RU2013138472A

RU2013138472A - Способ ферментативного получения серосодержащих аминокислот

Info

Publication number: RU2013138472A
Application number: RU2013138472/10A
Authority: RU
Inventors: Франк Шнайдер; Штелла МОЛЬК; Бригитте БАТЕ
Original assignee: Эвоник Дегусса Гмбх
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-02-27
Also published as: WO2012098042A1; BR112013017109A2; US20150322469A1; US20120190084A1; US9062332B2; RU2651511C2; EP2665826B1; CN103328644B; EP2665826A1; US9562245B2; CN103328644A; EP2479279A1; JP6053691B2; ES2651631T3; PL2665826T3; BR112013017109B1; JP2014504875A; MY178988A

Abstract

1. Способ ферментативного получения серусодержащих аминокислот, выбранных из группы L-метионина, L-цистеина, L-цистина, L-гомоцистеина и L-гомоцистина, включающий осуществление стадий, на которых:а) получают микроорганизм семейства Enterobacteriaceae или микроорганизм семейства Corynebacteriaceae, который обладает повышенной тиосульфат-сульфотрансферазной активностью по сравнению с конкретным исходным штаммом;б) ферментируют микроорганизм, полученный на стадии а), в среде, которая содержит неорганический источник серы, выбранный из группы, включающей соль дитиосерной кислоты или смесь соли дитиосерной кислоты и соли серной кислоты, получая ферментационный бульон, ив) концентрируют серусодержащую аминокислоту в ферментационном бульоне, полученном на стадии б).2. Способ ферментативного получения серусодержащих аминокислот, выбранных из группы L-метионина, L-цистеина, L-цистина, L-гомоцистеина и L-гомоцистина, предпочтительно по п. 1, включающий осуществление стадий, на которых:а) получают микроорганизм семейства Enterobacteriaceae или микроорганизм семейства Corynebacteriaceae, в котором происходит сверхэкспрессия гена, кодирующего полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы;б) ферментируют микроорганизм, полученный на стадии а), в среде, которая содержит неорганический источник серы, выбранный из группы, включающей соль дитиосерной кислоты или смесь соли дитиосерной кислоты и соли серной кислоты, получая ферментационный бульон, ив) концентрируют серусодержащую аминокислоту в ферментационном бульоне, полученном на стадии б).3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в микроорганизме происходит сверхэкспрессия одного или нескольк

Claims

1. Способ ферментативного получения серусодержащих аминокислот, выбранных из группы L-метионина, L-цистеина, L-цистина, L-гомоцистеина и L-гомоцистина, включающий осуществление стадий, на которых:

а) получают микроорганизм семейства Enterobacteriaceae или микроорганизм семейства Corynebacteriaceae, который обладает повышенной тиосульфат-сульфотрансферазной активностью по сравнению с конкретным исходным штаммом;

б) ферментируют микроорганизм, полученный на стадии а), в среде, которая содержит неорганический источник серы, выбранный из группы, включающей соль дитиосерной кислоты или смесь соли дитиосерной кислоты и соли серной кислоты, получая ферментационный бульон, и

в) концентрируют серусодержащую аминокислоту в ферментационном бульоне, полученном на стадии б).

2. Способ ферментативного получения серусодержащих аминокислот, выбранных из группы L-метионина, L-цистеина, L-цистина, L-гомоцистеина и L-гомоцистина, предпочтительно по п. 1, включающий осуществление стадий, на которых:

а) получают микроорганизм семейства Enterobacteriaceae или микроорганизм семейства Corynebacteriaceae, в котором происходит сверхэкспрессия гена, кодирующего полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы;

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в микроорганизме происходит сверхэкспрессия одного или нескольких генов, кодирующих полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы, где полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы выбирают из указанных в следующих подпунктах а)-г):

а) полипептид, содержащий или состоящий из полипептидов Rdl2p, GlpE, PspE, YgaP, ThiI, YbbB, SseA, YnjE, YceA, YibN, NCg10671, NCgl1369, NCgl2616, NCgl0053, NCgl0054, NCgl2678, NCg12890; тиосульфат-сульфотрансферазы млекопитающих, например, тиосульфат-сульфотрансферазы из бычьей печени (Bos taurus); предпочтительно Rdl2p, GlpE, PspE и наиболее предпочтительно Rdl2p;

б) полипептид, содержащий или состоящий из аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2;

в) полипептид, аминокислотная последовательность которого идентична на 70% или более аминокислотной последовательности, указанной в подпунктах а) или б), где полипептид обладает тиосульфат-сульфотрансферазной активностью;

г) полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая имеет делецию, замену инсерцию и/или добавление от 1 до 45 аминокислотных остатков относительно аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, где полипептид обладает тиосульфат-сульфотрансферазной активностью.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что экспрессию гена, кодирующего полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы, повышают с помощью одного или нескольких путей, выбранных из следующей группы:

а) экспрессию гена осуществляют под контролем промотора, который обеспечивает в применяемом для осуществления способа микроорганизме усиленную экспрессию по сравнению с исходным штаммом;

б) количество копий гена, кодирующего полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы, повышают по сравнению с исходным штаммом; предпочтительно путем инсерции гена в плазмиды или интеграции гена в хромосому микроорганизма с несколькими копиями;

в) экспрессию гена осуществляют с использованием сайта связывания рибосом, что приводит к усиленной трансляции в применяемом для осуществления способа микроорганизме по сравнению с исходным штаммом;

г) экспрессию гена усиливают путем оптимизации наиболее часто встречающегося кодона гена применительно к используемому для осуществления способа микроорганизму;

д) экспрессию гена усиливают путем снижения уровня вторичных структур мРНК в мРНК, транскрибируемой с гена;

е) экспрессию гена усиливают путем элиминации терминаторов для РНК-полимеразы в мРНК, транскрибируемой с гена;

ж) экспрессию гена осуществляют с использованием мРНК-стабилизирующих последовательностей в мРНК, транскрибируемой с гена.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соль дитиосерной кислоты представляет собой соль, выбранную из группы, включающей соль щелочного металла, соль щелочноземельного металла, соль аммония (и их смеси), предпочтительно аммониевую соль.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соль серной кислоты представляет собой соль, выбранную из группы, включающей соль щелочного металла, соль щелочноземельного металла, соль аммония (и их смеси), предпочтительно аммониевую соль.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в процессе ферментации содержание соли дитиосерной кислоты в пересчете на общее содержание неорганической серы в среде и ферментационном бульоне поддерживают на уровне, составляющем по меньшей мере 5 мол. %.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что серусодержащая аминокислота представляет собой L-метионин.

9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что микроорганизм относится к роду Escherichia, предпочтительно к виду Escherichia coli.

10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что микроорганизм относится к роду Corynebacterium, предпочтительно к виду Corynebacterium glutamicum.

11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что микроорганизм выбирают из

- Corynebacterium glutamicum с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным по сравнению с исходным штаммом или с удаленным путем делении регуляторным белком McbR;

- Escherichia coli с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным по сравнению с исходным штаммом или с удаленным путем делеции регуляторным белком MetJ.

12. Микроорганизм, выбранный из

- Corynebacterium glutamicum с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным или с удаленным путем делеции регуляторным белком McbR по сравнению с исходным штаммом;

- Escherichia coli с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным по сравнению с исходным штаммом или с удаленным путем делеции регуляторным белком MetJ:

где микроорганизм секретирует или продуцирует L-метионин, отличающийся тем, что микроорганизм обладает повышенной тиосульфат-сульфотрансферазной активностью по сравнению с конкретным исходным штаммом.

13. Микроорганизм, выбранный из

- Corynebacterium glutamicum с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным по сравнению с исходным штаммом или с удаленным путем делеции регуляторным белком McbR;

- Escherichia coli с повышенной активностью и/или уровнем экспрессии аспартаткиназы и с ослабленным по сравнению с исходным штаммом или с удаленным путем делеции регуляторным белком MetJ,

отличающийся тем, что микроорганизм секретирует или продуцирует L-метионин, отличающийся тем, что микроорганизм сверхэкспрессирует ген, кодирующий полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы.

14. Микроорганизм по п. 12 или 13, отличающийся тем, что этот микроорганизм сверхэкспрессирует ген, кодирующий полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы, где полипептид с активностью тиосульфат-сульфотрансферазы представляет собой полипептид, указанный в п. 3.

15. Микроорганизм по п. 12 или 13, отличающийся тем, что исходный штамм выводят из микроорганизма, выбранного из группы, состоящей из Escherichia coli MG1655, Escherichia coli W3110, Escherichia coli DH5α, Escherichia coli DH10B, Escherichia coli BW2952, Escherichia coli REL606, Corynebacterium glutamicum ATCC13032, Corynebacterium glutamicum R, Corynebacterium glutamicum DSM20411 (прежнее название Brevibacterium flavum), Corynebacterium glutamicum DSM20412 (прежнее название Brevibacterium lactofermentum), Corynebacterium glutamicum DSM1412 (прежнее название Brevibacterium lactofermentum), Corynebacterium efficiens YS-314^T (т.е. DSM44549), Corynebacterium glutamicum ATCC21608, Corynebacterium glutamicum DSM 17322.