KR102134375B1 - Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same - Google Patents

Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same Download PDF

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Abstract

Provided are a microorganism for L-amino acid production with enhanced cytochrome C activity, and a method for producing L-amino acids using the microorganism, wherein the microorganism is Corynebacterium glutamicum.

Description

사이토크롬 C 활성이 강화된 L-라이신 생산 미생물 및 이를 이용한 L-라이신 생산방법{Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same}Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same}

사이토크롬 C (Cytochrome C) 활성이 강화된, L-아미노산 생산 미생물 및 상기 미생물을 이용한 L-아미노산의 생산 방법이 제공된다.Provided is a cytochrome C (Cytochrome C) activity enhanced L-amino acid producing microorganism and a method for producing L-amino acid using the microorganism.

코리네박테리움 (Corynebacterium) 속 미생물은 L-아미노산 생산에 많이 이용되고 있는 그람 양성의 미생물이다. L-아미노산, 특히 L-라이신은 동물사료, 사람의 의약품 및 화장품 산업에 사용되고 있으며, 주로 코리네박테리움 균주를 이용한 발효에 의해 생성되고 있다.Microorganisms of the genus Corynebacterium are Gram-positive microorganisms that are widely used for L-amino acid production. L-amino acids, especially L-lysine, are used in the animal feed, human pharmaceutical and cosmetic industries, and are mainly produced by fermentation using Corynebacterium strains.

코리네박테리움 속 균주를 이용한 L-아미노산의 제조방법을 개선하기 위하여 많은 시도가 행해지고 있다. 그 중에서 재조합 DNA 기술을 이용하여 특정 유전자를 파괴시키거나 감쇠 발현시킴으로써 L-아미노산을 생산하는 코리네박테리움 균주를 개량하려는 연구가 있다. 또한, 각각의 L-아미노산 생합성에 관련된 유전자를 증폭시켜 L-아미노산 생성에 미치는 효과를 연구하고 L-아미노산 생산 코리네박테리움 균주를 개량하기 위한 연구가 진행되어 왔다.Many attempts have been made to improve the production method of L-amino acids using strains of the genus Corynebacterium. Among them, there is a study to improve the Corynebacterium strain producing L-amino acid by destroying or attenuating expression of a specific gene using recombinant DNA technology. In addition, studies have been conducted to amplify genes related to biosynthesis of each L-amino acid to study the effect on L-amino acid production and to improve the strain of Corynebacterium producing L-amino acid.

한편, 발효를 통한 라이신 생산 산업에 있어서, 고농도의 라이신 생산 및 미생물의 라이신 생산능 증가는 중요한 요소이다. 따라서 미생물의 라이신 생산능 향상 및 이를 발효배양 동안 지속적으로 유지하기 위한 노력이 지속되어 왔다. 하지만 미생물의 활성을 저해 시키는 다양한 내부 또는 외부 요소들로 인해 배양후반까지 라이신 생산능을 유지하기 어려운 문제가 있다. On the other hand, in the lysine production industry through fermentation, the production of high concentrations of lysine and the increase of lysine production capacity of microorganisms are important factors. Accordingly, efforts have been made to continuously improve microorganisms' lysine production capacity and maintain them during fermentation. However, due to various internal or external factors that inhibit the activity of microorganisms, there is a problem that it is difficult to maintain lysine production capacity until the end of culture.

따라서, L-아미노산, 예를 들어, L-라이신의 생산능이 향상되고 지속적으로 유지 가능한 균주의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a need to develop a strain capable of continuously improving the production capacity of L-amino acids, for example, L-lysine, and continuously maintaining it.

일 예는 사이토크롬 C (Cytochrome C) 활성이 강화된 L-아미노산 생산 미생물을 제공한다. 예컨대, 상기 사이토크롬 C 활성의 강화는 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자 도입에 의한 것일 수 있다. 예컨대, 상기 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자는 외래 유전자일 수 있다.One example provides a L-amino acid producing microorganism having enhanced Cytochrome C activity. For example, the enhancement of cytochrome C activity may be due to the introduction of a gene encoding cytochrome C. For example, the gene encoding the cytochrome C may be a foreign gene.

다른 예는 상기 L-아미노산 생산 미생물을 배양하는 단계를 포함하는, L-아미노산 생산 방법을 제공한다. Another example provides a method for producing L-amino acid, comprising culturing the L-amino acid producing microorganism.

다른 예는 사이토크롬 C 암호화 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터, 또는 이들 모두를 포함하는, 미생물에서의 L-아미노산 생산용 또는 L-아미노산 생산 증진용 조성물을 제공한다.Another example provides a composition for producing L-amino acid or enhancing L-amino acid production in a microorganism, comprising a cytochrome C coding gene, a recombinant vector containing the gene, or both.

본 명세서에서 제공되는 일 실시예에서 코리네박테리움 속 미생물의 라이신 생산능 증가를 목적으로 유전자를 증폭하여 라이신 생산에 미치는 영향을 확인하고, 이를 근거로 아미노산 생산을 위한 균주 개량 기술을 제안한다. 일반적으로 라이신 등의 아미노산의 생산능 증가를 위한 방법으로 균주가 가지는 라이신 등의 아미노산 생산 수율을 향상시키거나, 시간당 라이신 등의 아미노산 생산량 (생산성)을 증가시키는 방법 등을 들 수 있다. 특히 라이신 등의 아미노산 생산성은 발효 배지의 성분, 발효 배지의 삼투압, 온도, 교반 속도, 산소 공급 속도 등 다양한 인자에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 발효액 내에 존재하는 다양한 물질 및 대사체에 의한 스트레스, 미생물 균체 증가에 따른 산소 공급 저하, 온도 및 교반 속도와 같은 물리조건 등의 문제로 인해 미생물의 라이신 생산능 및 미생물의 세포 활성은 지속적으로 감소한다. 본 명세서의 일 예에서는 이와 같은 다양한 인자에 의한 스트레스를 극복하고 미생물의 목적 산물 생산 활성을 발효 후반까지 유지할 수 있도록 하는 균주의 개량 기술이 제공된다.In an embodiment provided in the present specification, a gene is amplified for the purpose of increasing the lysine production capacity of the microorganism of the genus Corynebacterium to confirm the effect on lysine production, and on the basis of this, a strain improvement technique for amino acid production is proposed. In general, as a method for increasing the production capacity of amino acids such as lysine, a method of improving the amino acid production yield of lysine or the like possessed by a strain or a method of increasing the amount of amino acid production (productivity) such as lysine per hour. In particular, the productivity of amino acids such as lysine can be influenced by various factors such as the components of the fermentation medium, the osmotic pressure of the fermentation medium, temperature, agitation rate, and oxygen supply rate. For example, due to various physical and metabolite-existing stresses in the fermentation broth, physiological conditions such as decrease in oxygen supply due to increase in microbial cells, and physical conditions such as temperature and agitation speed, lysine production capacity of microorganisms and cell activity of microorganisms It decreases continuously. In an example of the present specification, an improvement technique of a strain is provided to overcome stress caused by various factors such as these and to maintain the production activity of a target product of microorganisms until late fermentation.

이하, 보다 상세히 설명한다.It will be described in more detail below.

일 예는 사이토크롬 C (Cytochrome C) 활성이 강화된, L-아미노산 생산 미생물을 제공한다.An example provides an L-amino acid producing microorganism with enhanced Cytochrome C activity.

본 명세서에서, 용어 "L-아미노산 생산 미생물"은 L-아미노산 생산능을 갖는 미생물이 사이토크롬 C 활성이 강화됨으로써 증가된 L-아미노산 생산능을 갖는 경우 및/또는 L-아미노산 생산능을 갖지 않는 미생물이 사이토크롬 C 활성이 강화됨으로써 L-아미노산 생산능을 갖게 되는 경우를 의미하기 위하여 사용될 수 있다. 본 명세서에서 "미생물"은 단세포 박테리아를 포괄하는 것으로, "세포"와 혼용될 수 있다.In the present specification, the term “L-amino acid producing microorganism” refers to a case where a microorganism having L-amino acid producing ability has an increased L-amino acid producing ability by enhancing cytochrome C activity and/or does not have a L-amino acid producing ability. It can be used to mean that the microorganism has the ability to produce L-amino acids by enhancing cytochrome C activity. As used herein, "microorganism" encompasses unicellular bacteria and can be used interchangeably with "cell".

상기 L-아미노산은 L-라이신일 수 있다.The L-amino acid may be L-lysine.

본 명세서에서, 사이토크롬 C 활성이 강화되기 전의 미생물을 상기 사이토크롬 C 활성이 강화되어 L-아미노산 생산능이 증가되거나 L-아미노산 생산능이 부여된 "L-아미노산 생산 미생물"과 구별하기 위하여, 상기 사이토크롬 C 활성이 강화되기 전의 미생물을 숙주 미생물로 표현할 수 있다.In the present specification, in order to distinguish the microorganism before the cytochrome C activity is enhanced, the cytochrome C activity is enhanced, the L-amino acid production capacity is increased or the L-amino acid production capacity is assigned to the "L-amino acid production microorganism", said cytos The microorganism before chromium C activity is enhanced can be expressed as a host microorganism.

일 예에서, 상기 숙주 미생물은 L-아미노산 (예컨대, L-라이신) 생산능을 갖는 모든 미생물에서 선택된 것일 수 있다. 일 예에서, 상기 숙주 미생물은 자연적으로 L-라이신 생산능을 가지는 미생물 또는 L-라이신 생산능이 없거나 현저히 적은 모균주에 변이가 도입되어 L-라이신 생산능을 가지는 미생물일 수 있다.In one example, the host microorganism may be selected from all microorganisms having L-amino acid (eg, L-lysine) production capacity. In one example, the host microorganism may be a microorganism having L-lysine production capacity by introducing mutations into a microorganism having naturally L-lysine production capacity or a parent strain that has little or no L-lysine production capacity.

일 예에서, 상기 숙주 미생물은 자연적으로 L-라이신 생산능을 가지는 미생물 또는 L-라이신 생산능이 없거나 현저히 적은 모균주에 변이가 도입되어 L-라이신 생산능을 가지는 모든 그람양성 세균, 예컨대 코리네박테리움 속 (the genus Corynebacterium) 미생물 및 에스케리키아 속 (the genus Escherichia) 미생물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 코리네박테리움 속 미생물은 코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium   glutamicum), 코리네박테리움 암모니아게네스 (Corynebacterium ammoniagenes), 브레비박테리움 락토퍼멘텀 (Brevibacterium lactofermentum), 브레비박테리움 플라범 (Brevibacterium flavum), 코리네박테리움 써모아미노게네스 (Corynebacterium   thermoaminogenes), 코리네박테리움 에피션스 (Corynebacterium   efficiens) 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 코리네박테리움 속 미생물은 코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum)일 수 있다.In one example, the host microorganism is a microorganism having natural L-lysine production capacity, or a gram-positive bacterium having L-lysine production capacity, for example, Corynebacte It may be one or more selected from the group consisting of microorganisms of the genus Corynebacterium and microorganisms of the genus Escherichia . The microorganism of the genus Corynebacterium is Corynebacterium   glutamicum ), Corynebacterium ammoniagenes ), Brevibacterium lactofermentum , Brevibacterium flavum , Corynebacterium thermoaminogenes ( Corynebacterium   thermoaminogenes ), Corynebacterium   efficiens ), and the like, but is not limited thereto. For example, the microorganism of the genus Corynebacterium may be Corynebacterium glutamicum .

본 명세서에서, 용어 "사이토크롬 C"는 박테리아 유래이고 평균분자량 15kDa 이하, 예컨대, 약 8kDa 내지 약 15kDa 정도 및/또는 90 내지 150개, 100 내지 150개, 120 내지 150개, 90 내지 125개, 100 내지 125개, 또는 120 내지 125개 아미노산 길이이고, 막결합 특성을 가지는 단량체의 사이토크롬 C을 의미한다. 일 구체예에서, 상기 사이토크롬 C는 바실러스 속 미생물 유래의 것일 수 있으며, 환원 상태에서 가장 낮은 준위 에너지의 흡수 밴드(흡광도)가 나타나는 파장 구간이 550 내지 555nm 또는 550 내지 551nm인 사이토크롬 C 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 일 예에서, 상기 사이토크롬 C는 바실러스 속 미생물 유래의 사이토크롬 c-551 (흡광도 약 551nm), 사이토크롬 c-550 (흡광도 약 550nm) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 예컨대, 1종, 2종, 또는 3종일 수 있다 (상기 사이토크롬 c 뒤에 기재된 수치는 흡광도를 의미한다). 상기 바실러스 속 미생물은 Bacillus pseudofirmus, Bacillus subtilis 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.In this specification, the term "cytochrome C" is derived from bacteria and has an average molecular weight of 15 kDa or less, such as about 8 kDa to about 15 kDa and/or 90 to 150, 100 to 150, 120 to 150, 90 to 125, It means 100 to 125, or 120 to 125 amino acids long, cytochrome C of monomers having membrane-binding properties. In one embodiment, the cytochrome C may be derived from microorganisms of the genus Bacillus, and selected from among cytochrome C having a wavelength range of 550 to 555 nm or 550 to 551 nm in which the absorption band (absorbance) of the lowest level energy in the reduced state is exhibited. It may be one or more. In one example, the cytochrome C is at least one selected from the group consisting of cytochrome c-551 (absorbance about 551 nm), cytochrome c-550 (absorbance about 550 nm), etc. derived from the microorganism of the genus Bacillus, such as one kind, It may be two types or three types (the values described after the cytochrome c above refer to absorbance). The microorganism of the genus Bacillus may be one or more selected from the group consisting of Bacillus pseudofirmus , Bacillus subtilis , and the like.

일 예에서, 상기 사이토크롬 C, 예컨대, c-551 및 사이토크롬 c-550 중에서 선택된 1종 이상은 각각 독립적으로 cccA 또는 cccB에 의하여 암호화되는 아미노산 서열을 포함하는 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 사이토크롬 C는 Bacillus pseudofirmus (예컨대, Bacillus pseudofirmus OF4 등) 및/또는 Bacillus subtilis 유래의 사이토크롬 c-551, Bacillus subtilis 유래의 사이토크롬 c-550 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In one example, the cytochrome C, for example, one or more selected from c-551 and cytochrome c-550 may each independently include an amino acid sequence encoded by cccA or cccB. In one embodiment, the cytochrome C is selected from the group consisting of Bacillus pseudofirmus (e.g., Bacillus pseudofirmus OF4) and / or a Bacillus subtilis-derived cytochrome c-551, Bacillus subtilis-derived cytochrome c-550, such as one kinds It may be abnormal.

보다 구체적으로, 상기 사이토크롬 C (예컨대, Bacillus subtilis 유래의 사이토크롬 c-551)는 cccA (예컨대, Bacillus pseudofirmus OF4 유래의 BpOF4_13740)에 의하여 암호화되는 아미노산 서열(예컨대, 서열번호 16)을 포함하는 폴리펩타이드, cccB (예컨대, Bacillus pseudofirmus OF4 유래의 BpOF4_05495)에 의하여 암호화되는 아미노산 서열 (예컨대, 서열번호 27)을 포함하는 폴리펩타이드, 또는 이들 모두를 포함하는 것일 수 있다.More specifically, the cytochrome C (e.g., cytochrome c-551 from Bacillus subtilis ) is poly containing an amino acid sequence encoded by cccA (e.g., BpOF4_13740 from Bacillus pseudofirmus OF4) (e.g., SEQ ID NO: 16). It may be a peptide, a polypeptide comprising an amino acid sequence encoded by cccB (eg, BpOF4_05495 from Bacillus pseudofirmus OF4) (eg, SEQ ID NO: 27), or both.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 사이토크롬 C는 일 예로 기재된 서열번호 16 또는 서열번호 27의 아미노산 서열과 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 82% 이상, 85% 이상, 87% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 또는 99% 이상 (예컨대, 60% 내지 99.5%, 70% 내지 99.5%, 80% 내지 99.5%, 85% 내지 99.5%, 90% 내지 99.5%, 91% 내지 99.5%, 92% 내지 99.5%, 93% 내지 99.5%, 94% 내지 99.5%, 95% 내지 99.5%, 96% 내지 99.5%, 97% 내지 99.5%, 98% 내지 99.5%, 또는 99% 내지 99.5%)의 서열 상동성을 갖는 단백질을 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 이와 같이 본 명세서에 기재된 사이토크롬 C 범주에 포함 가능한 상기 서열 상동성을 갖는 단백질은 (1) 앞서 설명한 사이토크롬 C의 특징, 예컨대, (a) 박테리아 유래, (b) 평균분자량 15kDa 이하, 예컨대, 약 8kDa 내지 약 15kDa 정도, 및/또는 90 내지 150, 100 내지 150, 120 내지 150, 90 내지 125, 100 내지 125, 또는 120 내지 125 아미노산 길이, (c) 막결합 특성, 및 (d) 단량체 특성 중 하나 이상을 갖거나, 및/또는 (2) 미생물 내 활성 강화에 의한 효과, 예컨대, 비변형 미생물 대비, (e) L-아미노산 (예컨대, L-라이신) 생산능 증가 및/또는 (f) 당 소모 속도 증가 효과가 상기 예시된 서열번호 16 또는 서열번호 27의 아미노산 서열을 포함하는 단백질과 동등 정도의 수준인 것일 수 있다.In addition, unless otherwise defined, cytochrome C described herein is 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 55% or more, and the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 or SEQ ID NO: 27 described as an example. 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 82% or more, 85% or more, 87% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% Or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more (e.g., 60% to 99.5%, 70% to 99.5%, 80% to 99.5%, 85% to 99.5%, 90 % To 99.5%, 91% to 99.5%, 92% to 99.5%, 93% to 99.5%, 94% to 99.5%, 95% to 99.5%, 96% to 99.5%, 97% to 99.5%, 98% to 99.5%, or 99% to 99.5%). As described above, the protein having the sequence homology that can be included in the cytochrome C category described in the present specification includes (1) characteristics of cytochrome C described above, such as (a) bacteria, (b) average molecular weight of 15 kDa or less, such as About 8 kDa to about 15 kDa, and/or 90 to 150, 100 to 150, 120 to 150, 90 to 125, 100 to 125, or 120 to 125 amino acid lengths, (c) membrane binding properties, and (d) monomer properties Having one or more of, and/or (2) the effect of enhancing activity in the microorganism, such as compared to an unmodified microorganism, (e) increasing L-amino acid (eg, L-lysine) production capacity and/or (f) The effect of increasing the sugar consumption rate may be at a level equivalent to a protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 or SEQ ID NO: 27 as exemplified above.

일 예에서, 상기 사이토크롬 C 활성이 강화된 L-아미노산 생산 미생물은, 사이토크롬 C 활성이 강화되지 않은 동종의 비변형 미생물과 비교하여, L-아미노산 생산능이 증가된 것일 수 있다.In one example, the L-amino acid-producing microorganism with enhanced cytochrome C activity may be an L-amino acid-producing ability increased as compared to a homogeneous unmodified microorganism with no enhanced cytochrome C activity.

본 명세서에서, 용어 "사이토크롬 C 활성의 강화"는 미생물에 사이토크롬 C 활성이 도입되거나, 미생물이 가진 내재적 활성 또는 변형 전 활성에 비하여 사이토크롬 C 활성이 향상될 수 있는 모든 조작을 의미할 수 있다. 상기 "도입"은, 미생물이 본래 가지고 있지 않았던 사이토크롬 C의 활성이 자연적 혹은 인위적으로 나타나게 되는 것을 의미한다. 상기 "비변형 미생물"은 사이토크롬 C가 강화되지 않은 또는 강화되기 전의 숙주 미생물을 의미할 수 있다. 상기 "내재적 활성"은 사이토크롬 C가 강화되지 않은 또는 강화되기 전의 숙주 미생물이 본래 가지고 있던 사이토크롬 C의 활성을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 "비변형"은 유전적 변이가 일어나지 않은 내재적 활성을 갖는 형태와 혼용되어 사용될 수 있다.In the present specification, the term “enhancement of cytochrome C activity” may mean any manipulation in which cytochrome C activity is introduced into a microorganism, or cytochrome C activity may be enhanced compared to the intrinsic activity or pre-modification activity of a microorganism. have. The "introduction" means that the activity of cytochrome C, which the microorganism did not originally have, appears naturally or artificially. The "unmodified microorganism" may mean a host microorganism in which cytochrome C is not enhanced or before it is enhanced. The "intrinsic activity" may refer to the activity of cytochrome C, which was originally or not enhanced by cytochrome C, which was originally possessed by the host microorganism. As used herein, "unmodified" may be used interchangeably with a form having intrinsic activity without genetic variation.

예를 들어, 사이토크롬 C 활성의 강화는 외래의 사이토크롬 C를 도입하여 강화하는 것, 또는 내재적 사이토크롬 C 활성을 강화하는 것을 모두 포함할 수 있다. 일 예에서, 사이토크롬 C 활성의 강화는 외래의 사이토크롬 C를 도입하여 강화하는 것일 수 있다.For example, enhancing cytochrome C activity can include both introducing and enhancing foreign cytochrome C, or enhancing intrinsic cytochrome C activity. In one example, the enhancement of cytochrome C activity may be to enhance the introduction of foreign cytochrome C.

일 예에서, 미생물에서의 사이토크롬 C 활성의 강화는 상기 미생물의 당 소모속도 등이 사이토크롬 C 활성의 강화되지 않은 비변형 미생물과 비교하여 향상된 것으로 확인할 수 있다. 특히, 일 구체예에서 예시되는 사이토크롬 C 활성 강화된 미생물은 비변형 미생물과 특정 구간 내 균주 생장(OD 값) 및/또는 L-아미노산, 예를 들어 L-라이신 생산 수율이 유사하고 당 소모 속도가 향상된 것일 수 있으며, 이는 상기 사이토크롬 C 활성 강화된 미생물이, 비변형 미생물 대비, 보다 짧은 시간 내 더욱 많은 L-아미노산을 생산하여, L-아미노산 생산성이 개선된 것을 특징을 가짐을 제안한다.In one example, the enhancement of cytochrome C activity in the microorganism can be confirmed that the sugar consumption rate of the microorganism is improved compared to the unmodified microorganism having no enhanced cytochrome C activity. In particular, the cytochrome C activity-enhanced microorganism exemplified in one embodiment has a strain growth (OD value) and/or L-amino acid, e.g., L-lysine production yield similar to that of the unmodified microorganism and a sugar consumption rate May be improved, which suggests that the cytochrome C activity-enhanced microorganism produces more L-amino acids in a shorter time than non-modified microorganisms, thereby improving L-amino acid productivity.

일 예에서, 상기 사이토크롬 C 활성의 강화는 사이토크롬 C의 유전자 (mRNA) 수준 및/또는 단백질 수준에서의 발현량 증가 및/또는 사이토크롬 C로서의 활성 증가에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example, the enhancement of cytochrome C activity may be due to an increase in expression level at the gene (mRNA) level and/or protein level of cytochrome C and/or an increase in activity as cytochrome C, but is not limited thereto. no.

일 예에서, 상기 사이토크롬 C 활성의 강화는 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자의 도입에 의한 것일 수 있다. 이와 같은 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자 도입에 의하여, L-아미노산 생산능을 갖는 미생물의 L-아미노산 생산능이 증가되거나 L-아미노산 생산능을 갖지 않는 미생물에 L-아미노산 생산능이 부여될 수 있다.In one example, the enhancement of cytochrome C activity may be due to the introduction of a gene encoding cytochrome C. By introducing such a gene encoding cytochrome C, L-amino acid production capacity of a microorganism having L-amino acid production capacity is increased or L-amino acid production capacity can be given to a microorganism having no L-amino acid production capacity.

일 예에서, 상기 사이토크롬 C 또는 이를 암호화하는 유전자는 숙주 미생물 유래(내재)의 것 또는 이와 다른 미생물 유래(외래)의 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 사이토크롬 C 활성의 강화는 숙주 미생물에 외래의 사이토크롬 C를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 도입함에 의하여 수행될 수 있다. 상기 사이토크롬 C는 앞서 설명한 바와 같으며, 예를 들어, Bacillus pseudofirmus OF4 유래의 사이토크롬 C (사이토크롬 c-551)일 수 있으며, 예컨대, 서열번호 16 (예컨대, cccA (BpOF4_13740)에 의하여 암호화) 또는 서열번호 27 (예컨대, cccB (BpOF4_05495)에 의하여 암호화)의 아미노산 서열로 표현되는 것일 수 있다.In one example, the cytochrome C or the gene encoding the same may be from a host microorganism (intrinsic) or from another microorganism (foreign). In one embodiment, the enhancement of cytochrome C activity may be performed by introducing polynucleotides encoding foreign cytochrome C into the host microorganism. Said cytochrome C is as described above, for example, may be cytochrome C derived from Bacillus pseudofirmus OF4 (cytochrome c-551), for example, SEQ ID NO: 16 (e.g., encoded by cccA (BpOF4_13740)) Or it may be represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27 (eg, encoded by cccB (BpOF4_05495)).

일 예에서, 상기 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자 또는 상기 유전자가 도입된 L-아미노산 생산 미생물은 서열번호 16을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 서열번호 27을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 또는 이들 모두를 포함하는 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 L-아미노산 생산 미생물은 서열번호 16을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 서열번호 27을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 또는 이들 모두를 포함하는 코리네박테리움 속 미생물, 예컨대, 코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum)일 수 있다. 예컨대, 상기 L-아미노산 생산 미생물은 기탁번호 KCCM12640P인 것일 수 있다.In one example, the gene encoding the cytochrome C or the L-amino acid producing microorganism in which the gene is introduced may be a polynucleotide encoding SEQ ID NO: 16, a polynucleotide encoding SEQ ID NO: 27, or both. have. In one embodiment, the L-amino acid-producing microorganism is a microorganism of the genus Corynebacterium comprising polynucleotide encoding SEQ ID NO: 16, polynucleotide encoding SEQ ID NO: 27, or both, such as Corynebacterium glue Coramibacterium glutamicum . For example, the L-amino acid-producing microorganism may be one having accession number KCCM12640P.

본 명세서에서, 폴리뉴클레오타이드("유전자 "와 혼용될 수 있음) 또는 폴리펩타이드("단백질"과 혼용될 수 있음)가 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 포함한다, 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 이루어진다, 또는 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 표현된다" 함은 등가적 의미로 상호 혼용 가능한 표현으로, 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 필수적으로 포함하는 것을 의미할 수 있으며, 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드의 본래의 기능 및/또는 목적하는 기능을 유지하는 범위에서 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열에 변이(결실, 치환, 변형, 및/또는 부가)가 가해진 "실질적으로 동등한 서열"을 포함하는 것(또는 상기 변이가 도입된 것을 배제하지 않는 것)으로 해석될 수 있다. As used herein, a polynucleotide (which can be used interchangeably with a “gene”) or a polypeptide (which can be used interchangeably with a “protein”) comprises a “specific nucleic acid sequence or amino acid sequence, consisting of a specific nucleic acid sequence or amino acid sequence, Or “expressed as a specific nucleic acid sequence or amino acid sequence” is an interchangeable expression in an equivalent sense, and may mean that the polynucleotide or polypeptide essentially includes the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence. Includes “substantially equivalent sequences” with variations (deletions, substitutions, modifications, and/or additions) to the particular nucleic acid sequence or amino acid sequence within a range that maintains the original and/or desired function of the nucleotide or polypeptide. It can be interpreted as (or does not exclude the introduction of the mutation).

일 예에서, 본 명세서에서 제공되는 핵산 서열 또는 아미노산 서열은 이들의 본래의 기능 또는 목적하는 기능을 유지하는 범위에서 통상적인 돌연변이 유발법, 예를 들면 방향성 진화법(direct evolution) 및/또는 부위특이적 돌연변이법(site-directed mutagenesis) 등에 의하여 변형된 것을 포함할 수 있다. 일 예에서, 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 포함한다" 함은 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 (i) 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 이루어지거나 또는 이를 필수적으로 포함하거나, 또는 (ii) 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열과 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상, 99.5% 이상, 또는 99.9% 이상 (예컨대, 60% 내지 99.5%, 70% 내지 99.5%, 80% 내지 99.5%, 85% 내지 99.5%, 90% 내지 99.5%, 91% 내지 99.5%, 92% 내지 99.5%, 93% 내지 99.5%, 94% 내지 99.5%, 95% 내지 99.5%, 96% 내지 99.5%, 97% 내지 99.5%, 98% 내지 99.5%, 또는 99% 내지 99.5%)의 상동성을 갖는 아미노산 서열로 이루어지거나 이를 필수적으로 포함하고 본래의 기능 및/또는 목적하는 기능을 유지하는 것을 의미할 수 있다. 본 명세서에서, 상기 본래의 기능은, 사이토크롬 C 기능 (아미노산 서열의 경우), 또는 상기 사이토크롬 C 기능을 갖는 단백질을 암호화하는 기능 (핵산 서열의 경우)일 수 있고, 상기 목적하는 기능은 미생물의 L-아미노산 (예컨대, L-라이신) 생산능을 증가시키거나 부여하는 기능을 의미할 수 있다.In one example, nucleic acid sequences or amino acid sequences provided herein are conventional mutagenesis methods, such as direct evolution and/or site specificity, to the extent that they retain their original or desired function. And modified by site-directed mutagenesis. In one example, a polynucleotide or polypeptide that “comprises a specific nucleic acid sequence or amino acid sequence” means that the polynucleotide or polypeptide consists of (i) or consists essentially of the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence, Or (ii) 60% or more, 70% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more with the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence. Or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.5% or more, or 99.9% or more (e.g., 60% to 99.5%, 70% to 99.5%, 80% to 99.5%, 85% to 99.5%, 90% to 99.5%, 91% to 99.5%, 92% to 99.5%, 93% to 99.5%, 94% to 99.5%, 95% to 99.5%, 96% to 99.5%, 97% to 99.5% , 98% to 99.5%, or 99% to 99.5%). It may mean that the amino acid sequence has a homology or essentially contains it and maintain the original function and/or desired function. In the present specification, the original function may be a cytochrome C function (for amino acid sequence), or a function for encoding a protein having the cytochrome C function (for nucleic acid sequence), and the desired function may be a microorganism It may mean a function of increasing or imparting L-amino acid (eg, L-lysine) production capacity.

본 명세서에 기재된 핵산 서열은 코돈의 축퇴성(degeneracy)으로 인하여 상기 단백질(사이토크롬 C)을 발현시키고자 하는 미생물에서 선호되는 코돈을 고려하여, 코딩영역으로부터 발현되는 단백질의 아미노산 서열 및/또는 기능을 변화시키지 않는 범위 내에서 코딩영역에 다양한 변형이 이루어질 수 있다.The nucleic acid sequence described herein is an amino acid sequence and/or function of a protein expressed from a coding region, considering codons preferred by microorganisms that want to express the protein (cytochrome C) due to degeneracy of the codon. Various modifications can be made to the coding region within a range that does not change.

본 명세서에서, 용어 "상동성"은 주어진 핵산 서열 또는 아미노산 서열과 일치하는 정도를 의미하며 백분율(%)로 표시될 수 있다. 핵산 서열에 대한 상동성의 경우, 예를 들면, 문헌에 의한 알고리즘 BLAST(참조: Karlin 및 Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873, 1993)나 Pearson에 의한 FASTA(참조: Methods Enzymol., 183, 63, 1990)를 사용하여 결정할 수 있다. 이러한 알고리즘 BLAST에 기초하여, BLASTN이나 BLASTX라고 불리는 프로그램이 개발되어 있다(참조: http://www.ncbi.nlm.nih.gov).As used herein, the term “homology” refers to the degree to which a given nucleic acid sequence or amino acid sequence matches, and may be expressed as a percentage (%). For homology to nucleic acid sequences, for example, the algorithm BLAST (see Karlin and Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873, 1993) or FASTA by Pearson (see Methods Enzymol) ., 183, 63, 1990). Based on this algorithm BLAST, a program called BLASTN or BLASTX has been developed (see http://www.ncbi.nlm.nih.gov).

일 예에서, 본 명세서에 제공되는 특정 핵산 서열을 포함하는 폴리뉴클레오타이드는 상기 특정 핵산 서열 또는 이와 실질적으로 동등한 핵산 서열뿐만 아니라, 상기 특정 핵산 서열에 상보적인 핵산 서열을 포함하는 폴리뉴클레오타이드 단편을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 구체적으로, 상기 상보성을 가지는 폴리뉴클레오타이드는 목적에 따라 당업자에 의해 적절히 조절 가능한 Tm 값, 예컨대, 55℃, 60℃, 63℃ 또는 65℃의 Tm 값에서 혼성화하고, 후술하는 조건에서 분석할 수 있다: 이러한 조건은 공지의 문헌에 구체적으로 기재되어 있다. 예를 들어, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 98% 이상, 99.5% 이상, 또는 99.9% 이상의 높은 상보성을 갖는 유전자끼리 혼성화하고, 그보다 낮은 상보성을 갖는 유전자끼리는 혼성화하지 않는 조건, 또는 통상의 써던 하이브리드화의 세척 조건인 60℃ 1x SSC(saline-sodium citrate buffer), 및 0.1%(w/v) SDS (Sodium Dodecyl Sulfate); 60℃ 0.1x SSC, 및 0.1% SDS; 또는 68℃ 0.1x SSC, 및 0.1% SDS에 상당하는 염 농도 및 온도에서, 1회, 구체적으로는 2회 내지 3회 세척하는 조건을 등을 열거할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 혼성화에는 두 개의 뉴클레오타이드가 상보적 서열을 가질 것을 요구되거나, 혼성화의 엄격도에 따라 염기 간의 미스매치(mismatch)가 허용될 수 있다. 상기 용어 "상보적"은 서로 혼성화가 가능한 뉴클레오타이드 염기 간의 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, DNA의 경우, 아데노신은 티민에 상보적이며 시토신은 구아닌에 상보적이다. 폴리뉴클레오타이드를 혼성화하는 적절한 엄격도는 폴리뉴클레오타이드의 길이 및 상보성 정도에 의존하고, 이는 관련 기술분야에 잘 알려져 있다 (Sambrook et al., supra,9.50-9.51, 11.7-11.8 참조).In one example, a polynucleotide comprising a specific nucleic acid sequence provided herein comprises a polynucleotide fragment comprising the specific nucleic acid sequence or a nucleic acid sequence substantially equivalent thereto, as well as a nucleic acid sequence complementary to the specific nucleic acid sequence. Can be interpreted as Specifically, the polynucleotide having the complementarity may be hybridized at a Tm value that can be appropriately adjusted by a person skilled in the art according to the purpose, for example, a Tm value of 55°C, 60°C, 63°C or 65°C, and analyzed under the conditions described below. : These conditions are specifically described in the known literature. For example, 60% or higher, 70% or higher, 80% or higher, 85% or higher, 90% or higher, 91% or higher, 92% or higher, 93% or higher, 94% or higher, 95% or higher, 96% or higher, 97% or higher Above, 98%, 98%, 99.5%, or 99.9% or more genes with high complementarity hybridize, and genes with lower complementarity do not hybridize, or 60, which is the washing condition for normal Southern hybridization ℃ 1x saline-sodium citrate buffer (SSC), and 0.1% (w/v) SDS (Sodium Dodecyl Sulfate); 60°C 0.1x SSC, and 0.1% SDS; Or 68 ℃ 0.1x SSC, and at a salt concentration and temperature corresponding to 0.1% SDS, the conditions for washing once, specifically 2 to 3 times, etc. may be listed, but are not limited thereto. Hybridization may require two nucleotides to have complementary sequences, or mismatches between bases may be tolerated, depending on the stringency of the hybridization. The term “complementary” can be used to describe the relationship between nucleotide bases that are hybridizable to each other. For DNA, adenosine is complementary to thymine and cytosine is complementary to guanine. The appropriate stringency to hybridize a polynucleotide depends on the length and degree of complementarity of the polynucleotide, which is well known in the art (see Sambrook et al., supra, 9.50-9.51, 11.7-11.8).

상기 사이토크롬 C 활성의 강화 중 사이토크롬 C의 유전자 (mRNA) 수준에서의 강화를 위한 방법을 보다 상세히 설명하면,If the method for enhancing the cytochrome C gene (mRNA) level during the enhancement of the cytochrome C activity is described in more detail,

1) 상기 사이토크롬 C를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드의 카피수 증가,1) an increase in the number of copies of the polynucleotide encoding the cytochrome C,

2) 상기 폴리뉴클레오타이드의 발현이 증가하도록 발현조절 서열의 변형, 또는2) modification of the expression control sequence to increase the expression of the polynucleotide, or

3) 상기 1) 및 2) 의 조합에 의해 강화되도록 변형하는 방법3) Method to be modified to be strengthened by the combination of 1) and 2) above

등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.And the like, but is not limited thereto.

상기 1) 폴리뉴클레오타이드의 카피수 증가는, 특별히 이에 제한되지 않으나, 상기 폴리뉴클레오타이드가 벡터를 통하여 숙주 미생물에 도입되거나, 숙주 미생물의 염색체 내로 삽입됨으로써 수행될 수 있다. 예컨대, 상기 카피수 증가는, 외래의 사이토크롬 C를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 또는 상기 폴리뉴클레오타이드의 코돈 최적화된 변이형 폴리뉴클레오타이드를 숙주 미생물 내로 도입하여 수행될 수 있다. 상기 외래 폴리뉴클레오타이드는 이것이 암호화하는 사이토크롬 C와 동일/유사한 활성을 나타내는 한 그 유래나 서열에 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 도입은 공지된 형질전환 방법을 당업자가 적절히 선택 및/또는 변형하여 수행될 수 있다. 상기 도입에 의하여 숙주 미생물 내에서 도입된 폴리뉴클레오타이드가 발현됨으로써 외래 사이토크롬 C가 생성되도록 할 수 있다.The 1) increase in the number of copies of the polynucleotide is not particularly limited, but may be performed by introducing the polynucleotide into a host microorganism through a vector or inserting into a chromosome of the host microorganism. For example, the increase in copy number can be performed by introducing a polynucleotide encoding a foreign cytochrome C or a codon optimized variant polynucleotide of the polynucleotide into a host microorganism. The foreign polynucleotide can be used without limitation in its origin or sequence as long as it exhibits the same/similar activity to the cytochrome C it encodes. The introduction may be performed by a person skilled in the art appropriately selecting and/or modifying known transformation methods. By introducing the polynucleotide introduced into the host microorganism by the expression, it is possible to generate foreign cytochrome C.

상기 2) 폴리뉴클레오타이드의 발현이 증가하도록 발현조절 서열의 변형은, 외래 폴리뉴클레오타이드 및 내재 폴리뉴클레오타이드 모두에 적용 가능하며, 특별히 이에 제한되지 않으나, 상기 발현조절 서열을 발현조절 활성이 더욱 강화되도록 뉴클레오타이드의 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환, 또는 이들의 조합으로 변이시키거나, 더욱 강한 활성을 가지는 발현조절 서열로 교체함에 의하여 수행될 수 있다. 상기 발현조절 서열은, 특별히 이에 제한되지 않으나 프로모터, 오퍼레이터 서열, 리보좀 결합 부위를 암호화하는 서열, 전사 및/또는 해독의 종결을 조절하는 서열 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 일 구체예에서, 발현 증가를 위하여, 폴리뉴클레오타이드 발현 단위의 상부에 본래의 프로모터 대신 강력한 이종 프로모터가 작동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 강력한 프로모터로서 CJ7 프로모터, lysCP1 프로모터, EF-Tu 프로모터, groEL 프로모터, aceA 또는 aceB 프로모터 등을 예시할 있다. 더욱 구체적으로, 상기 강력한 프로모터는 코리네박테리움 속 유래 프로모터인 lysCP1 프로모터 (WO2009/096689) 또는 CJ7 프로모터(WO2006/065095)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 2) The modification of the expression control sequence to increase the expression of the polynucleotide is applicable to both the foreign polynucleotide and the intrinsic polynucleotide, and is not particularly limited thereto, but the expression control sequence of the nucleotide is further enhanced so that the expression control activity is further enhanced. Deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution, or a combination thereof, or by replacement with expression control sequences having stronger activity. The expression control sequence is not particularly limited, but may be one or more selected from the group consisting of a promoter, an operator sequence, a sequence encoding a ribosomal binding site, a sequence controlling termination of transcription and/or translation, and the like. In one embodiment, to increase expression, a strong heterologous promoter can be operably linked to the top of the polynucleotide expression unit instead of the original promoter. Examples of the strong promoter include CJ7 promoter, lysCP1 promoter, EF-Tu promoter, groEL promoter, aceA or aceB promoter, and the like. More specifically, the strong promoter may be a lysCP1 promoter (WO2009/096689) or a CJ7 promoter (WO2006/065095), a promoter derived from the genus Corynebacterium, but is not limited thereto.

이하, 상기 설명한 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자가 벡터를 통하여 숙주 미생물에 도입되거나, 숙주 미생물의 염색체 내로 삽입되는 경우를 보다 상세히 설명한다. 본 명세서에 기재된 유전자 도입은, 외래(숙주 미생물과 이종 유래 및/또는 동종의 다른 개체 유래)의 유전자가, i) 재조합 벡터에 작동 가능하게 연결된 형태로 숙주 세포에 도입되어 수행되거나, ii) 숙주 세포의 염색체(유전체) 내로 삽입(예컨대, 무작위 삽입)됨으로써 수행될 수 있다. 상기 ii) 숙주 세포의 염색체(유전체) 내로 삽입되는 경우, 삽입 위치는 숙주 세포의 성장에 영향이 없는 위치 (예컨대, 비전사 영역(non-transcriptional spacer; NTS) 등) 및/또는 무작위 삽입 효율을 높일 수 있는 위치 (예컨대, 레트로트랜스포존 등)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a case in which the gene encoding the cytochrome C described above is introduced into the host microorganism through the vector or inserted into the chromosome of the host microorganism will be described in more detail. The introduction of the gene described herein is carried out by introducing a gene of a foreign gene (derived from a host microorganism and/or from another individual of the same kind) into a host cell in a form operably linked to a recombinant vector, or ii) a host It can be performed by inserting into a cell's chromosome (dielectric) (eg, random insertion). Wherein ii) when inserted into the chromosome (dielectric) of the host cell, the insertion site is a position that does not affect the growth of the host cell (e.g., non-transcriptional spacer (NTS), etc.) and / or random insertion efficiency It may be a position that can be increased (eg, a retrotransposon, etc.), but is not limited thereto.

상기 유전자 또는 벡터 도입은 공지된 형질전환 방법을 당업자가 적절히 선택하여 수행될 수 있다. 본 명세서에서, 용어 "형질전환"은 표적 단백질(사이토크롬 C)을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 벡터를 숙주 미생물 내에 도입하여 숙주세포 내에서 상기 폴리뉴클레오타이드가 암호화하는 단백질이 발현할 수 있도록 하는 것을 의미한다. 형질전환된 폴리뉴클레오타이드는 숙주 미생물 내에서 발현될 수 있기만 한다면, 숙주 미생물의 염색체 내에 삽입되어 위치하거나 염색체 외에 위치하거나 상관없이 이들 모두를 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리뉴클레오타이드는 표적 단백질을 코딩하는 DNA 및 RNA를 포함한다. 상기 폴리뉴클레오타이드는 숙주 미생물 내로 도입되어 발현될 수 있는 것이면, 그 도입되는 형태는 제한이 없다. 예를 들면, 상기 폴리뉴클레오타이드는 자체적으로 발현되는데 필요한 모든 요소를 포함하는 유전자 구조체인 발현 카세트 (expression cassette)의 형태로 숙주 미생물에 도입될 수 있다. 상기 발현 카세트는 통상 상기 폴리뉴클레오타이드에 작동 가능하게 연결되어 있는 프로모터 (promoter), 전사 종결신호, 리보좀 결합부위 및/또는 번역 종결신호 등의 발현 조절 요소를 포함할 수 있다. 상기 발현 카세트는 자체 복제가 가능한 발현 벡터 형태일 수 있다. 또한, 상기 폴리뉴클레오타이드는 그 자체의 형태로 숙주세포에 도입되어 숙주세포에서 발현에 필요한 서열과 작동 가능하게 연결되어 있는 것일 수도 있다. 상기에서 용어 "작동 가능하게 연결"된 것이란 발현조절 요소가 목적 단백질(사이토크롬 C)을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드의 전사 조절 (예, 전사 개시)를 수행할 수 있도록 발현조절 요소 (예, 프로모터)와 폴리뉴클레오타이드가 기능적으로 연결되어 있는 것을 의미할 수 있다. 작동 가능한 연결은 당업계의 공지된 유전자 재조합 기술을 이용하여 수행할 수 있으며, 예컨대, 통상적인 부위-특이적 DNA 절단 및 연결에 의하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The introduction of the gene or vector may be performed by appropriately selecting a known transformation method by those skilled in the art. In this specification, the term "transformation" is to introduce a vector containing a polynucleotide encoding a target protein (cytochrome C) into a host microorganism so that the protein encoded by the polynucleotide can be expressed in a host cell. it means. The transformed polynucleotide can include all of them, regardless of whether they are inserted into the chromosome of the host microorganism or located outside the chromosome, as long as it can be expressed in the host microorganism. In addition, the polynucleotide includes DNA and RNA encoding a target protein. If the polynucleotide can be expressed by being introduced into a host microorganism, the introduced form is not limited. For example, the polynucleotide may be introduced into a host microorganism in the form of an expression cassette, which is a gene construct containing all elements necessary for self-expression. The expression cassette may include an expression control element such as a promoter, a transcription termination signal, a ribosome binding site, and/or a translation termination signal, which are operably linked to the polynucleotide. The expression cassette may be in the form of an expression vector capable of self-replicating. In addition, the polynucleotide may be introduced into a host cell in its own form and operably linked to a sequence required for expression in the host cell. The term "operably linked" in the above is an expression control element (eg, a promoter) and an expression control element (eg, a promoter) so that the expression control element can perform transcription control (eg, transcription initiation) of a polynucleotide encoding a target protein (cytochrome C). It may mean that the polynucleotide is functionally linked. Operable linkages can be performed using known genetic recombination techniques in the art, such as, but not limited to, conventional site-specific DNA cleavage and linkage.

상기 폴리뉴클레오타이드를 숙주 미생물에 형질전환 하는 방법은 핵산을 세포(미생물) 내로 도입하는 어떠한 방법으로도 수행 가능하며, 숙주 미생물에 따라 당 분야에서 공지된 형질전환 기술을 적절히 선택하여 수행할 수 있다. 상기 공지된 형질전환 방법으로 전기천공법 (electroporation), 인산칼슘 (CaPO4) 침전법, 염화칼슘 (CaCl2) 침전법, 미세주입법 (microinjection), 폴리에틸렌글리콜 (PEG) 침전법(polyethylene glycol-mediated uptake), DEAE-덱스트란법, 양이온 리포좀법, 리포펙션(lipofection), 초산 리튬-DMSO법 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method for transforming the polynucleotide into a host microorganism can be performed by any method in which nucleic acids are introduced into cells (microorganisms), and can be performed by appropriately selecting a transformation technique known in the art according to the host microorganism. The known transformation methods include electroporation, calcium phosphate (CaPO 4 ) precipitation, calcium chloride (CaCl 2 ) precipitation, microinjection, polyethylene glycol (PEG) precipitation (polyethylene glycol-mediated uptake) ), DEAE-dextran method, cationic liposome method, lipofection, lithium acetate-DMSO method, etc. may be exemplified, but is not limited thereto.

상기 유전자의 숙주 세포 유전체 (염색체) 내 삽입은 공지된 방법을 당업자가 적절히 선택하여 수행될 수 있으며, 예컨대, RNA-가이드 엔도뉴클레아제 시스템 (RNA-guided endonuclease system; 예컨대, (a) RNA-가이드 엔도뉴클레아제(예, Cas9 단백질 등), 이의 암호화 유전자, 또는 상기 유전자를 포함하는 벡터; 및 (b) 가이드 RNA (예, single guide RNA (sgRNA) 등), 이의 암호화 DNA, 또는 상기 DNA를 포함하는 벡터를 포함하는 혼합물(예컨대, RNA-가이드 엔도뉴클레아제 단백질과 가이드 RNA의 혼합물 등), 복합체 (예컨대, 리보핵산 융합단백질 (RNP), 재조합 벡터 (예컨대, RNA-가이드 엔도뉴클레아제 암호화 유전자 및 가이드 RNA 암호화 DNA를 포함하는 함께 포함하는 벡터 등) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상)을 사용하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Insertion of the gene into the host cell genome (chromosome) can be performed by a person skilled in the art appropriately selecting a known method, for example, an RNA-guided endonuclease system (e.g., (a) RNA- Guide endonuclease (eg, Cas9 protein, etc.), a coding gene thereof, or a vector comprising the gene; and (b) guide RNA (eg, single guide RNA (sgRNA), etc.), coding DNA thereof, or the DNA A mixture comprising a vector comprising (e.g., a mixture of RNA-guide endonuclease protein and guide RNA, etc.), complex (e.g., ribonucleic acid fusion protein (RNP)), recombinant vector (e.g., RNA-guide endonuclease It may be performed using one or more selected from the group consisting of vectors, including vectors containing the first encoding gene and guide RNA encoding DNA, etc.), but is not limited thereto.

다른 예에서, 사이토크롬 C 암호화 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터, 및/또는 상기 유전자 또는 상기 재조합 벡터를 포함하는 세포의 미생물에서의 L-아미노산 생산능 증가 및/또는 L-아미노산 생산능 부여를 위한 용도가 제공된다.In another example, cytochrome C coding gene, recombinant vector comprising said gene, and/or increasing L-amino acid production capacity and/or conferring L-amino acid production capacity in microorganisms of cells containing said gene or said recombinant vector Use is provided for.

일 예는 사이토크롬 C를 암호화하는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터, 또는 상기 유전자 또는 상기 재조합 벡터를 포함하는 세포를 포함하는 L-아미노산 생산용 조성물을 제공한다.One example provides a composition for producing L-amino acid comprising a gene encoding cytochrome C, a recombinant vector containing the gene, or a cell containing the gene or the recombinant vector.

다른 예는 사이토크롬 C 암호화 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터, 또는 이들 모두를 포함하는, L-아미노산 생산용 조성물일 수 있다. 상기 L-아미노산 생산용 조성물은 미생물에서의 L-아미노산 생산, L-아미노산 생산능 증가 및/또는 L-아미노산 생산능 부여를 위한 것일 수 있다.Another example may be a composition for producing L-amino acids, including a cytochrome C coding gene, a recombinant vector containing the gene, or both. The composition for producing L-amino acids may be for producing L-amino acids in microorganisms, increasing L-amino acid production capacity, and/or conferring L-amino acid production capacity.

다른 예는 사이토크롬 C 암호화 유전자 또는 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 미생물에 도입(형질전환)시키는 단계를 포함하는, 상기 미생물의 L-아미노산 생산능 증가 방법 또는 상기 미생물에 L-아미노산 생산능 부여 방법을 제공한다.Another example comprises the step of introducing (transforming) a cytochrome C coding gene or a recombinant vector containing the gene into a microorganism, a method for increasing the L-amino acid production capacity of the microorganism or conferring the L-amino acid production capacity to the microorganism Provides a method.

상기 사이토크롬 C, 이를 암호화하는 유전자, 및 미생물은 앞서 설명한 바와 같다. The cytochrome C, the gene encoding it, and the microorganism are as described above.

본 명세서에서, 용어 "벡터"는 적합한 숙주 내에서 목적 단백질을 발현시킬 수 있도록 적합한 조절 서열에 작동 가능하게 연결된 상기 목적 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드의 염기서열을 함유하는 DNA 제조물을 의미한다. 상기 조절 서열은 전사를 개시할 수 있는 프로모터, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합부위를 암호화하는 서열, 및/또는 전사 및/또는 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함할 수 있다. 벡터는 적당한 숙주 미생물 내로 형질전환된 후, 숙주 미생물의 게놈(유전체)과 무관하게 발현되거나, 숙주 미생물의 게놈 내에 통합될 수 있다.As used herein, the term "vector" refers to a DNA preparation that contains a base sequence of a polynucleotide encoding the target protein operably linked to a suitable regulatory sequence so that the target protein can be expressed in a suitable host. The regulatory sequence may include a promoter capable of initiating transcription, any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable mRNA ribosomal binding site, and/or a sequence regulating the termination of transcription and/or translation. have. The vector can be transformed into a suitable host microorganism, and then expressed independently of the host microorganism's genome (dielectric), or integrated into the host microorganism's genome.

본 명세서에서 사용가능한 벡터는 숙주 세포 내에서 복제 가능한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 통상 사용되는 모든 벡터들 중에서 선택될 수 있다. 통상 사용되는 벡터의 예로는 천연 상태이거나 재조합된 상태의 플라스미드, 코스미드, 바이러스, 박테리오파지 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 벡터로서, 파지 벡터 또는 코스미드 벡터로서 pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, 및 Charon21A 등을 사용할 수 있으며, 플라스미드 벡터로서 pBR계, pUC계, pBluescriptII계, pGEM계, pTZ계, pCL계 및 pET계 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 pDZ, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, pCC1BAC 벡터 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The vector usable in this specification is not particularly limited as long as it is replicable in the host cell, and can be selected from all commonly used vectors. Examples of commonly used vectors include natural or recombinant plasmids, cosmids, viruses, and bacteriophage. For example, as the vector, pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, and Charon21A can be used as a phage vector or a cosmid vector, and pBR system, pUC as a plasmid vector. System, pBluescriptII system, pGEM system, pTZ system, pCL system, and pET system. Specifically, pDZ, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, and pCC1BAC vectors may be exemplified, but are not limited thereto.

본 명세서에서 사용 가능한 벡터는 공지된 발현 벡터 및/또는 폴리뉴클레오타이드의 숙주 세포 염색체 내 삽입용 벡터일 수 있다. 상기 폴리뉴클레오타이드의 숙주 세포 염색체 내 삽입은 당업계에 알려진 임의의 방법, 예를 들면, 상동재조합에 의하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 벡터는 상기 염색체 내 삽입 여부를 확인하기 위한 선별 마커(selection marker)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 선별 마커는 벡터로 형질전환된 세포를 선별, 즉, 상기 폴리뉴클레오타이드의 삽입 여부를 확인하기 위한 것으로, 약물 내성, 영양 요구성, 세포 독성제에 대한 내성 또는 표면 단백질의 발현과 같은 선택가능 표현형을 부여하는 유전자들 중에서 선택되어 사용될 수 있다. 선택제(selective agent)가 처리된 환경에서는 선별 마커를 발현하는 세포만 생존하거나 다른 표현 형질을 나타내므로, 형질전환된 세포를 선별할 수 있다.The vector usable herein may be a known expression vector and/or a vector for insertion into a host cell chromosome of a polynucleotide. The insertion of the polynucleotide into the host cell chromosome can be made by any method known in the art, for example, homologous recombination, but is not limited thereto. The vector may further include a selection marker for confirming insertion into the chromosome. The selection marker is for selecting cells transformed with a vector, that is, to confirm whether or not the polynucleotide is inserted, and selectable phenotypes such as drug resistance, nutritional demand, resistance to cytotoxic agents, or expression of surface proteins It can be selected and used from among the genes conferring. In an environment treated with a selective agent, only cells expressing the selection marker survive or exhibit different expression traits, so that the transformed cells can be selected.

다른 예는 상기한 L-아미노산 생산 미생물 미생물을 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, L-아미노산의 생산 방법을 제공한다. 상기 방법은, 상기 배양하는 단계 이후에, 상기 배양된 미생물, 배지, 또는 이들 모두로부터 L-아미노산을 회수하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Another example provides a method for producing L-amino acid, comprising culturing the aforementioned L-amino acid-producing microbial microorganism in a medium. The method may further include, after the culturing step, recovering L-amino acid from the cultured microorganism, medium, or both.

 상기 방법에 있어서, 상기 미생물을 배양하는 단계는, 특별히 이에 제한되지 않으나, 공지된 회분식 배양방법, 연속식 배양방법, 유가식 배양방법 등에 의해 수행될 수 있다. 이때, 배양조건은, 특별히 이에 제한되지 않으나, 염기성 화합물 (예: 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 암모니아) 또는 산성 화합물 (예: 인산 또는 황산)을 사용하여 적정 pH (예컨대, pH 5 내지 9, 구체적으로는 pH 6 내지 8, 가장 구체적으로는 pH 6.8)를 조절할 수 있고, 산소 또는 산소-함유 가스 혼합물을 배양물에 도입시켜 호기성 조건을 유지할 수 있다. 배양온도는 20 내지 45℃, 또는 25 내지 40℃를 유지할 수 있고, 약 10 내지 160 시간 동안 배양할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다. 상기 배양에 의하여 생산된 L-아미노산 (예, L-라이신)은 배지 중으로 분비되거나 세포 내에 잔류할 수 있다.In the above method, the step of culturing the microorganism is not particularly limited, but may be performed by a known batch culture method, a continuous culture method, a fed-batch culture method, or the like. In this case, the culture conditions are not particularly limited, but using a basic compound (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonia) or an acidic compound (for example, phosphoric acid or sulfuric acid) to an appropriate pH (eg, pH 5 to 9, specifically Can adjust pH 6 to 8, most specifically pH 6.8), and maintain aerobic conditions by introducing oxygen or an oxygen-containing gas mixture into the culture. The culture temperature may be maintained at 20 to 45°C, or 25 to 40°C, and cultured for about 10 to 160 hours, but is not limited thereto. The L-amino acid (eg, L-lysine) produced by the above culture may be secreted into "medium" or remain in the cell.

상기 배양에 사용 가능한 배지는 탄소 공급원으로 당 및 탄수화물 (예: 글루코오스, 슈크로오스, 락토오스, 프럭토오스, 말토오스, 몰라세, 전분 및 셀룰로오스), 유지 및 지방 (예: 대두유, 해바라기씨유, 땅콩유 및 코코넛유), 지방산 (예: 팔미트산, 스테아르산 및 리놀레산), 알코올 (예: 글리세롤 및 에탄올), 유기산 (예: 아세트산) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 개별적으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 질소 공급원으로는 질소-함유 유기 화합물 (예: 펩톤, 효모 추출액, 육즙, 맥아 추출액, 옥수수 침지액, 대두 박분 및 우레아), 무기 화합물 (예: 황산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 탄산암모늄 및 질산암모늄) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 개별적으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 인 공급원으로 인산이수소칼륨, 인산수소이칼륨, 이에 상응하는 나트륨 함유 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 개별적으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 배지는 기타 금속염 (예: 황산마그네슘 또는 황산철), 아미노산, 및/또는 비타민 등과 같은 필수성장-촉진 물질을 포함할 수 있다.The medium that can be used for the culture is a carbon source, sugars and carbohydrates (e.g. glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, molasses, starch and cellulose), fats and fats (e.g. soybean oil, sunflower seed oil, Peanut oil and coconut oil), fatty acids (e.g. palmitic acid, stearic acid and linoleic acid), alcohols (e.g. glycerol and ethanol), organic acids (e.g. acetic acid), one or more selected from the group consisting of Or it may be used by mixing two or more, but is not limited thereto. Nitrogen sources include nitrogen-containing organic compounds (e.g. peptone, yeast extract, gravy, malt extract, corn steep liquor, soybean meal and urea), inorganic compounds (e.g. ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and nitric acid) Ammonium) may be used individually or in combination of two or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto. As the phosphorus source, one or more selected from the group consisting of potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and the corresponding sodium-containing salt may be used individually or in combination of two or more, but is not limited thereto. In addition, the medium may include other metal salts (eg, magnesium sulfate or iron sulfate), amino acids, and/or essential growth-promoting materials such as vitamins.

상기 L-아미노산(예, L-라이신)을 회수하는 단계는 배양방법에 따라 당해 분야에 공지된 적합한 방법을 이용하여 배지, 배양액, 또는 미생물로부터 목적하는 아미노산을 수집하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 회수하는 단계는 원심분리, 여과, 음이온 교환 크로마토그래피, 결정화, HPLC 등에서 선택된 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다. 상기 L-아미노산 (예, L-라이신)을 회수하는 방법은, 그 이전, 동시, 또는 그 이후에, 정제단계를 추가적으로 포함할 수 있다.The step of recovering the L-amino acid (eg, L-lysine) may be to collect the desired amino acid from the medium, culture medium, or microorganism using a suitable method known in the art according to the culture method. For example, the recovering step may be performed by one or more methods selected from centrifugation, filtration, anion exchange chromatography, crystallization, HPLC, and the like. The method for recovering the L-amino acid (eg, L-lysine) may further include a purification step before, simultaneously, or thereafter.

외래 유전자의 도입을 통하여 라이신 생산 균주의 라이신 생산 활성이 증진되고 배양 후반까지 유지됨으로써, 라이신 생산능을 향상시킬 수 있다.By introducing foreign genes, lysine-producing activity of the lysine-producing strain is enhanced and maintained until late in culture, thereby improving lysine-producing ability.

도 1은 일 실시예에서 얻어진 라이브러리 벡터의 핵산 서열 분석 결과를 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the results of nucleic acid sequence analysis of a library vector obtained in one embodiment.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하고자 하나, 이는 예시적인 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 아니다. 아래 기재된 실시예들은 발명의 본질적인 요지를 벗어나지 않는 범위에서 변형될 수 있음은 당 업자들에게 있어 자명하다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these are merely illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the embodiments described below can be modified without departing from the essential gist of the invention.

실시예 1: 유전자 도입용 벡터 라이브러리 제작Example 1: Construction of vector library for gene introduction

코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum)의 라이신 생산능 향상에 유효한 유전자를 탐색하기 위하여, 다양한 극한 환경에서 적응하고 살아가는 극한미생물 (extremophile bacteria) 유래 genomic DNA library를 제작 하였다. 극한미생물로는 고삼투압, 고온, 저산소, 다양한 수소이온 농도의 극한 조건에서 생장가능한 대표 미생물 4종, 즉, Bacillus atrophaeus (ATCC 49337), Bacillus licheniformis (KCTC 1030), Lactobacillus fermentum (KCTC 3112), 및 Bacillus pseudofirmus OF4 (ATCC BAA2126)을 사용하였다. Corynebacterium In order to search for a gene effective for improving lysine production capacity of glutamicum ), a genomic DNA library derived from extreme microorganisms (extremophile bacteria) that adapt and live in various extreme environments was constructed. Extreme microorganisms include four representative microorganisms capable of growing under extreme conditions of high osmotic pressure, high temperature, low oxygen, and various hydrogen ion concentrations, namely Bacillus atrophaeus (ATCC 49337), Bacillus licheniformis (KCTC 1030), Lactobacillus fermentum (KCTC 3112), and Bacillus pseudofirmus OF4 (ATCC BAA2126) was used.

먼저 QIAamp DNA Micro Kit (QIAGEN)를 이용하여 상기 균주 4종 으로부터 genomic DNA를 확보 하였다. 확보된 genomic DNA는 제한효소 Sau3A1 (NEB)을 처리하고 37℃에서 10분간 반응 후 65℃에서 30분간 반응하여 불완전한 유전자 단편을 만들고, 이를 1% 아가로스겔에 전기영동하여 5 내지 7kb의 유전자 단편만 취득하였다. 취득한 유전자 단편은 GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA)를 이용하여 삽입용 유전자 단편을 확보하였다.First, genomic DNA was obtained from the four strains using the QIAamp DNA Micro Kit (QIAGEN). The obtained genomic DNA is treated with the restriction enzyme Sau3A1 (NEB), reacts at 37°C for 10 minutes, and then reacts at 65°C for 30 minutes to make an incomplete gene fragment, and electrophoresis it on 1% agarose gel to generate a 5-7kb gene fragment. Only acquired. Gene fragments for insertion were obtained using the GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA).

이와 같이 확보된 유전자 단편은 제한효소 BamHI-HF (NEB)를 37℃에서 1시간 반응, 37℃에서 CIP (NEB) 효소 30분 처리 후 취득한 pECCG117 vector(대한민국 등록특허 제0057684호)와 연결하고, 대장균 DH5α에 형질전환하여 카나마이신 (25 mg/l)이 포함된 LB 고체배지에 도말하였다. 형질전환된 콜로니는 아래의 표 1의 서열번호 1 및 2의 프라이머를 이용하여 PCR을 진행하였다. PCR 조건은 95℃에서 10분간 변성 후, 95℃1분 변성, 55℃1분 어닐링, 72℃ 4분 중합을 30회 반복한 후, 72℃에서 10분간 중합반응으로 진행하였다. The thus obtained gene fragment is connected to the restriction enzyme BamHI-HF (NEB) at 37° C. for 1 hour, and after 30 minutes of CIP (NEB) enzyme treatment at 37° C., and the pECCG117 vector (Korea Patent No. 0057684) obtained. E. coli DH5α was transformed and streaked on LB solid medium containing kanamycin (25 mg/l). The transformed colonies were subjected to PCR using primers of SEQ ID NOs: 1 and 2 in Table 1 below. PCR conditions were denatured at 95°C for 10 minutes, denaturation at 95°C for 1 minute, annealing at 55°C for 1 minute, and polymerization at 72°C for 4 minutes was repeated 30 times, followed by polymerization at 72°C for 10 minutes.

DescriptionDescription 서열 (5' -> 3')Sequence (5' -> 3') 서열번호Sequence number F primerF primer TAA TAC GAC TCA CTA TAG GGTAA TAC GAC TCA CTA TAG GG 1One R primerR primer CAA TTA ACC CTC ACT AAACAA TTA ACC CTC ACT AAA 22

상기 PCR 증폭된 유전자 단편을 통해 3 내지 5kb의 극한미생물 (extremophile bacteria) 유래 genomic DNA 단편이 삽입된 것을 확인하였으며, pECCG117 벡터 내 유전자 삽입율은 99% 이상이었다. 이렇게 형질전환된 콜로니를 균주 당 10000개 확보하고 plasmid prep kit (QIAGEN)를 이용하여 플라스미드를 추출하였으며, 이들 각각의 라이브러리 벡터를 p117-Lib.Bat (Bacillus atrophaeus 유래), p117-Lib.Bli (Bacillus licheniformis 유래), p117-Lib.Lfe (Lactobacillus fermentum 유래), 및 p117-Lib.Bps (Bacillus pseudofirmus OF4 유래)로 각각 명명하였다.Through the PCR amplified gene fragment, it was confirmed that a genomic DNA fragment derived from 3 to 5 kb of extreme microorganism (extremophile bacteria) was inserted, and the gene insertion rate in the pECCG117 vector was more than 99%. 10000 colonies thus transformed were obtained per strain, and plasmids were extracted using a plasmid prep kit (QIAGEN). Each of these library vectors was p117-Lib.Bat (from Bacillus atrophaeus ), p117-Lib.Bli ( Bacillus licheniformis ), p117-Lib.Lfe (from Lactobacillus fermentum ), and p117-Lib.Bps (from Bacillus pseudofirmus OF4).

실시예 2: 벡터 라이브러리 도입 균주 제작 및 스크리닝Example 2: Vector library introduction strain production and screening

상기 실시예 1에서 제작된 라이브러리 벡터 4종 (p117-Lib.Bat, p117-Lib.Bli, p117-Lib.Lfe, 및 p117-Lib.Bps)을 라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰 KCCM11016P 균주(대한민국 등록특허 제10-0159812호)에 전기펄스법 (Van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotecnol. 52:541-545, 1999)으로 형질전환하여, 카나마이신 (25 mg/l)이 포함된 복합평판배지에 도말하였다. 최종적으로 각 라이브러리 벡터 별로 약 5000 개의 콜로니를 확보하고, 이를 각각 LYS_Lib.Bat, LYS_Lib.Bli, LYS_Lib.Lfe, 및 LYS_Lib.Bps 라이브러리로 명명하였다. 상기 라이브러리 균주들의 대조군으로는 KCCM11016P 균주에 gDNA유래 유전자단편이 삽입되지 않은 pECCG117 벡터를 형질전환하여 사용하였으며, LYS_117 control 으로 명명하였다.Corynebacterium glutamicum KCCM11016P producing lysine from the four library vectors prepared in Example 1 (p117-Lib.Bat, p117-Lib.Bli, p117-Lib.Lfe, and p117-Lib.Bps) The strain (Republic of Korea Patent No. 10-0159812) was transformed with an electric pulse method (Van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotecnol. 52:541-545, 1999) to give kanamycin (25 mg/l). It was smeared on the included composite plate medium. Finally, about 5000 colonies were obtained for each library vector, and these were named as LYS_Lib.Bat, LYS_Lib.Bli, LYS_Lib.Lfe, and LYS_Lib.Bps libraries, respectively. As a control of the library strains, a pECCG117 vector without gDNA-derived gene fragment inserted into the KCCM11016P strain was transformed and used, named LYS_117 control.

상기 사용된 복합평판배지 조성은 다음과 같다:The composition of the composite flat plate used above is as follows:

<복합평판배지 (pH 7.0)><Composite plate medium (pH 7.0)>

포도당 10 g, 펩톤 10 g, Beef extract 5 g, 효모추출물 5 g, Brain Heart Infusion 18.5 g, NaCl 2.5 g, 요소 2 g, Sorbitiol 91 g, 한천 20 g (증류수 1 리터 기준)Glucose 10 g, Peptone 10 g, Beef extract 5 g, Yeast extract 5 g, Brain Heart Infusion 18.5 g, NaCl 2.5 g, Urea 2 g, Sorbitiol 91 g, Agar 20 g (based on 1 liter of distilled water)

상기 확보된 4종의 KCCM11016P기반 라이브러리 균주들은 각각 400ul 스크리닝 배지가 포함된 96-Deep Well Plate-Dome (Bioneer)에 colony-picker (SINGER, PIXL)를 사용하여 접종하고, plate shaking incubator (TAITEC)에서 32℃ 12000rpm 조건으로 15hr 동안 배양하였다. The obtained 4 types of KCCM11016P-based library strains were inoculated using colony-picker (SINGER, PIXL) in 96-Deep Well Plate-Dome (Bioneer) containing 400 ul screening medium, respectively, and in a plate shaking incubator (TAITEC). Incubated for 15 hr at 32°C and 12000 rpm.

상기 사용된 종배지 조성은 다음과 같다:The medium medium composition used is as follows:

<스크리닝 배지 (pH 7.0)><Screening medium (pH 7.0)>

포도당 45 g, 사탕무 유래 당밀 10 g, 대두 침지액 10 g, (NH4)2SO4 24 g, MgSO4·7H2O 0.6 g, KH2PO4 0.55 g, 요소 5.5 g, 바이오틴 0.9 mg, 티아민 HCl 4.5 mg, 칼슘-판토텐산 4.5 mg, 니코틴아미드 30 mg, MnSO4ㆍ5H2O 9 mg, ZnSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, CuSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, FeSO4ㆍ5H2O 9 mg, 카나마이신 25 mg (증류수 1 리터 기준)45 g of glucose, 10 g of molasses derived from sugar beet, 10 g of soybean immersion solution, 24 g of (NH4)2SO4, 0.6 g of MgSO4.7H2O, 0.55 g of KH2PO4, urea 5.5 g, biotin 0.9 mg, thiamine HCl 4.5 mg, calcium-pantothenic acid 4.5 mg, nicotinamide 30 mg, MnSO4ㆍ5H2O 9 mg, ZnSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, CuSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, FeSO4ㆍ5H2O 9 mg, kanamycin 25 mg (based on 1 liter of distilled water)

배양 중 세포 성장은 마이크로플레이트-리더 (microplate-reader, BioTek)를 이용하여 모니터링 하였으며, 배양액 내 존재하는 포도당 농도 및 생성된 라이신의 농도는 각각 당분석기 (YSI) 및 HPLC (Shimadzu) 분석기기를 이용하여 측정하였다.Cell growth during the culture was monitored using a microplate-reader (BioTek), and the concentration of glucose present in the culture medium and the concentration of lysine produced were measured using a sugar analyzer (YSI) and an HPLC (Shimadzu) analyzer, respectively. Was measured.

상기 실험을 통하여 최종적으로 대조군 대비 세포 성장이 우수하고, 포도당 소모속도가 빠른 균주 3종을 선별하였다 (표 2). 선별된 균주 3종은 LYS_Lib.Bps 라이브러리 벡터가 삽입된 균주였으며, 대조군 균주인 LYS_117 control 대비 수율 및 OD값은 유사하지만, 샘플링 포인트 구간의 시간당 당소모 속도(g/hr)가 LYS_117 control 100% 대비 118% 수준으로 증가하여 생산성이 우수한 것을 확인하였다. Through the above experiment, finally, three strains having excellent cell growth compared to the control group and having a fast glucose consumption rate were selected (Table 2). The three selected strains were strains into which the LYS_Lib.Bps library vector was inserted, and the yield and OD values were similar to those of the control strain LYS_117 control, but the rate of sugar consumption per hour (g/hr) of the sampling point section was 100% compared to the LYS_117 control. It was confirmed that the productivity increased by increasing to 118%.

균주Strain OD 600OD 600 상대 당소모 속도
(%)
Relative sugar consumption rate
(%)
36hr 라이신 수율
(%)
36hr lysine yield
(%)
12hr12hr 36hr36hr LYS_117 controlLYS_117 control 17.117.1 62.762.7 100100 15.815.8 LYS_Lib.Bps #257LYS_Lib.Bps #257 17.417.4 63.563.5 117.4117.4 15.915.9 LYS_Lib.Bps #881LYS_Lib.Bps #881 16.816.8 64.164.1 111.1111.1 15.615.6 LYS_Lib.Bps #4213LYS_Lib.Bps #4213 18.118.1 63.863.8 118.0118.0 15.815.8

실시예Example 3: 3: gDNAgDNA 라이브러리 염기서열 분석 Library sequencing

상기 실시예 2에서 선별된 콜로니 3종 LYS_Lib.Bps #257, #881, 및 #4213에 삽입된 유전자의 서열을 확인하기 위하여, 실시예 1의 표 1에 기재된 서열번호 1과 2의 프라이머를 이용하여 상기 콜로니가 가지고 있는 gDNA 라이브러리 유전자 단편을 PCR 증폭하였다. PCR 조건은 실시예 1과 동일하게 진행하였으며, 증폭된 DNA 단편을 GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA)를 이용하여 획득하고 염기서열 분석을 진행하였다. 분석결과는 BLAST를 통해 유전자정보를 확인하였다 (NCBI reference sequence NC_013791.2). To confirm the sequence of the gene inserted in the three colonies selected in Example 2 LYS_Lib.Bps #257, #881, and #4213, the primers of SEQ ID NOs: 1 and 2 shown in Table 1 of Example 1 were used. Thus, the gDNA library gene fragment possessed by the colony was PCR amplified. PCR conditions were the same as in Example 1, and the amplified DNA fragment was obtained using GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA) and sequence analysis was performed. The analysis result confirmed the genetic information through BLAST (NCBI reference sequence NC_013791.2).

상기 얻어진 분석 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타난 바와 같이, 유전자 염기서열 분석 결과, LYS_Lib.Bps #257 콜로니에는 4794bp, #881 콜로니에는 3985bp, 그리고 #4213 콜로니에는 4483bp 의 유전자 단편이 포함되어 있었다. 상기 3개의 콜로니에 공통적으로 포함된 완전한 유전자 ORF는 BpOF4_13735 와 BpOF4_13740으로 확인되어, 이후, 상기 두 유전자의 영향성에 대한 추가 실험을 진행하였다.The obtained analysis results are shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, the gene sequence analysis result, LYS_Lib.Bps #257 colony contains 4794bp, #881 colony contains 3985bp, and #4213 colony contains gene fragments of 4483bp. The complete gene ORFs commonly included in the three colonies were identified as BpOF4_13735 and BpOF4_13740, and thereafter, further experiments were conducted on the influence of the two genes.

실시예Example 4: 개별 유전자 도입 벡터 제작 및 균주 제작 4: Production of individual gene introduction vectors and production of strains

상기 실시예 3에서 확인된 유전자 2개에 대한 개별 유전자 영향성을 확인하기 위하여 게놈 삽입용 벡터를 제작하였다. 먼저 유전자 삽입을 위한 기반 벡터를 제작하기 위하여 transposase 중 하나인 Ncgl2284 유전자를 타겟으로 pDZ_Δ2284 벡터를 제작하였다.In order to confirm the individual gene impact on the two genes identified in Example 3, a vector for genome insertion was constructed. First, in order to construct a base vector for gene insertion, a pDZ_Δ2284 vector was constructed targeting the Ncgl2284 gene, one of transposases.

구체적으로, PCR을 진행하기 위한 DNA 주형으로 ATCC13032 gDNA를 이용하였으며, NCBI 염기서열(NC_003450.3)을 참고하여 프라이머를 제작하였다. 서열번호 3과 4의 프라이머로 95℃에서 10분간 변성 후, 95℃ 1분 변성, 55℃ 1분 어닐링, 72℃ 1분 중합을 30회 반복한 후, 72℃에서 10분간 중합반응하는 조건으로 PCR을 진행하여 약 900bp의 5' DNA 단편을 얻었다. 마찬가지로 프라이머 서열번호 5와 6을 이용하여 위와 동일한 조건으로 PCR을 진행하고 3' DNA 단편을 증폭하였다. 증폭된 두 DNA 단편은 GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA)를 이용하여 정제하고, 제한효소 XbaI (NEB)로 처리한 후 65℃에서 20분간 열처리한 pDZ (대한민국 특허 제2009-0094433호) 벡터와 Infusion Cloning Kit를 사용하여 연결한 후 대장균 DH5α에 형질전환하였다. 상기 균주를 카나마이신 (25 mg/l)이 포합된 LB 고체배지에 도말하고 pDZ 벡터에 삽입된 유전자의 염기서열을 확인하여 최종적으로 pDZ_Δ2284 벡터를 준비하였다.Specifically, ATCC13032 gDNA was used as a DNA template for PCR, and primers were prepared with reference to the NCBI base sequence (NC_003450.3). After denaturation at 95°C for 10 minutes with primers of SEQ ID NOS: 3 and 4, denaturation at 95°C for 1 minute, annealing at 55°C for 1 minute, and repeated polymerization for 1 minute at 72°C for 30 times, followed by polymerization reaction at 72°C for 10 minutes. PCR was performed to obtain a 5'DNA fragment of about 900 bp. Similarly, PCR was performed under the same conditions as above using primers SEQ ID NOs: 5 and 6, and the 3'DNA fragment was amplified. The amplified two DNA fragments were purified using GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA), treated with restriction enzyme XbaI (NEB), and then heat-treated at 65°C for 20 minutes (Korea Patent No. 2009-0094433) vector And Infusion Cloning Kit, and then transformed into E. coli DH5α. The strain was spread on an LB solid medium containing kanamycin (25 mg/l) and the nucleotide sequence of the gene inserted in the pDZ vector was confirmed to finally prepare a pDZ_Δ2284 vector.

개별 유전자의 추가 강화(발현) 벡터는 상기 기반벡터 pDZ_Δ2284을 제한효소 NdeI 및 CIP (NEB)처리하고 65℃에서 20분간 열처리하여 정제 후 취득한 벡터와 프로모터, 각각의 유전자 DNA단편을 Infusion Cloning Kit로 연결하여 제작하였다. 상기 유전자 추가 발현을 위한 프로모터는 서열번호 13의 gapA 유전자 프로모터를 사용하였고, 이를 취득하기 위해 ATCC13032 gDNA(NC_003450.3)를 주형으로 프라이머 서열번호 7과 8을 이용하여 PCR 증폭을 진행하였다. PCR은 pfu polymerase를 이용하였으며, 95℃에서 10분간 변성 후, 95℃1분 변성, 55℃1분 어닐링, 72℃ 1분 중합을 30회 반복한 후, 72℃에서 10분간 중합반응하는 조건으로 진행하였다. 2개 유전자 BpOF4_13735 와 BPOF4_13740 DNA단편은 프로모터 PCR과 동일한 방법으로 진행하였으며, BpOF4_13735 유전자 (서열번호 14)를 위해서는 서열번호 9와 10의 프라이머를 사용하고, BpOF4_13740 (서열번호 15)를 위해서는 서열번호 11과 12의 프라이머를 사용하여 Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA로부터 유전자를 증폭하였다. 이렇게 취득한 DNA 단편들은 GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA)를 이용하여 정제하여 pDZ_Δ2284 벡터와 연결하여 2종의 벡터를 제작하였다. 최종적으로 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13735 벡터, 및 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 벡터를 제작하였다.For additional reinforcement (expression) vectors of individual genes, the vector pDZ_Δ2284 is treated with the restriction enzymes NdeI and CIP (NEB) and heat-treated at 65° C. for 20 minutes to connect the vector and promoter obtained after purification and each gene DNA fragment with an Infusion Cloning Kit. Was produced. The promoter for further expression of the gene was used as the gapA gene promoter of SEQ ID NO: 13, and PCR amplification was performed using primers SEQ ID NOs: 7 and 8 as a template for ATCC13032 gDNA (NC_003450.3) to obtain this. PCR was performed using pfu polymerase, after denaturation at 95°C for 10 minutes, denaturation at 95°C for 1 minute, annealing at 55°C for 1 minute, and repeated polymerization for 1 minute at 72°C for 30 times, followed by polymerization at 72°C for 10 minutes. Proceeded. The two genes BpOF4_13735 and BPOF4_13740 DNA fragments were processed in the same manner as the promoter PCR, primers of SEQ ID NOs: 9 and 10 were used for the BpOF4_13735 gene (SEQ ID NO: 14), and SEQ ID NOs: 11 and 11 for the BpOF4_13740 (SEQ ID NO: 15) Genes were amplified from Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA using primers of 12. The DNA fragments thus obtained were purified using the GeneAll Expin GEL SV kit (seoul, KOREA) to connect with the pDZ_Δ2284 vector to produce two vectors. Finally, the pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13735 vector and the pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 vector were constructed.

상기 제작된 2종의 벡터는 라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰 KCCM11016P 균주 (대한민국 등록특허 제10-0159812호)에 전기펄스법으로 형질전환하고, 2차 DNA-crossover를 거쳐 각각의 유전자가 강화된 균주를 제작하였다. 이와 같이 제작된 균주 2종은 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13735, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 로 명명하였다.The two vectors prepared above were transformed by an electric pulse method into the Corynebacterium glutamicum KCCM11016P strain (Republic of Korea Patent No. 10-0159812) producing lysine, and each gene was subjected to secondary DNA-crossover. To produce the enhanced strain. The two strains thus produced were named as KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13735, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740.

상기 사용된 프라이머, 프로모터, BpOF4 유전자의 핵산 서열, 및 상기 유전자가 코딩하는 아미노산 서열을 아래의 표 3에 정리하였다:The primers used, the promoter, the nucleic acid sequence of the BpOF4 gene, and the amino acid sequence encoded by the gene are summarized in Table 3 below:

DescriptionDescription 서열 (5' → 3' or N→C)Sequence (5' → 3'or N→C) 서열번호Sequence number F primer for ATCC13032 gDNAF primer for ATCC13032 gDNA GTACCCGGGGATCCTCTAGAATCGCAATGATAGCCCATTCGTACCCGGGGATCCTCTAGAATCGCAATGATAGCCCATTC 33 R primer for ATCC13032 gDNAR primer for ATCC13032 gDNA TTGGTCAAACCTCCCCTcatatgCAGAAATCCACATCAATTTGGTCAAACCTCCCCTcatatgCAGAAATCCACATCAAT 44 F primer for ATCC13032 gDNAF primer for ATCC13032 gDNA ATTGATGTGGATTTCTGcatatgAGGGGAGGTTTGACCAAATTGATGTGGATTTCTGcatatgAGGGGAGGTTTGACCAA 55 R primer for ATCC13032 gDNAR primer for ATCC13032 gDNA GCCTGCAGGTCGACTCTAGAATGCATCTCTGGATGATGTGGCCTGCAGGTCGACTCTAGAATGCATCTCTGGATGATGTG 66 F primer for gapA promoterF primer for gapA promoter ATTGATGTGGATTTCTGcatAAGCCTAAAAACGACCGAGCATTGATGTGGATTTCTGcatAAGCCTAAAAACGACCGAGC 77 R primer for gapA promoterR primer for gapA promoter GTTGTGTCTCCTCTAAAGATTGTAGGTTGTGTCTCCTCTAAAGATTGTAG 88 F primer for BpOF4_13735F primer for BpOF4_13735 ATCTTTAGAGGAGACACAACATGGATGAAAAAAGAAAAGCATCTTTAGAGGAGACACAACATGGATGAAAAAAGAAAAGC 99 R primer for BpOF4_13735R primer for BpOF4_13735 TTGGTCAAACCTCCCCTcatTTAACGCCCCAGCCAAAAAATTCCTTGGTCAAACCTCCCCTcatTTAACGCCCCAGCCAAAAAATTCC 1010 F primer for BpOF4_13740F primer for BpOF4_13740 ATCTTTAGAGGAGACACAACATGAAAGGAAGACCACTTTT ATCTTTAGAGGAGACACAACATGAAAGGAAGACCACTTTT 1111 R primer for BpOF4_13740R primer for BpOF4_13740 TTGGTCAAACCTCCCCTcatTTATTCTGAAATAGATAGTATTGGTCAAACCTCCCCTcatTTATTCTGAAATAGATAGTA 1212 gapA promotergapA promoter AAGCCTAAAAACGACCGAGCCTATTGGGATTACCATTGAAGCCAGTGTGAGTTGCATCACATTGGCTTCAAATCTGAGACTTTAATTTGTGGATTCACGGGGGTGTAATGTAGTTCATAATTAACCCCATTCGGGGGAGCAGATCGTAGTGCGAACGATTTCAGGTTCGTTCCCTGCAAAAACTATTTAGCGCAAGTGTTGGAAATGCCCCCGTTTGGGGTCAATGTCCATTTTTGAATGTGTCTGTATGATTTTGCATCTGCTGCGAAATCTTTGTTTCCCCGCTAAAGTTGAGGACAGGTTGACACGGAGTTGACTCGACGAATTATCCAATGTGAGTAGGTTTGGTGCGTGAGTTGGAAAAATTCGCCATACTCGCCCTTGGGTTCTGTCAGCTCAAGAATTCTTGAGTGACCGATGCTCTGATTGACCTAACTGCTTGACACATTGCATTTCCTACAATCTTTAGAGGAGACACAACAAGCCTAAAAACGACCGAGCCTATTGGGATTACCATTGAAGCCAGTGTGAGTTGCATCACATTGGCTTCAAATCTGAGACTTTAATTTGTGGATTCACGGGGGTGTAATGTAGTTCATAATTAACCCCATTCGGGGGAGCAGATCGTAGTGCGAACGATTTCAGGTTCGTTCCCTGCAAAAACTATTTAGCGCAAGTGTTGGAAATGCCCCCGTTTGGGGTCAATGTCCATTTTTGAATGTGTCTGTATGATTTTGCATCTGCTGCGAAATCTTTGTTTCCCCGCTAAAGTTGAGGACAGGTTGACACGGAGTTGACTCGACGAATTATCCAATGTGAGTAGGTTTGGTGCGTGAGTTGGAAAAATTCGCCATACTCGCCCTTGGGTTCTGTCAGCTCAAGAATTCTTGAGTGACCGATGCTCTGATTGACCTAACTGCTTGACACATTGCATTTCCTACAATCTTTAGAGGAGACACAAC 1313 BpOF4_13735 핵산서열BpOF4_13735 nucleic acid sequence ATGGATGAAAAAAGAAAAGCGATTATTATAAATGAAATTAAGTACTGGCGCGAATCAAAGCTGCTTCCCTCCCAGTATTGTGATTTCTTATTAACGCTTTATTCAGAAGGAGAGGACCTAGAGACAGCCGACTCAGGAAAGCGCTTCCGAAACATTCGGACAATCTATTCGTTTATTATTGTTCAGCTTTCATTTGTCTTTACTGCTCTTGTCATTTATTTTACTGATTTTTCAAATGGATTGCAAATGCTTATTGGTTTGACTTTTTCGATTATTGTGTTAATTATAGCAAAACGGACTAGGGCAGATGCCTTTTTTCTTAAACAATTTTACTATTTTATAGGGGCTCTGATCCTCTTTTTACTAACGATTGAATGGGTTGTTCACTACAAAAGTACTAATAACCTTTTATTATCAGCAACAATCATTTTACATTGCGTTTTTTGGCTCTTTGCAGGGCTGAAATGGAAAATGCGATTTTTTACGATATCTGCTATACTAGGACTAGTAGTGTTAGGAATTTTTTGGCTGGGGCGTTAAATGGATGAAAAAAGAAAAGCGATTATTATAAATGAAATTAAGTACTGGCGCGAATCAAAGCTGCTTCCCTCCCAGTATTGTGATTTCTTATTAACGCTTTATTCAGAAGGAGAGGACCTAGAGACAGCCGACTCAGGAAAGCGCTTCCGAAACATTCGGACAATCTATTCGTTTATTATTGTTCAGCTTTCATTTGTCTTTACTGCTCTTGTCATTTATTTTACTGATTTTTCAAATGGATTGCAAATGCTTATTGGTTTGACTTTTTCGATTATTGTGTTAATTATAGCAAAACGGACTAGGGCAGATGCCTTTTTTCTTAAACAATTTTACTATTTTATAGGGGCTCTGATCCTCTTTTTACTAACGATTGAATGGGTTGTTCACTACAAAAGTACTAATAACCTTTTATTATCAGCAACAATCATTTTACATTGCGTTTTTTGGCTCTTTGCAGGGCTGAAATGGAAAATGCGATTTTTTACGATATCTGCTATACTAGGACTAGTAGTGTTAGGAATTTTTTGGCTGGGGCGTTAA 1414 BpOF4_13740 핵산서열BpOF4_13740 nucleic acid sequence ATGAAAGGAAGACCACTTTTACCATTTGCGATCATAGCAATTGTCGGGATTGTTGTTATGATTTCGCTTTCATTTATTGGGTTAAACCAGCGTGAAGCGATGCAGGCAGATGAAGAAGGAGAAGAAGAAGTAACTGAAATTGAAGATCCGGTAGCAGCTGGAGAAGAATTAGTGCAAACTTCTTGTATCGGTTGTCACGGTGGCGATTTAAGCGGTGGTGCAGGTCCTGCCCTAACGTCTCTTGAAGGTCAATACACTCAAGAAGAAATTACAGATATTGTTGTTAATGGGATTGGATCAATGCCGTCAGTTAACGATAACGAAGTAGAAGCAGACGCAATTGCACAGTATTTACTATCTATTTCAGAATAAATGAAAGGAAGACCACTTTTACCATTTGCGATCATAGCAATTGTCGGGATTGTTGTTATGATTTCGCTTTCATTTATTGGGTTAAACCAGCGTGAAGCGATGCAGGCAGATGAAGAAGGAGAAGAAGAAGTAACTGAAATTGAAGATCCGGTAGCAGCTGGAGAAGAATTAGTGCAAACTTCTTGTATCGGTTGTCACGGTGGCGATTTAAGCGGTGGTGCAGGTCCTGCCCTAACGTCTCTTGAAGGTCAATACACTCAAGAAGAAATTACAGATATTGTTGTTAATGGGATTGGATCAATGCCGTCAGTTAACGATAACGAAGTAGAAGCAGACGCAATTGCACAGTATTTACTATCTATTTCAGAATAA 1515 BpOF4_13740 아미노산 서열BpOF4_13740 amino acid sequence MKGRPLLPFAIIAIVGIVVMISLSFIGLNQREAMQADEEGEEEVTEIEDPVAAGEELVQTSCIGCHGGDLSGGAGPALTSLEGQYTQEEITDIVVNGIGSMPSVNDNEVEADAIAQYLLSISE*MKGRPLLPFAIIAIVGIVVMISLSFIGLNQREAMQADEEGEEEVTEIEDPVAAGEELVQTSCIGCHGGDLSGGAGPALTSLEGQYTQEEITDIVVNGIGSMPSVNDNEVEADAIAQYLLSISE* 1616

실시예Example 5: 개별 유전자 삽입 균주의 5: Individual gene insertion strain 라이신Lysine 생산능Production capacity 분석 analysis

상기 실시예 4에서 제작된 균주 2종을 아래와 같은 방법으로 배양하여 OD, 라이신 생산 수율, 및 당소모 속도(g/hr)를 측정하였다. 먼저, 종 배지 25 ml을 함유하는 250 ml 코너-바플 플라스크에 각 균주들을 접종하고, 30℃에서 20시간 동안, 150 rpm으로 진탕 배양하였다. 그런 다음, 생산 배지 24 ml을 함유하는 250 ml 코너-바플 플라스크에 1 ml의 종 배양액을 접종하고 32℃에서 40 시간 동안, 150 rpm에서 진탕 배양하였다. 상기 종 배지와 생산 배지의 조성은 각각 하기와 같으며, 배양 결과는 표 4에 나타내었다.The two strains prepared in Example 4 were cultured in the following manner to measure OD, lysine production yield, and sugar consumption rate (g/hr). First, each strain was inoculated into a 250 ml corner-baffle flask containing 25 ml of seed medium, and shake cultured at 150 rpm for 20 hours at 30°C. Then, 1 ml of the seed culture was inoculated into a 250 ml corner-baffle flask containing 24 ml of production medium and shake cultured at 150 rpm for 40 hours at 32°C. The composition of the seed medium and the production medium are as follows, and the culture results are shown in Table 4.

<종배지 (pH 7.0)><Vertical medium (pH 7.0)>

포도당 20 g, 펩톤 10 g, 효모추출물 5 g, 요소 1.5 g, KH2PO4 4 g, K2HPO4 8g, MgSO4·7H2O 0.5 g, 바이오틴 100 ㎍, 티아민 HCl 1000 ㎍, 칼슘-판토텐산 2000 ㎍, 니코틴아미드 2000 ㎍ (증류수 1 리터 기준)Glucose 20 g, peptone 10 g, yeast extract 5 g, urea 1.5 g, KH2PO4 4 g, K2HPO4 8 g, MgSO4·7H2O 0.5 g, biotin 100 μg, thiamine HCl 1000 μg, calcium-pantothenic acid 2000 μg, nicotinamide 2000 μg ( 1 liter of distilled water)

<생산배지 배지 (pH 7.0)><Production medium (pH 7.0)>

포도당 45 g, 사탕무 유래 당밀 10 g, 대두 침지액 10 g, (NH4)2SO4 24 g, MgSO4·7H2O 0.6 g, KH2PO4 0.55 g, 요소 5.5 g, CaCO3 30 g, 바이오틴 0.9 mg, 티아민 HCl 4.5 mg, 칼슘-판토텐산 4.5 mg, 니코틴아미드 30 mg, MnSO4ㆍ5H2O 9 mg, ZnSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, CuSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, FeSO4ㆍ5H2O 9 mg, 카나마이신 25 mg (증류수 1 리터 기준)45 g of glucose, 10 g of molasses derived from sugar beet, 10 g of soybean immersion solution, 24 g of (NH4)2SO4, 0.6 g of MgSO4.7H2O, 0.5 g of KH2PO4, 5.5 g of urea, 5.5 g of CaCO3, 30 g of biotin, 0.9 mg of biotin, 4.5 mg of thiamine HCl, Calcium-pantothenic acid 4.5 mg, nicotinamide 30 mg, MnSO4ㆍ5H2O 9 mg, ZnSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, CuSO4ㆍ5H2O 0.45 mg, FeSO4ㆍ5H2O 9 mg, kanamycin 25 mg (based on 1 liter of distilled water)

개별유전자 강화 균주 OD, 라이신 생산능, 당 소모속도 측정Measurement of individual genetically enhanced strain OD, lysine production capacity, sugar consumption rate 균주Strain ODOD 상대
당소모 속도
opponent
Sugar consumption rate
FN 라이신 수율FN lysine yield
FNFN (%)(%) (%)(%) KCCM11016PKCCM11016P 68.568.5 99.599.5 18.918.9 KCCM11016P_Δ2284KCCM11016P_Δ2284 67.867.8 100100 18.718.7 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13735KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13735 68.368.3 103103 18.818.8 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 69.169.1 131.5131.5 18.618.6

gDNA 라이브러리를 통해 확보된 2개의 유전자 중 BpOF4_13735를 과발현 시킨 균주는 모균주 KCCM11016P_Δ2284 대비 라이신 수율 및 당소모 속도에서 유의미하게 향상된 효과가 나타나지 않았다. 하지만 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 균주는 모균주 대비 발효 최종 OD 및 수율은 유사하지만, 배양 중간 구간 (17 내지 24시간)에의 시간당 당소모 속도가 모균주 KCCM11016P_Δ2284 대비 31.5% 증가하는 결과를 확인하였다. Among the two genes obtained through the gDNA library, the strain overexpressing BpOF4_13735 did not show a significantly improved effect on lysine yield and sugar consumption rate compared to the parent strain KCCM11016P_Δ2284. However, the strains of KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 were similar to the final fermentation OD and yield compared to the parent strain, but it was confirmed that the rate of sugar consumption per hour in the intermediate section (17 to 24 hours) increased by 31.5% compared to the parent strain KCCM11016P_Δ2284.

최종적으로 실시예 2에서 확인된 콜로니 LYS_Lib.Bps #257, #881, #4213 균주의 효과는 BpOF4_13740 강화에 의한 효과임을 확인하였다.Finally, it was confirmed that the effect of the colonies LYS_Lib.Bps #257, #881, and #4213 strains identified in Example 2 was an effect by strengthening BpOF4_13740.

실시예 6: BpOF4_13740 유전자 강화 균주의 라이신 생산능 향상Example 6: BpOF4_13740 gene-enhanced strain enhanced lysine production capacity

상기 실시예 5에서 확인된 BpOF4_13740 유전자의 효과를 2차 검증하기 위하여 다른 프로모터로 유전자 강화를 실시하고, NCBI BLAST 분석으로 추가 확인된 BpOF4_05495 유전자에 대해서도 효과 확인을 진행하였다.In order to secondaryly verify the effect of the BpOF4_13740 gene identified in Example 5, gene reinforcement was performed with another promoter, and the effect was also confirmed for the BpOF4_05495 gene further confirmed by NCBI BLAST analysis.

이를 위하여 유전자 발현 벡터를 추가로 제작하였다. 상기 실시예 3에서 제작한 벡터와 동일한 과정으로 벡터를 제작하였다: To this end, a gene expression vector was additionally constructed. The vector was prepared in the same process as the vector produced in Example 3 above:

ATCC13032 gDNA를 주형으로 서열번호 17과 18의 프라이머를 사용하여 PCR을 진행하여 sigB 프로모터를 증폭하고, Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA를 주형으로 서열번호 19과 12의 프라이머를 사용하여 BpOF4_13740 유전자를 PCR 증폭하였다. 이 두 유전자 단편을 pDZ_Δ2284 벡터와 연결하여 pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 벡터를 추가 제작하였다. PCR was amplified by using the primers of SEQ ID NOs: 17 and 18 as a template for ATCC13032 gDNA to amplify the sigB promoter, and the BpOF4_13740 gene was PCR amplified by using primers of SEQ ID NOs: 19 and 12 as a template for Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA. The two gene fragments were linked to the pDZ_Δ2284 vector to further construct the pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 vector.

BpOF4_05495 유전자 강화도 동일한 방법으로 실시하여 pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 및 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495 벡터를 제작하였다. 프라이머는 서열번호 20과 21, 서열번호 22와 21을 사용하여 BpOF4_05495 유전자 단편을 확보하였다. 한편 이 두 유전자의 동시강화 효과도 확인하기 위하여, 라이보솜 부착서열 (RBS)을 삽입한 서열번호 23, 24 프라이머를 추가하여, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 및 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 벡터도 제작하였다. The gene enhancement of BpOF4_05495 was also performed in the same manner to construct pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495 vectors. The primers were obtained using the SEQ ID NOs: 20 and 21 and SEQ ID NOs: 22 and 21 to obtain the BpOF4_05495 gene fragment. On the other hand, in order to confirm the co-strengthening effect of these two genes, primers SEQ ID NOs 23 and 24 in which ribosome attachment sequences (RBS) were inserted were added to prepare pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 vectors.

상기 제작된 추가 5종의 벡터 (pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 벡터, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 벡터, pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495 벡터, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 벡터, 및 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 벡터)를 라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰 KCCM11016P 균주 (대한민국 등록특허 제10-0159812호)에 전기펄스법으로 형질전환하고, 2차 DNA-crossover를 거쳐 각각의 유전자가 강화된 균주를 제작하였다. The five additional vectors produced above (pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 vector, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 vector, pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495 vector, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_1384_P4ig: The strain of Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (Republic of Korea Patent No. 10-0159812) was transformed by an electric pulse method, and each gene was strengthened through a secondary DNA-crossover.

이와 같이 추가 제작된 균주 5종은 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, 및 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 로 각각 명명하였다.Five additional strains produced as described above were KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284:84P_P_Pigig

상기 사용된 프라이머, 프로모터, BpOF4_05495 유전자의 핵산 서열 및 상기 유전자가 코딩하는 아미노산 서열을 아래의 표 5에 정리하였다:The primers, promoters, nucleic acid sequences of the BpOF4_05495 gene and amino acid sequences encoded by the genes are summarized in Table 5 below:

DescriptionDescription 서열 (5' → 3' or N→C)Sequence (5' → 3'or N→C) 서열번호Sequence number F primer for sigB promoterF primer for sigB promoter ATTGATGTGGATTTCTGcatTGCAGCACCTGGTGAGGTGGATTGATGTGGATTTCTGcatTGCAGCACCTGGTGAGGTGG 1717 R primer for sigB promoterR primer for sigB promoter AACTGGCCTCCTAAATTCGCGGTTCAACTGGCCTCCTAAATTCGCGGTTC 1818 F primer for BPOF4_13740F primer for BPOF4_13740 GCGAATTTAGGAGGCCAGTTATGAAAGGAAGACCACTTTTGCGAATTTAGGAGGCCAGTTATGAAAGGAAGACCACTTTT 1919 F primer for BpOF4_05495F primer for BpOF4_05495 GCGAATTTAGGAGGCCAGTTATGAAAAAGTTTTTATTAGCGCGAATTTAGGAGGCCAGTTATGAAAAAGTTTTTATTAGC 2020 R primer for BpOF4_05495R primer for BpOF4_05495 TTGGTCAAACCTCCCCTcatTTATTGAGCTTCAAGCCATGTTGGTCAAACCTCCCCTcatTTATTGAGCTTCAAGCCATG 2121 F primer for BpOF4_05495F primer for BpOF4_05495 ATCTTTAGAGGAGACACAACATGAAAAAGTTTTTATTAGCATCTTTAGAGGAGACACAACATGAAAAAGTTTTTATTAGC 2222 R primer for RBS insertionR primer for RBS insertion CTGTGTTTCCTCCTTTCTCCTGTTATTCTGAAATAGATAGTACTGTGTTTCCTCCTTTCTCCTGTTATTCTGAAATAGATAGTA 2323 F primer for RBS insertionF primer for RBS insertion CAGGAGAAAGGAGGAAACACAGATGAAAAAGTTTTTATTAGCCAGGAGAAAGGAGGAAACACAGATGAAAAAGTTTTTATTAGC 2424 sigB promotersigB promoter TGCAGCACCTGGTGAGGTGGCTGAGCCGGTGATTGAAAAGATTGCACAAGGTTTACGTGAGCGCGGAATCACCGTGGAACAAGGACGATTCGGCGCAATGATGAAGGTCACATCGGTTAACGAAGGCCCCTTCACCGTTTTGGTCGAGTGCTAGCCAGTCAATCCTAAGAGCTTGAAACGCCCCAATGTGGGGGTGTTAAGAACTCCATAAAAGCGCTTGGGAACTTTTTGTGGAAGCAGTCCGTTGAACCTCTTGAACCGCGAATTTAGGAGGCCAGTTTGCAGCACCTGGTGAGGTGGCTGAGCCGGTGATTGAAAAGATTGCACAAGGTTTACGTGAGCGCGGAATCACCGTGGAACAAGGACGATTCGGCGCAATGATGAAGGTCACATCGGTTAACGAAGGCCCCTTCACCGTTTTGGTCGAGTGCTAGCCAGTCAATCCTAAGAGCTTGAAACGCCCCAATGTGGGGGTGTTAAGAACTCCATAAAAGCGCTTGGGAACTTTTTGTGGAAGCAGTCCGTTGAACCTCTTGAACCGCGAATTTAGGAGGCCAGTT 2525 BPOF4_05495 핵산서열BPOF4_05495 nucleic acid sequence ATGAAAAAGTTTTTATTAGCTCTTGGCGCAGTTGTTGCTCTTACAGCATGTGGCGGCGGAGACGAAGCTGCTCCACCGGTTGATGAGGAGTCTCCAGCAGTAGATGAAGCTCCAGCAGATGAGCCTGCAGATGATGCAACAGCTGGTGATTACGATGCAGAATCAGCTCGTGCTACATATGAGCAAAGCTGTATCGCATGTCATGGCGGCGATCTTCAAGGGGCATCAGGTCCAGCTCTAGTAGGAACTGGCCTGTCAGCTGCTGAAATTCAAGACATCATCCAAAACGGACAAGGTTCAATGCCTGCTCAAAATTTAGATGATGACGAAGCTGCTAACCTAGCTGCATGGCTTGAAGCTCAATAAATGAAAAAGTTTTTATTAGCTCTTGGCGCAGTTGTTGCTCTTACAGCATGTGGCGGCGGAGACGAAGCTGCTCCACCGGTTGATGAGGAGTCTCCAGCAGTAGATGAAGCTCCAGCAGATGAGCCTGCAGATGATGCAACAGCTGGTGATTACGATGCAGAATCAGCTCGTGCTACATATGAGCAAAGCTGTATCGCATGTCATGGCGGCGATCTTCAAGGGGCATCAGGTCCAGCTCTAGTAGGAACTGGCCTGTCAGCTGCTGAAATTCAAGACATCATCCAAAACGGACAAGGTTCAATGCCTGCTCAAAATTTAGATGATGACGAAGCTGCTAACCTAGCTGCATGGCTTGAAGCTCAATAA 2626 BPOF4_05495 아미노산 서열BPOF4_05495 amino acid sequence MKKFLLALGAVVALTACGGGDEAAPPVDEESPAVDEAPADEPADDATAGDYDAESARATYEQSCIACHGGDLQGASGPALVGTGLSAAEIQDIIQNGQGSMPAQNLDDDEAANLAAWLEAQMKKFLLALGAVVALTACGGGDEAAPPVDEESPAVDEAPADEPADDATAGDYDAESARATYEQSCIACHGGDLQGASGPALVGTGLSAAEIQDIIQNGQGSMPAQNLDDDEAANLAAWLEAQ 2727

상기 제작된 5종의 균주, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, 및 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495에 대하여 실시예 5와 동일한 조건으로 플라스크 평가를 진행하여, 그 결과를 표 6에나타내었다.The 5 strains prepared above, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P: Proceeding, the results are shown in Table 6.

개별 및 조합 유전자 강화 균주 OD, 라이신 생산능, 당 소모속도 측정Individual and combination gene-enhancing strains OD, lysine production capacity, sugar consumption rate measurement 균주Strain ODOD FN 라이신 농도FN lysine concentration FN 라이신 수율FN lysine yield 상대
당소모 속도
opponent
Sugar consumption rate
FNFN (g/L)(g/L) %% (%)(%) KCCM11016PKCCM11016P 68.468.4 9.09.0 18.418.4 101.6101.6 KCCM11016P_Δ2284KCCM11016P_Δ2284 68.168.1 8.78.7 18.718.7 100100 KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 67.567.5 8.48.4 18.118.1 107.1107.1 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 68.868.8 9.29.2 18.418.4 142.1142.1 KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 68.868.8 8.78.7 18.218.2 120.2120.2 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495 68.968.9 8.98.9 17.817.8 136.6136.6 KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 68.468.4 9.39.3 19.319.3 114.8114.8 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 6969 9.59.5 19.019.0 145.9145.9

BpOF4_13740 유전자를 sigB 프로모터 및 gapA 프로모터로 발현하였을 때, 대조군 KCCM11016P_Δ2284 대비 각각 7.1% 및 42.1% 의 시간당 당소모 속도 증가의 결과를 확인하였다. 또한, 유사 단백질인 BpOF4_05495 유전자를 sigB 및 gapA 프로모터로 추가 도입하였을 때도 각각 20.2%, 36.6% 의 당소모 속도 증가를 보였다. 상기 두 결과를 통해 프로모터 세기에 따른 유전자 강화 정도에 따라 당소모 속도(g/hr)가 증가함을 확인할 수 있었다. 추가적으로 상기 유전자 BpOF4_13740 및 BpOF4_05495 를 동시 발현 강화하였을 때 가장 높은 당소모 속도를 확인 하였다. 구체적으로 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 균주의 시간당 당소모 속도는 대조군 KCCM11016P_Δ2284 대비 45.9% 향상된 효과를 보였다.When the BpOF4_13740 gene was expressed with the sigB promoter and the gapA promoter, the results of an increase in the rate of sugar consumption per hour of 7.1% and 42.1% compared to the control KCCM11016P_Δ2284, respectively, were confirmed. In addition, when the similar proteins BpOF4_05495 were additionally introduced as sigB and gapA promoters, the rate of sugar consumption increased by 20.2% and 36.6%, respectively. Through these two results, it was confirmed that the sugar consumption rate (g/hr) increased according to the degree of gene strengthening according to the promoter strength. Additionally, when the genes BpOF4_13740 and BpOF4_05495 were simultaneously expressed, the highest sugar consumption rate was confirmed. Specifically, the rate of sugar consumption per hour of the KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 strain was improved by 45.9% compared to the control KCCM11016P_Δ2284.

본 실시예에서 라이신 생산능 증가를 보인 KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 균주 (Corynebacterium glutamicum CM03-0885)는 2019년 12월 13일자로 대한민국 서울특별시 서대문구 홍제동에 소재하는 한국미생물보존센터에 기탁하여 KCCM12640P의 기탁번호를 부여 받았다.KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 strain ( Corynebacterium) showing increased lysine production capacity in this example As of December 13, 2019, glutamicum CM03-0885) was deposited with the Korea Microbiological Conservation Center located in Hongje-dong, Seodaemun-gu, Seoul, Korea, and was given a deposit number of KCCM12640P.

실시예 7: BpOF4_13740_05495 강화 균주의 라이신 생산능 분석Example 7: Analysis of lysine production capacity of BpOF4_13740_05495 enhanced strain

L-라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰 KCCM10770P(대한민국등록특허 제10-0924065호) 및 KCCM11347P (대한민국 등록특허 제10-0073610호)에 각각 실시예 6에서 선별된 유전자를 강화하였다. 강화 방법으로는 실시예 6에서 실시한 방법과 동일하게 유전자 추가 도입을 진행하였으며, 최종적으로, 3종의 벡터, pDZ_Δ2284, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, 및 pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495을 전기펄스법으로 코리네박테리움 글루타미쿰 KCCM10770P 및 KCCM11347P 균주 2종에 각각 도입하여, KCCM10770P_Δ2284, KCCM10770P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, KCCM10770P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, KCCM11347P_Δ2284, KCCM11347P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, 및 KCCM11347P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495의 6종의 균주를 제작하였다.The genes selected in Example 6 were enhanced in Corynebacterium glutamicum KCCM10770P (Republic of Korea Patent No. 10-0924065) and KCCM11347P (Republic of Korea Patent No. 10-0073610) producing L-lysine, respectively. As an enrichment method, gene addition was carried out in the same manner as in Example 6, and finally, three vectors, pDZ_Δ2284, pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, were used as an electric pulse method. produced a strain of six kinds of Solarium glutamicum KCCM10770P, and KCCM11347P respectively introduced into two kinds of strains, KCCM10770P_Δ2284, KCCM10770P_Δ2284 :: PsigB BpOF4_13740_05495, KCCM10770P_Δ2284 :: PgapA BpOF4_13740_05495, KCCM11347P_Δ2284, KCCM11347P_Δ2284 :: PsigB BpOF4_13740_05495, and KCCM11347P_Δ2284 :: PgapA BpOF4_13740_05495 Did.

상기 제작된 유전자 강화 균주들은 실시예 5와 같은 방법으로 배양하여, OD, 라이신 생산 수율 및 시간당 상대 당소모 속도(각각 KCCM10770P_Δ2284 및 KCCM11347P_Δ2284의 시간당 당소모 속도 100% 기준)를 측정하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.The produced gene-enhanced strains were cultured in the same manner as in Example 5 to measure OD, lysine production yield, and relative sugar consumption rate per hour (based on 100% sugar consumption rate per hour of KCCM10770P_Δ2284 and KCCM11347P_Δ2284, respectively), and the results were as follows. It is shown in Table 7.

유전자 강화주 OD, 라이신 생산능, 상대 당 소모속도 측정Genetically enhanced strain OD, lysine production capacity, relative consumption rate measurement 균주Strain ODOD FN 라이신 농도FN lysine concentration FN 라이신 수율FN lysine yield 당소모 상대 속도Relative speed of sugar consumption FNFN (g/L)(g/L) (%)(%) (%) (%) KCCM10770PKCCM10770P 95.595.5 6.76.7 13.313.3 99.499.4 KCCM10770P_Δ2284KCCM10770P_Δ2284 95.395.3 6.56.5 13.013.0 100100 KCCM10770P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495KCCM10770P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 95.095.0 6.56.5 13.013.0 102.5102.5 KCCM10770P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495KCCM10770P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 95.995.9 6.36.3 12.712.7 105.6105.6 KCCM11347PKCCM11347P 65.065.0 15.115.1 30.230.2 99.499.4 KCCM11347P_Δ2284KCCM11347P_Δ2284 64.764.7 15.315.3 30.630.6 100100 KCCM11347P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495KCCM11347P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 65.565.5 15.115.1 30.230.2 103.5103.5 KCCM11347P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495KCCM11347P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 65.265.2 15.515.5 31.031.0 108.2108.2

상기 표 7에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 제작된 유전자 강화 균주에서 OD, FN 라이신 농도 및 라이신 생산수율 수준이 유사함에도 당소모 속도향상으로 인한 발효시간 단축의 효과를 확인하였다.As shown in Table 7, the effect of reducing the fermentation time due to the rate of sugar consumption was confirmed even though the OD, FN lysine concentration and the lysine production yield level were similar in the gene-enhanced strain produced in this example.

실시예Example 8: 8: BpOF4BpOF4 _13740_05495가 도입된 _13740_05495 was introduced CJ3PCJ3P 균주 제작 및 Strain production and 라이신Lysine 생산능Production capacity 분석 analysis

L-라이신을 생산하는 다른 코리네박테리움 글루타미쿰에 속하는 균주에서도 상기와 동일한 효과가 있는지를 확인하기 위하여, 야생주에 3종의 변이[pyc(P458S), hom(V59A), lysC(T311I)]를 도입하여 L-라이신 생산능을 갖게 된 코리네박테리움 글루타미쿰 CJ3P(Binder et al. Genome Biology 2012, 13:R40)를 대상으로, 실시예 7과 같은 방법으로 BpOF4_13740_05495가 강화된 균주를 제작하였다. 상기 제작된 균주는 CJ3_Δ2284, CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 으로 각각 명명하였다. 대조군인 CJ3P 균주(BpOF4_13740_05495 강화가 수행되지 않음)와 제작 균주 3종은 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 배양하여, OD, 라이신 생산 수율 및 시간당 상대 당소모 속도(각각 KCCM10770P_Δ2284 및 KCCM11347P_Δ2284의 시간당 당소모 속도 100% 기준)를 측정하고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다:To confirm whether the strains belonging to other Corynebacterium glutamicums producing L-lysine have the same effect as above, three mutations in the wild strain [pyc(P458S), hom(V59A), lysC(T311I) )] to introduce L-lysine into Corynebacterium glutamicum CJ3P (Binder et al. Genome Biology 2012, 13:R40), which has the ability to produce B-OF4_13740_05495 in the same manner as in Example 7 Was produced. The produced strains were named CJ3_Δ2284, CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, respectively. The control group CJ3P strain (BpOF4_13740_05495 reinforcement is not performed) and the three production strains were cultured in the same manner as in Example 5, OD, lysine production yield and relative sugar consumption rate per hour (KCCM10770P_Δ2284 and KCCM11347P_Δ2284 hourly sugar consumption rate, respectively) 100%), and the results are shown in Table 8 below:

유전자 강화주 OD, 라이신 생산능, 상대 당 소모속도 측정Genetically enhanced strain OD, lysine production capacity, relative consumption rate measurement 균주Strain ODOD FN 라이신 농도FN lysine concentration FN 라이신 수율FN lysine yield 상대 당소모 속도Relative sugar consumption rate FNFN (g/L)(g/L) (%)(%) (%)(%) CJ3CJ3 70.570.5 4.54.5 9.09.0 100.4100.4 CJ3_Δ2284CJ3_Δ2284 71.471.4 4.24.2 8.48.4 100100 CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 70.970.9 4.44.4 8.88.8 102.9102.9 CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 71.671.6 4.64.6 9.29.2 160.9160.9

표 8에 나타난 바와 같이, BpOF4_13740_05495가 강화된 균주에서 OD 값, FN 라이신 농도 및 라이신 생산수율 수준이 유사함에도 시간당 당소모 속도가 60% 이상 향상된 효과를 확인하였다.As shown in Table 8, despite the similar OD value, FN lysine concentration and lysine production yield level in the BpOF4_13740_05495-enhanced strain, it was confirmed that the sugar consumption rate per hour improved by 60% or more.

이상, 본 명세서에서 개시되는 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 본 명세서에서 개시된 다양한 요소들의 가능한 모든 조합이 본 명세서에서 제안되는 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술되는 구체적인 서술에 의하여 본 명세서의 발명의 범주가 제한된다고 할 수 없으며, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서에 기재된 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있는 한, 이러한 등가물은 본 명세서에서 제안되는 발명에 포함되는 것으로 의도된다.In the above, each description and embodiment disclosed in this specification can be applied to each other description and embodiment. All possible combinations of the various elements disclosed herein are within the scope of the inventions proposed herein. In addition, the scope of the invention of the present specification cannot be said to be limited by the specific description described below, and as long as a person having ordinary knowledge in the art can recognize or confirm a number of equivalents for a specific aspect described in the present specification , These equivalents are intended to be included in the invention proposed herein.

한국미생물보존센터Korea Microbial Conservation Center KCCM12640PKCCM12640P 2019121320191213

<110> CJ CheilJedang Corporation <120> Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same <130> DPP20195494KR <160> 27 <170> koPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer <400> 1 taatacgact cactataggg 20 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer <400> 2 caattaaccc tcactaaa 18 <210> 3 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for ATCC13032 gDNA <400> 3 gtacccgggg atcctctaga atcgcaatga tagcccattc 40 <210> 4 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for ATCC13032 gDNA <400> 4 ttggtcaaac ctcccctcat atgcagaaat ccacatcaat 40 <210> 5 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for ATCC13032 gDNA <400> 5 attgatgtgg atttctgcat atgaggggag gtttgaccaa 40 <210> 6 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for ATCC13032 gDNA <400> 6 gcctgcaggt cgactctaga atgcatctct ggatgatgtg 40 <210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for gapA promoter <400> 7 attgatgtgg atttctgcat aagcctaaaa acgaccgagc 40 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for gapA promoter <400> 8 gttgtgtctc ctctaaagat tgtag 25 <210> 9 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_13735 <400> 9 atctttagag gagacacaac atggatgaaa aaagaaaagc 40 <210> 10 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_13735 <400> 10 ttggtcaaac ctcccctcat ttaacgcccc agccaaaaaa ttcc 44 <210> 11 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_13740 <400> 11 atctttagag gagacacaac atgaaaggaa gaccactttt 40 <210> 12 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_13740 <400> 12 ttggtcaaac ctcccctcat ttattctgaa atagatagta 40 <210> 13 <211> 481 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gapA promoter <400> 13 aagcctaaaa acgaccgagc ctattgggat taccattgaa gccagtgtga gttgcatcac 60 attggcttca aatctgagac tttaatttgt ggattcacgg gggtgtaatg tagttcataa 120 ttaaccccat tcgggggagc agatcgtagt gcgaacgatt tcaggttcgt tccctgcaaa 180 aactatttag cgcaagtgtt ggaaatgccc ccgtttgggg tcaatgtcca tttttgaatg 240 tgtctgtatg attttgcatc tgctgcgaaa tctttgtttc cccgctaaag ttgaggacag 300 gttgacacgg agttgactcg acgaattatc caatgtgagt aggtttggtg cgtgagttgg 360 aaaaattcgc catactcgcc cttgggttct gtcagctcaa gaattcttga gtgaccgatg 420 ctctgattga cctaactgct tgacacattg catttcctac aatctttaga ggagacacaa 480 c 481 <210> 14 <211> 540 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13735 nucleic acid sequence <400> 14 atggatgaaa aaagaaaagc gattattata aatgaaatta agtactggcg cgaatcaaag 60 ctgcttccct cccagtattg tgatttctta ttaacgcttt attcagaagg agaggaccta 120 gagacagccg actcaggaaa gcgcttccga aacattcgga caatctattc gtttattatt 180 gttcagcttt catttgtctt tactgctctt gtcatttatt ttactgattt ttcaaatgga 240 ttgcaaatgc ttattggttt gactttttcg attattgtgt taattatagc aaaacggact 300 agggcagatg ccttttttct taaacaattt tactatttta taggggctct gatcctcttt 360 ttactaacga ttgaatgggt tgttcactac aaaagtacta ataacctttt attatcagca 420 acaatcattt tacattgcgt tttttggctc tttgcagggc tgaaatggaa aatgcgattt 480 tttacgatat ctgctatact aggactagta gtgttaggaa ttttttggct ggggcgttaa 540 540 <210> 15 <211> 372 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13740 nucleic acid sequence <400> 15 atgaaaggaa gaccactttt accatttgcg atcatagcaa ttgtcgggat tgttgttatg 60 atttcgcttt catttattgg gttaaaccag cgtgaagcga tgcaggcaga tgaagaagga 120 gaagaagaag taactgaaat tgaagatccg gtagcagctg gagaagaatt agtgcaaact 180 tcttgtatcg gttgtcacgg tggcgattta agcggtggtg caggtcctgc cctaacgtct 240 cttgaaggtc aatacactca agaagaaatt acagatattg ttgttaatgg gattggatca 300 atgccgtcag ttaacgataa cgaagtagaa gcagacgcaa ttgcacagta tttactatct 360 atttcagaat aa 372 <210> 16 <211> 123 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13740 amino acid sequence <400> 16 Met Lys Gly Arg Pro Leu Leu Pro Phe Ala Ile Ile Ala Ile Val Gly 1 5 10 15 Ile Val Val Met Ile Ser Leu Ser Phe Ile Gly Leu Asn Gln Arg Glu 20 25 30 Ala Met Gln Ala Asp Glu Glu Gly Glu Glu Glu Val Thr Glu Ile Glu 35 40 45 Asp Pro Val Ala Ala Gly Glu Glu Leu Val Gln Thr Ser Cys Ile Gly 50 55 60 Cys His Gly Gly Asp Leu Ser Gly Gly Ala Gly Pro Ala Leu Thr Ser 65 70 75 80 Leu Glu Gly Gln Tyr Thr Gln Glu Glu Ile Thr Asp Ile Val Val Asn 85 90 95 Gly Ile Gly Ser Met Pro Ser Val Asn Asp Asn Glu Val Glu Ala Asp 100 105 110 Ala Ile Ala Gln Tyr Leu Leu Ser Ile Ser Glu 115 120 <210> 17 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for sigB promoter <400> 17 attgatgtgg atttctgcat tgcagcacct ggtgaggtgg 40 <210> 18 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for sigB promoter <400> 18 aactggcctc ctaaattcgc ggttc 25 <210> 19 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BPOF4_13740 <400> 19 gcgaatttag gaggccagtt atgaaaggaa gaccactttt 40 <210> 20 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_05495 <400> 20 gcgaatttag gaggccagtt atgaaaaagt ttttattagc 40 <210> 21 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_05495 <400> 21 ttggtcaaac ctcccctcat ttattgagct tcaagccatg 40 <210> 22 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_05495 <400> 22 atctttagag gagacacaac atgaaaaagt ttttattagc 40 <210> 23 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for RBS insertion <400> 23 ctgtgtttcc tcctttctcc tgttattctg aaatagatag ta 42 <210> 24 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for RBS insertion <400> 24 caggagaaag gaggaaacac agatgaaaaa gtttttatta gc 42 <210> 25 <211> 280 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sigB promoter <400> 25 tgcagcacct ggtgaggtgg ctgagccggt gattgaaaag attgcacaag gtttacgtga 60 gcgcggaatc accgtggaac aaggacgatt cggcgcaatg atgaaggtca catcggttaa 120 cgaaggcccc ttcaccgttt tggtcgagtg ctagccagtc aatcctaaga gcttgaaacg 180 ccccaatgtg ggggtgttaa gaactccata aaagcgcttg ggaacttttt gtggaagcag 240 tccgttgaac ctcttgaacc gcgaatttag gaggccagtt 280 <210> 26 <211> 366 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BPOF4_05495 nucleic acid sequence <400> 26 atgaaaaagt ttttattagc tcttggcgca gttgttgctc ttacagcatg tggcggcgga 60 gacgaagctg ctccaccggt tgatgaggag tctccagcag tagatgaagc tccagcagat 120 gagcctgcag atgatgcaac agctggtgat tacgatgcag aatcagctcg tgctacatat 180 gagcaaagct gtatcgcatg tcatggcggc gatcttcaag gggcatcagg tccagctcta 240 gtaggaactg gcctgtcagc tgctgaaatt caagacatca tccaaaacgg acaaggttca 300 atgcctgctc aaaatttaga tgatgacgaa gctgctaacc tagctgcatg gcttgaagct 360 caataa 366 <210> 27 <211> 121 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> BPOF4_05495 amino acid sequence <400> 27 Met Lys Lys Phe Leu Leu Ala Leu Gly Ala Val Val Ala Leu Thr Ala 1 5 10 15 Cys Gly Gly Gly Asp Glu Ala Ala Pro Pro Val Asp Glu Glu Ser Pro 20 25 30 Ala Val Asp Glu Ala Pro Ala Asp Glu Pro Ala Asp Asp Ala Thr Ala 35 40 45 Gly Asp Tyr Asp Ala Glu Ser Ala Arg Ala Thr Tyr Glu Gln Ser Cys 50 55 60 Ile Ala Cys His Gly Gly Asp Leu Gln Gly Ala Ser Gly Pro Ala Leu 65 70 75 80 Val Gly Thr Gly Leu Ser Ala Ala Glu Ile Gln Asp Ile Ile Gln Asn 85 90 95 Gly Gln Gly Ser Met Pro Ala Gln Asn Leu Asp Asp Asp Glu Ala Ala 100 105 110 Asn Leu Ala Ala Trp Leu Glu Ala Gln 115 120 <110> CJ CheilJedang Corporation <120> Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same <130> DPP20195494KR <160> 27 <170> koPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer <400> 1 taatacgact cactataggg 20 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer <400> 2 caattaaccc tcactaaa 18 <210> 3 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for ATCC13032 gDNA <400> 3 gtacccgggg atcctctaga atcgcaatga tagcccattc 40 <210> 4 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for ATCC13032 gDNA <400> 4 ttggtcaaac ctcccctcat atgcagaaat ccacatcaat 40 <210> 5 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for ATCC13032 gDNA <400> 5 attgatgtgg atttctgcat atgaggggag gtttgaccaa 40 <210> 6 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for ATCC13032 gDNA <400> 6 gcctgcaggt cgactctaga atgcatctct ggatgatgtg 40 <210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for gapA promoter <400> 7 attgatgtgg atttctgcat aagcctaaaa acgaccgagc 40 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for gapA promoter <400> 8 gttgtgtctc ctctaaagat tgtag 25 <210> 9 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_13735 <400> 9 atctttagag gagacacaac atggatgaaa aaagaaaagc 40 <210> 10 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_13735 <400> 10 ttggtcaaac ctcccctcat ttaacgcccc agccaaaaaa ttcc 44 <210> 11 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_13740 <400> 11 atctttagag gagacacaac atgaaaggaa gaccactttt 40 <210> 12 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_13740 <400> 12 ttggtcaaac ctcccctcat ttattctgaa atagatagta 40 <210> 13 <211> 481 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gapA promoter <400> 13 aagcctaaaa acgaccgagc ctattgggat taccattgaa gccagtgtga gttgcatcac 60 attggcttca aatctgagac tttaatttgt ggattcacgg gggtgtaatg tagttcataa 120 ttaaccccat tcgggggagc agatcgtagt gcgaacgatt tcaggttcgt tccctgcaaa 180 aactatttag cgcaagtgtt ggaaatgccc ccgtttgggg tcaatgtcca tttttgaatg 240 tgtctgtatg attttgcatc tgctgcgaaa tctttgtttc cccgctaaag ttgaggacag 300 gttgacacgg agttgactcg acgaattatc caatgtgagt aggtttggtg cgtgagttgg 360 aaaaattcgc catactcgcc cttgggttct gtcagctcaa gaattcttga gtgaccgatg 420 ctctgattga cctaactgct tgacacattg catttcctac aatctttaga ggagacacaa 480 c 481 <210> 14 <211> 540 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13735 nucleic acid sequence <400> 14 atggatgaaa aaagaaaagc gattattata aatgaaatta agtactggcg cgaatcaaag 60 ctgcttccct cccagtattg tgatttctta ttaacgcttt attcagaagg agaggaccta 120 gagacagccg actcaggaaa gcgcttccga aacattcgga caatctattc gtttattatt 180 gttcagcttt catttgtctt tactgctctt gtcatttatt ttactgattt ttcaaatgga 240 ttgcaaatgc ttattggttt gactttttcg attattgtgt taattatagc aaaacggact 300 agggcagatg ccttttttct taaacaattt tactatttta taggggctct gatcctcttt 360 ttactaacga ttgaatgggt tgttcactac aaaagtacta ataacctttt attatcagca 420 acaatcattt tacattgcgt tttttggctc tttgcagggc tgaaatggaa aatgcgattt 480 tttacgatat ctgctatact aggactagta gtgttaggaa ttttttggct ggggcgttaa 540 540 <210> 15 <211> 372 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13740 nucleic acid sequence <400> 15 atgaaaggaa gaccactttt accatttgcg atcatagcaa ttgtcgggat tgttgttatg 60 atttcgcttt catttattgg gttaaaccag cgtgaagcga tgcaggcaga tgaagaagga 120 gaagaagaag taactgaaat tgaagatccg gtagcagctg gagaagaatt agtgcaaact 180 tcttgtatcg gttgtcacgg tggcgattta agcggtggtg caggtcctgc cctaacgtct 240 cttgaaggtc aatacactca agaagaaatt acagatattg ttgttaatgg gattggatca 300 atgccgtcag ttaacgataa cgaagtagaa gcagacgcaa ttgcacagta tttactatct 360 atttcagaat aa 372 <210> 16 <211> 123 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> BpOF4_13740 amino acid sequence <400> 16 Met Lys Gly Arg Pro Leu Leu Pro Phe Ala Ile Ile Ala Ile Val Gly 1 5 10 15 Ile Val Val Met Ile Ser Leu Ser Phe Ile Gly Leu Asn Gln Arg Glu 20 25 30 Ala Met Gln Ala Asp Glu Glu Gly Glu Glu Glu Val Thr Glu Ile Glu 35 40 45 Asp Pro Val Ala Ala Gly Glu Glu Leu Val Gln Thr Ser Cys Ile Gly 50 55 60 Cys His Gly Gly Asp Leu Ser Gly Gly Ala Gly Pro Ala Leu Thr Ser 65 70 75 80 Leu Glu Gly Gln Tyr Thr Gln Glu Glu Ile Thr Asp Ile Val Val Asn 85 90 95 Gly Ile Gly Ser Met Pro Ser Val Asn Asp Asn Glu Val Glu Ala Asp 100 105 110 Ala Ile Ala Gln Tyr Leu Leu Ser Ile Ser Glu 115 120 <210> 17 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for sigB promoter <400> 17 attgatgtgg atttctgcat tgcagcacct ggtgaggtgg 40 <210> 18 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for sigB promoter <400> 18 aactggcctc ctaaattcgc ggttc 25 <210> 19 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BPOF4_13740 <400> 19 gcgaatttag gaggccagtt atgaaaggaa gaccactttt 40 <210> 20 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_05495 <400> 20 gcgaatttag gaggccagtt atgaaaaagt ttttattagc 40 <210> 21 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for BpOF4_05495 <400> 21 ttggtcaaac ctcccctcat ttattgagct tcaagccatg 40 <210> 22 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for BpOF4_05495 <400> 22 atctttagag gagacacaac atgaaaaagt ttttattagc 40 <210> 23 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> R primer for RBS insertion <400> 23 ctgtgtttcc tcctttctcc tgttattctg aaatagatag ta 42 <210> 24 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> F primer for RBS insertion <400> 24 caggagaaag gaggaaacac agatgaaaaa gtttttatta gc 42 <210> 25 <211> 280 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sigB promoter <400> 25 tgcagcacct ggtgaggtgg ctgagccggt gattgaaaag attgcacaag gtttacgtga 60 gcgcggaatc accgtggaac aaggacgatt cggcgcaatg atgaaggtca catcggttaa 120 cgaaggcccc ttcaccgttt tggtcgagtg ctagccagtc aatcctaaga gcttgaaacg 180 ccccaatgtg ggggtgttaa gaactccata aaagcgcttg ggaacttttt gtggaagcag 240 tccgttgaac ctcttgaacc gcgaatttag gaggccagtt 280 <210> 26 <211> 366 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BPOF4_05495 nucleic acid sequence <400> 26 atgaaaaagt ttttattagc tcttggcgca gttgttgctc ttacagcatg tggcggcgga 60 gacgaagctg ctccaccggt tgatgaggag tctccagcag tagatgaagc tccagcagat 120 gagcctgcag atgatgcaac agctggtgat tacgatgcag aatcagctcg tgctacatat 180 gagcaaagct gtatcgcatg tcatggcggc gatcttcaag gggcatcagg tccagctcta 240 gtaggaactg gcctgtcagc tgctgaaatt caagacatca tccaaaacgg acaaggttca 300 atgcctgctc aaaatttaga tgatgacgaa gctgctaacc tagctgcatg gcttgaagct 360 caataa 366 <210> 27 <211> 121 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> BPOF4_05495 amino acid sequence <400> 27 Met Lys Lys Phe Leu Leu Ala Leu Gly Ala Val Val Ala Leu Thr Ala 1 5 10 15 Cys Gly Gly Gly Asp Glu Ala Ala Pro Pro Val Asp Glu Glu Ser Pro 20 25 30 Ala Val Asp Glu Ala Pro Ala Asp Glu Pro Ala Asp Asp Ala Thr Ala 35 40 45 Gly Asp Tyr Asp Ala Glu Ser Ala Arg Ala Thr Tyr Glu Gln Ser Cys 50 55 60 Ile Ala Cys His Gly Gly Asp Leu Gln Gly Ala Ser Gly Pro Ala Leu 65 70 75 80 Val Gly Thr Gly Leu Ser Ala Ala Glu Ile Gln Asp Ile Ile Gln Asn 85 90 95 Gly Gln Gly Ser Met Pro Ala Gln Asn Leu Asp Asp Asp Glu Ala Ala 100 105 110 Asn Leu Ala Ala Trp Leu Glu Ala Gln 115 120

Claims (11)

서열번호 16의 아미노산 서열을 포함하는 사이토크롬 c-551 및 서열번호 27의 아미노산 서열을 포함하는 사이토크롬 c-551의 활성이 강화된, L-아미노산 생산 미생물로서,
상기 미생물은 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)인,
L-아미노산 생산 미생물.
A L-amino acid producing microorganism having enhanced activity of cytochrome c-551 comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 and cytochrome c-551 comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27,
The microorganism is Corynebacterium glutamicum ,
L-amino acid producing microorganism.
제1항에 있어서, 상기 사이토크롬 C의 활성 강화는 서열번호 16의 아미노산 서열을 포함하는 사이토크롬 c-551를 암호화하는 유전자 및 서열번호 27의 아미노산 서열을 포함하는 사이토크롬 c-551를 암호화하는 유전자 도입에 의한 것인, L-아미노산 생산 미생물.The method of claim 1, wherein the activity enhancement of cytochrome C encodes a cytochrome c-551 comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 and a cytochrome c-551 comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27. L-amino acid-producing microorganisms, due to gene introduction. 제1항에 있어서, 상기 미생물은 사이토크롬 C 활성이 강화되지 않은 비변형 코리네박테리움 글루타미쿰과 비교하여 당 소모 속도가 증가된 코리네박테리움 글루타미쿰인, L-아미노산 생산 미생물.The microorganism of claim 1, wherein the microorganism is Corynebacterium glutamicum with an increased sugar consumption rate compared to unmodified Corynebacterium glutamicum without enhanced cytochrome C activity. 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미생물은 사이토크롬 C 활성이 강화되지 않은 비변형 코리네박테리움 글루타미쿰과 비교하여, L-아미노산 생산능이 증가된 코리네박테리움 글루타미쿰인, L-아미노산 생산 미생물.The microorganism according to any one of claims 1 to 3, wherein the microorganism has increased L-amino acid production capacity compared to an unmodified Corynebacterium glutamicum having no enhanced cytochrome C activity. Tamicumin, a microorganism producing L-amino acids. 제5항에 있어서, 상기 L-아미노산은 L-라이신인, L-아미노산 생산 미생물.The L-amino acid producing microorganism according to claim 5, wherein the L-amino acid is L-lysine. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 L-아미노산 생산 미생물을 배지에서 배양하는 단계, 및
상기 배양된 미생물, 배지, 또는 이들 모두로부터 L-아미노산을 회수하는 단계
를 포함하는, L-아미노산의 생산 방법.
Cultivating the microorganism producing L-amino acid of any one of claims 1 to 3 in a medium, and
Recovering L-amino acids from the cultured microorganism, medium, or both
The production method of L-amino acid containing.
제7항에 있어서, 상기 L-아미노산은 L-라이신인, L-아미노산의 생산 방법.The method of claim 7, wherein the L-amino acid is L-lysine. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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