KR100750810B1 - Streptomyces hygroscopicus atcc 14891 mutant and production method of tacrolimus with it - Google Patents

Streptomyces hygroscopicus atcc 14891 mutant and production method of tacrolimus with it Download PDF

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이계완
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Abstract

A Streptomyces hygroscopicus ATCC 14891 mutant strain and a production method of tacrolimus by using the same mutant strain are provided to improve productivity and yield of tacrolimus used as an antimicrobial agent and an immunosuppressant. The Streptomyces hygroscopicus subsp. ascomyceticus ATCC 14891 mutant strain(KCTC 10964BP) produces high yield of tacrolimus and is produced by inducing mutation of Streptomyces hygroscopicus ascomyceticus ATCC 14891 with UV(ultraviolet) and NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine). The tacrolimus is produced by culturing Streptomyces hygroscopicus subsp. ascomyceticus ATCC 14891 mutant strain(KCTC 10964BP) in a medium containing 40-60g/L of dextrin, 15-25 g/L of starch, 1.5-2.5 g/L of yeast extract, 5-50g/L of cottonseed powder, 5-20 ml/L of corn steep liquid(CSL), 0.2g/L of dipotassium hydrogen phosphate, 0.05-0.15mg/L of iron sulfate and 0.5-0.7mg/L of copper sulfate.

Description

스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 ATCC 14891 변이주 및 이를 이용한 타크로리무스 생산 방법{Streptomyces hygroscopicus ATCC 14891 mutant and production method of tacrolimus with it}Streptomyces hygroscopicus ATCC 14891 mutant and production method of tacrolimus with it}

도 1은 300L 발효조에서 본 발명에 따른 변이주의 생육곡선을 나타낸 도이고,       1 is a view showing the growth curve of the mutant strain according to the present invention in a 300L fermentation tank,

도 2는 본 발명에 따른 변이주의 300L 발효조에서 생산된 배양물 시료의 HPLC 결과를 나타낸 도이며, Figure 2 is a diagram showing the HPLC results of the culture sample produced in 300L fermenter of mutant strain according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 변이주로부터 정제된 타크로리무스의 1H 핵자기공명 스펙트럼을 나타낸 도이고,3 is a diagram showing the 1H nuclear magnetic resonance spectrum of tacrolimus purified from the mutant strain according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 변이주로부터 정제된 타크로리무스의 13C 핵자기공명 스펙트럼을 나타낸 도이며,4 is a diagram showing a 13C nuclear magnetic resonance spectrum of tacrolimus purified from the mutant strain according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 변이주로부터 정제된 타크로리무스의 COSY 핵자기공명 스펙트럼을 나타낸 도이고,5 is a diagram showing a COSY nuclear magnetic resonance spectrum of tacrolimus purified from the mutant strain according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 변이주로부터 정제된 타크로리무스의 적외선 흡수분광 스펙트럼을 나타낸 도이며,6 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of tacrolimus purified from the mutant strain according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 변이주로부터 정제된 타크로리무스의 질량 스펙트럼 을 나타낸 도이다.7 is a diagram showing a mass spectrum of tacrolimus purified from the mutant strain according to the present invention.

본 발명의 목적은 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주 및 이를 배양하여 그 배양액으로부터 타크로리무스(tacrolimus)를 대량 생산하는 방법을 제공하는 것이다.        It is an object of the present invention to provide a Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain having an accession number of KCTC 10964BP and a method of culturing the same and mass-producing tacrolimus from the culture.

타크로리무스는 방선균인 스트렙토마이세스속(Streptomyces sp.)에 의해 생합성 되는 삼환링 구조를 가진 마크로라이드 락톤계 항생물질이며, 일본 쯔꾸바 지역에서 스크리닝된 스트렙토마이세스 쯔꾸바엔시스의 발효산물에서 처음으로 발견되었다. 이 물질은 항균성과 면역 억제능과 같은 약리활성을 나타내며, 구체적으로는 이식 거부반응의 예방 및 치료, 골수 이식 후 제공된 기증자의 면역세포가 수혜자의 조직을 파괴함으로써 발생하는 GVHD(graft-versus-host disease), 자가 면역질환, 감염증 등에 이용된다. 임상시험에서 현재까지 면역억제제로 널리 쓰이고 있는 사이클로스포린 A(cyclosporine A)보다 100 배 이상의 면역억제 활성을 나타내며, 신독성, 고혈압, 이식거부 발생률 등 부작용이 상대적으로 적어 최근에는 1994년부터 후지사와(Fujisawa Pharmaceutical Co.,Ltd.)에서 판매하는 프로그라프(Prograf)의 판매량이 증가하고 있다. Tacrolimus is the Streptomyces genus Streptomyces (Streptomyces It is a macrolide lactone-based antibiotic with a tricyclic ring structure biosynthesized by sp.) and was first discovered in fermentation products of Streptomyces Tsukubaensis screened in Tsukuba, Japan. The substance exhibits pharmacological activity, such as antimicrobial activity and immunosuppressive activity. Specifically, GVHD (graft-versus-host disease) is caused by the prevention and treatment of graft rejection and the donor's immune cells destroyed after bone marrow transplantation, which destroys the tissue of the beneficiary. ), Autoimmune diseases and infectious diseases. It is 100 times more immunosuppressive activity than cyclosporine A, which has been widely used as an immunosuppressant in clinical trials, and has been relatively low in side effects such as renal toxicity, hypertension, and rejection of transplants. Cograf, Ltd.) is increasing the sales of Prograf.

현재까지 면역억제효능을 나타내는 것으로 알려져 있는 물질로 사이클로스 포린 A, 시롤리무스, 마이코피놀레산, 라파마이신등이 있다. 사이클로스포린 A와 타클로리무스는 T 세포 활성 유전자의 전사에 관여하는 전사인자를 억제하고(Emmel,E.A., Science., 246, pp.1617-1620, 1989), 구조적으로 타크로리무스와 비슷한 라파마이신은 림포카인 생산을 억제함으로서 T 세포 활성을 저해시킨다(Sehgal,S.N., J. Antibiot ., 28, pp.727-732, 1975). Cyclosporin A, sirolimus, mycopinoleic acid, rapamycin and the like are known to exhibit immunosuppressive effects. Cyclosporin A and taclolimus inhibit transcription factors involved in the transcription of T cell active genes (Emmel, EA, Science ., 246 , pp.1617-1620, 1989), and rapamycin that is structurally similar to tacrolimus is lipoca Inhibition of phosphorus production inhibits T cell activity (Sehgal, SN, J. Antibiot . , 28 , pp. 727-732, 1975).

스트렙토마이세스 속 타크로리무스를 생산하는 균주로 현재 스트렙토마이세스 쯔꾸바엔시스 No.9993 (USP 5,624,842)와 스트렙토마이세스 속 MA6858 (USP 5,116,756)이 알려져 있으나, 상기 균주는 낮은 생산성을 갖고 있어 대량생산을 위한 발효공정에는 바람직하지 못하다.Streptomyces spp. Is currently known to produce tacrolimus in Streptomyces No.9993 (USP 5,624,842) and Streptomyces genus MA6858 (USP 5,116,756), but the strain has low productivity and is fermented for mass production. It is not desirable for the process.

본 발명자들은 이를 개선하기 위하여 타크로리무스의 대량생산을 위해 돌연변이원을 이용하여 인공 돌연변이주를 유도하였다. 균주로는 마크로라이드 락톤계 물질을 생산하는 균주들인 스트렙토마이세스 속 MA6858, 스트렙토마이세스 리비단스, 스트렙트마이세스 히그로스코피쿠스의 아종인 아스코마이세티쿠스(Streptomyces hygroscopicus subsp . ascomyceticus)를 사용하였으며, 자외선 조사 및 NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)로 돌연변이를 유도하여 타크로리무스 생산이 가능한 변이주를 확보하였다. 신균주를 이용한 타크로리무스의 생산성 향상을 위해서는 충분한 용존산소량이 유지하는 것이 중요하므로 전분과 덱스트린의 일정한 비율로 첨가하면서 생산성을 검토하였으며, 대량생산을 위한 최적의 발효배지 조성을 확인하였다.The present inventors induced artificial mutants using mutagen for mass production of tacrolimus to improve this. Strains include strains which are macrolide in Streptomyces to produce the lactone material MA6858, Streptomyces Libby thiooxidans, streptavidin of ascorbyl MY MY access Hi Gloss subspecies of nose kusu Shetty kusu (Streptomyces hygroscopicus subsp . ascomyceticus ) was used, and mutations were induced by UV irradiation and NTG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) to obtain a mutant strain capable of producing tacrolimus. In order to improve the productivity of tacrolimus using the new strain, it is important to maintain sufficient dissolved oxygen, so that the productivity was examined by adding a constant ratio of starch and dextrin, and the optimum fermentation medium composition for mass production was confirmed.

이와 같이 기존의 낮은 타크로리무스 생산성을 가진 균주들에 비하여 타크로 리무스의 대량 생산이 가능한 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주를 확인하였으며, 이를 배양하여 그 배양액으로부터 타크로리무스(tacrolimus)를 대량 생산하는 방법을 확인하여 본 발명을 완성하였다. As such, the strains of Streptomyces hygroscopicus subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 with an accession number of KCTC 10964BP capable of mass production of tacrolimus compared to the strains having low tacrolimus productivity were identified, and the culture was carried out. By confirming the method for mass production of tacrolimus from the present invention was completed.

본 발명의 목적은 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주 및 이를 배양하여 그 배양액으로부터 타크로리무스(tacrolimus)를 대량 생산하는 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain having an accession number of KCTC 10964BP and a method of culturing the same and mass-producing tacrolimus from the culture.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기탁번호가 KCTC 10964BP 인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a Streptomyces hygroscopicus subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain having an accession number of KCTC 10964BP.

또한, 상기 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주를 배양액에서 배양함을 특징으로하는 타크로리무스를 생산하는 생산방법을 제공한다.The present invention also provides a production method for producing tacrolimus, characterized by culturing Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain of KCTC 10964BP in a culture medium.

상기 배양액은 덱스트린 40 내지 60g/L, 전분 15 내지 25 g/L, 효모추출물 1.5 내지 2.5g/L, 면실가루 5 내지 50g/L, 옥수수침지액(CSL) 5 내지 20㎖/L 및 황화철 0.05 내지 0.15mg/L 및 황산구리 0.5 내지 0.7 mg/L을 포함함을 특징으로 한다.The culture medium is dextrin 40 to 60 g / L, starch 15 to 25 g / L, yeast extract 1.5 to 2.5 g / L, cottonseed flour 5 to 50 g / L, corn steep liquor (CSL) 5 to 20 ml / L and iron sulfide 0.05 To 0.15 mg / L and copper sulfate 0.5 to 0.7 mg / L.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 변이주는 하기와 같이 선별할 수 있다.Variant strains of the present invention can be selected as follows.

친주를 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마세티쿠스 ATCC 14891로 하여 자외선 조사에 의한 1차 돌연변이를 수행하여 얻은 변이주중에서 질산은으로 코팅된 박층크로마토그래피(TLC) 방법으로 타크로리무스 생산균주를 선발하고, NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) 처리를 통해 2차 인공돌연변이시켜 얻은 변이주 중에서 박층크로마토그래피법(TLC)과 고성능액체크로마토그래피법(HPLC)을 사용하여 정량 분석을 하여 타크로리무스 생산성이 가장 높은 변이주를 선별하여, 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 DKT523이라 명명(KCTC 10964BP)하였다.Tacrolimus-producing strains were selected by thin layer chromatography (TLC) coated with silver nitrate among the mutant strains obtained by performing primary mutation by UV irradiation with Streptomyces hygroscopius ascomasetiticus ATCC 14891. Tacrolimus productivity was obtained by quantitative analysis using thin layer chromatography (TLC) and high performance liquid chromatography (HPLC) among the mutant strains obtained by secondary artificial mutation through (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) treatment. This highest mutant strain was selected and named Streptomyces hygroscopius DKT523 (KCTC 10964BP).

상기 변이주는 배양학적, 형태학적 및 생리학적 특성은 친주인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 ATCC 14891과 유사하며, 또한, 친주에 비하여 아스코마이신 생산량은 현저히 감소하고 타크로리무스의 생산량은 증가하였다. 상기한 바와 같은 특성을 가지는 변이주는 부다페스트조약에 의거하여 대한민국 유전자은행에 2006.6.30자로 기탁하여 KCTC 10964BP의 기탁번호를 부여 받았으며, 이의 균학적 특성은 하기와 같았다.The mutant strains had similar physiological, morphological and physiological characteristics to the parent strain Streptomyces hygroscopicus ATCC 14891. In addition, ascomycin production was significantly reduced and tacrolimus production was increased compared to the parent strain. The mutant strains having the characteristics described above were deposited with the Korean Gene Bank according to the Budapest Treaty as 2006.6.30 and were given the accession number of KCTC 10964BP, and their bacteriological properties were as follows.

특성 characteristic 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마이세티쿠스 DKT523Streptomyces hygroscopius ascomyceticus DKT523 형태shape 균사체mycelium 균락 색깔Fall color 회색grey 그람염색성Gram Dyeing 양성positivity 산소 요구성Oxygen requirements 호기성Aerobic 멜라닌 색소Melanin pigment -- 티로신(tyrosine) 분해Tyrosine breakdown -- 요소 분해Explode elements ++ 전분 가수분해능Starch hydrolysis ++ 카세인(casein) 가수분해능Casein hydrolysis ++ 질산 환원Nitrate reduction ++ 프로테아제(protease) 활성능Protease Activity 약함weakness NaCl 1 %  NaCl 1% ++ NaCl 3 %   NaCl 3% ++ NaCl 5 %   NaCl 5% -- -: 이하 또는 음성반응 +: 이상 또는 양성반응-: Below or negative reaction +: above or positive reaction

상기와 같이 선별된 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주를 발효 배지에서 배양함으로서 하기와 같이 타크로리무스를 생산할 수 있다.Tacrolimus can be produced as described below by culturing Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain selected as described above with KCTC 10964BP in a fermentation medium.

상기 타크로리무스를 고수율로 생산하는 발효배지 조성물에 이용되는 탄소원으로는 특별한 한정을 요하는 것은 아니지만, 바람직하게는 수용성 전분, 덱스트린이며, 보다 바람직하게는 원료가격을 고려할 때 종 배양에서는 전분, 생산용 배지에서는 전분과 덱스트린의 조합, 바람직하게는 전분: 덱스트린= 1~3: 4~6의 중량비로 조합하여 사용할 수 있다.The carbon source used in the fermentation broth composition for producing the tacrolimus in high yield is not particularly limited, but is preferably water-soluble starch, dextrin, and more preferably starch, species for production in consideration of raw material prices. The medium may be used in combination of starch and dextrin, preferably in a starch: dextrin ratio of 1 to 3: 4 to 6 by weight.

전분과 덱스트린을 탄소원으로 하는 발효배지는 바람직하게는 전분 15 내지 25 g/L, 덱스트린 40 내지 60g/L, 효모추출물 1.5 내지 2.5g/L, 면실가루 5 내지 50g/L, 옥수수침지액(CSL) 5 내지 20㎖/L, 인산수소이칼륨 0.2g/L, 황화철 0.05 내지 0.15mg/L 및 황산구리 0.5 내지 0.7 mg/L을 포함한다.Fermentation medium containing starch and dextrin as carbon source is preferably 15 to 25 g / L starch, 40 to 60 g / L dextrin, 1.5 to 2.5 g / L yeast extract, 5 to 50 g / L cottonseed flour, corn steep liquor (CSL ) 5-20 mL / L, dipotassium hydrogen phosphate 0.2 g / L, iron sulfide 0.05-0.15 mg / L and copper sulfate 0.5-0.7 mg / L.

본 발명은 상기 변이주의 배양에 의한 타크로리무스를 고수율로 생산하는 방법을 제공한다. 발효 배양 조성물은 인산수소이칼륨, 황화철, 황산구리, 탄소원 및 질소원으로 구성되는 것이 바람직하다. 탄소원으로는 글리세린, 말토스, 덱스트린 및 전분 등, 바람직하게는 덱스트린 및 전분을, 질소원으로는 효모추출물, 면실가루, 옥수수침지액, 대두가수분해물 및 완두콩가루, 바람직하게는 옥수수침지액, 면실가루 및 효모추출물, 보다 바람직하게는 탄소원 덱스트린 및 질소원 면실가루, 가장바람직하게는 덱스트린 : 면실가루 = 5~8: 2~4의 중량비를 포함한다. The present invention provides a method for producing tacrolimus in high yield by culturing the mutant strains. The fermentation culture composition is preferably composed of dipotassium hydrogen phosphate, iron sulfide, copper sulfate, carbon source and nitrogen source. The carbon source is glycerin, maltose, dextrin and starch, preferably dextrin and starch, and the nitrogen source is yeast extract, cottonseed flour, corn steep liquor, soybean hydrolyzate and pea flour, preferably corn steep liquor, cottonseed flour And yeast extracts, more preferably carbon source dextrin and nitrogen source cottonseed flour, most preferably dextrin: cottonseed flour = 5-8: 2-4.

또한 발효를 수행 시 종균의 상태는 본 배양에서 발효시간 및 생산성에 크게 영향을 미치는데, 종균 배양에서의 배양시간은 24 내지 48시간, 접종량은 3~10%가 바람직하다.In addition, the state of the spawn when the fermentation is carried out greatly affects the fermentation time and productivity in the main culture, the incubation time in the spawn culture is preferably 24 to 48 hours, the inoculation amount is 3 to 10%.

이하, 선별된 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주를 이용하여 타크로리무스를 생산하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing tacrolimus using the Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant having the selected accession number KCTC 10964BP will be described in detail.

변이주의 종균 배양은 덱스트린 30g/L, 효모추출물 2g/L, 면실가루 5~10g/L, 옥수수침지액(CSL) 5~10㎖/L을 포함하는 배지(pH 6.8± 0.2)에 접종하여, 220 rpm으로 25 내지 30℃로 30 내지 50시간, 바람직하게는 45 내지 50시간 실시하는 것이 바람직하다. The spawn culture of the mutant strains was inoculated in a medium (pH 6.8 ± 0.2) containing 30 g / L of dextrin, 2 g / L of yeast extract, 5-10 g / L of cottonseed flour, 5-10 mL / L of corn steep liquor (CSL), It is preferable to perform 30 to 50 hours, preferably 45 to 50 hours at 25 to 30 ° C at 220 rpm.

상기 종균액을 5%가 되도록 하여 발효조에 식균하여, 덱스트린 50g/L, 전분 20 g/L, 효모추출물 2g/L, 면실가루 5~50g/L, 옥수수침지액(CSL) 5~20㎖/L, 황화철 0.1mg/L, 황산구리 0.6 mg/L을 포함하는 배지에서 초기 통기량을 1.0 내지 1.5vvm으로 유지하면서 발효기 내압을 0.3 내지 0.2bar로 유지시키고, 온도는 20 내지 30℃, 바람직하게는 23 내지 27℃로 하여 150 내지 200rpm이하에서 발효하며, 발효 48 내지 90시간 내에 발효 교반력을 200 내지 400rpm으로 계단식으로 점진적으로 증가시키고, 발효기 내압을 0.3bar로 유지시키면서 통기량을 0.6 내지 1.0vvm으로 유지시켜 배양 150 내지 170시간에 발효가 종료된 후 타크로리무스를 생산하여, 타크로리무스 농도를 정량 분석하여 최종적으로 타크로리무스를 수득할 수 있다. The seed solution was made to be 5% and inoculated in a fermenter, and dextrin 50g / L, starch 20g / L, yeast extract 2g / L, cottonseed flour 5-50g / L, corn steep liquor (CSL) 5-20mL / In the medium containing L, iron sulfide 0.1mg / L, copper sulfate 0.6 mg / L while maintaining the initial aeration amount of 1.0 to 1.5vvm, the internal pressure of the fermenter is maintained at 0.3 to 0.2bar, the temperature is 20 to 30 ℃, preferably Fermentation is carried out at 150 to 200rpm or less at 23 to 27 ° C, and the fermentation agitation force is gradually increased stepwise to 200 to 400rpm within 48 to 90 hours of fermentation, and the aeration amount is 0.6 to 1.0vvm while maintaining the internal pressure of the fermentor at 0.3 bar. After fermentation is terminated at 150 to 170 hours of culturing, tacrolimus may be produced, and tacrolimus concentration may be finally quantitatively analyzed to obtain tacrolimus.

상기 타크로리무스의 생산방법은 종래 스트렙토마이세스 속 타크로리무스 생산 균주인 스트렙토마이세스 쯔꾸바엔시스 No.9993(USP 5,624,842) 및 스트렙토마이세스 속 MA6858(USP 5,116,756)과 비교했을 때, 높은 생산성을 갖으며, 또한 더불어 본 발명의 최적의 배양 배지 조성물을 바탕으로 대량 생산이 가능함을 특징으로 한다. The production method of tacrolimus has a high productivity when compared to the Streptomyces Tsukubaensis No.9993 (USP 5,624,842) and Streptomyces genus MA6858 (USP 5,116,756), which is a strain of Tacrolimus genus of the prior art Streptomyces, Based on the optimal culture medium composition of the present invention is characterized in that mass production is possible.

본 발명의 방법으로 생산된 타크로리무스는 기존의 타크로리무스가 사용되어오던 용도, 즉 각종 의약품 제제 등의 원료로 사용될 수 있다. Tacrolimus produced by the method of the present invention can be used as a raw material of the conventional tacrolimus has been used, that is, various pharmaceutical formulations.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the following Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are only illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following Experimental Examples.

실시예Example 1.  One. 타크로리무스Tacrolimus 생산 변이주의 선별 Selection of production variation

1-1. 자외선 조사에 의한 변이주 1-1. Variation strain by ultraviolet irradiation DKTDKT 523의 분리 523 separations

스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스의 아종 아스코마이세티쿠스 ATCC 14891을 UV로 조사하여 타크로리무스 생성능이 생긴 돌연변이주를 박층크로마토그래피(TLC) 방법으로 선별하였다.Mutant strains with tacrolimus-producing ability were selected by thin layer chromatography (TLC) method by irradiating UV rays of subspecies Ascomyceticus ATCC 14891 of Streptomyces hygroscopius.

먼저, 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스의 아종 아스코마이세티쿠스 ATCC 14891을 28℃에서 3일간 사면배지에서 배양한 후, 1.5㎖ 에펜도르프관에 생리식염수 900㎕을 넣고 100㎕의 균사 용액을 첨가하여 10-2, 10-3 희석배수로 연속희석을 한 후 28℃에서 2시간 동안 전배양(preincubation)을 수행하였다. 280nm 파장의 20W 자외선등 2개가 65cm 거리에 설치된 무균상자에서 115초간 조사하였으며, 이때 사멸률은 99.9 %이었다. 즉시 광회복에 의한 복구(repair)를 방지하기 위해 차광하여 4℃에서 2시간 동안 보존하여 순화시키고, 28℃에서 4일간, 생존한 콜로니를 채취하여 생산용 배지로 만든 250㎖ 배플 플라스크에서 6일간 배양하여 타크로리무스 생성능이 있는 균주를 선발하였다. 1차 선별된 변이주를 NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)를 사용하여 사멸률 70%로 상기의 UV 조사방법과 동일하게 2차 돌연변이를 수행하였다. 선발된 균주는 액체 배지가 든 배플 플라스크에서 발효 배양을 실시하여 HPLC 정량 분석을 통하여 타크로리무스를 생산하는 변이주를 선별하여 수차례 반복실험으로 균주의 안정성을 확인하였다(표 2 배지 조성 참조).First, the subspecies of Streptomyces hygroscopicus subspecies Ascomyceticus ATCC 14891 were incubated in a slope medium for 3 days at 28 ° C. After serial dilution with dilution 10 -2 , 10 -3 , preincubation was performed at 28 ° C. for 2 hours. Two 20W ultraviolet lamps with a wavelength of 280nm were irradiated for 115 seconds in a sterile box installed at a distance of 65cm, at which time the mortality was 99.9%. Shade, preserve for 2 hours at 4 ° C, purify for 2 hours to prevent repair by immediate photorecovery, 4 days at 28 ° C, 6 days in 250 ml baffle flask made of production medium by collecting viable colonies By culturing, strains with tacrolimus producing ability were selected. The first selected mutants were NTG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) using a second mutation was carried out in the same manner as the UV irradiation method at 70% mortality. The selected strains were subjected to fermentation culture in a baffle flask containing a liquid medium to select mutants that produce tacrolimus through HPLC quantitative analysis to confirm the stability of the strains in several replicates (see Table 2 medium composition).

배지badge 조성Furtherance 평판 및 사면배지Reputation and Slope Badges 포도당 10 g/L, 효모 추출물 3 g/L, 맥아추출물 3 g/L, 펩톤 5 g/L, 한천 20 g/LGlucose 10 g / L, yeast extract 3 g / L, malt extract 3 g / L, peptone 5 g / L, agar 20 g / L 전배양 배지Preculture Badge 포도당 10 g/L, 효모 추출물 3 g/L, 맥아추출물 3 g/L, 펩톤 5 g/LGlucose 10 g / L, yeast extract 3 g / L, malt extract 3 g / L, peptone 5 g / L 생산용 배지Production badge 덱스트린 70 g/L, 옥수수 침지액 10 ㎖/L, 면실가루 30 g/L, 효모추출물 2 g/L, 인산수소이칼륨 0.2 g/L, 황화철 0.0001g/L, 황산구리 0.0006g/L Dextrin 70 g / L, corn steep liquor 10 ml / L, cottonseed flour 30 g / L, yeast extract 2 g / L, dipotassium hydrogen phosphate 0.2 g / L, iron sulfide 0.0001g / L, copper sulfate 0.0006g / L

1-2. 돌연변이 균주 선별1-2. Mutant strain screening

상기 실시예 1-1에서 돌연변이원을 이용한 타크로리무스 생성능이 있는 돌연변이 균주를 선발하는 1차적인 방법으로 은이온 코팅된 박층크로마토그래피(TLC) 방법으로 분석하였다. TLC판은 실리카겔(silica gel) 60F254를 사용하여 0.3 M 질산은(AgNO3) 용액에 5분간 코팅을 수행하고 5시간 동안 100 ℃로 건조시켜 타크로리무스 생성능과 생산성을 검정하는데 이용하였다. TLC 분석을 위한 20 ㎕ 시료의 전개는 5분 동안 전개 용매(Hexane:Ethyl acetate=2:1)를 사용하여 실시하고 발색은 아니스알데히드(25ml H2SO4 , 675ml Etyl alcohol, 18.5㎖ p-anisaldehyde, 7.5㎖ glacial acetic acid) 시약으로 수행하여 타크로리무스 생성 균주를 선별하였다. In Example 1-1, the mutant strain having the ability to generate tacrolimus using the mutagen was analyzed by a silver ion-coated thin layer chromatography (TLC) method. The TLC plate was coated on a 0.3 M silver nitrate (AgNO 3 ) solution using silica gel 60F 254 for 5 minutes and dried at 100 ° C. for 5 hours to test tacrolimus production and productivity. The development of 20 μl sample for TLC analysis was carried out using a developing solvent (Hexane: Ethyl acetate = 2: 1) for 5 minutes and the color development was anisealdehyde (25ml H 2 SO 4 , 675ml Etyl alcohol, 18.5ml p-anisaldehyde , 7.5 ml glacial acetic acid) was used to select tacrolimus producing strains.

1-3. 변이주 1-3. Mutant DKTDKT 523의 특성 확인 Characterization of 523

상기 실시예 1-2에서 선별한 변이주 DKT 523의 배양학적, 형태학적 및 생리학적 특성을 조사하였다. 변이주 DKT 523 균주의 세포벽은 LL-디아미노피멜릭산(LL-diaminopimelic acid)이 관찰되는 1형(Type 1)이었다. 생장 온도는 18 내지 33℃였으며, 최적온도는 28℃이었다. 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스의 아종인 아스코마이세티쿠스 ATCC 14891은 아스코마이신을 생성하며 변이주 DKT 523는 아스코마이신과 타크로리무스를 생산하였다. 탄소원 이용성 실험은 프리담과 고트립의 방법(Pridham,T.G and D.Gotrlib., J. Bacteriol., 56, pp.107-114, 1948)에 따라 시행하였으며, 28℃에서 2 주간 배양 후 관찰하여 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.The culture, morphological and physiological characteristics of the mutant strain DKT 523 selected in Example 1-2 were investigated. The cell wall of the mutant strain DKT 523 was Type 1 (LL-diaminopimelic acid) observed. Growth temperature was 18-33 ° C., optimum temperature was 28 ° C. Ascomyceticus ATCC 14891, a subspecies of Streptomyces hygroscopius, produces ascomycin, and the mutant DKT 523 produced ascomycin and tacrolimus. Carbon source availability experiments were carried out according to the method of Freedam and High Trip (Pridham, TG and D. Gotrlib., J. Bacteriol. , 56 , pp.107-114, 1948) and observed after 2 weeks incubation at 28 ℃ It is shown in Table 3 and Table 4 below.

특성 characteristic 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마이세티쿠스 ATCC314891Streptomyces hygroscopius ascomyceticus ATCC314891 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마이세티쿠스 DKT 523Streptomyces hygroscopius ascomyceticus DKT 523 형태shape 균사체mycelium 균사체mycelium 균락색깔Color of fungi 회색grey 회색grey 그람염색성Gram Dyeing 양성positivity 양성positivity 산소 요구성Oxygen requirements 호기성Aerobic 호기성Aerobic 멜라닌 색소Melanin pigment -- -- 타이로신 분해Tyrosine breakdown -- -- 요소 분해Explode elements ++ ++ 전분가수분해능Starch hydrolysis ++ ++ 카제인 가수분해능Casein hydrolysis ++ ++ 질산 환원Nitrate reduction ++ ++ protease 활성능protease activity 매우 약함Very weak 약함weakness NaCl 1 %  NaCl 1% ++ ++ NaCl 3 %   NaCl 3% ++ ++ NaCl 5 %   NaCl 5% ++ -- -: 이하 또는 음성반응 +: 이상 또는 양성반응-: Below or negative reaction +: above or positive reaction

변이주의 탄소원 이용성Availability of Mutant Carbon Sources 탄소원Carbon source 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마이세티쿠스 DKT523Streptomyces hygroscopius ascomyceticus DKT523 포도당glucose ++ 아라비노스Arabinos -- 수크로스Sucrose -- 말토스Maltose ++++ 락토스Lactose -- 만노스Mannose -- 덱스트린dextrin ++++ 전분Starch ++++ -: utilization negative ± :utilization doubtful +: positive utilization ++:strongly positive utilization-: utilization negative ±: utilization doubtful +: positive utilization ++: strongly positive utilization

1-4. 변이주 1-4. Mutant DKTDKT 523의  523 타크로리무스Tacrolimus 생산 확인 Production confirmation

타크로리무스 정량방법으로 컬럼(Optimapak C18 4.6× 250mm, RStecch co., Ltd.)과 HPLC(Waters사)를 사용하고, 표준품은 후지사와사에서 생산되는 프로그라프(Prograf)를 사용하여 수행하였다. 변이주 DKT 523의 발효 배양액을 50%메탄올로 30분 동안 추출한 후 이동상으로 아세토니트릴과 0.1% 인산용액을 65:35의 비율로 하여 실험을 수행하였다. 도 2 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 적외선 분광 스펙트럼(FT-IR)에서 O-H 신축운동(O-H strech)은 3449 ㎝-1, C-H 신축운동(C-H strech)는 2927 ㎝-1, C=O 신축운동(C=O strech)를 1741 ㎝-1,1639 ㎝-1 을 확인하였고, 1H, 13C, C-H COSY 핵자기공명을 수행하여 미국특허 제4,894,366호와 문헌(D.F. Mierke et al., Helvetica . chemica. acta ., pp.1027-1047, 1991)에 표기된 표준물질 스펙트럼과 비교하였으며 분자량은 803으로 질량분석을 통하여 확인하여 타크로리무스임을 최종 확인하였다. As a tacrolimus quantitative method, a column (Optimapak C18 4.6 × 250mm, RStecch co., Ltd.) and HPLC (Waters) were used, and a standard was performed using a Prograf produced by Fujisawa. The fermentation broth of mutant strain DKT 523 was extracted with 50% methanol for 30 minutes and then experimented with acetonitrile and 0.1% phosphoric acid solution in a ratio of 65:35 as a mobile phase. As shown in FIGS. 2 to 7, the OH stretching (OH strech) is 3449 cm −1 , the CH stretching is 2927 cm −1 , and the C = O stretching motion is shown in the infrared spectral spectrum (FT-IR). C = O strech) to 1741 ㎝ -1, was confirmed 1639 ㎝ -1, 1H, 13C, CH COSY nuclear magnetic resonance to perform U.S. Patent No. 4,894,366 and the literature (DF Mierke et al., Helvetica . chemica. acta ., pp.1027-1047, 1991) was compared to the standard spectrum indicated the molecular weight was confirmed by mass spectrometry and was determined as 803 that tacrolimus.

실시예Example 2.  2. 타크로리무스Tacrolimus 고생산을 위한 배지 조성물의 선별 Screening of Media Compositions for High Production

2-1. 플라스크 배양에서 단일 2-1. Single in flask culture 탄소원으로As a carbon source 타크로리무스Tacrolimus 생산량 비교 Production comparison

타크로리무스 생산 변이주 DKT 523의 단일 탄소원에 따른 생산량을 비교 측정하기 위해 포도당, 아라비노스, 수크로스, 말토스, 락토스, 만노스, 덱스트린, 전분 등을 이용하였다. 이때 배양은 1ℓ당 효모 추출물 2 g, 면실가루 20g, 옥수수침지액(corn steep liquor, CSL) 10㎖, 탄산칼슘 2g를 첨가하여 28℃에서 220 rpm으로 6 내지 8일간 배양하였다. 탄소원 농도는 10 내지 100 g 등 여러 농도로 실험한 후 가장 좋은 결과의 DKT 523의 생산량을 하기 표 5에 나타내었다. Tacrolimus production mutant DKT 523 was used to compare the production of a single carbon source, glucose, arabinose, sucrose, maltose, lactose, mannose, dextrin, starch and the like. At this time, 2g of yeast extract, 20g of cottonseed flour, 10ml of corn steep liquor (CSL), and 2g of calcium carbonate were added and cultured at 28 ° C. at 220 rpm for 6 to 8 days. Carbon source concentration is shown in Table 5 below the production of DKT 523 of the best results after experimenting at various concentrations, such as 10 to 100 g.

탄소원Carbon source 생산량 (㎎/ℓ)Production amount (mg / ℓ) 포도당glucose 4040 수크로스Sucrose 1515 말토스Maltose 5050 덱스트린dextrin 130130 전분Starch 9090

상기 표 5에 나타낸 바와 같이 단일 탄소원으로 덱스트린 70g/ℓ이 사용될 때 타크로리무스 생산량은 130 ㎎/ℓ인 반면 발효 기간은 6일로 다른 탄소원의 경우 보다 1일 내지 2일 정도 짧았다. 전분을 사용하였을 때에는 발효 기간은 8일 이며 발효 배양액은 상당히 점성이 높은 양상을 보였다. 수크로스와 포도당의 경우에는 생장이 상당히 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 배지내 pH의 급격한 상승을 지연시키며 배양시간을 1일 내지 2일 연장시키며 타크로리무스 생산량을 증대시키기 위하여 전분을 첨가하였다. 탄소원 농도를 7 %로 유지하며 덱스트린과 전분의 첨가비에 따른 타크로리무스의 생산량을 조사하였으며, 최적 탄소원 첨가비는 덱스트린: 전분= 5: 2임을 확인하였다.As shown in Table 5, when 70 g / l of dextrin was used as a single carbon source, tacrolimus production was 130 mg / l, while the fermentation period was 6 days, which was 1 to 2 days shorter than that of other carbon sources. When starch is used, the fermentation period is 8 days and the fermentation broth is highly viscous. Sucrose and glucose were significantly inhibited in growth. Starch was added to delay the rapid rise of pH in the medium, prolong the incubation time by one to two days, and increase tacrolimus production. The concentration of tacrolimus according to the addition ratio of dextrin and starch was investigated while maintaining the carbon source concentration at 7%, and the optimum carbon source addition ratio was found to be dextrin: starch = 5: 2.

2-2. 플라스크 배양에서 2-2. In flask culture 타크로리무스Tacrolimus 생산에 미치는 미량금속이온의 영향 Effect of Trace Metal Ions on Production

미량원소 각각의 효과를 확인하고, 각 미량원소의 최적농도를 알아보기 위해 플라켓-부르만(Plakett-Burman) 요인 설계를 이용한 실험을 실시하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 미량원소는 코발트염(CoCl2)이 강한 부효과를 나타내었고, CuSO4와 FeSO4는 가장 강한 정효과를 나타내었다. 이를 바탕으로 CuSO4는 최종농도 0.1 ㎎/ℓ, FeSO4는 0.6 ㎎/ℓ로 첨가하여 7일간 배양한 결과에서, 미량원소를 첨가하지 않았을 때에 생산된 125 ㎎/ℓ 보다 약 150%의 생산량이 증가 되었다.In order to confirm the effects of each of the trace elements, and to find the optimum concentration of each trace element, an experiment using a plaquett-Burman factor design was performed and the results are shown in Table 6 below. Cobalt salt (CoCl 2 ) showed a strong side effect of trace elements, and CuSO 4 and FeSO 4 showed the strongest positive effect. Based on this, CuSO 4 was added at a final concentration of 0.1 mg / l and FeSO 4 was added at 0.6 mg / l, and the result was incubated for 7 days. Was increased.

첨가한 미량원소Added trace element 생산량( mg/L)Yield (mg / L) CoCl2 CoCl 2 8585 CuSO4 CuSO 4 145145 FeSO4 FeSO 4 165165 CuSO4 , FeSO4 CuSO 4 , FeSO 4 190190

2-3. 2-3. 탄소원과Carbon source 질소원 사이의 첨가비에 따른  According to the addition ratio between nitrogen sources 타크로리무스Tacrolimus 생산량 확인 Check yield

타크로리무스 생산량에 미치는 질소원의 최적농도를 알아보기 위하여 플라스크용 배지에 탄소원으로 덱스트린 70 g/ℓ과 질소원으로 옥수수침지액 5 내지 20 ㎖/ℓ, 면실가루 0 내지 50 g/ℓ, 효모추출물 2 g/ℓ과 황화철과 황산구리를 미량원소로 조합하여 50㎖을 넣은 500㎖ 플라스크에 26℃에서 220rpm으로 7일간 배양하여 HPLC로 정량분석 하였다. 옥수수 침지액의 비율에 따른 변화는 큰 차이가 없었으며, 면실가루의 농도에 따른 결과는 30 g/ℓ가 최적농도임을 확인하였으며, 그 이상의 농도에서는 생합성을 억제하며 발효 배양액의 점성이 크게 증대되는 것을 확인하였다. 따라서 타크로리무스의 생산을 극대화 할 수 있는 덱스트린과 면실가루의 배지 첨가 비율은 7대 3임을 확인하였다(표 7 참조).To determine the optimal concentration of nitrogen source on tacrolimus production, 70 g / l of dextrin as a carbon source and 5 to 20 ml / l of corn steep liquor as a carbon source, 0 to 50 g / l of cottonseed flour, and 2 g / y of yeast extract L and iron sulfide and copper sulfate were combined with trace elements and incubated in a 500 ml flask containing 50 ml for 7 days at 26 ° C. at 220 rpm for quantitative analysis. The change according to the ratio of corn steep liquor did not show a big difference, and the results according to the concentration of cottonseed flour showed that the optimum concentration was 30 g / ℓ. It was confirmed. Therefore, it was confirmed that the medium addition ratio of dextrin and cottonseed flour which can maximize the production of tacrolimus is 7 to 3 (see Table 7).

스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아스코마이세티쿠스 DKT523Streptomyces hygroscopius ascomyceticus DKT523 덱스트린:전분:면실가루첨가비Dextrin: Starch: Cottonseed Powder Addition 5:2:05: 2: 0 5:2:15: 2: 1 5:2:25: 2: 2 5:2:35: 2: 3 5:2:45: 2: 4 5:2:55: 2: 5 생산량(㎎/ℓ)Production amount (mg / ℓ) 5252 113113 181181 220220 142142 4848

실시예Example 3.  3. 타크로리무스Tacrolimus 생산 변이주  Production variation DKTDKT 523의 발효공정 523 Fermentation Process

300L 발효조(Kobiotech Co.,Ltd)에서 상기 실시예 2에서 확인한 최적화된 배지 160L로 25℃에서 변이주 DKT 523을 대상으로 타크로리무스의 발효생산성을 확인하였다. The fermentation productivity of tacrolimus was confirmed in mutant strain DKT 523 at 25 ° C. with 160 L of optimized medium identified in Example 2 in a 300 L fermenter (Kobiotech Co., Ltd).

종균 배양은 2 단계로 나누어 실시하였다. 1차 전배양은 500㎖ 플라스크 8개로 28℃, 220 rpm으로 48시간 배양하였다. 상기 1차 종균액을 5%가 되게 16 L의 배양액이 있는 30 L 발효조에 식균하였다. 상기 발효 본 배양 배지 160 L를 함유한 300 L 발효조에서 25℃의 초기의 발효조건에서 150 내지 200rpm, 1.0 내지 1.5vvm, 발효기 내압 0.3 내지 0.5bar로 하여 300L 발효조에서 회분식 발효배양을 수행하였다. 세포성장은 90시간에 DCW(Dried cell weight)는 21 g/L로 최고치를 나타내었으며, PMV(packed mycellium volume)는 이후에도 지속적으로 증가하여 140시간에 90%에 근접하였다. The spawn culture was carried out in two stages. The primary preculture was incubated for 48 hours at 28 ° C. and 220 rpm in 8 500 ml flasks. The primary seed was inoculated in a 30 L fermenter with 16 L of culture to 5%. Fermentation Batch fermentation was carried out in a 300 L fermenter in a 300 L fermenter containing 160 L of the culture medium at a fermentation condition of 150 to 200 rpm, 1.0 to 1.5 vvm, and internal pressure of 0.3 to 0.5 bar at 25 ° C. in an initial fermentation condition. The cell growth reached a maximum of 21 g / L in dry cell weight (DW) at 90 hours, and the packed mycellium volume (PMV) continued to increase thereafter, approaching 90% at 140 hours.

생산 균주의 최대 세포 비성장속도는 배양 초기인 48시간 미만에서 최대로 나타났다. 그리고 발효시간 24 내지 72시간부터는 발효조의 교반속도를 200 내지 400rpm까지 올려 산소이용률(OUR)을 최대한 증가시키고 발효기 내압을 0.3bar로 유지하며 통기량은 지나친 산소분압을 제어하기 위해서 0.6 내지 1.0vvm으로 조정하였다. The maximum cell specific growth rate of the production strain was the highest at less than 48 hours at the beginning of culture. And the fermentation time from 24 to 72 hours to increase the oxygen utilization rate (OUR) to the maximum by increasing the stirring speed of the fermenter to 200 to 400rpm, maintain the internal pressure of the fermenter at 0.3bar and the aeration amount is 0.6 to 1.0vvm to control the excess oxygen partial pressure Adjusted.

균주의 탄소원 이용도에서 보면 덱스트린 50 g/L과 전분 20 g/L는 배양 초기에 저분자의 덱스트린부터 소모하며 배양 120시간 이후부터는 20g/L 이하로 고갈되었다. 배양 마지막 시기에는 총 당을 환산한 결과 10g/L 미만으로 나타났다. 회분식 발효에서 발효액의 pH는 24시간 만에 거의 5.2까지 내려가다가 증가하기 시작하였다. 도 1에 나타낸 바와 같이, pH의 상승이 이루어지면서 타크로리무스의 생산이 증가되었으며, pH 7.6 이상에서는 타크로리무스의 생산이 더 이상 증가하지 않았다. In the carbon source utilization of the strain, dextrin 50 g / L and starch 20 g / L were consumed from the low molecular dextrin at the beginning of the culture, and were depleted to less than 20 g / L after 120 hours of culture. At the end of the incubation period, total sugars were less than 10 g / L. In batch fermentation, the pH of the fermentation broth began to increase to nearly 5.2 in 24 hours. As shown in Figure 1, the production of tacrolimus increased as the pH was increased, the production of tacrolimus no longer increased above pH 7.6.

회분식 발효에서 산소분압(용존산소)양을 시간대별로 측정하면 용존산소가 배양 19시간에 거의 0 상태까지 유지되다가 그 시간을 정점으로 점차 증가하다가 배양 96시간 이후에는 거의 D.O 80%로 일정하게 유지되었다. 실제로 배양 24시간 정도에서 D.O(%) 수준을 일정하게 유지하면 용존산소의 양은 크게 부족하지 않으며, 타크로리무스의 생산은 배양 72시간 이후에 점차적으로 증가하는 전형적인 이차 대사산물이었다. 균체증식이 끝나고 탄소원과 다른 영양원이 일정한 수치로 떨어졌을 때에 타크로리무스의 생산이 급격히 증가되었다. 또한 같은 이차 대사산물인 수용성색소의 증가가 점진적으로 급증하였다. 배양 164시간에 발효가 종료된 후 타크로리무스 농도를 정량 분석하여 최종 생산 수율 420 ㎎/ℓ을 수득하였다. When the amount of oxygen partial pressure (dissolved oxygen) was measured in batch fermentation according to the time period, dissolved oxygen was maintained at almost 0 state at 19 hours of cultivation, and gradually increased to its peak, and remained constant at almost 80% DO after 96 hours of cultivation. . Indeed, if the level of D.O (%) was kept constant at about 24 hours of cultivation, the amount of dissolved oxygen was not short enough, and the production of tacrolimus was a typical secondary metabolite gradually increasing after 72 hours of culture. Tacrolimus production increased dramatically after the end of cell proliferation, when carbon and other nutrients fell to certain levels. In addition, there was a gradual increase in the number of water-soluble pigments, the same secondary metabolite. After fermentation was terminated at 164 hours of cultivation, the tacrolimus concentration was quantitatively analyzed to obtain a final production yield of 420 mg / L.

상기와 같이, 본 발명은 기존의 타크로리무스 생산 균주들에 비하여 대량 생산이 가능한 기탁번호가 KCTC 10964BP인 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주 및 이를 배양하여 그 배양액으로부터 타크로리무스(tacrolimus)를 대량 생산하는 방법을 제공한다.As described above, the present invention is streptomyces hygroscopicus subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant having a deposit number KCTC 10964BP capable of mass production compared to existing tacrolimus producing strains, and cultured it and tacrolimus (tacrolimus) from the culture. Provides a method of mass production.

Claims (4)

타크로리무스를 고수율로 생산하는 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스 아종 아스코마이세티구스 ATCC 14891 변이주 KCTC 10964BP.      Streptomyces hygroscopius subspecies Ascomycetigus ATCC 14891 mutant strain KCTC 10964BP that produces high yield of tacrolimus. 제 1항의 변이주를 배양액에서 배양함을 특징으로 하는 타크로리무스를 생산하는 생산방법.A method of producing tacrolimus, characterized in that the culturing strain of claim 1 in a culture. 제 2항에 있어서, 상기 배양액의 조성은 덱스트린 40 내지 60g/L, 전분 15 내지 25 g/L, 효모추출물 1.5 내지 2.5g/L, 면실가루 5 내지 50g/L, 옥수수침지액(CSL) 5 내지 20㎖/L, 인산수소이칼륨 0.2g/L 및 황화철 0.05 내지 0.15mg/L 및 황산구리 0.5 내지 0.7 mg/L임을 특징으로 하는 생산방법.According to claim 2, wherein the culture composition of the dextrin 40 to 60 g / L, starch 15 to 25 g / L, yeast extract 1.5 to 2.5 g / L, cottonseed flour 5 to 50 g / L, corn steep liquor (CSL) 5 To 20 ml / L, dipotassium hydrogen phosphate 0.2 g / L and 0.05 to 0.15 mg / L iron sulfide and 0.5 to 0.7 mg / L copper sulfate. 제 2항에 있어서, 상기 배양은 발효조 내에서 초기 통기량을 1.0 내지 1.5vvm으로 유지하면서 발효기 내압을 0.3 내지 0.2bar로 유지시키고, 온도는 23 내지 27℃로 하여 150 내지 200rpm이하에서 발효하고, 발효 48 내지 90시간 내에 발효 교반력을 200 내지 400rpm으로 계단식으로 점진적으로 증가시켜, 발효기 내압을 0.3bar로 유지시키면서 통기량을 0.6 내지 1.0vvm으로 유지시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 생산방법.The method of claim 2, wherein the culture is maintained in the fermenter with an initial aeration amount of 1.0 to 1.5vvm while maintaining the internal pressure of the fermenter at 0.3 to 0.2bar, the temperature is 23 to 27 ℃ fermentation at 150 to 200rpm or less, And gradually increasing the fermentation agitation force stepwise to 200 to 400 rpm within 48 to 90 hours of the fermentation, maintaining the aeration amount at 0.6 to 1.0 vvm while maintaining the internal pressure of the fermenter at 0.3 bar.
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