue, 대장균 DH5,대장균 JM109. 대장균 B, 대장균 W, 대장균 K12 등 여러 종류의 대장균에 높은 복제수를 가지면서 안정한 플라스미드 pSYL105를 도이바여, PHB 합성속도 및 수율 등에 대한 연구를 수행한 결과, 균주특성에 따라 PHB 합성족도와 수율 등이 다름을 확인하였다(참조: lee et al., Biotechnol. ioeng,. 44:1337-1347(1994)).In addition, E. coli XL1-Blue, E. coli DH5 Escherichia coli JM109. As a result of research on the rate and yield of PHB synthesis and the yield of stable plasmid pSYL105 with high copy number to E. coli B, Escherichia coli W, E. coli K12, etc. This difference was confirmed (lee et al., Biotechnol. Ioeng, 44: 1337-1347 (1994)).

아울러. PHB 합성 촉진을 위한 제조합 미생물의 배양조건에 대한 연구를 통하여, 복합배지에 비해 저가의 단순배지에서는 PHB 합선능이 낮음을알아내었다. 따라서, 경제적으로 고넝도의 PHB를 제조할 수잇는 재양방법이 요구되었고, 이러한 방법으로 소향의 복합 질소원이 첨가된 단순배지를 이용하는 방법이 제시되었으며, 트립톤(tryptone), 카사미노산(xasamino acid) 혹은 카제인 가수분해물(casein hydrolysate) 등의 복합질소원을 소향(0.5 내지 5g/L) 첨가함으로써, PHB합성을 증진시킬 수 있음을 확인하였다(참조: Lee and Chang, J. Environ. Polymer Degrad., 2:169-176(1994). 또한 전기의 복합 질소원대신에 아미노산이나 올레산(oleicacid)의첨가로도 PHB 합성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다참조: Lee et al., J. Ferment. Bioeng., 79:177-180(1995)).together. Studies on the culture conditions of the prepared microorganisms to promote the synthesis of PHB, it was found that the low PHB short-circuit capacity in low-cost simple medium compared to the composite medium. Therefore, a re-cultivation method was required to produce high-quality PHB economically, and a method using a simple medium added with a complex nitrogen source of HOS was proposed in this way, tryptone and xasamino acid. Or it was confirmed that by adding a flavor nitrogen (0.5 to 5g / L), such as casein hydrolysate (casein hydrolysate), PHB synthesis can be enhanced (see Lee and Chang, J. Environ. Polymer Degrad., 2 : 169-176 (1994) It has also been shown that the addition of amino acids or oleic acids can improve PHB synthesis instead of the former complex nitrogen source: Lee et al., J. Ferment. Bioeng., 79 177-180 (1995).

한편. PHB의 생산성을 높이기 위하여 유가식 배양법을 개발하여 39시간만에 건조균체 농도 101g/L. PHB 농도 81g/L를 얻을 수 있었다.)참조: Lee et al,. J.Biotechnol., 32:203-211(1994)). 또한 복합질소원이 소량첨가된 단순배지에서도 유가식 배양에 의해 80g/L PHB를 얻을 수 있어서, 재조합 대장균에 의한 PHB 생산이 매우 효과적임을 확인할 수 있었다(참조: Lee and Chang, J. Environ.Polymer Degrad., 2:169-176(1994)).Meanwhile. In order to increase the productivity of PHB, a fed-batch culture method was developed, and the dry cell concentration 101g / L in 39 hours. A PHB concentration of 81 g / L was obtained. See Lee et al. J. Biotechnol., 32: 203-211 (1994)). In addition, 80g / L PHB can be obtained by fed-batch culture in simple medium containing small amounts of complex nitrogen sources, indicating that PHB production by recombinant E. coli is very effective (see Lee and Chang, J. Environ. Polymer Degrad). , 2: 169-176 (1994)).

아울러, 재조합 대장균에 의한 PHB생산시 균체가 필라멘테이션에 의해 길어져서 세포의 성장이 둔화 혹은 정지되므로, 균체의 배양호율이 떨어질 뿐만 아니라, PHB의 생산성도 낮아진다는 문제점이 노출되어 왔는 바. 이에 본 발명자는 재조합 대장균의 필라멘테이션 현상을 억제 또는 방지하기 위한 연구를 거듭한 결과, 필라멘테이션으 억제할 수 있는 필수 세포분열 단백질(ftsZ)의 유전자 및 PHB 유전자를 포함한재조합 플라스미드 pSYL107을 제조하고 그로 형질전환된 재조합 대장균이 배양시 필라멘테이션 현상을 나타내지 안흥며, 고농도로 PHB를 제조할 수 있음을 밝혔다(참조; S.Y Lee. Biotechnol., Lett,. 16:1247-1252(1994); S.Y Lee. Kor. J. Appl. Microbiol. Biotechnol,. 22:614-620(1994); Lee and Lee. J E nviron, Polymer Degrad., 4:131-134(1996)).In addition, since the growth of the cells is slowed or stopped by filamentation during the production of PHB by recombinant E. coli, the growth rate of the cells is reduced, as well as the productivity of PHB has been exposed. Accordingly, the present inventors have repeatedly studied to inhibit or prevent the filamentation phenomenon of recombinant E. coli, thereby producing a recombinant plasmid pSYL107 containing a gene of essential cell division protein (ftsZ) and a PHB gene that can inhibit filamentation. The recombinant Escherichia coli transformed therewith showed no filamentation in culture and was able to produce PHB at a high concentration (see SY Lee. Biotechnol., Lett, 16: 1247-1252 (1994); SY Lee.Kor. J. Appl.Microbiol.Biotechnol ,. 22: 614-620 (1994); Lee and Lee.Je nviron, Polymer Degrad., 4: 131-134 (1996)).

그러나, 상술한 연구는 모두 포도당을 주 탄소원으로 하므로, 그의 결과 얻은 PHB의 생산단가는 포당당의 가격에 많이 의존한다. 따라서, 포도당 대신에 저가의 탄소원을 원료로 하여PHB를 제조하면, 그의 생산단가는 상당히 낮아질 수 있다.However, since the above studies all use glucose as the main carbon source, the production cost of the resulting PHB depends heavily on the price of glucose. Therefore, if PHB is produced using a low-cost carbon source instead of glucose, its production cost can be significantly lowered.

유청은 치즈나 카제인 제조시에 부수적으로 생성되는 액체물질로소 유당과 유청단백질이 풍부하며, 일반적으로 1kg의 치즈 제조시 약 8kg의 유청이 생산된다. 이러한 유청은 생물학적 산소요구량(BOD)의 높아 하천 등 환경을 크게 오염시키고 있으며, 유용자원의 낭비하는 점에서 그의 효과적인 이용 방안이 요구되고 있다.Whey is a liquid substance that is a by-product of cheese or casein production and is rich in lactose and whey protein. In general, about 8 kg of whey is produced for 1 kg of cheese. Such whey has a high biological oxygen demand (BOD) and greatly pollutes the environment such as rivers, and wastewater of useful resources is required for its effective use.

지금까지 생분해성 고분자PHB의 생산을 위해 얼리 사용되어온 알칼리게네스 유트로퍼스, 알칼리게네스 레이터스, 메탄올 자화균등은 유다을 탄소원으로 하여 성장할 수 없으나, 대장균 중의 일부는 그를 탄소원으로 성장할 수 있다.Alkali genes Eutropus, Alkogen Generus, Methanol magnetization bacteria, which have been used early for the production of biodegradable polymer PHB, cannot grow using Judas as a carbon source, but some of E. coli can grow it as a carbon source.

이에, 본 발명자는 PHB 합성 유전자가 클로닝된 재조함 플라스미드 pSYL105 또는 pSYL107을 유당을 탄소원으로 이용할 수 있는 7종의 대장균에 도입시킨 다음. 유당 또는 유청 함유 배지에서 료율적으로 PHB를 생산하는 재조합 대장균을 선별하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors introduced the recombinant plasmid pSYL105 or pSYL107 cloned with the PHB synthetic gene into seven types of E. coli, which can use lactose as a carbon source. Recombinant Escherichia coli, which produces PHB in a lactose or whey containing medium, was selected and completed the present invention.

결국, 본 발명의 목적은 PHB 합성유전자를 포함한 재조함 플라스미드로 유당 이용가능의 대장균을 형질전환시키고, 이 형질전환체를 유당이나 유청 함유 배지에서 배양하는 PHB의 제조방법을 제공하는 것이다.After all, an object of the present invention is to provide a method for producing PHB by transforming E. coli of lactose available with a recombinant plasmid containing a PHB synthetic gene, and culturing the transformant in lactose or whey-containing medium.

제1도는 재조합 플라스미드 pSYL105의 유전자 지도를 나타낸다.1 shows a genetic map of recombinant plasmid pSYL105.

제2도는 재조합 플라스미드 pS시107의 유전자 지도를 나타낸다.2 shows a genetic map of recombinant plasmid pS 107.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

우선, 유당을 탄소원으로하여 성장이 우수한 대장균을 선별학기 위하여, 단순배지(KH2PO413.5 g/L, (KH2)4HPO44 g/L, MgSO47H2O 1.4 g/L, 시트르산(citricacid) 1.7 g/L, FeSO47H2O 0.1 g/L, CaCl22H2O 0.02 g/L, ZnSO47H2O 0.022 g/L, MnSO44H2O 0.005g/L, CuSO45H2O 0.01g/L, (NH4)6Mo7O244H2O 0.001g/L, Na2B4O710H2O 0.002g/L 및 티아민(THIAMINE)0.01g.L으로 구성된배지)에 유당을 첨가한 배지에서 공지의 우당 이용가능 균주인 7종의 대장균(Escherichia coli) 즉, E/ coli(ATCC 9492), E. coli W(ATCC 9637), E. coli K12(ATCC 23716), E. coli B(DSM 499), E. coli TG1(DSM 6056), E. coli K12(KCTC 1116), E. coli W3110(KCTC 2223)을 배양하고 성장과 정도를알아보았다. 그결과, E. coli B(DSM 499), E. coli TG1(DSM 6056)과 E. coli W3110(KCTC 2223) 주가 상대적으로 성장이 우수하였다.First, in order to screen E. coli with excellent growth using lactose as a carbon source, simple medium (KH 2 PO 4 13.5 g / L, (KH 2 ) 4 HPO 4 4 g / L, MgSO 4 7H 2 O 1.4 g / L, Citric acid 1.7 g / L, FeSO 4 7H 2 O 0.1 g / L, CaCl 2 2H 2 O 0.02 g / L, ZnSO 4 7H 2 O 0.022 g / L, MnSO 4 4H 2 O 0.005 g / L, CuSO 4 5H 2 O 0.01 g / L, (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 4H 2 O 0.001 g / L, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O 0.002 g / L and THIAMINE 0.01 gL) 7 known Escherichia coli strains (Escherichia coli), E. coli (ATCC 9492), E. coli W (ATCC 9637), E. coli K12 (ATCC 23716), E. coli B (DSM 499), E. coli TG1 (DSM 6056), E. coli K12 (KCTC 1116) and E. coli W3110 (KCTC 2223) were cultured and examined for growth and extent. As a result, the stocks of E. coli B (DSM 499), E. coli TG1 (DSM 6056), and E. coli W3110 (KCTC 2223) grew relatively.

전기 3종의 대장균을 PHB(poly-3-hydroxybutyrate) 합성 유전자가 플로닝된 플라스미드, 바람직하게는 베타-락타메이즈, PHB 합성유저자 및 플라스미드 R1의 paeB 영역을 포함하는 재조합 플라스미드 pSYL105(참조: Lee et al., Biotechnol., Bioeng,. 44:1337-1347(1994)) 또는 전기 pSYL105에 필수 세포분열 단백질(ftsZ)의 유전자를 삽입시켜 제조한 재조합 플라스미드 pSYL107(참조: S. Y. Lee , Biotechnol., Lett., 16:1247-1252(1994))로 각각 형질전환시켰다.The three E. coli strains were recombinant plasmid pSYL105 comprising a plasmid with a poly-3-hydroxybutyrate (PHB) synthetic gene, preferably beta-lactamase, a PHB synthetic user, and the paeB region of plasmid R1 (Lee et al. al., Biotechnol., Bioeng ,. 44: 1337-1347 (1994)) or recombinant plasmid pSYL107 (SY Lee, Biotechnol., Lett.) prepared by inserting the gene of essential cell division protein (ftsZ) into pSYL105. , 16: 1247-1252 (1994), respectively.

이렇게 얻은 형질전환체들을 유당 또는 유청 함유배지, 바람직하게는 유당또는 유청을 1 내지 80 g/L의 농도로 포함한 상기 단순배지, 혹은 유당 도는 유청을 10 내지 80 g/L의 농도로 포함하고 복합 질소원이 0.1 내지 10g/L 첨가된 상기 단순배지에서 배양하고, 최종 건조균체농도, PHB 농도 및 PHB 함량(거조균체농도당 PHB농도의 퍼센트(%))을 결정하였다. 이때, pSYL105의 형질전환체는 20내지 40, 보다 바람직하게는 25내지 38, 가장 바람직하게는 37에서 배양하였고, pSYL107의 형질전환체는 미니셀(minicell)의 형성을 방지하기 위하여 20내지 40, 보다 바람직하게는25내지 35, 가장 바람직하게는 37에서 배양하였고, pSYL107의 형질전환체는 미니셀(minicell)의 형성을 방지하기 위하여 20내지 40, 보다 바람직하게는 25내지 35, 가장 바람직하게는 30에서 배양하였다(참조: Lee , Biotechnol., Lett., 16:1247-1252(1994))The transformants thus obtained contain lactose or whey containing medium, preferably the simple medium containing lactose or whey at a concentration of 1 to 80 g / L, or lactose or whey at a concentration of 10 to 80 g / L Incubated in the simple medium with 0.1 to 10 g / L nitrogen source, final dry cell concentration, PHB concentration and PHB content (percent of PHB concentration per crude cell concentration) were determined. At this time, the transformant of pSYL105 is 20 To 40 , More preferably 25 To 38 , Most preferably 37 And pSYL107 transformants were cultured at 20 to prevent minicell formation. To 40 , More preferably 25 To 35 , Most preferably 37 And pSYL107 transformants were cultured at 20 to prevent minicell formation. To 40 , More preferably 25 To 35 , Most preferably 30 (Lee, Biotechnol., Lett., 16: 1247-1252 (1994))

그 결과, 6종의 형질전환체 모두는 유당 혹은 유청으로부터 PHB 생산할 수 있었으며, 단순배지보다는 복합 질소원이 첨가된 단순배지에서의 PHB 생산능이 더욱 우수하였다.As a result, all six transformants were able to produce PHB from lactose or whey, and PHB production ability was better in simple medium supplemented with complex nitrogen source than simple medium.

상기에서, 복함 질소원으로는 트립통(tryptone), 효모 추출물, 펩톤(peptone), 카사미노산(casamino acid), 코튼시드 가수분해물(cotton seed hydrolysate), 육즙 추출물(veef extract), 카제인 가수분해물(xasein hydrolysate). 콘스팁리커(corn steep liquor) 또는 소이빈 가수분해물(soybean hydreoysate)등이 사용될 수 있다.In the above, as a source of nitrogen, tryptone, yeast extract, peptone, casamino acid, cotton seed hydrolysate, juicy extract, casein hydrolysate (xasein) hydrolysate). Corn steep liquor or soybean hydreoysate may be used.

본 발명에 의하면, PHB 합성 유전자를 포함한 재조합 플라스미드로 유당 이용가능의 대장균을 형질전환시키고, 이 형질전환체를 유당이나 유천 함유 배지에서 배양하여 PHB를 효과적으로 생산할 수 있으며, 복합 질소원의 소량첨가에 의해 PHB 합성능을 향상시킬 수 있었다. 특히, 본 발명은 저가의 유청으로부터 PHB를제조할 수 있으므로 PHB의 경제적인 생산 분만 아니라, 환경보호 차원에서도 일조하게 된다.According to the present invention, a recombinant plasmid containing a PHB synthetic gene is transformed into Escherichia coli, which is lactose available, and the transformant can be cultured in a lactose or milk-containing medium to effectively produce PHB, and by adding a small amount of a complex nitrogen source. PHB synthesis ability could be improved. In particular, since the present invention can produce PHB from low-cost whey, not only economic production of PHB, but also environmental protection.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이디Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. D

[실시예 1]Example 1

유당을 탄소원으로 한 배지에서의 대장균 성장 비교Comparison of Escherichia Coli Growth in Lactose-Based Medium

유당을 탄소원으로 한 단순배지에서 성장이 우수한 대장균 균주를 선별하기 위하여, 하기 표 1의 단순배지에 유당을 20 g/L 첨가하고, 공지의 유당 이용가능 균주인 7종의 대장균을 플라스크 배양하면서 그들의 성장능을 비교하였다(참조: 표 2)In order to select an E. coli strain having excellent growth in a simple medium using lactose as a carbon source, 20 g / L of lactose was added to the simple medium shown in Table 1 below, and flask cultures of 7 known E. coli strains known as lactose available strains Growth capacity was compared (see Table 2)

상기 표 2에서 보듯이 E. coli B(DSM 499), E. coli TG1(DSM 6056)과 E. coli W3110(KCTC 2223)균주의 성장이 상대적으로 우수한 것으로 밝혀져, 하기의 실시예에서는 이 3종의 균주를 본 발명의 균주로 선정하였다.As shown in Table 2, the growth of strains E. coli B (DSM 499), E. coli TG1 (DSM 6056) and E. coli W3110 (KCTC 2223) was found to be relatively good. Strain was selected as the strain of the present invention.

[실시예 2]Example 2

유당으로부터PHB의 합성이 가능한 형질전환체의 제조Preparation of a transformant capable of synthesizing PHB from lactose

베타-락타메이즈, PHB 합성유전자 및 플라스미드 R1의 parB 영역을 포함하는 재조합 플라스미드 pSYL105(참조 : 제1도; Lee et al., Biotechnol., Bioeng,.44:1337-1347(1994))와 전기 pSYL105에 필수 세포분열 단백질(ftsZ)의 유전자를 삽입시켜 제조한 재조함 플라스미드 pSYL107(참조: 제2도; S. Y. Lee, Biotechnol., Lett,. 16:1247-1252(1994))로 실시예 1에서 선별된 3종의 대장균을 각각 형질전환시켰다. 이대, 형질전환은 일렉트로포레이션(elextroporation) 방법으로 수행하였다. (참조: Dower et al., Nucleic Acids Res., 16:6127-6145(198)).Recombinant plasmid pSYL105 (see Figure 1; Lee et al., Biotechnol., Bioeng ,. 44: 1337-1347 (1994)) and electric pSYL105 comprising the beta-lactamase, PHB syngene and the parB region of plasmid R1 A recombinant plasmid pSYL107 (see FIG. 2; SY Lee, Biotechnol., Lett, 16: 1247-1252 (1994)) prepared by inserting the gene of essential cell division protein (ftsZ) into Each of the three E. coli strains was transformed. Transformation was performed by the electroporation (elextroporation) method. (Dower et al., Nucleic Acids Res., 16: 6127-6145 (198)).

이렇게 제조한 6종의 형질전환체에서 플라스미드를 분리하고, 제한효소로 절단하여 전기영동함으로써, 전기 형질전환체들은 pSYL105 또는 pSYL107를 종확히 포함하고 있는 것으로 학인되었으며, 그들을 각각 dsm 499(pSYL105), DSM 499(pSYL107), DSM 6056(pSYL105). DSM 0656(pSYL107), KCTC 2223(pSYL105) 및 KCTC 2223(pSYL107)이라 명명하였다.The plasmids were isolated from the six transformants thus prepared, and digested with restriction enzymes, followed by electrophoresis, thereby confirming that the electric transformants contained pSYL105 or pSYL107, and they were dsm 499 (pSYL105), respectively. DSM 499 (pSYL107), DSM 6056 (pSYL105). DSM 0656 (pSYL107), KCTC 2223 (pSYL105) and KCTC 2223 (pSYL107).

[실시예 3]Example 3

유당으로부터 PHB의 제조Preparation of PHB from Lactose

유당을 주 탄소원으로 하는 배지에 상기에서 제조한 재조합 대장균을 배양하여 PHB를 효율적으로 제조하였다.PHB was efficiently produced by culturing the recombinant E. coli prepared above in a medium containing lactose as the main carbon source.

[실시예 3-1]Example 3-1

최적 유당 농도의 결정Determination of Optimal Lactose Concentration

유당으로부터의 PHB 생산능을 살펴보기에 앞서, 최적 유당농도를 결정하고자 상기 표 1의 단순배지에 유당을 10,20,30,45,65 g/L의 농도가 되도록 참가하여 5종의 배지를 준비한 다음, 실시예 2에서 얻은 6종의 형질전환체를 접종하고 60시간 배양하여, 600nm에서 흡광도(OD)를 측정하였다(참조 : 표 3). 이때, pSYL105 형질전환체는 37, pSYL107 형질전환체는 30에서 배양하였다.Before examining the PHB production capacity from lactose, to determine the optimal lactose concentration, participate in the simple medium of Table 1 so that lactose concentration of 10, 20, 30, 45, 65 g / L After preparation, the six transformants obtained in Example 2 were inoculated and incubated for 60 hours, and the absorbance (OD) was measured at 600 nm (see Table 3). At this time, the pSYL105 transformant is 37 , pSYL107 transformants were 30 Incubated at.

상기 표 3에서 보듯이, 최적 유당농도는 형질전환체에 따라 상이하게 나타났는바 DSM 499(pSYL105)는 30g/L; DSM 499(pSYL107)는 60g/L; DSM 6056(pSYL105)은 20g/L; DSM 6056(pSYL107)은 10g/L; KCTC 2223 (pSYL105)은 30g/L; KCTC 2223(pSYL107)은 20g/L의 유당농도에서 최대의 성장을 나타내었다.As shown in Table 3, the optimum lactose concentration was different depending on the transformant bar DSM 499 (pSYL105) is 30g / L; DSM 499 (pSYL107) is 60 g / L; DSM 6056 (pSYL105) at 20 g / L; DSM 6056 (pSYL107) is 10 g / L; KCTC 2223 (pSYL105) at 30 g / L; KCTC 2223 (pSYL107) showed maximum growth at a lactose concentration of 20 g / L.

[실시예 3-2]Example 3-2

유당 함유 단순배지에서 PHB의 제조Preparation of PHB in Lactose-Containing Simple Medium

실시예 3-1에서 결정한 최적 농도로 유당을 함유한 단순배지 5mL를 250mL 플라스크에 넣고, 해당 유당농도에서 최대의 성장을 나타내는 형질전환체를 각각 접종하고 60시간 진탄배양하여PHB 생산능을 결정하였다. 이대. pSYL105 형질전환체는 37, pSYL107 형질전환체는 30에서 배양하였다. PHB 생산능은 공지의 방법으로 측정하는 건조균체농도. PHB 농도. PHB 함유량으로 결정하였으며 (참조: Lee et sl., Biotechnol.,Bioeng., 44:1337-1347(1994)). rm 결과를 표 4에 나타내었다.5 mL of simple medium containing lactose at the optimal concentration determined in Example 3-1 was placed in a 250 mL flask, and the transformants which showed the maximum growth at the corresponding lactose concentration were inoculated and shaken for 60 hours to determine the PHB production capacity. . Ewha. pSYL105 transformant is 37 , pSYL107 transformants were 30 Incubated at. PHB production capacity is the dry cell concentration measured by a known method. PHB concentration. Determined by the PHB content (Lee et sl., Biotechnol., Bioeng., 44: 1337-1347 (1994)). rm results are shown in Table 4.

상기 표 4에서 보듯이, 6종의 형질전환체 모두 유당으로부터 PHB를 생산할 수 있었는데, 그 중에서도 2종의 제조합 대장균 DSM 499(pSYL107)과 KCTC 2223(pSYL105)가 보다 효율적으로 PHB를 생산함을 알 수 있었다.As shown in Table 4, all six transformants were able to produce PHB from lactose, and among them, two types of E. coli DSM 499 (pSYL107) and KCTC 2223 (pSYL105) produced PHB more efficiently. Could know.

[실시예 3-3]Example 3-3

복합 질소원이첨가된 유당 함유 단순배지에서 의 PHB 제조Preparation of PHB in Lactose-Containing Simple Medium Added Complex Nitrogen

상기 표 4에서 PHB 생산이 보다 효율적인 것으로 나타난 2종의 재조한 균주 DSM 499(pSYL107)과 KCTC 2223(pSYL105)를 하기 표 5의 복합 질소원이 소량 첨가된유당 함유 단순배지에서 실시예 3-2와 동일한 조적으로 배양하였다. 즉, DSM 499(pSYL107)는 60g/L의 유당이 첨가된 배지, KCTC 2223(pSYL105)은 30g/L의 유당이 첨가된 배지에서 각각 배양하고, 균체성장과 PHB 농도를 측정하였다(참조 : 표 6). 이때, 복합 질소원은 고수율 의 PHB 생산을 제공하는 것으로 이미 보고된 농도로 첨가하였다.(참조: Lee and Chang, J. Environ. Polyver Degrad., 2:169-176)1994)).Two prepared strains DSM 499 (pSYL107) and KCTC 2223 (pSYL105), which showed more efficient PHB production in Table 4, were used in Example 3-2 and Lactose-containing simple medium containing a small amount of the complex nitrogen source of Table 5 below. The same culture was incubated. That is, DSM 499 (pSYL107) was cultured in a medium containing 60 g / L lactose and KCTC 2223 (pSYL105) was incubated in a medium containing 30 g / L lactose, respectively, and cell growth and PHB concentrations were measured (see Table: 6). At this time, complex nitrogen sources were added at concentrations already reported to provide high yields of PHB production (Lee and Chang, J. Environ. Polyver Degrad., 2: 169-176) 1994).

상기 표 6에서 보듯이, 복합 질소원의 소량 첨가에 의하여 재조합 균주의 PHB 합성능이 향상되었으며, 그 향상효과는 DSM 499(pSYL107)의 경우에 더욱 큼을 알 수 있었다. 특히, DSM 499(pSYL107)의 경우 콘스팁리커의 첨가시 PHB 농도가 4.82 g/L로 가장 높았고 KCTC 2223(pSYL105)의 경우는 펩톤의 첨가시 PHB 농도가 3.6g/L로 다소 높았다.As shown in Table 6, the PHB synthesis ability of the recombinant strain was improved by the addition of a small amount of the complex nitrogen source, the improvement was found to be greater in the case of DSM 499 (pSYL107). In particular, the PHB concentration of DSM 499 (pSYL107) was highest at 4.82 g / L with the addition of cornspiker, and the pH of KCTC 2223 (pSYL105) was slightly higher at 3.6 g / L with the addition of peptone.

[실시예 4]Example 4

유청으로부터 PHB이 제조PHB manufactured from whey

유청을 주 탄소원으로 하는 배지에 상기 실시예 2에서 제조한 재조합 대장균을 배양하여 PHB를 효율적으로 제조하였다.PHB was efficiently prepared by culturing the recombinant E. coli prepared in Example 2 in a medium containing whey as the main carbon source.

[실시예 4-1]Example 4-1

최적 유청 농도의 결정Determination of Optimal Whey Concentration

재조합 대장균을 이용하여 유당으로부터 PHB 생산이 가능함을 확인하고 , 치즈나 카제인 제조의 부산물로서 하천 등으로 방류되고 있는 유청이 유당을 다량 함유하고 있으므로, 이러한 저가의 유청을 탄소원으로 한 PHB의 생산가능성을 타진하였다. 우선, 각 재조합 균주에 대하여 퇴적의 유청 농도를 결정하고자, 상기 표 1의 단순배지에유청을 10,20,40,80 g/LDMLSHD도가 되도록 첨가하여 4종의 배지를 준비한 다음, 실시예 2에서 얻은 6종의 형질전환체를 접종하고 60시간 배양하여, 600nm에서 흡광도(OD)를 측정하였다(참조 : 표 7). 이 때, 유청은 분말상의 유청(sigma. USA)을 증류수에 200 g/L가 되도럭 첨가하여 약간 가열하면서 10분간 저어완전히 용해시키고, 121에서 15분간 가압멸균한 다음. 6000rpm에서 15분간 원심분리하여 수득한 상등액을 사용하였다.It confirmed that PHB can be produced from lactose by using recombinant E. coli, and that whey released into the rivers as a by-product of cheese or casein contains a large amount of lactose, thus making it possible to produce PHB using low-cost whey as a carbon source. Percussion. First, in order to determine the whey concentration of sediment for each recombinant strain, four kinds of media were prepared by adding whey to the simple medium of Table 1 to 10,20,40,80 g / LDMLSHD, and then in Example 2 Six transformants obtained were inoculated and incubated for 60 hours, and the absorbance (OD) was measured at 600 nm (see Table 7). At this time, whey is added to the powdery whey (sigma. USA) to distilled water at 200 g / L and stirred for 10 minutes while slightly heating to completely dissolve 121 Autoclave for 15 minutes at. The supernatant obtained by centrifugation at 6000 rpm for 15 minutes was used.

상기 표 7에서 보듯이, 6종의재조합 대장균 모두는 유청을 주 탄소원으로하여 성장할 수 있으며, 그 중에서도 4종의 재조합 대장균 DSM 499(pSYL105), DSM 499(pSYL107), KCTC 2223(pSYL105), KCTC 2223(pSYL107)의 성장이 사아대적으로 우수함을 알 수 있었다. 최적 유청농도는 형질전환체에 따라 상이하게 나타났는 바. DSM 499(pSYL105)는 20g/L; DSM 499(pSYL107)는 40f/L; DSM 6056(pSYL105)은 80g/L; DSM 6056(pSYL107)은 80g./L; KCTC 2223 (pSYL105)은 40g/L; KCTC(pSYL107)은 10g/L의 유청농도에서 최대의 성장을나타내었다.As shown in Table 7, all six recombinant E. coli can be grown using whey as the main carbon source, and among them, four recombinant E. coli DSM 499 (pSYL105), DSM 499 (pSYL107), KCTC 2223 (pSYL105), and KCTC. The growth of 2223 (pSYL107) was excellent. Optimal whey concentrations were different for different transformants. DSM 499 (pSYL105) at 20 g / L; DSM 499 (pSYL107) is 40f / L; DSM 6056 (pSYL105) is 80 g / L; DSM 6056 (pSYL107) is 80 g./L; KCTC 2223 (pSYL105) was 40 g / L; KCTC (pSYL107) showed maximum growth at a concentration of 10 g / L whey.

[실시예 4-2]Example 4-2

유청 함유 단순배지에서 PHB의제조Preparation of PHB in Whey-Containing Simple Medium

실시예 4-1에서 결정한 최적 농도로 유청을 함유한 단순배지에서 6종의 재조합 대장균을 실시예 3-2와 동일한 조건으로 각각 배양하여 PHB 생산능을 조사하였다. (참조: 표 8)Six recombinant Escherichia coli were cultured in the same medium containing whey at the optimum concentration determined in Example 4-1, and the PHB production capacity was examined. (See Table 8)

상기 표8에서 보듯이, 6종의 형질전환체 모두 유청으로부터 PHB를 생산할 수 있었는데, 그 중에서도 DSM 499(pSYL107)이 가장 효율적으로 PHB를 생산함을 알 수 있었다.As shown in Table 8, all six transformants were able to produce PHB from whey. Among them, DSM 499 (pSYL107) produced PHB most efficiently.

[실시예 4-3]Example 4-3

복합 질소원이 첨가된 유청 함유 단순배지에서의 PHB 제조Preparation of PHB in Whey-Containing Simple Medium Added Complex Nitrogen

상기 표 8에서 PHB 생산이 보다 효울저거인 것으로, 나타난 3종의 재조합 균주 DSM 499(pSYL107), DSM6056(pSYL107) 및 KCTC 2223(pSYL105)를 상기 표 5의 복합 질소원이 소량 첨가된 유청 함유 단순배지에서 60시간 배양하고, 균체성장과 PHB농도를 측정하였다.(참조 : 표 9). 이때, 유청은 상기 표 7에서와 같이 각 재조합 균주에 대하여 최적인 농도로 첨가하였다.PHB production in Table 8 is more effective, three recombinant strains DSM 499 (pSYL107), DSM6056 (pSYL107) and KCTC 2223 (pSYL105) shown in the whey-containing simple medium containing a small amount of the complex nitrogen source of Table 5 Incubated for 60 hours at, cell growth and PHB concentration was measured (see Table 9). At this time, whey was added at an optimal concentration for each recombinant strain as shown in Table 7.

상기 표 9에서 보듯이, 복합 질소원의 소량 첨가에 의하여 재조합 균주의 PHB 합성능이 향상되었으며, 특히 DSM 499(pSYL107)의 경우는 대부분의 배지에서 60% 이상의 PHB 함량을 나타내어 , 그의 PHB 합성에는 복합 질소원이 매우 효과적임을 알수 있었다.As shown in Table 9, the PHB synthesis ability of the recombinant strain was improved by the addition of a small amount of the complex nitrogen source, especially in the case of DSM 499 (pSYL107) shows a PHB content of more than 60% in most medium, the PHB synthesis in the complex nitrogen source This proved to be very effective.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 알칼리게네스 유트로퍼스의 PHB 합성유전자가 플로닝된 플라스미드로 형질전환된 재조합 대장균을 이용하여 유당이나 유청으로부터 PHB를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 6종의 재조합 대장균(DSM 499(pSYL105), DSM 499(pSYL107),DSM 6056(pSYL105), DSM 6056(pSYL107), KCTC 2223(pSYL105) 및 KCTC 2223(pSYL107)에 의해 유당 또는 유청으로부터 PHB의 생산이 가능하며, 특히 재조합 대장균 DSM 499(pSYL107)과 KCTC 2223(pSYL105)를 이용하여 PHB를 보다 효과적으로 제조할 수 있고, 다양한 복합 질소원의소량 첨가에 의하여 PHB 생산능을 향상시킬 수 있다. 도한, 본 발명은 저가이면서 환경오염의 주범인 유청으로부터 PHB를 제조할 수 있으므로 PHB의 경제적인 생산 뿐만 아니라, 환경보호 차원에서도 일조하게 된다.As described in detail above, the present invention provides a method for producing PHB from lactose or whey using recombinant E. coli transformed with a plasmid in which the PHB synthetic gene of alkali genes eutropus is flanded. According to the present invention, lactose or whey by six recombinant E. coli (DSM 499 (pSYL105), DSM 499 (pSYL107), DSM 6056 (pSYL105), DSM 6056 (pSYL107), KCTC 2223 (pSYL105) and KCTC 2223 (pSYL107) PHB can be produced, and PHB can be produced more effectively using recombinant E. coli DSM 499 (pSYL107) and KCTC 2223 (pSYL105), and PHB production ability can be improved by adding small amounts of various complex nitrogen sources. In addition, since the present invention can manufacture PHB from whey, which is a low cost and environmental pollutant, it contributes not only to economic production of PHB but also to environmental protection.

Claims (6)

유당(lactose)을 탄소원으로 이용하는 대장균(Escherichia coli)을 PHB (poly-3-hydroxybutyrate) 합성 유전자가 클로닝된 플라스미드로 형질 전환시키고, 이 형질전환체를 탄소원으로 유당이나 유청(whey)을 함유하는 배지에서 배양하는 공정을 포함하는 PHB의 제조방법.Escherichia coli, which uses lactose as a carbon source, is transformed into a plasmid cloned with a poly-3-hydroxybutyrate (PHB) synthetic gene, and the transformant is a medium containing lactose or whey as a carbon source. PHB production method comprising the step of culturing in. 제1항에 있어서, 유당을 탄소원으로 이용하는 대장균(Escherichia coli)은 E. coli TG1(DSM 6056) 또는 E. coli W3110(KCTC 2223)인 것을 특징으로 하는 PHB의 제조방법.The method of claim 1, wherein the Escherichia coli using lactose as a carbon source is E. coli TG1 (DSM 6056) or E. coli W3110 (KCTC 2223). 제1항에 있어서, 플라스미드는 베타-락타메이즈, PHB 합성 유전자 및 플라스미드 R1의 parB 영역을 포함하는 pSYL105, 혹은 베타-락타메이즈, PHB 합성 유전자, 플라스미드 R1의 parB 영역 및 필수 세포분열 단백질(ftsZ)의 유전자를 포함하는 pSYL107인 것을 특징으로 하는 PHB의 제조방법.The method of claim 1, wherein the plasmid is pSYL105 comprising beta-lactamase, the PHB synthetic gene and the parB region of plasmid R1, or beta-lactamase, the PHB synthetic gene, the parB region of plasmid R1 and essential cell division protein (ftsZ). Method for producing PHB, characterized in that pSYL107 containing the gene of. 제1항에 있어서, 유당이나유청(whey) 함유 배지는 KH2PO413.5 g/L, (NH4)2HPO44 g/L, NgSO47H2O 1.4 g/L, 시트르산(citric acid) 1.7 g/L, FeSO47H2O 0.1g/L, CaCl22H2O 0.02 g/L, ZnSO47H2O 0.022 g/L, MnSO44H2O 0.005 g/L, CuSO45H2O 0.01 g/L, (NH4)6Mo7O244H2O 0.001 g.L, Na2B4O710H2O 0.002g/L 및 티아민(thiamine)0.01g/L으로 구성된 단순배지 혹은 복합 질소우너이 0.1 내지 10 g/L로 첨가된 전기의 단순배지에 유당이나 유청을 참가한 배지인 것을 특징으로 하는 PHB의 제조방법.The method of claim 1, wherein the lactose- or whey-containing medium is KH 2 PO 4 13.5 g / L, (NH 4 ) 2 HPO 4 4 g / L, NgSO 4 7H 2 O 1.4 g / L, citric acid ) 1.7 g / L, FeSO 4 7H 2 O 0.1g / L, CaCl 2 2H 2 O 0.02 g / L, ZnSO 4 7H 2 O 0.022 g / L, MnSO 4 4H 2 O 0.005 g / L, CuSO 4 5H 2 O 0.01 g / L, (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 4H 2 O 0.001 gL, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O 0.002 g / L and 0.011 g / L thiamine A method for producing PHB, characterized in that the wooner is a medium in which lactose or whey are added to a simple medium of electricity added at 0.1 to 10 g / L. 제4항에 있어서, 복합 질소원은 트립톤(tryptone), 효모 추출물, 펩톤(peptone), 카사미노산(casamino acid), 코튼시드 가수분해물(cotton seed hydrolysate), 욕즙 추출물(beef extract), 카제인 가수분해물(casein hydrolysate), 콘스팀리커(태구 steep liquor) 및 소이빈 가수분해물(soybean hydrolysate)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 질소원인 것을 특징으로 하는PHB의 제조방법.The method of claim 4, wherein the complex nitrogen source is tryptone, yeast extract, peptone, casamino acid, cotton seed hydrolysate, bee extract, casein hydrolyzate (casein hydrolysate), a consteam liquor (taegu steep liquor) and soybean hydrolysate (soybean hydrolysate) is a method for producing a PHB, characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제1항 또는 제4항에 있어서, 유당 또는 유청은 10 내지 80 f/L의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 PHB의 제조방법.The method of claim 1 or 4, wherein the lactose or whey is added at a concentration of 10 to 80 f / L.
KR1019960064665A 1996-12-12 1996-12-12 Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli KR100199993B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960064665A KR100199993B1 (en) 1996-12-12 1996-12-12 Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli
AU48351/97A AU707659B2 (en) 1996-12-12 1997-12-12 A recombinant Escherichia coli producing poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and a process for preparing PHB employing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960064665A KR100199993B1 (en) 1996-12-12 1996-12-12 Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980046342A KR19980046342A (en) 1998-09-15
KR100199993B1 true KR100199993B1 (en) 1999-06-15

Family

ID=19487384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960064665A KR100199993B1 (en) 1996-12-12 1996-12-12 Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100199993B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980046342A (en) 1998-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI92717B (en) The bacterial strain of Escheria coli VKPM /BK <IMAGE> M/ B-3996 as a L-treonin producer
Wong et al. Poly-(3-hydroxybutyrate) production from whey by high-density cultivation of recombinant Escherichia coli
US6653111B2 (en) Bacterial strain of Escherichia coli BKIIM B-3996 as the producer of L-threonine
EP0824148B1 (en) Polyester synthase gene and process for producing polyester
CN102365357A (en) Method for producting high amount of glycolic acid by fermentation
Jae Park et al. Production of poly (3-hydroxybutyrate) from whey by fed-batch culture of recombinant Escherichia coli in a pilot-scale fermenter
Lee et al. Stimulatory effects of amino acids and oleic acid on poly (3-hydroxybutyric acid) synthesis by recombinant Escherichia coli
CN109852572B (en) Method for knocking out escherichia coli PTS system to improve L-threonine yield
CN100510057C (en) Process for fermentative production of L-methionine
CN106795485A (en) Produce the microorganism of O phosphoserines and using its production O phosphoserine or the method for L cysteines
CN105899664A (en) Recombinant microorganism for improved production of fine chemicals
KR900004425B1 (en) Process for producing l-arginine
JP4643799B2 (en) Polyester manufacturing method
JPH08502165A (en) Synthesis of quinic acid from glucose
CN110317767B (en) Genetically engineered bacterium for high yield of threonine and application method thereof
WO2017104722A1 (en) Pha production microorganism having sucrose assimilability, and method for producing pha by using said microorganism
KR100199993B1 (en) Process for producing phb from lactose using recombinant e. coli
KR20020029369A (en) Transformant and process for producing polyester by using the same
KR100199994B1 (en) Process for preparing phb from xylose using recombinant e. coli
KR100957772B1 (en) Mutants Having a Producing Ability of 4?hydroxybutyrate and Method for Preparing 4HB Using the Same
CN112625994B (en) Recombinant vibrio natriegens and application thereof
KR100241183B1 (en) Recombinant e.coli which produce phb from whey, and method of phb
Lee et al. Mass production of thermostable D‐hydantoinase by batch culture of recombinant Escherichia coli with a constitutive expression system
KR20050102827A (en) Novel rumen bacteria variants and method for preparing succinic acid using the same
KR0164282B1 (en) Preparation method of phb by suppression of filamentation in recombinant escherichia coli

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071203

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee