RU2315808C2 - METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED - Google Patents

METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED Download PDF

Info

Publication number
RU2315808C2
RU2315808C2 RU2005138194/13A RU2005138194A RU2315808C2 RU 2315808 C2 RU2315808 C2 RU 2315808C2 RU 2005138194/13 A RU2005138194/13 A RU 2005138194/13A RU 2005138194 A RU2005138194 A RU 2005138194A RU 2315808 C2 RU2315808 C2 RU 2315808C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
strain
coli
bacterium
strains
Prior art date
Application number
RU2005138194/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005138194A (en
Inventor
Марина Евгеньевна Шереметьева
Константин Вячеславович Рыбак
Татьяна Викторовна Леонова
Эльвира Борисовна Ворошилова
Юрий Иванович Козлов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
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
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority to RU2005138194/13A priority Critical patent/RU2315808C2/en
Publication of RU2005138194A publication Critical patent/RU2005138194A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315808C2 publication Critical patent/RU2315808C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiology, amino acids.
SUBSTANCE: invention proposes a method for preparing L-amino acid, such as L-threonine or L-tryptophan, using a microorganism belonging to Escherichia genus and modified so that gene yafA in this microorganism is inactivated. Invention provides preparing L-amino acids with higher degree of effectiveness.
EFFECT: improved preparing method of amino acids.
3 cl, 3 dwg, 3 tbl, 11 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу получения L-аминокислот с использованием бактерии семейства Enterobacteriaceae, в которой экспрессия гена yafA ослаблена.The present invention relates to the microbiological industry, in particular to a method for producing L-amino acids using bacteria of the Enterobacteriaceae family, in which the expression of the yafA gene is impaired.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Бактериальная система фосфоенолпируват (РЕР):фосфотрансфераза сахаров (PTS) играет важную роль в транспорте различных сахаров. Система PTS у Escherichia coli состоит из двух основных цитоплазматических белков: фермента I (enzyme I (EI)) и фосфорилирующего белка-переносчика гистидина, HPr, используемых для всех сахаров, и нескольких специфических к определенным сахарам компонентов, известных под общим названием ферменты II, включающих в себя растворимый фермент IIAGlc и связанный с мембраной фермент IICBGlc (Escherichia coli and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: F.C.Neidhardt, ASM Press, Washington D.C., 1996, pp.1149-1174). Утилизация глюкозы сопровождается последовательным переносом фосфорной группы в системе PTS, в следующем порядке: фосфоенолпируват (РЕР)→EI→HPr→IIAGlc→IICBGlc→глюкоза.Bacterial Phosphoenolpyruvate (PEP) System: Sugar Phosphotransferase (PTS) plays an important role in the transport of various sugars. The Escherichia coli PTS system consists of two main cytoplasmic proteins: enzyme I (enzyme I (EI)) and the phosphorylating histidine transporter protein, HPr, used for all sugars, and several sugar-specific components known under the general name enzymes II, including soluble IIA Glc enzyme and membrane-bound IICB Glc enzyme (Escherichia coli and Salmonella, Second Edition, Editor in Chief: FCNeidhardt, ASM Press, Washington DC, 1996, pp. 1149-1174). Glucose utilization is accompanied by a sequential transfer of the phosphorus group in the PTS system, in the following order: phosphoenolpyruvate (PEP) → EI → HPr → IIA Glc → IICB Glc → glucose.

Было показано, что каждый белковый компонент PTS системы в Е.coli, участвующий в утилизации глюкозы, регулирует активность белка-партнера через непосредственное взаимодействие белков друг с другом. Эти регуляторные функции PTS системы зависят от степени фосфорилирования участвующего в реакции компонента. Продукт гена crr (фермент IIAGlc) служит связующим звеном в некоторых известных регуляторных процессах. Также было показано, что продукт гена yafA (также известного как ген frsA), регуляторный белок FrsA (fermentation/respiration switch protein) образует комплекс, который специфически взаимодействует с нефосфорилированной формой фермента IIAGlc (Коо, В.М. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279(30): 31613-21). Указанные авторы также показали, что разрушение ген yafA повышает уровень клеточного дыхания при росте на некоторых сахарах, включая глюкозу.It has been shown that each protein component of the PTS system in E. coli involved in glucose utilization regulates the activity of the partner protein through direct interaction of proteins with each other. These regulatory functions of the PTS system depend on the degree of phosphorylation of the component involved in the reaction. The product of the crr gene (enzyme IIA Glc ) serves as a link in some known regulatory processes. It has also been shown that the product of the yafA gene (also known as the frsA gene), the FrsA regulatory protein (fermentation / respiration switch protein) forms a complex that specifically interacts with the non-phosphorylated form of the IIA Glc enzyme (Co., B.M. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279 (30): 31613-21). These authors also showed that disruption of the yafA gene increases cellular respiration during growth on certain sugars, including glucose.

В настоящее время нет сообщений, описывающих использование инактивации гена yafA для получения L-аминокислот.There are currently no reports describing the use of yafA gene inactivation to produce L-amino acids.

Описание изобретенияDescription of the invention

Целями настоящего изобретения являются повышение продуктивности штаммов-продуцентов L-аминокислот и предоставление способа получения L-аминокислоты с использованием указанных штаммов.The objectives of the present invention are to increase the productivity of strains producing L-amino acids and the provision of a method for producing L-amino acids using these strains.

Данные цели были достигнуты путем обнаружения того факта, что ослабление экспрессии гена yafA может повысить продукцию L-аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-лейцин, L-гистидин, L-глутаминовая кислота, L-фенилаланин, L-триптофан, L-пролин и L-аргинин.These goals were achieved by detecting the fact that weakening the expression of the yafA gene can increase the production of L-amino acids, such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-leucine, L-histidine, L-glutamic acid, L- phenylalanine, L-tryptophan, L-proline and L-arginine.

Настоящее изобретение предоставляет бактерию семейства Enterobacteriaceae, обладающую способностью к повышенной продукции аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-лейцин, L -гистидин, L-глутаминовая кислота, L-фенилаланин, L-триптофан, L-пролин и L-аргинин.The present invention provides a bacterium of the Enterobacteriaceae family that is capable of increased production of amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-leucine, L-histidine, L-glutamic acid, L-phenylalanine, L-tryptophan, L Proline and L-Arginine.

Целью настоящего изобретения является предоставление бактерии-продуцента L-аминокислоты семейства Enterobacteriaceae, при этом указанная бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия гена yafA в этой бактерии ослаблена.The aim of the present invention is the provision of bacteria producing L-amino acids of the Enterobacteriaceae family, wherein said bacterium is modified so that the expression of the yafA gene in this bacterium is weakened.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой экспрессия гена yafA ослаблена путем инактивации гена yafA.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above in which expression of the yafA gene is attenuated by inactivation of the yafA gene.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная бактерия принадлежит к роду Escherichia.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said bacterium belongs to the genus Escherichia.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная бактерия принадлежит к роду Pantoea.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said bacterium belongs to the genus Pantoea.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматической L-аминокислоты и неароматической L-аминокислоты.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said L-amino acid is selected from the group consisting of an aromatic L-amino acid and a non-aromatic L-amino acid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, при этом указанная неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспартата, L-глутамина, L- глутаминовой кислоты, L-пролина и L-аргинина.It is also an object of the present invention to provide the bacteria described above, wherein said non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine , L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartate, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline and L-arginine.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения L-аминокислоты, который включает в себя:Another objective of the present invention is the provision of a method for producing L-amino acids, which includes:

- выращивание описанной выше бактерии в питательной среде с целью продукции и выделения L-аминокислоты в питательную среду, и- growing the bacteria described above in a nutrient medium for the purpose of production and isolation of L-amino acids in a nutrient medium, and

- сбор указанной L-аминокислоты из культуральной жидкости.- collection of the specified L-amino acids from the culture fluid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматических L-аминокислот и неароматических L-аминокислот.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said L-amino acid is selected from the group consisting of aromatic L-amino acids and non-aromatic L-amino acids.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспартата, L-глутамина, L- глутаминовой кислоты, L-пролина и L-аргинина.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine , L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartate, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline and L-arginine.

Более детально настоящее изобретение описано ниже.In more detail, the present invention is described below.

Детальное описание наилучших способов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF BEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION

1. Бактерия согласно настоящему изобретению.1. The bacterium according to the present invention.

Бактерия, согласно настоящему изобретению, - это бактерия-продуцент L-аминокислоты семейства Enterobacteriaceae, при этом бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия гена yafA в такой бактерии ослаблена.The bacterium of the present invention is an L-amino acid producing bacterium of the Enterobacteriaceae family, the bacterium being modified in such a way that the expression of the yafA gene in such a bacterium is weakened.

Согласно настоящему изобретению, «бактерия - продуцент L-аминокислоты» означает бактерию, обладающую способностью к продукции и выделению L-аминокислоты в питательную среду, когда бактерия, согласно настоящему изобретению, выращивается в указанной питательной среде.According to the present invention, “L-amino acid producing bacterium” means a bacterium capable of producing and secreting an L-amino acid into a culture medium when the bacterium of the present invention is grown in said culture medium.

Используемый здесь термин «бактерия-продуцент L-аминокислоты» также означает бактерию, которая способна продуцировать L-аминокислоту и вызывает накопление L-аминокислоты в культуральной среде в больших количествах, по сравнению с природным или родительским штаммом Е.coli, таким, как штамм Е.coli К-12, и, предпочтительно означает, что указанный микроорганизм способен накапливать в среде целевую L-аминокислоту в количестве не менее, чем 0.5 г/л, более предпочтительно, не менее чем 1.0 г/л. Термин "L-аминокислота" включает в себя L-аланин, L-аргинин, L-аспарагин, L-аспартат, L-цистеин, L-глутаминовую кислоту, L-глутамин, L-глицин, L-гистидин, L-изолейцин, L-лейцин, L-лизин, L-метионин, L-фенилаланин, L-пролин, L-серин, L-треонин, L-триптофан, L-тирозин и L-валин.As used herein, the term “L-amino acid producing bacterium” also means a bacterium that is capable of producing the L-amino acid and causes the accumulation of the L-amino acid in the culture medium in large quantities, compared to the natural or parent E. coli strain, such as strain E .coli K-12, and preferably means that the microorganism is able to accumulate in the medium the target L-amino acid in an amount of not less than 0.5 g / l, more preferably not less than 1.0 g / l. The term "L-amino acid" includes L-alanine, L-arginine, L-asparagine, L-aspartate, L-cysteine, L-glutamic acid, L-glutamine, L-glycine, L-histidine, L-isoleucine, L-leucine, L-lysine, L-methionine, L-phenylalanine, L-proline, L-serine, L-threonine, L-tryptophan, L-tyrosine and L-valine.

Термин "ароматическая L-аминокислота" включает в себя L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан. Термин "неароматическая L-аминокислота" включает в себя L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, L-глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспартат, L-глутамин, L-глутаминовую кислоту, L-пролин и L-аргинин. L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-лейцин, L-гистидин, L-глутаминовая кислота, L -фенилаланин, L-триптофан, L-пролин и L-аргинин наиболее предпочтительны.The term “aromatic L-amino acid” includes L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan. The term “non-aromatic L-amino acid” includes L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartate, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline and L-arginine. L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-leucine, L-histidine, L-glutamic acid, L-phenylalanine, L-tryptophan, L-proline and L-arginine are most preferred.

Семейство Enterobacteriaceae включает в себя бактерии, принадлежащие к родам Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia, и т.д. Более точно, для систематизации родов внутри семейства Enterobacteriaceae в соответствии с систематикой, принятой NCBI (National Center for Biotechnology Information) может быть использована база данных (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/htbinpost/Taxonomy/wgetorg?mode=Tree&id=1236&lvl=3&keep=l&srchmode=l&unlock). Бактерия, принадлежащая к родам Escherichia или Pantoea, является предпочтительной.The Enterobacteriaceae family includes bacteria belonging to the genera Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia, etc. More precisely, a database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/htbinpost/Taxonomy/wgetorg?mode can be used to systematize the birth within the Enterobacteriaceae family in accordance with the taxonomy adopted by the NCBI (National Center for Biotechnology Information) = Tree & id = 1236 & lvl = 3 & keep = l & srchmode = l & unlock). A bacterium belonging to the genera Escherichia or Pantoea is preferred.

Термин «бактерия, принадлежащая к роду Escherichia)) означает, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. Примеры бактерии, принадлежащей к роду Escherichia, использованной в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ею, бактерией Escherichia coli (E.coli).The term "bacterium belonging to the genus Escherichia)) means that the bacterium belongs to the genus Escherichia in accordance with the classification known to the person skilled in the field of microbiology. Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia used in the present invention include, but are not limited to, the bacterium Escherichia coli (E. coli).

Круг бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, не ограничен каким-либо образом, однако, например, бактерии, описанные в книге Neidhardt, F.C. et al. (Escherichia coli and Salmonella typhimurium, American Society for Microbiology, Washington D.C., 1208, Таблица 1), могут быть включены в число бактерий согласно настоящему изобретению.The range of bacteria belonging to the genus Escherichia that can be used in the present invention is not limited in any way, however, for example, the bacteria described in Neidhardt, F.C. et al. (Escherichia coli and Salmonella typhimurium, American Society for Microbiology, Washington D.C., 1208, Table 1), can be included in the number of bacteria according to the present invention.

Термин «бактерия, принадлежащая к роду Pantoea» означает, что бактерия относится к роду Pantoea в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. Недавно несколько видов Enterobacter agglomerans были классифицированы как Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii или подобные им, на основании анализа нуклеотидной последовательности 16S рРНК и т.д. (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).The term "bacterium belonging to the genus Pantoea" means that the bacterium belongs to the genus Pantoea in accordance with the classification known to the specialist in the field of microbiology. Recently, several Enterobacter agglomerans species have been classified as Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii or the like based on analysis of the 16S rRNA nucleotide sequence, etc. (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).

Термин «бактерия модифицирована, таким образом экспрессия гена yafA ослаблена», означает, что бактерия модифицирована таким образом, что модифицированная бактерия содержит уменьшенное количество белка FrsA, по сравнению с немодифицированной бактерией, или становится неспособной синтезировать белок FrsA.The term “bacterium is modified, so the expression of the yafA gene is weakened,” means that the bacterium is modified so that the modified bacterium contains a reduced amount of FrsA protein compared to an unmodified bacterium, or becomes unable to synthesize FrsA protein.

Термин "инактивация гена yafA" означает, что модифицированный ген кодирует полностью нефункциональный белок. Возможно также, что модифицированный участок ДНК неспособен нормально экспрессировать ген в результате делеции части гена, сдвига рамки считывания гена, введения missense/nonsense мутации(й) или модификации прилегающей к гену области, включения последовательностей, контролирующих экспрессию гена, таких как промоторы, энхансеры, аттенуаторы, сайты связывания рибосомы и т.д.The term "inactivation of the yafA gene" means that the modified gene encodes a fully non-functional protein. It is also possible that the modified portion of DNA is unable to express the gene normally as a result of deletion of a portion of the gene, shift of the reading frame of the gene, introduction of the missense / nonsense mutation (s), or modification of the region adjacent to the gene, inclusion of sequences that control gene expression, such as promoters, enhancers, attenuators, ribosome binding sites, etc.

Роль регуляторного белка FrsA, кодируемого геном yafA, в продукции L-аминокислот остается неясной. Однако было показано, что разрушение гена yаfА приводит к повышению клеточного дыхания при росте на нескольких сахарах, включая глюкозу (Коо, В.М. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279(30):31613-21).The role of the FrsA regulatory protein encoded by the yafA gene in the production of L-amino acids remains unclear. However, it was shown that the destruction of the y-fA gene leads to increased cellular respiration with growth on several sugars, including glucose (Co., B.M. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279 (30): 31613-21).

Ген yafA кодирует регуляторный белок FrsA, который образует специфический комплекс с нефосфорилированной формой белка IIAGlc в соотношении 1:1. Ген yafA (gi: 16128225; номера нуклеотидов с 256527 по 257771 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в базе данных GenBank) расположен между генами gpt и crl на хромосоме штамма Е.coli К-12. Нуклеотидная последовательность гена yafA и аминокислотная последовательность кодируемого им регуляторного белка FrsA приведена в Списке последовательностей под номерами SEQ ID NO:1 и SEQ ID NO:2, соответственно.The yafA gene encodes a regulatory protein FrsA, which forms a specific complex with the non-phosphorylated form of the IIA Glc protein in a 1: 1 ratio. The yafA gene (gi: 16128225; nucleotide numbers 256527 to 257771 in sequence with accession number NC_000913.1 in the GenBank database) is located between the gpt and crl genes on the chromosome of E. coli K-12 strain. The nucleotide sequence of the yafA gene and the amino acid sequence of the FrsA regulatory protein encoded by it are shown in the List of sequences under the numbers SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, respectively.

Поиск BLAST позволяет сделать вывод, что ортологи гена. yafA существуют только у нескольких грамотрицательных бактерий, таких как Е.coli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Yersinia pestis, Vibrio cholerae, V. vulnificus, V. parahaemolyticus и Photorhabdus luminescens (www.ncbi.nlm.nih.gov). Все указанные виды бактерий являются факультативными анаэробами, принадлежащими к группе γ-протеобактерий и большинство из них являются высокопатогенными.A BLAST search leads to the conclusion that the gene is orthologous. yafA exists in only a few gram-negative bacteria, such as E. coli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Yersinia pestis, Vibrio cholerae, V. vulnificus, V. parahaemolyticus and Photorhabdus luminescens (www.ncbi.nlm.nih.gov). All these types of bacteria are facultative anaerobes belonging to the group of γ-proteobacteria and most of them are highly pathogenic.

На основе статистического анализа базы данных трансмембранных белков, встречающихся в природе, программой TMbase была построена модель трансмембранной топологии белка FrsA (Фиг.3). Программа TMpred предсказывает трансмембранные сегменты белка и их ориентацию. Предсказание основано на использовании при обсчете комбинации нескольких весовых матриц (TMbase - база данных трансмембранных участков белков К. Hofmann & W. Stoffel (1993) Biol. Chem. Hoppe-Seyler 374,166, http://www.ch.embnet. org/software/TMPRED_form.html).Based on statistical analysis of the database of transmembrane proteins found in nature, TMbase program built a model of the transmembrane topology of the FrsA protein (Figure 3). TMpred predicts transmembrane protein segments and their orientation. The prediction is based on the use of a combination of several weight matrices when calculating (TMbase - a database of transmembrane protein sections by K. Hofmann & W. Stoffel (1993) Biol. Chem. Hoppe-Seyler 374.166, http: //www.ch.embnet. Org / software /TMPRED_form.html).

Данная модель обнаружила 6 устойчивых трансмембранных спиралей с общим счетом, равным 6482, и параметрами предсказания: длина ТМ-спирали между 14 и 35.This model found 6 stable transmembrane spirals with a total score of 6482 and prediction parameters: the length of the TM helix is between 14 and 35.

No. отfrom доbefore длинаlength счетscore ориентацияorientation 1one 205205 223223 (19)(19) 513513 o-i (outside-inside) снаружи-внутрьo-i (outside-inside) 22 328328 346346 (19)(19) 10591059 i-oi-o 33 435435 454454 (20)(twenty) 10161016 o-io-i 4four 472472 487487 (16)(16) 980980 i-oi-o 55 823823 841841 (19)(19) 16041604 o-io-i 66 871871 890890 (20)(twenty) 13101310 i-oi-o

Поскольку в последовательностях ДНК разных родов или штаммов семейства Enterobacteriaceae могут существовать некоторые различия, нуклеотидная последовательность гена yafA, подлежащего инактивации, не ограничивается последовательностью гена, приведенной в SEQ ID No:1, но также может включать последовательности генов, гомологичных последовательности, приведенной в SEQ ID No:1, кодирующих вариант белка FrsA. Термин «вариант белка», используемый в настоящем открытии, означает белок, который имеет изменения в последовательности, такие как делеции, вставки, добавки или замены аминокислот, но до тех пор, пока сохраняется активность белкового продукта, а именно регуляторного белка FrsA. Количество изменений в варианте белка зависит от положения или типа аминокислотных остатков в третичной пространственной структуре белка. Оно может варьироваться в диапазоне от 2 до 30, предпочтительней в диапазоне от 2 до 15 и наиболее предпочтительно в диапазоне от 2 до 5 в полной аминокислотной последовательности, приведенной в списке последовательностей под номером SEQ ID NO.2. Эти изменения в вариантах белка могут иметь место на участках белка, которые не существенны для функции белка. Такое изменение не приводит к нарушению третичной пространственной структуры или активности белка, так как некоторые аминокислоты имеют высокую гомологию между друг другом. Эти изменения в варианте белка могут иметь место на участках белка, которые не важны для функции белка. Таким образом, вариант белка, кодируемого геном yafA, может быть представлен белком с гомологией не менее 80%, предпочтительней не менее 90%, и, наиболее предпочтительно, не менее 95%, по отношению к полной аминокислотной последовательности, кодируемой геном yafA и приведенной в Списке последовательностей под номером 2 (SEQ ID NO.2), до тех пор, пока сохраняется активность белкового продукта, а именно регуляторного белка FrsA.Since there may be some differences in the DNA sequences of different genera or strains of the Enterobacteriaceae family, the nucleotide sequence of the yafA gene to be inactivated is not limited to the gene sequence shown in SEQ ID No: 1, but may also include gene sequences homologous to the sequence shown in SEQ ID No: 1 encoding a variant of the FrsA protein. The term “protein variant” as used in this discovery means a protein that has changes in sequence, such as deletions, insertions, additions or substitutions of amino acids, but as long as the activity of the protein product, namely the regulatory protein FrsA, is maintained. The number of changes in a protein variant depends on the position or type of amino acid residues in the tertiary spatial structure of the protein. It can vary in the range from 2 to 30, more preferably in the range from 2 to 15, and most preferably in the range from 2 to 5 in the full amino acid sequence shown in the list of sequences under the number SEQ ID NO.2. These changes in protein variants can occur at protein sites that are not essential for protein function. Such a change does not lead to a violation of the tertiary spatial structure or activity of the protein, since some amino acids have a high homology between each other. These changes in the protein variant may occur in areas of the protein that are not important for protein function. Thus, a variant of the protein encoded by the yafA gene can be represented by a protein with a homology of at least 80%, more preferably at least 90%, and most preferably at least 95%, with respect to the complete amino acid sequence encoded by the yafA gene and shown in The sequence listing under number 2 (SEQ ID NO.2), as long as the activity of the protein product, namely the regulatory protein FrsA, is maintained.

Гомология между двумя аминокислотными последовательностями может быть определена с помощью хорошо известных методов, например с помощью компьютерной программы BLAST 2.0, которая рассчитывает три параметра: счет, идентичность и сходство. Кроме того, ген yafA может быть представлен вариантом, который гибридизуется с нуклеотидной последовательностью, приведенной в Списке последовательностей под номером 1 (SEQ ID NO:1), или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, в жестких условиях, при условии, что указанный вариант кодирует регуляторный белок FrsA. "Жесткие условия" включают такие условия, при которых специфические гибриды образуются, а неспецифические гибриды - не образуются. Например, демонстрацией жестких условий может служить однократная или многократная отмывка, предпочтительно двух- или трехкратная отмывка при концентрации солей 1×SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1×SSC, 0.1% SDS, при температуре 60°С. Продолжительность отмывки зависит от типа мембраны, используемой для блотинга, и, как правило, от рекомендаций производителя.The homology between two amino acid sequences can be determined using well-known methods, for example, using the computer program BLAST 2.0, which calculates three parameters: score, identity and similarity. In addition, the yafA gene can be represented by a variant that hybridizes with the nucleotide sequence shown in Sequence Listing at number 1 (SEQ ID NO: 1), or with a probe that can be synthesized based on the specified nucleotide sequence, under stringent conditions, under provided that this option encodes a regulatory protein FrsA. "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. For example, a demonstration of harsh conditions can be a single or multiple washing, preferably two or three washing, at a salt concentration of 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at a temperature of 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting, and, as a rule, on the recommendations of the manufacturer.

Например, рекомендуемая продолжительность отмывки мембраны Hybond N+nylon (Amersham) в жестких условиях составляет 15 минут. Предпочтительно, отмывка может производиться от 2-х до 3-х раз. Длина зонда может быть выбрана соответствующим образом, в зависимости от условий гибридизации, и обычно варьируется в диапазоне от 100 п.о. до 1 тыс. п.о.For example, the recommended duration of washing a Hybond N + nylon membrane (Amersham) under stringent conditions is 15 minutes. Preferably, the washing can be carried out from 2 to 3 times. The length of the probe can be selected accordingly, depending on the hybridization conditions, and usually varies in the range of 100 bp. up to 1 thousand bp

Инактивация указанного гена может быть выполнена традиционными методами, такими как мутагенез с использованием УФ-излучения или обработки нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин), сайт-направленный мутагенез, инактивация гена с помощью гомологичной рекомбинации, или/и инсерционно-делеционного мутагенеза (Yu, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83) и (Datsenko K.A. and Wanner B.L, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000,97:12: 6640-45), называемого также "Red-зависимая интеграция".Inactivation of the indicated gene can be performed by traditional methods, such as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), site-directed mutagenesis, gene inactivation by homologous recombination, and / or insertion-deletion mutagenesis (Yu, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83) and (Datsenko KA and Wanner BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 2000.97: 12: 6640-45), also called "Red-Dependent Integration".

Инактивация гена yafA может быть установлена при помощи матриц Phenotype Microarrays (PMs) (Biolog, Inc.) с использованием в качестве репортерной системы скорости клеточного дыхания. Химическая реакция данного метода основана на окрашивании тетразолиумным красителем и последующим колориметрическим измерением скорости дыхания клеток. Подробная информация о РМ экспериментах доступна на сайте www.biolog.com. Анализ Phenotype Microarrays показал, что инактивация гена yafA повышает скорость клеточного дыхания на нескольких сахарах, включая арабинозу, фруктозу, лактозу и глюкозу (Коо, В.М. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279(30): 31613-21).Inactivation of the yafA gene can be ascertained using Phenotype Microarrays matrices (PMs) (Biolog, Inc.) using cell respiration rate as a reporter system. The chemical reaction of this method is based on staining with a tetrazolium dye and subsequent colorimetric measurement of the cell respiration rate. Detailed information on RM experiments is available at www.biolog.com. An analysis of Phenotype Microarrays showed that inactivation of the yafA gene increases the rate of cellular respiration on several sugars, including arabinose, fructose, lactose, and glucose (Co., B.M. et al. J Biol Chem. 2004 Jul 23; 279 (30): 31613- 21).

Снижение или отсутствие в бактерии активности белка FrsA, согласно настоящему открытию, может быть установлено при сравнении с родительской немодифицированной бактерией. Кроме того, уровень экспрессии гена может быть установлен путем измерения количества мРНК, транскрибируемой геном, с помощью различных хорошо известных методов, включая блоттинг по Нозерну, метод количественного ОТ-ПЦР и подобных им методов. Количество или молекулярный вес белка, кодируемого геном, могут быть измерены хорошо известньми методами, включая SDS-PAGE с последующим иммуноблотингом блоттинг по Вестерну и подобными им методами.The decrease or absence in the bacterium of the activity of the FrsA protein, according to the present discovery, can be established by comparison with the parent unmodified bacterium. In addition, the level of gene expression can be determined by measuring the amount of mRNA transcribed by the gene using various well-known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR and similar methods. The amount or molecular weight of the protein encoded by the gene can be measured by well-known methods, including SDS-PAGE followed by Western blot analysis by Western blotting and similar methods.

Методами получения плазмидной ДНК, разрезания и лигирования ДНК, трансформации, выбора олигонуклеотидов в качестве праймеров и подобные им могут являться обычные методы, хорошо известные специалисту в данной области. Эти методы описаны, например, в книге Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).Methods for obtaining plasmid DNA, cutting and ligation of DNA, transformation, selection of oligonucleotides as primers and the like can be conventional methods well known to those skilled in the art. These methods are described, for example, in Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).

Бактерия - продуцент L-аминокислотыBacteria - L-amino acid producer

В качестве бактерии, согласно настоящему изобретению, которая модифицирована, таким образом, что в ней ослаблена экспрессия гена yafA, может быть использована бактерия, способная продуцировать L-ароматические или L-неароматические аминокислоты.As a bacterium according to the present invention, which is modified in such a way that expression of the yafA gene is impaired, a bacterium capable of producing L-aromatic or L-non-aromatic amino acids can be used.

Бактерия, согласно настоящему изобретению, может быть получена путем ослабления экспрессии гена yafA в бактерии, уже обладающей способностью к продукции L-аминокислот. С другой стороны, бактерия, согласно настоящему изобретению, может быть получена путем придания бактерии, в которой экспрессия гена yafA уже ослаблена, способности к продукции L-аминокислот.The bacterium of the present invention can be obtained by attenuating the expression of the yafA gene in a bacterium already possessing the ability to produce L-amino acids. Alternatively, the bacterium of the present invention can be obtained by imparting a bacterium in which the expression of the yafA gene is already impaired to the ability to produce L-amino acids.

Бактерия - продуцент L-треонинаBacteria - producer of L-threonine

Примеры родительских штаммов для получения бактерии-продуцента L-треонина, согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli TDH-6/pVIC40 (ВКПМ В-3996) (патенты США 5175107 и 5,705,371), штамм Е.coli NRRL-21593 (патент США 5939307), штамм Е.coli FERM BP-3756 (патент США 5474918), штаммы Е.coli FERM ВР-3519 и PERM BP-3520 (патент США 5,376,538), штамм Е.coli MG442 (Гусятинер и др., Генетика (в Росии), 14, 947-956 (1978)), штаммы Е.coli VL643 и VL2055 (Европейская патентная заявка ЕР 1149911 А) и подобными им.Examples of parent strains for producing the L-threonine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain TDH-6 / pVIC40 (VKPM B-3996) (US Pat. No. 5,175,107 and 5,705,371), E. coli strain NRRL-21593 (US patent 5939307), E. coli strain FERM BP-3756 (US patent 5474918), E. coli strains FERM BP-3519 and PERM BP-3520 (US patent 5,376,538), strain E. coli MG442 (Gusyatiner et al., Genetics (in Russia), 14, 947-956 (1978)), E. coli strains VL643 and VL2055 (European patent application EP 1149911 A) and the like.

Штамм TDH-6 является дефицитным по гену thrC, способен ассимилировать глюкозу и содержит ген ilvA с мутацией типа "leaky". Указанный штамм содержит мутацию в гене rhtA, которая обуславливает устойчивость к высоким концентрациям треонина и гомосерина. Штамм В-3996 содержит плазмиду pVIC40, которая была получена путем введения в вектор, производный от вектора RSF1010, оперона thrA*BC, включающего мутантный ген thrA, кодирующий аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, у которой существенно снижена чувствительность к ингибированию треонином по типу обратной связи. Штамм В-3996 был депонирован 19 ноября 1987 года во Всесоюзном научном центре антибиотиков (РФ, 117105 Москва, Нагатинская ул., 3-А) с инвентарным номером РИА 1867. Указанный штамм также был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером В-3996.Strain TDH-6 is deficient in the thrC gene, is capable of assimilating glucose, and contains the ilvA gene with a leaky mutation. The specified strain contains a mutation in the rhtA gene, which causes resistance to high concentrations of threonine and homoserine. Strain B-3996 contains the plasmid pVIC40, which was obtained by introducing into the vector derived from the RSF1010 vector the thrA * BC operon including the thrA mutant gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, which has a significantly reduced feedback sensitivity to threonine inhibition. Strain B-3996 was deposited on November 19, 1987 at the All-Union Scientific Center for Antibiotics (RF, 117105 Moscow, Nagatinskaya St., 3-A) with inventory number RIA 1867. The strain was also deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF , 117545 Moscow, 1st Road passage, 1) with inventory number B-3996.

Желательно, чтобы бактерия, согласно настоящему изобретению, была далее модифицирована таким образом, чтобы иметь повышенную экспрессию одного или нескольких генов, перечисленных ниже:It is desirable that the bacterium according to the present invention, be further modified so as to have increased expression of one or more genes listed below:

- мутантного гена thrA, кодирующего аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи;- mutant thrA gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, resistant to threonine inhibition by feedback type;

- гена thrB, кодирующего гомосеринкиназу;- thrB gene encoding homoserine kinase;

- гена thrC, кодирующего треонинсинтазу;- thrC gene encoding threonine synthase;

- гена asd, кодирующего аспартат-β-семиальдегиддегидрогеназу;- asd gene encoding aspartate β-semialdehyde dehydrogenase;

- гена rhtA, предположительно кодирующего трансмембранный белок; и- rhtA gene, presumably encoding a transmembrane protein; and

- гена aspC, кодирующего аспартатаминотрансферазу (аспартаттрансаминазу);- aspC gene encoding aspartate aminotransferase (aspartate transaminase);

Ген thrA, кодирующий аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I Escherichia coli был расшифрован (номера нуклеотидов с 337 по 2799 в последовательности с инвентраным номером NC_000913.2, gi: 49175990 в базе данных GenBank). Ген thrA расположен между генами thrL и thrB на хромосоме штамма Е.coli К-12. Ген thrB, который кодирует гомосеринкиназу Escherichia coli, был расшифрован (номера нуклеотидов с 2801 по 3733 в последовательности с инвентарньм номером NC_000913.2, gi: 49175990 в базе данных GenBank). Ген thrB расположен между генами thrA и thrC на хромосоме штамма Е.coli К-12. Ген thrC, который кодирует треонинсинтазу Escherichia coli, был расшифрован (номера нуклеотидов с 3734 по 5020 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2, gi: 49175990 в базе данных GenBank). Ген thrC расположен между геном thrB и открытой рамкой считывания yaаХ на хромосоме штамма Е.coli К-12. Все три гена функционируют как отдельный оперон треонина.The thrA gene encoding Escherichia coli aspartokinase homoserine dehydrogenase I was deciphered (nucleotide numbers 337 to 2799 in sequence with accession number NC_000913.2, gi: 49175990 in the GenBank database). The thrA gene is located between the thrL and thrB genes on the chromosome of E. coli K-12 strain. The thrB gene, which encodes Escherichia coli homoserine kinase, was deciphered (nucleotide numbers from 2801 to 3733 in sequence with accession number NC_000913.2, gi: 49175990 in the GenBank database). The thrB gene is located between the thrA and thrC genes on the chromosome of E. coli K-12 strain. The thrC gene, which encodes Escherichia coli threonine synthase, was deciphered (nucleotide numbers 3734 to 5020 in sequence with accession number NC_000913.2, gi: 49175990 in the GenBank database). The thrC gene is located between the thrB gene and the open yaaX reading frame on the chromosome of E. coli K-12 strain. All three genes function as a separate threonine operon.

Мутантный ген thrA, который кодирует аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи, а также гены thrB и thrC, могут быть получены в составе одного оперона из хорошо известной плазмиды pVIC40, которая присутствует в штамме-продуценте треонина Е.coli ВКПМ В-3996. Плазмида pVIC40 подробно описана в патенте США 5705371.The mutant thrA gene, which encodes aspartokinase homoserine dehydrogenase I, which is resistant to threonine inhibition by feedback, as well as the thrB and thrC genes, can be obtained as part of one operon from the well-known plasmid pVIC40, which is present in the E. coli threonine producing strain VKPM B-3996. Plasmid pVIC40 is described in detail in US Pat. No. 5,705,371.

Ген rhtA расположен на 18 мин на хромосоме Е.coli рядом с glnHPQ опероном, который кодирует компоненты системы глутаминового транспорта. Ген rhtA идентичен ORF1 (ген ybiF, номера нуклеотидов с 764 по 1651 в последовательности с инвентарным номером ААА218541, gi:440181 в базе данных GenBank) и расположен между генами рехВ и отрХ. Элемент, экспрессирующий белок, кодируемый ORF1, был обозначен как ген rhtA (rht: устойчивость к гомосерину и треонину). Также было показано, что мутация rhtA23 является заменой нуклеотидного остатка А на нуклеотидный остаток G в позиции 1 относительно стартового кодона ATG (ABSTRACTS of the 17th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology in conjugation with the Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology, San Francisco, California, August 24-29, 1997, abstract No. 457, EP 1013765 A).The rhtA gene is located for 18 min on the E. coli chromosome next to the glnHPQ operon, which encodes the components of the glutamine transport system. The rhtA gene is identical to ORF1 (ybiF gene, nucleotide numbers from 764 to 1651 in sequence with accession number AAA218541, gi: 440181 in the GenBank database) and is located between the pXB and opX genes. The protein expressing element encoded by ORF1 was designated as the rhtA gene (rht: resistance to homoserin and threonine). The rhtA23 mutation has also been shown to replace nucleotide residue A with nucleotide residue G at position 1 relative to the ATG start codon (ABSTRACTS of the 17 th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology in conjugation with the Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology, San Francisco, California, August 24-29, 1997, abstract No. 457, EP 1013765 A).

Ген asd E.coli уже описан (номера нуклеотидов с 3572511 по 3571408 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1, gi: 16131307 в базе данных GenBank) и может быть получен методом ПЦР (полимеразная цепная реакция; ссылка на White, T.J. et al., Trends Genet., 1989, 5:185) с использованием праймеров, сконструированных на основе нуклеотидной последовательности гена. Гены asd от других микроорганизмов могут быть получены подобным образом.The E. coli asd gene has already been described (nucleotide numbers 3572511 to 3571408 in sequence with accession number NC_000913.1, gi: 16131307 in the GenBank database) and can be obtained by PCR (polymerase chain reaction; link to White, TJ et al. , Trends Genet., 1989, 5: 185) using primers designed based on the nucleotide sequence of a gene. Asd genes from other microorganisms can be obtained in a similar way.

Ген aspC E. coli тоже уже описан (номера нуклеотидов с 983742 по 984932 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1, gi:16128895 в базе данных GenBank) и может быть получен методом ПЦР. Гены aspC от других микроорганизмов могут быть получены подобньм образом.The E. coli aspC gene has also been described (nucleotide numbers 983742 to 984932 in sequence with accession number NC_000913.1, gi: 16128895 in the GenBank database) and can be obtained by PCR. AspC genes from other microorganisms can be obtained in a similar way.

Бактерия - продуцент L-лизинаBacteria - Producer of L-Lysine

Примеры бактерий-продуцентов L-лизина, принадлежащих к роду Escherichia, включают мутантов, обладающих устойчивостью к аналогу L-лизина. Аналог L-лизина ингибирует рост бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, но это ингибирование полностью или частично снимается, когда в среде также присутствует L-лизин. Примеры аналога L-лизина включают, но не ограничиваются только ими, оксализин, лизингидроксамат, S-(2-аминоэтил)-L-цистеин (AEC), γ-метиллизин, α-хлорокапролактам и так далее. Мутанты, обладающие устойчивостью к указанным аналогам лизина, могут быть получены путем обработки бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, обычными мутагенами. Конкретные примеры бактериальных штаммов, используемых для получения L-лизина, включают штамм Escherichia coli AJ 11442 (FERM BP-1543, NRRL В-12185; см. патент США 4346170) и штамм Escherichia coli VL611. В этих микроорганизмах аспартокиназа устойчива к ингибированию L-лизином по принципу обратной связи.Examples of bacteria producing L-lysine belonging to the genus Escherichia include mutants that are resistant to the L-lysine analogue. The L-lysine analogue inhibits the growth of bacteria belonging to the genus Escherichia, but this inhibition is completely or partially removed when L-lysine is also present in the medium. Examples of the L-lysine analogue include, but are not limited to, oxalysine, lysine hydroxamate, S- (2-aminoethyl) -L-cysteine (AEC), γ-methyllysine, α-chlorocaprolactam and so on. Mutants that are resistant to these lysine analogues can be obtained by treating bacteria belonging to the genus Escherichia with conventional mutagens. Specific examples of bacterial strains used to produce L-lysine include Escherichia coli strain AJ 11442 (FERM BP-1543, NRRL B-12185; see US patent 4346170) and Escherichia coli strain VL611. In these microorganisms, aspartokinase is resistant to feedback inhibition by L-lysine.

Штамм WC196 может быть использован в качестве бактерии-продуцента L-лизина Escherichia coli. Данный бактериальный штамм был получен путем селекции фенотипа устойчивости к АЕС у штамма W3110, производного от штамма Escherichia coli K-12. Полученный штамм был назван Escherichia coli AJ13069 и был депонирован в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агенство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) 6 декабря, 1994 г. и получил инвентарный номер PERM P-14690. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора от 29 сентября 1995 г., и штамм получил инвентарный номер FERM ВР-5252 (см. патент США 5827698).Strain WC196 can be used as a bacterium producer of L-lysine Escherichia coli. This bacterial strain was obtained by selection of the phenotype of resistance to AEC in strain W3110, derived from strain Escherichia coli K-12. The resulting strain was named Escherichia coli AJ13069 and was deposited at the National Institute of Bioscience and Human Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (currently called the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Depository of Organizations for Patenting Purposes, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan ( National in Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) December 6, 1994 and received PERM accession number P-14690. Then, the strain was internationally deposited in accordance with the conditions of the Budapest Treaty of September 29, 1995, and the strain received accession number FERM BP-5252 (see U.S. Patent 5,827,698).

Бактерия - продуцент L-цистеинаBacteria - L-cysteine producer

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-цистеина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli JM15, трансформированный различными аллелями гена cysE, кодирующими устойчивые к ингибированию по типу обратной связи серинацетилтрансферазы (патент США 6218168, патентная заявка РФ 2003121601); штамм Е.coli W3110, содержащий сверхэкспрессированные гены, кодирующие белки, участвующие в процессе секреции соединений, токсичных для клетки (патент США 5972663); штаммы Е.coli, содержащие цистеиндесульфогидразу со сниженной активностью (патент Японии JP11155571 А2); штамм Е.coli W3110 с повышенной активностью позитивного транскрипционного регулятора цистеинового регулона, кодируемого геном cysB (заявка РСТ WO 0127307 A1) и подобные им.Examples of parental strains used to produce the L-cysteine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain JM15 transformed with various cysE gene alleles encoding inhibition resistant feedback type serine acetyltransferase (US patent 6218168, patent application of the Russian Federation 2003121601); E. coli strain W3110 containing overexpressed genes encoding proteins involved in the secretion of compounds toxic to the cell (US patent 5972663); E. coli strains containing cysteine desulfohydrase with reduced activity (Japanese patent JP11155571 A2); E. coli strain W3110 with increased activity of the positive transcriptional regulator of the cysteine regulon encoded by the cysB gene (PCT application WO 0127307 A1) and the like.

Бактерия - продуцент L-лейцинаBacteria - Producer of L-Leucine

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-лейцина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli, устойчивые к аналогам лейцина, включающие, например, β-2-тиенилаланин, 3-гидроксилейцин, 4-азалейцин и 5,5,5-трифлуоролейцин (выложенные патентные заявки Японии 62-34397 и 8-70879), штаммы Е.coli, полученные с помощью генно-инженерных методов, описанных в заявке РСТ 96/06926; Е.coli штамм Н-9068 (JP8-70879 A2), и подобные им.Examples of parental strains used to produce the L-leucine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains resistant to leucine analogs, including, for example, β- 2-thienylalanine, 3-hydroxyleucine, 4-azaleucine and 5,5,5-trifluoroleucine (Japanese Patent Laid-open 62-34397 and 8-70879), E. coli strains obtained using the genetic engineering methods described in the PCT application 96/06926; E. coli strain H-9068 (JP8-70879 A2), and the like.

Бактерия, согласно настоящему изобретению, может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез L-лейцина. Примеры таких генов включают в себя гены оперона leuABCD, и предпочтительно представлены мутантным геном leuA, кодирующим изопропилмалатсинтазу со снятым ингибированием L-лейцином по типу обратной связи (патент США 6403342). Кроме того, бактерия, согласно настоящему изобретению, может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, кодирующих белки, которые экспортируют L-аминокислоту из бактериальной клетки. Примеры таких генов включают в себя гены b2682 и b2683 (гены ygaZH) (патентная заявка РФ 2001117632, Европейская патентная заявка ЕР 1239041 А2).The bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in the biosynthesis of L-leucine. Examples of such genes include the leuABCD operon genes, and are preferably represented by the mutant leuA gene encoding feedback feedback depleted L-leucine isopropyl malate synthase (US Pat. No. 6,333,342). In addition, the bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins that export an L-amino acid from a bacterial cell. Examples of such genes include the b2682 and b2683 genes (ygaZH genes) (RF patent application 2001117632, European patent application EP 1239041 A2).

Бактерия-продуцент L-гистидинаL-histidine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-гистидина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli 24 (ВКПМ В-5945, РФ 2003677); Е.coli 80 (ВКПМ В-7270, РФ 2119536); Е.coli NRRL В-12116-В12121 (патент США 4388405); Е.coli Н-9342 (FERM ВР-6675) и Е.coli Н-9343 (FERM ВР-6676) (патент США 6344347); Е.coli H-9341 (FERM BP-6674) (европейский патент ЕР1085087); Е.coli AI 80/pFM201 (патент США 6258554), и подобные им.Examples of parental strains used to produce the L-histidine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli 24 strains (VKPM B-5945, RF 2003677); E. coli 80 (VKPM B-7270, RF 2119536); E. coli NRRL B-12116-B12121 (U.S. Patent 4,388,405); E. coli H-9342 (FERM BP-6675) and E. coli H-9343 (FERM BP-6676) (US patent 6344347); E. coli H-9341 (FERM BP-6674) (European patent EP1085087); E. coli AI 80 / pFM201 (US patent 6258554), and the like.

Бактерия-продуцент L-глутаминовой кислотыL-glutamic acid producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli VL334thrC+(европейский патент ЕР 1172433). Штамм Е.coli VL334 (ВКПМ В-1641) является ауксотрофным по L-изолейцину и L-треонину с мутациями в генах thrC и ilvA (патент США 4278765). В этот штамм была перенесена природная аллель гена thrC методом общей трансдукции с использованием бактериофага Р1, выращенного на клетках природного штамма Е.coli К 12 (ВКПМ В-7). В результате был получен штамм VL334thrC+, ауксотрофный по L-изолейцину. Этот штамм обладает способностью продуцировать L-глутаминовую кислоту.Examples of parent strains used to produce the L-glutamic acid producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli VL334thrC + strains (European patent EP 1172433). Strain E. coli VL334 (VKPM B-1641) is auxotrophic for L-isoleucine and L-threonine with mutations in the thrC and ilvA genes (US patent 4278765). The natural allele of the thrC gene was transferred to this strain by the general transduction method using bacteriophage P1 grown on cells of the natural E. coli K 12 strain (VKPM B-7). The result was a strain of VL334thrC + , auxotrophic for L-isoleucine. This strain has the ability to produce L-glutamic acid.

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты, согласно настоящему изобретению, включают в себя мутантные штаммы, лишенные активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или обладающие сниженной активностью α-кетоглутаратдегидрогеназы. Бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, лишенные активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или обладающие сниженной активностью α-кетоглутаратдегидрогеназы и способы их получения описаны в патентах США 5378616 и 5573945. Конкретно, примеры таких штаммов включают в себя следующие штаммы:Examples of parental strains used to produce the L-glutamic acid producing bacterium of the present invention include mutant strains lacking α-ketoglutarate dehydrogenase activity or having reduced α-ketoglutarate dehydrogenase activity. Bacteria belonging to the genus Escherichia, lacking the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase or having a decreased activity of α-ketoglutarate dehydrogenase and methods for their preparation are described in US patents 5378616 and 5573945. Specifically, examples of such strains include the following strains:

E.coli W3110 sucA::KmrE.coli W3110 sucA :: Kmr

Е.coli AJ12624 (PERM BP-3853)E. coli AJ12624 (PERM BP-3853)

Е.coli AJ12628 (FERM ВР-3854)E. coli AJ12628 (FERM BP-3854)

Е.coli AJ12949 (PERM BP-4881)E. coli AJ12949 (PERM BP-4881)

Штамм Е.coli W3110 sucA::Kmr получен путем разрушения гена α-кетоглутаратдегидрогеназы (в дальнейшем обозначаемого как ген "sucA") в штамме Е.coli W3110. У этого штамма активность α-кетоглутаратдегидрогеназы отсутствует полностью.The E. coli strain W3110 sucA :: Kmr was obtained by disrupting the α-ketoglutarate dehydrogenase gene (hereinafter referred to as the sucA gene) in the E. coli strain W3110. In this strain, the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase is completely absent.

Другие примеры бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты включают в себя бактерии, принадлежащие к роду Pantoea, которые лишенны активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или имеют сниженную активность α-кетоглутаратдегидрогеназы, и могут быть получены описанным выше способом. Примером таких штаммов является штамм Pantoea ananatis AJ13356 (патент США 6331419). Штамм Pantoea ananatis AJ13356 был депонирован в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агенство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония - National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6,1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) 19 февраля, 1998 и получил инвентарный номер FERM Р-16645. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора от 11 января 1999 г., и штамм получил инвентарный номер FERM BP-6615. Штамм Pantoea ananatis AJ 3356 не имеет α-KGDH активности в результате разрушения субъединицы αKGDH-E1 гена (sucA). Вышеупомянутый штамм при выделении был идентифицирован как Enterobacter agglomerans и депонирован как штамм Enterobacter agglomerans AJ13355. Тем не менее, позднее он был классифицирован как Pantoea ananatis на основе нуклеотидной последовательности 16S рРНК и других доказательств (см. раздел Примеры). Несмотря на то, что оба штамма - AJ13355, и полученный из него штамм AJ13356, были депонированы в указанный выше депозитарий как Enterobacter agglomerans, для целей данного описания они будут упоминаться как Pantoea ananatis.Other examples of bacteria producing L-glutamic acid include bacteria belonging to the genus Pantoea, which are devoid of α-ketoglutarate dehydrogenase activity or have reduced α-ketoglutarate dehydrogenase activity, and can be obtained as described above. An example of such strains is Pantoea ananatis strain AJ13356 (US Pat. No. 6,331,419). The strain Pantoea ananatis AJ13356 was deposited at the National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, the Ministry of International Trade and Industry), National Institute of Biological Sciences and Human Technology (currently called the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Depository of Organizations for Patenting Goals, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan - National Institute of Advanced Industrial science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6.1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) on February 19, 1998 and received accession number FERM P-16645. Then, the international deposit of this strain was made according to the conditions of the Budapest Treaty of January 11, 1999, and the strain received accession number FERM BP-6615. Strain Pantoea ananatis AJ 3356 does not have α-KGDH activity as a result of destruction of the subunit of the αKGDH-E1 gene (sucA). The above strain, when isolated, was identified as Enterobacter agglomerans and deposited as Enterobacter agglomerans AJ13355 strain. However, it was later classified as Pantoea ananatis based on the nucleotide sequence of 16S rRNA and other evidence (see the Examples section). Although both strains, AJ13355, and the strain AJ13356 obtained from it, were deposited as Enterobacter agglomerans at the above depository, for the purposes of this description they will be referred to as Pantoea ananatis.

Бактерия-продуцент L-фенилаланинаL-phenylalanine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерий-продуцентов L-фенилаланина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli AJ12739 (tyrA::Tn10, tyrR) (ВКПМ В-8197); Е.coli HW1089 (АТСС 55371), содержащий ген pheA34 (патент США 5354672); Е.coli MWEC101-b (KR 8903681); Е.coli NRRL B-12141, NRRL B-12145, NRRL В-12146, и NRRL В-12147 (патент США 4407952). В качестве родительского штамма также могут быть использованы штаммы Е.coli К-12 [W3110 (tyrA)/pPHAB (FERM BP-3566), Е.coli К-12 [W3110 (tyrA)/pPHAD] (FERM BP-12659), Е.coli K-12 [W3110 (tyrA)/pPHATerm] (FERM BP-12662), и Е.coli K-12 [W3110 (tyrA)/pBR-aroG4, рАСМАВ] названный AJ12604 (FERM BP-3579) (европейский патент ЕР 488424 В1). Кроме того, могут быть использованы бактерии-продуценты L-фенилаланина, принадлежащие к роду Escherichia и обладающие повышенной активностью белка, кодируемого генами yedA или yddG (патентные заявки США 2003/0148473 А1 и 2003/0157667 А1).Examples of parental strains used to produce L-phenylalanine-producing bacteria of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli AJ12739 strains (tyrA :: Tn10, tyrR) (VKPM B -8197); E. coli HW1089 (ATCC 55371) containing the pheA34 gene (US Pat. No. 5,354,672); E. coli MWEC101-b (KR 8903681); E. coli NRRL B-12141, NRRL B-12145, NRRL B-12146, and NRRL B-12147 (U.S. Patent 4,407,952). E. coli K-12 [W3110 (tyrA) / pPHAB (FERM BP-3566), E. coli K-12 [W3110 (tyrA) / pPHAD] (FERM BP-12659) strains can also be used as the parent strain. E. coli K-12 [W3110 (tyrA) / pPHATerm] (FERM BP-12662), and E. coli K-12 [W3110 (tyrA) / pBR-aroG4, pACMAB] named AJ12604 (FERM BP-3579) (European Patent EP 488424 B1). In addition, L-phenylalanine producing bacteria belonging to the genus Escherichia and having increased activity of the protein encoded by the yedA or yddG genes (US patent applications 2003/0148473 A1 and 2003/0157667 A1) can be used.

Бактерия-продуцент L-триптофанаL-tryptophan producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерий-продуцентов L-триптофана, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli JP4735/pMU3028 (DSM10122) и JP6015/pMU91 (DSM10123), дефицитные по триптофанил-тРНК синтетазе, кодируемой мутантным геном trpS (патент США 5756345); штамм Е.coli SV164 (pGH5), обладающий аллелем serA, кодирующим фосфоглицератдегидрогеназу, устойчивую к ингибированию серином по принципу обратной связи, и аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, устойчивую к ингибированию триптофаном по принципу обратной связи (патент США 6180373); штаммы Е.coli AGX17 (pGX44) (NRRL В-12263) и AGX6(pGX50)aroP (NRRL В-12264), дефицитные по ферменту триптофаназе (патент США 4371614); штамм Е.coli AGX17/pGX50, pACKG4-pps, в котором усилена фосфоенолпируват-продуцирующая способность (заявка РСТ WO 9708333,патент США 6319696), и штаммы, подобные им.Examples of parental strains used to produce L-tryptophan-producing bacteria of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains JP4735 / pMU3028 (DSM10122) and JP6015 / pMU91 (DSM10123 ) deficient in tryptophanyl tRNA synthetase encoded by the mutant trpS gene (US patent 5756345); E. coli strain SV164 (pGH5) having a serA allele encoding phosphoglycerate dehydrogenase resistant to feedback inhibition by serine and a trpE allele encoding anthranilate synthase resistant to feedback tryptophan inhibition (US Pat. No. 6,180,373); E. coli strains AGX17 (pGX44) (NRRL B-12263) and AGX6 (pGX50) aroP (NRRL B-12264) deficient in the tryptophanase enzyme (US patent 4371614); E. coli strain AGX17 / pGX50, pACKG4-pps, in which phosphoenolpyruvate-producing ability is enhanced (PCT application WO 9708333, US patent 6319696), and strains like the like.

Ранее было установлено, что ген yddG кодирует мембранный белок, который не вовлекается в путь биосинтеза любой L-аминокислоты и придает микроорганизму устойчивость к L-фенилаланину и нескольким аминокислотным аналогам, когда аллель дикого типа этого гена амплифицируется в микроорганизме на высококопийном векторе. Кроме того, ген yddG может усилить продукцию L-фенилаланина или L-триптофана когда добавочные копии вводятся в клетки соответствующего штамма-продуцента (заявка РСТ WO 03044192). Поэтому желательно, чтобы бактерия-продуцент L-триптофана была в дальнейшем модифицирована таким образом, чтобы иметь усиленную экспрессию открытой рамки считывания yddG.It was previously found that the yddG gene encodes a membrane protein that is not involved in the biosynthesis pathway of any L-amino acid and gives the microorganism resistance to L-phenylalanine and several amino acid analogs when the wild-type allele of this gene is amplified in the microorganism on a high copy vector. In addition, the yddG gene can enhance the production of L-phenylalanine or L-tryptophan when additional copies are introduced into the cells of the corresponding producer strain (PCT application WO 03044192). Therefore, it is desirable that the bacterium producing L-tryptophan be further modified so as to have enhanced expression of the open reading frame of yddG.

Бактерия-продуцент L-пролинаL-proline producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерий-продуцентов L-пролина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli 702ilvA (ВКПМ В-8012), который является дефицитным по гену ilvA и способен продуцировать L-пролин (европейская заявка ЕР 1172433). Согласно настоящему изобретению бактерия может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или более генов, вовлеченных в биосинтез L-пролина. Примеры таких генов для бактерий-продуцентов L-пролина включают ген proB, кодирующий глутаматкиназу, которая обладает сниженной чувствительностью к ингибированию L-пролином по принципу обратной связи (патент Германии 3127361). Дополнительно, бактерия, согласно настоящему изобретению, может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или более генов, кодирующих белки, участвующие в выведении L-аминокислот из бактериальной клетки. Такие гены представлены генами b2682 и b2683 (гены ygaZH) (европейская патентная заявка ЕР 1239041 А2).Examples of parental strains used to produce L-proline producing bacteria according to the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as strains of E. coli 702ilvA (VKPM B-8012), which is deficient in the ilvA gene and is capable of producing L-proline (European application EP 1172433). According to the present invention, the bacterium can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in the biosynthesis of L-proline. Examples of such genes for L-proline producing bacteria include the proB gene encoding glutamate kinase, which has a reduced feedback sensitivity to L-proline inhibition (German patent 3127361). Additionally, the bacterium according to the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins involved in the excretion of L-amino acids from a bacterial cell. Such genes are represented by the b2682 and b2683 genes (ygaZH genes) (European patent application EP 1239041 A2).

Примеры бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, которые обладают активностью продуцировать L-пролин, включают следующие штаммы Е.coli: NRRL В-12403 и NRRL B-12404 (патент Великобритании 2075056), ВКПМ В-8012 (патентная заявка РФ 2000124295), плазмидные мутанты, описанные в патенте Германии 3127361, плазмидные мутанты, описанные Bloom F.R. et al (The 15th Miami winter symposium, 1983, p.34) и подобные им.Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia that have L-proline production activity include the following E. coli strains: NRRL B-12403 and NRRL B-12404 (UK patent 2075056), VKPM B-8012 (RF patent application 2000124295), plasmid mutants described in German patent 3127361, plasmid mutants described by Bloom FR et al (The 15 th Miami winter symposium, 1983, p. 34) and the like.

Бактерия-продуцент L-аргининаL-arginine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерий-продуцентов L-аргинина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli 237 (ВКПМ В-7925) (патентная заявка США 2002058315) и штаммы, производные от этого штамма и имеющие в своем составе мутантную N-ацетилглутаматсинтазу (патентная заявка РФ 2001112869), штамм Е.coli 382 (ВКПМ В-7926) (европейская патентная заявка ЕР 1170358 А1), штамм-продуцент аргинина, который имеет ген argA, кодирующий N-ацетилглутаматсинтазу, введенный в него (выложенная патентная заявка Японии JP57-5693A) и подобные им.Examples of parent strains used to produce L-arginine producing bacteria of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 237 (VKPM B-7925) (US Patent Application 2002058315) ) and strains derived from this strain and incorporating mutant N-acetylglutamate synthase (RF patent application 2001112869), E. coli 382 strain (VKPM B-7926) (European patent application EP 1170358 A1), arginine producing strain, which has the argA gene encoding N-acetylglutamate synthase introduced cited therein (Japanese Patent Application Laid-Open JP57-5693A) and the like.

2. Способ согласно настоящему изобретению2. The method according to the present invention

Способом, согласно настоящему изобретению, является способ получения L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии, согласно настоящему изобретению, в культуральной среде с целью продукции и выделения L-аминокислоты в питательную среду, и сбора L-аминокислоты из питательной среды.The method according to the present invention is a method for producing an L-amino acid, comprising the steps of growing a bacterium according to the present invention in a culture medium in order to produce and isolate an L-amino acid in a culture medium and collect the L-amino acid from the culture medium.

Согласно настоящему изобретению выращивание, сбор и очистка L-аминокислоты от культуральной или подобной ей среды может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых аминокислота продуцируется с использованием бактерии.According to the present invention, the cultivation, collection and purification of the L-amino acid from a culture or similar medium can be carried out in a manner similar to traditional fermentation methods in which the amino acid is produced using bacteria.

Питательная среда, используемая для выращивания, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста микроорганизмов. К источникам углерода относятся различные углеводы, такие как глюкоза и сахароза, а также различные органические кислоты. В зависимости от способа усвоения питательных веществ используемым микроорганизмом могут применяться спирты, такие как этанол и глицерин. В качестве источника азота могут применяться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота, такие как пептон, гидролизат соевых бобов, ферментолизат микроорганизмов. В качестве минеральных добавок могут применяться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. В качестве витаминов могут применяться тиамин и дрожжевой экстракт.The nutrient medium used for growing can be either synthetic or natural, provided that the medium contains sources of carbon, nitrogen, mineral additives and, if necessary, the appropriate amount of nutrient additives necessary for the growth of microorganisms. Carbon sources include various carbohydrates such as glucose and sucrose, as well as various organic acids. Depending on the method of nutrient absorption by the microorganism used, alcohols such as ethanol and glycerin may be used. Various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural nitrogen sources, such as peptone, soybean hydrolyzate, microorganism fermentolizate, can be used as a nitrogen source. As mineral additives, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, iron sulfate, manganese sulfate, calcium chloride and the like can be used. Thiamine and yeast extract may be used as vitamins.

Выращивание осуществляется предпочтительно в аэробных условиях, которые достигаются перемешиванием культуры и взбалтыванием культуры с аэрацией в диапазоне температур от 20 до 40°С, предпочтительно в диапазоне от 30 до 38°С. рН среды обычно колеблется в диапазоне значений между 5 и 9, предпочтительно между 6.5 и 7.2. рН культуры может быть доведена с помощью аммиака, карбоната кальция, различных кислот, различных оснований и буферов. Обычно выращивание продолжительностью от 1-го до 5-ти дней приводит к накоплению целевой L-аминокислоты в жидкой среде.The cultivation is preferably carried out under aerobic conditions, which are achieved by mixing the culture and shaking the culture with aeration in the temperature range from 20 to 40 ° C, preferably in the range from 30 to 38 ° C. The pH of the medium usually ranges between 5 and 9, preferably between 6.5 and 7.2. The pH of the culture can be adjusted with ammonia, calcium carbonate, various acids, various bases and buffers. Typically, growth of 1 to 5 days will result in the accumulation of the target L-amino acid in a liquid medium.

После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из жидкой среды центрифугированием или фильтрацией через мембрану, а затем L-аминокислота может быть собрана и очищена с применением методов ионообменной хроматографии, концентрирования и/или кристаллизации.After growth, solid residues such as cells can be removed from the liquid medium by centrifugation or filtration through a membrane, and then the L-amino acid can be collected and purified using ion exchange chromatography, concentration and / or crystallization methods.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 изображены взаимное расположение праймеров yafAL и yafAR на плазмиде pACYC184, которая используется для амплификации гена cat.Figure 1 shows the relative positions of the yafAL and yafAR primers on the plasmid pACYC184, which is used to amplify the cat gene.

На Фиг.2 изображено конструирование фрагмента ДНК хромосомы, содержащего инактивированный ген yafA.Figure 2 shows the construction of a DNA fragment of a chromosome containing an inactivated yafA gene.

На Фиг.3 изображена модель трансмембранной топологии белка FrsA, построенная программой TMpred на основе статистического анализа базы данных трансмембранных белков.Figure 3 shows a model of the transmembrane topology of the FrsA protein, built by the TMpred program based on statistical analysis of the database of transmembrane proteins.

ПримерыExamples

Настоящее изобретение будет более подробно раскрыто ниже со ссылкой на следующие не ограничивающие настоящее изобретение Примеры.The present invention will be described in more detail below with reference to the following non-limiting Examples.

Пример 1. Конструирование штамма с инактивированным геном yafA. 1.Example 1. Construction of a strain with the inactivated yafA gene. one.

Делеция гена yafA.YafA gene deletion.

Штамм с делегированным геном yafA был получен с помощью метода, первоначально разработанного Datsenko, К. А. и Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645) и названного "Red-зависимая интеграция". В соответствии с указанной методикой были синтезированы ПЦР праймеры yafAL (SEQ ID NO:3) и yafAR (SEQ ID NO:4), гомологичные как областям хромосомы, прилегающим к гену yafA, так и гену, сообщающему устойчивость к антибиотику на плазмиде, используемой в качестве матрицы. В качестве такой матрицы для ПЦР использовалась плазмида pACYC184 (NBL Gene Sciences Ltd., UK) (инвентарный номер Х06403 в базе данных GenBank/EMBL). Использовался следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 3-х мин; два первых цикла: 1 мин при 95°С, 30 сек при 50°С, 40 сек при 72°С; и последующие 25 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 54°С, 40 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 5 мин при 72°С.The strain with the yafA delegated gene was obtained using a method originally developed by Datsenko, K. A. and Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645) and entitled "Red-Dependent Integration". In accordance with this procedure, PCR primers yafAL (SEQ ID NO: 3) and yafAR (SEQ ID NO: 4) were synthesized, homologous to both regions of the chromosome adjacent to the yafA gene and the gene reporting antibiotic resistance on the plasmid used in as a matrix. Plasmid pACYC184 (NBL Gene Sciences Ltd., UK) (accession number X06403 in the GenBank / EMBL database) was used as such a matrix for PCR. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 95 ° C for 3 min; the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 sec at 50 ° C, 40 sec at 72 ° C; and the following 25 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 54 ° C, 40 sec at 72 ° C; and final polymerization: 5 min at 72 ° C.

Полученный продукт ПЦР - фрагмент длиной 965 п.о. (Фиг. 1, SEQ ID NO:5) был очищен в агарозном геле и был использован для электропорации в штамм Е. coli MG1655, содержащий плазмиду pKD46, содержащую температурочувствительный репликон. Плазмида pKD46 (Datsenko, K.A. and Wanner, B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12:6640-45) содержит фрагмент ДНК фага λ, (инвентарный номер последовательности J 02459 в базе данных GenBank) длиной 2,154 нуклеотида (31088-33241), а также содержит гены A, Red гомологичной системы рекомбинации (γ, β, ехо гены) под контролем промотора РaraB, индуцируемого арабинозой. Плазмида pKD46 необходима для интеграции продукта ПЦР в хромосому штамма MG1655.The resulting PCR product is a fragment of 965 bp in length. (Fig. 1, SEQ ID NO: 5) was purified on an agarose gel and was used for electroporation into E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 containing a temperature-sensitive replicon. Plasmid pKD46 (Datsenko, KA and Wanner, BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97: 12: 6640-45) contains a phage λ DNA fragment (sequence number J 02459 in the GenBank database) of 2.154 length nucleotide (31088-33241), and also contains A, Red genes of a homologous recombination system (γ, β, exo genes) under the control of the araB inducer P induced by arabinose. Plasmid pKD46 is required for integration of the PCR product into the chromosome of strain MG1655.

Электрокомпетентные клетки были приготовлены следующим образом: ночную культуру штамма Е.coli MG1655 выращивали при 30°С в LB среде, содержащей ампициллин (100 мг/л), разводили в 100 раз при помощи 5 мл среды SOB (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)), содержащей ампициллин и L-арабинозу (1 мМ). Полученную культуру выращивали с аэрацией при 30°С до достижения ею значений оптической плотности OD600≈0.6, после чего делали клетки электрокомпетентными, путем концентрирования их в 100-раз и трехкратной отмывки ледяной деионизированной Н2O. Электропорацию проводили с использованием 70 мкл клеток и ≈100 нг продукта ПЦР. После электропорации клетки инкубировали в 1 мл среды SOC (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) при 37°С в течение 2.5 часов, после чего высевали на чашки с L-агаром, содержащим хлорамфеникол в концентрации 30 мкг/мл и выращивали при 37°С для отбора CmR рекомбинантов. Затем для удаления плазмиды pKD46 проводили 2 пассажа на L-агаре с Cm при 42°С и полученные колонии проверяли на чувствительность к ампициллину. 2. Подтверждение делении гена yafA с помощью ПЦР.Electrocompetent cells were prepared as follows: an overnight culture of E. coli strain MG1655 was grown at 30 ° C in LB medium containing ampicillin (100 mg / L), diluted 100 times with 5 ml of SOB medium (Sambrook et al, Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) containing ampicillin and L-arabinose (1 mM). The resulting culture was grown with aeration at 30 ° C until it reached an optical density of OD 600 ≈0.6, after which the cells were made electrocompetent by concentrating them 100 times and washing the ice with deionized H 2 O three times. Electroporation was performed using 70 μl of cells and ≈100 ng of PCR product. After electroporation, cells were incubated in 1 ml of SOC medium (Sambrook et al, "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) at 37 ° C for 2.5 hours, after which they were plated on L plates -agar containing chloramphenicol at a concentration of 30 μg / ml and grown at 37 ° C to select Cm R recombinants. Then, to remove plasmid pKD46, 2 passages were performed on L-agar with Cm at 42 ° C and the obtained colonies were tested for sensitivity to ampicillin. 2. Confirmation of fission of the yafA gene by PCR.

Мутант с делегированным геном yafA, содержащий ген устойчивости к Cm был проверен с помощью ПЦР. Локус-специфические праймеры yafA1 (SEQ ID NO:6) и yafA2 (SEQ ID NO:7) использовались для проверки делеции с помощью ПЦР. Использовался следующий температурный профиль для проверки с помощью ПЦР: денатурация при 94°С в течение 3-х мин; профиль для 30 циклов: 30 сек при 94°С, 30 сек при 54°С, 1 мин при 72°С; заключительный шаг: 7 мин при 72°С. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток родительского штамма yafA+ MG1655, составила 1403 п.о. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток мутантного штамма MG1655 ΔyafA::cat составила 1069 п.о. (Фиг.2). Мутантный штамм был назван MG1655 ΔyafA::cat.A mutant with a delegated yafA gene containing a Cm resistance gene was tested by PCR. Locus-specific primers yafA1 (SEQ ID NO: 6) and yafA2 (SEQ ID NO: 7) were used to verify deletion by PCR. The following temperature profile was used for PCR testing: denaturation at 94 ° C for 3 minutes; profile for 30 cycles: 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 54 ° C, 1 min at 72 ° C; final step: 7 min at 72 ° C. The length of the PCR product obtained by the reaction using the parent strain yafA + MG1655 as a matrix of cells was 1403 bp The length of the PCR product obtained by the reaction using the mutant strain MG1655 ΔyafA :: cat as a matrix of cells was 1069 bp (Figure 2). The mutant strain was named MG1655 ΔyafA :: cat.

Пример 2. Продукция L-треонина штаммом Е.coli B-3996-ΔyafAExample 2. Production of L-threonine by E. coli strain B-3996-ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию треонина фрагменты ДНК из хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat были перенесены в штамм-продуцент L-треонина Е, coli ВКПМ В-3996 с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм В-3996-ΔyafA.To test the effect of inactivation of the yafA gene on the production of threonine, DNA fragments from the chromosome of the E. coli MG1655 ΔyafA :: cat strain described above were transferred to the L-threonine E, coli VKPM B-3996 producer strain using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain B-3996-ΔyafA.

Оба штамма Е.coli, В-3996 и B-3996-ΔyafA, выращивали в течение 18-24 часов при 37°С на чашках с L-агаром.Both strains of E. coli, B-3996 and B-3996-ΔyafA, were grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar.

Для получения посевной культуры штаммы выращивали на роторной качалке (250 об/мин) при 32°С в течение 18-ти часов в пробирках объемом 20×200-мм, содержащих 2 мл L-бульона, дополненного глюкозой до конечной концентрации, составляющей 4%. После этого в среду для ферментации внесили посевной материал в объеме 0.21 мл (10%). Ферментацию проводили в 2 мл минимальной среды для ферментации в пробирках объемом 20×200-мм. Клетки выращивали в течение 65-ти часов при 32°С с перемешиванием на роторной качалке в режиме 250 об/мин.To obtain a seed culture, the strains were grown on a rotary shaker (250 rpm) at 32 ° C for 18 hours in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth supplemented with glucose to a final concentration of 4% . After that, inoculation material was introduced into the fermentation medium in a volume of 0.21 ml (10%). Fermentation was carried out in 2 ml of minimal medium for fermentation in test tubes with a volume of 20 × 200 mm. Cells were grown for 65 hours at 32 ° C with stirring on a rotary shaker at 250 rpm.

После культивирования количество L-треонина, которое накопилось в среде, определяли с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол: уксусная кислота: вода=4:1:1(v/v)). Для визуализации применяли раствор нингидрина (2%) в ацетоне. Пятно, содержащее L-треонин, вырезали, L-треонин элюировали в 0.5% водном растворе CdCl2, после чего количество L-треонина определяли на спектрофотометре при длине волны 540 нм. Результаты 10-ти независимых экспериментов представлены в Таблице 1. Как следует из Таблицы 1, штамм В-3996-ΔyafA вызывает накопление большего количества L-треонина по сравнению со штаммом В-3996.After cultivation, the amount of L-threonine that accumulated in the medium was determined by paper chromatography using a mobile phase of the following composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v)). For visualization, a solution of ninhydrin (2%) in acetone was used. The spot containing L-threonine was excised, L-threonine was eluted in a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , after which the amount of L-threonine was determined on a spectrophotometer at a wavelength of 540 nm. The results of 10 independent experiments are presented in Table 1. As follows from Table 1, strain B-3996-ΔyafA causes the accumulation of more L-threonine compared to strain B-3996.

Для ферментации использовалась среда следующего состава (г/л):For fermentation, a medium of the following composition was used (g / l):

ГлюкозаGlucose 80.080.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 22.022.0 NaClNaCl 0.80.8 KH2PO4 KH 2 PO 4 2.02.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 0.80.8 FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.020.02 MnSO4·5H2OMnSO 4 · 5H 2 O 0.020.02 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 СаСО3 CaCO 3 30.030.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизовали раздельно. СаСО3 стерилизовали сухим жаром при 180°С в течение 2-х часов. Значение рН было установлено равным 7.0. Антибиотик добавляли в среду после стерилизации.Glucose and magnesium sulfate were sterilized separately. CaCO 3 was sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH value was set equal to 7.0. The antibiotic was added to the medium after sterilization.

Таблица 1.Table 1. ШтаммStrain OD540 OD 540 Количество L-треонина, г/лThe amount of L-threonine, g / l В-3996B-3996 19.6±0.819.6 ± 0.8 26.0±1.226.0 ± 1.2 B-3996-ΔyafAB-3996-ΔyafA 20.1±0.520.1 ± 0.5 27.8±1.027.8 ± 1.0

Пример 3. Продукция L-лизина штаммом Е.coli AJ11442-ΔуаfAExample 3. Production of L-lysine by E. coli strain AJ11442-ΔuafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию лизина фрагменты ДНК из хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент лизина Е, coli WC196 (pCABD2) с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм WC196(pCABD2)-ΔyafA. Плазмида pCABD2 содержит ген dapA, кодирующий дигидродипиколинатсинтазу и несущий мутацию, которая снижает чувствительность к ингибированию L-лизином по принципу обратной связи, ген lysC, кодирующий аспартокиназу III, несущий мутацию, которая снижает чувствительность к ингибированию L-лизином по принципу обратной связи, ген dapB, кодирующий дигидродипиколинатредуктазу, и ген ddh, кодирующий диаминопимелатдегидрогеназу, и ген устойчивости к стрептомицину (патент США 6040160).To test the effect of inactivation of the yafA gene on lysine production, DNA fragments from the chromosome of the E. coli MG1655 ΔyafA :: cat strain described above can be transferred to the lysine E producing strain, coli WC196 (pCABD2) using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain WC196 (pCABD2) -ΔyafA. The plasmid pCABD2 contains the dapA gene encoding a dihydrodipicolinate synthase and carrying a mutation that reduces the sensitivity to feedback inhibition of L-lysine, the lysC gene encoding aspartokinase III that carries a mutation that reduces the sensitivity to feedback of L-lysine inhibition, the dapB gene encoding a dihydrodipicolinate reductase and a ddh gene encoding diaminopimelate dehydrogenase and a streptomycin resistance gene (US Pat. No. 6,040,160).

Оба штамма Е.coli, WC 196(pCABD2) и WC196(pCABD2)-ΔyafA могут быть выращены в L-среде, содержащей стрептомицин (20 мг/л), при температуре 37°С и 0.3 мл полученной культуры могут быть внесены в 20 мл среды для ферментации, содержащей необходимые компоненты, во флаконы объемом 500 мл. Выращивание может проводиться при 37°С в течение 16 часов с использованием возвратной качалки со скоростью взбалтывания 115 об/мин. После выращивания количество L-лизина и остаточной глюкозы в среде может быть измерено известным методом (Biotech-analyzer AS210 manufactured by Sakura Seiki Co.). После этого выход L-лизина может быть рассчитан по отношению к потребленной глюкозе для каждого из штаммов.Both strains of E. coli, WC 196 (pCABD2) and WC196 (pCABD2) -ΔyafA can be grown in L-medium containing streptomycin (20 mg / L), at a temperature of 37 ° C and 0.3 ml of the resulting culture can be added to 20 ml of fermentation medium containing the necessary components into 500 ml vials. Cultivation can be carried out at 37 ° C for 16 hours using a return rocking chair with a stirring speed of 115 rpm. After growing, the amount of L-lysine and residual glucose in the medium can be measured by a known method (Biotech-analyzer AS210 manufactured by Sakura Seiki Co.). After that, the yield of L-lysine can be calculated in relation to the glucose consumed for each of the strains.

Для ферментации может быть использована среда следующего состава (г/л):For fermentation can be used medium of the following composition (g / l):

Глюкоза 40Glucose 40

(NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 2424 К2HPO4 K 2 HPO 4 1.01.0 MgS04·7H2OMgS0 4 · 7H 2 O 1.01.0 FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.010.01 MnSO4·5H2OMnSO 4 · 5H 2 O 0.010.01 Дрожжевой экстрактYeast extract 2.02.0

Значение рН устанавливается равным 7.0 с помощью КОН, а среда автоклавируется при температуре 115°С в течение 10-ти минут. Глюкоза и MgSO4·7H2O стерилизуются раздельно. СаСО3 стерилизуется сухим жаром при температуре 180°С в течение 2-х часов и добавляется к среде до конечной концентрации 30 г/л.The pH value is set equal to 7.0 using KOH, and the medium is autoclaved at a temperature of 115 ° C for 10 minutes. Glucose and MgSO 4 · 7H 2 O are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at a temperature of 180 ° C for 2 hours and added to the medium to a final concentration of 30 g / l.

Пример 4. Продукция L-цистеина штаммом Е.coli JM15(ydeD)-ΔyafAExample 4. Production of L-cysteine by E. coli strain JM15 (ydeD) -ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-цистеина фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-цистеина JM15(ydeD) с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм JM15(ydeD)-ΔyafA.To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-cysteine production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to the L-cysteine producer strain JM15 (ydeD) using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain JM15 (ydeD) -ΔyafA strain.

Штамм Е.coli JM15(ydeD) является производным штамма Е.coli JM15 (патент США 6218168), который может быть трансформирован с помощью ДНК, несущей ген ydeD, который кодирует мембранный белок и не вовлечен в путь биосинтеза никакой L-аминокислоты (патент США 5972663).The E. coli strain JM15 (ydeD) is a derivative of the E. coli strain JM15 (US patent 6218168), which can be transformed with DNA that carries the ydeD gene, which encodes a membrane protein and is not involved in the biosynthesis of any L-amino acid (US patent 5972663).

Условия ферментации для оценки продукции L-цистеина приведены подробно в примере 6 патента США 6218168.Fermentation conditions for evaluating L-cysteine production are described in detail in Example 6 of US Pat. No. 6,218,168.

Пример 5. Продукция L-лейцина штаммом Е.coli 57-ΔyafAExample 5. The production of L-leucine strain E. coli 57-ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-лейцина фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-лейцина 57 (ВКПМ В-7386, патент США 6124121) с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм 57-pMW-ΔyafA.To test the effect of inactivation of the yafA gene on the production of L-leucine, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to the producer strain L-leucine 57 (VKPM B-7386, US patent 6124121) using transduction P1 (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain 57-pMW-ΔyafA.

Оба штамма Е.coli, 57 и 57-yafA, могут культивироваться при температуре 37°С в течение 18-24 часов на чашках с L-агаром. Для получения посевной культуры штаммы могут быть выращены на роторной качалке (в режиме 250 об/мин) при 32°С в течение 18-ти часов в пробирках объемом 20×200-мм, содержащих 2 мл L-бульона с добавлением 4% сахарозы. Далее, в среду для ферментации может быть внесен посевной материал (10%) в объеме 0.21 мл. Ферментация может проводиться в пробирках объемом 20×200 мм в 2 мл минимальной среды для ферментации. Клетки могут выращиваться в течение 48-72 часов при температуре 32°С со встряхиванием в режиме 250 об/мин. Количество L-лейцина может быть измерено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол-уксусная кислота-вода=4:1:1).Both strains of E. coli, 57 and 57-yafA, can be cultured at 37 ° C for 18-24 hours on plates with L-agar. To obtain a seed culture, strains can be grown on a rotary shaker (at 250 rpm) at 32 ° C for 18 hours in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth with 4% sucrose added. Further, seed (10%) in a volume of 0.21 ml can be added to the fermentation medium. Fermentation can be carried out in test tubes with a volume of 20 × 200 mm in 2 ml of minimal medium for fermentation. Cells can be grown for 48-72 hours at 32 ° C with shaking at 250 rpm. The amount of L-leucine can be measured by paper chromatography (mobile phase composition: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1).

Для ферментации может быть использована среда следующего состава (г/л):For fermentation can be used medium of the following composition (g / l):

ГлюкозаGlucose 60.060.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 25.025.0 К2HPO4 K 2 HPO 4 2.02.0 MgSO4*7H2OMgSO 4 * 7H 2 O 1.01.0 ТиаминThiamine 0.010.01 CaCO3 CaCO 3 25.025.0

Глюкоза и СаСО3 стерилизуются раздельно. Значение рН среды доводится до 7.2.Glucose and CaCO 3 are sterilized separately. The pH of the medium is adjusted to 7.2.

Пример 6. Продукция L-гистидина штаммом Е.coli 80-ΔyafAExample 6. Production of L-histidine by E. coli strain 80-ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-гистидина фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент гистидина E.coli 80 с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм 80-ΔyafA. Штамм 80 был описан в патенте РФ 2119536 и депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером ВКПМ В-7270.To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-histidine production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to E. coli 80 histidine-producing strain using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain the 80 ΔyafA strain. Strain 80 was described in RF patent 2119536 and deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) with accession number VKPM B-7270.

Оба штамма Е.coli, 80 и 80-ΔyafA, могут быть выращены в L-бульоне при температуре 29°С в течение 6 часов. Далее, 0.1 мл полученной культуры может быть внесен в пробирки объемом 20×200-мм, содержащие 2 мл среды для ферментации, и культивироваться при температуре 29°С в течение 65-ти часов со встряхиванием на роторной качалке (в режиме 350 об/мин). После культивирования количество гистидина, которое накопилось в среде, может быть определено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол-уксусная кислота-вода=4:1:1). Для визуализации аминокислот в пятнах может быть использован 0.5%-ный раствор нингидрина в ацетоне.Both strains of E. coli, 80 and 80-ΔyafA, can be grown in L-broth at a temperature of 29 ° C for 6 hours. Further, 0.1 ml of the obtained culture can be introduced into 20 × 200-mm tubes containing 2 ml of fermentation medium and cultured at 29 ° C for 65 hours with shaking on a rotary shaker (at 350 rpm ) After cultivation, the amount of histidine that has accumulated in the medium can be determined using paper chromatography (composition of the mobile phase: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1). For visualization of amino acids in spots, a 0.5% solution of ninhydrin in acetone can be used.

Для ферментации может быть использована среда следующего состава (г/л):For fermentation can be used medium of the following composition (g / l):

ГлюкозаGlucose 100.0100.0 Мамено (гидролизат бобов сои)Mameno (soy bean hydrolyzate) 0.2 по общему азоту0.2 total nitrogen L-пролинL-proline 1.01.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 25.025.0 КН2PO4 KN 2 PO 4 2.02.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.010.01 MnSO4 MnSO 4 0.010.01 ТиаминThiamine 0.0010.001 БетаинBetaine 2.02.0 СаСО3 CaCO 3 60.060.0

Глюкоза, пролин, бетаин и СаСО3 стерилизуются раздельно. Перед стерилизацией рН доводится до значения 6.0.Glucose, proline, betaine and CaCO 3 are sterilized separately. Before sterilization, the pH is adjusted to 6.0.

Пример 7. Продукция L-глутамата штаммом Е.coli VL334thrC+-ΔvafAExample 7. The production of L-glutamate strain E. coli VL334thrC + -ΔvafA

Для проверки влияния инактивации гена yаfA на продукцию L-глутамата фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-глутамата Е.coli VL334thrC+(европейский патент ЕР 1172433) с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм VL334thrC+-ΔyafA.To test the effect of inactivation of the yаfA gene on L-glutamate production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to the E. coli L-glutamate producer strain VL334thrC + (European patent EP 1172433) using transduction P1 (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain VL334thrC + -ΔyafA.

Оба штамма, VL334thrC+и VL334thrC+-ΔyafA, могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Далее, одна петля клеток может быть перенесена в пробирки, содержащие 2 мл среды для ферментации. Среда для ферментации содержит глюкозу (60 г/л), сульфат аммония (25 г/л), КН2PO4 (2 г/л), MgSO4 (1 г/л), тиамин (0.1 мг/мл), L-изолейцин (70 мкг/мл), и мел (25 г/л). рН доводилось до значения 7.2. Глюкоза и мел стерилизуются раздельно. Культивирование может проводиться при температуре 30°С в течение 3-х дней со встряхиванием. После культивирования количество произведенного L-глютамата может быть определено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол-уксусная кислота-вода=4:1:1) с последующим окрашиванием нингидрином (1%-ный раствор в ацетоне) и дальнейшим элюированием полученных соединений в 50%-ном этаноле с 0.5%-ным CdCl2.Both strains, VL334thrC + and VL334thrC + -ΔyafA, can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. Further, one loop of cells can be transferred to tubes containing 2 ml of fermentation medium. The fermentation medium contains glucose (60 g / l), ammonium sulfate (25 g / l), KH 2 PO 4 (2 g / l), MgSO 4 (1 g / l), thiamine (0.1 mg / ml), L -isoleucine (70 μg / ml), and chalk (25 g / l). The pH was adjusted to 7.2. Glucose and chalk are sterilized separately. Cultivation can be carried out at a temperature of 30 ° C for 3 days with shaking. After cultivation, the amount of L-glutamate produced can be determined using paper chromatography (mobile phase composition: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1), followed by staining with ninhydrin (1% solution in acetone) and further eluting the resulting compounds in 50% ethanol with 0.5% CdCl 2 .

Пример 8. Продукция L-фенилаланина штаммом Е.coli AJ12739-ΔyafAExample 8. The production of L-phenylalanine strain E. coli AJ12739-ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-фенилаланина фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент фенилаланина AJ 12739 с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм AJ12739-ΔyafA. Штамм AJ12739 был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 6 ноября 2001 года с инвентарным номером ВКПМ В-8197.To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-phenylalanine production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to the phenylalanine producing strain AJ 12739 using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain AJ12739-ΔyafA strain. Strain AJ12739 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) November 6, 2001 with accession number VKPM B-8197.

Оба штамма, AJ12739-ΔyafA и AJ12739, могут культивироваться при температуре 37°С в течение 18-ти часов в питательном бульоне, и 0.3 мл полученной культуры может быть внесено в пробирки объемом 20×200-мм, содержащие 3 мл среды для ферментации, и культивироваться при температуре 37°С в течение 48 часов со встряхиванием на роторной качалке. После культивирования, количество фенилаланина, которое накопилось в среде, может быть определено с помощью ТСХ.Both strains, AJ12739-ΔyafA and AJ12739, can be cultured at 37 ° C for 18 hours in nutrient broth, and 0.3 ml of the resulting culture can be introduced into 20 × 200-mm tubes containing 3 ml of fermentation medium, and cultured at a temperature of 37 ° C for 48 hours with shaking on a rotary shaker. After cultivation, the amount of phenylalanine that has accumulated in the medium can be determined by TLC.

Для ферментации может быть использована среда следующего состава, (г/л):For fermentation can be used in the following medium, (g / l):

ГлюкозаGlucose 40.040.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 16.016.0 K2HPO4 K 2 HPO 4 0.10.1 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.010.01 MnSO4·5H2OMnSO 4 · 5H 2 O 0.010.01 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 2.02.0 ТирозинTyrosine 0.1250.125 СаСО3 CaCO 3 20.020.0

Глюкоза и сульфат магния стерилизуются отдельно. СаСО3 стерилизуется сухим жаром при 180°С в течение 2-ух часов. рН доводится до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.

Пример 9. Продукция L-триптофана штаммом Е.coli SV164 (pGH5)-ΔyafAExample 9. Production of L-tryptophan by E. coli strain SV164 (pGH5) -ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-триптофана фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat были перенесены в штамм-продуцент триптофана Е.coli SV164 (pGH5) с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), с получением штамма SV164(pGH5)-ΔyafA. Штамм SV164 имеет аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, которая не ингибируется триптофаном по принципу обратной связи. Плазмида pGH5 несет мутантный ген serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, которая не ингибируется серином по принципу обратной связи. Штамм SV164 (pGH5) был детально описан в патенте США No. 6180373 или в европейском патенте ЕР 0662143.To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-tryptophan production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat were transferred to the E. coli tryptophan producing strain SV164 (pGH5) using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain SV164 (pGH5) -ΔyafA. Strain SV164 has a trpE allele encoding anthranylate synthase, which is not inhibited by tryptophan in a feedback manner. Plasmid pGH5 carries the mutant serA gene encoding phosphoglycerate dehydrogenase, which is not inhibited by serine by the feedback principle. Strain SV164 (pGH5) was described in detail in US Pat. 6180373 or in European patent EP 0662143.

Оба штамма, SV164(pGH5)-ΔyafA и SV164(pGH5), культивировались со встряхиванием при температуре 37°С в течение 18-ти часов в питательном бульоне объемом 3 мл с добавлением тетрациклина (5 мкг/мл, маркер плазмиды pGH5). Полученные культуры (в объеме 0.3 мл каждая) были внесены в пробирки объемом 20×200 мм, содержащие 3 мл среды для ферментации с тетрациклином (5 мкг/мл) и культивировались при температуре 37°С в течение 72-х часов на роторной качалке при 250 об/мин. После культивирования, количество триптофана, которое накопилось в среде, было определено применением ТСХ как описано в примере 8. Компоненты среды для ферментации перечислены в Таблице 2 и стерилизуются в отдельных группах (А, В, С, D, Е, F, и Н) для того, чтобы избежать неблагоприятных взаимодействий в процессе стерилизации. Результаты восьми независимых процессов ферментации в пробирках приведены в Таблице 3. Как следует из Таблицы 3, штамм SV164(pGH5)-ΔyafA вызывал накопление большего количества L-триптофана, по сравнению со штаммом SV164(pGH5).Both strains, SV164 (pGH5) -ΔyafA and SV164 (pGH5), were cultured with shaking at 37 ° C for 18 hours in 3 ml nutrient broth supplemented with tetracycline (5 μg / ml, marker of plasmid pGH5). The resulting cultures (in a volume of 0.3 ml each) were introduced into 20 × 200 mm tubes containing 3 ml of fermentation medium with tetracycline (5 μg / ml) and cultivated at 37 ° C for 72 hours on a rotary shaker at 250 rpm After cultivation, the amount of tryptophan that accumulated in the medium was determined using TLC as described in Example 8. The components of the fermentation medium are listed in Table 2 and are sterilized in separate groups (A, B, C, D, E, F, and H) in order to avoid adverse interactions during the sterilization process. The results of eight independent in vitro fermentation processes are shown in Table 3. As follows from Table 3, strain SV164 (pGH5) -ΔyafA caused the accumulation of more L-tryptophan compared to strain SV164 (pGH5).

Таблица 2table 2 ГруппыGroups КомпонентComponent Конечная концентрация, г/лFinal concentration, g / l АBUT КН2PO4 KN 2 PO 4 1.51.5 NaClNaCl 0.50.5 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 1.51.5 L-МетионинL-Methionine 0.050.05 L-ФенилаланинL-Phenylalanine 0.10.1 L-ТирозинL-tyrosine 0.10.1

Мамено (общий N)Mameno (total N) 0.070.07 ВAT ГлюкозаGlucose 40.040.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 0.30.3 СFROM CaCl2 CaCl 2 0.0110.011 DD FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.0750.075 Цитрат натрияSodium citrate 1.01.0 EE Na2MoO4·2H2ONa 2 MoO 4 · 2H 2 O 0.000150.00015 Н3ВО3 H 3 IN 3 0.00250.0025 CoCl2·6Н2OCoCl 2 · 6H 2 O 0.000070.00007 CuSO4·5H2OCuSO 4 · 5H 2 O 0.000250.00025 MnCl2·4H2OMnCl 2 · 4H 2 O 0.00160.0016 ZnSO4·H2OZnSO 4 · H 2 O 0.00030.0003 FF Тиамин HClThiamine HCl 0.0050.005 GG СаСО3 CaCO 3 30.030.0 HH ПиридоксинPyridoxine 0.030.03 PH раствора А доводится до значения 7.1 с помощью NH4OH.The pH of solution A was adjusted to 7.1 with NH 4 OH. Таблица 3Table 3 ШтаммStrain OD540 OD 540 Количество L-триптофана, г/лThe amount of L-tryptophan, g / l SV164(pGH5)SV164 (pGH5) 8.4±0.28.4 ± 0.2 4.4±0.14.4 ± 0.1 SV164(pGH5)-ΔyafASV164 (pGH5) -ΔyafA 7.7±0.47.7 ± 0.4 4.8±0.54.8 ± 0.5

Пример 10. Продукция L-пролина штаммом Е.coli 702ilvA-ΔyafAExample 10. The production of L-proline strain E. coli 702ilvA-ΔyafA

Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-пролина фрагменты ДНК из хромосомы вышеописанного штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-пролина Е.coli 702ilvA с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм 702ilvA-ΔyafA. Штамм 702ilvA был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером ВКПМ В-8012.To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-proline production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli MG1655 ΔyafA :: cat strain can be transferred to E. coli 702ilvA L-proline producing strain using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain 702ilvA-ΔyafA. Strain 702ilvA was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) with accession number VKPM V-8012.

Оба штамма Е.coli, 702ilvA и 702ilvA-ΔyafA, могут выращиваться в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Далее эти штаммы могут культивироваться в условиях, описанных в Примере 8.Both strains of E. coli, 702ilvA and 702ilvA-ΔyafA, can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. Further, these strains can be cultured under the conditions described in Example 8.

Пример 11. Продукция L-аргинина штаммом Е.coli 382-ΔyafA Для проверки влияния инактивации гена yafA на продукцию L-аргинина, фрагменты ДНК из хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔyafA::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент аргинина Е.coli 382 с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY), чтобы получить штамм 382-ΔyаfА. Штамм 382 был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 10 апреля 2000 года с инвентарным номером ВКПМ В-7926.Example 11. Production of L-arginine by E. coli 382-ΔyafA strain To test the effect of inactivation of the yafA gene on L-arginine production, DNA fragments from the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔyafA :: cat can be transferred to arginine E-producing strain .coli 382 using P1 transduction (Miller, JH Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) to obtain strain 382-ΔyafA. Strain 382 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on April 10, 2000 with accession number VKPM V-7926.

Оба штамма, 382-ΔуаfA и 382, могут быть культивированы при температуре 37°С в течение 48 часов со встряхиванием на роторной качалке.Both strains, 382-ΔuafA and 382, can be cultured at 37 ° C for 48 hours with shaking on a rotary shaker.

После культивирования количество L-аргинина, которое накопилось в среде, может быть определено методом бумажной хроматографии с использованием следующей подвижной фазы: бутанол: уксусная кислота: вода=4:1:1 (v/v). Для визуализации может быть использован 2%-ный раствор нингидрина в ацетоне. Пятно, содержащее L-аргинин, может быть вырезано, L-аргинин может быть элюирован в 0,5%-ном водном растворе CdCl2 и количество L-аргинина может быть оценено на спектрофотометре при длине волны 540 нм.After cultivation, the amount of L-arginine that has accumulated in the medium can be determined by paper chromatography using the following mobile phase: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). For visualization, a 2% solution of ninhydrin in acetone can be used. A stain containing L-arginine can be excised, L-arginine can be eluted in a 0.5% aqueous solution of CdCl 2, and the amount of L-arginine can be estimated on a spectrophotometer at a wavelength of 540 nm.

Для ферментации может быть использована среда следующего состава, (г/л):For fermentation can be used in the following medium, (g / l):

ГлюкозаGlucose 48.048.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 35.035.0 КН2PO4 KN 2 PO 4 2.02.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 L-изолейцинL-isoleucine 0.10.1 СаСО3 CaCO 3 5.05.0

Глюкоза и сульфат магния стерилизуются отдельно. СаСО3 стерилизуется сухим жаром при температуре 180°С в течение 2-х часов. рН доводится до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at a temperature of 180 ° C for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.

Хотя указанное изобретение описано в деталях со ссылкой на наилучший способ осуществления изобретения, для специалиста в указанной области техники очевидно, что могут быть совершены различные изменения и произведены эквивалентные замены, и такие изменения и замены не выходят за рамки настоящего изобретения.Although the invention has been described in detail with reference to the best mode of carrying out the invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes can be made and equivalent replacements made, and such changes and replacements are not outside the scope of the present invention.

Каждому из упомянутых выше документов соответствует ссылка, и все цитируемые документы являются частью описания настоящего изобретения.Each of the above documents has a link, and all cited documents are part of the description of the present invention.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Согласно настоящему изобретению продукция L-аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-лейцин, L-гистидин, L-глутамин, L-фенилаланин, L-триптофан, L-пролин и L-аргинин бактерий семейства Enterobacteriaceae может быть усилена.According to the present invention, the production of L-amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-leucine, L-histidine, L-glutamine, L-phenylalanine, L-tryptophan, L-proline and bacterial L-arginine Enterobacteriaceae family can be enhanced.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (3)

1. Бактерия, принадлежащая к роду Escherichia, - продуцент L-треонина или L-триптофана, модифицированная таким образом, что в указанной бактерии инактивирован ген yafA.1. A bacterium belonging to the genus Escherichia is a producer of L-threonine or L-tryptophan, modified in such a way that the yafA gene is inactivated in this bacterium. 2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанный ген yafA инактивирован за счет делеции ген yafA в хромосоме бактерии.2. The bacterium according to claim 1, characterized in that said yafA gene is inactivated by deletion of the yafA gene in the bacterial chromosome. 3. Способ получения L-треонина или L-триптофана, включающий выращивание бактерии по любому из п.1 или 2 в питательной среде, вызывающее продукцию и накопление L-аминокислоты в культуральной жидкости, и выделение L-аминокислоты из культуральной жидкости.3. A method of producing L-threonine or L-tryptophan, comprising growing the bacterium according to any one of claims 1 or 2 in a nutrient medium, causing production and accumulation of the L-amino acid in the culture fluid, and isolation of the L-amino acid from the culture fluid.
RU2005138194/13A 2005-12-09 2005-12-09 METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED RU2315808C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138194/13A RU2315808C2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138194/13A RU2315808C2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004137198/13A Substitution RU2004137198A (en) 2004-12-21 2004-12-21 METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACIDS USING THE BACTERIA OF THE Enterobacteriaceae Family In Which The yafA Gene Is Inactivated

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005138194A RU2005138194A (en) 2007-06-20
RU2315808C2 true RU2315808C2 (en) 2008-01-27

Family

ID=38313908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138194/13A RU2315808C2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315808C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОО В.М. et. al. A novel fermentation/respiration switch protein regulated by enzyme IIAGlc in Escherichia coli. J Biol Chem. 2004 Jul 23;279(30):31613-21. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005138194A (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1828397B1 (en) Method for producing l-amino acid using bacterium of enterobacteriaceae family having expression of yafa gene attenuated
US7422880B2 (en) Method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family having a pathway of glycogen biosynthesis disrupted
US7470524B2 (en) Method for producing L-amino acids using bacteria of the Enterobacteriaceae family
EP2021458A1 (en) A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family
RU2501858C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY
JP2009515506A (en) Method for producing L-amino acid using enterobacteriaceae bacteria with disrupted glycogen biosynthetic pathway
RU2366703C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE WITH USING Escherichia BACTERIUM WITH INACTIVATED tolC GENE
RU2337959C2 (en) METHOD OF OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM, BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE yfeH IS INACTIVATED
RU2312894C1 (en) METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS Escherichia WHEREIN leuO GENE IS INACTIVATED
RU2337956C2 (en) METHOD OF L-THREONINE RECEIVING WITH USAGE OF BACTERIA BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH INACTIVATED GENE lrhA
RU2359029C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM RELATING TO Escherichia, IN WHICH rcsA GENE IS INACTIVATED
RU2315808C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN yafA GENE IS INACTIVATED
RU2497943C2 (en) METHOD OF PRODUCTION OF L-AMINO ACIDS USING BACTERIA OF FAMILY Enterobacteriaceae
EP1856242B1 (en) Process for producing a l-amino acid employing a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated nac expression
RU2330883C2 (en) BACTERIUM OF Escherichia GENUS WITH INACTIVATED pnp GENE PRODUCING L-THREONINE AND L-THREONINE TECHNIQUE
RU2326164C2 (en) METHOD FOR PRODUCING L-HISTIDINE USING A BACTERIUM BELONGING TO THE GENUS Escherichia, WHEREIN THE sanA GENE IS INACTIVATED
RU2312139C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-AMINO ACIDS BY USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS Escherichia WHEREIN bolA GENE IS INACTIVATED
RU2311452C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS ESCHERICHIA WHEREIN OPERON phoBR IS INACTIVATED
RU2314343C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE USING MICROORGANISM BELONGING TO Escherichia GENUS WHEREIN dinJ-yafQ OPERON IS INACTIVATED
RU2313573C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS ESCHERICHIA WHEREIN mazEF OPERON IS INACTIVATED
RU2315099C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS Escherichia WHEREIN dicB GENE IS INACTIVATED
RU2312138C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS Escherichia WHEREIN yefM-yoeB OPERON IS INACTIVATED
RU2333952C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE b2383 IS INACTIVATED
RU2313574C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-ARGININE USING MICROORGANISM BELONGING TO GENUS Escherichia WHEREIN relBE OPERON IS INACTIVATED
RU2330881C2 (en) L-THREONINE TECHNIQUE USING BACTERIUM OF Escherichia GENUS WITH INACTIVATED yrbG GENE