NO335366B1 - Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation. - Google Patents

Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation. Download PDF

Info

Publication number
NO335366B1
NO335366B1 NO20050480A NO20050480A NO335366B1 NO 335366 B1 NO335366 B1 NO 335366B1 NO 20050480 A NO20050480 A NO 20050480A NO 20050480 A NO20050480 A NO 20050480A NO 335366 B1 NO335366 B1 NO 335366B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mutant
alginate
strain
fluorescens
mutant strain
Prior art date
Application number
NO20050480A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20050480L (en
Inventor
Gudmund Skjåk-Bræk
Svein Valla
Helga Ertesvåg
Håvard Sletta
Martin Gimmestad
Karuna Ponniah Karunakaran
Trond E Ellingsen
Karianne Bakkevig
Original Assignee
Algipharma As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO20023581A external-priority patent/NO20023581D0/en
Application filed by Algipharma As filed Critical Algipharma As
Priority to NO20050480A priority Critical patent/NO335366B1/en
Publication of NO20050480L publication Critical patent/NO20050480L/en
Publication of NO335366B1 publication Critical patent/NO335366B1/en

Links

Abstract

2005-04-08 S a m m e n d r a g Det er beskrevet biologisk rene bakteriekulturer av mutantstammer av Pseudomonas fluorescens, som produserer store mengder alginat. Alginatet kan inneholde en viss bestemt mengde av mannuronat- og guluronatrester, mulig nærvær og et bestemt nivå av acetylgrupper i alginatet, og en ønsket molekylvekt på alginatet. Også høyt-ytende mutanter med regulering av alginatproduksjon er beskrevet. Oppfinnelsen tilveiebringer videre fremgangsmåter for produksjon av nye mutantstammer av Pseudomonas fluorescens og varianter derav, og anvendelse av de resulterende stammene i alginatproduksjon.2005-04-08 S a m m e n d r a g Biologically pure bacterial cultures of mutant strains of Pseudomonas fluorescens, which produce large amounts of alginate, have been described. The alginate may contain a certain amount of mannuronate and guluronate residues, possible presence and a certain level of acetyl groups in the alginate, and a desired molecular weight of the alginate. High-performance mutants with regulation of alginate production are also described. The invention further provides methods for the production of novel mutant strains of Pseudomonas fluorescens and variants thereof, and the use of the resulting strains in alginate production.

Description

Oppfinnelsens område. Field of the invention.

Denne oppfinnelsen vedrører nye mutantstammer Pf201 av Pseudomonas fluore-scens og anvendelse derav i alginatproduksjon, samt fremgangsmåte for This invention relates to new mutant strains Pf201 of Pseudomonas fluorescens and their use in alginate production, as well as methods for

fremstilling derav. Stammen er i stand til å produsere store mengder alginat. Alginatet blir ikke bare produsert i store mengder, men også med et visst bestemt innhold av mannuronat- og guluronatrester, mulig nærvær og et bestemt nivå av acetylgrupper i alginatet, og en ønsket molekylvekt på alginatet. Høyt-ytende mutanter med regulering av alginatproduksjon er også beskrevet. manufacture thereof. The strain is capable of producing large amounts of alginate. The alginate is not only produced in large quantities, but also with a certain specific content of mannuronate and gulurona residues, possible presence and a certain level of acetyl groups in the alginate, and a desired molecular weight of the alginate. High-yielding mutants with regulation of alginate production have also been described.

Beskrivelse av tidligere kjent teknikk. Description of prior art.

Flere mikroorganismer er kjent for å produsere alginat, og den mest studer-te av bakteriene er bakterien Pseudomonas aeruginosa. Den er imidlertid av begrenset nytte når det kommer til produksjon av alginater for anvendelse i næringsmidler, eller farmasøytiske preparater, fordi den er forbundet med primære og se-kundære infeksjoner hos pattedyr eller mennesker. Andre arter, som kan være tryggere kilder, produserer vanligvis ikke betydelige mengder av alginater, eller alginater med tilstrekkelig høy molekylvekt, og kan av denne årsak ikke anvendes. Several microorganisms are known to produce alginate, and the most studied of the bacteria is the bacterium Pseudomonas aeruginosa. However, it is of limited use when it comes to the production of alginates for use in foodstuffs, or pharmaceutical preparations, because it is associated with primary and secondary infections in mammals or humans. Other species, which may be safer sources, usually do not produce significant amounts of alginates, or alginates with a sufficiently high molecular weight, and for this reason cannot be used.

Det er kjent at ikke-patogene arter av Pseudomonas, så som P. putida, P. mendocina og P. fluorescens, produserer eksopolysakkarider som er lik acetylerte alginater, Govan J.R.W. et al., J. of General Microbiology (1981), 125, s. 217-220. Også Conti, E. et al., Microbiology (1994), 140, s. 1125-1132, beskriver produksjon av alginater fra P. fluorescens og P. putida. Det er imidlertid ikke kjent noen stabile overskudds-produsenter av alginat blant disse stammene. Non-pathogenic species of Pseudomonas such as P. putida, P. mendocina and P. fluorescens are known to produce exopolysaccharides similar to acetylated alginates, Govan J.R.W. et al., J. of General Microbiology (1981), 125, pp. 217-220. Also Conti, E. et al., Microbiology (1994), 140, pp. 1125-1132, describes the production of alginates from P. fluorescens and P. putida. However, no stable excess producers of alginate are known among these strains.

US-patent nr. 4 490 467, tilhørende Kelco Biospecialties Ltd., beskriver po-lysakkaridproduksjon ved anvendelse av nye stammer av Pseudomonas mendocina. Stammene produserer et godt utbytte av det ønskede polysakkarid, og er rela-tivt stabile ved kontinuerlig fermentering. Stammene blir produsert ved å utsette en villtype-kultur av P. mendocina for carbenicillin, og mutagenisere de utvalgte, resistente, mukoide klonene med et mutagent middel. Det mest stabile, og dermed mest foretrukne, er deponert med nr. NCIB 11687. Høye konsentrasjoner av alginat, tilnærmet 20 g/l, ble oppnådd i nitrogenbegrenset, kontinuerlig kultur med et minimalt glukosemedium. En alginat-lyaseaktivitet var til stede i kulturene og resulterte i en polymer med lav molekylvekt og lav viskositet, med rheologi lik av-trykkvalitets- ("printing grade") alginat. Nedbrytningen med lyase-enzymet ble hjulpet med tilsetning av proteolytisk enzym til mediet, Hacking A.J., et al., (1983), J. Gen. Microbiol., 129, s. 3473-3480. Etter ti generasjoner i kontinuerlig kultur, opptrådte ikke-mukoide varianter, Sengha S. S., et al., (1989), J. Gen. Microbiol., 135, s. 795-804, side 799, andre avsnitt. US Patent No. 4,490,467, belonging to Kelco Biospecialties Ltd., describes polysaccharide production using new strains of Pseudomonas mendocina. The strains produce a good yield of the desired polysaccharide, and are relatively stable during continuous fermentation. The strains are produced by exposing a wild-type culture of P. mendocina to carbenicillin, and mutagenizing the selected, resistant, mucoid clones with a mutagenic agent. The most stable, and thus most preferred, is deposited with No. NCIB 11687. High concentrations of alginate, approximately 20 g/l, were obtained in nitrogen-limited, continuous culture with a minimal glucose medium. An alginate lyase activity was present in the cultures and resulted in a low molecular weight, low viscosity polymer with rheology similar to printing grade alginate. The degradation by the lyase enzyme was aided by the addition of proteolytic enzyme to the medium, Hacking A.J., et al., (1983), J. Gen. Microbiol., 129, pp. 3473-3480. After ten generations in continuous culture, non-mucoid variants appeared, Sengha S. S., et al., (1989), J. Gen. Microbiol., 135, pp. 795-804, page 799, second paragraph.

MOREA et al; Characterization of algG encoding C5-epimerase in the alginate biosynthetic gene duster of Pseudomonas fluorescens; Gene, vol, 278, no. 1-2, 2001, p. 107-114, ISSN0378-1119 beskriver kun karakterisering av en begrenset del av alginatbiosyntetisk genkluster, dvs. det bekrefter kun tilstedeværelse av algA og algG og foreslår at AlgE- og /1/gX-lignende sekvenser er tilstede i orga-nismen. Hele alginatoperonet i P. fluorescens ble ikke bestemt ogkarakterisertfør foreliggende oppfinnelse. MOREA et al; Characterization of algG encoding C5-epimerase in the alginate biosynthetic gene duster of Pseudomonas fluorescens; Gene, vol, 278, no. 1-2, 2001, p. 107-114, ISSN0378-1119 describes only the characterization of a limited part of the alginate biosynthetic gene cluster, i.e. it only confirms the presence of algA and algG and suggests that AlgE and /1/gX-like sequences are present in the organism. The entire alginate operon in P. fluorescens was not determined and characterized prior to the present invention.

GIMMESTAD ET AL; The Pseudomonas fluorescens AlgG protein, but not its mannuronan C-5 epimerase activity, is needed for alginate polymer formation; J. BACT., VOL. 185, NO.2, 2003, p. 3515-3523, ISSN 0021-9193 beskriver ikke den muntante stamen ifølge foreliggende oppfinnelse. GIMMESTAD ET AL; The Pseudomonas fluorescens AlgG protein, but not its mannuronan C-5 epimerase activity, is needed for alginate polymer formation; J. BACT., VOL. 185, NO.2, 2003, p. 3515-3523, ISSN 0021-9193 does not describe the oral stem according to the present invention.

En epimerase-negativ mutant av det opportunistiske patogen P. aeruginosa ble omtalt av Chitnis et al. (1990), J. Bacteriol., 172, s. 2894-2900. Mukoid P. aeruginosa FRD1 ble kjemisk mutagenisert, og mutanter som ikke var i stand til å innlemme guluronsyre- (G) rester i alginat ble uavhengig isolert. Analyser ved anvendelse av G-spesifikt alginat-lyase og<1>H-kjernemagnetisk resonans-analyser viste at G-rester ikke var til stede i alginatene utskilt av disse mutantene. Gold-berg og Ohman, 1987, J. Bacteriol., 169, s. 1593-1602, produserte opptil 1,7 g/l alginat fra FRD1 i ristekolber. Som vanlig for spontan alginatprodusenter, oppsto ikke-mukoide revertanter ("revertants") hyppig (Flynn og Ohman, 1988, J. Bacteriol., 170, s. 1452-1460). An epimerase-negative mutant of the opportunistic pathogen P. aeruginosa was reported by Chitnis et al. (1990), J. Bacteriol., 172, pp. 2894-2900. Mucoid P. aeruginosa FRD1 was chemically mutagenized, and mutants unable to incorporate guluronic acid (G) residues into alginate were independently isolated. Analyzes using G-specific alginate lyase and <1>H nuclear magnetic resonance analyzes showed that G residues were not present in the alginates secreted by these mutants. Gold-berg and Ohman, 1987, J. Bacteriol., 169, pp. 1593-1602, produced up to 1.7 g/l alginate from FRD1 in shake flasks. As usual for spontaneous alginate producers, non-mucoid revertants ("revertants") occurred frequently (Flynn and Ohman, 1988, J. Bacteriol., 170, pp. 1452-1460).

Det er derfor fremdeles et behov på markedet for egnede kilder til pålitelig alginatproduksjon i store mengder. Særlig er det et behov for stabile kilder som produserer store mengder av høy-kvalitets alginat med definert struktur og ønsket molekylvekt, og spesielt for en kilde til produksjon av store mengder av biologisk aktivt alginat. Videre er det også et behov for produksjon av rent mannuronan, som kan utsettes for in wfro-epimerisering for å oppnå alginater med et forhånds-bestemt guluronatrest- (G) innhold. There is therefore still a need on the market for suitable sources for reliable alginate production in large quantities. In particular, there is a need for stable sources that produce large quantities of high-quality alginate with a defined structure and desired molecular weight, and especially for a source for the production of large quantities of biologically active alginate. Furthermore, there is also a need for the production of pure mannuronan, which can be subjected to in wfro-epimerization to obtain alginates with a predetermined guluronate residue (G) content.

Oppsummering av oppfinnelsen. Summary of the invention.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer nye mutantstammer av P. fluore-scens, som er stabile og produserer store mengder alginat. Noen utførelsesfor-mer av oppfinnelsen omfatter mutanter derav, som produserer alginater med en definert struktur med hensyn til innhold av mannuronat- og guluronatrester, et mulig nærvær og bestemt nivå av O-acetylgrupper, og en ønsket molekylvekt på algi-natmolekylene. Også høyt-ytende mutanter med regulert alginatproduksjon, og fremgangsmåter for fremstilling av dem, er beskrevet. Andre aspekter av oppfinnelsen er: fremgangsmåter for produksjon av de nye mutantstammene av P. fluorescens, innbefattende mutanter derav, og anvendelse av de resulterende mutantene ved produksjon av alginater, spesielt middels eller storskala-fermentorproduksjon av alginater, og mer spesielt produksjon av biologisk aktive alginater, eller ren mannuronan. De resulterende alginater er anvendbare i forskjellige mat-og industriprodukter, så som næringsmidler, dyrefor, kosmetikk og farmasøytiske preparater; de kan også utgjøre et mellomprodukt som er egnet for ytterligere mo-difikasjoner med mannuronan-C5-epimeraser, for eksempel med epimerasene i US-patent nr. 5 939 289. The present invention provides new mutant strains of P. fluorescens, which are stable and produce large amounts of alginate. Some embodiments of the invention include mutants thereof, which produce alginates with a defined structure with regard to the content of mannuronate and gulurona residues, a possible presence and specific level of O-acetyl groups, and a desired molecular weight of the alginate molecules. High-yielding mutants with regulated alginate production, and methods for their production, are also described. Other aspects of the invention are: methods for the production of the new mutant strains of P. fluorescens, including mutants thereof, and the use of the resulting mutants in the production of alginates, in particular medium or large-scale fermentor production of alginates, and more particularly the production of biologically active alginates , or pure mannuronan. The resulting alginates are useful in various food and industrial products, such as foodstuffs, animal feed, cosmetics and pharmaceutical preparations; they may also constitute an intermediate suitable for further modifications with mannuronan C5 epimerases, for example with the epimerases of US Patent No. 5,939,289.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen. Detailed description of the invention.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en mutant stamme av P. fluore-scens, idet den er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav. Idet nevnte stamme produserer minst 10 g alginat pr. 40-55 g karbonkilde per liter medium minst 10 g alginat pr. 50-55 g karbonkilde per liter medium eller minst 10 g alginat per 40 g karbonkilde per liter medium. The present invention provides a mutant strain of P. fluorescens, being strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof. As the said strain produces at least 10 g of alginate per 40-55 g carbon source per liter medium at least 10 g alginate per 50-55 g of carbon source per liter of medium or at least 10 g of alginate per 40 g of carbon source per liter of medium.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 1, idet nevnte mutantstamme er valgt fra gruppen som består av mutantstamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137, Pf2012 deponert som NCIMB NO. 41138, Pf2013 deponert som NCIMB NO. 41139, Pf20118 deponert som NCIMB NO. 41140, Pf20137 deponert som NCIMB NO. 41141, Pf20118alglJ A deponert som NCIMB NO. 41143, Pf20118algFA deponert som NCIMB NO. 41142, Pf20118AlgLH203R deponert som NCIMB NO: 41144 og Pf201MC deponert som NCIMB NO: 41145. The present invention further comprises mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, said mutant strain being selected from the group consisting of mutant strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137, Pf2012 deposited as NCIMB NO. 41138, Pf2013 deposited as NCIMB NO. 41139, Pf20118 deposited as NCIMB NO. 41140, Pf20137 deposited as NCIMB NO. 41141, Pf20118alglJ A deposited as NCIMB NO. 41143, Pf20118algFA deposited as NCIMB NO. 41142, Pf20118AlgLH203R deposited as NCIMB NO: 41144 and Pf201MC deposited as NCIMB NO: 41145.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, idet nevnte mutant har evne til å produsere et alginat som består bare av kun mannuronatrester. Idet nevnte mutant er valgt fra gruppen som bestående av mutantstammene Pf2012 deponert som NCIMB 41138, Pf2013 deponert som NCIMB NO. 41139, Pf20118 deponert som NCIMB NO. 41140 og Pf20137 deponert som NCIMB 41141. The present invention further comprises a mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, said mutant having the ability to produce an alginate which consists only of mannuronate residues only. Whereas said mutant has been selected from the group consisting of the mutant strains Pf2012 deposited as NCIMB 41138, Pf2013 deposited as NCIMB NO. 41139, Pf20118 deposited as NCIMB NO. 41140 and Pf20137 deposited as NCIMB 41141.

I et tredje aspekt omfatter foreliggende oppfinnelse mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, idet nevnte mutant har evnen til å produsere alginat som har et definert guluronatrest- (G) innhold på mellom 0 og 30%. Slike utførelsesformer kan produseres ved hjelp av fremgangsmåter iføl-ge oppfinnelsen, ved å bytte villtype-a/gG-genet med et mutantgen, eller endre a/gG-genet til å kode for et mannuronan C-5-epimerase-enzym med lavere spesifikk aktivitet enn villtype-enzymet. In a third aspect, the present invention comprises a mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, said mutant having the ability to produce alginate which has a defined guluronate residue (G) content of between 0 and 30%. Such embodiments can be produced using methods according to the invention, by replacing the wild-type α/gG gene with a mutant gene, or altering the α/gG gene to encode a mannuronan C-5 epimerase enzyme with lower specificity activity than the wild-type enzyme.

I et fjerde aspekt omfatter oppfinnelsen mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, idet nevnte mutant videre omfatter et mutant a/gF, algl og/eller algJ gen som koder for et acetylase-enzym med redusert aktivitet eller som er inaktivert og som derved produserer alginat uten, eller med et redusert antall O-acetylgrupper. In a fourth aspect, the invention comprises a mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, said mutant further comprising a mutant a/gF, algl and/or algJ gene which codes for an acetylase enzyme with reduced activity or which is inactivated and thereby produces alginate without, or with a reduced number of O-acetyl groups.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 5 eller 9, idet nevnte mutant er valgt fra gruppen bestående av mutantstammene Pf20118alglJA deponert som NCIMB NO. 41143 og Pf20118algFA deponert som NCIMB NO. 41142. The present invention further comprises a mutant strain of P. fluorescens according to claim 5 or 9, said mutant being selected from the group consisting of the mutant strains Pf20118alglJA deposited as NCIMB NO. 41143 and Pf20118algFA deposited as NCIMB NO. 41142.

Slike utførelsesformer kan produseres ved å deletere deler av, eller alle, genene a/gl, a/gJ og/eller a/gF. Mutant-variantstammene Pf20118alglJA og Pf20118algFA er i stand til å produsere store mengder av et alginat uten, eller med et redusert antall, O-acetylgrupper, og representerer foretrukne utførelsesformer av dette aspektet av oppfinnelsen. Such embodiments can be produced by deleting part or all of the a/gl, a/gJ and/or a/gF genes. The mutant variant strains Pf20118alglJA and Pf20118algFA are capable of producing large amounts of an alginate without, or with a reduced number of, O-acetyl groups, and represent preferred embodiments of this aspect of the invention.

I et femte aspekt av foreliggende oppfinnelse, er den rene mutantstammen av P. fluorescens i stand til å produsere store mengder av et alginat med en ønsket molekylvekt. Molekylvekten til alginatet er fortrinnsvis mellom 50.000 og 3.000.000 Dalton. Slike utførelsesformer kan produseres ved å bytte ut villtype-algL med et mutantgen som koder for et alginat-lyase-enzym med lavere spesifikk aktivitet enn villtype-lyase-enzymet. Den rene mutantvariantstammen Pf20118Algl_H203R representerer en foretrukket utførelsesform av den nevnte mutanten, som er i stand til å produsere store mengder av et alginat med en ønsket, høy molekylvekt. In a fifth aspect of the present invention, the pure mutant strain of P. fluorescens is capable of producing large amounts of an alginate of a desired molecular weight. The molecular weight of the alginate is preferably between 50,000 and 3,000,000 Daltons. Such embodiments can be produced by replacing wild-type algL with a mutant gene encoding an alginate lyase enzyme with lower specific activity than the wild-type lyase enzyme. The pure mutant variant strain Pf20118Algl_H203R represents a preferred embodiment of the said mutant, which is able to produce large amounts of an alginate with a desired high molecular weight.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre mutantstammen av P. fluore-scens ifølge krav 1, idet nevnte mutantstamme er alginat biosyntetisk operon regulert av en induserbar promoter forskjellig fra den naturlige forekommende promoteren, og eventuell en eller flere effektorgener, hvori nevnte stamme blir oppnådd ved en fremgangsmåte som omfatter følgende trinn: (i) bytting av alginat biosyntetisk operon promoter til en mutant-stamme av P.fluorescens, som er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav, med en induserbar promoter ved homolog rekombinasjon, (ii) eventuelt introdusering av effektorgener inn i bakterien ved (i) ved homolog rekombinasjon, transposon mutagenese eller ved hjelp av et plasmid, (iii) dyrking av bakterien produsert i trinn (i) og eventuelt trinn (ii) og deretter selektering av mutanter, (iv) selektering fra mutantene av (iii) en mutant som produserer minst 10 g alginat per liter medium. Idet den induserbare promoteren er en Pm promoter eller mutant derav eller den induserbare promoteren er en Pm promoter, og videre omfatter effektorgenet xylS. The present invention further comprises the mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, said mutant strain being an alginate biosynthetic operon regulated by an inducible promoter different from the naturally occurring promoter, and possibly one or more effector genes, in which said strain is obtained by a method which comprises the following steps: (i) switching the alginate biosynthetic operon promoter to a mutant strain of P.fluorescens, which is strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof, with an inducible promoter by homologous recombination, (ii) optionally introducing effector genes into the bacterium by (i) by homologous recombination, transposon mutagenesis or by means of a plasmid, (iii) culturing the bacterium produced in steps (i) and optionally step (ii) and then selection of mutants, (iv) selection from the mutants of (iii) a mutant that produces at least 10 g of alginate per liter of medium. Where the inducible promoter is a Pm promoter or mutant thereof or the inducible promoter is a Pm promoter, and furthermore the effector gene comprises xylS.

Et ytterliggere aspekt av oppfinnelsen tilveiebringer er en fremgangsmåte for å produsere en mutantstamme av P. fluorescens, omfattende (a) en mutantstamme av P. fluorescens , som er stammen Pf201 deponert som A further aspect of the invention provides a method for producing a mutant strain of P. fluorescens, comprising (a) a mutant strain of P. fluorescens, which is the strain Pf201 deposited as

NCIMB NO. 41137, blir kontaktet med et mutagent middel, og NCIMB NO. 41137, is contacted with a mutagenic agent, and

(b) den behandlete bakterien i trinn (a) blir dyrket i nærvær av en eller flere (b) the treated bacterium of step (a) is grown in the presence of one or more

antibiotika, og antibiotics, and

(c) antibiotikaresistente mukoidmutanter blir isolert ved seleksjon, og (d) alginatproduksjonsegenskapene til de isolerte mukoidmutantene i trinn (c) (c) antibiotic resistant mucoid mutants are isolated by selection, and (d) the alginate production properties of the isolated mucoid mutants in step (c)

blir bestemt. is determined.

Det mutagene midlet fra trinn (a) i fremgangsmåten er fortrinnsvis nitrosoguanidin, og antibiotikaene anvendt i trinn (b) er et p-laktam og/eller aminoglykosid-anti-biotikum, idet antibiotikumet fortrinnsvis er carbenicillin. Antibiotikumet kan være til stede i området 800-1000^g/ml medium, og mer foretrukket i mengder på 900fxg/ml medium. The mutagenic agent from step (a) of the method is preferably nitrosoguanidine, and the antibiotics used in step (b) are a β-lactam and/or aminoglycoside antibiotic, the antibiotic preferably being carbenicillin. The antibiotic may be present in the range of 800-1000 µg/ml medium, and more preferably in amounts of 900 µg/ml medium.

I enda et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å produsere en mutantstamme av P. fluorescens, idet (i) den alginatbiosyntetiske operon promoteren av mutantstamme av P. fluorescens, som er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav, blir byttet med en induserbar promoter ved homolog rekombinasjon, og (ii) blir innført i bakterien fra (i) ved homolog rekombinasjon, transposon mutagenese eller ved hjelp av et plasmid, og In yet another aspect, the present invention provides a method for producing a mutant strain of P. fluorescens, wherein (i) the alginate biosynthetic operon promoter of mutant strain of P. fluorescens, which is strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof, is exchanged for an inducible promoter by homologous recombination, and (ii) is introduced into the bacterium from (i) by homologous recombination, transposon mutagenesis or by means of a plasmid, and

(iii) mutanter blir dyrket og deretter isolert ved seleksjon, og (iii) mutants are grown and then isolated by selection, and

(iv) alginatproduksjonsegenskapene til de isolerte mutantene i (iii) blir bestemt, og (iv) the alginate production properties of the isolated mutants in (iii) are determined, and

(v) en mutant som produserer minst 10 g alginat per liter medium blir selektert. (v) a mutant that produces at least 10 g of alginate per liter of medium is selected.

I enda et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse fremgangsmåte for å produsere en mutant stamme av P. fluorescens, idet (a) vill-type a/gG-genet kodende for C-5 epimerasen blir klonet i et plasmid eller minitransposon og mutagenisert ved kjemisk mutagenese eller ved PCR for In yet another aspect, the present invention provides methods for producing a mutant strain of P. fluorescens, wherein (a) the wild-type a/gG gene encoding the C-5 epimerase is cloned into a plasmid or minitransposon and mutagenized by chemical mutagenesis or by PCR for

å danne et bibliotek av mutageniserte algG gener, to form a library of mutagenized algG genes,

(b) et derivat av en alginat-produserende stamme av P. fluorescens som (b) a derivative of an alginate-producing strain of P. fluorescens which

mangler a/gG-genet (Aa/gG-stammen) blir konstruert, lacking the a/gG gene (the Aa/gG strain) is constructed,

(c) biblioteket av mutagenisert algG ifølge trinn (a) blir overført til Aa/gG-stammen av P. fluorescens, og plasmidet eller transposon-inneholdende stammer blir identifisert og analysert for alginat-produksjon og epimerase-aktivitet, (d) plasmid eller transposon-inneholdende stammer inneholdende et mutant a/gG-gen kodende for en epimerase som tilveiebringer alginat med et guluronsyrerestinnhold mellom 0 og 30 % blir identifisert ved analysen i (c) the library of mutagenized algG according to step (a) is transferred to the Aa/gG strain of P. fluorescens and the plasmid or transposon-containing strains are identified and analyzed for alginate production and epimerase activity, (d) plasmid or transposon-containing strains containing a mutant α/gG gene encoding an epimerase that provides alginate with a residual guluronic acid content between 0 and 30% are identified by the analysis in

trinn (c), og step (c), and

(e) det mutante a/gG-genet identifisert i trinn (d) blir klonet inn i en gen-erstatningsvektor, og (f) gen-erstatningsvektoren ifølge trinn (e) blir deretter overført til en alginat-produserende stamme ag P. fluorescens for å erstatte dens a/gG-gen med mutante a/gG-genet, og gjøre den i stand til å uttrykke mutantgenet. I enda et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å produsere en mutantstamme av P. fluorescens idet (a) en eller flere aminosyrer, som ved mutagenese og påfølgende screening blir identifisert som viktige for epimerisering, blir byttet, på gen-nivå, ved sete-spesifikk mutagenese til aminosyrer som er forskjellige fra de som fo-rekommer både i mutant og vill-type a/gG-proteinet, og (b) mutantgenet blir klonet i en gen-erstatningsvektor og denne vektoren blir overført til en alginat-produserende stamme av P. fluorescens hvor den erstatter vill-type a/gG-genet og er i stand til å bli uttrykt. (e) the mutant a/gG gene identified in step (d) is cloned into a gene replacement vector, and (f) the gene replacement vector of step (e) is then transferred into an alginate-producing strain ag P. fluorescens to replace its a/gG gene with the mutant a/gG gene, enabling it to express the mutant gene. In yet another aspect, the present invention provides a method for producing a mutant strain of P. fluorescens in which (a) one or more amino acids, which by mutagenesis and subsequent screening are identified as important for epimerization, are changed, at the gene level, by site-specific mutagenesis to amino acids different from those occurring in both the mutant and wild-type a/gG protein, and (b) the mutant gene is cloned into a gene replacement vector and this vector is transferred into an alginate-producing strain of P. fluorescens in which it replaces the wild-type a/gG gene and is able to be expressed.

I andre aspekter tilveiebringer oppfinnelsen anvendelse av minst en mutant-stamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 22, for produksjon av alginat. In other aspects, the invention provides the use of at least one mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 22, for the production of alginate.

I andre aspekter tilveiebringer oppfinnelsen anvendelse av minst en mutant-stamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 22, for fermentorproduksjon av alginat i stor skala. In other aspects, the invention provides the use of at least one mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 22, for large scale fermentor production of alginate.

I andre aspekter tilveiebringer oppfinnelsen anvendelse av alginatet bestående av kun mannuronatrester produsert av minst en mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 6 eller 22, ved fremstilling av et mat- eller industrielt produkt inkludert et farmasøytisk preparat, kosmetikk, dyrefor eller næringsmiddelprodukt, eller som et mellomprodukt for in vitro C-5-empimerisering. In other aspects, the invention provides the use of the alginate consisting of only mannuronate residues produced by at least one mutant strain of P. fluorescens according to claim 6 or 22, in the manufacture of a food or industrial product including a pharmaceutical preparation, cosmetic, animal feed or food product, or as a intermediate for in vitro C-5 epimerization.

Mutantstammene Pf201, Pf2012, Pf2013, Pf20118, Pf20137, Pf20118algFA, Pf20118alglJA, Pf20118Algl_H203R og Pf201 MC ifølge oppfinnelsen, er blitt deponert i The National Collections of Industrial Food and Marine Bacteria Ltd. The mutant strains Pf201, Pf2012, Pf2013, Pf20118, Pf20137, Pf20118algFA, Pf20118alglJA, Pf20118Algl_H203R and Pf201 MC according to the invention have been deposited in The National Collections of Industrial Food and Marine Bacteria Ltd.

(NCIMB)den 16. juli 2002, medfølgende tilgangsnumre: 41137, 41138, 41139, 41140, 41141, 41142, 41143, 41144, henholdsvis 41145. Deponeringene ble gjort i overensstemmelse med Budapest-avtalen. (NCIMB) on July 16, 2002, accompanying accession numbers: 41137, 41138, 41139, 41140, 41141, 41142, 41143, 41144, 41145 respectively. The deposits were made in accordance with the Budapest Convention.

Definisjoner. Definitions.

De nye mutantstammene, og varianter derav, i henhold til foreliggende oppfinnelse, produserer alginat i store mengder, idet "store mengder", slik det anvendes her, betyr minst 10 g alginat pr. liter. Mengder på 10 g alginat pr. liter medium blir fortrinnsvis oppnådd av 40-55 g karbonkilde pr. liter medium, mer foretrukket 50-55 g karbonkilde pr. liter medium, eller mest foretrukket av 40 g karbonkilde pr. liter medium. Alginatutbyttet kan nå 35 g alginat pr. liter, men mengder på omtrent 20% til 50%, i vekt, av karbonkilden anvendt, blir hyppigere oppnådd. The new mutant strains, and variants thereof, according to the present invention, produce alginate in large quantities, with "large quantities", as used here, meaning at least 10 g of alginate per litres. Amounts of 10 g of alginate per liter of medium is preferably obtained from 40-55 g of carbon source per liter medium, more preferably 50-55 g carbon source per liter of medium, or most preferably of 40 g of carbon source per liter medium. The alginate yield can reach 35 g of alginate per liters, but amounts of about 20% to 50%, by weight, of the carbon source used, are more frequently obtained.

Egnede "karbonkilder" kan velges fra, men er ikke begrenset til, monosak-karider, disakkarider, oligosakkarider, polysakkarider, alkoholer, organiske syrer, og er for eksempel fruktose, glukose, galaktose, sukrose, laktose, glycerol, stivel-se, myse, melasse, sukkersiruper eller melkesyre (laktat), men også andre C-kilder, som fremsatt i standard lærebøker, så som Bergeys Manual of Systematic Bacteriology, utgivere ("editors") Noel R. Krieg og John G. Holt, 1984, Baltimore, USA, kan like godt anvendes. Det skal forstås at anvendelsen av karbonkilder, som ikke må omdannes til sine tilsvarende triosefosfater, via Entner-Doudoroff-banen før de kan anvendes for alginatproduksjon av mutantbakterien, vil normalt gi de høyeste utbyttene, Banerjee et al., J. Bacteriol., 1983, s. 238-245. Fortrinnsvis blir produksjon av mer enn 10 g alginat/l medium av mutantstammene av P. fluorescens ifølge oppfinnelsen, oppnådd hvis 40 g fruktose eller glycerol pr. liter medium anvendes som karbonkilde. Storskala-alginatproduksjonen kan utføres på en hvilken som helst egnet måte som er kjent for en person med kunnskap på fagområdet, men finner fortrinnsvis sted i en fermentor. Fermenteringen er satsvis, mate-satsvis eller kontinuerlig, muligens med filførsel av karbonkilder og andre passende bestanddeler. Fermenteringen blir utført ved en temperatur innen intervallet S-SS^C. Temperaturer i det nedre område av dette intervallet kan velges i visse tilfeller, men fortrinnsvis blir fermenteringen utført ved en temperatur fra 20°C til 30°C. Suitable "carbon sources" can be selected from, but are not limited to, monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, alcohols, organic acids, and are, for example, fructose, glucose, galactose, sucrose, lactose, glycerol, starch, whey , molasses, sugar syrups or lactic acid (lactate), but also other C sources, as set forth in standard textbooks, such as Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, publishers ("editors") Noel R. Krieg and John G. Holt, 1984, Baltimore , USA, can just as well be used. It should be understood that the use of carbon sources, which must not be converted to their corresponding triose phosphates, via the Entner-Doudoroff pathway before they can be used for alginate production by the mutant bacteria, will normally give the highest yields, Banerjee et al., J. Bacteriol., 1983 , pp. 238-245. Preferably, production of more than 10 g alginate/l medium by the mutant strains of P. fluorescens according to the invention is achieved if 40 g fructose or glycerol per liter of medium is used as a carbon source. The large-scale alginate production can be carried out in any suitable manner known to a person skilled in the art, but preferably takes place in a fermenter. Fermentation is batch, fed-batch or continuous, possibly with feed of carbon sources and other suitable ingredients. The fermentation is carried out at a temperature within the interval S-SS^C. Temperatures in the lower range of this range may be chosen in certain cases, but preferably the fermentation is carried out at a temperature of from 20°C to 30°C.

Utvelgelse av medier, oksygenering, pH, fermenteringstid, omrøring, og andre mulige betingelser for fermenteringen, anses for å være innen den generelle kunnskap på fagområdet, og det må forstås at et enormt antall kombinasjoner av to eller flere betingelser kan føre til den samme høye mengde av alginatutbytte, og at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til en spesifikk kombinasjon av slike betingelser. Selection of media, oxygenation, pH, fermentation time, agitation, and other possible conditions for the fermentation are considered to be within the general knowledge of the art, and it must be understood that an enormous number of combinations of two or more conditions can lead to the same high amount of alginate yield, and that the present invention is not limited to a specific combination of such conditions.

Mutantstammene, og variantene derav, i henhold til foreliggende oppfinnelse, er "stabile", dvs. at de ikke går tilbake til stammer som ikke produserer alginat når de er dyrket over 60 generasjoner. Mutantene ble dyrket i PIA-medium i ristekolber under standard dyrkningsbetingelser, som fremsatt i Materials and Methods, med unntak av at mediet ble erstattet med friskt PIA-medium hver 24. time (suksessive kulturer). The mutant strains, and variants thereof, according to the present invention are "stable", i.e. they do not revert to non-alginate producing strains when cultured over 60 generations. The mutants were grown in PIA medium in shake flasks under standard culture conditions, as set forth in Materials and Methods, except that the medium was replaced with fresh PIA medium every 24 hours (successive cultures).

"Mutantstammen" anvendt her, omfatter mutantstammer av P. fluorescens Pf201, så vel som variant-mutantstammer, som alle produserer alginat i store mengder. I foretrukne utførelsesformer refererer "mutantstammer" til mutantstammer av P. fluorescens Pf201, som alle produserer alginat i store mengder. Variantene kan være et resultat av ytterligere mutagenese av Pf201 -mutantstammen, og/eller ytterligere genetisk konstruksjon, eller et resultat av genetisk konstruksjon eller mutagenese av en villtype av P. /Zuorescens-stammen. Varian- The "mutant strain" used herein includes mutant strains of P. fluorescens Pf201, as well as variant mutant strains, all of which produce alginate in large amounts. In preferred embodiments, "mutant strains" refers to mutant strains of P. fluorescens Pf201, all of which produce alginate in large amounts. The variants may be the result of further mutagenesis of the Pf201 mutant strain, and/or further genetic engineering, or the result of genetic engineering or mutagenesis of a wild-type P. /Zuorescens strain. Variance-

tene vil produsere store mengder alginater med visse definerte strukturer. Også varianter inneholdende en hvilken som helst kombinasjon av de her definerte mutasjoner anses å være dekket av dette uttrykket. tene will produce large quantities of alginates with certain defined structures. Also variants containing any combination of the mutations defined here are considered to be covered by this term.

Alginatet produsert i henhold til oppfinnelsen vil ha en "ønsket molekylvekt". Fortrinnsvis blir alginat med molekylvekt (Mw.) i området fra 50.000 til 3.000.000 Dalton, mer foretrukket innen 200.000 til 2.000.000 Dalton, og mest foretrukket over 300.000 Dalton, produsert. The alginate produced according to the invention will have a "desired molecular weight". Preferably, alginate with a molecular weight (Mw.) in the range of 50,000 to 3,000,000 Daltons, more preferably within 200,000 to 2,000,000 Daltons, and most preferably above 300,000 Daltons, is produced.

Med uttrykket "biologisk aktivt alginat", anvendt her, menes et alginat som har en innvirkning på et biologisk system, dvs. at visse bioaktive alginat-molekyl-strukturer er kjent for å bevirke biologiske responser i visse cellulære systemer. Slike biologiske alginater har et lavere innhold av guluronsyre- (guluronat) rester, fra 0 til 30% av det totale uronsyreinnholdet, og fortrinnsvis er guluronsyrerestinn-holdet mellom 1% og 15%, og mer foretrukket innen 1% og 10%. By the term "biologically active alginate", as used herein, is meant an alginate which has an effect on a biological system, i.e. certain bioactive alginate molecule structures are known to effect biological responses in certain cellular systems. Such biological alginates have a lower content of guluronic acid (guluronate) residues, from 0 to 30% of the total uronic acid content, and preferably the guluronic acid residue content is between 1% and 15%, and more preferably within 1% and 10%.

Beskrivelse av figurene. Description of the figures.

Figur 1: Restriksjons-endonuklease-kart over selvmordsvektorene pHE55 og pMG48, se tabell 1. Bare unike restriksjonsenzymseter vist. Figur 2: Vekst og alginatproduksjon i fermenteringer med mutantstammer av P. fluorescens NCIMB 10525. Figur 3:<1>H-NMR-spektra for alginat produsert av P. fluorescens- mutantstammer Pf201 og Pf20118.<1>H-NMR-spekteret til mannuronan fra de andre epimerase-negative mutantene (tabell 3) var identiske med det til Pf20118. Figur 4: Det biosyntetiske alginat-operonet og den oppstrøms åpne leserammen fra P. fluorescens er vist. De klonede fragmentene er markert som bokser på kartlinjen. Bare restriksjonsseter anvendt for kloning er vist. Den totale lengden er 18 kb. Figur 5: Restriksjons-endonuklease-kart over plasmidet pMC1. Bare unike restriksjonsenzymer er vist. Figure 1: Restriction endonuclease map of suicide vectors pHE55 and pMG48, see Table 1. Only unique restriction enzyme sites shown. Figure 2: Growth and alginate production in fermentations with mutant strains of P. fluorescens NCIMB 10525. Figure 3:<1>H-NMR spectra of alginate produced by P. fluorescens mutant strains Pf201 and Pf20118.<1>H-NMR spectrum of mannuronan from the other epimerase-negative mutants (Table 3) were identical to that of Pf20118. Figure 4: The alginate biosynthetic operon and the upstream open reading frame from P. fluorescens are shown. The cloned fragments are marked as boxes on the map line. Only restriction sites used for cloning are shown. The total length is 18 kb. Figure 5: Restriction endonuclease map of plasmid pMC1. Only unique restriction enzymes are shown.

Generell beskrivelse av materialer og fremgangsmåter. General description of materials and methods.

Utgangsmaterialer og dvrkningsmedier anvendt for bakteriedvrkning. Starting materials and dwarfing media used for bacterial dwarfing.

Bakteriestammene, fagene og plasmidene anvendt i foreliggende oppfinnelse er listet opp i tabell 1 nedenfor. E. coli- og P. f/uorescens-stammer ble rutine- messig dyrket i LB-medium (10 g/l trypton, 5 g/l gjærekstrakt, og 5 g/l NaCI), eller på et LA-medium, som er LB-medium inneholdende 15 g/l agar, ved 37°C, henholdsvis 30°C. Pseudomonas Isolation-agar (PIA, Difco) ble også anvendt for propagering av P. fluorescens. E. coli anvendt for X-fagpropagering ble dyrket i LB-medium supplert med maltose (0,2%) og MgSC>4 (10 mM). Antibiotika, når anvendt i rutinemessige dyrkningsforsøk, var til stede i følgende konsentrasjoner: Ampicillin 100-200^g/ml, kanamycin 40^g/ml, tetracyclin 12,5^g/ml (E. coli) og 30fxg/ml (P. fluorescens). The bacterial strains, phages and plasmids used in the present invention are listed in table 1 below. E. coli and P. fluorescence strains were routinely grown in LB medium (10 g/l tryptone, 5 g/l yeast extract, and 5 g/l NaCl), or on an LA medium, which is LB medium containing 15 g/l agar, at 37°C, respectively 30°C. Pseudomonas Isolation agar (PIA, Difco) was also used for propagation of P. fluorescens. E. coli used for X-phage propagation was grown in LB medium supplemented with maltose (0.2%) and MgSC>4 (10 mM). Antibiotics, when used in routine culture experiments, were present at the following concentrations: ampicillin 100-200 µg/ml, kanamycin 40 µg/ml, tetracycline 12.5 µg/ml (E. coli) and 30 µg/ml (P .fluorescence).

Produksjon av P . fluorescens - a \ Q ' mat: dyrkningsmedier og dyrkningsbetingelser. Production of P . fluorescence - a \ Q ' food: culture media and culture conditions.

Dyrkningsmedier: Cultivation media:

Produksjon av alginat i ristekolbe-forsøk ble utført i PIA-medium inneholdende bakteriologisk pepton (20 g/l), MgCI2(1,4 g/l), NaCI (5 g/l), K2S04(10 g/l) og 87% glycerol (20 ml/l), eller i PIA-medium med redusert salt (PIA-medium uten K2S04). Proteasene (Alkalase 2,41 (0,15 ml/l) og Neutrase 0,51 (0,15 ml/l)) ble tilsatt for å redusere ekstracellulær alginatlyase-aktivitet, med mindre annet er angitt. Alkalase og Neutrase ble kjøpt fra Novo Nordisk. Production of alginate in shake flask experiments was carried out in PIA medium containing bacteriological peptone (20 g/l), MgCl2 (1.4 g/l), NaCl (5 g/l), K2SO4 (10 g/l) and 87 % glycerol (20 ml/l), or in PIA medium with reduced salt (PIA medium without K2SO4). The proteases (Alkalase 2.41 (0.15 ml/l) and Neutrase 0.51 (0.15 ml/l)) were added to reduce extracellular alginate lyase activity, unless otherwise indicated. Alkalase and Neutrase were purchased from Novo Nordisk.

Produksjon av alginat i fermentor ble utført i PM5-medium inneholdende: fruktose (40 g/l), gjærekstrakt (12 g/l), (NH4)2S04(0,6 g/l), Na2HP04x2H20 (2 g/l), NaCI (11,7 g/l), MgS04x 7H20 (0,3 g/l) og clerol FBA622 (anti-skum) (0,5 g/l). Proteasene (Alkalase 2,41 (0,25 ml/l) og Neutrase 0,51 (0,25 ml/l) ble tilsatt for å redusere ekstracellulær alginatlyase-aktivitet. Production of alginate in a fermenter was carried out in PM5 medium containing: fructose (40 g/l), yeast extract (12 g/l), (NH4)2SO4 (0.6 g/l), Na2HP04x2H20 (2 g/l), NaCl (11.7 g/l), MgSO 4 x 7H 2 O (0.3 g/l) and clerol FBA622 (anti-foam) (0.5 g/l). The proteases (Alkalase 2.41 (0.25 ml/l) and Neutrase 0.51 (0.25 ml/l) were added to reduce extracellular alginate lyase activity.

Fremstilling av standard inokulat ( frosset kultur med glycerol som krvo-besk<y>ttelsesmiddel). Preparation of standard inoculum (frozen culture with glycerol as blood preservative).

En koloni fra agarplate (inkubert ved 30°C i 2-3 dager, PIA-medium) blir overført til en ristekolbe (500 ml, med ledeplate) med 100 ml LB-medium. Ristekolben blir inkubert ved 30°C i 16-20 timer i en roterende rister (200 rpm, utslagsvidde 2,5 cm). For konservering blir steril glycerol tilsatt til mediet til en konsentrasjon på 15%. Blandingen blir overført til sterile kryo-medisinflasker (Nunc) og lag-ret ved-80°C. A colony from an agar plate (incubated at 30°C for 2-3 days, PIA medium) is transferred to a shaking flask (500 ml, with guide plate) containing 100 ml of LB medium. The shaking flask is incubated at 30°C for 16-20 hours in a rotary shaker (200 rpm, opening width 2.5 cm). For preservation, sterile glycerol is added to the medium to a concentration of 15%. The mixture is transferred to sterile cryo-medicine bottles (Nunc) and stored at -80°C.

Fremstilling av inokulat for produksions- forsøk i ristekolber og fermentor. Preparation of inoculum for production trials in shaking flasks and fermentor.

1 ml standard inokulat blir overført til en risteflaske (500 ml, med ledeplate) med 100 ml LB-medium. Ristekolben blir inkubert ved 30°C i 16-20 timer i en roterende rister (200 rpm, utslagsvidde 2,5 cm). 1 ml of standard inoculum is transferred to a shaking bottle (500 ml, with baffle plate) containing 100 ml of LB medium. The shaking flask is incubated at 30°C for 16-20 hours in a rotary shaker (200 rpm, opening width 2.5 cm).

Alginat- produksion i ristekolbe. Alginate production in a shaking flask.

1- 2 volum% inokulat (se ovenfor) blir overført til en ristekolbe (500 ml, med ledeplate) med 100 ml PIA-medium eller PIA-medium med redusert salt. Ristekolben blir inkubert ved 25^ i 48 timer i en roterende rister (200 rpm, utslagsvidde 2,5 cm). 1-2% by volume of inoculum (see above) is transferred to a shaking flask (500 ml, with baffle plate) containing 100 ml of PIA medium or PIA medium with reduced salt. The shaker flask is incubated at 25° for 48 hours in a rotary shaker (200 rpm, stroke width 2.5 cm).

Alginat- produksion i fermentor. Alginate production in a fermenter.

2- 3 volum% inokulat fra risteflaske blir overført til en 3-liters fermentor (Applicon), med 1,4 liter PM5-medium. Fermenteringene blir utført ved 25°C. pH fra starten blir justert til 7,0-7,2. pH blir regulert ved 7,0 med NaOH (2 M) og pH-reguleringen blir aktivert når pH når denne verdien. Luftstrømningen gjennom dyrkningsmediet er 0,25 liter/liter medium (wm) i de første 8-10 timene, deretter blir den trinnvis økt opp til 0,9-1,0 vvm. Det oppløste oksygenet blir regulert ved 20% metning ved automatisk regulering av hastigheten til røreinnretningen. 2-3% by volume of inoculum from the shaking bottle is transferred to a 3-litre fermentor (Applicon), with 1.4 liters of PM5 medium. The fermentations are carried out at 25°C. The pH from the start is adjusted to 7.0-7.2. The pH is adjusted at 7.0 with NaOH (2 M) and the pH control is activated when the pH reaches this value. The air flow through the culture medium is 0.25 litres/litre of medium (wm) for the first 8-10 hours, then it is gradually increased up to 0.9-1.0 vvm. The dissolved oxygen is regulated at 20% saturation by automatic regulation of the speed of the stirring device.

Anvendte standardteknikker. Standard techniques used.

Plasmid-isolering, enzymatiske manipuleringer av DNA og gel-elektroforese ble utført ved fremgangsmåtene til Sambrook og Russell, 2000, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Third Edition). Cold Spring Harbor Laboratory Press. Qiaquick Gel Extraction Kit og Qiaquick PCR-rensesett (Qiagen) ble anvendt til DNA-rensingene fra agarosegeler, henholdsvis enzymatiske reaksjoner. Omdannelse av E. coli ble utført som beskrevet av Chung et al., 1989, Proe Nati Acad Sei USA, 86, s. 2172-2175, eller ved anvendelse av varme-sjokk-kompetente rubidiumklo-ridceller. PCR for kloning og allele-identifisering ble utført ved anvendelse av Ex-pand High Fidelity PCR-systemet (Boehringer Mannheim). Som templater ble det anvendt enten plasmid-DNA eller 1 jai av en over-natten-kultur av P. fluorescens. I det første denatureringstrinnet ble reaksjonsblandingene oppvarmet til 90^ i tre minutter for å sikre både cellelyse og full denaturering av DNA'et. Sete-spesifikk mutagenese ble utført ved anvendelse av QuickChange Site-Directed Mutagene-sis Kit (Stratagene). Primerer angitt i tabell 2 ble kjøpt fra Medprobe eller fra MWG-Biotech AG. Nukleotider i primerene, som er forskjellige fra dem i villtype-sekvensen, er skrevet med fete typer, og restriksjonsenzym-setene er understre-ket. DNA-sekvensering ble utført ved anvendelse av et Big-Dye-sett (Applied Bio-systems). Plasmid isolation, enzymatic manipulations of DNA and gel electrophoresis were performed by the methods of Sambrook and Russell, 2000, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Third Edition). Cold Spring Harbor Laboratory Press. Qiaquick Gel Extraction Kit and Qiaquick PCR purification kit (Qiagen) were used for the DNA purifications from agarose gels, respectively enzymatic reactions. Transformation of E. coli was performed as described by Chung et al., 1989, Proe Nati Acad Sei USA, 86, pp. 2172-2175, or using heat shock competent rubidium chloride cells. PCR for cloning and allele identification was performed using the Ex-pand High Fidelity PCR system (Boehringer Mannheim). As templates, either plasmid DNA or 1 µl of an overnight culture of P. fluorescens was used. In the first denaturation step, the reaction mixtures were heated to 90° for three minutes to ensure both cell lysis and full denaturation of the DNA. Site-directed mutagenesis was performed using the QuickChange Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene). Primers listed in Table 2 were purchased from Medprobe or from MWG-Biotech AG. Nucleotides in the primers that differ from those in the wild-type sequence are written in bold, and the restriction enzyme sites are underlined. DNA sequencing was performed using a Big-Dye kit (Applied Bio-systems).

Konstruksjon av selvmordsvektorer for anvendelse i P . fluorescens . Construction of suicide vectors for use in P . fluorescence.

For å oppnå homolog rekombinasjon av P. fluorescens, ble to forskjellige selvmordsvektorer, pHE55 og pMG48, konstruert, se figur 1. Konstruksjonen av pHE55 er beskrevet i tabell 1. Det er en RK2-basert vektor som mangler genet som koder for TrfA, som er nødvendig for replikasjon av plasmidet. Den gir videre resistens overfor ampicillin og tetracyclin, som kan anvendes til å velge integranter ("integrants"). Ekspresjon av sacB, som koder for levan-sukrase fra Bacillus subti-lis, er blitt vist å være dødelig for mange gram-negative bakterier når dyrket på 5% sukrose (Gay et al., 1985, J. Bacteriol., 164, s. 918-921). I stamme NCIMB 10525 av P. fluorescens resulterte imidlertid dyrkning av ikke-mukoid og tetracyclin-resistente transkonjuganter på sukrose i glassaktige kolonier, som om stammen anvender sukrosen til å produsere en polymer. SacB og sukrose-utvelgelse kunne dermed ikke anvendes for denne stammen til positivt å velge doble overkrysning-er. pHE55 ble anvendt som selvmordsvektor i noen forsøk, der hvor alginatproduksjon kunne anvendes som en markør. To achieve homologous recombination of P. fluorescens, two different suicide vectors, pHE55 and pMG48, were constructed, see Figure 1. The construction of pHE55 is described in Table 1. It is an RK2-based vector lacking the gene encoding TrfA, which is required for replication of the plasmid. It also confers resistance to ampicillin and tetracycline, which can be used to select integrants. Expression of sacB, which encodes levan-sucrase from Bacillus subtilis, has been shown to be lethal to many Gram-negative bacteria when grown on 5% sucrose (Gay et al., 1985, J. Bacteriol., 164, p .918-921). However, in strain NCIMB 10525 of P. fluorescens, cultivation of non-mucoid and tetracycline-resistant transconjugants on sucrose resulted in glassy colonies, as if the strain were using the sucrose to produce a polymer. SacB and sucrose selection could thus not be used for this strain to positively select double crossovers. pHE55 was used as a suicide vector in some experiments, where alginate production could be used as a marker.

Plasmidet pMG48 ble konstruert som en alternativ rekombinasjonsvektor. sacB-genet i pHE55 ble erstattet av et gen som koder for TrfA-LacZ-fusjons-protein, som beskrevet i tabell 1. Dette proteinet viser p-galaktosidase-aktivitet, men de vesentlige delene av TrfA mangler. Ved anvendelse av plater som inneholder XGal (5-brom-4-klor-3-indolyl-p-D-galaktopyranosid), ble 60 p\ av en 20 mg/ml forrådsløsning tilsatt til hver agarplate som ble anvendt for screening, p-galaktosidase-aktiviteten tillater blå/hvit-screening både for integranter (blå kolonier) og senere for det andre rekombinasjonstilfellet (hvite kolonier). The plasmid pMG48 was constructed as an alternative recombination vector. The sacB gene in pHE55 was replaced by a gene encoding a TrfA-LacZ fusion protein, as described in Table 1. This protein shows β-galactosidase activity, but the essential parts of TrfA are missing. When using plates containing XGal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside), 60 µl of a 20 mg/ml stock solution was added to each agar plate used for screening, β-galactosidase- the activity allows blue/white screening both for integrants (blue colonies) and later for the second recombination case (white colonies).

Homolog rekombinasjon. Homologous recombination.

DNA-sekvensen som inneholder mutasjonen av interesse, enten en punkt-mutasjon, innsetting eller delesjon, sammen med flankerende DNA på minst 0,5 kb på hver side, ble klonet i en selvmordsvektor, enten pHE55 eller pMG48. E. coli S17.1 ble omformet med plasmidet av interesse, og P. fluorescens- stammen som skal muteres ble inkubert i LB-medium over natten. De ble deretter inkubert i friskt LB-medium, 1% inokulat ble anvendt. E. coli ble dyrket i to timer, P. fluore-scens i fire timer før konjugering. Én ml av hver kultur ble deretter blandet og sentrifugert i 15 min. ved 3000 rpm. Mesteparten av supernatanten ble fjernet og cellene ble gjenoppslemmet i den gjenværende væsken. De små dråpene inneholdende cellene ble overført til LA-medium og inkubert ved 30°C over natten. Cellene ble fjernet ved hjelp av en steril spatel, gjenoppslemmet i LB-medium, og fortynninger ble platet på Pseudomonas Isolation-agar (PIA, Difco) med passende antibiotika og X-Gal da vektoren tillot blå/hvit-utvelgelse. En ikke-mukoid transkonjugant-koloni av hver mannuronan-produserende stamme ble inkubert i 2-6 sekvensielle, flytende kulturer over natten i fravær av tetracyclin, for å tillate tap av det integrerte plasmidet. Eksponentielt voksende kulturer ble fortynnet 10<4->10<9>ganger og platet på det passende mediet for screening med henblikk på de forskjellige stammene. The DNA sequence containing the mutation of interest, either a point mutation, insertion or deletion, together with flanking DNA of at least 0.5 kb on each side, was cloned into a suicide vector, either pHE55 or pMG48. E. coli S17.1 was transformed with the plasmid of interest and the P. fluorescens strain to be mutated was incubated in LB medium overnight. They were then incubated in fresh LB medium, 1% inoculum was used. E. coli was cultured for two hours, P. fluorescens for four hours before conjugation. One ml of each culture was then mixed and centrifuged for 15 min. at 3000 rpm. Most of the supernatant was removed and the cells were resuspended in the remaining liquid. The droplets containing the cells were transferred to LA medium and incubated at 30°C overnight. Cells were removed using a sterile spatula, resuspended in LB medium, and dilutions were plated on Pseudomonas Isolation agar (PIA, Difco) with appropriate antibiotics and X-Gal when the vector allowed blue/white selection. A non-mucoid transconjugant colony of each mannuronan-producing strain was incubated in 2-6 sequential liquid cultures overnight in the absence of tetracycline, to allow loss of the integrated plasmid. Exponentially growing cultures were diluted 10<4->10<9>fold and plated on the appropriate medium for screening for the different strains.

Måling av G- innhold og grad av O- acetvlering av alginatet ved hjelp av N M R- spektroskopi. Measurement of G content and degree of O-acetylation of the alginate using NMR spectroscopy.

Prøver fra fermenteringer ble fortynnet i 0,2M NaCI og sentrifugert for å fjerne bakteriecellene. For fremstilling av prøver for bestemmelse av grad av acetylering, ble alginat utfelt fra den cellefrie supernatanten ved tilsetning av ett volum isopropanol (4^), og deretter oppsamlet ved sentrifuering. Det utfelte alginatet ble deretter vasket to ganger med 70% etanol, én gang i 96% etanol, og gjenopp-løst i destillert vann før videre behandling. For fremstilling av prøver for bestemmelse av G-innholdet, ble alginatet i den cellefrie supernatanten deacetylert med mild alkalisk behandling, som beskrevet i Ertesvåg og Skjåk-Bræk, 1999, i Methods in biotechnology 10, Carbohydrate Biotechnology Protocols, Bucke, s. 71-78. Humana Press Inc. deacetylert alginat ble isolert fra den cellefrie supernatanten ved sur utfelling, ved tilsetning av HCI til pH 2. Det utfelte alginatet ble oppsamlet ved sentrifugering, gjenoppløst i destillert vann og nøytralisert med alkali. For å redusere viskoteten til polymeren for NMR-analyse, ble prøvene nedbrutt ved mild syrehydrolyse, til en endelig, gjennomsnittlig grad av polymerisering (DPn) på omtrent 35, dvs. 35 rester i polymerkjeden, nøytralisert og frysetørket, Ertesvåg og Skjåk-Bræk, 199, ovenfor. NMR-spektra ble oppnådd ved anvendelse av et Bruker 300 MHz Spectrometer. Spektrene ble integrert, og fraksjonene av guluronatrester (Fe), mannuronat-blokkrester (Fmm) og alternerende blokkrester (Fm<g=g>m) og grad av acetylering ble beregnet som beskrevet i Grasdalen, 1983, Carbohydr. Res. 118, s. 255-260, og Skjåk-Bræk, Grasdalen og Larsen, 1986, Carbohydr. Res., 154, s. 239-250. Samples from fermentations were diluted in 0.2M NaCl and centrifuged to remove the bacterial cells. For preparation of samples for determination of degree of acetylation, alginate was precipitated from the cell-free supernatant by addition of one volume of isopropanol (4^), and then collected by centrifugation. The precipitated alginate was then washed twice with 70% ethanol, once in 96% ethanol, and redissolved in distilled water before further treatment. For the preparation of samples for determination of the G content, the alginate in the cell-free supernatant was deacetylated with mild alkaline treatment, as described in Ertesvåg and Skjåk-Bræk, 1999, in Methods in biotechnology 10, Carbohydrate Biotechnology Protocols, Bucke, pp. 71- 78. Humana Press Inc. deacetylated alginate was isolated from the cell-free supernatant by acid precipitation, adding HCl to pH 2. The precipitated alginate was collected by centrifugation, redissolved in distilled water, and neutralized with alkali. To reduce the viscosity of the polymer for NMR analysis, the samples were degraded by mild acid hydrolysis, to a final average degree of polymerization (DPn) of approximately 35, i.e. 35 residues in the polymer chain, neutralized and freeze-dried, Ertesvåg and Skjåk-Bræk, 199, above. NMR spectra were obtained using a Bruker 300 MHz Spectrometer. The spectra were integrated, and the fractions of gulurone residues (Fe), mannuronate block residues (Fmm) and alternating block residues (Fm<g=g>m) and degree of acetylation were calculated as described in Grasdalen, 1983, Carbohydr. Res. 118, pp. 255-260, and Skjåk-Bræk, Grasdalen and Larsen, 1986, Carbohydr. Res., 154, pp. 239-250.

Måling av egenviskositet til alginatet og direkte måling av alginatinnhold i fermenteringsprøver. Measurement of intrinsic viscosity of the alginate and direct measurement of alginate content in fermentation samples.

Alginatet produsert ble isolert, deacetylert, syre-utfelt, gjenoppløst og nøyt-ralisert som beskrevet ovenfor. Den nøytraliserte alginatløsningen ble tilsatt isopropanol for å utfelle alginatet en andre gang. Det utfelte alginatet ble vasket to ganger med etanol (først 70% og deretter 96% etanol), gjenoppløst i destillert vann og dialysert mot destillert vann i 48 timer. Etter dialyse ble prøven frysetør-ket og veiet. Egenviskositeten til alginatene ble bestemt med et Scott-Geråte-apparat med automatisk fortynning, ved anvendelse av et Ubbelodhe-kapillar (<J>=0,53mm) ved 20^ og en tilsatt saltkonsentrasjon på 0,1 M NaCI. Prinsippet for fremgangsmåten er beskrevet i Haug og Smidsrød, 1962, Acta. Chem. Scand., 16, s. 1569-1578. The alginate produced was isolated, deacetylated, acid-precipitated, redissolved and neutralized as described above. The neutralized alginate solution was added with isopropanol to precipitate the alginate a second time. The precipitated alginate was washed twice with ethanol (first 70% and then 96% ethanol), redissolved in distilled water and dialyzed against distilled water for 48 hours. After dialysis, the sample was freeze-dried and weighed. The intrinsic viscosity of the alginates was determined with a Scott-Geråte apparatus with automatic dilution, using an Ubbelodhe capillary (<J>=0.53 mm) at 20° and an added salt concentration of 0.1 M NaCl. The principle of the procedure is described in Haug and Smidsrød, 1962, Acta. Chem. Scand., 16, pp. 1569-1578.

Enzymatisk bestemmelse av alginatinnhold i fermenteringsprøver. Enzymatic determination of alginate content in fermentation samples.

Alginatinnhold ble målt ved anvendelse av den M-spesifikke lyasen fra abalone og G-lyase fra Klebsiella aerogenes, som beskrevet av Østgaard, 1992,19, Carbohydr. Polymers, s. 51-59. Alginate content was measured using the M-specific lyase from abalone and G-lyase from Klebsiella aerogenes, as described by Østgaard, 1992, 19, Carbohydr. Polymers, pp. 51-59.

Prøver fra fermenteringer ble fortynnet (2-20 ganger) i 0,2M NaCI, sentrifugert for å fjerne bakterieceller, og deacetylert, som beskrevet ovenfor. De deace-tylerte prøvene ble deretter fortynnet i buffer (Tris-HCI (50 mM), NaCI (0,25M), pH 7,5) til en endelig konsentrasjon på 0,005-0,05% alginat. LF 10/60 (FMC Biopoly-mer AS) eller mannuronan, produsert og målt som beskrevet her, ble anvendt som alginatstandarder i analysen. For analysen blir ett volum av prøve, eller standard og 0,06 volumer av alginatlyase-løsning (omtrent 1 u/ml) tilsatt til to volumer av buffer (Tris-HCI (50 mM), NaCI (0,25M), pH 7,5) og inkubert i 3 timer ved 25°C. Absorbansen ved 230 nm blir registrert før og etter inkuberingen. Forskjellene i A230 nm-verdiene før og etter inkuberingen blir anvendt for beregning av alginatinnholdet i prøven. Resultatene, ved anvendelse av denne analysen, samsvarer meget bra med den direkte målingen av alginatinnholdet beskrevet ovenfor. Samples from fermentations were diluted (2-20 fold) in 0.2M NaCl, centrifuged to remove bacterial cells, and deacetylated, as described above. The deacetylated samples were then diluted in buffer (Tris-HCl (50 mM), NaCl (0.25 M), pH 7.5) to a final concentration of 0.005-0.05% alginate. LF 10/60 (FMC Biopolymer AS) or mannuronan, produced and measured as described here, were used as alginate standards in the analysis. For the assay, one volume of sample, or standard and 0.06 volumes of alginate lyase solution (approximately 1 u/ml) are added to two volumes of buffer (Tris-HCl (50 mM), NaCl (0.25 M), pH 7 ,5) and incubated for 3 hours at 25°C. The absorbance at 230 nm is recorded before and after the incubation. The differences in the A230 nm values before and after incubation are used to calculate the alginate content in the sample. The results, using this assay, agree very well with the direct measurement of the alginate content described above.

Bestemmelse av lyase- aktivitet. Determination of lyase activity.

Bakterieceller fra fermenteringene ble oppsamlet ved sentrifugering, gjenoppslemmet i buffer (Tris-HCI (50 mM), NaCI (0,25M), pH 7,5), til en optisk densi-tet på 3-10 ved 660 nm og ultralydbehandlet. Ekstraktene etter ultralydbehandling ble undersøkt med henblikk på lyase-aktivitet. M-spesifikk lyase fra abalone (beskrevet av Østgaard, 1992, 19, Carbohydr. Polymers, s. 51-59) ble anvendt som standard. Lyase-aktiviteten i prøvene ble bestemt ved måling av nedbrytningsraten av mannuronan ved anvendelse av et Scott-Geråte Ubbelodhe (instru-ment nr. 53620/II). Mannuronan (1 mg/ml) ble oppløst i buffer (Tris-HCI (12,5 mM), NaCI (62,5 mM), pH 7,5). 4 ml mannuronansubstratløsning og 0,4 ml fortynnet standardløsning, eller prøve, ble tilsatt til Ubbelodhe-kappilaret. Tiden for løs-ningen til å passere kapillaret på Ubbelodhe ble målt hvert 2. minutt over en tids-periode på én time. Analysen ble utført ved 25°C. Basert på dataene fra analysen ble nedbrytningsraten av mannuronan beregnet og sammenholdt med lyase-aktiviteten i prøven. En standardkurve ble oppnådd ved anvendelse av abalone-M-lyasen som standard (0,005-0,05 u/ml). 1 enhet av lyase-aktivitet er definert som beskrevet av Ertesvåg et al., J. Bacteriol. (1998), 180, s. 3779-3784. Bacterial cells from the fermentations were collected by centrifugation, resuspended in buffer (Tris-HCl (50 mM), NaCl (0.25M), pH 7.5), to an optical density of 3-10 at 660 nm and sonicated. The extracts after ultrasound treatment were examined for lyase activity. M-specific lyase from abalone (described by Østgaard, 1992, 19, Carbohydr. Polymers, pp. 51-59) was used as a standard. The lyase activity in the samples was determined by measuring the degradation rate of mannuronan using a Scott-Geråte Ubbelodhe (instrument no. 53620/II). Mannuronan (1 mg/ml) was dissolved in buffer (Tris-HCl (12.5 mM), NaCl (62.5 mM), pH 7.5). 4 ml of mannuronan substrate solution and 0.4 ml of diluted standard solution, or sample, were added to the Ubbelodhe capillary. The time for the solution to pass the capillary on Ubbelodhe was measured every 2 minutes over a time period of one hour. The analysis was carried out at 25°C. Based on the data from the analysis, the degradation rate of mannuronan was calculated and compared with the lyase activity in the sample. A standard curve was obtained using the abalone M-lyase as a standard (0.005-0.05 u/ml). 1 unit of lyase activity is defined as described by Ertesvåg et al., J. Bacteriol. (1998), 180, pp. 3779-3784.

Eksempler på oppfinnelsen. Examples of the invention.

Eksempel 1 Example 1

Fremstilling av mutantstamme Pf201. Preparation of mutant strain Pf201.

Villtypen av P. fluorescens NCIMB10525 ble kjøpt av The National Collections of Industrial Food and Marine Bacteria Ltd. (NCIMB). Villtypen produserer ikke betydelige mengder alginate. For å isolere alginat-overproduserende mutanter ble ekspontielt voksende celler av P. fluorescens NCIMB 10525 utsatt for nitrosoguanidin- (NG) mutagenese. Stammen ble dyrket i næringsmedium (CM67, Oxoid) med 0,5% gjærekstrakt, og vasket to ganger i 0,1 M citratbuffer (pH 5,5) før behandling av cellene med 25 ug/ml nitrosoguanidin (NG) i citratbuffer i 1 time ved 30^. De mutageniserte cellene ble vasket med 0,1 M fosfatbuffer, pH 7,0, inne holdende KH2P04(13,6 g/l) og NaOH (-2,32 g/l) og inokulert (2%) i næringsmedium med gjærekstrakt. Cellene vokste over natten og ble deretter frosset som 1 ml-alikvoter NG-forråd ("stock"). The wild type of P. fluorescens NCIMB10525 was purchased from The National Collections of Industrial Food and Marine Bacteria Ltd. (NCIMB). The wild type does not produce significant amounts of alginate. To isolate alginate-overproducing mutants, exponentially growing cells of P. fluorescens NCIMB 10525 were subjected to nitrosoguanidine (NG) mutagenesis. The strain was grown in nutrient medium (CM67, Oxoid) with 0.5% yeast extract, and washed twice in 0.1 M citrate buffer (pH 5.5) before treating the cells with 25 µg/ml nitrosoguanidine (NG) in citrate buffer for 1 hour at 30^. The mutagenized cells were washed with 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, containing KH 2 PO 4 (13.6 g/l) and NaOH (-2.32 g/l) and inoculated (2%) in nutrient medium with yeast extract. The cells were grown overnight and then frozen as 1 ml aliquots of NG stock ("stock").

Fortynninger av kulturen ble platet på PIA-medium inneholdende carbenicillin (900fxg/ml) og inkubert ved 30°C. Noen få mukoide mutanter ble observert. Fra screeningen, som innbefattet inspeksjon av mer enn 4<*>10<5>kolonier, ble de to mest mukoide mutantene valgt for videre vurdering i fermentorstudier. Den bedre mutanten, Pf201, gir i fermentering 11-13 g alginat pr. liter PM5-medium inneholdende 40 g fruktose som karbonkilde pr. liter, som vist på figur 2. For dyrkningsbetingelser og mediumsammensetning vises det til Materials and Methods. Alginatet produsert av Pf201 -mutanten ved anvendelse av PM5-mediet inneholdende fruktose, og under standard betingelser, inneholder omtrent 30% G (guluronatrester) med fullstendig fravær av G-blokker, slik det kan anslås fra figur 3. Basert på de unike alginatproduksjons-egenskapene, ble Pf201-stammen valgt for videre utvikling av stammen. P. fluorescens- mutanten Pf201 fra eksempel 1 er deponert i NCIMB, med tilgangsnr. 41137. Dilutions of the culture were plated on PIA medium containing carbenicillin (900 µg/ml) and incubated at 30°C. A few mucoid mutants were observed. From the screening, which included inspection of more than 4<*>10<5> colonies, the two most mucoid mutants were selected for further evaluation in fermentor studies. The better mutant, Pf201, yields 11-13 g of alginate per liter of PM5 medium containing 40 g of fructose as a carbon source per litres, as shown in Figure 2. For cultivation conditions and medium composition, see Materials and Methods. The alginate produced by the Pf201 mutant using the PM5 medium containing fructose, and under standard conditions, contains approximately 30% G (guluronate residues) with a complete absence of G blocks, as can be estimated from Figure 3. Based on the unique alginate production properties, the Pf201 strain was chosen for further development of the strain. The P. fluorescens mutant Pf201 from example 1 is deposited in NCIMB, with accession no. 41137.

Eksempel 2 Example 2

Kloning og sekvensering av deler av det biosyntetiske alginat- operon. Cloning and sequencing of parts of the biosynthetic alginate operon.

En gen-bibliotek for villtype-stammen NCIMB 10525 ble konstruert i XDASH II (lambda Dash II) (kjøpt av Stratagene). Kromosomalt DNA ble isolert som A gene library for the wild-type strain NCIMB 10525 was constructed in XDASH II (lambda Dash II) (purchased from Stratagene). Chromosomal DNA was isolated as

beskrevet av Ausubel et al., 1993, Current protocols in molecular biology. Greene Publishing Associates, Inc og John Wiley & Sons Inc, New York. Gen-bibilioteket ble deretter konstruert ved å innsette delvis Sau3AI-fordøyd kromosomalt DNA fra NCIMB 10525 i BamHI-fordøyd lambda Dash II og infisere E. coliXL1-Blue described by Ausubel et al., 1993, Current protocols in molecular biology. Greene Publishing Associates, Inc and John Wiley & Sons Inc, New York. The gene library was then constructed by inserting partially Sau3AI-digested chromosomal DNA from NCIMB 10525 into BamHI-digested lambda Dash II and infecting E. coliXL1-Blue

MRA(P2) med de in wfro-pakkede fagene, i henhold til produsentenes instruksjo-ner (Stratagene BamHI/Gigapack III Gold Extract). Merking av DNA-probe og på-visning av hybridiserende X-kloner ble gjort ved anvendelse av DIG DNA Labeling and Detection Kit (Boehringer Mannheim), i henhold til produsentenes instruksjo-ner. Et 3,8 Mfe\- Nco\ DNA-fragment fra pBBg10 inneholdende algG flankert av deler av a/gE og a/gX fra P. aeruginosa ble merket, og anvendt til å screene P. ffuorescens-biblioteket. Én hybridiserende fag, betegnet PfX1, ble påvist ved anvendelse av dette systemet, og X DNA ble isolert ved anvendelse av Lambda Midi Kit (QUIAGEN). Innsettingen ble sub-klonet som Sa/l-fordøyde DNA-fragmenter i pGEM11, noe som resulterte i de fire subklonene pMG24-27. Sekvensering av endene av sub-klonene og sammenligning med det biosyntetiske alginat-operonet fra P. aeruginosa, avslørte at PfX1 inneholder den nedstrøms delen av det biosyntetiske alginat-operonet fra 3'-delen av a/gE (figur 4). MRA(P2) with the in wfro-packaged subjects, according to the manufacturers' instructions (Stratagene BamHI/Gigapack III Gold Extract). Labeling of DNA probe and detection of hybridizing X clones was done using the DIG DNA Labeling and Detection Kit (Boehringer Mannheim), according to the manufacturers' instructions. A 3.8 Mfe\- Nco\ DNA fragment from pBBg10 containing algG flanked by portions of a/gE and a/gX from P. aeruginosa was labeled and used to screen the P. ffuorescens library. One hybridizing phage, designated PfX1, was detected using this system, and X DNA was isolated using the Lambda Midi Kit (QUIAGEN). The insert was subcloned as Sal/I digested DNA fragments into pGEM11, resulting in the four subclones pMG24-27. Sequencing the ends of the sub-clones and comparison with the alginate biosynthetic operon from P. aeruginosa revealed that PfX1 contains the downstream part of the alginate biosynthetic operon from the 3' part of a/gE (Figure 4).

pMG26 og pMG27 ble sekvensert av Quiagen Sequencing & Geno-mics for å oppnå hele sekvensen av a/gGXLIJFA. Denne gen-organiseringen sy-nes å være lik tidligere rapporterte biosyntetiske alginat-clustere i; May and Chakrabarty, 1994, Trends Microbiol., 2, s. 151-157, Rehm et al., 1996, J. Bacteriol., 178, s. 5884-5889, Penaloza-Vazquez et al., 1997, J Bacteriol., 179, s. 4464-4472, Vazquez et al., 1999, Gene, 232, s. 217-222. Sekvensen er blitt innlevert til GenBank og gitt tilgangsnummeret AF527790. pMG26 and pMG27 were sequenced by Quiagen Sequencing & Genomics to obtain the complete sequence of a/gGXLIJFA. This gene organization appears to be similar to previously reported biosynthetic alginate clusters in; May and Chakrabarty, 1994, Trends Microbiol., 2, pp. 151-157, Rehm et al., 1996, J. Bacteriol., 178, pp. 5884-5889, Penaloza-Vazquez et al., 1997, J Bacteriol. , 179, pp. 4464-4472, Vazquez et al., 1999, Gene, 232, pp. 217-222. The sequence has been submitted to GenBank and given the accession number AF527790.

Eksempel 3 Example 3

Fremstilling av epimerase- negative variantstammer. Preparation of epimerase-negative variant strains.

Mutantstammen Pf201 fra eksempel 1 ble utsatt for ytterligere mutagenese ved anvendelse av nitrosoguanidin ved anvendelse av en modifikasjon av fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1. Eksponentielt voksende celler av P. fluore-scens NCIMB 10525 ble utsatt for nitrosoguanidin- (NG) mutagenese: Bakteriecellene ble vasket to ganger med likt volum av Tris/maleinsyre- (TM) buffer, pH 6,0, inneholdende NH4S04(1,0 g/l), CaCI2<*>2H20 (4,4 mg/l), KN03(6,1 mg/l), maleinsyre (5,8 g/l), Tris(hydroksymetyl)aminometan (6,05 g/l), FeS04<*>7H20 (0,25 mg/l) og MgS04<*>7H20 (0,1 g/l). Cellene ble gjenoppslemmet i 80% av opprinnelig kulturvo-lum av TM-buffer og eksponert for NG (50^g/ml) i 1 time ved 30°C. De mutageniserte cellene ble vasket med 0,1 M fosfatbuffer, pH 7,0, inneholdende KH2P04The mutant strain Pf201 from Example 1 was subjected to further mutagenesis using nitrosoguanidine using a modification of the procedure described in Example 1. Exponentially growing cells of P. fluorescens NCIMB 10525 were subjected to nitrosoguanidine (NG) mutagenesis: The bacterial cells were washed twice with an equal volume of Tris/maleic acid (TM) buffer, pH 6.0, containing NH4SO4 (1.0 g/l), CaCl2<*>2H20 (4.4 mg/l), KN03 (6.1 mg/l), maleic acid (5.8 g/l), Tris(hydroxymethyl)aminomethane (6.05 g/l), FeS04<*>7H20 (0.25 mg/l) and MgS04<*>7H20 (0 .1 g/l). The cells were resuspended in 80% of the original culture volume of TM buffer and exposed to NG (50 µg/ml) for 1 hour at 30°C. The mutagenized cells were washed with 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, containing KH 2 PO 4

(13,6 g/l) og NaOH (-2,32 g/l) og inokulert (2% inokulat) i LB-medium og inkubert over natten. Dødsraten i mutagenese-prosedyren ble beregnet til tilnærmet 90% ved anvendelse av en ikke-mutagenisert alikvot av kulturen som kontroll. Etter mutagenese ble kulturen dyrket i LB-medium over natten, og fortynninger av cellene platet på LA-medium inneholdende G-lyase fra Klebsiella aerogenes (omtrent 0,1 u/skål), som beskrevet av Chitnis. et al, 1990, J. Bacteriol., 172, s. 2894-2900. Denne G-lyasen spalter bare G-M- (guluronat-mannuronat-rest) og G-G- (guluronat-guluronat-rest) bindingene i alginatet, Haugen et al, 1990, Carbohydr. Res., 198, s. 101-109. (13.6 g/l) and NaOH (-2.32 g/l) and inoculated (2% inoculum) in LB medium and incubated overnight. The death rate in the mutagenesis procedure was calculated to be approximately 90% using a non-mutagenized aliquot of the culture as a control. After mutagenesis, the culture was grown in LB medium overnight, and dilutions of the cells plated on LA medium containing G-lyase from Klebsiella aerogenes (approximately 0.1 u/dish), as described by Chitnis. et al, 1990, J. Bacteriol., 172, pp. 2894-2900. This G-lyase cleaves only the G-M (guluronate-mannuronate residue) and G-G (guluronate-guluronate residue) bonds in the alginate, Haugen et al, 1990, Carbohydr. Res., 198, pp. 101-109.

Mukoide mutanter opptrådte med en hyppighet på omtrent 1 av 7500 på slike selektive plater. Én mukoid mutant ble isolert og betegnet Pf20118. Pf20118 ble dyrket i en fermentor under standard dyrkningsbetingelser ved anvendelse av PM5-medium, se Materials and Methods. Polymeren produsert ble analysert med<1>H-NMR-spektroskopi. Resultatene fra denne analysen viste at mutanten produserte rent mannuronan, se figur 3. Flere fermenteringer ble utført med Pf20118 ved anvendelse av standard dyrkningsbetingelser og PM5-mediet. Volumetriske utbytter var i området 14-16 g mannuronan pr. liter av 40 g fruktose pr. liter medium, i tilnærmet 35-timers fermenteringer. P. f/t/orescens-mutanten Pf20118, avle-det fra Pf201, ble utsatt for mer enn 70 forskjellige forsøk i fermentor, idet ingen av disse har indikert ustabilitet i de mannuronan-produserende egenskapene. Både Pf201 og Pf20118 er blitt dyrket i 60 generasjoner uten at ikke-mukoide kolonier har opptrådt. Selv om det syntes å være mulig at Pf20118 hadde en defekt i mannuronan C-5-epimerase-genet algG, kunne det ikke utelukkes at mutasjonene på-virket andre proteiner, som på en eller annen måte kunne være nødvendig for epimerisering. En foreløpig lokalisering av mutasjonene som er ansvarlig for den mannuronan-produserende fenotypen ble utført ved hjelp av gen-erstatning av a/gG-allelen i hver av mutantene med villtype-a/gG. En gen-erstatningsvektor, pMG31, som koder for villtype-a/gG og de første 135 bp av den nedstrøms a/gX, ble konstruert som beskrevet i tabell 1. Plasmidet ble konjugert i Pf20118, som beskrevet i Materials and Methods, ved anvendelse av PIA-holdig tetracyclin som selektivt medium. Ikke-mukoide kolonier opptrådte på grunn av bruddet av det biosyntetiske alginat-operonet da pMG31 ble rekombinerte til algG. En ikke-mukoid transkonjugant-koloni ble inkubert i 2-6-sekvensielle, flytende kulturer over natten i fravær av tetracyclin, for å tillate tap av det integrerte plasmidet. Eksponentielt voksende kulturer ble fortynnet 10<4->10<9>ganger og platet på PIA-agarplater for å screene for mukoide revertanter. Mukoide kolonier ble deretter igjen strøket på L-agar inneholdende G-lyase, for å teste om de produserte epimerisert alginat. Slike ikke-mukoide revertanter ble funnet, noe som bekrefter at mutasjonen måtte være i DNA-fragmentet som tilsvarer algGX-fragmentet av pMG31. a/gG-genet ble amplifisert med PCR ved anvendelse av primerene Pfa/gG3r og Pfa/gG4f, sekvensert og mutasjonen identifisert, se tabell 3. Mucoid mutants appeared at a frequency of about 1 in 7500 on such selective plates. One mucoid mutant was isolated and designated Pf20118. Pf20118 was grown in a fermenter under standard culture conditions using PM5 medium, see Materials and Methods. The polymer produced was analyzed by<1>H-NMR spectroscopy. The results of this analysis showed that the mutant produced pure mannuronan, see Figure 3. Several fermentations were performed with Pf20118 using standard culture conditions and the PM5 medium. Volumetric yields were in the range of 14-16 g mannuronan per liter of 40 g fructose per liter of medium, in approximately 35-hour fermentations. The P. f/t/orescens mutant Pf20118, derived from Pf201, was subjected to more than 70 different fermentor trials, none of which indicated instability in the mannuronan-producing properties. Both Pf201 and Pf20118 have been cultured for 60 generations without the appearance of non-mucoid colonies. Although it seemed possible that Pf20118 had a defect in the mannuronan C-5 epimerase gene algG, it could not be ruled out that the mutations affected other proteins, which could somehow be required for epimerization. A preliminary localization of the mutations responsible for the mannuronan-producing phenotype was performed by gene replacement of the α/gG allele in each of the mutants with wild-type α/gG. A gene replacement vector, pMG31, encoding wild-type a/gG and the first 135 bp of the downstream a/gX was constructed as described in Table 1. The plasmid was conjugated into Pf20118, as described in Materials and Methods, using of PIA-containing tetracycline as selective medium. Non-mucoid colonies appeared due to the disruption of the alginate biosynthetic operon when pMG31 was recombined into algG. A non-mucoid transconjugant colony was incubated in 2-6 sequential liquid cultures overnight in the absence of tetracycline to allow loss of the integrated plasmid. Exponentially growing cultures were diluted 10<4->10<9>fold and plated on PIA agar plates to screen for mucoid revertants. Mucoid colonies were then again plated on L-agar containing G-lyase, to test whether they produced epimerized alginate. Such non-mucoid revertants were found, confirming that the mutation must be in the DNA fragment corresponding to the algGX fragment of pMG31. The a/gG gene was amplified by PCR using the primers Pfa/gG3r and Pfa/gG4f, sequenced and the mutation identified, see Table 3.

Tre andre epimerase-negative mutantderivat-stammer ble fremstilt i overensstemmelse med fremgangsmåten fremsatt ovenfor, og betegnet Pf2012, Pf2013, henholdsvis Pf20137. De har alle en identifisert mutasjon i sitt a/gG-gen, noe som resulterer i en annen aminosyre i deres AlgG-genprodukt, som vist i tabell 3 nedenfor, og denne aminosyreendringen er tilstrekkelig til å inaktivere proteinet. Mutantene ga tilnærmet de samme nivåer av ren mannuronan som Pf20118, når dyrket under de samme betingelser. Epimeriserings-defekten hos mutantene kunne reverseres ved rekombinasjon med villtype-genet i pMG31. Mutantstammene i tabell 3 ble deponert i NCIMB under tilgangsnumrene: Pf2012 har NCIMB-nr. 41138, Pf2013 har NCIMB-nr. 41139, Pf20118 har NCIMB-nr. 41140 og Pf20137 har NCIMB-nr. 41141. Three other epimerase-negative mutant derivative strains were prepared according to the procedure set forth above and designated Pf2012, Pf2013, and Pf20137, respectively. They all have an identified mutation in their a/gG gene, which results in a different amino acid in their AlgG gene product, as shown in Table 3 below, and this amino acid change is sufficient to inactivate the protein. The mutants produced approximately the same levels of pure mannuronan as Pf20118 when grown under the same conditions. The epimerization defect in the mutants could be reversed by recombination with the wild-type gene in pMG31. The mutant strains in Table 3 were deposited in NCIMB under the accession numbers: Pf2012 has NCIMB no. 41138, Pf2013 has NCIMB no. 41139, Pf20118 has NCIMB no. 41140 and Pf20137 have NCIMB no. 41141.

Eksempel 4 Example 4

Fremstilling av acetylase- negative og modifiserte variantstammer, Pf20118a/ qFA og Pf20118a/ qlJA. Production of acetylase-negative and modified variant strains, Pf20118a/ qFA and Pf20118a/ qlJA.

En Pf20118 a/gF-delesjonsmutant ble først dannet, ved å konstruere et mutant-DNA-fragment inneholdende flankerende sekvenser av en i-ramme-delesjon av deler av a/gF, og deretter ligere fragmentet til selvmordsvektoren pMG48, som beskrevet i tabell 1. Det resulterende plasmid, betegnet pMG79, ble overført til P. fluorescens- stamme Pf20118 ved konjugering, som beskrevet i Materials and Methods, og transkonjugantene ble valgt som blå kolonier på PIA-plater inneholdende XGal og tetracyclin. Doble rekombinanter ble valgt som hvite og mukoide kolonier på PIA-plater inneholdende XGal. Disse kandidatene ble videre testet med henblikk på sensitivitet overfor tetracyclin. Tjuefire hvite, tetracyclin-sensitive kandidater ble testet med henblikk på PCR ved anvendelse av primer-paret a/gF-1-fw og a/gF-2-Rev, som angitt i tabell 2, og produktene ble analysert ved gel-elektroforese. PCR-produkter fra tjueto av kandidatene hadde lengden forventet for villtypen av a/gF-allelen (1,0 kb). Imidlertid hadde de to andre den forventede lengde for mutant-Aa/gF-allelen (0,7 kb). Én av disse ble betegnet Pf20118a/gFA. A Pf20118 α/gF deletion mutant was first generated by constructing a mutant DNA fragment containing flanking sequences of an in-frame deletion of parts of α/gF, and then ligating the fragment into the suicide vector pMG48, as described in Table 1 The resulting plasmid, designated pMG79, was transferred into P. fluorescens strain Pf20118 by conjugation, as described in Materials and Methods, and the transconjugants were selected as blue colonies on PIA plates containing XGal and tetracycline. Double recombinants were selected as white and mucoid colonies on PIA plates containing XGal. These candidates were further tested for sensitivity to tetracycline. Twenty-four white, tetracycline-sensitive candidates were tested for PCR using the primer pair a/gF-1-fw and a/gF-2-Rev, as indicated in Table 2, and the products were analyzed by gel electrophoresis. PCR products from twenty-two of the candidates were the length expected for the wild-type a/gF allele (1.0 kb). However, the other two had the expected length for the mutant Aa/gF allele (0.7 kb). One of these was designated Pf20118a/gFA.

En delesjonsmutant av a/glJ ble skapt ved først å skape et derivat (pMG49) av pMG27, fra hvilket et 1,4 kb A/rul-tfpal-DNA-fragment inneholdende 261 3'-nukleotidene av algl og 5' 1140-nukleotidene av a/gJ ble fjernet. Delesjonskonst-ruksjonen koder for en i-ramme-fusjon av Alg\ og AlgJ som sikrer at AlgF og AlgA bør translateres normalt. Et 3,4 kb Sacl-Xbal-DNA-fragment fra pMG49 ble deretter ligert til selvmordsvektoren pHE55 fordøyd med de samme enzymene, og skapte pMG50. Dette plasmidet, inneholdende sekvensene som flankerer delesjonen, ble innført til Pf20118 ved konjugering fra E. coli S17.1 og ikke-mukoide transkonjuganter ble valgt på PIA-medium med tetracyclin. Transkonjugant-revertanter ble identifisert som mukoide tetracyclin-sensitive kolonier på LA-medium. Fire a/glJA-mutant-kandidater ble testet ved PCR-amplifisering av en region inneholdende den deleterte regionen ved anvendelse av primerparet Pface-tylFw og PfacetylRev (tabell 2), og PCR-produktet ble analysert ved hjelp av aga-rosegel-elektroforese. To av koloniene inneholdt villtype-fragmentet (1,8 kb), mens de to andre inneholdt mutant-segmentet (0,4 kb). Ett av disse ble betegnet stamme Pf20118a/glJA. Pf20118a/gFA og Pf20118a/glJA ble dyrket i fermentorer ved anvendelse av PM5-mediet og standard dyrkningsbetingelser, som fremsatt i Materials and Methods, og det produserte alginatet ble høstet og målt som tidligere beskrevet. Resultatene er gitt i tabell 4 nedenfor. Begge varianter produserte mannuronan-alginat i utbytter på 16-17 g alginat pr. liter medium. Nærværet av acetylgrupper ble bestemt ved<1>H-NMR-spektroskopi, som beskrevet i Materials and Methods. Pf20118a/gFA produserte ikke acetylert alginat, mens Pf20118a/glJA produserte alginat inneholdende små mengder av O-acetylgrupper. A deletion mutant of a/glJ was created by first creating a derivative (pMG49) of pMG27, from which a 1.4 kb A/rul-tfpa1 DNA fragment containing the 261 3' nucleotides of algl and the 5' 1140 nucleotides of a/gJ was removed. The deletion construct codes for an in-frame fusion of Alg\ and AlgJ which ensures that AlgF and AlgA should be translated normally. A 3.4 kb SacI-XbaI DNA fragment from pMG49 was then ligated into the suicide vector pHE55 digested with the same enzymes, creating pMG50. This plasmid, containing the sequences flanking the deletion, was introduced into Pf20118 by conjugation from E. coli S17.1 and non-mucoid transconjugants were selected on PIA medium with tetracycline. Transconjugant revertants were identified as mucoid tetracycline-sensitive colonies on LA medium. Four a/glJA mutant candidates were tested by PCR amplification of a region containing the deleted region using the primer pair Pface-tylFw and PfacetylRev (Table 2), and the PCR product was analyzed by agar-rose gel electrophoresis. Two of the colonies contained the wild-type fragment (1.8 kb), while the other two contained the mutant segment (0.4 kb). One of these was designated strain Pf20118a/glJA. Pf20118a/gFA and Pf20118a/glJA were cultured in fermentors using the PM5 medium and standard culture conditions, as set forth in Materials and Methods, and the alginate produced was harvested and measured as previously described. The results are given in table 4 below. Both varieties produced mannuronan alginate in yields of 16-17 g alginate per liter medium. The presence of acetyl groups was determined by<1>H-NMR spectroscopy, as described in Materials and Methods. Pf20118a/gFA did not produce acetylated alginate, while Pf20118a/glJA produced alginate containing small amounts of O-acetyl groups.

Fermenteringene ble utført i 3-liters fermentorer ved anvendelse av PM5-medium og standard dyrkningsbetingelser. Analyser ble gjort som beskrevet i Material and Methods. The fermentations were carried out in 3-liter fermenters using PM5 medium and standard cultivation conditions. Analyzes were performed as described in Material and Methods.

Pf20118a/gFA og Pf20118a/glJA er deponert i NCIMB under tilgangsnumrene 41142 og 41143. Pf20118a/gFA and Pf20118a/glJA have been deposited in NCIMB under accession numbers 41142 and 41143.

Eksempel 5 Example 5

Fremstilling av en modifisert derivat- mutantstamme som viser lav alginat-lyase- aktivitet. Pf20118AlgLH203R. Preparation of a modified derivative mutant strain showing low alginate lyase activity. Pf20118AlgLH203R.

P. fluorescens har, i henhold til nåværende kunnskap, bare én alginat-lyase (AlgL) kodet for av genet a/gL. Et valg for å kontrollere molekylvekten til alginatet produsert av denne bakterien, er derfor å modifisere AlgL-genproduktet samtidig produsert. P. fluorescens has, according to current knowledge, only one alginate lyase (AlgL) encoded by the gene a/gL. One option to control the molecular weight of the alginate produced by this bacterium is therefore to modify the AlgL gene product simultaneously produced.

Det mutagene primerparet algl_H203R1/algl_H203R2 ble anvendt til å skape en His203Arg- (H203R) mutasjon i algL-genet til Pf20118. Primerene inneholder også passive mutasjoner som skaper et Agel-sete, for allele-identifisering. Det mutagene plasmidet pMG70 ble konstruert, som beskrevet i tabell 1, og innført til Pf20118-kromosomet ved konjugering, og transkonjuganter ble valgt på PIA-medium med tetracyclin og XGal. Transkonjuganter ble dyrket som serier av over-natten-kulturer i fravær av tetracyclin og platet på PIA-medium med XGal for å isolere AlgL-mutanter. Hvite tetracyclin-sensitive mutant-kandidater ble screenet ved hjelp av PCR-amplifisering av a/gL-allelet ved anvendelse av primerene Pfa/gL-SspHI-pMG26 og Pfa/gl_Rev1 (tabell 2), og alleler ble identifisert ved å for-døye PCR-fragmentet med Age\. Mutantstammen valgt ble betegnet Pf20118>VgLH203R. The mutagenic primer pair algl_H203R1/algl_H203R2 was used to create a His203Arg-(H203R) mutation in the algL gene of Pf20118. The primers also contain passive mutations that create an Agel site, for allele identification. The mutagenic plasmid pMG70 was constructed, as described in Table 1, and introduced into the Pf20118 chromosome by conjugation, and transconjugants were selected on PIA medium with tetracycline and XGal. Transconjugants were grown as serial overnight cultures in the absence of tetracycline and plated on PIA medium with XGal to isolate AlgL mutants. White tetracycline-sensitive mutant candidates were screened by PCR amplification of the α/gL allele using the primers Pfa/gL-SspHI-pMG26 and Pfa/gl_Rev1 (Table 2), and alleles were identified by digesting The PCR fragment with Age\. The mutant strain selected was designated Pf20118>VgLH203R.

Når variantstammen Pf20118Algl_H203R blir dyrket i ristekolber ved anvendelse av PIA-mediet med redusert salt, gir det mengder av mannuronan, på tilnærmet samme nivå som variantstammen Pf20118. Også dyrking i fermentor før-te til tilnærmet de samme mengder av mannuronan produsert fra de to variantstammene (H203R produserte 12 g mannuronan-alginat pr. liter). Egenviskositet-målingene av mannuronanet produsert av Pf20118 (egenviskositet på 15 dl/g) og Pf20118Algl_H203R (egenviskositet på 37 dl/g) i ristekolber (ved anvendelse av PIA-medium med redusert salt, ingen proteaser ble tilsatt) viser at sistnevnte produserer et mannuronan med økt molekylvekt. Pf201 produserte alginat med en egenviskositet lik Pf20118 (14 dl/g). When the variant strain Pf20118Algl_H203R is grown in shake flasks using the reduced salt PIA medium, it yields amounts of mannuronan at approximately the same level as the variant strain Pf20118. Cultivation in a fermentor also led to approximately the same amounts of mannuronan produced from the two variant strains (H 2 O 3 R produced 12 g of mannuronan alginate per litre). The intrinsic viscosity measurements of the mannuronan produced by Pf20118 (intrinsic viscosity of 15 dl/g) and Pf20118Algl_H2O3R (intrinsic viscosity of 37 dl/g) in shake flasks (using reduced salt PIA medium, no proteases were added) show that the latter produces a mannuronan with increased molecular weight. Pf201 produced alginate with an intrinsic viscosity similar to Pf20118 (14 dl/g).

Bakterieceller av Pf201, Pf20118 og Pf20118Algl_H203R ble høstet på slut-ten av fermenteringen i ristekolber og ultralydbehandlet. Etter ultralydbehandling ble ekstraktene undersøkt med henblikk på alginatlyase-aktivitet, som ble målt ved fremgangsmåten beskrevet i Materials and Methods. Ved å definere lyase-aktiviteten til Pf201 som 100%, er det mulig å påvise aktivitet ned til 2% ved anvendelse av denne metoden. Pf20118 viste 93% aktivitet. Ingen aktivitet ble påvist for Pf20118AlgLH203R, noe som indikerer at det er mindre enn 2% av den til stammen Pf201. Likevel, da proteasene Alkalase og Neutrase, begge til 0,15 ml/l ble tilsatt, økte egenviskositeten til omtrent 50 dl/g for Pf201 og Pf20118, og til 70 dl/g for Pf20118AlgLH203R, noe som indikerer at mutant-lyasen har noe rest-aktivitet. Variantstammen Pf20118AlgLH203R er deponert i NCIMB under tilgangsnummeret 41144. Bacterial cells of Pf201, Pf20118 and Pf20118Algl_H203R were harvested at the end of the fermentation in shaking flasks and ultrasonically treated. After ultrasound treatment, the extracts were examined for alginate lyase activity, which was measured by the method described in Materials and Methods. By defining the lyase activity of Pf201 as 100%, it is possible to detect activity down to 2% using this method. Pf20118 showed 93% activity. No activity was detected for Pf20118AlgLH203R, indicating that it is less than 2% of that of strain Pf201. Nevertheless, when the proteases Alkalase and Neutrase, both at 0.15 ml/l, were added, the intrinsic viscosity increased to approximately 50 dl/g for Pf201 and Pf20118, and to 70 dl/g for Pf20118AlgLH203R, indicating that the mutant lyase has some residual activity. The variant strain Pf20118AlgLH203R is deposited in NCIMB under accession number 41144.

Eksempel 6 Example 6

Fremstilling av variant- mutantstammer med redusert epimerase- aktivitet. Production of variant mutant strains with reduced epimerase activity.

Mutantstammene Pf201 og Pf20118 tilveiebringer hjelpemidlene til å frem-stille alginat in vivo, med omtrent 30% guluronat-restinnhold, henholdsvis rent mannuronan. Alginater med mellomliggende mengder av guluronsyre- (guluronatrest) innhold som er mellom 0 og 30%, kan imidlertid også dannes. Én måte å oppnå slike stammer på, er å deletere epimerase-genet fra operonet, og deretter innføre genet kontrollert av en promoter enten på et plasmid eller et transposon. Plasmid pMG53 ble konstruert som beskrevet i tabell 1, dette plasmidet inneholder en variant av algG, i hvilket de indre 40% av genet er blitt fjernet. Dette plasmidet ble deretter overført til Pf201, og en stamme inneholdende denne delesjonen, betegnet Pf201 AalgG, ble dannet ved homolog rekombinasjon. Denne stammen dannet ikke alginat, selv om den dannet små oligouronider inneholdende en umet-tet rest på den ikke-reduserende enden. Plasmid pCNB111 er et selvmordsplas-mid, som inneholder et mini-transposon basert på Tn5. Gener kan klones i dette mini-transposonet på en slik måte at deres ekspresjon blir kontrollert av den induserbare Pm-promoteren. Villtype-a/gG-genet ble overført til dette plasmidet, som beskrevet i tabell 1, og skapte plasmid pKB10. Plasmidet ble konjuert i Pf201Aa/gG, som beskrevet i den generelle beskrivelsen i Materials and Methods, under homolog rekombinasjon. Men innlemmelse i kromosomet var i dette tilfelle avhengig av transposonet, ikke av homologi. Den resulterende stammen ble betegnet Pf201Aa/gG::TnKB10. Denne stammen produserer alginat selv i fravær av induser, men mengden av polymer øker med økende konsentrasjon av induser (ikke vist). Da produktet ble analysert ved hjelp av NMR og ved massespektro-metri, ble det funnet at stammen produserer en blanding av alginat og oligomerer. pKB10 ble også overført til Pf20118, og skapte stamme Pf20118::TnKB10. Denne stammen produserer en blanding av villtype-alginat inneholdende 30% G og mannuronan (resultater ikke vist). Disse resultatene viste at ikke bare er epimerasen nødvendig for alginatproduksjon, den epimeriseres også som del av et protein-kompleks. For å oppnå homogent alginat, kan bare én form av epimerase være til stede. The mutant strains Pf201 and Pf20118 provide the means to produce alginate in vivo, with approximately 30% residual guluronate content, respectively pure mannuronan. However, alginates with intermediate amounts of guluronic acid (guluronate residue) content between 0 and 30% can also be formed. One way to obtain such strains is to delete the epimerase gene from the operon, and then introduce the gene controlled by a promoter either on a plasmid or a transposon. Plasmid pMG53 was constructed as described in Table 1, this plasmid contains a variant of algG in which the inner 40% of the gene has been removed. This plasmid was then transferred into Pf201, and a strain containing this deletion, designated Pf201 AalgG, was generated by homologous recombination. This strain did not form alginate, although it did form small oligouronides containing an unsaturated residue at the non-reducing end. Plasmid pCNB111 is a suicide plasmid, which contains a mini-transposon based on Tn5. Genes can be cloned into this mini-transposon in such a way that their expression is controlled by the inducible Pm promoter. The wild-type a/gG gene was transferred to this plasmid, as described in Table 1, creating plasmid pKB10. The plasmid was conjugated into Pf201Aa/gG, as described in the general description in Materials and Methods, under homologous recombination. But incorporation into the chromosome in this case depended on the transposon, not on homology. The resulting strain was designated Pf201Aa/gG::TnKB10. This strain produces alginate even in the absence of inducer, but the amount of polymer increases with increasing concentration of inducer (not shown). When the product was analyzed by NMR and mass spectrometry, it was found that the strain produces a mixture of alginate and oligomers. pKB10 was also transferred into Pf20118, creating strain Pf20118::TnKB10. This strain produces a mixture of wild-type alginate containing 30% G and mannuronan (results not shown). These results showed that not only is the epimerase required for alginate production, it is also epimerized as part of a protein complex. To obtain homogeneous alginate, only one form of epimerase can be present.

En fremgangsmåte for fremstilling av variantstammer med redusert epimerase-aktivitet, er å bytte ut villtype algG med et mutantgen som koder for et mutantprotein med redusert aktivitet. Det er nå etablert en fremgangsmåte for å oppnå slike mutanter, ved anvendelse av egenskapene til Pf201Aa/gG og pKB10. Eksponensielt voksende celler (OD6oonm:0,5) i E. coli S17.1 X-pir (pKB10) ble mutagenisert av nitrosoguanidin. Celler fra 5 ml kultur ble vasket to ganger i 5 ml TM-buffer (1,0 g/l (NH4)2S04, 0,1 g/l MgS04x7H20, 5 mg/l Ca(N03)2, 0,25 mg/l FeS04x7H20, 5,8 g/l maleinsyre, 6,05 g/l Tris, pH-justert til 6,0 med NaOH). Cellene ble gjenoppslemmet i 2,85 ml TM-buffer og behandlet med 100^g/ml nitrosoguanidin i 37°C i 30 min. Suspensjonen ble avkjølt på is i tre minutter, cellene ble pelletert ved sentrifugering og vasket tre ganger i 5 ml LB. Glycerol ble tilsatt til en endelig konsentrasjon på 10%, og gjenoppslemmingen ble frosset ved -80^. Bare 0,007% av cellene overlevde mutagenesen. Plasmidene ble isolert fra de tinte cellene og omformet til E. coli S17.1 X-pir, i tabell 1. Plasmidene ble nå betegnet pKB10-M<*>for å understreke at de utgjør et bibliotek av muterte versjoner av pKB10. One method for producing variant strains with reduced epimerase activity is to replace wild-type algG with a mutant gene that codes for a mutant protein with reduced activity. A method has now been established to obtain such mutants, using the properties of Pf201Aa/gG and pKB10. Exponentially growing cells (OD6oonm:0.5) in E. coli S17.1 X-pir (pKB10) were mutagenized by nitrosoguanidine. Cells from 5 ml culture were washed twice in 5 ml TM buffer (1.0 g/l (NH4)2SO4, 0.1 g/l MgSO4x7H20, 5 mg/l Ca(NO3)2, 0.25 mg/ l FeS04x7H20, 5.8 g/l maleic acid, 6.05 g/l Tris, pH-adjusted to 6.0 with NaOH). The cells were resuspended in 2.85 ml TM buffer and treated with 100 µg/ml nitrosoguanidine at 37°C for 30 min. The suspension was cooled on ice for three minutes, the cells were pelleted by centrifugation and washed three times in 5 ml LB. Glycerol was added to a final concentration of 10% and the reslurry was frozen at -80°. Only 0.007% of the cells survived the mutagenesis. The plasmids were isolated from the thawed cells and transformed into E. coli S17.1 X-pir, in Table 1. The plasmids were now designated pKB10-M<*> to emphasize that they constitute a library of mutated versions of pKB10.

pKB10-M<*>ble deretter konjugert til P. fluorescens Pf201Aa/gG som beskrevet i materialer og metoder-delen (under homolog rekombinasjon), med unntak av at 100 fil frosset E. coli X-pir (pKB10-M<*>) ble inokulert direkte i 10 ml LB-medium og dyrket i 2 timer før det ble blandet med P. fluorescens- stammen. OD6oonmfor begge kulturer var 0,4. Etter inkubering på LA-medium ved 30°C i 36 timer, ble konjugeringsblandingen platet på PIA-medium (Difco) inneholdende 40^g/ml kanamycin(Km). Bare de P. fluorescens- ceWene hvor transposonet TnKB10-M<*>er blitt integrert i kromosomet vil vokse på dette mediet, fordi pKB10 og dets derivater pKB10-M<*> was then conjugated to P. fluorescens Pf201Aa/gG as described in the Materials and Methods section (under homologous recombination), except that 100 fil frozen E. coli X-pir (pKB10-M<*> ) was inoculated directly into 10 ml of LB medium and grown for 2 h before being mixed with the P. fluorescens strain. The OD6oonm for both cultures was 0.4. After incubation on LA medium at 30°C for 36 hours, the conjugation mixture was plated on PIA medium (Difco) containing 40 µg/ml kanamycin (Km). Only those P. fluorescens where the transposon TnKB10-M<*> has been integrated into the chromosome will grow on this medium, because pKB10 and its derivatives

ikke er i stand til å replikeres i P. fluorescens. Selv i fravær av induser blir noe AlgG uttrykt fra Pm-promoteren i P. fluorescens, og dette nivået er tilstrekkelig til å gi mukoide kolonier i stamme Pf201Aa/gG::TnKB10. Omtrent 0,5% av koloniene var ikke-mukoide, noe som enten indikerer at a/gG-genet i disse cellene ikke ble uttrykt på grunn av mutasjoner i enten Pm-promoteren eller i mRNA-ledersekvensen, eller at AlgG-proteinet er ikke-fungerende. are unable to replicate in P. fluorescens. Even in the absence of inducers, some AlgG is expressed from the Pm promoter in P. fluorescens, and this level is sufficient to give mucoid colonies in strain Pf201Aa/gG::TnKB10. Approximately 0.5% of the colonies were non-mucoid, indicating either that the a/gG gene in these cells was not expressed due to mutations in either the Pm promoter or in the mRNA leader sequence, or that the AlgG protein is not - working.

Hver plate (245 x 245 mm) inneholdt 4-5000 kolonier, og mellom 1200 og 1400 av disse kunne plukkes fra hver plate ved anvendelse av en automatisert koloni-plukker, Genetix Q-pixll, Genetix Limited, UK. Parametrene ble justert slik at de små (ikke-mukoide) koloniene ikke ble plukket. En fremgangsmåte for å screene stammen inneholdende det muterte biblioteket ble utviklet. I denne screeningen ble parametrene cellevekst, alginatproduksjon (målt ved anvendelse av en blanding av M- og G-lyaser), henholdsvis G-innhold (målt ved anvendelse av bare G-lyaser), målt; Each plate (245 x 245 mm) contained 4-5000 colonies, and between 1200 and 1400 of these could be picked from each plate using an automated colony picker, Genetix Q-pixll, Genetix Limited, UK. The parameters were adjusted so that the small (non-mucoid) colonies were not picked. A method for screening the strain containing the mutated library was developed. In this screening, the parameters cell growth, alginate production (measured using a mixture of M and G lyases), respectively G content (measured using only G lyases), were measured;

Bakterievekst. Bacterial growth.

Koloniene ble replikert til to forskjellige væskemedier i 96-brønners plater ved anvendelse av en Genetix Q-pixll-koloniplukker. For å bevare klonene ble én duplisering dyrket i 110 jxl LB-medium inneholdende triclosan (0,025 g/l) og kanamycin(Km) (40 mg/l) og inkubert i 48 timer ved 25°C. Glycerol (60%, 40 jxl) ble tilsatt til hver brønn, løsningene ble blandet, og platene ble frosset ved -SO^C. Colonies were replicated into two different liquid media in 96-well plates using a Genetix Q-pixll colony picker. To preserve the clones, one duplication was grown in 110 µl LB medium containing triclosan (0.025 g/l) and kanamycin (Km) (40 mg/l) and incubated for 48 hours at 25°C. Glycerol (60%, 40 µl) was added to each well, the solutions were mixed, and the plates were frozen at -SO₂C.

De andre dupliseringene ble dyrket i 0,5 X PIA (bakteriologisk pepton (10 g/l), NaCI (2 g/l), MgCI2(0,7 g/l), K2S04(5 g/l), glycerol (5 g/l), triclosan (0,025 g/l) og Km (40 mg/l).) m-toluat (induser) ble tilsatt til 0,1 mM. Bakteriene ble dyrket i sterile Nunc 96-V-brønners plater inneholdende 110 ^l medium/brønn, og inkubert i 72 timer ved 25°C ved anvendelse av 900 rpm, orbital bevegelse 3 mm amplitu-de. The other duplicates were grown in 0.5 X PIA (bacteriological peptone (10 g/l), NaCl (2 g/l), MgCl 2 (0.7 g/l), K 2 SO 4 (5 g/l), glycerol (5 g/l), triclosan (0.025 g/l) and Km (40 mg/l).) m-toluate (inducer) was added to 0.1 mM. The bacteria were grown in sterile Nunc 96-V well plates containing 110 µl medium/well, and incubated for 72 hours at 25°C using 900 rpm, orbital motion 3 mm amplitude.

Måling av alginatproduksjon. Measurement of alginate production.

NaCI (0,2M, 120 p\) ble tilsatt til hver brønn, og cellene ble pelletert ved sentrifugering (3900 g, 20^, 30 min). 50 p\ supernatant fra hver brønn ble over-ført til en Nunc 96-flatbrønnsplate. Alginatet ble deacetylert ved tilsetning av NaOH (0,6M, 10 til hver brønn, blanding i 25 sekunder, og inkubering ved rom temperatur i 1 time. 100 p\ lyase-reaksjonsbuffer (50 mM Tris-HCI, 1,5% NaCI (pH 7,5)) ble deretter tilsatt, og løsningene ble blandet i 60 sekunder. 75 p\ fra hver brønn ble overført til en Costar-UV 96-brønners plate. Ytterligere 150 fil lyase-reaksjonsbuffer ble tilsatt, og løsningene ble blandet i 25 sekunder. Absorbansen ved 230 nm (A1) ble avlest, deretter ble 8 jxl G-spesifikk alginat-lyase (0,2 u/ml) tilsatt til hver brønn. Løsningene ble blandet i 25 sekunder og inkubert ved romtemperatur i 60 minutter. De ble igjen blandet i 25 sekunder og avlest ved A230 nm (A2). Deretter ble 8 p\ M-spesifikk alginatlyase (1 u/ml) tilsatt til hver brønn, løsningene ble blandet i 25 sekunder og inkubert ved romtemperatur i 60 minutter. Løsningene ble igjen blandet i 25 sekunder og avlest ved A230 nm (A3). Absorbansen til de tilsatte lyasene ble trukket fra avlesningene A2 og A3. Alginater med kjent sammensetning (polymannuronsyre produsert av Pf20118 og alginat med et G-innhold på 30% produsert av Pf201) ble anvendt som standarder i analysene. NaCl (0.2 M, 120 µl) was added to each well, and the cells were pelleted by centrifugation (3900 g, 20 µl, 30 min). 50 µl of supernatant from each well was transferred to a Nunc 96 flat-well plate. The alginate was deacetylated by adding NaOH (0.6M, 10 to each well, mixing for 25 seconds, and incubating at room temperature for 1 hour. 100 µl lyase reaction buffer (50 mM Tris-HCl, 1.5% NaCl ( pH 7.5)) was then added, and the solutions were mixed for 60 seconds. 75 µl from each well was transferred to a Costar-UV 96-well plate. An additional 150 µl of lyase reaction buffer was added, and the solutions were mixed in 25 seconds. The absorbance at 230 nm (A1) was read, then 8 µl of G-specific alginate lyase (0.2 u/ml) was added to each well. The solutions were mixed for 25 seconds and incubated at room temperature for 60 minutes. They were again mixed for 25 seconds and read at A230 nm (A2).Then 8 µM specific alginate lyase (1 µ/ml) was added to each well, the solutions were mixed for 25 seconds and incubated at room temperature for 60 minutes. The solutions were again mixed for 25 seconds and read at A230 nm (A3).The absorbance of the added lyases was subtracted from the readings A2 o g A3. Alginates of known composition (polymannuronic acid produced by Pf20118 and alginate with a G content of 30% produced by Pf201) were used as standards in the analyses.

Den totale mengde alginat blir beregnet ved å anvende formelen: The total amount of alginate is calculated by applying the formula:

Aaig<=>A3-A1 Aaig<=>A3-A1

Ved å sammenligne Aaig fra prøvene med Aaig fra standarder med kjent alginatkon-sentrasjon, blir alginatkonsentrasjonen i prøvene beregnet. By comparing the Aaig from the samples with the Aaig from standards with known alginate concentration, the alginate concentration in the samples is calculated.

Måling av guluronsyre- ( G) innhold. Measurement of guluronic acid (G) content.

Det relative G-innhold (Gr) i en prøve blir beregnet ved hjelp av formelen The relative G content (Gr) in a sample is calculated using the formula

Gr= (A2-A1)/(A3-A1) Gr= (A2-A1)/(A3-A1)

Ved å sammenligne Gr fra prøvene med Gr til standardene, ble G-innholdet i prø-vene beregnet. By comparing the Gr of the samples with the Gr of the standards, the G content of the samples was calculated.

Ti tusen kolonier ble screenet på denne måten, og noen få kandidater med endret, men ikke null, aktivitet ble plukket. Disse mutantene ble deretter dyrket i ristekolber, som beskrevet under materialer og metoder-delen. PIA-mediet anvendt ble tilsatt triclosan (0,025 g/l), kanamycin (40 mg/l) og m-toluat (0,1 mM), og alginatet produsert ble analysert ved hjelp av NM R, som beskrevet i materialer og metoder-delen. Én mutant produserte alginat inneholdende bare 13% guluron-syrerester, mens villtypen produserer alginat inneholdende omtrent 30% guluron-syrerester (tabell 4). Noen andre stammer som produserer rent mannuronan ble også funnet. Fremgangsmåten gjør det mulig å screene mutantformer av AlgG som innfører mindre guluronsyre enn villtype-enzymet. Ten thousand colonies were screened in this way, and a few candidates with altered, but not zero, activity were picked. These mutants were then grown in shake flasks, as described under the Materials and Methods section. The PIA medium used was supplemented with triclosan (0.025 g/l), kanamycin (40 mg/l) and m-toluate (0.1 mM), and the alginate produced was analyzed using NM R, as described in materials and methods- the part. One mutant produced alginate containing only 13% guluronic acid residues, while the wild type produces alginate containing approximately 30% guluronic acid residues (Table 4). Some other strains that produce pure mannuronan were also found. The procedure makes it possible to screen mutant forms of AlgG that introduce less guluronic acid than the wild-type enzyme.

For å produsere ytterligere variant-mutantstammer som produserer et ønsket alginatprodukt, kan mutantgenene utvinnes ved anvendelse av kjente PCR-teknikker, klonet i pMG48, og overført til Pf201, eller faktisk en hvilken som helst av de overproduserende stammene ved anvendelse av homolog rekombinasjon, som tidligere beskrevet i beskrivelsen. Lik de mannuronan-produserende stammene: Pf2012, Pf2013, Pf20118 og Pf20137, vil en punkt-mutasjon i algG som påvirker epimeriseringen sannsynligvis ikke påvirke mengden av alginat produsert. To produce additional variant mutant strains producing a desired alginate product, the mutant genes can be recovered using known PCR techniques, cloned into pMG48, and transferred into Pf201, or indeed any of the overproducing strains using homologous recombination, which previously described in the description. Similar to the mannuronan-producing strains: Pf2012, Pf2013, Pf20118 and Pf20137, a point mutation in algG that affects epimerization is unlikely to affect the amount of alginate produced.

Eksempel 7 Example 7

Fremstilling av variant- mutantstammer med redusert epimerase- aktivitet. Production of variant mutant strains with reduced epimerase activity.

En alternativ fremgangsmåte for fremstilling av variantstammer med redusert epimerase-aktivitet, er å bytte ut villtype-a/gG med et mutantgen som koder for et mutantprotein med mindre aktivitet. Fire forskjellige aminosyre-substitusjo-ner er i tabell 3 vist å gi epimerase-negative mutanter av AlgG. I disse fire tilfelle-ne påvirker aminosyre-endringen enten størrelsen av, eller ladningen til, aminosyren, for to av dem blir begge egenskapene endret. Mulige ytterligere aminosyrer kan også bli identifisert ved å sekvensere mutanter funnet ved fremgangsmåten beskrevet i eksempel 6. Alternative alleler av algG som koder for mer konservati-ve endringer i disse aminosyrene, gjøres ved setespesifikk mutagenese ved anvendelse av pMG26 som templat. Mutagene primerer blir dannet som inneholder et kodon for den nye aminosyren flankert av omtrent 10-15 nukleotider identisk med den kjente sekvensen. Mutasjoner i Ser337 vil ødelegge Smal-setet, primerer for de andre aminosyrene inneholder fortrinnsvis passive mutasjoner som inn-fører et restriksjons-enzymsete for å hjelpe til å identifisere de nye mutantstammene. Primerer for begge tråder må syntetiseres, og mutagenesen blir utført som beskrevet i Material and Methods. Muterte a/gG-alleler blir deretter overført til pMG48 fordøyd med Nsi\- Nco\ som et 2,7 kb BspHI-Psfl-fordøyd DNA-fragment. De resulterende plasmidene blir overført til Pf201 og transkonjuganter valgt som er ikke-mukoide, tetracyclin-resistente, og blå på agarplater inneholdende XGal. Etter dyrkning av utvalgte kloner for flere påfølgende overføringer i LB-medium, blir doble rekombinanter valgt som har hvite, mukoide kolonier på agarplater inneholdende XGal, og ved å være sensitive overfor tetracyclin. algG fra disse kandidatene kan amplifiseres ved anvendelse av primerparet Pfa/gG5f og Pfa/gG3r. Det amplifiserte produktet er 1,7 kb langt. Hvis et restriksjonssete blir fjernet, eller inn- ført av primerene, blir de korrekte mutantene identifisert ved anvendelse av det tilsvarende restriksjonsenzymet. Alternativt blir kandidatene bekreftet ved DNA-sekvensering. An alternative method for producing variant strains with reduced epimerase activity is to replace wild-type a/gG with a mutant gene that codes for a mutant protein with less activity. Four different amino acid substitutions are shown in Table 3 to give epimerase-negative mutants of AlgG. In these four cases, the amino acid change affects either the size of, or the charge of, the amino acid, for two of them both properties are changed. Possible additional amino acids can also be identified by sequencing mutants found by the method described in example 6. Alternative alleles of algG that code for more conservative changes in these amino acids are made by site-specific mutagenesis using pMG26 as a template. Mutagenic primers are made that contain a codon for the new amino acid flanked by approximately 10-15 nucleotides identical to the known sequence. Mutations in Ser337 will destroy the SmaI site, primers for the other amino acids preferably contain passive mutations that introduce a restriction enzyme site to help identify the new mutant strains. Primers for both strands must be synthesized, and the mutagenesis is performed as described in Material and Methods. Mutated α/gG alleles are then transferred into pMG48 digested with Nsi\-Nco\ as a 2.7 kb BspHI-PsfI digested DNA fragment. The resulting plasmids are transferred into Pf201 and transconjugants selected that are nonmucoid, tetracycline resistant, and blue on agar plates containing XGal. After culturing selected clones for several successive transfers in LB medium, double recombinants are selected that have white, mucoid colonies on agar plates containing XGal, and by being sensitive to tetracycline. algG from these candidates can be amplified using the primer pair Pfa/gG5f and Pfa/gG3r. The amplified product is 1.7 kb long. If a restriction site is removed, or introduced by the primers, the correct mutants are identified using the corresponding restriction enzyme. Alternatively, the candidates are confirmed by DNA sequencing.

Mutantstammene blir dyrket i ristekolber, og alginatet produsert blir isolert som beskrevet i Materials and Methods. Mengden av alginat og G-innholdet blir bestemt ved anvendelse av M- og G-lyaser, som beskrevet i Materials and Methods. Resultatene fra interessante stammer blir bekreftet ved NMR-spektroskopi. The mutant strains are grown in shake flasks, and the alginate produced is isolated as described in Materials and Methods. The amount of alginate and the G content are determined using M and G lyases, as described in Materials and Methods. The results from interesting strains are confirmed by NMR spectroscopy.

Eksempel 8 Example 8

Fremstilling av variant- mutantstamme Pf201MC med en induserbar Pm-promoter for regulering av alginatproduksionen. Preparation of variant mutant strain Pf201MC with an inducible Pm promoter for regulation of alginate production.

Pm-promoteren, sammen med dens effektorprotein XylS, er kjent for å være en sterkt induserbar promoter som kan anvendes i mange gram-negative arter, Blatny et al., 1997, 63, Appl. Environ. Microbiol., s. 370-379. Induseren anvendt er ofte toluat, som diffunderer fritt over bakteriemembranene. P. fluore-scens-stammen Pf0-1 er nå blitt sekvensert på JGI (The DOE Joint Genome Insti-tute) ( http:// spider. jgipsf. org/ JGI microbial/ html/ Pseuctomonas/ pseudo homepa-ge. html). Da alginat-operonet til denne stammen ble sammenlignet med kjente alginat-operonsekvenser fra andre Pseudomonas- arter, fant vi at organiseringen var lik. Alle sekvenserte alginat-produserende arter av Pseudomonas har også den samme, bevarte, åpne leserammen oppstrøms for alginat-promoteren. Den koder potensielt for et protein, idet funksjonen til dette er ukjent. Formålet med dette forsøket var å bytte ut sekvensene nedstrøms for stoppkodonet for denne leserammen og oppstrøms for startkodonet til a/gD, det første genet i alginat-operonet, med sekvenser som koder for XylS, Pm-promoteren og Shine-Dalgarno-sekvensen fra vektoren pJB658 beskrevet i Blatny et al., 1997, 38, s. 35-51. Mesteparten av DNA-segmentet, som skiller xylS og Pm-promoteren i pJB658, ble fjernet. The Pm promoter, together with its effector protein XylS, is known to be a highly inducible promoter that can be used in many Gram-negative species, Blatny et al., 1997, 63, Appl. Environment. Microbiol., pp. 370-379. The inducer used is often toluate, which diffuses freely across the bacterial membranes. The P. fluore-scens strain Pf0-1 has now been sequenced at JGI (The DOE Joint Genome Insti-tute) ( http:// spider. jgipsf. org/ JGI microbial/ html/ Pseuctomonas/ pseudo homepa-ge. html) . When the alginate operon of this strain was compared with known alginate operon sequences from other Pseudomonas species, we found that the organization was similar. All sequenced alginate-producing species of Pseudomonas also have the same conserved open reading frame upstream of the alginate promoter. It potentially codes for a protein, the function of which is unknown. The purpose of this experiment was to replace the sequences downstream of the stop codon of this reading frame and upstream of the start codon of a/gD, the first gene of the alginate operon, with sequences encoding XylS, the Pm promoter and the Shine-Dalgarno sequence from the vector pJB658 described in Blatny et al., 1997, 38, pp. 35-51. Most of the DNA segment separating xylS and the Pm promoter in pJB658 was removed.

Det første trinnet var å klone 3-delen av det hypotetiske proteinet (forkortet hyp) og 5-delen av a/gD, for å få flankerende sekvenser for innsettingen. Da sekvensene til a/gEGXLIJFA til stamme PfO-1 ble sammenlignet med sekvensene til NCIMB10525, ble det funnet at de to sekvensene ikke var identiske. Primerene ble derfor konstruert ved anvendelse av deler av hyp- og a/gD-genene, som er godt bevart i flere arter. 3-delen av hyp ble klonet som et 0,7 kb BspLUI1 l-Spel-fordøyd PCR-fragment ved anvendelse av primerene HypBspLU111 og HypSpe\ i tabell 2, i selvmordsvektoren pMG48, noe som frembringer pHE139. 5-delen av a/gD ble klonet som et 0,8 kb A/ctel-A/s/l-begrenset PCR-fragment i Nde\- Pst\-begrenset pJB658celB, noe som frembringer pHE138. Erstatningsvektoren pMC1, se figur 5, ble deretter konstruert gjennom en serie av kloningstrinn (tabell 1). The first step was to clone the 3′ part of the hypothetical protein (abbreviated hyp) and the 5′ part of a/gD, to obtain flanking sequences for the insertion. When the sequences of a/gEGXLIJFA of strain PfO-1 were compared with those of NCIMB10525, it was found that the two sequences were not identical. The primers were therefore constructed using parts of the hyp and a/gD genes, which are well conserved in several species. The 3 part of hyp was cloned as a 0.7 kb BspLUI1 l-Spel digested PCR fragment using the primers HypBspLU111 and HypSpe\ in Table 2, into the suicide vector pMG48, generating pHE139. The 5′ portion of a/gD was cloned as a 0.8 kb A/ctel-A/s/l restricted PCR fragment into Nde\-Pst\-restricted pJB658celB, generating pHE138. The replacement vector pMC1, see Figure 5, was then constructed through a series of cloning steps (Table 1).

Plasmidet ble overført ved konjugering til stamme Pf201, som beskrevet i Materials and Methods, idet XGal og tetracyclin-resistens/sensitivitet ble valgt for å screene for rekombinanter og påfølgende doble rekombinanter. Kolonier som syntes å være mer mukoide på PIA-medium inneholdende 1 mM toluat enn på PIA-medium ikke inneholdende toluat, ble valgt for ytterligere analyser ved hjelp av PCR. Ved anvendelse av primerparet HypBspLU111 og AlgDNsi\ (tabell 2) ville det forventede PCR-produktet fra villtype-stammer være 2,3 kb langt, mens det til mutantstammen ville være 3,0 kb. Den valgte mutanten ble betegnet Pf201 MC. Denne stammen ble deretter fermentert i fravær og nærvær av toluat (0,025 mM) som en induser. PM5-medium og standardbetingelser ble anvendt under fermenteringen, som beskrevet i Material and Methods. Den ikke-induserte kulturen produserte 3,5 g alginat pr. liter medium, mens den induserte kulturen produserte 13 g alginat pr. liter medium. Mutantstammen Pf201 MC er deponert i NCIMB under tilgangsnummeret 41145. The plasmid was transferred by conjugation into strain Pf201, as described in Materials and Methods, selecting for XGal and tetracycline resistance/sensitivity to screen for recombinants and subsequent double recombinants. Colonies that appeared to be more mucoid on PIA medium containing 1 mM toluate than on PIA medium not containing toluate were selected for further analysis by PCR. Using the primer pair HypBspLU111 and AlgDNsi\ (Table 2), the expected PCR product from wild-type strains would be 2.3 kb long, while that of the mutant strain would be 3.0 kb. The selected mutant was designated Pf201 MC. This strain was then fermented in the absence and presence of toluate (0.025 mM) as an inducer. PM5 medium and standard conditions were used during the fermentation, as described in Material and Methods. The non-induced culture produced 3.5 g of alginate per liter of medium, while the induced culture produced 13 g of alginate per liter medium. The mutant strain Pf201 MC is deposited in NCIMB under the accession number 41145.

Eksempel 9 Example 9

Anvendelse av en induserbar, mutert Pm- promoter for regulering av alginatproduksjon. Use of an inducible, mutated Pm promoter for regulation of alginate production.

Villtype-Pm-promoter fungerer faktisk, men det ikke-induserte nivået av ekspresjon er ganske høyt. Det er blitt utviklet en fremgangsmåte for å screene for mutasjoner i den nevnte promoteren, basert på arbeidet til Winther-Larsen et al., Metabol. Eng. (2000), 2, s. 92-103. Det opprinnelige pJT19-bla ble endret ved å sette inn en avslutningssekvens og et Afl\\\- sete oppstrøms for Pm-promoteren og Spel-setet nedstrøms for promoteren ble endret til et BspLU11 l-sete. Det nye plasmidet ble betegnet p/B11. I dette plasmidet er Pm-promoteren flankert av unike Xba\- og BspLU11 l-restriksjonsseter. To komplementære 50 bp DNA-oligomerer som dekker dette DNA-fragmentet ble deretter syntetisert. Betingelse- ne ble valgt for å gi en feilrate på omtrent 12% i forhold til nukleotidene flankert av disse restriksjonssetene. De tilsvarende villtype-trådene ble også syntetisert. Et bibliotek over dobbelt-trådede oligonukleotider ble deretter gjort ved å hybridisere hver av oligonukleotidene inneholdende mutasjoner med det komplementære vill-type-oligonukleotidet. Endene på oligonukleotidene ble konstruert til å være komplementære med p/B11 begrenset med Xba\ og BspLU111. De hybridiserte oligonukleotidene ble deretter ligert til p/B11 begrenset med Xba\ og BspLU111, og 50.000 transformanter ble oppnådd. I E. coli kan dette biblioteket bli screenet ved anvendelse av resistens overfor ampicillin som en markør. Men P. fluorescens har allerede en ganske høy resistens overfor p-laktamer. Genet for p-laktamase ble byttet ut med et gen som koder for luciferase, som beskrevet i tabell 1, noe som skaper vektorene pHH100 inneholdende villtype-promoteren og pHH100-biblioteket inneholdende biblioteket over promotere. pHH100-biblioteket inneholder 8000 uavhengige transformanter. Det ble deretter overført til P. fluorescens ved konjugering, som beskrevet i Materials and Methods. The wild-type Pm promoter is indeed functional, but the non-induced level of expression is quite high. A method has been developed to screen for mutations in said promoter, based on the work of Winther-Larsen et al., Metabol. Meadow. (2000), 2, pp. 92-103. The original pJT19-bla was changed by inserting a termination sequence and an Afl\\\ site upstream of the Pm promoter and the Spel site downstream of the promoter was changed to a BspLU111 site. The new plasmid was designated p/B11. In this plasmid, the Pm promoter is flanked by unique Xba\ and BspLU111 restriction sites. Two complementary 50 bp DNA oligomers covering this DNA fragment were then synthesized. The conditions were chosen to give an error rate of approximately 12% in relation to the nucleotides flanked by these restriction sites. The corresponding wild-type strands were also synthesized. A library of double-stranded oligonucleotides was then made by hybridizing each of the oligonucleotides containing mutations with the complementary wild-type oligonucleotide. The ends of the oligonucleotides were designed to be complementary to p/B11 restricted by Xba\ and BspLU111. The hybridized oligonucleotides were then ligated to p/B11 restricted with Xba1 and BspLU111, and 50,000 transformants were obtained. In E. coli this library can be screened using resistance to ampicillin as a marker. But P. fluorescens already has a fairly high resistance to β-lactams. The gene for β-lactamase was replaced with a gene encoding luciferase, as described in Table 1, creating the vectors pHH100 containing the wild-type promoter and the pHH100 library containing the library of promoters. The pHH100 library contains 8000 independent transformants. It was then transferred to P. fluorescens by conjugation, as described in Materials and Methods.

Biblioteket til muterte Pm-promotere ble screenet for luciferase-aktivitet ved anvendelse av analysen beskrevet av Wood, K.V. og DeLuca, M. (1987, Anal. The library of mutant Pm promoters was screened for luciferase activity using the assay described by Wood, K.V. and DeLuca, M. (1987, Anal.

Biochem. 161: 501-507). For å oppnå reproduserbare resultater fant vi at bakteriene først måtte dyrkes i mikrotiterplater inneholdende 110 jxl flytende PIA-medium med 40^g/ml kanamycin (Km) (25^, 48 timer, ristet ved 90 rpm). Noen bakterier ble deretter fortynnet i nytt medium, ved anvendelse av et sterilt stempel ("stamp") for overføring, og deretter presset på to nylonfiltre. Filtrene ble plassert på PIA-plater med eller uten induser (1 mM m-toluat), bakteriene vendt opp, og inkubert i 14 timer ved SO^C. Filteret ble deretter plassert i en Petri-skål inneholdende 3 ml luciferin (Promega), (1 mM i 0,1 M natriumcitrat, pH 5,0), ristet inntil væsken var jevnt fordelt, og inkubert i 10 minutter. Det ble plassert på et filterpapir for å fjerne væsken, og plassert, ved ned, på gjennomsiktig plastfilm. Et tørt filterpapir ble plassert på toppen av det for å fjerne rest-fuktighet. Nylonfilteret ble deretter eksponert i 10 minutter ved anvendelse av et Kodak 2000IR-kamera. 1200 kolonier ble screenet ved hjelp av denne metoden, og det ble identifisert 84 som viste ingen, eller kun svak, aktivitet fra kolonier dyrket uten induser, og lett påvisbar aktivitet fra kolonier dyrket i nærvær av induser. Syttini av disse koloniene ble screenet om igjen, og syttifem av dem viste betydelig lavere aktivitet i fravær av induser, sammenlignet med villtypen av pHHIOO. Biochem. 161: 501-507). To obtain reproducible results, we found that the bacteria first had to be cultured in microtiter plates containing 110 µl of liquid PIA medium with 40 µg/ml kanamycin (Km) (25 µ, 48 hours, shaken at 90 rpm). Some bacteria were then diluted in fresh medium, using a sterile stamp ("stamp") for transfer, and then pressed onto two nylon filters. The filters were placed on PIA plates with or without inducer (1 mM m-toluate), the bacteria turned up, and incubated for 14 hours at SO2C. The filter was then placed in a Petri dish containing 3 ml of luciferin (Promega), (1 mM in 0.1 M sodium citrate, pH 5.0), shaken until the liquid was evenly distributed, and incubated for 10 minutes. It was placed on a filter paper to remove the liquid, and placed, face down, on transparent plastic film. A dry filter paper was placed on top of it to remove residual moisture. The nylon filter was then exposed for 10 minutes using a Kodak 2000IR camera. 1200 colonies were screened using this method, and 84 were identified that showed no or only weak activity from colonies grown without inducers, and readily detectable activity from colonies grown in the presence of inducers. Seventy-nine of these colonies were screened again, and seventy-five of them showed significantly lower activity in the absence of inducers, compared to wild-type pHHIOO.

Seks om disse klonene ble dyrket i 10 ml LB inneholdende 50 mg/l kanamycin. Fem ble valgt fordi deres ekspresjonsnivåer uten induser var meget lave, den sjette (Pf201 (pHH100-E1)) hadde et middels ekspresjonsnivå uten induser tilsatt, men også et betydelig høyere ekspresjonsnivå i nærvær av induser. Sta-sjonær fase-kulturer (100 p\) ble deretter overført til to ristekolber inneholdende 10 ml friskt LB-medium og inkubert i to timer før tilsetning av m-toluat til en endelig konsentrasjon på 1 mM. Kulturene ble høstet 14 timer etter induksjon. Nitti jai kultur ble deretter tilsatt til 1,5 ml rør inneholdende 10jxl buffer (1M K2HP04, 20 mM EDTA, pH 7,8) og frosset ved - 80°C. Luciferase-aktivitet ble målt ved anvendelse av Luciferase-analysesystemet fra Promega Inc (kat. nr. E1500) (tabell 5). Fremgangsmåten viste seg å være nyttig til å finne mutant-promotere som ikke bare oppnådde et meget lavt ikke-indusert ekspresjonsnivå, men som også hadde et lavt ikke-indusert ekspresjonsnivå og likevel et ganske høyt indusert ekspresjonsnivå, sammenlignet med villtypen. Resultatene er angitt i tabellen nedenfor. Six of these clones were grown in 10 ml LB containing 50 mg/l kanamycin. Five were chosen because their expression levels without inducers were very low, the sixth (Pf201 (pHH100-E1)) had an intermediate expression level without inducers added, but also a significantly higher expression level in the presence of inducers. Stationary phase cultures (100 µl) were then transferred to two shake flasks containing 10 ml of fresh LB medium and incubated for two hours before addition of m-toluate to a final concentration of 1 mM. The cultures were harvested 14 hours after induction. Ninety jai culture was then added to 1.5 ml tubes containing 10 µl buffer (1M K 2 HPO 4 , 20 mM EDTA, pH 7.8) and frozen at -80°C. Luciferase activity was measured using the Luciferase Assay System from Promega Inc (Cat. No. E1500) (Table 5). The method proved useful in finding mutant promoters that not only achieved a very low non-induced expression level, but also had a low non-induced expression level and yet a fairly high induced expression level, compared to the wild type. The results are shown in the table below.

Stamme NCIMB10525 ble anvendt som blindprøve, og hadde ingen målbar aktivitet. De gjennomsnittlige resultatene fra to uavhengige inokulasjoner av hver stamme er vist. a: Aktiviteten er gitt som vilkårlige enheter (verdiene er avhengig av instrumentenes innstillinger), b: Aktivitet i prosent av prosent av villtype-nivåer. c: Induserte/ikke-induserte verdier. Strain NCIMB10525 was used as a blank and had no measurable activity. The average results from two independent inoculations of each strain are shown. a: Activity is given as arbitrary units (values depend on instrument settings), b: Activity in percent of percent of wild-type levels. c: Induced/non-induced values.

Eksempel 10 Example 10

In wfro- epimerisering av mannuronan- alginatprodukt. In wfro epimerization of mannuronan alginate product.

Mannuronan, produsert som beskrevet i eksempel 4, ble oppløst i buffer (Mops (50 mM), CaCI2(2,5 mM), NaCI (10 mM), pH 6,9) til en konsentrasjon på 0,25% mannuronan-alginat. Mannuronan C5-epimerasen AlgE4, produsert og renset som beskrevet av Ramstad et al, Enzyme and Microbial Technology, Mannuronan, produced as described in Example 4, was dissolved in buffer (Mops (50 mM), CaCl2 (2.5 mM), NaCl (10 mM), pH 6.9) to a concentration of 0.25% mannuronan alginate . The mannuronan C5 epimerase AlgE4, produced and purified as described by Ramstad et al, Enzyme and Microbial Technology,

(1999), 24, s. 636-646, ble tilsatt til en konsentrasjon på 1 mg enzym/200 mg mannuronan. Løsningen ble inkubert ved 37°C i 23 timer. Epimeriseringen ble stoppet ved sur utfelling av alginatet. Alginatet ble deretter gjenoppløst i destillert vann og nøytralisert med alkali. Alginatløsningen ble tilsatt NaCI til en konsentrasjon på 0,2% og ett volum av etanol (96%) for å utfelle alginatet. Det utfelte alginatet ble vasket 3 ganger med 70% etanol, og 2 ganger med 96% etanol, og fryse-tørket. Det frysetørkede alginatet ble videre behandlet og analysert ved hjelp av NM R, som beskrevet i Materials and Methods. Produktet etter denne inkuberingen var et nesten totalt poly-alternerende alginat (PolyMG, tabell 6). (1999), 24, pp. 636-646, was added to a concentration of 1 mg enzyme/200 mg mannuronan. The solution was incubated at 37°C for 23 hours. The epimerization was stopped by acid precipitation of the alginate. The alginate was then redissolved in distilled water and neutralized with alkali. To the alginate solution was added NaCl to a concentration of 0.2% and one volume of ethanol (96%) to precipitate the alginate. The precipitated alginate was washed 3 times with 70% ethanol, and 2 times with 96% ethanol, and freeze-dried. The freeze-dried alginate was further processed and analyzed using NM R, as described in Materials and Methods. The product after this incubation was an almost total poly-alternating alginate (PolyMG, Table 6).

Poly MG ble gjenoppløst i buffer (Mops (50 mM), CaCI2(2,5 mM), NaCI (10 mM), pH 6,9). Mannuronan C5-epimerasen AlgE1 ble produsert og renset som beskrevet av Ramstad et al, Enzyme and Microbial Technology, (1999), 24, s. 636-646, med unntak av at den ble renset kun ved ionebytter-kromatografi. Den ble tilsatt til en konsentrasjon av 1 mg enzym/200 mg mannuronan. Løsningen ble inkubert ved 37°C i 4 dager. Ytterligere AlgE1 (1 mg enzym/200 mg mannuronan) ble tilsatt etter 1, 2 og 3 dagers inkubering. Epimeriseringen ble stoppet som beskrevet ovenfor. Alginatet ble isolert og analysert ved hjelp av NMR, som beskrevet ovenfor. Resultatet av epimeriseringen var et alginat med et G-innhold på >95% (tabell 6). Poly MG was redissolved in buffer (Mops (50 mM), CaCl 2 (2.5 mM), NaCl (10 mM), pH 6.9). The mannuronan C5 epimerase AlgE1 was produced and purified as described by Ramstad et al, Enzyme and Microbial Technology, (1999), 24, pp. 636-646, except that it was purified only by ion exchange chromatography. It was added to a concentration of 1 mg enzyme/200 mg mannuronan. The solution was incubated at 37°C for 4 days. Additional AlgE1 (1 mg enzyme/200 mg mannuronan) was added after 1, 2 and 3 days of incubation. The epimerization was stopped as described above. The alginate was isolated and analyzed by NMR, as described above. The result of the epimerization was an alginate with a G content of >95% (table 6).

Eksempel 11 Example 11

Alginatproduksjon ved anvendelse av forskjellige karbonkilder. Alginate production using different carbon sources.

Pseudomonader er kjent for å ha evnen til å anvende tallrike forbindelser for vekst. I dette eksemplet blir evnen til å metabolisere forskjellige karbonkilder til alginat vist ved anvendelse av PM5-mediet som erstatter fruktose med den aktuel-le karbonkilden. Sammensetningen av mediet, vekstbetingelsene og analysene av alginatkonsentrasjonen i disse fermenteringsforsøkene, ble utført som beskrevet i "generell beskrivelse av materialer og metoder", med mindre annet er angitt. Pseudomonads are known to have the ability to utilize numerous compounds for growth. In this example, the ability to metabolize different carbon sources to alginate is demonstrated using the PM5 medium which replaces fructose with the relevant carbon source. The composition of the medium, the growth conditions and the analyzes of the alginate concentration in these fermentation experiments were carried out as described in the "general description of materials and methods", unless otherwise indicated.

Evnen til å produsere alginat blir vist for en alkohol (glycerol), monosakkari-der (fruktose, glukose) og for et disakkarid (laktose) (se tabell 7). The ability to produce alginate is shown for an alcohol (glycerol), monosaccharides (fructose, glucose) and for a disaccharide (lactose) (see Table 7).

P. fluorescens koder ikke for p-galaktosidase, og er derfor ikke i stand til å anvende laktose som karbonkilde, selv om den kan vokse på både glukose og galaktose. Vi overførte plasmidet pHM2, som koder for E. coli p-galaktosidase (LacZ) og laktose-permease (LacY), som beskrevet av Mostafa, H. E., Heller, K. J., Geis, A. 2002. Appl. Environment. Microbiol. 68: 2619-2623, til stamme Pf201 ved konjugering, som beskrevet i kapitlet om homolog rekombinasjon i beskrivelsen. Den resulterende stammen er benevnt Pf201(pHM2). For å unngå proble-mer med plasmidtap kunne lacZ og lacY fortrinnsvis bli innsatt i kromosomet ved anvendelse av derivater av plasmid pCNB111. Myse, et avfallsprodukt fra oste-produksjon, inneholder store mengder laktose. Da Pf201 (pHM2) ble dyrket i PM5-medium inneholdende 27,5% ultrafiltrert myse, tilsvarende 50,9 g/l laktose i mediet, ble 13,3 g/l alginat produsert. P. fluorescens does not encode β-galactosidase, and is therefore unable to use lactose as a carbon source, although it can grow on both glucose and galactose. We transferred the plasmid pHM2, which encodes E. coli β-galactosidase (LacZ) and lactose permease (LacY), as described by Mostafa, H. E., Heller, K. J., Geis, A. 2002. Appl. Environment. Microbiol. 68: 2619-2623, to strain Pf201 by conjugation, as described in the homologous recombination chapter of the specification. The resulting strain is named Pf201(pHM2). To avoid problems with plasmid loss, lacZ and lacY could preferably be inserted into the chromosome using derivatives of plasmid pCNB111. Whey, a waste product from cheese production, contains large amounts of lactose. When Pf201 (pHM2) was grown in PM5 medium containing 27.5% ultrafiltered whey, corresponding to 50.9 g/l lactose in the medium, 13.3 g/l alginate was produced.

De oppnådde resultatene er angitt i tabell 7, og indikerer at tallrike karbonkilder kan anvendes til å gi store mengder alginat av de alginat-overproduserende mutantstammene. The results obtained are shown in table 7, and indicate that numerous carbon sources can be used to provide large amounts of alginate from the alginate-overproducing mutant strains.

<1>) Hele karbonkilden (40 g/l) blir tilsatt før inokulering av fermentatet. <1>) The entire carbon source (40 g/l) is added before inoculating the fermentate.

<2>) 4,5 g/l glukose blir tilsatt til mediet før starten av fermenteringen. Resten av glukosen (35,5 g/l) blir matet med en kontinuerlig rate (1 g glukose/liter, <2>) 4.5 g/l glucose is added to the medium before the start of fermentation. The rest of the glucose (35.5 g/l) is fed at a continuous rate (1 g glucose/litre,

time). Glukose-matingen blir startet 10 timer etter inokulering. hour). The glucose feeding is started 10 hours after inoculation.

<3>) Ultrafiltrert myse inneholdende laktose som hovedbestanddel og mineraler som mindre bestanddeler, blir tilsatt til PM-5-mediet. Den ultrafiltrerte mysen inneholder også spor av melkeproteiner. Laktosekonsentrasjonen i mediet var 51 g/l etter tilsetning av den ultrafiltrerte mysen. Den ultrafiltrerte mysen ble tilsatt før inokulering av fermentatene. <3>) Ultrafiltered whey containing lactose as the main component and minerals as minor components is added to the PM-5 medium. The ultra-filtered whey also contains traces of milk proteins. The lactose concentration in the medium was 51 g/l after the addition of the ultrafiltered whey. The ultrafiltered whey was added before inoculating the fermentates.

Claims (33)

1. Mutant stamme av P. fluorescens,karakterisert vedat den er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav, idet nevnte stamme produserer minst 10 g alginat per liter medium og er stabil over minst 60 generasjoner.1. Mutant strain of P. fluorescens, characterized in that it is strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof, said strain producing at least 10 g of alginate per liter of medium and is stable over at least 60 generations. 2. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 1,karakterisert veda t nevnte mutantstamme produserer minst 10 g alginat pr. 40-55 g karbonkilde per liter medium.2. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, characterized in that said mutant strain produces at least 10 g of alginate per 40-55 g of carbon source per liter of medium. 3. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 1,karakterisert veda t nevnte mutantstamme produserer minst 10 g alginat pr. 50-55 g karbonkilde per liter medium.3. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, characterized in that said mutant strain produces at least 10 g of alginate per 50-55 g of carbon source per liter of medium. 4. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 1,karakterisert veda t nevnte mutantstamme produserer minst 10 g alginat per 40 g karbonkilde per liter medium.4. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, characterized in that said mutant strain produces at least 10 g of alginate per 40 g of carbon source per liter of medium. 5. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 1,karakterisert veda t nevnte mutantstamme er valgt fra gruppen som består av mutantstamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137, Pf2012 deponert som NCIMB NO.5. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, characterized in that said mutant strain is selected from the group consisting of mutant strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137, Pf2012 deposited as NCIMB NO. 41138, Pf2013 deponert som NCIMB NO. 41139, Pf20118 deponert som NCIMB NO. 41140, Pf20137 deponert som NCIMB NO. 41141, Pf20118alglJA deponert som NCIMB NO. 41143, Pf20118algFA deponert som NCIMB NO. 41142, Pf20118Algl_H203R deponert som NCIMB NO: 41144 og Pf201MC deponert som NCIMB NO: 41145.41138, Pf2013 deposited as NCIMB NO. 41139, Pf20118 deposited as NCIMB NO. 41140, Pf20137 deposited as NCIMB NO. 41141, Pf20118alglJA deposited as NCIMB NO. 41143, Pf20118algFA deposited as NCIMB NO. 41142, Pf20118Algl_H203R deposited as NCIMB NO: 41144 and Pf201MC deposited as NCIMB NO: 41145. 6. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat nevnte mutant har evne til å produsere et alginat som består bare av kun mannuronatrester.6. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said mutant has the ability to produce an alginate consisting only of mannuronate residues only. 7. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 5 eller 6,karakterisertved at nevnte mutant er valgt fra gruppen som bestående av mutantstammene Pf2012 deponert som NCIMB 41138, Pf2013 deponert som NCIMB NO. 41139, Pf20118 deponert som NCIMB NO. 41140 og Pf20137 deponert som NCIMB 41141.7. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 5 or 6, characterized in that said mutant is selected from the group consisting of the mutant strains Pf2012 deposited as NCIMB 41138, Pf2013 deposited as NCIMB NO. 41139, Pf20118 deposited as NCIMB NO. 41140 and Pf20137 deposited as NCIMB 41141. 8. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat nevnte mutant har evnen til å produsere alginat som har et definert guluronatrest- (G) innhold på mellom 0 og 30%.8. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said mutant has the ability to produce alginate which has a defined guluronate residue (G) content of between 0 and 30%. 9. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat nevnte mutant videre omfatter et mutant algF, algl og/eller algJ gen som koder for et acetylase-enzym med redusert aktivitet eller som er inaktivert og som derved produserer alginat uten, eller med et redusert antall O-acetylgrupper.9. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said mutant further comprises a mutant algF, algl and/or algJ gene which codes for an acetylase enzyme with reduced activity or which is inactivated and which thereby producing alginate without, or with a reduced number of O-acetyl groups. 10. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 5 eller 9,karakterisertved at nevnte mutanten er valgt fra gruppen bestående av mutantstammene Pf20118alglJA deponert som NCIMB NO. 41143 og Pf20118algFA deponert som NCIMB NO. 41142.10. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 5 or 9, characterized in that said mutant is selected from the group consisting of the mutant strains Pf20118alglJA deposited as NCIMB NO. 41143 and Pf20118algFA deposited as NCIMB NO. 41142. 11. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat nevnte mutant har evne til å produsere alginat med en molekylvekt på mellom 50.000 og 3.000.000 Dalton.11. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said mutant has the ability to produce alginate with a molecular weight of between 50,000 and 3,000,000 Daltons. 12. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 11,karakterisert veda t nevnte mutant er mutantstammen Pf20118Algl_H203R deponert som NCIMB 41144.12. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 11, characterized in that said mutant is the mutant strain Pf20118Algl_H203R deposited as NCIMB 41144. 13. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat mutantstammen videre omfatter et mutant gen valgt fra gruppen bestående av: et mutant algG gen, et mutant algl gen, et mutant algJ gen, et mutant algL gen og et mutant algF gen.13. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mutant strain further comprises a mutant gene selected from the group consisting of: a mutant algG gene, a mutant algl gene, a mutant algJ gene, a mutant algL gene and a mutant algF gene. 14. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat mutantstammen videre omfatter et mutant algG gen som koder for et epimeraseenzym som har redusert epimeraseaktivitet.14. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mutant strain further comprises a mutant algG gene which codes for an epimerase enzyme which has reduced epimerase activity. 15. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat mutantstammen videre omfatter et mutant algG gen som er inaktivert.15. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mutant strain further comprises a mutant algG gene which is inactivated. 16. Mutantstammen av P. fluorescens ifølge krav 1,karakterisert veda t i nevnte mutantstamme er alginat biosyntetisk operon regulert av en induserbar promoter forskjellig fra den naturlige forekommende promoteren, og eventuell en eller flere effektorgener, hvori nevnte stamme blir oppnådd ved en fremgangsmåte som omfatter følgende trinn: (i) bytting av alginat biosyntetisk operon promoter til en mutant-stamme av P.fluorescens, som er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav, med en induserbar promoter ved homolog rekombinasjon, (ii) eventuelt introdusering av effektorgener inn i bakterien ved (i) ved homolog rekombinasjon, transposon mutagenese eller ved hjelp av et plasmid, (iii) dyrking av bakterien produsert i trinn (i) og eventuelt trinn (ii) og deretter selektering av mutanter, (iv) selektering fra mutantene av (iii) en mutant som produserer minst 10 g alginat per liter medium.16. The mutant strain of P. fluorescens according to claim 1, characterized in that in said mutant strain, the alginate biosynthetic operon is regulated by an inducible promoter different from the naturally occurring promoter, and possibly one or more effector genes, in which said strain is obtained by a method comprising the following steps: (i) switching of the alginate biosynthetic operon promoter to a mutant strain of P.fluorescens, which is strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof, with an inducible promoter by homologous recombination, (ii) optionally introducing effector genes into the bacterium by (i) by homologous recombination, transposon mutagenesis or by means of a plasmid, (iii) culturing the bacterium produced in steps (i) and optionally step (ii) and then selection of mutants, (iv) selection from the mutants of (iii) a mutant that produces at least 10 g of alginate per liter of medium. 17. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 16,karakterisert veda t den induserbare promoteren er en Pm promoter eller mutant derav.17. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 16, characterized in that the inducible promoter is a Pm promoter or mutant thereof. 18. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge kravene 16 eller 17, karakteris ert ved at den induserbare promoteren er en Pm promoter, og videre omfatter effektorgenet xylS.18. Mutant strain of P. fluorescens according to claims 16 or 17, characterized in that the inducible promoter is a Pm promoter, and further comprises the effector gene xylS. 19. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 16 til 18,karakterisert vedat nevnte mutantstamme er Pf201 MC deponert som NCIMB NO. 41145.19. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 16 to 18, characterized in that said mutant strain is Pf201 MC deposited as NCIMB NO. 41145. 20. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilke som helst av kravene 16 til 19,karakterisert vedat nevnte mutantstamme produserer alginat som definert i et hvilke som helst av kravene 6, 8, 9 og 11.20. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 16 to 19, characterized in that said mutant strain produces alginate as defined in any one of claims 6, 8, 9 and 11. 21. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilke som helst av kravene 16 til 19,karakterisert vedat nevnte mutantstamme videre omfatter et mutantgen som definert i et hvilke som helst av kravene 13 til 15.21. Mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 16 to 19, characterized in that said mutant strain further comprises a mutant gene as defined in any one of claims 13 to 15. 22. Mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 20,karakterisert veda t nevnte mutant har evne til å produsere et alginat bestående av kun mannuronatrester.22. Mutant strain of P. fluorescens according to claim 20, characterized in that said mutant has the ability to produce an alginate consisting of only mannuronate residues. 23. Fremgangsmåte for å produsere en mutantstamme av P. fluorescens,karakterisert vedat (a) en mutantstamme av P. fluorescens , som er stammen Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137, blir kontaktet med et mutagent middel, og (b) den behandlete bakterien i trinn (a) blir dyrket i nærvær av en eller flere antibiotika, og (c) antibiotikaresistente mukoidmutanter blir isolert ved seleksjon, og (d) alginatproduksjonsegenskapene til de isolerte mukoidmutantene i trinn (c) blir bestemt.23. Method for producing a mutant strain of P. fluorescens, characterized in that (a) a mutant strain of P. fluorescens, which is the strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137, is contacted with a mutagenic agent, and (b) the treated bacterium in step (a) is grown in the presence of one or more antibiotics, and (c) antibiotic-resistant mucoid mutants are isolated by selection, and (d) the alginate production properties of the isolated the mucoid mutants in step (c) are determined. 24. Fremgangsmåte ifølge krav 23,karakterisert vedat det mutagene middelet er nitrosoguanidin.24. Method according to claim 23, characterized in that the mutagenic agent is nitrosoguanidine. 25. Fremgangsmåte ifølge kravene 23 eller 24,karakterisert vedat den behandlete bakterien i trinn (a) blir dyrket i nærvær av et (3-laktam eller ami-noglykosid antibiotika.25. Method according to claims 23 or 24, characterized in that the treated bacterium in step (a) is cultivated in the presence of a (3-lactam or aminoglycoside antibiotic. 26. Fremgangsmåte ifølge kravene 23 eller 24,karakterisert vedat den behandlete bakterien i trinn (a) blir dyrket i nærvær av karbenicillin.26. Method according to claims 23 or 24, characterized in that the treated bacterium in step (a) is cultivated in the presence of carbenicillin. 27. Fremgangsmåte for å produsere en mutant stamme av P. fluorescens ifølge krav 16,karakterisert vedat (i) den alginatbiosyntetiske operon promoteren av mutantstamme av P. fluorescens, som er stamme Pf201 deponert som NCIMB NO. 41137 eller en mutant derav, blir byttet med en induserbar promoter ved homolog rekombinasjon, og (ii) blir innført i bakterien fra (i) ved homolog rekombinasjon, transposon mutagenese eller ved hjelp av et plasmid, og (iii) mutanter blir dyrket og deretter isolert ved seleksjon, og (iv) alginatproduksjonsegenskapene til de isolerte mutantene i (iii) blir bestemt, og (v) en mutant som produserer minst 10 g alginat per liter medium blir selektert.27. Method for producing a mutant strain of P. fluorescens according to claim 16, characterized in that (i) the alginate biosynthetic operon promoter of mutant strain of P. fluorescens, which is strain Pf201 deposited as NCIMB NO. 41137 or a mutant thereof, is exchanged for an inducible promoter by homologous recombination, and (ii) is introduced into the bacterium from (i) by homologous recombination, transposon mutagenesis or by means of a plasmid, and (iii) mutants are grown and then isolated by selection, and (iv) the alginate production properties of the isolated mutants in (iii) are determined, and (v) a mutant producing at least 10 g of alginate per liter of medium is selected. 28. Fremgangsmåte ifølge krav 27,karakterisert veda t den induserbare promoteren er Pm fra P. putida Tol-plasmid eller en mutert Pm promoter.28. Method according to claim 27, characterized in that the inducible promoter is Pm from the P. putida Tol plasmid or a mutated Pm promoter. 29. Fremgangsmåte for å produsere en mutant stamme av P. fluorescens ifølge krav8,karakterisert vedat (a) vill-type a/gG-genet kodende for C-5 epimerasen blir klonet i et plasmid eller minitransposon og mutagenisert ved kjemisk mutagenese eller ved PCR for å danne et bibliotek av mutageniserte algG gener, (b) et derivat av en alginat-produserende stamme av P. fluorescens som mangler a/gG-genet (Aa/gG-stammen) blir konstruert, (c) biblioteket av mutagenisert algG ifølge trinn (a) blir overført til Aa/gG-stammen av P. fluorescens, og plasmidet eller transposon-inneholdende stammer blir identifisert og analysert for alginat-produksjon og epimerase-aktivitet, (d) plasmid eller transposon-inneholdende stammer inneholdende et mutant a/gG-gen kodende for en epimerase som tilveiebringer alginat med et guluronsyrerestinnhold mellom 0 og 30 % blir identifisert ved analysen i trinn (c), og (e) det mutante a/gG-genet identifisert i trinn (d) blir klonet inn i en gen-erstatningsvektor, og (f) gen-erstatningsvektoren ifølge trinn (e) blir deretter overført til en alginat-produserende stamme ag P. fluorescens for å erstatte dens a/gG-gen med mutante a/gG-genet, og gjøre den i stand til å uttrykke mutantgenet.29. Method for producing a mutant strain of P. fluorescens according to claim 8, characterized in that (a) the wild-type a/gG gene encoding the C-5 epimerase is cloned in a plasmid or minitransposon and mutagenized by chemical mutagenesis or by PCR to form a library of mutagenized algG genes, (b) a derivative of an alginate-producing strain of P. fluorescens lacking the a/gG gene (the Aa/gG strain) is constructed, (c) the library of mutagenized algG according to step (a) is transferred to the Aa/gG strain of P. fluorescens and the plasmid or transposon-containing strains are identified and analyzed for alginate production and epimerase activity, (d) plasmid or transposon-containing strains containing a mutant a /gG gene encoding an epimerase that provides alginate with a guluronic acid residue content between 0 and 30% is identified by the analysis in step (c), and (e) the mutant a/gG gene identified in step (d) is cloned into a gene replacement vector, and (f) gene-e The replacement vector of step (e) is then transferred to an alginate-producing strain of P. fluorescens to replace its a/gG gene with the mutant a/gG gene, enabling it to express the mutant gene. 30. Fremgangsmåte for å produsere en mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav8,karakterisert vedat (a) en eller flere aminosyrer, som ved mutagenese og påfølgende screening blir identifisert som viktige for epimerisering, blir byttet, på gen-nivå, ved sete-spesifikk mutagenese til aminosyrer som er forskjellige fra de som fo-rekommer både i mutant og vill-type a/gG-proteinet, og (b) mutantgenet blir klonet i en gen-erstatningsvektor og denne vektoren blir overført til en alginat-produserende stamme av P. fluorescens hvor den erstatter vill-type a/gG-genet og er i stand til å bli uttrykt.30. Method for producing a mutant strain of P. fluorescens according to claim 8, characterized in that (a) one or more amino acids, which by mutagenesis and subsequent screening are identified as important for epimerization, are changed, at the gene level, by site-specific mutagenesis to amino acids different from those occurring in both the mutant and wild-type a/gG protein, and (b) the mutant gene is cloned into a gene replacement vector and this vector is transferred into an alginate-producing strain of P .fluorescence where it replaces the wild-type a/gG gene and is able to be expressed. 31. Anvendelse av minst en mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 22, for produksjon av alginat.31. Use of at least one mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 22, for the production of alginate. 32. Anvendelse av minst en mutantstamme av P. fluorescens ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 22, for fermentorproduksjon av alginat i stor skala.32. Use of at least one mutant strain of P. fluorescens according to any one of claims 1 to 22, for fermentor production of alginate on a large scale. 33. Anvendelse av alginatet bestående av kun mannuronatrester produsert av minst en mutantstamme av P. fluorescens ifølge krav 6 eller 22, ved fremstilling av et mat- eller industrielt produkt inkludert et farmasøytisk preparat, kosmetikk, dyrefor eller næringsmiddelprodukt, eller som et mellomprodukt for in vitro C-5-empimerisering.33. Use of the alginate consisting of only mannuronate residues produced by at least one mutant strain of P. fluorescens according to claim 6 or 22, in the manufacture of a food or industrial product including a pharmaceutical preparation, cosmetics, animal feed or food product, or as an intermediate for in vitro C-5 epimerization.
NO20050480A 2002-07-26 2005-01-27 Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation. NO335366B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20050480A NO335366B1 (en) 2002-07-26 2005-01-27 Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation.

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20023581A NO20023581D0 (en) 2002-07-26 2002-07-26 New mutant strains of Pseudomonas fluorescence and variants thereof, methods of production and use thereof for the production of alginate
PCT/NO2003/000257 WO2004011628A1 (en) 2002-07-26 2003-07-24 New mutant strains of pseudomonas fluorescens and variants thereof, methods for their production, and uses thereof in alginate production
NO20050480A NO335366B1 (en) 2002-07-26 2005-01-27 Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20050480L NO20050480L (en) 2005-04-08
NO335366B1 true NO335366B1 (en) 2014-12-01

Family

ID=35217797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050480A NO335366B1 (en) 2002-07-26 2005-01-27 Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO335366B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110198959B (en) 2017-01-03 2023-03-28 北卡罗米纳大学查佩尔希尔分校 Nitric oxide releasing alginate as biodegradable antimicrobial scaffolds and related methods
CA3055474A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 The University Of North Carolina At Chapel Hill Nitric oxide-releasing polyaminoglycosides as biodegradable antibacterial scaffolds and methods pertaining thereto
EP3762039A4 (en) 2018-03-06 2021-12-22 The University of North Carolina at Chapel Hill Nitric oxide-releasing cyclodextrins as biodegradable antibacterial scaffolds and methods pertaining thereto
CN113383019B (en) 2018-12-28 2023-11-17 北卡罗来纳大学教堂山分校 Nitric oxide releasing antimicrobial polymers and scaffolds made therefrom and methods relating thereto

Also Published As

Publication number Publication date
NO20050480L (en) 2005-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4975848B2 (en) A new mutant strain of Pseudomonas fluorescens and its mutant strain, its production method and its use in alginate production
Gimmestad et al. The Pseudomonas fluorescens AlgG protein, but not its mannuronan C-5-epimerase activity, is needed for alginate polymer formation
Coplin et al. Molecular genetics of extracellular polysaccharide biosynthesis in vascular phytopathogenic bacteria
CN101501213B (en) Targeted gene deletions for polysaccharide slime formers
Jain et al. The dual roles of AlgG in C‐5‐epimerization and secretion of alginate polymers in Pseudomonas aeruginosa
Jofré et al. Disruption of dTDP-rhamnose biosynthesis modifies lipopolysaccharide core, exopolysaccharide production, and root colonization in Azospirillum brasilense
CN101805708B (en) Poly butyric generates the Sphingomonas mutant bacterial strains of defect and the method for clarification of sphingans and compositions thereof
KR101262705B1 (en) Compositions and methods of using a regulator of biopolymer production
NO335366B1 (en) Mutant strain Pf201 of Pseudomonas fluorescence and its use in alginate production, as well as process for its preparation.
US5418156A (en) Agarase enzyme system from alteromonas strain 2-40
JP4235262B2 (en) Production of non-native bacterial exopolysaccharides in recombinant bacterial hosts
KR100876662B1 (en) Streptomyces sp. strain having an alginate hydrolysis activity and alginate lyase
US5985668A (en) Sucrose metabolism mutants
US7285409B1 (en) Isolated gum operon from Xyllela fastidiosa, isolated nucleic acid molecules therefrom, and uses thereof
KR101054886B1 (en) Xanthan gum biosynthesis-related mutant genes and xanthan gum biosynthetic strains comprising the same and method for producing xanthan gum using mutant strains
Wannasutta et al. Identification of endophytic actinobacteria from Jerusalem artichoke and examination of inulinase gene and enzyme properties
Remminghorst et al. Pseudomonas aeruginosa
WO1989009270A1 (en) Method for altering surface charge of microorganisms

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ALGIPHARMA AS, NO

MK1K Patent expired