KR20170051616A - Mutant Strain with improved isoleucine production having reduced by-product - Google Patents

Mutant Strain with improved isoleucine production having reduced by-product Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a mutant strain with an improved isoleucine production function, a manufacturing method thereof, and a production method of isoleucine. The mutant strain with an improved isoleucine production function of the present invention does not generate norvaline at all compared to wild type strains, has a remarkably reduced generation of byproducts such as valine and -aminobutyric acid, thereby having an improved effect of isoleucine production. The present invention reduces the generation of byproducts, enables users to purify isoleucine with high purity, and increases the recovery rate of isoleucine, thereby remarkably reducing the production costs of isoleucine.

Description

부산물의 생성이 감소된 이소루이신 생산능 변이 균주{Mutant Strain with improved isoleucine production having reduced by-product}{Mutant Strain with improved isoleucine production having reduced by-product}

본 발명은 부산물의 생성이 감소된 이소루이신 생산능 변이 균주에 관한 것이다.The present invention relates to a mutant strain of isoleucine production capable of reducing the production of by-products.

L-이소루이신은 동물 사료, 인간의 식품 첨가물 및 의약 분야에 사용되는 상업적으로 의미있는 산물이다. 상기 이유로 인하여 L-이소루이신의 생성능을 향상시키는 것은 산업적인 의미로 보았을 때 중요하다.L-isoleucine is a commercially significant product used in animal feed, human food additives and pharmaceuticals. For this reason, enhancing the production ability of L-isoleucine is important from an industrial standpoint.

L-이소루이신은 분지쇄 아미노산인 L-발린, L-루신과 주요 생합성 경로를 공유한다. 특히 L-이소루이신과 L-발린은 화학적인 구조와 등전점, 그리고 용해도 등의 화학적인 특성이 매우 유사하기 때문에 L-이소루이신으로의 단일 아미노산을 고순도로 생산하기 위해서 많은 공정 단계 및 비용이 요구되고, 따라서 높은 수율로 회수하는데 어려움이 있다. 이소루이신의 제조 비용을 낮추기 위해서는 이소루이신과 함께 생산되는 주요 부산물인 발린 및 아미노부티릭산의 함량이 낮은 균주를 개발하는 것이 중요하다.L-isoleucine shares a major biosynthetic pathway with the branched chain amino acids L-valine and L-leucine. In particular, L-isoleucine and L-valine have very similar chemical properties such as chemical structure, isoelectric point and solubility, so that many steps and costs are required to produce a single amino acid in high purity to L-isoleucine And therefore, it is difficult to recover at a high yield. In order to lower the production cost of isoleucine, it is important to develop strains with low content of valine and aminobutyric acid, which are major by-products produced with isoleucine.

노르발린, 발린, 아미노부티릭산과 같은 부산물은 L-이소루이신과 생합성 경로를 공유하고 있어, 일반적으로 이소루이신의 수율을 증가시키면 부산물의 생성도 증가된다. 이러한 부산물은 목적 아미노산인 L-이소루이신과 구조 및 특성이 유사하여 목적 아미노산의 생성 후 정제에 어려움이 있다. 이에, 부산물의 생성을 최대한 감소시키거나 차단하면서 L-이소루이신의 생성능은 증가된 균주의 개발이 요구된다. Byproducts such as norvaline, valine, and aminobutyric acid share a biosynthetic pathway with L-isoleucine, and increasing the yield of isoleucine in general increases the production of byproducts. These byproducts are similar in structure and characteristics to L-isoleucine, which is a target amino acid, and thus have difficulty in purification after production of the desired amino acid. Therefore, it is required to develop an increased strain of L-isoleucine by decreasing or blocking the formation of by-products as much as possible.

L-이소루이신 생산 균주를 개발하기 위한 방법은 종래 기술로부터 여러 가지가 있었다. 가장 일반적인 아미노산 생산 균주 개발법으로는 돌연변이법을 이용한 중간대사산물 또는 최종산물에 대한 내성주 선별법, 염색체 변이를 통한 목적 산물 생산 조절 유전자의 활성 결실/또는 강화 등이 있다. 즉 돌연변이법 이용으로는 이소루이신 생합성 과정의 주요 중간대사 산물인 쓰레오닌 및 이소루이신의 유사 구조체에 대한 내성을 가지는 변이주를 선별하는 방법이 적용될 수 있다.Methods for developing L-isoleucine producing strains have been various from the prior art. The most common methods for the production of amino acid producing strains include resistance to intermediate metabolites or end products using the mutagenesis method, and active deletion / enhancement of the gene for regulating production of the target product through chromosome mutation. That is, the mutation method can be applied to a method for screening mutants having resistance to a similar structure of threonine and isoleucine, which are major intermediate metabolites of isoleucine biosynthesis.

그러나 상기 언급한 돌연변이법 등의 일반적인 아미노산 균주 개발 방법을 이소루이신 생산 균주에 적용할 경우 이소루이신과 주요 생합성 과정을 공유하고, 유사한 방법으로 세포 외에 배출되는 부산물의 생산에도 영향을 미칠 수 있는 가능성이 존재한다.However, when a general amino acid strain development method such as the above-mentioned mutation method is applied to an isoleucine producing strain, it is possible to share a major biosynthetic process with isoleucine and to have a possibility of affecting the production of a by- Lt; / RTI >

따라서 이소루이신의 회수 수율을 높여 제조비용을 낮추기 위해서 이소루이신 생산능을 가지는 동시에 주요 부산물을 낮은 함량으로 생산하는 균주를 개발하는 새로운 균주 개발 방법이 요구된다.Therefore, in order to increase the recovery yield of isoleucine and to lower the production cost, there is a need for a new strain development method which is capable of producing isoleucine and producing a major amount of a by-product.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 부산물의 생성이 감소되어 이소루이신(isoleucine)을 효율적으로 생산할 수 있는 박테리아 균주를 개발하고자 예의 노력하였다. 그 결과, 이소루이신 생산능 박테리아 균주의 3-이소프로필말레이트 탈수소효소(3-isopropylmalate dehydrogenase)을 불활성화시키고, α-이소프로필말레이트 합성효소(α-isopropylmalate synthase)를 과발현시킴으로써 정제가 어려운 노르발린(norvaline) 및 α-아미노부티릭산(α-aminobutyric acid)과 같은 부산물의 생성이 현저히 감소하고 이소루이신의 생산이 증가될 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made efforts to develop a bacterial strain capable of efficiently producing isoleucine by reducing the production of by-products. As a result, the 3-isopropylmalate dehydrogenase of the isoleucine producing bacterium strain was inactivated and over-expressed by the α-isopropylmalate synthase, The production of by-products such as norvaline and? -Aminobutyric acid can be remarkably reduced and the production of isoleucine can be increased, thereby completing the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 이소루이신 생산능 변이 균주를 제공하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a mutant strain of isoleucine production.

본 발명의 다른 목적은 이소루이신 생산능 변이 균주의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a mutant strain of isoleucine production.

본 발명의 또 다른 목적은 이소루이신 생산방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing isoleucine.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소(3-isopropylmalate dehydrogenase)를 포함하며 노르발린(norvaline) 을 생성하지 않는 이소루이신(isoleucine) 생산능 변이 균주을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a mutant strain of isoleucine production that includes an inactivated 3-isopropylmalate dehydrogenase and does not produce norvaline do.

본 발명자들은 부산물의 생성이 감소되어 이소루이신(isoleucine)을 효율적으로 생산할 수 있는 박테리아 균주를 개발하고자 예의 노력하였다. 그 결과, 이소루이신 생산능 박테리아 균주의 3-이소프로필말레이트 탈수소효소(3-isopropylmalate dehydrogenase)을 불활성화시키고, α-이소프로필말레이트 합성효소(α-isopropylmalate synthase)를 과발현시킴으로써 노르발린(norvaline), 발린, α-아미노부티릭산(α-aminobutyric acid)과 같은 부산물의 생성이 현저히 감소하고 이소루이신의 생산이 증가될 수 있음을 규명하였다.The present inventors have made efforts to develop a bacterial strain capable of efficiently producing isoleucine by reducing the production of by-products. As a result, the 3-isopropylmalate dehydrogenase of the isoleucine producing bacterium strain was inactivated and over-expressed by the α-isopropylmalate synthase, norvaline, valine, α-aminobutyric acid, and the production of isoleucine can be increased.

본 발명에서 이소루이신 생산능 변이 균주를 표현하면서 사용하는 용어 “불활성화”는 유전자를 코딩하는 뉴클레오타이드를 치환, 삽입, 결실 또는 이들의 조합에 의하여 단백질의 발현을 억제시키는 것을 의미한다.The term " inactivated " used in expressing a mutant strain of isoleucine production in the present invention means suppression of protein expression by substitution, insertion, deletion, or a combination of nucleotides encoding the gene.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 불활성화는 leuB 유전자를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열의 치환, 삽입, 결실 또는 이들의 조합에 의한 불활성화이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 불활성화는 leuB 유전자를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열의 완전 또는 부분 결실에 의한 2-이소프로필말레이트 탈수소효소의 불활성화이다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 불활성화는 leuB 유전자를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열의 부분 결실에 의한 3-이소프로필말레이트 탈수소효소의 불활성화이다.According to one embodiment of the present invention, the inactivation of the present invention is inactivation by substitution, insertion, deletion, or a combination of nucleotide sequences encoding the leuB gene. According to another embodiment of the present invention, the inactivation of the present invention is the inactivation of the 2-isopropyl maleate dehydrogenase by complete or partial deletion of the nucleotide sequence encoding the leuB gene. In accordance with certain embodiments of the present invention, the inactivation of the present invention is the inactivation of 3-isopropyl maleate dehydrogenase by partial deletion of the nucleotide sequence encoding the leuB gene.

불활성화 대상이 되는 3-이소프로필말레이트 탈수소효소는 다양한 균주에서 발견되고 동정되었다. 하기의 실시예에서는 서열목록 제1서열의 이스케리치아 콜라이의 3-이소프로필말레이트 탈수소효소가 예시되어 있으나, 이외에도 다양한 3-이소프로필말레이트 탈수소효소가 본 발명에 포함된다.The 3-isopropyl maleate dehydrogenase to be inactivated was found and identified in various strains. In the following examples, 3-isopropyl maleate dehydrogenase of Escherichia coli of the first sequence of SEQ ID NO: 1 is exemplified, but various 3-isopropyl maleate dehydrogenase are also included in the present invention.

본 발명의 변이 균주는 야생형(wild type) 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주를 모균주로 하여 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 불활성화 시킨 균주이며, 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 발현하거나 3-이소프로필말레이트 탈수소효소의 효소 활성을 포함하고 있는 균주라면 모균주로 제한 없이 이용이 가능하다.The mutant strain of the present invention is a strain in which 3-isopropyl maleate dehydrogenase is inactivated using a parent strain of isoleucine production capable of producing wild type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase, Any strain that expresses the 3-isopropyl maleate dehydrogenase or contains the enzyme activity of the 3-isopropyl maleate dehydrogenase can be used without limitation as a parent strain.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 에스케리치아(Escherichia) 속 균주이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli), 에스케리치아 알베르티(Escherichia albertii), 에스케리치아 블라태(Escherichia blattae), 에스케리치아 퍼구소니(Escherichia fergusonii)(Escherichia hermannii) 또는 에스케리치아 불네리스 (Escherichia vulneris) 균주이다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 에스케리치아 콜라이이다. 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 에스케리치아 콜라이는 에스케리치아 콜라이 KCTC11602BP이다.According to one embodiment of the present invention, the isoleucine production mutant strain of the present invention is Escherichia genus. According to another embodiment of the present invention, the isoleucine production mutant strain of the present invention is selected from the group consisting of Escherichia coli , Escherichia albertii , Escherichia blattae , Escherichia fermusonii ( Escherichia hermannii ) or Escherichia vulneris strain. According to a specific embodiment of the present invention, the isoleucine production mutant strain of the present invention is Escherichia coli. According to another embodiment of the present invention, the Escherichia coli is Escherichia coli KCTC11602BP.

본 발명의 주요한 특징 중 하나는 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 노르발린(norvaline)을 전혀 생성하지 않는 것이다.One of the main features of the present invention is that the isoleucine production mutant strain of the present invention does not produce norvaline at all.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주에 있어 상기 이소루이신 생산능 변이 균주는 노르발린을 생산하지 않는다. 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주는 발효 산물로 노르발린을 0.001 내지 0.100 중량% 생산하는데 반해, 본 발명의 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주는 노르발린을 전혀 생산하지 않는다.According to one embodiment of the present invention, in the isoleucine production mutant strain comprising the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase of the present invention, the isoleucine production mutant strain does not produce norvaline. The isoleucine production ability strain containing the wild type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase produces 0.001 to 0.100 wt% of norvaline as a fermentation product, while the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase of the present invention The isoleucine production mutant strain contained does not produce norvaline at all.

상기 노르발린은 이소루이신과 구조 및 특성이 유사하여 이소루이신의 정제에 어려움이 있다. 본 발명은 균주 변이를 통해 노르발린의 생성을 차단시킴으로써, 이소루이신의 정제에 소요되는 시간 및 비용을 절약하는 이점을 갖는다. The norbaline is similar in structure and properties to isoleucine, and thus has difficulty in purifying isoleucine. The present invention has the advantage of saving the time and cost of purification of isoleucine by blocking the production of norvaline through the mutation of the strain.

본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 노르발린 및 α-아미노부티릭산, 발린과 같은 부산물의 생성은 감소 또는 차단 시키면서 목적하는 이소루이신의 생성은 증가시킨다.The isoleucine production mutant strain of the present invention increases the production of the desired isoleucine while reducing or blocking the production of by-products such as norbaline and? -Aminobutyric acid, valine.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주에 있어 이소루이신 생산능 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 이소루이신의 생산능이 3-30%, 5-30%, 7-30%, 7-25%, 7-23% 또는 7-20% 증가된 균주이다.According to one embodiment of the present invention, in the isoleucine production mutant strain comprising the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase of the present invention, the isoleucine production mutant strain may be a wild type or an activated 3-isopropyl horse The productivity of isoleucine is increased by 3-30%, 5-30%, 7-30%, 7-25%, 7-23%, or 7-20% compared with the isoleucine production ability strain containing the lyase dehydrogenase Lt; / RTI >

본 발명의 주요한 특징 중 다른 하나는, 본 발명의 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주는 발효 부산물을 생성을 감소시키기 위해 추가적으로 α-이소프로필말레이트 합성효소(α-isopropylmalate synthase)가 과발현된다,Another important aspect of the present invention is that the isoleucine production mutant strain comprising the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase of the present invention is further characterized in that the isoleucine production activity mutant strain further comprises? An enzyme (? -Isopropylmalate synthase) is overexpressed,

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 α-이소프로필말레이트 합성효소는 서열목록 제2서열의 뉴클레오타이드 서열에 의해 코딩된다.According to one embodiment of the present invention, the a-isopropyl maleate synthase is encoded by the nucleotide sequence of the second sequence of the sequence listing.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 과발현 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 야생형 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 이소루이신의 생산능이 30-60%, 32-60%, 34-60%, 34-58%, 34-56% 또는 34-54% 증가된 균주이다.In one embodiment of the present invention, the mutant strain comprising the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase and the over-expressing a-isopropyl maleate synthase may be a wild type or an activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase and a wild type? - 34-60%, 34-58%, 34-56%, or 34%, respectively, of isoleucine production ability as compared with the isoleucine production ability strain containing the isopropyl myristate synthase -54% increased strains.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 과발현 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 야생형 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 발린(valine) 및 α-아미노부티릭산(α-aminobutyric acid)의 생산능이 30-70%, 33-70%, 36-70%, 39-70%, 39-67%, 39-66% 또는 39-63% 감소된 균주이다.In one embodiment of the present invention, the mutant strain comprising the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase and the over-expressing a-isopropyl maleate synthase may be a wild type or an activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase and a wild type? - 30-70%, 33-70%, 36-70% of the production ability of valine and? -Aminobutyric acid as compared with the isoleucine production ability strain containing isopropyl myristate synthase, 40-70%, 39-70%, 39-67%, 39-66%, or 39-63%.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 불활성화 시키는 단계를 포함하는 노르발린을 생성하지 않는 이소루이신 생산능 변이 균주의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a mutant strain of isoleucine production that does not produce norvaline, comprising the step of inactivating 3-isopropyl maleate dehydrogenase.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 방법은 α-이소프로필말레이트 합성효소를 과발현 시키는 단계를 추가적으로 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the method further comprises over-expressing the alpha -isopropyl maleate synthase.

본 발명은 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주를 공지된 유전자 재조합 방법에 의하여 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 불활성화 시키는 것이 가능하다.It is possible to inactivate 3-isopropyl maleate dehydrogenase by a known gene recombination method with an isoleucine production ability strain containing wild type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase.

이소루이신 생합성에 관련된 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 암호화 하는 유전자 leuB를 염색체상에서 결실시키기 위하여 원스텝 불활성화 방법(one step inactivation: Warner et al., PNAS, 6:6640-6645)을 이용한다. 또한, 이소루이신 생합성에 관련된 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 암호화 하는 유전자 leuB를 염색체상에서 결실시키고 α-이소프로필말레이트 합성효소를 암호화 하는 유전자 leuA를 염색체 상에 도입하기 위하여 원스텝 불활성화 방법(one step inactivation: Warner et al., PNAS, 6:6640-6645)을 이용한다.One step inactivation (Warner et al., PNAS, 6: 6640-6645) is used to delete the gene leuB encoding the 3-isopropyl maleate dehydrogenase involved in isoleucine biosynthesis on the chromosome. In addition, in order to introduce the gene leuA encoding the 3-isopropyl maleate dehydrogenase related to isoleucine biosynthesis on the chromosome and the gene leuA encoding the α-isopropyl maleate synthase on the chromosome, a one-step inactivation method (one step inactivation: Warner et al., PNAS, 6: 6640-6645).

본 발명에서 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주에 형질전환 시키는 단계는 공지된 방법을 통하여 실시될 수 있다. 예컨대, 전기 천공 방법(van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 52, 541-545, 1999) 등에 의해 실시될 수 있다.In the present invention, the step of transforming an isoleucine production ability strain containing wild type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase can be carried out by a known method. For example, it can be carried out by an electroporation method (van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 52, 541-545, 1999).

또한, 본 발명은 형질전환이 되지 않은 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주로부터 형질 전환된 변이 균주를 분리 및 수득하는 단계를 포함한다.In addition, the present invention includes a step of isolating and obtaining a mutant strain transformed from an isoleucine production ability strain comprising an untransformed wild-type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase.

상기 본 발명에서 형질전환이 되지 않은 이소루이신 생산능 균주 균주로부터 형질전환된 변이 균주를 분리 및 수득하는 단계를 실시하는데 있어서 선택 표지된 벡터를 이용할 수 있다.In the present invention, a selectably-labeled vector may be used in carrying out the step of isolating and obtaining a transformed strain from an isoleucine-producing ability strain that has not been transformed.

또한, 본 발명에서 이용하는 벡터는 플라스미드 또는 파지(phage)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the vector used in the present invention includes, but is not limited to, a plasmid or a phage.

본 발명에서 이용하는 선택 표지는 당업계에서 통상적으로 이용되는 카나마이신, 앰피실린 같은 항생제 내성 유전자와 고초균 유래 SacB 유전자의 산물인 레반슈크라제(levansucrase)를 포함한다.The selectable marker used in the present invention includes an antibiotic resistance gene such as kanamycin, ampicillin and levansucrase, which is a product of the SacB gene derived from Bacillus subtilis, commonly used in the art.

본 발명의 제조방법은 상술한 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주와 동일한 균주를 제조하는 방법이며, 불활성화의 대상이 되는 단백질(3-이소프로필말레이트 탈수소효소) 및 관련 유전자(leuB)를 공통으로 하기 때문에, 이 둘 사이의 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.The production method of the present invention is a method for producing the same strain as the mutant strain of isoleucine production comprising the above-mentioned inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase, wherein the protein to be inactivated (3- ( Lyotropic enzymes) and related genes ( leuB ), the common description between them is omitted in order to avoid the excessive complexity of the present specification.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주를 배양하는 단계를 포함하는 이소루이신 생산방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an isoleucine production method comprising culturing a mutant strain of isoleucine production ability of the present invention.

본 발명은 이소루이신 생산능 균주 및 변이 균주의 전배양 또는 종배양 하는데 있어서 공지된 배양 방법을 통해 배양할 수 있다.The present invention can be cultured through a known culture method for pre-culture or seed culture of an isoleucine production ability strain and a mutant strain.

본 발명에 천연배지 또는 합성배지를 사용할 수 있으며, 배지의 탄소원으로는 예를 들어, 글루코오스, 수크로오스, 덱스트린, 글리세롤, 녹말 등이 사용될 수 있고, 질소원으로는 펩톤, 육류 추출물, 효모 추출물, 건조된 효모, 대두 케이크, 우레아, 티오우레아, 암모늄염, 나이트레이트 및 기타 유기 또는 무기 질소-함유 화합물이 사용될 수 있으나, 이러한 성분에 한정되는 것은 아니다.As the carbon source of the culture medium, for example, glucose, sucrose, dextrin, glycerol, starch and the like can be used. As the nitrogen source, peptone, meat extract, yeast extract, dried Yeast, soybean cake, urea, thiourea, ammonium salt, nitrate and other organic or inorganic nitrogen-containing compounds may be used, but are not limited to these components.

배지에 포함되는 무기염으로는 마그네슘, 망간, 포타슘, 칼슘, 철 등의 포스페이트, 나이트레이트, 카보네이트, 클로라이드 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of inorganic salts contained in the medium include, but are not limited to, phosphates such as magnesium, manganese, potassium, calcium and iron, nitrates, carbonates, chlorides and the like.

상기 탄소원, 질소원 및 무기염의 성분 이외에 아미노산, 비타민, 핵산 및 그와 관련된 화합물들이 배지에 첨가될 수 있다.Amino acids, vitamins, nucleic acids and related compounds may be added to the medium in addition to the carbon source, the nitrogen source and the components of the inorganic salt.

본 발명은 상기 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주와 동일한 균주 및 균주제조 방법을 이용하여 이소루이신을 생산하는 방법이므로, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.The present invention is a method for producing isoleucine using the same strain and strain production method as the isoleucine production ability mutant strain including the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase, In order to avoid excessive complexity of the specification, the description thereof is omitted.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 이소루이신(isoleucine) 생산능 변이 균주, 이의 제조방법 및 이소루이신 생산방법을 제공한다.(a) The present invention provides a mutant strain of isoleucine production ability, a method for producing the same, and a method for producing isoleucine.

(b) 본 발명의 이소루이신 생산능 변이 균주는 야생형 균주와 비교하여 노르발린(norvaline)은 전혀 생성하지 않으며, 발린 및 α-아미노부티릭산(α-aminobutyric acid)과 같은 부산물의 생성이 현저히 감소하여 이소루이신의 생산이 증가된 효과를 갖는다.(b) The isoleucine production ability mutant strain of the present invention does not produce norvaline at all compared to the wild type strain, and the production of by-products such as valine and? -aminobutyric acid is remarkable And the production of isoleucine is increased.

(c) 본 발명은 부산물의 생산능을 감소시킴으로써 이소루이신을 높은 순도로 정제할 수 있을 뿐 만 아니라 이소루이신의 회수율을 향상시켜 이소루이신의 제조 원가를 크게 낮출 수 있다.(c) The present invention not only can purify isoleucine with high purity by decreasing the productivity of by-products, but also improve the recovery rate of isoleucine and greatly reduce the manufacturing cost of isoleucine.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예 1: Example 1: leuBleuB -결실 균주의 제조- Preparation of defective strains

leuB 유전자를 원스텝 불활성화 방법[one step inactivation ; Warner et al., PNAS, 6:6640-6645(2000)]에 의해 결실시키고, 항생제 내성부여 유전자를 제거하였다. 결실하고자 하는 leuB 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제 1 서열과 같다. The leuB gene is one step inactivation method. Warner et al., PNAS, 6: 6640-6645 (2000)), and the antibiotic resistance gene was removed. The nucleotide sequence of the leuB gene to be deleted is the same as Sequence Listing 1 sequence.

3-이소프로필말레이트 탈수소효소(isopropylmalate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자인 leuB-결실 균주를 제작하기 위해서 다음과 같이 실험을 수행하였다. 하기 표 1에서의 leuB 유전자 일부서열과 pKD13 플라스미드 일부 서열을 가지는 leuB_PF, leuB_PR 프라이머 쌍과 pKD13 플라스미드(Genbank 접근번호 AY048744)를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃에서 5분 1사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 2분, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 1.6kb 의 증폭된 단편(1)을 얻었다.The following experiment was carried out in order to prepare a leuB -deletion strain which is a gene encoding 3-isopropylmalate dehydrogenase. PCR reaction (total volume 50 μl, 5 minutes, 1 cycle at 95 ° C, after leukemia, leuB_PR primer pair and pKD13 plasmid (Genbank accession number AY048744) having partial sequence of leuB gene and partial sequences of pKD13 plasmid in Table 1 below, 30 sec at 95 占 폚, 30 sec at 58 占 폚, 2 min at 72 占 폚, 5 min at 72 占 폚 for 10 min at 12 占 폚 after a total of 30 cycles) to obtain an amplified fragment (1) of about 1.6 kb.

프라이머primer 염기서열 (5’-3’)The base sequence (5'-3 ') leuB_HF1leuB_HF1 CAGCCATTACGATGTAGGCGCAGCCATTACGATGTAGGCG leuB_HR1leuB_HR1 CAATGTCTGCACGCAGCGGCAATGTCTGCACGCAGCGG leuB_PFleuB_PF CCGCTGCGTGCAGACATTGGTGTAGGCTGGAGCTGCTTCCCGCTGCGTGCAGACATTGGTGTAGGCTGGAGCTGCTTC leuB_PRleuB_PR AGTGATCATTGCGCACTCGTCCTGTCAAACATGAGAATTAAAGTGATCATTGCGCACTCGTCCTGTCAAACATGAGAATTAA leuB_HF2leuB_HF2 GACGAGTGCGCAATGATCACTGACGAGTGCGCAATGATCACT leuB_HR2leuB_HR2 CGCATCATCGGCATCCAGGCGCATCATCGGCATCCAGG leuB-CFleuB-CF GCTGGATGCCGTGCGCAGCTGGATGCCGTGCGCA leuB_CRleuB_CR GCCACGGGCTAAATCCCCGCCACGGGCTAAATCCCC

leuB-결실 균주를 제조하기 위하여 leuB 유전자의 앞쪽 단편을 얻기 위해 대장균 MG1655의 지노믹(genomic) DNA를 주형으로 하여 표 1의 프라이머 leuB_HF1 및 leuB_HR1를 이용하여 PCR (총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초, 총 30사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 260 bp 증폭된 단편(2)을 얻었다. leuB - and as a template the genomic (genomic) DNA of Escherichia coli MG1655 to obtain a front fragment of leuB gene using primers leuB_HF1 and leuB_HR1 in Table 1 PCR (total volume 50 ㎕, 95 ℃ 5 minutes to prepare a deletion strain After one cycle, about 260 bp amplified fragments (2) were obtained by performing 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 58 ° C, 30 sec at 72 ° C, 5 min at 72 ° C after 30 cycles in total, and 10 min at 12 ° C) ≪ / RTI >

또한 leuB 유전자의 뒤쪽 단편을 얻기 위해 대장균 MG1655의 지노믹 DNA를 주형으로 하여 표 1의 프라이머 leuB_HF2 와 leuB_HR2를 이용하여 PCR 반응(총부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초, 총 30 사이클 이후 72℃ 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 190 bp의 증폭된 단편(3)을 얻었다.In order to obtain the rear fragment of the leuB gene, the genomic DNA of E. coli MG1655 was used as a template and subjected to PCR reaction using the primers leuB_HF2 and leuB_HR2 shown in Table 1 (total volume 50 μl, 95 ° C for 5 minutes, 1 cycle, , 30 seconds at 58 占 폚, 30 seconds at 72 占 폚, 10 minutes at 72 占 폚 and 12 占 폚 after a total of 30 cycles) to obtain an amplified fragment (3) of about 190 bp.

위 실험에서 증폭된 각각의 단편(1), (2) 및 (3)은 증폭시 프라이머의 상보적 서열로 인하여 하나의 단편으로 연결될 수 있다. 이 단편들을 프라이머를 제외하고 총 부피 50 ㎕, 95℃ 5분 1사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃ 2분 30초, 총 30사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분 조건으로 PCR을 수행하여 약 2 kb 크기를 가지는 하나의 증폭된 단편을 얻었다.Each of the fragments (1), (2) and (3) amplified in the above experiment can be linked to one fragment due to the complementary sequence of the primer at the time of amplification. These fragments were subjected to a total volume of 50 占 퐇 except for the primer, after 1 cycle of 95 占 폚 for 5 minutes, for 30 seconds at 95 占 폚, for 30 seconds at 58 占 폚, for 2 minutes and 30 seconds at 72 占 폚 for 5 minutes at 72 占 폚 for a total of 30 cycles, Lt; 0 > C for 10 minutes to obtain an amplified fragment of about 2 kb in size.

이렇게 획득한 DNA 단편을 pKD46(GenBank 접근번호 AY048746)을 포함하고 있는 에스케리치아 콜라이 DS44(Escherichia coli, DS44 ; KCTC 11602BP) 균주에 전기천공법(electrophoration)을 실시하였다. 이후 카나마이신(kanamycin) 내성을 보이는 세포주를 대상으로 PCR 반응을 수행하여 leuB 유전자의 결실 여부를 확인하였다. 반응은 표 1의 leuB_CF 및 leuB_CR 프라이머를 이용하여 총 부피 20 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 55℃에서 30초, 72℃에서 2분 30초, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분 조건으로 수행하였다. 염색체 내에 단편이 삽입된 경우 원래 leuB 유전자가 있을 경우 생성되는 0.949 kb와 비교하여 약 2.2 kb가 생성됨을 확인하였다. leuB 유전자 결실이 확인된 균주를 이용하여 항생제 내성 표식 유전자를 제거하는 과정을 수행하기 위해 pCP20 플라스미드를 도입하여 FLP 재조합을 유도하였다. 이후 항생제 첨가 혹은 무첨가 LB 평판배지에서 leuB 결실 균주를 배양하여 항생제 내성 표식 유전자가 제거된 것을 확인하였다.The thus obtained DNA fragment was subjected to electrophoresis in Escherichia coli strain DS44 (KCTC 11602BP) containing pKD46 (GenBank accession number AY048746). After that, a kanamycin resistant cell line was subjected to PCR to confirm the deletion of the leuB gene. The reaction was carried out by using the leuB_CF and leuB_CR primers shown in Table 1, and after a cycle of 95 ° C for 5 minutes, a total volume of 20 μl, followed by 30 seconds at 95 ° C, 30 seconds at 55 ° C, 2 minutes and 30 seconds at 72 ° C, Lt; 0 > C for 5 minutes and 12 [deg.] C for 10 minutes. When the fragment was inserted into the chromosome, it was confirmed that about 2.2 kb was generated compared with 0.949 kb generated when the original leuB gene was present. FLP recombination was induced by introducing pCP20 plasmid to perform the process of removing the antibiotic resistant marker gene using a strain in which leuB gene deletion was confirmed. Then, the leuB deletion strain was cultured in the LB plate medium with or without antibiotics to confirm that the antibiotic resistant marker gene was removed.

실시예 2: Example 2: leuBleuB -결실 균주의 이소루이신 및 부산물 생산량 평가- Evaluation of the production of isoleucine and byproducts of the deletion strain

실시예 1에서 제조한 leuB-결실 균주의 이소루이신 및 부산물의 생성량을 확인하기 위하여 모주인 에스케리치아 콜라이 DS44(Escherichia coli, DS44; KCTC 11602BP) 및 leuB 결실 균주인 DS44△leuB 의 이소루이신 및 부산물 생성량을 비교하였다. In order to confirm the production amount of isoleucine and by-products of the leuB -deletion strain prepared in Example 1, the parent strain Escherichia coli DS44 (KCTC 11602BP) and the leuB deletion strain DS44ΔleuB isoleucine And by-product production.

상기 균주를 표 2의 배지조성으로 5 L 발효조에서 배양하였다.The strains were cultured in a 5 L fermenter with the medium composition shown in Table 2.

성분ingredient 농도density 추가배지농도Additional medium concentration 포도당glucose 8%8% 55%55% 옥수수침지액Corn dip 2%2% -- 황산암모늄Ammonium sulfate 2%2% 0.1 %0.1% 인산Phosphoric acid 1.5 %1.5% 0.1 %0.1% 푸마르산Fumaric acid 0.1%0.1% -- 글루탐산나트륨Sodium glutamate 0.7%0.7% -- 구연산 나트륨Sodium citrate 0.1 %0.1% -- 콜린-HClCholine-HCl 0.1%0.1% -- 피리독신-HClPyridoxine-HCl 10 ppm10 ppm -- 티아민-HClThiamine-HCl 5 ppm5 ppm -- 니코틴산Nicotinic acid 5 ppm5 ppm -- 비오틴Biotin 5 ppm5 ppm -- 염화칼슘Calcium chloride 5 ppm5 ppm -- 염화코발트Cobalt chloride 5 ppm5 ppm -- 황산철 Iron sulfate 20 ppm20 ppm -- 황산망간Manganese sulfate 5 ppm5 ppm -- 황산아연Zinc sulfate 5 ppm5 ppm -- 황산구리Copper sulfate 5 ppm5 ppm -- L-루이신L-lucine 0.08%0.08% -- 수산화나트륨Sodium hydroxide 1 %One % --

상기 배지 조건으로 최초 배지 2 L 및 추가 배지 610 ㎖를 첨가하여 온도 31℃ 교반속도 600 rpm, 통기량 1.0 vvm의 물리적 조건으로 배양하였다. 그 결과 표 3에서와 같이 부산물인 노르발린이 전혀 생성되지 않는 것을 확인하였다. 2 L of the initial medium and 610 mL of the additional medium were added under the above conditions, and the mixture was cultured at 31 ° C at a stirring speed of 600 rpm and aeration amount of 1.0 vvm. As a result, it was confirmed that no by-product, norvaline, as shown in Table 3 was produced.

균주명Strain name 이소루이신(%)Isoleucine (%) 발린(%)Balin (%) V/I 비율 (%)V / I ratio (%) α-아미노부티릭산(%)? -aminobutyric acid (%) AB/I 비율(%)AB / I ratio (%) 노르발린(%)Norvaline (%) NV/I 비율
(%)
NV / I ratio
(%)
DS44DS44 2.212.21 0.310.31 1414 0.1220.122 5.55.5 0.0480.048 2.172.17 DS44△leuB DS44 △ leuB 2.542.54 0.330.33 1313 0.1100.110 4.34.3 00 00

(V/I : 전체 이소루이신 중 발린의 비율, AB/I : 전체 이소루이신 중 α-아미노부티릭산의 비율, NV/I : 전체 이소루이신 중 노르발린의 비율)(V / I: proportion of valine in total isoleucine, AB / I: proportion of? -Aminobutyric acid in total isoleucine, NV / I: proportion of norvaline in total isoleucine)

실시예 3: Example 3: leuAleuA 유전자가 도입된 변이주 제조 Production of a mutant strain into which a gene is introduced

실시예 2의 결과를 바탕으로 leuB 유전자 파쇄와 동시에 leuA 유전자를 강화하여 부산물로의 탄소흐름을 억제하여 발린과 α-아미노부티릭산을 감소하기 위하여 leuB 파쇄와 동시에 leuA 유전자 도입을 원스텝 불활성화 방법(one step inactivation Warner et al., PNAS, 6:6640-6645(2000))을 통해 수행하였다. 실시예 1에서와 마찬가지로 leuB 파쇄와 동시에 leuA 도입 후, 항생제 내성 부여 유전자를 제거하였다. 도입하고자 하는 leuA 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제 2 서열과 같다.Of Example 2 at the same time as the leuB gene disrupted based on the results strengthen the leuA gene by one step the introduction leuA genes and leuB crushed to inhibit the flow of carbon as a by-product to reduce the valine and α- amino-butyric acid inactivation method ( one step inactivation Warner et al., PNAS, 6: 6640-6645 (2000)). As in Example 1, the antibiotic resistance gene was removed after introduction of leuA at the same time as the leuB disruption. The nucleotide sequence of the leuA gene to be introduced is the same as Sequence Listing 2.

3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 코딩하는 유전자인 leuB를 결실시킴과 동시에 α-이소프로필말레이트 합성효소(isopropylmalate synthase)를 코딩하는 leuA 유전자를 도입하기 위해서 다음과 같이 실험을 수행하였다. 하기 표 4 에서의 leuB 유전자 일부서열과 pKD13 플라스미드 일부 서열을 가지는 leuB_PF, pKD13 일부서열과 leuA 프로모터 일부 서열을 가지는 leuB_PR2 쌍과 pKD13 플라스미드(Genbank 접근번호 AY048744)를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 2분, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 1.6kb의 증폭된 단편(1)을 얻었다.The following experiment was carried out in order to delete leuB , which is a gene encoding 3-isopropyl maleate dehydrogenase, and to introduce leuA gene coding for isopropylmalate synthase (α-isopropylmalate synthase). PCR reaction (total volume 50 μl, 50 μl) was performed using leuB_PF, a partial sequence of pKD13 and a partial sequence of leuA promoter and a pair of leuB_PR2 and pKD13 plasmid (Genbank Accession No. AY048744) having partial sequence of leuB gene and partial sequence of pKD13 plasmid in Table 4 below, After 5 cycles of 95 ° C for 5 minutes, 30 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 58 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 2 minutes, 72 ° C for 5 minutes and 30 cycles after 30 cycles, and 10 minutes at 12 ° C) (1) was obtained.

프라이머primer 염기서열 (5’-3’)The base sequence (5'-3 ') leuB_PFleuB_PF CCGCTGCGTGCAGACATTGGTGTAGGCTGGAGCTGCTTCCCGCTGCGTGCAGACATTGGTGTAGGCTGGAGCTGCTTC leuB_PR2leuB_PR2 GCGATTTTTTTTGATATTGATTTCTGTCAAACATGAGAATTAAGCGATTTTTTTTGATATTGATTTCTGTCAAACATGAGAATTAA leuA_pro_FleuA_pro_F AAATCAATATCAAAAAAAATCGCAAATCAATATCAAAAAAAATCGC leuA_pro_RleuA_pro_R TAAATCAGCTCCAGATGAATGCGTAAATCAGCTCCAGATGAATGCG leuA_FleuA_F ATTCATCTGGAGCTGATTTAATGAGCCAGCAAGTCATTATATTCATCTGGAGCTGATTTAATGAGCCAGCAAGTCATTAT leuA_RleuA_R AGTGATCATTGCGCACTCGTCTCACACGGTTTCCTTGTTGTTTTCAGTGATCATTGCGCACTCGTCTCACACGGTTTCCTTGTTGTTTTC leuB_HF1leuB_HF1 CAGCCATTACGATGTAGGCGCAGCCATTACGATGTAGGCG leuB_HR1leuB_HR1 CAATGTCTGCACGCAGCGGCAATGTCTGCACGCAGCGG leuB_HF2leuB_HF2 GACGAGTGCGCAATGATCACTGACGAGTGCGCAATGATCACT leuB_HR2leuB_HR2 CGCATCATCGGCATCCAGGCGCATCATCGGCATCCAGG leuB-CFleuB-CF GCTGGATGCCGTGCGCAGCTGGATGCCGTGCGCA leuB_CRleuB_CR GCCACGGGCTAAATCCCCGCCACGGGCTAAATCCCC

leuA 유전자의 도입 균주를 제조하기 위하여 먼저 leuA 유전자의 프로모터 서열을 증폭하기 위하여 대장균 MG1655 균주의 지노믹 DNA를 주형으로 하여 표 4의 프라이머 leuA_Pro_F 및 leuA_Pro_R 를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 310 bp의 증폭된 단편(2)을 얻었다. In order to amplify the promoter sequence of the leuA gene, the genomic DNA of the E. coli strain MG1655 was used as a template and PCR reaction (total volume 50,, 95 캜) using the primers leuA_Pro_F and leuA_Pro_R shown in Table 4 After 5 minutes and 1 cycle, the amplified fragments of about 310 bp were amplified by performing 30 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 58 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 30 seconds, a total of 30 cycles, 72 ° C for 5 minutes and 12 ° C for 10 minutes (2).

다음으로 leuA 유전자 단편을 얻기 위해 DS44 균주의 지노믹 DNA를 주형으로 하여 표 4의 leuA 프로모터 일부 서열과 leuA 유전자 일부 서열을 가지는 프라이머leuA_F 및 leuA 일부 서열과 leuB 일부 서열을 가지는 leuA_R 를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 2분, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 1.6 kb의 증폭된 단편(3)을 얻었다.Next, in order to obtain leuA gene fragment, PCR was performed using genomic DNA of strain DS44 as a template, leuA_F having a partial sequence of leuA promoter and partial sequence of leuA, leuA partial sequence and leuA partial sequence having leuB partial sequence shown in Table 4 (50 占 퐇 total volume, 95 占 폚 for 5 minutes, followed by 30 seconds at 95 占 폚 for 30 seconds, 58 占 폚 for 30 seconds, 72 占 폚 for 2 minutes, 72 占 폚 for 5 minutes at 12 占 폚 for 10 minutes) To obtain an amplified fragment (3) of about 1.6 kb.

leuB 유전자의 앞쪽 단편을 얻기 위해 대장균 MG1655의 지노믹 DNA를 주형으로 하여 표 1의 프라이머 leuB_HF1 및 leuB_HR1를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 260 bp 증폭된 단편(4)을 얻었다.PCR reaction using primers leuB_HF1 and leuB_HR1 in order to obtain the front piece of the leuB gene in the genomic DNA of E. coli MG1655 as the template in Table 1 (total volume 50 ㎕, 95 ℃ 5 minutes for 1 cycle, 30 sec at 95 ℃, 30 sec at 58 ° C, 30 sec at 72 ° C, 5 min at 72 ° C and 10 min at 12 ° C after a total of 30 cycles) to obtain a fragment (4) amplified by about 260 bp.

또한 leuB 유전자의 뒤쪽 단편을 얻기 위해 대장균 MG1655 균주의 지노믹 DNA를 주형으로 하여 표 1의 프라이머 leuB_HF2 와 leuB_HR2를 이용하여 PCR 반응(총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 30초, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분)을 수행하여 약 190 bp의 증폭된 단편(5)을 얻었다. PCR was performed using primer leuB_HF2 and leuB_HR2 shown in Table 1 with a genomic DNA of Escherichia coli MG1655 as a template in order to obtain the rear fragment of the leuB gene (total volume 50 μl, 95 ° C for 5 minutes, 1 cycle, Sec, 30 sec at 58 캜, 30 sec at 72 캜, 5 min at 72 캜 for 10 min at 12 캜 after a total of 30 cycles) to obtain an amplified fragment (5) of about 190 bp.

위 실험에서 증폭된 각각의 단편(1), (2), (3), (4) 및 (5)는 증폭 시 프라이머의 상보적 서열로 인하여 하나의 단편으로 연결될 수 있다. 이 단편 중 단편단편(1), (2) 및 (3)을 프라이머를 제외하고 총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분 조건으로 PCR을 수행하여 약 3.5kb 크기를 가지는 하나의 증폭된 단편(6)을 얻었다. 이렇게 증폭된 하나의 단편(6)을 나머지 단편(4) 및 (5)와 프라이머를 제외하고 총 부피 50 ㎕, 95℃5분 1 사이클 후, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초, 72℃에서 4분, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분 조건으로 PCR을 수행하여 약 4kb 크기를 가지는 하나의 증폭된 단편을 얻었다.Each of the fragments (1), (2), (3), (4) and (5) amplified in the above experiment can be connected to one fragment due to the complementary sequence of the primer at the time of amplification. (1), (2) and (3), except for the primers, were subjected to a total volume of 50 占 퐇, 95 占 폚 for 5 minutes and 1 cycle, followed by 30 seconds at 95 占 폚, 30 seconds at 58 占 폚, 72 占 폚, After a total of 30 cycles, PCR was performed at 72 ° C for 5 minutes and 12 ° C for 10 minutes to obtain one amplified fragment (6) having a size of about 3.5 kb. After one cycle of 95 ° C for 5 minutes and a total volume of 50 μl except for the remaining fragments (4) and (5) and the primer, the amplified single fragment (6) C for 4 min, for a total of 30 cycles, followed by 5 min at 72 < 0 > C and 10 min at 12 [deg.] C to obtain one amplified fragment of about 4 kb size.

이렇게 획득한 DNA 단편을 pKD46(GeneBank No. AY048746)을 포함하고 있는 에스케리치아 콜라이 DS44(Escherichia coli, DS44; KCTC 11602BP) 세포에 전기천공법으로 도입하였다. 이후 카나마이신 내성을 보이는 세포주를 대상으로 PCR 반응을 수행하여 leuB 유전자의 결실 및 leuA 유전자의 도입여부를 확인하였다. 반응은 표 4의 leuB_CF 및 leuB_CR 프라이머를 이용하여 총 부피 20 ㎕, 95℃5분 1사이클 후, 95℃에서 30초, 55℃에서 30초, 72℃에서 10초, 총 30 사이클 이후 72℃에서 5분 및 12℃에서 10분 조건으로 수행하였다. 염색체 내에 단편이 삽입된 경우 원래 leuB 유전자가 있을 경우 생성되는 0.949 kb 와 비교하여 약 4.1 kb가 생성됨을 확인하였다. leuB 유전자 결실됨과 동시에 leuA 유전자 도입이 확인된 균주를 이용하여 항생제 내성 표식 유전자를 제거하는 과정을 수행하기 위해 pCP20 플라스미드를 도입하여 FLP 재조합을 유도하였다. 이후 항생제 첨가 혹은 무첨가 LB 평판배지에서 leuB 결실 및 leuA 도입 균주를 배양하여 항생제 내성 표식 유전자가 제거된 것을 확인 하였다.The DNA fragment thus obtained was introduced into Escherichia coli DS44 (KCTC 11602BP) cells containing pKD46 (GeneBank No. AY048746) by electroporation. Since by doing a PCR reaction with the target cell line showing kanamycin resistance it was confirmed whether or not the introduction of deletions and leuA gene of the leuB gene. The reaction was carried out in a total volume of 20 μl using the leuB_CF and leuB_CR primers shown in Table 4. After 1 cycle at 95 ° C for 5 minutes, the reaction was carried out at 95 ° C for 30 seconds, at 55 ° C for 30 seconds, at 72 ° C for 10 seconds, 5 min and 12 < 0 > C for 10 min. When a fragment was inserted into the chromosome, it was confirmed that about 4.1 kb was generated compared with 0.949 kb generated when the original leuB gene was present. FLU recombination was induced by introducing the pCP20 plasmid to remove the antibiotic resistant marker gene using a strain in which the leuB gene was deleted and the leuA gene was confirmed to be introduced. After that, leuB deletion and leuA introduced strains were cultured in LB plate medium with or without antibiotics, and it was confirmed that the antibiotic resistant marker gene was removed.

실시예 4: Example 4: leuBleuB -결실 및 - Fruiting and leuAleuA -도입 균주의 이소루이신 및 부산물 생산량 평가- Evaluation of isoleucine and by-product yield of the introduced strain

실시예 3에서 얻어진 leuB 유전자 결실 및 leuA 유전자 도입 균주의 이소루이신 및 부산물의 생성량을 확인하기 위하여 모주인 에스케리치아 콜라이 DS44(Escherichia coli, DS44; KCTC 11602BP)와 leuB 결실 및 leuA 도입 균주인 DS44△leuB::leuA의 이소루이신 및 부산물 생성량을 비교하였다.Escherichia coli, DS44; KCTC 11602BP) and leuB deletion and leuA introduced strains DS44 (Escherichia coli, DS44 and KCTC 11602BP) were used to confirm the production of isoleucine and byproducts from the leuB gene deletion and leuA gene- The production of isoleucine and by-products of △ leuB :: leuA was compared.

상기 균주를 실시예 2와 동일한 배지 조성 및 배양조건을 이용하여 배양하였다.The strain was cultured using the same medium composition and culture conditions as in Example 2.

균주명Strain name 이소루이신(%)Isoleucine (%) 발린(%)Balin (%) V/I 비율 (%)V / I ratio (%) α-아미노부티릭산(%)? -aminobutyric acid (%) AB/I 비율(%)AB / I ratio (%) 노르발린(%)Norvaline (%) NV/I 비율
(%)
NV / I ratio
(%)
DS44DS44 2.172.17 0.290.29 13.513.5 0.1260.126 5.45.4 0.0540.054 2.502.50 DS44△leuB::leuA DS44 △ leuB :: leuA 3.143.14 0.140.14 4.44.4 0.0630.063 2.02.0 00 00

(V/I : 전체 이소루이신 중 발린의 비율, AB/I : 전체 이소루이신 중 α-아미노부티릭산의 비율, NV/I : 전체이소루이신 중 노르발린의 비율)(V / I: proportion of valine in total isoleucine, AB / I: proportion of? -Aminobutyric acid in total isoleucine, NV / I: proportion of norvaline in total isoleucine)

표 5의 결과와 같이 본 발명에 의해 모균주에 비해 V/I 비율 약 67% 감소, AB/I 비율은 약 50% 감소하였으며 노르발린은 전혀 검출되지 않는 것을 확인 할 수 있었다.As shown in Table 5, according to the present invention, it was confirmed that the V / I ratio was reduced by about 67%, the AB / I ratio was reduced by about 50%, and no norvaline was detected in comparison with the parent strain.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

<110> DAESANG CORPORATION <120> Mutant Strain with improved isoleucine production having reduced by-product <130> PN150475 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1092 <212> DNA <213> E.coli MG1655 leuB <400> 1 atgtcgaaga attaccatat tgccgtattg ccgggggacg gtattggtcc ggaagtgatg 60 acccaggcgc tgaaagtgct ggatgccgtg cgcaaccgct ttgcgatgcg catcaccacc 120 agccattacg atgtaggcgg cgcagccatt gataaccacg ggcaaccact gccgcctgcg 180 acggttgaag gttgtgagca agccgatgcc gtgctgtttg gctcggtagg cggcccgaag 240 tgggaacatt taccaccaga ccagcaacca gaacgcggcg cgctgctgcc tctgcgtaag 300 cacttcaaat tattcagcaa cctgcgcccg gcaaaactgt atcaggggct ggaagcattc 360 tgtccgctgc gtgcagacat tgccgcaaac ggcttcgaca tcctgtgtgt gcgcgaactg 420 accggcggca tctatttcgg tcagccaaaa ggccgcgaag gtagcggaca atatgaaaaa 480 gcctttgata ccgaggtgta tcaccgtttt gagatcgaac gtatcgcccg catcgcgttt 540 gaatctgctc gcaagcgtcg ccacaaagtg acgtcgatcg ataaagccaa cgtgctgcaa 600 tcctctattt tatggcggga gatcgttaac gagatcgcca cggaataccc ggatgtcgaa 660 ctggcgcata tgtacatcga caacgccacc atgcagctga ttaaagatcc atcacagttt 720 gacgttctgc tgtgctccaa cctgtttggc gacattctgt ctgacgagtg cgcaatgatc 780 actggctcga tggggatgtt gccttccgcc agcctgaacg agcaaggttt tggactgtat 840 gaaccggcgg gcggctcggc accagatatc gcaggcaaaa acatcgccaa cccgattgca 900 caaatccttt cgctggcact gctgctgcgt tacagcctgg atgccgatga tgcggcttgc 960 gccattgaac gcgccattaa ccgcgcatta gaagaaggca ttcgcaccgg ggatttagcc 1020 cgtggcgctg ccgccgttag taccgatgaa atgggcgata tcattgcccg ctatgtagca 1080 gaaggggtgt aa 1092 <210> 2 <211> 1572 <212> DNA <213> E.coli MG1655 leuA <400> 2 atgagccagc aagtcattat tttcgatacc acattgcgcg acggtgaaca ggcgttacag 60 gcaagcttga gtgtgaaaga aaaactgcaa attgcgctgg cccttgagcg tatgggtgtt 120 gacgtgatgg aagtcggttt ccccgtctct tcgccgggcg attttgaatc ggtgcaaacc 180 atcgcccgcc aggttaaaaa cagccgcgta tgtgcgttag ctcgctgcgt ggaaaaagat 240 atcgacgtgg cggccgaatc cctgaaagtc gccgaagcct tccgtattca tacctttatt 300 gccacttcgc caatgcacat cgccaccaag ctgcgcagca cgctggacga ggtgatcgaa 360 cgcgctatct atatggtgaa acgcgcccgt aattacaccg atgatgttga attttcttgc 420 gaagatgccg ggcgtacacc cattgccgat ctggcgcgag tggtcgaagc ggcgattaat 480 gccggtgcca ccaccatcaa cattccggac accgtgggct acaccatgcc gtttgagttc 540 gccggaatca tcagcggcct gtatgaacgc gtgcctaaca tcgacaaagc cattatctcc 600 gtacataccc acgacgattt gggcctggcg gtcggaaact cactggcggc ggtacatgcc 660 ggtgcacgcc aggtggaagg cgcaatgaac gggatcggcg agcgtgccgg aaactgttcc 720 ctggaagaag tcatcatggc gatcaaagtt cgtaaggata ttctcaacgt ccacaccgcc 780 attaatcacc aggagatatg gcgcaccagc cagttagtta gccagatttg taatatgccg 840 atcccggcaa acaaagccat tgttggcagc ggcgcattcg cacactcctc cggtatacac 900 caggatggcg tgctgaaaaa ccgcgaaaac tacgaaatca tgacaccaga atctattggt 960 ctgaaccaaa tccagctgaa tctgacctct cgttcggggc gtgcggcggt gaaacatcgc 1020 atggatgaga tggggtataa agaaagtgaa tataatttag acaatttgta cgatgctttc 1080 ctgaagctgg cggacaaaaa aggtcaggtg tttgattacg atctggaggc gctggccttc 1140 atcggtaagc agcaagaaga gccggagcat ttccgtctgg attacttcag cgtgcagtct 1200 ggctctaacg atatcgccac cgccgccgtc aaactggcct gtggcgaaga agtcaaagca 1260 gaagccgcca acggtaacgg tccggtcgat gccgtctatc aggcaattaa ccgcatcact 1320 gaatataacg tcgaactggt gaaatacagc ctgaccgcca aaggccacgg taaagatgcg 1380 ctgggtcagg tggatatcgt cgctaactac aacggtcgcc gcttccacgg cgtcggcctg 1440 gctaccgata ttgtcgagtc atctgccaaa gccatggtgc acgttctgaa caatatctgg 1500 cgtgccgcag aagtcgaaaa agagttgcaa cgcaaagctc aacacaacga aaacaacaag 1560 gaaaccgtgt ga 1572 <110> DAESANG CORPORATION <120> Mutant Strain with improved isoleucine production using reduced reduced          by-product <130> PN150475 <160> 2 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 1092 <212> DNA <213> E. coli MG1655 leuB <400> 1 atgtcgaaga attaccatat tgccgtattg ccgggggacg gtattggtcc ggaagtgatg 60 acccaggcgc tgaaagtgct ggatgccgtg cgcaaccgct ttgcgatgcg catcaccacc 120 agccattacg atgtaggcgg cgcagccatt gataaccacg ggcaaccact gccgcctgcg 180 acggttgaag gttgtgagca agccgatgcc gtgctgtttg gctcggtagg cggcccgaag 240 tgggaacatt taccaccaga ccagcaacca gaacgcggcg cgctgctgcc tctgcgtaag 300 cacttcaaat tattcagcaa cctgcgcccg gcaaaactgt atcaggggct ggaagcattc 360 tgtccgctgc gtgcagacat tgccgcaaac ggcttcgaca tcctgtgtgt gcgcgaactg 420 accggcggca tctatttcgg tcagccaaaa ggccgcgaag gtagcggaca atatgaaaaa 480 gcctttgata ccgaggtgta tcaccgtttt gagatcgaac gtatcgcccg catcgcgttt 540 gaatctgctc gcaagcgtcg ccacaaagtg acgtcgatcg ataaagccaa cgtgctgcaa 600 tcctctattt tatggcggga gatcgttaac gagatcgcca cggaataccc ggatgtcgaa 660 ctggcgcata tgtacatcga caacgccacc atgcagctga ttaaagatcc atcacagttt 720 gacgttctgc tgtgctccaa cctgtttggc gacattctgt ctgacgagtg cgcaatgatc 780 actggctcga tggggatgtt gccttccgcc agcctgaacg agcaaggttt tggactgtat 840 gaaccggcgg gcggctcggc accagatatc gcaggcaaaa acatcgccaa cccgattgca 900 caaatccttt cgctggcact gctgctgcgt tacagcctgg atgccgatga tgcggcttgc 960 gccattgaac gcgccattaa ccgcgcatta gaagaaggca ttcgcaccgg ggatttagcc 1020 cgtggcgctg ccgccgttag taccgatgaa atgggcgata tcattgcccg ctatgtagca 1080 gaaggggtgt aa 1092 <210> 2 <211> 1572 <212> DNA <213> E. coli MG1655 leuA <400> 2 atgagccagc aagtcattat tttcgatacc acattgcgcg acggtgaaca ggcgttacag 60 gcaagcttga gtgtgaaaga aaaactgcaa attgcgctgg cccttgagcg tatgggtgtt 120 gacgtgatgg aagtcggttt ccccgtctct tcgccgggcg attttgaatc ggtgcaaacc 180 atcgcccgcc aggttaaaaa cagccgcgta tgtgcgttag ctcgctgcgt ggaaaaagat 240 atcgacgtgg cggccgaatc cctgaaagtc gccgaagcct tccgtattca tacctttatt 300 gccacttcgc caatgcacat cgccaccaag ctgcgcagca cgctggacga ggtgatcgaa 360 cgcgctatct atatggtgaa acgcgcccgt aattacaccg atgatgttga attttcttgc 420 gaagatgccg ggcgtacacc cattgccgat ctggcgcgag tggtcgaagc ggcgattaat 480 gccggtgcca ccaccatcaa cattccggac accgtgggct acaccatgcc gtttgagttc 540 gccggaatca tcagcggcct gtatgaacgc gtgcctaaca tcgacaaagc cattatctcc 600 gtacataccc acgacgattt gggcctggcg gtcggaaact cactggcggc ggtacatgcc 660 ggtgcacgcc aggtggaagg cgcaatgaac gggatcggcg agcgtgccgg aaactgttcc 720 ctggaagaag tcatcatggc gatcaaagtt cgtaaggata ttctcaacgt ccacaccgcc 780 attaatcacc aggagatatg gcgcaccagc cagttagtta gccagatttg taatatgccg 840 atcccggcaa acaaagccat tgttggcagc ggcgcattcg cacactcctc cggtatacac 900 caggatggcg tgctgaaaaa ccgcgaaaac tacgaaatca tgacaccaga atctattggt 960 ctgaaccaaa tccagctgaa tctgacctct cgttcggggc gtgcggcggt gaaacatcgc 1020 atggatgaga tggggtataa agaaagtgaa tataatttag acaatttgta cgatgctttc 1080 ctgaagctgg cggacaaaaa aggtcaggtg tttgattacg atctggaggc gctggccttc 1140 atcggtaagc agcaagaaga gccggagcat ttccgtctgg attacttcag cgtgcagtct 1200 ggctctaacg atatcgccac cgccgccgtc aaactggcct gtggcgaaga agtcaaagca 1260 gaagccgcca acggtaacgg tccggtcgat gccgtctatc aggcaattaa ccgcatcact 1320 gaatataacg tcgaactggt gaaatacagc ctgaccgcca aaggccacgg taaagatgcg 1380 ctgggtcagg tggatatcgt cgctaactac aacggtcgcc gcttccacgg cgtcggcctg 1440 gctaccgata ttgtcgagtc atctgccaaa gccatggtgc acgttctgaa caatatctgg 1500 cgtgccgcag aagtcgaaaa agagttgcaa cgcaaagctc aacacaacga aaacaacaag 1560 gaaaccgtgt ga 1572

Claims (11)

불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소(3-isopropylmalate dehydrogenase)를 포함하며 노르발린(norvaline)은 생성하지 않는 이소루이신(isoleucine) 생산능 변이 균주.
A mutant strain of isoleucine production that contains an inactivated 3-isopropylmalate dehydrogenase and does not produce norvaline.
제 1 항에 있어서, 상기 3-이소프로필말레이트 탈수소효소의 불활성화는 leuB 유전자를 코딩하는 뉴클레오타이드 서열의 치환, 삽입, 결실 또는 이들의 조합에 의한 불활성화인 것을 특징으로 하는 변이 균주.
2. The method of claim 1, wherein the inactivation of the 3-isopropyl maleate dehydrogenase is leuB Wherein the nucleotide sequence is inactivated by substitution, insertion, deletion, or a combination of nucleotide sequences encoding the gene.
제 1 항에 있어서, 상기 이소루이신 생산능 변이 균주는 에스케리치아 속 균주인 것을 특징으로 하는 변이 균주.
The mutant strain according to claim 1, wherein the isoleucine production mutant strain is Escherichia genus.
제 3 항에 있어서, 상기 균주는 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli), 에스케리치아 알베르티(Escherichia albertii), 에스케리치아 블라태(Escherichia blattae), 에스케리치아 퍼구소니(Escherichia fergusonii)(Escherichia hermannii) 또는 에스케리치아 불네리스 (Escherichia vulneris) 균주인 것을 특징으로 하는 균주.
The method according to claim 3, wherein the strain is selected from the group consisting of Escherichia coli , Escherichia albertii , Escherichia blattae , Escherichia fergusonii ( Escherichia hermannii ) Or a strain of Escherichia vulneris .
제 1 항에 있어서, 상기 불활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 이소루이신의 생산능이 3-30% 증가된 균주 것을 특징으로 하는 변이 균주.
2. The method according to claim 1, wherein the isoleucine production mutant strain including the inactivated 3-isopropyl maleate dehydrogenase is compared with an isoleucine production ability strain including wild type or activated 3-isopropyl maleate dehydrogenase And the productivity of isoleucine is increased by 3-30%.
제 1 항에 있어서, 상기 이소루이신(isoleucine) 생산능 변이 균주는 추가적으로 α-이소프로필말레이트 합성효소(α-isopropylmalate synthase)가 과발현된 것을 특징으로 하는 변이 균주.
The mutant strain according to claim 1, wherein the isoleucine production ability mutation strain further comprises an overexpressed? -Isopropylmalate synthase.
제 6 항에 있어서, 상기 α-이소프로필말레이트 합성효소는 서열목록 제2서열의 뉴클레오타이드 서열에 의해 코딩되는 것을 특징으로 하는 변이 균주.
7. The mutant strain according to claim 6, wherein said alpha -isopropyl malate synthase is encoded by a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.
제 6 항에 있어서, 상기 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 야생형 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 이소루이신의 생산능이 30-60% 증가된 균주 것을 특징으로 하는 변이 균주.
7. The method according to claim 6, wherein the mutant strain is a mutant strain having an ability to produce isoleucine at 30- &lt; RTI ID = 0.0 &gt; A mutation strain characterized by a 60% increased strain.
제 6 항에 있어서, 상기 변이 균주는 야생형 또는 활성화 3-이소프로필말레이트 탈수소효소 및 야생형 α-이소프로필말레이트 합성효소를 포함하는 이소루이신 생산능 균주와 비교하여 발린(valine) 및 α-아미노부티릭산(α-aminobutyric acid)의 생산능이 30-70% 감소된 균주 것을 특징으로 하는 변이 균주.
7. The method according to claim 6, wherein the mutant strain is selected from the group consisting of valine and alpha-isopropyl malate dehydrogenase and wild-type alpha-isopropyl maleate synthase, A mutant strain characterized by a 30-70% reduced ability to produce an aminobutyric acid.
3-이소프로필말레이트 탈수소효소(3-isopropylmalate dehydrogenase)를 불활성화 시키는 단계를 포함하는 노르발린(norvaline)을 생성하지 않는 이소루이신(isoleucine) 생산능 변이 균주의 제조방법.
A method for producing an isoleucine producing ability mutant strain that does not produce norvaline, which comprises the step of inactivating 3-isopropylmalate dehydrogenase.
제 10 항에 있어서, 상기 방법은 α-이소프로필말레이트 합성효소(α-isopropylmalate synthase)를 과발현 시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.11. The method of claim 10, wherein the method further comprises over-expressing an alpha -isopropylmalate synthase.
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