RU2422510C2 - Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides - Google Patents

Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides Download PDF

Info

Publication number
RU2422510C2
RU2422510C2 RU2008138616/10A RU2008138616A RU2422510C2 RU 2422510 C2 RU2422510 C2 RU 2422510C2 RU 2008138616/10 A RU2008138616/10 A RU 2008138616/10A RU 2008138616 A RU2008138616 A RU 2008138616A RU 2422510 C2 RU2422510 C2 RU 2422510C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
strain
pcr
bacterium
seq
Prior art date
Application number
RU2008138616/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008138616A (en
Inventor
Сергей Викторович Гронский (RU)
Сергей Викторович Гронский
Дмитрий Владимирович Романенков (RU)
Дмитрий Владимирович Романенков
Наталия Павловна Закатаева (RU)
Наталия Павловна Закатаева
Такаюки АСАХАРА (JP)
Такаюки АСАХАРА
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Аджиномото Ко., Инк.
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), Аджиномото Ко., Инк. filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority to RU2008138616/10A priority Critical patent/RU2422510C2/en
Priority to CN200980138368.1A priority patent/CN102171346B/en
Priority to JP2011513790A priority patent/JP5488594B2/en
Priority to PCT/JP2009/067447 priority patent/WO2010038903A1/en
Publication of RU2008138616A publication Critical patent/RU2008138616A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2422510C2 publication Critical patent/RU2422510C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/30Nucleotides
    • C12P19/32Nucleotides having a condensed ring system containing a six-membered ring having two N-atoms in the same ring, e.g. purine nucleotides, nicotineamide-adenine dinucleotide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/30Nucleotides
    • C12P19/34Polynucleotides, e.g. nucleic acids, oligoribonucleotides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method implies using a Bacillus bacterium modified in such a manner that it contains an inactivated gene coding 3-hexulose-6-phosphatesynthase. The method involves cultivation of said bacterium in a nutrient medium. It is followed by recovery of said purine nucleoside from a culture fluid.
EFFECT: invention allows increasing production of purine nucleosides, such as inosine, xanthosine, guanosine or adenosine.
9 cl, 2 dwg, 2 tbl, 4 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, конкретно к способу продукции пуриновых рибонуклеозидов, представляющих ценность в качестве сырья для синтеза пуриновых нуклеотидов. В способе используется бактерия Bacillus, модифицированная таким образом, что экспрессия гена, кодирующего 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу, в модифицированной бактерии ослаблена.The present invention relates to the microbiological industry, specifically to a method for the production of purine ribonucleosides, which are of value as a raw material for the synthesis of purine nucleotides. The method uses a Bacillus bacterium, modified in such a way that the expression of a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase in a modified bacterium is weakened.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Существуют известные способы ферментативной продукции пуриновых нуклеозидов с использованием ауксотрофных по аденину штаммов. Кроме того, таким штаммам может быть придана устойчивость к различным соединениям, таким как аналоги пурина и сульфагуанидин. Примеры таких штаммов включают различные штаммы, принадлежащие 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)), к роду Brevibacterium (опубликованные патенты Японии Nos. 51-5075 (1976) и 58-17592 (1972), и Agric. Biol. Chem., 42, 399 (1978)), к роду Escherichia (международная заявка РСТ WO 9903988) и подобные им.There are known methods for the enzymatic production of purine nucleosides using adenine auxotrophic strains. In addition, resistance to various compounds, such as purine analogues and sulfaguanidine, can be imparted to such strains. Examples of such strains include various strains belonging to the genus Bacillus (Japanese Patent Publication Nos. 38-23039 (1963), 54-17033 (1979), 55-2956 (1980) and 55-45199 (1980), Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-162998 (1981), Japanese Patent Publication Nos. 57-14160 (1982) and 57-41915 (1982) and Japanese Patent Laid-open No. 59-42895 (1984), to the genus Brevibacterium (Japanese Patent Publication Nos. 51-5075 (1976) and 58-17592 (1972), and Agric. Biol. Chem., 42, 399 (1978)) to the genus Escherichia (international application PCT WO 9903988) and the like.

Традиционное получение таких мутантных штаммов включает мутагенную обработку микроорганизмов, такую как УФ-облучение и обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин), 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 7,326,546 (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).The traditional preparation of such mutant strains involves mutagenic treatment of microorganisms, such as UV irradiation and treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), 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 U.S. 7,326,546 (2008)) and to the genus Brevibacterium (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-248394 (1988)). The productivity of these strains - producers of inosine - can be further improved by increasing the ability to secrete inosine (patent applications of the Russian Federation 2002101666, 2002104463 and 2002104464).

Рибулозомонофосфатный путь (ribulose monophosphate - RuMP) является одним из метаболических путей для синтеза соединений, содержащих углерод-углеродные связи, из одноуглеродных соединений и этот путь обнаружен во многих метан- и метанолутилизирующих бактериях, известных как метилотрофы. Характерные ферменты этого пути 3-гексулозо-6-феосфатсинтаза (3-гексулозо-6-фосфатсинтаза - HPS) и 6-фосфо-3-гексулоизомераза (6-phospho-3-hexuloisomerase - PHI), которые, как считается, не существуют вне метилотрофов. Однако предполагаемый продукт гена yckG - YckG Bacillus subtilis имеет первичную структуру, сходную с таковой для HPS из метилотрофов. Также было исследовало сходство последовательностей продукта гена yckF - YckF и PHI из метилотрофов и было обнаружено, что гены yckG и yckF из В. subtilis экспрессируют белки с ферментативными активностями HPS и PHI, соответственно. Обе этих активности индуцировались в В. subtilis формальдегидом, что демонстрирует зависимость от гена yckH, но не индуцировались метанолом, формиатом и метиламином. Разрушение обоих генов вызывало умеренную зависимость от формальдегида, что наводит на предположение, что эти ферменты могут функционировать в В. subtilis как система детоксификации для формальдегида. Активная yckG (для HPS)-yckF (для PHI) генная структура (в настоящий момент называемая hxlA-hxlB) обнаружена в не являющихся метилотрофом В. subtilis, изначально сохранившим RuMP путь (Yasueda, H. et al., J. Bacteriology, 181(23), р.7154-7160 (1999)).The ribulose monophosphate pathway (RuMP) is one of the metabolic pathways for the synthesis of compounds containing carbon-carbon bonds from monocarbon compounds, and this pathway has been found in many methane and methanolutilizing bacteria known as methylotrophs. Typical enzymes of this pathway are 3-hexulose-6-phosphate synthase (3-hexulose-6-phosphate synthase - HPS) and 6-phospho-3-hexuloisomerase (6-phospho-3-hexuloisomerase - PHI), which are not thought to exist outside methylotrophs. However, the putative product of the yckG gene, YckG of Bacillus subtilis, has a primary structure similar to that for HPS from methylotrophs. The sequence similarity of the yckF gene product — YckF and PHI from methylotrophs was also examined and it was found that the yckG and yckF genes from B. subtilis express proteins with the enzymatic activities of HPS and PHI, respectively. Both of these activities were induced in B. subtilis with formaldehyde, which demonstrates dependence on the yckH gene, but were not induced by methanol, formate, and methylamine. The destruction of both genes caused a moderate dependence on formaldehyde, suggesting that these enzymes may function in B. subtilis as a detoxification system for formaldehyde. The active yckG (for HPS) -yckF (for PHI) gene structure (currently called hxlA-hxlB) was found in non-methylotroph B. subtilis, which initially retained the RuMP pathway (Yasueda, H. et al., J. Bacteriology, 181 (23), p. 7154-7160 (1999)).

Однако в настоящее время отсутствуют сообщения об инактивации гена, кодирующего 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу, для улучшения продукции пуриновых рибонуклеозидов.However, there are currently no reports of inactivation of a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase to improve the production of purine ribonucleosides.

Описание изобретенияDescription of the invention

Целью настоящего изобретения является усовершенствование микроорганизма, предназначенного для продукции пуриновых нуклеозидов путем ферментации, и предоставление способа получения нуклеотидов с использованием полученного штамма.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 producing nucleotides using the obtained strain.

Эта цель была достигнута благодаря обнаружению того факта, что ослабление экспрессии гена, кодирующего гексулозо-6-фосфатсинтазу, может приводить к увеличению продукции пуриновых нуклеозидов, таких как инозин, ксантозин, гуанозин или аденозин.This goal was achieved through the discovery of the fact that the weakening of the expression of the gene encoding hexulose-6-phosphate synthase can lead to an increase in the production of purine nucleosides such as inosine, xanthosine, guanosine or adenosine.

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 бактерии, принадлежащей к роду Bacillus, способной к продукции пуриновых нуклеозидов, отличающейся тем, что указанная бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия гена, кодирующего 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу, в указанной бактерии ослаблена.An object of the present invention is to provide a bacterium belonging to the genus Bacillus capable of producing purine nucleosides, characterized in that said bacterium is modified in such a way that expression of a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase in said bacterium is attenuated.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная экспрессия ослаблена за счет инактивации указанного гена.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said expression is attenuated by inactivation of said gene.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанным геном, кодирующим 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу, является ген hxlA.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the hxlA gene is a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанной бактерией является бактерия В. subtilis.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said bacterium is B. subtilis.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанной бактерией является бактерия В. amyloliquefaciens.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said bacterium is B. amyloliquefaciens.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанный пуриновый нуклеозид выбран из группы, состоящей из инозина, ксантозина, гуанозина и аденозина.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said purine nucleoside is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine and adenosine.

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

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа продукции пуринового нуклеозида, отличающегося тем, что указанный пуриновый нуклеозид выбран из группы, состоящей из инозина, ксантозина, гуанозина и аденозина.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a purine nucleoside as described above, characterized in that said purine nucleoside is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine and adenosine.

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, 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 nucleoside, 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 продукции пуринового нуклеотида, отличающегося тем, что пуриновый нуклеотид выбран из группы, состоящей из 5'-инозиновой кислоты, ксантозин-5'-фосфата, 5'-гуаниловой кислоты и 5'-адениловой кислоты.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a purine nucleotide as described above, characterized in that the purine nucleotide is selected from the group consisting of 5′-inosinic acid, xanthosine 5′-phosphate, 5′-guanilic acid and 5′-adenylic acid.

Настоящее изобретение более подробно будет описано ниже.The present invention will be described in more detail below.

Наилучший способ осуществления настоящего изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

1. Бактерия согласно настоящему изобретению1. The bacterium according to the present invention

Бактерия согласно настоящему изобретению способна к продукции пуринового нуклеозида и модифицирована таким образом, что экспрессия гена, кодирующего 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу, в указанной бактерии ослаблена. Бактерия принадлежит к роду Bacillus.The bacterium according to the present invention is capable of producing a purine nucleoside and is modified in such a way that the expression of a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase in this bacterium is weakened. The bacterium belongs 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 (B. amyloliquefaciens). Бактерии В. amyloliquefaciens - довольно гетерогенные виды. Известен ряд штаммов В. amyloliquefaciens: SB, Т, Р, W, F, N, K 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). Bacteria 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 possess 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, чем штамм дикого типа или немодифицированный штамм В. subtilis, такой как В. subtilis 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 in the medium purines, such as purine nucleosides, in an amount greater than the wild-type strain or unmodified B. subtilis strain such as B subtilis 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 inosine, xanthosine, guanosine or / and adenosine.

Термин "активность 3-гексулозо-6-фосфатсинтазы (HPS)" означает активность, катализирующую реакцию образования D-арабино-3-гексулозо-6-фосфата путем Mg2+-зависимой альдольной конденсации формальдегида с рибулозо-5-фосфатом. Активность HPS можно измерить так, как описано Yasueda, H. et al., (J. Bacteriology, 181(23), р.7154-7160(1999)).The term "activity of 3-hexulose-6-phosphate synthase (HPS)" means an activity that catalyzes the formation of D-arabino-3-hexulose-6-phosphate by Mg 2+ -dependent aldol condensation of formaldehyde with ribulose-5-phosphate. HPS activity can be measured as described by Yasueda, H. et al., (J. Bacteriology, 181 (23), p. 754-7160 (1999)).

Ген, кодирующий HPS из Bacillus subtilis, более конкретно ген hxlA (синоним - yckG) из Bacillus subtilis subsp. subtilis штамма 168, известен (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 374725 по 375357 в последовательности с инвентарным номером NC_000964 в базе данных GenBank). Ген hxlA В. subtilis расположен на хромосоме между генами hxlB и hxlR. Нуклеотидная последовательность гена В. subtilis hxlA и аминокислотная последовательность, кодируемая геном hxlA, приведены в Перечне последовательностей под номерами 1 (SEQ ID NO:1) и 2 (SEQ ID NO:2), соответственно.The gene encoding HPS from Bacillus subtilis, more specifically the hxlA gene (synonymous with yckG) from Bacillus subtilis subsp. subtilis of strain 168 is known (nucleotides complementary to nucleotides from 374725 to 375357 in sequence with accession number NC_000964 in the GenBank database). The B. subtilis hxlA gene is located on the chromosome between the hxlB and hxlR genes. The nucleotide sequence of the B. subtilis hxlA gene and the amino acid sequence encoded by the hxlA gene are shown in the Sequence Listing Numbers 1 (SEQ ID NO: 1) and 2 (SEQ ID NO: 2), respectively.

Ген, кодирующий HPS из Bacillus amyloliquefaciens, более конкретно ген hxlA Bacillus amyloliquefaciens штамма FZB42, известен (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 340797 по 341432 в последовательности с инвентарным номером NC_009725 в базе данных GenBank). Ген hxlA из В. amyloliquefaciens расположен на хромосоме между генами hxlB и hxlR. Нуклеотидная последовательность гена hxlA из В. amyloliquefaciens и аминокислотная последовательность, кодируемая геном hxlA, приведены в Перечне последовательностей под номерами 3 (SEQ ID NO:3) и 4 (SEQ ID NO:4) соответственно.A gene encoding HPS from Bacillus amyloliquefaciens, more specifically the hxlA gene of Bacillus amyloliquefaciens of strain FZB42, is known (nucleotides complementary to nucleotides 340797 to 341432 in sequence with accession number NC_009725 in the GenBank database). The hxlA gene from B. amyloliquefaciens is located on the chromosome between the hxlB and hxlR genes. The nucleotide sequence of the hxlA gene from B. amyloliquefaciens and the amino acid sequence encoded by the hxlA gene are shown in the Sequence Listing Numbers 3 (SEQ ID NO: 3) and 4 (SEQ ID NO: 4), respectively.

Обычно ген перед введением в бактерию следует клонировать в векторе, способном функционировать в бактерии, принадлежащей к роду Bacillus. Для этих целей можно использовать челночные векторы: pHY300PLK, pMWMX1, pLF22, pKS1. Замена гена дикого типа мутантным геном происходит благодаря гомологичной рекомбинации.Typically, the gene must be cloned into a vector capable of functioning in a bacterium belonging to the genus Bacillus before being introduced into the bacterium. For these purposes, you can use shuttle vectors: pHY300PLK, pMWMX1, pLF22, pKS1. The replacement of the wild-type gene with a mutant gene occurs due to homologous recombination.

Поскольку у представителей различных штаммов рода Bacillus возможны некоторые различия в нуклеотидных последовательностях, понятие инактивируемого гена hxlA не ограничивается генами, последовательности которых приведены в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:1 и SEQ ID NO:3, но также может включать и гены, гомологичные SEQ ID NO:1 и SEQ ID NO:3, кодирующие вариант белка HPS. Термин "вариант белка HPS", используемый в настоящем изобретении, означает белок с изменениями в последовательности, будь то делеции, вставки, добавления или замены аминокислот, в котором сохраняется активность белка HPS. Число изменений в варианте белка зависит от положения или типа аминокислотного остатка в третичной структуре белка. Оно может быть от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 15, более предпочтительно от 1 до 5 в SEQ ID NO:2 и SEQ ID No:4. Данные изменения в вариантах могут иметь место в областях, не критичных для функции белка. Данные изменения возможны потому, что некоторые аминокислоты имеют высокую гомологию друг другу, поэтому такие изменения не влияют на третичную структуру или активность. Следовательно, вариант белка, кодируемого геном hxlA, может быть представлен белками с гомологией не менее 80%, предпочтительно, не менее 90%, и, наиболее предпочтительно, не менее 95%, по отношению к полным аминокислотным последовательностям, приведенным в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:2 и SEQ ID NO:4, при условии, что до инактивации гена hxlA сохраняется активность белка HPS.Since representatives of different strains of the genus Bacillus may have some differences in the nucleotide sequences, the concept of the inactivated hxlA gene is not limited to the genes whose sequences are listed in the Sequence Listing under the numbers SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3, but may also include genes homologous SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 encoding a variant of the HPS protein. The term “HPS protein variant” as used in the present invention means a protein with changes in the sequence, be it deletion, insertion, addition or substitution of amino acids, in which the activity of the HPS protein is maintained. The number of changes in a protein variant depends on the position or type of amino acid residue in the tertiary structure of the protein. It can be from 1 to 30, preferably from 1 to 15, more preferably from 1 to 5 in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID No: 4. These variations in variants may occur in areas not critical to protein function. These changes are possible because some amino acids have a high homology to each other, therefore, such changes do not affect the tertiary structure or activity. Therefore, a variant of the protein encoded by the hxlA gene can be represented by proteins with a homology of at least 80%, preferably at least 90%, and most preferably at least 95%, with respect to the complete amino acid sequences shown in the sequence listing under numbers SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4, provided that the HPS protein remains active until the hxlA gene is inactivated.

Гомология между двумя аминокислотными последовательностями может быть определена с использованием известных методов, например компьютерной программы BLAST 2.0, которая считает три параметра: число аминокислот, идентичность и сходство.Homology between two amino acid sequences can be determined using known methods, for example, the BLAST 2.0 computer program, which counts three parameters: amino acid number, identity, and similarity.

Кроме того, ген hxlA может быть вариантом, который гибридизуется в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью, приведенной в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:1 или SEQ ID NO:3, или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, при условии, что до инактивации он кодирует функциональный белок HPS. «Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды, например гибриды с гомологией не менее 60%, предпочтительно не менее 70%, более предпочтительно не менее 80%, еще более предпочтительно не менее 90% и наиболее предпочтительно не менее 95%, образуются, а неспецифические гибриды, например гибриды с меньшей гомологией, чем указано выше, - не образуются. Практическим примером жестких условий является однократная отмывка, предпочтительно двух- или трехкратная, при концентрации солей 1×SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1×SSC, 0.1% SDS, при 60°C. Продолжительность отмывки зависит от типа используемой для блоттинга мембраны и, как правило, такова, как рекомендовано производителем. Например, рекомендуемая продолжительность отмывки для нейлоновой мембраны Hybond™ N+ (Amersham) при строгих условиях - 15 минут. Предпочтительна двух- и трехкратная отмывка. Длина зонда может быть выбрана в зависимости от условий гибридизации, в данном конкретном случае она может быть около 100-1000 п.н.In addition, the hxlA gene may be an option that hybridizes under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in the Sequence Listing under the numbers SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, or with a probe that can be synthesized based on the specified nucleotide sequence, provided that prior to inactivation, it encodes a functional HPS protein. "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids, for example hybrids with a homology of at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90% and most preferably at least 95%, are formed, and non-specific hybrids, for example hybrids with less homology than indicated above, are not formed. A practical example of harsh conditions is a single wash, preferably two or three times, at a salt concentration of 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting and, as a rule, is as recommended by the manufacturer. For example, the recommended washing time for Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under stringent conditions is 15 minutes. Double and triple washing is preferred. The length of the probe can be selected depending on the hybridization conditions, in this particular case, it can be about 100-1000 bp.

Экспрессия гена hxlA может быть ослаблена путем введения в гены на хромосоме таких мутаций, что внутриклеточная активность кодируемого геном белка уменьшена по сравнению с таковой в немодифицированном штамме. Такой мутацией гена может быть замена одного или более оснований для аминокислотной замены в кодируемом геном белке («миссенс»-мутация), введение стоп-кодона («нонсенс»-мутация), делеция одного или более оснований для сдвига рамки считывания, вставка гена устойчивости к антибиотику или деления гена либо его части (J. Biol. Chem., 1997, 272 (13): 8611-8617, J. Antimicrobial Chemotherapy, 2000, 46: 793-96). Экспрессия гена chaC или оперона chaBC также может быть ослаблена модификацией экспрессии регуляторных последовательностей, таких как промотор, последовательность Shine-Dalgamo (SD) и т.д.The expression of the hxlA gene can be attenuated by introducing mutations into the genes on the chromosome that the intracellular activity of the protein encoded by the gene is reduced compared to that in the unmodified strain. Such a gene mutation may be the replacement of one or more bases for amino acid substitution in the encoded protein (the Missense mutation), the introduction of a stop codon (the "nonsense" mutation), the deletion of one or more bases for reading frame shift, insertion of the resistance gene antibiotic or division of a gene or part thereof (J. Biol. Chem., 1997, 272 (13): 8611-8617, J. Antimicrobial Chemotherapy, 2000, 46: 793-96). The expression of the chaC gene or chaBC operon can also be attenuated by modifying the expression of regulatory sequences, such as a promoter, Shine-Dalgamo (SD) sequence, etc.

Например, могут применяться следующие методы для введения мутаций путем генной рекомбинации. Конструируется мутантный ген, кодирующий мутантный белок со сниженной активностью, и бактерия для ее модификации трансформируется фрагментом ДНК, содержащим мутантный ген. Затем нативный ген на хромосоме замещается гомологичной рекомбинацией мутантным геном, отбирается полученный штамм. Такое замещение гена с использованием гомологичной рекомбинации может быть проведено методом с использованием линейной ДНК, известный как "Red-зависимая интеграция" или "интеграция посредством Red-системы" (Datsenko, K.A., Wanner, B.L., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 97, 12, 6640-6645(2000), заявка РСТ WO 2005/010175), или методом с использованием плазмиды, репликация которой чувствительна к температуре (патент США 6,303,383 или патентная заявка Японии JP 05-007491A). Далее введение сайт-специфической мутации путем замещения гена с использованием вышеупомянутой гомологичной рекомбинации может также быть осуществлено с использованием плазмиды с пониженной способностью к репликации в клетке хозяина.For example, the following methods can be used to introduce mutations by gene recombination. A mutant gene is constructed that encodes a mutant protein with reduced activity, and the bacterium for its modification is transformed with a DNA fragment containing the mutant gene. Then the native gene on the chromosome is replaced by homologous recombination with the mutant gene, and the resulting strain is selected. Such gene substitution using homologous recombination can be carried out using a linear DNA method known as “Red-dependent integration” or “Red-system integration” (Datsenko, KA, Wanner, BL, Proc.Natl.Acad.Sci.USA , 97, 12, 6640-6645 (2000), PCT application WO 2005/010175), or by a method using a plasmid whose replication is temperature sensitive (US Patent 6,303,383 or Japanese Patent Application JP 05-007491A). Further, the introduction of a site-specific mutation by replacing a gene using the aforementioned homologous recombination can also be carried out using a plasmid with reduced replication ability in the host cell.

Экспрессия гена также может быть ослаблена вставкой транспозона или IS фактора в кодирующую область гена (патент США 5,175,107), или традиционными методами, такими как мутагенез с использованием УФ-излучения или обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин).Gene expression can also be attenuated by inserting a transposon or IS factor into the coding region of the gene (US Pat. No. 5,175,107), or by conventional methods such as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) .

Инактивация гена также может быть осуществлена такими традиционными методами, как мутагенез с использованием УФ-излучения или обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин), сайт-специфический мутагенез, разрушение гена с использованием гомологичной рекомбинации или/и мутагенеза за счет вставки-делеции.Gene inactivation can also be carried out by traditional methods such as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), site-specific mutagenesis, gene destruction using homologous recombination and / or mutagenesis due to insertion deletions.

Бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем ослабления экспрессии гена, кодирующего HPS в бактерии, уже обладающей способностью к продукции пуринового нуклеозида. С другой стороны, бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем придания бактерии, в которой экспрессия гена, кодирующего HPS, уже ослаблена, способности к продукции пуринового нуклеозида.The bacterium of the present invention can be obtained by attenuating the expression of a gene encoding HPS in a bacterium already capable of producing a purine nucleoside. On the other hand, the bacterium of the present invention can be obtained by imparting to a bacterium in which the expression of a gene encoding HPS is already impaired the ability to produce a purine nucleoside.

Пример родительского штамма, принадлежащего к роду Bacillus, который может быть использован в настоящем изобретении, - 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 AJ12707 (FERM Р-12951) (патентная заявка Японии JP6113876A2), штамм В. subtilis AJ3772 (FERM P-2555) (патентная заявка Японии JP62014794A2), Bacillus pumilus NA-1102 (FERM BP-289), Bacillus subtilis NA-6011 (FERM BP-291), Bacillus subtilis G1136A (ATCC No. 19222) (патент США 3,575,809), реидентифицированный как Bacillus amyloliquefaciens AJ1991, депонированный 3 октября 2005 г. в ВКПМ как Bacillus amyloliquefaciens G1136A (VKPM В-8994), 13 октября 2006 г. было осуществлено международное депонирование штамма, Bacillus subtilis NA-6012 (FERM BP-292) (патент США 4,701,413), В. pumilis Gottheil No. 3218 (ATCC No. 21005) (патент США 3,616,206), 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 purA, кодирующий сукцинил-АМФ-синтазу (purA::erm) и ген deoD, кодирующий пуриннуклеозидфосфорилазу (deoD::kan) (патентная заявка РФ 2002103333, патент США 7,326,546, 2008).An example of a parent strain belonging to the genus Bacillus that can be used in the present invention is a B. subtilis producer of inosine producer B. subtilis KMBS375 (KMBS375: Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔdeoD guaB24; see Reference Example). Other parent strains belonging to the genus Bacillus that can be used in the present invention include B. subtilis strain AJ12707 (FERM P-12951) (Japanese patent application JP6113876A2), B. subtilis strain AJ3772 (FERM P-2555) (Japanese patent application JP62014794A2), Bacillus pumilus NA-1102 (FERM BP-289), Bacillus subtilis NA-6011 (FERM BP-291), Bacillus subtilis G1136A (ATCC No. 19222) (US Patent 3,575,809), reidentified as Bacillus amyloliquefaciens AJ1 On October 2005, at 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 4,701,413), B pumilis Gottheil No. 3218 (ATCC No. 21005) (US patent 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 purine nucleoside phosphorylase (deoD :: kan) (RF patent application 2002103333, US patent 7,326,546, 2008).

Бактерия согласно настоящему изобретению может быть дополнительно улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез пурина. Примеры таких генов включают оперон pur из В. subtilis (Ebbole D.J. and Zaikin 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 pur (патент США 7,326,546, 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 the operon pur from B. subtilis (Ebbole DJ and Zaikin HJ Biol. Chem., 262: 8274-87 (1987), Bacillus subtilis and Its Closest Relatives, Editor in Chief: AL Sonenshein, ASM Press, Washington DC, 2002). A strain is described that produces B. subtilis inosine with a modified regulatory region of pur operon (US patent 7,326,546, 2008).

Методы приготовления плазмидной ДНК, рестрикции и лигирования ДНК, трансформации, выбора нуклеотидов в качестве праймера и т.п. могут быть обычными методами, известными специалисту в этой области. Эти методы описаны 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 preparing plasmid DNA, DNA restriction and ligation, transformation, selection of nucleotides as a primer, etc. may be conventional methods known to a person skilled in the art. These methods are described 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.

2. Способ продукции нуклеозидов2. 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 ее 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°C, 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 temperature of the cultivation 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.

3. Способ продукции пуриновых нуклеотидов3. Method for the production of purine nucleotides

Способ продукции пуриновых нуклеотидов включает 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 5'-инозиновой кислоты включает 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 продукции 5'-ксантиловой кислоты включает 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 продукции 5'-гуаниловой кислоты включает стадии выращивания бактерии настоящего изобретения в питательной среде, приводящего к секреции гуанозина в питательную среду, фосфорилирования гуанозина и выделения 5'-гуаниловой кислоты. И способ продукции 5'-гуаниловой кислоты включает 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.A method for producing purine nucleotides includes the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, leading 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 5'-inosinic acid includes 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 allocation of 5'-inosinic acid. In addition, a method for producing 5'-xanthyl acid includes the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, leading to the secretion of xanthosine in the culture medium, phosphorylation of inosine and the release of 5'-xanthyl acid. In addition, a method for producing 5′-guanilic acid includes the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, leading to the secretion of guanosine in the culture medium, phosphorylation of guanosine and the release of 5′-guanilic acid. And the method for producing 5'-guanilic acid includes the steps of growing the bacteria of the present invention in a culture medium, allowing the secretion of xanthosine into 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, K., et al. Agric. Biol. Chem., 28, 586-600 (1964)), неорганического фосфата (выложенная патентная заявка Японии No. JP42-1186) или ацетилфосфата (выложенная патентная заявка Японии No. JP61-41555), 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, K. (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, K. et. al. Studies of phosphorylation. III. Selective phosphorylation of unprotected nucleosides. Bull. Chem. Soc. Jpn. 42:3505-3508 (1969)) или подобных.Phosphorylation of a purine nucleoside can be enzymatic using various phosphatases, nucleoside kinases or nucleoside phosphotransferases, or chemically using phosphorylating agents such as POCl 3 and the like. You can use phosphatase capable of catalyzing 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, which uses polyphosphoric acid (salts), phenylphosphoric acid (salts) or carbamylphosphoric acid (salts) as a donor of phosphoric acid (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-nitrophenyl phosphate as a substrate (Mitsugi, K., et al. Agric. Biol. Chem., 28 , 586-600 (1964)), inorganic phosphate (Japanese Patent Laid-Open No. No. JP42-1186) or acetyl phosphate (Japanese Patent Laid-Open No. No. JP61-41555), 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 produced gene product. J. Bacteriol. 177: 4921- can be used. 4926 (1995); WO 9108286) or the like. As an example of nucleoside phosphotransferase, 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; EP0251489B1).Amination of 5'-xanthyl acid can be enzymatic using, for example, E. coli GMP 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; EP0251489B1).

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 изображена структура плазмиды pKS1 с обозначением уникальных сайтов рестрикции.Figure 1 shows the structure of plasmid pKS1 with the designation of unique restriction sites.

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. Конструирование штамма с инактивированным геном hxlAExample 1. Construction of a strain with an inactivated hxlA gene

Для инактивации гена hxlA на хромосоме В. subtilis KMBS375 (конструирование штамма KMBS375 описано в Справочном примере) клонировали области, локализованные перед геном hxlA и после него, по двум сайтам плазмиды pKS1 (Shatalin K.Y. and Neyfakh A.A., FEMS Microbiology Letters, 245:315-9 (2005)) (Fig.1). Амплифицировали фрагмент величиной 886 п.н., кодирующий область перед геном hxlA, в ПЦР с использованием праймеров P1 (SEQ ID NO:5) и Р2 (SEQ ID NO:6) и хромосомной ДНК В. subtilis KMBS375 в качестве матрицы. Праймеры Р1 и Р2 содержат сайты узнавания для эндонуклеаз SacII и PstI, соответственно. Амплифицировали фрагмент величиной 923 п.н., кодирующий область после гена hxlA, в ПЦР с использованием праймеров Р3 (SEQ ID NO:7) и Р4 (SEQ ID NO:8) и хромосомной ДНК В. subtilis KMBS375 в качестве матрицы. Праймеры Р3 и Р4 содержат сайты узнавания для эндонуклеаз ClaI и KpnI, соответственно. Очищенный продукт ПЦР, полученный с использованием праймеров Р1 и Р2, обрабатывали эндонуклеазами SacII и PstI и затем клонировали по соответствующим сайтам в плазмиде pKS1. Очищенный продукт ПЦР, полученный с использованием праймеров P3 и P4, обрабатывали эндонуклеазами ClaI и KpnI и также клонировали по соответствующим сайтам в плазмиде pKS1. После клонирования обоих фрагментов плазмиду, содержащую кассету KmR и области, локализованные перед геном hxlA и после него, обрабатывали эндонуклеазами SacII и KpnI и полученный фрагмент (3194 п.н.) субклонировали в нерепликативном векторе pBluescript II KS (Stratagene) из Bacillus. Полученную плазмиду использовали для трансформации В. subtilis KMBS375 и выделили 12 KmR трансформантов. Для подтверждения инактивации гена hxlA в результате интеграции кассеты KmR провели проверочную ПЦР с использованием праймеров Р1 и Р4. Величина фрагмента ДНК, полученного в ПЦР с использованием праймеров Р1 и Р4 с природным аллелем гена hxlA, составляет 2476 п.н.; однако, наличие фрагмента ДНК величиной 3194 п.н. подтверждает интеграцию кассеты KmR в область гена hxlA. В дополнительных проверочных ПЦР с использованием праймеров Р5 (SEQ ID NO:9 - праймер Р5 содержит 20 н., комплементарных области, локализованной в положении - 1013 п.н. от старта трансляции гена hxlA, перед областью, комплементарной праймеру Р1) и Р6 (SEQ ID NO:10 - праймер Р6 содержит 21 н., комплементарный области, локализованной внутри кассеты KmR), наличие полученного в ПЦР фрагмента величиной 1491 п.н. подтверждает интеграцию кассеты KmR в ген hxlA на хромосоме KMBS375. Один из трансформантов KMBS375, содержащий интегрированную кассету KmR, использовали в дальнейшей работе. Этот штамм назван KMBS375Δhxl::Km.To inactivate the hxlA gene on the B. subtilis KMBS375 chromosome (constructing the KMBS375 strain is described in the Reference example), the regions localized before and after the hxlA gene were cloned at two sites of pKS1 plasmid (Shatalin KY and Neyfakh AA, FEMS Microbiology Letters, 245: 315- 9 (2005)) (Fig. 1). A 886 bp fragment amplifying the region in front of the hxlA gene was amplified in PCR using primers P1 (SEQ ID NO: 5) and P2 (SEQ ID NO: 6) and B. subtilis KMBS375 chromosomal DNA as a template. Primers P1 and P2 contain recognition sites for endonucleases SacII and PstI, respectively. A 923 bp fragment amplifying the region after the hxlA gene was amplified in PCR using primers P3 (SEQ ID NO: 7) and P4 (SEQ ID NO: 8) and B. subtilis KMBS375 chromosomal DNA as a template. Primers P3 and P4 contain recognition sites for the endonucleases ClaI and KpnI, respectively. The purified PCR product obtained using primers P1 and P2 was treated with SacII and PstI endonucleases and then cloned at the corresponding sites in plasmid pKS1. The purified PCR product obtained using primers P3 and P4 was treated with ClaI and KpnI endonucleases and also cloned at the corresponding sites in plasmid pKS1. After cloning both fragments, a plasmid containing the Km R cassette and regions localized before and after the hxlA gene was treated with SacII and KpnI endonucleases and the resulting fragment (3194 bp) was subcloned into the non-replicative vector pBluescript II KS (Stratagene) from Bacillus. The resulting plasmid was used to transform B. subtilis KMBS375 and 12 Km R transformants were isolated. To confirm the inactivation of the hxlA gene as a result of integration of the Km R cassette, PCR test was performed using primers P1 and P4. The size of the DNA fragment obtained in PCR using primers P1 and P4 with the natural allele of the hxlA gene is 2476 bp; however, the presence of a 3194 bp DNA fragment confirms the integration of the Km R cassette into the hxlA gene region. In additional check PCR using primers P5 (SEQ ID NO: 9 - primer P5 contains 20 N. complementary to the region located at 1013 bp from the start of hxlA gene translation, before the region complementary to primer P1) and P6 ( SEQ ID NO: 10 - primer P6 contains 21 N. complementary to the region localized inside the Km R cassette), the presence of a fragment obtained in PCR of 1491 bp confirms the integration of the Km R cassette into the hxlA gene on the KMBS375 chromosome. One of the KMBS375 transformants containing the integrated Km R cassette was used in further work. This strain is named KMBS375Δhxl :: Km.

Пример 2. Продукция инозина штаммом В.subtilis KMBS375Δhxl::KmExample 2. The production of inosine strain B. subtilis KMBS375Δhxl :: Km

Для оценки влияния инактивации гена hxlA на продукцию инозина штаммы В. subtilis KMBS375 и KMBS375Δhxl::Km культивировали при 34°С в течение 18 часов в L-бульоне, затем по 0.3 мл культуры инокулировали в 3 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и культивировали при 34°С в течение 72 часов на роторной качалке.To assess the effect of hxlA gene inactivation on inosine production, strains of B. subtilis KMBS375 and KMBS375Δhxl :: Km were cultured at 34 ° C for 18 hours in L-broth, then 0.3 ml of culture was inoculated in 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes and cultured at 34 ° C for 72 hours on a rotary shaker.

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 MnSO4·5H2OMnSO 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(adecanol)Antifoam (adecanol) 0.5 мл0.5 ml CaCO3 CaCO 3 50.050.0 рНpH 6.0 (доводится KOH)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 С18(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.Column: Luna C18 (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.

Время удерживания (мин):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 OD562 OD 562 Инозин, г/лInosine, g / l Продуктивность, инозин, г/л/ODProductivity, inosine, g / l / OD Выход, %Exit, % KMBS375KMBS375 13.613.6 4.72±0.14.72 ± 0.1 0.347±0.0060.347 ± 0.006 15.73±0.3315.73 ± 0.33 KMBS375Δhxl::KmKMBS375Δhxl :: Km 12.812.8 5.13±0.015.13 ± 0.01 0.401±0.0010.401 ± 0.001 17.09±0.0217.09 ± 0.02

Как видно из Таблицы 1, штамм KMBS375Δhxl::Km продуцирует больше инозина, чем штамм KMBS375.As can be seen from Table 1, the strain KMBS375Δhxl :: Km produces more inosine than the strain KMBS375.

Справочный пример. Конструирование штамма KMBS375Reference example. Construction of strain KMBS375

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

В. subtilis 168 Marburg (ATCC6051) является ауксотрофом по Trp 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 are added at position 328 m from the start codon of trpC2, was amplified by PCR and introduced into B. subtilis 168 Marburg, as described below.

(1) Амплификация аллеля trpC+ allele by recombinant PCR(1) Amplification of the allele 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°C, 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 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 subsequent region, 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°C, 30 секунд; 53°C, 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 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 ДНК 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°C, 30 секунд; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 sequence of the trpC + allele by recombinant DNA, 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 (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 cells of strain B. subtilis 168 Marburg, prepared as described by Dubnau and Davidoff-Abelson (Dubnau, D., and R. Davidoff-Abelson, J. Mol. Biol., 56: 209-221 (1971)), transformed with this fragment DNA 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 В. subtilis 168 Marburg><Construction of auxotrophic according to His B. subtilis 168 Marburg>

Делецию без нарушения рамки считывания выполнили в гене hisC, кодирующем гистидинолфосфатаминотрансферазу (ΔhisC: делеция 204 нуклеотидов 403-606) и вводили в штамм В. subtilis 168 Marburg (trpC2), как изложено далее.Deletion without violating the reading frame was performed in the hisC gene encoding histidinolphosphate aminotransferase (ΔhisC: deletion of 204 nucleotides 403-606) and introduced into B. subtilis 168 Marburg strain (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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки 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 joints formed during deletion without violating the reading frame.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 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 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки считывания. Праймер 41 содержит на 5'-конце сайт BamHI.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 junction formed by a deletion without violating the reading frame. Primer 41 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 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 аллеля ΔhisC 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 ΔhisC 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°C, 30 секунды; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 ΔhisC(2) Cloning of the ΔhisC Gene

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазами EcoRI и BamHI (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPM1 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°C, 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 pKM186.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 pJPM1 of 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 ауксотрофа по His из штамма В. subtilis 168 Marburg(3) Construction of His auxotroph 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°C. 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 strain and obtained from as indicated below.

(1) Введение ΔpupG (делеции без нарушения рамки считывания 204 нуклеотидов 334-537) в штамм KMBS276(1) Introduction ΔpupG (deletion 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки 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 junction formed by a deletion without violating the reading frame.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 strain B chromosome DNA. 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки считывания. Праймер 45 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔpupG and the subsequent region, 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 junction formed by a deletion without violating the reading frame. Primer 45 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 50°C, 1 минута; 72°C, 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 chromosome 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°C, 30 секунды; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 BamHI (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPM1 хромосомы В. subtilis (J. Bacteriol. 174:4361-4373), предварительно обработанным тем же ферментом (37°C, 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 pKM199.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 pJPM1 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.

(iii) Введение ΔpupG в штамм KMBS276(iii) Introduction of ΔpupG to strain KMBS276

Компетентные клетки штамма KMBS276, приготовленные как описано выше, трансформировали плазмидой pKM199 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 LB agar plates 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 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 (ΔpupС 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 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 (ΔpupC ΔhisC trpC2).

(2) Введение ΔpurR (делеции без сдвига рамки считывания 795 нуклеотидов 31-825) в штамм KMBS334(2) Introduction of ΔpurR (deletion without reading frame shift 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки 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 junction formed by a deletion without violating the reading frame.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 strain B chromosome DNA. 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки считывания. Праймер 49 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔpurR and the region that follows, 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 junction formed by deletion without violating the reading frame. Primer 49 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 50°C, 1 минута; 72°C, 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 chromosome 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°C, 30 секунды; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 BamHI (37°C, в течение ночи) и сепарировали в агарозном геле. Целевой фрагмент выделяли из геля и лигировали с интегративным вектором pJPM1 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 pKM200.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 pJPM1 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 pKM200 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 (ΔpurR) 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 (ΔpurR) 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 BamHI. Праймер 51 содержит стык, образованный при делеции без нарушения рамки 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 BamHI site at the 5 ′ end. Primer 51 contains a junction formed by deletion without violating the reading frame.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 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 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 стык, образованный при делении без нарушения рамки 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 junction formed during division without violating the reading frame. Primer 53 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 50°C, 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 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 region of the 3 ′ end 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°C, 30 секунды; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 pJPM1 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 ΔpurA был правильно интегрирован, путем секвенирования ДНК подтверждали отсутствие других мутаций, которые могли возникнуть в результате проведения ПЦР, плазмиду назвали pKM208.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 pJPM1 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 pKM208 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 LB agar plates 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 50 (SEQ ID NO. 54) и 53 (SEQ ID NO. 57). Идентифицировали штаммы, в которых ген purA на хромосоме замещен разрушенным геном purA (ΔpurA) 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 (ΔpurA) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(3). Введение trpC+ и hisC+ в KMBS349(3). 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 B. subtilis 168 Marburg prototroph>) 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 purА, были описаны выше) идентифицировали штаммы, в которых три гена на хромосоме заменены разрушенными вариантами этих генов (ΔpupG, ΔpurR и ΔpurAS). 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 purA 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 ΔpurAS). The resulting strain was named KMBS350 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG).

2. Конструирование штамма KMBS356 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG guaB24)2. Construction of strain KMBS356 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG guaB24)

Мутацию ауксотрофности по гуанину с сохранением остаточного уровня экспрессии guaB24 (такая же, как guaB(A1), описанная в US2006275874A1) 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 US2006275874A1) in the guaB gene encoding IMP dehydrogenase was introduced into the recombinant strain KMBS349 (ΔpurA up trPrRp subtilis 168 Marburg, and a prototroph was obtained from the resulting strain, as set forth below.

(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 ΔpupG ΔhisC trpC2), приготовленные как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS193 (guaB::kan trpC2; US2006275874A1) и отбирали колонии, способные расти на чашках со средой LB с добавлением 2.5 мкг/мл канамицина (Kan).The competent cells of strain KMBS349 (ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2), prepared as described above, were transformed with the chromosomal DNA of strain KMBS193 (guaB :: kan trpC2; US2006275874A1) and colonies were selected that were grown on plates with 2.5 μl medium (B μl medium) Kan).

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

(2). Конструирование штамма с мутантным (с сохранением остаточного уровня экспрессии) геном guaB из штамма KMBS349(2). Construction of a strain with a mutant (while maintaining a residual expression level) 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 полученным 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.The 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; the competent cells of strain KMBS193 were transformed with the obtained by PCR method gu 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 a 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 Ppur1-Δatt, описанная в US 2006275874 A1), разрушенный ген purA, 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 deletion attenuator sequence (Ppur * -Δatt; the same as Ppur1-Δatt described in US 2006275874 A1), the destroyed 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 Ppur из KMBS337(one). Construction of strain with destroyed Ppur from KMBS337

Компетентные клетки штамма KMBS337 (ΔpurR ΔpupG 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 ΔpupG 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 PCR method in gel (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 Ppur::cat на Ppur*-Δatt(2). Replacing Ppur :: 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, способные 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 selected to grow agar 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 correctly replaced by Ppur :: cat. The resulting strain was named KMBS352 (Ppur * -Δatt ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2).

(3). Введение ΔpurA (делеция без сдвига рамки считывания 369 нуклеотидов 307-675) в KMBS352(3). Introduction ΔpurA (deletion without shift of reading frame 369 nucleotides 307-675) 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 (Δpur Apur )pur) and minimal agar medium containing 20 mg / L His and Ade.

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), а 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 the 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 Kan.The competent cells of the strain KMBS359 (Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG), prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of the strain KMBS351 (guaB :: kan ΔpurA ΔpurR ΔpupG ΔhisC trpC2; see section 2 (c) KMBS349) 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 ΔpupG), приготовленные, как описано выше, трансформировали хромосомной ДНК штамма KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG; см. 2.(3) Введение trpC+ и hisC+ в KMBS353) и отбирали колонии, способные расти на чашках с минимальной средой, содержащей 20 мг/л Ade.Competent cells of strain KMBS364 (guaB :: kan Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ΔpupG), prepared as described above, transformed the chromosomal DNA of strain KMBS356 (guaB24 ΔpurA ΔpurR ΔpupG; see 2. (3) Introduction of trpC + CBS + and + CBS + ) and colonies capable of growing on plates with minimal medium containing 20 mg / L Ade were selected.

Затем с использованием секвенирования ДНК идентифицировали штаммы, в которых аллель guaB::kan был правильно заменен на guaB24, а 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки 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 junction formed by deletion without violating the reading frame.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 55°C, 1 минута; 72°C, 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 strain B chromosome DNA. 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 стык, образованный при делеции без нарушения рамки считывания. Праймер 57 содержит на 5'-конце сайт BamHI.To amplify the 3'-end of ΔdeoD and the subsequent region, 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 junction formed by deletion without violating the reading frame. Primer 57 contains a BamHI site at the 5 ′ end.

ПЦР (94°C, 30 секунд; 50°C, 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.) AdeoD.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 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 AdeoD was obtained.

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

Амплифицированный фрагмент обрабатывали рестриктазой BamHI (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. Отбирали плазмиду, в которую ген AdeoD 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 AdeoD gene was correctly integrated; DNA sequencing confirmed the absence of other mutations that could result from PCR; the plasmid was named pKM201.

(ii) Введение ΔdeoD в штамм KMBS365(ii) 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 the KMBS365 strain prepared as described above were transformed with plasmid pKM201 and colonies (recombinants resulting from a single crossover) capable of growing on LB agar plates 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 54 (SEQ ID NO. 58) и 57 (SEQ ID NO. 61). Идентифицировали штаммы, в которых ген deoD на хромосоме замещен разрушенным геном deoD {ΔdeoD) путем двойного рекомбинантного кроссинговера. Полученный штамм двойного рекомбинанта был назван KMBS375 (ΔdeoD guaB24 Ppur*-Δatt ΔpurA ΔpurR ApupG).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 54 (SEQ ID NO. 58) and 57 (SEQ ID NO. 61). The strains were identified in which the deoD gene on the chromosome is replaced by the destroyed deoD gene (ΔdeoD) by double recombinant crossing-over. The resulting double recombinant strain was named KMBS375 (ΔdeoD guaB24 Ppur * -Δatt ΔpurA ΔpurR ApupG).

Пример 3. Конструирование штамма Bacillus amyloliquefaciens с инактивированным геном hxlA. Продукция инозина и гаунозина штаммом Bacillus amyloliquefaciens AJ 1991Example 3. Construction of a strain of Bacillus amyloliquefaciens with inactivated hxlA gene. The production of inosine and gaunosin strain Bacillus amyloliquefaciens AJ 1991

Для инактивации оперона hxlAB в хромосоме штамма Bacillus amyloliquefaciens AJ 1991 - продуцента нуклеозидов, с помощью ПЦР амплифицировали участок, расположенный перед геном hxlA, с использованием праймеров hxlupBcu+(SEQ ID NO:35) и hxlupPst- (SEQ ID NO:36) (Фиг.2,А) и геномной ДНК штамма В. amyloliquefaciens IAM1523 (Университет Токио, Япония) в качестве матрицы. Полученный фрагмент обрабатывали рестриктазами Bcul и PstI и клонировали в плазмиду pNZTl (Zakataeva NP et al. A simple method to introduce marker-free genetic modifications into the chromosome of naturally nontransformable Bacillus amyloliquefaciens strains. Appi Microbiol Biotechnol (2010) 85:1201-1209), предварительно обработанную теми же рестриктазами, с получением плазмиды pNZTl-hxlup. Затем участок, расположенный после гена hxIA, амплифицировали с использованием праймеров hxldwPst+ (SEQ ID NO:37) и hxldwSal- (SEQ ID NO:38) и геномной ДНК штамма В. amyloliquefaciens IAM1523. Полученный фрагмент обрабатывали рестриктазами SalI и PstI, и клонировали в плазмиду pNZTl-hxlup, предварительно обработанную теми же рестриктазами, с получением плазмиды pNZTl-hxlupdw (Фиг.2,В). Правильность полученной конструкции подтверждали анализом нуклеотидной последовательности.To inactivate the hxlAB operon on the chromosome of the Bacillus amyloliquefaciens AJ 1991 strain, a nucleoside producer, the region upstream of the hxlA gene was amplified by PCR using hxlupBcu + primers (SEQ ID NO: 35) and hxlupPst- (SEQ ID NO: .2, A) and the genomic DNA of strain B. amyloliquefaciens IAM1523 (University of Tokyo, Japan) as a matrix. The resulting fragment was treated with restriction enzymes Bcul and PstI and cloned into the plasmid pNZTl (Zakataeva NP et al. A simple method to introduce marker-free genetic modifications into the chromosome of naturally nontransformable Bacillus amyloliquefaciens strains. Appi Microbiol Biotechnol (2010) 85: 1201-1209) pretreated with the same restriction enzymes to obtain plasmid pNZTl-hxlup. Then, the site located after the hxIA gene was amplified using hxldwPst + primers (SEQ ID NO: 37) and hxldwSal- (SEQ ID NO: 38) and the genomic DNA of B. amyloliquefaciens strain IAM1523. The resulting fragment was treated with restriction enzymes SalI and PstI, and cloned into the plasmid pNZTl-hxlup, previously treated with the same restriction enzymes, to obtain the plasmid pNZTl-hxlupdw (Figure 2, B). The correctness of the obtained construct was confirmed by analysis of the nucleotide sequence.

Плазмиду pNZTl-hxlupdw интегрировали в штамм В. amyloliquefaciens AJ 1991 продуцент инозина и гаунозина, депонированный 3 октября 2005 г. в ВКПМ как Bacillus amyloliquefaciens G1136A (VKPM В-8994). Замена нативного оперона hxlAB на делеционный вариант ΔhdAB осуществляли с использованием метода двухстадийной рекомбинации (Zakataeva NP et al. A simple method to introduce marker-free genetic modifications into the chromosome of naturally nontransformable Bacillus amyloliquefaciens strains. Appl Microbiol Biotechnol (2010) 85:1201-1209).Plasmid pNZTl-hxlupdw was integrated into the B. amyloliquefaciens AJ 1991 strain, the producer of inosine and gaunosin, deposited on October 3, 2005 with VKPM as Bacillus amyloliquefaciens G1136A (VKPM B-8994). The replacement of the native hxlAB operon with the deletion variant ΔhdAB was carried out using the two-stage recombination method (Zakataeva NP et al. A simple method to introduce marker-free genetic modifications into the chromosome of naturally nontransformable Bacillus amyloliquefaciens strains. Appl Microbiol Biotechnol (2010) 85: 1201- 1209).

Для оценки влияния инактивации гена hxlA на продукцию нуклеозидов штамм АJ1 991 и его производное AJ1991ΔhxlAB культивировали при 34°С в течение 18 часов в L-бульоне, затем по 0.3 мл культуры инокулировали в 3 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и культивировали при 34°С в течение 72 часов на роторной качалке.To assess the effect of hxlA gene inactivation on nucleoside production, strain AJ1 991 and its derivative AJ1991ΔhxlAB were cultured at 34 ° C for 18 hours in L-broth, then 0.3 ml of culture was inoculated in 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes and cultured at 34 ° C for 72 hours on a rotary shaker.

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

ГлюкозаGlucose 60.060.0 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 MnSO4·4H2OMnSO 4 · 4H 2 O 0.010.01 Мамено (общий азот)Mameno (total nitrogen) 0.80.8 АденинAdenine 0.30.3 СаСО3 CaCO 3 2525 рНpH 6.4 (доводили с использованием KOH)6.4 (adjusted using KOH)

Стерилизация: 116°С, 30 мин. Глюкозу и СаСО3 стерилизовали раздельно. Глюкоза: 110°С, 30 мин; СаСО3: 116°С, 30 мин.Sterilization: 116 ° C, 30 min. Glucose and CaCO 3 were sterilized separately. Glucose: 110 ° C, 30 min; CaCO 3 : 116 ° C, 30 min.

Количество накопленных в среде нуклеозидов определяли методом ВЭЖХ, как описано выше (см. Пример 2). Результаты трех независимых экспериментов приведены в Таблице 2.The amount of nucleosides accumulated in the medium was determined by HPLC as described above (see Example 2). The results of three independent experiments are shown in Table 2.

Таблица 2table 2 ШтаммStrain OD562 OD 562 Инозин, г/лInosine, g / l Гуанозин, г/лGuanosine, g / l AJ 1991Aj 1991 13.4 13.4 4.10±0.07 4.10 ± 0.07 1.90±0.02 1.90 ± 0.02 AJ1991ΔhxlABAJ1991ΔhxlAB 12.712.7 4.43±0.054.43 ± 0.05 1.95±0.031.95 ± 0.03

Как видно из Таблицы 2, штамм AJ1991ΔhxlAB продуцирует больше инозина и гуанозина, чем родительский штамм AJ1991.As can be seen from Table 2, the strain AJ1991ΔhxlAB produces more inosine and guanosine than the parent strain AJ1991.

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

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

Claims (9)

1. Бактерия, принадлежащая к роду Bacillus, обладающая способностью к продукции пуриновых нуклеозидов, отличающаяся тем, что указанная бактерия модифицирована таким образом, что в ней инактивирован ген, кодирующий 3-гексулозо-6-фосфатсинтазу(НРS).1. A bacterium belonging to the genus Bacillus, with the ability to produce purine nucleosides, characterized in that said bacterium is modified so that a gene encoding 3-hexulose-6-phosphate synthase (HPS) is inactivated in it. 2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанным геном является ген hx1A.2. The bacterium according to claim 1, characterized in that said gene is the hx1A gene. 3. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанной бактерией является бактерия B.subtilis.3. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium is the bacterium B.subtilis. 4. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанной бактерией является бактерия B.amyloliquefaciens.4. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium is the bacterium B.amyloliquefaciens. 5. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанный пуриновый нуклеозид выбран из группы, состоящей из инозина, ксантозина, гуанозина и аденозина.5. The bacterium according to claim 1, characterized in that said purine nucleoside is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine and adenosine. 6. Способ получения пуринового нуклеозида, включающий культивирование бактерии по любому из пп.1-5 в питательной среде, приводящее к накоплению указанного пуринового нуклеозида в питательной среде, и выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости.6. A method of producing a purine nucleoside, comprising cultivating the bacterium according to any one of claims 1 to 5 in a nutrient medium, leading to the accumulation of said purine nucleoside in a nutrient medium, and isolating said purine nucleoside from the culture fluid. 7. Способ получения пуринового нуклеозида по п.6, отличающийся тем, что указанный пуриновый нуклеозид выбран из группы, состоящей из инозина, ксантозина, гуанозина и аденозина.7. The method for producing purine nucleoside according to claim 6, characterized in that said purine nucleoside is selected from the group consisting of inosine, xanthosine, guanosine and adenosine. 8. Способ получения пуринового нуклеотида, включающий культивирование бактерии по любому из пп.1-5 в питательной среде, приводящее к накоплению указанного пуринового нуклеозида в питательной среде, выделение указанного пуринового нуклеозида из культуральной жидкости, фосфорилирование указанного пуринового нуклеозида и выделение пуринового нуклеотида.8. A method for producing a purine nucleotide, comprising culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 5 in a nutrient medium, leading to the accumulation of said purine nucleoside in a culture medium, isolation of said purine nucleoside from the culture fluid, phosphorylation of said purine nucleoside and isolation of purine nucleotide. 9. Способ получения пуринового нуклеотида по п.8, отличающийся тем, что пуриновый нуклеотид выбран из группы, состоящей из 5'-инозиновой кислоты, ксантозин-5'-фосфата, 5'-гуаниловой кислоты и 5'-адениловой кислоты. 9. A method for producing a purine nucleotide according to claim 8, characterized in that the purine nucleotide is selected from the group consisting of 5'-inosinic acid, xanthosine-5'-phosphate, 5'-guanilic acid and 5'-adenylic acid.
RU2008138616/10A 2008-09-30 2008-09-30 Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides RU2422510C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138616/10A RU2422510C2 (en) 2008-09-30 2008-09-30 Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides
CN200980138368.1A CN102171346B (en) 2008-09-30 2009-09-30 A method for producing purine ribonucleosides and ribonucleotides
JP2011513790A JP5488594B2 (en) 2008-09-30 2009-09-30 Method for producing purine ribonucleoside and ribonucleotide
PCT/JP2009/067447 WO2010038903A1 (en) 2008-09-30 2009-09-30 A method for producing purine ribonucleosides and ribonucleotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138616/10A RU2422510C2 (en) 2008-09-30 2008-09-30 Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008138616A RU2008138616A (en) 2010-04-10
RU2422510C2 true RU2422510C2 (en) 2011-06-27

Family

ID=41562165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138616/10A RU2422510C2 (en) 2008-09-30 2008-09-30 Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5488594B2 (en)
CN (1) CN102171346B (en)
RU (1) RU2422510C2 (en)
WO (1) WO2010038903A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542387C1 (en) * 2013-09-27 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") BACTERIA Bacillus subtilis PRODUCING 5`-AMINOIMIDAZOLE-4-CARBOXAMIDERIBOSIDE (AICAR), AND METHOD OF MICROBIOLOGICAL SYNTHESIS OF AICAR BY CULTURING THIS BACTERIUM
WO2020071538A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing target substance by bacterial fermentation

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103150487B (en) * 2012-11-29 2016-05-11 扬州大学 A kind of relevant key gene network regulation method of chicken muscle inosinicacid route of synthesis that builds
WO2014153207A2 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 The Regents Of The University Of California Recombinant microorganisms having a methanol elongation cycle (mec)
US9518278B2 (en) 2013-03-14 2016-12-13 The Regents Of The University Of California Recombinant microorganisms having a methanol elongation cycle (MEC)
CN103146786A (en) * 2013-03-25 2013-06-12 天津科技大学 Method for producing adenosine by sequentially controlling fermentation with gradient pH
CN105670979B (en) * 2016-04-26 2019-03-26 南京工业大学 Nucleoside phosphorylase, coding gene, high-yield strain thereof and application
CN112574934B (en) * 2020-10-12 2022-05-06 廊坊梅花生物技术开发有限公司 Engineering bacterium for high yield of guanosine as well as construction method and application thereof
CN112592881B (en) * 2021-02-25 2021-06-11 中国科学院天津工业生物技术研究所 Engineering bacillus subtilis for high-efficiency exogenous protein expression and high-density culture

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002017351A (en) * 2000-07-07 2002-01-22 Ajinomoto Co Inc Phosphohexuloisomerase and its gene
US7326546B2 (en) * 2005-03-10 2008-02-05 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing purine-derived substance
RU2365622C2 (en) * 2006-12-22 2009-08-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) METHOD OF PURINE NUCLEOZIDES AND NUCLEOTIDES PRODUCTION BY FERMENTATION WITH APPLICATION OF BACTERIA BELONGING TO GENUS Escherichia OR Bacillus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATO NOBUO ET AL: "The physiological role of the ribulose monophosphate pathway in bacteria and archaea" BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 2006, v.70, no.1, p.10-21. ORITA IZUMI ET AL: "The ribulose monophosphate pathway substitutes for the missing pentose phosphate pathway in the archaeon Thermococcus kodakaraensis" JOURNAL OF BACTERIOLOGY, 2006, v.188, no.13, p.4698-4704. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542387C1 (en) * 2013-09-27 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") BACTERIA Bacillus subtilis PRODUCING 5`-AMINOIMIDAZOLE-4-CARBOXAMIDERIBOSIDE (AICAR), AND METHOD OF MICROBIOLOGICAL SYNTHESIS OF AICAR BY CULTURING THIS BACTERIUM
WO2020071538A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing target substance by bacterial fermentation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008138616A (en) 2010-04-10
CN102171346A (en) 2011-08-31
CN102171346B (en) 2014-09-03
WO2010038903A1 (en) 2010-04-08
JP2012503973A (en) 2012-02-16
JP5488594B2 (en) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2422510C2 (en) Method of producing purine ribonucleoside and ribonucleotides
US7326546B2 (en) Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing purine-derived substance
KR100511151B1 (en) Process for producing purine nucleosides via fermentation
CN101432417B (en) Bacterium capable of producing purine substance, and process for production of purine substance
CN101432418B (en) Bacterium capable of producing purine substance, and process for production of purine substance
EP2186880A1 (en) Improved production of riboflavin
KR100882418B1 (en) Inosine producing microorganism and a method of producing inosine using the same
CN100374549C (en) Inosine producing bacteria belongs to bacillus genus and method of producing inosine
RU2260040C2 (en) Method for production of inosibe and inosine-5&#39;-monophosphate, bacterium strain of genus bacillus as inosine producer (variants)
JP2007075108A6 (en) Purine nucleoside producing bacteria and method for producing purine nucleoside
KR100664653B1 (en) Escherichia coli strain capable of converting XMP to GMP and having inactivated genes for GMP degradation and method for using the same
RU2405833C2 (en) Method for microbiologial synthesis of purine nucleoside of 5&#39;-aminoimidazole-4-carboxamide riboside (aicar) and bacillus subtilis strain - producer of aicar
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
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