RU2458981C2 - Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family - Google Patents

Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family Download PDF

Info

Publication number
RU2458981C2
RU2458981C2 RU2010107899/10A RU2010107899A RU2458981C2 RU 2458981 C2 RU2458981 C2 RU 2458981C2 RU 2010107899/10 A RU2010107899/10 A RU 2010107899/10A RU 2010107899 A RU2010107899 A RU 2010107899A RU 2458981 C2 RU2458981 C2 RU 2458981C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
cysteine
pmiv
seq
strain
Prior art date
Application number
RU2010107899/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010107899A (en
Inventor
Михаил Харисович ЗИЯТДИНОВ (RU)
Михаил Харисович Зиятдинов
Виктор Васильевич Самсонов (RU)
Виктор Васильевич Самсонов
Михаил Маркович ГУСЯТИНЕР (RU)
Михаил Маркович Гусятинер
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority to RU2010107899/10A priority Critical patent/RU2458981C2/en
Publication of RU2010107899A publication Critical patent/RU2010107899A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458981C2 publication Critical patent/RU2458981C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: described is L-cysteine producing bacteria, which relates to the Pantoea or Escherichia genus of the Enterobacteriaceae family, which is modified such that it has stronger expression of one or more genes selected from a group consisting of glutaredoxin coding genes grxC and grxB, and a glutathione reductase coding gene (gorA). Disclosed is a method of producing L-cysteine, involving growing said bacteria in a culture medium containing thiosulphate, and separating L-cysteine from the culture fluid.
EFFECT: invention increases output of L-cysteine.
9 cl, 4 tbl, 4 dwg, 5 ex

Description

Уровень техникиState of the art

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу получения L-цистеина с использованием бактерии семейства Enterobacteriaceae, которая модифицирована таким образом, что в ней усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих глутаредоксины и глутатионредуктазу.The present invention relates to the microbiological industry, in particular to a method for producing L-cysteine using a bacterium of the Enterobacteriaceae family, which is modified in such a way that expression of one or more genes encoding glutaredoxins and glutathione reductase is enhanced in it.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Традиционно L-аминокислоты в промышленном масштабе могут быть получены методом ферментации с использованием штаммов микроорганизмов, полученных из природных источников, или их мутантов. Обычно микроорганизмы модифицированы для того, чтобы увеличить продукцию L-аминокислот.Traditionally, L-amino acids on an industrial scale can be obtained by fermentation using strains of microorganisms obtained from natural sources, or their mutants. Typically, microorganisms are modified in order to increase the production of L-amino acids.

Описано множество методов увеличения продукции L-аминокислот, например, путем трансформации микроорганизма рекомбинантной ДНК (см., например, патент США 4278765). Другие методы основаны на повышении активности ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот и/или уменьшении чувствительности целевого фермента к ингибированию продуцируемой L-аминокислотой по типу обратной связи (см., например, заявка РСТ WO95/16042 или патенты США № 4346170; 5661012; и 6040160).Many methods have been described to increase the production of L-amino acids, for example, by transforming a microorganism of recombinant DNA (see, for example, US patent 4,278,765). Other methods are based on increasing the activity of enzymes involved in the biosynthesis of amino acids and / or reducing the sensitivity of the target enzyme to inhibition by the L-amino acid produced by feedback (see, for example, PCT application WO95 / 16042 or US patent No. 4346170; 5661012; and 6040160 )

Неорганический сульфат (

Figure 00000001
S+VI) in vivo восстанавливается до сульфита (
Figure 00000002
S+IV) с помощью фосфоаденилилсульфатредуктазы (PAPS-редуктаза). Мутант Escherichia coli, лишенный глутатионредуктазы и глутаредоксинов (gor-grxA-grxB-grxC-), практически не растет на сульфате. С помощью метода, основанного на тиолспецифичном флуоресцентном алкилировании и гель-электрофорезе, было показано, что глутатионилированная PAPS-редуктаза восстанавливается до глутаредоксинов через монотиольный механизм. Обратимое глутатионилирование может регулировать активность PAPS-редуктазы in vivo (Lillig С.Н. et al., J Biol Chem.; 278(25):22325-30 (2003)).Inorganic Sulfate (
Figure 00000001
S + VI ) in vivo is reduced to sulfite (
Figure 00000002
S + IV ) using phosphoadenylyl sulfate reductase (PAPS reductase). The mutant Escherichia coli, devoid of glutathione reductase and glutaredoxins (gor - grxA - grxB - grxC - ), practically does not grow on sulfate. Using a method based on thiolspecific fluorescent alkylation and gel electrophoresis, it was shown that glutathioneylated PAPS reductase is reduced to glutaredoxins via a monothiol mechanism. Reversible glutathionylation can regulate PAPS reductase activity in vivo (Lillig, C.N. et al., J Biol Chem .; 278 (25): 22325-30 (2003)).

Глутаредоксины представляют собой повсеместно распространенные белки, которые катализируют восстановление дисульфидов (S-S-белки) или смешанных дисульфидов, образующихся между белками и глутатионом (GSH) (белок-S-SG) в сопряженной системе с GSH, NADPH и GSH-редуктазой. Глутаредоксины могут таким образом рассматриваться как восстановители дисульфидов через GSH. Бактерия Е.coli обладает тремя глутаредоксинами (Grx1, Grx2 и Grx3) и двумя тиоредоксинами (Trx1, Trx2). Grx3 (9 кДа, кодируемый геном grxC) был вьщелен из мутанта E.coli, полностью дефектного по Grx1 и Trx1. Grx1 и Grx3 идентичны по последовательности на 33% и имеют сходную структуру (тиоредоксиновую/глутаредоксиновую складку). Grx3 может восстанавливать RR1a (рибонуклеотидредуктаза класса 1а из Е.coli) с 5% каталитической эффективностью Grx1. Grx2 и Grx3, по-видимому, не участвуют в восстановлении сульфата до сульфита, которое катализируется в Е.coli PAPS-редуктазой. Было показано, что штамм дикого типа и штамм trxB-grxC- демонстрируют одинаковые темпы роста на богатой LB-среде, что дает основания предполагать, что Е.coli может восполнять основные нарушения тиоредоксинового/глутаредоксинового путей, когда в полной мере обеспечена питательными веществами. На минимальной среде М9 дикий тип и мутант trxB-grxC- росли также одинаковыми темпами, a trxA-grxC- рос очень медленно и достигал более низкого окончательного уровня роста (Vlamis-Gardikas А. et al., J Biol Chem.; 277(13):10861-8(2002)).Glutaredoxins are ubiquitous proteins that catalyze the reduction of disulfides (SS proteins) or mixed disulfides formed between proteins and glutathione (GSH) (protein-S-SG) in the conjugated system with GSH, NADPH and GSH reductase. Glutaredoxins can thus be considered as disulfide reducing agents via GSH. The bacterium E. coli has three glutaredoxins (Grx1, Grx2 and Grx3) and two thioredoxins (Trx1, Trx2). Grx3 (9 kDa, encoded by the grxC gene) was inserted from an E. coli mutant that was completely defective in Grx1 and Trx1. Grx1 and Grx3 are 33% identical in sequence and have a similar structure (thioredoxin / glutaredoxin fold). Grx3 can recover RR1a (class 1a ribonucleotide reductase from E. coli) with 5% catalytic efficiency of Grx1. Grx2 and Grx3, apparently, are not involved in the reduction of sulfate to sulfite, which is catalyzed in E. coli by PAPS reductase. It was shown that the wild-type strain and the trxB strain - grxC - show the same growth rates on rich LB medium, which suggests that E. coli can compensate for the main disorders of the thioredoxin / glutaredoxin pathway when fully provided with nutrients. On the M9 minimal medium, the wild type and mutant trxB - grxC - also grew at the same rate, while trxA - grxC - grew very slowly and reached a lower final growth level (Vlamis-Gardikas A. et al., J Biol Chem .; 277 (13 ): 10861-8 (2002)).

Предполагается, что Grx3, связанный с клеточным GSH, является третьей системой доноров водорода в отсутствие тиоредоксина и классического глутаредоксина (Grx1). При обычных условиях, очевидно, что Grx3 должен иметь другие функции в клетке (Aslund F. et al., PNAS, 91, 9813-7(1994)).Grx3 associated with cellular GSH is believed to be the third hydrogen donor system in the absence of thioredoxin and classical glutaredoxin (Grx1). Under ordinary conditions, it is obvious that Grx3 must have other functions in the cell (Aslund F. et al., PNAS, 91, 9813-7 (1994)).

Транскрипция gor индуцируется H2O2, картирован предполагаемый OxyR-сайт связывания и начало OxyR-регулируемого транскрипта перед геном gorA из Е.coli (Toledano М.В. et al., Cell, 78, 897-909 (1994)).Gor transcription is induced by H 2 O 2 , the putative OxyR binding site and the start of the OxyR-regulated transcript before the gorA gene from E. coli are mapped (Toledano M.V. et al., Cell, 78, 897-909 (1994)).

Было установлено, что ген gor регулируется не только через OxyR, но также с помощью rpoS. Было обнаружено, что в стационарной фазе rpoS регулирует не только ферментативную активность gor, но также и транскрипционную активность. Отсутствие указанного выше белка увеличивает устойчивость Е.coli к некоторым веществам окислительного стресса, таким как Н2О2 и NEM (N-этилмалеимид). Поэтому, вероятно, что gor не функционирует как типичный антиоксидант (Becker-Hapak М. and Eisenstark A., FEMS Microbiology Letters 134(1), 39-44 (1995)).The gor gene has been found to be regulated not only through OxyR, but also via rpoS. It was found that in the stationary phase, rpoS regulates not only the enzymatic activity of gor, but also transcriptional activity. The absence of the above protein increases the resistance of E. coli to certain oxidative stress substances, such as H 2 O 2 and NEM (N-ethyl maleimide). Therefore, it is likely that gor does not function as a typical antioxidant (Becker-Hapak M. and Eisenstark A., FEMS Microbiology Letters 134 (1), 39-44 (1995)).

Совместная экспрессия нескольких генов в Е.coli измерялась с помощью обратной транскрипции-мультиплексной флуоресцентной ПЦР. Было показано, что транскрипция gorA активируется по мере роста бактерии дикого типа. GorA был активирован в течение экспоненциальной фазы роста. Максимальная индукция составила 4.6. Обработка Н2О2 стимулировала экспрессию гена gorA, ранее идентифицированного в качестве компонента OxyR регулона. Индукция посредством Н2О2 была значительно быстрее и являлась обратимой реакцией, и имела место быть при OxyR-зависимом и σS-независимом типе. NaCl индуцировал экспрессию генов, контролируемых OxyR(Michán С. et al., J Bacteriol.; 181(9):2759-64 (1999)).Co-expression of several genes in E. coli was measured using reverse transcription-multiplex fluorescence PCR. GorA transcription has been shown to activate as wild-type bacteria grow. GorA was activated during the exponential growth phase. The maximum induction was 4.6. Treatment with H 2 O 2 stimulated the expression of the gorA gene previously identified as a component of the OxyR regulon. Induction by means of H 2 O 2 was much faster and was a reversible reaction, and it was the case with the OxyR-dependent and σS-independent type. NaCl induced the expression of genes controlled by OxyR (C. Michán et al., J Bacteriol .; 181 (9): 2759-64 (1999)).

Оценивалась экспрессия до 16 генов Е.coli, кодирующих компоненты и глутаредоксиновой, и тиоредоксиновой систем и компоненты OxyR и SoxRS регулонов. Была продемонстрирована обратная зависимость между экспрессией nrdABThe expression of up to 16 E. coli genes encoding the components of both the glutaredoxin and thioredoxin systems and the components of OxyR and SoxRS regulons was evaluated. An inverse relationship between nrdAB expression has been demonstrated.

и экспрессией генов, кодирующих компоненты и глутаредоксиновой (grxA, gorA) и тиоредоксиновой (trxB, trxC) систем (Prieto-Alamo M.J. et al., J Biol Chem.; 275(18):13398-405 (2000)).and expression of genes encoding the components of both the glutaredoxin (grxA, gorA) and thioredoxin (trxB, trxC) systems (Prieto-Alamo M.J. et al., J Biol Chem .; 275 (18): 13398-405 (2000)).

Для изучения роли в защите от окислительного стресса и редоксзависимого формирования фотосинтетических комплексов были сконструированы мутанты с нарушениями в компонентах глутатион-глютаредоксиновой (GSH/Grx) системы Rhodobacter capsulatus. Отсутствие гена глутаредоксина 3 (grxC) или гена глутатионсинтетазы В (gshB) приводило к замедлению темпов роста при аэробных условиях и повышению чувствительности к окислительному стрессу, подтверждающему роль GSH/Grx системы в защите от окислительного стресса. Оба мутанта были высокочувствительны к дисульфидному стрессу, что показывает значительный вклад системы GSH/Grx в тиолдисульфидную оксилительно-восстановительную буферную систему цитоплазмы. Как и мутации в тиоредоксиновой системе, мутации в GSH/Grx системе влияли на формирование редокс-зависимых фотосинтетических комплексов в R. capsulatus. Экспрессия генов глутаредоксина1 grxC, gshB, grxA и глутатионредуктазы gorA, кодирующих компоненты GSH/Grx системы, не индуцировалась окислительным стрессом. Мутации в генах grxC и/или gshB, и/или trxC (тиоредоксин 2) влияли на экспрессию этих генов, демонстрируя тем самым взаимодействие различных систем защиты от окислительного стресса. OxyR и SoxRS регулоны контролируют экспрессию многих генов, вовлеченных в защиту от окислительного стресса у Е.coli в ответ на Н2О2 и супероксид, соответственно. Полученные данные и известная геномная последовательность R.capsulatus дают основания полагать, что у R.capsulatus SoxRS система отсутствует, но существует другой супероксид-чувствительный регулятор. В то же время, экспрессия gorA и grxA регулируется Н2О2 в Е.coli, но не в R.capsulatus, таким образом, OxyR регулоны двух этих видов совершенно разные (Li K. et al., J Bacteriol.; 186(20):6800-8 (2004)).To study the role in protection against oxidative stress and the redox-dependent formation of photosynthetic complexes, mutants with disorders in the components of the glutathione-glutaredoxin (GSH / Grx) system of the Rhodobacter capsulatus were constructed. The absence of the glutaredoxin 3 gene (grxC) or glutathione synthetase B (gshB) gene led to a slowdown in growth under aerobic conditions and increased sensitivity to oxidative stress, confirming the role of the GSH / Grx system in protecting against oxidative stress. Both mutants were highly sensitive to disulfide stress, which shows a significant contribution of the GSH / Grx system to the thiol disulfide redox buffer system of the cytoplasm. Like mutations in the thioredoxin system, mutations in the GSH / Grx system influenced the formation of redox-dependent photosynthetic complexes in R. capsulatus. The expression of the glutaredoxin1 genes grxC, gshB, grxA and glutathione reductase gorA, encoding the components of the GSH / Grx system, was not induced by oxidative stress. Mutations in the genes grxC and / or gshB, and / or trxC (thioredoxin 2) influenced the expression of these genes, thereby demonstrating the interaction of various defense systems against oxidative stress. OxyR and SoxRS regulons control the expression of many genes involved in protection against oxidative stress in E. coli in response to H 2 O 2 and superoxide, respectively. The data obtained and the known genomic sequence of R.capsulatus suggest that R.capsulatus SoxRS does not have a system, but there is another superoxide-sensitive regulator. At the same time, the expression of gorA and grxA is regulated by H 2 O 2 in E. coli, but not in R. capsulatus, so the OxyR regulons of these two species are completely different (Li K. et al., J Bacteriol .; 186 ( 20): 6800-8 (2004)).

Из Salmonella typhimurium LT2 были выделены мутанты, имеющие нарушения в цистеинсинтазе А или В, или в обеих. Родительские штаммы были способны расти на минимальной среде, содержащей сульфат, сульфит, сульфид или тиосульфат в качестве источника серы. Мутанты без цистеинсинтазы В были не способны расти на тиосульфате, в то время как мутанты без цистеинсинтазы А росли с незначительными различиями в темпе роста на четырех вышеупомянутых источниках неорганической серы. Мутанты без обеих цистеинсинтаз не росли на среде, содержащей какой-либо из анализируемых источников неорганической серы. Выделение цистеинсинтазы В сопровождалось выделением и S-сульфоцистеинсинтазы. Кроме того, обе эти активности также вместе трансдуцировались. Указанные активности, вероятно, ассоциированы с геном cysM и могут с высокой частотой кодрансдуцироваться с геном cysK. Исходя из этих результатов можно сделать вывод о том, что тиосульфат ассимилируется только через S-сульфоцистеин только с помощью S-сульфоцистеинсинтазы (Nakamura Т. et al., J.Bacteriology, 156(2), 656-62 (1983)).Mutants having abnormalities in cysteine synthase A or B, or both, were isolated from Salmonella typhimurium LT2. Parent strains were able to grow on minimal medium containing sulfate, sulfite, sulfide or thiosulfate as a source of sulfur. Mutants without cysteine synthase B were not able to grow on thiosulfate, while mutants without cysteine synthase A grew with slight differences in growth rate at the four above-mentioned sources of inorganic sulfur. Mutants without both cysteine synthases did not grow on a medium containing any of the analyzed sources of inorganic sulfur. Isolation of cysteine synthase B was accompanied by the isolation of S-sulfocysteine synthase. In addition, both of these activities were also transduced together. The indicated activities are probably associated with the cysM gene and can be co-transduced with the cysK gene with high frequency. Based on these results, it can be concluded that thiosulfate is assimilated only through S-sulfocysteine only using S-sulfocysteine synthase (Nakamura T. et al., J. Bacteriology, 156 (2), 656-62 (1983)).

Метаболизм S-сульфоцистеина изучался в S.typhimurium. С эксперимента с подпиткой мутантов, нуждающихся в сульфите и сульфиде, было установлено, что указанная аминокислота превращается в цистеин и сульфит, и служит единственным источником серы. В первичных экстрактах были выявлены две различные NADPH-зависимые системы, способные участвовать в метаболизме S-сульфоцистеина. Обе системы были очищены и идентифицированы как глутатион-глутатионредуктаза и тиоредоксин-тиоредоксинредуктаза (Funane K. et al., Agric. Biol. Chem., 51(5), 1247-56 (1987)).The metabolism of S-sulfocysteine was studied in S. typhimurium. From an experiment with feeding mutants requiring sulfite and sulfide, it was found that this amino acid is converted to cysteine and sulfite, and serves as the sole source of sulfur. In the primary extracts, two different NADPH-dependent systems were identified that are able to participate in the metabolism of S-sulfocysteine. Both systems were purified and identified as glutathione-glutathione reductase and thioredoxin-thioredoxin reductase (Funane K. et al., Agric. Biol. Chem. 51 (5), 1247-56 (1987)).

Но в настоящее время нет данных об усилении экспрессии одного или более генов, кодирующих глутаредоксины и глутатионредуктазу, с целью продукции L-цистеина бактерией семейства Enterobacteriaceae.But there is currently no evidence of increased expression of one or more genes encoding glutaredoxins and glutathione reductase for the production of L-cysteine by a bacterium of the Enterobacteriaceae family.

Описание изобретенияDescription of the invention

Целью настоящего изобретения является увеличение продуктивности штаммов-продуцентов L-цистеина, и предоставление способа получения L-цистеина с использованием указанных штаммов.The aim of the present invention is to increase the productivity of strains producing L-cysteine, and the provision of a method for producing L-cysteine using these strains.

Данная цель была достигнута за счет обнаружения того факта, что усиление экспрессии одного или более генов среди генов, кодирующих глутаредоксины и глутатионредуктазу, может увеличивать продукцию L-цистеина.This goal was achieved by discovering the fact that increased expression of one or more genes among genes encoding glutaredoxins and glutathione reductase can increase L-cysteine production.

Настоящее изобретение предоставляет бактерию, принадлежащую к семейству Enterobacteriaceae, в частности бактерию, принадлежащую к роду Pantoea или Escherichia, обладающую повышенной способностью к продукции L-цистеина.The present invention provides a bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family, in particular a bacterium belonging to the genus Pantoea or Escherichia, with increased ability to produce L-cysteine.

Целью настоящего изобретения является предоставление бактерии семейства Enterobacteriaceae - продуцента L-цистеина, отличающейся тем, что указанная бактерия модифицирована таким образом, что в ней усилена экспрессия одного или более генов среди генов, кодирующих глутаредоксины и глутатионредуктазу.The aim of the present invention is the provision of bacteria of the Enterobacteriaceae family, a producer of L-cysteine, characterized in that said bacterium is modified in such a way that expression of one or more genes among genes encoding glutaredoxins and glutathione reductase is enhanced.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная бактерия принадлежит к роду Pantoea.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said bacterium belongs to the genus Pantoea.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная бактерия принадлежит к роду Escherichia.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said bacterium belongs to the genus Escherichia.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, гены, кодирующие глутаредоксины, выбраны из группы, включающей ген grxC из Pantoea ananatis, ген grxB из Escherichia coli и ген grxC из Escherichia coli.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the genes encoding glutaredoxins are selected from the group comprising the grxC gene from Pantoea ananatis, the grxB gene from Escherichia coli and the grxC gene from Escherichia coli.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что ген, кодирующий глутатионредуктазу, является геном gorA.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the gene encoding glutathione reductase is the gorA gene.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена за счет увеличения числа копий указанного(ых) гена(ов).It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the expression of said gene (s) is enhanced by increasing the number of copies of said gene (s).

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена за счет модификации последовательности, контролирующей экспрессию, таким образом, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the expression of said gene (s) is enhanced by modifying the expression control sequence so that the expression of said gene (s) is enhanced.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что природный(ые) промотор(ы) указанного(ых) гена(ов) замещен(ы) более сильным(ыми) промотором(ами).It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that the natural promoter (s) of said gene (s) are replaced by (s) a stronger promoter (s).

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения L-цистеина, который включает выращивание бактерии в питательной среде, содержащей тиосульфат, и выделение L-цистеина из культуральной жидкости с целью его продукции и накопления.It is also an object of the present invention to provide a method for producing L-cysteine, which comprises growing the bacterium in a thiosulfate-containing culture medium and isolating L-cysteine from the culture fluid in order to produce and store it.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа получения L-цистеина, отличающегося тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.It is also an object of the present invention to provide a method for producing L-cysteine as described above, characterized in that the expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine is enhanced in said bacterium.

Настоящее изобретение более детально описано ниже.The present invention is described in more detail below.

Подробное описание наилучшего способа осуществления изобретенияDetailed Description of the Best Mode for Carrying Out the Invention

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

Бактерией, согласно настоящему изобретению, является бактерия, принадлежащая к семейству Enterobacteriaceae - продуцент L-цистеина, модифицированная таким образом, что экспрессия одного или более генов среди генов, кодирующих глутаредоксины и глутатионредуктазу, указанной бактерией усилена.The bacterium according to the present invention is a bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family, a producer of L-cysteine, modified in such a way that the expression of one or more genes among the genes encoding glutaredoxins and glutathione reductase indicated by the bacterium is enhanced.

Согласно настоящему изобретению, термин «бактерия - продуцент L-цистеина» означает бактерию, способную производить и накапливать L-цистеин в среде, когда такая бактерия культивируется в питательной среде.According to the present invention, the term “bacterium producing L-cysteine” means a bacterium capable of producing and accumulating L-cysteine in a medium when such a bacterium is cultured in a nutrient medium.

Термин «бактерия - продуцент L-цистеина» также означает бактерию, способную производить и накапливать в культуральной среде L-цистеин в количествах, больших, чем природный или родительский штаммы, например Pantoea, такие как Pantoea ananatis {Enterobacter agglomerans) штаммы AJ13355 (FERM BP-6614), AJ13356 (FERM BP-6615), AJ13601 (FERM BP-7207), SC17 (патент США 7090998), или Е.coli, такие как Е.coli K-12. Термин «бактерия - продуцент L-цистеина» также означает, что микроорганизм способен производить и накапливать в среде L-цистеин в концентрациях не меньше, чем 0,5 г/л, и, более предпочтительно, не меньше, чем 1,0 г/л.The term “bacterium producing L-cysteine” also means a bacterium capable of producing and accumulating in the culture medium L-cysteine in quantities greater than the natural or parental strains, for example Pantoea, such as Pantoea ananatis {Enterobacter agglomerans) strains AJ13355 (FERM BP -6614), AJ13356 (FERM BP-6615), AJ13601 (FERM BP-7207), SC17 (US Pat. No. 7,090,998), or E. coli, such as E. coli K-12. The term "bacterium-producer of L-cysteine" also means that the microorganism is able to produce and accumulate in the medium L-cysteine in concentrations of not less than 0.5 g / l, and, more preferably, not less than 1.0 g / l

Семейство Enterobacteriaceae включает бактерии, относящиеся к родам Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia и другие. В особенности предпочтительны бактерии, отнесенные к семейству Enterobacteriaceae согласно классификации базы данных NCBI (National Center for Biotechnology Information, ttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=91347). Предпочтительны бактерии, принадлежащие к роду Escherichia или Pantoea.The Enterobacteriaceae family includes bacteria belonging to the genera Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia and others. Particularly preferred are bacteria belonging to the Enterobacteriaceae family according to the classification of the NCBI database (National Center for Biotechnology Information, ttp: //www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi? Id = 91347). Bacteria belonging to the genus Escherichia or Pantoea are preferred.

Термин «бактерия, относящаяся к роду Pantoea)) означает, что бактерия относится к роду Pantoea согласно системе классификации, известной специалисту в области микробиологии. Некоторые виды Enterobacter agglomerans недавно были переклассифицированы в Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii или другие аналогичные, на основании нуклеотидного анализа последовательности 16S РНК, и других (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).The term “bacterium belonging to the genus Pantoea)) means that the bacterium belongs to the genus Pantoea according to the classification system known to the person skilled in the field of microbiology. Some Enterobacter agglomerans species have recently been reclassified to Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii or other similar ones, based on nucleotide sequence analysis of 16S RNA, and others (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).

Термин «бактерия, принадлежащая к роду Escherichia)) означает, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. Среди примеров бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, но не ограничивающихся ими, может быть упомянута бактерия Escherichia coli (Е.coli).The term "bacterium belonging to the genus Escherichia)) means that the bacterium belongs to the genus Escherichia in accordance with the classification known to the person skilled in the field of microbiology. Among examples of bacteria belonging to the genus Escherichia, but not limited to, the bacterium Escherichia coli (E. coli) may be mentioned.

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

Фраза "бактерия была модифицирована таким образом, что экспрессия гена усилена" означает, что уровень экспрессии гена в модифицированной бактерии выше, чем в немодифицированном штамме, например штамме дикого типа. Примерами такой модификации могут служить увеличение числа копий экспрессируемого(ых) гена(ов) в пересчете на клетку или повышение уровня экспрессии гена(ов) и другие. Количество копий экспрессируемого гена можно измерить, например, с помощью рестрикции хромосомной ДНК и последующей гибридизацией по Саузерну, с использованием зонда, сконструированного на основе нуклеотидной последовательности гена, флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) и подобных методов. Уровень экспрессии генов может быть измерен с помощью различных методов, включая гибридизацию по Нозерну, количественную ОТ - ПЦР (RT-PCR) и подобные им. В качестве контроля могут служить штаммы дикого типа, например, Pantoea ananatis FERM ВР-6614.The phrase “the bacterium has been modified so that gene expression is enhanced” means that the level of gene expression in the modified bacterium is higher than in an unmodified strain, for example, a wild-type strain. Examples of such modifications include an increase in the number of copies of the expressed gene (s) in terms of a cell or an increase in the expression level of gene (s) and others. The number of copies of an expressed gene can be measured, for example, by restriction of chromosomal DNA and subsequent Southern hybridization, using a probe constructed on the basis of the nucleotide sequence of the gene, fluorescence in situ hybridization (FISH) and similar methods. The level of gene expression can be measured using a variety of methods, including Northern hybridization, quantitative RT-PCR (RT-PCR) and the like. Wild type strains, for example, Pantoea ananatis FERM BP-6614, can serve as a control.

Термин «экспрессия» означает образование белкового продукта, кодируемого геном.The term “expression” means the formation of a protein product encoded by a gene.

Фраза «последовательность, контролирующая экспрессию» относится к нуклеотидным последовательностям, локализованным перед, внутри или после кодирующего участка, контролирующим транскрипцию и/или экспрессию кодирующего участка во взаимодействии с аппаратом белкового биосинтеза клетки. Данная фраза обычно используется для обозначения промоторов, сайтов связывания рибосом (RBS), операторов и/или других элементов генома, участвующих в регуляции уровня экспрессии гена.The phrase “expression control sequence” refers to nucleotide sequences localized before, inside, or after the coding region that controls the transcription and / or expression of the coding region in association with the cell protein biosynthesis apparatus. This phrase is commonly used to refer to promoters, ribosome binding sites (RBS), operators and / or other genome elements involved in the regulation of gene expression level.

Усиление экспрессии гена может быть достигнуто за счет введения нескольких копий гена в бактериальную хромосому, например, с помощью метода гомологичной рекомбинации, Mu-интеграции, или других подобных методов. Например, один акт Mu-интеграции позволяет ввести в бактериальную хромосому до 3-х копий гена.Enhanced gene expression can be achieved by introducing several copies of the gene into the bacterial chromosome, for example, using the method of homologous recombination, Mu integration, or other similar methods. For example, one act of Mu integration allows up to 3 copies of a gene to be introduced into the bacterial chromosome.

Увеличение числа копий гена также может быть достигнуто за счет введения нескольких копий гена в хромосомную ДНК бактерии. Для того чтобы ввести несколько копий гена в бактериальную хромосому, может быть осуществлена гомологичная рекомбинация с использованием последовательности, несколько копий которой присутствуют в качестве мишени в хромосомной ДНК. Последовательности, имеющие несколько копий в хромосомной ДНК, включают, но не ограничиваются ими, повторяющуюся ДНК, или инвертированные повторы на концах подвижных элементов. Также возможно ввести ген в транспозон и обеспечить его перемещение для введения нескольких копий гена в хромосомную ДНК.An increase in the number of copies of the gene can also be achieved by introducing several copies of the gene into the chromosomal DNA of the bacterium. In order to introduce several copies of a gene into a bacterial chromosome, homologous recombination can be carried out using a sequence with several copies of which are present as a target in the chromosomal DNA. Sequences that have multiple copies in chromosomal DNA include, but are not limited to, repeating DNA, or inverted repeats at the ends of motile elements. It is also possible to introduce a gene into a transposon and ensure its movement to introduce several copies of the gene into chromosomal DNA.

Усиление экспрессии гена, согласно настоящему изобретению, может быть достигнуто помещением фрагмента ДНК под контроль более сильного, чем природный, промотора. Например, lac-промотор, trp-промотор, trc-промотор, PR, или PL промоторы фага λ, известны как сильные промоторы. Сильный промотор может быть использован совместно с увеличением числа копий гена. Термин "природный промотор" означает существующую в природном организме область ДНК, расположенную перед открытой рамкой считывания (ORF - opened reading frame) гена/кластера генов и способствующую экспрессии этого гена/кластера генов. Сила промотора определяется частотой акта инициации синтеза РНК.Enhanced gene expression, according to the present invention, can be achieved by placing a DNA fragment under the control of a stronger than natural promoter. For example, the lac promoter, trp promoter, trc promoter, P R , or P L phage λ promoters are known as strong promoters. A strong promoter can be used in conjunction with an increase in the number of copies of a gene. The term "natural promoter" means a region of DNA existing in a natural organism located in front of an open reading frame (ORF - opened reading frame) of a gene / cluster of genes and facilitating the expression of this gene / cluster of genes. The strength of the promoter is determined by the frequency of the act of initiation of RNA synthesis.

Также действие промотора может быть усилено, например, введением мутаций в промотор для повышения уровня транскрипции гена, расположенного после указанного промотора. Кроме того, известно, что на трансляционную способность РНК оказывают значительное влияние замены некоторых нуклеотидов между сайтом связывания рибосом (RBS-ribosome binding site) и стартовым кодоном, а главным образом, последовательности, расположенные непосредственно перед стартовым кодоном. Например, в зависимости от природы трех предшествующих стартовому кодону нуклеотидов, наблюдается 20-кратное различие в уровне экспрессии (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J., 3, 623-629, 1984).Also, the action of the promoter can be enhanced, for example, by introducing mutations into the promoter to increase the level of transcription of the gene located after the specified promoter. In addition, it is known that the translational ability of RNA is significantly influenced by the replacement of certain nucleotides between the ribosome binding site (RBS ribosome binding site) and the start codon, and mainly sequences located immediately before the start codon. For example, depending on the nature of the three nucleotides preceding the start codon, there is a 20-fold difference in expression level (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J., 3, 623-629, 1984).

Более того, возможно введение нуклеотидной замены в промоторный район гена в бактериальной хромосоме, приводящее к усилению функционирования промотора. Изменение контролирующей экспрессию последовательности может быть осуществлено, например, таким же способом, как осуществляется процедура замены гена с использованием термочувствительной плазмиды, описанная в заявке РСТ WO 00/18935 и заявке Японии JP 1-215280 А.Moreover, it is possible to introduce a nucleotide substitution into the promoter region of a gene in the bacterial chromosome, leading to increased functioning of the promoter. Changing the expression control sequence can be carried out, for example, in the same way as the gene replacement procedure using the thermosensitive plasmid described in PCT application WO 00/18935 and Japanese application JP 1-215280 A.

Ген grxB из Е.coli кодирует белок глутаредоксин 2. Ген grxC из Е.coli кодирует белок глутаредоксин 3. Ген gorA из Е.coli кодирует белок глутатионредуктазу. Глутатионредуктаза катализирует реакцию восстановления дисульфидглутатиона: дисульфидглутатион + НАДФН + Н+ <=> 2 глутатион + NADP+.The grxB gene from E. coli encodes a glutaredoxin 2 protein. The grxC gene from E. coli encodes a glutaredoxin 3 protein. The gorA gene from E. coli encodes a glutathione reductase protein. Glutathione reductase catalyzes the reduction reaction of disulfide glutathione: disulfide glutathione + NADPH + H + <=> 2 glutathione + NADP + .

Нуклеотидная последовательность генов gorA, grxB и grxC из Е.coli уже определена. Ген gorA (синонимы: ECK3485, b3500; нуклеотиды с 3644322 по 3645674 в последовательности, представленной в базе данных GenBank с инвентарным номером NC_000913.2; gi: 16131372) расположен между генами yhiR и dinQ на хромосоме бактерии Е. coli K12. Ген grxB (синонимы: ECK1049, b1064; нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам в позиции с 1122630 по 1123277; в последовательности, представленной в базе данных GenBank с инвентарным номером NC_000913.2; gi: 16129027) расположен между генами yceB и mdtH на хромосоме бактерии Е. coli K12. Ген grxC (синонимы: ECK3600, b3610, yibM; нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам в позиции с 3782214 по 3782465; в последовательности, представленной в базе данных GenBank с инвентарным номером NC_000913,2; gi: 16131481) расположен между генами secB и yibN на хромосоме бактерии Е. coli K12.The nucleotide sequence of the gorA, grxB and grxC genes from E. coli has already been determined. The gorA gene (synonyms: ECK3485, b3500; nucleotides 3644322 to 3645674 in the sequence presented in the GenBank database with inventory number NC_000913.2; gi: 16131372) is located between the yhiR and dinQ genes on the chromosome of the E. coli K12 bacterium. The grxB gene (synonyms: ECK1049, b1064; nucleotides complementary to nucleotides at positions 1122630 to 1123277; in the sequence presented in the GenBank database with inventory number NC_000913.2; gi: 16129027) is located between the yceB and mdtH genes on the chromosome of bacterium E. coli K12. The grxC gene (synonyms: ECK3600, b3610, yibM; nucleotides complementary to nucleotides at positions 3782214 to 3782465; in the sequence presented in the GenBank database with inventory number NC_000913,2; gi: 16131481) is located between the secB and yibN genes on the bacterial chromosome E. coli K12.

Нуклеотидные последовательности генов gorA и grxC из Р. ananatis до сих пор не были известны. Нуклеотидная последовательность гена grxC из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO: 1. Нуклеотидная последовательность remgorA из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO: 2.The nucleotide sequences of the gorA and grxC genes from P. ananatis have not yet been known. The nucleotide sequence of the grxC gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 1. The nucleotide sequence of remgorA from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 2.

В связи с тем, что последовательности ДНК могут различаться среди видов и штаммов рода Pantoea или Escherichia, гены gorA, grxB и grxC не ограничиваются последовательностями, представленными в SEQ ID NO: I, SEQ ID NO: 2 или в базе данных GenBank, и могут включать гены, гомологичные указанным выше генам.Due to the fact that DNA sequences can differ among species and strains of the genus Pantoea or Escherichia, the gorA, grxB and grxC genes are not limited to the sequences presented in SEQ ID NO: I, SEQ ID NO: 2 or in the GenBank database, and can include genes homologous to the above genes.

Таким образом, гены gorA, grxB и grxC могут быть вариантами, которые гибридизуются при жестких условиях с нуклеотидными последовательностями, представленными в SEQ ID NO: I, SEQ ID NO: 2 или в GenBank, или с зондами, которые могут быть синтезированы на основе указанных нуклеотидных последовательностей. «Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды, например, гибриды со степенью гомологии не менее 60%, предпочтительно, не менее 70%, более предпочтительно, не менее 80%, еще более предпочтительно, не менее 90%, наиболее предпочтительно, не менее 95%, образуются, а неспецифические гибриды, например, гибриды со степенью гомологии ниже вышеуказанной - не образуются. Практическим примером жестких условий является однократная или многократная отмывка, предпочтительно двух- или трехкратная, при концентрации солей, соответствующей стандартным условиям отмывки при гибридизации по Саузерну, например, I×SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1×SSC, 0.1% SDS, при 60°С.Thus, the gorA, grxB and grxC genes can be variants that hybridize under stringent conditions with the nucleotide sequences presented in SEQ ID NO: I, SEQ ID NO: 2 or in GenBank, or with probes that can be synthesized based on these nucleotide sequences. "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids, such as hybrids with a degree of homology of at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, most preferably , at least 95%, are formed, and non-specific hybrids, for example, hybrids with a degree of homology lower than the above, are not formed. A practical example of harsh conditions is a single or multiple washing, preferably two or three times, at a salt concentration corresponding to standard washing conditions for Southern hybridization, for example, I × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at 60 ° C.

Продолжительность отмывки зависит от типа используемой для блоттинга мембраны и, как правило, рекомендуется производителем. Например, рекомендуемая продолжительность отмывки для нейлоновой мембраны Hybond™ N + (Amersham) при жестких условиях составляет 15 минут. Предпочтительна двух- или трехкратная отмывка. Длина зонда может быть выбрана в зависимости от условий гибридизации, обычно она составляет от 100 п.н. до 1 т.п.н.The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting and, as a rule, is recommended by the manufacturer. For example, the recommended wash time for Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under severe conditions is 15 minutes. Two or three times washing is preferred. The length of the probe can be selected depending on the hybridization conditions, usually it is from 100 bp up to 1 kb

Методы получения плазмидной ДНК, расщепления и дотирования ДНК, трансформации, подбора олигонуклеотидов в качестве праймеров и другие подобные методы являются обычными методами, хорошо известными для специалиста в указанной области техники. Перечисленные методы описаны в Sambrook, J. and Russell D., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Third Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).Methods for obtaining plasmid DNA, DNA cleavage and donation, transformation, selection of oligonucleotides as primers and other similar methods are conventional methods well known to those skilled in the art. These methods are described in Sambrook, J. and Russell D., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Third Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).

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

Способом продукции L-цистеина является способ, включающий стадии культивирования бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде, содержащей тиосульфат в качестве источника серы, с целью накопления L-цистеина в питательной среде и выделения L-цистеина из культуральной жидкости.A method for producing L-cysteine is a method comprising the steps of cultivating a bacterium according to the present invention in a nutrient medium containing thiosulfate as a sulfur source in order to accumulate L-cysteine in the nutrient medium and isolate L-cysteine from the culture fluid.

Согласно настоящему изобретению, выращивание бактерии, выделение из культуральной жидкости и очистка L-цистеина могут быть осуществлены ферментативными способами, традиционно используемыми для аминокислоты, которая продуцируется бактерией.According to the present invention, the cultivation of bacteria, isolation from the culture fluid and purification of L-cysteine can be carried out by enzymatic methods traditionally used for the amino acid that is produced by the bacterium.

Питательная среда для выращивания может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что она содержит источники углерода, азота, минеральные соединения и, если необходимо, питательные добавки в количестве, необходимом для роста бактерии. Источники углерода включают в себя различные углеводы, такие как глюкоза и сахароза, и различные органические кислоты. В зависимости от способа ассимиляции используемых бактерий, могут быть использованы спирты, такие как этанол и глицерин. В качестве источников азота используются аммиак, различные соли аммония, такие как сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота, такие как пептон, гидролизат соевых бобов и микробный ферментолизат. В качестве источников серы, согласно настоящему изобретению, используются сульфат аммония, сульфат магния, сульфат железа, сульфат марганца и подобные им. В качестве минеральных соединений используются однозамещенный фосфат калия, хлорид натрия, хлорид кальция, соли магния, соли железа, соли марганца и подобные им. В качестве витаминов используются тиамин, дрожжевой экстракт и подобные им.The growth medium can be either synthetic or natural, provided that it contains sources of carbon, nitrogen, mineral compounds and, if necessary, nutritional supplements in the amount necessary for the growth of bacteria. Carbon sources include various carbohydrates, such as glucose and sucrose, and various organic acids. Depending on the method of assimilation of the bacteria used, alcohols such as ethanol and glycerin may be used. Ammonia, various ammonium salts such as ammonium sulfate, other nitrogen compounds such as amines, natural nitrogen sources such as peptone, soybean hydrolyzate, and microbial fermentolizate are used as nitrogen sources. As sources of sulfur, according to the present invention, ammonium sulfate, magnesium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate and the like are used. As mineral compounds, monosubstituted potassium phosphate, sodium chloride, calcium chloride, magnesium salts, iron salts, manganese salts and the like are used. As vitamins, thiamine, yeast extract and the like are used.

Выращивание проводят предпочтительно в аэробных условиях, таких как взбалтывание и аэрация с перемешиванием, при температуре от 20°С до 40°С, предпочтительно от 30°С до 38°С. Значение pH обычно варьирует в пределах от 5 до 9, предпочтительно в пределах от 6.5 до 7.2. pH среды может быть скорректирован аммиаком, карбонатом кальция, различными кислотами, основаниями и буферами. Обычно, выращивание в течение от 1 до 5 дней приводит к накоплению целевой L-аминокислоты в культуральной жидкости.The cultivation is preferably carried out under aerobic conditions, such as shaking and aeration with stirring, at a temperature of from 20 ° C to 40 ° C, preferably from 30 ° C to 38 ° C. The pH value usually ranges from 5 to 9, preferably from 6.5 to 7.2. The pH of the medium can be adjusted with ammonia, calcium carbonate, various acids, bases and buffers. Typically, growing for 1 to 5 days leads to the accumulation of the target L-amino acid in the culture fluid.

После выращивания, нерастворимые компоненты, такие как клетки, могут быть удалены из питательной среды методом центрифугирования или фильтрации на мембране, после чего целевая L-аминокислота может быть выделена и очищена методами ионного обмена, концентрации или кристаллизации.After growth, insoluble components, such as cells, can be removed from the nutrient medium by centrifugation or filtration on a membrane, after which the target L-amino acid can be isolated and purified by ion exchange, concentration or crystallization.

Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings

На Фигуре 1 изображены последовательности природного промотора Pnlp и промотора Pnlp8.Figure 1 depicts the sequence of the natural Pnlp promoter and the Pnlp8 promoter.

На Фигуре 2 изображена конструкция плазмиды pM12-ter(thr).Figure 2 shows the construction of plasmid pM12-ter (thr).

На Фигуре 3 изображена конструкция интегративной кассеты intJS.Figure 3 shows the design of an integJ cassette intJS.

На Фигуре 4 изображена конструкция плазмиды pMIV-5JS.Figure 4 shows the construction of plasmid pMIV-5JS.

ПримерыExamples

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. Конструкция штамма с усиленной экспрессией гена cysMExample 1. Construction of a strain with enhanced cysM gene expression

1. Конструкция штамма P.ananatis EYPSG81. Construction of the strain P.ananatis EYPSG8

ДНК-фрагмент, содержащий промотор гена nlpD из Е.coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма Е.coli MG1655 (АТСС 700926) была использована в качестве матрицы, в качестве праймеров использовали P1 (SEQ ID No:6) и Р2 (SEQ ID No:7). Праймер P1 (SEQ ID No:6) содержит сайт для рестриктазы SalI на 5'-конце. Праймер Р2 (SEQ ID No:7) содержит сайт для рестриктазы PaeI на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 55°С, 15 сек при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0, 2 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный фрагмент обрабатывался эндонуклеазами PaeI и SalI. Полученный ДНК-фрагмент лигировали с плазмидой pMIV-5JS (конструирование плазмиды pMIV-5JS описано в Справочном примере 1), предварительно обработанной эндонуклеазами PaeI и SalI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида содержала промотор гена nlpD из Е.coli, и была названа pMIV-Pnlp0.The DNA fragment containing the promoter of the nlpD gene from E. coli was obtained by PCR. The chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 (ATCC 700926) was used as a template; P1 (SEQ ID No: 6) and P2 (SEQ ID No: 7) were used as primers. Primer P1 (SEQ ID No: 6) contains a SalI restriction enzyme site at the 5 ′ end. Primer P2 (SEQ ID No: 7) contains a PaeI restriction enzyme site at the 5'-end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 55 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.2 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. Then the purified fragment was treated with endonucleases PaeI and SalI. The resulting DNA fragment was ligated with the plasmid pMIV-5JS (the construction of the plasmid pMIV-5JS is described in Reference example 1), pretreated with endonuclease PaeI and SalI. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), plates were incubated overnight at 37 ° C until distinctive individual colonies were formed. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmid contained the promoter of the nlpD gene from E. coli, and was named pMIV-Pnlp0.

ДНК-фрагмент, содержащий терминатор гена rrnB из Е.coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма Е.coli MG1655 была использована в качестве матрицы, в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды Р3 (SEQ ID No:8) и Р4 (SEQ ID No:9). Праймер Р3 (SEQ ID Nо:8) содержит сайт для рестриктазы XbaI на 5'-конце. Праймер Р4 (SEQ ID No:8) содержит сайт для рестриктазы BamHI на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 59°С, 15 сек при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0,3 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный фрагмент обрабатывали эндонуклеазами BamHI и XbaI. Полученный ДНК-фрагмент лигировали с плазмидой pMIV-Pnlp0, предварительно обработанной эндонуклеазами BamHI и XbaI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида содержала терминатор гена rrnB Е.coli, и была названа pMIV-Pnlp0-ter.A DNA fragment containing the terminator of the rrnB gene from E. coli was obtained by PCR. The chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 was used as a template; oligonucleotides P3 (SEQ ID No: 8) and P4 (SEQ ID No: 9) were used as primers. Primer P3 (SEQ ID NO: 8) contains a XbaI restriction enzyme site at the 5 ′ end. Primer P4 (SEQ ID No: 8) contains a BamHI restriction enzyme site at the 5'-end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 59 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.3 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. The purified fragment was then treated with BamHI and XbaI endonucleases. The resulting DNA fragment was ligated with the plasmid pMIV-Pnlp0, pretreated with BamHI and XbaI endonucleases. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmid contained the E. coli rrnB gene terminator and was named pMIV-Pnlp0-ter.

ДНК-фрагмент, содержащий ген yeaS из Е.coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма Е.coli MG1655 была использована в качестве матрицы, в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды Р5 (SEQ ID No:10) и Р6 (SEQ ID No: 11). Праймер Р5 (SEQ ID No:10) содержит сайт для рестриктазы SalI на 5'-конце. Праймер Р6 (SEQ ID No: 11) содержит сайт для рестриктазы XbaI на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 55°С, 15 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0,7 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный фрагмент обрабатывали эндонуклеазами SalI и XbaI. Полученный ДНК-фрагмент лигировали с плазмидой pMIV-Pnlp0-ter, предварительно обработанной эндонуклеазами SalI и XbaI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида содержала ген yeaS из Е.coli, и была названа pMIV-Pnlp0-yeaS3.A DNA fragment containing the yeaS gene from E. coli was obtained by PCR. The chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 was used as a template; oligonucleotides P5 (SEQ ID No: 10) and P6 (SEQ ID No: 11) were used as primers. Primer P5 (SEQ ID No: 10) contains a SalI restriction enzyme site at the 5'-end. Primer P6 (SEQ ID No: 11) contains a XbaI restriction enzyme site at the 5'-end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 55 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.7 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. Then, the purified fragment was treated with SalI and XbaI endonucleases. The resulting DNA fragment was ligated with the plasmid pMIV-Pnlp0-ter pretreated with SalI and XbaI endonucleases. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmid contained the yeaS gene from E. coli and was named pMIV-Pnlp0-yeaS3.

Затем была выполнена рандомизация района -10 промотора PnlpD и селекция промотора Pnlp8. 3'-конец промотора PnlpD был получен с помощью ПЦР-амплификации. Плазмиду pMIV-Pnlp0 использовали в качестве матрицы, а в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды P1 (SEQ ID No:6) и Р7 (SEQ ID No: 12). Праймер Р7 содержит случайные нуклеотиды, указанные в последовательности SEQ ID NO: 12 обозначением "n" (для А или G, или С или Т), и сайт для рестриктазы BglII на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 15 сек при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. 5'-конец промотора PnlpD был получен с помощью ПЦР-амплификации. Плазмиду pMIV-Pnlp0 использовали в качестве матрицы, а в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды Р2 (SEQ ID No:7) и Р8 (SEQ ID No: 13). Праймер Р8 содержит случайные нуклеотиды, указанные в последовательности SEQ ID NO: 13 обозначением "n" (для А или G, или С, или Т), и сайт для рестриктазы BglII на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 15 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Оба амплифицированных ДНК-фрагмента очищали с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем полученные фрагменты обрабатывали эндонуклеазой BglII с последующим лигированием фрагментов в эквимолярном соотношении. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали в качестве матрицы для следующей реакции ПЦР, в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды P1 (SEQ ID No:6) и P2 (SEQ ID No:7). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 12 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 15 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С.Then, randomization of the −10 region of the P nlpD promoter and selection of the P nlp8 promoter were performed . The 3 ′ end of the P nlpD promoter was obtained by PCR amplification. Plasmid pMIV-Pnlp0 was used as a template, and oligonucleotides P1 (SEQ ID No: 6) and P7 (SEQ ID No: 12) were used as primers. Primer P7 contains random nucleotides indicated in the sequence SEQ ID NO: 12 by the designation “n” (for A or G, or C or T), and a BglII restriction enzyme site at the 5 ′ end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The 5'-end of the P nlpD promoter was obtained by PCR amplification. Plasmid pMIV-Pnlp0 was used as a template, and oligonucleotides P2 (SEQ ID No: 7) and P8 (SEQ ID No: 13) were used as primers. Primer P8 contains random nucleotides indicated in the sequence SEQ ID NO: 13 by the designation "n" (for A or G, or C, or T), and a BglII restriction enzyme site at the 5'-end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. Both amplified DNA fragments were purified by agarose gel electrophoresis. Then, the obtained fragments were treated with BglII endonuclease followed by ligation of the fragments in an equimolar ratio. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used as a template for the next PCR reaction; oligonucleotides P1 (SEQ ID No: 6) and P2 (SEQ ID No: 7) were used as primers. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 12 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C.

Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0,2 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный фрагмент обрабатывали эндонуклеазами PaeI и SalI. Далее, полученный ДНК-фрагмент лигировали с плазмидой pMIV-Pnlp0-yeaS3, предварительно обработанной эндонуклеазами PaeI и SalI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида содержала промотор Pnlp8 (Фиг.1), и была названа pMIV-Pnlp8-yeaS7.The amplified DNA fragment was about 0.2 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. Then, the purified fragment was treated with PaeI and SalI endonucleases. Next, the obtained DNA fragment was ligated with the plasmid pMIV-Pnlp0-yeaS3, pretreated with endonucleases PaeI and SalI. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmid contained the P nlp8 promoter (Figure 1), and was named pMIV-Pnlp8-yeaS7.

Затем плазмиду pMIV-Pnlp8-yeaS7 обрабатывали эндонуклеазой HindIII с последующей очисткой и добавлением большого фрагмента ДНК-полимеразы I (фрагмент Кленова). Полученный ДНК-фрагмент очищали и обрабатывали эндонуклеазой NcoI. Далее полученный ДНК-фрагмент очищали и лигировали в эквимолярном соотношении с плазмидой pMW-Pomp-cysE5 (pMT-Pomp-cysE5 была получена из pMIV-Pomp-cysE5 путем клонирования фрагмента XbaI-Eco88I, обработанного фрагментом Кленова, из pACYC-184 (tet-R) по PvuI сайту плазмиды pMIV-Pomp-cysE5; плазмида pMIV-Pomp-cysE5 была получена путем субклонирования фрагмента PaeI+SacI из pMW-Pomp-cysE5 (см. заявку РСТ WO 2005007841), по тем же сайтам плазмиды pMIV-5JS), предварительно обработанной эндонуклеазами SmaI и NcoI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученные плазмиды содержали ген cysE5, и были названы pMIV-EY2. Для подтверждения исправности cysE5 аллеля в полученных трансформантах была измерена ферментативная активность серинацетилтрансферазы.The plasmid pMIV-Pnlp8-yeaS7 was then treated with HindIII endonuclease, followed by purification and addition of a large fragment of DNA polymerase I (Klenov fragment). The resulting DNA fragment was purified and treated with NcoI endonuclease. Next, the obtained DNA fragment was purified and ligated in an equimolar ratio with the plasmid pMW-Pomp-cysE5 (pMT-Pomp-cysE5 was obtained from pMIV-Pomp-cysE5 by cloning the XbaI-Eco88I fragment treated with the Klenov fragment from pACYC-184 (tet R) at the PvuI site of plasmid pMIV-Pomp-cysE5; plasmid pMIV-Pomp-cysE5 was obtained by subcloning a PaeI + SacI fragment from pMW-Pomp-cysE5 (see PCT application WO 2005007841), at the same sites of plasmid pMIV-JS) pretreated with SmaI and NcoI endonucleases. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmids contained the cysE5 gene and were named pMIV-EY2. To confirm the operability of the cysE5 allele in the obtained transformants, the enzymatic activity of serine acetyltransferase was measured.

Следующим этапом была интеграция генов cysE5 и yeaS в хромосому штамма SC17 P.ananatis (патент США 6596517). Плазмида рМН10 (Зименков Д. и др., Биотехнология, 6, 1-22 (2004)) была использована для трансформации штамма SC17 P.ananatis методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Полученный штамм SC17/pMH10 дважды пересевали. Затем с помощью метода электропорации проводили трансформацию бактерий P.ananatis полученного штамма SC17/pMH10 (этот штамм растет при 30°С) плазмидой pMIV-EY2. Полученные трансформанты подвергали тепловому шоку при высокой температуре (42°С, 20 минут) и высевали на LB-агар, содержащий хлорамфеникол (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 39°С до образования различимых индивидуальных колоний. Около 50 клонов пересевали при 39°С, и каждый из них засевался в 1 мл LA-среды и инкубировали 48 часов при 39°С. После инкубации все 50 вариантов тестировали на утрату плазмид рМН10 и pMIV-EY2, и отбирали варианты, устойчивые к хлорамфениколу (20 мг/л), но чувствительные к канамицину (20 мг/л) и ампициллину (50 мг/л). Желаемые интегранты были идентифицированы с помощью ПЦР анализа с праймерами Р1 и Р6. Полученная линия штаммов была названа EY01-EY50, все из них были проверены на способность продуцировать цистеин в пробирках для ферментации. Для дальнейших экспериментов был отобран наилучший продуцент - штамм EY19.The next step was the integration of cysE5 and yeaS genes into the chromosome of P.ananatis strain SC17 (US patent 6596517). The plasmid pMH10 (D. Zimenkov et al., Biotechnology, 6, 1-22 (2004)) was used to transform P. ananatis strain SC17 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with kanamycin (20 mg / L), plates were incubated overnight at 30 ° C until distinctive individual colonies were formed. The resulting strain SC17 / pMH10 was reseeded twice. Then, using the electroporation method, P.ananatis bacteria were transformed with the obtained strain SC17 / pMH10 (this strain grows at 30 ° С) with plasmid pMIV-EY2. The obtained transformants were heat shocked at a high temperature (42 ° C, 20 minutes) and plated on LB agar containing chloramphenicol (20 mg / L), the plates were incubated overnight at 39 ° C to form distinct individual colonies. About 50 clones were seeded at 39 ° C, and each of them was seeded in 1 ml of LA medium and incubated for 48 hours at 39 ° C. After incubation, all 50 variants were tested for the loss of plasmids pMH10 and pMIV-EY2, and variants resistant to chloramphenicol (20 mg / L) but sensitive to kanamycin (20 mg / L) and ampicillin (50 mg / L) were selected. Desired integrants were identified by PCR analysis with primers P1 and P6. The resulting strain line was named EY01-EY50, all of which were tested for their ability to produce cysteine in fermentation tubes. For further experiments, the best producer, strain EY19, was selected.

Чтобы избавить штамм P.ananatis EY19 от устойчивости к хлорамфениколу, EY19 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 (WO 2005/010175) методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы за счет отбора вариантов, чувствительных к хлорамфениколу (20 мг/л). Такой «вылеченный» штамм был назван EY19(s).To relieve the P.ananatis EY19 strain of chloramphenicol resistance, EY19 was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 (WO 2005/010175) by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with tetracycline (10 mg / L), the plates were incubated overnight at 30 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Desired transformants were identified by selecting variants sensitive to chloramphenicol (20 mg / L). Such a “cured" strain was named EY19 (s).

Следующим этапом была замена у штамма EY19(s) промоторного района cysPTWA-генов промоторным районом Pnlp8. ПЦР была выполнена с использованием плазмиды pMIV-Pnlp8 -yeaS7 в качестве матрицы и праймерами P1 and Р2. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 20 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 59°С, 15 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0,2 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный фрагмент обрабатывался фрагментом Кленова. После этого, полученный ДНК-фрагмент лигировали в эквимолярном соотношении с плазмидой pMW118-(λattL-Kmr-λattR) (Справочный пример 2), предварительно обработанной эндонуклеазой XbaI и фрагментом Кленова. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды из и анализировали с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида, содержащая промотор Pnlp, была названа pMW-Km-Pnlp8. Затем проводили ПЦР с использованием плазмиды pMW-Km-Pnlp8 в качестве матрицы и праймерами Р9 (SEQ ID No: 14) и P10 (SEQ ID No: 15). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 30 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 54°С, 90 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Полученный ДНК-фрагмент длиной около 1,6 т.п.н. очищали с помощью агарозного гель-электрофореза и использовали для трансформации штамма P.ananatis SC17(0) методом электропорации. Трансформанты высевали на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами P11 (SEQ ID No: 16) и Р12 (SEQ ID No: 17). Полученный штамм был назван SC17-Pnlp8-PTWA. Из штамма SC17-Pnlp8-PTWA выделяли хромосомную ДНК, 10 мкг которой использовали для трансформации штамма P.ananatis EY19(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами Р11 и Р12. Полученный штамм был назван EYP197. Чтобы избавиться от устойчивости штамма P.ananatis EY19 к канамицину, штамм EY19 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировали при 30°С в течение ночи до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к канамицину (20 мг/л). Такой «вылеченный» штамм был назван EY197(s).The next step was the replacement of the cysPTWA gene promoter region with the Pnlp8 promoter region in strain EY19 (s). PCR was performed using the plasmid pMIV-Pnlp8 -yeaS7 as template and primers P1 and P2. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 20 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 59 ° C, 15 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.2 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. Then, the purified fragment was treated with a Klenov fragment. After that, the obtained DNA fragment was ligated in an equimolar ratio with the plasmid pMW118- (λattL-Km r -λattR) (Reference example 2), pre-treated with XbaI endonuclease and Klenov fragment. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with kanamycin (20 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by restriction analysis. The resulting plasmid containing the Pnlp promoter was named pMW-Km-Pnlp8. Then, PCR was performed using the plasmid pMW-Km-Pnlp8 as template and primers P9 (SEQ ID No: 14) and P10 (SEQ ID No: 15). PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 30 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 54 ° C, 90 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The resulting DNA fragment with a length of about 1.6 TPN purified by agarose gel electrophoresis and used to transform the strain P.ananatis SC17 (0) by electroporation. Transformants were plated on LB agar with kanamycin (20 mg / L), plates were incubated overnight at 34 ° C until distinct individual colonies were formed. The desired transformants were identified by PCR with primers P11 (SEQ ID No: 16) and P12 (SEQ ID No: 17). The resulting strain was named SC17-Pnlp8-PTWA. Chromosomal DNA was isolated from SC17-Pnlp8-PTWA strain, 10 μg of which was used to transform P.ananatis EY19 (s) strain by electroporation. The obtained transformants were seeded on LB agar with kanamycin (20 mg / L), plates were incubated overnight at 34 ° C until distinctive individual colonies were formed. The desired transformants were identified by PCR with primers P11 and P12. The resulting strain was named EYP197. To get rid of the resistance of the strain P.ananatis EY19 to kanamycin, strain EY19 was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with tetracycline (10 mg / L), plates were incubated at 30 ° C overnight until distinct individual colonies were formed. Desired transformants were identified by selection of kanamycin-sensitive variants (20 mg / L). Such a “cured" strain was named EY197 (s).

Мутация N348A была введена с помощью сайт-специфического мутагенеза. Для этого, 3'-конец гена serA (с мутацией) был получен с помощью ПЦР-амплификации хромосомной ДНК штамма SC17 с праймерами Р13 (SEQ ID No: 18) и Р14 (SEQ ID No: 19), a 5'-конец гена serA был получен ПЦР-амплификацией хромосомной ДНК штамма SC17 с праймерами Р15 (SEQ ID No:20) и Р16 (SEQ ID No:21). Оба праймера Р14 (SEQ ID No:19) и P16 (SEQ ID No:21) содержат сайт для рестриктазы Smal на 5'-конце. Условия для первой ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 60 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Условия для второй ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 20 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 20 сек при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Оба амплифицированных ДНК-фрагмента очищали с помощью агарозного гель-электрофореза и обрабатывали эндонуклеазой SmaI. Далее полученные ДНК-фрагменты лигировали в эквимолярном соотношении. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и использовали в качестве матрицы для последующей ПЦР (с праймерами Р13 и Р15). Праймер Р13 (SEQ ID No: 18) содержит сайт для рестриктазы SalI на 5'-конце. Праймер Р15 (SEQ ID No:20) содержит сайт для рестриктазы XbaI на 5'-конце. Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 мин при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 мин при 95°С, 30 с при 50°С, 40 с при 72°С; условия для последующих 15 циклов: 20 с при 94°С, 20 с при 60°С, 75 с при 72°С; финальная элонгация: 5 мин при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 1,3 т.п.н., его очистку осуществляли с помощью агарозного гель-электрофореза. Полученный фрагмент обрабатывали эндонуклеазами SalI и XbaI. После рестрикции ДНК-фрагмент лигировали в эквимолярном соотношении с плазмидой pMIV-Pnlp8-ter, предварительно обработанной эндонуклеазами SalI и XbaI. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е.coli MG1655 методом электропорации.Mutation N348A was introduced using site-specific mutagenesis. For this, the 3'-end of the serA gene (with mutation) was obtained by PCR amplification of chromosomal DNA of strain SC17 with primers P13 (SEQ ID No: 18) and P14 (SEQ ID No: 19), and the 5'-end of the gene serA was obtained by PCR amplification of the chromosomal DNA of strain SC17 with primers P15 (SEQ ID No: 20) and P16 (SEQ ID No: 21). Both primers P14 (SEQ ID No: 19) and P16 (SEQ ID No: 21) contain a Smal restriction enzyme site at the 5'-end. The conditions for the first PCR were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 60 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The conditions for the second PCR were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 20 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 20 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. Both amplified DNA fragments were purified by agarose gel electrophoresis and treated with SmaI endonuclease. Next, the obtained DNA fragments were ligated in an equimolar ratio. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and used as a template for subsequent PCR (with primers P13 and P15). Primer P13 (SEQ ID No: 18) contains a SalI restriction enzyme site at the 5'-end. Primer P15 (SEQ ID No: 20) contains a XbaI restriction enzyme site at the 5'-end. PCR conditions were as follows: 3 min denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 s at 50 ° C, 40 s at 72 ° C; conditions for the next 15 cycles: 20 s at 94 ° C, 20 s at 60 ° C, 75 s at 72 ° C; final elongation: 5 min at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 1.3 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. The resulting fragment was treated with SalI and XbaI endonucleases. After restriction, the DNA fragment was ligated in an equimolar ratio with the plasmid pMIV-Pnlp8-ter pretreated with SalI and XbaI endonucleases. The ligation mixture was incubated overnight at 4 ° C and then used to transform E. coli strain MG1655 by electroporation.

Полученные трансформанты высевали на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Из полученных трансформантов выделяли плазмиды и анализировали с помощью секвенирования. Полученная плазмида, содержащая ген serA с мутацией N348A, была названа pMIV-Pnlp8-serA348.The obtained transformants were plated on LB agar with ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed by sequencing. The resulting plasmid containing the serA gene with the N348A mutation was named pMIV-Pnlp8-serA348.

Следующим этапом была интеграция аллеля serA348 в хромосому штамма P.ananatis SC17. ДНК плазмиды pMIV-Pnlp8-serA348 была использована для трансформации штамма P.ananatis SC17/pMH10 (этот штамм растет при 30°С) методом электропорации. Полученные трансформанты подвергали тепловому шоку (20 минут при 42°С) и высевали на LB-агар с хлорамфениколом (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 39°С до образования различимых индивидуальных колоний. Около 50 клонов пересевали при 39°С, и каждый из них засевали в 1 мл LA-среды и инкубировали 48 часов при 39°С. После инкубации все 50 вариантов тестировали на отсутствие плазмид рМН10 и pMIV-Pnlp8-serA348, отбирали варианты, устойчивые к хлорамфениколу (20 мг/л), но чувствительные к канамицину (20 мг/л) и ампициллину (50 мг/л). Желаемые интегранты были идентифицированы с помощью ПЦР-анализа с праймерами Р1 и Р15. Во всех полученных вариантах была измерена специфическая активность фосфоглицератдегидрогеназы (PGD), и для последующих экспериментов был отобран вариант SC17int-serA348 с наибольшей активностью.The next step was the integration of the serA348 allele into the chromosome of P.ananatis SC17 strain. The plasmid DNA pMIV-Pnlp8-serA348 was used to transform P.ananatis strain SC17 / pMH10 (this strain grows at 30 ° C) by electroporation. The obtained transformants were subjected to heat shock (20 minutes at 42 ° C) and plated on LB agar with chloramphenicol (20 mg / L), plates were incubated overnight at 39 ° C to form distinct individual colonies. About 50 clones were seeded at 39 ° C, and each of them was seeded in 1 ml of LA medium and incubated for 48 hours at 39 ° C. After incubation, all 50 variants were tested for the absence of plasmids pMH10 and pMIV-Pnlp8-serA348, and variants resistant to chloramphenicol (20 mg / L) but sensitive to kanamycin (20 mg / L) and ampicillin (50 mg / L) were selected. The desired integrants were identified by PCR analysis with primers P1 and P15. In all the obtained variants, the specific activity of phosphoglycerate dehydrogenase (PGD) was measured, and the SC17int-serA348 variant with the highest activity was selected for subsequent experiments.

Следующим этапом был перенос интегрированной копии serA348 в штамм EYP197(s).The next step was the transfer of an integrated copy of serA348 to strain EYP197 (s).

Из штамма SC17int-serA348 была выделена хромосомная ДНК, 10 мкг которой были использованы для трансформации штамма P.ananatis EYP197(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с хлорамфениколом (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы ПЦР-анализом с праймерами Р1 и Р15. Полученный штамм был назван EYPS1976.Chromosomal DNA was isolated from SC17int-serA348 strain, 10 μg of which was used to transform P.ananatis strain EYP197 (s) by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with chloramphenicol (20 mg / L), the plates were incubated overnight at 34 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. The desired transformants were identified by PCR analysis with primers P1 and P15. The resulting strain was named EYPS1976.

Следующим этапом было введение делеции gcd в штамм EYPS1976. Чтобы избавиться от устойчивости штамма P.ananatis EYPS1976 к хлорамфениколу, штамм EYPS1976 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к хлорамфениколу (20 мг/л). Такой вылеченный штамм был назван EY1976(s).The next step was the introduction of a gcd deletion in strain EYPS1976. To get rid of the resistance of the strain P.ananatis EYPS1976 to chloramphenicol, the strain EYPS1976 was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with tetracycline (10 mg / L), the plates were incubated overnight at 30 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Desired transformants were identified by selection of chloramphenicol-sensitive variants (20 mg / L). Such a cured strain was named EY1976 (s).

Штамм P.ananatis SC17(0) (патентная заявка России RU 2006134574), в котором ген gcd делетирован, был сконструирован с помощью метода, впервые разработанного Datsenko K.А., Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645), называемого "Red-зависимая интеграция". ДНК-фрагмент, содержащий кассету устойчивости к канамицину KmR был получен методом ПЦР с использованием праймеров Р17 (SEQ ID NO: 22) и Р18 (SEQ ID NO: 23) и плазмиды pMW118-attL-Km-attR-ter_rrnB (Справочный пример 2) в качестве матрицы. Полученный ПЦР-продукт очищали с помощью агарозного гель-электрофореза и использовали для электропорации штамма P.ananatis SC17(0), содержащего плазмиду pKD46 с температур-зависимой репликацией. Плазмида pKD46 (Datsenko K.А. and Wanner B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12:6640-45) несет ДНК-фрагмент фага λ размером 2154 нуклеотида (хромосомная позиция: 31088 - 33241 последовательности с инвентарным номером J02459 в базе GenBank), и содержит гены Red-зависимой гомологичной рекомбинации фага (гены γ, β и ехо-гены), находящиеся под контролем индуцируемого арабинозой промотора ParaB. Плазмида pKD46 необходима для интеграции ПЦР-продукта в хромосому штамма SC17(0). Мутанты с делетированным геном gcd и маркированные геном Km-устойчивости были проверены с помощью ПЦР. Для проверки использовали локус-специфические праймеры Р19 (SEQ ID NO: 3) и Р20 (SEQ ID NO: 4). ПЦР-продукт, полученный в реакции с клетками родительского штамма SC17(0)gcd+ в качестве матрицы, имел длину 2560 п.н. ПЦР-продукт, полученный в реакции с клетками мутантного штамма в качестве матрицы, имел длину 1541 п.н. Мутантный штамм был назван SC17(0)Δgcd::Km.The strain P.ananatis SC17 (0) (Russian patent application RU 2006134574), in which the gcd gene was deleted, was constructed using the method first developed by Datsenko K.A., Wanner BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000 97 (12), 6640-6645), called "Red-Dependent Integration". The DNA fragment containing the kanamycin resistance cassette Km R was obtained by PCR using primers P17 (SEQ ID NO: 22) and P18 (SEQ ID NO: 23) and plasmid pMW118-attL-Km-attR-ter_rrnB (Reference example 2 ) as a matrix. The resulting PCR product was purified by agarose gel electrophoresis and used for electroporation of P.ananatis SC17 (0) strain containing plasmid pKD46 with temperature-dependent replication. Plasmid pKD46 (Datsenko K.A. and Wanner BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97: 12: 6640-45) carries a 2154 nucleotide phage λ fragment (chromosomal position: 31088 - 33241 sequences with inventory number J02459 in the GenBank database), and contains the genes of Red-dependent homologous phage recombination (genes γ, β and exo-genes), which are controlled by the arabinose-induced P araB promoter. Plasmid pKD46 is required for integration of the PCR product into the chromosome of strain SC17 (0). Mutants with a deleted gcd gene and labeled with a Km resistance gene were verified by PCR. For testing, locus-specific primers P19 (SEQ ID NO: 3) and P20 (SEQ ID NO: 4) were used. The PCR product obtained in the reaction with cells of the parental SC17 (0) gcd + strain as a matrix was 2560 bp in length. The PCR product obtained in the reaction with the cells of the mutant strain as a matrix had a length of 1541 bp The mutant strain was named SC17 (0) Δgcd :: Km.

Из штамма SC17Δgcd::Km была выделена хромосомная ДНК, 10 мкг выделенной ДНК использовали для трансформации штамма P.ananatis EYPS1976(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировали в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР-анализа с праймерами Р17 (SEQ ID No:22) и PI8 (SEQ ID No:23). Полученный штамм был назван EYPSG8.Chromosomal DNA was isolated from SC17Δgcd :: Km strain, 10 μg of extracted DNA was used to transform P.ananatis strain EYPS1976 (s) by electroporation. The obtained transformants were seeded on LB agar with kanamycin (20 mg / L), plates were incubated overnight at 34 ° C until distinctive individual colonies were formed. The desired transformants were identified by PCR analysis with primers P17 (SEQ ID No: 22) and PI8 (SEQ ID No: 23). The resulting strain was named EYPSG8.

Чтобы избавиться от устойчивости штамма P.ananatis EYPSG8 к канамицину, штамм EYPSG8 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевали на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировали при 30°С в течение ночи до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к канамицину (20 мг/л). Такой вылеченный штамм был назван EYPSG8(s).To get rid of the resistance of the P.ananatis EYPSG8 strain to kanamycin, the EYPSG8 strain was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar with tetracycline (10 mg / L), plates were incubated at 30 ° C overnight until distinctive individual colonies were formed. Desired transformants were identified by selection of kanamycin-sensitive variants (20 mg / L). Such a cured strain was named EYPSG8 (s).

2. Конструкция штамма EYPSGint1M22. Construction of strain EYPSGint1M2

Штамм EYPSGint1M2 был получен за счет интеграции гена cysM из Е.coli в хромосому EYPSG8(s). На первом этапе интеграция cysM была осуществлена в результате мини-µ интеграции плазмиды pMIV-Pnlp1-cysM (Справочный пример 3) в хромосому штамма SC17 с использованием µ-транспозазы, содержащейся в плазмиде рМН10 (как описано выше). Полученная конструкция (int(Pnlp1-cysM)) была перенесена из штамма SC17 в штамм EYPSG8 методом хромосомной трансформации с использованием CmR маркера для селекции. Полученный штамм SC17 int (PompC-cysE5-Pnlp8-yeaS)Pnlp8-cysPTWAint(Pnlp8-serA348)Agcdint(Pnlp1-cysM)) был назван EYPSGint1M2 и после вылечивания от маркера устойчивости к антибиотику использовался для дальнейших экспериментов.The EYPSGint1M2 strain was obtained by integrating the cysM gene from E. coli into the EYPSG8 (s) chromosome. In the first step, cysM integration was achieved by mini-integration of the plasmid pMIV-Pnlp1-cysM (Reference Example 3) into the chromosome of strain SC17 using the μ transposase contained in plasmid pMH10 (as described above). The resulting construct (int (Pnlp1-cysM)) was transferred from strain SC17 to strain EYPSG8 by chromosome transformation using a Cm R marker for selection. The obtained strain SC17 int (PompC-cysE5-Pnlp8-yeaS) Pnlp8-cysPTWAint (Pnlp8-serA348) Agcdint (Pnlp1-cysM)) was named EYPSGint1M2 and was used for further experiments after curing from the antibiotic resistance marker.

Пример 3. Активность S-сульфоцистеинредуктазы и глутатионредуктазы штаммов SC17/pMIV-grxC и SC17/pMIV-gorAExample 3. The activity of S-sulfocysteine reductase and glutathione reductase strains SC17 / pMIV-grxC and SC17 / pMIV-gorA

Чтобы оценить способность генов grxC и gorA из P.ananatis увеличивать активность S-сульфоцистеинредуктазы и глутатионредуктазы, штамм SC17 был трансформирован плазмидами pMIV-grxC (Справочный пример 4) и pMIV-gorA (Справочный пример 4), в результате были получены штаммы SC17/pMIV-grxC и SC17/pMIV-gorA, соответственно.To evaluate the ability of the grxC and gorA genes from P.ananatis to increase the activity of S-sulfocysteine reductase and glutathione reductase, strain SC17 was transformed with the plasmids pMIV-grxC (Reference Example 4) and pMIV-gorA (Reference Example 4), resulting in strains of SC17 / pMIV -grxC and SC17 / pMIV-gorA, respectively.

Клетки штаммов SC17, SC17/pMIV-grxC и SC17/pMIV-gorA из ночных культур, выращенных в среде М9 с соответствующими добавками, разводили свежей средой в соотношении 1:20 и выращивали при 34°С. Клетки собирали на поздней экспоненциальной фазе (примерно 6 часов). Собранные клетки однократно отмывали солевым раствором, ресуспендировали в 50 мМ Tris-HCl, pH 7.0,2 мМ DTT и разрушали ультразвуком. Растворимую фракцию белка использовали в качестве белкового препарата для измерения активности S-сульфоцистеинредуктазы и глутатионредуктазы.Cells of strains SC17, SC17 / pMIV-grxC and SC17 / pMIV-gorA from night cultures grown in M9 medium with the appropriate additives were diluted with fresh medium at a ratio of 1:20 and grown at 34 ° C. Cells were harvested at the late exponential phase (approximately 6 hours). The collected cells were washed once with saline, resuspended in 50 mM Tris-HCl, pH 7.0.2 mM DTT, and destroyed by ultrasound. The soluble protein fraction was used as a protein preparation for measuring the activity of S-sulfocysteine reductase and glutathione reductase.

S-сульфоцистеинредуктаза вместе со своим кофактором, глутатионом (GSH), катализирует восстановление S-сульфоцистеина до цистеина и сульфита, с получением окисленной формы глутатиаона (GSSG). Методы для измерения активности основывались на сопряжении указанной реакции с глутатионредуктазой, которая вместе со своим кофактором, НАДФН, катализирует восстановление окисленного глутатиона (GSSG) до глутатиона (GSH). Используемый метод являлся спектрофотометрическим измерением, при котором окисление НАДФН до НАДФ+ контролировалось по снижению абсорбции при 340 нм. Единица измерения активности S-сульфоцистеинредуктазы может быть выражена в пересчете на окисление НАДФН или восстановление GSSG, так как их молярное соотношение равно 1:1.S-sulfocysteine reductase, together with its cofactor, glutathione (GSH), catalyzes the reduction of S-sulfocysteine to cysteine and sulfite to give the oxidized form of glutathione (GSSG). Methods for measuring activity were based on coupling this reaction with glutathione reductase, which, together with its cofactor, NADPH, catalyzes the reduction of oxidized glutathione (GSSG) to glutathione (GSH). The method used was a spectrophotometric measurement in which the oxidation of NADPH to NADP + was monitored to reduce absorption at 340 nm. The unit of measurement of the activity of S-sulfocysteine reductase can be expressed in terms of oxidation of NADPH or reduction of GSSG, since their molar ratio is 1: 1.

Реакционная смесь (1 мл) содержала: 100 мМ Tris-HCl, pH 7.5, 0.125 мМ NADPH, 0.1 мМ глутатиона (GSH, восстановленная форма), 1 ед. глутатионредуктазы (Sigma G3664), 2 мМ S-сульфоцистеина и препарат фермента. Реакцию инициировали добавлением S-сульфоцистеина и проводили при 20°С. Одна единица S-сульфоцистеинредуктазы определялась как количество фермента, необходимого для катализа восстановления одного микромоля НАДФН в минуту при pH 7.5 и 20°С. Продукт реакции (цистеин) определяли с помощью ВЭЖХ.The reaction mixture (1 ml) contained: 100 mm Tris-HCl, pH 7.5, 0.125 mm NADPH, 0.1 mm glutathione (GSH, reduced form), 1 unit glutathione reductase (Sigma G3664), 2 mM S-sulfocysteine and an enzyme preparation. The reaction was initiated by the addition of S-sulfocysteine and carried out at 20 ° C. One unit of S-sulfocysteine reductase was determined as the amount of enzyme required for catalysis of the reduction of one micromole of NADPH per minute at pH 7.5 and 20 ° C. The reaction product (cysteine) was determined by HPLC.

Глутатионредуктаза измерялась спектрофотометрически методом Carsberg (Carlberg I., Mannervik В., Glutathione reductase. Meth. Enzymol., 113, 485-490 (1985)).Glutathione reductase was measured spectrophotometrically by the Carsberg method (Carlberg I., Mannervik B., Glutathione reductase. Meth. Enzymol. 113, 485-490 (1985)).

Результаты измерений представлены в Таблице 1. Как видно из Таблицы 1, штамм SC17/pMIV-grxC демонстрировал большую активность S-сульфоцистеинредуктазны по сравнению с SC17 и SC17/pMIV-gorA; SC17/pMIV-gorA демонстрировал большую активность глутатионредуктазы по сравнению с SC17 и SC17/pMIV-grxC.The measurement results are presented in Table 1. As can be seen from Table 1, strain SC17 / pMIV-grxC showed greater activity of S-sulfocysteine reductase than SC17 and SC17 / pMIV-gorA; SC17 / pMIV-gorA showed greater glutathione reductase activity compared to SC17 and SC17 / pMIV-grxC.

Пример 4. Продукция L-цистеина штаммами P.ananatis 1. Продукция L-цистеина штаммами P.ananatis, трансформированными плазмидами, несущими гены grxC и gorA из P.ananatis, и гены grxB и grxC из Е.coli.Example 4. Production of L-cysteine by P.ananatis strains 1. Production of L-cysteine by P.ananatis strains transformed with plasmids carrying the grxC and gorA genes from P.ananatis, and the grxB and grxC genes from E. coli.

Чтобы оценить влияние усиления экспрессии генов grxC и gorA из P.ananatis, и генов grxB и grxC из Е.coli, на продукцию L-цистеина, штамм P.ananatis EYPSGint1M2 был трансформирован плазмидами pMIV-grxC, pMIV-gorA и pMIV-AC (Справочный пример 4), и pMIV-grxB(Ec), и pMIV-grxC(Ec) (Справочный пример 6), с получением штаммов EYPSGint1M2/pMIV-grxC, EYPSGint1M2/pMIV-gorA, EYPSGint1M2/pMIV-AC, EYPSGint1M2/pMIV-grxB(Ec) и EYPSGint1M2/pMIV-grxC(Ec), соответственно.To assess the effect of increased expression of the grxC and gorA genes from P.ananatis, and the grxB and grxC genes from E. coli, on the production of L-cysteine, P.ananatis strain EYPSGint1M2 was transformed with plasmids pMIV-grxC, pMIV-gorA and pMIV-AC ( Reference example 4), and pMIV-grxB (Ec), and pMIV-grxC (Ec) (Reference example 6), with obtaining strains EYPSGint1M2 / pMIV-grxC, EYPSGint1M2 / pMIV-gorA, EYPSGint1M2 / pMIV-AC, EYPSGint1M2 -grxB (Ec) and EYPSGint1M2 / pMIV-grxC (Ec), respectively.

Штаммы P.ananatis EYPSGint1M2, EYPSGint1M2/pMIV-grxC, EYPSGint1M2/pMIV-gorA, EYPSGint1M2/pMIV-AC, EYPSGint1M2/pMIV-grxB(Ec) и EYPSGint1M2/pMIV-grxC(Ec) выращивали в течение 17 часов при 34°С на L-агаре. Затем клетки приблизительно с 30 см2 поверхности чашки высевали в 500-мл колбы с L-средой (50 мл) и культивировали с аэрацией в течение 5 часов при 32°С. После этого культуры пересевали в 450 мл среды для ферментации в Jar-ферментеры (Marubisi) и культивировали при 30°С, pH 7,4 (с контролем водного NH3 (~4,66М)), DO2>25% (с перемешиванием при 900 об/мин).The strains P.ananatis EYPSGint1M2, EYPSGint1M2 / pMIV-grxC, EYPSGint1M2 / pMIV-gorA, EYPSGint1M2 / pMIV-AC, EYPSGint1M2 / pMIV-grxB (Ec) and EYPSGint1M2 / p for 34 h (° C) at 17 ° C pM on L-agar. Then, cells from approximately 30 cm 2 of the surface of the plate were plated in a 500 ml L-medium flask (50 ml) and cultured with aeration for 5 hours at 32 ° C. After this, the cultures were subcultured in 450 ml of fermentation medium in Jar fermenters (Marubisi) and cultivated at 30 ° С, pH 7.4 (with control of aqueous NH3 (~ 4.66 M)), D O2 > 25% (with stirring at 900 rpm).

После культивирования количество накопленного в среде L-цистеина устанавливали методом, описанным Gaitonde М.K. (Biochem J.; 104(2):627-33(1967)), со следующими модификациям: 150 мкл образца смешивали со 150 мкл 1М H2SO4, инкубировали 5 мин при 20°С, затем к смеси добавляли 700 мкл Н2О, 150 мкл полученной смеси переносили в новую пробирку и добавляли 800 мкл раствора А(1М Tris pH 8.0, 5 мМ DTT), полученную смесь инкубировали в течение 5 мин при 20°С, центрифугировали в течение 10 мин при 13000 об/мин, затем 100 мкл смеси переносили в 20×200-мм пробирки, добавляли 400 мкл H2O, 500 мкл ледяной уксусной кислоты и 500 мкл раствора В (0,63 г нингидрина; 10 мл ледяной уксусной кислоты; 10 мл 36% HCl), смесь инкубировали в течение 10 мин на водяной бане, затем добавляли 4,5 мл этанола и измеряли OD560. Концентрацию цистеина рассчитывали по формуле С(цис г/л)=11.3* OD560. Результаты измерений представлены в Таблице 2. Как видно из Таблицы 2, штаммы EYPSGint1M2/pMIV-grxC, EYPSGint1M2/pMIV-gorA, EYPSGint1M2/pMIV-AC, EYPSGint1M2/pMIV-grxB(Ec) и EYPSGint1M2/pMIV-grxC(Ec) демонстрировали большее количество накопленного L-цистеина по сравнению с EYPSGint1M2. Кроме того, использование генов gorA, grxB или grxC приводило к значительному снижению накопления побочного продукта, S-сульфоцистеина. Наиболее значительный эффект снижения накопления S-сульфоцистеина наблюдался у штамма, трансформированного двумя генами gorA и grxC одновременно.After cultivation, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined by the method described by Gaitonde M.K. (Biochem J .; 104 (2): 627-33 (1967)), with the following modifications: 150 μl of the sample was mixed with 150 μl of 1M H 2 SO 4 , incubated for 5 min at 20 ° C, then 700 μl of N was added to the mixture 2 O, 150 μl of the resulting mixture was transferred to a new tube and 800 μl of solution A was added (1M Tris pH 8.0, 5 mM DTT), the resulting mixture was incubated for 5 min at 20 ° C, centrifuged for 10 min at 13000 rpm then 100 μl of the mixture was transferred to 20 × 200 mm tubes, 400 μl of H 2 O, 500 μl of glacial acetic acid and 500 μl of solution B (0.63 g of ninhydrin; 10 ml of glacial acetic acid; 10 ml of 36% HCl) were added. the mixture was incubated in for 10 min in a water bath, then 4.5 ml of ethanol was added and OD 560 was measured. The cysteine concentration was calculated by the formula C (cis g / l) = 11.3 * OD 560 . The measurement results are shown in Table 2. As can be seen from Table 2, the strains EYPSGint1M2 / pMIV-grxC, EYPSGint1M2 / pMIV-gorA, EYPSGint1M2 / pMIV-AC, EYPSGint1M2 / pMIV-grxB (Ec) and EYPSGint1Mx / pMIV / pMIV / pMIV / grMB / Ec2) more accumulated L-cysteine compared to EYPSGint1M2. In addition, the use of the gorA, grxB or grxC genes led to a significant reduction in the accumulation of a by-product, S-sulfocysteine. The most significant effect of reducing the accumulation of S-sulfocysteine was observed in a strain transformed with two gorA and grxC genes simultaneously.

Состав среды для ферментации (г/л) был следующим:The composition of the fermentation medium (g / l) was as follows:

КонцентрацияConcentration ЕдиницаUnit (А) Глюкоза(A) Glucose 50fifty г/лg / l MgSO47H2OMgSO 4 7H 2 O 0,30.3 г/лg / l (В) Триптон Difco(B) Trypton Difco 22 г/лg / l Дрожжевой экстракт DifcoDifco Yeast Extract 1one г/лg / l (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 15fifteen г/лg / l KH2PO4 KH 2 PO 4 1,51,5 г/лg / l NaClNaCl 0,50.5 г/лg / l L-гистидин HClL-histidine HCl 0-0,10-0.1 г/лg / l L-метионинL-methionine 0-0,350-0.35 г/лg / l FeSO47H2OFeSO 4 7H 2 O 22 мг/лmg / l CaCl2 CaCl 2 15fifteen мг/лmg / l Цитрат натрия 5H2OSodium Citrate 5H 2 O 1one г/лg / l Na2MoO4H2ONa 2 MoO 4 H 2 O 0,150.15 мг/лmg / l CoCl26H2OCoCl 2 6H 2 O 0,70.7 мг/лmg / l MnCl24H2OMnCl 2 4H 2 O 1,61,6 мг/лmg / l ZnSO47H2OZnSO 4 7H 2 O 0,30.3 мг/лmg / l GD 113Gd 113 0,030,03 мг/лmg / l (С) Пиридоксин (натриевая соль)(C) Pyridoxine (sodium salt) 22 мг/лmg / l (D) Na2S2O35H2O(D) Na 2 S 2 O 3 5H 2 O 188,4188.4 г/лg / l

Стерилизация групп (А, В, С и D) проводилась отдельно для предотвращения неблагоприятных взаимодействий во время стерилизации.Sterilization of groups (A, B, C and D) was carried out separately to prevent adverse interactions during sterilization.

Добавление тиосульфата осуществлялось через отдельный насос, активирующийся совместно со щелочным насосом (тиосульфат добавляли в объеме, эквивалентном добавленному 4,6 N NH4OH).Thiosulfate was added via a separate pump, activated in conjunction with an alkaline pump (thiosulfate was added in an amount equivalent to the added 4.6 N NH 4 OH).

2. Продукция L-цистеина штаммами P.ananatis с интегрированными копиями генов grxC и gorA2. Production of L-cysteine by P.ananatis strains with integrated copies of the grxC and gorA genes

Чтобы оценить влияние усиления экспрессии генов grxC и gorA на продукцию L-цистеина, были также сконструированы штаммы P.ananatis EYPSGint1M2intAC и EYPSGint1M2Pnlp8-grxC.To evaluate the effect of increased expression of the grxC and gorA genes on the production of L-cysteine, P. ananatis strains EYPSGint1M2intAC and EYPSGint1M2Pnlp8-grxC were also constructed.

Интеграция генов grxC и gorA была осуществлена в результате мини-µu интеграции (с помощью µu-транспозазы, содержащейся в плазмиде рМН10) плазмиды pMIV-AC в хромосому штамма SC17. Полученная конструкция (intAC) была перенесена из штамма SC17 в штамм EYPSGint1M2 методом хромосомной трансформации. Полученный штамм был назван EYPSGint1M2intAC.The integration of the grxC and gorA genes was carried out as a result of mini-µu integration (using the µu transposase contained in plasmid pMH10) of plasmid pMIV-AC into the chromosome of strain SC17. The resulting construct (intAC) was transferred from strain SC17 to strain EYPSGint1M2 by chromosome transformation. The resulting strain was named EYPSGint1M2intAC.

Помоторный район гена grxC в хромосоме штамма EYPSGint1M2 был заменен промоторным районом Pn1p8 с помощью метода Red-зависимой интеграции. ДНК-фрагмент для Red-зависимой интеграции был получен методом ПЦР с праймерами P31(SEQ ID No:42) и P32(SEQ ID No:43) и ДНК плазмиды pMW-Km-Pnlp8-cysE (Справочный пример 5) в качестве матрицы. Полученный штамм был назван EYPSGint1M2Pnlp8-grxC.The pomotor region of the grxC gene in the chromosome of strain EYPSGint1M2 was replaced by the Pn1p8 promoter region using the method of Red-dependent integration. The DNA fragment for Red-dependent integration was obtained by PCR with primers P31 (SEQ ID No: 42) and P32 (SEQ ID No: 43) and plasmid DNA pMW-Km-Pnlp8-cysE (Reference Example 5) as a template. The resulting strain was named EYPSGint1M2Pnlp8-grxC.

Штаммы P.ananatis EYPSGint1M2, EYPSGint1M2intAC и EYPSGint1M2Pnlp8-grxC культивировали, как описано выше, количество L-цистеина, накопленного в среде, определяли с помощью метода, описанного выше. Результаты измерений представлены в Таблице 3. Как видно из Таблицы 3, EYPSGint1M2intAC и EYPSGint1M2Pnlp8-grxC накапливали большее количество L-цистеина по сравнению с EYPSGint1M2.Strains P.ananatis EYPSGint1M2, EYPSGint1M2intAC and EYPSGint1M2Pnlp8-grxC were cultured as described above, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined using the method described above. The measurement results are presented in Table 3. As can be seen from Table 3, EYPSGint1M2intAC and EYPSGint1M2Pnlp8-grxC accumulated a larger amount of L-cysteine compared to EYPSGint1M2.

Пример 5. Продукция L-цистеина штаммами Е.coliExample 5. Production of L-cysteine by E. coli strains

Чтобы оценить влияние усиления экспрессии генов grxC и grxC из Е.coli на продукцию L-цистеина, были сконструированы штаммы Е.coli MT/pACYC-DES/pMIV-grxB и MT/pACYC-DES/pMIV-grxC.In order to evaluate the effect of increased expression of grxC and grxC genes from E. coli on L-cysteine production, E. coli strains MT / pACYC-DES / pMIV-grxB and MT / pACYC-DES / pMIV-grxC were constructed.

Для этого, штамм Е.coli MT/pACYC-DES (европейский патент ЕР 1528108 В1) был трансформирован плазмидами pMIV-grxB и pMIV-grxC (см. Справочный пример 6), с получением штаммов MT/pACYC-DES/pMIV-grxB и MT/pACYC-DES/pMIV-grxC, соответственно.For this, the E. coli strain MT / pACYC-DES (European patent EP 1528108 B1) was transformed with the plasmids pMIV-grxB and pMIV-grxC (see Reference Example 6) to obtain strains MT / pACYC-DES / pMIV-grxB and MT / pACYC-DES / pMIV-grxC, respectively.

Штаммы MT/pACYC-DES, MT/pACYC-DES/pMIV-grxB и MT/pACYC-DES/pMIV-grxC культивировали в течение ночи с взбалтыванием при 34°С в 2 мл питательного бульона с добавлением 100 мг/л ампициллина и 25 мкг/мл стрептомицина. 0.2 мл полученных культур высевали в 2 мл среды для ферментации, содержащей хлорамфеникол (30 мг/л) и ампициллин (100 мг/л), в 20×200 мм пробирки, и выращивали при 34°С в течение 42 часов на ротационном шейкере при 250 об/мин. Состав среды для ферментации был следующим: 15.0 г/л (NH4)2SO4, 1.5 г/л KH2PO4, 1.0 г/л MgSO4, 20.0 г/л СаСО3, 0.1 мг/л тиамина, 1% LB, 6% глюкозы, 100 мг/л L-метионина и 3 г/л Na2S2O3.Strains MT / pACYC-DES, MT / pACYC-DES / pMIV-grxB and MT / pACYC-DES / pMIV-grxC were cultured overnight with shaking at 34 ° C in 2 ml of nutrient broth with the addition of 100 mg / l ampicillin and 25 μg / ml streptomycin. 0.2 ml of the obtained cultures were sown in 2 ml of fermentation medium containing chloramphenicol (30 mg / l) and ampicillin (100 mg / l) in 20 × 200 mm tubes, and grown at 34 ° C for 42 hours on a rotary shaker with 250 rpm The composition of the fermentation medium was as follows: 15.0 g / l (NH 4 ) 2 SO 4 , 1.5 g / l KH 2 PO 4 , 1.0 g / l MgSO 4 , 20.0 g / l CaCO 3 , 0.1 mg / l thiamine, 1% LB, 6% glucose, 100 mg / L L-methionine and 3 g / L Na 2 S 2 O 3 .

После культивирования количество накопленного в среде L-цистеина определяли методом, описанным Gaitonde, М.К. (Biochem. J., 104:2, 627-33 (1967)). Полученные результаты представлены в Таблице 4. Как видно из Таблицы 4, штаммы MT/pACYC-DES/pMIV-grxB и MT/pACYC-DES/pMIV-grxC накапливали большее количество L-цистеина по сравнению с MT/pACYC-DES. Штамм MT/pACYC-DES/pMIV-grxC также накапливал меньшее количество S-сульфоцистеина по сравнению с MT/pACYC-DES.After cultivation, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined by the method described by Gaitonde, M.K. (Biochem. J., 104: 2, 627-33 (1967)). The results obtained are presented in Table 4. As can be seen from Table 4, strains MT / pACYC-DES / pMIV-grxB and MT / pACYC-DES / pMIV-grxC accumulated a greater amount of L-cysteine compared to MT / pACYC-DES. Strain MT / pACYC-DES / pMIV-grxC also accumulated less S-sulfocysteine than MT / pACYC-DES.

Справочный пример 1. Конструирование плазмиды pMIV5JSReference Example 1. Construction of the plasmid pMIV5JS

Плазмида PMIV-5JS была сконструирована согласно нижеприведенной схеме. Во-первых, плазмида рМ12 была сконструирована с помощью интеграции in vivo Mu-зависимой интеграционной кассеты в плазмиду pMW1, полученную из pMW119 (Фиг.2). Были синтезированы две терминаторные олигонуклеотидные последовательности, комплементарные друг другу (SEQ ID NO: 32 и SEQ ID NO: 33). Терминатор thrL был получен с помощью отжига этих синтетических олигонуклеотидов в прямом (SEQ ID NO: 32) и обратном направлениях (SEQ ID NO: 33). Терминатор thrL был фланкирован сайтами HindIII и PstI. Затем, с помощью инсерции синтетической терминаторной последовательности Ter(thr) в рМ12, предварительно обработанную рестриктазами Hindlll и Mph1103I, была сконструирована плазмида pM12-ter(thr) (Фиг.2).Plasmid PMIV-5JS was constructed according to the scheme below. First, plasmid pM12 was constructed by integrating an in vivo Mu-dependent integration cassette into plasmid pMW1 derived from pMW119 (Figure 2). Two terminator oligonucleotide sequences complementary to each other were synthesized (SEQ ID NO: 32 and SEQ ID NO: 33). The thrL terminator was obtained by annealing these synthetic oligonucleotides in the forward (SEQ ID NO: 32) and reverse directions (SEQ ID NO: 33). The thrL terminator was flanked by the HindIII and PstI sites. Then, using the insertion of the synthetic terminator sequence Ter (thr) in pM12, pre-treated with Hindlll and Mph1103I restriction enzymes, the plasmid pM12-ter (thr) was constructed (Figure 2).

Интегративной кассеты intJS была сконструирована следующим образом (Фиг.3):The integj cassette intJS was designed as follows (Figure 3):

а) фрагмент LattL длиной 0.12 т.п.н. был получен с помощью ПЦР-амплификации с использованием прямого праймера (SEQ ID NO: 34) (сайт узнавания рестриктазы BglII выделен), и фосфорилированного обратного праймера (SEQ ID NO: 35). В качестве матрицы была использована плазмида pMW118-attL-tet-attR-ter_rrnB (WO 2005/010175);a) a 0.12 kb LattL fragment was obtained by PCR amplification using a forward primer (SEQ ID NO: 34) (BglII restriction enzyme recognition site is highlighted), and a phosphorylated reverse primer (SEQ ID NO: 35). The plasmid pMW118-attL-tet-attR-ter_rrnB (WO 2005/010175) was used as a matrix;

b) CmR-фрагмент длиной 1.03 т.п.н. был получен с помощью ПЦР-амплификации с использованием фосфорилированного прямого праймера (SEQ ID NO: 36) и обратного праймера (SEQ ID NO: 37) (сайт узнавания рестриктазы PstI выделен). В качестве матрицы была использована плазмида pACYC184;b) CmR fragment 1.03 kbp in length was obtained by PCR amplification using a phosphorylated forward primer (SEQ ID NO: 36) and a reverse primer (SEQ ID NO: 37) (PstI restriction enzyme recognition site is highlighted). Plasmid pACYC184 was used as a matrix;

c) LattR-фрагмент длиной 0.16 т.п.н. был получен за счет ПЦР-амплификации с использованием прямого праймера (SEQ ID NO: 38) (сайт узнавания рестриктазы PstI выделен), и фосфорилированного обратного праймера (SEQ ID NO: 39) (сайт узнавания рестриктазы SacI выделен). В качестве матрицы была использована плазмида pMW118-attL-tet-attR-ter_rrnB;c) LattR fragment with a length of 0.16 kb was obtained by PCR amplification using a forward primer (SEQ ID NO: 38) (a restriction enzyme recognition site of PstI is isolated), and a phosphorylated reverse primer (SEQ ID NO: 39) (a restriction enzyme recognition site of SacI is isolated). The plasmid pMW118-attL-tet-attR-ter_rrnB was used as a matrix;

d) фрагменты LattL и CmR были лигированы и полученный фрагмент длиной 1.15 т.п.н. был очищен;d) LattL and CmR fragments were ligated and the resulting 1.15 kb fragment. has been cleaned;

e) фрагменты LattL-CmR и LattR были обработаны рестриктазой PstI, лигированы, полученный фрагмент LattL-CmR-LattR длиной 1.31 т.п.н. был очищен;e) LattL-CmR and LattR fragments were digested with PstI restriction enzyme, ligated, and the resulting LattL-CmR-LattR fragment 1.31 kbp in length. has been cleaned;

f) двухцепочечный фрагмент ДНК длиной 70 п.н., содержащий множественный сайт клонирования (MCS), был получен путем ренатурации двух синтезированных олигонуклеотидов: олигонуклеотида, последовательность которого указана в SEQ ID NO: 40, и олигонуклеотида, имеющего комплементарную SEQ ID NO: 40 последовательность;f) a double-stranded DNA fragment with a length of 70 bp containing a multiple cloning site (MCS) was obtained by renaturation of two synthesized oligonucleotides: an oligonucleotide whose sequence is shown in SEQ ID NO: 40, and an oligonucleotide having a complementary SEQ ID NO: 40 sequence;

g) фрагменты LattL-CmR-LattR и MCS были обработаны рестриктазой SacI, лигированы, и полученная кассета LattL-CmR-LattR-MCS, длиной 1.38 т.п.н., была очищена.g) LattL-Cm R -LattR and MCS fragments were digested with SacI, ligated, and the resulting 1.38 kb LattL-Cm R -LattR-MCS cassette was purified.

На последнем этапе фрагмент LattL-CmR-LattR-MCS был обработан рестриктазами BglII и HindIII и клонирован в плазмиду pM12-ter(thr), предварительно обработанную BamHI и HindIII, для получения плазмиды pMIV-5JS (Фиг.4).In the last step, the LattL-Cm R -LattR-MCS fragment was digested with restriction enzymes BglII and HindIII and cloned into the plasmid pM12-ter (thr) pretreated with BamHI and HindIII to obtain the plasmid pMIV-5JS (Figure 4).

Справочный пример 2. Конструирование плазмиды pMW118-(λattL-Kmr-λattR).Reference example 2. Construction of the plasmid pMW118- (λattL-Km r -λattR).

Плазмида pMW118-(λattL-Kmr-λattR) была сконструирована на основе плазмиды pMWl 18-attL-Tc-attR (WO 2005/010175) путем замещения маркера устойчивости к тетрациклину на ген устойчивости к канамицину, взятый из плазмиды pUC4K (Vieira J. and Messing J., Gene, 19(3): 259-68 (1982)).Plasmid pMW118- (λattL-Km r -λattR) was constructed on the basis of plasmid pMWl 18-attL-Tc-attR (WO 2005/010175) by replacing the tetracycline resistance marker with the kanamycin resistance gene taken from pUC4K plasmid (Vieira J. and Messing J., Gene, 19 (3): 259-68 (1982)).

С этой целью, большой фрагмент EcoRI - HindIII плазмиды pMW118-attL-Tc-attR был лигирован с двумя фрагментами плазмиды pUC4K: HindIII - PstI фрагментом (676 п.н.) и EcoRI - HindIII фрагментом (585 п.н.).To this end, a large EcoRI - HindIII fragment of the pMW118-attL-Tc-attR plasmid was ligated with two fragments of the pUC4K plasmid: HindIII - PstI fragment (676 bp) and EcoRI - HindIII fragment (585 bp).

Базовый фрагмент pMW118-attL-Tc-attR был получен дотированием следующих четырех ДНК-фрагментов:The base fragment pMW118-attL-Tc-attR was obtained by subsidizing the following four DNA fragments:

1) фрагмент BglII-EcoRI (114 п.н.), содержащий сайт attL (SEQ ID NO: 44), был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы (содержащего профаг λ) Е.coli W3350 с использованием праймеров Р33 и Р34 (SEQ ID NOS: 45 и 46) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз BglII и EcoRI);1) a BglII-EcoRI fragment (114 bp) containing the attL site (SEQ ID NO: 44) was obtained by PCR amplification of the corresponding chromosome region (containing prophage λ) of E. coli W3350 using primers P33 and P34 (SEQ ID NOS: 45 and 46) (these primers contained additional recognition sites for BglII and EcoRI endonucleases);

2) фрагмент PstI-HindIII (182 п.н.), содержащий сайт attR (SEQ ID NO: 47), был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы (содержащего профаг λ) Е.coli W3350 с использованием праймеров Р35 и Р36 (SEQ ID NOS: 48 и 49) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз PstI и HindIII);2) a PstI-HindIII fragment (182 bp) containing the attR site (SEQ ID NO: 47) was obtained by PCR amplification of the corresponding chromosome region (containing prophage λ) of E. coli W3350 using primers P35 and P36 (SEQ ID NOS: 48 and 49) (these primers contained additional recognition sites for the endonucleases PstI and HindIII);

3) большой фрагмент BglII-HindIII (3916 п.н.) плазмиды pMW118-ter_rrnB. Плазмида pMW118-ter_rrnB была получена лигированием следующих трех фрагментов:3) a large fragment of BglII-HindIII (3916 bp) of the plasmid pMW118-ter_rrnB. Plasmid pMW118-ter_rrnB was obtained by ligation of the following three fragments:

1 - большой ДНК-фрагмент (2359 п.н.), несущий фрагмент AatII-EcoRI плазмиды pMW118, был получен следующим образом: pMW118 была обработана рестриктазой EcoRI, обработана фрагментом Кленова ДНК-полимеразы I и затем рестриктазой AatII;1 - a large DNA fragment (2359 bp) carrying the AatII-EcoRI fragment of plasmid pMW118 was obtained as follows: pMW118 was digested with EcoRI restriction enzyme, processed with a Maple fragment of DNA polymerase I, and then with AatII restriction enzyme;

2 - малый фрагмент AatII-BglII (1194 п.н.) вектора pUC19, несущий ген устойчивости к ампициллину bla (ApR), был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района вектора pUC19 с использованием праймеров Р37 и Р38 (SEQ ID NOS: 50 и 51) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз AatII и BglII);2 - a small fragment of AatII-BglII (1194 bp) of the pUC19 vector carrying the bla ampicillin resistance gene (Ap R ) was obtained by PCR amplification of the corresponding region of the pUC19 vector using primers P37 and P38 (SEQ ID NOS: 50 and 51) (these primers contained additional recognition sites for the endonucleases AatII and BglII);

3 - малый фрагмент BglII-PstlIol (363 п.н.) транскрипционного терминатора ter_rrnB был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы Е.coli MG1655 с использованием праймеров Р39 и Р40 (SEQ ID NOS: 52 и 53) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз BglII и PstI);3 - a small fragment of BglII-PstlIol (363 bp) of the ter_rrnB transcriptional terminator was obtained by PCR amplification of the corresponding region of E. coli chromosome MG1655 using primers P39 and P40 (SEQ ID NOS: 52 and 53) (these primers contained additional recognition sites for endonucleases BglII and PstI);

4) малый фрагмент EcoRI-PstI (1388 п.н.) (SEQ ID NO: 54) плазмиды pML-Tc-ter_thrL, несущий ген устойчивости к тетрациклину и терминатор транскрипции ter_thrL; плазмида pML-Tc-ter_thrL была получена в два этапа:4) a small fragment of EcoRI-PstI (1388 bp) (SEQ ID NO: 54) of the plasmid pML-Tc-ter_thrL carrying the tetracycline resistance gene and ter_thrL transcription terminator; plasmid pML-Tc-ter_thrL was obtained in two stages:

- плазмида pML-ter_thrL была получена за счет обработки плазмиды pML-MCS (Машко С.В. и др, Биотехнология, 2001, no. 5, 3-20) рестриктазами XbaI и BamHI, с последующим лигированием большого фрагмента (3342 п.н.) с фрагментом XbaI-BamHI (68 п.н.), несущим терминатор ter_thrL, полученный ПЦР-амплификацией соответствующего района хромосомы Е.coli MG1655 с использованием олигонуклеотидов Р41 и P42(SEQ ID NOS: 55 и 56) в качестве праймеров (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз XbaI и BamHI);- plasmid pML-ter_thrL was obtained by processing the plasmid pML-MCS (Mashko S.V. et al. Biotechnology, 2001, no. 5, 3-20) with restriction enzymes XbaI and BamHI, followed by ligation of a large fragment (3342 bp .) with an XbaI-BamHI fragment (68 bp) carrying the ter_thrL terminator obtained by PCR amplification of the corresponding region of the E. coli chromosome MG1655 using P41 and P42 oligonucleotides (SEQ ID NOS: 55 and 56) as primers (these primers contained additional recognition sites for endonucleases XbaI and BamHI);

- плазмида pML-Tc-ter_thrL была получена за счет обработки плазмиды pML-ter_thrL рестриктазами KpnI и XbaI, фрагментом Кленова ДНК-полимеразы I и лигированием с малым фрагментом EcoRI-Van91I (1317 п.н.) вектора pBR322, несущего ген устойчивости к тетрациклину (pBR322 был обработан рестриктазами EcoRI и Van91I,a затем фрагментом Кленова ДНК-полимеразы I).- the plasmid pML-Tc-ter_thrL was obtained by processing the plasmid pML-ter_thrL with restriction enzymes KpnI and XbaI, the Klenov fragment of DNA polymerase I, and ligation with a small EcoRI-Van91I fragment (1317 bp) of the pBR322 vector carrying the tetracycline resistance gene (pBR322 was treated with restriction enzymes EcoRI and Van91I, and then a Klenov fragment of DNA polymerase I).

Справочный пример 3. Конструирование плазмиды pMIV-Pnlp1-cysMReference Example 3. Construction of the plasmid pMIV-Pnlp1-cysM

Промоторный район гена nlpD из P.ananatis был амплифицирован с помощью ПЦР с праймерами Р21 (SEQ ID NO: 5) и Р22 (SEQ ID NO: 24) и хромосомной ДНК штамма SC17 в качестве матрицы. Полученный ДНК-фрагмент длиной около 0,2 т.п.н. kb был очищен с помощью агарозного гель-электрофореза и обработан эндонуклеазами PaeI и SalI с последующим лигированием с плазмидой pMIV-5JS, предварительно обработанной теми же эндонуклеазами.The promoter region of the nlpD gene from P. ananatis was amplified by PCR with primers P21 (SEQ ID NO: 5) and P22 (SEQ ID NO: 24) and chromosomal DNA of strain SC17 as a template. The resulting DNA fragment with a length of about 0.2 TPN kb was purified by agarose gel electrophoresis and treated with PaeI and SalI endonucleases, followed by ligation with plasmid pMIV-5JS, previously treated with the same endonucleases.

Терминаторный район гена rrnB из Е.coli был амплифицирован методом ПЦР с примерами Р23 (SEQ ID NO: 25) и Р24 (SEQ ID NO: 26) и хромосомной ДНК штамма MG1655 в качестве матрицы. Полученный ДНК-фрагмент длиной около 0,25 т.п.н. был очищен с помощью агарозного гель-электрофореза и обрабатан эндонуклеазами XbaI и BamHI с последующим лигированием с полученной на предыдущем этапе плазмидой, предварительно обработанной теми же эндонуклеазами.The termination region of the rrnB gene from E. coli was amplified by PCR with examples of P23 (SEQ ID NO: 25) and P24 (SEQ ID NO: 26) and chromosomal DNA of strain MG1655 as a template. The resulting DNA fragment with a length of about 0.25 kb was purified using agarose gel electrophoresis and processed with XbaI and BamHI endonucleases, followed by ligation with the plasmid obtained in the previous step, previously treated with the same endonucleases.

Ген cysM из Е.coli был амплифицирован методом ПЦР с примерами Р25 (SEQ ID NO: 27) и Р26 (SEQ ID NO: 28) и хромосомной ДНК штамма MG1655 в качестве матрцы. Полученный ДНК-фрагмент длиной около 1,1 т.п.н. был очищен с помощью агарозного гель-электрофореза и обрабатан эндонуклеазами SalI and XbaI, с последующим лигированием с полученной на предыдущем этапе плазмидой, предварительно обработанной теми же эндонуклеазами. Таким образом, была получена плазмида pMIV-Pnlp1-cysM.The cysM gene from E. coli was amplified by PCR with examples of P25 (SEQ ID NO: 27) and P26 (SEQ ID NO: 28) and the chromosomal DNA of strain MG1655 as a matrice. The resulting DNA fragment with a length of about 1.1 TPN was purified using agarose gel electrophoresis and processed with SalI and XbaI endonucleases, followed by ligation with the plasmid obtained in the previous step, previously treated with the same endonucleases. Thus, the plasmid pMIV-Pnlp1-cysM was obtained.

Справочный пример 4. Конструирование плазмид pMIV-grxC, pMIV-gorA и pMIV-ACReference example 4. Construction of plasmids pMIV-grxC, pMIV-gorA and pMIV-AC

Ген grxC из P.ananatis был амплифицирован с помощью ПЦР с праймерами Р27 (SEQ ID NO: 29) и Р28 (SEQ ID NO: 30) и хромосомной ДНК штамма SC17 в качестве матрицы. Ген gorA из P.ananatis был амплифицирован с помощью ПЦР с праймерами Р29 (SEQ ID NO: 31) и Р30 (SEQ ID NO: 41) и хромосомной ДНК штамма SC17 в качестве матрицы. Каждый из полученных генов был клонирован в pMIV-5JS (по SalI и XbaI сайтам). Таким образом, были получены плазмиды pMIV-grxC и pMIV-gorA, соответственно.The grxC gene from P. ananatis was amplified by PCR with primers P27 (SEQ ID NO: 29) and P28 (SEQ ID NO: 30) and chromosomal DNA of strain SC17 as a template. The gorA gene from P.ananatis was amplified by PCR with primers P29 (SEQ ID NO: 31) and P30 (SEQ ID NO: 41) and chromosomal DNA of strain SC17 as a template. Each of the obtained genes was cloned into pMIV-5JS (at SalI and XbaI sites). Thus, plasmids pMIV-grxC and pMIV-gorA, respectively, were obtained.

Плазмиды, несущие оба гена grxC и gorA были сконструированы следующим образом. Плазмида pMIV-grxC была обработана эндонуклеазой HindIII, после этого обработана фрагментом Кленова ДНК-полимеразы I с последующей обработкой эндонуклеазой NcoI. Полученный 1,3 т.п.н. ДНК-фрагмент с геном grxC был очищен и лигирован с плазмидой pMIV-gorA, предварительно обработанной эндонуклеазами SmaI и NcoI. Плазмида, содержащая оба гена grxC и gorA, была названа pMIV-AC.Plasmids carrying both the grxC and gorA genes were constructed as follows. Plasmid pMIV-grxC was digested with HindIII endonuclease, then digested with a Klenov fragment of DNA polymerase I followed by endonuclease NcoI. The resulting 1.3 kb The grxC gene DNA fragment was purified and ligated with the plasmid pMIV-gorA pretreated with SmaI and NcoI endonucleases. A plasmid containing both the grxC and gorA genes was named pMIV-AC.

Справочный пример 5. Конструирование плазмиды pMW-Km-Pnlp8-cvsEReference Example 5. Construction of the plasmid pMW-Km-Pnlp8-cvsE

Ген cysE из P.ananatis был амплифицирован с помощью ПЦР с хромосомы штамма SC17 с использованием праймеров Р43 (SEQ ID NO: 57) и Р44 (SEQ ID NO: 58). Праймер Р43 (SEQ ID No:57) содержит сайт для рестриктазы SalI на 5'-конце. 0,9 т.п.н. фрагмент был выделен и обработан эндонукдеазой SalI.The cysE gene from P.ananatis was amplified by PCR from the chromosome of strain SC17 using primers P43 (SEQ ID NO: 57) and P44 (SEQ ID NO: 58). Primer P43 (SEQ ID No: 57) contains a SalI restriction enzyme site at the 5'-end. 0.9 kb the fragment was isolated and treated with SalI endonucdease.

Промотор Pnlp8 был амплифицирован с помощью ПЦР с плазмиды pMIV-Pnlp8-yeas7 с использованием праймеров Р45 (SEQ ID NO: 59) и Р46 (SEQ ID NO: 60). Праймер Р45 (SEQ ID No:59) содержит сайт для рестриктазы SalI на 5'-конце. 0,3 т.п.н. фрагмент был выделен и обработан эндонуклеазой SalI и лигирован с описанным выше фрагментом, содержащим ген cysE. Смесь для лигирования использовали в качестве матрицы для ПЦР с праймерами Р44 (SEQ ID NO: 58) и Р46 (SEQ ID NO: 60).The Pnlp8 promoter was amplified by PCR from plasmid pMIV-Pnlp8-yeas7 using primers P45 (SEQ ID NO: 59) and P46 (SEQ ID NO: 60). Primer P45 (SEQ ID No: 59) contains a SalI restriction enzyme site at the 5'-end. 0.3 kb the fragment was isolated and processed with SalI endonuclease and ligated with the cysE gene fragment described above. The ligation mixture was used as a template for PCR with primers P44 (SEQ ID NO: 58) and P46 (SEQ ID NO: 60).

Полученный 1,2 т.п.н. фрагмент был выделен и обработан фрагментом Кленова и клонирован в плазмидный вектор pMW118-(λattL-Kmr-λattR) (Справочный пример 2), предварительно обработанный рестриктазой XbaI и фрагментом Кленова. Полученная плазмида была названа pMW-Km-Pnlp8-cysE.The resulting 1.2 kb the fragment was isolated and processed by the Klenov fragment and cloned into the plasmid vector pMW118- (λattL-Km r -λattR) (Reference example 2), pretreated with restriction enzyme XbaI and the Klenov fragment. The resulting plasmid was named pMW-Km-Pnlp8-cysE.

Справочный пример 6. Конструирование плазмид pMIV-grxB(Ec) и pMIV-grxC(Ec).Reference example 6. Construction of plasmids pMIV-grxB (Ec) and pMIV-grxC (Ec).

Ген grxB из Е.coli был амплифицирован с помощью ПЦР с праймерами Р47 (SEQ ID NO: 61) и Р48 (SEQ ID NO: 62) и хромосомной ДНК штамма Е.coli MG1655 в качестве матрицы. Полученный ген был клонирован в pMIV-5JS (по XhoI и XbaI сайтам). Таким образом, была получена плазмида pMIV-grxB(Ec).The grxB gene from E. coli was amplified by PCR with primers P47 (SEQ ID NO: 61) and P48 (SEQ ID NO: 62) and the chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 as a template. The resulting gene was cloned into pMIV-5JS (at XhoI and XbaI sites). Thus, the plasmid pMIV-grxB (Ec) was obtained.

Ген grxC из Е.coli был амплифицирован с помощью ПЦР с праймерами Р49 (SEQ ID NO: 63) и Р50 (SEQ ID NO: 64) и хромосомной ДНК штамма E.coli MG1655 в качестве матрицы. Полученный ген был клонирован в pMIV-5JS (по XhoI и XbaI сайтам). Таким образом, была получена плазмида pMIV-grxC(Ec).The grxC gene from E. coli was amplified by PCR with primers P49 (SEQ ID NO: 63) and P50 (SEQ ID NO: 64) and the chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 as a template. The resulting gene was cloned into pMIV-5JS (at XhoI and XbaI sites). Thus, the plasmid pMIV-grxC (Ec) was obtained.

Хотя указанное изобретение описано в деталях со ссылкой на Наилучший способ осуществления изобретения, для специалиста в указанной области техники очевидно, что могут быть внесены различные изменения и произведены эквивалентные замены, и такие изменения и замены не выходят за рамки настоящего изобретения. Каждому из упомянутых выше документов соответствует ссылка, и все цитируемые документы являются частью описания настоящего изобретения.Although the invention has been described in detail with reference to the Best Mode for Carrying Out the Invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made and equivalent replacements may be made, and such changes and replacements are not outside the scope of the present invention. Each of the above documents has a link, and all cited documents are part of the description of the present invention.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (9)

1. Бактерия - продуцент L-цистеина, относящаяся к роду Pantoea или Escherichia семейства Enterobacteriaceae и модифицированная таким образом, что в ней усилена экспрессия одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из:
кодирующих глутаредоксины генов grxC и grxB и гена, кодирующего глутатионредуктазу.
1. A bacterium is a producer of L-cysteine belonging to the genus Pantoea or Escherichia of the Enterobacteriaceae family and modified in such a way that expression of one or more genes selected from the group consisting of:
coding for glutaredoxins genes grxC and grxB and a gene coding for glutathione reductase.
2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что ген grxC является геном из Pantoea ananatis или Escherichia coli.2. The bacterium according to claim 1, characterized in that the grxC gene is a gene from Pantoea ananatis or Escherichia coli. 3. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что ген grxB является геном из Escherichia coli.3. The bacterium according to claim 1, characterized in that the grxB gene is a gene from Escherichia coli. 4. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что ген, кодирующий глутатионредуктазу, является геном gorA(gor) из Pantoea ananatis.4. The bacterium according to claim 1, characterized in that the gene encoding glutathione reductase is the gorA (gor) gene from Pantoea ananatis. 5. Бактерия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена за счет увеличения числа копий указанного(ых) гена(ов).5. The bacterium according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the expression of the specified gene (s) is enhanced by increasing the number of copies of the specified gene (s). 6. Бактерия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена за счет модификации последовательности(ей), контролирующей(их) экспрессию указанного(ых) гена(ов).6. The bacterium according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the expression of the indicated gene (s) is enhanced by modifying the sequence (s) that controls the expression of the indicated gene (s). 7. Бактерия по п.6, отличающаяся тем, что природный(е) промотор(ы) указанного(ых) гена(ов) замещен(ы) более сильным(и) промотором(ами).7. The bacterium according to claim 6, characterized in that the natural (s) promoter (s) of the indicated gene (s) is replaced (s) by a stronger (s) promoter (s). 8. Способ получения L-цистеина, который включает выращивание бактерии по любому из пп.1-7 в питательной среде, содержащей тиосульфат, и выделение L-цистеина из культуральной жидкости с целью продукции и накопления L-цистеина.8. A method for producing L-cysteine, which comprises growing a bacterium according to any one of claims 1 to 7 in a nutrient medium containing thiosulfate and isolating L-cysteine from the culture fluid to produce and accumulate L-cysteine. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина. 9. The method according to claim 8, characterized in that in said bacterium the expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine is enhanced.
RU2010107899/10A 2010-03-04 2010-03-04 Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family RU2458981C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107899/10A RU2458981C2 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107899/10A RU2458981C2 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010107899A RU2010107899A (en) 2011-09-10
RU2458981C2 true RU2458981C2 (en) 2012-08-20

Family

ID=44757323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010107899/10A RU2458981C2 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458981C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018114575A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Dsm Ip Assets B.V. Enzymatic reduction of cystine
WO2020067487A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing l-methionine using a bacterium
WO2020171227A1 (en) 2019-02-22 2020-08-27 Ajinomoto Co., Inc. METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACIDS USING A BACTERIUM BELONGING TO THE FAMILY Enterobacteriaceae HAVING OVEREXPRESSED ydiJ GENE
WO2020204179A1 (en) 2019-04-05 2020-10-08 Ajinomoto Co., Inc. Method of producing l-amino acids
WO2021060438A1 (en) 2019-09-25 2021-04-01 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing l-amino acids by bacterial fermentation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677328B1 (en) * 2014-08-12 2016-11-18 씨제이제일제당 (주) A microorganism producing O-phosphoserine and a method for producing O-phosphoserine or L-cysteine using the same
CN114958704B (en) * 2022-06-17 2023-09-05 中国科学院天津工业生物技术研究所 Genetically engineered bacterium for producing L-cysteine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTOPHER HORST LILLIG et al., "Redox Regulation of 3-Phosphoadenylylsulfate Reductase from Escherichia coli by Glutathione and Glutaredoxins", THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol.278, No.25, Issue of June 20, pp.22325-22330, 2003. CHRISTOPHER HORST LILLIG et al., "New Thioredoxins and Glutaredoxins as Electron Donors of 3*-Phosphoadenylylsulfate Reductase", THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol.274, No.12, Issue of March 19, pp.7695-7698, 1999. MELINDA J. FAULKNER, et al., "Functional plasticity of a peroxidase allows evolution of diverse disulfide-reducing pathways", Department of Microbiology and Molecular Genetics, Harvard Medical School, et al, February 27, 2008. WILLIAM A. PRINZ, et al., "The Role of the Thioredoxin and Glutaredoxin Pathways in Reducing Protein Disulfide Bonds in the Escherichia coli Cytoplasm", THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol.272, No.25, Issue of June 20, 1997, pp.15661-15667. СМИРНОВА Г.В., ОКТЯБРЬСКИЙ О.Н. Трансмембранная циркуляция глутатио *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018114575A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Dsm Ip Assets B.V. Enzymatic reduction of cystine
CN110087488A (en) * 2016-12-22 2019-08-02 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 The enzymatic reduction of cystine
US11098332B2 (en) 2016-12-22 2021-08-24 Dsm Ip Assets B.V. Enzymatic reduction of cystine
WO2020067487A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing l-methionine using a bacterium
WO2020171227A1 (en) 2019-02-22 2020-08-27 Ajinomoto Co., Inc. METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACIDS USING A BACTERIUM BELONGING TO THE FAMILY Enterobacteriaceae HAVING OVEREXPRESSED ydiJ GENE
WO2020204179A1 (en) 2019-04-05 2020-10-08 Ajinomoto Co., Inc. Method of producing l-amino acids
WO2021060438A1 (en) 2019-09-25 2021-04-01 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing l-amino acids by bacterial fermentation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010107899A (en) 2011-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2458981C2 (en) Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family
RU2346038C2 (en) Fermentative method of producing amino acids and amino acid derivatives from phosphoglycerate family
JP3692538B2 (en) Novel lysine decarboxylase gene and method for producing L-lysine
US8383372B2 (en) L-cysteine producing bacterium and a method for producing L-cysteine
KR101261147B1 (en) A microorganism having enhanced l-amino acids productivity and process for producing l-amino acids using the same
RU2275425C2 (en) Bacterium belonging to genus escherichia as producer of l-cysteine and method for preparing l-cysteine
EP2486123B1 (en) A METHOD FOR PRODUCING AN L-CYSTEINE, L-CYSTINE, A DERIVATIVE OR PRECURSOR THEREOF OR A MIXTURE THEREOF USING A BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY
RU2280687C2 (en) Microorganism cell, plasmid vector, method for creature of microorganism cell and method for preparing l-methionine
RU2692645C2 (en) Escherichia genus microorganism producing l-tryptophan, and method of producing l-tryptophan using thereof
BR112016004367B1 (en) RECOMBINANT MICRO-ORGANISMS AND METHOD FOR THE FERMENTATIVE PRODUCTION OF METHIONINE AND/OR ITS DERIVATIVES
RU2723714C2 (en) Method and microorganism for enzymatic production of methionine with improved output of methionine
JP2019013256A (en) Microorganism of genus escherichia capable of producing l-tryptophan and method for producing l-tryptophan using the same
CN107075454B (en) Microorganism having increased intracellular energy level and method for producing L-amino acid using the same
EP3119875B1 (en) Microorganisms producing l-amino acids and process for producing l-amino acids using the same
JP2010022215A (en) Method for producing l-cysteine
US10717999B2 (en) Method for the fermentative production of L-lysine using C. glutamicum strains with a mutated kup transporter
US20210070800A1 (en) Method of producing a tripeptide gamma-glu-val-gly using enterobacteriaceae
US20050214912A1 (en) Method for producing an optically active amino acid
RU2458982C2 (en) Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family
Yang et al. The cysS gene (ncgl0127) of Corynebacterium glutamicum is required for sulfur assimilation and affects oxidative stress-responsive cysteine import
WO2017065457A1 (en) Microorganism having l-threonine producing ability, and method for producing l-threonine using same
RU2814546C2 (en) Method of producing sulphur-containing amino acid or derivative thereof
RU2806745C2 (en) Method of production sulfur-containing amino acid or its derivative
KR102472559B1 (en) A method of producing sulfur-containing amino acids and derivatives thereof
JP7444164B2 (en) Method for producing L-methionine using bacteria