RU2466186C2 - BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID - Google Patents

BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID Download PDF

Info

Publication number
RU2466186C2
RU2466186C2 RU2010146281/10A RU2010146281A RU2466186C2 RU 2466186 C2 RU2466186 C2 RU 2466186C2 RU 2010146281/10 A RU2010146281/10 A RU 2010146281/10A RU 2010146281 A RU2010146281 A RU 2010146281A RU 2466186 C2 RU2466186 C2 RU 2466186C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
succinic acid
bacterium
lpda
aceef
gene
Prior art date
Application number
RU2010146281/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010146281A (en
Inventor
Александра Юрьевна Скороходова (RU)
Александра Юрьевна Скороходова
Андрей Юрьевич Гулевич (RU)
Андрей Юрьевич Гулевич
Анастасия Александровна Моржакова (RU)
Анастасия Александровна Моржакова
Рустэм Саидович Шакулов (RU)
Рустэм Саидович Шакулов
Владимир Георгиевич Дебабов (RU)
Владимир Георгиевич Дебабов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика")
Priority to RU2010146281/10A priority Critical patent/RU2466186C2/en
Publication of RU2010146281A publication Critical patent/RU2010146281A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466186C2 publication Critical patent/RU2466186C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to microbiological industry and concerns the bacterium Escherichia coli that is a succinic acid producer, and a method for preparing succinic acid with the use of such bacteria. The described bacteria is modified by changing a nucleotide sequence of a promoter and a ribosome-binding site controlling expression of operon aceEF-lpdA genes in a bacterial chromosome so that expression of the aceE, aceF and lpdA genes in said bacteria is amplified. A method for preparing succinic acid consists in culture of such bacterium in a nutrient medium and recovery of succinic acid from a culture fluid.
EFFECT: invention provides producing a higher amount of succinic acid by microbiological procedure.
4 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности, к способу получения янтарной кислоты с использованием бактерии рода Escherichia, модифицированной таким образом, что в указанной бактерии усилена экспрессия генов aceEF-lpdA оперона, кодирующих белки компоненты NAD+-восстанавливающего пируватдегидрогеназного ферментативного комплекса.The present invention relates to the microbiological industry, in particular, to a method for producing succinic acid using bacteria of the genus Escherichia, modified in such a way that the expression of aceEF-lpdA operon genes encoding the proteins of the component of the NAD + -reducing pyruvate dehydrogenase enzyme complex is enhanced in the bacterium.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Янтарная кислота, традиционно получаемая нефтехимическим синтезом, является одним из соединений, продукция которых из возобновляемого сырья является наиболее востребованной в связи с ростом цен на нефть и ограниченностью ее запасов. Янтарная кислота служит одним из важнейших "строительных блоков" для получения широкого спектра химических веществ с высокой добавленной стоимостью, также синтезируемых в настоящее время из нефтепродуктов. Ожидаемый рынок янтарной кислоты составляет более 300000 тон/год.Succinic acid, traditionally obtained by petrochemical synthesis, is one of the compounds whose production from renewable raw materials is most in demand due to rising oil prices and limited reserves. Succinic acid is one of the most important building blocks for the production of a wide range of high value-added chemicals that are also currently synthesized from petroleum products. The expected market for succinic acid is more than 300,000 tons / year.

Наиболее эффективным процессом микробиологического получения янтарной кислоты и ее солей является анаэробное сбраживание сахаров, в частности глюкозы, с формированием целевого вещества в восстановительной части цикла трикарбоновых кислот. В данном процессе максимально возможный коэффициент конверсии субстрата в продукт в расчете на углерод составляет 2 моль/моль. Это обуславливается фиксацией CO2 на стадии образования из гликолитических интермидиатов оксалоацетата - предшественника в анаэробном пути сбраживания глюкозы в янтарную кислоту. Однако практической реализуемости данного процесса препятствует его окислительно-восстановительная несбалансированность. Конверсия каждой из двух молекул оксалоацетата, полученных из интермедиатов гликолитической утилизации глюкозы, в янтарную кислоту требует 2-х восстановленных эквивалентов (NADH), в то время как в ходе гликолиза формируется лишь половина необходимых эквивалентов (1 NADH на одну молекулу оксалоацетата).The most effective microbiological process for the production of succinic acid and its salts is anaerobic fermentation of sugars, in particular glucose, with the formation of the target substance in the reduction part of the tricarboxylic acid cycle. In this process, the maximum possible conversion rate of the substrate into the product based on carbon is 2 mol / mol. This is due to the fixation of CO 2 at the stage of formation from glycolytic intermediates of oxaloacetate, the precursor in the anaerobic pathway of glucose fermentation to succinic acid. However, the feasibility of this process is hindered by its redox imbalance. The conversion of each of the two oxaloacetate molecules obtained from glycolytic glucose utilization intermediates to succinic acid requires 2 reduced equivalents (NADH), while only half of the required equivalents are formed during glycolysis (1 NADH per oxaloacetate molecule).

Этим обуславливается то, что лучшие показатели продукции янтарной кислоты специально полученными рекомбинантными штаммами достигаются в процессах биосинтеза, представляющих сочетание двух биохимических путей - восстановительной части цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного шунта. Соотношение вкладов каждого из путей в биосинтез янтарной кислоты определяет конечный выход целевого вещества.This leads to the fact that the best indicators of succinic acid production by specially obtained recombinant strains are achieved in biosynthesis processes, which are a combination of two biochemical pathways - the reducing part of the tricarboxylic acid cycle and glyoxylate shunt. The ratio of the contributions of each of the pathways to the biosynthesis of succinic acid determines the final yield of the target substance.

Глиоксилатный шунт, потребляющий меньшее количество NADH на каждую синтезируемую молекулу янтарной кислоты, выступает в данном случае как донор "остаточных" гликолитических NADH для высокопродуктивного формирования целевого вещества в восстановительной части цикла трикарбоновых кислот. Однако, поскольку в глиоксилатный шунт, наряду с оксалоацетатом, вовлечены 2 молекулы Ацетил-СоА, формирующиеся из гликолитического предшественника с потерей СО2, вклад этого процесса в общий биосинтез янтарной кислоты приводит к снижению суммарного выхода продукта.The glyoxylate shunt, consuming less NADH for each synthesized succinic acid molecule, acts in this case as a donor of "residual" glycolytic NADH for highly productive formation of the target substance in the reduction part of the tricarboxylic acid cycle. However, since 2 Acetyl-CoA molecules formed from a glycolytic precursor with CO 2 loss are involved in the glyoxylate shunt, along with oxaloacetate, the contribution of this process to the total biosynthesis of succinic acid leads to a decrease in the total yield of the product.

Баланс потоков углерода в сторону биосинтеза янтарной кислоты по указанным путям определяется как метаболическим статусом клетки, так и эффектом направленных модификаций, вносимых в биохимический аппарат целевого микроорганизма.The balance of carbon fluxes towards the biosynthesis of succinic acid along the indicated paths is determined by both the metabolic status of the cell and the effect of directed modifications introduced into the biochemical apparatus of the target microorganism.

Рациональное конструирование рекомбинантных микробных продуцентов янтарной кислоты предполагает необходимость инактивации конкурентных, по отношению к целевым, биохимических путей утилизации ключевых метаболических предшественников и восстановленных эквивалентов NADH. Эти конкурентные пути представляют собой:The rational design of recombinant microbial producers of succinic acid suggests the need for inactivation of competitive, in relation to the target, biochemical pathways of utilization of key metabolic precursors and reduced equivalents of NADH. These competitive paths are:

A) конверсию, под действием лактатдегидрогеназы, пировиноградной кислоты, являющейся предшественником биосинтеза Ацетил-СоА и потенциальным предшественником в биосинтезе оксалоацетата, в молочную кислоту с расходом восстановленного эквивалента NADH;A) the conversion, under the action of lactate dehydrogenase, of pyruvic acid, which is the precursor of Acetyl-CoA biosynthesis and a potential precursor in oxaloacetate biosynthesis, to lactic acid with the consumption of the reduced equivalent of NADH;

Б) конверсию, под действием пируватоксидазы, пировиноградной кислоты в уксусную кислоту;B) the conversion, under the action of pyruvate oxidase, pyruvic acid into acetic acid;

B) конверсию, под действием альдегид/алкоголь дегидрогеназы, Ацетил-СоА, субстрата глиоксилатного шунта, в этанол с расходом двух восстановленных эквивалентов NADH;B) the conversion, under the action of aldehyde / alcohol dehydrogenase, Acetyl-CoA, a substrate of glyoxylate shunt, into ethanol with a flow rate of two restored equivalents of NADH;

Г) конверсию, под действием фосфотрансацетилазы и ацетаткиназы, Ацетил-СоА в уксусную кислоту.D) the conversion, under the action of phosphotransacetylase and acetate kinase, Acetyl-CoA into acetic acid.

Следует отметить, что инактивация соответствующих путей не только "сберегает" метаболические предшественники и восстановленные эквиваленты для целевых путей биосинтеза янтарной кислоты, но и исключает возможность накопления в среде побочных веществ (уксусной и молочной кислот, а также этанола), являющихся, наряду с янтарной кислотой, основными продуктами микробного смешаннокислотного брожения. В результате янтарная кислота становится основным продуктом ферментационного процесса, что облегчает в дальнейшем ее выделение и очистку.It should be noted that inactivation of the corresponding pathways not only “saves” metabolic precursors and reduced equivalents for the target pathways of succinic acid biosynthesis, but also excludes the possibility of accumulation in the medium of by-products (acetic and lactic acids, as well as ethanol), which are, along with succinic acid , the main products of microbial mixed acid fermentation. As a result, succinic acid becomes the main product of the fermentation process, which facilitates its further isolation and purification.

Изученность метаболизма клеток Escherichia coli и доступность мощного генно-инженерного инструментария обусловили тот факт, что лучшие на сегодняшний день микробные продуценты янтарной кислоты получены на основе именно данного микроорганизма.The study of the metabolism of Escherichia coli cells and the availability of powerful genetic engineering tools led to the fact that the best microbial producers of succinic acid to date are obtained on the basis of this particular microorganism.

Изменения в функционировании метаболического узла фосфоенолпируват-оксалоацетат-пируват-Ацетил-СоА, ключевой точки ветвления, обуславливающей распределение потоков углерода между восстановительной частью цикла трикарбоновых кислот и глиокислатным шунтом в клетках E. coli, могут быть осуществлены различными способами.Changes in the functioning of the metabolic site of phosphoenolpyruvate-oxaloacetate-pyruvate-Acetyl-CoA, a key branching point that determines the distribution of carbon fluxes between the reducing part of the tricarboxylic acid cycle and the glyoxylate shunt in E. coli cells, can be made in various ways.

В данной связи следует отметить, что в E. coli конверсия пировиноградной кислоты в Ацетил-СоА, в анаэробных условиях не сопровождающаяся под действием пируватформатлиазы формированием NADH, в аэробных условиях, при действии пируватдегидрогеназы, приводит к формированию дополнительной молекулы NADH на каждый образующийся Ацетил-СоА. Однако экспрессия генов пируват дегидрогеназного комплекса в анаэробных условиях у этого микроорганизма репрессирована (см., например, Soini J. et al., Norvaline is accumulated after a down-shift of oxygen in Escherichia coli W3110. Microb Cell Fact., 2008, 7:30, doi: 10.1186/1475-2859-7-30).In this regard, it should be noted that in E. coli, the conversion of pyruvic acid into Acetyl-CoA, under anaerobic conditions, is not accompanied by the formation of NADH under pyruvate format lyase, under aerobic conditions, under the action of pyruvate dehydrogenase, an additional NADH molecule is formed on each formed Acetyl-CoA . However, gene expression of pyruvate dehydrogenase complex under anaerobic conditions was repressed in this microorganism (see, for example, Soini J. et al., Norvaline is accumulated after a down-shift of oxygen in Escherichia coli W3110. Microb Cell Fact., 2008, 7: 30, doi: 10.1186 / 1475-2859-7-30).

Один из стандартных подходов к модификации функционирования метаболического узла фосфоенолпируват-оксалоацетат-пируват-Ацетил-СоА заключается в инактивации пируватформатлиазы. В данном случае блокируется основной анаэробный путь формирования Ацетил-СоА, остаточный биосинтез которого происходит за счет базальной активности пируватдегидрогеназного комплекса. В результате этого создаются условия для потенциально доминирующего участия в биосинтезе янтарной кислоты восстановительной части цикла трикарбоновых кислот за счет искусственного снижения активности глиоксилатного шунта. Однако окислительно/восстановительный баланс клетки не претерпевает значительных изменений, способных обеспечить восстановительную часть цикла трикарбоновых кислот недостающими для эффективного биосинтеза янтарной кислоты восстановленными эквивалентами NADH. Кроме того, данный подход имеет ряд недостатков. Инактивация основного анаэробного пути биосинтеза Ацетил-СоА в рекомбинантных продуцентах в большинстве случаев приводит к невозможности их роста в анаэробных условиях и обуславливает необходимость использования двухстадийного аэробно/анаэробного процесса ферментации. Также, невозможность эффективной конверсии пировиноградной кислоты в Ацетил-СоА у ряда подобных рекомбинантных продуцентов приводит к нежелательному накоплению данного вещества в среде культивирования.One of the standard approaches to modifying the functioning of the metabolic site of phosphoenolpyruvate-oxaloacetate-pyruvate-Acetyl-CoA is to inactivate pyruvate formatliase. In this case, the main anaerobic pathway for the formation of Acetyl-CoA is blocked, the residual biosynthesis of which occurs due to the basal activity of the pyruvate dehydrogenase complex. As a result of this, conditions are created for the potentially dominant participation in the succinic acid biosynthesis of the reduction part of the tricarboxylic acid cycle due to an artificial decrease in the activity of the glyoxylate shunt. However, the oxidation / reduction balance of the cell does not undergo significant changes capable of providing the reduction part of the tricarboxylic acid cycle with the reduced equivalents of NADH that are insufficient for effective succinic acid biosynthesis. In addition, this approach has several disadvantages. Inactivation of the main anaerobic pathway of Acetyl-CoA biosynthesis in recombinant producers in most cases leads to the impossibility of their growth under anaerobic conditions and necessitates the use of a two-stage aerobic / anaerobic fermentation process. Also, the inability to efficiently convert pyruvic acid to Acetyl-CoA in a number of similar recombinant producers leads to undesirable accumulation of this substance in the culture medium.

Данный подход использован при конструировании таких рекомбинантных продуцентов янтарной кислоты, как E. coli KJ060 (Jantama К. et al., Combining metabolic engineering and metabolic evolution to develop nonrecombinant strains of Escherichia coli С that produce succinate and malate. Biotechnol Bioeng., 2008, 99 (5), 1140-1153), E. coli AFP184 (Andersson С. et al., Effect of different carbon sources on the production ofsuccinic acid using metabolically engineered Escherichia coli. Biotechnol Prog. 2007, 23 (2), 381-388), E. coli NZN111 (Stols L, Donnelly MI., Production of succinic acid through overexpression of NAD(+)-dependent malic enzyme in an Escherichia coli mutant. Appi Environ Microbiol. 1997, 63(7), 2695-2701) и других.This approach has been used in the construction of recombinant succinic acid producers such as E. coli KJ060 (K. Jantama et al., Combining metabolic engineering and metabolic evolution to develop nonrecombinant strains of Escherichia coli C that produce succinate and malate. Biotechnol Bioeng., 2008, 99 (5), 1140-1153), E. coli AFP184 (Andersson C. et al., Effect of different carbon sources on the production of succinic acid using metabolically engineered Escherichia coli. Biotechnol Prog. 2007, 23 (2), 381- 388), E. coli NZN111 (Stols L, Donnelly MI., Production of succinic acid through overexpression of NAD (+) - dependent malic enzyme in an Escherichia coli mutant. Appi Environ Microbiol. 1997, 63 (7), 2695-2701 ) and others.

Альтернативным подходом к регуляции распределения потоков углерода между двумя путями биосинтеза янтарной кислоты в результате направленного вмешательства в функционирование метаболического узла фосфоенолпируват-оксалоацетат-пируват-Ацетил-СоА является обеспечение в клетках целевого рекомбинанта повышенной активности пируваткарбоксилазы на фоне интактной пируватформатлиазы. Оба фермента используют в качестве субстрата пировиноградную кислоту, однако карбоксилирующее действие первого приводит к формированию оксалоацетата, в то время как действие второго приводит к образованию Ацетил-СоА, при этом в результате декарбоксилирования. Таким образом, за счет конкурентного по отношению к пируватформатлиазе действия пируваткарбоксилазы в клетке создается повышенная отностительно Ацетил-СоА концентрация оксалоацетата. Это, в свою очередь, способствует возможности предпочтительного биосинтеза янтарной кислоты в восстановительной ветви цикла трикарбоновых кислот.An alternative approach to regulating the distribution of carbon fluxes between the two pathways of succinic acid biosynthesis as a result of targeted interference with the functioning of the metabolic unit of phosphoenolpyruvate-oxaloacetate-pyruvate-acetyl-CoA is to provide the target recombinant with increased activity of pyruvate carboxylase in the presence of intact pyruvate format lyase. Both enzymes use pyruvic acid as a substrate, however, the carboxylating effect of the former leads to the formation of oxaloacetate, while the action of the latter leads to the formation of Acetyl-CoA, resulting in decarboxylation. Thus, due to the action of pyruvate carboxylase competitive in relation to pyruvate formatliase, an increase in the concentration of oxaloacetate with respect to Acetyl-CoA is created. This, in turn, contributes to the possibility of a preferred biosynthesis of succinic acid in the reducing branch of the tricarboxylic acid cycle.

Однако и в этом случае окислительно/восстановительный баланс клетки не претерпевает значительных изменений, обеспечивающих генерацию дополнительных NADH эквивалентов для сукцинат-формирующей восстановительной части цикла трикарбоновых кислот.However, even in this case, the oxidation / reduction balance of the cell does not undergo significant changes, providing the generation of additional NADH equivalents for the succinate-forming reduction part of the tricarboxylic acid cycle.

С использованием данного подхода был получен, например, рекомбинантный продуцент янтарной кислоты E. coli SBS550MG/pyc (Sanchez AM et al., Novel pathway engineering design of the anaerobic central metabolic pathway in Escherichia coli to increase succinate yield and productivity. Metab Eng. 2005, 7 (3), 229-239.). При конструировании штамма E. coli AFP111/pyc (Vemuri GN et al., Effects of growth mode and pyruvate carboxylase on succinic acid production by metabolically engineered strains of Escherichia coli. Appi Environ Microbiol. 2002, 68 (4), 1715-1727) были применены оба вышеописанных подхода.Using this approach, for example, a recombinant succinic acid producer E. coli SBS550MG / pyc (Sanchez AM et al., Novel pathway engineering design of the anaerobic central metabolic pathway in Escherichia coli to increase succinate yield and productivity was obtained. Metab Eng. 2005 , 7 (3), 229-239.). When constructing E. coli strain AFP111 / pyc (Vemuri GN et al., Effects of growth mode and pyruvate carboxylase on succinic acid production by metabolically engineered strains of Escherichia coli. Appi Environ Microbiol. 2002, 68 (4), 1715-1727) Both of the above approaches were applied.

В рамках данных подходов не применялись направленные модификации метаболизма, способные обеспечить дополнительную к гликолитической анаэробную генерацию восстановленных эквивалентов NADH. Однако такую генерацию можно обеспечить на стадии конверсии пировиноградной кислоты в Ацетил-СоА, если осуществлять ее под действием ферментов NAD+-восстанавливающего пируватдегидрогеназного комплекса, чья активность практически не проявляется в анаэробных условиях за счет сниженной экспрессии соответствующих генов. Перераспределение потоков углерода между двумя путями биосинтеза янтарной кислоты будет осуществляться при этом под действием эффекта прецизионной метаболической регуляции с отрицательной обратной связью, поскольку сама активность пируватдегидрогеназного комплекса является NADH-репрессируемой (Schmincke-Ott, E. and Bisswanger H. Dihydrolipoamide dehydrogenase component of the pyruvate dehydrogenase complex from Escherichia coli K12. Comparative characterization of the free and the complex-bound component. Eur. J. Biochem. 1981, 114, 413-420; Shen L. С.and Atkinson D.E. Regulation of pyruvate dehydrogenase from Escherichia coli. Interactions of adenylate energy charge and other regulatory parameters. J. Biol. Chem. 1970, 245, 5974-5978). Генерация NADH, в результате действия пируватдегидрогеназного комплекса, будет способствовать возможности эффективного биосинтеза янтарной кислоты именно в восстановительной части цикла трикарбоновых кислот, при снижении, за счет NADH-ингибируемого синтеза Ацетил-СоА, вклада глиоксилатного шунта. Исчерпание дополнительно сгенерированных NADH эквивалентов в восстановительной части цикла трикарбоновых кислот вновь приведет к временной активации пируватдегидрогеназного комплекса, формированию эквивалентов и относительному повышению вклада в биосинтез янтарной кислоты глиоксилатного шунта. Таким образом, процесс перераспределения потоков углерода между путями биосинтеза янтарной кислоты в данном случае становится циклическим, динамическим и авторегулируемым. В результатате, сочетание эффекта метаболической регуляции и адаптивных возможностей биохимического аппарата клетки может способствовать достижению выгодного баланса двух путей биосинтеза янтарной кислоты и обеспечить его высокую эффективность.In the framework of these approaches, directed modifications of the metabolism were not used that could provide anaerobic generation of reduced NADH equivalents additional to glycolytic. However, such generation can be achieved at the stage of conversion of pyruvic acid into Acetyl-CoA if it is carried out under the influence of enzymes of the NAD + -reducing pyruvate dehydrogenase complex, whose activity is practically not manifested under anaerobic conditions due to reduced expression of the corresponding genes. The redistribution of carbon fluxes between the two pathways of succinic acid biosynthesis will be carried out under the influence of the effect of precision metabolic regulation with negative feedback, since the activity of the pyruvate dehydrogenase complex is NADH-repressible (Schmincke-Ott, E. and Bisswanger H. Dihydrolipoamide dehydrogenase component of the pyruvate dehydrogenase complex from Escherichia coli K12. Comparative characterization of the free and the complex-bound component. Eur. J. Biochem. 1981, 114, 413-420; Shen L. C. and Atkinson DE Regulation of pyruvate dehydrogenase from Escherichia coli. Interactions of adenylate energy charge and other regulatory parameters. J. Biol. Chem. 1970, 245, 5974-597 8). The generation of NADH, as a result of the action of the pyruvate dehydrogenase complex, will contribute to the possibility of effective biosynthesis of succinic acid precisely in the reducing part of the tricarboxylic acid cycle, while reducing, due to NADH-inhibited synthesis of Acetyl-CoA, the contribution of the glyoxylate shunt. Exhaustion of additionally generated NADH equivalents in the reduction part of the tricarboxylic acid cycle will again lead to the temporary activation of the pyruvate dehydrogenase complex, the formation of equivalents, and a relative increase in the contribution to the biosynthesis of succinic acid of the glyoxylate shunt. Thus, the process of redistributing carbon fluxes between the pathways of succinic acid biosynthesis in this case becomes cyclical, dynamic, and auto-regulated. As a result, the combination of the effect of metabolic regulation and adaptive capabilities of the biochemical apparatus of the cell can help achieve a favorable balance of the two pathways of succinic acid biosynthesis and ensure its high efficiency.

Ферменты NAD+-восстанавливающего пируватдегидрогеназного комплекса кодируются генами aceEF-lpdA оперона. Таким образом, активность NAD+-восстанавливающего пируватдегидрогеназного комплекса можно повысить за счет усиления экспресии генов aceEF-lpdA оперона.Enzymes of the NAD + reducing pyruvate dehydrogenase complex are encoded by the aceEF-lpdA operon genes. Thus, the activity of the NAD + reducing pyruvate dehydrogenase complex can be increased by enhancing the expression of the aceEF-lpdA operon genes.

Однако в настоящее время нет сообщений, описывающих использование усиления экспрессии генов aceEF-lpdA оперона для получения янтарной кислоты.However, there are currently no reports describing the use of amplification of gene expression of the aceEF-lpdA operon to produce succinic acid.

Описание изобретенияDescription of the invention

Цели настоящего изобретения включают повышение продуктивности штаммов-продуцентов янтарной кислоты и предоставление способа получения янтарной кислоты с использованием этих штаммов.Objectives of the present invention include increasing the productivity of succinic acid producing strains and providing a method for producing succinic acid using these strains.

Вышеуказанные цели были достигнуты благодаря обнаружению того факта, что усиление экспрессии генов aceEF-lpdA оперона может приводить к увеличению продукции янтарной кислоты.The above objectives were achieved by discovering that enhancing the expression of the aceEF-lpdA operon genes can lead to an increase in succinic acid production.

Объектом настоящего изобретения является бактерия рода Escherichia, обладающая способностью к повышенной продукции янтарной кислоты.The object of the present invention is a bacterium of the genus Escherichia, with the ability to increased production of succinic acid.

Также объектом настоящего изобретения является бактерия рода Escherichia -продуцент янтарной кислоты, при этом указанная бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия генов aceEF-lpdA оперона в указанной бактерии усилена.Also an object of the present invention is a bacterium of the genus Escherichia, a succinic acid producer, wherein said bacterium is modified in such a way that the expression of the aceEF-lpdA operon genes in said bacterium is enhanced.

Также объектом настоящего изобретения является описанная выше бактерия, в которой указанная экспрессия усилена путем модификации последовательности, контролирующей экспрессию генов aceEF-lpdA оперона.Also an object of the present invention is the bacterium described above, in which said expression is enhanced by modifying the sequence controlling the expression of the aceEF-lpdA operon genes.

Также объектом настоящего изобретения является описанная выше бактерия, при этом указанная бактерия принадлежит к виду Escherichia соli.Also an object of the present invention is the bacterium described above, wherein said bacterium belongs to the species Escherichia coli.

Также объектом настоящего изобретения является бактерия, описанная выше, при этом указанная бактерия дополнительно модифицирована таким образом, что приобретает активность пируваткарбоксилазы.Also an object of the present invention is a bacterium as described above, wherein said bacterium is further modified so that it acquires pyruvate carboxylase activity.

Также объектом настоящего изобретения является бактерия, описанная выше, при этом активность пируваткарбоксилазы обеспечивается присутствием в бактерии молекулы ДНК, содержащей ген, кодирующий пируваткарбоксилазу.Another object of the present invention is the bacterium described above, wherein the activity of pyruvate carboxylase is ensured by the presence in the bacterium of a DNA molecule containing a gene encoding pyruvate carboxylase.

Также объектом настоящего изобретения является способ получения янтарной кислоты, включающий стадии культивирования бактерии, описанной выше, в питательной среде; и выделения произведенной и накопленной янтарной кислоты из культуральной жидкости.Another object of the present invention is a method for producing succinic acid, comprising the steps of culturing the bacteria described above in a nutrient medium; and isolating the produced and accumulated succinic acid from the culture fluid.

Также объектом настоящего изобретения является, описанный выше способ, в котором процесс культивирования бактерии включает в себя аэробную стадию накопления биомассы и анаэробную стадию продукции янтарной кислоты.Another object of the present invention is the above-described method in which the process of cultivating the bacterium includes an aerobic stage of biomass accumulation and an anaerobic stage of production of succinic acid.

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

Наилучший способ осуществления настоящего изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

1. Бактерия1. Bacteria

Бактерия - это бактерия-продуцент янтарной кислоты рода Escherichia, модифицированная таким образом, что экспрессия генов aceEF-lpdA оперона в указанной бактерии усилена.A bacterium is a bacterium producer of succinic acid of the genus Escherichia, modified in such a way that the expression of the aceEF-lpdA operon genes in the specified bacterium is enhanced.

Термин «бактерия-продуцент янтарной кислоты» может означать бактерию, обладающую способностью к продукции и выделению янтарной кислоты в питательную среду, когда бактерия выращивается в указанной питательной среде.The term "succinic acid producing bacterium" may mean a bacterium capable of producing and secreting succinic acid into a culture medium when the bacterium is grown in said culture medium.

Способность к продукции янтарной кислоты может быть придана бактерии в результате селекции, мутагенеза или же генно-инженерных манипуляций.The ability to produce succinic acid can be given to bacteria as a result of selection, mutagenesis, or genetic engineering manipulations.

Термин «бактерия-продуцент янтарной кислоты» также может означать бактерию, которая способна к продукции янтарной кислоты и вызывает накопление янтарной кислоты в ферментационной среде в количествах, больших по сравнению с природным или родительским штаммом Е. coli, таким, как штамм Е. coli К-12, и, может означать, что указанный микроорганизм способен накапливать в среде янтарную кислоту в количестве не менее чем 0.4 г/л.The term "succinic acid producing bacterium" can also mean a bacterium that is capable of producing succinic acid and causes the accumulation of succinic acid in a fermentation medium in quantities greater than the natural or parent E. coli strain, such as E. coli K strain -12, and may mean that the microorganism is capable of accumulating succinic acid in the medium in an amount of not less than 0.4 g / l.

Термин "бактерия, принадлежащая к роду Escherichia" может означать, что бактерия относится к роду Escherichia в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. В качестве примера микроорганизма, принадлежащего к роду Escherichia, может быть упомянута бактерия Escherichia coli (Е. coli).The term "bacterium belonging to the genus Escherichia" may mean that the bacterium belongs to the genus Escherichia in accordance with the classification known to the person skilled in the field of microbiology. As an example of a microorganism belonging to the genus Escherichia, the bacterium Escherichia coli (E. coli) may be mentioned.

Термин "усиление экспрессии гена" может означать, что экспрессия гена выше, чем в немодифицированном штамме, например, в штамме дикого типа. Примеры таких модификаций могут включать увеличение числа копий экспрессируемого гена в клетке, усиление экспрессии гена и т.д. Количество копий экспрессируемого гена определяют, например, путем рестрикции хромосомной ДНК с последующим блоттингом по Саузерну с использованием зонда, сконструированного на основе последовательности гена, флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), и т.п. Уровень экспрессии гена можно определить различными известными методами, включая Нозерн-блоттинг, количественную ОТ-ПЦР, и т.п. Кроме того, штаммы, которые могут быть использованы в качестве контроля, включают, например, Escherichia coli К-12.The term "enhancing gene expression" may mean that gene expression is higher than in an unmodified strain, for example, in a wild-type strain. Examples of such modifications may include increasing the number of copies of an expressed gene in a cell, enhancing gene expression, etc. The number of copies of the expressed gene is determined, for example, by restriction of the chromosomal DNA followed by Southern blotting using a probe constructed based on the gene sequence, in situ fluorescence hybridization (FISH), and the like. The level of gene expression can be determined by various known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR, etc. In addition, strains that can be used as a control include, for example, Escherichia coli K-12.

Гены aceE, aceF и lpdA (синонимы: b0114, ЕСК0113; b0115, ЕСК0114; b0116, ЕСК0115) кодируют белки АсеЕ, AceF и LpdA - компоненты ферментативного комплекса NAD+-восстанавливающей пируватдегидрогеназы. Гены aceEF-lpdA оперона (нуклеотиды, гомологичные нуклеотидам с 123017 по 129336; в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990) расположены между генами pdhR и уасН на хромосоме Е. coli К-12. Нуклеотидные последовательности генов aceEF-lpdA оперона и аминокислотные последовательности белков АсеЕ, AceF и LpdA, кодируемых генами асеЕ, aceF и lpdA представлены в SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3 и SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5, SEQ ID NO:6, соответственно.The genes aceE, aceF, and lpdA (synonyms: b0114, ECC0113; b0115, ECC0114; b0116, ECC0115) encode the ACEE, AceF, and LpdA proteins, the components of the enzymatic complex of the NAD + -reducing pyruvate dehydrogenase. The aceEF-lpdA genes of the operon (nucleotides homologous to nucleotides 123017 to 129336; in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990) are located between the pdhR and uACH genes on the E. coli K-12 chromosome. The nucleotide sequences of the aceEF-lpdA gene of the operon and the amino acid sequences of the AcEE, AceF and LpdA proteins encoded by the ACEE, aceF and lpdA genes are presented in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, respectively.

Поскольку у представителей различных штаммов рода Escherichia возможны некоторые вариации в нуклеотидных последовательностях, гены aceEF-lpdA оперона - асеЕ, aceF и lpdA не ограничиваются генами, последовательности которых приведены в SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, но также могут включать и гены, гомологичные SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3. Следовательно, варианты белков, кодируемых генами aceEF-lpdA оперона - асеЕ, aceF и lpdA, могут иметь гомологию не менее 80%, или не менее 90%, или не менее 95% по отношению к полным аминокислотным последовательностям, приведенным в SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5, SEQ ID NO:6, при условии, что они имеют активности белков АсеЕ, AceF и LpdA. Термин "вариант белка" может означать белок с изменениями в последовательности, будь то делеции, вставки, добавления или замены аминокислот. Число изменений в варианте белка зависит от положения или типа аминокислотного остатка в третичной структуре белка. Оно может быть от 1 до 30, или от 1 до 15 в другом примере, или от 1 до 5 в другом примере, в SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5, SEQ ID NO:6. Данные изменения в вариантах могут иметь место в областях, не критичных для функции белка. Данные изменения возможны потому, что некоторые аминокислоты имеют высокую гомологию друг другу, поэтому такие изменения не влияют на третичную структуру.Since representatives of various strains of the genus Escherichia may have some variations in the nucleotide sequences, the aceEF-lpdA genes of the operon, aceE, aceF and lpdA, are not limited to the genes whose sequences are given in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 but may also include genes homologous to SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3. Therefore, the variants of the proteins encoded by the aceEF-lpdA gene of the operon — acEE, aceF and lpdA — can have a homology of at least 80%, or at least 90%, or at least 95% with respect to the complete amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, provided that they have the activity of AceE, AceF, and LpdA proteins. The term "protein variant" can mean a protein with changes in the sequence, whether deletions, insertions, additions or substitutions of amino acids. The number of changes in a protein variant depends on the position or type of amino acid residue in the tertiary structure of the protein. It can be from 1 to 30, or from 1 to 15 in another example, or from 1 to 5 in another example, in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6. These variations in variants may occur in areas not critical to protein function. These changes are possible because some amino acids have a high homology to each other, therefore, such changes do not affect the tertiary structure.

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

Замена, делеция, вставка или добавление одного или нескольких аминокислотных остатков являются консервативной(-ыми) мутацией(-ями), если сохраняется активность. Типичным примером консервативной мутации является консервативная замена. Примеры консервативных замен включают замену Ala на Ser или Thr, замену Arg на Gln, His или Lys, замену Asn на Glu, Gln, Lys, His или Asp, замену Asp на Asn, Glu или Gln, замену Cys на Ser или Ala, замену Gln на Asn, Glu, Lys, His, Asp или Arg, замену Glu на Asn, Gln, Lys или Asp, замену Gly на Pro, замену His на Asn, Lys, Gln, Arg или Туr, замену Ilе на Leu, Met, Val или Phe, замену Leu на Ile, Met, Val или Phe, замену Lys на Asn, Glu, Gln, His или Arg, замену Met на Ile, Leu, Val или Phe, замену Phe на Trp, Tyr, Met, Ile или Leu, замену Ser на Thr или Ala, замену Thr на Ser или Ala, замену Trp на Phe или Туr, замену Туr на His, Phe или Trp, и замену Val на Met, Ile или Leu.Substitution, deletion, insertion or addition of one or more amino acid residues is a conservative mutation (s) if activity persists. A typical example of a conservative mutation is a conservative substitution. Examples of conservative substitutions include replacing Ala with Ser or Thr, replacing Arg with Gln, His or Lys, replacing Asn with Glu, Gln, Lys, His or Asp, replacing Asp with Asn, Glu or Gln, replacing Cys with Ser or Ala, replacing Gln with Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg, replacing Glu with Asn, Gln, Lys or Asp, replacing Gly with Pro, replacing His with Asn, Lys, Gln, Arg or Tur, replacing Il with Leu, Met, Val or Phe, replace Leu with Ile, Met, Val or Phe, replace Lys with Asn, Glu, Gln, His or Arg, replace Met with Ile, Leu, Val or Phe, replace Phe with Trp, Tyr, Met, Ile or Leu, replacing Ser with Thr or Ala, replacing Thr with Ser or Ala, replacing Trp with Phe or Tur, replacing Tur with His, Phe or Trp, and replacing Val with Met, Ile, or Leu.

В связи с этим гены aceEF-lpdA оперона - асеЕ, aceF и lpdA могут быть вариантами, которые гибридизуются в жестких условиях с нуклеотидными последовательностями, представленными в SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, при условии, что они кодируют функциональные белки АсеЕ, AceF и LpdA. «Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды, например, гибриды с гомологией не менее 60%, 70%, 80%, 90% или 95% в разных примерах, образуются, а неспецифические гибриды, например, гибриды с меньшей гомологией, чем указано выше, не образуются. Практическим примером жестких условий является однократная или многократная отмывка, или двух- или трехкратная в другом примере, при концентрации солей 1×SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1×SSC, 0.1% SDS, при 60°С. Продолжительность отмывки зависит от типа используемой для блоттинга мембраны и, как правило, такова, как рекомендовано производителем. Например, рекомендуемая продолжительность отмывки для нейлоновой мембраны Hybond™ N+ (Amersham) в жестких условиях - 15 минут. Отмывка может быть выполнена два или три раза. Длина зонда может быть выбрана в зависимости от условий гибридизации, в данном конкретном случае она может быть около 100-1000 п.н.In this regard, the aceEF-lpdA genes of the operon - acEE, aceF and lpdA can be variants that hybridize under stringent conditions with the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, or c probe, which can be synthesized based on the specified nucleotide sequence, provided that they encode the functional proteins AceE, AceF and LpdA. "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids, for example, hybrids with homology of at least 60%, 70%, 80%, 90% or 95% in different examples, are formed, and non-specific hybrids, for example, hybrids with less homology than the above are not formed. A practical example of harsh conditions is a single or multiple washing, or two or three times in another example, at a salt concentration of 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting and, as a rule, is as recommended by the manufacturer. For example, the recommended washing time for Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under severe conditions is 15 minutes. Washing can be done two or three times. The length of the probe can be selected depending on the hybridization conditions, in this particular case, it can be about 100-1000 bp.

Методы, которые могут быть использованы для усиления экспрессии гена, включают увеличение числа копий гена. Введение гена в вектор, способный функционировать в бактерии рода Escherichia, может увеличивать число копий гена. Могут использоваться низкокопийные векторы. Примеры низкокопийных векторов включают, но не ограничиваются ими, pSC101, pMW118, pMW119, и т.п. Термин "низкокопийный вектор" используется для векторов, число копий которого в клетке достигает пяти. Усиление экспрессии гена может также быть достигнуто путем введения множества копий гена в бактериальную хромосому, например, методом гомологичной рекомбинации, Mu интеграции и т.п. Например, один акт Мu интеграции позволяет ввести в бактериальную хромосому до 3 копий гена.Methods that can be used to enhance gene expression include increasing the number of copies of the gene. The introduction of a gene into a vector capable of functioning in bacteria of the genus Escherichia may increase the number of copies of the gene. Low copy vectors may be used. Examples of low copy vectors include, but are not limited to, pSC101, pMW118, pMW119, and the like. The term "low copy vector" is used for vectors, the number of copies of which in a cell reaches five. Enhanced gene expression can also be achieved by introducing multiple copies of the gene into the bacterial chromosome, for example, by homologous recombination, Mu integration, etc. For example, one act of Mu integration allows up to 3 copies of a gene to be introduced into the bacterial chromosome.

Число копий гена также может быть увеличено путем введения множества копий гена в хромосомную ДНК бактерии. Для введения множества копий гена в бактериальную хромосому может быть выполнена гомологичная рекомбинация с использованием в качестве целевых последовательностей, присутствующих в хромосоме во множестве копий. Последовательности с множеством копий в хромосомной ДНК включают, но не ограничиваются ими, повторяющиеся ДНК или инвертированные повторы на концах транспонируемых элементов. Также возможно включить ген в состав транспозона и обеспечить его перенос для введения множества копий гена в хромосомную ДНК.The number of copies of a gene can also be increased by introducing multiple copies of the gene into the chromosomal DNA of the bacterium. To introduce multiple copies of a gene into a bacterial chromosome, homologous recombination can be performed using the target sequences present on the chromosome in multiple copies. Multiple copy sequences in chromosomal DNA include, but are not limited to, repetitive DNA or inverted repeats at the ends of transposed elements. It is also possible to incorporate the gene into the transposon and provide for its transfer to introduce multiple copies of the gene into the chromosomal DNA.

Усиление экспрессии гена также может быть достигнуто путем подстановки фрагмента ДНК под контроль сильного промотора. Примерами сильных промоторов являются lac промотор, trp промотор, trc промотор, PR или PL промоторы фага λ. Использование сильного промотора можно сочетать с увеличением копий гена.Enhanced gene expression can also be achieved by substituting a DNA fragment under the control of a strong promoter. Examples of strong promoters are the lac promoter, trp promoter, trc promoter, P R or P L phage λ promoters. Using a strong promoter can be combined with an increase in gene copies.

С другой стороны, действие промотора может быть усилено, например, введением в промотор мутации, ведущей к увеличению уровня транскрипции локализованного за промотором гена. Кроме того, известно, что замена нескольких нуклеотидов в области между сайтом связывания рибосомы (ribosome binding site - RBS) и стартовым кодоном, особенно в последовательности непосредственно перед стартовым кодоном, существенно влияет на трансляционную способность мРНК. Например, обнаружен 20-кратный разброс в уровне экспрессии в зависимости от природы трех нуклеотидов, предшествующих стартовому кодону (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J, 3, 623-629, 1984).On the other hand, the action of the promoter can be enhanced, for example, by introducing a mutation into the promoter, leading to an increase in the level of transcription of the gene localized behind the promoter. In addition, it is known that the replacement of several nucleotides in the region between the ribosome binding site (RBS) and the start codon, especially in the sequence immediately before the start codon, significantly affects the translational ability of mRNA. For example, a 20-fold variation in expression level was found depending on the nature of the three nucleotides preceding the start codon (Gold et al., Annu. Rev. Microbiol., 35, 365-403, 1981; Hui et al., EMBO J, 3 623-629, 1984).

Кроме того, возможно ввести нуклеотидную замену в область промотора гена на бактериальной хромосоме, результатом чего является усиление функции промотора. Изменение последовательности, контролирующей экспрессию, можно осуществить, например, таким же способом, что и замена гена с использованием чувствительной к температуре плазмиды, как раскрыто в международной заявке WO 00/18935 и заявке Японии JP 1-215280 А.In addition, it is possible to introduce a nucleotide substitution in the region of the promoter of the gene on the bacterial chromosome, resulting in an increase in the function of the promoter. Changing the expression control sequence can be accomplished, for example, in the same way as replacing a gene using a temperature-sensitive plasmid, as disclosed in WO 00/18935 and JP 1-215280 A.

Бактерией согласно настоящему изобретению также является бактерия, описанная выше, дополнительно модифицированая таким образом, что приобретает активность пируваткарбоксилазы. Активность пируваткарбоксилазы может обеспечиваться, в частности, присутствием в бактерии молекулы ДНК, содержащей ген, кодирующий пируваткарбоксилазу.The bacterium according to the present invention is also the bacterium described above, further modified so that it acquires pyruvate carboxylase activity. Pyruvate carboxylase activity can be achieved, in particular, by the presence in the bacterium of a DNA molecule containing a gene encoding pyruvate carboxylase.

Пируваткарбоксилаза - фермент, способный катализировать реакцию карбоксилирования пировиноградной кислоты с образованием щавелеуксусной кислоты: АТФ + пируват+НСО3-=АДФ + фосфат + оксалоацетат. Указанную активность классифицируют как Е.С.6.4.1.1. Наличие активности пируваткарбоксилазы может быть установлено, например, с использованием метода, описанного Peters-Wendisch P.O. et al. (Pyruvate carboxylase from Corynebacterium glutamicum: characterization, expression and inactivation of the рус gene. Microbiology, 1998; 144; 915-927). Примером фермента, обладающего активностью пируваткарбоксилазы, может являться белок РусА из Bacillus subtilis (последовательность с инвентарным номером NP_389369.1 в базе данных GenBank, gi: 16078550), кодируемый геном русА (нуклеотиды с 1554185 по 1557631 в последовательности с инвентарным номером NC_000964.3 в базе данных GenBank, gi: 255767013). Нуклеотидная последовательность гена русА и аминокислотная последовательность кодируемого им белка РусА представлены в SEQ ID NO:7 и SEQ ID NO:8, соответственно.Pyruvate carboxylase is an enzyme capable of catalyzing the carboxylation reaction of pyruvic acid to form oxaloacetic acid: ATP + pyruvate + HCO 3 - = ADP + phosphate + oxaloacetate. The indicated activity is classified as E.C. 6.4.1.1. The presence of pyruvate carboxylase activity can be determined, for example, using the method described by Peters-Wendisch PO et al. (Pyruvate carboxylase from Corynebacterium glutamicum: characterization, expression and inactivation of the rus gene. Microbiology, 1998; 144; 915-927). An example of an enzyme having pyruvate carboxylase activity is RusA protein from Bacillus subtilis (sequence with accession number NP_389369.1 in the GenBank database, gi: 16078550) encoded by the RusA gene (nucleotides 1554185 to 1557631 in sequence with accession number NC_000964.3 в GenBank Database, gi: 255767013). The nucleotide sequence of the RusA gene and the amino acid sequence of the RusA protein encoded by it are shown in SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, respectively.

Понятие "вариант белка" также применимо для пируваткарбоксилазы. Термин "вариант белка" трактуется аналогично тому, как это описано выше.The term "protein variant" is also applicable to pyruvate carboxylase. The term "protein variant" is interpreted in the same way as described above.

В связи с этим ген русА также может существовать в виде вариантов, которые гибридизуются в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO:7, или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, при условии, что они кодируют функциональный белок РусА. Термин "жесткие условия" трактуется аналогично тому, как это описано выше.In this regard, the RusA gene can also exist in the form of variants that hybridize under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 7, or with a probe that can be synthesized based on the specified nucleotide sequence, provided that they encode functional protein RusA. The term "stringent conditions" is interpreted in the same way as described above.

Молекула ДНК, содержащая ген, кодирующий пируваткарбоксилазу, может быть введена в бактерию в составе плазмидного вектора или же интегрированна в хромосому бактерии методом гомологичной рекомбинации или Мu интеграции. Ген русА может быть получен с помощью ПЦР с использованием в качестве матрицы хромосомы организма, природно содержащего данный ген, и праймеров, синтезированных в соответствии с целевой нуклеотидной последовательностью.A DNA molecule containing the gene encoding pyruvate carboxylase can be introduced into the bacterium as part of a plasmid vector or integrated into the bacterial chromosome by homologous recombination or Mu integration. The rusA gene can be obtained by PCR using the body chromosome naturally containing this gene and primers synthesized in accordance with the target nucleotide sequence as a matrix.

Методы приготовления плазмидной ДНК, рестрикции и лигирования ДНК, трансформации, выбора нуклеотидов в качестве праймера и т.п. могут быть обычными методами, известными специалисту в этой области. Эти методы описаны, например, в Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).Methods for preparing plasmid DNA, DNA restriction and ligation, transformation, selection of nucleotides as a primer, etc. may be conventional methods known to a person skilled in the art. These methods are described, for example, in Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989).

Бактерия-продуцент янтарной кислотыSuccinic acid producing bacterium

В качестве бактерии согласно настоящему изобретению, модифицированной таким образом, что экспрессия генов aceEF-lpdA оперона в указанной бактерии усилена, может быть использована бактерия, способная к продукции янтарной кислоты.As a bacterium according to the present invention, modified so that the expression of the aceEF-lpdA operon genes in said bacterium is enhanced, a bacterium capable of producing succinic acid can be used.

Бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем усиления экспрессии генов aceEF-lpdA оперона в бактерии, уже обладающей способностью к продукции янтарной кислоты. С другой стороны, бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем придания бактерии, в которой экспрессия генов aceEF-lpdA оперона уже усилена, способности к продукции янтарной кислоты.The bacterium of the present invention can be obtained by enhancing the expression of the aceEF-lpdA operon genes in bacteria already capable of producing succinic acid. On the other hand, the bacterium according to the present invention can be obtained by imparting a bacterium in which the expression of the aceEF-lpdA operon genes is already enhanced, the ability to produce succinic acid.

Аналогично, в качестве бактерии согласно настоящему изобретению, модифицированной таким образом, что экспрессия генов aceEF-lpdA оперона в указанной бактерии усилена и при этом указанная бактерия дополнительно модифицирована таким образом, что приобретает активность пируваткарбоксилазы, может быть использована бактерия, способная к продукции янтарной кислоты.Similarly, as a bacterium according to the present invention, modified in such a way that the expression of the aceEF-lpdA operon genes in said bacterium is enhanced and wherein said bacterium is further modified so that it acquires pyruvate carboxylase activity, a bacterium capable of producing succinic acid can be used.

Бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем усиления экспрессии генов aceEF-lpdA оперона в бактерии, уже обладающей способностью к продукции янтарной кислоты и обладающей активностью пируваткарбоксилазы. С другой стороны, бактерия согласно настоящему изобретению может быть получена путем обеспечения активности пируваткарбоксилазы в бактерии, уже способной к продукции янтарной кислоты и модифицированной таким образом, что экспрессия генов aceEF-lpdA оперона в ней усилена.The bacterium of the present invention can be obtained by enhancing the expression of the aceEF-lpdA operon genes in a bacterium already possessing the ability to produce succinic acid and having pyruvate carboxylase activity. On the other hand, the bacterium according to the present invention can be obtained by providing pyruvate carboxylase activity in a bacterium already capable of producing succinic acid and modified so that the expression of the aceEF-lpdA operon genes in it is enhanced.

Способность к продукции янтарной кислоты может быть придана бактерии в результате селекции, мутагенеза или же генно-инженерных манипуляций, а также в результате комбинации данных подходов. Результатами данных манипуляций могут являться, но не исчерпываться ими, инактивация генов, кодирующих компоненты фосфоенолпируват-зависимой фосфотрансферазной системы транспорта сахаров - ptsG, ptsH, pstI, crr; инактивация генов pta и ackA, кодирующих фосфотрансацетилазу и ацетаткиназу, которые катализируют реакции преобразования Ацетил-СоА в уксусную кислоту; инактивация гена рохВ, кодирующего пируватоксидазу, катализирующую реакцию превращения пировиноградной кислоты в уксусную кислоту; инактивация гена ldhA, кодирующего лактатдегидрогеназу, катализирующую превращение пировиноградной кислоты в молочную кислоту; инактивация гена adhE, кодирующего СоА-зависимую альдегид/алкоголь дегидрогеназу, катализирующую конверсию Ацетил-СоА в этанол; инактивация гена pflB, кодирующего пируватформатлиазу, катализирующую конверсию пировиноградной кислоты в Ацетил-СоА и муравьиную кислоту; инактивация генов iclR и fadR, кодирующих белки репрессоры экспрессии генов, кодирующих ферменты глиоксилатного шунта; повышение уровня экспресси гена ррс, кодирующего фосфоенолпируваткарбоксилазу, катализирующую реакцию преобразования фосфоенолпирувата в оксалоацетат; повышение уровня экспресси гена pckA, кодирующего фосфоенолпируваткарбоксикиназу, катализирующую обратимую реакцию интерконверсии фосфоенолпирувата и оксалоацетата, в любых комбинациях.The ability to produce succinic acid can be given to bacteria as a result of selection, mutagenesis, or genetic engineering manipulations, as well as a combination of these approaches. The results of these manipulations can be, but not be limited to, inactivation of genes encoding the components of the phosphoenolpyruvate-dependent phosphotransferase sugar transport system - ptsG, ptsH, pstI, crr; inactivation of the pta and ackA genes encoding phosphotransacetylase and acetate kinase, which catalyze the conversion of Acetyl-CoA to acetic acid; inactivation of the rohB gene encoding pyruvate oxidase, which catalyzes the reaction of the conversion of pyruvic acid to acetic acid; inactivation of the ldhA gene encoding lactate dehydrogenase, catalyzing the conversion of pyruvic acid to lactic acid; inactivation of the adhE gene encoding a CoA-dependent aldehyde / alcohol dehydrogenase catalyzing the conversion of Acetyl-CoA to ethanol; inactivation of the pflB gene encoding pyruvate format lyase catalyzing the conversion of pyruvic acid to Acetyl-CoA and formic acid; inactivation of iclR and fadR genes encoding protein repressors of gene expression encoding glyoxylate shunt enzymes; increasing the expression level of the ppc gene encoding phosphoenolpyruvate carboxylase catalyzing the conversion of phosphoenolpyruvate to oxaloacetate; increasing the expression level of the pckA gene encoding phosphoenolpyruvate carboxykinase catalyzing the reversible interconversion reaction of phosphoenolpyruvate and oxaloacetate in any combination.

В данном изобретении в качестве модельного продуцента янтарной кислоты был использован штамм E. coli SGM0.1, сконструированный в результате генно-инженерных манипуляций, таким образом, что в нем были инактивированны гены pta, ackA, poxB и ldhA, кодирующие белки, катализирующие реакции образования уксусной и молочной кислот.In this invention, E. coli strain SGM0.1, constructed as a result of genetic engineering manipulations, was used as a model producer of succinic acid, so that pta, ackA, poxB, and ldhA genes encoding proteins catalyzing the formation reactions were inactivated acetic and lactic acids.

Способ получения янтарной кислотыThe method of obtaining succinic acid

Способ согласно настоящему изобретению включает в себя продукцию янтарной кислоты путем выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде, обеспечивающей продукцию янтарной кислоты, накопление янтарной кислоты в культуральной жидкости и выделение янтарной кислоты или ее соли из культуральной жидкости.The method according to the present invention includes the production of succinic acid by growing the bacteria according to the present invention in a nutrient medium providing production of succinic acid, the accumulation of succinic acid in the culture fluid and the separation of succinic acid or its salt from the culture fluid.

Согласно настоящему изобретению выращивание, выделение и очистка янтарной кислоты или ее соли из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых янтарная кислота продуцируется с использованием микроорганизмов. Питательная среда, используемая для выращивания, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста микроорганизмов. К источникам углерода относятся различные углеводы, такие как глюкоза и сахароза, а также различные органические полиолы, такие как глицерин. В качестве источника азота могут использоваться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота, такие как пептон, зерновые или бобовые гидролизаты, ферментолизат микроорганизмов. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. При необходимости в питательную среду могут быть добавлены дополнительные питательные вещества. Также питательная среда может содержать дополнительные источники CO2 и иона НСО3-, вводимые в среду за счет газообмена или же растворения соответствующих солей.According to the present invention, the cultivation, isolation and purification of succinic acid or its salt from a culture or similar liquid can be carried out in a manner similar to traditional fermentation methods in which succinic acid is produced using microorganisms. The nutrient medium used for growing can be either synthetic or natural, provided that the medium contains sources of carbon, nitrogen, mineral additives and, if necessary, the appropriate amount of nutrient additives necessary for the growth of microorganisms. Carbon sources include various carbohydrates, such as glucose and sucrose, as well as various organic polyols, such as glycerin. Various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural nitrogen sources, such as peptone, cereal or bean hydrolysates, and fermentolizate of microorganisms can be used as a nitrogen source. As mineral additives, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, iron sulfate, manganese sulfate, calcium chloride and the like can be used. If necessary, additional nutrients can be added to the culture medium. The nutrient medium may also contain additional sources of CO 2 and the HCO 3 - ion introduced into the medium due to gas exchange or dissolution of the corresponding salts.

Выращивание и инкубация осуществляются при температуре в пределах от 30°С до 37°С, предпочтительно в пределах от 35°С до 37°С. рН среды поддерживают в пределах от 5 до 9, предпочтительно от 6.5 до 7.2. рН среды может регулироваться аммиаком, карбонатом кальция, различными кислотами, основаниями и буферными растворами. Обычно, выращивание в течение от 1-го до 5-ти дней приводит к накоплению янтарной кислоты в культуральной жидкости.Cultivation and incubation are carried out at a temperature in the range from 30 ° C to 37 ° C, preferably in the range from 35 ° C to 37 ° C. The pH of the medium is maintained in the range from 5 to 9, preferably from 6.5 to 7.2. The pH of the medium can be adjusted by ammonia, calcium carbonate, various acids, bases and buffer solutions. Usually, growing for 1 to 5 days leads to the accumulation of succinic acid in the culture fluid.

Процесс культивирования микроорганизма в способе согласно настоящему изобретению может включать в себя аэробную и анаэробную стадии.The process of culturing a microorganism in the method according to the present invention may include aerobic and anaerobic stages.

После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования или фильтрацией через мембрану, а затем янтарная кислота или ее соль может быть выделена и очищена методами ионообменной хроматографии, обращеннофазовой хроматографии, концентрирования и/или кристаллизации.After growth, solid residues, such as cells, can be removed from the culture fluid by centrifugation or filtration through a membrane, and then succinic acid or its salt can be isolated and purified by ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, concentration and / or crystallization.

ПримерыExamples

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

Пример 1. Конструирование бактериальных штаммов и плазмидExample 1. Construction of bacterial strains and plasmids

Figure 00000001
Figure 00000001

1. Конструирование штамма SGM0.11. Construction of strain SGM0.1

Штамм SGM0.1 был получен на основе штамма E. coli MG1655 в результате инактивации генов ackA-pta, poxB и ldhA с помощью рекомбинационной инженерии, основанной на методе, использующем λRed-зависимую гомологичную рекомбинацию. Принцип метода детально описан, например, в (Sawitzke J. et al., Recombineering: In Vivo Genetic Engineering in E. coli, S. enterica, and Beyond. Methods in Enzymology. 2007, 421, 171-199), а примеры его практического применения, например, в (RU 2330883).The strain SGM0.1 was obtained on the basis of E. coli strain MG1655 as a result of inactivation of the ackA-pta, poxB and ldhA genes by recombination engineering based on a method using λRed-dependent homologous recombination. The principle of the method is described in detail, for example, in (Sawitzke J. et al., Recombineering: In Vivo Genetic Engineering in E. coli, S. enterica, and Beyond. Methods in Enzymology. 2007, 421, 171-199), and examples thereof practical application, for example, in (RU 2330883).

2. Конструирование штамма SGM0.1 PL-aceEF-lpdA2. Construction of strain SGM0.1 P L -aceEF-lpdA

1. Получение штамма E. coli MG1655 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA1. Obtaining strain E. coli MG1655 attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA

Для усиления экспрессии генов aceEF-lpdA оперона промотор PL, соединенный с последовательностью Shine-Dalgarno (последовательность SD) гена aceF, являющейся более эффективной, нежели SD последовательность гена асеЕ, был интегрирован перед кодирующим участком гена асеЕ, расположенного первым в составе соответствующего оперона, в хромосоме штамма E. coli MG1655 с использованием методики, разработанной Datsenko, K.A. и Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), известной как "Red-зависимая интеграция". Также, искусственный фрагмент ДНК, интегрированный в хромосому, содержал маркер CmR, кодируемый геном cat.To enhance the expression of the aceEF-lpdA operon genes, the P L promoter linked to the Shine-Dalgarno sequence (SD sequence) of the aceF gene, which is more efficient than the ACEE gene SD sequence, was integrated upstream of the coding region of the aceE gene located first in the corresponding operon, on the chromosome of E. coli strain MG1655 using a technique developed by Datsenko, KA and Wanner, BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), known as "Red-dependent integration" . Also, an artificial DNA fragment integrated into the chromosome contained a Cm R marker encoded by the cat gene.

Конструирование вышеупомянутого искусственного фрагмента ДНК, интегрированного в соответствующий участок бактериальной хромосомы, осуществлялось в несколько стадий. На первой стадии, с помощью ПЦР был получен фрагмент ДНК, содержащий в начале участок узнавания BglII, промотор PL, последовательность SD гена aceF и, наконец, 36 нуклеотидов комплементарных 5'-концу кодирующей области гена асеЕ. Фрагмент получали в два этапа. На первом этапе, с использованием в качестве матрицы геномной ДНК фага лямбда (последовательность с инвентарным номером NC_001416.1 в базе данных GenBank, gi: 9626243), был получен фрагмент ДНК, содержащий в начале участок узнавания BglII, промотор PL и последовательность SD гена aceF. ПЦР проводили с использованием праймеров P1 (SEQ ID NO:9) и Р2 (SEQ ID NO:10). Праймер Р1 содержит участок узнавания BglII и область, гомологичную 5'-концу промотора PL. Праймер Р2 содержит последовательность SD гена aceF и область, комплементарную 3'-концу промотора PL. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 5 мин; последующие 25 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 51°С, 60 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 7 мин при 72°С. Использовали Pfu ДНК полимеразу, соответствующий буфер и дезоксинуклеозидтрифосфаты производства Fermentas (Литва).The construction of the aforementioned artificial DNA fragment integrated into the corresponding section of the bacterial chromosome was carried out in several stages. At the first stage, PCR was used to obtain a DNA fragment containing at the beginning the BglII recognition site, the P L promoter, the aceF gene SD sequence, and finally 36 nucleotides complementary to the 5'-end of the coding region of the acee gene. The fragment was obtained in two stages. At the first stage, using the lambda phage genomic DNA as a template (sequence with accession number NC_001416.1 in the GenBank database, gi: 9626243), a DNA fragment was obtained containing at the beginning the BglII recognition site, the P L promoter, and the SD gene sequence aceF. PCR was performed using primers P1 (SEQ ID NO: 9) and P2 (SEQ ID NO: 10). Primer P1 contains a BglII recognition site and a region homologous to the 5'-end of the P L promoter. Primer P2 contains the aceF SD sequence and region complementary to the 3'-end of the P L promoter. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 95 ° C for 5 min; subsequent 25 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 51 ° C, 60 sec at 72 ° C; and final polymerization: 7 min at 72 ° C. Used Pfu DNA polymerase, the appropriate buffer and deoxynucleoside triphosphates manufactured by Fermentas (Lithuania).

Полученный ПЦР-продукт, очищенный в агарозном геле и выделенный в соответствии с рекомендациями производителя с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, был использован в качестве матрицы в следующем раунде ПЦР. Использовали праймеры P1 (SEQ ID NO:9) и Р3 (SEQ ID NO:11). Праймер Р3 содержит область, комплементарную 3'-концу промотора PL, последовательность SD гена aceF и 36 нуклеотидов из рамки считывания гена асеЕ. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 5 мин; последующие 25 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 53°С, 60 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 7 мин при 72°С. Использовали Pfu ДНК полимеразу, соответствующий буфер и дезоксинуклеозидтрифосфаты производства Fermentas (Литва).The resulting PCR product, purified on an agarose gel and isolated according to the manufacturer's recommendations using the Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, was used as a template in the next round of PCR. Primers P1 (SEQ ID NO: 9) and P3 (SEQ ID NO: 11) were used. Primer P3 contains a region complementary to the 3'-end of the P L promoter, the aceF SD sequence and 36 nucleotides from the reading frame of the aceE gene. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 95 ° C for 5 min; subsequent 25 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 53 ° C, 60 sec at 72 ° C; and final polymerization: 7 min at 72 ° C. Used Pfu DNA polymerase, the appropriate buffer and deoxynucleoside triphosphates manufactured by Fermentas (Lithuania).

Параллельно осуществляли вторую стадию конструирования фрагмента ДНК. Фрагмент ДНК, содержащий маркер CmR, кодируемый геном cat, был получен при помощи ПЦР с использованием праймеров P4 (SEQ ID NO:12) и Р5 (SEQ ID NO:13) и плазмиды pMW118-attL-Cm-attR (Каташкина Ж.И. и др., 2005. Направленное изменение уровня экспрессии генов в бактериальной хромосоме. Мол. Биол., 39 (5), 823-831) в качестве матрицы. Праймер Р4 содержит 36 нуклеотидов, гомологичных участку ДНК, предшествующему непосредственно кодирующей области гена асеЕ, и участок ДНК размером 28 нуклеотидов, комплементарный участку ДНК, расположенному на 3'-конце области attR. Праймер Р5 содержит участок узнавания BglII и участок ДНК размером 28 нуклеотидов, гомологичный участку ДНК, расположенному на 5'-конце области attL. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 5 мин; последующие 25 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 52°С, 1 мин при 72°С; и заключительная полимеризация: 7 мин при 72°С. Использовали Taq ДНК полимеразу, соответствующий буфер и дезоксинуклеозидтрифосфаты производства Fermentas (Литва).In parallel, the second stage of constructing the DNA fragment was carried out. The DNA fragment containing the Cm R marker encoded by the cat gene was obtained by PCR using primers P4 (SEQ ID NO: 12) and P5 (SEQ ID NO: 13) and plasmid pMW118-attL-Cm-attR (Katashkina J. I. et al., 2005. Directional change in the level of gene expression in the bacterial chromosome, Mol. Biol., 39 (5), 823-831) as a matrix. Primer P4 contains 36 nucleotides homologous to the DNA region immediately preceding the coding region of the ACEE gene and a DNA region of 28 nucleotides complementary to the DNA region located at the 3 ′ end of the attR region. Primer P5 contains a BglII recognition site and a 28-nucleotide-sized DNA region homologous to the DNA region located at the 5'-end of the attL region. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 95 ° C for 5 min; subsequent 25 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 52 ° C, 1 min at 72 ° C; and final polymerization: 7 min at 72 ° C. Used Taq DNA polymerase, the appropriate buffer and deoxynucleoside triphosphates manufactured by Fermentas (Lithuania).

Полученные фрагменты ДНК очищали в агарозном геле и выделяли, в соответствии с рекомендациями производителя, с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, с последующим осаждением этанолом.The resulting DNA fragments were purified on an agarose gel and isolated, according to the manufacturer's recommendations, using a Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, followed by ethanol precipitation.

Два полученных фрагмента ДНК были обработаны эндонуклеазой рестрикции BglII с последующим лигированием с использованием Т4 ДНК-лигазой (Maniatis Т., Fritsch E.F., Sambrook, J.: Molecular Cloning:A Laboratory Manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).The two DNA fragments obtained were treated with BglII restriction endonuclease followed by ligation using T4 DNA ligase (Maniatis T., Fritsch EF, Sambrook, J .: Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2 nd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).

Продукт лигирования амплифицировали с помощью ПЦР с использованием праймеров Р3 (SEQ ID NO:11) и Р4 (SEQ ID NO:12). Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 98°С в течение 1 мин; последующие 30 циклов: 15 сек при 98°С, 15 сек при 55°С, 1 мин при 72°С; и заключительная полимеризация: 7 мин при 72°С. Использовали Phusion ДНК полимеразу и соответствующий буфер производства Finnzymes; дезоксинуклеозидтрифосфаты производства Fermentas (Литва). Полученный ПЦР-продукт длиной 1970 п.н., очищенный в агарозном геле и выделенный, в соответствии с рекомендациями производителя, с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, был использован для электропорации в штамм Е. coli MG1655, содержащий плазмиду pKD46 с термочувствительным репликоном. Плазмида pKD46 (Datsenko, K.A. and Wanner, B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12): 6640-6645) содержит ДНК-фрагмент фага λ длиной 2154 п.н. (позиции с 31088 по 33241 нуклеотидной последовательности с инвентарным номером J02459 в базе данных GenBank), а также содержит гены λ Red-гомологичной системы рекомбинации (гены γ, β, ехо) под контролем промотора ParaB, индуцируемого арабинозой. Плазмида pKD46 необходима для интеграции продукта ПЦР в хромосому штамма MG1655.The ligation product was amplified by PCR using primers P3 (SEQ ID NO: 11) and P4 (SEQ ID NO: 12). The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 98 ° C for 1 min; the next 30 cycles: 15 seconds at 98 ° C, 15 seconds at 55 ° C, 1 min at 72 ° C; and final polymerization: 7 min at 72 ° C. Used Phusion DNA polymerase and the appropriate buffer manufactured by Finnzymes; deoxynucleoside triphosphates manufactured by Fermentas (Lithuania). The resulting 1970 bp PCR product, purified on an agarose gel and isolated according to the manufacturer's recommendations using the Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, was used for electroporation into E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 with a heat-sensitive replicon. Plasmid pKD46 (Datsenko, KA and Wanner, BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12): 6640-6645) contains a 2154 bp DNA fragment of phage λ. (positions 31088 through 33241 of the nucleotide sequence with accession number J02459 in the GenBank database), and also contains the genes of the λ Red-homologous recombination system (γ, β, exo genes) under the control of the araB -induced P araB promoter. Plasmid pKD46 is required for integration of the PCR product into the chromosome of strain MG1655.

Электрокомпетентные клетки штамма Е. coli MG1655, содержащего плазмиду pKD46, получали следующим образом: ночную культуру штамма Е. coli MG1655, содержащего плазмиду pKD46, выращивали при 30°С в среде LB с добавкой ампициллина (100 мг/л), разводили в 100 раз, добавив 10 мл среды SOB (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989), содержащей ампициллин и L-арабинозу (10 мМ), Полученную культуру растили с перемешиванием при 30°С до достижения OD600≈0.8, после чего делали клетки электрокомпетентными, путем концентрирования в 100 раз и трехкратного отмывания ледяной деионизированной Н2О. Электропорацию проводили с использованием 70 мкл клеток и ≈300 нг ПЦР-продукта. После электропорации клетки инкубировали в 1 мл среды SOC (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) при 37°С в течение 2.5 часов, после чего высевали на чашки с L-агаром, содержащим 30 мкг/мл хлорамфеникола, и выращивали при 37°С для отбора CmR -рекомбинантов. Затем, для удаления плазмиды pKD46 проводили рассев клонов до отдельных колоний на агаризованной LB при 37°С, и проводили селекцию CmRApS вариантов.Electrocompetent cells of E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 were prepared as follows: overnight culture of E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 was grown at 30 ° C in LB medium supplemented with ampicillin (100 mg / L), diluted 100 times by adding 10 ml of SOB medium (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) containing ampicillin and L-arabinose (10 mM), The resulting culture was grown with stirring at 30 ° C until the OD 600 ≈0.8, after which the cells were made electrocompetent by concentrating 100-fold and three-fold laundering edyanoy deionized H 2 O. Electroporation was performed using 70 l of cells and ≈300 ng of PCR product. After electroporation, the cells were incubated in 1 ml of SOC medium (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) at 37 ° C for 2.5 hours, after which they were plated on L plates. agar containing 30 μg / ml chloramphenicol and grown at 37 ° C to select Cm R recombinants. Then, to remove the plasmid pKD46, the clones were seeded to separate colonies on agarized LB at 37 ° C, and Cm R Ap S variants were selected.

Факт соответствия предполагаемой и полученной экспериментально структуры хромосом отобранных CmRApS колоний подтверждали ПЦР анализом с помощью локус-специфичных праймеров Р6 (SEQ ID NO:14) и Р7 (SEQ ID NO:15). Использовался следующий температурный профиль для ПЦР-проверки: денатурация при 95°С в течение 10 мин; профиль для 30 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 52°С, 1 мин при 72°С; заключительный шаг: 7 мин при 72°С. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток родительского штамма MG1655, составляет 201 п.н. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток мутантного штамма, составляет 2099 п.н.The fact that the proposed and experimentally obtained chromosome structure corresponded to the selected Cm R Ap S colonies was confirmed by PCR analysis using locus-specific primers P6 (SEQ ID NO: 14) and P7 (SEQ ID NO: 15). The following temperature profile was used for PCR testing: denaturation at 95 ° C for 10 min; profile for 30 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 52 ° C, 1 min at 72 ° C; final step: 7 min at 72 ° C. The length of the PCR product obtained by the reaction using the parental strain MG1655 as a matrix of cells is 201 bp. The length of the PCR product obtained by the reaction using a mutant strain as a matrix of cells is 2099 bp

В хромосомах полученных клонов соответствие запланированной и экспериментально полученной нуклеотидной последовательности нового регуляторного элемента, введенного перед кодирующей областью гена асеЕ, было подтверждено секвенированием. Таким образом, был получен штамм MG1655 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA.On the chromosomes of the obtained clones, the correspondence between the planned and experimentally obtained nucleotide sequence of the new regulatory element introduced before the coding region of the ACEE gene was confirmed by sequencing. Thus, strain MG1655 attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA was obtained.

2. Получение штамма Е. coli SGM0.1 PL-aceEF-lpdA2. Obtaining a strain of E. coli SGM0.1 P L -aceEF-lpdA

Фрагмент ДНК из хромосомы описанного ранее штамма MG1655 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA, содержащий область aceEF-lpdA оперона, с помощью Р1 трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) был перенесен в штамм Е. coli SGM0.1 с получением штамма SGM0.1 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA.DNA fragment from the chromosome of the previously described MG1655 strain attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA containing the aceEF-lpdA region of the operon using P1 transduction (Miller, JH (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press , Plainview, NY) was transferred to E. coli strain SGM0.1 to obtain strain SGM0.1 attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA.

Далее ген устойчивости к Cm (ген cat) был элиминирован из хромосомы штамма SGM0.1 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA с использованием int-xis системы. С этой целью штамм SGM0.1 attR-cat-attL-PL-aceEF-lpdA был трансформирован плазмидой pMWts-Int/Xis (WO 2007 013638; RU 2005 123423). Селекция трансформированных клонов производилась с использованием среды LB, содержащей ампициллин (100 мкг/мл). Чашки инкубировали в течение ночи при 30°С. Ген cat был удален из трансформированных клонов путем выращивания отдельных колоний при 37°С (при этой температуре репрессор CIts в некоторой мере инактивируется, тогда как гены int/xis активируются) с последующей селекцией вариантов CmSApR. Удаление гена cat из хромосомы штаммов было подтверждено ПЦР с помощью локус-специфичных праймеров Р6 (SEQ ID NO:14) и Р7 (SEQ ID NO:15). Условия проведения ПЦР были такими же, как описано выше. Длина продукта ПЦР, полученного в случае клеток с удаленным геном cat, составляла 502 п.н.Next, the Cm resistance gene (cat gene) was eliminated from the chromosome of strain SGM0.1 attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA using the int-xis system. To this end, the strain SGM0.1 attR-cat-attL-P L -aceEF-lpdA was transformed with the plasmid pMWts-Int / Xis (WO 2007 013638; RU 2005 123423). The selection of transformed clones was performed using LB medium containing ampicillin (100 μg / ml). The plates were incubated overnight at 30 ° C. The cat gene was removed from transformed clones by growing individual colonies at 37 ° C (at this temperature, the CIts repressor is inactivated to some extent, while the int / xis genes are activated), followed by selection of Cm S Ap R variants. Removal of the cat gene from the chromosome of the strains was confirmed by PCR using locus-specific primers P6 (SEQ ID NO: 14) and P7 (SEQ ID NO: 15). The PCR conditions were the same as described above. The length of the PCR product obtained in the case of cells with the deleted cat gene was 502 bp.

Излечивание штамма от плазмиды-помощника pMWts-Int/Xis, содержащей термочувствительный репликон, из CmSApR вариантов проводилась с помощью повторного рассева до отдельных колоний при 37°С и селекции CmSApS-клонов.The strain was isolated from the pMWts-Int / Xis helper plasmid containing the heat-sensitive replicon from Cm S Ap R variants by re-sieving to individual colonies at 37 ° C and selection of Cm S Ap S clones.

В хромосомах полученных клонов соответствие запланированной и экспериментально полученной нуклеотидной последовательности нового регуляторного элемента, введенного перед кодирующей областью гена асеЕ, было подтверждено секвенированием. Таким образом, был получен штамм SGM0.1 λattB-PL-aceEF-lpdA, сокращенно - SGM0.1 PL-aceEF-lpdA.On the chromosomes of the obtained clones, the correspondence between the planned and experimentally obtained nucleotide sequence of the new regulatory element introduced before the coding region of the ACEE gene was confirmed by sequencing. Thus, the strain SGM0.1 λattB-P L -aceEF-lpdA was obtained, in short - SGM0.1 P L -aceEF-lpdA.

3. Получение плазмиды pPYC3. Obtaining plasmids pPYC

1. Получение штамма Е. coli MG1655 Δppc1. Obtaining strain E. coli MG1655 Δppc

Плазмида pPYC содержала ген русА из Bacillus subtilis, кодирующий пируваткарбоксилазу. Для отбора вариантов плазмиды, содержащих ген русА, кодирующий функционально активную пируваткарбоксилазу, был предварительно получен штамм E. coli MG1655 Δррс, в котором ген ррс, кодирующий фосфоенолпируваткарбоксилазу, инактивирован. Известно, что ррс мутанты E. coli не способны к синтезу оксалоацетата и являются ауксотрофами по интермедиатам цикла трикарбоновых кислот, в результате чего не способны к росту на средах, содержащих в качестве источников углерода сахара или глицерин [Sauer U. and Eikmanns В. 2005 The PEP-pyruvate-oxaloacetate node as the switch point for carbon flux distribution in bacteria. FEMS Microbiol. Rew., 29, 765-794]. Таким образом, присутствие в штамме E. coli MG1655 Δppc плазмиды pPYC, содержащей ген русА, кодирующий функционально активную пируваткарбоксилазу, катализирующую реакцию образования оксалоацетата из пировиноградной кислоты, должно было восстанавливать способность роста штамма на минимальной среде, содержащей качестве источников углерода, например, глюкозу.Plasmid pPYC contained the RusA gene from Bacillus subtilis encoding pyruvate carboxylase. To select plasmid variants containing the rusA gene encoding functionally active pyruvate carboxylase, the E. coli strain MG1655 Δ ppc was previously obtained in which the ppc gene encoding phosphoenolpyruvate carboxylase was inactivated. PPC mutants of E. coli are known to be incapable of synthesizing oxaloacetate and are auxotrophs in the intermediates of the tricarboxylic acid cycle; as a result, they are not able to grow on media containing sugar or glycerol as carbon sources [Sauer U. and Eikmanns B. 2005 The PEP-pyruvate-oxaloacetate node as the switch point for carbon flux distribution in bacteria. FEMS Microbiol. Rew., 29, 765-794]. Thus, the presence in the E. coli strain MG1655 Δppc of the pPYC plasmid containing the RusA gene encoding the functionally active pyruvate carboxylase catalyzing the reaction of formation of oxaloacetate from pyruvic acid should restore the growth ability of the strain on a minimal medium containing carbon sources, for example, glucose.

Делецию гена ррс осуществляли с использованием методики, разработанной Datsenko, К.А. и Wanner, B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), известной как "Red-зависимая интеграция". Фрагмент ДНК, содержащий маркер СmR, кодируемый геном cat, был получен при помощи ПЦР с использованием праймеров Р8 (SEQ ID NO:16) и Р9 (SEQ ID NO:17) и плазмиды pMW118-attL-Cm-attR в качестве матрицы. Праймер Р8 содержит участок ДНК размером в 36 п.н., гомологичный участку ДНК, расположенному на 5'-конце гена ррс, и участок ДНК размером 28 п.н., комплементарный участку ДНК, расположенному на 3'-конце области attR. Праймер Р9 содержит участок ДНК размером в 36 п.н., комплементарный участку ДНК, расположенному на 3'-конце гена ррс, и участок ДНК размером 28 п.н., гомологичный участку ДНК, расположенному на 5'-конце области attL. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 3 мин; два первых цикла: 1 мин при 95°С, 30 сек при 55°С, 40 сек при 72°С; последующие 25 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 54°С, 40 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 5 мин при 72°С. Полученный ПЦР-продукт длиной 1700 п.н., очищенный в агарозном геле и выделенный, в соответствии с рекомендациями производителя, с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, был использован для электропорации в штамм E. coli MG1655, содержащий плазмиду pKD46 с термочувствительньш репликоном. Плазмида pKD46 необходима для интеграции продукта ПЦР в хромосому штамма MG1655.The ppc gene deletion was performed using a technique developed by Datsenko, K.A. and Wanner, BL (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), known as "Red-Dependent Integration." A DNA fragment containing the Cm R marker encoded by the cat gene was obtained by PCR using primers P8 (SEQ ID NO: 16) and P9 (SEQ ID NO: 17) and plasmid pMW118-attL-Cm-attR as a template. Primer P8 contains a 36 bp DNA region homologous to the DNA region located at the 5 ′ end of the ppc gene and a 28 bp DNA region complementary to the DNA region located at the 3 ′ end of the attR region. Primer P9 contains a 36 bp DNA region complementary to the DNA region located at the 3 ′ end of the ppc gene, and a 28 bp DNA region homologous to the DNA region located at the 5 ′ end of the attL region. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 95 ° C for 3 min; the first two cycles: 1 min at 95 ° C, 30 sec at 55 ° C, 40 sec at 72 ° C; subsequent 25 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 54 ° C, 40 sec at 72 ° C; and final polymerization: 5 min at 72 ° C. The obtained 1700 bp PCR product, purified on an agarose gel and isolated, according to the manufacturer's recommendations, using the Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, was used for electroporation into E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 with a thermosensitive replicon. Plasmid pKD46 is required for integration of the PCR product into the chromosome of strain MG1655.

Электрокомпетентные клетки штамма E. coli MG1655, содержащего плазмиду pKD46, получали, как описано выше. Электропорацию проводили с использованием 70 мкл клеток и ≈300 нг ПЦР-продукта. После электропорации клетки инкубировали в 1 мл среды SOC (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) при 37°С в течение 2.5 часов, после чего высевали на чашки с L-агаром, содержащим 30 мкг/мл хлорамфеникола, и выращивали при 37°С для отбора CmR-рекомбинантов. Затем для удаления плазмиды pKD46 проводили рассев клонов до отдельных колоний на агаризованной LB при 37°С, и проводили селекцию CmRApS вариантов.Electrocompetent cells of E. coli strain MG1655 containing plasmid pKD46 were obtained as described above. Electroporation was performed using 70 μl of cells and ≈300 ng of PCR product. After electroporation, the cells were incubated in 1 ml of SOC medium (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) at 37 ° C for 2.5 hours, after which they were plated on L plates. agar containing 30 μg / ml chloramphenicol and grown at 37 ° C to select Cm R recombinants. Then, to remove plasmid pKD46, the clones were seeded to separate colonies on agarized LB at 37 ° C, and Cm R Ap S variants were selected.

Факт соответствия предполагаемой и полученной экспериментально структуры хромосом отобранных CmRApS колоний подтверждали ПЦР анализом с помощью локус-специфичных праймеров Р10 (SEQ ID NO:18) и PI 1 (SEQ ID NO:19). Использовался следующий температурный профиль для ПЦР-проверки: денатурация при 95°С в течение 10 мин; профиль для 30 циклов: 30 сек при 95°С, 30 сек при 53°С, 1 мин при 72°С; заключительный шаг: 7 мин при 72°С. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток родительского штамма MG1655, составляет 3003 п.н. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток мутантного штамма, составляет 2050 п.н. Мутантный штамм был назван MG1655 ppc::attR-cat-att.The fact that the putative and predicted chromosome structures corresponded to the selected Cm R Ap S colonies was confirmed by PCR analysis using locus-specific primers P10 (SEQ ID NO: 18) and PI 1 (SEQ ID NO: 19). The following temperature profile was used for PCR testing: denaturation at 95 ° C for 10 min; profile for 30 cycles: 30 sec at 95 ° C, 30 sec at 53 ° C, 1 min at 72 ° C; final step: 7 min at 72 ° C. The length of the PCR product obtained by the reaction using the parental strain MG1655 as a matrix of cells is 3003 bp The length of the PCR product obtained by the reaction using a mutant strain as a matrix of cells is 2050 bp. The mutant strain was named MG1655 ppc :: attR-cat-att.

Далее ген устойчивости к Cm (ген cat) был элиминирован из хромосомы штамма MG1655 ppc::attR-cat-att с использованием int-xis системы. С этой целью штамм MG1655 ppc::attR-cat-att был трансформирован плазмидой pMWts-Int/Xis (WO 2007 013638; RU 2005 123423). Селекция трансформированных клонов производилась с использованием среды LB, содержащей ампициллин (100 мкг/мл). Чашки инкубировали в течение ночи при 30°С. Ген cat был удален из трансформированных клонов путем выращивания отдельных колоний при 37°С (при этой температуре репрессор CIts в некоторой мере инактивируется, тогда как гены int/xis активируются) с последующей селекцией вариантов CmSApR. Удаление гена cat из хромосомы штаммов было подтверждено ПЦР с помощью локус-специфичных праймеров Р10 (SEQ ID NO:18) и P11 (SEQ ID NO:19). Условия проведения ПЦР были такими же, как описано выше. Длина продукта ПЦР, полученного в случае клеток с удаленным геном cat, составляла 453 п.н.Next, the Cm resistance gene (cat gene) was eliminated from the chromosome of strain MG1655 ppc :: attR-cat-att using the int-xis system. To this end, strain MG1655 ppc :: attR-cat-att was transformed with the plasmid pMWts-Int / Xis (WO 2007 013638; RU 2005 123423). The selection of transformed clones was performed using LB medium containing ampicillin (100 μg / ml). The plates were incubated overnight at 30 ° C. The cat gene was removed from transformed clones by growing individual colonies at 37 ° C (at this temperature, the CIts repressor is inactivated to some extent, while the int / xis genes are activated), followed by selection of Cm S Ap R variants. Removal of the cat gene from the chromosome of the strains was confirmed by PCR using locus-specific primers P10 (SEQ ID NO: 18) and P11 (SEQ ID NO: 19). The PCR conditions were the same as described above. The length of the PCR product obtained in the case of cells with the deleted cat gene was 453 bp.

Излечивание штамма от плазмиды-помощника pMWts-Int/Xis, содержащей термочувствительный репликон, из CmSApR вариантов проводилась с помощью повторного рассева до отдельных колоний при 37°С и селекции CmSApS-клонов.The strain was isolated from the pMWts-Int / Xis helper plasmid containing the heat-sensitive replicon from Cm S Ap R variants by re-sieving to individual colonies at 37 ° C and selection of Cm S Ap S clones.

Таким образом, был получен штамм MG1655 ppc::λattB, сокращенно - MG1655 Δppc.Thus, the MG1655 ppc :: λattB strain was obtained, abbreviated MG1655 Δppc.

2. Конструирование плазмиды pPYC*2. Construction of the plasmid pPYC *

В качестве базового вектора для создания pPYC была использована плазмида pMW119 (последовательность с инвентарным номером АВ005476.2 в базе данных GenBank, gi: 67968376).Plasmid pMW119 (sequence with accession number AB005476.2 in the GenBank database, gi: 67968376) was used as the base vector for creating pPYC.

Фрагмент ДНК, содержащий ген русА с собственной регуляторной областью, был получен с помощью ПЦР с использованием в качестве матрицы хромосомы штамма B. subtilis 168 и праймеров Р12 (SEQ ID NO:20) и Р13 (SEQ ID NO:21). Праймер Р12 содержит участок узнавания XbaI и последовательность нуклеотидов, гомологичную области, лежащей выше 5'-конца кодирующей последовательности гена русА B.subtilis. Праймер Р13 содержит участок узнавания KpnI и последовательность нуклеотидов, гомологичную области, располагающейся ниже 3'-конца кодирующей последовательности гена русА B. subtilis. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 98°С в течение 1 мин; последующие 30 циклов: 15 сек при 98°С, 15 сек при 53°С, 3 мин при 72°С; и заключительная полимеризация: 7 мин при 72°С. Использовали Phusion ДНК полимеразу и соответствующий буфер производства Finnzymes; дезоксинуклеозидтрифосфаты производства Fermentas (Литва).The DNA fragment containing the RusA gene with its own regulatory region was obtained by PCR using the B. subtilis 168 strain and primers P12 (SEQ ID NO: 20) and P13 (SEQ ID NO: 21) as the chromosome matrix. Primer P12 contains an XbaI recognition site and a nucleotide sequence homologous to the region lying above the 5'-end of the coding sequence of the B.subtilis RusA gene. Primer P13 contains a KpnI recognition site and a nucleotide sequence homologous to the region below the 3'-end of the coding sequence of the B. subtilis RusA gene. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 98 ° C for 1 min; the next 30 cycles: 15 sec at 98 ° C, 15 sec at 53 ° C, 3 min at 72 ° C; and final polymerization: 7 min at 72 ° C. Used Phusion DNA polymerase and the appropriate buffer manufactured by Finnzymes; deoxynucleoside triphosphates manufactured by Fermentas (Lithuania).

Полученный ПЦР-продукт длиной 4438 п.н., очищенный в агарозном геле и выделенный, в соответствии с рекомендациями производителя, с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, был, в дальнейшем, последовательно обработан эндонуклеазами рестрикции XbaI и KpnI. Параллельно эндонуклеазами рестрикции XbaI и KpnI была обработана плазмида pMW119. Полученные линейные фрагменты ДНК, содержащие ген русА и больший XbaI-KpnI фрагмент плазмиды pMW119, очищенные в агарозном геле и выделенные, в соответствии с рекомендациями производителя, с помощью Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, были лигированны с помощью Т4 ДНК-лигазы (Maniatis Т., Fritsch E.F., Sambrook, J.: Molecular Cloning:A Laboratory Manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Полученной лигазной смесью был трансформирован штамм E. coli MG1655 с последующим отбором АрR трансформантов на агаризованной среде LB, содержащей 100 мг/л ампициллина.The resulting 4438 bp PCR product, purified on an agarose gel and isolated, according to the manufacturer's recommendations, using the Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, was subsequently subsequently treated with XbaI and KpnI restriction endonucleases. In parallel with the restriction endonucleases XbaI and KpnI, the plasmid pMW119 was processed. The obtained linear DNA fragments containing the rusA gene and the larger XbaI-KpnI fragment of plasmid pMW119, purified on an agarose gel and isolated, according to the manufacturer's recommendations, using Qiagen QIAquick Gel Extraction Kit, were ligated using T4 DNA ligase (Maniatis T. , Fritsch EF, Sambrook, J .: Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2 nd edn. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). The E. coli strain MG1655 was transformed with the resulting ligase mixture, followed by selection of Ap R transformants on LB agar medium containing 100 mg / L ampicillin.

Выделенная по стандартной методике из соответствующих трансформантов плазмида была названа pPYC*.The plasmid isolated by standard methods from the corresponding transformants was named pPYC *.

3. Отбор плазмиды pPYC, содержащей ген русА, кодирующий функционально активную пируваткарбоксилазу3. Selection of plasmid pPYC containing the gene RusA encoding functionally active pyruvate carboxylase

Препаратом плазмиды pPYC* были трансформированны клетки штамма MG1655 Δррс. Отбор трансформантов осуществляли на агаризованной минимальной среде М9 (Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, Т., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) в присутствии 0,2% глюкозы в качестве единственного источника углерода. Индивидуальные клоны трансформантов, способные к росту на данной среде, содержали плазмиду, включающую ген русА, кодирующий функционально активную пируваткарбоксилазу. Выделенная по стандартной методике из соответствующих трансформантов плазмида названа pPYC.Cells of strain MG1655 Δpc were transformed with the preparation of plasmid pPYC *. Transformants were selected on agarized M9 minimal medium (Sambrook, J., Fritsch, EF, and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) in the presence of 0.2% glucose as the sole carbon source. Individual transformant clones capable of growth on this medium contained a plasmid containing the RusA gene encoding the functionally active pyruvate carboxylase. The plasmid isolated by standard methods from the corresponding transformants was named pPYC.

4. Получение штаммов SGM0.1 [pPYC] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC]4. Obtaining strains of SGM0.1 [pPYC] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pPYC]

Штаммы SGM0.1 [pPYC] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [рРУС] были получены в результате трансформации штаммов SGM0.1 и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA плазмидой pPYC по стандартной методике. Аналогично, трансформацией штаммов SGM0.1 и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA плазмидой pMW119 по стандартной методике были получены контрольные штаммы SGM0.1 [pMW119] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pMW119].The strains SGM0.1 [pPYC] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [rRUS] were obtained by transforming the strains SGM0.1 and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA with the plasmid pPYC according to the standard method. Similarly, the transformation strains SGM0.1 [pMW119] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pMW119] were obtained by transformation of the strains SGM0.1 and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA with plasmid pMW119 by the standard method.

Пример 2. Продукция янтарной кислоты сконструированными штаммамиExample 2. Production of succinic acid engineered strains

Клетки штаммов SGM0.1, SGM0.1 PL-aceEF-lpdA, SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 RL-aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC] выращивали в течение ночи в среде М9, содержащей 2 г/л глюкозы, при 37°С. По 1 мл полученных ночных культур разбавляли в 50 раз, добавляя 49 мл среды М9, содержащей 10 г/л глюкозы. Полученные культуры растили в колбах объемом 750 мл с вентилируемыми пробками при 37°С на роторной качалке при 250 об/мин в течение 6 часов. Полученные клеточные суспензии центрифугировали в течение 15 минут при 4000 об/мин при 4°С. Осадки ресуспендировали в 15 мл среды М9, содержащей 20 г/л глюкозы. В дальнейшем проводили инкубацию полученных клеточных культур в течение 24 часов в пробирках объемом 15 мл, закрытых невентилируемыми пробками, при 37°С на роторной качалке при 250 об/мин. В случае штаммов SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC] использованные среды содержали дополнительно 100 мг/л ампициллина. Концентрацию янтарной кислоты и остаточной глюкозы в культуральных жидкостях, освобожденных от клеточной массы центрифугированием, определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием системы Waters HPLC system (Waters, Milford, MA, USA). Для измерения концентраций янтарной кислоты была использована обращенно-фазовая колонка ReproSil-Pur C18-AQ (4×250 mm, 5 µm, Dr. Maisch, Ammerbuch, Germany). Детекция осуществлялась при длине волны 210 нм. В качестве подвижной фазы использовался водный раствор фосфорной кислоты (100 мМ) с ацетонитрилом и метанолом (каждый в объемной концентрации 0,5%) со скорость потока 1 мл/мин. Для измерения концентрации глюкозы, система Waters HPLC system была укомплектована рефрактивным детектором Waters 2414 и колонкой Spherisorb-NH2 (4.6×250 mm, 5 µm, Waters, USA). В качестве подвижной фазы использовалась смесь ацетонитрил/этилацетат/вода (объемное соотношение 76/4/20) со скоростью потока 1 мл/мин. Вещества идентифицировались сравнением времен их удерживания с временами удерживания соответствующих стандартов.Cells of strains SGM0.1, SGM0.1 P L -aceEF-lpdA, SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 R L -aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] and SGM0.1 P L -aceEF -lpdA [pPYC] was grown overnight in M9 medium containing 2 g / l glucose at 37 ° C. 1 ml of the resulting overnight cultures was diluted 50 times by adding 49 ml of M9 medium containing 10 g / l glucose. The resulting cultures were grown in 750 ml flasks with vented plugs at 37 ° C on a rotary shaker at 250 rpm for 6 hours. The resulting cell suspensions were centrifuged for 15 minutes at 4000 rpm at 4 ° C. Precipitation was resuspended in 15 ml of M9 medium containing 20 g / l glucose. Subsequently, the resulting cell cultures were incubated for 24 hours in 15 ml tubes, closed by unventilated caps, at 37 ° C on a rotary shaker at 250 rpm. For strains SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pPYC], the media used contained an additional 100 mg / l ampicillin. The concentration of succinic acid and residual glucose in culture fluids freed from the cell mass by centrifugation was determined by high performance liquid chromatography using the Waters HPLC system (Waters, Milford, MA, USA). To measure succinic acid concentrations, a ReproSil-Pur C18-AQ reverse phase column (4 × 250 mm, 5 μm, Dr. Maisch, Ammerbuch, Germany) was used. Detection was carried out at a wavelength of 210 nm. An aqueous solution of phosphoric acid (100 mM) with acetonitrile and methanol (each in a volume concentration of 0.5%) with a flow rate of 1 ml / min was used as the mobile phase. To measure glucose concentration, the Waters HPLC system was equipped with a Waters 2414 refractory detector and a Spherisorb-NH2 column (4.6 × 250 mm, 5 μm, Waters, USA). A mixture of acetonitrile / ethyl acetate / water (volume ratio 76/4/20) with a flow rate of 1 ml / min was used as the mobile phase. Substances were identified by comparing their retention times with the retention times of their respective standards.

Результаты соответствующих пробирочных ферментаций представлены в Таблице 1. Показатели продукции янтарной кислоты штаммами SGM0.1 [pMW119] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pMW119] не отличались от таковых для штаммов SGM0.1 и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA, соответственно.The results of the corresponding in vitro fermentations are presented in Table 1. The succinic acid production indices of the strains SGM0.1 [pMW119] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pMW119] did not differ from those for strains SGM0.1 and SGM0.1 P L -aceEF -lpdA, respectively.

Аналогичным образом оценивали способность штаммов SGM0.1, SGM0.1 PL-aceEF-lpdA, SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC] продуцировать янтарную кислоту в присутствии в среде дополнительного источника иона НСО3-. Ферментацию проводили, как описано выше, за исключение того, что среда, использованная на финальной стадии, дополнительно содержала 1,5 г/л NaHCO3. Концентрацию янтарной кислоты и остаточной глюкозы в культуральных жидкостях, освобожденных от клеточной массы центрифугированием, определяли, как описано ранее.The ability of the strains SGM0.1, SGM0.1 P L -aceEF-lpdA, SGM0.1 [pMW119], SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pMW119], SGM0.1 [pPYC] and SGM0.1 P was similarly evaluated. L -aceEF-lpdA [pPYC] produce succinic acid in the presence of an additional source of HCO 3 - ion in the medium. Fermentation was carried out as described above, except that the medium used in the final stage additionally contained 1.5 g / l NaHCO 3 . The concentration of succinic acid and residual glucose in culture fluids freed from the cell mass by centrifugation was determined as described previously.

Результаты соответствующих пробирочных ферментаций представлены в Таблице 2. Показатели продукции янтарной кислоты штаммами SGM0.1 [pMW119] и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pMW119] не отличались от таковых для штаммов SGM0.1 и SGM0.1 PL-aceEF-lpdA, соответственно.The results of the corresponding in vitro fermentations are presented in Table 2. The succinic acid production indices of the strains SGM0.1 [pMW119] and SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pMW119] did not differ from those for strains SGM0.1 and SGM0.1 P L -aceEF -lpdA, respectively.

Как следует из Таблицы 1 и Таблицы 2, штамм SGM0.1 PL-aceEF-lpdA с усиленной экспрессией генов aceEF-lpdA оперона в обоих случаях накапливал большее количество янтарной кислоты и с большим молярным выходом, чем родительский штамм SGM0.1. Также из Таблицы 1 и Таблицы 2 следует, что штамм SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC] с усиленной экспрессией генов aceEF-lpdA оперона и дополнительно обладающей активностью пируваткарбоксилазы в обоих случаях накапливал большее количество янтарной кислоты и с большим молярным выходом, чем контрольные штаммы SGM0.1 PL-aceEF-lpdA и SGM0.1 [pPYC].As follows from Table 1 and Table 2, the strain SGM0.1 P L -aceEF-lpdA with enhanced gene expression of the aceEF-lpdA operon in both cases accumulated a greater amount of succinic acid and with a higher molar yield than the parent strain SGM0.1. It also follows from Table 1 and Table 2 that the SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pPYC] strain with enhanced gene expression of the aceEF-lpdA operon and additionally having pyruvate carboxylase activity in both cases accumulated a greater amount of succinic acid and with a large molar yield, than the control strains SGM0.1 P L -aceEF-lpdA and SGM0.1 [pPYC].

Таблица 1Table 1 ШтаммStrain Потребленная глюкозаGlucose consumed Количество янтарной кислотыThe amount of succinic acid Молярный выход янтарной кислотыSuccinic acid molar yield г/лg / l мМmm г/лg / l мМmm %% SGM0.1SGM0.1 4,50±0,014.50 ± 0.01 24,98±0,0124.98 ± 0.01 0,46±0,010.46 ± 0.01 3,85±0,013.85 ± 0.01 15,4±0,115.4 ± 0.1 SGM0.1 PL-aceEF-lpdASGM0.1 P L -aceEF-lpdA 4,60±0,014.60 ± 0.01 25,53±0,0125.53 ± 0.01 0,52±0,010.52 ± 0.01 4,42±0,014.42 ± 0.01 17,3±0,117.3 ± 0.1 SGM0.1 [pPYC]SGM0.1 [pPYC] 4,30±0,014.30 ± 0.01 23,87±0,0123.87 ± 0.01 0,50±0,010.50 ± 0.01 4,19±0,014.19 ± 0.01 17,6±0,117.6 ± 0.1 SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC]SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pPYC] 4,30±0,014.30 ± 0.01 23,87±0,0123.87 ± 0.01 1,44±0,011.44 ± 0.01 12,22±0,0112.22 ± 0.01 51,2±0,151.2 ± 0.1

Таблица 2table 2 ШтаммStrain Потребленная глюкозаGlucose consumed Количество янтарной кислотыThe amount of succinic acid Молярный выход янтарной кислотыSuccinic acid molar yield г/лg / l мМmm г/лg / l мМmm %% SGM0.1SGM0.1 5,53±0,015.53 ± 0.01 30,69±0,0130.69 ± 0.01 0,97±0,010.97 ± 0.01 8,17±0,018.17 ± 0.01 26,6±0,126.6 ± 0.1 SGM0.1 PL-aceEF-lpdASGM0.1 P L -aceEF-lpdA 5,52±0,015.52 ± 0.01 30,64±0,0130.64 ± 0.01 1,28±0,011.28 ± 0.01 10,84±0,0110.84 ± 0.01 35,4±0,135.4 ± 0.1 SGM0.1 [pPYC]SGM0.1 [pPYC] 5,52±0,015.52 ± 0.01 30,64±0,0130.64 ± 0.01 1,13±0,011.13 ± 0.01 9,53±0,019.53 ± 0.01 31,1±0,131.1 ± 0.1 SGM0.1 PL-aceEF-lpdA [pPYC]SGM0.1 P L -aceEF-lpdA [pPYC] 6,04±0,016.04 ± 0.01 33,53±0,0133.53 ± 0.01 2,27±0,012.27 ± 0.01 19,23±0,0119.23 ± 0.01 57,3±0,157.3 ± 0.1

Claims (4)

1. Бактерия Escherichia coli - продуцент янтарной кислоты, модифицированная за счет изменения нуклеотидной последовательности промотора и сайта связывания рибосом, контролирующих экспрессию генов aceEF-lpdA оперона в хромосоме бактерии, таким образом, что экспрессия генов асеЕ, aceF и lpdA в указанной бактерии усилена.1. The bacterium Escherichia coli is a producer of succinic acid, modified by changing the nucleotide sequence of the promoter and the ribosome binding site that controls the expression of the aceEF-lpdA operon genes in the bacterial chromosome, so that the expression of the aceE, aceF and lpdA genes in the specified bacterium is enhanced. 2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная экспрессия усилена за счет замены в хромосоме бактерии нуклеотидной последовательности природного промотора, контролирующего экспрессию генов aceEF-lpdA оперона, на более сильный промотор.2. The bacterium according to claim 1, characterized in that the expression is enhanced by replacing the nucleotide sequence of the natural promoter controlling the expression of the aceEF-lpdA operon genes in the chromosome of the bacterium with a stronger promoter. 3. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия дополнительно модифицирована таким образом, что приобретает активность пируваткарбоксилазы за счет введения в бактерию молекулы ДНК, содержащей ген, кодирующий фермент, обладающий активностью, классифицируемой как К.Ф.6.4.1.1.3. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium is additionally modified in such a way that it acquires pyruvate carboxylase activity by introducing into the bacterium a DNA molecule containing a gene encoding an enzyme having an activity classified as K. F. 6.4.1.1. 4. Способ получения янтарной кислоты путем культивирования бактерии по любому из пп.1-3 в питательной среде и выделения янтарной кислоты из культуральной жидкости. 4. A method for producing succinic acid by culturing the bacterium according to any one of claims 1 to 3 in a nutrient medium and isolating succinic acid from the culture fluid.
RU2010146281/10A 2010-11-13 2010-11-13 BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID RU2466186C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146281/10A RU2466186C2 (en) 2010-11-13 2010-11-13 BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146281/10A RU2466186C2 (en) 2010-11-13 2010-11-13 BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010146281A RU2010146281A (en) 2012-05-20
RU2466186C2 true RU2466186C2 (en) 2012-11-10

Family

ID=46230321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010146281/10A RU2466186C2 (en) 2010-11-13 2010-11-13 BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466186C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014187355A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 中国科学院天津工业生物技术研究所 Escherichia coli containing mutated lpda gene and application thereof
US10006063B2 (en) 2013-05-24 2018-06-26 Tianjin Institute Of Industrial Biotechnology, Chinese Academy Of Sciences Recombinant Escherichia coli for producing succinate acid and application thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528056C2 (en) * 2012-10-19 2014-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") RECOMBINANT BACTERIAL STRAIN Escherichia coli THAT IS SUCCINIC ACID PRODUCER (VERSIONS) AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID WITH USING THIS STRAIN
CN113373164A (en) * 2021-06-01 2021-09-10 华东理工大学 Ribosome site sequence of over-expressed pyruvate dehydrogenase complex and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7262046B2 (en) * 2004-08-09 2007-08-28 Rice University Aerobic succinate production in bacteria

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7262046B2 (en) * 2004-08-09 2007-08-28 Rice University Aerobic succinate production in bacteria

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MILES JS et al., A mutant pyruvate dehydrogenase complex of Escherichia coli deleted in the (alanine + proline)-rich region of the acetyltransferase component, Biochim Biophys Acta., 1987 Jun 17, v.913, №2, p.117-21. MILES JS et al. Investigation of the mechanism of active site coupling in the pyruvate dehydrogenase multienzyme complex of Escherichia coli by protein engineering, J Mol Biol., 1988 Jul 5, v.202, №1, p.97-106. D.LANGLEY et al. Biochemical Genetics of the - Keto Acid Dehydrogenase Complexes of Escherichia coli k12: Isolation and Biochemical Properties of Deletion Mutants, Journal of General Microbiology, 1977, v.99, p.263-276. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014187355A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 中国科学院天津工业生物技术研究所 Escherichia coli containing mutated lpda gene and application thereof
US9605280B2 (en) 2013-05-24 2017-03-28 Tianjin Institute Of Industrial Biotechnology, Chinese Academy Of Sciences Escherichia coli containing mutated lpdA gene and application thereof
US10006063B2 (en) 2013-05-24 2018-06-26 Tianjin Institute Of Industrial Biotechnology, Chinese Academy Of Sciences Recombinant Escherichia coli for producing succinate acid and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010146281A (en) 2012-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2355763C2 (en) Mutant acetolactase synthase and method of producing branched l-amino acids
KR100420743B1 (en) Methods for the preparation of novel lysine decarboxylase genes and L-lysine
KR100885616B1 (en) Method for producing amino acids using glycerol
US8778656B2 (en) Organic acid production in microorganisms by combined reductive and oxidative tricaboxylic acid cylce pathways
CN105505892B (en) The production method of 2,4- dihydroxy butyric acid
TW200306352A (en) Method for producing L-amino acid
CA2700510A1 (en) Mutant microorganisms having high ability to produce putrescine and method for producing putrescine using the same
JP6375391B2 (en) Microorganism producing O-acetyl-homoserine and method for producing O-acetyl-homoserine using the same
KR20090107920A (en) Variant Microorganism Having Putrescine Producing Ability and Method for Preparing Putrescine Using the Same
JP4821606B2 (en) Optimization of bacterial sucAB expression by promoter mutation to efficiently produce L-glutamic acid
CN114457123B (en) Recombinant microorganism for producing L-valine as well as construction method and application thereof
CN101978052A (en) Polypeptide having glyoxalase iii activity, polynucleotide encoding the same and uses thereof
KR101483012B1 (en) Method for production of 3-hydroxypropionic acid using recombinant E. coli with high yield
RU2466186C2 (en) BACTERIUM Escherichia coli - SUCCINIC ACID PRODUCER AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID
RU2288265C2 (en) Method for preparing l-threonine
BRPI0414673B1 (en) recombinant escherichia coli as well as method for the production of d-lactic acid
Wang et al. Improvement of acetyl‐CoA supply and glucose utilization increases l‐leucine production in Corynebacterium glutamicum
US10597686B2 (en) Polypeptide having the activity of exporting O-acetyl-homoserine
RU2528056C2 (en) RECOMBINANT BACTERIAL STRAIN Escherichia coli THAT IS SUCCINIC ACID PRODUCER (VERSIONS) AND METHOD FOR PREPARING SUCCINIC ACID WITH USING THIS STRAIN
RU2603004C1 (en) Strain of bacteria escherichia coli-succinic acid producer (versions) and method for preparing succinic acid using this strain
RU2573936C1 (en) Strain of bacteria escherichia coli - producer of fumaric acid and method of obtaining fumaric acid using this strain
WO2022257757A1 (en) Dapb gene-based polynucleotide having promoter activity and use thereof
KR102682476B1 (en) Novel itaconic acid production pathway and method of itaconic acid production
BR112019027919A2 (en) microorganism with stabilized copy number of functional dna sequence and associated methods
WO2022257758A1 (en) Mdh gene-based polynucleotide having promoter activity and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170327

PD4A Correction of name of patent owner