RU2458982C2 - Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family - Google Patents

Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family Download PDF

Info

Publication number
RU2458982C2
RU2458982C2 RU2010140464/10A RU2010140464A RU2458982C2 RU 2458982 C2 RU2458982 C2 RU 2458982C2 RU 2010140464/10 A RU2010140464/10 A RU 2010140464/10A RU 2010140464 A RU2010140464 A RU 2010140464A RU 2458982 C2 RU2458982 C2 RU 2458982C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cysteine
bacterium
gene
strain
expression
Prior art date
Application number
RU2010140464/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010140464A (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 RU2010140464/10A priority Critical patent/RU2458982C2/en
Publication of RU2010140464A publication Critical patent/RU2010140464A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458982C2 publication Critical patent/RU2458982C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: disclosed is bacteria of the Enterobacteriaceae family - a producer of L-cysteine, which is modified such that expression of the following is intensified therein: one or more genes of the cysDNC cluster participating in sulphate activation; or one or more genes of the cysDNC cluster participating in activation of sulphate and a cysQ gene participating in decomposition of adenosine-3'-phosphate-5'-phosphosulphate (PAPS). Disclosed are methods of producing L-cysteine, L-cystine, S-sulphocysteine and L-cysteine thiazolidine derivative, involving: growing said bacteria in a culture medium which contains sulphate; and respectively separating L-cysteine, L-cystine, S-sulphocysteine or L-cysteine thiazolidine derivative from the culture fluid.
EFFECT: invention increases output of said products.
20 cl, 2 tbl, 5 dwg, 6 ex

Description

Описание изобретенияDescription of the invention

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу получения L-цистеина, L-цистина, их производного или предшественника или их смеси с помощью бактерии семейства Enterobacteriaceae, модифицированной таким образом, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, участвующих в процессе ассимиляции серы.The present invention relates to the microbiological industry, in particular to a method for producing L-cysteine, L-cystine, a derivative or precursor thereof, or a mixture thereof using a bacterium of the Enterobacteriaceae family, modified in such a way that the expression of genes involved in the process of sulfur assimilation is enhanced .

Предшествующий уровень техникиState of the art

Традиционно L-аминокислоты в промышленном масштабе получают методом ферментации с использованием штаммов микроорганизмов, полученных из природных источников, или их мутантов, специально модифицированных для того, чтобы увеличить продукцию L-аминокислот.Traditionally, L-amino acids on an industrial scale are produced by fermentation using strains of microorganisms obtained from natural sources, or their mutants, specially 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 4,278,765). Остальные методы основаны на повышении активности ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот, и/или уменьшении чувствительности целевого фермента к ингибированию продуцируемой L-аминокислотой по принципу обратной связи (см., например, WO 95/16042 или патенты США 5,661,012 и 6,040,160).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 amino acid biosynthesis and / or reducing the sensitivity of the target enzyme to inhibition by the L-amino acid produced by the feedback principle (see, for example, WO 95/16042 or US patents 5,661,012 and 6,040,160).

Синтез L-цистеина из неорганической серы является основным механизмом, благодаря которому восстановленная сера включается в органические соединения микроорганизмов. В этом процессе неорганический сульфат, самый распространенный источник утилизируемой серы аэробной биосферы, поступает внутрь клетки и восстанавливается до сульфида, который, в свою очередь, включается в L-цистеин с использованием механизма, аналогичного фиксации аммония в глутамин или глутамат. Известно множество генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы, в том числе гены, участвующие в активации серы (cysD, cysN, cysC) и деградации (cysQ) аденозин-3'-фосфат-5'-фосфосульфата (PAPS).The synthesis of L-cysteine from inorganic sulfur is the main mechanism by which reduced sulfur is incorporated into the organic compounds of microorganisms. In this process, inorganic sulfate, the most common source of utilized sulfur in the aerobic biosphere, enters the cell and is reduced to sulfide, which, in turn, is incorporated into L-cysteine using a mechanism similar to the fixation of ammonium to glutamine or glutamate. Many genes are known to be involved in the process of sulfur assimilation, including genes involved in the activation of sulfur (cysD, cysN, cysC) and degradation (cysQ) of adenosine-3'-phosphate-5'-phosphosulfate (PAPS).

Неорганический сульфат восстанавливается до сульфида за счет последовательности ферментативных реакций, осуществляемых АТФ-сульфорилазой (ЕС 2.7.7.4), аденилилсульфаткиназой (APS-киназа) (ЕС 2.7.1.25), фосфоаденилилсульфатредуктазой (PAPS-редуктаза) и сульфитредуктазой (ЕС 1.8.1.2. NADPH-зависимая или ЕС 1.8.7.1. ферредоксин-зависимая). O-Ацетил-L-серин(тиол)лиаза (ЕС 4.2.99.8) встраивает сульфид с образованием аминокислоты цистеин (Krone F.A. et al., Mol.Gen.Genet, 225(2): 314-9 (1991)).Inorganic sulfate is reduced to sulfide due to the sequence of enzymatic reactions carried out by ATP sulforylase (EC 2.7.7.4), adenylyl sulfate kinase (APS kinase) (EC 2.7.1.25), phosphoadenylyl sulfate reductase (PAPS reductase) and sulfite reductase (EC 1.8H.2.1.2. -dependent or EU 1.8.7.1. ferredoxin-dependent). O-Acetyl-L-serine (thiol) lyase (EC 4.2.99.8) incorporates sulfide to form the cysteine amino acid (Krone F.A. et al., Mol.Gen.Genet, 225 (2): 314-9 (1991)).

ДНК-последовательность сульфат-активируемого локуса Е. coli K-12 установлена. Данная последовательность включает в себя структурные гены, кодирующие АТФ-сульфорилазу (cysD и cysN) и APS-киназу (cysC), которая катализирует синтез аденилилсульфата. На сегодняшний день известны только эти гены, входящие в сульфат-активируемый оперон. Консенсусные элементы промотора оперона идентифицированы, стартовые кодоны и открытые рамки считывания Cys-белков установлены. Активность АТФ-сульфорилазы стимулируется собственной ГТФазой. Сопоставление первичных последовательностей CysN и Ef-Tu показало, что многие из остатков, необходимых для формирования правильной трехмерной структуры и важных для связывания белков Ef-Tu и RAS с остатками гуанина, консервативны в CysN. Гены nodP и nodQ из Rhizobium meliloti важны для образования клубеньков у бобовых растений. Белки Cys и Nod очень похожи между собой. NodP оказался наименьшей субъединицей АТФ-сульфорилазы. NodQ кодирует гомологи и CysN, и CysC; таким образом, данные ферменты могут быть ковалентно связаны в R. meliloti. Тот факт, что ГТФ-связывающие последовательности NodQ и CysN идентичны, дает основания предполагать, что NodQ кодирует регулятор ГТФ-азы (Leyh T.S. et al., J. Biol. Chem., 267(15): 10405-10 (1992)).The DNA sequence of the sulfate-activated locus of E. coli K-12 is established. This sequence includes structural genes encoding ATP sulforylase (cysD and cysN) and APS kinase (cysC), which catalyzes the synthesis of adenylyl sulfate. To date, only these genes that make up the sulfate-activated operon are known. Consensus elements of the operon promoter have been identified, start codons and open reading frames of Cys proteins have been established. ATP sulforylase activity is stimulated by its own GTPase. Comparison of the primary sequences of CysN and Ef-Tu showed that many of the residues necessary for the formation of a correct three-dimensional structure and important for the binding of Ef-Tu and RAS proteins to guanine residues are conserved in CysN. The nodP and nodQ genes from Rhizobium meliloti are important for nodule formation in legumes. Proteins Cys and Nod are very similar to each other. NodP was the smallest subunit of ATP sulforylase. NodQ encodes homologues of both CysN and CysC; thus, these enzymes can be covalently linked in R. meliloti. The fact that the GTP binding sequences of NodQ and CysN are identical suggests that NodQ encodes a regulator of GTPase (Leyh TS et al., J. Biol. Chem., 267 (15): 10405-10 (1992)) .

Начальные этапы ассимиляции сульфата в течение биосинтеза цистеина приводят к поглощению сульфата и его активации за счет образования аденозин-5'-фосфосульфата, конверсии в 3'-фосфатаденозин-5'-фофосульфат и восстановлению до сульфита. Мутации в гене cysQ из Escherichia coli, приводящие к потребности бактерии в сульфите или цистеине, были получены in vivo путем инсерции транспозонов Tn5tac1 и Tn5supF, и in vitro инсерцией кассет с генами устойчивости. Ген cysQ расположен в позиции 95.7 min (с 4517 по 4518 т.п.н.) и транскрибируется в противоположном по сравнению с близлежащим геном cpdB направлении. Инсерция в 3'-конец гена cysQ транспозона Tn5tac1 с промотором, индуцируемым изопропил-бета-О-тиогалактопиранозидом и ориентированным в противоположном промотору cysQ направлении, приводила к ауксотрофности только когда был добавлен изопропил-бета-О-тиогалактопиранозид, этот условный фенотип обеспечивался противодействием между сходящимися РНК-полимеразами или взаимодействием между комплементарными антисмысловой и смысловой cysQ мРНК. Ауксотрофность, обусловленная полной потерей функции cysQ, была ауксотрофностью типа "leaky" в некоторых, но не во всех штаммах Е. coli, и могла быть компенсирована мутациями в несопряженных генах. Мутанты cysQ были прототрофными при анаэробном выращивании. Мутации в гене cysQ не влияли на скорость поглощения сульфата или активность АТФ-сульфорилазы и ее белковых активаторов, которые вместе катализируют синтез аденозин-5'-фосфосульфата. Некоторые мутации, компенсировавшие ноль-аллели cysQ, приводили к нарушениям транспорта сульфата. Ген cysQ идентичен гену amtA, который, как считалось, необходим для транспорта аммония. Компьютерный анализ выявил существенную гомологию аминокислотных последовательностей между продуктами генов cysQ и suhB из Е. coli и геном инозитолмонофосфатазы млекопитающих. Предыдущие исследования дали основания предполагать, что 3'-фосфоаденозид-5'-фосфосульфат становится токсичным при накоплении и что CysQ помогает контролировать пул 3'-фосфоаденозид-5'-фосфосульфата или использовать его в синтезе сульфита (Neuwald A.F. et al, J. Bacteriol, 174(2): 415-25 (1992)).The initial stages of sulphate assimilation during cysteine biosynthesis lead to sulphate uptake and its activation due to the formation of adenosine 5'-phosphosulphate, conversion to 3'-phosphatadenosine-5'-phosphosulphate and reduction to sulphite. Mutations in the cysQ gene from Escherichia coli resulting in the bacterium need for sulfite or cysteine were obtained in vivo by insertion of the Tn5tac1 and Tn5supF transposons, and in vitro insertion of resistance gene cassettes. The cysQ gene is located at position 95.7 min (from 4517 to 4518 kb) and is transcribed in the opposite direction compared to the neighboring cpdB gene. The insertion into the 3'end of the cysQ gene of the transposon Tn5tac1 with a promoter induced by isopropyl-beta-O-thiogalactopyranoside and oriented in the opposite direction to the cysQ promoter led to auxotrophy only when isopropyl-beta-O-thiogalactopyranoside was added, this conditional phenotype converging RNA polymerases or the interaction between complementary antisense and sense cysQ mRNA. Auxotrophy due to complete loss of cysQ function was a leaky type auxotrophy in some, but not all E. coli strains, and could be compensated by mutations in non-conjugated genes. CysQ mutants were prototrophic during anaerobic growth. Mutations in the cysQ gene did not affect the rate of sulfate uptake or the activity of ATP sulforylase and its protein activators, which together catalyze the synthesis of adenosine 5'-phosphosulfate. Some mutations that compensated for the cysQ null alleles resulted in impaired sulfate transport. The cysQ gene is identical to the amtA gene, which was thought to be necessary for ammonium transport. Computer analysis revealed a significant homology of amino acid sequences between the products of the cysQ and suhB genes from E. coli and the mammalian inositol monophosphatase gene. Previous studies have suggested that 3'-phosphoadenoside-5'-phosphosulfate becomes toxic when accumulated and that CysQ helps control the pool of 3'-phosphoadenoside-5'-phosphosulfate or use it in sulfite synthesis (Neuwald AF et al, J. Bacteriol 174 (2): 415-25 (1992)).

Был опубликован способ получения L-треонина путем ферментации микроорганизмов, принадлежащих к семейству Enterobacteriaceae, в котором экспрессия как минимум одного или более генов пути биосинтеза цистеина, выбранного(ых) из группы, включающей в себя гены cysG, cysB, cysZ, cysK, cysM, cysA, cysW, cysU, cysP, cysD, cysN, cysC, cysJ, cysI, cysH, cysE и sbp, усилена (WO 03006666A2).A method has been published for the production of L-threonine by fermentation of microorganisms belonging to the Enterobacteriaceae family, in which the expression of at least one or more genes of the cysteine biosynthesis pathway selected from the group consisting of cysG, cysB, cysZ, cysK, cysM, cysA, cysW, cysU, cysP, cysD, cysN, cysC, cysJ, cysI, cysH, cysE and sbp, enhanced (WO 03006666A2).

Известен способ получения L-цистеина с использованием бактерии, относящейся к роду Escherichia, в которой продуктивность L-аминокислоты вышеупомянутой бактерией увеличена за счет усиления экспрессии генов кластера cysPTWAM (US 2005124049 A1).A known method of producing L-cysteine using a bacterium belonging to the genus Escherichia, in which the productivity of the L-amino acid by the aforementioned bacterium is increased due to increased expression of cysPTWAM cluster genes (US 2005124049 A1).

Но в настоящее время нет данных о последовательностях генов, участвующих в процессе ассимиляции серы бактериями семейства Enterobacteriaceae, и генов, усиление экспрессии которых необходимо для продукции L-цистеина бактерией семейства Enterobacteriaceae.But at present, there is no data on the sequences of genes involved in the process of sulfur assimilation by bacteria of the Enterobacteriaceae family, and genes whose enhanced expression is necessary 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 и предоставление способа получения L-цистеина, L-цистина, их производных или предшественников или их смеси с использованием указанных штаммов.The aim of the present invention is to increase the productivity of producer strains and to provide a method for producing L-cysteine, L-cystine, their derivatives or precursors, or mixtures thereof using these strains.

Данная цель была достигнута за счет обнаружения того факта, что усиление экспрессии генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы, приводит к увеличению продукции L-цистеина.This goal was achieved by discovering the fact that increased expression of genes involved in the process of sulfur assimilation leads to an increase in the production of L-cysteine.

Настоящее изобретение предоставляет бактерию, принадлежащую к семейству Enterobacteriaceae, обладающую повышенной способностью к продукции L-цистеина.The present invention provides a bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family with increased ability to produce L-cysteine.

Целью настоящего изобретения является предоставление бактерии семейства Enterobacteriaceae - продуцента L-цистеина, при этом указанная бактерия модифицирована таким образом, что в ней усилена экспрессия одного или более генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы.The aim of the present invention is the provision of bacteria of the Enterobacteriaceae family, a producer of L-cysteine, wherein said bacterium is modified in such a way that expression of one or more genes involved in the process of sulfur assimilation is enhanced in it.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой гены, вовлеченные в процесс ассимиляции серы, включают в себя гены, участвующие в активации сульфата и деградации аденозин-3'-фосфат-5'-фосфосульфата(РАРS).Another objective of the present invention is the provision of the bacteria described above, in which the genes involved in the process of sulfur assimilation include genes involved in the activation of sulfate and the degradation of adenosine-3'-phosphate-5'-phosphosulfate (PAPS).

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой гены, участвующие в активации сульфата, включают один или несколько генов кластера cysDNC.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, in which genes involved in sulfate activation include one or more cysDNC cluster genes.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой гены, участвующие в деградации аденозин-3'-фосфат-5'-фосфосульфата (PAPS), включают ген cysQ.Another objective of the present invention is the provision of the bacteria described above, in which the genes involved in the degradation of adenosine 3'-phosphate-5'-phosphosulfate (PAPS) include the cysQ gene.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, которая модифицирована таким образом, что в ней усилена экспрессия гена cysQ, одного или нескольких генов кластера cysDNC или обоих.It is also an object of the present invention to provide the bacterium described above, which is modified in such a way that expression of the cysQ gene, one or more genes of the cysDNC cluster, or both is enhanced in it.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой экспрессия вышеупомянутого(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, in which the expression of the aforementioned gene (s) is enhanced by modifying the expression control sequence so that the expression of the indicated gene (s) is enhanced.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, в которой 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 in which the natural promoter (s) of said gene (s) are replaced by (s) a stronger promoter (s).

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, которая принадлежит к роду Pantoea.Another objective of the present invention is the provision of the above bacteria, which belongs to the genus Pantoea.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, которая является бактерией Pantoea ananatis.It is also an object of the present invention to provide the bacterium described above, which is a Pantoea ananatis bacterium.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, которая принадлежит к роду Escherichia.Another objective of the present invention is the provision of the above bacteria, which belongs to the genus Escherichia.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, которая является бактерией Escherichia coli.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, which is an Escherichia coli bacterium.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения соединения, выбранного из группы, состоящей из L-цистеина, L-цистина, их производных или предшественников, который включает выращивание описанной выше бактерии в питательной среде, содержащей сульфат, и выделение указанного соединения из культуральной жидкости.It is also an object of the present invention to provide a process for the preparation of a compound selected from the group consisting of L-cysteine, L-cystine, derivatives or precursors thereof, which comprises growing the bacterium described above in a culture medium containing sulfate and isolating said compound from the culture fluid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная бактерия имеет усиленную экспрессию генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said bacterium has enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, при этом указанная бактерия имеет усиленную экспрессию генов, вовлеченных в биосинтез L-метионина.It is also an object of the present invention to provide the method described above, wherein said bacterium has enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-methionine.

Настоящее изобретение более детально описано нижеThe 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. Бактерия1. Bacteria

Бактерией согласно настоящему изобретению является бактерия, принадлежащая к семейству Enterobacteriaceae - продуцент L-цистеина, модифицированная таким образом, что экспрессия генов, участвующих в процессе ассимиляции серы, 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 genes involved in the process of sulfur assimilation by this bacterium is enhanced.

«Бактерия - продуцент L-цистеина» означает бактерию, способную производить и накапливать L-цистеин в среде, когда такая бактерия культивируется, в питательной среде.“Bacteria producing L-cysteine” means a bacterium capable of producing and storing L-cysteine in the 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 штамм дикого типа, немодифицированный или родительский штаммы, например Pantoea ananatis, такие как Pantoea ananatis (Enter obacter agglomerans) штаммы AJ13355 (FERM BP-6614), AJ13356 (FERM BP-6615), AJ13601 (FERM BP-7207), SС17(патент США 7,090,998), или Escherichia coli, такие как Е. coli K-12. Штамм SC17 отобран в качестве штамма с низкой продукцией слизи из штамма AJ13355, изолированного из почвы Ивата-ши, Шицуока-кен, Япония (Iwata-shi, Shizuoka-ken, Japan) как штамм, который может расти в среде с низким рН, содержащей L-глутаминовую кислоту и источник углерода (Патент США No.6,596,517). Штамм SC17 был депонирован в Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Тсукуба Централ 6, 1-1, Хигаси 1-Чоме, Тсукуба-щи, Ибараки-кен, 305-8566, Япония (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), 4 февраля 2009 и получил инвентарный номер FERM ВР-11091. 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 wild-type strain, unmodified or parental strains, for example Pantoea ananatis, such as Pantoea ananatis (Enter obacter agglomerans ) strains AJ13355 (FERM BP-6614), AJ13356 (FERM BP-6615), AJ13601 (FERM BP-7207), SC17 (US patent 7,090,998), or Escherichia coli, such as E. coli K-12. Strain SC17 was selected as a strain with low mucus production from strain AJ13355 isolated from the soil of Iwata-shi, Shitsuoka-ken, Japan (Iwata-shi, Shizuoka-ken, Japan) as a strain that can grow in a low pH medium containing L-glutamic acid and a carbon source (U.S. Patent No. 6,596,517). Strain SC17 was deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, the International Depository of Organizations for Patenting Purposes, Tsukuba Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), February 4, 2009 and received accession number FERM BP-11091. The term “bacterium-producer of L-cysteine” also means that the microorganism is capable of producing and storing L-cysteine in the medium in concentrations of not less than 0.5 g / l and more preferably not less than 1.0 g / l.

L-цистеин, произведенный указанной бактерией, может превращаться в среде в L-цистин за счет формирования дисульфидных связей. Главным образом, как описано далее, считается, что если L-цистеин образуется в большом количестве за счет увеличения активности DsbA, то запускается формирование L-цистина из L-цистеина с участием окислительной системы DsbA-DsbB-UQ. Кроме того, S-сульфоцистеин может быть получен в реакции L-цистеина и тиосерной кислотой в среде (Szczepkowski T.W., Nature, vol.182 (1958)). Кроме того, L-цистеин, произведенный в бактериальных клетках, может быть сконденсирован с кетоном, альдегидом или, например, пировиноградной кислотой, которая присутствует в клетках, с целью продукции тиазолидинового производного через полутиокетальный интермедиат (см. патент Японии No.2992010). Такое тиазолидиновое производное и полутиокеталь могут присутствовать в виде равновесной смеси. Вследствие этого способность продуцировать L-цистеин не ограничивается способностью накапливать только L-цистеин в среде или клетках, но также включает способность накапливать L-цистин или их производные, или предшественники, или их смесь в среде.L-cysteine produced by this bacterium can be converted in the medium to L-cystine due to the formation of disulfide bonds. Mainly, as described below, it is believed that if L-cysteine is produced in large quantities by increasing the activity of DsbA, then the formation of L-cystine from L-cysteine with the participation of the oxidative system DsbA-DsbB-UQ is triggered. In addition, S-sulfocysteine can be obtained by the reaction of L-cysteine and thiosulfuric acid in a medium (Szczepkowski T.W., Nature, vol. 182 (1958)). In addition, L-cysteine produced in bacterial cells can be condensed with ketone, aldehyde or, for example, pyruvic acid, which is present in the cells, with the aim of producing a thiazolidine derivative via a semi-ketal intermediate (see Japanese Patent No. 2992010). Such a thiazolidine derivative and a semi-ketal may be present as an equilibrium mixture. Consequently, the ability to produce L-cysteine is not limited to the ability to accumulate only L-cysteine in the medium or cells, but also includes the ability to accumulate L-cystine or their derivatives, or precursors, or a mixture thereof in the medium.

Примеры упомянутого выше производного L-цистеина или L-цистина включают, например, S-сульфоцистеин, тиазолидиновые производные, полутиокеталь, L-метионин, S-аденозилметионин и др. L-цистеин является предшественником L-метионина. L-цистеин участвует в биосинтезе L-метионина в реакции конверсии О-сукцинил-L-гомосерина в L-цистатионин. Таким образом, повышенный уровень L-цистеина может приводить к накоплению L-метионина. В свою очередь, L-метионин является исходным соединением для синтеза S-аденозилметионина и др. Кроме того, если бактерия обладает кроме способности к продукции L-цистеина способностью к продукции L-метионина или аденозилметионина, продукция таких соединений, как L-метионин или аденозилметионин, может быть увеличена за счет усиления экспрессии генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы.Examples of the aforementioned L-cysteine or L-cystine derivative include, for example, S-sulfocysteine, thiazolidine derivatives, polythioketal, L-methionine, S-adenosylmethionine and others. L-cysteine is a precursor of L-methionine. L-cysteine is involved in the biosynthesis of L-methionine in the conversion of O-succinyl-L-homoserine to L-cystathionine. Thus, elevated levels of L-cysteine can lead to the accumulation of L-methionine. In turn, L-methionine is the starting compound for the synthesis of S-adenosylmethionine and others. In addition, if the bacterium has, in addition to the ability to produce L-cysteine, the ability to produce L-methionine or adenosylmethionine, the production of compounds such as L-methionine or adenosylmethionine , can be increased by enhancing the expression of genes involved in the process of sulfur assimilation.

Примеры бактерий-продуцентов L-метионина и родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерий-продуцентов L-метионина, включают, но не ограничиваются ими, штаммы бактерии Escherichia, такие как AJ11539 (NRRL В-12399), AJ11540 (NRRL В-12400), AJ11541 (NRRL B-12401), AJ11542 (NRRL B-12402) (патент Англии GB 2075055); штаммы 218 (VKPM В-8125) (патент Российской Федерации RU 2209248) и 73 (VKPM B-8126) (патент Российской Федерации RU 2215782), устойчивые к аналогу L-метионина норлейцину, или подобные им.Examples of L-methionine producing bacteria and parent strains that can be used to produce L-methionine producing bacteria include, but are not limited to, Escherichia bacteria strains such as AJ11539 (NRRL B-12399), AJ11540 (NRRL B- 12400), AJ11541 (NRRL B-12401), AJ11542 (NRRL B-12402) (GB Patent GB 2075055); strains 218 (VKPM B-8125) (patent of the Russian Federation RU 2209248) and 73 (VKPM B-8126) (patent of the Russian Federation RU 2215782), resistant to L-methionine analogue norleucine, or the like.

Примеры предшественников L-цистеина или L-цистина включают, например, O-ацетилсерин, который является предшественником L-цистеина. Предшественники L-цистеина или L-цистина также включают, например, N-ацетилсерин, который является предшественником O-ацетилсерина, и др.Examples of L-cysteine or L-cystine precursors include, for example, O-acetylserine, which is a precursor of L-cysteine. Precursors of L-cysteine or L-cystine also include, for example, N-acetylserin, which is a precursor of O-acetylserine, and others.

O-ацетилсерин (OAS) является предшественником биосинтеза L-цистеина. OAS представляет собой метаболит бактерий и растений и синтезируется за счет ацетилирования L-серина в ферментативной реакции, катализируемой серинацетилтрансферазой (SAT). Далее OAS превращается в L-цистеин в клетках.O-acetylserine (OAS) is a precursor to the biosynthesis of L-cysteine. OAS is a metabolite of bacteria and plants and is synthesized by acetylation of L-serine in an enzymatic reaction catalyzed by serine acetyltransferase (SAT). Next, OAS is converted to L-cysteine in cells.

Бактерия-продуцент L-цистеина может в своей основе иметь способность к продукции L-цистеина или такая способность может быть ей придана за счет модификации микроорганизма такого, как описано далее, с использованием мутагенеза или технологии рекомбинантных ДНК. Если не оговорено специальным образом, термин L-цистеин относится восстановленному L-цистеину, L-цистину, их производному или предшественнику, как описано выше, или их смеси.An L-cysteine producing bacterium can basically have the ability to produce L-cysteine, or it can be given this ability by modifying a microorganism such as described below using mutagenesis or recombinant DNA technology. Unless otherwise specified, the term L-cysteine refers to reduced L-cysteine, L-cystine, a derivative or precursor thereof, as described above, or mixtures thereof.

Понятие бактерии не ограничено каким-либо образом при условии, что бактерия согласно настоящему изобретению принадлежит к семейству Enterobacteriaceae и обладает способностью к продукции L-цистеина. Семейство Enterobacteriaceae включает бактерии, относящиеся к родам Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia и так далее. В особенности предпочтительны бактерии, отнесенные к семейству Enterobacteriaceae согласно классификации базы данных NCBI (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi. nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=91347).The concept of a bacterium is not limited in any way, provided that the bacterium according to the present invention belongs to the Enterobacteriaceae family and is capable of producing L-cysteine. The Enterobacteriaceae family includes bacteria belonging to the genera Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia and so on. Particularly preferred are bacteria belonging to the Enterobacteriaceae family according to the classification of the NCBI database (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi. Nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=91347).

Фраза «бактерия, принадлежащая к роду Pantoea» означает, что бактерия относится к роду Pantoea, соответственно 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 phrase "a bacterium belonging to the genus Pantoea" means that the bacterium belongs to the genus Pantoea, according to the classification system known to a specialist 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)).

Фраза «бактерия, принадлежащая к роду Escherichia» означает, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии, однако перечень бактерий не ограничен каким-либо образом. Среди примеров бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, но не ограничивающихся ими, может быть упомянута бактерия Escherichia coli (Е. coli).The phrase "a bacterium belonging to the genus Escherichia" means that the bacterium belongs to the genus Escherichia in accordance with the classification known to a specialist in the field of microbiology, but the list of bacteria is not limited in any way. Among examples of bacteria belonging to the genus Escherichia, but not limited to, the bacterium Escherichia coli (E. coli) may be mentioned.

Примеры бактерий-продуцентов L-цистеина и родительских штаммов, которые могут быть использованы для получения бактерий-продуцентов L-цистеина, включают, но не ограничиваются ими, штаммы бактерии Escherichia, такие как Е. coli JM15, трансформированный различными аллелями гена cysE, кодирующего серинацетилтрансферазы устойчивые к обратной регуляции (патент США No.6,218,168, патентная заявка России 2003121601), Е. coli W3110, который суперэкспрессирует гены, кодирующие белки, регулирующие секрецию токсичных для клетки веществ (патент США No.5,972,663), штаммы Е. coli со сниженной сульфогидразной активностью (патентная заявка Японии 11155571 А2), Е. coli W3110 с увеличенной активностью позитивного транскрипционного регулятора цистеинового регулона, кодируемого геном cysB (WO 01/27307 А1), и др.Examples of bacteria producing L-cysteine and parent strains that can be used to produce bacteria producing L-cysteine include, but are not limited to, strains of Escherichia bacteria, such as E. coli JM15, transformed with various alleles of the cysE gene encoding serine acetyltransferase resistant to reverse regulation (US patent No. 6,218,168, patent application of Russia 2003121601), E. coli W3110, which overexpresses genes encoding proteins that regulate the secretion of cell-toxic substances (US patent No. 5,972,663), E. coli strains with reduced sulfohydrase activity (Japanese patent application 11155571 A2), E. coli W3110 with increased activity of the positive transcriptional regulator of the cysteine regulon encoded by the cysB gene (WO 01/27307 A1), etc.

Термин "процесс ассимиляции серы" означает процесс, в котором сера из окружающей среды, например сульфат, превращается в органическую серу для использования в клеточном метаболизме. Двумя основными конечными продуктами этого процесса являются важнейшие аминокислоты - L-цистеин и L-метионин. Ключевым в данном процессе является увеличение уровня доступной органической серы для биосинтеза L-цистеина и L-метионина.The term “sulfur assimilation process” means a process in which sulfur from the environment, such as sulfate, is converted to organic sulfur for use in cellular metabolism. The two main end products of this process are the most important amino acids - L-cysteine and L-methionine. The key in this process is to increase the level of available organic sulfur for the biosynthesis of L-cysteine and L-methionine.

Примеры "одного или нескольких генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы и деградации аденозин-3'-фосфат 5'-фософосульфата (PAPS)" включают гены cysG, cysD, cysN, cysC, cysQ и их комбинации. Гены cysG, cysD, cysN, cysC, cysQ участвуют в ассимиляции серы, а ген cysQ участвует в PAPS-деградации. Примеры "одного или нескольких генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы и PAPS-деградации" включают гены cysD, cysN и cysC или cysQ по-отдельности, комбинацию генов cysD и cysN, комбинацию генов cysD, cysN и cysC, комбинацию генов cysD, cysN и cysQ и комбинацию генов cysD, cysN, cysC и cysQ.Examples of "one or more genes involved in the process of sulfur assimilation and degradation of adenosine 3'-phosphate 5'-phosphosulfate (PAPS)" include the cysG, cysD, cysN, cysC, cysQ genes, and combinations thereof. The cysG, cysD, cysN, cysC, cysQ genes are involved in sulfur assimilation, and the cysQ gene is involved in PAPS degradation. Examples of “one or more genes involved in sulfur assimilation and PAPS degradation” include the cysD, cysN and cysC or cysQ genes individually, the combination of cysD and cysN genes, the combination of cysD, cysN and cysC genes, the combination of cysD, cysN and cysQ and a combination of cysD, cysN, cysC and cysQ genes.

Известна система сульфатной активации у Е. coli. Данная система включает в себя структурные гены, кодирующие ферменты АТФ-сульфорилазу (cysD и cysN) и APS-киназу (cysC). Начальные этапы ассимиляции сульфата в течение биосинтеза цистеина приводят к поглощению сульфата и его активации за счет образования аденозин-5'-фосфосульфата, конверсии в 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат и восстановлению до сульфита. Ген cysQ участвует в этом процессе. Ген cysG из Е. coli кодирует белок CysG, являющийся субъединицей уропорфирин-IIIC-метилтрансферазы/прекоррин-2-дегидрогенезы/сирогидрохлоринферрохелатазы. Ген cysD из Е. coli кодирует белок CysD-компонент сульфатаденилилтрансферазы. Ген cysN из Е. coli кодирует белок CysN-компонент сульфатаденилилтрансферазы. Ген cysC из Е. coli кодирует белок CysC-субъединицу аденилилсульфаткиназы. Ген cysQ из Е. coli кодирует белок CysQ, который предположительно помогает контролировать пул 3'-фосфоаденозин-5'-фофосульфата или его использование в синтезе сульфита. В бактерии Escherihica coli гены cysD, cysN и cysC формируют оперон cysDNC.A known system of sulfate activation in E. coli. This system includes structural genes encoding the enzymes ATP sulforylase (cysD and cysN) and APS kinase (cysC). The initial stages of sulphate assimilation during cysteine biosynthesis lead to sulphate uptake and its activation due to the formation of adenosine 5'-phosphosulphate, conversion to 3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulphate and reduction to sulphite. The cysQ gene is involved in this process. The cysG gene from E. coli encodes a CysG protein that is a subunit of uroporphyrin-IIIC-methyltransferase / precorrin-2-dehydrogenesis / syrohydrochlorinferrochelatase. The cysD gene from E. coli encodes the CysD protein component of the sulfatadenylyl transferase. The cysN gene from E. coli encodes the CysN protein component of the sulfatadenylyl transferase. The cysC gene from E. coli encodes a CysC protein subunit of adenylyl sulfate kinase. The cysQ gene from E. coli encodes a CysQ protein that supposedly helps control the pool of 3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate or its use in sulfite synthesis. In the Escherihica coli bacteria, the cysD, cysN and cysC genes form the cysDNC operon.

Известны и клонированы гены Р. ananatis, гомологичные генам системы утилизации серы Е. coli. Нуклеотидная последовательность гена cysG из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO:1. Нуклеотидная последовательность гена cysD из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO:2. Нуклеотидная последовательность гена cysN из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO:3. Нуклеотидная последовательность гена cysC из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO:4. Нуклеотидная последовательность гена cysQ из Р. ananatis представлена в SEQ ID NO:5.The genes of P. ananatis are known and cloned, homologous to the genes of the E. coli sulfur utilization system. The nucleotide sequence of the cysG gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 1. The nucleotide sequence of the cysD gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 2. The nucleotide sequence of the cysN gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 3. The nucleotide sequence of the cysC gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 4. The nucleotide sequence of the cysQ gene from P. ananatis is presented in SEQ ID NO: 5.

В бактерии Pantoea ananatis гены cysG, cysD, cysN и cysC формируют оперон cysGDNC. Усиление экспрессии cysG не является необходимым. Тем не менее, экспрессия cysG может быть усилена.In the Pantoea ananatis bacterium, the cysG, cysD, cysN and cysC genes form the cysGDNC operon. Enhanced cysG expression is not necessary. However, cysG expression can be enhanced.

В связи с тем, что последовательности ДНК могут различаться среди видов и штаммов рода Pantoea, гены cysG, cysD, cysN, cysC и cysQ не ограничиваются последовательностями, представленными в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 и SEQ ID NO:5, соответственно, и могут включать гены, гомологичные SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 и SEQ ID NO:5, соответственно.Due to the fact that DNA sequences can vary among species and strains of the genus Pantoea, the cysG, cysD, cysN, cysC and cysQ genes are not limited to the sequences presented in the Sequence Listing under the numbers SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5, respectively, and may include genes homologous to SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5, respectively.

В связи с этим гены cysG, cysD, cysN, cysC и cysQ могут быть вариантами, которые гибридизуются в жестких условиях с нуклеотидными последовательностями, комплементраными нуклеотидным последовательностям, представленным в SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 или SEQ ID NO:5, или пробой, которая может быть приготовлена из какой-либо из этих нуклеотидных последовательностей. «Жесткие условия» представляют собой условия, при которых образуются специфические гибриды, например гибриды, имеющие гомологию не менее 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98% или 99% в различных случаях, и а неспецифические гибриды, имеющие степень гомологии меньшую, чем указано выше, не образуются. Примером жестких условий могут быть однократная или многократная отмывка или, например, двукратная или трехкратная отмывка в растворе с концентрацией соли 1×SSC 0.1% SDS или 0.1×SSC 0.1% SDS при 60°C. Продолжительность отмывки зависит от типа используемой для гибридизации мембраны и, как правило, рекомендуется производителем. Например, рекомендуемая продолжительность отмывки для N+ нейлоновой мембраны Hybond™ (Amersham) в жестких условиях составляет 15 минут. Отмывка может быть выполнена 2-3 раза. Длина пробы может варьировать в зависимости от условий гибридизации, но обычно составляет от 100 п.н. до 1 т.п.н.In this regard, the cysG, cysD, cysN, cysC and cysQ genes can be variants that hybridize under stringent conditions with nucleotide sequences complementary to the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 , SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5, or a sample that can be prepared from any of these nucleotide sequences. "Stringent conditions" are the conditions under which specific hybrids are formed, for example hybrids having a homology of at least 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98% or 99% in various cases, and non-specific hybrids, having a degree of homology less than indicated above, are not formed. An example of harsh conditions can be a single or multiple washing, or, for example, double or triple washing in a solution with a salt concentration of 1 × SSC 0.1% SDS or 0.1 × SSC 0.1% SDS at 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for hybridization and is generally recommended by the manufacturer. For example, the recommended washing time for Hybond ™ N + Nylon Membrane (Amersham) under severe conditions is 15 minutes. Washing can be done 2-3 times. The sample length may vary depending on hybridization conditions, but usually ranges from 100 bp. up to 1 kb

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 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 обратную транскрипцию - ПЦР (RT-PCR) и подобные им. В качестве контроля могут служить штаммы дикого типа, например, Pantoea ananatis PERM BP-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) per cell or an increase in the expression level of the 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 various methods, including Northern hybridization, quantitative reverse transcription - PCR (RT-PCR) and the like. Wild type strains, for example, Pantoea ananatis PERM 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, рибосом-связывающих сайтов (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 usually used to refer to promoters, ribosome-binding sites (RBS), operators and / or other elements of the genome involved in the regulation of gene expression level.

Кроме того, усиление экспрессии гена может быть достигнуто помещением фрагмента ДНК согласно настоящему изобретению под контроль более сильного, чем природный, промотора. Термин "природный промотор" означает существующую в природном организме область ДНК, расположенную перед открытой рамкой считывания (ORF - opened reading frame) гена или кластера генов и способствующую экспрессии этого гена или кластера генов. Сила промотора определяется частотой акта инициации синтеза РНК. Например, промоторы Plac, Ptrp, Ptrc и промоторы PR или PL фага лямбда известны как сильные промоторы. Примеры способов оценки силы промотора и сильных промоторов описаны в работе Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology, Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995)) и др. Усиление экспрессии гена может быть достигнуто помещением сильного терминатора после фрагмента ДНК согласно настоящему изобретению.In addition, increased gene expression can be achieved by placing the DNA fragment of the present invention under the control of a stronger than natural promoter. 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 or cluster of genes and facilitating the expression of this gene or cluster of genes. The strength of the promoter is determined by the frequency of the act of initiation of RNA synthesis. For example, the promoters P lac , P trp , P trc and the promoters P R or P L phage lambda are known as strong promoters. Examples of methods for evaluating promoter strength and strong promoters are described in Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology, Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995)) and others. Enhanced gene expression can be achieved by placing a strong terminator after the DNA fragment of the present invention.

Кроме того, вдобавок к вышеупомянутым методам экспрессия гена может быть усилена за счет увеличения числа копий гена, например, с помощью техники рекомбинантных генов (молекул). Например, рекомбинантная ДНК может быть получена с помощью лигирования фрагмента гена, содержащего целевой ген с вектором для функционирования в бактерии-хозяине, таким как многокопийный вектор, и далее введена в бактерию с целью трансформации. Примеры упомянутого вектора включают векторы, которые автономно реплицируются в клетках бактерии-хозяина.In addition, in addition to the above methods, gene expression can be enhanced by increasing the number of copies of the gene, for example, using the technique of recombinant genes (molecules). For example, recombinant DNA can be obtained by ligation of a gene fragment containing a target gene with a vector for functioning in a host bacterium, such as a multi-copy vector, and then introduced into the bacterium for transformation. Examples of said vector include vectors that autonomously replicate in the cells of a host bacterium.

Для того чтобы ввести такую рекомбинантную ДНК в бактерию, могут быть использованы любые известные к настоящему времени методы трансформации. Например, подходящими методами являются обработка реципиентных клеток хлоридом кальция, а также увеличение проницаемости клеток для ДНК, описанные для Escherichia coli K-12 (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1970)), и приготовление компетентных клеток из клеток в фазе роста с последующим введением в них ДНК, описанные для Bacillus subtilis (Duncan, C.H., Wilson, G.A. and Young, F.E., Gene, 1, 153 (1977)). К тому же подходящим способом является приготовление из ДНК-реципиентных клеток протоплатов или сферопластов, которые могут с легкостью поглощать рекомбинантную ДНК, с последующим введением рекомбинантной ДНК в указанные клетки, этот метод применим для Bacillus subtilis, актиномицетов и дрожжей (Chang, S. and Choen, S.N., Mol. Gen. Genet., 168, 111 (1979); Bibb, M.J., Ward, J.M. and Hopwood, O.A., Nature, 274, 398 (1978); Hinnen, A., Hicks, J.B. and Fink, G.R., Proc. Natl. Sci. USA, 75, 1929 (1978)). Кроме того, микроорганизмы могут быть трансформированы методом электропорации (выложенная патентная заявка Японии No.2-207791).In order to introduce such recombinant DNA into the bacterium, any transformation methods known to date can be used. For example, suitable methods are the treatment of recipient cells with calcium chloride, as well as the increase in cell permeability for DNA described for Escherichia coli K-12 (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1970) ), and the preparation of competent cells from cells in the growth phase, followed by the introduction of the DNA described in Bacillus subtilis (Duncan, CH, Wilson, GA and Young, FE, Gene, 1, 153 (1977)). In addition, a suitable method is the preparation of protoplates or spheroplasts from DNA recipient cells, which can easily absorb recombinant DNA, followed by the introduction of recombinant DNA into these cells, this method is applicable to Bacillus subtilis, actinomycetes and yeast (Chang, S. and Choen , SN, Mol. Gen. Genet., 168, 111 (1979); Bibb, MJ, Ward, JM and Hopwood, OA, Nature, 274, 398 (1978); Hinnen, A., Hicks, JB and Fink, GR , Proc. Natl. Sci. USA, 75, 1929 (1978)). In addition, microorganisms can be transformed by electroporation (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-207791).

Увеличение числа копий гена может быть также достигнуто путем введения множественных копий указанного гена в геномную ДНК бактерии. Для введения множественных копий гена в геномную ДНК бактерии выполняется гомологичная рекомбинация с использованием последовательности, множественные копии которой присутствуют в геномной ДНК в качестве мишеней. В качестве последовательностей, множественные копии которых представлены в геномной ДНК, могут быть использованы повторяющаяся ДНК, инвертированные повторы, присутствующие на концах мобильных элементов. Другой целевой ген может быть введен на расстоянии от целевого гена, присутствующего в геноме тандемно, или может быть введен вместо ненужного гена в геноме в нескольких копиях. Перенос такого гена может быть достигнут при помощи температурзависимого или интегративного вектора.An increase in the number of copies of a gene can also be achieved by introducing multiple copies of the specified gene into the genomic DNA of the bacterium. To introduce multiple copies of a gene into the genomic DNA of a bacterium, homologous recombination is performed using the sequence, multiple copies of which are present in the genomic DNA as targets. As sequences, multiple copies of which are represented in genomic DNA, repeating DNA, inverted repeats present at the ends of mobile elements can be used. Another target gene may be introduced at a distance from the target gene present in the genome in tandem, or may be introduced instead of the unnecessary gene in the genome in multiple copies. The transfer of such a gene can be achieved using a temperature-dependent or integrative vector.

В качестве альтернативы, как описано в выложенной патентной заявке Японии No.2-109985, также возможно включить ген в состав транспозона, перемещение которого приведет к введению множественных копий в геномную ДНК. Перемещение указанного гена в геном может быть подтверждено с помощью гибридизации по Саузерну с использованием части гена в качестве пробы.Alternatively, as described in Japanese Patent Laid-open No. 2-109985, it is also possible to include a gene in a transposon, the movement of which will lead to the introduction of multiple copies into genomic DNA. The movement of the indicated gene into the genome can be confirmed by Southern hybridization using a portion of the gene as a sample.

Гены, участвующие в биосинтезе L-цистеина, включают в себя различные аллели гена cysE, кодирующего серинацетилтрансферазы, устойчивые к обратной регуляции (патент США No.6,218,168, патентная заявка России 2003121601); гены, кодирующие белки, регулирующие секрецию токсичных для клетки веществ (патент США No.5,972,663), ген cysB, кодирующий позитивный транскрипционный регулятор цистеинового регулона (WO 01/27307 A1). Другой пример продукции L-цистеина - снижение активности цистеиндесульфогидразы (патентная заявка Японии 11155571 А2).Genes involved in the biosynthesis of L-cysteine include various alleles of the cysE gene encoding reverse regulation resistant serine acetyltransferases (US Pat. No. 6,218,168, Russian Patent Application 2003121601); genes encoding proteins that regulate the secretion of cell-toxic substances (US Pat. No. 5,972,663), the cysB gene encoding a positive transcriptional regulator of cysteine regulon (WO 01/27307 A1). Another example of L-cysteine production is a decrease in the activity of cysteine desulfohydrase (Japanese Patent Application 11155571 A2).

Гены, участвующие в биосинтезе L-метионина, могут включать гены метионинового регулона. Метиониновый регулон может содержать мутантные гены, кодирующие белки со сниженной активностью репрессии биосинтеза аминокислот. Примером таких генов может служить измененный тип гена metJ, кодирующий белок репрессии биосинтеза L-метионина из Е. coli, активность которого при репрессии биосинтеза метионина снижена (патентная заявка Японии JP 2000157267 A2).Genes involved in the biosynthesis of L-methionine may include genes for methionine regulon. The methionine regulon may contain mutant genes encoding proteins with reduced activity of repression of amino acid biosynthesis. An example of such genes is the modified type of the metJ gene, which encodes a protein for repressing the biosynthesis of L-methionine from E. coli, whose activity during repression of methionine biosynthesis is reduced (JP patent application JP 2000157267 A2).

Методы получения плазмидной ДНК, расщепления и лигирования 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 ligation, 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 изобретению2. The method according to the present invention

Способом согласно настоящему изобретению является способ продукции соединений, выбранных из группы, состоящей из L-цистеина, L-цистина, их производных или предшественников или их смеси, включающий стадии выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде с целью продукции и накопления указанного соединения в питательной среде и выделения указанного соединения из культуральной жидкости. Примеры производного или предшественника L-цистеина включают S-сульфоцистеин, тиазолидиновое производное, полутиокеталь, соответствующий упомянутому выше тиазолидиновому производному, O-ацетилсерин, N-ацетилсерин и др.The method according to the present invention is a method for the production of compounds selected from the group consisting of L-cysteine, L-cystine, their derivatives or precursors, or a mixture thereof, comprising the steps of growing the bacteria of the present invention in a nutrient medium in order to produce and accumulate said compound in a nutrient medium and the allocation of the specified compounds from the culture fluid. Examples of a derivative or precursor of L-cysteine include S-sulfocysteine, a thiazolidine derivative, a semi-ketal corresponding to the aforementioned thiazolidine derivative, O-acetylserine, N-acetylserine, etc.

Выращивание бактерии, выделение из культуральной жидкости и очистка указанного соединения могут быть осуществлены традиционными способами ферментации, используемыми для аминокислот, продуцируемых бактерией.The cultivation of bacteria, isolation from the culture fluid and purification of the compounds can be carried out by traditional fermentation methods used for amino acids 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 до 40°С, предпочтительно от 30 до 38°С. Значение рН обычно находится в пределах от 5 до 9, предпочтительно в пределах от 6.5 до 7.2. рН среды может быть скорректировано аммиаком, карбонатом кальция, различными кислотами, основаниями и буферами. Обычно, выращивание в течение от 1 до 5 дней приводит к накоплению целевого соединения 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 to 40 ° C, preferably from 30 to 38 ° C. The pH is usually in the range of 5 to 9, preferably in the range of 6.5 to 7.2. The pH of the medium can be adjusted by ammonia, calcium carbonate, various acids, bases and buffers. Usually, growing for 1 to 5 days leads to the accumulation of the target compound 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 целевое соединение может быть выделено и очищено методами ионного обмена, концентрации или кристаллизации.After cultivation, insoluble components, such as cells, can be removed from the nutrient medium by centrifugation or filtration on a membrane, after which the target compound can be isolated and purified by ion exchange, concentration or crystallization.

L-цистеин, полученный как описано выше, может быть использован для продукции производных L-цистеина. Производные цистеина включают метилцистеин, этилцистеин, карбоцистеин, сульфоцистеин, ацетилцистеин и др.L-cysteine obtained as described above can be used to produce derivatives of L-cysteine. Cysteine derivatives include methylcysteine, ethylcysteine, carbocysteine, sulfocysteine, acetylcysteine, etc.

Кроме того, когда тиазолидиновое производное L-цистеина продуцируется в среде, L-цистеин может продуцироваться за счет отбора указанного тиазолидинового производного из среды с целью нарушения равновесной реакции между указанным тиазолидиновым производными и L-цистеином, что приводит к избыточной продукции L-цистеина. Кроме того, когда S-сульфоцистеин продуцируется в среде, он может превращаться в L-цистеин за счет восстановления с восстанавливающим агентом, таким как дитиотриетол.In addition, when the thiazolidine derivative of L-cysteine is produced in the medium, L-cysteine can be produced by selecting said thiazolidine derivative from the medium in order to upset the equilibrium reaction between the indicated thiazolidine derivative and L-cysteine, which leads to excessive production of L-cysteine. In addition, when S-sulfocysteine is produced in the medium, it can be converted to L-cysteine by reduction with a reducing agent such as dithiotriethol.

Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings

На Фигуре 1 изображены последовательности природного промотора PnlpD (SEQ ID NO:65) и модифицированного промотора Pnlp8 (SEQ ID NO:66).The Figure 1 shows the sequence of the natural promoter P nlpD (SEQ ID NO: 65) and the modified promoter P nlp8 (SEQ ID NO: 66).

На Фигуре 2 изображено конструирование плазмиды рМ12.The Figure 2 shows the construction of plasmid pM12.

На Фигуре 3 изображено конструирование плазмиды pM12-ter(thr).Figure 3 shows the construction of the plasmid pM12-ter (thr).

На Фигуре 4 изображено конструирование интегративной кассеты intJS.Figure 4 shows the design of an integJ cassette intJS.

На Фигуре 5 изображено конструирование плазмиды pMIV-5JS.Figure 5 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. Конструирование штаммов с усиленной экспрессией генов кластера cysGDNC.Example 1. Construction of strains with enhanced gene expression of the cysGDNC cluster.

1. Конструирование штамма Р. ananatis EYPSG81. Construction of strain P. ananatis EYPSG8

ДНК-фрагмент, несущий промотор гена nlpD бактерии Е. coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма Е. coli MG1655 была использована в качестве матрицы, а праймерами служили олигонуклеотиды P1 (SEQ ID No:6) и Р2 (SEQ ID No:7). Штамм MG1655 (АТСС 47076) доступен из Американской Коллекции Типовых Культур (American Type Culture Collection (12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, United States of America)). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 55°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут 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 лигировался 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 высевались на чашки с LB-агаром, содержащим ампициллин (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью рестрикционного анализа. Полученные плазмиды содержали промотор гена nlpD E.coli и были названы pMIV-Pnlp0.The DNA fragment carrying the promoter of the nlpD gene of the bacterium E. coli was obtained by PCR. The chromosomal DNA of strain E. coli MG1655 was used as a template, and oligonucleotides P1 (SEQ ID No: 6) and P2 (SEQ ID No: 7) served as primers. Strain MG1655 (ATCC 47076) is available from the American Type Culture Collection (12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, United States of America). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 55 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes 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 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 plates with LB agar containing ampicillin (50 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinct individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed using restriction analysis. The resulting plasmids contained the promoter of the E. coli nlpD gene and were named pMIV-Pnlp0.

ДНК-фрагмент, содержащий терминатор гена rrnB бактерии E.coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма E.coli MG1655 была использована в качестве матрицы, в качестве праймеров использовали олигонуклеотиды Р3 (SEQ ID No:8) и Р4 (SEQ ID No:9). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 59°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут 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 обрабатывался эндонуклеазами BamHI и XbaI. Полученный ДНК-фрагмент лигировался 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 E.coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий ампициллин (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью рестрикционного анализа. Полученная плазмида содержала терминатор гена rrnB E. coli и была названа pMIV-Pnlp0-ter.A DNA fragment containing the terminator of the rrnB gene of the bacterium 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. PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 59 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.3 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. Then, the purified fragment was 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 containing 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 using restriction analysis. The resulting plasmid contained the terminator of the rrnB gene of E. coli and was named pMIV-Pnlp0-ter.

ДНК-фрагмент, содержащий ген yeaS бактерии E. coli, был получен с помощью ПЦР. Хромосомная ДНК штамма E. coli MG1655 была использована в качестве матрицы, а праймерами служили олигонуклеотиды Р5 (SEQ ID No:10) и Р6 (SEQ ID No:11). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 55°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут 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 обрабатывался эндонуклеазами SalI и XbaI. Полученный ДНК-фрагмент лигировался 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 E. coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий ампициллин (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью рестрикционного анализа. Полученные плазмиды содержали ген yeaS E. coli и были названы pMIV-Pnlp0-yeaS3.A DNA fragment containing the yeaS gene of the bacterium E. coli was obtained by PCR. Chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 was used as a template, and oligonucleotides P5 (SEQ ID No: 10) and P6 (SEQ ID No: 11) served as primers. PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 55 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 0.7 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. The purified fragment was then 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 containing 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 using restriction analysis. The resulting plasmids contained the E. coli yeaS gene and were 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. Плазмида pMIV-Pnlp0 использовалась в качестве матрицы, а праймерами служили 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). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. 5'-конец промотора PnlpD был получен с помощью ПЦР-амплификации. Плазмида pMIV-Pnlp0 использовалась в качестве матрицы, а в качестве праймеров использовались олигонуклеотиды Р2 (SEQ ID No:7) и Р8 (SEQ ID No:13). Праймер Р8 содержит случайные нуклеотиды, указанные в последовательности SEQ ID No:13, обозначение "n" (для А или G, или С, или Т). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Оба амплифицированных ДНК-фрагмента очищались с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенные фрагменты обрабатывались 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 Р2 (SEQ ID No:7). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 12 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут 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) served as primers. Primer P7 contains random nucleotides indicated in SEQ ID No: 12 by the designation "n" (for A or G, or C, or T). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes 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 SEQ ID No: 13, the designation "n" (for A or G, or C, or T). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. Both amplified DNA fragments were purified by agarose gel electrophoresis. Then the purified 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 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 12 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes 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 обрабатывался эндонуклеазами PaeI и SalI. Затем полученный ДНК-фрагмент лигировался 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 E. coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий ампициллин (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью рестрикционного анализа. Полученные плазмиды содержали промотор Pnlp8 (Фиг.1) и были названы 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 endonucleases PaeI and SalI. Then, 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 containing 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 using restriction analysis. The resulting plasmids contained the P nlp8 promoter (Figure 1) and were named pMIV-Pnlp8-yeaS7.

Затем плазмида pMIV-Pnlp8-yeaS7 обрабатывалась эндонуклеазой HindIII с последующей очисткой и добавлением большого фрагмента ДНК-полимеразы I (фрагмент Кленова). Полученный ДНК-фрагмент очищался и обрабатывался эндонуклеазой NcoI. Далее полученный ДНК-фрагмент очищался и лигировался в эквимолярном соотношении с плазмидой pMW-Pomp-cysE5 (WO 2005007841), 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 высевались на LB-агар, содержащий ампициллин (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались 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 (WO 2005007841), pre-treated 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 containing 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 using 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 the cysE5 и yeaS в хромосому штамма SC17 Р. ananatis (патент США 6,596,517). Плазмида рМН10 (Зименков Д. и др., Биотехнология, 6, 1-22 (2004)) была использована для трансформации штамма SC17 Р. ananatis методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний и дважды пересевались. Затем с помощью метода электропорации проводилась трансформация бактерий Р. ananatis полученного штамма SC17/pMH10 (этот штамм растет при 30°С) плазмидой pMIV-EY2. Далее трансформанты подвергались тепловому шоку при высокой температуре (42°С, 20 минут) и высевались на LB-агар, содержащий хлорамфеникол (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 39°С до образования различимых индивидуальных колоний. Около 50 клонов пересевались при 39°С, и каждый из них засевался в 1 мл LB-среды и инкубировался 48 часов при 39°С. После инкубации все 50 вариантов тестировались на утрату плазмид рМН10 и pMIV-EY2, и отбирались 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 использованием праймеров Р1 и Р6. Полученные линии штаммов были названы 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 the cysE5 and yeaS genes into the chromosome of P. ananatis strain SC17 (US Pat. No. 6,596,517). 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 containing kanamycin (20 mg / L), the plates were incubated overnight at 30 ° C until the formation of distinguishable individual colonies and reseeded twice. Then, using the electroporation method, P. ananatis bacteria were transformed with the obtained strain SC17 / pMH10 (this strain grows at 30 ° C) with plasmid pMIV-EY2. Next, the transformants were subjected to heat shock at 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 reseeded at 39 ° C, and each of them was seeded in 1 ml of LB 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 using primers P1 and P6. The resulting strain lines were 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 избавиться от устойчивости штамма Р. ananatis EY19 к хлорамфениколу, этот штамм был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 (WO 2005010175) методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы среди отобранных вариантов, чувствительных к хлорамфениколу (20 мг/л). Такой «вылеченный» штамм был назван EY19 (s).In order to get rid of the resistance of P. ananatis EY19 strain to chloramphenicol, this strain was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 (WO 2005010175) 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 among the selected chloramphenicol-sensitive variants (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 праймеров P1 (SEQ ID No:6) и Р2 (SEQ ID No:7). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 20 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 59°С, 15 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 0,2 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Затем очищенный ДНК-фрагмент обрабатывался фрагментом Кленова. Полученный ДНК-фрагмент лигировался в эквимолярном соотношении с плазмидой pMW118-(λattL-Kmr-λattR) (см. 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 высевались на LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью рестрикционного анализа. Плазмиды, содержащие промотор Pnlp8, были названы pMW-Km-Pnlp8. Затем проводилась ПЦР с использованием плазмиды в качестве матрицы и праймерами (SEQ ID No:14) и P10 (SEQ ID No:15). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 30 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 54°С, 90 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С.Полученный ДНК-фрагмент имел длину около 1,6 т.п.н., очищался с помощью агарозного гель-электрофореза и использовался для трансформации штамма SC17 Р. ananatis методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались 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 P12 (SEQ ID No:17). Полученный штамм был назван SC17-Pnlp8-PTWA. Из бактерий штамма SC17-Pnlp8-PTWA выделялась хромосомная ДНК, 10 мкг которой использовалась для трансформации методом электропорации штамма Р. ananatis EY19 (s). Полученные трансформанты высевались LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались 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 Р. ananatis EY19 к канамицину, этот штамм был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С 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 in the EY19 (s) strain with the P nlp8 promoter region. PCR was performed using plasmid pMIV-Pnlp8-yeaS7 as the template and primers P1 (SEQ ID No: 6) and P2 (SEQ ID No: 7). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 20 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 59 ° C, 15 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes 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 DNA fragment was processed with a Klenov fragment. The resulting DNA fragment was ligated in an equimolar ratio with the plasmid pMW118- (λattL-Km r -λattR) (see Reference Example 2), pretreated 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 containing kanamycin (20 mg / L), the plates were incubated overnight at 37 ° C until the formation of distinct individual colonies. Plasmids were isolated from the obtained transformants and analyzed using restriction analysis. Plasmids containing the P nlp8 promoter were named pMW-Km-Pnlp8. Then, PCR was performed using the plasmid as the template and primers (SEQ ID No: 14) and P10 (SEQ ID No: 15). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 30 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 54 ° C, 90 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The resulting DNA fragment was about 1.6 kb in length, purified by agarose gel electrophoresis and used to transform P. ananatis strain SC17 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar containing 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 (SEQ ID No: 16) and P12 (SEQ ID No: 17). The resulting strain was named SC17-Pnlp8-PTWA. Chromosomal DNA was isolated from bacteria of the SC17-Pnlp8-PTWA strain, 10 μg of which was used for transformation of P. ananatis EY19 (s) by electroporation. The obtained transformants were seeded with LB agar containing kanamycin (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 with primers P11 and P12. The resulting strain was named EYP197. To get rid of the resistance of P. ananatis EY19 strain to kanamycin, this strain was transformed with 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 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), который кодирует фосфоглицератдегидрогеназу, был получен с помощью ПЦР-амплификации хромосомной ДНК штамма SC17 с праймерами Р13 (SEQ ID No:18) и Р14 (SEQ ID No:19), а 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). Условия для первой ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 25 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 60 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Условия для второй ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 20 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 20 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Оба амплифицированных ДНК-фрагмента очищались с помощью агарозного гель-электрофореза и обрабатывались экзонуклеазой SmaI. Далее полученные ДНК-фрагменты лигировались в эквимолярном соотношении. Смесь для лигирования инкубировалась в течение ночи при 4°С и использовалась в качестве матрицы для последующей ПЦР (с праймерами Р13 и Р15 (SEQ ID No:20)). Условия ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 15 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 60°С, 75 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 1,3 т.п.н., его очистка осуществлялась с помощью агарозного гель-электрофореза. Очищенный фрагмент обрабатывался эндонуклеазами SalI и XbaI. После рестрикции ДНК-фрагмент лигировался в эквимолярном соотношении с плазмидой pMIV-Pnlp8-ter, предварительно обработанной теми же эндонуклеазами. Смесь для лигирования инкубировали в течение ночи при 4°С и затем использовали для трансформации штамма Е. coli MG1655 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с ампициллином (50 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 37°С до образования различимых индивидуальных колоний. Плазмиды выделялись из полученных трансформантов и анализировались с помощью секвенирования. Полученные плазмиды, содержащие ген serA с мутацией N348A, были названы pMIV-Pnlp8-serA348.Mutation N348A was introduced using site-specific mutagenesis. For this, the 3'-end of the serA gene (with mutation), which encodes phosphoglycerate dehydrogenase, 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 5 The 'end of the serA gene was obtained by PCR amplification of chromosomal DNA of strain SC17 with primers P15 (SEQ ID No: 20) and P16 (SEQ ID No: 21). The conditions for the first PCR were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 25 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 60 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The conditions for the second PCR were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 20 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 20 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. Both amplified DNA fragments were purified by agarose gel electrophoresis and processed with SmaI exonuclease. 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 (SEQ ID No: 20)). PCR conditions were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 15 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 60 ° C, 75 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 1.3 kb in length, and it was purified using agarose gel electrophoresis. The purified 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 the same 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), 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 plasmids containing the serA gene with the N348A mutation were named pMIV-Pnlp8-serA348.

Следующим этапом была интеграция аллеля serA348 в хромосому штамма Р. ananatis SC17. ДНК плазмиды pMIV-Pnlp8-serA348 была использована для трансформации штамма Р. ananatis SC17/pMH10 (этот штамм растет при 30°С) методом электропорации. Полученные трансформанты подвергались тепловому шоку (20 минут при 42°С) и высевались на LB-агар с хлорамфениколом (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 39°С до образования различимых индивидуальных колоний. Около 50 клонов пересевались при 39°С, и каждый из них засевался в 1 мл LB-среды и инкубировался 48 часов при 39°С. После инкубации все 50 вариантов тестировались на отсутствие плазмид рМН10 и pMIV-Pnlp8-serA348, отбором вариантов, устойчивых к хлорамфениколу (20 мг/л), но чувствительных к канамицину (20 мг/л) и ампициллину (50 мг/л). Желаемые интегранты были идентифицированы с помощью ПЦР анализа с использованием праймеров Р1 и Р15. Во всех полученных вариантах была измерена активность фосфоглицератдегидрогеназы (PGD), и вариант SC17int-serA348 с наибольшей активностью был отобран для последующих экспериментов.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 reseeded at 39 ° C, and each of them was seeded in 1 ml of LB 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, by selection of variants resistant to chloramphenicol (20 mg / L), but sensitive to kanamycin (20 mg / L) and ampicillin (50 mg / L). Desired integrants were identified by PCR analysis using primers P1 and P15. In all the obtained variants, the 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 Р. ananatis EYP197(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с хлорамфениколом (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы ПЦР-анализом с праймерами Р1 и Р15. Полученные штаммы были названы 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 distinct individual colonies. The desired transformants were identified by PCR analysis with primers P1 and P15. The resulting strains were named EYPS1976.

Следующей стадией было введение делеции gcd в штамм EYPS1976. Чтобы избавиться от устойчивости штамма Р. ananatis EYPS1976 к хлорамфениколу, штамм EYPS1976 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к хлорамфениколу (20 мг/л). Такой излеченный 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 P. ananatis strain EYPS1976 to chloramphenicol, strain EYPS1976 was transformed with 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 Р. ananatis SC17(0), в котором ген gcd делегирован, был сконструирован с помощью метода, впервые разработанного Datsenko, K.A. and Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645) и называемого "Red-зависимая интеграция". ДНК-фрагмент, содержащий кассету устойчивости к канамицину KmR был получен методом ПЦР с использованием праймеров Р17 (SEQ ID No:28) и P18 (SEQ ID NO:29) и плазмиды pMW118-attL-Km-attR-ter_rrnB (Дополнительный пример 2) в качестве матрицы. Полученный ПЦР-фрагмент очищался с помощью агарозного гель-электрофореза и использовался для электропорации в штамм Р. ananatis SC17 (0), содержащий плазмиду pKD46 с температурзависимой репликацией. Плазмида pKD46 (Datsenko, K.A. 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, инвентарный номер в GenBank: J02459) 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 делегированным геном gcd и маркированные геном Km-устойчивости были проверены с помощью ПЦР с локус-специфическими праймерами Р37 (SEQ ID No:54) и Р38 (SEQ ID No:28). 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), in which the gcd gene is delegated, was constructed using a method first developed by Datsenko, KA and Wanner, BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640- 6645) and called "Red-Dependent Integration". The DNA fragment containing the kanamycin resistance cassette Km R was obtained by PCR using primers P17 (SEQ ID No: 28) and P18 (SEQ ID NO: 29) and plasmid pMW118-attL-Km-attR-ter_rrnB (Additional Example 2 ) as a matrix. The obtained PCR fragment was purified using agarose gel electrophoresis and used for electroporation into P. ananatis strain SC17 (0) containing plasmid pKD46 with temperature-dependent replication. Plasmid pKD46 (Datsenko, KA and Wanner, BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97: 12: 6640-45) carries a 2154 nucleotide phage λ fragment (chromosome position: 31088-33241, accession number in GenBank: J02459) and contains the genes for Red-dependent homologous phage recombination (γ, β and exo genes) under the control of 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 delegated gcd gene and labeled with a Km resistance gene were tested by PCR with locus-specific primers P37 (SEQ ID No: 54) and P38 (SEQ ID No: 28). 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 использовались для трансформации штамма Р. ananatis EYPS1976(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с канамицином (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы ПЦР-анализом с праймерами Р17 (SEQ ID No:28) и P18 (SEQ ID No:29). 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 plated on LB agar with kanamycin (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 P17 (SEQ ID No: 28) and P18 (SEQ ID No: 29). The resulting strain was named EYPSG8.

Чтобы избавиться от устойчивости штамма Р. ananatis EYPSG8 к канамицину, штамм EYPSG8 был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к канамицину (20 мг/л). Такой излеченный штамм был назван EYPSG8(s).To get rid of the resistance of 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), the plates were incubated overnight at 30 ° C until the formation of distinguishable individual colonies. Desired transformants were identified by selection of kanamycin-sensitive variants (20 mg / L). Such a cured strain was named EYPSG8 (s).

2. Конструирование штамма EYPSG-Pnlp8-cysGDNC2. Construction of strain EYPSG-Pnlp8-cysGDNC

Промоторный район генов cysGDNC штамма EYPSG8(s) был замещен промотором Pnlp8. ПЦР проводилась с использованием ДНК плазмиды pMW-Km-Pnlp8 в качестве матрицы и праймеров Р19 (SEQ ID No:24) и Р20 (SEQ ID No:25). Условия для ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 30 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 54°С, 90 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Полученный ДНК-фрагмент имел длину около 1,6 т.п.н. и очищался с помощью агарозного гель-электрофореза. Очищенный фрагмент использовался для трансформации штамма A ananatis SC17 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами Р21 (SEQ ID No:26) и Р22 (SEQ ID No:27). Полученный штамм назван SC17-Pnlp8-cysGDNC. Для того чтобы перенести cysGDNC под контроль промотора Pnlp8 в штамме EYPSG8(s), была выделена хромосомная ДНК штамма SC17-Pnlp8-cysGDNC, 10 мкг которой использовались для трансформации Р. ananatis EYPSG8(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевались LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами Р21 и Р22, полученный штамм был назван EYPSG-Pnlp8-cysGDNC.The promoter region of the cysGDNC genes of strain EYPSG8 (s) was replaced by the P nlp8 promoter. PCR was performed using the plasmid DNA pMW-Km-Pnlp8 as the template and primers P19 (SEQ ID No: 24) and P20 (SEQ ID No: 25). The conditions for PCR were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 30 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 54 ° C, 90 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The resulting DNA fragment was about 1.6 kb in length. and purified by agarose gel electrophoresis. The purified fragment was used to transform strain A ananatis SC17 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB agar containing 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 P21 (SEQ ID No: 26) and P22 (SEQ ID No: 27). The resulting strain was named SC17-Pnlp8-cysGDNC. In order to transfer cysGDNC under the control of the P nlp8 promoter in the EYPSG8 (s) strain, the chromosomal DNA of the SC17-Pnlp8-cysGDNC strain was isolated, 10 μg of which was used to transform P. ananatis EYPSG8 (s) by electroporation. The obtained transformants were seeded with LB agar containing kanamycin (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 with primers P21 and P22, the resulting strain was named EYPSG-Pnlp8-cysGDNC.

Чтобы избавиться от устойчивости штамма Р. ananatis EYPSG-Pnlp8-cysGDNC к канамицину, штамм EYPSG-Pnlp8-cysGDNC был трансформирован плазмидой pMT-Int-Xis2 методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-arap с тетрациклином (10 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 30°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы отбором вариантов, чувствительных к канамицину (20 мг/л). Такой излеченный штамм был назван EYPSG-Pnlp8-cysGDNC(s).To get rid of the resistance of P. ananatis EYPSG-Pnlp8-cysGDNC strain to kanamycin, the EYPSG-Pnlp8-cysGDNC strain was transformed with the plasmid pMT-Int-Xis2 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB-arap 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 kanamycin-sensitive variants (20 mg / L). Such a cured strain was named EYPSG-Pnlp8-cysGDNC (s).

Пример 2. Конструирование штамма с усиленной экспрессией генов cysGDNC-кластера и гена cysQExample 2. Construction of a strain with enhanced gene expression of cysGDNC cluster and cysQ gene

Во-первых, промоторный район гена cysQ у штамма EYPSG-Pnlp8-cysGDNC(s) был замещен промоторным районом PcysK. ПЦР проводилась с использованием ДНК плазмиды pMW-Km-PcysK в качестве матрицы и праймеров Р10 (SEQ ID No:15) и Р24 (SEQ ID No:29). Плазмида pMW-Km-PcysK была получена за счет вставки ДНК-фрагмента, содержащего промоторный район гена cysK из Р. ananatis, полученный методом ПЦР с использованием хромосомной ДНК штамма SC17 в качестве матрицы и праймеров (SEQ ID No:30) и Р26 (SEQ ID No:31), в плазмиду pMW118-attK-Km-attR-ter_rrnB, предварительно лигированную и последовательно обработанную рестриктазой XbaI и фрагментом Кленова. Условия для ПЦР были следующими: денатурация 3 минуты при 95°С; условия для первых двух циклов: 1 минута при 95°С, 30 секунд при 50°С, 40 секунд при 72°С; условия для последующих 30 циклов: 20 секунд при 94°С, 20 секунд при 54°С, 90 секунд при 72°С; финальная стадия: 5 минут при 72°С. Амплифицированный ДНК-фрагмент имел длину около 1,6 т.п.н. и очищался с помощью агарозного гель-электрофореза. Очищенный фрагмент использовался для трансформации штамма SC17 Р. ananatis методом электропорации. Полученные трансформанты высевались на LB-arap, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами Р25 и Р26. Полученный штамм был назван SC17-PcysK-cysQ.First, the promoter region of the cysQ gene in strain EYPSG-Pnlp8-cysGDNC (s) was replaced by the promoter region P cysK . PCR was performed using the plasmid DNA pMW-Km-PcysK as the template and primers P10 (SEQ ID No: 15) and P24 (SEQ ID No: 29). Plasmid pMW-Km-PcysK was obtained by inserting a DNA fragment containing the promoter region of the cysK gene from P. ananatis obtained by PCR using chromosomal DNA of strain SC17 as a template and primers (SEQ ID No: 30) and P26 (SEQ ID No: 31), into the plasmid pMW118-attK-Km-attR-ter_rrnB, pre-ligated and sequentially treated with XbaI restriction enzyme and Klenov fragment. The conditions for PCR were as follows: 3 minutes denaturation at 95 ° C; conditions for the first two cycles: 1 minute at 95 ° C, 30 seconds at 50 ° C, 40 seconds at 72 ° C; conditions for the next 30 cycles: 20 seconds at 94 ° C, 20 seconds at 54 ° C, 90 seconds at 72 ° C; final stage: 5 minutes at 72 ° C. The amplified DNA fragment was about 1.6 kb in length. and purified by agarose gel electrophoresis. The purified fragment was used to transform P. ananatis strain SC17 by electroporation. The obtained transformants were plated on LB-arap containing kanamycin (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 with primers P25 and P26. The resulting strain was named SC17-PcysK-cysQ.

Далее ген cysQ под контролем промотора PcysK был перенесен в штамм EYPSG-Pnlp8-cysGDNC(s). 10 мкг хромосомной ДНК, выделенной из штамма SC17-PcysK-cysQ, использовалось для трансформации Р. ananatis EYPSG-Pnlp8-cysGDNC(s) методом электропорации. Полученные трансформанты высевались LB-arap, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР с праймерами Р21 и Р22, полученный штамм был назван EYPSG-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQ.Next, the cysQ gene, under the control of the P cysK promoter, was transferred to the EYPSG-Pnlp8-cysGDNC (s) strain. 10 μg of chromosomal DNA isolated from strain SC17-PcysK-cysQ was used to transform P. ananatis EYPSG-Pnlp8-cysGDNC (s) by electroporation. The obtained transformants were seeded with LB-arap containing kanamycin (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 with primers P21 and P22, the resulting strain was named EYPSG-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQ.

Пример 3. Конструирование штамма с усиленной экспрессией гена cysQExample 3. Construction of a strain with enhanced cysQ gene expression

Ген cysQ под контролем промотора PcysK был перенесен в штамм EYPSG8(s). Из штамма SC17-PcysK-cysQ выделялась хромосомная ДНК. 10 мкг выделенной ДНК использовалось для трансформации методом электропорации Р. ananatis EYPSG8(s). Полученные трансформанты высевались на LB-агар, содержащий канамицин (20 мг/л), чашки инкубировались в течение ночи при 34°С до образования различимых индивидуальных колоний. Желаемые трансформанты были идентифицированы с помощью ПЦР-анализа с праймерами Р25 и Р26. Полученный штамм был назван EYPSG-PcysK-cysQ.The cysQ gene, under the control of the P cysK promoter, was transferred to strain EYPSG8 (s). Chromosomal DNA was isolated from strain SC17-PcysK-cysQ. 10 μg of isolated DNA was used for electroporation transformation of P. ananatis EYPSG8 (s). The obtained transformants were plated on LB agar containing 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 P25 and P26. The resulting strain was named EYPSG-PcysK-cysQ.

Пример 4. Продукция L-цистеина штаммами Р. ananatisExample 4. Production of L-cysteine by P. ananatis strains

Для проверки эффекта усиления экспрессии генов, вовлеченных в процесс ассимиляции серы при производстве L-цистеина, сравнивалась продуктивность штаммов Р. ananatis EYPSG8, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC-PcysK-cysQ и EYPSG8-PcysK-cysQ.To test the effect of increased expression of genes involved in the process of sulfur assimilation in the production of L-cysteine, the productivity of P. ananatis strains EYPSG8, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC-PcysK-cysQ and EYPSG8-Pcysys was compared.

Штаммы Р. ananatis EYPSG8, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC-PcysK-cysQ и EYPSG8-PcysK-cysQ выращивались на чашках с L-агаром в течение 17 часов при 34°С. Затем клетки, собранные примерно с 30 см2 поверхности чашки, инкубировались в колбе объемом 500 мл с L-средой (50 мл) и выращивались с аэрацией в течение 5 часов при 32°С. После этого культуры переносились в 450 мл ферментационной среды в Jar-ферментеры (Marubishi).The P. ananatis strains EYPSG8, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp-cysGDNC-PcysK-cysQ and EYPSG8-PcysK-cysQ were grown on L-agar plates for 17 hours at 34 ° C. Then, cells collected from approximately 30 cm 2 of the surface of the plate were incubated in a 500 ml flask with L medium (50 ml) and grown with aeration for 5 hours at 32 ° C. After this, the cultures were transferred into 450 ml of fermentation medium in Jar-fermenters (Marubishi).

После культивирования количество накопленного в среде L-цистеина определяли с помощью метода, описанного Gaitonde M.K. (Biochem J.; 104(2):627-33 (1967)), с изменениями: 150 мкл образца смешивали со 150 мкл 1М H2SO4, инкубировали 5 минут 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 pH8.0, 5 мкМ DTT). Полученную смесь инкубировали 5 минут при 20°С, центрифугировали 10 минут при 13000 об/мин и затем 100 мкл смеси переносили в пробирки 20×200 мм. Затем 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 10 минут на кипящей водяной бане. Затем добавляли 4,5 мл этанола и измеряли оптическую плотность OD560. Концентрация цистеина рассчитывалась по формуле С(цис г/л)=11.3*OD560. Результаты трех независимых jar-ферментаций представлены в Таблице 1. Как видно из Таблицы 1, штаммы EYPSG8-Pnlp8-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp8-cysQ и EYPSG8-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQ имели большее количество накопленного в среде L-цистеина по сравнению со штаммом EYPSG8. Состав среды для ферментации (г/л):After cultivation, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined using the method described by Gaitonde MK (Biochem J .; 104 (2): 627-33 (1967)), with changes: 150 μl of the sample was mixed with 150 μl of 1M H 2 SO 4 , incubated for 5 minutes at 20 ° C, then 700 μl of H 2 O was added to the mixture, 150 μl of the resulting mixture was transferred to a new tube and 800 μl of solution A was added (1M Tris pH8.0, 5 μM DTT). The resulting mixture was incubated for 5 minutes at 20 ° C, centrifuged for 10 minutes at 13000 rpm and then 100 μl of the mixture was transferred into 20 × 200 mm tubes. Then, 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 for 10 minutes in a boiling water bath. Then added 4.5 ml of ethanol and measured the optical density of OD 560 . The cysteine concentration was calculated by the formula C (cis g / l) = 11.3 * OD 560 . The results of three independent jar fermentations are presented in Table 1. As can be seen from Table 1, the strains EYPSG8-Pnlp8-cysGDNC, EYPSG8-Pnlp8-cysQ and EYPSG8-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQ had a larger amount of L-cysteine accumulated in the comparison with strain EYPSG8. The composition of the medium for fermentation (g / l):

КонцентрацияConcentration ЕдиницаUnit (А) Глюкоза(A) Glucose 50fifty г/лg / l MgSO4 7H2OMgSO 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 FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 22 мг/лmg / l CaCl2 CaCl 2 15fifteen мг/лmg / l Цитрат натрия 5Н2ОSodium Citrate 5H 2 O 1one г/лg / l Na2MoO4 H2ONa 2 MoO 4 H 2 O 0,150.15 мг/лmg / l CoCl2 6H2OCoCl 2 6H 2 O 0,70.7 мг/лmg / l MnCl2 4H2OMnCl 2 4H 2 O 1,61,6 мг/лmg / l ZnSO4 7H2OZnSO 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

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

Чтобы оценить влияние усиления экспрессии гена cysQ из Е. coli на продукцию L-цистеина, был сконструирован штамм Е. coli MT/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ. Для этого штамм Е. coli MT/pACYC-DES (Европейский патент ЕР 1528108 В1) трансформировали плазмидой pMIV-PompC-cysQ. Плазмида pMIV-PompC-cysQ была сконструирована с помощью способа, приведенного ниже.To evaluate the effect of increased expression of the cysQ gene from E. coli on the production of L-cysteine, an E. coli strain MT / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ was constructed. For this, the E. coli strain MT / pACYC-DES (European patent EP 1528108 B1) was transformed with the plasmid pMIV-PompC-cysQ. Plasmid pMIV-PompC-cysQ was constructed using the method below.

Во-первых, промоторный район гена ompC Е. coli был амплифицирован из хромосомной ДНК штамма Е. coli MG1655 методом ПЦР с использованием праймеров PrOMPCF (SEQ ID No:55) и PrOMPCR (SEQ ID No:56). Фрагмент 0,3 т.п.н. был выделен, обработан рестриктазами with PaeI и SalI и лигирован с плазмидой pMIV-5JS, предварительно обработанной теми же рестриктазами.First, the promoter region of the E. coli ompC gene was amplified from the chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 by PCR using primers PrOMPCF (SEQ ID No: 55) and PrOMPCR (SEQ ID No: 56). Fragment 0.3 kb was isolated, digested with restriction enzymes with PaeI and SalI, and ligated with plasmid pMIV-5JS pretreated with the same restriction enzymes.

Далее ген cysQ из хромосомы штамма MG1655 был амплифицирован с помощью ПЦР с использованием праймеров mz017 (SEQ ID No:57) и mz018 (SEQ ID No:58). ПЦР-фрагмент размером 0,76 т.п.н. был выделен, обработан рестриктазами SalI и XbaI и клонирован по SalI/XbaI-сайтам ранее полученной плазмиды. Полученная в результате плазмида была названа pMIV-PompC-cysQ.Next, the cysQ gene from the chromosome of strain MG1655 was amplified by PCR using primers mz017 (SEQ ID No: 57) and mz018 (SEQ ID No: 58). 0.76 kb PCR fragment was isolated, digested with restriction enzymes SalI and XbaI and cloned at the SalI / XbaI sites of the previously obtained plasmid. The resulting plasmid was named pMIV-PompC-cysQ.

Штамм МТ был получен из штамма MG1655 следующим образом. Сначала была индуцирована мутация в гене metC с помощью обработки N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидином (NTG) с последующей многократной процедурой ампициллинового обогащения. Отбирали мутанты, способные расти на цистатионине, но не на гомосерине. Штаммы, лишенные metC, также могут быть получены с помощью технологии рекомбинантных ДНК согласно процедуре, описанной в патенте США No.6,946,268.The strain MT was obtained from strain MG1655 as follows. First, a mutation in the metC gene was induced by treatment with N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) followed by a multiple ampicillin enrichment procedure. Mutants capable of growing on cystathionine, but not on homoserine, were selected. Strains lacking metC can also be obtained using recombinant DNA technology according to the procedure described in US Pat. No. 6,946,268.

Далее разрушенный ген tnaA из штамма CGSC7152 (tnaA300::Tn10(TcR), E.coli Genetic Stock Center, USA) переносили в полученный metC--штамм с помощью стандартной процедуры P1-трансдукции (Sambrook et al., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)). Плазмида pACYC-DES была сконструирована путем инсерции гена ydeD, мутантного гена cysE и мутантного гена serA5 в вектор pACYC184 под контролем PompA промотора. Ген ydeD, кодирующий мембранный белок, который не участвует в процессе биосинтеза ни одной из аминоскислот, может усиливать продукцию L-цистеина, когда в клетки соответствующего штамма-продуцента введены дополнительные копии указанного гена (патент США 5,972,663). Ген serA5 кодирует устойчивую к регуляции по типу обратной связи фосфоглицератдегидрогеназу (патент США 6,180,373).Next, the destroyed tnaA gene from strain CGSC7152 (tnaA300 :: Tn10 (TcR), E. coli Genetic Stock Center, USA) was transferred to the obtained metC - strain using the standard P1 transduction procedure (Sambrook et al., Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)). The pACYC-DES plasmid was constructed by insertion of the ydeD gene, cysE mutant gene and serA5 mutant gene into the pACYC184 vector under the control of the P ompA promoter. The ydeD gene, which encodes a membrane protein that is not involved in the biosynthesis of any amino acid, can enhance L-cysteine production when additional copies of the gene are introduced into the cells of the corresponding producer strain (US Pat. No. 5,972,663). The serA5 gene encodes feedback resistance phosphoglycerate dehydrogenase (US Pat. No. 6,180,373).

Штаммы MT/pACYC-DES и MT/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ выращивались в течение ночи при 34°С в 2 мл питательного бульона, содержащего 100 мг/л ампициллина и 25 мг/л стрептомицина. 0.2 мл полученной культуры засевали в 2 мл среды для ферментации, содержащей тетрациклин (20 мг/л) и ампициллин (100 мг/л), в пробирки 20×200 мм и выращивали при 34°С в течение 42 часов на качалке при 250 об/мин. Использовался следующий состав ферментационной среды: 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-среды, 4% глюкозы, 300 мг/л L-метионина.Strains MT / pACYC-DES and MT / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ were grown overnight at 34 ° C in 2 ml of nutrient broth containing 100 mg / l ampicillin and 25 mg / l streptomycin. 0.2 ml of the obtained culture was seeded in 2 ml of fermentation medium containing tetracycline (20 mg / l) and ampicillin (100 mg / l) in 20 × 200 mm tubes and grown at 34 ° C for 42 hours on a shaker at 250 rpm / min The following composition of the fermentation medium was used: 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 environments, 4% glucose, 300 mg / l of L-methionine.

После культивирования количество накопленного в среде L-цистеина определяли с помощью метода, описанного Gaitonde M.K. (Biochem J.; 104(2):627-33(1967)). Полученные результаты представлены в Таблице 2. Как видно из Таблицы 2, штамм MT/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ имел большее количество накопленного в среде L-цистеина по сравнению со штаммом MT/pACYC-DES.After cultivation, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined using the method described by Gaitonde M.K. (Biochem J .; 104 (2): 627-33 (1967)). The results are presented in Table 2. As can be seen from Table 2, the strain MT / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ had a greater amount of L-cysteine accumulated in the medium compared to the strain MT / pACYC-DES.

Для того чтобы оценить эффект усиления экспрессии оперона cysDNC, оперона cysDN или гена cysC, и эффект совместного усиления экспрессии оперона cysDNC и гена cysQ из Е. coli на продукцию L-цистеина, были сконструированы штаммы Е. coli MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES и MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ.In order to evaluate the effect of enhancing the expression of the cysDNC operon, cysDN operon or cysC gene, and the effect of jointly enhancing the expression of the cysDNC operon and cysQ gene from E. coli on the production of L-cysteine, E. coli strains MT-intPcysK-cysDNC / pACYC- were constructed DES and MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ.

Сначала с помощью ПЦР амплифицировали промоторный район гена cysK из Е. coli с хромосомной ДНК штамма Е. coli MG1655 и праймерами N1 (SEQ ID No:59) и N2 (SEQ ID No:60). Полученный фрагмент с PcysK выделяли, обрабатывали рестриктазами PaeI и SalI и лигировали в плазмиду pMIV-5JS, предварительно обработанную теми же рестриктазами. Полученная плазмида была названа pMIV-PcysK.First, the promoter region of the cysK gene from E. coli was amplified by PCR with the chromosomal DNA of E. coli strain MG1655 and primers N1 (SEQ ID No: 59) and N2 (SEQ ID No: 60). The obtained fragment with P cysK was isolated, treated with restriction enzymes PaeI and SalI, and ligated into plasmid pMIV-5JS, previously treated with the same restriction enzymes. The resulting plasmid was named pMIV-P cysK .

Затем с помощью ПЦР с ДНК штамма MG1655 в качестве матрицы и праймерами (SEQ ID No:61) и N4 (SEQ ID No:62) клонировали оперон cysDNC. Полученный ПЦР-фрагмент с опероном cysDNC выделяли, обрабатывали рестриктазами SalI и XbaI и лигировали в плазмиду pMIV-PcysK, предварительно обработанную теми же рестриктазами. Полученная плазмида была названа pMIV-PcysK-cysDNC.Then, cysDNC operon was cloned using PCR with DNA of strain MG1655 as a template and primers (SEQ ID No: 61) and N4 (SEQ ID No: 62). The obtained PCR fragment with the cysDNC operon was isolated, treated with restriction enzymes SalI and XbaI and ligated into the plasmid pMIV-P cysK , pre-treated with the same restriction enzymes. The resulting plasmid was named pMIV-P cysK -cysDNC.

Далее с помощью ПЦР с ДНК штамма MG1655 в качестве матрицы и праймерами N3 (SEQ ID No:61) и N5 (SEQ ID No:63) клонировали оперон cysDN. Полученный ПЦР-фрагмент с опероном cysDN выделяли, обрабатывали рестриктазами SalI и XbaI и лигировали в плазмиду pMIV-PcysK предварительно обработанную теми же рестриктазами. Полученная плазмида была названа pMIV-PcysK-cysDN.Then, cysDN operon was cloned using PCR with DNA of strain MG1655 as a template and primers N3 (SEQ ID No: 61) and N5 (SEQ ID No: 63). The obtained PCR fragment with the cysDN operon was isolated, treated with restriction enzymes SalI and XbaI and ligated into the plasmid pMIV-P cysK pretreated with the same restriction enzymes. The resulting plasmid was named pMIV-P cysK -cysDN.

Также, с помощью ПЦР с ДНК штамма MG1655 в качестве матрицы и праймерами N6 (SEQ ID NO:64) и N4 (SEQ ID NO:62) клонировали ген cysC. Полученный ПЦР-фрагмент с опероном cysDNC выделяли, обрабатывали рестриктазами SalI and XbaI и лигировали в плазмиду pMIV-PcysK, предварительно обработанную теми же рестриктазами. Полученная плазмида была названа pMIV-PcysK-cysC.Also, cysC gene was cloned using PCR with the DNA of strain MG1655 as template and primers N6 (SEQ ID NO: 64) and N4 (SEQ ID NO: 62). The obtained PCR fragment with the cysDNC operon was isolated, treated with restriction enzymes SalI and XbaI and ligated into the plasmid pMIV-P cysK , pre-treated with the same restriction enzymes. The resulting plasmid was named pMIV-P cysK -cysC.

Плазмиды pMIV-PcysK cysDNC, pMIV-PcysK cysDN и pMIV-PcysK cysC использовали для трансформации MT/pACYC-DES методом электропорации с целью получения штаммов MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDNC, MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDN и MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysC, соответственно.The plasmids pMIV-P cysK cysDNC, pMIV-P cysK cysDN and pMIV-P cysK cysC were used to transform MT / pACYC-DES by electroporation to obtain strains MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDNC, MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDN and MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysC, respectively.

Следующим этапом была интеграция фрагмента PcysK-cysDNC в хромосому штамма Е. coli MT. С этой целью оперон cysDNC под контролем промотора PcysK интегрировали с помощью мини-µu интеграции (с помощью µu-транспозазы, содержащейся в плазмиде рМН10) плазмиду pMIV-PcysK-cysDNC в хромосому штамма MG1655. Полученная конструкция (intPcysK-cysDNC) была перенесена из штамма MG1655-int-PcysK-cysDNC в штамм МТ с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма Е. coli MT-int-PcysK-cysDNC. Плазмиду pACYC-DES использовали для трансформации штамма MT-int-PcysK-cysDNC методом электропорации с целью получения штамма Е. coli MT-int-PcysK-cysDNC/pACYC-DES, и обе плазмиды pACYC-DES и pMIV-PompC-cysQ были использованы для трансформации штамма MT-int-PcysK-cysDNC методом электропорации с целью получения штамма MT-int-PcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ.The next step was the integration of the P cysK -cysDNC fragment into the chromosome of E. coli MT strain. To this end, the cysDNC operon under the control of the P cysK promoter was integrated using mini-μu integration (using the μu transposase contained in plasmid pMH10) plasmid pMIV-P cysK -cysDNC into the chromosome of strain MG1655. The resulting construct (intP cysK -cysDNC) was transferred from strain MG1655-int-P cysK -cysDNC to strain MT using P1 transduction (Miller, JH (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) with the aim of obtaining a strain of E. coli MT-int-P cysK -cysDNC. The plasmid pACYC-DES was used to transform the strain MT-int-P cysK -cysDNC by electroporation to obtain the E. coli strain MT-int-P cysK -cysDNC / pACYC-DES, and both plasmids pACYC-DES and pMIV-PompC-cysQ were used to transform the strain MT-int-P cysK -cysDNC by electroporation to obtain the strain MT-int-P cysK -cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ.

Штаммы MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES и MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ, содержащие интегрированный в хромосому оперон cysDNC, и штаммы MT/pACYC-DES/C, MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDN и MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysC, содержащие опероны cysDNC, cysDN и ген cysC в плазмиде pMIV, выращивали по-отдельности при 34°С в 2 мл питательной среды с добавлением 100 мг/л ампициллина и 20 мкг/мл тетрациклина. 0.2 мл полученных культур переносили в 2 мл ферментационной среды, содержащей тетрациклин (20 мкг/мл) и ампициллин (100 мг/мл) в 20×200 мм пробирки, и выращивали при 34°С в течение 42 часов с центрифугированием при 250 об/мин. Состав ферментационной среды был следующим: 15.0 г/л (NH4)2SO4, 1.5 г/л KН2РО4, 1.0 г/л MgSO4, 20.0 г/л СаСО3, 0.1 мг/л тиамина, 1% LB, 4% глюкозы, 300 мг/л L-метионина.Strains MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES and MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ containing the cysDNC operon integrated into the chromosome and strains MT / pACYC-DES / C, MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDN and MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysC containing the cysDNC operons, cysDN and the cysC gene in the pMIV plasmid were grown separately at 34 ° C. in 2 ml of culture medium supplemented with 100 mg / l ampicillin and 20 μg / ml tetracycline. 0.2 ml of the obtained cultures was transferred into 2 ml of fermentation medium containing tetracycline (20 μg / ml) and ampicillin (100 mg / ml) in 20 × 200 mm tubes, and grown at 34 ° C for 42 hours with centrifugation at 250 rpm min 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 , 4% glucose, 300 mg / l L-methionine.

После культивирования количество накопленного в среде L-цистеина было определено с помощью метода, описанного Gaitonde, M.K. (Biochem. J., 104:2, 627-33 (1967)). Полученные результаты представлены в Таблице 2. Как видно из Таблицы 2, штамм MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES имел слабый позитивный эффект на продукцию L-цистеина по сравнению с контрольным штаммом MT/pACYC-DES, штамм MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ демонстрировал значительное увеличение продукции L-цистеина по сравнению с MT/pACYC-DES. Также, штамм MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysC DES имел слабый позитивный эффект на продукцию L-цистеина, штаммы MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDNC и MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDN демонстрировали значительное увеличение уровня накопления L-цистеина по сравнению с MT/pACYC-DES. Наибольшее количество накопленного L-цистеина наблюдалось при комбинировании оперона cysDNC под контролем PcysK промотора и гена cysQ под контролем PompC промотора в штамме MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQ.After cultivation, the amount of L-cysteine accumulated in the medium was determined using the method described by Gaitonde, MK (Biochem. J., 104: 2, 627-33 (1967)). The results are presented in Table 2. As can be seen from Table 2, the strain MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES had a weak positive effect on the production of L-cysteine compared with the control strain MT / pACYC-DES, the strain MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ showed a significant increase in L-cysteine production compared to MT / pACYC-DES. Also, the strain MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysC DES had a weak positive effect on L-cysteine production, the strains MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDNC and MT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDN showed Significant increase in L-cysteine accumulation compared to MT / pACYC-DES. The largest amount of accumulated L-cysteine was observed when combining the cysDNC operon under the control of the P cysK promoter and the cysQ gene under the control of the P ompC promoter in the strain MT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ.

Пример 6. Продукция L-метионина штаммами Е. coliExample 6. Production of L-methionine by E. coli strains

Для того чтобы оценить эффект усиления экспрессии оперона cysDNC, оперона cysDN, гена cysC и гена cysQ из Е. coli или их комбинации на продукцию L-метионина, штамм Е. coli 73 (ВКПМ В-8126), содержащий указанные опероны или гены в различных комбинациях в хромосоме и/или клонированные в плазмидах pMIV-PompC-cysQ, pMIV-PcysK-cysDNC, pMIV-PcysK-cysDN, pMIV-PcysK-cysC, может быть сконструирован как описано в Примере 5. Штамм Е. coli 73 (VKPM В-8126) депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1ый Дорожный проезд, 1) 14 мая 2001 с инвентарным номером ВКПМ В-8126, затем 1 февраля 2002 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.In order to evaluate the effect of enhancing the expression of the cysDNC operon, cysDN operon, cysC gene and cysQ gene from E. coli, or a combination thereof, for production of L-methionine, E. coli strain 73 (VKPM B-8126) containing the indicated operons or genes in various chromosome combinations and / or cloned in plasmids pMIV-P ompC -cysQ, pMIV-P cysK -cysDNC, pMIV-P cysK -cysDN, pMIV-P cysK -cysC, can be constructed as described in Example 5. E. coli strain 73 (VKPM B B-8126) has been deposited in the Russian National collection of industrial microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1 st road trip, 1) May 14, 2001 under accession number VKPM B-812 6, then on February 1, 2002, an international deposit of this strain was made in accordance with the terms of the Budapest Treaty.

Штамм Е. coli 73 и полученные штаммы могут быть по отдельности выращены в 2 мл минимальной среды ((NH4)2SO4 - 18 г/л, K2HPO4 - 1.8 г/л, MgSO4 - 1.2 г/л, тиамин - 0.1 мг/л, дрожжевой экстракт - 10 г/л, глюкоза - 60 г/л, треонин - 400 мг/л, ампициллин - 100 мг/л, если необходимо) в 20-мл пробирках и инкубироваться в течение ночи с аэрацией при 32°С, 0.2 мл каждой ночной культуры могут быть перенесены в 20-мл пробирки с 2 мл свежей среды для ферментации с добавлением или без IPTG и выращены при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке.The strain E. coli 73 and the resulting strains can be individually grown in 2 ml of minimal medium ((NH 4 ) 2 SO 4 - 18 g / l, K 2 HPO 4 - 1.8 g / l, MgSO 4 - 1.2 g / l, thiamine - 0.1 mg / l, yeast extract - 10 g / l, glucose - 60 g / l, threonine - 400 mg / l, ampicillin - 100 mg / l, if necessary) in 20 ml tubes and incubated overnight with By aeration at 32 ° C, 0.2 ml of each overnight culture can be transferred to 20 ml tubes with 2 ml of fresh fermentation medium with or without IPTG and grown at 32 ° C for 48 hours on a rotary shaker.

Состав ферментационной среды:The composition of the fermentation medium:

(NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 18.0 г/л,18.0 g / l K2HPO4 K 2 HPO 4 1.8 г/л,1.8 g / l MgSO4 MgSO 4 1.2 г/л,1.2 g / l СаСО3 CaCO 3 20.0 г/л,20.0 g / l ТиаминThiamine 0.1 мг/л,0.1 mg / l ГлюкозаGlucose 60.0 г/л,60.0 g / l ТреонинThreonine 400 мг/л,400 mg / l Дрожжевой экстрактYeast extract 1.0 г/л,1.0 g / l АмпициллинAmpicillin 100 мг/л, если необходимо.100 mg / l, if necessary.

После выращивания плазмидная стабильность и оптическая плотность культуральной жидкости при 540 нм могут быть определены традиционными методами. Количество накопленного в культуральной жидкости метионина может быть определено методом тонкослойной хроматографии (ТСХ). Состав жидкой фазы для ТСХ может быть следующим: изопропанол - 80 мл, этилацетат - 80 мл, NH4OH (30%) - 15 мл, H2O - 45 мл.After growth, plasmid stability and optical density of the culture fluid at 540 nm can be determined by conventional methods. The amount of methionine accumulated in the culture fluid can be determined by thin layer chromatography (TLC). The composition of the liquid phase for TLC can be as follows: isopropanol - 80 ml, ethyl acetate - 80 ml, NH 4 OH (30%) - 15 ml, H 2 O - 45 ml.

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 Ми-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 направлении (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 HindIII и Mph 1103I, была сконструирована плазмида pM12-ter(thr) (Фиг.3).Plasmid PMIV-5JS was constructed according to the scheme below. First, plasmid pM12 was constructed by integrating an in vivo Mi-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 (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) into pM12 pretreated with HindIII and Mph 1103I, the plasmid pM12-ter (thr) was constructed (Figure 3).

Конструирование интегративной кассеты intJS (Фиг.4):The design of the integrative cartridge intJS (Figure 4):

a) фрагмент LattL длиной 0.12 т.п.н. был получен за счет 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 за счет 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) Cm R fragment of 1.03 kbp was obtained by PCR amplification using a phosphorylated forward primer (SEQ ID No: 36) and a reverse primer (SEQ ID No: 37) (the 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) (PstI restriction enzyme recognition site isolated) and phosphorylated reverse primer (SEQ ID No: 39) (SacI restriction enzyme recognition site 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 Cm R 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) fragments of LattL-Cm R and LattR were digested with restriction enzyme PstI, ligated, the resulting fragment of LattL-Cm R -LattR 1.31 kb in length has been cleaned;

f) двуцепочечный 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 70 bp double-stranded DNA fragment 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 Sacl, 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 Sacl, ligated, and the resulting LattL-Cm R -LattR-MCS cassette, 1.38 kbp, has been cleaned;

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.5).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 5).

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 pMW118-attL-Tc-attR (WO 2005/010175) с замещением 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 pMW118-attL-Tc-attR (WO 2005/010175) with the replacement of 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.).For this purpose, a large fragment of the EcoRI - HindIII plasmid pMW118-attL-Tc-attR was ligated with two fragments of the plasmid pUC4K: HindIII - PstI fragment (676 bp) and EcoRI - HindIII fragment (585 bp).

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

1) фрагмент BglII-EcoRI (114 п.н.), несущий сайт attL (SEQ ID No:41), был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы (содержащего профаг λ) Е. coli W3350 с использованием праймеров Р27 и Р28 (SEQ ID NoS:42 и 43) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз BglII и EcoRI);1) a BglII-EcoRI fragment (114 bp) carrying the attL site (SEQ ID No: 41) was obtained by PCR amplification of the corresponding chromosome region (containing prophage λ) of E. coli W3350 using primers P27 and P28 (SEQ ID NoS: 42 and 43) (these primers contained additional recognition sites for BglII and EcoRI endonucleases);

2) фрагмент PstI-HindIII (182 п.н.), несущий сайт attR (SEQ ID No:44) был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы (содержащего профаг λ) Е. coli W3350 с использованием праймеров Р29 и Р30 (SEQ ID NoS:45 и 46) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз PstI и HindIII);2) a PstI-HindIII fragment (182 bp) carrying the attR site (SEQ ID No: 44) was obtained by PCR amplification of the corresponding chromosome region (containing prophage λ) of E. coli W3350 using primers P29 and P30 ( SEQ ID NoS: 45 and 46) (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 prepared as follows: pMW118 was digested with EcoRI restriction enzyme, digested with a Maple fragment of DNA polymerase I, and then with AatII restriction enzyme;

2) малый фрагмент AatII-BglII (1194 п.н.) вектора pUC 19, несущий ген устойчивости к ампициллину bla (ApR), был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района вектора pUC 19 с использованием праймеров Р31 и Р32 (SEQ ID NoS:47 и 48) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз AatII и BglII);2) a small fragment of AatII-BglII (1194 bp) of pUC 19 vector carrying the bla ampicillin resistance gene (Ap R ) was obtained by PCR amplification of the corresponding region of pUC 19 vector using primers P31 and P32 (SEQ ID NoS: 47 and 48) (these primers contained additional recognition sites for the endonucleases AatII and BglII);

3) малый фрагмент BglII-PstI (363 п.н.) транскрипционного терминатора ter_rrnB был получен с помощью ПЦР-амплификации соответствующего района хромосомы Е. coli MG1655 с использованием праймеров Р33 и Р34 (SEQ ID NoS:49 и 50) (эти праймеры содержали дополнительные сайты узнавания для эндонуклеаз BglII и PstI);3) a small fragment of BglII-PstI (363 bp) of the ter_rrnB transcriptional terminator was obtained by PCR amplification of the corresponding region of E. coli chromosome MG1655 using primers P33 and P34 (SEQ ID NoS: 49 and 50) (these primers contained additional recognition sites for endonucleases BglII and PstI);

4) малый фрагмент EcoRI-PstI (1388 п.н.) (SEQ ID No:51) 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: 51) 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, последующим лигированием большого фрагмента (3342 п.н.) с фрагментом XbaI-BamHI (68 п.н.), несущим терминатор ter_thrL, полученным ПЦР-амплификацией соответствующего района хромосомы Е. coli MG1655 с использованием олигонуклеотидов Р35 и Р36 (SEQ ID NoS:52 и 53) 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 chromosome MG1655 using oligonucleotides P35 and P36 (SEQ ID NoS: 52 and 53) 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).

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.

Таблица 1Table 1 ШтаммыStrains Концентрация L-цистеина, г/лThe concentration of L-cysteine, g / l EYPSG8-Pnlp8EYPSG8-Pnlp8 0.85±0.070.85 ± 0.07 EYPSG8-Pnlp8-cysGDNCEYPSG8-Pnlp8-cysGDNC 1.37±0.091.37 ± 0.09 EYPSG8-PcysK-cysQEYPSG8-PcysK-cysQ 1.06±0.081.06 ± 0.08 EYPSG8-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQEYPSG8-Pnlp8-cysGDNC-PcysK-cysQ 1.69±0.111.69 ± 0.11

Таблица 2table 2 ШтаммыStrains Концентрация L-цистеина, г/лThe concentration of L-cysteine, g / l MT/pACYC-DESMT / pACYC-DES 1.05±0.131.05 ± 0.13 MT/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQMT / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ 1.46±0.201.46 ± 0.20 MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DESMT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES 1.13±0.141.13 ± 0.14 MT-intPcysK-cysDNC/pACYC-DES/pMIV-PompC-cysQMT-intPcysK-cysDNC / pACYC-DES / pMIV-PompC-cysQ 1.70±0.111.70 ± 0.11 MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDNCMT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDNC 1.67±0.121.67 ± 0.12 MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysDNMT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysDN 1.51±0.111.51 ± 0.11 MT/pACYC-DES/pMIV-PcysK-cysCMT / pACYC-DES / pMIV-PcysK-cysC 1.10±0.101.10 ± 0.10

Claims (20)

1. Бактерия семейства Enterobacteriaceae - продуцент L-цистеина, модифицированная таким образом, что в ней усилена экспрессия:
- одного или нескольких генов кластера cysDNC, участвующего(их) в активации сульфата; или
- одного или нескольких генов кластера cysDNC, участвующего(их) в активации сульфата, и гена cysQ, участвующего в деградации аденозин-3'-фосфат-5'-фосфосульфата (PAPS).
1. A bacterium of the Enterobacteriaceae family - a producer of L-cysteine, modified in such a way that expression is enhanced in it:
- one or more genes of the cysDNC cluster involved (them) in sulfate activation; or
- one or more genes of the cysDNC cluster involved (them) in the activation of sulfate, and the cysQ gene involved in the degradation of adenosine-3'-phosphate-5'-phosphosulfate (PAPS).
2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что экспрессия указанного(ых) гена(ов) усилена путем модификации последовательности(ей), контролирующей(их) экспрессию указанного(ых) гена(ов).2. The bacterium according to claim 1, characterized in that the expression of the specified (s) gene (s) is enhanced by modifying the sequence (s) that controls (their) expression of the specified (s) gene (s). 3. Бактерия по п.2, отличающаяся тем, что указанной(ыми) последовательностью(ями), контролирующей(ими) экспрессию указанного(ых) гена(ов), является природный(ые) промотор(ы).3. The bacterium according to claim 2, characterized in that the indicated sequence (s) that control (s) the expression of the specified gene (s) is the natural promoter (s). 4. Бактерия по п.3, отличающаяся тем, что природный(ые) промотор(ы) указанного(ых) гена(ов) замещен(ы) более сильным(и) промотором(ами).4. The bacterium according to claim 3, characterized in that the natural promoter (s) of the indicated gene (s) is replaced by the stronger promoter (s). 5. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия принадлежит к роду Pantoea.5. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium belongs to the genus Pantoea. 6. Бактерия по п.5, отличающаяся тем, что указанная бактерия является бактерией Pantoea ananatis.6. The bacterium according to claim 5, characterized in that said bacterium is a Pantoea ananatis bacterium. 7. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия принадлежит к роду Escherichia.7. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium belongs to the genus Escherichia. 8. Бактерия по п.7, отличающаяся тем, что указанная бактерия является бактерией Escherichia coli.8. The bacterium according to claim 7, characterized in that said bacterium is a bacterium Escherichia coli. 9. Способ получения L-цистеина, включающий:
- выращивание бактерии по любому из пп.1-8 в питательной среде, содержащей сульфат; и
- выделение L-цистеина из культуральной жидкости.
9. A method for producing L-cysteine, including:
- growing bacteria according to any one of claims 1 to 8 in a nutrient medium containing sulfate; and
- the allocation of L-cysteine from the culture fluid.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.10. The method according to claim 9, characterized in that in said bacterium the expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine is enhanced. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-метионина.11. The method according to claim 9, characterized in that in said bacterium the expression of genes involved in the biosynthesis of L-methionine is enhanced. 12. Способ получения L-цистина, включающий:
- выращивание бактерии по любому из пп.1-8 в питательной среде, содержащей сульфат;
- конверсию L-цистеина в L-цистин; и
- выделение L-цистина из культуральной жидкости.
12. A method of producing L-cystine, comprising:
- growing bacteria according to any one of claims 1 to 8 in a nutrient medium containing sulfate;
- the conversion of L-cysteine to L-cystine; and
- the allocation of L-cystine from the culture fluid.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.13. The method according to p. 12, characterized in that the specified bacteria enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-метионина.14. The method according to p. 12, characterized in that in the specified bacteria, the expression of genes involved in the biosynthesis of L-methionine is enhanced. 15. Способ получения S-сульфоцистеина, включающий:
- выращивание бактерии по любому из пп.1-8 в питательной среде, содержащей сульфат;
- конверсию L-цистеина в S-сульфоцистеин; и
- выделение S-сульфоцистеина из культуральной жидкости.
15. A method of producing S-sulfocysteine, including:
- growing bacteria according to any one of claims 1 to 8 in a nutrient medium containing sulfate;
- the conversion of L-cysteine to S-sulfocysteine; and
- the allocation of S-sulfocysteine from the culture fluid.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.16. The method according to p. 15, characterized in that in the specified bacteria, the expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine is enhanced. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-метионина.17. The method according to clause 15, wherein the specified bacteria enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-methionine. 18. Способ получения тиазолидинового производного L-цистеина, включающий:
- выращивание бактерии по любому из пп.1-8 в питательной среде, содержащей сульфат;
- конверсию L-цистеина в тиазолидиновое производное L-цистеина; и
- выделение тиазолидинового производного L-цистеина из культуральной жидкости.
18. A method of obtaining a thiazolidine derivative of L-cysteine, including:
- growing bacteria according to any one of claims 1 to 8 in a nutrient medium containing sulfate;
- the conversion of L-cysteine to a thiazolidine derivative of L-cysteine; and
- the selection of a thiazolidine derivative of L-cysteine from the culture fluid.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-цистеина.19. The method according to p. 18, characterized in that the specified bacteria enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-cysteine. 20. Способ по п.18, отличающийся тем, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов, вовлеченных в биосинтез L-метионина. 20. The method according to p. 18, characterized in that the specified bacteria enhanced expression of genes involved in the biosynthesis of L-methionine.
RU2010140464/10A 2010-10-04 2010-10-04 Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family RU2458982C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140464/10A RU2458982C2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140464/10A RU2458982C2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136544/10A Substitution RU2009136544A (en) 2009-10-05 2009-10-05 METHOD FOR PRODUCING L-CISTEINE USING THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY BACTERIA

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010140464A RU2010140464A (en) 2012-04-10
RU2458982C2 true RU2458982C2 (en) 2012-08-20

Family

ID=46031410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140464/10A RU2458982C2 (en) 2010-10-04 2010-10-04 Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458982C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503708C1 (en) * 2012-09-24 2014-01-10 Андрей Владиславович Курочкин Control method of liquid-phase thermal conversion of heavy hydrocarbon raw material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
UNDINE MECHOLD et al., "Oligoribonuclease is a common downstream target of lithium-induced pAp accumulation in Escherichia coli and human cells", Nucleic Acids Research, 2006, Vol.34, No. 8, с.2364-2373. RU 2275425 C2 (ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АДЖИНОМОТО-ГЕНЕТИКА" (ЗАО АГРИ) [RU]), 27.04.2006. AGNIESZKA SEKOWSKA et al., "Sulfur Metabolism in Escherichia coli and Related Bacteria: Facts and Fiction", J. Mol. Microbiol. Biotechnol. (2000) 2(2): 145-177. XIU SHENG et al., "Regulation of Sulfur Assimilation Pathways in Salmonella enterica Serovar Typhi Upon Up-Shift High Osmotic Treatment: The Role of UhpA Revealed Through Transcriptome Profiling", Published online: 29 August 2009. Stavroula K. Hatzios, et al., "Rv2131c from Mycobacterium tuberculosis Is a CysQ 3-Phosphoadenosine-5-phosphatase", Biochemistry, 2008, 47, 5823-5831. CARLA SNOECK, et al., "Identification of a Third Sulfate Activation System in Sinorhizobium sp. Strain BR816: the CysDN Su *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503708C1 (en) * 2012-09-24 2014-01-10 Андрей Владиславович Курочкин Control method of liquid-phase thermal conversion of heavy hydrocarbon raw material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010140464A (en) 2012-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5880434B2 (en) Method for producing L-cysteine, L-cystine, a derivative or precursor thereof, or a mixture thereof using a bacterium of Enterobacteriaceae
US8383372B2 (en) L-cysteine producing bacterium and a method for producing L-cysteine
US7220571B2 (en) Escherichia coli strains which over-produce L-threonine and processes for the production of L-threonine by fermentation
EP2314710B1 (en) Method for the production of methionine by culturing a microorganism modified to enhance production of cysteine
JP4110641B2 (en) Method for producing L-methionine by fermentation
RU2275425C2 (en) Bacterium belonging to genus escherichia as producer of l-cysteine and method for preparing l-cysteine
US20060148041A1 (en) Method for fermentative production of amino acids and amino acid derivatives of the phosphoglycerate family
US8187842B2 (en) Altered glyoxylate shunt for improved production of aspartate-derived amino acids and chemicals
AU2001296415A1 (en) Escherichia coli strains which over-produce L-threonine and processes for the production of L-threonine by fermentation
KR20150038696A (en) Increasing methionine yield
EP3039153B1 (en) Microorganism for methionine production with improved methionine synthase activity and methionine efflux
RU2458981C2 (en) Method of producing l-cysteine using bacteria of enterobacteriaceae family
RU2723714C2 (en) Method and microorganism for enzymatic production of methionine with improved output of methionine
RU2458982C2 (en) Method of producing l-cysteine, l-cystine, s-sulphocysteine or l-cysteine thiazolidine derivative, or mixture thereof using bacteria of enterobacteriaceae family
JP7444164B2 (en) Method for producing L-methionine using bacteria
JP2017143756A (en) Method for producing l-cysteine
BR102023019771A2 (en) METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID