RU2482188C2 - METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED - Google Patents

METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED Download PDF

Info

Publication number
RU2482188C2
RU2482188C2 RU2010130304/10A RU2010130304A RU2482188C2 RU 2482188 C2 RU2482188 C2 RU 2482188C2 RU 2010130304/10 A RU2010130304/10 A RU 2010130304/10A RU 2010130304 A RU2010130304 A RU 2010130304A RU 2482188 C2 RU2482188 C2 RU 2482188C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
gene
coli
bacterium
strains
Prior art date
Application number
RU2010130304/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010130304A (en
Inventor
Татьяна Викторовна Леонова
Эльвира Борисовна Ворошилова
Михаил Маркович Гусятинер
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ)
Priority to RU2010130304/10A priority Critical patent/RU2482188C2/en
Priority to PCT/JP2011/066786 priority patent/WO2012011595A1/en
Publication of RU2010130304A publication Critical patent/RU2010130304A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482188C2 publication Critical patent/RU2482188C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0008Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1025Acyltransferases (2.3)
    • C12N9/1029Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1096Transferases (2.) transferring nitrogenous groups (2.6)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/78Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/78Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
    • C12N9/80Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5) acting on amide bonds in linear amides (3.5.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y102/00Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/01Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
    • C12Y102/01071Succinylglutamate-semialdehyde dehydrogenase (1.2.1.71)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y203/00Acyltransferases (2.3)
    • C12Y203/01Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • C12Y203/01109Arginine N-succinyltransferase (2.3.1.109)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y206/00Transferases transferring nitrogenous groups (2.6)
    • C12Y206/01Transaminases (2.6.1)
    • C12Y206/01081Succinylornithine transaminase (2.6.1.81)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y305/00Hydrolases acting on carbon-nitrogen bonds, other than peptide bonds (3.5)
    • C12Y305/01Hydrolases acting on carbon-nitrogen bonds, other than peptide bonds (3.5) in linear amides (3.5.1)
    • C12Y305/01096Succinylglutamate desuccinylase (3.5.1.96)

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medicine, pharmaceutics.
SUBSTANCE: present invention relates to biotechnology, and represents a method for preparing L-arginine with the use of the bacteria of to the genus Escherichia, which is modified in such a way that the astCADBE operon in the mentioned bacterium is inactivated. The bacterium is grown in a culture medium, after that L-arginine is recovered from a culture fluid.
EFFECT: method enables providing higher productivity of the bacteria producing L-arginine and producing high-yield L-arginine.
4 cl, 2 tbl, 14 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу получения L-аминокислоты с использованием бактерии семейства Enterobacteriaceae, модифицированной таким образом, что экспрессия оперона astCADBE в указанной бактерии ослаблена.The present invention relates to the microbiological industry, in particular to a method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enterobacteriaceae family, modified in such a way that expression of the astCADBE operon in said bacterium is weakened.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

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

Описано множество методов увеличения продукции L-аминокислот, например, путем трансформации микроорганизма рекомбинантной ДНК (см., например, патент США 4,278,765). Другие методы основаны на повышении активности ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот, и/или уменьшении чувствительности целевого фермента к ингибированию по типу обратной связи, продуцируемой L-аминокислотой (см., например, патенты США 4,346,170; 5,661,012 и 6,040,160).Many methods have been described to increase the production of L-amino acids, for example, by transforming a microorganism of recombinant DNA (see, for example, US patent 4,278,765). Other methods are based on increasing the activity of enzymes involved in amino acid biosynthesis and / or reducing the sensitivity of the target enzyme to inhibition by the type of feedback produced by the L-amino acid (see, for example, US patents 4,346,170; 5,661,012 and 6,040,160).

Другими методами увеличения продукции L-аминокислот являются ослабление экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в деградацию целевой L-аминокислоты; генов, экспрессия которых ведет к отвлечению предшественников целевой аминокислоты от пути биосинтеза L-аминокислоты; генов, вовлеченных в перераспределение потоков углерода, азота и фосфора; генов, кодирующих токсины и т.д.Other methods for increasing the production of L-amino acids are to weaken the expression of one or more genes involved in the degradation of the target L-amino acid; genes whose expression leads to the distraction of the precursors of the target amino acid from the pathway of biosynthesis of L-amino acids; genes involved in the redistribution of carbon, nitrogen and phosphorus streams; genes encoding toxins, etc.

Поиск пути катаболизма аргинина с образованием аммония в Escherichia coli привел к открытию аргининсукцинилтрансферазного пути (AST - arginine succinyltransferase) с образованием аммония в E.coli и оперона astCADBE. Гены этого оперона кодируют пять ферментов AST-пути. Ген сукцинилорнитинтрансаминазы был обнаружен на основании идентичности последовательности белка и выведенного продукта гена. Этот ген был обозначен как astC, и он, очевидно, является первым геном оперона. Поиск по гомологии второй, третьей и пятой открытых рамок считывания (ОРС) этого оперона привел к предположению, что они кодируют AST, сукцинилглутаминполуальдегиддегидрогеназу и сукцинилглутаматдесукцинилазу, первый, четвертый и пятый ферменты AST-пути, соответственно. Поиск по гомологии не привел к предположению функции четвертой ОРС, но разрушение этой ОРС приводило к специфическому исчезновению активности второго фермента пути, сукциниларгининдигидролазы. Тот факт, что каждый ген перекрывается с последующим, подтверждает их организацию в оперон и позволяет предположить, что трансляция полицистронной мРНК, возможно, осуществляется одной рибосомой. Разрушение первого гена приводит к ослаблению синтеза всех ферментов AST-пути, что также согласуется с оперонной структурой. Наконец, эти наблюдения вместе с тем фактом, что в клетках, содержащих плазмиду с этим предполагаемым опероном, повышается уровень всех пяти ферментов, доказывают существование оперона astCADBE. Мутанты, дефицитные по ферментам AST-пути, не могут утилизировать аргинин, что свидетельствует о том, что AST-путь необходим для катаболизма аргинина как единственного источника азота в экспоненциальной фазе роста при аэробном культивировании. AST-путь также, очевидно, вносит вклад в деградацию орнитина и аспартата. Ограничение по азоту приводило к индукции этого пути и в Е.coli, и в Klebsiella aerogenes, но механизмы активации явно различались в этих двух организмах. Регуляция AST-пути в условиях, отличных от ограничения по азоту, предполагает дополнительные функции. AST-путь индуцируется при росте на бульоне. AST-путь также, по-видимому, индуцируется при входе в стационарную фазу роста. Функция AST-пути в таких условиях не ясна. В отличие от других организмов, у которых имеется AST-путь, Е.coli не утилизируют аргинин в качестве источника углерода. Возможно, Е.coli не могут утилизировать аргинин в качестве источника углерода из-за отсутствия контролируемого соответствующим образом промотора генов ast или из-за неадекватного транспорта при росте в условиях ограничения по углероду (Schneider BL et al., J Bacteriol.; 180(16):4278-86(1998)).The search for the pathway of arginine catabolism with the formation of ammonium in Escherichia coli led to the discovery of the arginine succinyl transferase pathway (AST - arginine succinyltransferase) with the formation of ammonium in E. coli and the astCADBE operon. The genes of this operon encode five enzymes of the AST pathway. The succinylornithine transaminase gene was detected based on the identity of the protein sequence and the derived gene product. This gene was designated astC, and it is obviously the first gene of the operon. A homology search of the second, third, and fifth open reading frames (OPCs) of this operon led to the assumption that they code for AST, succinyl glutamine semi-aldehyde dehydrogenase and succinyl glutamate de succinylase, the first, fourth, and fifth enzymes of the AST pathway, respectively. A homology search did not lead to an assumption of the function of the fourth ORS, but the destruction of this ORS led to a specific disappearance of the activity of the second pathway enzyme, succinyl arginine dihydrolase. The fact that each gene overlaps with the subsequent one confirms their organization into an operon and suggests that the translation of polycistronic mRNA is probably carried out by one ribosome. The destruction of the first gene leads to a weakening of the synthesis of all enzymes of the AST pathway, which is also consistent with the operon structure. Finally, these observations, together with the fact that in the cells containing the plasmid with this putative operon, the levels of all five enzymes increase, prove the existence of the astCADBE operon. Mutants deficient in enzymes of the AST pathway cannot utilize arginine, which indicates that the AST pathway is required for catabolism of arginine as the only source of nitrogen in the exponential growth phase during aerobic cultivation. The AST pathway also obviously contributes to the degradation of ornithine and aspartate. The nitrogen restriction led to the induction of this pathway in both E. coli and Klebsiella aerogenes, but the activation mechanisms clearly differed in the two organisms. Regulation of the AST pathway under conditions other than the nitrogen limit suggests additional functions. The AST pathway is induced by growth on broth. The AST pathway also appears to be induced upon entering the stationary growth phase. The function of the AST path under such conditions is not clear. Unlike other organisms that have an AST pathway, E. coli does not utilize arginine as a carbon source. It is possible that E. coli cannot utilize arginine as a carbon source due to the lack of an appropriately controlled promoter of the ast genes or due to inadequate transport during growth under carbon restrictions (Schneider BL et al., J Bacteriol .; 180 (16 ): 4278-86 (1998)).

В настоящее время нет сообщений, описывающих использование инактивации оперона astCADBE для получения L-аминокислот.There are currently no reports describing the use of inactivation of the astCADBE operon to produce L-amino acids.

Описание изобретенияDescription of the invention

Целями настоящего изобретения являются повышение продуктивности штаммов-продуцентов L-аминокислот и предоставление способа получения L-аминокислот с использованием этих штаммов.The objectives of the present invention are to increase the productivity of strains producing L-amino acids and the provision of a method for producing L-amino acids using these strains.

Вышеупомянутые цели были достигнуты благодаря обнаружению того факта, что ослабление экспрессии оперона astCADBE может приводить к увеличению продукции L-аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-глутамин, L-глутаминовая кислота, L-пролин, L-аргинин, L-цитруллин, L-орнитин, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан.The aforementioned goals were achieved thanks to the discovery that the weakening of the expression of the astCADBE operon can lead to an increase in the production of L-amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L -valine, L-histidine, glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline, L-ornithine , L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.

Настоящее изобретение предоставляет бактерию, принадлежащую к семейству Enterobacteriaceae, обладающую повышенной способностью к продукции аминокислот, таких как L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-глутамин, L-глутаминовая кислота, L-пролин, L-аргинин, L-цитруллин, L-орнитин, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан.The present invention provides a bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family with enhanced ability to produce amino acids such as L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine , glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline, L-ornithine, L-phenylalanine, L tyrosine and L-tryptophan.

Целью настоящего изобретения является предоставление бактерии-продуцента L-аминокислоты, принадлежащей к семейству Enterobacteriaceae, модифицированной таким образом, что экспрессия оперона astCADBE в указанной бактерии ослаблена.An object of the present invention is to provide an L-amino acid producing bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family, modified in such a way that expression of the astCADBE operon in said bacterium is attenuated.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что оперон astCADBE инактивирован.It is also an object of the present invention to provide the bacterium described above, characterized in that the astCADBE operon is inactivated.

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

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

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматической L-аминокислоты и неароматической L-аминокислоты.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said L-amino acid is selected from the group consisting of an aromatic L-amino acid and a non-aromatic L-amino acid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанной выше бактерии, отличающейся тем, что указанная неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспарагиновой кислоты, L-глутамина, L-глутаминовой кислоты, L-пролина, L-аргинина, L-цитруллина и L-орнитина.It is also an object of the present invention to provide a bacterium as described above, characterized in that said non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L -valine, L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline and L -ornithine.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения L-аминокислоты, включающего:Another objective of the present invention is the provision of a method for producing L-amino acids, including:

- выращивание описанной выше бактерии в питательной среде; и- growing the bacteria described above in a nutrient medium; and

- выделение указанной L-аминокислоты из культуральной жидкости.- the allocation of the specified L-amino acids from the culture fluid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанная L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из ароматической L-аминокислоты и неароматической L-аминокислоты.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said L-amino acid is selected from the group consisting of an aromatic L-amino acid and a non-aromatic L-amino acid.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанная ароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-фенилаланина, L-тирозина и L-триптофана.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan.

Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанная неароматическая L-аминокислота выбрана из группы, состоящей из L-треонина, L-лизина, L-цистеина, L-метионина, L-лейцина, L-изолейцина, L-валина, L-гистидина, L-глицина, L-серина, L-аланина, L-аспарагина, L-аспарагиновой кислоты, L-глутамина, L-глутаминовой кислоты, L-пролина, L-аргинина, L-цитруллина и L-орнитина.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said non-aromatic L-amino acid is selected from the group consisting of L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L -valine, L-histidine, L-glycine, L-serine, L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline and L -ornithine.

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

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

1. Бактерия1. Bacteria

Бактерия, согласно настоящему изобретению, - это бактерия-продуцент L-аминокислоты, принадлежащая к семейству Enterobacteriaceae, отличающаяся тем, что оперон astCADBE в указанной бактерии инактивирован.A bacterium according to the present invention is an L-amino acid producing bacterium belonging to the Enterobacteriaceae family, characterized in that the astCADBE operon in said bacterium is inactivated.

Фраза "бактерия-продуцент L-аминокислоты" может означать бактерию, обладающую способностью к продукции и секреции L-аминокислоты в питательную среду, когда бактерия выращивается в указанной питательной среде.The phrase “L-amino acid producing bacterium” may mean a bacterium capable of producing and secreting an L-amino acid into a culture medium when the bacterium is grown in said culture medium.

Термин «бактерия-продуцент L-аминокислоты» также может означать бактерию, которая способна к продукции и накоплению L-аминокислоты в ферментационной среде в больших количествах по сравнению с природным или родительским штаммом Е.coli, таким, как штамм Е.coli K-12, и также может означать, что бактерия способна накапливать в среде целевую L-аминокислоту в количестве не менее чем 0.5 г/л или не менее чем 1.0 г/л в другом примере. Термин "L-аминокислота" включает, например, L-аланин, L-аргинин, L-цитруллин, L-орнитин, L-аспарагин, L-аспарагиновую кислоту, L-цистеин, L-глутаминовую кислоту, L-глутамин, L-глицин, L-гистидин, L-изолейцин, L-лейцин, L-лизин, L-метионин, L-фенилаланин, L-пролин, L-серин, L-треонин, L-триптофан, L-тирозин и L-валин.The term “bacterium-producer of L-amino acids” can also mean a bacterium that is capable of producing and accumulating L-amino acids in a fermentation medium in large quantities in comparison with the natural or parent E. coli strain, such as E. coli K-12 strain , and may also mean that the bacterium is able to accumulate in the medium the target L-amino acid in an amount of not less than 0.5 g / l or not less than 1.0 g / l in another example. The term “L-amino acid” includes, for example, L-alanine, L-arginine, L-citrulline, L-ornithine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-cysteine, L-glutamic acid, L-glutamine, L- glycine, L-histidine, L-isoleucine, L-leucine, L-lysine, L-methionine, L-phenylalanine, L-proline, L-serine, L-threonine, L-tryptophan, L-tyrosine and L-valine.

Термин "ароматическая L-аминокислота" включает, например, L-фенилаланин, L-тирозин и L-триптофан. Термин "неароматическая L-аминокислота" включает, например, L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-метионин, L-лейцин, L-изолейцин, L-валин, L-гистидин, L-глицин, L-серин, L-аланин, L-аспарагин, L-аспарагиновую кислоту, L-глутамин, L-глутаминовую кислоту, L-пролин, L-аргинин, L-цитруллин и L-орнитин. Конкретными примерами являются L-треонин, L-лизин, L-цистеин, L-лейцин, L-гистидин, L-глутаминовая кислота, L-фенилаланин, L-триптофан, L-пролин и L-аргинин.The term “aromatic L-amino acid” includes, for example, L-phenylalanine, L-tyrosine and L-tryptophan. The term “non-aromatic L-amino acid” includes, for example, L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-methionine, L-leucine, L-isoleucine, L-valine, L-histidine, L-glycine, L-serine , L-alanine, L-asparagine, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, L-proline, L-arginine, L-citrulline and L-ornithine. Specific examples are L-threonine, L-lysine, L-cysteine, L-leucine, L-histidine, L-glutamic acid, L-phenylalanine, L-tryptophan, L-proline and L-arginine.

Семейство Enterobacteriaceae включает в себя бактерии, принадлежащие к родам Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia и т.д. Более конкретно, могут быть использованы бактерии, классифицируемые как принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae в соответствии с таксономией, используемой в базе данных NCBI (National Center for Biotechnology Information) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/htbinpost/Taxonomy/wgetorg?mode=Tree&id=1236&lvl=3&keep=1&srchmode=1&unlock). Предпочтительна бактерия, принадлежащая к роду Escherichia или Pantoea.The Enterobacteriaceae family includes bacteria belonging to the genera Escherichia, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Pantoea, Photorhabdus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Morganella, Yersinia, etc. More specifically, bacteria classified as belonging to the Enterobacteriaceae family according to the taxonomy used in the NCBI database (National Center for Biotechnology Information) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/htbinpost/Taxonomy/ can be used. wgetorg? mode = Tree & id = 1236 & lvl = 3 & keep = 1 & srchmode = 1 & unlock). A bacterium belonging to the genus Escherichia or Pantoea is preferred.

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

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

Термин «бактерия, принадлежащая к роду Pantoea» означает, что бактерия относится к роду Pantoea в соответствии с классификацией, известной специалисту в области микробиологии. Недавно несколько видов Enterobacter agglomerans были классифицированы как Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii или подобные им, на основе анализа нуклеотидной последовательности 16S рРНК и т.д. (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).The term "bacterium belonging to the genus Pantoea" means that the bacterium belongs to the genus Pantoea in accordance with the classification known to the specialist in the field of microbiology. Recently, several Enterobacter agglomerans species have been classified as Pantoea agglomerans, Pantoea ananatis, Pantoea stewartii or the like based on analysis of the 16S rRNA nucleotide sequence, etc. (Int. J. Syst. Bacteriol., 43, 162-173 (1993)).

Термин «бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия оперона astCADBE ослаблена» означает, что указанная бактерия модифицирована таким образом, что в результате модификации такая бактерия содержит пониженное количество белков AstC, AstA, AstD, AstB и AstE по сравнению с немодифицированной бактерией, или это также может означать, что модифицированная бактерия не способна синтезировать белки AstC, AstA, AstD, AstB и AstE. Термин «бактерия модифицирована таким образом, что экспрессия оперона astCADBE ослаблена» также может означать, что указанная бактерия модифицирована таким образом, что модифицированные гены кодируют мутантные белки AstC, AstA, AstD, AstB и AstE с пониженной активностью.The term “bacterium is modified in such a way that the expression of the astCADBE operon is weakened” means that the bacterium is modified in such a way that, as a result of the modification, such a bacterium contains a reduced amount of proteins AstC, AstA, AstD, AstB and AstE compared to an unmodified bacterium, or it may mean that the modified bacterium is not able to synthesize proteins AstC, AstA, AstD, AstB and AstE. The term “bacterium is modified in such a way that expression of the astCADBE operon is weakened” can also mean that the bacterium is modified in such a way that the modified genes encode mutant proteins AstC, AstA, AstD, AstB and AstE with reduced activity.

Наличие или отсутствие оперона astCADBE на хромосоме может быть определено хорошо известными методами, включая ПЦР, блоттинг по Саузерну и т.п. Кроме того, уровень экспрессии гена можно оценить определением количества транскрибируемой с гена РНК с использованием различных известных методов, включая блоттинг по Нозерну, количественную ОТ-ПЦР и т.п. Количество и молекулярную массу белков, кодируемых генами, можно определить известными методами, включая электрофорез в SDS-ПААГ с последующим иммуноблоттингом (Вестерн-блоттинг) и т.д.The presence or absence of the astCADBE operon on the chromosome can be determined by well-known methods, including PCR, Southern blotting, etc. In addition, the level of gene expression can be estimated by determining the amount of RNA transcribed from the gene using various known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR, etc. The amount and molecular weight of the proteins encoded by the genes can be determined by known methods, including electrophoresis in SDS-PAGE with subsequent immunoblotting (Western blotting), etc.

Фраза «инактивация оперона astCADBE» может означать, что модифицированные гены кодируют полностью неактивные белки. Возможно также, что естественная экспрессия модифицированного участка ДНК невозможна из-за делеции части гена, сдвига рамки считывания, введения миссенс/нонсенс мутации(-ий) или модификации примыкающих к гену областей, которые включают последовательности, контролирующие экспрессию гена, такие как промоторы, энхансеры, аттенуаторы и т.д.The phrase "inactivation of the astCADBE operon" may mean that the modified genes encode completely inactive proteins. It is also possible that natural expression of the modified DNA region is not possible due to deletion of a portion of the gene, shift of the reading frame, insertion of the missense / nonsense mutation (s), or modification of regions adjacent to the gene that include sequences that control gene expression, such as promoters, enhancers , attenuators, etc.

Ген astC кодирует белок AstC, ацетилорнитинтрансаминазу/ сукцинилорнитинтрансаминазу (синоним - В 1748). Ген astC из Е.coli (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 1,828,786 по 1,830,006 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank; gi: 49175990) расположен между геном astA и геном xthA, ориентированным в противоположном с геном astC направлении, на хромосоме штамма Е. coli K-12. Нуклеотидная последовательность гена astC и аминокислотная последовательность белка AstC, кодируемого геном astC, приведены в Перечне последовательностей под номерами 1 (SEQ ID NO:1) и 2 (SEQ ID NO:2) соответственно.The astC gene encodes the AstC protein, acetylornithine transaminase / succinylornithine transaminase (synonym - In 1748). The astC gene from E. coli (nucleotides complementary to nucleotides from 1,828,786 to 1,830,006 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database; gi: 49175990) is located between the astA gene and xthA gene, oriented in the opposite direction to the astC gene, on the chromosome E. coli K-12 strain. The nucleotide sequence of the astC gene and the amino acid sequence of the AstC protein encoded by the astC gene are shown in the Sequence Listing Numbers 1 (SEQ ID NO: 1) and 2 (SEQ ID NO: 2), respectively.

Ген astA кодирует белок AstA, аргининсукцинилтрансферазу (синоним - В 1747). Ген astA из Е.coli (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 1,827,755 по 1,828,789 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank; gi: 49175990) расположен между геном astD и геном astC на хромосоме штамма Е.coli K-12. Нуклеотидная последовательность гена astA и аминокислотная последовательность белка AstA, кодируемого геном astA, приведены в Перечне последовательностей под номерами 3 (SEQ ID NO:3) и 4 (SEQ ID NO:4) соответственно.The astA gene encodes the AstA protein, arginine succinyl transferase (synonym - In 1747). The astA gene from E. coli (nucleotides complementary to nucleotides from 1,827,755 to 1,828,789 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database; gi: 49175990) is located between the astD gene and the astC gene on the chromosome of E. coli K-12 strain. The nucleotide sequence of the astA gene and the amino acid sequence of the AstA protein encoded by the astA gene are shown in the Sequence Listing Numbers 3 (SEQ ID NO: 3) and 4 (SEQ ID NO: 4), respectively.

Ген astD кодирует белок AstD, альдегиддегидрогеназу (синоним - В1746). Ген astD из Е.coli (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 1,826,280 по 1,827,758 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank; gi: 49175990) расположен между геном astB и геном astA на хромосоме штамма Е.coli K-12. Нуклеотидная последовательность гена astD и аминокислотная последовательность белка AstD, кодируемого геном astD, приведены в Перечне последовательностей под номерами 5 (SEQ ID NO:5) и 6 (SEQ ID NO:6) соответственно.The astD gene encodes the AstD protein, aldehyde dehydrogenase (synonym - B1746). The astD gene from E. coli (nucleotides complementary to nucleotides from 1,826,280 to 1,827,758 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database; gi: 49175990) is located between the astB gene and the astA gene on the chromosome of E. coli K-12 strain. The nucleotide sequence of the astD gene and the amino acid sequence of the AstD protein encoded by the astD gene are shown in the Sequence Listing Nos. 5 (SEQ ID NO: 5) and 6 (SEQ ID NO: 6), respectively.

Ген astB кодирует белок AstB, сукциниларгининдигидролазу (синоним - В1745). Ген astB из Е.coli (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 1,824,940 по 1,826,283 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank; gi: 49175990) расположен между геном astE и геном astD на хромосоме штамма Е.coli K-12. Нуклеотидная последовательность гена astB и аминокислотная последовательность белка AstB, кодируемого геном astB, приведены в Перечне последовательностей под номерами 7 (SEQ ID NO: 7) и 8 (SEQ ID NO: 8) соответственно.The astB gene encodes the AstB protein, succinyl arginine dihydrolase (synonym - B1745). The astB gene from E. coli (nucleotides complementary to nucleotides from 1,824,940 to 1,826,283 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database; gi: 49175990) is located between the astE gene and astD gene on the chromosome of E. coli K-12 strain. The nucleotide sequence of the astB gene and the amino acid sequence of the AstB protein encoded by the astB gene are shown in the Sequence Listing Numbers 7 (SEQ ID NO: 7) and 8 (SEQ ID NO: 8), respectively.

Ген astE кодирует белок AstE, сукцинилглутаматдесукцинилазу (синоним - В1744). Ген astE из Е.coli (нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам с 1,823,979 по 1,824,947 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank; gi: 49175990) расположен между геном spy и геном astB на хромосоме штамма Е.coli K-12. Нуклеотидная последовательность гена astE и аминокислотная последовательность белка AstE, кодируемого геном astE, приведены в Перечне последовательностей под номерами 9 (SEQ ID NO: 9) и 10 (SEQ ID NO: 10) соответственно.The astE gene encodes the AstE protein, succinylglutamate desuccinylase (synonym - B1744). The astE gene from E. coli (nucleotides complementary to nucleotides from 1,823,979 to 1,824,947 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database; gi: 49175990) is located between the spy gene and astB gene on the chromosome of E. coli strain K-12. The nucleotide sequence of the astE gene and the amino acid sequence of the AstE protein encoded by the astE gene are shown in the Sequence Listing Nos. 9 (SEQ ID NO: 9) and 10 (SEQ ID NO: 10), respectively.

Поскольку у представителей различных родов и штаммов семейства Enterobacteriaceae возможны некоторые вариации в нуклеотидных последовательностях, понятие инактивируемого оперона astCADBE не ограничивается генами, последовательности которых приведены в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 9, но также может включать и гены, гомологичные SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 9, кодирующие варианты белков AstC, AstA, AstD, AstB и AstE. Термин "вариант белка" может означать белок с изменениями в последовательности, будь то делеции, вставки, добавления или замены аминокислот, в котором у продукта сохраняется фунциональная активность белков AstC, AstA, AstD, AstB и AstE. Число изменений в варианте белка зависит от положения или типа аминокислотного остатка в третичной структуре белка. Оно может быть от 1 до 30, или в другом примере от 1 до 15, или в другом примере от 1 до 5 в SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 10. 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 к другу, поэтому такие изменения не влияют на третичную структуру или активность. Следовательно, вариант белка, кодируемого геном оперона astCADBE, может быть представлен белками с гомологией не менее 80%, или в другом примере не менее 90%, или в другом примере не менее 95%, по отношению к полной аминокислотной последовательности, приведенной в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 10, при условии сохранения до инактивации функциональности белков AstC, AstA, AstD, AstB и AstE.Since representatives of various genera and strains of the Enterobacteriaceae family may experience some variations in the nucleotide sequences, the concept of the inactivated operon astCADBE is not limited to the genes whose sequences are listed in the Sequence Listing under the numbers SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 9, but may also include genes homologous to SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 9, coding variants of proteins AstC, AstA, AstD, AstB and AstE. The term "protein variant" can mean a protein with changes in the sequence, whether deletion, insertion, addition or substitution of amino acids, in which the product retains the functional activity of the proteins AstC, AstA, AstD, AstB and AstE. 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 in another example from 1 to 15, or in another example from 1 to 5 in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10. These variations in variants may occur in areas not critical to protein function. These changes are possible because some amino acids have a high homology to each other, therefore, such changes do not affect the tertiary structure or activity. Therefore, a variant of the protein encoded by the astCADBE operon gene can be represented by proteins with a homology of at least 80%, or in another example, at least 90%, or in another example, at least 95%, relative to the complete amino acid sequence given in the Sequence Listing under the number SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10, provided that the proteins AstC, AstA, AstD, AstD, AstB, and AstE are preserved until inactivation.

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

Кроме того, гены оперона astCADBE могут быть вариантами, которые гибридизуются в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью, приведенной в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 и SEQ ID NO: 9, или с зондом, который может быть синтезирован на основе указанной нуклеотидной последовательности, при условии, что до инактивации он кодирует функциональный белок AstC, AstA, AstD, AstB или AstE. «Жесткие условия» включают такие условия, при которых специфические гибриды, например, гибриды с гомологией не менее 60%, или в другом примере не менее 70%, или в другом примере не менее 80%, или в другом примере не менее 90%, или в другом примере не менее 95%, образуются, а неспецифические гибриды, например, гибриды с меньшей гомологией, чем указано выше, - не образуются. Практическим примером жестких условий является однократная отмывка, предпочтительно двух- или трехкратная, при концентрации солей 1 × SSC, 0.1% SDS, предпочтительно 0.1×SSC, 0.1% SDS, при 60°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) при строгих условиях - 15 минут. Предпочтительна двух-, трехкратная отмывка. Длина зонда может быть выбрана в зависимости от условий гибридизации и обычно составляет около 100-1000 п.н.In addition, the astCADBE operon genes can be variants that hybridize under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in the Sequence Listing Nos. SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 7 ID NO: 9, or with a probe that can be synthesized based on the indicated nucleotide sequence, provided that it encodes the functional protein AstC, AstA, AstD, AstB, or AstE prior to inactivation. "Stringent conditions" include those conditions under which specific hybrids, for example, hybrids with a homology of at least 60%, or in another example, at least 70%, or in another example, at least 80%, or in another example, at least 90%, or in another example, at least 95% are formed, and non-specific hybrids, for example, hybrids with less homology than indicated above, are not formed. A practical example of harsh conditions is a single wash, preferably two or three times, at a salt concentration of 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, at 60 ° C. The duration of washing depends on the type of membrane used for blotting and, as a rule, is as recommended by the manufacturer. For example, the recommended washing time for Hybond ™ N + nylon membrane (Amersham) under stringent conditions is 15 minutes. Two to three times washing is preferred. The length of the probe can be selected depending on hybridization conditions and is usually about 100-1000 bp.

Экспрессия оперона astCADBE может быть ослаблена путем введения в ген такой мутации, что внутриклеточная активность кодируемого геном белка снижается по сравнению с немодифицированным штаммом. Мутации, результатом которых является ослабление экспрессии гена, включают замену одного или более оснований для аминокислотной замены в кодируемом геном белке («миссенс»-мутация), введение стоп-кодона («нонсенс»-мутация), делецию одного или более оснований для сдвига рамки считывания, вставку гена устойчивости к антибиотику, или делецию гена или его части (Qiu, Z. and Goodman, M.F., J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, D. H. et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793-796 (2000)). Экспрессия оперона astCADBE также может быть ослаблена путем модификации экспрессии регуляторных последовательостей, таких как промотор, последовательность Shine-Dalgarno (SD) и т.д. (заявка РСТ WO95/34672; Carrier, T.A. and Keasling, J.D., Biotechnol Prog 15, 58-64 (1999)).The expression of the astCADBE operon can be attenuated by introducing such a mutation into the gene that the intracellular activity of the protein encoded by the gene is reduced compared to the unmodified strain. Mutations that result in diminished gene expression include the substitution of one or more bases for amino acid substitution in the encoded protein (missense mutation), the introduction of a stop codon (nonsense mutation), deletion of one or more bases for frame shift reading, inserting the antibiotic resistance gene, or deleting the gene or part thereof (Qiu, Z. and Goodman, MF, J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, DH et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793-796 (2000)). The expression of the astCADBE operon can also be attenuated by modifying the expression of regulatory sequences such as a promoter, a Shine-Dalgarno (SD) sequence, etc. (PCT application WO95 / 34672; Carrier, T.A. and Keasling, J.D., Biotechnol Prog 15, 58-64 (1999)).

Например, для введения мутаций путем генной рекомбинации могут применяться следующие методы. Конструируется мутантный ген, кодирующий мутантный белок со сниженной активностью, и бактерия для ее модификации трансформируется фрагментом ДНК, содержащим мутантный ген. Затем нативный ген на хромосоме замещается путем гомологичной рекомбинации мутантным геном, отбирается полученный штамм. Замещение гена с использованием гомологичной рекомбинации может быть проведено методом с использованием линейной ДНК, известным как "Red-зависимая интеграция" или "интеграция посредством Red-системы" (Datsenko K.A., Wanner B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 12, 6640-6645(2000)) или методом с использованием плазмиды, репликация которой чувствительна к температуре (патент США 6,303,383 или патентная заявка Японии JP 05-007491A). Кроме того, введение сайт-специфической мутации путем замещения гена с использованием вышеупомянутой гомологичной рекомбинации может также быть осуществлено с использованием плазмиды с пониженной способностью к репликации в клетке хозяина.For example, the following methods can be used to introduce mutations by gene recombination. A mutant gene is constructed that encodes a mutant protein with reduced activity, and the bacterium for its modification is transformed with a DNA fragment containing the mutant gene. Then the native gene on the chromosome is replaced by homologous recombination with the mutant gene, and the resulting strain is selected. Substitution of a gene using homologous recombination can be carried out using a linear DNA method known as "Red-dependent integration" or "Red-system integration" (Datsenko KA, Wanner BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 12, 6640-6645 (2000)) or by a method using a plasmid whose replication is temperature sensitive (US Pat. No. 6,303,383 or Japanese Patent Application JP 05-007491A). In addition, the introduction of a site-specific mutation by replacing a gene using the aforementioned homologous recombination can also be carried out using a plasmid with reduced replication ability in the host cell.

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

Инактивация гена также может быть осуществлена такими традиционными методами, как мутагенез с использованием УФ излучения или обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин), сайт-специфический мутагенез, разрушение гена с использованием гомологичной рекомбинации или/и мутагенеза за счет вставки-делеции (Yu D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83 and Datsenko K.A. and Wanner B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 6640-45), также называемого "Red-зависимая интеграция".Gene inactivation can also be carried out by such traditional methods as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), site-specific mutagenesis, gene destruction using homologous recombination and / or mutagenesis for deletion insertion account (Yu D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83 and Datsenko KA and Wanner BL, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 6640-45), also called "Red-Dependent Integration".

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 L-аминокислотыL-amino acid producing bacterium

В качестве бактерии в соответствии с настоящим описанием изобретения может быть использована бактерия, модифицированная таким образом, что экспрессия оперона astCADBE в указанной бактерии ослаблена, и способная к продукции ароматической или неароматической L-аминокислоты.As a bacterium in accordance with the present description of the invention, a bacterium modified in such a way that the expression of the astCADBE operon in said bacterium is weakened and capable of producing an aromatic or non-aromatic L-amino acid can be used.

Указанная бактерия в соответствии с настоящим описанием изобретения может быть получена путем ослабления экспрессии оперона astCADBE в бактерии, уже обладающей способностью к продукции L-аминокислоты. С другой стороны, указанная бактерия может быть получена путем придания способности к продукции L-аминокислоты бактерии, в которой экспрессия оперона astCADBE уже ослаблена.The specified bacterium in accordance with the present description of the invention can be obtained by attenuating the expression of the astCADBE operon in bacteria already possessing the ability to produce L-amino acids. On the other hand, said bacterium can be obtained by imparting the ability to produce a L-amino acid to a bacterium in which expression of the astCADBE operon is already attenuated.

Бактерия-продуцент L-треонинаL-threonine producing bacterium

Примеры родительского штамма для получения бактерии-продуцента L-треонина согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli TDH-6/pVIC40 (ВКПМ В-3996) (патенты США 5175107 и 5705371), штамм Е.coli NRRL-21593 (патент США 5939307), штамм Е.coli PERM ВР-3756 (патент США 5474918), штаммы Е.coli FERM ВР-3519 и FERM ВР-3520 (патент США 5376538), штамм Е.coli MG442 (Гусятинер и др., Генетика, 14, 947-956 (1978)), штаммы Е.coli VL643 и VL2055 (Европейская патентная заявка ЕР 1149911 А) и подобными им.Examples of the parent strain for producing the L-threonine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain TDH-6 / pVIC40 (VKPM B-3996) (US Pat. Nos. 5,175,107 and 5,705,3371 ), E. coli strain NRRL-21593 (US patent 5939307), E. coli strain PERM BP-3756 (US patent 5474918), E. coli strains FERM BP-3519 and FERM BP-3520 (US patent 5376538), strain E .coli MG442 (Gusyatiner et al., Genetics, 14, 947-956 (1978)), E. coli strains VL643 and VL2055 (European patent application EP 1149911 A) and the like.

Штамм TDH-6 является дефицитным по гену thrC, способен ассимилировать сахарозу и содержит ген ilvA с мутацией типа "leaky". Указанный штамм содержит мутацию в гене rhtA, которая обуславливает устойчивость к высоким концентрациям треонина и гомосерина. Штамм В-3996 содержит плазмиду pVIC40, которая была получена путем введения в вектор, производный от вектора RSF1010, оперона thrA*BC, включающего мутантный ген thrA, кодирующий аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, у которой существенно снижена чувствительность к ингибированию треонином по типу обратной связи. Штамм В-3996 был депонирован 19 ноября 1987 года во Всесоюзном научном центре антибиотиков (РФ, 117105 Москва, Нагатинская ул., 3-А) с инвентарным номером РИА 1867. Указанный штамм также был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 7 апреля 1987 г. с инвентарным номером В-3996.Strain TDH-6 is deficient in the thrC gene, is able to assimilate sucrose, and contains the ilvA gene with a leaky mutation. The specified strain contains a mutation in the rhtA gene, which causes resistance to high concentrations of threonine and homoserine. Strain B-3996 contains the plasmid pVIC40, which was obtained by introducing into the vector derived from the RSF1010 vector the thrA * BC operon including the thrA mutant gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, which has a significantly reduced feedback sensitivity to threonine inhibition. Strain B-3996 was deposited on November 19, 1987 at the All-Union Scientific Center for Antibiotics (RF, 117105 Moscow, Nagatinskaya St., 3-A) with inventory number RIA 1867. The strain was also deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF , 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) April 7, 1987 with inventory number B-3996.

В качестве родительского штамма для получения бактерии-продуцента L-треонина согласно настоящему изобретению также может быть использован штамм Е.coli ВКПМ В-5318 (Европейская заявка 0593792 В). Штамм В-5318 является прототрофным относительно изолейцина, и чувствительный к температуре С1 репрессор фага λ и PR-промотор замещает регуляторную область в треониновом опероне на плазмиде pVIC40. Штамм ВКПМ В-5318 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 3 мая 1990 г. с инвентарным номером В-5318.The E. coli strain VKPM B-5318 (European application 0593792 B) can also be used as the parent strain for producing the L-threonine producing bacterium according to the present invention. Strain B-5318 is prototrophic with respect to isoleucine, and the temperature-sensitive C1 repressor of the phage λ and P R promoter replaces the regulatory region in the threonine operon on the plasmid pVIC40. Strain VKPM B-5318 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) May 3, 1990 with accession number B-5318.

Предпочтительно, чтобы бактерия согласно настоящему изобретению была далее модифицирована таким образом, чтобы иметь повышенную экспрессию одного или нескольких следующих генов:Preferably, the bacterium of the present invention is further modified so as to have increased expression of one or more of the following genes:

- мутантного гена thrA, кодирующего аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи;- mutant thrA gene encoding aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, resistant to threonine inhibition by feedback type;

- гена thrB, кодирующего гомосеринкиназу;- thrB gene encoding homoserine kinase;

- гена thrC, кодирующего треонинсинтазу;- thrC gene encoding threonine synthase;

- гена rhtA, предположительно кодирующего трансмембранный белок;- rhtA gene, presumably encoding a transmembrane protein;

- гена asd, кодирующего аспартат-β-семиальдегиддегидрогеназу, иthe asd gene encoding aspartate β-semialdehyde dehydrogenase, and

- гена aspC, кодирующего аспартатаминотрансферазу (аспартаттрансаминазу).- aspC gene encoding aspartate aminotransferase (aspartate transaminase).

Нуклеотидная последовательность гена thrA, кодирующего аспартокиназу-гомосериндегидрогеназу I из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 337 по 2799 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrA расположен на хромосоме штамма Е.coli K-12 между генами thrL и thrB. Нуклеотидная последовательность гена thrB, кодирующего гомосеринкиназу из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 2801 по 3733 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrB расположен на хромосоме штамма Е.coli K-12 между генами thrA и thrC. Нуклеотидная последовательность гена thrC, кодирующего треонинсинтазу из Escherichia coli, известна (номера нуклеотидов с 3734 по 5020 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.2 в базе данных GenBank, gi: 49175990). Ген thrC расположен на хромосоме штамма Е.coli K-12 между геном thrB и открытой рамкой считывания уааХ. Все три указанных гена функционируют как один треониновый оперон. Для усиления экспрессии треонинового оперона желательно удалить из оперона область аттенюатора, который влияет на транскрипцию (заявка РСТ WO2005/049808, заявка РСТ WO2003/097839).The nucleotide sequence of the thrA gene encoding aspartokinase homoserine dehydrogenase I from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 337 to 2799 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrA gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrL and thrB genes. The nucleotide sequence of the thrB gene encoding homoserine kinase from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 2801 to 3733 in sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrB gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrA and thrC genes. The nucleotide sequence of the thrC gene encoding a threonine synthase from Escherichia coli is known (nucleotide numbers 3734 to 5020 in the sequence with accession number NC_000913.2 in the GenBank database, gi: 49175990). The thrC gene is located on the chromosome of E. coli K-12 strain between the thrB gene and the open uaaX reading frame. All three of these genes function as one threonine operon. To enhance the expression of a threonine operon, it is desirable to remove an attenuator region from the operon that affects transcription (PCT application WO2005 / 049808, PCT application WO2003 / 097839).

Мутантный ген thrA, кодирующий аспартокиназу-гомосериндегидрогеназу I, устойчивую к ингибированию треонином по типу обратной связи, так же, как и гены thrB и thrC, может быть получен в виде единого оперона из хорошо известной плазмиды pVIC40, которая представлена в штамме-продуценте Е.coli ВКПМ В-3996. Плазмида pVIC40 подробно описана в патенте США 5705371.The mutant thrA gene encoding aspartokinase homoserine dehydrogenase I, which is resistant to threonine inhibition by feedback type, as well as the thrB and thrC genes, can be obtained as a single operon from the well-known plasmid pVIC40, which is represented in the producer strain E. coli VKPM B-3996. Plasmid pVIC40 is described in detail in US Pat. No. 5,705,371.

Ген rhtA расположен на 18 минуте хромосомы Е.coli около оперона glnHPQ, который кодирует компоненты транспортной системы глутамина, ген rhtA идентичен ORF1 (ген ybiF, номера нуклеотидов с 764 по 1651 в последовательности с инвентарным номером ААА218541 в базе данных GenBank, gi:440181), расположен между генами рехВ и ompX. Участок ДНК, экспрессирующийся с образованием белка, кодируемого рамкой считывания ORF1, был назван геном rhtA (rht: resistance to homoserine and threonine). Также было показано, что мутация rhtA23 представляет собой замену А-на-G в положении -1 по отношению к старт-кодону ATG (тезисы 17th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology, тезисы 1997 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology, San Francisco, California August 24-29, 1997, abstract No. 457; Европейская заявка ЕР 1013765 A).The rhtA gene is located 18 minutes from the E. coli chromosome near the glnHPQ operon, which encodes the components of the glutamine transport system, the rhtA gene is identical to ORF1 (ybiF gene, nucleotide numbers 764 to 1651 in sequence with accession number AAA218541 in the GenBank database, gi: 440181) , located between the genes pXB and ompX. A region of DNA expressed to form the protein encoded by the ORF1 reading frame was named the rhtA gene (rht: resistance to homoserine and threonine). The rhtA23 mutation has also been shown to represent an A-to-G substitution at position -1 with respect to the ATG start codon (abstract 17 th International Congress of Biochemistry and Molecular Biology, abstract 1997 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology, San Francisco, California August 24-29, 1997, abstract No. 457; European application EP 1013765 A).

Нуклеотидная последовательность гена asd из E.coli известна (номера нуклеотидов с 3572511 по 3571408 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в базе данных GenBank, gi: 161313 07) и может быть получена с помощью ПЦР (полимеразная цепная реакция; ссылка на White T.J. et al., Trends Genet., 5, 185 (1989)) с использованием праймеров, синтезированных на основе нуклеотидной последовательности указанного гена. Гены asd из других микроорганизмов могут быть получены сходным образом.The nucleotide sequence of the asd gene from E. coli is known (nucleotide numbers 3572511 to 3571408 in sequence with accession number NC_000913.1 in the GenBank database, gi: 161313 07) and can be obtained by PCR (polymerase chain reaction; link to White TJ et al., Trends Genet., 5, 185 (1989)) using primers synthesized based on the nucleotide sequence of the gene. Asd genes from other microorganisms can be obtained in a similar way.

Также нуклеотидная последовательность гена aspC из E.coli известна (номера нуклеотидов с 983742 по 984932 в последовательности с инвентарным номером NC_000913.1 в базе данных GenBank, gi:16128895) и может быть получена с помощью ПЦР. Гены aspC из других микроорганизмов могут быть получены сходным образом.Also, the nucleotide sequence of the aspC gene from E. coli is known (nucleotide numbers 983742 to 984932 in the sequence with accession number NC_000913.1 in the GenBank database, gi: 16128895) and can be obtained by PCR. AspC genes from other microorganisms can be obtained in a similar way.

Бактерия-продуцент L-лизинаL-lysine producing bacterium

Примеры бактерий-продуцентов L-лизина, принадлежащих к роду Escherichia, включают мутанты, обладающие устойчивостью к аналогу L-лизина. Аналог L-лизина ингибирует рост бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, но это ингибирование полностью или частично снимается, когда в среде также присутствует L-лизин. Примеры аналога L-лизина включают, но не ограничиваются оксализином, лизингидроксаматом, S-(2-аминоэтил)-L-цистеином (АЕС), γ-метиллизном, α-хлорокапролактамом и так далее. Мутанты, обладающие устойчивостью к указанным аналогам лизина, могут быть получены путем обработки бактерий, принадлежащих к роду Escherichia, традиционными мутагенами. Конкретные примеры бактериальных штаммов, используемых для получения L-лизина, включают штамм Escherichia coli AJ11442 (FERM BP-1543, NRRL В-12185; смотри патент США 4346170) и штамм Escherichia coli VL611. В этих микроорганизмах аспартокиназа устойчива к ингибированию L-лизином по принципу обратной связи.Examples of bacteria producing L-lysine belonging to the genus Escherichia include mutants that are resistant to the L-lysine analogue. The L-lysine analogue inhibits the growth of bacteria belonging to the genus Escherichia, but this inhibition is completely or partially removed when L-lysine is also present in the medium. Examples of the L-lysine analogue include, but are not limited to, oxalysine, lysine hydroxyamate, S- (2-aminoethyl) -L-cysteine (AEC), γ-methyllysis, α-chlorocaprolactam, and so on. Mutants that are resistant to these lysine analogues can be obtained by treating bacteria belonging to the genus Escherichia with traditional mutagens. Specific examples of bacterial strains used to produce L-lysine include Escherichia coli strain AJ11442 (FERM BP-1543, NRRL B-12185; see US Pat. No. 4,346,170) and Escherichia coli strain VL611. In these microorganisms, aspartokinase is resistant to feedback inhibition by L-lysine.

Штамм WC196 может быть использован в качестве бактерии-продуцента L-лизина Escherichia coli. Данный бактериальный штамм был получен путем селекции фенотипа устойчивости к АЕС у штамма W3110, производного от штамма Escherichia coli K-12. Полученный штамм был назван Escherichia coli AJ13069 и был депонирован в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агентство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry), в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), 6 декабря 1994 года и получил инвентарный номер FERM Р-14690. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора 29 сентября 1995 года, и штамм получил инвентарный номер FERM BP-5252 (патент США 5827698).Strain WC196 can be used as a bacterium producer of L-lysine Escherichia coli. This bacterial strain was obtained by selection of the phenotype of resistance to AEC in strain W3110, derived from strain Escherichia coli K-12. The resulting strain was named Escherichia coli AJ13069 and was deposited at the National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, the Ministry of International Trade and Industry), currently called the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Organizational Depository for Patenting, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan ( National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan), December 6, 1994 and received accession number FERM P -14690. Then, the strain was internationally deposited in accordance with the terms of the Budapest Treaty on September 29, 1995, and the strain received accession number FERM BP-5252 (US patent 5827698).

Примеры родительских штаммов для получения бактерий, продуцирующих L-лизин, согласно настоящему изобретению, также включают штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-лизина. Примеры ферментов, вовлеченных в биосинтез L-лизина, включают, но не ограничиваются ими, дигидродипиколинатсинтазу (dapA), аспартокиназу (lysC), дигидродипиколинатредуктазу (dapB), диаминопимелатдекарбоксилазу (lysA), диаминопимелатдегидрогеназу (ddh) (патент США 6,040,160), фосфоенолпируваткарбоксилазу(ррс), аспартатсемиальдегиддегидрогеназу (asd), никотинамидадениндинуклеотидтрансгидрогеназу (pntAB) и аспартазу (aspA) (европейская заявка ЕР 1253195 А). Кроме того, родительские штаммы могут иметь повышенный уровень экспрессии гена, вовлеченного в процесс дыхания (суо) (европейская заявка ЕР 1170376 А), гена, кодирующего никотинамиднуклеотидтрансгидрогеназу (pntAB) (патент США 5,830,716), гена ybjE (заявка РСТ WO 2005/073390), или комбинации этих генов.Examples of parental strains for producing L-lysine producing bacteria of the present invention also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-lysine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of enzymes involved in the biosynthesis of L-lysine include, but are not limited to, dihydrodipicolinate synthase (dapA), aspartokinase (lysC), dihydrodipicolinate reductase (dapB), diaminopimelate carboxylase (lysA), diaminopromenolephenolate ), aspartate semialdehyde dehydrogenase (asd), nicotinamide adenine dinucleotide transhydrogenase (pntAB) and aspartase (aspA) (European application EP 1253195 A). In addition, parental strains may have an increased level of expression of the gene involved in the respiration process (suo) (European application EP 1170376 A), the gene encoding nicotinamide nucleotranshydrogenase (pntAB) (US patent 5,830,716), the ybjE gene (PCT application WO 2005/073390) , or combinations of these genes.

Примеры родительских штаммов для получения бактерий, продуцирующих L-лизин, согласно настоящему изобретению, также включают штаммы, в которых снижена или отсутствует активность ферментов, которые катализируют реакции образования отличных от L-лизина соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-лизина. Примеры ферментов, которые катализируют реакции образования отличных от L-лизина соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-лизина, включают гомосериндегидрогеназу, лизиндекарбоксилазу (патент США 5,827,698) и малатдегидрогеназу(заявка РСТ WO 2005/010175).Examples of parent strains for the production of L-lysine producing bacteria according to the present invention also include strains in which enzyme activity is reduced or absent which catalyze the formation of compounds other than L-lysine branching off from the main L-lysine biosynthesis pathway. Examples of enzymes that catalyze the formation of non-L-lysine compounds branching off from the main L-lysine biosynthesis pathway include homoserine dehydrogenase, lysine decarboxylase (US Pat. No. 5,827,698) and malate dehydrogenase (PCT application WO 2005/010175).

Бактерия-продуцент L-цистеинаL-cysteine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-цистеина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli JM15, трансформированный различными аллелями гена cysE, кодирующими устойчивые к ингибированию по типу обратной связи серинацетилтрансферазы (патент США 6218168, патентная заявка РФ 2003121601); штамм Е.coli W3110, содержащий сверхэкспрессированные гены, кодирующие белок, способный к секреции соединений, токсичных для клетки (патент США 5972663); штаммы Е.coli, содержащие цистеиндесульфогидразу со сниженной активностью (патент Японии JP11155571A2); штамм Е.coli W3110 с повышенной активностью позитивного транскрипционного регулятора цистеинового регулона, кодируемого геном cysB (международная заявка РСТ WO 0127307A1) и подобные им.Examples of parental strains used to produce L-cysteine-producing bacteria according to the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain JM15 transformed with various cysE alleles encoding inhibition resistant cysE feedback type serine acetyltransferase (US patent 6218168, patent application of the Russian Federation 2003121601); E. coli strain W3110 containing overexpressed genes encoding a protein capable of secretion of compounds toxic to the cell (US patent 5972663); E. coli strains containing cysteine desulfohydrase with reduced activity (Japanese patent JP11155571A2); E. coli strain W3110 with increased activity of the positive transcriptional regulator of the cysteine regulon encoded by the cysB gene (international PCT application WO 0127307A1) and the like.

Бактерия-продуцент L-лейцинаL-Leucine Producer Bacteria

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-лейцина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli, устойчивые к аналогам лейцина, включающих, например, β-2-тиенилаланин, 3-гидроксилейцин, 4-азалейцин и 5,5,5-трифлуоролейцин (выложенные патентные заявки Японии 62-34397 и 8-70879), штаммы Е.coli, полученные с помощью генно-инженерных методов, описанных в заявке РСТ 96/06926; Е.coli штамм Н-9068 (JP8-70879A), и подобные им.Examples of parent strains used to produce the L-leucine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains that are resistant to leucine analogues, including, for example, β-2 -thienylalanine, 3-hydroxyleucine, 4-azaleucine and 5,5,5-trifluoroleucine (Japanese Patent Laid-open 62-34397 and 8-70879), E. coli strains obtained using the genetic engineering methods described in PCT 96 / 06926; E. coli strain H-9068 (JP8-70879A), and the like.

Бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез L-лейцина. Примеры таких генов включают в себя гены оперона leuABCD и предпочтительно представлены мутантным геном leuA, кодирующим изопропилмалатсинтазу со снятым ингибированием L-лейцином по типу обратной связи (патент США 6403342). Кроме того, бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, кодирующих белки, которые экспортируют L-аминокислоту из бактериальной клетки. Примеры таких генов включают в себя гены b2682 и b2683 (гены ygaZH) (европейская заявка ЕР 1239041 А2).The bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in the biosynthesis of L-leucine. Examples of such genes include the leuABCD operon genes and are preferably represented by the mutant leuA gene encoding feedback feedback depleted L-leucine isopropyl malate synthase (US Pat. No. 6,333,342). In addition, the bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins that export the L-amino acid from a bacterial cell. Examples of such genes include the b2682 and b2683 genes (ygaZH genes) (European application EP 1239041 A2).

Бактерия-продуцент L-гистидинаL-histidine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-гистидина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются бактериями-продуцентами L-гистидина, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli 24 (ВКПМ В-5945, патент РФ 2003677); штамм Е.coli 80 (ВКПМ В-7270, патент РФ 2119536); штаммы Е.coli NRRL B-12116-B12121 (патент США 4388405); штаммы Е.coli H-9342 (FERM ВР-6675) и Н-9343 (FERM ВР-6676) (патент США 6344347); штамм Е.coli H-9341 (FERM BP-6674) (Европейский патент 1085087); штамм Е.coli AI80/pFM201 (патент США 6258554) и подобными им.Examples of parent strains used to produce L-histidine producing bacteria of the present invention include, but are not limited to, L-histidine producing bacteria belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 24 (VKPM B-5945, patent RF 2003677); E. coli strain 80 (VKPM B-7270, RF patent 2119536); E. coli NRRL B-12116-B12121 strains (US Pat. No. 4,388,405); E. coli strains H-9342 (FERM BP-6675) and H-9343 (FERM BP-6676) (US patent 6344347); E. coli strain H-9341 (FERM BP-6674) (European Patent 1085087); E. coli strain AI80 / pFM201 (US Pat. No. 6,258,554) and the like.

Примеры родительских штаммов для получения бактерий, продуцирующих L-гистидин, согласно настоящему изобретению, также включают штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-гистидина. Примеры таких генов включают гены, кодирующие АТФ-фосфорибозилтрансферазу (hisG), фосфорибозил-АМФ-циклогидролазу (hisI), фосфорибозил-АТФ-фосфогидролазу (hisIE), фосфорибозилформимино-5-аминоимидазолкарбоксамидриботидизомеразу (hisA), амидотрансферазу (hisH), гистидинолфосфатаминотрансферазу (hisC), гистидинолфосфатазу (hisB), гистидинолдегидрогеназу (hisD) и т.д.Examples of parent strains for producing bacteria producing L-histidine according to the present invention also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-histidine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of such genes include genes encoding ATP-phosphoribosyltransferase (hisG), phosphoribosyl-AMP-cyclohydrolase (hisI), phosphoribosyl-ATP-phosphohydrolase (hisIE), phosphoribosylformimino-hisimonosulfonamide (isomerizide aminoside) isomerase histidinolphosphatase (hisB), histidinol dehydrogenase (hisD), etc.

Известно, что гены, кодирующие ферменты биосинтеза L-гистидина (hisG, hisBHAFI), ингибируются L-гистидином, поэтому способность к продукции L-гистидина также может быть значительно усилена введением мутации, придающей устойчивость к ингибированию по типу обратной связи, в ген АТФ-фосфорибозидтрансферазы (hisG) (патенты РФ. 2003677 и 2119536).It is known that genes encoding L-histidine biosynthesis enzymes (hisG, hisBHAFI) are inhibited by L-histidine, therefore, the ability to produce L-histidine can also be significantly enhanced by introducing a feedback inhibition mutation into the ATP-gene phosphoriboside transferase (hisG) (RF patents. 2003677 and 2119536).

Специфические примеры штаммов, обладающих способностью к продукции L-гистидина, включают Е.coli FERM-P 5038 и 5048, в которые был введен вектор, содержащий ДНК, кодирующую фермент биосинтеза L-гистидина (заявка Японии 56-005099 А), штаммы E.coli, в которые введен ген rht, для экспорта аминокислоты (европейская заявка ЕР1016710А), штамм Е.coli 80, которому придана устойчивость к сульфагуанидину, DL-1,2,4-триазол-3-аланину и стрептомицину (ВКПМ В-7270, патент РФ. 2119536), и т.д.Specific examples of strains with the ability to produce L-histidine include E. coli FERM-P 5038 and 5048, into which a vector containing DNA encoding the L-histidine biosynthesis enzyme (Japanese application 56-005099 A), strains E. coli, into which the rht gene is introduced, for the export of amino acids (European application EP1016710A), strain E. coli 80, which is given resistance to sulfaguanidine, DL-1,2,4-triazole-3-alanine and streptomycin (VKPM B-7270, RF patent. 2119536), etc.

Бактерия-продуцент L-глутаминовой кислотыL-glutamic acid producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli VL334 thrC+ (Европейский патент ЕР 1172433). Штамм Е.coli VL334 (ВКПМ В-1641) является ауксотрофом по L-изолейцину и L-треонину с мутациями в генах thrC и ilvA (патент США 4278765). В этот штамм была перенесена природная аллель гена thrC методом общей трансдукции с использованием бактериофага Р1, выращенного на клетках природного штамма Е.coli K12 (ВКПМ В-7). В результате был получен штамм, ауксотроф по L-изолейцину, VL334thrC+ (ВКПМ В-8961), который обладает способностью к продукции L-глутаминовой кислоты.Examples of parental strains used to produce the L-glutamic acid producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain VL334 thrC + (European patent EP 1172433). Strain E. coli VL334 (VKPM B-1641) is an auxotroph of L-isoleucine and L-threonine with mutations in the thrC and ilvA genes (US patent 4278765). The natural allele of the thrC gene was transferred to this strain by the general transduction method using bacteriophage P1 grown on cells of the natural E. coli K12 strain (VKPM B-7). The result was a strain, auxotroph for L-isoleucine, VL334thrC + (VKPM B-8961), which is capable of producing L-glutamic acid.

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, дефектные по активности α-кетоглутаратдегидрогеназы, или штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-глутаминовой кислоты. Примеры таких ферментов включают глутаматдегидрогеназу(gdh), глутаминсинтетазу (glnA), глутаматсинтетазу (gltAB), изоцитратдегидрогеназу (icdA), аконитатгидратазу (acnA, acnB), цитратсинтазу (gltA), фосфоенолпируваткарбоксилазу (ррс), пируватдегидрогеназу (aceEF, lpdA), пируваткиназу (pykA, pykF), фосфоенолпируватсинтазу (ppsA), енолазу (eno), фосфоглицеромутазу (pgmA, pgmI), фосфоглицераткиназу (pgk), глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу (gapA), триозофосфатизомеразу(tpiA), фруктозобифосфатальдолазу (fbp), фосфофруктокиназу (pfkA, pfkB) и глюкозофосфатизомеразу (pgi).Examples of parent strains used to produce the L-glutamic acid producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains defective in α-ketoglutarate dehydrogenase activity, or strains in which the expression of one or more genes encoding L-glutamic acid biosynthesis enzymes. Examples of such enzymes include glutamate dehydrogenase (gdh), glutamine synthetase (glnA), glutamate synthetase (gltAB), isocitrate dehydrogenase (icdA), aconitate hydrate, acnA, acnu zarzudenosefruzidazufarzudenosephase (glutamine), phosphate synthase pykA, pykF), phosphoenolpyruvate synthase (ppsA), enolase (eno), phosphoglycerometase (pgmA, pgmI), phosphoglycerate kinase (pgk), glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogen phosphate dehydrogenase (gapA) isofluosophosphate pfkB) and glucose phosphatisomerase (pgi).

Примеры штаммов, модифицированных таким образом, что усилена экспрессия гена цитратсинтетазы, гена фосфоенолпируваткарбоксилазы и/или гена глутаматдегидрогеназы, включают описанные в европейских заявках ЕР 1078989А, ЕР 955368А и ЕР 952221А.Examples of strains modified in such a way that expression of the citrate synthetase gene, phosphoenolpyruvate carboxylase gene and / or glutamate dehydrogenase gene is enhanced include those described in European applications EP 1078989A, EP 955368A and EP 952221A.

Примеры родительских штаммов для получения продуцирующих L-глутаминовую кислоту бактерий, согласно настоящему исследованию, также включают штаммы, в которых снижена или отсутствует активность ферментов, которые катализируют синтез отличных от L-глутаминовой кислоты соединений, ответвляющихся от основного пути биосинтеза L-глутаминовой кислоты. Примеры таких ферментов включают изоцитратлиазу, α-кетоглутаратдегидрогеназу, фосфотрансацетилазу, ацетаткиназу, синтазу ацетогидроксикислот, ацетолактатсинтазу, форматацетилтрансферазу, лактатдегидрогеназу и глутаматдекарбоксилазу. Бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, лишенные активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или обладающие сниженной активностью α-кетоглутаратдегидрогеназы, и способы их получения описаны в патентах США 5,378,616 и 5,573,945. Конкретно, примеры таких штаммов включают в себя следующие штаммы:Examples of parental strains for producing L-glutamic acid producing bacteria according to the present study also include strains in which enzyme activity is reduced or absent that catalyzes the synthesis of compounds other than L-glutamic acid branching from the main pathway of L-glutamic acid biosynthesis. Examples of such enzymes include isocitrate lyase, α-ketoglutarate dehydrogenase, phosphotransacetylase, acetate kinase, acetohydroxy acid synthase, acetolactate synthase, format acetyl transferase, lactate dehydrogenase and glutamate decarboxylase. Bacteria belonging to the genus Escherichia, lacking the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase or having reduced activity of α-ketoglutarate dehydrogenase, and methods for their preparation are described in US patents 5,378,616 and 5,573,945. Specifically, examples of such strains include the following strains:

E.coli W3110sucA::KmR E.coli W3110sucA :: Km R

Е.coli AJ12624 (FERM ВР-3853)E. coli AJ12624 (FERM BP-3853)

Е.coli AJ12628 (FERM BP-3854)E. coli AJ12628 (FERM BP-3854)

Е.coli AJ12949 (FERM BP-4881).E. coli AJ12949 (FERM BP-4881).

Е.coli W3110sucA::KmR - это штамм, полученный в результате разрушения гена α-кетоглутаратдегидрогеназы (далее называемого "ген sucA") в штамме Е.coli W3110. У этого штамма активность α-кетоглутаратдегидрогеназы отсутствует полностью.E. coli W3110sucA :: Km R is a strain obtained by disrupting the α-ketoglutarate dehydrogenase gene (hereinafter referred to as the “sucA gene”) in E. coli strain W3110. In this strain, the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase is completely absent.

Другие примеры бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты включают в себя бактерии, принадлежащие к роду Escherichia и обладающие устойчивостью к антиметаболитам аспарагиновой кислоты и дефицитные по активности α-кетоглутаратдегидрогеназы, например, штамм AJ 13199 (FERM BP-5807) (патент США 5,908,768), или штамм FERM P-12379, дополнительно обладающий низкой активностью по расщеплению L-глутаминовой кислоты (патент США 5,393,671); штамм Е.coli AJ 13138 (FERM BP-5565) (патент США 6,110,714) и подобные им.Other examples of bacteria producing L-glutamic acid include bacteria belonging to the genus Escherichia and resistant to aspartic acid antimetabolites and deficient in the activity of α-ketoglutarate dehydrogenase, for example, strain AJ 13199 (FERM BP-5807), US patent 5,908,768), or strain FERM P-12379, additionally having low activity for the cleavage of L-glutamic acid (US patent 5,393,671); E. coli strain AJ 13138 (FERM BP-5565) (US patent 6,110,714) and the like.

Примеры бактерии-продуцента L-глутаминовой кислоты включают в себя мутантные штаммы, принадлежащие к роду Pantoea, которые лишены активности α-кетоглутаратдегидрогеназы или имеют сниженную активность α-кетоглутаратдегидрогеназы, и могут быть получены описанным выше способом. Примерами таких штаммов являются штамм Pantoea ananatis AJ 13356 (патент США 6,331,419), штамм Pantoea ananatis AJ 13356, депонированный в Национальном Институте Биологических Наук и Человеческих Технологий, Агентство Промышленной Науки и Технологии, Министерство Международной Торговли и Промышленности (National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (в настоящее время называющийся Национальный Институт Прогрессивной Промышленной Науки и Технологии, Международный Депозитарий Организмов для Целей Патентования, Централ 6, 1-1, Хигаши 1-Чоме, Тсукуба-ши, Ибараки-кен, 305-8566, Япония - National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) 19 февраля, 1998 и получивший инвентарный номер FERM P-16645. Затем было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора от 11 января 1999 г., и штамм получил инвентарный номер FERM BP-6615. Штамм Pantoea ananatis AJ 13356 не имеет α-KGDH активности в результате разрушения гена αKGDH-E1 субъединицы (sucA). Вышеупомянутый штамм при выделении был идентифицирован как Enterobacter agglomerans и депонирован как штамм Enterobacter agglomerans AJ 13356. Тем не менее позднее он был классифицирован как Pantoea ananatis на основе нуклеотидной последовательности 16S рРНК и других доказательств. Несмотря на то, что штамм AJ 13356 был депонирован в указанный выше депозитарий как Enterobacter agglomerans, для целей данного описания он будет упоминаться как Pantoea ananatis.Examples of the L-glutamic acid producing bacterium include mutant strains belonging to the genus Pantoea that are devoid of α-ketoglutarate dehydrogenase activity or have reduced α-ketoglutarate dehydrogenase activity, and can be obtained as described above. Examples of such strains are Pantoea ananatis AJ 13356 strain (US patent 6,331,419), Pantoea ananatis AJ 13356 strain deposited at the National Institute of Biological Sciences and Human Technologies, Agency for Industrial Science and Technology, Department of International Trade and Industry (National Institute of Bioscience and Human- Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry) (currently called the National Institute for Advanced Industrial Science and Technology, International Organizational Depository for Patenting, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan - National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depositary, Central 6, 1-1, Higashi 1-Chome, Tsukuba-shi, Ibaraki- ken, 305-8566, Japan) February 19, 1998 and received accession number FERM P-16645. Then, the international deposit of this strain was made according to the conditions of the Budapest Treaty of January 11, 1999, and the strain received accession number FERM BP-6615. The strain Pantoea ananatis AJ 13356 does not have α-KGDH activity as a result of the destruction of the αKGDH-E1 gene subunit (sucA). The above strain, when isolated, was identified as Enterobacter agglomerans and deposited as Enterobacter agglomerans AJ 13356. However, it was later classified as Pantoea ananatis based on the 16S rRNA nucleotide sequence and other evidence. Although strain AJ 13356 has been deposited as Enterobacter agglomerans at the above depository, for the purposes of this description it will be referred to as Pantoea ananatis.

Бактерия-продуцент L-фенилаланинаL-phenylalanine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-фенилаланина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм AJ 12739 (tyrA::Tn10, tyrR) (ВКМП В-8197); штамм HW1089 (АТСС-55371), содержащий ген pheA34 (патент США 5354672); мутантный штамм MWEC101-b (KR8903681); штаммы NRRL B-12141, NRRL B-12145, NRRL В-12146 и NRRL В-12147 (патент США 4407952) и пободные им. Также в качестве родительских штаммов могут быть использованы бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, - продуценты L-фенилаланина, такие как штамм E.coli K-12[W3110(tyrA)/pPHAB] (FERM ВР-3566), штамм E.coli К-12[W3110(tyrA)/pPHAD] (FERM BP-12659), штамм E.coli K-12[W3110(tyrA)/pPHATerm] (FERM BP-12662) и штамм E.coli K-12[W3110(tyrA)/pBR-aroG4, pACMAB], названный как AJ12604 (FERM BP-3579) (Европейский патент ЕР488424 В1). Кроме того, также могут быть использованы бактерии-продуценты L-фенилаланина, принадлежащие к роду Escherichia с повышенной активностью белков, кодируемых геном yedA или геном yddG (патентные заявки США 2003/0148473 А1 и 2003/0157667 А1).Examples of parental strains used to produce the L-phenylalanine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as strain AJ 12739 (tyrA :: Tn10, tyrR) (VKMP B-8197) ; strain HW1089 (ATCC-55371) containing the pheA34 gene (US patent 5354672); mutant strain MWEC101-b (KR8903681); strains NRRL B-12141, NRRL B-12145, NRRL B-12146 and NRRL B-12147 (US patent 4407952) and the like. Also, bacteria belonging to the genus Escherichia, producers of L-phenylalanine, such as E. coli K-12 strain [W3110 (tyrA) / pPHAB] (FERM BP-3566), E. coli K strain, can be used as parent strains. -12 [W3110 (tyrA) / pPHAD] (FERM BP-12659), E. coli K-12 strain [W3110 (tyrA) / pPHATerm] (FERM BP-12662) and E. coli K-12 strain [W3110 (tyrA ) / pBR-aroG4, pACMAB], named as AJ12604 (FERM BP-3579) (European patent EP488424 B1). In addition, L-phenylalanine producing bacteria belonging to the genus Escherichia with increased activity of the proteins encoded by the yedA gene or yddG gene can also be used (US patent applications 2003/0148473 A1 and 2003/0157667 A1).

Бактерия-продуцент L-триптофанаL-tryptophan producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-триптофана согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются бактериями-продуцентами L-триптофана, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штаммы Е.coli JP4735/pMU3028 (DSM10122) и JP6015/pMU91 (DSM10123), лишенные активности триптофанил-тРНК синтетазы, кодируемой мутантным геном trpS (патент США 5756345); штамм Е.coli SV164 (pGH5), содержащий аллель serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, не ингибируемую серином по типу обратной связи и аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, не ингибируемую триптофаном по типу обратной связи (патент США 6180373); штаммы Е.coli AGX17 (pGX44) (NRRL В-12263) и AGX6(pGX50)aroP (NRRL В-12264), в которых отсутствует активность триптофаназы (патент США 4371614); штамм Е.coli AGX17/pGX50, pACKG4-pps, в котором усилена способность к синтезу фосфоенолпирувата (заявка РСТ WO 9708333, патент США 6319696), и подобные им. Также могут быть использованы бактерии-продуценты L-триптофана, принадлежащие к роду Escherichia, в которых увеличена активность белка, кодируемого геном yedA или геном yddG (заявки на патент США 2003/0148473 А1 и 2003/0157667 А1).Examples of parent strains used to produce L-tryptophan producing bacteria of the present invention include, but are not limited to, L-tryptophan producing bacteria belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strains JP4735 / pMU3028 (DSM10122) and JP6015 / pMU91 (DSM10123) lacking the activity of tryptophanyl tRNA synthetase encoded by the mutant trpS gene (US patent 5756345); E. coli strain SV164 (pGH5) containing a serA allele encoding a phosphoglycerate dehydrogenase non-feedback inhibitable serine and a trpE allele encoding anthranilate synthase non-feedback inhibitory tryptophan (US Pat. No. 6,180,373); E. coli strains AGX17 (pGX44) (NRRL B-12263) and AGX6 (pGX50) aroP (NRRL B-12264) in which tryptophanase activity is absent (US patent 4371614); E. coli strain AGX17 / pGX50, pACKG4-pps, which enhances the ability to synthesize phosphoenolpyruvate (PCT application WO 9708333, US patent 6319696), and the like. L-tryptophan-producing bacteria belonging to the genus Escherichia can also be used in which the activity of the protein encoded by the yedA gene or yddG gene is increased (US patent applications 2003/0148473 A1 and 2003/0157667 A1).

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-триптофана, согласно настоящему изобретению, также включают в себя штаммы, в которых увеличена активность одного или нескольких ферментов, выбранных из группы, состоящей из антранилатсинтазы, фосфоглицератдегидрогеназы, и триптофансинтазы. И антранилатсинтаза, и фосфоглицератдегидрогеназа подвержены ингибированию L-триптофаном и L-серином по типу обратной связи, так что в эти ферменты могут быть введены мутации, снижающие чувствительность к ингибированию по типу обратной связи. Специфические примеры штаммов с такой мутацией включают Е.coli SV164, антранилатсинтаза которой не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи, и штамм-трансформант, полученный введением в Е.coli SV164 плазмиды pGH5 (заявка РСТ WO 94/08031), которая содержит мутантный ген serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, которая не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи.Examples of parent strains used to produce the L-tryptophan producing bacterium of the present invention also include strains in which the activity of one or more enzymes selected from the group consisting of anthranilate synthase, phosphoglycerate dehydrogenase, and tryptophan synthase is increased. Both anthranilate synthase and phosphoglycerate dehydrogenase are feedback inhibited by L-tryptophan and L-serine, so mutations can be introduced into these enzymes that reduce the sensitivity to feedback inhibition. Specific examples of strains with such a mutation include E. coli SV164, whose anthranilate synthase is not sensitive to feedback inhibition, and a transformant strain obtained by introducing the plasmid pGH5 into E. coli SV164 (PCT application WO 94/08031), which contains the mutant gene serA encoding phosphoglycerate dehydrogenase, which is not sensitive to feedback inhibition.

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-триптофана, согласно настоящему изобретению, также включают в себя штаммы, в которые введен триптофановый оперон, содержащий ген, кодирующий антранилатсинтазу, которая не чувствительна к ингибированию по типу обратной связи (заявка Японии 57-71397 А, заявка Японии 62-244382 А, патент США 4,371,614). Кроме того, способность к продукции L-триптофана может быть придана путем усиления экспрессии гена (из триптофанового оперона), кодирующего триптофансинтазу (trpBA). Триптофансинтаза состоит из двух субъединиц α и β, которые кодируются trpA и trpB соответственно. Кроме того, способность к продукции L-триптофана может быть увеличена усилением экспрессии оперона изоцитратлиазы-малатсинтазы (заявка РСТ WO 2005/103275).Examples of parental strains used to produce the L-tryptophan producing bacterium of the present invention also include strains that have introduced a tryptophan operon containing a gene encoding anthranilate synthase that is not sensitive to feedback inhibition (Japanese application 57- 71397 A, Japanese Patent Application 62-244382 A, U.S. Patent 4,371,614). In addition, the ability to produce L-tryptophan can be imparted by enhancing the expression of a gene (from the tryptophan operon) encoding tryptophan synthase (trpBA). Tryptophan synthase consists of two subunits α and β, which are encoded by trpA and trpB, respectively. In addition, the ability to produce L-tryptophan can be increased by enhancing the expression of the isocytratliase-malatesynthase operon (PCT application WO 2005/103275).

Бактерия-продуцент L-пролинаL-proline producing bacterium

Примеры бактерий-продуцентов L-пролина, используемых в качестве родительского штамма согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli 702ilvA (ВКПМ В-8012), дефицитного по гену ilvA и способного к продукции L-пролина (Европейский патент ЕР 1172433). Бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, вовлеченных в биосинтез L-пролина. Предпочтительно, примеры таких генов для бактерий-продуцентов L-пролина, включают ген proB, кодирующий глутаматкиназу с десенсибилизированной регуляцией L-пролином по типу обратной связи (патент Германии 3127361). Кроме того, бактерия согласно настоящему изобретению может быть улучшена путем усиления экспрессии одного или нескольких генов, кодирующих белки, экскретирующие L-аминокислоту из бактериальной клетки. Примерами таких генов являются гены b2682 и b2683 (ygaZH гены) (Европейская патентная заявка ЕР1239041А2).Examples of L-proline producing bacteria used as the parent strain of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 702ilvA (VKPM B-8012), deficient in the ilvA gene and capable of producing L-proline (European patent EP 1172433). The bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes involved in the biosynthesis of L-proline. Preferably, examples of such genes for bacterium-producing L-proline include the proB gene encoding glutamate kinase with desensitized feedback regulation of L-proline (German patent 3127361). In addition, the bacterium of the present invention can be improved by enhancing the expression of one or more genes encoding proteins that secrete the L-amino acid from a bacterial cell. Examples of such genes are the b2682 and b2683 genes (ygaZH genes) (European Patent Application EP1239041A2).

Примеры бактерий, принадлежащих к роду Escherichia и обладающих способностью к продукции L-пролина, включают следующие штаммы Е.coli: NRRL В-12403 и NRRL В-12404 (патент Великобритании GB 2075056), ВКПМ В-8012 (патентная заявка РФ 2000124295), плазмидные мутанты, описанные в патенте Германии DE 3127361, плазмидные мутанты, описанные у Bloom F.R. et al (The 15th Miami winter symposium, 1983, p.34), и подобные им.Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia and having the ability to produce L-proline include the following E. coli strains: NRRL B-12403 and NRRL B-12404 (UK patent GB 2075056), VKPM B-8012 (RF patent application 2000124295), plasmid mutants described in German patent DE 3127361, plasmid mutants described in Bloom FR et al (The 15 th Miami winter symposium, 1983, p. 34), and the like.

Бактерия-продуцент L-аргининаL-arginine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-аргинина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются штаммами, принадлежащими к роду Escherichia, такими как штамм Е.coli 237 (ВКПМ В-7925) (патентная заявка США 2002/058315 A1) и его производные, содержащие мутантную N-ацетилглутаматсинтазу (патентная заявка РФ 2001112869), штамм Е.coli 382 (ВКПМ В-7926) (Европейская патентная заявка ЕР 1170358А1), штамм-продуцент аргинина, в который введен ген argA, кодирующий N-ацетилглутаматсинтетазу (Европейская патентная заявка ЕР 1170361А1), и подобные им.Examples of parental strains used to produce the L-arginine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as E. coli strain 237 (VKPM B-7925) (US patent application 2002 / 058315 A1) and its derivatives containing mutant N-acetylglutamate synthase (RF patent application 2001112869), E. coli 382 strain (VKPM B-7926) (European patent application EP 1170358A1), arginine producing strain into which the argA gene encoding the gene encoding N-acetylglutamatesynthetase (European Patent Application EP 117036 1A1), and the like.

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-аргинина, согласно настоящему изобретению, также включают в себя штаммы, в которых усилена экспрессия одного или нескольких генов, кодирующих ферменты биосинтеза L-аргинина. Примеры ферментов биосинтеза L-аргинина включают N-ацетилглутамилфосфатредуктазу (argC), орнитинацетилтрансферазу (argJ), N-ацетилглутаматкиназу (argB), ацетилорнитинтрансаминазу (argD), орнитинкарбамоилтрансферазу (argF), синтетазу аргининсукциниловой кислоты (argG), лиазу аргининсукциниловой кислоты (argH) и карбамоилфосфатсинтетазу(carAB).Examples of parental strains used to produce the L-arginine producing bacterium of the present invention also include strains in which the expression of one or more genes encoding L-arginine biosynthesis enzymes is enhanced. Examples of L-arginine biosynthesis enzymes include N-acetylglutamylphosphate reductase (argC), ornithine acetyltransferase (argJ), N-acetyl glutamate kinase (argB), acetylornithine transaminase (argD), ornithinecarbamoyltransurase arginic acid, argN, argin, argin, argin, argin, carbamoylphosphate synthetase (carAB).

Бактерия-продуцент цитруллинаCitrulline Producing Bacteria

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента цитруллина согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, принадлежащие к роду Escherichia, такие как мутантные по N-ацетилглутаматсинтазе штаммы Е.coli 237/pMADS11, 237/pMADS12 и 237/pMADS13 (RU 2215783, ЕР 1170361 В1, US 6790647B2).Examples of parental strains used to produce the citrulline producer bacteria of the present invention include, but are not limited to, strains belonging to the genus Escherichia, such as N-acetylglutamate synthase mutant strains E. coli 237 / pMADS11, 237 / pMADS12 and 237 / pMADS13 (RU 2215783, EP 1170361 B1, US 6790647B2).

Также бактерию-продуцент цитруллина можно легко получить из любой бактерии-продуцента аргинина, например, из штамма Е.coli 382 (ВКПМ В-7926), путем инактивации аргининсукцинатсинтазы, кодируемой геном argG.Also, the citrulline producing bacterium can be easily obtained from any arginine producing bacterium, for example, from E. coli 382 strain (VKPM B-7926), by inactivation of arginine succinate synthase encoded by the argG gene.

Фраза "инактивация аргининсукцинатсинтазы" означает, что бактерия модифицирована таким образом, что модифицированная бактерия содержит неактивную аргининсукцинатсинтазу или также она может означать, что бактерия не способна синтезировать аргининсукцинатсинтазу. Инактивация аргининсукцинатсинтазы может быть осуществлена путем инактивации гена argG.The phrase "inactivation of arginine succinate synthase" means that the bacterium is modified so that the modified bacterium contains inactive arginine succinate synthase, or it may also mean that the bacterium is not capable of synthesizing arginine succinate synthase. Inactivation of arginine succinate synthase can be accomplished by inactivation of the argG gene.

Фраза "инактивация гена argG" означает, что модифицированный ген кодирует полностью нефункциональный белок. Также возможно, что область модифицированной ДНК не способна к естественной экспрессии гена из-за делеции части гена или всего гена, сдвига рамки считывания гена, введения миссенс/нонсенс мутации(-ий) или модификации прилегающих к гену областей, включая последовательности, контролирующие экспрессию гена, такие как промотор, энхансер, аттенюатор, сайт связывания рибосомы и т.д.The phrase "inactivation of the argG gene" means that the modified gene encodes a fully non-functional protein. It is also possible that the region of the modified DNA is not capable of naturally expressing the gene due to deletion of part of the gene or the entire gene, shift of the reading frame of the gene, insertion of the missense / nonsense mutation (s), or modification of regions adjacent to the gene, including sequences that control gene expression such as promoter, enhancer, attenuator, ribosome binding site, etc.

Наличие или отсутствие гена argG на хромосоме бактерии может быть определено хорошо известными методами, включая ПЦР, блоттинг по Саузерну и т.п. Кроме того, уровень экспрессии гена можно оценить определением количества транскрибируемой с гена РНК с использованием различных известных методов, включая блоттинг по Нозерну, количественную ОТ-ПЦР и т.п. Количество белка, кодируемого геном argG, можно определить известными методами, включая электрофорез в SDS-ПААГ с последующим иммуноблоттингом (Вестерн-блоттинг) и т.д.The presence or absence of the argG gene on the bacterial chromosome can be determined by well-known methods, including PCR, Southern blotting, and the like. In addition, the level of gene expression can be estimated by determining the amount of RNA transcribed from the gene using various known methods, including Northern blotting, quantitative RT-PCR, etc. The amount of protein encoded by the argG gene can be determined by known methods, including SDS-PAGE electrophoresis followed by immunoblotting (Western blotting), etc.

Экспрессия гена argG может быть ослаблена введением в ген на хромосоме такой мутации, что внуктриклеточная активность кодируемого геном белка уменьшена по сравнению с таковой в немодифицированном штамме. Такой мутацией гена может быть замена одного или более оснований для аминокислотной замены в кодируемом геном белке («миссенс»-мутация), введение стоп-кодона («нонсенс»-мутация), делеция одного или более оснований для сдвига рамки считывания, вставка гена устойчивости к антибиотику или делеция гена или его части (Qiu, Z. and Goodman, M.F., J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, D. H. et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793-796 (2000)). Экспрессия гена argG также может быть ослаблена путем модификации экспрессии регуляторных последовательостей, таких как промотор, последовательность Shine-Dalgarno (SD) и т.д (заявка РСТ WO 95/34672; Carrier T.A. and Keasling J.D., Biotechnol Prog 15, 58-64 (1999)).The expression of the argG gene can be attenuated by introducing a mutation into the gene on the chromosome so that the intracellular activity of the protein encoded by the gene is reduced compared to that in the unmodified strain. Such a gene mutation may be the replacement of one or more bases for amino acid substitution in the encoded protein (the Missense mutation), the introduction of a stop codon (the "nonsense" mutation), the deletion of one or more bases for reading frame shift, insertion of the resistance gene an antibiotic or deletion of a gene or part thereof (Qiu, Z. and Goodman, MF, J. Biol. Chem., 272, 8611-8617 (1997); Kwon, DH et al, J. Antimicrob. Chemother., 46, 793 -796 (2000)). The expression of the argG gene can also be attenuated by modifying the expression of regulatory sequences such as a promoter, Shine-Dalgarno (SD) sequence, etc. (PCT application WO 95/34672; Carrier TA and Keasling JD, Biotechnol Prog 15, 58-64 ( 1999)).

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

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

Бактерия-продуцент орнитинаOrnithine-producing bacteria

Бактерия-продуцент орнитина может быть легко получена из любой бактерии-продуцента аргинина, например, штамма Е.coli 382 (ВКПМ В-7926), путем инактивации орнитинкарбамоилтрансферазы, кодируемой генами argF и argI. Методы для инактивации орнитинкарбамоилтрансферазы описаны выше.The ornithine producing bacterium can be easily obtained from any arginine producing bacterium, for example, E. coli 382 strain (VKPM B-7926), by inactivating the ornithine carbamoyltransferase encoded by the argF and argI genes. Methods for inactivating ornithine carbamoyltransferase are described above.

Бактерия-продуцент L-валинаL-valine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-валина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются ими, штаммы, модифицированные с целью сверхэкспрессии оперона ilvGMEDA (патент США 5998178). Желательно удалить область оперона ilvGMEDA, которая необходима для ослабления экспрессии, с тем чтобы экспрессия оперона не ослаблялась образующимся L-валином. Далее, желательно разрушить в опероне ген ilvA, с тем чтобы снизить активность треониндеаминазы.Examples of parental strains used to produce the L-valine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, strains modified to overexpress the ilvGMEDA operon (US Pat. No. 5,998,178). It is desirable to remove the region of the ilvGMEDA operon that is necessary to attenuate expression so that the expression of the operon is not attenuated by the resulting L-valine. Further, it is desirable to destroy the ilvA gene in the operon in order to reduce the activity of threonine deaminase.

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-валина, согласно настоящему изобретению, также включают в себя мутантные штаммы, имеющие мутацию аминоацил-тРНК-синтетазы (патент США 5658766). Например, может использоваться штамм E.coli VL1970, который имеет мутацию в гене ileS, кодирующем изолейцин-тРНК-синтетазу. Штамм E.coli VL1970 депонирован в Российской Национальной Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 24 июня 1988 г. с инвентарным номером ВКПМ В-4411.Examples of parental strains used to produce the L-valine producing bacterium of the present invention also include mutant strains having an aminoacyl tRNA synthetase mutation (US Pat. No. 5,658,766). For example, E. coli strain VL1970, which has a mutation in the ileS gene encoding isoleucine-tRNA synthetase, can be used. The strain E.coli VL1970 was deposited in the Russian National Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on June 24, 1988 with accession number VKPM B-4411.

Далее, в качестве родительских штаммов также могут использоваться мутантные штаммы, для роста которых требуется липоевая кислота, и/или с недостаточным количеством Н+-АТФазы (заявка РСТ WO 96/06926).Further, mutant strains that require lipoic acid and / or with an insufficient amount of H + -ATPase (PCT application WO 96/06926) can also be used as parent strains.

Бактерия-продуцент L-изолейцинаL-isoleucine producing bacterium

Примеры родительских штаммов, используемых для получения бактерии-продуцента L-изолейцина, согласно настоящему изобретению, включают в себя, но не ограничиваются ими, мутантные штаммы с устойчивостью к 6-диметиламинопурину (заявка Японии 5-304969А), мутантные штаммы с устойчивость к аналогу изолейцина, такому как тиаизолейцин и гидроксамат изолейцина, и мутантные штаммы, дополнительно имеющие устойчивость к DL-этионину и/или гидроксамату аргинина (заявка Японии 5-130882А). Кроме того, в качестве родительских штаммов также могут использоваться рекомбинантные штаммы, трансформированные генами, кодирующими белки, вовлеченные в биосинтез L-изолейцина, такие как треониндеаминаза и ацетогидроксатсинтаза (заявка Японии 2-458А, патент Франции 0356739 и патент США 5998178).Examples of parent strains used to produce the L-isoleucine producing bacterium of the present invention include, but are not limited to, mutant strains resistant to 6-dimethylaminopurine (Japanese application 5-304969A), mutant strains resistant to isoleucine analogue such as thiaisoleucine and isoleucine hydroxamate, and mutant strains additionally resistant to DL-ethionine and / or arginine hydroxamate (Japanese application 5-130882A). In addition, recombinant strains transformed with genes encoding proteins involved in the biosynthesis of L-isoleucine, such as threonine deaminase and acetohydroxate synthase (Japanese application 2-458A, French patent 0356739 and US patent 5998178) can also be used as parent strains.

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

Способом согласно настоящему изобретению является способ получения L-аминокислоты, включающий стадии выращивания бактерии согласно настоящему изобретению в питательной среде с целью продукции и накопления L-аминокислоты в питательной среде, и выделения L-аминокислоты из культуральной жидкости.The method according to the present invention is a method for producing an L-amino acid, comprising the steps of growing a bacterium according to the present invention in a nutrient medium for the purpose of producing and accumulating an L-amino acid in a nutrient medium and isolating the L-amino acid from the culture fluid.

Согласно настоящему изобретению выращивание, выделение и очистка L-аминокислоты из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена способом, подобным традиционным способам ферментации, в которых аминокислота продуцируется с использованием бактерии.According to the present invention, the cultivation, isolation and purification of an L-amino acid from a culture or similar liquid may be carried out in a manner similar to traditional fermentation methods in which the amino acid is produced using a bacterium.

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. В качестве источника углерода используют различные углеводороды, такие как глюкоза и сахароза, а также различные органические кислоты. В зависимости от вида ассимиляции используемого микроорганизма может использоваться спирт, включая этанол и 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, гидролизат соевых бобов, ферментолизат микроорганизмов. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. В качестве витаминов могут использоваться тиамин, дрожжевой экстракт и т.п.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. Various hydrocarbons, such as glucose and sucrose, as well as various organic acids, are used as a carbon source. Depending on the type of assimilation of the microorganism used, alcohol may be used, including ethanol and glycerin. Various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural nitrogen sources, such as peptone, soybean hydrolyzate, microorganism fermentolizate, 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. As vitamins, thiamine, yeast extract, and the like can be used.

Выращивание осуществляется предпочтительно в аэробных условиях, таких как перемешивание культуральной жидкости на качалке, взбалтывание с аэрацией, при температуре в пределах от 20 до 40°С, предпочтительно в пределах от 30 до 38°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 до 5 дней приводит к накоплению целевой L-аминокислоты в культуральной среде.The cultivation is preferably carried out under aerobic conditions, such as mixing the culture fluid on a rocking chair, shaking with aeration, at a temperature in the range from 20 to 40 ° C, preferably in the range from 30 to 38 ° 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. Typically, growing for 1 to 5 days leads to the accumulation of the target L-amino acid in the culture medium.

После выращивания твердые остатки, такие как клетки, могут быть удалены из культуральной жидкости методом центрифугирования или фильтрацией через мембрану, а затем L-аминокислота может быть выделена и очищена методами ионообменной 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 the L-amino acid can be isolated and purified by ion exchange chromatography, concentration and / or crystallization.

ПримерыExamples

Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на следующие не ограничивающие настоящее изобретение примеры.The present invention will be described in more detail below with reference to the following non-limiting examples of the invention.

Пример 1. Конструирование штамма с инактивированным опероном astCADBE.Example 1. Construction of a strain with inactivated operon astCADBE.

1. Деления оперона astCADBE1. The divisions of the astCADBE

Штамм, содержащий делецию оперона astCADBE, был сконструирован с использованием методики "Red-зависимой интеграции". Фрагмент ДНК, содержащий маркер CmR, кодируемый геном cat, был получен в ПЦР с использованием праймеров Р1 (SEQ ID NO: 11) и Р2 (SEQ ID NO: 12) и плазмиды pMW118-attL-Cm-attR в качестве матрицы. Использовали следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 94°С в течение 30 сек; последующие 25 циклов: 30 сек при 94°С, 30 сек при 55°С, 90 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 2 мин при 72°С.The strain containing the deletion of the astCADBE operon was constructed using the method of "Red-dependent integration." A DNA fragment containing the Cm R marker encoded by the cat gene was obtained by PCR using primers P1 (SEQ ID NO: 11) and P2 (SEQ ID NO: 12) and plasmid pMW118-attL-Cm-attR as a template. The following temperature profile for PCR was used: denaturation at 94 ° C for 30 sec; subsequent 25 cycles: 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 55 ° C, 90 sec at 72 ° C; and final polymerization: 2 min at 72 ° C.

Полученный ПЦР-продукт очищали в агарозном геле и использовали для электропорации в штамм Е.coli MG1655, содержащий плазмиду pKD46 с термочувствительным репликоном.The obtained PCR product was purified on an agarose gel and used for electroporation into E. coli strain MG1655 containing the plasmid pKD46 with a heat-sensitive replicon.

Электрокомпетентные клетки были получены следующим образом: ночную культуру штамма Е.coli MG1655/pKD46 выращивали при 30°С в среде LB с добавкой ампициллина (100 мг/л), разводили в 100 раз, добавив 5 мл среды SOB (Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989), содержащей ампициллин и L-арабинозу (1 мМ). Полученную культуру растили с перемешиванием при 30°С до достижения OD600≈0.6, после чего делали клетки электрокомпетентными путем концентрирования в 100 раз и трехкратного отмывания ледяной деионизированной Н2О. Электропорацию проводили с использованием 70 мкл клеток и ≈100 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 два пассажа на L-агаре с Cm при 42°С, и полученные колонии проверяли на чувствительность к ампициллину.Electrocompetent cells were obtained as follows: the overnight culture of E. coli strain MG1655 / pKD46 was grown at 30 ° C in LB medium supplemented with ampicillin (100 mg / L), diluted 100 times by adding 5 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 (1 mM). The resulting culture was grown with stirring at 30 ° С until OD 600 ≈0.6 was reached, after which the cells were made electrocompetent by 100-fold concentration and three times washing with ice-cold deionized H 2 O. Electroporation was performed using 70 μl of cells and ≈100 ng of PCR product. After electroporation, 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 plates with L-agar containing 30 μg / ml chloramphenicol and grown at 37 ° C to select Cm R recombinants. Then, to remove plasmid pKD46, two passages were performed on L-agar with Cm at 42 ° C, and the obtained colonies were tested for sensitivity to ampicillin.

2. Подтверждение делеции оперона astCADBE с использованием ПЦР.2. Confirmation of the deletion of the astCADBE operon using PCR.

Мутанты с делегированным опероном astCADBE, содержащие ген устойчивости Cm, были проверены с помощью ПЦР. Локус-специфичные праймеры Р3 (SEQ ID NO: 13) и Р4 (SEQ ID NO: 14) были использованы для проверки делеции с помощью ПЦР. Использовался следующий температурный профиль для ПЦР-проверки: денатурация при 94°С в течение 30 сек; профиль для 30 циклов: 30 сек при 94°С, 30 сек при 54°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 ~6.1 т.п.н. Длина продукта ПЦР, полученного в результате реакции с использованием в качестве матрицы клеток мутантного штамма, составляет ~1.7 т.п.н. Мутантный штамм был назван MG1655 Δ astCADBE::cat.Mutants with the astCADBE delegated operon containing the Cm resistance gene were verified by PCR. Locus-specific primers P3 (SEQ ID NO: 13) and P4 (SEQ ID NO: 14) were used to verify deletion by PCR. The following temperature profile was used for PCR testing: denaturation at 94 ° C for 30 sec; profile for 30 cycles: 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 54 ° 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 ~ 6.1 kb. The length of the PCR product obtained by the reaction using a mutant strain as a matrix of cells is ~ 1.7 kb. The mutant strain was named MG1655 Δ astCADBE :: cat.

Пример 2. Продукция L-треонина штаммом Е.coli B-3996-ΔastCADBE.Example 2. Production of L-threonine by E. coli strain B-3996-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию треонина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-треонина Е.coli В-3996 с помощью Р1-трансдукции (Miller, J.H. (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма B-3996-ΔchaC/ В-3996- ΔastCADBE. Штамм В-3996 был депонирован 19 ноября 1987 года во Всесоюзном научном центре антибиотиков (РФ, 117105 Москва, Нагатинская ул., 3-А) с инвентарным номером РИА 1867. Указанный штамм также был депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 7 апреля 1987 г. с инвентарным номером В-3996.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on the production of threonine, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli B-3996 L-threonine producer strain using P1 transduction (Miller, JH ( 1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain B-3996-ΔchaC / B-3996-ΔastCADBE. Strain B-3996 was deposited on November 19, 1987 at the All-Union Scientific Center for Antibiotics (RF, 117105 Moscow, Nagatinskaya St., 3-A) with inventory number RIA 1867. The strain was also deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF , 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) April 7, 1987 with inventory number B-3996.

Оба штамма Е.coli, В-3996 и B-3996-ΔastCADBE, могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Для получения посевной культуры указанные штаммы могут быть выращены при 32°С в течение 18 часов на роторной качалке (250 об/мин) в пробирках размером 20×200 мм, содержащих 2 мл L-бульона с 4% сахарозой. Затем в ферментационную среду может быть внесено по 0.21 мл (10%) посевной культуры. Ферментация может быть проведена в 2 мл минимальной ферментационной среды в пробирках размером 20×200 мм. Клетки могут быть выращены в течение 65 часов при 32°C с перемешиванием (250 об/мин).Both strains of E. coli, B-3996 and B-3996-ΔastCADBE, can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. To obtain a seed culture, these strains can be grown at 32 ° C for 18 hours on a rotary shaker (250 rpm) in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth with 4% sucrose. Then, 0.21 ml (10%) of the seed culture can be added to the fermentation medium. Fermentation can be carried out in 2 ml of minimal fermentation medium in test tubes measuring 20 × 200 mm. Cells can be grown for 65 hours at 32 ° C with stirring (250 rpm).

После выращивания количество накопленного в среде L-треонина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол: уксусная кислота: вода = 4:1:1 (v/v). Для визуализации может быть использован раствор (2%) нингидрина в ацетоне. Пятно, содержащее L-треонин, может быть вырезано; L-треонин может быть элюирован 0.5% водным раствором CdCl2, после чего количество L-треонина может быть оценено спектрофотометрическим методом при длине волны 540 нм.After growing, the amount of L-threonine accumulated in the medium can be determined by paper chromatography using the mobile phase of the following composition: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). For visualization, a solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used. A stain containing L-threonine can be excised; L-threonine can be eluted with a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , after which the amount of L-threonine can be estimated spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.

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

ГлюкозаGlucose 80.080.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 22.022.0 NaClNaCl 0.80.8 KH2PO4 KH 2 PO 4 2.02.0 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 0.80.8 FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 0.020.02 MnSO4 5H2OMnSO 4 5H 2 O 0.020.02 Тиамин гидрохлоридThiamine hydrochloride 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 СаСО3 CaCO 3 30.030.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводят до 7.0. Антибиотик добавляют в среду после стерилизации.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0. The antibiotic is added to the medium after sterilization.

Пример 3. Продукция L-лизина штаммом Е.coli AJ11442-ΔastCADBE.Example 3. Production of L-lysine by E. coli strain AJ11442-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию лизина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-лизина Е.coli AJ11442 с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма AJ11442- ΔastCADBE. В составе плазмиды pCABD2 имеются ген dapA, кодирующий дигидродипиколинатсинтазу с мутацией, снимающей ингибирование L-лизином по типу обратной связи, ген lysC, кодирующий аспартокиназу III с мутацией, снимающей ингибирование L-лизином по типу обратной связи, ген dapB, кодирующий дигидродипиколинатредуктазу, и ген ddh, кодирующий диаминопимелатдегидрогеназу (US Patent 6,040,160).To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on lysine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to E. coli AJ11442 L-lysine producer strain using P1 transduction (Miller JH (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain AJ11442-ΔastCADBE. The plasmid pCABD2 contains the dapA gene that encodes a dihydrodipicolinate synthase with a mutation that removes feedback inhibition of L-lysine, the lysC gene that encodes aspartokinase III with a mutation that removes feedback by inhibition of L-lysine, the dapB gene that encodes dihydrodipzucine and dihydrodipzicoline ddh encoding diaminopimelate dehydrogenase (US Patent 6,040,160).

Штаммы Е.coli AJ11442 и AJ11442-ΔastCADBE могут быть выращены в L-среде, содержащей 20 мг/л стрептомицина, при 37°С; и 0.3 мл полученных культур может быть внесено в 20 мл ферментационной среды, содержащей необходимые антибиотики, в колбы объемом 500 мл. Культивирование может проводиться при 37°С в течение 16 часов с использованием возвратно-поступательной качалки со скоростью перемешивания 115 об/мин. После выращивания количество L-лизина и остаточной глюкозы в среде может быть измерено известным способом (Biotech-analyzer AS210, производитель - Sakura Seiki Co.). Затем для каждого из штаммов может быть рассчитан выход L-лизина в пересчете на потребленную глюкозу.The E. coli strains AJ11442 and AJ11442-ΔastCADBE can be grown in L-medium containing 20 mg / l streptomycin at 37 ° C; and 0.3 ml of the obtained cultures can be introduced into 20 ml of a fermentation medium containing the necessary antibiotics into 500 ml flasks. Cultivation can be carried out at 37 ° C for 16 hours using a reciprocating rocking chair with a stirring speed of 115 rpm. After growing, the amount of L-lysine and residual glucose in the medium can be measured in a known manner (Biotech-analyzer AS210, manufacturer - Sakura Seiki Co.). Then, for each of the strains, the yield of L-lysine in terms of glucose consumed can be calculated.

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

ГлюкозаGlucose 40.040.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 24.024.0 K2HPO4 K 2 HPO 4 1.01.0 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 1.01.0 FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 0.010.01 MnSO4 5H2OMnSO 4 5H 2 O 0.010.01 Дрожжевой экстрактYeast extract 2.02.0

рН доводят до 7.0 с помощью KOH, и среду автоклавируют при 115°С в течение 10 мин. Глюкозу и MgSO4 7H2O стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов и добавляют в среду до концентрации 30 г/л.The pH was adjusted to 7.0 with KOH and the medium was autoclaved at 115 ° C for 10 minutes. Glucose and MgSO 4 7H 2 O are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours and added to the medium to a concentration of 30 g / l.

Пример 4. Продукция L-цистеина штаммом Е.coli JM15(ydeD)-ΔastCADBE.Example 4. Production of L-cysteine by E. coli strain JM15 (ydeD) -ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-цистеина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-цистеина Е.coli JM15(ydeD) с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма JM15(ydeD)- ΔastCADBE.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-cysteine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 described above ΔastCADBE :: cat can be transferred to the E. coli JM15 L-cysteine producer strain (ydeD) using P1 transduction (Miller JH (1972) Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain the strain JM15 (ydeD) - ΔastCADBE.

Штамм Е.coli JM15(ydeD) является производным штамма Е.coli JM15 (патент США 6218168), который может быть трансформирован ДНК, содержащей ген ydeD, кодирующий мембранный белок, не вовлеченный в пути биосинтеза ни одной из L-аминокислот (патент США 5972663).The E. coli strain JM15 (ydeD) is a derivative of the E. coli strain JM15 (US patent 6218168), which can be transformed with DNA containing the ydeD gene encoding a membrane protein not involved in the biosynthesis of any of the L-amino acids (US patent 5972663 )

Условия ферментации для оценки продукции L-цистеина детально описаны в Примере 6 патента США 6218168.Fermentation conditions for evaluating L-cysteine production are described in detail in Example 6 of US Pat. No. 6,218,168.

Пример 5. Продукция L-лейцина штаммом Е.coli 57-ΔchaC/E.coli 57-ΔastCADBE.Example 5. The production of L-leucine strain E. coli 57-ΔchaC / E. coli 57-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-лейцина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-лейцина Е.coli 57 (ВКПМ В-7386, патент США 6124121) с помощью P1-трансдукции (Miller J.H. (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма 57- ΔastCADBE. Штамм 57 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (РФ, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 19 мая 1997 г. с инвентарным номером ВКПМ В-7386.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-leucine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli 57 L-leucine producer strain (VKPM B-7386, US patent 6124121) using P1 transduction (Miller JH (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain 57-ΔastCADBE. Strain 57 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (RF, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) May 19, 1997 with accession number VKPM B-7386.

Штаммы Е.coli 57 и 57-ΔastCADBE могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Для получения посевной культуры указанные штаммы могут быть выращены на роторной качалке (250 об/мин) при 32°С в течение 18 часов в пробирках размером 20×200 мм, содержащих 2 мл L-бульона с 4% сахарозы. Затем в ферментационную среду может быть внесено по 0.21 мл (10%) посевного материала. Ферментацию можно проводить в 2 мл минимальной ферментационной среды в пробирках размером 20×200 мм. Клетки могут быть выращены в течение 48-72 часов при 32°C с перемешиванием (250 об/мин). Количество L-лейцина может быть измерено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол - уксусная кислота - вода = 4:1:1).Strains of E. coli 57 and 57-ΔastCADBE can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. To obtain a seed culture, these strains can be grown on a rotary shaker (250 rpm) at 32 ° C for 18 hours in 20 × 200 mm test tubes containing 2 ml of L-broth with 4% sucrose. Then, 0.21 ml (10%) of seed can be added to the fermentation medium. Fermentation can be carried out in 2 ml of minimal fermentation medium in test tubes measuring 20 × 200 mm. Cells can be grown for 48-72 hours at 32 ° C with stirring (250 rpm). The amount of L-leucine can be measured using paper chromatography (composition of the mobile phase: butanol - acetic acid - water = 4: 1: 1).

Состав ферментационной среды (рН 7.2) (г/л):The composition of the fermentation medium (pH 7.2) (g / l):

ГлюкозаGlucose 60.060.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 25.025.0 K2HPO4 K 2 HPO 4 2.02.0 MgSO4 H2OMgSO 4 H 2 O 1.01.0 ТиаминThiamine 0.010.01 СаСО3 CaCO 3 25.025.0

Глюкозу и СаСО3 стерилизуют отдельно.Glucose and CaCO 3 are sterilized separately.

Пример 6. Продукция L-гистидина штаммом Е.coli 80-ΔastCADBE.Example 6. Production of L-histidine by E. coli strain 80-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-гистидина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-гистидина Е.coli 80 с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма 80-ΔastCADBE. Штамм 80 описан в патенте РФ 2119536 и депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 15 октября 1999 г. с инвентарным номером ВКПМ В-7270, затем 12 июля 2004 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-histidine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 described above ΔastCADBE :: cat can be transferred to the E. coli 80 L-histidine producing strain using P1 transduction (Miller JH (1972 ), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain the strain 80-ΔastCADBE. Strain 80 is described in RF patent 2119536 and deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) October 15, 1999 with accession number VKPM B-7270, then July 12, 2004 the international deposit of this strain in accordance with the terms of the Budapest Treaty.

Штаммы Е.coli 80 и 80-ΔastCADBE могут быть выращены на L-бульоне при 29°С в течение 6 часов. Затем по 0.1 мл полученных культур может быть внесено в 2 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 29°С в течение 65 часов на роторной качалке (350 об/мин). После выращивания количество накопленного в среде гистидина может быть определено с помощью бумажной хроматографии. Может быть использована подвижная фаза следующего состава: n-бутанол - уксусная кислота - вода = 4:1:1 (v/v). Раствор нингидрина (0.5%) в ацетоне может быть использован для визуализации.Strains of E. coli 80 and 80-ΔastCADBE can be grown on L-broth at 29 ° C for 6 hours. Then, 0.1 ml of the obtained cultures can be introduced into 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm test tubes, and the cultures can be grown at 29 ° С for 65 hours on a rotary shaker (350 rpm). After growing, the amount of histidine accumulated in the medium can be determined by paper chromatography. The mobile phase of the following composition can be used: n-butanol - acetic acid - water = 4: 1: 1 (v / v). A solution of ninhydrin (0.5%) in acetone can be used for visualization.

Состав ферментационной среды (рН 6.0) (г/л):The composition of the fermentation medium (pH 6.0) (g / l):

ГлюкозаGlucose 100.0100.0 Мамено (гидролизат соевых бобов)Mameno (soybean hydrolyzate) 0.2 общего азота0.2 total nitrogen L-пролинL-proline 1.01.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 25.025.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 2,02.0 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 1.01.0 FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 0.010.01 MnSO4 MnSO 4 0.010.01 ТиаминThiamine 0.0010.001 БетаинBetaine 2.02.0 СаСО3 CaCO 3 60.060.0

Глюкозу, пролин, бетаин и СаСО3 стерилизуют отдельно. рН доводят до 6.0 перед стерилизацией.Glucose, proline, betaine and CaCO 3 are sterilized separately. The pH is adjusted to 6.0 before sterilization.

Пример 7. Продукция L-глутаминовой кислоты штаммом Е.coli VL334thrC+-ΔastCADBE.Example 7. The production of L-glutamic acid strain E. coli VL334thrC + -ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-глутаминовой кислоты ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-глутаминовой кислоты Е.coli VL334thrC+(ЕР 1172433) с помощью P1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма VL334thrC+-ΔastCADBE. Штамм VL334thrC+ депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 6 декабря 2004 г. с инвентарным номером ВКПМ В-8961, затем 8 декабря 2004 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on the production of L-glutamic acid, DNA fragments of the chromosome of the above E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat can be transferred to the E. coli L-glutamic acid producer strain VL334thrC + (EP 1172433) using P1 transduction (Miller JH (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain VL334thrC + -ΔastCADBE. The strain VL334thrC + was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) on December 6, 2004 with accession number VKPM B-8961, then on December 8, 2004 this strain was internationally deposited in accordance with the conditions Budapest Treaty.

Штаммы Е.coli VL334thr C+ и VL334thrC+- ΔastCADBE могут быть выращены на чашках с L-агаром при 37°С в течение 18-24 часов. Далее, одна петля клеток может быть перенесена в пробирки, содержащие 2 мл ферментационной среды. Ферментационная среда может содержать глюкозу - 60 г/л, сульфат аммония - 25 г/л, KH2PO4 - 2 г/л, MgSO4 - 1 г/л, тиамин - 0.1 мг/мл, L-изолейцин - 70 мкг/мл и мел - 25 г/л (рН 7.2). Глюкозу и мел стерилизуют отдельно. Выращивание может производиться при 30°С в течение 3 дней с перемешиванием. После выращивания количество полученной L-глутаминовой кислоты может быть определено с помощью бумажной хроматографии (состав подвижной фазы: бутанол-уксусная кислота-вода = 4:1:1) с последующим окрашиванием нингидрином (1% раствор в ацетоне) и дальнейшим элюированием полученных соединений в 50% этаноле с 0.5% CdCl2.Strains of E. coli VL334thr C + and VL334thrC + - ΔastCADBE can be grown on plates with L-agar at 37 ° C for 18-24 hours. Further, one loop of cells can be transferred to tubes containing 2 ml of fermentation medium. The fermentation medium may contain glucose - 60 g / l, ammonium sulfate - 25 g / l, KH 2 PO 4 - 2 g / l, MgSO 4 - 1 g / l, thiamine - 0.1 mg / ml, L-isoleucine - 70 μg / ml and chalk - 25 g / l (pH 7.2). Glucose and chalk are sterilized separately. Cultivation can be carried out at 30 ° C for 3 days with stirring. After growing, the amount of L-glutamic acid obtained can be determined by paper chromatography (mobile phase composition: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1), followed by staining with ninhydrin (1% solution in acetone) and further eluting the obtained compounds in 50% ethanol with 0.5% CdCl 2 .

Пример 8. Продукция L-фенилаланина штаммом Е.coli AJ12739-ΔastCADBE.Example 8. Production of L-phenylalanine by E. coli strain AJ12739-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-фенилаланина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-фенилаланина Е.coli AJ12739 с помощью P1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма AJ12739-AastCADBE. Штамм AJ12739 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 6 ноября 2001 года с инвентарным номером ВКПМ В-8197, затем 23 августа 2002 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on the production of L-phenylalanine, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli L-phenylalanine producer strain AJ12739 using P1 transduction (Miller JH (1972 ), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain AJ12739-AastCADBE. Strain AJ12739 was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhniy proezd, 1) November 6, 2001 with accession number VKPM B-8197, then on August 23, 2002, this strain was internationally deposited according to terms of the Budapest Treaty.

Штаммы Е.coli AJ12739 и AJ12739-ΔastCADBE могут быть выращены при 37°С в течение 18 часов в питательном бульоне, 0.3 мл полученных культур может быть внесено в 3 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 37°С в течение 48 часов на роторной качалке. По окончании ферментации количество накопленного в среде фенилаланина может быть определено с помощью тонкослойной хроматографии (TLC). Для этой цели могут быть использованы TLC-пластинки размером 10×15 см, покрытые 0.11 мм-слоем силикагеля Сорбфил без флуоресцентного индикатора (Акционерное Общество Сорбполимер, Краснодар, Россия). Пластинки Сорбфил могут быть экспонированы в подвижной фазе следующего состава: пропан-2-ол: этилацетат: 25% водного аммиака: вода = 40:40:7:16 (v/v). Раствор (2%) нингидрина в ацетоне может быть использован для визуализации.The E. coli strains AJ12739 and AJ12739-ΔastCADBE can be grown at 37 ° C for 18 hours in nutrient broth, 0.3 ml of the obtained cultures can be introduced into 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes, and cultures can be grown at 37 ° C for 48 hours on a rotary shaker. At the end of the fermentation, the amount of phenylalanine accumulated in the medium can be determined by thin layer chromatography (TLC). For this purpose, 10 × 15 cm TLC plates coated with a 0.11 mm layer of Sorbfil silica gel without a fluorescent indicator can be used (Sorbpolymer Joint-Stock Company, Krasnodar, Russia). Sorbfil plates can be exposed in the mobile phase of the following composition: propan-2-ol: ethyl acetate: 25% aqueous ammonia: water = 40: 40: 7: 16 (v / v). A solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used for visualization.

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

ГлюкозаGlucose 40.040.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 16.016.0 K2HPO4 K 2 HPO 4 0.10.1 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 1.01.0 FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 0.010.01 MnSO4 5H2OMnSO 4 5H 2 O 0.010.01 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 2.02.0 ТирозинTyrosine 0.1250.125 СаСО3 CaCO 3 20.020.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводят до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0.

Пример 9. Продукция L-триптофана штаммом Е.coli SV164 (pGH5)-ΔastCADBE.Example 9. Production of L-tryptophan by E. coli strain SV164 (pGH5) -ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-триптофана ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-триптофана Е.coli SV164 (pGH5) с помощью P1-трансдукции (Miller, J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма SV164(pGH5)-ΔastCADBE. Штамм SV164 содержит аллель trpE, кодирующий антранилатсинтазу, не подверженную ингиброванию триптофаном по типу обратной связи. Плазмида pGH5 содержит мутантный ген serA, кодирующий фосфоглицератдегидрогеназу, не подверженную ингиброванию серином по типу обратной связи. Штамм SV164 (pGH5) подробно описан в патенте США 6180373 или Европейском патенте 0662143.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-tryptophan production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 described above ΔastCADBE :: cat can be transferred to the E. coli L-tryptophan producing strain SV164 (pGH5) using P1 transduction (Miller) , JH (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain SV164 (pGH5) -ΔastCADBE. Strain SV164 contains the trpE allele encoding anthranylate synthase that is not susceptible to tryptophan inhibition by feedback. Plasmid pGH5 contains the mutant gene serA, encoding phosphoglycerate dehydrogenase, not susceptible to serine inhibition by feedback. Strain SV164 (pGH5) is described in detail in US Pat. No. 6,180,373 or European Patent No. 0,662,143.

Штаммы Е.coli SV164(pGH5) и SV164(pGH5)- ΔastCADBE могут быть выращены с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательного бульона с добавлением тетрациклина (маркера плазмиды pGH5, 10 мкг/мл). По 0.3 мл полученных культур может быть внесено в 3 мл ферментационной среды, содержащей тетрациклин (10 мкг/мл), в пробирках размером 20×200 мм, и культуры могут быть выращены при 37°С в течение 48 часов на роторной качалке при 250 об/мин. После выращивания количество накопленного в среде триптофана может быть определено с помощью TLC, как описано в Примере 7.Strains of E. coli SV164 (pGH5) and SV164 (pGH5) - ΔastCADBE can be grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of nutrient broth with tetracycline (plasmid marker pGH5, 10 μg / ml). 0.3 ml of the resulting cultures can be introduced into 3 ml of tetracycline-containing fermentation medium (10 μg / ml) in 20 × 200 mm test tubes, and the cultures can be grown at 37 ° C for 48 hours on a rotary shaker at 250 rpm. / min After growing, the amount of tryptophan accumulated in the medium can be determined using TLC, as described in Example 7.

Компоненты используемой ферментационной среды представлены в Таблице 2; группы компонентов А, В, С, D, Е, F и Н стерилизуют отдельно, как и показано в Таблице 2, во избежание нежелательных взаимодействий во время стерилизации.The components of the fermentation medium used are shown in Table 2; groups of components A, B, C, D, E, F and H are sterilized separately, as shown in Table 2, to avoid undesirable interactions during sterilization.

Пример 10. Продукция L-пролина штаммом Е.coli 702ilvA- ΔastCADBE.Example 10. Production of L-Proline by E. coli strain 702ilvA-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-пролина ДНК-фрагменты из хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент L-пролина Е.coli 702ilvA с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма 702ilvA- ΔastCADBE. Штамм 702ilvA депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) с инвентарным номером ВКПМ В-8012, затем 18 мая 2001 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-proline production, DNA fragments from the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli 702ilvA L-proline producer strain using P1 transduction (Miller JH ( 1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain 702ilvA-ΔastCADBE. Strain 702ilvA was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Road passage, 1) with accession number VKPM B-8012, then on May 18, 2001, this strain was internationally deposited in accordance with the conditions of the Budapest Treaty.

Штаммы Е.coli 702ilvA и 702ilvA-ΔastCADBE могут быть выращены в течение 18-24 часов при температуре 37°С на чашках с L-агаром. Затем ферментация с использованием этих штаммов может производиться в тех же условиях, как описано в Примере 6.Strains of E. coli 702ilvA and 702ilvA-ΔastCADBE can be grown for 18-24 hours at 37 ° C on plates with L-agar. Then fermentation using these strains can be carried out under the same conditions as described in Example 6.

Пример 11. Продукция L-аргинина штаммом Е.coli 382-ΔastCADBE.Example 11. The production of L-arginine strain E. coli 382-ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-аргинина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE:: cat были перенесены в штамм-продуцент L-аргинина Е.coli 382 с помощью P1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) для получения штамма 382-ΔastCADBE. Штамм 382 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (Россия, 117545 Москва, 1-й Дорожный проезд, 1) 10 апреля 2000 года с инвентарным номером ВКПМ В-7926, затем 18 мая 2001 г. было произведено международное депонирование этого штамма согласно условиям Будапештского Договора.To evaluate the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-arginine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 described above ΔastCADBE :: cat were transferred to the E. coli 382 L-arginine producing strain using P1 transduction (Miller JH (1972) , Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain 382-ΔastCADBE. Strain 382 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) (Russia, 117545 Moscow, 1st Dorozhny proezd, 1) on April 10, 2000 with accession number VKPM B-7926, then on May 18, 2001, this strain was internationally deposited according to terms of the Budapest Treaty.

Оба штамма, 382 и 382 ΔastCADBE, выращивали с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательного бульона, по 0.3 мл полученных культур вносили в 3 мл ферментационной среды в пробирки размером 20×200 мм, и культуры выращивали при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке.Both strains, 382 and 382 ΔastCADBE, were grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of nutrient broth, 0.3 ml of the resulting cultures were introduced into 3 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes, and cultures were grown at 32 ° C for 48 hours on a rotary rocking chair.

После выращивания количество накопленного в среде L-аргинина определяли с помощью бумажной хроматографии, при этом использовали следующий состав подвижной фазы: бутанол: уксусная кислота: вода = 4:1:1 (v/v). Раствор нингидрина (2%) в ацетоне использовали для визуализации. Пятно, содержащее L-аргинин, вырезали; L-аргинин элюировали 0.5% водным раствором CdCl2, после чего количество L-аргинина определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 540 нм. Результаты десяти независимых пробирочных ферментации представлены в Таблице 1. Как следует из Таблицы 1, штамм 382-ΔastCADBE накапливал большее количество L-аргинина, чем штамм 382.After growing, the amount of L-arginine accumulated in the medium was determined by paper chromatography, and the following composition of the mobile phase was used: butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 (v / v). A solution of ninhydrin (2%) in acetone was used for visualization. A spot containing L-arginine was excised; L-arginine was eluted with a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , after which the amount of L-arginine was determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm. The results of ten independent in vitro fermentation tests are shown in Table 1. As follows from Table 1, strain 382-ΔastCADBE accumulated more L-arginine than strain 382.

Была использована ферментационная среда следующего состава (г/л):The fermentation medium of the following composition was used (g / l):

ГлюкозаGlucose 48.048.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 35.035.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 2.02.0 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 1.01.0 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 L-изолейцинL-isoleucine 0.10.1 СаСО3 CaCO 3 5.05.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизовали раздельно. СаСО3 стерилизовали сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. рН доводили до 7.0.Glucose and magnesium sulfate were sterilized separately. CaCO 3 was dry heat sterilized at 180 ° C for 2 hours. The pH was adjusted to 7.0.

Пример 12. Продукция L-цитруллина штаммом Е.coli 382ΔargG ΔastCADBE.Example 12. Production of L-citrulline by E. coli strain 382ΔargG ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-цитруллина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент цитруллина Е.coli 382ΔargG с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма 382ΔargG ΔastCADBE. Штамм 382ΔargG может быть получен в результате делеции гена argG на хромосоме штамма 382 (ВКПМ В-7926) с использованием метода, предложенного Datsenko K.A. and Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645), называемого "Red-зависимая интеграция". В соответствии с этой процедурой могут быть сконструированы ПЦР-праймеры, гомологичные как области, прилегающей к гену argG, так и гену, отвечающему за устойчивость к антибиотику. В качестве матрицы в ПЦР может быть использована плазмида pMW118-attL-Cm-attR (WO 05/010175).To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-citrulline production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli 382ΔargG citrulline producing strain using P1 transduction (Miller JH (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain the 382ΔargG ΔastCADBE strain. Strain 382ΔargG can be obtained by deletion of the argG gene on the chromosome of strain 382 (VKPM B-7926) using the method proposed by Datsenko K.A. and Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), called "Red-dependent Integration". In accordance with this procedure, PCR primers homologous to both the region adjacent to the argG gene and the gene responsible for antibiotic resistance can be designed. Plasmid pMW118-attL-Cm-attR (WO 05/010175) can be used as a template in PCR.

Оба штамма Е.coli, 382ΔargG и 382ΔargG ΔastCADBE, могут быть выращены с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательной среды, и 0.3 мл полученных культур могут быть перенесены в 2 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и могут быть культивированы при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке.Both strains of E. coli, 382ΔargG and 382ΔargG ΔastCADBE, can be grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of culture medium, and 0.3 ml of the resulting cultures can be transferred to 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm tubes and can be cultured at 32 ° C for 48 hours on a rotary shaker.

После выращивания количество полученного цитруллина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол-уксусная кислота-вода = 4:1:1. Последующее окрашивание может быть выполнено нингидрином (2% раствор в ацетоне). Содержащее цитруллин пятно может быть вырезано, цитруллин может быть элюирован с использованием 0.5% водного раствора CdCl2, и количество цитруллина может быть определено спектрофотометрически при длине волны 540 нм.After growing, the amount of citrulline obtained can be determined by paper chromatography using a mobile phase of the following composition: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1. Subsequent staining can be performed with ninhydrin (2% solution in acetone). A stain containing citrulline can be excised, citrulline can be eluted using a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , and the amount of citrulline can be determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.

Возможный состав ферментационной среды (г/л):Possible composition of the fermentation medium (g / l):

ГлюкозаGlucose 48.048.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 35.035.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 2.02.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 L-изолейцинL-isoleucine 0.10.1 L-аргининL-arginine 0.10.1 СаСО3 CaCO 3 5.05.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. Значение рН доводят до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.

Пример 13. Продукция орнитина штаммом Е.coli 382 ΔargFΔargI ΔastCADBE.Example 13. The production of ornithine strain E. coli 382 ΔargFΔargI ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию орнитина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент орнитина Е.coli 382ΔargFΔargI с помощью Р1-трансдукции (Miller J.H. (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) с целью получения штамма 382 ΔargFΔargI ΔastCADBE. Штамм 382ΔargFΔargI может быть получен в результате последовательных делеций генов argF и argI на хромосоме штамма 382 (ВКПМ В-7926) с использованием метода, предложенного Datsenko K.A. and Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97(12), 6640-6645), называемого "Red-зависимая интеграция". В соответствии с этой процедурой могут быть сконструированы две пары ПЦР-праймеров, гомологичных как областям, прилегающим к генам argF и argI, так и гену, отвечающему за устойчивость к антибиотику. В качестве матрицы в ПЦР может быть использована плазмида pMW118-attL-Cm-attR (WO 05/010175).To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on the production of ornithine, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli 382ΔargFΔargI ornithine producer strain using P1 transduction (Miller JH (1972). Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, Plainview, NY) to obtain strain 382 ΔargFΔargI ΔastCADBE. Strain 382ΔargFΔargI can be obtained by successive deletions of the argF and argI genes on the chromosome of strain 382 (VKPM B-7926) using the method proposed by Datsenko K.A. and Wanner B.L. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97 (12), 6640-6645), called "Red-dependent Integration". In accordance with this procedure, two pairs of PCR primers can be constructed that are homologous to both the regions adjacent to the argF and argI genes and the gene responsible for antibiotic resistance. Plasmid pMW118-attL-Cm-attR (WO 05/010175) can be used as a template in PCR.

Оба штамма Е.coli, 382ΔargFΔargI и 382ΔargFΔargI ΔastCADBE, могут быть выращены с перемешиванием при 37°С в течение 18 часов в 3 мл питательной среды, и 0.3 мл полученных культур могут быть перенесены в 2 мл ферментационной среды в пробирках 20×200 мм и могут быть культивированы при 32°С в течение 48 часов на роторной качалке.Both strains of E. coli, 382ΔargFΔargI and 382ΔargFΔargI ΔastCADBE, can be grown with stirring at 37 ° C for 18 hours in 3 ml of culture medium, and 0.3 ml of the resulting cultures can be transferred to 2 ml of fermentation medium in 20 × 200 mm and can be cultured at 32 ° C for 48 hours on a rotary shaker.

После выращивания количество полученного орнитина может быть определено с помощью бумажной хроматографии с использованием подвижной фазы следующего состава: бутанол-уксусная кислота-вода = 4:1:1. Последующее окрашивание может быть выполнено нингидрином (2% раствор в ацетоне). Содержащее цитруллин пятно может быть вырезано, цитруллин может быть элюирован с использованием 0.5% водного раствора CdCl2, и количество цитруллина может быть определено спектрофотометрически при длине волны 540 нм.After growing, the amount of ornithine obtained can be determined by paper chromatography using a mobile phase of the following composition: butanol-acetic acid-water = 4: 1: 1. Subsequent staining can be performed with ninhydrin (2% solution in acetone). A stain containing citrulline can be excised, citrulline can be eluted using a 0.5% aqueous solution of CdCl 2 , and the amount of citrulline can be determined spectrophotometrically at a wavelength of 540 nm.

Возможный состав ферментационной среды (г/л):Possible composition of the fermentation medium (g / l):

ГлюкозаGlucose 48.048.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 35.035.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 2.02.0 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 Тиамин HClThiamine HCl 0.00020.0002 Дрожжевой экстрактYeast extract 1.01.0 L-изолейцинL-isoleucine 0.10.1 L-аргининL-arginine 0.10.1 СаСО3 CaCO 3 5.05.0

Глюкозу и сульфат магния стерилизуют отдельно. СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 часов. Значение рН доводят до 7.0.Glucose and magnesium sulfate are sterilized separately. CaCO 3 is sterilized by dry heat at 180 ° C for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.

Пример 14. Продукция L-валина штаммом Е.coli H-81 ΔastCADBE.Example 14. The production of L-valine strain E. coli H-81 ΔastCADBE.

Для оценки влияния инактивации оперона astCADBE на продукцию L-валина ДНК-фрагменты хромосомы описанного выше штамма Е.coli MG1655 ΔastCADBE::cat могут быть перенесены в штамм-продуцент валина Е.coli H-81 методом Р1 трансдукции (Miller J.H. Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) с целью получения штамма H-81 ΔastCADBE.To assess the effect of inactivation of the astCADBE operon on L-valine production, DNA fragments of the chromosome of the E. coli strain MG1655 ΔastCADBE :: cat described above can be transferred to the E. coli H-81 valine producing strain by transduction P1 (Miller JH Experiments in Molecular Genetics , Cold Spring Harbor Lab. Press, 1972, Plainview, NY) for the production of strain H-81 ΔastCADBE.

Оба штамма Е.coli, H-81 и H-81 ΔastCADBE, могут быть выращены при 37°С в течение 18 ч в питательном бульоне и по 0.1 мл каждой из полученных культур могут быть инокулированы в 2 мл среды для ферментации в пробирках 20×200 мм и выращены при 32°С в течение 72 ч на роторной качалке. После культивирования в течение 48 ч и в течение 72 ч количество накопленного L-валина может быть определено с использованием ТСХ. Могут использоваться пластины для ТСХ размером 10×15 см, покрытые 0.11-мм слоем силикагеля Сорбфил без флуоресцентного индикатора (Акционерное Общество Сорбполимер, Краснодар, Россия). Пластинки Сорбфил могут быть экспонированы в подвижной фазе следующего состава: пропан-2-ол: этилацетат: 25% водного аммиака: вода = 40:40:7:16 (v/v). Раствор (2%) нингидрина в ацетоне может быть использован для визуализации.Both strains of E. coli, H-81 and H-81 ΔastCADBE, can be grown at 37 ° C for 18 h in nutrient broth and 0.1 ml of each of the obtained cultures can be inoculated in 2 ml of fermentation medium in 20 × tubes 200 mm and grown at 32 ° C for 72 hours on a rotary shaker. After culturing for 48 hours and for 72 hours, the amount of accumulated L-valine can be determined using TLC. 10 x 15 cm TLC plates coated with a 0.11 mm layer of Sorbfil silica gel without a fluorescent indicator can be used (Sorbpolymer Joint Stock Company, Krasnodar, Russia). Sorbfil plates can be exposed in the mobile phase of the following composition: propan-2-ol: ethyl acetate: 25% aqueous ammonia: water = 40: 40: 7: 16 (v / v). A solution (2%) of ninhydrin in acetone can be used for visualization.

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

ГлюкозаGlucose 60.060.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 15.015.0 KH2PO4 KH 2 PO 4 1.51.5 MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 1.01.0 Mameno (TN)Mameno (TN) 0.40.4 СаСО3 CaCO 3 25.025.0

СаСО3 стерилизуют сухим жаром при 180°С в течение 2 ч. рН доводят до 7.0.CaCO 3 is dry-sterilized at 180 ° C. for 2 hours. The pH is adjusted to 7.0.

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

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

Таблица 1Table 1 ШтаммStrain OD540OD540 Количество L-аргинина, г/лThe amount of L-arginine, g / l 382382 15.7±0.515.7 ± 0.5 8.0±0.28.0 ± 0.2 382-ΔastCADBE382-ΔastCADBE 15.0±0.515.0 ± 0.5 10.5±0.910.5 ± 0.9

Таблица 2table 2 РастворыSolutions КомпонентComponent Конечная концентрация, г/лFinal concentration, g / l АBUT KH2PO4 KH 2 PO 4 1.51.5 NaClNaCl 0.50.5 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 1.51.5 L-метионинL-methionine 0.050.05 L-фенилаланинL-phenylalanine 0.10.1 L-тирозинL-tyrosine 0.10.1 Мамено (общий N)Mameno (total N) 0.070.07 ВAT ГлюкозаGlucose 40.040.0 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 0.030.03 CaCl2 CaCl 2 0.0110.011 СFROM FeSO4 7H2OFeSO 4 7H 2 O 0.0750.075 DD Na2MoO4 2H2ONa 2 MoO 4 2H 2 O 0.000150.00015 Н3ВО3 H 3 IN 3 0.00250.0025 CoCl2 6H2OCoCl 2 6H 2 O 0.000070.00007 CuSO4 5H2OCuSO 4 5H 2 O 0.000250.00025 MnCl2 4H2OMnCl 2 4H 2 O 0.00160.0016 ZnSO4 7H2OZnSO 4 7H 2 O 0.00030.0003 ЕE Тиамин HClThiamine HCl 0.0050.005 FF СаСО3 CaCO 3 30.030.0 GG ПиридоксинPyridoxine 0.030.03 рН раствора А доводят до значения 7.1 с использованием NH4OH.The pH of solution A was adjusted to 7.1 using NH 4 OH.

Claims (4)

1. Бактерия-продуцент L-аргинина, принадлежащая к роду Escherichia, модифицированная таким образом, что оперон astCADBE в указанной бактерии инактивирован.1. L-arginine producing bacterium belonging to the genus Escherichia, modified in such a way that the astCADBE operon in the bacterium is inactivated. 2. Бактерия по п.1, отличающаяся тем, что указанная бактерия принадлежит к виду Escherichia coli.2. The bacterium according to claim 1, characterized in that said bacterium belongs to the species Escherichia coli. 3. Бактерия по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что указанный оперон astCADBE инактивирован за счет делеции оперона astCADBE в хромосоме бактерии.3. The bacterium according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said astCADBE operon is inactivated due to deletion of the astCADBE operon in the bacterial chromosome. 4. Способ получения L-аргинина, включающий:
выращивание бактерии по любому из пп.1-3 в питательной среде; и
выделение L-аргинина из культуральной жидкости.
4. A method of obtaining L-arginine, including:
growing bacteria according to any one of claims 1 to 3 in a nutrient medium; and
isolation of L-arginine from the culture fluid.
RU2010130304/10A 2010-07-21 2010-07-21 METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED RU2482188C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130304/10A RU2482188C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED
PCT/JP2011/066786 WO2012011595A1 (en) 2010-07-21 2011-07-15 A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY HAVING ATTENUATED EXPRESSION OF THE astCADBE OPERON

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130304/10A RU2482188C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010130304A RU2010130304A (en) 2012-01-27
RU2482188C2 true RU2482188C2 (en) 2013-05-20

Family

ID=44509555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130304/10A RU2482188C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2482188C2 (en)
WO (1) WO2012011595A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003126289A (en) * 2003-08-29 2005-02-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (RU) METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACIDS USING BACTERIA OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY CONTAINING INACTIVATED NIR OPERON
RU2007104650A (en) * 2007-02-07 2008-08-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) (RU) BACTERIA OF THE ENTERODACTERIACEAE FAMILY IN WHICH EXPRESSION OF THE OPERON YhcA-E, PRODUCER OF L-AMINO ACID AND METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACID, WAS WEARED

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR356739A (en) 1904-09-20 1905-12-07 Charles Glauser Perrin Winding and time-setting mechanism
SU875663A1 (en) 1978-06-30 1982-09-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Strains e. coli vniigenetika voltage 334 ru no.6 and vniigenetika voltage 334 no.7 producersof l-treonite and method for preparing them
JPS561890A (en) 1979-06-15 1981-01-10 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-phenylalanine by fermentation
JPS565099A (en) 1979-06-25 1981-01-20 Ajinomoto Co Inc Production of l-histidine through fermentation process and microorganism used therefor
JPS5618596A (en) 1979-07-23 1981-02-21 Ajinomoto Co Inc Production of l-lysine through fermentation process
JPS5672695A (en) 1979-11-15 1981-06-16 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-leucine
JPS56144093A (en) 1980-04-14 1981-11-10 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-proline by fermentation
US4371614A (en) 1980-08-22 1983-02-01 Ajinomoto Co., Inc. E.Coli bacteria carrying recombinant plasmids and their use in the fermentative production of L-tryptophan
DE3127361A1 (en) 1981-07-08 1983-02-03 Schering Ag, 1000 Berlin Und 4619 Bergkamen PRODUCTION AND APPLICATION OF PLASMIDES WITH GENES FOR THE BIOSYNTHESIS OF L-PROLIN
JPH06102024B2 (en) 1986-04-16 1994-12-14 味の素株式会社 Novel promoter and gene expression method using the promoter
JP2536570B2 (en) 1987-10-12 1996-09-18 味の素株式会社 Fermentation method for producing L-isoleucine
US5705371A (en) 1990-06-12 1998-01-06 Ajinomoto Co., Inc. Bacterial strain of escherichia coli BKIIM B-3996 as the producer of L-threonine
WO1990004636A1 (en) 1988-10-25 1990-05-03 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Genetiki I Selektsii Promyshlennykh Mikroorganizmov (Vniigenetika) Strain of bacteria escherichia coli, producer of l-threonine
JPH07108228B2 (en) 1990-10-15 1995-11-22 味の素株式会社 Temperature sensitive plasmid
DE69133587D1 (en) 1990-11-30 2008-01-03 Ajinomoto Kk Recombinant DNA sequences encoding enzymes free of feedback inhibition, plasmids containing these sequences, transformed microorganisms useful for production of aromatic amino acids, and their methods of preparation by fermentation
US5534421A (en) 1991-05-30 1996-07-09 Ajinomoto Co., Inc. Production of isoleucine by escherichia coli having isoleucine auxotrophy and no negative feedback inhibition of isoleucine production
PH30131A (en) 1991-08-07 1997-01-21 Ajinomoto Kk Process for producing l-glutamic acid by fermentation
JP3006926B2 (en) 1991-09-04 2000-02-07 協和醗酵工業株式会社 Method for producing L-threonine by fermentation method
JP3036930B2 (en) 1991-11-11 2000-04-24 協和醗酵工業株式会社 Production method of L-isoleucine by fermentation method
JP3151073B2 (en) 1992-02-25 2001-04-03 協和醗酵工業株式会社 Production of amino acids by fermentation
RU2003677C1 (en) 1992-03-30 1993-11-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Strain of bacterium escherichia coli - a producer of l-histidine
DE4232468A1 (en) 1992-09-28 1994-03-31 Consortium Elektrochem Ind Microorganisms for the production of tryptophan and process for their production
DE69219775T3 (en) 1992-10-14 2004-08-05 Ajinomoto Co., Inc. Novel L-threonine-producing microbacterium and a manufacturing method for L-threonine
JP3331472B2 (en) 1992-11-10 2002-10-07 味の素株式会社 Method for producing L-threonine by fermentation method
US5354672A (en) 1992-11-24 1994-10-11 Ian Fotheringham Materials and methods for hypersecretion of amino acids
DE69429452C5 (en) 1993-10-28 2012-10-25 Ajinomoto Co., Inc. PRODUCTION PROCESS OF A SUBSTANCE
JPH07155184A (en) 1993-12-08 1995-06-20 Ajinomoto Co Inc Production of l-lysine by fermentation method
JP3880636B2 (en) 1994-01-10 2007-02-14 味の素株式会社 Method for producing L-glutamic acid by fermentation
US5998178A (en) 1994-05-30 1999-12-07 Ajinomoto Co., Ltd. L-isoleucine-producing bacterium and method for preparing L-isoleucine through fermentation
CN1177926C (en) 1994-06-14 2004-12-01 味之素株式会社 Method for stick bacteria capable of producing L-glutaminic acid and producing 1-glutaminc acid
JP3698758B2 (en) 1994-06-30 2005-09-21 協和醗酵工業株式会社 Method for producing L-leucine by fermentation
WO1996006926A1 (en) 1994-08-30 1996-03-07 Ajinomoto Co., Inc. Process for producing l-valine and l-leucine
ES2256850T5 (en) 1994-12-09 2013-04-15 Ajinomoto Co., Inc. New lysine decarboxylase gene and procedure for the production of L-lysine
WO1997008294A1 (en) 1995-08-23 1997-03-06 Ajinomoto Co., Inc. Process for producing l-glutamic acid by fermentation method
JP4032441B2 (en) 1995-08-30 2008-01-16 味の素株式会社 Method for producing L-amino acid
GB2304718B (en) 1995-09-05 2000-01-19 Degussa The production of tryptophan by the bacterium escherichia coli
DE19539952A1 (en) 1995-10-26 1997-04-30 Consortium Elektrochem Ind Process for the preparation of O-acetylserine, L-cysteine and L-cysteine-related products
JPH09285294A (en) 1996-04-23 1997-11-04 Ajinomoto Co Inc Production of l-glutamic acid by fermentation
US5939307A (en) 1996-07-30 1999-08-17 The Archer-Daniels-Midland Company Strains of Escherichia coli, methods of preparing the same and use thereof in fermentation processes for l-threonine production
RU2119536C1 (en) 1997-01-21 1998-09-27 Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Strain escherichia coli - a producer of l-histidine
DE19726083A1 (en) 1997-06-19 1998-12-24 Consortium Elektrochem Ind Microorganisms and processes for the fermentative production of L-cysteine, L-cystine, N-acetyl-serine or thiazolidine derivatives
RU2140450C1 (en) 1997-10-29 1999-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО "АГРИ") Strains of bacterium escherichia coli - producers of l-leucine (variants)
JP4151094B2 (en) 1997-11-25 2008-09-17 味の素株式会社 Method for producing L-cysteine
AU756507B2 (en) 1998-03-18 2003-01-16 Ajinomoto Co., Inc. L-glutamic acid-producing bacterium and method for producing L-glutamic acid
AU746542B2 (en) 1998-03-18 2002-05-02 Ajinomoto Co., Inc. L-glutamic acid-producing bacterium and method for producing L-glutamic acid
JP4294123B2 (en) 1998-07-03 2009-07-08 協和発酵バイオ株式会社 Method for producing metabolites biosynthesized via phosphoribosyl pyrophosphate
JP4110641B2 (en) 1998-11-17 2008-07-02 味の素株式会社 Method for producing L-methionine by fermentation
RU2148642C1 (en) 1998-12-23 2000-05-10 ЗАО "Научно-исследовательский институт АДЖИНОМОТО-Генетика" (ЗАО "АГРИ") Dna rhtc fragment encoding synthesis of rhtc protein that determines enhanced resistance of bacterium escherichia coli to l-threonine and method of l-amino acid producing
RU2175351C2 (en) 1998-12-30 2001-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО "АГРИ") Escherichia coli dna fragment determining enhanced production of l-amino acids (variants) and method of l-amino acid producing
JP2000262288A (en) 1999-03-16 2000-09-26 Ajinomoto Co Inc Temperature-sensitive plasmid of coryneform bacterium
RU2201454C2 (en) 1999-07-09 2003-03-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Mutant alpha-isopropylmalate synthase (ipms), dna encoding mutant ipms, method of preparing escherichia coli strain, method of l-leucine preparing
JP4427878B2 (en) 1999-08-20 2010-03-10 味の素株式会社 Method for producing L-glutamic acid by fermentation method with precipitation
CA2319283A1 (en) 1999-09-20 2001-03-20 Kuniki Kino Method for producing l-amino acids by fermentation
JP4245746B2 (en) 1999-09-20 2009-04-02 協和発酵バイオ株式会社 Amino acid production by fermentation
DE19949579C1 (en) 1999-10-14 2000-11-16 Consortium Elektrochem Ind Microorganism with deregulated cysteine metabolism, useful for high-level production of cysteine and its derivatives, has increased activity of the CysB transcription regulator
JP4207426B2 (en) 2000-01-21 2009-01-14 味の素株式会社 Method for producing L-lysine
RU2212447C2 (en) 2000-04-26 2003-09-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Strain escherichia coli as producer of amino acid (variants) and method for preparing amino acid (variants)
RU2215783C2 (en) 2001-05-15 2003-11-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото - Генетика" Mutant n-acetylglutamate synthase (variants), dna fragment, strain of microorganism escherichia coli as producer of arginine and method for preparing l-arginine
JP4682454B2 (en) 2000-06-28 2011-05-11 味の素株式会社 Process for producing novel mutant N-acetylglutamate synthase and L-arginine
JP4380029B2 (en) 2000-07-05 2009-12-09 味の素株式会社 Manufacturing method of substances using microorganisms
EP1172433B1 (en) 2000-07-06 2006-06-14 Ajinomoto Co., Inc. Bacterium having ability to produce L-glutamic acid, L-proline or L-arginine and method for producing L-glutamic acid, L-proline or L-arginine
RU2207371C2 (en) 2000-09-26 2003-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Method for preparing l-amino acids of l-glutamic acid family, strain of bacterium escherichia coli as producer of l-amino acid (variants)
RU2208640C2 (en) 2000-07-06 2003-07-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Methof for preparing l-arginine, strain escherichia coli as producer of l-arginine
DE60219969T2 (en) 2001-02-13 2008-01-17 Ajinomoto Co., Inc. Method for the production of L-amino acids by means of bacteria of the genus Escherichia
RU2264459C2 (en) 2001-08-03 2005-11-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" New mutant carbamoyl-phosphate synthase and method for production of carbamoyl-phosphate derivatives
RU2229513C2 (en) 2001-11-23 2004-05-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Method for preparing l-amino acids, strain escherichia coli as producer of l-amino acids (variants)
EP1449918B1 (en) 2001-11-23 2010-06-09 Ajinomoto Co., Inc. Process for producing l-amino acid using escherichia
KR100459758B1 (en) 2002-05-15 2004-12-03 씨제이 주식회사 A nucleotide sequence of threonine operon deregulated from isoleucine and a method for producing L-threonine using a transformed cell containing the same
RU2003121601A (en) 2003-07-16 2005-02-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Аджиномото-Генетика" (ЗАО "АГРИ") (RU) MUTANT SERINACETHYL TRANSFERASE
DE602004014158D1 (en) 2003-07-29 2008-07-10 Ajinomoto Kk PROCESS FOR THE PREPARATION OF L-LYSINE OR L-THREONINE USING ESCHERICHIA BACTERIA WITH ATTRACTIONED MALATENZYMAKTIVITY
JP4380305B2 (en) 2003-11-21 2009-12-09 味の素株式会社 Method for producing L-amino acid by fermentation
BRPI0506369B1 (en) 2004-01-30 2020-11-03 Ajinomoto Co., Inc transgenic microorganism, and, method to produce a l-amino acid
WO2005103275A1 (en) 2004-04-26 2005-11-03 Ajinomoto Co., Ltd. Process for producing l-tryptophan according to fermentation process
JP2010041920A (en) 2006-12-19 2010-02-25 Ajinomoto Co Inc Method for producing l-amino acid
JP2010130899A (en) 2007-03-14 2010-06-17 Ajinomoto Co Inc Microorganism producing l-glutamic acid-based amino acid, and method for producing amino acid
RU2008148283A (en) * 2008-12-09 2010-06-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) (RU) METHOD FOR PRODUCING L-ARGININE USING THE BACTERIA OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY IN WHICH THE EXPRESSION OF THE ARTI GENE WAS DECREASED
JP2012223092A (en) * 2009-08-28 2012-11-15 Ajinomoto Co Inc Method for producing l-amino acid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003126289A (en) * 2003-08-29 2005-02-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (RU) METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACIDS USING BACTERIA OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY CONTAINING INACTIVATED NIR OPERON
RU2007104650A (en) * 2007-02-07 2008-08-20 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" (ЗАО АГРИ) (RU) BACTERIA OF THE ENTERODACTERIACEAE FAMILY IN WHICH EXPRESSION OF THE OPERON YhcA-E, PRODUCER OF L-AMINO ACID AND METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACID, WAS WEARED

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIUPAKIS AK et al. ArgR-independent induction and ArgR-dependent superinduction of the astCADBE operon in Escherichia coli, J Bacteriol, 06.2002, 184(11), 2940-50, Abstract. *
SCHNEIDER BL. et al. Arginine catabolism and the arginine succinyltransferase pathway in. Escherichia coli, J Bacteriol, 08.1998, 180(16), 4278-86, Abstract. *
SCHNEIDER BL. et al. Arginine catabolism and the arginine succinyltransferase pathway in. Escherichia coli, J Bacteriol, 08.1998, 180(16), 4278-86, Abstract. KIUPAKIS AK et al. ArgR-independent induction and ArgR-dependent superinduction of the astCADBE operon in Escherichia coli, J Bacteriol, 06.2002, 184(11), 2940-50, Abstract. *
формула изобретения. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010130304A (en) 2012-01-27
WO2012011595A1 (en) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1848811B1 (en) A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family
EP1899452B1 (en) A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with enhanced expression of the fucpikur operon
US7919283B2 (en) Method for producing an L-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of any of the cynT, cynS, cynX or cynR gene or combination thereof
EP2007873B1 (en) A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE sfmACDFH-fimZ CLUSTER OR THE fimZ GENE
RU2501858C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY
EP1883704B1 (en) A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of the kefb gene
US7794988B2 (en) Method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enterobacteriaceae family with attenuated expression of the rspAB operon
US8691537B2 (en) Method for producing an L-amino acid using a bacterium of the Enterobacteriaceae family with attenuated expression of the rcsA gene
EP1929027B1 (en) A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE ybiV GENE
EP1856243B1 (en) Process for producing an l-amino acid employing a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated leuo expression
WO2007119891A1 (en) A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE fhuA GENE
WO2007013639A1 (en) A METHOD FOR PRODUCING AN L-AMINO ACID USING A BACTERIUM OF THE ENTEROBACTERIACEAE FAMILY WITH ATTENUATED EXPRESSION OF THE cpxR GENE
RU2366703C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-THREONINE WITH USING Escherichia BACTERIUM WITH INACTIVATED tolC GENE
RU2337959C2 (en) METHOD OF OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM, BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE yfeH IS INACTIVATED
RU2497943C2 (en) METHOD OF PRODUCTION OF L-AMINO ACIDS USING BACTERIA OF FAMILY Enterobacteriaceae
RU2359029C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE USING BACTERIUM RELATING TO Escherichia, IN WHICH rcsA GENE IS INACTIVATED
RU2337956C2 (en) METHOD OF L-THREONINE RECEIVING WITH USAGE OF BACTERIA BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH INACTIVATED GENE lrhA
EP1856242B1 (en) Process for producing a l-amino acid employing a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated nac expression
WO2006123763A1 (en) A method for producing an l-amino acid using a bacterium of the enterobacteriaceae family with attenuated expression of the dicb and/or dicf gene
RU2482188C2 (en) METHOD FOR PREPARING L-ARGININE WITH USE OF BACTERIA OF GENUS Escherichia WHEREIN astCADBE OPERON IS INACTIVATED
RU2333954C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-THREONINE AND L-ARGININE USING BACTERIUM BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE ybdA IS INACTIVATED
RU2501857C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY
RU2501856C2 (en) METHOD FOR OBTAINING L-AMINOACID USING BACTERIUM OF Enterobacteriaceae FAMILY
RU2333951C2 (en) METHOD FOR OBTAINING NON-AROMATIC L-AMINO ACID USING BACTERIUM BELONGING TO GENUS Escherichia, IN WHICH GENE kefB IS INACTIVATED
RU2330881C2 (en) L-THREONINE TECHNIQUE USING BACTERIUM OF Escherichia GENUS WITH INACTIVATED yrbG GENE