RU2403286C2 - Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides - Google Patents

Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides Download PDF

Info

Publication number
RU2403286C2
RU2403286C2 RU2008112986/10A RU2008112986A RU2403286C2 RU 2403286 C2 RU2403286 C2 RU 2403286C2 RU 2008112986/10 A RU2008112986/10 A RU 2008112986/10A RU 2008112986 A RU2008112986 A RU 2008112986A RU 2403286 C2 RU2403286 C2 RU 2403286C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
purine
strain
mutant
bacterium
prpp synthetase
Prior art date
Application number
RU2008112986/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008112986A (en
Inventor
Наталия Павловна Закатаева (RU)
Наталия Павловна Закатаева
Виталий Аркадьевич Лившиц (RU)
Виталий Аркадьевич Лившиц
Киёси Мацуно (RU)
Киёси Мацуно
Дмитрий Владимирович Романенков (RU)
Дмитрий Владимирович Романенков
Мария Вячеславовна Витушкина (RU)
Мария Вячеславовна Витушкина
Сергей Викторович Гронский (RU)
Сергей Викторович Гронский
Екатерина Александровна Кутукова (RU)
Екатерина Александровна КУТУКОВА
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 RU2008112986/10A priority Critical patent/RU2403286C2/en
Publication of RU2008112986A publication Critical patent/RU2008112986A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403286C2 publication Critical patent/RU2403286C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry; biochemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and is a method of producing purine nucleosides using a bacterium belonging to the Bacillus genus, containing a fragment of DNA which codes mutant bacterial phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, in which the L-amino acid residue which corresponds to position 120, 135 or 194 in the wild type phosphoribosyl pyrophosphate synthetase sequence from Bacillus subtilis is substituted with a residue of another L-amino acid, and sensitivity of the said enzyme to inhibiting purine nucleotides on the type of feedback is low.
EFFECT: invention enables to obtain highly effective purine nucleosides.
13 cl, 2 dwg, 2 tbl, 5 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к биотехнологии, конкретно к способу продукции пуриновых рибонуклеозидов, таких как инозин и гуанозин, представляющих ценность в качестве сырья для синтеза 5'-инозиновой кислоты и 5-гуаниловой кисоты, соответственно. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому, устойчивому к ингибированию по типу обратной связи ферменту, вовлеченному в биосинтез пуринов. Более конкретно, настоящее изобретение касается новой, устойчивой к ингибированию по типу обратной связи мутантной фосфорибозилпирофосфатсинтетазы (PRPP synthetase - phosphoribosylpyrophosphate synthetase) из бактерий рода Bacillus. Данное изобретение также относится к способу продукции пуриновых рибонуклеозидов и пуриновых рибонуклеотидов путем ферментации с использованием бактериальных штаммов, содержащих устойчивый к ингибированию по типу обратной связи фермент, кодируемый мутантным геном prs.The present invention relates to biotechnology, specifically to a method for the production of purine ribonucleosides, such as inosine and guanosine, which are of value as a raw material for the synthesis of 5'-inosinic acid and 5-guanilic acid, respectively. More specifically, the present invention relates to a novel feedback-resistant inhibition enzyme involved in purine biosynthesis. More specifically, the present invention relates to a novel feedback resistant inhibition mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase (PRPP synthetase - phosphoribosylpyrophosphate synthetase) from bacteria of the genus Bacillus. The invention also relates to a method for producing purine ribonucleosides and purine ribonucleotides by fermentation using bacterial strains containing a feedback inhibition resistant enzyme encoded by the mutant prs gene.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Существуют известные способы ферментативной продукции пуриновых нуклеозидов с использованием ауксотрофных по аденину штаммов или таких штаммов, которым, кроме того, придана устойчивость к различным соединениям, таким как аналоги пурина и сульфагуанидин, каковые штаммы принадлежат к роду Bacillus (опубликованные патенты Японии Nos.38-23039 (1963), 54-17033 (1979), 55-2956 (1980), и 55-45199 (1980), выложенная патентная заявка Японии No.56-162998 (1981), опубликованные патенты Японии Nos.57-14160 (1982) и 57-41915 (1982) и выложенная патентная заявка Японии No.59-42895 (1984)) или к роду Brevibacterium (опубликованные патенты Японии Nos.51-5075 (1976) и 58-17592 (1972), и Agric. Biol. Chem., 42, 399 (1978)), или к роду Escherichia (международная заявка РСТ WO 9903988) и подобные им. Традиционное получение таких мутантных штаммов включает мутагенную обработку микроорганизмов, такую как УФ-облучение и обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-М-нитрозогуанидин), и отбор искомого штамма с использованием соответствующей селективной среды. С другой стороны, получение таких мутантных штаммов с использованием методов генной инженерии также практикуется для штаммов, принадлежащих к роду Bacillus (выложенные патентные заявки Японии Nos. 58-158197 (1983), 58-175493 (1983), 59-28470 (1984), 60-156388 (1985), 1-27477 (1989), 1-174385 (1989), 3-58787 (1991), 3-164185 (1991), 5-84067 (1993) и 5-192164 (1993), патент США 7326546 (2008)) и к роду Brevibacterium (выложенная патентная заявка Японии No.63-248394 (1988)). Продуктивность этих штаммов-продуцентов инозина может быть дополнительно улучшена путем увеличения способности к секреции инозина (патентные заявки РФ 2002101666, 2002104463 и 2002104464).There are known methods for the enzymatic production of purine nucleosides using adenine auxotrophic strains or strains that are further conferred resistance to various compounds, such as purine analogues and sulfaguanidine, which strains belong to the genus Bacillus (published Japanese patents Nos. 38-23039 (1963), 54-17033 (1979), 55-2956 (1980), and 55-45199 (1980), Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-162998 (1981), Published Japanese Patents Nos. 57-14160 (1982) and 57-41915 (1982) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-42895 (1984)) or to the genus Brevibacterium (published Japanese Patent Nos. 51-5075 (1976) and 58-17592 (1972), and Agric. Biol. Chem., 42, 399 (1978), or to the genus Escherichia (PCT International Application WO 9903988) and the like. The traditional preparation of such mutant strains involves mutagenic treatment of microorganisms, such as UV irradiation and treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-M-nitrosoguanidine), and selection of the desired strain using an appropriate selective medium. On the other hand, obtaining such mutant strains using genetic engineering methods is also practiced for strains belonging to the genus Bacillus (Japanese Patent Application Laid-open Nos. 58-158197 (1983), 58-175493 (1983), 59-28470 (1984), 60-156388 (1985), 1-27477 (1989), 1-174385 (1989), 3-58787 (1991), 3-164185 (1991), 5-84067 (1993) and 5-192164 (1993), patent US 7326546 (2008)) and to the genus Brevibacterium (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-248394 (1988)). The productivity of these inosine producing strains can be further improved by increasing the ability to secrete inosine (RF patent applications 2002101666, 2002104463 and 2002104464).

5-Фосфорибозил-α-1-пирофосфат (далее - "PRPP") и глутамин являются исходными субстратами при биосинтезе пуринов. PRPP-синтетаза [ЕС 2.7.6.1], катализирующая реакцию рибозо-5-фосфата с АТФ с образованием PRPP и АМФ, связывает пентозофосфатный путь с биосинтезом пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, с биосинтезом гистидина и триптофана и пиридин-нуклеотидных коферментов (Jensen K..F. In Metabolism of Nucleotides, Nucleosides and Nucleobases in Microorganisms (ed. Munch-Petersen A.), 1-25. Academic Press, London; 1983).5-Phosphoribosyl-α-1-pyrophosphate (hereinafter - “PRPP”) and glutamine are the initial substrates for purine biosynthesis. PRPP synthetase [EC 2.7.6.1], which catalyzes the reaction of ribose-5-phosphate with ATP to form PRPP and AMP, binds the pentose phosphate pathway with the biosynthesis of purine and pyrimidine nucleotides, with the biosynthesis of histidine and tryptophan and pyridine nucleotide coenzymes ( F. In Metabolism of Nucleotides, Nucleosides and Nucleobases in Microorganisms (ed. Munch-Petersen A.), 1-25. Academic Press, London; 1983).

PRPP-синтетаза подвержена ингибированию пуринами, пиримидинами и аминокислотами по типу обратной связи. Многие пуриновые нуклеотиды ингибируют активность PRPP-синтетазы конкуретно с адениозин-5'-трифосфатом (далее, "АТР"). Однако единственный сильный нуклеотидный ингибитор - это аденозин-5'-дифосфат (ADP-adenosine-5'-diphosphate); он конкурирует с АТР и является аллостерическим ингибитором, который связывается с сайтом, отличным от активного центра (Hove-Jensen, В. et al., J. Biol. Chem. 261: 6765-6771 (1986); Amvig K. et al., Eur. J. Biochem. 192:195-200 (1990)).PRPP synthetase is subject to feedback inhibition by purines, pyrimidines and amino acids. Many purine nucleotides inhibit the activity of PRPP synthetase in competition with adenosine 5'-triphosphate (hereinafter, “ATP”). However, the only strong nucleotide inhibitor is adenosine-5'-diphosphate (ADP-adenosine-5'-diphosphate); it competes with ATP and is an allosteric inhibitor that binds to a site other than the active site (Hove-Jensen, B. et al., J. Biol. Chem. 261: 6765-6771 (1986); Amvig K. et al. , Eur. J. Biochem. 192: 195-200 (1990)).

Известно, что гиперурикемия человека и подагра обусловлены повышенной активностью и устойчивостью к пуриновым нуклеотидам PRPP-синтетазы (Becker M.A. et al. Arthritis Rheum, 18:6 Suppl: 687-94 (1975); Zoref E. et al., J. Clin. Invest., 56: 1093-9 (1975); Becker M.A. et al., J. Clin. Invest., 96: 2133-41 (1995)). Сверхсинтез мочевой кислоты у лиц с повышенной активностью PRPP-синтетазы является результатом повышенной продукции PRPP и последующего ускорения синтеза пуриновых нуклеотидов de novo. Показано, что повышенная активность PRPP-синтетазы является результатом нескольких мутаций в соответствующем гене, представляющих собой специфическую замену аминокислотных остатков в ферменте человека: аспарагина на гистидин в положении 51, аспарагина на серин в положении 113, лейцина на изолейцин в положении 128, аланина на валин в положении 189. Такая мутантная PRPP-синтетаза устойчива к пуриновым нуклеотидам, ингибирующим нормальный фермент по механизму, неконкурентному по отношению к АТР (Roessler. B.J. et al. J. Biol. Chem., v.268, No 35, 26476-26481 (1993); Becker, M.A. et al., J. Clin. Invest., 96: 2133-41 (1995)).Human hyperuricemia and gout are known to be due to increased activity and resistance to purine nucleotides of PRPP synthetase (Becker MA et al. Arthritis Rheum, 18: 6 Suppl: 687-94 (1975); Zoref E. et al., J. Clin. Invest., 56: 1093-9 (1975); Becker MA et al., J. Clin. Invest., 96: 2133-41 (1995)). Uric acid synthesis in individuals with increased activity of PRPP synthetase is the result of increased production of PRPP and subsequent acceleration of de novo purine nucleotide synthesis. It was shown that the increased activity of PRPP synthetase is the result of several mutations in the corresponding gene, which is a specific replacement of amino acid residues in the human enzyme: asparagine to histidine at position 51, asparagine to serine at position 113, leucine to isoleucine at position 128, alanine to valine at position 189. Such a mutant PRPP synthetase is resistant to purine nucleotides that inhibit the normal enzyme by a mechanism that is not competitive with ATP (Roessler. BJ et al. J. Biol. Chem., v.268, No. 35, 26476-26481 ( 1993); Becker, MA et al., J. C lin. Invest., 96: 2133-41 (1995)).

Раскрыт процесс продукции пуриновых нуклеозидов через ферментацию микроорганизма, принадлежащего к роду Escherichia и имеющего способность к продукции пуринового нуклеозида, с мутацией prs D128A (патентная заявка США 20070161090 (2007)). Кроме того, описан способ продукции L-гистидина с использованием мутантной PRPP-синтетазы, отличающейся тем, L-аминокислотный остаток, соответствующий положению 115 в PRPP-синтетазе дикого типа Escherichia coli замещен другим аминокислотным остатком (патентная заявка США 20050176033, (2005)). Кроме того, показано, что штамм Ashbya gossypii с повышенной экспрессией мутантной PRPP-синтетазы с мутацией H196Q, устойчивой к ингибированию ADP, синтезирует больше рибофлавина, чем штамм с повышенной экспрессией PRPP-синтетазы дикого типа (патент США 6878536 (2005)). Однако в настоящее время нет сообщений, описывающих мутантную PRPP-синтетазу из бактерии рода Bacillus, устойчивую к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи, и использование такой мутантной PRPP-синтетазы для улучшения продукции нуклеозида с использованием микроорганизма - продуцента пуринового нуклеозида, принадлежащего к роду Bacillus, в частности Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens. Более того, последовательность гена prs Bacillus amyloliquefaciens К никогда ранее не была опубликована.A process for the production of purine nucleosides through the fermentation of a microorganism belonging to the genus Escherichia and having the ability to produce purine nucleoside with the mutation prs D128A (US patent application 20070161090 (2007)) is disclosed. In addition, a method for producing L-histidine using a mutant PRPP synthetase is described, characterized in that the L amino acid residue corresponding to position 115 in wild-type Escherichia coli PRPP synthetase is replaced by another amino acid residue (US Patent Application 20050176033, (2005)). In addition, it was shown that a strain of Ashbya gossypii with increased expression of a mutant PRPP synthetase with a H196Q mutation resistant to ADP inhibition synthesizes more riboflavin than a strain with increased expression of wild-type PRPP synthetase (US patent 6878536 (2005)). However, there are currently no reports describing a mutant PRPP synthetase from a bacterium of the Bacillus genus that is resistant to feedback inhibition by purine nucleotides and the use of such a mutant PRPP synthetase to improve nucleoside production using a microorganism producing a purine nucleoside belonging to the genus Bacillus in particular Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens. Moreover, the sequence of the prs Bacillus amyloliquefaciens K gene has never been published before.

Описание изобретенияDescription of the invention

Целью настоящего изобретения является усовершенствование микроорганизма, предназначенного для продукции пуриновых нуклеозидов путем ферментации, и предоставление способа продукции пуриновых нуклеозидов с использованием полученных штаммов.The aim of the present invention is to improve the microorganism intended for the production of purine nucleosides by fermentation, and to provide a method for the production of purine nucleosides using the obtained strains.

Эта цель была достигнута путем конструирования новой мутантной PRPP-синтетазы из Bacillus. С учетом большой степени консервативности белка PRPP-синтетазы (Eriksen Т. et al.. Nature Struct. Biol, v.7, No 4, pp.303-308 (2000)), сконструировали мутантные PRPP-синтетазы из В. subtilis и В. amyloliquefaciens с мутациями, соответствующими известным мутациям в ферменте человека. Было показано, что только некоторые мутации при введении в ген, кодирующий PRPP-синтетазу, приводят к увеличению продукции пуриновых нуклеозидов в штаммах-продуцентах пуриновых нуклеозидов. Таким образом было сделано настоящее изобретение.This goal was achieved by constructing a new mutant PRPP synthetase from Bacillus. Given the high degree of conservatism of the protein PRPP synthetase (Eriksen T. et al .. Nature Struct. Biol, v.7, No. 4, pp.303-308 (2000)), mutant PRPP synthetases from B. subtilis and B were constructed. amyloliquefaciens with mutations corresponding to known mutations in the human enzyme. It was shown that only some mutations when introduced into the gene encoding PRPP synthetase lead to an increase in the production of purine nucleosides in producer strains of purine nucleosides. Thus, the present invention has been made.

Настоящее изобретение предоставляет бактерию, принадлежащую к роду Bacillus, конкретно Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens, обладающую повышенной способностью к продукции пуриновых нуклеозидов.The present invention provides a bacterium belonging to the genus Bacillus, specifically Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens, having an increased ability to produce purine nucleosides.

Целью настоящего изобретения является предоставление мутантной бактериальной фосфорибозилпирофосфатсинтетазы (PRPP-синтетазы), отличающейся тем, что L-аминокислотный остаток, соответствующий положению 120, или 135, или 194 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа Bacillus subtilis, замещен остатком другой L-аминокислоты, и чувствительность фермента к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи снижена.The aim of the present invention is the provision of a mutant bacterial phosphoribosyl pyrophosphate synthetase (PRPP synthetase), characterized in that the L-amino acid residue corresponding to position 120, or 135, or 194 in the sequence of wild-type PRPP synthetase Bacillus subtilis, is replaced by a residue of another L-amino acid, and feedback sensitivity of the enzyme to inhibition by purine nucleotides is reduced.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше мутантной PRPP-синтетазы, отличающейся тем, что остаток аспарагина в положении 120 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа замещен остатком серина.It is also an object of the present invention to provide a mutant PRPP synthetase as described above, characterized in that the asparagine residue at position 120 in the sequence of wild-type PRPP synthetase is substituted with a serine residue.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше мутантной PRPP-синтетазы, отличающейся тем, что остаток лейцина в положении 135 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа замещен остатком изолейцина.It is also an object of the present invention to provide a mutant PRPP synthetase as described above, characterized in that the leucine residue at position 135 in the wild-type PRPP synthetase sequence is replaced with an isoleucine residue.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше мутантной PRPP-синтетазы, отличающейся тем, что остаток аланина в положении 194 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа замещен остатком Валина.It is also an object of the present invention to provide a mutant PRPP synthetase as described above, characterized in that the alanine residue at position 194 in the sequence of wild-type PRPP synthetase is substituted with a Valine residue.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше мутантной PRPP-синтетазы, отличающейся тем, что PRPP-синтетазой дикого типа является PRPP-синтетаза из Bacillus subtilis или Bacillus amyloliquefaciens.It is also an object of the present invention to provide the mutant PRPP synthetase described above, characterized in that the wild-type PRPP synthetase is a PRPP synthetase from Bacillus subtilis or Bacillus amyloliquefaciens.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше мутантной PRPP-синтетазы, включающей делецию, замену, вставку или добавление одной или нескольких аминокислот в одном или во множестве положений, отличных от положения 120, или 135, или 194, отличающейся тем, что ингибирование фермента пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи снижено.Another objective of the present invention is the provision of the above mutant PRPP synthetase, including deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acids in one or in many positions other than position 120, or 135, or 194, characterized in that the inhibition of the enzyme purine feedback nucleotides are reduced.

Также целью настоящего изобретения является предоставление ДНК, кодирующую описанную выше мутантную PRPP-синтетазу.It is also an object of the present invention to provide DNA encoding the mutant PRPP synthetase described above.

Также целью настоящего изобретения является предоставление бактерии, содержащей описанную выше ДНК и обладающей способностью к продукции пуриновых нуклеозидов.It is also an object of the present invention to provide a bacterium containing the above-described DNA and capable of producing purine nucleosides.

Также целью настоящего изобретения является предоставление указанной бактерии, отличающейся тем, что указанной бактерией является Bacillus subtilis.It is also an object of the present invention to provide said bacterium, characterized in that said bacterium is Bacillus subtilis.

Также целью настоящего изобретения является предоставление указанной бактерии, отличающейся тем, что указанной бактерией является Bacillus amyloliquefaciens.It is also an object of the present invention to provide said bacterium, characterized in that said bacterium is Bacillus amyloliquefaciens.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа продукции пуринового нуклеозида, включающего культивирование описанной выше бактерии в питательной среде, приводящее к секреции указанного пуринового нуклеозида в указанную питательную среду, и выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости.Another objective of the present invention is the provision of a method for the production of purine nucleoside, comprising culturing the above bacteria in a nutrient medium, leading to the secretion of the specified purine nucleoside in the specified nutrient medium, and the allocation of the specified purine nucleoside from the culture fluid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что пуриновым нуклеозидом является инозин, ксантозин, гуанозин или аденозин.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that the purine nucleoside is inosine, xanthosine, guanosine or adenosine.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа продукции пуринового нуклеотида, включающего культивирование описанной выше бактерии в питательной среде, приводящее к секреции указанного пуринового нуклеозида в указанную питательную среду, выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости, фосфорилирование указанного пуринового нуклеозида и выделение пуринового нуклеотида.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a purine nucleotide, comprising culturing the above-described bacteria in a culture medium, leading to the secretion of said purine nucleoside into the culture medium, isolation of said purine nucleoside from the culture fluid, phosphorylation of said purine nucleoside, and isolation of purine nucleotide.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что пуриновым нуклеотидом является 5'-инозиновая кислота, ксантозин-5'-фосфат, 5'-гуаниловая кислота или 5'-адениловая кислота.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein the purine nucleotide is 5'-inosinic acid, xanthosine-5'-phosphate, 5'-guanilic acid or 5'-adenyl acid.

PRPP-синтетаза с заменой L-аминокислотного остатка, соответствующего положению 120, или 135, или 194 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа Bacillus может упоминаться как "мутантная PRPP-синтетаза", ДНК, кодирующая мутантную PRPP-синтетазу, может упоминаться как "мутантный ген prs" или "мутантный ген PRPP-синтетазы", а PRPP-синтетаза без замены может упоминаться как "PRPP-синтетаза дикого типа". Термин "мутантная PRPP-синтетаза" означает, что активность фермента благодаря мутациям, приводящим к замене аминокислотных остатков в положении 120, или 135, или 194, ингибируется пуриновыми нуклеотидами, в частности ADP, в меньшей степени, чем фермент штамма дикого типа.PRPP synthetase with the substitution of the L-amino acid residue corresponding to position 120, or 135, or 194 in the sequence of wild-type Bacillus PRPP synthetase may be referred to as "mutant PRPP synthetase", DNA encoding a mutant PRPP synthetase may be referred to as "mutant prs gene "or" mutant PRPP synthetase gene ", and PRPP synthetase without substitution may be referred to as" wild-type PRPP synthetase ". The term "mutant PRPP synthetase" means that enzyme activity due to mutations leading to the replacement of amino acid residues at position 120, or 135, or 194, is inhibited by purine nucleotides, in particular ADP, to a lesser extent than the enzyme of the wild-type strain.

Далее настоящее изобретение будет подробно описано.The present invention will now be described in detail.

1. Мутантная PRPP-синтетаза и мутантный ген prs согласно настоящему изобретению.1. Mutant PRPP synthetase and mutant prs gene according to the present invention.

Известно, что повышенная активность PRPP-синтетазы человека является результатом нескольких мутаций соответствующего гена, приводящих к специфической замене аминокислотных остатков в зрелом ферменте: аспарагина на гистидин в положении 51, аспарагина на серии в положении 113, лейцина на изолейцин в положении 128, аланина на валин в положение 189. Такая мутантная PRPP-синтетаза устойчива к пуриновым нуклеотидам, ингибирующим нормальный фермент по механизму, неконкурентному в отношении АТР (Becker M.A. et al., J. Clin. Invest., 96: 2133-41 (1995)). С учетом большой степени консервативности гена prs (Eriksen Т. et al. Nature Struct. Biol, v.7, No 4, pp.303-308 (2000)), сконструировали мутантные PRPP-синтетазы Bacillus с мутациями D58H, N120S, L135I или A194V, соответсвующими мутациям N51H, N113S, L128I или A189V в ферменте человека. Такие мутации неизвестны для Bacillus PRPP-синтетаз. Термин "PRPP-синтетаза из Bacillus" означает PRPP-синтетазу бактерий, принадлежащих к роду Bacillus. Предпочтительны виды В. subtilis или В. amyloliquefaciens.It is known that the increased activity of human PRPP synthetase is the result of several mutations of the corresponding gene, leading to a specific replacement of amino acid residues in the mature enzyme: asparagine to histidine at position 51, asparagine to series at position 113, leucine to isoleucine at position 128, alanine to valine to position 189. Such a mutant PRPP synthetase is resistant to purine nucleotides that inhibit the normal enzyme by a mechanism that is not competitive with ATP (Becker MA et al., J. Clin. Invest., 96: 2133-41 (1995)). Given the high degree of conservatism of the prs gene (Eriksen, T. et al. Nature Struct. Biol, v. 7, No. 4, pp. 303-308 (2000)), mutant Bacillus PRPP synthetases with mutations D58H, N120S, L135I or A194V, the corresponding mutations N51H, N113S, L128I or A189V in a human enzyme. Such mutations are unknown for Bacillus PRPP synthetases. The term "PRPP synthetase from Bacillus" means a PRPP synthetase of bacteria belonging to the genus Bacillus. Preferred species are B. subtilis or B. amyloliquefaciens.

Мутантную PRPP-синтетазу получали с учетом известных последовательностей путем введения мутаций в ген prs дикого типа с использованием общепринятых методов. В качестве гена prs дикого типа могут быть упомянуты ген prs из В. subtilis (нуклеотиды с 57743 по 58696 в последовательности с инвентарным номером NC_000964 в базе данных GenBank; SEQ ID NO: 1) или ген prs из В. amyloliquefaciens К (SEQ ID NO: 3). Ген pr В. subtilis расположен между ORF gcaD и ORF ctc на хромосоме штамма В. subtilis 168. Следовательно, ген prs можно получить методом ПЦР (White, T.J. et al. Trends Genet., 5, 185 (1989)) с использованием праймеров, сконструированных на основании нуклеотидной последовательности гена. Ген, кодирующий PRPP-синтетазу В. amyloliquefaciens К (SEQ ID NO: 1), можно получить сходным образом.Mutant PRPP synthetase was obtained taking into account known sequences by introducing mutations into the wild-type prs gene using conventional methods. As the wild-type prs gene, the prs gene from B. subtilis (nucleotides 57743 to 58696 in sequence with accession number NC_000964 in the GenBank database; SEQ ID NO: 1) or the prs gene from B. amyloliquefaciens K (SEQ ID NO : 3). The B. subtilis pr gene is located between the ORF gcaD and the ctc ORF on the chromosome of B. subtilis strain 168. Therefore, the prs gene can be obtained by PCR (White, TJ et al. Trends Genet. 5, 185 (1989)) using primers constructed based on the nucleotide sequence of a gene. The gene encoding the B. amyloliquefaciens K PRPP synthetase (SEQ ID NO: 1) can be obtained in a similar manner.

Мутантная PRPP-синтетаза может включать делению, замену, вставку или добавление одной или нескольких аминокислот в одном или во множестве положений, отличных от положения 120, или 135, или 194, при условии, что активность PRPP-синтетазы не нарушена. Термин "активность PRPP-синтетазы" означает активность катализа реакции образования 5-фосфорибозил-α-1-пирофосфата (PRPP) из рибозо-5-фосфата и АТР с образованием AMP. Активность PRPP-синтетазы в экстрактах и степень ингибирования фермента ADP можно измерить с использованием частично модифицированного метода К. F. Jensen et al. (Analytical Biochemistry, 98, 254-263 (1979)). Конкретно, в качестве субстрата можно использовать [α-32P]ATP и следует определять образующийся в реакции [32P]AMP.Mutant PRPP synthetase may include division, substitution, insertion or addition of one or more amino acids at one or a plurality of positions other than position 120, or 135, or 194, provided that the activity of the PRPP synthetase is not impaired. The term "PRPP synthetase activity" means the activity of catalysis of the reaction for the formation of 5-phosphoribosyl-α-1-pyrophosphate (PRPP) from ribose-5-phosphate and ATP to form AMP. The activity of PRPP synthetase in extracts and the degree of inhibition of the ADP enzyme can be measured using a partially modified method of K. F. Jensen et al. (Analytical Biochemistry, 98, 254-263 (1979)). Specifically, [α- 32 P] ATP can be used as a substrate and the AMP formed in the [ 32 P] reaction should be determined.

Количество "несколько" аминокислот различается в зависимости от положения или типа аминокислотных остатков в третичной структуре белка. Это связано со следующими причинами. А именно, некоторые аминокислоты имеют высокую степень гомологии друг с другом и поэтому такие изменения не очень влияют на третичную структуру белка. Следовательно, мутантная PRPP-синтетаза настоящего изобретения может быть ферментом с гомологией не менее 30-50%, предпочтительно 50-70% по отношению к полной аминокислотной последовательности основной PRPP-синтетазы, обладающим активностью PRPP-синтетазы.The number of "several" amino acids varies depending on the position or type of amino acid residues in the tertiary structure of the protein. This is due to the following reasons. Namely, some amino acids have a high degree of homology with each other and therefore such changes do not greatly affect the tertiary structure of the protein. Therefore, the mutant PRPP synthetase of the present invention can be an enzyme with a homology of at least 30-50%, preferably 50-70%, relative to the complete amino acid sequence of the main PRPP synthetase having PRPP synthetase activity.

В настоящем изобретении "L-аминокислотный остаток, соответствующий положению 120, или 135, или 194” означает аминокислотный остаток, соответствующий положению 120, или 135, или 194 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 2.In the present invention, “L-amino acid residue corresponding to position 120, or 135, or 194” means an amino acid residue corresponding to position 120, or 135, or 194 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

Для определения L-аминокислотного остатка, соответствующего мутациям N51H, N113S, L128I или A189V PRPP-синтетазы человека, необходимо выполнить выравнивание аминокислотной последовательности PRPP-синтетазы человека и аминокислотной последовательности, представляющей интерес PRPP-синтетазы из бактерии рода Bacillus, и определить в представляющей интерес бактериальной PRPP-синтетазе L-аминокислотные остатки, соответствующие номерам 51, 113, 128 или 189 в аминокислотной последовательности PRPP-синтетазы человека.To determine the L-amino acid residue corresponding to mutations N51H, N113S, L128I or A189V of human PRPP synthetase, it is necessary to align the amino acid sequence of the human PRPP synthetase with the amino acid sequence of interest to the PRPP synthetase from a bacterium of the genus Bacillus, and determine the bacterial of interest PRPP synthetase L-amino acid residues corresponding to numbers 51, 113, 128 or 189 in the amino acid sequence of human PRPP synthetase.

Замена, деления, вставка или добавление одного или нескольких аминокислотных остатков должны быть консервативными мутациями с тем, чтобы сохранялась активность фермента. Консервативные замены являются типичными консервативными мутациями. Примеры консервативных замен включают замену Ala на Ser или Thr, замену Arg на Gln, His или Lys, замену Asn на Glu, Gin, Lys, His или Asp, замену Asp на Asn, Glu или Gin, замену Cys на Ser или Ala, замену Gln на Asn, Glu, Lys, His, Asp или Arg, замену Glu на Asn, Gln, Lys или Asp, замену Gly на Pro, замену His на Asn, Lys, Gln, Arg или Туr, замену Ile на Leu, Met, Val или Phe, замену Leu на Ile, Met, Val или Phe, замену Lys на Asn, Glu, Gln, His или Arg, замену Met на Ile, Leu, Val или Phe, замену Phe на Trp, Tyr, Met, Ile или Leu, замену Ser на Thr или Ala, замену Thr на Ser или Ala, замену Trp на Phe или Tyr, замену Tyr на His, Phe или Trp, и замену Val на Met, Ile или Leu.Substitution, division, insertion or addition of one or more amino acid residues must be conservative mutations in order to maintain the activity of the enzyme. Conservative substitutions are typical conservative mutations. Examples of conservative substitutions include replacing Ala with Ser or Thr, replacing Arg with Gln, His or Lys, replacing Asn with Glu, Gin, Lys, His or Asp, replacing Asp with Asn, Glu or Gin, replacing Cys with Ser or Ala, replacing Gln with Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg, replacing Glu with Asn, Gln, Lys or Asp, replacing Gly with Pro, replacing His with Asn, Lys, Gln, Arg or Tur, replacing Ile with Leu, Met, Val or Phe, replace Leu with Ile, Met, Val or Phe, replace Lys with Asn, Glu, Gln, His or Arg, replace Met with Ile, Leu, Val or Phe, replace Phe with Trp, Tyr, Met, Ile or Leu, replacing Ser with Thr or Ala, replacing Thr with Ser or Ala, replacing Trp with Phe or Tyr, replacing Tyr with His, Phe or Trp, and replacing Val with Met, Ile or Leu.

ДНК, кодирующая по существу такой же белок, как описанные выше мутантные PRPP-синтетазы, получают, например, путем модификации нуклеотидной последовательности, например, посредством метода сайт-направленного мутагенеза, таким образом, что один или несколько аминокислотных остатков в определенном сайте предполагают делецию, замену, вставку или добавление. ДНК, модифицированную, как описано выше, получают традиционными известными методами мутагенеза. Мутагенная обработка включает метод обработки ДНК, содержащей мутантный ген prs, in vitro, например, гидроксиламином, и метод обработки микроорганизма, например, бактерии с мутантным геном prs, принадлежащей к роду Bacillus, ультрафиолетовым облучением или мутагеном, таким как N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин (NTG) и азотистая кислота, используемые обычно для такой обработки. Замена, делеция, вставка или добавление нуклеотида как описано выше также включают природные мутации (мутант или вариант), обусловленные индивидуальными различиями или различиями между видами или родами бактерий, содержащих PRPP-синтетазу.DNA encoding essentially the same protein as the mutant PRPP synthetases described above is obtained, for example, by modifying the nucleotide sequence, for example, by the method of site-directed mutagenesis, so that one or more amino acid residues at a particular site suggest a deletion, replacement, insertion or addition. DNA modified as described above is obtained by conventional mutagenesis techniques known in the art. Mutagenic treatment includes a method for processing DNA containing the mutant prs gene in vitro, for example, hydroxylamine, and a method for treating a microorganism, for example, bacteria with the mutant prs gene belonging to the genus Bacillus, ultraviolet radiation or a mutagen such as N-methyl-N ' N-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) and nitrous acid, commonly used for such processing. Substitution, deletion, insertion or addition of a nucleotide as described above also includes naturally occurring mutations (mutant or variant) due to individual differences or differences between species or genera of bacteria containing PRPP synthetase.

ДНК, кодирующую по существу такой же белок, как мутантная PRPP-синтетаза, можно получить путем выделения ДНК, гибридизующейся в жестких условиях с ДНК, имеющей последовательность известного гена prs, или с ее частью в качестве зонда, и кодирующей белок с активностью PRPP-синтетазы, из подвергшихся мутагенной обработке клеток с мутантной PRPP-синтетазой.DNA encoding essentially the same protein as mutant PRPP synthetase can be obtained by isolating DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA having the sequence of the known prs gene, or with its part as a probe, and encoding a protein with PRPP synthetase activity from mutagenized cells with mutant PRPP synthetase.

«Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды образуются, а неспецифические гибриды не образуются. Точно определить эти условия с использованием числовых величин трудно. Однако жесткие условия включают, например, условия, при которых ДНК с высокой степенью гомологии, например, ДНК с гомологией не менее 50%, гибридизуются друг с другом, а ДНК с более низкой гомологией не гибридизуются друг с другом."Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. It is difficult to precisely determine these conditions using numerical values. However, stringent conditions include, for example, conditions under which DNA with a high degree of homology, for example, DNA with a homology of at least 50%, hybridizes with each other, and DNA with a lower homology does not hybridize with each other.

Для оценки степени гомологии белков или ДНК можно использовать такие методы расчета как BLAST исследование, FASTA исследование и CrustalW.Calculation methods such as BLAST, FASTA, and CrustalW can be used to evaluate the homology of proteins or DNA.

BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) - эвристический поисковый алгоритм, используемый программами blastp, blastn, blastx, megablast, tblastn и tblastx; эти программы приписывают значения показателям с использованием статистических методов Karlin, Samuel и Stephen F. Altschul ("Methods for assessing the statistical significance of molecular sequence features by using general scoring schemes". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, 87: 2264-68; "Applications and statistics for multiple high-scoring segments in molecular sequences". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, 90:5873-7). FASTA метод описан W.R. Pearson ("Rapid and Sensitive Sequence Comparison with FASTP and FASTA", Methods in Enzymology, 1990, 183: 63-98). Clustal W метод описан Thompson J.D., Higgins D.G. and Gibson T.J. ("CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice", Nucleic Acids Res. 1994, 22: 4673-4680).BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) - heuristic search algorithm used by the programs blastp, blastn, blastx, megablast, tblastn and tblastx; these programs attribute values to indicators using statistical methods Karlin, Samuel and Stephen F. Altschul ("Methods for assessing the statistical significance of molecular sequence features by using general scoring schemes". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, 87: 2264-68; "Applications and statistics for multiple high-scoring segments in molecular sequences." Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, 90: 5873-7). FASTA method described by W.R. Pearson (Rapid and Sensitive Sequence Comparison with FASTP and FASTA, Methods in Enzymology, 1990, 183: 63-98). The Clustal W method is described by Thompson J.D., Higgins D.G. and Gibson T.J. ("CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice", Nucleic Acids Res. 1994, 22: 4673-4680).

С другой стороны, примером жестких условий являются условия, при которых ДНК гибридизуются друг с другом при концентрации соли, соответствующей обычным условиям отмывки при гибрицизации по Саузерну, т.е., 60°С, 1 × SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1 × SSC, 0.1% SDS. В качестве зонда для ДНК, кодирующей варианты и гибридизующейся с геном prs, также можно использовать часть последовательности SEQ ID NO: 1. Такой зонд можно приготовить методом ПЦР с использованием олигонуклеотидов, сконструированных на основании нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1, в качестве праймеров и фрагмента ДНК, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 1, в качестве матрицы. Когда в качестве зонда используют фрагмент ДНК длиной около 300 п.н., условия отмывки для гибридизации включают, например, 50°С, 2 × SSC и 0.1% SDS. Продолжительность отмывки зависит от типа мембраны, используемой для блоттинга, и, как правило, рекомендуется производителем. Например, рекомендованная продолжительность отмывки мембраны Hybond™ N+nylon (Amersham) в жестких условиях - 15 минут.On the other hand, an example of stringent conditions is the conditions under which DNA hybridizes with each other at a salt concentration that meets the usual washing conditions for Southern hybridization, i.e., 60 ° C, 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS. Part of the sequence SEQ ID NO: 1 can also be used as a probe for DNA encoding the variants and hybridizing with the prs gene. Such a probe can be prepared by PCR using oligonucleotides constructed on the basis of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 as primers and a DNA fragment containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, as a matrix. When a DNA fragment of about 300 bp is used as a probe, washing conditions for hybridization include, for example, 50 ° C, 2 × SSC and 0.1% SDS. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting, and is generally recommended by the manufacturer. For example, the recommended duration of washing a Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under stringent conditions is 15 minutes.

Ген, гибридизующийся в жестких условиях как описано выше, включает гены со стоп-кодоном, образовавшимся внутри кодирующей области, и кодирующие неактивный из-за мутации в активном центре белок. Однако такое затруднение легко можно устранить путем лигирования гена с коммерческим экспрессионным вектором и исследования экспрессированного белка на активность PRPP-синтетазы.A gene hybridizing under stringent conditions as described above includes genes with a stop codon formed within the coding region and coding for an inactive protein due to a mutation in the active center. However, this difficulty can easily be eliminated by ligating the gene with a commercial expression vector and examining the expressed protein for PRPP synthetase activity.

2. Бактерия настоящего изобретения2. The bacterium of the present invention

Бактерия настоящего изобретения - это бактерия-продуцент пуринового нуклеозида, содержащая ДНК, кодирующую мутантную PRPP-синтетазу согласно настоящему изобретению. Более конкретно, бактерия согласно настоящему изобретению содержит ДНК с мутантным геном prs, экспрессирующимся на хромосоме или плазмиде в бактерии, и обладает повышенной способностью к продукции пуриновых нуклеозидов.The bacterium of the present invention is a purine nucleoside producing bacterium containing DNA encoding the mutant PRPP synthetase of the present invention. More specifically, the bacterium of the present invention contains DNA with a mutant prs gene expressed on a chromosome or plasmid in the bacterium, and has an increased ability to produce purine nucleosides.

Бактерия настоящего изобретения - это бактерия, принадлежащая к роду Bacillus.The bacterium of the present invention is a bacterium belonging to the genus Bacillus.

Примеры микроорганизмов, принадлежащих к роду Bacillus, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают Bacillus subtilis subsp. subtilis strain 168 (В.subtilis 168) или Bacillus amyloliquefaciens (В. amyloliquefaciens). В. amyloliquefaciens - довольно гетерогенные виды. Известен ряд штаммов В. amyloliquefaciens: SB, Т, Р, W, F, N, К и Н (Welker N.E., Campbell L.L., Unrelatedness of Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus subtilis. J. Bacteriol, 94: 1124-1130, 1967). Недавно из растений выделили штаммы Bacillus, которые можно рассматривать как отдельный экотип В. amyloliquefaciens (Reva et al., Taxonomic characterization and plant colonizing abilities of some bacteria related to Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus subtilis. FEMS Microbiol. Ecol., 48: 249-259, 2004). Определена нуклеотидная последовательность одного из штаммов, В. amyloliquefaciens FZB42 (Chen et al., Comparative analysis of the complete genome sequence of the plant growth-promoting bacterium Bacillus amyloliquefaciens FZB42. Nat. Biotechnol., 25: 1007-1014, 2007).Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus that can be used in the present invention include Bacillus subtilis subsp. subtilis strain 168 (B. subtilis 168) or Bacillus amyloliquefaciens (B. amyloliquefaciens). B. amyloliquefaciens are fairly heterogeneous species. A number of B. amyloliquefaciens strains are known: SB, T, P, W, F, N, K, and H (Welker N.E., Campbell L.L., Unrelatedness of Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus subtilis. J. Bacteriol, 94: 1124-1130, 1967). Recently, Bacillus strains were isolated from plants, which can be considered as a separate ecotype of B. amyloliquefaciens (Reva et al., Taxonomic characterization and plant colonizing abilities of some bacteria related to Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus subtilis. FEMS Microbiol. Ecol., 48: 249-259 , 2004). The nucleotide sequence of one of the strains, B. amyloliquefaciens FZB42 (Chen et al., Comparative analysis of the complete genome sequence of the plant growth-promoting bacterium Bacillus amyloliquefaciens FZB42. Nat. Biotechnol., 25: 1007-1014, 2007), was determined.

Примеры бактерий, принадлежащих к роду Bacillus, также включают следующие виды: Bacillus licheniformis. Bacillus pumilis. Bacillus megaterium. Bacillus brevis. Bacillus polymixa, Bacillus stearothermophilus.Examples of bacteria belonging to the genus Bacillus also include the following species: Bacillus licheniformis. Bacillus pumilis. Bacillus megaterium. Bacillus brevis. Bacillus polymixa, Bacillus stearothermophilus.

Кроме уже упомянутых свойств, бактерии настоящего изобретения могут обладать другими характерными свойствами, такими как потребность в различных питательных веществах, устойчивость к антибиотику, чувствительность к антибиотику, что не выходит за рамки настоящего изобретения.In addition to the properties already mentioned, the bacteria of the present invention may have other characteristic properties, such as the need for various nutrients, antibiotic resistance, antibiotic sensitivity, which is not beyond the scope of the present invention.

Фраза "пуриновый нуклеозид", как она используется здесь, включает инозин, ксантозин, гуанозин и аденозин, предпочтительно, инозин.The phrase "purine nucleoside" as used herein includes inosine, xanthosine, guanosine and adenosine, preferably inosine.

Фраза "способность к продукции пуринового нуклеозида", используемая здесь, означает способность синтезировать и накапливать пуриновый нуклеозид в питательной среде. Фраза "бактерия способна к продукции пуринового нуклеозида" означает, что бактерия, принадлежащая к роду Bacillus, способна синтезировать и накапливать в среде пурины, такие как пуриновые нуклеозиды, в количестве, большем по сравнению со штаммом В. subtilis дикого типа, таким как В. subtil is 168. Предпочтительно эта фраза означает, что микроорганизм способен синтезировать и накапливать в питательной среде не менее 10 мг/л, более предпочтительно не менее 50 мг/л инозина, ксантозина, гуанозина или/и аденозина.The phrase "ability to produce purine nucleoside" used here means the ability to synthesize and accumulate purine nucleoside in a nutrient medium. The phrase “a bacterium is capable of producing a purine nucleoside” means that a bacterium belonging to the genus Bacillus is capable of synthesizing and accumulating purines, such as purine nucleosides, in an amount greater than that of a wild-type B. subtilis strain such as B. subtil is 168. Preferably, this phrase means that the microorganism is capable of synthesizing and accumulating in a nutrient medium not less than 10 mg / l, more preferably not less than 50 mg / l of inosine, xanthosine, guanosine or / and adenosine.

Трансформация бактерии ДНК, кодирующей белок, означает введение ДНК в клетку бактерии, например, традиционными методами для введения мутации настоящего изобретения в ген, кодирующий PRPP-синтетазу. Обычно для такого введения необходимо клонирование гена в векторе, способном функционировать в бактерии, принадлежащей к роду Bacillus. Для этих целей можно использовать челночные векторы: pH Y300PLK, pMWMXl, pLF22, pKSl. Замена гена дикого типа мутантным геном происходит благодаря гомологичной рекомбинации.Transformation of a bacterium with DNA encoding a protein means introducing DNA into a bacterial cell, for example, by conventional methods for introducing a mutation of the present invention into a gene encoding a PRPP synthetase. Typically, for this introduction, it is necessary to clone a gene in a vector capable of functioning in a bacterium belonging to the genus Bacillus. For these purposes, shuttle vectors can be used: pH Y300PLK, pMWMXl, pLF22, pKSl. The replacement of the wild-type gene with a mutant gene occurs due to homologous recombination.

Методы приготовления хромосомной ДНК, гибридизации, ПЦР, приготовления плазмидной ДНК, рестрикции и лигирования ДНК, трансформации, выбора олигонуклеотидов в качестве праймера и т.п. могут быть обычными методами, известными специалисту в данной области. Эти методы описаны, например, в Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) и т.п.Methods for the preparation of chromosomal DNA, hybridization, PCR, preparation of plasmid DNA, restriction and ligation of DNA, transformation, selection of oligonucleotides as a primer, etc. may be conventional methods known to a person skilled in the art. These methods are described, for example, in Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) and the like.

Ген, кодирующий белок PRPP-синтетазу Bacillus amyloliquefaciens К, ген prsBA, секвенирован авторами настоящего изобретения (SEQ ID NO: 3). Последовательность гена, кодирующего белок PRPP-синтетазу из Bacillus subtilis, ген prs Bacillus subtilis subsp.subtilis штамм 168, известна (нуклеотиды с 57743 по 58696 в последовательности с инвентарным номером NC_000964 в базе данных GenBank; (SEQ ID NO: 1)). Ген prs Bacillus subtilis локализован на хромосоме между генами gcaD и ctc в районе 7°. Следовательно, указанные гены prs можно получить методом ПЦР (polymerase chain reaction; refer to White, T.J. et al. Trends Genet., 5, 185 (1989)) с использованием праймеров, сконструированных на основе нуклеотидной последовательности гена. Гены, кодирующие белок PRPP-синтетазу других микроорганизмов, можно получить сходным образом (см. Пример 3).The gene encoding the protein of the Bacillus amyloliquefaciens K PRPP synthetase, the prsBA gene, is sequenced by the authors of the present invention (SEQ ID NO: 3). The sequence of the gene encoding the protein PRPP synthetase from Bacillus subtilis, the prs gene of Bacillus subtilis subsp.subtilis strain 168, is known (nucleotides 57743 to 58696 in the sequence with accession number NC_000964 in the GenBank database; (SEQ ID NO: 1)). The prs gene of Bacillus subtilis is located on the chromosome between the gcaD and ctc genes in the region of 7 °. Therefore, these prs genes can be obtained by PCR (polymerase chain reaction; refer to White, T.J. et al. Trends Genet., 5, 185 (1989)) using primers designed based on the nucleotide sequence of the gene. Genes encoding the protein of the PRPP synthetase of other microorganisms can be obtained in a similar manner (see Example 3).

Примеры гена prs Bacillus subtilis также включают ДНК, кодирующую белок PRPP-синтетазу с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 2, и/или белок с аминокислотной последовательностью, включающей делецию, замену, вставку или добавление одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2.Examples of the prs gene of Bacillus subtilis also include DNA encoding a protein of PRPP synthetase with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and / or a protein with an amino acid sequence including a deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acids in the amino acid sequence, presented in SEQ ID NO: 2.

Примеры гена prs Bacillus amyloliquefaciens К также включают ДНК, кодирующую белок PRPP-синтетазу с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 4, и/или белок с аминокислотной последовательностью, включающей делецию, замену, вставку или добавление одной или нескольких аминокислот в аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 4.Examples of the prs gene of Bacillus amyloliquefaciens K also include DNA encoding a protein PRPP synthetase with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4, and / or a protein with an amino acid sequence including a deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acids in the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 4.

Бактерия настоящего изобретения может быть получена путем введения вышеупомянутых ДНК в бактерию, изначально способную к продукции пуринового нуклеозида. С другой стороны, бактерия настоящего изобретения может быть получена путем придания способности к продукции пуринового нуклеозида бактерии, содержащей вышеупомянутые ДНК.The bacterium of the present invention can be obtained by introducing the aforementioned DNA into a bacterium initially capable of producing a purine nucleoside. On the other hand, the bacterium of the present invention can be obtained by imparting the ability to produce purine nucleoside bacteria containing the aforementioned DNA.

Пример родительского штамма, принадлежащего к роду Bacillus, который может быть использован в настоящем изобретении, - это штамм-продуцент инозина В, subtilis KMBS375. (KMBS375: Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔdeoD guaB24; см. Справочный пример). Другие родительские штаммы, принадлежащие к роду Bacillus, которые могут использоваться в настоящем изобретении, включают штамм В. subtilis AJ 12707 (FERM P-12951) (патентная заявка Японии JP 6113876A2), штамм В. subtilis AJ3772 (FERM Р-2555) (патентная заявка Японии JP 62014794A2), Bacillus pumilus NA-1102 (FERM BP-289), Bacillus subtilis NA-6011 (FERM BP-291), Bacillus subtilis G1136A (ATCC No. 19222) (патент США 3575809), реидентифицированный как Bacillus amyloliquefaciens AJ 1991, депонированный 3 октября 2005 г. в ВКПМ как Bacillus amyloliquefaciens G1136A (VKPM B-8994), 13 октября 2006 г. было осуществлено международное депонирование штамма, Bacillus subtilis NA-6012 (FERM BP-292) (патент США 4701413), В. pumilis Gottheil No.3218 (ATCC No. 21005) (патент США 3616206), штамм В. amyloliquefaciens AS115-7 (VKPM B-6134) (патент РФ 2003678) и подобные им. Также может использоваться штамм В. subtilis KMBS16. Этот штамм является производным известного штамма В. subtilis 168 trpC2 с мутациями, введенными в ген purR, кодирующий репрессор пурина (purR::spc), ген рurА, кодирующий сукцинил-АМФ-синтазу (рurА::erm) и ген deoD, кодирующий пуриннуклеозидфосфорилазу (deoD::kan) (патентная заявка РФ 2002103333, патент США 7326546, 2008).An example of a parent strain belonging to the genus Bacillus that can be used in the present invention is a producer strain of inosine B, subtilis KMBS375. (KMBS375: Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔdeoD guaB24; see the Reference example). Other parent strains belonging to the genus Bacillus that can be used in the present invention include B. subtilis strain AJ 12707 (FERM P-12951) (Japanese patent application JP 6113876A2), B. subtilis strain AJ3772 (FERM P-2555) (patent Japanese application JP 62014794A2), Bacillus pumilus NA-1102 (FERM BP-289), Bacillus subtilis NA-6011 (FERM BP-291), Bacillus subtilis G1136A (ATCC No. 19222) (US Pat. No. 3,575,809), reidentified as Bacillus amyloliquefaciens 1991, deposited on October 3, 2005 at the VKPM as Bacillus amyloliquefaciens G1136A (VKPM B-8994), on October 13, 2006, the strain was internationally deposited, Bacillus subtilis NA-6012 (FERM BP-292) (US patent 4701413), B . pumilis Gottheil No.3218 (ATCC No. 21005) (US Pat. No. 3,616,206), B. amyloliquefaciens AS115-7 strain (VKPM B-6134) (RF patent 2003678) and the like. Can also be used strain B. subtilis KMBS16. This strain is a derivative of the known B. subtilis 168 trpC2 strain with mutations introduced into the purR gene encoding the purine repressor (purR :: spc), the pURA gene encoding the succinyl AMP synthase (purA :: erm) and the deoD gene encoding the purine nucleoside phosphorylase (deoD :: kan) (RF patent application 2002103333, US patent 7326546, 2008).

Бактерия настоящего изобретения может быть дополнительно улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез пурина. Примеры таких генов включают onepohpur из В. subtilis (Ebbole D.J. and Zalkin H.J. Biol. Chem., 262: 8274-87 (1987), Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: A.L. Sonenshein, ASM Press, Washington D.C., 2002). Описан штамм-продуцент инозина В. subtilis с модифицированной регуляторной областью оперона риг (патент США 7326546, 2008).The bacterium of the present invention can be further improved by enhancing the expression of one or more genes involved in purine biosynthesis. Examples of such genes include onepohpur from B. subtilis (Ebbole DJ and Zalkin HJ Biol. Chem., 262: 8274-87 (1987), Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: AL Sonenshein, ASM Press, Washington DC, 2002 ) A producer strain of B. subtilis inosine is described with a modified regulatory region of the rig operon (US patent 7326546, 2008).

3. Способ продукции нуклеозидов3. The method of production of nucleosides

Способ настоящего изобретения включает способ продукции нуклеозида, такого как инозин и/или гуанозин, включающий стадии культивирования бактерии настоящего изобретения в питательной среде для продукции и накапливания нуклеозида в среде и выделение нуклеозида из культуральной жидкости.The method of the present invention includes a method for producing a nucleoside, such as inosine and / or guanosine, comprising the steps of culturing the bacteria of the present invention in a culture medium for producing and storing the nucleoside in the medium and recovering the nucleoside from the culture fluid.

В настоящем изобретении культивирование бактерии, выделение нуклеозидов из культуральной жидкости и его очистка и т.п. может быть осуществлено способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых с использованием микроорганизма получают нуклеозид. Питательная среда для продукции пуринового нуклеозида может быть обычной средой, содержащей источник углерода, источник азота, неорганические ионы, органические компоненты и другие необходимые компоненты. В качестве источника углерода можно использовать сахариды, такие как глюкоза, лактоза, галактоза, фруктоза, арабиноза, мальтоза, ксилоза, трегалоза, рибоза и гидролизаты крахмала; спирты, такие как глицерин, маннитол и сорбитол; органические кислоты, такие как глюконовая кислота, фумаровая кислота, лимонная кислота, янтарная кислота и т.п. В качестве источника азота можно использовать неорганические аммонийные соли, такие как сульфат аммония, хлорид аммония и фосфат аммония; органический азот, такой как гидролизаты соевых бобов; аммиачный газ; водный раствор аммиака и т.д. Желательно, чтобы витамины, такие как витамин B1, необходимые вещества, например, органические добавки, такие как нуклеиновые кислоты, аденин и РНК, или дрожжевой экстракт и т.п. могли присутствовать в соответствующих или даже в минимальных количествах. Кроме того, при необходимости могут быть добавлены малые количества фосфата кальция, сульфата магния, ионы железа, ионы марганца и т.п.In the present invention, the cultivation of bacteria, the selection of nucleosides from the culture fluid and its purification, etc. can be carried out in a manner similar to traditional fermentation methods in which a nucleoside is prepared using a microorganism. The nutrient medium for the production of purine nucleoside may be a conventional medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, organic components and other necessary components. As a carbon source, saccharides such as glucose, lactose, galactose, fructose, arabinose, maltose, xylose, trehalose, ribose and starch hydrolysates can be used; alcohols such as glycerin, mannitol and sorbitol; organic acids such as gluconic acid, fumaric acid, citric acid, succinic acid, and the like. Inorganic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium phosphate can be used as a nitrogen source; organic nitrogen, such as soybean hydrolysates; ammonia gas; aqueous ammonia, etc. It is desirable that vitamins such as vitamin B 1 , essential substances, for example, organic additives, such as nucleic acids, adenine and RNA, or yeast extract and the like. could be present in appropriate or even minimal amounts. In addition, if necessary, small amounts of calcium phosphate, magnesium sulfate, iron ions, manganese ions and the like can be added.

Выращивание осуществляется предпочтительно в аэробных условиях в течение 16-72 часов, поддерживают температуру культивирования 30-45°С, рН 5-8. рН можно регулировать с использованием неорганических или органических кислых или щелочных веществ, таких как аммиачный газ.The cultivation is preferably carried out under aerobic conditions for 16-72 hours, maintain the cultivation temperature of 30-45 ° C, pH 5-8. The pH can be adjusted using inorganic or organic acidic or alkaline substances, such as ammonia gas.

После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования или фильтрацией через мембрану, а затем целевой пуриновый нуклеозид может быть выделен из культуральной жидкости и очищен с использованием любой комбинации традиционных методов, таких как ионообменная хроматография и осаждение.After growth, solid residues, such as cells, can be removed from the culture fluid by centrifugation or filtration through a membrane, and then the target purine nucleoside can be isolated from the culture fluid and purified using any combination of traditional methods, such as ion exchange chromatography and precipitation.

4. Способ продукции пуриновых нуклеотидов4. Method for the production of purine nucleotides

Способ настоящего изобретения включает способ продукции пуриновых нуклеотидов, включающий стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, приводящего к секреции бактерией пуринового нуклеозида в питательную среду, фосфорилирования полученного пуринового нуклеозида и выделения пуринового нуклеотида. Кроме того, способ настоящего изобретения включает способ продукции 5'-инозиновой кислоты, включающий стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, приводящего к секреции инозина в питательную среду, фосфорилирования инозина и выделения 5'-инозиновой кислоты. Кроме того, способ настоящего изобретения включает способ продукции 5'-ксантиловой кислоты, включающий стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, приводящего к секреции ксантозина в питательную среду, фосфорилирования инозина и выделения 5'-ксантиловой кислоты. Кроме того, способ настоящего изобретения включает способ продукции 5'-гуаниловой кислоты, включающий стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, приводящего к секреции гуанозина в питательную среду, фосфорилирования гуанозина и выделения 5'-гуаниловой кислоты. Способ настоящего изобретения включает и способ продукции 5'-гуаниловой кислоты, включающий стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, позволяющего секрецию ксантозина в питательную среду, фосфорилирования ксантозина, аминирования 5'-ксантиловой кислоты и выделения 5'-гуаниловой кислоты.The method of the present invention includes a method for producing purine nucleotides, comprising the steps of growing a bacterium of the present invention in a culture medium, which leads to the secretion of the purine nucleoside by the bacterium into the culture medium, phosphorylation of the resulting purine nucleoside and isolation of the purine nucleotide. In addition, the method of the present invention includes a method for producing 5'-inosinic acid, comprising the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, leading to the secretion of inosine into the culture medium, phosphorylation of inosine and the release of 5'-inosinic acid. In addition, the method of the present invention includes a method for producing 5'-xanthyl acid, comprising the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, resulting in the secretion of xanthosine in the culture medium, phosphorylation of inosine and the isolation of 5'-xanthyl acid. In addition, the method of the present invention includes a method of producing 5'-guanilic acid, comprising the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, leading to the secretion of guanosine into the culture medium, phosphorylation of guanosine and the release of 5'-guanilic acid. The method of the present invention also includes a method for producing 5'-guanilic acid, comprising the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, allowing the secretion of xanthosine in the culture medium, phosphorylation of xanthosine, amination of 5'-xanthyl acid and the isolation of 5'-guanilic acid.

В настоящем изобретении выращивание бактерии, выделение инозина из питательной среды и очистка и т.п. могут быть осуществлены сходным образом с традиционными способами ферментации, при которых получают инозин с использованием микроорганизма. Кроме того, в настоящем изобретении стадии фосфорилирования инозина и выделения 5'-инозиновой кислоты могут быть осуществлены традиционными способами ферментации, при которых пуриновый нуклеотид, такой как 5'-инозиновая кислота, образуется из пуринового нуклеозида, такого как инозин.In the present invention, the cultivation of bacteria, the isolation of inosine from the culture medium and purification, etc. can be carried out in a similar manner to traditional fermentation methods in which inosine is prepared using a microorganism. Furthermore, in the present invention, the steps of phosphorylation of inosine and the isolation of 5'-inosinic acid can be carried out by conventional fermentation methods in which a purine nucleotide, such as 5'-inosinic acid, is formed from a purine nucleoside, such as inosine.

Фосфорилирование пуринового нуклеозида может быть ферментативным, с использованием различных фосфатаз, нуклеозидкиназ или нуклеозидфосфотрансфераз, или химическим, с использованием фосфорилирующих агентов, таких как POCl3 и т.п. Можно использовать фосфатазу, способную катализировать С-5'-селективный перенос фосфорильной группы пирофосфата к нуклеозидам (Mihara et. al., Phosphorylation of nucleosides by the mutated acid phosphatase from Morganella morganii. Appl. Environ. Microbiol., 66: 2811-2816 (2000)), или кислую фосфатазу, использующую в качестве донора фосфорной кислоты полифосфорную кислоту (соли), фенилфосфорную кислоту (соли) или карбамилфосфорную кислоту (соли) (WO 9637603 A1), или подобные им. Также в качестве примера фосфатазы можно использовать фосфатазу, катализирующую перенос фосфорильной группы на С-2', 3' или 5' нуклеотида с использованием в качестве субстрата п-нитрофенилфосфата (Mitsugi, К., et al., Agric. Biol. Chem., 28, 586-600 (1964)), неорганического фосфата (выложенная патентная заявка Японии No. JP 42-1186) или ацетилфосфата (выложенная патентная заявка Японии No. JP 61-41555), или подобные ей. В качестве примера нуклеозидкиназы можно использовать нуклеозидкиназу, гуанозин/инозинкиназу Е. coli (Mori, H. et al. Cloning of a guanosine-inosine kinase gene of Escherichia coli and characterization of the purified gene product. J. Bacteriol. 177: 4921-4926 (1995); WO 9108286) или подобные им. В качестве примера нуклеозидфосфотрансферазы можно использовать нуклеозидфосфотрансферазу, описанную Hammer-Jespersen, К. (Nucleoside catabolism, p.203-258. In A Munch-Petesen (ed.). Metabolism of nucleotides, nucleosides, and nucleobases in microorganism. 1980, Academic Press, New York) или подобные им. Химическое фосфорилирование можно провести с использованием таких агентов как POCl3 (Yoshikawa, К. et. al. Studies of phosphorylation. III. Selective phosphorylation of unprotected nucleosides. Bull. Chem. Soc. Jpn. 42:3505-3508 (1969)) или подобных.Phosphorylation of purine nucleoside can be enzymatic using various phosphatases, nucleoside kinases or nucleoside phosphotransferases, or chemical using phosphorylating agents such as POCl 3 and the like. You can use phosphatase that can catalyze the C-5'-selective transfer of the phosphoryl group of pyrophosphate to nucleosides (Mihara et. Al., Phosphorylation of nucleosides by the mutated acid phosphatase from Morganella morganii. Appl. Environ. Microbiol., 66: 2811-2816 ( 2000)), or acid phosphatase using as phosphoric acid donor polyphosphoric acid (salts), phenylphosphoric acid (salts) or carbamylphosphoric acid (salts) (WO 9637603 A1), or the like. Also, phosphatase can be used as an example of phosphatase, which catalyzes the transfer of a phosphoryl group to C-2 ', 3' or 5 'nucleotides using p-nitrophenylphosphate as a substrate (Mitsugi, K., et al., Agric. Biol. Chem., 28, 586-600 (1964)), inorganic phosphate (Japanese Laid-open Patent Application No. JP 42-1186) or acetyl phosphate (Japanese Laid-open Patent Application No. JP 61-41555), or the like. As an example of nucleoside kinase, E. coli nucleoside kinase, guanosine / inosine kinase (Mori, H. et al. Cloning of a guanosine-inosine kinase gene of Escherichia coli and characterization of the sort gene product. J. Bacteriol. 177: 4921-4926 can be used. (1995); WO 9108286) or the like. As an example of nucleoside phosphotransferase, the nucleoside phosphotransferase described by Hammer-Jespersen, K. (Nucleoside catabolism, p.203-258. In A Munch-Petesen (ed.). Metabolism of nucleotides, nucleosides, and nucleobases in microorganism. 1980, Academic Press, can be used. , New York) or the like. Chemical phosphorylation can be carried out using agents such as POCl 3 (Yoshikawa, K. et. Al. Studies of phosphorylation. III. Selective phosphorylation of unprotected nucleosides. Bull. Chem. Soc. Jpn. 42: 3505-3508 (1969)) or like that.

Аминирование 5'-ксантиловой кислоты может быть ферментативным с использованием, например, ГМФ-синтетеазы Е. coli (Fujio et. al. High level of expression of XMP aminase in Escherichia coli and its application for the industrial production of 5'-guanylic acid. Biosci. Biotech. Biochem. 1997. 61: 840-845; EP 0251489 B1).Amination of 5'-xanthyl acid can be enzymatic using, for example, E. coli GMF synthetase (Fujio et. Al. High level of expression of XMP aminase in Escherichia coli and its application for the industrial production of 5'-guanylic acid. Biosci. Biotech. Biochem. 1997.61: 840-845; EP 0251489 B1).

Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings

На Фигуре 1 изображено выравнивание последовательностей PRPP-синтетазы: Hum, изофермент I человека; Bs, Bacillus subtilis; BaK, Bacillus amyloliquefaciens, штамм К; BaFZB42, Bacillus amyloliquefaciens FZB42 FZB42. Аминокислоты в ферменте человека, которые заменяются другими аминокислотами для придания ферменту устойчивости к ингибированию ADP и GDP, выделены жирным шрифтом. Соответствующие аминокислоты фермента Bacillus также выделены жирным шрифтом. На Фигуре 2 изображена организация плазмиды pKSl-PRSBS.The Figure 1 shows the sequence alignment of PRPP synthetase: Hum, human isoenzyme I; Bs, Bacillus subtilis; Ba K , Bacillus amyloliquefaciens, strain K; Ba FZB42 , Bacillus amyloliquefaciens FZB42 FZB42 . Amino acids in the human enzyme, which are replaced by other amino acids to give the enzyme resistance to inhibition of ADP and GDP, are shown in bold. The corresponding amino acids of the Bacillus enzyme are also shown in bold. Figure 2 depicts the organization of the plasmid pKSl-PRSBS.

Наилучший способ осуществления настоящего изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Настоящее изобретение будет более подробно описано 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. Клонирование гена prs дикого типа из В. subtilis и конструирование мутантных генов.Example 1. Cloning of the wild-type prs gene from B. subtilis and construction of mutant genes.

Полная нуклеотидная последовательность штамма В. subtilis 168 определена (F. Kunst, N. Ogasawara, I. Moszer, et al., The complete genome sequence of the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis. Nature 390: 249-256 (1997)). На основании опубликованной нуклеотидной последовательности синтезировали праймеры 1 (SEQ ID NO. 5) и 2 (SEQ ID NO. 6) для амплификаци гена prs. С использованием этих праймеров и геномной ДНК B. subtilis 168 в качестве матрицы амплифицировали ген prs В. subtilis (prsBS) с прилегающими областями. Полученный фрагмент величиной 1.8 т.п.н. обрабатывали рестриктазами SalI и Ecl136I и клонировали в термочувствительном низкокопийном челночном векторе pKS, обработанном SalI и SmaI (Shatalin K.Y. and Neyfakh A.A., FEMS Microbiology Letters, 245: 315-9 (2005)), получив плазмиду pKSl-PRSBS. Затем содержащийся на этой плазмиде ген prsBS подвергли мутагенезу методом QuikChange сайт-направленного мутагенеза (Stratagene). Для этого использовали праймеры 3 (SEQ ID NO.7) и 4 (SEQ ID NO.8) для введения мутации N120S и праймеры 5 (SEQ ID NO.9) и 6 (SEQ ID NO.10) для введения мутации A194V и плазмиду pKSl-PRSBS в качестве матрицы. В результате получили плазмиды pKSl-PRSBS 120 и pKSl-PRSBS 194, содержащие prsBSN120S или prsBSA194V соответственно, и подтвердили наличие интересующих мутаций путем секвенирования.The complete nucleotide sequence of B. subtilis 168 strain has been determined (F. Kunst, N. Ogasawara, I. Moszer, et al., The complete genome sequence of the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis. Nature 390: 249-256 (1997)). Primers 1 (SEQ ID NO. 5) and 2 (SEQ ID NO. 6) were synthesized based on the published nucleotide sequence to amplify the prs gene. Using these primers and B. subtilis 168 genomic DNA as a template, the B. subtilis prs gene (prsBS) was amplified with adjacent regions. The resulting fragment is 1.8 kbp. treated with restriction enzymes SalI and Ecl136I and cloned in a heat-sensitive low-copy shuttle vector pKS treated with SalI and SmaI (Shatalin KY and Neyfakh AA, FEMS Microbiology Letters, 245: 315-9 (2005)) to obtain plasmid pKSl-PRSBS. The prsBS gene contained on this plasmid was then mutagenized using the QuikChange site directed mutagenesis method (Stratagene). For this, primers 3 (SEQ ID NO.7) and 4 (SEQ ID NO.8) were used to introduce the N120S mutation and primers 5 (SEQ ID NO.9) and 6 (SEQ ID NO.9) and 6 (SEQ ID NO.10) were used to introduce the A194V mutation and plasmid pKSl-PRSBS as a matrix. As a result, plasmids pKSl-PRSBS 120 and pKSl-PRSBS 194 containing prs BS N120S or prs BS A194V, respectively, were obtained and confirmed the presence of mutations of interest by sequencing.

Пример 2. Влияние мутаций prsBSN120S или prsBSA194V на продукцию инозина штаммом-продуцентом инозина В. subtilisExample 2. The effect of mutations prs BS N120S or prs BS A194V on the production of inosine by the strain of the producer of inosine B. subtilis

Плазмиды pKSl-PRSBS 120 и pKSl-PRSBS 194, содержащие prsBSN120S или prsBSA194V, методом трансформации вводили в штамм-продуцент инозина В. subtilis KMBS375, после чего prsBS штамма замещался prsBSN120S или prsBSA194V. Интеграцию мутантного гена в хромосому KMBS375 осуществляли с использованием метода, описанного для инактивации гена в В. anthracis (Shatalin and Neyfakh, FEMS Microbiology Letters, 2005) с модификациями, которые дали возможность ввести интересующие мутации (включая точечные мутации) в хромосому без селекции. Данный метод включает следующие стадии.Plasmids pKSl-PRSBS 120 and pKSl-PRSBS 194 containing prs BS N120S or prs BS A194V were introduced by transformation into the B. subtilis KMBS375 inosine producer strain, after which the prsBS strain was replaced by prs BS N120S or prs BS A194V. The mutant gene was integrated into the KMBS375 chromosome using the method described for gene inactivation in B. anthracis (Shatalin and Neyfakh, FEMS Microbiology Letters, 2005) with modifications that made it possible to introduce mutations of interest (including point mutations) into the chromosome without selection. This method includes the following steps.

1) Введение полученной плазмиды методом трансформации в штамм Bacillus, отбор клонов с плазмидой при 30°С на LA (пептон 10 г/л, дрожжевой экстракт 5 г/л, NaCl 3 г/л, агар 18 г/л) с 10 мкг/мл эритромицина.1) Introduction of the obtained plasmid by transformation into the Bacillus strain, selection of clones with the plasmid at 30 ° C on LA (peptone 10 g / l, yeast extract 5 g / l, NaCl 3 g / l, agar 18 g / l) with 10 μg / ml erythromycin.

2) Выращивание трансформированного плазмидой штамма на среде LB (без эритромицина) с аэрацией при 37°С в течение ночи и рассев культуры на LB агар с 10 мкг/мл эритромицина. Около 100% устойчивых к эритромицину клеток такой ночной культуры содержат плазмиду, интегрированную в хромосому в результате единичного кроссинговера. Следовательно, полученные клоны содержат в хромосоме два аллеля интересующего гена: ген дикого типа и мутантный.2) Growing the plasmid-transformed strain on LB medium (without erythromycin) with aeration at 37 ° C overnight and sieving the culture on LB agar with 10 μg / ml erythromycin. About 100% of erythromycin-resistant cells of such an overnight culture contain a plasmid integrated into the chromosome as a result of a single crossing-over. Therefore, the obtained clones contain two alleles of the gene of interest in the chromosome: the wild-type gene and the mutant one.

3) Выращивание отдельных клонов, содержащих интегрированную плазмиду на среде LB без эритромицина с аэрацией в течение 48 часов при 30°С. Высевали полученную культуру на чашки LA (без эритромицина) и выращивали при 34°С для получения отдельных колоний.3) Growing individual clones containing an integrated plasmid on LB medium without erythromycin with aeration for 48 hours at 30 ° C. The resulting culture was plated on LA plates (without erythromycin) and grown at 34 ° C to obtain individual colonies.

4) Проверка отдельных клонов на устойчивость к эритромицину; обычно 0.5-50% колоний оказываются чувствительными к эритромицину. В результате культивирования происходил второй кроссинговер и вырезание плазмиды, что приводило к тому, что на хромосоме оставался либо ген дикого типа, либо мутантный.4) Testing of individual clones for resistance to erythromycin; usually 0.5-50% of the colonies are sensitive to erythromycin. As a result of cultivation, a second crossingover and plasmid excision occurred, which led to the fact that either the wild-type or mutant gene remained on the chromosome.

5) Проверка чувствительных к эритромицину клонов на наличие требуемой мутации с использованием метода ПЦР в геле. В этом методе проводят ПЦР - анализ колоний с 2 парами праймеров. 5'-концевой праймер - общий для любой пары. 3'-концевые праймеры различаются 3'-концевыми нуклеотидами. Один 3'-концевой праймер (с использованием которого будет получено максимум продукта с ДНК из колоний, образованных клетками с мутантным геном, в качестве матрицы) содержит мутантный концевой нуклеотид, а другой 3'-концевой праймер (с использованием которого будет получено максимум продукта с ДНК из колоний, образованных клетками дикого типа, в качестве матрицы) содержит концевой нуклеотид дикого типа. Кроме того, предпоследний нуклеотид обоих 3'-концевых праймеров был особенным образом изменен для дальнейшего препятствия отжига праймера на неспецифическую матрицу и таким образом для лучшего различения колоний дикого типа и мутантных.5) Testing erythromycin-sensitive clones for the required mutation using the PCR method in gel. In this method, PCR is carried out - analysis of colonies with 2 pairs of primers. 5'-end primer - common to any pair. 3'-terminal primers are distinguished by 3'-terminal nucleotides. One 3'-terminal primer (using which the maximum product with DNA will be obtained from the colonies formed by cells with the mutant gene as a template) contains a mutant terminal nucleotide, and the other 3'-terminal primer (using which the maximum product with DNA from colonies formed by wild-type cells as a template) contains a wild-type terminal nucleotide. In addition, the penultimate nucleotide of both 3'-terminal primers was specially modified to further hinder primer annealing to a non-specific matrix and thus to better distinguish between wild-type and mutant colonies.

Для отбора штаммов, содержащих prsBSN120S или prsBSA194V мутации, использовали для ПЦР в геле 5'-концевой праймер 7 (SEQ ID NO.11), 3'-концевой праймер 8 (SEQ ID NO.12) и 5'-концевой праймер 7 (SEQ ID NO. 11), 3'-концевой праймер 9 (SEQ ID NO.13) для идентификации prsBS120S, и 5'-концевой праймер 7 SEQ ID NO.11), 3'-концевой праймер 10 (EQ ID NO.14) и 5'-концевой праймер 7 (SEQ ID NO.11), 3'-концевой праймер 11 (SEQ ID NO.15) для идентификации prsBSA 194V.To select strains containing prs BS N120S or prs BS A194V mutations, 5'-end primer 7 (SEQ ID NO.11), 3'-end primer 8 (SEQ ID NO.12) and 5'- were used for gel PCR. end primer 7 (SEQ ID NO. 11), 3'-end primer 9 (SEQ ID NO.13) for identification of prs BS 120S, and 5'-end primer 7 of SEQ ID NO.11), 3'-end primer 10 (EQ ID NO.14) and the 5'-end primer 7 (SEQ ID NO.11), the 3'-end primer 11 (SEQ ID NO.15) to identify prs BS A 194V.

Таким образом были получены производные KMBS375, содержащие мутации prsBSN120S (KMBS375 prsN120S) или prsBSA194V (KMBS375 prsA194V). После подтверждения точности замещения путем секвенирования, полученные штаммы KMBS375 prsN120S, KMBS375 prsA194V и контрольный штамм KMBS375 оценивали в пробирочных ферментациях. Для этого каждый из штаммов культивировали при 34°С в течение 18 часов в L-бульоне и 0.3 мл полученной культуры инокулировали в 3 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и культивировали на роторной качалке при 34°С в течение 72 часов.Thus, derivatives of KMBS375 containing prs BS N120S mutations (KMBS375 prs N120S ) or prs BS A194V (KMBS375 prs A194V ) were obtained . After confirming the accuracy of substitution by sequencing, the obtained strains KMBS375 prs N120S , KMBS375 prs A194V and the control strain KMBS375 were evaluated in vitro fermentation. For this, each of the strains was cultured at 34 ° С for 18 hours in L-broth and 0.3 ml of the obtained culture was inoculated in 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes and cultured on a rotary shaker at 34 ° С for 72 hours.

Состав ферментационной среды (г/л):The composition of the fermentation medium (g / l):

ГлюкозаGlucose 30,030,0 NH4ClNH 4 Cl 32.032.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 1.01.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 0.40.4 FeSO4·7H2OFeSO 4 · 7H 2 O 0.010.01 MnSO4·5Н2ОMnSO 4 · 5H 2 O 0.010.01 Мамено-общий азотSubstitutional Nitrogen 1.351.35 DL-МетионинDL-methionine 0.30.3 АденинAdenine 0.10.1 ГуанинGuanine 0.050.05 Пеногаситель(аdесаnо1)Antifoam (ADESANO1) 0.5 ml0.5 ml СаСО3 CaCO 3 50.050.0 рНpH 6.0 (доводится КОН)6.0 (brought by KOH)

После культивирования определяли количество накопленного в среде инозина методом ВЭЖХ. After cultivation, the amount of inosine accumulated in the medium was determined by HPLC.

Условия проведения ВЭЖХ:HPLC conditions:

Колонка: Luna С 18(2) 250×3 мм, 5u (Phenomenex, USA). Буфер: 2% v/v C2H5OH; 0.8% v/v триэтиламин; 0.5% v/v уксусная кислота (ледяная); рН 4.5. Температура: 30°С. Скорость протока: 0.3 мл/мин. Объем введения: 5 мкл. Детекция: UV 250 нм. Время удержания (мин):Column: Luna C 18 (2) 250 × 3 mm, 5u (Phenomenex, USA). Buffer: 2% v / v C 2 H 5 OH; 0.8% v / v triethylamine; 0.5% v / v acetic acid (glacial); pH 4.5. Temperature: 30 ° C. Flow rate: 0.3 ml / min. Volume of administration: 5 μl. Detection: UV 250 nm. Retention Time (min):

КсантозинXanthosine 13.713.7 ИнозинInosine 9.69.6 ГипоксантинHypoxanthine 5.25.2 ГуанозинGuanosine 11.411.4 АденозинAdenosine 28.228.2

Таблица 1Table 1 ШтаммStrain OD600 OD 600 H×R, г/лH × R, g / l Выход, %Exit, % GR, г/лGR, g / l Выход, %Exit, % KMBS375KMBS375 9.09.0 6.7±0.46.7 ± 0.4 22.2±1.422.2 ± 1.4 0.25±0.040.25 ± 0.04 0.83±0.120.83 ± 0.12 KMBS375 prsN120S KMBS375 prs N120S 9.79.7 7.9±0.47.9 ± 0.4 26.3±1.226.3 ± 1.2 0.29±0.050.29 ± 0.05 0.97±0.180.97 ± 0.18 KMBS375 prsA194V KMBS375 prs A194V 9.69.6 7.3±0.67.3 ± 0.6 24.3±2.124.3 ± 2.1 0.30±0.010.30 ± 0.01 1.00±0.021.00 ± 0.02

Как видно из Таблицы 1, использование мутантного гена prs, кодирующего PRPP-синтетазу, устойчивую к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи, улучшало продуктивность по инозину штамма В. subtilis KMBS375.As can be seen from Table 1, the use of a mutant prs gene encoding a PRPP synthetase resistant to feedback inhibition by purine nucleotides improved the inosine productivity of B. subtilis strain KMBS375.

Пример 3. Клонирование гена дикого типа prs В.amyloliquefaciens К и конструирование мутантных генов.Example 3. Cloning of the wild-type prs gene B. amyloliquefaciens K and the construction of mutant genes.

Для клонирования фрагмента ДНК, содержащего ген prs штамма В. amyloliquefaciens К (prsBA) сконструировали Праймер 12 (SEQ ID NO.16) и праймер 13 (SEQ ID NO.17) с использованием последовательностей в структурных частях генов В. subtilis gsaD и ctc, находящихся по обеим сторонам от гена prs, следуя предположению, что данные области хромосомы В. subtilis гомологичны таковым В. amyloliquefaciens. С использованием этих праймеров и геномной ДНК В. amyloliquefaciens IAM1523 (University of Tokyo, Japan) в качестве матрицы получили продукт ПЦР ожидаемого размера. Фрагмент секвенировали и обнаружили, что он содержит ген с очень высокой гомологией к гену prsBS и к гену prs растений бактерии Bacillus amyloliquefaciens FZB42, геном которой был недавно секвенирован (Fig.1).To clone a DNA fragment containing the prs gene of strain B. amyloliquefaciens K (prs BA ), Primer 12 (SEQ ID NO.16) and primer 13 (SEQ ID NO.17) were constructed using sequences in the structural parts of the B. subtilis gsaD and ctc genes located on both sides of the prs gene, following the assumption that these chromosome regions of B. subtilis are homologous to those of B. amyloliquefaciens. Using these primers and genomic DNA of B. amyloliquefaciens IAM1523 (University of Tokyo, Japan), a PCR product of the expected size was obtained as a template. The fragment was sequenced and found that it contains a gene with very high homology to the prsBS gene and to the prs gene of plants of the bacterium Bacillus amyloliquefaciens FZB42, the genome of which was recently sequenced (Fig. 1).

На основании полученной последовательности области prs из В. amyloliquefaciens К сконструировали праймер 14 (SEQ ID NO.18) и праймер 15 (SEQ ID NO.19) для субклонирования гена prs с фланкирующими областями, достаточными для дальнейшей гомологичной рекомбинации.Based on the obtained sequence of the prs region from B. amyloliquefaciens K, primer 14 (SEQ ID NO.18) and primer 15 (SEQ ID NO.19) were constructed to subclone the prs gene with flanking regions sufficient for further homologous recombination.

С использованием данных праймеров и геномной ДНК В. amyloliquefaciens IAM1523 в качестве матрицы получии продукт ПЦР, который обработали рестриктазами SalI и PvuII и клонировали в вектор pKSl, обработанный рестриктазами SalI и SmaI, с образованием плазмиды pKSl-PRSBA. Затем осуществили сайт-направленный мутагенез содержащегося на этой плазмиде гена prsBa, как описано в Примере 1, с использованием плазмиды pKSl-PRSBA в качестве матрицы, праймера 16 (SEQ ID NO.20) и праймера 17 (SEQ ID NO.21); праймера 18 (SEQ ID NO.22) и праймера 19 (SEQ ID NO.23); праймера 20 (SEQ ID NO.24) и праймера 21 (SEQ ID NO.25); праймера 22 (SEQ ID NO.26) и праймера 23 (SEQ ID NO.27), соответственно, для введения мутации D58H, N120S, L135I или A194V, соответствующих мутации N51H, N113S, L128I или A189V PRPP-синтетазы человека.Using these primers and genomic DNA of B. amyloliquefaciens IAM1523 as the template for the preparation, a PCR product that was digested with restriction enzymes SalI and PvuII and cloned into the pKSl vector treated with restriction enzymes SalI and SmaI to form plasmid pKSl-PRSBA. Then, site-directed mutagenesis of the prs Ba gene contained on this plasmid was carried out as described in Example 1, using plasmid pKSl-PRSBA as template, primer 16 (SEQ ID NO.20) and primer 17 (SEQ ID NO.21); primer 18 (SEQ ID NO.22) and primer 19 (SEQ ID NO.23); primer 20 (SEQ ID NO.24) and primer 21 (SEQ ID NO.25); primer 22 (SEQ ID NO.26) and primer 23 (SEQ ID NO.27), respectively, for the introduction of mutations D58H, N120S, L135I or A194V, corresponding mutations N51H, N113S, L128I or A189V human PRPP synthetase.

Таким образом были получены плазмиды pKS1-PRSBA58, pKS1-PKSBA120, pKS1-PRSBA135 и pKS1-PRSBA194, содержащие гены prsBAD58H, prsBAN120S, prsBAL135I и prsBAA194V соответственно.Thus, plasmids pKS1-PRSBA58, pKS1-PKSBA120, pKS1-PRSBA135 and pKS1-PRSBA194 containing the genes prs BA D58H, prs BA N120S, prs BA L135I and prs BA A194V, respectively, were obtained.

Пример 4. Влияние мутаций prsBAD58H, prsBAN120S, prsBAL135I или prsBAA194V на продукцию инозина и гуанозина штаммом-продуцентом инозина и гуанозина В. amyloliquefaciensExample 4. The effect of mutations prs BA D58H, prs BA N120S, prs BA L135I or prs BA A194V on the production of inosine and guanosine by the producer strain of inosine and guanosine B. amyloliquefaciens

Полученные плазмиды pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 и pKSl-PRSBA194 трансформировали в В. subtilis 168, получив В. subtilis 168, несущий pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 или pKSl-PRSBA194 соответственно. Затем фаг Е40, выросший на каждом из полученных штаммов, использовали для трансдукции плазмид pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 и pKSl-PRSBA194 в штамм-продуцент инозина и гуанозина В. amyloliquefaciens AJ 1991. Таким образом сконструировали производные В. amyloliquefaciens AJ 1991, несущие pKSl-PRSBA58, pKS1-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 или pKSl-PRSBA194.The resulting plasmids pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 and pKSl-PRSBA194 were transformed into B. subtilis 168 to obtain B. subtilis 168 bearing pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 or pKSl-PRSBA194. Then, the E40 phage grown on each of the obtained strains was used for transduction of plasmids pKSl-PRSBA58, pKSl-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 and pKSl-PRSBA194 into the producer strain of inosine and guanosine B. amyloliquefaciens AJ 1991. Thus, B. amyloliquefaciens AJ derivatives were constructed. AJ 1991 bearing pKSl-PRSBA58, pKS1-PRSBA120, pKSl-PRSBA135 or pKSl-PRSBA194.

Интеграцию мутантных генов в хромосому АJ1991 осуществили как описано в Примере 2. Для отбора штаммов, содержащих мутации prsBAD58H, prsBAN120S, prsBAL135I или prsBAA194V, использовали 5'-концевой праймер 24 (SEQ ID NO.28), 3'-концевой праймер 25 (SEQ ID NO.29) и 3'-концевой праймер 26 (SEQ ID NO.30) для идентификации мутации prsBAD58H; 5'-концевой праймер 27 (SEQ ID NO.31), 3'-концевой праймер 28 (SEQ ID NO.32) и 3'-концевой праймер 29 (SEQ ID NO.33) для идентификации мутации prsBAN120S; 5'-концевой праймер 27 (SEQ ID NO.31), 3'-концевой праймер 30 (SEQ ID NO.34) и 3'-концевой праймер 31 (SEQ ID NO.35) для идентификации мутации prsBAL135I; 5'-концевой праймер 27 (SEQ ID NO.31), 3'-концевой праймер 32 (SEQ ID NO.36) и 3'-концевой праймер 33 (SEQ ID NO.37) для идентификации мутации prsBAA194V. Интеграцию также подтверждали путем секвенирования. Таким образом сконструировали штаммы AJ1991 prsBAD58H, AJ1991 prsBAN120S, AJ1991 prsBAL135I и AJ1991 prsBAA194V.The integration of mutant genes into the AJ1991 chromosome was carried out as described in Example 2. For the selection of strains containing the prs BA D58H, prs BA N120S, prs BA L135I or prs BA A194V mutations, the 5'-terminal primer 24 (SEQ ID NO.28) was used. The 3'-end primer 25 (SEQ ID NO.29) and the 3'-end primer 26 (SEQ ID NO.30) to identify the prs BA D58H mutation; The 5'-end primer 27 (SEQ ID NO.31), the 3'-end primer 28 (SEQ ID NO.32) and the 3'-end primer 29 (SEQ ID NO.33) to identify prs BA N120S mutation; The 5'-end primer 27 (SEQ ID NO.31), the 3'-end primer 30 (SEQ ID NO.34) and the 3'-end primer 31 (SEQ ID NO.35) to identify the prs BA L135I mutation; 5'-end primer 27 (SEQ ID NO.31), 3'-end primer 32 (SEQ ID NO.36) and 3'-end primer 33 (SEQ ID NO.37) to identify prs BA A194V mutation. Integration was also confirmed by sequencing. Thus, the strains AJ1991 prs BA D58H, AJ1991 prs BA N120S, AJ1991 prs BA L135I and AJ1991 prs BA A194V were constructed.

Штаммы AJ1991 prsBAD58H, AJ1991 prsBAN120S, AJ1991 prsBAL135I, AJ1991 prsBAA194V и контрольный штамм AJ1991 культивировали при 34°С в течение 18 часов в L-бульоне и по 0.3 мл полученных культур инокулировали в 3 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и культивировали на роторной качалке при 30°С в течение 72 часов. Результаты представлены в Таблице 2.The strains AJ1991 prs BA D58H, AJ1991 prs BA N120S, AJ1991 prs BA L135I, AJ1991 prs BA A194V and the control strain AJ1991 were cultured at 34 ° C for 18 hours in L-broth and 0.3 ml of the resulting cultures were inoculated in 3 ml of fermentation medium in 3 ml of fermentation medium 20 × 200 mm tubes and cultured on a rotary shaker at 30 ° C for 72 hours. The results are presented in Table 2.

Состав ферментационной среды: (г/л)The composition of the fermentation medium: (g / l)

ГлюкозаGlucose 80.080.0 NH4ClNH 4 Cl 15.015.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 1.01.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 0.40.4 FeSO4-7H2OFeSO 4 -7H 2 O 0.010.01 MnSO4 • 4Н2ОMnSO 4 • 4H 2 O 0.010.01 Мамено (общий азот)Mameno (total nitrogen) 0.80.8 АденинAdenine 0.30.3 СаСО3 CaCO 3 2525

Таблица 2table 2 ШтаммStrain OD600 OD 600 Инозин, г/лInosine, g / l Гуанозин, г/лGuanosine, g / l AJ1991Aj1991 13.513.5 3.47±0.183.47 ± 0.18 2.05±0.042.05 ± 0.04 AJ1991 prsBAD58HAJ1991 prs BA D58H 14.314.3 2.65±0.252.65 ± 0.25 1.70±0.031.70 ± 0.03 AJ1991 prsBAN120SAJ1991 prs BA N120S 14.714.7 3.98±0.093.98 ± 0.09 2.40±0.022.40 ± 0.02 AJ1991 prsBAL135IAJ1991 prs BA L135I 10.010.0 4.45±0.064.45 ± 0.06 2.73±0.042.73 ± 0.04 AJ1991 prsBAA194VAJ1991 prs BA A194V 13.213.2 3.97±0.183.97 ± 0.18 2.45±0.212.45 ± 0.21

Как видно из Таблицы 2, среди мутантных генов prsBA, кодирующих PRPP-синтетазу, устойчивую к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи, ген, содержащий мутацию D58H, ухудшал продуктивность по инозину и гуанозину штамма B. amyloliquefaciens, а гены, содержащие мутацию N120S, L135I или A194V, улучшали продуктивность по нуклеозидам. С другой стороны, полученные результаты показывают, что не существует строгой корреляции между устойчивостью PRPP-синтетазы к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи и продукцией пуриновых нуклеозидов. Если мутантная PRPP-синтетаза устойчива к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи, это не обязательно ведет к увеличению продукции пуриновых нуклеозидов бактерией, содержащей такую PRPP-синтетазу. Это является явным указанием на наличие изобретательского уровня у настоящего изобретения.As can be seen from Table 2, among the mutant prs BA genes encoding a PRPP synthetase resistant to inhibition by purine nucleotides by feedback, the gene containing the D58H mutation impaired the inosine and guanosine productivity of B. amyloliquefaciens strain, and the genes containing the N120S mutation , L135I or A194V, improved nucleoside productivity. On the other hand, the results show that there is no strict correlation between the resistance of PRPP synthetase to inhibition by purine nucleotides by feedback type and the production of purine nucleosides. If the mutant PRPP synthetase is resistant to feedback inhibition by purine nucleotides, this does not necessarily lead to an increase in the production of purine nucleosides by a bacterium containing such PRPP synthetase. This is an explicit indication of the inventive step of the present invention.

Справочный пример. Конструирование KMBS375Reference example. Design KMBS375

<Конструирование прототрофа В. subtilis 168 Marburg><Construction of the prototroph B. subtilis 168 Marburg>

В. subtilis 168 Marburg (ATCC6051) является ауксотрофом по Тrр вследствие присутствия на хромосоме мутантного аллеля trpC2 (trpC; ген индол-3-глицеринфосфатсинтазы) (Albertini A.M. and A. Galizzi. 1999. The sequence of the trp operon of Bacillus subtilis 168 (trpC2) revisited. Microbiology. 145:3319-3320). Аллель trpC2, в котором три нуклеотида "att" добавлены в положении за 328-м от стартового кодона trpC2, амплифицировали в ПЦР и ввели в В. subtilis 168 Marburg как изложено далее.B. subtilis 168 Marburg (ATCC6051) is a Trp auxotroph due to the presence of the trpC2 mutant allele (trpC; indole-3-glycerol phosphate synthase gene) on the chromosome (Albertini AM and A. Galizzi. 1999. The sequence of the trp operon of Bacillus subtilis 168 ( trpC2) revisited. Microbiology. 145: 3319-3320). The trpC2 allele, in which three att nucleotides were added at position 328 m from the start codon of trpC2, was amplified by PCR and introduced into B. subtilis 168 Marburg as follows.

(1) Амплификация аллеля trpC+ методом рекомбинантной ПЦР.(1) Amplification of the trpC + allele by recombinant PCR.

Для амплификации 5'-конца аллеля trpC+ и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 34 (SEQ ID NO.38) и 35 (SEQ ID NO.39) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO. NC 000964) и Albertini and Galizzi (Microbiology. 145:3319-3320).To amplify the 5'-end of the trpC + allele and the preceding region, PCR primers 34 (SEQ ID NO.38) and 35 (SEQ ID NO.39) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO. NC 000964) and Albertini and Galizzi (Microbiology. 145: 3319-3320).

ПЦР (94°C, 30 секунд; 53°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца аллеля trpC+ и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 53 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end of the trpC + allele and the region preceding it.

Для амплификации 3'-конца аллеля trpC+ и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 36 (SEQ ID NO.40) и 37 (SEQ ID NO.41) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC_000964) и Albertini and Galizzi (Microbiology. 145:3319-3320).To amplify the 3'-end of the trpC + allele and the region following it, PCR primers 36 (SEQ ID NO.40) and 37 (SEQ ID NO.41) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC_000964) and Albertini and Galizzi (Microbiology. 145: 3319-3320).

ПЦР (94°С, 30 секунд; 53°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3'-конца аллеля trpC+ и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 53 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 3'-end of the trpC + allele and the region following it.

Для амплификации полной последовательности аллеля trpC+ методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 2 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) с использованием праймеров 34 (SEQ ID NO.38) и 37 (SEQ ID NO.41), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 1.2 т.п.н.) аллеля trpC+.To amplify the complete trpC + allele sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as a template in PCR (94 ° C, 30 seconds ; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) using primers 34 (SEQ ID NO.38) and 37 (SEQ ID NO.41), thus, an amplified fragment (about 1.2 kb) of the trpC + allele was obtained.

(2) Конструирование прототрофа по trp из штамма В. subtilis 168 Marburg(2) Construction of a trot prototroph from B. subtilis 168 Marburg strain

Целевой фрагмент аллеля trpC+ выделили из геля после электрофореза в агарозном геле. Компетентные клетки штамма В. subtilis 168 Marburg, приготовленные как описано Dubnau and Davidoff-Abelson (Dubnau, D. and R. Davidoff-Abelson, J. Mol. Biol., 56:209-221 (1971)), трансформировали этим фрагментом ДНК и отбирали колонии, способные расти на чашках с минимальной агаризованной средой. Из этих колоний выделили хромосомную ДНК. Амплифицировали фрагменты ДНК методом ПЦР с использованием этой хромосомной ДНК в качестве матрицы и праймеров 34 (SEQ ID NO.38) и 37 (SEQ ID NO.41), затем проводили секвенирование для подтверждения вставки трех нуклеотидов в аллель trpC2 и отсутствия других мутаций, который могли появиться в результате ПЦР. Полученный таким образом рекомбинант не был ауксотрофным по Trp; этот штамм был назван KMBS275.The target trpC + allele fragment was isolated from the gel after agarose gel electrophoresis. Competent B. subtilis 168 Marburg strain cells prepared as described by Dubnau and Davidoff-Abelson (Dubnau, D. and R. Davidoff-Abelson, J. Mol. Biol., 56: 209-221 (1971)) were transformed with this DNA fragment and selected colonies capable of growing on plates with minimal agar medium. Chromosomal DNA was isolated from these colonies. DNA fragments were amplified by PCR using this chromosomal DNA as a template and primers 34 (SEQ ID NO.38) and 37 (SEQ ID NO.41), then sequencing was performed to confirm the insertion of three nucleotides into the trpC2 allele and the absence of other mutations, which could result from PCR. The recombinant thus obtained was not auxotrophic for Trp; this strain was named KMBS275.

<Конструирование ауксотрофного по His штамма В. subtilis 168 Marburg><Construction of His auxotrophic strain of B. subtilis 168 Marburg>

Делецию в открытой рамке считывания осуществляли в гене hisC, кодирующем гистидинолфосфатаминотрансферазу (ΔhisC: деления 204 нуклеотидов 403-606) и вводили в штамм В.subtilis 168 Marburg (trpC2) как изложено далее.The open reading frame was deleted in the hisC gene encoding histidinolphosphate aminotransferase (ΔhisC: division of 204 nucleotides 403-606) and introduced into the strain B. subtilis 168 Marburg (trpC2) as described below.

(1) Амлификация ΔhisC методом рекомбинантной ПЦР(1) Amplification of ΔhisC by Recombinant PCR

Для амплификации 5'-конца аллеля ΔhisC и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 38 (SEQ ID NO.42) и 39 (SEQ ID NO.43) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC 000964). Праймер 38 содержит на 5'-конце сайт EcoRI. Праймер содержит 39 слияние, образованные при делеции в открытой рамке считывания.To amplify the 5'-end of the ΔhisC allele and the preceding region, PCR primers 38 (SEQ ID NO.42) and 39 (SEQ ID NO.43) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC 000964). Primer 38 contains an EcoRI site at the 5 ′ end. The primer contains 39 fusions formed by a deletion in an open reading frame.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца аллеля ΔhisC и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end of the ΔhisC allele and the region preceding it.

Для амплификации 3'-конца аллеля ΔhisC и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 40 (SEQ ID NO.44) и 41 (SEQ ID NO.45) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC 000964). Праймер 40 содержит слияние, образованные при делеции в открытой рамке считывания. Праймер 41 содержит на 5'-конце сайт BamH1.To amplify the 3'-end of the ΔhisC allele and the subsequent region, PCR primers 40 (SEQ ID NO.44) and 41 (SEQ ID NO.45) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC 000964). Primer 40 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame. Primer 41 contains a BamH1 site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3'-конца аллеля AhisC и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 3'-end of the AhisC allele and the region following it.

Для амплификации полной последовательности ΔhisC методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР с использованием праймеров 38 (SEQ ID NO.42) и 41 (SEQ ID NO.45), провели ПЦР (94°С, 30 секунды; 55°С, 1 минута; 72°С, 2 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 1.5 т.п.н.) ΔhisC.To amplify the complete ΔhisC sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using a MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as template in PCR using primers 38 (SEQ ID NO. 42) and 41 (SEQ ID NO.45), performed PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) thus, an amplified fragment (about 1.5 kb) of ΔhisC was obtained.

(2) Клонирование гена ΔhisС(2) Cloning of the ΔhisC Gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазами EcoRI и ВаmHI (37°С, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPMl хромосомы В. subtilis (Mueller, J.P., G. Bukusoglu and A. L. Sonenshein. 1992. Transcriptional regulation of Bacillus subtilis glucose starvation-inducible genes: control of gsiA by the ComP-ComA signal transduction system. J. Bacteriol. 174:4361-4373), который предварительно обрабатывали теми же ферментами (37°С, 3 часа). Отобрали плазмиду, в которую ген ΔhisC был правильно интегрирован, путем секвенирования подтвердили отсутствие мутаций, которые могли появиться в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали рКМ186.The amplified fragment was digested with restriction enzymes EcoRI and BamHI (37 ° C. overnight) and separated on an agarose gel. The target fragment was isolated from the gel and ligated with the integrative vector pJPMl of the B. subtilis chromosome (Mueller, JP, G. Bukusoglu and AL Sonenshein. 1992. Transcriptional regulation of Bacillus subtilis glucose starvation-inducible genes: control of gsiA by the ComP-ComA signal transduction system. J. Bacteriol. 174: 4361-4373), which was pretreated with the same enzymes (37 ° C, 3 hours). A plasmid was selected into which the ΔhisC gene was correctly integrated; sequencing confirmed the absence of mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM186.

(3) Конструирование штамма, ауксотрофного по His, из штамма В. subtilis 168 Marburg(3) Construction of His auxotrophic strain from B. subtilis 168 Marburg strain

Компетентные клетки штамма В. subtilis 168 Marburg, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой рКМ186 и отбирали колонии (рекомбинанты, образовавшиеся в результате единичного кроссинговера), способные расти на чашках с LB-агаром, содержащим 2.5 мкг/мл хлорамфеникола (Cm).Competent B. subtilis 168 Marburg strain cells prepared as described above were transformed with pKM186 plasmid and colonies (recombinants resulting from a single crossing-over) capable of growing on LB agar plates containing 2.5 μg / ml chloramphenicol (Cm) were selected.

Один из полученных рекомбинантов инокулировали в 10 мл среды LB с добавлением 20 мг/л Gua (среда LB+Gua) и культивировали в течение 2 дней при 37°С. Колонии, проявляющие чувствительность к хлорамфениколу, отбирали с использованием агаризованной среды LB+Gua с/без Cm. Из полученных чувствительных к Cm колоний выделили хромосомную ДНК. Провели ПЦР таким же образом, как описано выше, с использованием праймеров 38 (SEQ ID NO.42) и 41 (SEQ ID NO.45). Идентифицировали штаммы, в которых ген hisC на хромосоме замещен разрушенным геном hisC (ΔhisC) в результате двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм-двойной рекомбинант был назван KMBS276 (ΔhisC trpC2).One of the obtained recombinants was inoculated in 10 ml of LB medium supplemented with 20 mg / L Gua (LB + Gua medium) and cultured for 2 days at 37 ° C. Colonies showing sensitivity to chloramphenicol were selected using LB + Gua agar medium with / without Cm. Chromosomal DNA was isolated from the obtained Cm-sensitive colonies. PCR was performed in the same manner as described above using primers 38 (SEQ ID NO.42) and 41 (SEQ ID NO.45). Strains were identified in which the hisC gene on the chromosome was replaced by the destroyed hisC gene (ΔhisC) as a result of double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS276 (ΔhisC trpC2).

<Конструирование штамма В. subtilis KMBS375><Construction of strain B. subtilis KMBS375>

1. Конструирование штамма KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG)1. Construction of strain KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG)

Разрушенные гены pupG, purR и purA (гуанозин/инозинфосфорилаза, репрессор пуринового оперона, сукцинил-АМФ-синтетаза соответственно) последовательно вводили в рекомбинантный штамм KMBS276 (ΔhisC trpC2) - производный от штамма В. subtilis 168 Marburg, и из полученного штамма получали прототроф, как указано далее.The destroyed genes pupG, purR, and purA (guanosine / inosine phosphorylase, purine operon repressor, succinyl-AMP synthetase, respectively) were sequentially introduced into the recombinant strain KMBS276 (ΔhisC trpC2) - derived from the strain B. subtilis 168 Marburg, and obtained from protrof, as indicated below.

(1) Введение ΔpupG (делеции без нарушения рамки считывания 204 нуклеотидов (334 -537) в штамм KMBS276(1) Introduction ΔpupG (deletions without violating the reading frame of 204 nucleotides (334-537) in strain KMBS276

(i) Амплификация ΔpupG методом рекомбинантной ПЦР(i) Amplification of ΔpupG by Recombinant PCR

Для амплификации 5'-конца ΔpupG и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 42 (SEQ ID NO.46) и 43 (SEQ ID NO.47) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC 000964). Праймер 42 содержит на 5'-конце сайт BamHI. Праймер 43 содержит слияние, образованное при делеции в отркытой рамке считывания.To amplify the 5'-end of ΔpupG and the preceding region, PCR primers 42 (SEQ ID NO.46) and 43 (SEQ ID NO.47) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC 000964). Primer 42 contains a BamHI site at the 5 ′ end. Primer 43 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1,5 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца ΔpupG и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of strain B. subtilis 168 Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end ΔpupG and the region preceding it.

Для амплификации 3'-конца ΔpupG и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 44 (SEQ ID NO.48) и 45 (SEQ ID NO.49) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO. NC-000964). Праймер 44 содержит слияние, образованное при делении в открытой рамке считывания. Праймер 45 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔpupG and the region following it, PCR primers 44 (SEQ ID NO.48) and 45 (SEQ ID NO.49) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO. NC - 000964). Primer 44 contains a fusion formed by division in an open reading frame. Primer 45 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 50°С, 1 минута; 72°С, 1,5 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3'-конца ΔpupG и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 50 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and strain B chromosomal DNA. subtilis 168 Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 3'-end of ΔpupG and the next region.

Для амплификации полной последовательности ΔpupG методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР с использованием праймеров 42 (SEQ ID NO.46) и 45 (SEQ ID NO.49), провели ПЦР (94°С, 30 секунды; 55°С, 1 минута; 72°С, 3 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 2 т.п.н.) ΔpupG.To amplify the complete ΔpupG sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using a MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as a template in PCR using primers 42 (SEQ ID NO. 46) and 45 (SEQ ID NO.49), performed PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 3 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) thus, an amplified fragment (about 2 kb) of ΔpupG was obtained.

(ii) Клонирование гена ΔpupG(ii) Cloning of the ΔpupG gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазой ВаmHI (37°С, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPMl хромосомы В. subtilis (J. Bacteriol. 174:4361-4373), предварительно обработанным тем же ферментом (37°С, 3 часа) с последующей обработкой фосфатазой из кишечника теленка (calf intestine phosphatase). Отбирали плазмиду, в которую ген ΔpupG был правильно интегрирован, путем секвенирования ДНК подтверждали отсутствие других мутаций, которые могли возникнуть в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали рКМ199.The amplified fragment was treated with BamHI restriction enzyme (37 ° C, overnight) and separated on an agarose gel. The target fragment was isolated from the gel and ligated with the integrative vector pJPMl of the B. subtilis chromosome (J. Bacteriol. 174: 4361-4373), pretreated with the same enzyme (37 ° C, 3 hours), followed by treatment with calf intestine phosphatase (calf intestine phosphatase). A plasmid was selected into which the ΔpupG gene was correctly integrated; DNA sequencing confirmed the absence of other mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM199.

(in) Введение ΔрuрС в штамм KMBS276(in) Introduction of ΔpyrC to strain KMBS276

Компетентные клетки штамма KMBS276, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой рКМ199 и отбирали колонии (рекомбинанты, образовавшиеся в результате единичного кроссинговера), способные расти на чашках с LB-агаром, содержащим 2.5 мкг/мл Cm.Competent cells of strain KMBS276, prepared as described above, were transformed with plasmid pKM199 and colonies (recombinants resulting from a single crossing-over) capable of growing on plates with LB agar containing 2.5 μg / ml Cm were selected.

Один из полученных рекомбинантов инокулировали в 10 мл среды LB+Gua и культивировали в течение 2 дней при 37°С. Отбирали колонии, проявлявшие чувствительность к хлорамфениколу, с использованием агаризованной среды LB+Gua с/без Cm. Из клеток, полученных чувствительных к Cm колоний, выделяли хромосомную ДНК. Проводили ПЦР как описано выше с использованием праймеров 42 (SEQ ID NO.46) и 45 (SEQ ID NO.49). Идентифицировали штаммы, в которых ген pupG на хромосоме замещен разрушенным геном pupG (ΔpupG) путем двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм двойного рекомбинанта был назван KMBS334 (ΔрuрС ΔhisC trpC2).One of the obtained recombinants was inoculated in 10 ml of LB + Gua medium and cultured for 2 days at 37 ° C. Colonies that were sensitive to chloramphenicol were selected using LB + Gua agar medium with / without Cm. Chromosomal DNA was isolated from cells obtained from Cm-sensitive colonies. PCR was performed as described above using primers 42 (SEQ ID NO.46) and 45 (SEQ ID NO.49). Strains were identified in which the pupG gene on the chromosome was replaced by the destroyed pupG gene (ΔpupG) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS334 (ΔpuC ΔhisC trpC2).

(2) Введение ΔpurR (делеции в открытой рамке считывания 795 нуклеотидов 31-825) в штамм KMBS334(2) Introduction ΔpurR (deletions in the open reading frame of 795 nucleotides 31-825) in strain KMBS334

(i) Амплификация ΔpurR методом рекомбинантной ПЦР(i) Amplification of ΔpurR by Recombinant PCR

Для амплификации 5'-конца ΔpurR и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 46 (SEQ ID NO.50) и 47 (SEQ ID NO.51) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC 000964). Праймер 46 содержит на 5'-конце сайт BamHI. Праймер 47 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания.To amplify the 5'-end of ΔpurR and the preceding region, PCR primers 46 (SEQ ID NO.50) and 47 (SEQ ID NO.51) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC 000964). Primer 46 contains the BamHI site at the 5'-end. Primer 47 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1,5 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца ΔpurR и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of strain B. subtilis 168 Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end of ΔpurR and the region preceding it.

Для амплификации 3'-конца ΔpurR и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 48 (SEQ ID NO.52) и 49 (SEQ ID NO.53) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC-000964). Праймер 48 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания. Праймер 49 содержит на 5°-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔpurR and the region following it, PCR primers 48 (SEQ ID NO.52) and 49 (SEQ ID NO.53) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC - 000964). Primer 48 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame. Primer 49 contains a BamHI site at the 5 ° end.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 50°С, 1 минута; 72°С, 1,5 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3'-конца ΔpurR и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 50 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and strain B chromosomal DNA. subtilis 168 Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 3 ′ end of ΔpurR and the region following it.

Для амплификации полной последовательности ΔpurR методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР с использованием праймеров 46 (SEQ ID NO.50) и 49 (SEQ ID NO.53), провели ПЦР (94°С, 30 секунды; 55°С, 1 минута; 72°С, 3 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 2,1 т.п.н.) ΔpurR.To amplify the complete ΔpurR sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using a MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as a template in PCR using primers 46 (SEQ ID NO. 50) and 49 (SEQ ID NO.53), performed PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 3 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) thus, an amplified fragment (about 2.1 kb) of ΔpurR was obtained.

(ii) Клонирование гена ΔpurR(ii) Cloning of the ΔpurR gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазой BamHl (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPMl хромосомы В. subtilis (J. Bacteriol. 174:4361-4373), предварительно обработанным тем же ферментом (37°C, 3 часа) с последующей обработкой фосфатазой из кишечника теленка. Отбирали плазмиду, в которую ген ΔpurR был правильно интегрирован, путем секвенирования ДНК подтверждали отсутствие других мутаций, которые могли возникнуть в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали рКМ200.The amplified fragment was treated with BamHl restriction enzyme (37 ° C, overnight) and separated on an agarose gel. The target fragment was isolated from the gel and ligated with the integrative vector pJPMl of the B. subtilis chromosome (J. Bacteriol. 174: 4361-4373) pretreated with the same enzyme (37 ° C, 3 hours), followed by treatment with calf intestine phosphatase. A plasmid was selected into which the ΔpurR gene was correctly integrated; DNA sequencing confirmed the absence of other mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM200.

(iii) Введение ΔpurR в штамм KMBS334(iii) Introduction ΔpurR in strain KMBS334

Компетентные клетки штамма KMBS334, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой рКМ200 и отбирали колонии (рекомбинанты, образовавшиеся в результате единичного кроссинговера), способные расти на чашках с LB-агаром, содержащим 2.5 мкг/мл Cm.Competent cells of strain KMBS334, prepared as described above, were transformed with plasmid pKM200 and colonies (recombinants resulting from a single crossing-over) capable of growing on plates with LB agar containing 2.5 μg / ml Cm were selected.

Один из полученных рекомбинантов инокулировали в 10 мл среды LB+Gua и культивировали в течение 2 дней при 37°C. Отбирали колонии, проявлявшие чувствительность к хлорамфениколу, с использованием агаризованной среды LB+Gua с/без Cm. Из клеток полученных чувствительных к Cm колоний выделяли хромосомную ДНК. Проводили ПЦР как описано выше с использованием праймеров 46 (SEQ ID NO.50) и 49 (SEQ ID NO). Идентифицировали штаммы, в которых ген purR на хромосоме замещен разрушенным геном purR (Δ purR) путем двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм двойного рекомбинанта был назван KMBS337 (ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).One of the obtained recombinants was inoculated in 10 ml of LB + Gua medium and cultured for 2 days at 37 ° C. Colonies that were sensitive to chloramphenicol were selected using LB + Gua agar medium with / without Cm. Chromosomal DNA was isolated from the cells of the obtained Cm-sensitive colonies. PCR was performed as described above using primers 46 (SEQ ID NO.50) and 49 (SEQ ID NO). Strains were identified in which the purR gene on the chromosome was replaced by the destroyed purR gene (Δ purR) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS337 (ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(i) Амплификация ΔpurA методом рекомбинантной ПЦР(i) Amplification of ΔpurA by Recombinant PCR

Для амплификации 5'-конца ΔpurA и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 50 (SEQ ID NO.54) и 51 (SEQ ID NO.55) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO. NC-000964). Праймер 50 содержит на 5'-конце сайт BamRl. Праймер 51 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания.To amplify the 5'-end of ΔpurA and the preceding region, PCR primers 50 (SEQ ID NO.54) and 51 (SEQ ID NO.55) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO. NC - 000964). Primer 50 contains a BamRl site at the 5'-end. Primer 51 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца ΔpurA и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end of ΔpurA and the region preceding it.

Для амплификации 3'-конца ΔpurA и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 52 (SEQ ID NO.56) и 53 (SEQ ID NO.57) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO.NC_000964). Праймер 52 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания. Праймер 53 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔpurA and the region following it, PCR primers 52 (SEQ ID NO.56) and 53 (SEQ ID NO.57) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO.NC_000964). Primer 52 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame. Primer 53 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 50°С, 1 минута; 72°С, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3°-конца ΔpurA и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 50 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the 3 ° end region of ΔpurA and the region following it.

Для амплификации полной последовательности ΔpurA методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР с использованием праймеров 50 (SEQ ID NO.54) и 53 (SEQ ID NO.57), провели ПЦР (94°С, 30 секунды; 55°С, 1 минута; 72°С, 2 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 1,4 т.п.н.) ΔpurA.To amplify the entire ΔpurA sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using a MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as a template in PCR using primers 50 (SEQ ID NO. 54) and 53 (SEQ ID NO.57), performed PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 2 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) thus, an amplified fragment (about 1.4 kb) of ΔpurA was obtained.

(ii) Клонирование гена ΔpurA(ii) Cloning of the ΔpurA gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазой BamHI (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPMl хромосомы В. subtilis (J. Bacteriol. 174:4361-4373), предварительно обработанным тем же ферментом (37°С, 3 часа) с последующей обработкой фосфатазой из кишечника теленка. Отбирали плазмиду, в которую ген ΔpurA был правильно интегрирован, путем секвенирования ДНК подтверждали отсутствие других мутаций, которые могли возникнуть в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали рКМ208.The amplified fragment was treated with BamHI restriction enzyme (37 ° C, overnight) and separated on an agarose gel. The target fragment was isolated from the gel and ligated with the integrative vector pJPMl of the B. subtilis chromosome (J. Bacteriol. 174: 4361-4373) pretreated with the same enzyme (37 ° C, 3 hours), followed by treatment with calf intestine phosphatase. A plasmid was selected into which the ΔpurA gene was correctly integrated; DNA sequencing confirmed the absence of other mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM208.

(iii) Введение ΔpurA в штамм KMBS337(iii) Introduction of ΔpurA to strain KMBS337

Компетентные клетки штамма KMBS337, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой рКМ208 и отбирали колонии (рекомбинанты, образовавшиеся в результате единичного кроссинговера), способные расти на чашках с LB-агаром, содержащим 2.5 мкг/мл Cm.Competent cells of strain KMBS337 prepared as described above were transformed with plasmid pKM208 and colonies (recombinants resulting from a single crossing-over) capable of growing on plates with LB agar containing 2.5 μg / ml Cm were selected.

Один из полученных рекомбинантов инокулировали в 10 мл среды LB+Gua и культивировали в течение 2 дней при 37°С. Отбирали колонии, проявлявшие чувствительность к хлорамфениколу, с использованием агаризованной среды LB+Gua с/без Cm. Из клеток полученных чувствительных к Cm колоний выделяли хромосомную ДНК. Проводили ПЦР как описано выше с использованием праймеров 50 (SEQ ID NO.54) и 53 (SEQ ID NO.57). Идентифицировали штаммы, в которых ген purA на хромосоме замещен разрушенным геном purA (Δ purA) путем двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм двойного рекомбинанта был назван KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).One of the obtained recombinants was inoculated in 10 ml of LB + Gua medium and cultured for 2 days at 37 ° C. Colonies that were sensitive to chloramphenicol were selected using LB + Gua agar medium with / without Cm. Chromosomal DNA was isolated from the cells of the obtained Cm-sensitive colonies. PCR was performed as described above using primers 50 (SEQ ID NO.54) and 53 (SEQ ID NO.57). Strains were identified in which the purA gene on the chromosome was replaced by the destroyed purA gene (Δ purA) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(4). Введение trpC+ и hisC+ в KMBS349(four). Introducing trpC + and hisC + in KMBS349

Компетентные клетки штамма KMBS349, приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS275 (см. <Конструирование прототрофа В.subtilis 168 Marburg>) и отбирали колонии, способные расти на чашках с минимальной агаризованной средой, содержащей 20 мг/л аденина (Ade).Competent cells of strain KMBS349, prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of strain KMBS275 (see <Construction of the prototroph B. subtilis 168 Marburg>) and selected colonies capable of growing on plates with minimal agar medium containing 20 mg / l adenine (Ade) .

Из полученных рекомбинантов с использованием минимальной агаризованной среды с/без Ade отобрали штаммы, ауксотрофные по аденину. Затем, с использованием ПЦР в геле (условия ПЦР, соответствующие генам pupG, purR и рur А, были описаны выше), идентифицировали штаммы, в которых три гена на хромосоме заменены разрушенными вариантами этих генов (ΔpupG, ΔpurR и ΔpurA). Полученный штамм назван KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG).Adenotin auxotrophic strains were selected from the obtained recombinants using a minimal agar medium with / without Ade. Then, using gel PCR (the PCR conditions corresponding to the pupG, purR, and pur A genes were described above), strains were identified in which three genes on the chromosome were replaced by disrupted variants of these genes (ΔpupG, ΔpurR and ΔpurA). The resulting strain was named KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

2. Конструирование штамма КМВ$356((ΔpurA ΔpurR ΔpupG guaB24)2. Construction of strain CMV $ 356 ((ΔpurA ΔpurR ΔpupG guaB24)

Мутацию ауксотрофности по гуанину с сохранением остаточного уровня экспрессии guaB24 (такая же как guaB(A1), описанная в US 2006275874 A1) в гене guaB, кодирующем IMP-дегидрогеназу, вводили в рекомбинантный штамм KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), производный от штамма В. subtilis 168 Marburg, и из полученного штамма получили прототроф как изложено далее.A guanine auxotrophy mutation while maintaining a residual expression level of guaB24 (the same as guaB (A1) described in US 2006275874 A1) in the guaB gene encoding IMP dehydrogenase was introduced into the recombinant strain KMBS349 (ΔpurA ΔpurR hpgRp B. subtilis 168 Marburg, and a prototroph was prepared from the resulting strain as follows.

(1). Конструирование штамма с разрушенным геном guaB из KMBS349(one). Construction of the strain with the destroyed gene guaB from KMBS349

Компетентные клетки штамма KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpurG ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS193 (guaB::kan trpC2; US 2006275874 A1) и отбирали колонии, способные расти на чашках со средой LB с добавлением 2.5 мкг/мл канамицина (Kan).Competent cells of strain KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpurG ΔhisC trpC2) prepared as described above were transformed with the chromosomal DNA of strain KMBS193 (guaB :: kan trpC2; US 2006275874 A1) and colonies were selected that were able to grow on plates with ml L 2.5B medium kanamycin (Kan).

Из полученных рекомбинантов идентифицировали штаммы, устойчивые к Каn, ауксотрофные по Gua. Полученный штамм был назван KMBS351 (guaB::kan ΔpurA ΔpurR ΔpurG MisC trpC2).Of the obtained recombinants, Cana resistant strains were identified, Gua auxotrophic. The resulting strain was named KMBS351 (guaB :: kan ΔpurA ΔpurR ΔpurG MisC trpC2).

(2). Конструирование штамма с мутантным (с сохранением остаточного уровня экспрессии, тип "leaky") геном guaB из штамма KMBS349(2). Construction of a strain with a mutant (retaining a residual expression level, type "leaky") gene guaB from strain KMBS349

Компетентные клетки штамма KMBS351 (guaB::kan ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма YMBS9 (guaB24 trpC2; компетентные клетки штамма KMBS193 трансформировали полученных методом ПЦР фрагментом ДНК области, содержащей guaB штамма, производного от В. subtilis 168 Marburg, содержащего на хромосоме мутацию guaB24, получив YMBS9) и отбирали колонии, способные расти на чашках с агаризованной минимальной агаризованной средой, содержащей 20 мг/л Ade, His и Trp.Competent cells of strain KMBS351 (guaB :: kan ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), prepared as described above, were transformed with the chromosomal DNA of strain YMBS9 (guaB24 trpC2; competent cells of strain KMBS193 were transformed by PCR guided strain from the B region DNA fragment subtilis 168 Marburg containing the mutation guaB24 on the chromosome, yielding YMBS9) and colonies capable of growing on plates with agarized minimal agar medium containing 20 mg / L Ade, His and Trp were selected.

Из полученных рекомбинантов с использованием минимальной агаризованной среды с/ без Ade+His отбирали штаммы, ауксотрофные по Ade и His. Затем с использованием метода ПЦР в геле (условия для ПЦР, соответствующие генам pupG и purr, были описаны выше) и секвенирования ДНК идентифицировали штаммы, в которых два гена на хромосоме замещены соответствующими вариантами разрушенных генов (ΔpupG и ΔpurR) и guaB::kan был правильно заменен guaB24. Полученный штамм был назван KMBS353 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).The strains auxotrophic for Ade and His were selected from the obtained recombinants using a minimal agar medium with / without Ade + His. Then, using gel PCR (the PCR conditions corresponding to the pupG and purr genes were described above) and DNA sequencing, strains were identified in which two genes on the chromosome were replaced by the corresponding variants of the destroyed genes (ΔpupG and ΔpurR) and guaB :: kan was replaced by guaB24 correctly. The resulting strain was named KMBS353 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(3). Введение trpC+ и hisC+ в KMBS353(3). Introduction of trpC + and hisC + in KMBS353

Компетентные клетки штамма KMBS353, приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS350 (см.1. Конструирование KMBS350 {ΔpurA ΔpurR ΔpupG)) и отбирали колонии, способные расти на минимальной агаризованной среде, содержащей 20 мг/л Ade.Competent cells of strain KMBS353, prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of strain KMBS350 (see 1. Construction of KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG)) and colonies capable of growing on minimal agar medium containing 20 mg / L Ade were selected.

Затем с использованием секвенирования ДНК гена guaB в полученных рекомбинантах идентифицировали штаммы, в которых ген guaB дикого типа на хромосоме был заменен аллелем guaB24 с мутацией с сохранением остаточного уровня экспрессии. Полученный штамм был назван KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG).Then, using DNA sequencing of the guaB gene in the obtained recombinants, strains were identified in which the wild-type guaB gene on the chromosome was replaced with the mutation guaB24 allele, while maintaining a residual expression level. The resulting strain was named KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

3. Конструирование штамма KMBS375(Ppur*-Δatt ΔdeoD ΔpurA ΔpurR ΔpupG)3. Construction of strain KMBS375 (Ppur * -Δatt ΔdeoD ΔpurA ΔpurR ΔpupG)

В рекомбинантный штамм KMBS337 (ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2; см.1. (2) Введение ΔpurR (делеция без сдвига рамки считывания 795 нуклеотидов 31-825) в KMBS334), производный от штамма В. subtilis 168 Marburg, последовательно вводили модифицированный промотор пуринового оперона (Ppur) и последовательность аттенюатора с делецией (Ppur*-Δatt; такая же как Ppurl-Δatt, описанная в US 2006275874 A1), разрушенный ген рurА, мутацию ауксотрофности по аденину с остаточным уровнем экспрессии guaB24 (такая же как guaB(A1), описанная в US 2006275874 A1) в гене guaB, кодирующем IMP-дегидрогеназу, и разрушенный вариант гена deoD, кодирующего пуриннуклеозидфосфорилазу, как изложено далее.To the recombinant strain KMBS337 (ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2; see 1. (2) Introduction of ΔpurR (deletion without reading frame shift 795 nucleotides 31-825) in KMBS334), derived from the strain B. subtilis 168 Marburg, the modified purine opon promoter was sequentially introduced (Ppur) and a deletion attenuator sequence (Ppur * -Δatt; same as Ppurl-Δatt described in US 2006275874 A1), the disrupted pURA gene, adenine auxotrophy mutation with a residual guaB24 expression level (same as guaB (A1), described in US 2006275874 A1) in the guaB gene encoding IMP dehydrogenase, and the destroyed version of the deoD gene encoding go purinnucleoside phosphorylase, as set forth below.

(1). Конструирование штамма с разрушенным Рриг из штамма KMBS337(one). Construction of the strain with destroyed Rrig from strain KMBS337

Компетентные клетки штамма KMBS337 (ΔpurR ΔрuрС ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS198 (Ppur::cat trpC2; US 2006275874 A1) и отбирали колонии, способные расти на среде LB+Gua+Cm.Competent cells of strain KMBS337 (ΔpurR ΔpurC ΔhisC trpC2) prepared as described above were transformed with the chromosomal DNA of strain KMBS198 (Ppur :: cat trpC2; US 2006275874 A1) and colonies capable of growing on LB + Gua + Cm medium were selected.

Штаммы, ауксотрофные по Ade и His, отбирали из полученных рекомбинантов с использованием минимальной агаризованной среды с/ без Ade+His. Затем с использованием метода ПЦР в геле (условия проведения ПЦР, соответствующие генам pupG и purR, были описаны выше) идентифицировали штаммы, в которых два гена на хромосоме заменены соответствующими вариантами разрушенных генов (ΔpupG и ΔpurR). Полученный штамм был назван KMBS340 (Ppur.cat ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).Strains auxotrophic for Ade and His were selected from the obtained recombinants using minimal agar medium with / without Ade + His. Then, using the gel PCR method (the PCR conditions corresponding to the pupG and purR genes were described above), strains were identified in which two genes on the chromosome were replaced by the corresponding variants of the destroyed genes (ΔpupG and ΔpurR). The resulting strain was named KMBS340 (Ppur.cat ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(2). Замена Δpur::cat на Ppur*-Δatt(2). Replacing Δpur :: cat with Ppur * -Δatt

Компетентные клетки штамма KMBS340 (Ppur::cat ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS261 (Ppur1-Δatt purR::spc ΔpupG* trpC2; US 2006275874 A1) и отбирали колонии, спсобные расти на минимальной агаризованной среде, содержащей 20 мг/л Trp и His.Competent cells of strain KMBS340 (Ppur :: cat ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of strain KMBS261 (Ppur1-Δatt purR :: spc ΔpupG * trpC2; US 2006275874 A1) and selectively grown medium containing 20 mg / L Trp and His.

Из полученных рекомбинантов с использованием минимальной агаризованной среды с/без Ade+His отбирали штаммы, ауксотрофные по Ade и His. Затем с использованием метода ПЦР в геле (условия проведения ПЦР, соответствующие генам pupG и purR были описаны выше) и секвенирования ДНК идентифицировали штаммы, в которых два гена на хромосоме заменены соответствующими вариантами разрушенных генов (ΔpupG and ΔpurR) и Ppur*-Δatt был корректно заменен Ppur::cat. Полученный штамм был назван KMBS352 (Ppur*-Δatt ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).The strains auxotrophic for Ade and His were selected from the obtained recombinants using a minimal agar medium with / without Ade + His. Then, using gel PCR (the PCR conditions corresponding to the pupG and purR genes were described above) and DNA sequencing, strains were identified in which two genes on the chromosome were replaced by the corresponding variants of the destroyed genes (ΔpupG and ΔpurR) and Ppur * -Δatt was correct replaced by Ppur :: cat. The resulting strain was named KMBS352 (Ppur * -Δatt ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(3). Введение ΔpurA (делеция в открытой рамке считывания 369 нуклеотидов с 307 по 675) в KMBS352(3). Introduction of ΔpurA (open reading frame deletion of 369 nucleotides 307 to 675) in KMBS352

Компетентные клетки штамма KMBS352 (Ppur*-Δatt ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS350 [ΔpurA ΔpurR ΔpupG; см.1. Конструирование KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG)), и отбирали колонии, способные расти на минимальной агаризованной среде, содержащей 20 мг/л His и Ade.Competent cells of strain KMBS352 (Ppur * -Δatt ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of strain KMBS350 [ΔpurA ΔpurR ΔpupG; see 1. Construction of KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG)), and colonies capable of growing on a minimal agar medium containing 20 mg / L His and Ade were selected.

Штаммы с ауксотрофностью по Ade, приобретенной в результате "конгрессии", отбирали среди полученных рекомбинантов с использованием минимальной агаризованной среды с /без Ade+His. Было обнаружено, что один из таких штаммов содержит hisC+ вместо ΔhisC. Затем с использованием метода ПЦР в геле (условия проведения ПЦР, соответствующие гену purA, были описаны выше) и секвенирования ДНК идентифицировали штаммы, в которых ген purA на хромосоме был заменен разрушенным вариантом данного гена (ΔpurA), a Ppur*-Δatt не была замещена Ppur дикого типа. Полученный штамм был назван KMBS359 (Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).Strains with Ade auxotrophy acquired as a result of "congression" were selected among the obtained recombinants using minimal agar medium with / without Ade + His. It was found that one of these strains contains hisC + instead of ΔhisC. Then, using gel PCR method (the PCR conditions corresponding to the purA gene were described above) and DNA sequencing, strains were identified in which the purA gene on the chromosome was replaced by a destroyed variant of this gene (ΔpurA), and Ppur * -Δatt was not replaced Ppur is wild type. The resulting strain was named KMBS359 (Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

(4). Конструирование штамма с разрушенным геном guaB из KMBS359(four). Construction of the strain with the destroyed gene guaB from KMBS359

Компетентные клетки штамма KMBS359 (Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS351 (guaB::kan ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2; см.2. (1) Конструирование штамма с разрушенным геном guaB из KMBS349) и отбирали колонии, способные расти на чашках со средой LB+Gua с добавлением 2.5 мкг/мл Каn.Competent cells of strain KMBS359 (Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG) prepared as described above were transformed with the chromosomal DNA of strain KMBS351 (guaB :: kan ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2; see 2. ) and colonies capable of growing on plates with LB + Gua medium supplemented with 2.5 μg / ml Kan were selected.

Среди полученных рекомбинантов отбирали штаммы, устойчивые к Kan, ауксотрофные по Gua. Затем с использованием метода ПЦР (условия проведения ПЦР для Ppur были описаны в заявке US 2006275874 A1) идентифицировали штаммы, в которых Ppur*-Δatt не был замещен Ppur дикого типа. Полученный штамм был назван KMBS364 (guaB::kan Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).Among the recombinants obtained, Kan resistant strains, auxotrophic for Gua, were selected. Then, using the PCR method (PCR conditions for Ppur were described in the application US 2006275874 A1), strains were identified in which Ppur * -Δatt was not replaced by wild-type Ppur. The resulting strain was named KMBS364 (guaB :: kan Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

(5). Конструирование штамма с мутацией с остаточным уровнем экспрессии в гене guaB из KMBS364(5). Construction of a strain with a mutation with a residual expression level in the guaB gene from KMBS364

Компетентные клетки штамма KMBS364 (guaB::kan Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔрuрС2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG; см. 2.(3) Введение ΔtrpC+ и hisC+ в KMBS353) и отбирали колонии, способные расти на чашках с минимальной средой, содержащей 20 мг/л Ade.The competent cells of the KMBS364 strain (guaB :: kan Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpurC2), prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of the strain KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG; see 2. (3) Introduction of ираtr3 + C3tB + C3r colonies capable of growing on plates with minimal medium containing 20 mg / l Ade.

Затем с использованием секвенирования ДНК идентифицировали штаммы, в которых аллель guaB::kan был правильно заменен на guaB24, a Ppur*-Δatt не был замещен Ppur дикого типа. Полученный штамм был назван KMBS365 (guaB24 Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).Then, using DNA sequencing, strains were identified in which the guaB :: kan allele was correctly replaced by guaB24, and Ppur * -Δatt was not replaced by wild-type Ppur. The resulting strain was named KMBS365 (guaB24 Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

(6). Введение ΔdeoD (делеция без сдвига рамки считывания 189 нуклеотидов 262-450) в KMBS365(6). Introduction ΔdeoD (deletion without shift of the reading frame of 189 nucleotides 262-450) in KMBS365

(i) Амплификация ΔdeoD методом рекомбинантной ПЦР(i) Amplification of ΔdeoD by Recombinant PCR

Для амплификации 5'-конца ΔdeoD и предшествующей ему области сконструировали ПЦР-праймеры 54 (SEQ ID NO.58) и 55 (SEQ ID NO.59) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO. NC-000964). Праймер 54 содержит на 5'-конце сайт BamHI. Праймер 55 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания.To amplify the 5 'end of ΔdeoD and the preceding region, PCR primers 54 (SEQ ID NO.58) and 55 (SEQ ID NO.59) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO. NC - 000964). Primer 54 contains the BamHI site at the 5'-end. Primer 55 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame.

ПЦР (94°С, 30 секунд; 55°С, 1 минута; 72°С, 1,5 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 5'-конца ΔdeoD и предшествующую ему область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1.5 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of strain B. subtilis 168 Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 5'-end of ΔdeoD and its preceding region.

Для амплификации 3'-конца ΔdeoD и следующей за ним области сконструировали ПЦР-праймеры 56 (SEQ ID NO.60) и 57 (SEQ ID NO.61) на основании информации из базы данных GenBank (Accession NO. NC_000964). Праймер 56 содержит слияние, образованное при делеции в открытой рамке считывания. Праймер 57 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔdeoD and the region that follows, PCR primers 56 (SEQ ID NO.60) and 57 (SEQ ID NO.61) were constructed based on information from the GenBank database (Accession NO. NC_000964). Primer 56 contains a fusion formed by a deletion in an open reading frame. Primer 57 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

PCR (94°C, 30 seconds; 55°C, 1 minute; 72°C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was conducted using the above-described primers and a template of the chromosomal DNA of B. subtilis 168 Marburg strain to amplify fragments containing the 3'-end region and the downstream region of the ΔdeoD.PCR (94 ° C, 30 seconds; 55 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was conducted using the above-described primers and a template of the chromosomal DNA of B. subtilis 168 Marburg strain to amplify fragments containing the 3'-end region and the downstream region of the ΔdeoD.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 50°С, 1 минута; 72°C, 1 минута; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) проводили с использованием вышеописанных праймеров и хромосомной ДНК штамма В. subtilis 168 Marburg в качестве матрицы для амплификации фрагментов, содержащих область 3'-конца ΔdeoD и следующую за ним область.PCR (94 ° C, 30 seconds; 50 ° C, 1 minute; 72 ° C, 1 minute; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) was performed using the above primers and chromosomal DNA of B. subtilis 168 strain Marburg as a matrix for amplification of fragments containing the region of the 3'-end of ΔdeoD and the region following it.

Для амплификации полной последовательности ΔdeoD методом рекомбинантной ПЦР два фрагмента ДНК, амплифицированные как описано выше, очищали с использованием MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), надлежащее количество их смеси использовали в качестве матрицы в ПЦР с использованием праймеров 54 (SEQ ID NO.58) и 57 (SEQ ID NO.61), провели ПЦР (94°С, 30 секунды; 50°С, 1 минута; 72°С, 3 минуты; 30 циклов; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)), таким образом получили амплифицированный фрагмент (около 2,0 т.п.н.) ΔdeoD.To amplify the complete ΔdeoD sequence by recombinant PCR, two DNA fragments amplified as described above were purified using a MicroSpin Column S-400 (Amersham Pharmacia Biotech), an appropriate amount of their mixture was used as a template in PCR using primers 54 (SEQ ID NO. 58) and 57 (SEQ ID NO.61), performed PCR (94 ° C, 30 seconds; 50 ° C, 1 minute; 72 ° C, 3 minutes; 30 cycles; Gene Amp PCR System Model 9600 (Perkins Elmer)) thus, an amplified fragment (about 2.0 kb) of ΔdeoD was obtained.

(ii) Клонирование гена ΔdeoD(ii) Cloning of the ΔdeoD Gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазой BamHI (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPMl хромосомы В. subtilis (J. Bacteriol. 174:4361-4373), предварительно обработанным тем же ферментом (37°С, 3 часа) с последующей обработкой фосфатазой из кишечника теленка. Отбирали плазмиду, в которую ген ΔdeoD был правильно интегрирован, путем секвенирования ДНК подтверждали отсутствие других мутаций, которые могли возникнуть в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали рКМ201.The amplified fragment was treated with BamHI restriction enzyme (37 ° C, overnight) and separated on an agarose gel. The target fragment was isolated from the gel and ligated with the integrative vector pJPMl of the B. subtilis chromosome (J. Bacteriol. 174: 4361-4373) pretreated with the same enzyme (37 ° C, 3 hours), followed by treatment with calf intestine phosphatase. A plasmid was selected into which the ΔdeoD gene was correctly integrated; DNA sequencing confirmed the absence of other mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM201.

(iii) Введение ΔdeoD в штамм KMBS365(iii) Introduction ΔdeoD in strain KMBS365

Компетентные клетки штамма KMBS365, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой рКМ201 и отбирали колонии (рекомбинанты, образовавшиеся в результате единичного кроссинговера), способные расти на чашках с LB-агаром, содержащим 2.5 мкг/мл Cm.Competent cells of strain KMBS365, prepared as described above, were transformed with plasmid pKM201 and colonies (recombinants resulting from a single crossover) capable of growing on plates with LB agar containing 2.5 μg / ml Cm were selected.

Один из полученных рекомбинантов инокулировали в 10 мл среды LB+Gua и культивировали в течение 2 дней при 37°C. Отбирали колонии, проявлявшие чувствительность к хлорамфениколу, с использованием агаризованной среды LB+Gua с/без Cm. Из клеток, полученных чувствительных к Cm колоний выделяли хромосомную ДНК. Проводили ПЦР как описано выше с использованием праймеров 54 (SEQ ID NO.58) и 57 (SEQ ID NO.61). Идентифицировали штаммы, в которых ген deoD на хромосоме замещен разрушенным геном deoD (Δ deoD) путем двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм двойного рекомбинанта был назван KMBS375 (ΔdeoD guaB24 Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).One of the obtained recombinants was inoculated in 10 ml of LB + Gua medium and cultured for 2 days at 37 ° C. Colonies that were sensitive to chloramphenicol were selected using LB + Gua agar medium with / without Cm. Chromosomal DNA was isolated from cells obtained from Cm-sensitive colonies. PCR was performed as described above using primers 54 (SEQ ID NO.58) and 57 (SEQ ID NO.61). Strains were identified in which the deoD gene on the chromosome was replaced by the destroyed deoD gene (Δ deoD) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS375 (ΔdeoD guaB24 Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

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 for 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 beyond 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.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000019
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000019

Claims (13)

1. Мутантная бактериальная фосфорибозилпирофосфатсинтетаза (PRPP-синтетаза), отличающаяся тем, что L-аминокислотный остаток, соответствующий положению 120, 135 или 194 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа из Bacillus subtilis, замещен остатком другой L-аминокислоты и чувствительность указанного фермента к ингибированию пуриновыми нуклеотидами по типу обратной связи снижена.1. Mutant bacterial phosphoribosyl pyrophosphate synthetase (PRPP synthetase), characterized in that the L-amino acid residue corresponding to position 120, 135 or 194 in the sequence of wild-type PRPP synthetase from Bacillus subtilis is replaced by another L-amino acid residue and the sensitivity of this enzyme to inhibition purine nucleotides as feedback reduced. 2. Мутантная PRPP-синтетаза по п.1, отличающаяся тем, что остаток аспарагина, соответствующий положению 120 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа из Bacillus subtilis, заменен остатком серина.2. The mutant PRPP synthetase according to claim 1, characterized in that the asparagine residue corresponding to position 120 in the sequence of wild-type PRPP synthetase from Bacillus subtilis is replaced by a serine residue. 3. Мутантная PRPP-синтетаза по п.1, отличающаяся тем, что остаток лейцина, соответствующий положению 135 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа из Bacillus subtilis, заменен остатком изолейцина.3. The mutant PRPP synthetase according to claim 1, characterized in that the leucine residue corresponding to position 135 in the sequence of wild-type PRPP synthetase from Bacillus subtilis is replaced by an isoleucine residue. 4. Мутантная PRPP-синтетаза по п.1, отличающаяся тем, что остаток аланина, соответствующий положению 194 в последовательности PRPP-синтетазы дикого типа из Bacillus subtilis, замещен остатком валина.4. The mutant PRPP synthetase according to claim 1, characterized in that the alanine residue corresponding to position 194 in the sequence of wild-type PRPP synthetase from Bacillus subtilis is replaced by a valine residue. 5. Мутантная PRPP-синтетаза по п.1, отличающаяся тем, что мутантной PRPP-синтетазой является фермент из Bacillus subtilis или Bacillus amyloliquefaciens.5. The mutant PRPP synthetase according to claim 1, characterized in that the mutant PRPP synthetase is an enzyme from Bacillus subtilis or Bacillus amyloliquefaciens. 6. Фрагмент ДНК, кодирующий мутантную PRPP-синтетазу по любому из пп.1-5.6. A DNA fragment encoding the mutant PRPP synthetase according to any one of claims 1 to 5. 7. Бактерия, принадлежащая к роду Bacillus, содержащая фрагмент ДНК по п.6 и обладающая способностью к продукции пуриновых нуклеозидов.7. A bacterium belonging to the genus Bacillus, containing the DNA fragment according to claim 6 and having the ability to produce purine nucleosides. 8. Бактерия по п.7, отличающаяся тем, что указанной бактерией является бактерия Bacillus subtilis.8. The bacterium according to claim 7, characterized in that said bacterium is the bacterium Bacillus subtilis. 9. Бактерия по п.7, отличающаяся тем, что указанной бактерией является бактерия Bacillus amyloliquefaciens.9. The bacterium according to claim 7, characterized in that said bacterium is the bacterium Bacillus amyloliquefaciens. 10. Способ продукции пуринового нуклеозида, включающий культивирование бактерии по любому из пп.7-9 в питательной среде, приводящее к секреции указанного пуринового нуклеозида в указанную питательную среду, и выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости.10. A method for the production of purine nucleoside, comprising cultivating the bacterium according to any one of claims 7 to 9 in a nutrient medium, leading to the secretion of said purine nucleoside into said nutrient medium, and isolation of said purine nucleoside from the culture fluid. 11. Способ продукции по п.10, отличающийся тем, что пуриновым нуклеозидом является инозин, ксантозин, гуанозин или аденозин.11. The method of production according to claim 10, characterized in that the purine nucleoside is inosine, xanthosine, guanosine or adenosine. 12. Способ продукции пуринового нуклеотида, включающий культивирование бактерии по любому из пп.7-9 в питательной среде, приводящее к секреции указанного пуринового нуклеозида в указанную питательную среду, выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости, фосфорилирование указанного пуринового нуклеозида и выделение указанного пуринового нуклеотида.12. A method for producing a purine nucleotide, comprising cultivating a bacterium according to any one of claims 7 to 9 in a nutrient medium, which results in the secretion of said purine nucleoside into said culture medium, isolation of said purine nucleoside from the culture fluid, phosphorylation of said purine nucleoside and isolation of said purine nucleotide . 13. Способ продукции пуринового нуклеотида по п.12, отличающийся тем, что пуриновым нуклеотидом является 5'-инозиновая кислота, ксантозин-5'-фосфат, 5'-гуаниловая кислота или 5'-адениловая кислота. 13. The method for producing a purine nucleotide according to claim 12, wherein the purine nucleotide is 5'-inosinic acid, xanthosine-5'-phosphate, 5'-guanilic acid or 5'-adenyl acid.
RU2008112986/10A 2008-04-04 2008-04-04 Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides RU2403286C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112986/10A RU2403286C2 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112986/10A RU2403286C2 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008112986A RU2008112986A (en) 2009-10-10
RU2403286C2 true RU2403286C2 (en) 2010-11-10

Family

ID=41260488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112986/10A RU2403286C2 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403286C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015670B (en) * 2020-09-14 2023-01-03 山东阳成生物科技有限公司 Histone alcohol phosphate aminotransferase mutant 138, engineering bacteria and application

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ROESSLER B.J. et. al. Human X-linked phosphoribosylpyrophosphate synthetase superactivity is associated with distinct point mutations in the PRPS1 gene. J Biol Chem. 1993 Dec 15; 268(35): 26476-81. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008112986A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101089559B1 (en) Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using bacterium belonging to the genus Bacillus or Escherichia
RU2422510C2 (en) Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides
KR100511151B1 (en) Process for producing purine nucleosides via fermentation
US7326546B2 (en) Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing purine-derived substance
CN101432417B (en) Bacterium capable of producing purine substance, and process for production of purine substance
EP2356211B1 (en) Improved production of riboflavin
CN101432418B (en) Bacterium capable of producing purine substance, and process for production of purine substance
KR20060136477A (en) Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using bacterium belonging to the genus Bacillus or Escherichia
US20080026428A1 (en) Method for producing nucleotide by fermentation
KR100882418B1 (en) Inosine producing microorganism and a method of producing inosine using the same
JP4352716B2 (en) Inosine-producing bacteria belonging to the genus Bacillus and a method for producing inosine
CN102245781A (en) Method for producing riboflavin
RU2403286C2 (en) Mutant phosphoribosyl pyrophosphate synthetase, dna coding said synthetase, bacterium coding said dna, method of producing purine nucleosides and method of producing purine nucelotides
CN101120090B (en) Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using bacterium belonging to the genus bacillus or escherichia
RU2271391C2 (en) METHOD FOR PREPARING INOSINE AND 5&#39;-INOSINIC ACID BY FERMENTATION METHOD BY USING MICROORGANISMS BELONGING TO GENUS Escherichia
RU2244004C2 (en) Method for preparing inosine and 5&#39;-inosinic acid, strain escherichia coli as producer of inosine
RU2294962C2 (en) YdhL PROTEIN FROM Bacillus amyloliquefaciens, DNA FRAGMENT, BACTERIUM BELONGING TO GENUS Esherichia OR Bacillus AS PRODUCER OF PURINE NUCLEOSIDES, METHOD FOR PRODUCTION OF PURINE NUCLEOSIDES AND PURINE NUCLEOTIDES