RU2496864C2 - YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION - Google Patents
YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496864C2 RU2496864C2 RU2010127403/10A RU2010127403A RU2496864C2 RU 2496864 C2 RU2496864 C2 RU 2496864C2 RU 2010127403/10 A RU2010127403/10 A RU 2010127403/10A RU 2010127403 A RU2010127403 A RU 2010127403A RU 2496864 C2 RU2496864 C2 RU 2496864C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glu
- gly
- yeast
- yeast extract
- val
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к дрожжевому экстракту, содержащему γ-Glu-X-Gly или γ-Glu-X, и к способу его получения. Дрожжевой экстракт согласно настоящему изобретению применим в области производства пищевых продуктов, таких как приправы и продукты для здоровья.The present invention relates to a yeast extract containing γ-Glu-X-Gly or γ-Glu-X, and to a method for its preparation. The yeast extract according to the present invention is applicable in the field of food products such as seasonings and health products.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Дрожжевой экстракт придает пищевым продуктам «atsumi» (густоту), вкус «umami» и широко используется в качестве приправы в области пищевых продуктов. Известно, что особенно глутатион (далее также упоминается как «GSH»), представляющий собой трипептид, состоящий из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, придает пищевым продуктам вкус «kokumi» (Ueda et al., Agric. Biol. Chem., 54, 163-169 (1990), Ueda et al., Biosci. Biotechnolo. Biochem., 61, 1977-1980 (1997)), и разрабатываются различные приправы, содержащие GSH.Yeast extract gives atsumi food (density), umami flavor and is widely used as a seasoning in the food industry. It is known that especially glutathione (hereinafter also referred to as “GSH”), which is a tripeptide consisting of glutamic acid, cysteine and glycine, gives food the taste of “kokumi” (Ueda et al., Agric. Biol. Chem., 54, 163-169 (1990), Ueda et al., Biosci. Biotechnolo. Biochem., 61, 1977-1980 (1997)), and various condiments containing GSH are being developed.
Между тем, хоть и сообщалось, что кальцийчувствительный рецептор (CaSR), являющийся G-белком класса С, реагирует на GSH (Wang et al., Journal of Biological Chemistry, 281, 8864-8870 (2006)), его физиологическая роль не ясна. Кроме того, этот CaSR присутствует также и в клетках языка, и считают, что это свидетельствует о его роли в ощущении вкуса (Gabriel et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, 378, 414-418 (2009)). Далее, недавно было показано, что CaSR участвует в различении людьми вкуса «kokumi» (Ohsu et al., Journal of Biological Chemistry, 285, 1016-1022 (2010)). В этой работе показано, что не только GSH, который уже известен как вещество со вкусом «kokumi», но, видимо, и несколько соединений γ-глутамила реагируют с CaSR. Кроме того, показано, что эти пептиды, имеющие общую формулу γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly (X представляет собой аминокислоту или производное аминокислоты, отличные от Cys и его производных), например, γ-Glu-Met, γ-Glu-Thr, γ-Glu-Val-Gly, и т.д. придают вкус «kokumi» (WO2007/055393). Кроме того, показано, что группа эфиров S- или O-карбоксиалкилированных пептидов γ-глутамила или β-аспарагила также являются соединениями со вкусом «kokumi» (WO2007/042288). Хотя эти пептиды придают пищевым продуктам вкус «kokumi» подобно GSH, в отличие от GSH, в их составе нет восстановленной SH-группы. Известно, что вещество, имеющее в своем составе восстановленную SH-группу, как, например, GSH, как правило, нестабильно и его титр снижается по мере образования дисульфидных связей (WO2007/042288). Однако γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly и т.д., которые считаются полезными как пептиды, придающие вкус «kokumi», не имеющие в своем составе восстановленной SH-группы, стабильны.Meanwhile, although it has been reported that a calcium-sensitive receptor (CaSR), a class C G protein, responds to GSH (Wang et al., Journal of Biological Chemistry, 281, 8864-8870 (2006)), its physiological role is not clear . In addition, this CaSR is also present in the cells of the tongue, and is believed to indicate its role in the sense of taste (Gabriel et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, 378, 414-418 (2009)). Further, it has recently been shown that CaSR is involved in distinguishing between people the taste of “kokumi” (Ohsu et al., Journal of Biological Chemistry, 285, 1016-1022 (2010)). In this work, it was shown that not only GSH, which is already known as a “kokumi” flavored substance, but also, apparently, several γ-glutamyl compounds react with CaSR. In addition, it has been shown that these peptides having the general formula γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly (X is an amino acid or amino acid derivative other than Cys and its derivatives), for example, γ-Glu-Met, γ-Glu-Thr, γ-Glu-Val-Gly, etc. give the taste of kokumi (WO2007 / 055393). In addition, it was shown that the ester group of S- or O-carboxyalkylated peptides of γ-glutamyl or β-asparagil are also kokumi flavored compounds (WO2007 / 042288). Although these peptides give the food a “kokumi” flavor like GSH, unlike GSH, they do not have a reduced SH group. It is known that a substance having a reduced SH group, such as GSH, is generally unstable and its titer decreases as disulfide bonds form (WO2007 / 042288). However, γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly, etc., which are considered useful as peptides that give the taste of "kokumi" that do not have a reduced SH group in their composition, are stable.
Что касается пищевых продуктов, содержащих γ-Glu дипептид, имеется сообщение о том, что различные γ-Glu дипептиды обнаружены в сыре Гауда, созревавшем в течение длительного периода, такого как 44 недели (Toelstede, S and Hofmann, Т, J. Agric. Food. Chem., 2009). В этой работе сообщается о том, что определены различные γ-Glu дипептиды, такие как γ-Glu-Ala, γ-Glu-Glu и γ-Glu-Gln, и определено содержание γ-Glu дипептидов - максимум 3590 мкмоль/кг. Это значение соответствует 0.088% сухого вещества.Regarding foods containing a γ-Glu dipeptide, there are reports that various γ-Glu dipeptides are found in Gouda cheese, which has matured over an extended period, such as 44 weeks (Toelstede, S and Hofmann, T, J. Agric. Food. Chem., 2009). In this work, it was reported that various γ-Glu dipeptides, such as γ-Glu-Ala, γ-Glu-Glu and γ-Glu-Gln, were determined, and the content of γ-Glu dipeptides was determined - a maximum of 3590 μmol / kg. This value corresponds to 0.088% of dry matter.
Однако какой-либо дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly в количестве, достаточном для придания вкуса «kokumi» не известен.However, any yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly in an amount sufficient to impart flavor to “kokumi” is not known.
Кроме того, известно, что синтез и разложение глутатиона, одного из γ-глутамил-соединений, катализируется множеством ферментов, названных ферментами цикла γ-глутамила. В частности, известно, что γ-глутамилтранспептидаза переносит глутамат в γ-положении GSH к другому соединению, имеющему аминогруппу, с разложением GSH до цистеинилглицина (Protein Nucleic acid Enzyme, 1988-7, VOL. 33, NO. 9, ISSN 003909450, Special Issue «Epoch of glutathione research», pp.1432-1433). Считается, что если соединение, имеющее аминогруппу, в этой реакции перегруппировки - аминокислота, в качестве побочного продукта может образовываться дипептид γ-Glu-X. Однако поиски микроорганизмов, эффективно продуцирующих γ-Glu-X, не имели успеха, частично по причине того, что γ-Glu-X является побочным продуктом.In addition, it is known that the synthesis and decomposition of glutathione, one of the γ-glutamyl compounds, is catalyzed by many enzymes called the enzymes of the γ-glutamyl cycle. In particular, it is known that γ-glutamyltranspeptidase transfers glutamate at the γ-position of GSH to another compound having an amino group, with the decomposition of GSH to cysteinylglycine (Protein Nucleic acid Enzyme, 1988-7, VOL. 33, NO. 9, ISSN 003909450, Special Issue "Epoch of glutathione research", pp. 1432-1433). It is believed that if a compound having an amino group is an amino acid in this rearrangement reaction, a γ-Glu-X dipeptide can be formed as a by-product. However, the search for microorganisms that efficiently produce γ-Glu-X has not been successful, in part because γ-Glu-X is a by-product.
Сведения, касающиеся дипептида γ-Glu-X, включают анализ культуральной жидкости Micrococcus glutamicus (Ronald et al., Journal of Biological Chemistry, 240, p.2508-2511 (1965)). В этой работе приводятся сведения о том, что культуральную жидкость наносили на различные колонки для отделения пептидов и т.д., чтобы выделить γ-Glu-Glu, γ-Glu-Val и γ-Glu-Leu. Однако они были обнаружены в результате разделения на разных колонках, и неизвестно, в каком количестве они содержались в среде.Information regarding the γ-Glu-X dipeptide includes Micrococcus glutamicus culture fluid analysis (Ronald et al., Journal of Biological Chemistry, 240, p. 2508-2511 (1965)). This work reports that culture fluid was applied to various columns to separate peptides, etc., to isolate γ-Glu-Glu, γ-Glu-Val, and γ-Glu-Leu. However, they were discovered as a result of separation on different columns, and it is not known how much they were contained in the medium.
Кроме того, фермент, ответственный за биосинтез GSH, выделили из Streptococcus agalactiae и Clostridium acetobutylicum и проанализировали его субстратную специфичность (Kino et al., JBB research communications, 352, pp.351-359 (2007)). В биосинтезе GSH обычно принимают участие два вида ферментов, γ-глутамилцистеинсинтетаза, соединяющая Glu и Cys с образованием γ-Glu-Cys, и глутатионсинтетаза, соединяющая образовавшийся γ-Glu-Cys и Gly с образованием GSH. Однако в вышеупомянутых двух видах микроорганизмов имеется уникальный фермент, соответствующий гибриду γ-глутамилцистеинсинтетазы и глутатионсинтетазы. Имеются данные о том, что согласно результатам анализа in vitro, узнавание субстрата этим ферментом слабо выражено, например, он также узнает другие аминокислоты (не только Cys) и в результате может образовывать γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly. Однако это результаты теста in vitro, и не описаны примеры продукции этими микроорганизмами определяемых количеств пептидов, таких как γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, внутри клеток, содержащих много соединений с аминогруппой помимо целевой X.In addition, the GSH biosynthesis enzyme was isolated from Streptococcus agalactiae and Clostridium acetobutylicum and its substrate specificity was analyzed (Kino et al., JBB research communications, 352, pp. 351-359 (2007)). Two types of enzymes are usually involved in GSH biosynthesis, γ-glutamylcysteine synthetase, which combines Glu and Cys to form γ-Glu-Cys, and glutathione synthetase, which combines the resulting γ-Glu-Cys and Gly to form GSH. However, in the above two types of microorganisms, there is a unique enzyme corresponding to the hybrid of γ-glutamylcysteine synthetase and glutathione synthetase. There is evidence that according to the results of in vitro analysis, the recognition of the substrate by this enzyme is poorly expressed, for example, it also recognizes other amino acids (not only Cys) and, as a result, can form γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly. However, these are in vitro test results, and examples of the production by these microorganisms of detectable quantities of peptides, such as γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, inside cells containing many compounds with an amino group in addition to the target X are described.
Дрожжевые экстракты являются приправами, широко использующимися в области пищевых продуктов, высоко ценящимися потребителями. Следовательно, в качестве носителя γ-Glu-X-Gly или γ-Glu-X, форма дрожжевого экстракта более предпочтительна. Примеры исследований по использованию таких экстрактов включают работы с минералосодержащими дрожжами. Известно, что если в среду добавить металл, дрожжи транспортируют его в клетку (В. Volesky, H.A., Appl. Microbiol. BiotechnoL, 42;797-806 (1995)). В частности, если следовые количества таких элементов как цинк, железо, медь, марганец, селен, молибден и хром, добавляются в среду, дрожжи могут использоваться в качестве источника элемента, обогащение которым пищевых продуктов желательно (Japanese Patent Laid-open (Kokai) No.2004-298014). С учетом этого факта развиваются способы получения минералосодержащих дрожжей (Japanese Patent Laid-open No.54-157890, Japanese Patent Laid-open No.60-75279, Japanese Patent Publication (Kokoku) No.6-16702).Yeast extracts are seasonings widely used in the food industry and are highly regarded by consumers. Therefore, as a carrier of γ-Glu-X-Gly or γ-Glu-X, a yeast extract form is more preferred. Examples of studies on the use of such extracts include work with mineral yeast. It is known that if metal is added to the medium, the yeast transports it into the cell (B. Volesky, H.A., Appl. Microbiol. BiotechnoL, 42; 797-806 (1995)). In particular, if trace amounts of elements such as zinc, iron, copper, manganese, selenium, molybdenum and chromium are added to the medium, yeast can be used as a source of the element, the enrichment of which is desirable for food products (Japanese Patent Laid-open (Kokai) No .2004-298014). In view of this fact, methods for producing mineral yeast are being developed (Japanese Patent Laid-open No.54-157890, Japanese Patent Laid-open No.60-75279, Japanese Patent Publication (Kokoku) No.6-16702).
Кроме того, обогащая дрожжи этими элементами, можно получать и преимущества, касающиеся вкусовых качеств. Например, в выложенной патентной заявке Японии No.8-332081 описаны дрожжи с высоким содержанием марганца. В ней описано, что хотя на рынке имеются пищевые продукты, обогащенные марганцем за счет добавления соли марганца, поскольку это неорганическая соль, следствием ее добавления является сильная горечь и вяжущие свойства, и регулярно потреблять их намного труднее, чем природные марганецсодержащие пищевые продукты, и раскрывается технология получения природного материала путем обогащения дрожжей марганцем. Что касается питательной ценности, технология раскрыта в выложенной патентной заявке Японии No.2008-99578. Согласно приведенным в заявке данным, хотя цинк вносит вклад в улучшение вкусовых ощущений, улучшение генеративной функции, и т.д., по-видимому, нельзя считать, что он сейчас потребляется в достаточном количестве. Если цинк добавляют в процессе культивирования дрожжей, дрожжи транспортируют цинк в клетки, но водорастворимый цинк не аккумулируется в дрожжах в чистом виде, а связывается с белком или аминокислотой и накапливается в высоких концентрациях в виде аморфного цинка. Видимо, такой аморфный цинк более эффективно абсорбируется в организме по сравнению с кристаллическим цинком. Как результат, включением цинка в дрожжи может быть получена улучшенная абсорбция по сравнению с потреблением цинка в чистом виде.In addition, enriching the yeast with these elements, you can get benefits related to taste. For example, Japanese Laid-open Patent Application No. 8-332081 describes yeast with a high manganese content. It describes that although there are foods on the market that are enriched with manganese by adding manganese salt, since it is an inorganic salt, the consequence of its addition is strong bitterness and astringent properties, and it is much more difficult to consume them regularly than natural manganese-containing foods, and it is disclosed technology for producing natural material by enriching yeast with manganese. As for nutritional value, the technology is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-99578. According to the data provided in the application, although zinc contributes to the improvement of taste sensations, the improvement of the generative function, etc., apparently, it cannot be considered that it is now consumed in sufficient quantities. If zinc is added during the cultivation of yeast, the yeast transports the zinc into the cells, but the water-soluble zinc does not accumulate in the yeast in its pure form, but binds to a protein or amino acid and accumulates in high concentrations in the form of amorphous zinc. Apparently, such amorphous zinc is more effectively absorbed in the body compared to crystalline zinc. As a result, by incorporating zinc into the yeast, improved absorption can be obtained compared to the consumption of pure zinc.
Как описано выше, различные преимущества могут быть получены за счет поглощения дрожжами целевого вещества и добавления дрожжей (в форме дрожжей или дрожжевого экстракта) в пищевые продукты. Однако в отличие от минералов, являющихся значимыми компонентами питания, способность дрожжей поглощать аминокислоту или пептид находится под сложным контролем, и считается, что трудно просто применить к ним вышеупомянутую технологию.As described above, various benefits can be obtained by the absorption of the target substance by the yeast and the addition of yeast (in the form of a yeast or yeast extract) to food products. However, unlike minerals, which are important components of nutrition, the ability of yeast to absorb an amino acid or peptide is under complex control, and it is believed that it is difficult to simply apply the above technology to them.
Среди исследований дипептидов и трипептидов дрожжей многие касаются образования GSH или γ-Glu-Cys. В качестве примера можно привести работу, в которой приводятся данные о том, что содержание GSH увеличили путем мутагенеза дрожжей Saccharomyces и отбора штамма, обладающего повышенной устойчивостью к цинку (выложенная патентная заявка Японии No.02-295480), сообщение о том, что супрессия экспрессии гена МЕТ25 была дерепрессирована благодаря мутантному гену МЕТ30, вследствие чего было увеличено внутриклеточное содержание γ-Glu-Cys (патентная заявка Японии No.2002-282743), и т.д. Кроме того, последние научные открытия включают данные о транспорте GSH через HGT1p. Хотя GSH и его димер, GSSG, транспортировались в клетки через HGT1p, на транспорт GSH транспортером HGT1p не влияло даже присутствие чрезмерного количества аминокислот, различных дипептидов и трипептидов. Следовательно, считается, что HGT1p является не неспецифическим транспортером, как полагали ранее, а транспортером, специфическим по отношению к GSH (Bourbouloux et al., Journal of Biological Chemistry, 275, pp.13259-13265 (2000)). Кроме того, также проведен поиск активных участков HGTIp (Kaur et al., FEMS Yeast Res., 9, 849-866 (2009)).Among studies of yeast dipeptides and tripeptides, many relate to the formation of GSH or γ-Glu-Cys. An example is the work that cites the evidence that GSH levels were increased by mutagenesis of Saccharomyces yeast and selection of a strain with increased resistance to zinc (Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-295480), a message stating that expression suppression of the MET25 gene was depressed due to the mutant MET30 gene, as a result of which the intracellular content of γ-Glu-Cys was increased (Japanese Patent Application No. 2002-282743), etc. In addition, recent scientific discoveries include data on the transport of GSH via HGT1p. Although GSH and its dimer, GSSG, were transported into cells via HGT1p, even the presence of an excessive amount of amino acids, various dipeptides and tripeptides did not affect GSH transport by the HGT1p transporter. Therefore, it is believed that HGT1p is not a non-specific transporter, as previously thought, but a transporter specific for GSH (Bourbouloux et al., Journal of Biological Chemistry, 275, pp.13259-13265 (2000)). In addition, an active HGTIp site was also searched (Kaur et al., FEMS Yeast Res., 9, 849-866 (2009)).
Как описано выше, хотя имеются сведения о многих открытиях, связанных с GSH и его предшественником, практически нет сведений о дрожжевых клетках, содержащих такие вещества, как γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, и способе получения экстракта из этих клеток.As described above, although there is evidence of many discoveries related to GSH and its predecessor, there is virtually no evidence of yeast cells containing substances such as γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, and a method for producing an extract from these cells.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Цели настоящего изобретения включают предоставление дрожжевого экстракта, содержащего γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly, и предоставление способа получения упомянутого экстракта.The objectives of the present invention include the provision of a yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly, and the provision of a method for producing said extract.
Вышеупомянутый цели были достигнуты обнаружением того факта, что дрожжи транспортируют γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly (X представляет собой отличную от Cys аминокислоту или ее производное, то же относится к описанию, приведенному ниже) в клетку, и дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly, может быть получен путем приготовления из указанных дрожжей, культивированных в среде, содержащей γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly. Кроме того, обнаружено, что если дрожжи культивируют в среде, содержащей γ-Glu-X или X-Gly, эти соединения транспортируются в клетки, и γ-Glu-X-Gly может образовываться в энзиматической реакции внутри клеток. Кроме того, также обнаружено, что дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly, может быть получен при взаимодействии γ-глутамилтрансферазы с дрожжевым экстрактом, к которому добавлена аминокислота или пептид, выбранные из группы, состоящей из Х и X-Gly.The aforementioned goals were achieved by the discovery of the fact that yeast transports γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly (X is a non-Cys amino acid or derivative thereof, the same applies to the description below) to the cell, and yeast an extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly can be obtained by preparing from said yeast cultured in a medium containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly. In addition, it was found that if the yeast is cultured in a medium containing γ-Glu-X or X-Gly, these compounds are transported to the cells, and γ-Glu-X-Gly can be formed in an enzymatic reaction within the cells. In addition, it was also found that a yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly can be obtained by reacting γ-glutamyl transferase with a yeast extract to which an amino acid or peptide selected from the group consisting of X and X-Gly.
Целью настоящего изобретения является предоставление дрожжевого экстракта, содержащего пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, в количестве 0.005% или более от сухого веса дрожжевого экстракта, отличающегося тем, что Х представляет собой аминокислоту или ее производное, отличные от Cys и его производных.The aim of the present invention is the provision of a yeast extract containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, in an amount of 0.005% or more of the dry weight of the yeast extract, characterized in that X represents an amino acid or derivative thereof other than Cys and its derivatives.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше дрожжевого экстракта, содержащего пептид в количестве 0.02% или выше.Another objective of the present invention is the provision of the above yeast extract containing the peptide in an amount of 0.02% or higher.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше дрожжевого экстракта, отличающегося тем, что Х - это Val.It is also an object of the present invention to provide a yeast extract as described above, characterized in that X is Val.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше дрожжевого экстракта, отличающегося тем, что указанными дрожжами являются Saccharomyces cerevisiae.It is also an object of the present invention to provide a yeast extract as described above, characterized in that said yeast is Saccharomyces cerevisiae.
Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения дрожжевого экстракта, содержащего пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, включающего выращивание дрожжей в питательной среде, содержащей пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly и X-Gly, и приготовление из полученных клеток дрожжевого экстракта, отличающегося тем, что Х представляет собой аминокислоту или ее производное, отличные от Cys и его производных.Another objective of the present invention is the provision of a method for producing a yeast extract containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, including growing yeast in a nutrient medium containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly and X-Gly, and preparing from the obtained cells a yeast extract, wherein X is an amino acid or its derivative other than Cys and its derivatives.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанная питательная среда содержит 0.1 ppm (parts per million, 0,0001%) или более указанного пептида, и указанный дрожжевой экстракт содержит пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, в количестве 0.005% или более от сухого веса дрожжевого экстракта.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said culture medium contains 0.1 ppm (parts per million, 0.0001%) or more of said peptide, and said yeast extract contains a peptide selected from the group consisting of γ- Glu-X and γ-Glu-X-Gly, in an amount of 0.005% or more of the dry weight of the yeast extract.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что Х - это Val.It is also an object of the present invention to provide a method as described above, characterized in that X is Val.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что дрожжи модифицированы таким образом, что способность транспортировать указанный пептид в клетку в модифицированных дрожжах увеличена.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that the yeast is modified in such a way that the ability to transport the indicated peptide to the cell in modified yeast is increased.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что активность HGT1p в указанных дрожжах повышена.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that the activity of HGT1p in said yeast is increased.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанными дрожжами являются Saccharomyces cerevisiae.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said yeast is Saccharomyces cerevisiae.
Также целью настоящего изобретения является предоставление способа получения дрожжевого экстракта, содержащего пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, включающего взаимодействие γ-глутамилтрансферазы с дрожжевым экстрактом, использующимся в качестве сырья, к которому добавлены аминокислота или пептид, выбранные из группы, состоящей из Х и X-Gly, отличающегося тем, что Х представляет собой аминокислоту или ее производное, отличные от Cys и его производных.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a yeast extract containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, comprising reacting γ-glutamyl transferase with a yeast extract used as a feed to which added an amino acid or peptide selected from the group consisting of X and X-Gly, characterized in that X is an amino acid or its derivative, other than Cys and its derivatives.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанные аминокислота или пептид добавлены в количестве 1% или более от сухого веса дрожжевого экстракта, и указанный дрожжевой экстракт содержит пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, в количестве 0.005% или более от сухого веса дрожжевого экстракта.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said amino acid or peptide is added in an amount of 1% or more of the dry weight of the yeast extract, and said yeast extract contains a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, in an amount of 0.005% or more of the dry weight of the yeast extract.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что Х - это Val.It is also an object of the present invention to provide a method as described above, characterized in that X is Val.
Также целью настоящего изобретения является предоставление описанного выше способа, отличающегося тем, что указанными дрожжами являются Saccharomyces cerevisiae.It is also an object of the present invention to provide the method described above, characterized in that said yeast is Saccharomyces cerevisiae.
Согласно настоящему изобретению, можно получить дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly. Дрожжевой экстракт, содержащий эти пептиды, обладает превосходным вкусом «kokumi».According to the present invention, it is possible to obtain a yeast extract containing γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly. The yeast extract containing these peptides has an excellent kokumi flavor.
Кроме того, дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X, также полезен в качестве сырья для получения дрожжевого экстракта, содержащего γ-Glu-X-Gly.In addition, a yeast extract containing γ-Glu-X is also useful as a raw material for producing a yeast extract containing γ-Glu-X-Gly.
Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings
На Фигуре 1 показаны масс-хроматограммы стандартных образцов γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly.Figure 1 shows mass chromatograms of standard samples of γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly.
На Фигуре 2 показана структура плазмиды pUC19AOX-G418-BRI.Figure 2 shows the structure of plasmid pUC19AOX-G418-BRI.
На Фигуре 3 показана структура плазмиды pKS-URA3-13.Figure 3 shows the structure of plasmid pKS-URA3-13.
На Фигуре 4 показано конструирование плазмиды pKS-URA3-13-kanMX.Figure 4 shows the construction of the plasmid pKS-URA3-13-kanMX.
На Фигуре 5 показано конструирование плазмиды pLoxP-PADH1-kanR5.Figure 5 shows the construction of the plasmid pLoxP-PADH1-kanR5.
На Фигуре 6 показано конструирование плазмиды pKS-URA3-PADH1-LR.Figure 6 shows the construction of the plasmid pKS-URA3-PADH1-LR.
На Фигуре 7 показано конструирование плазмиды pKS-URA3-P-ADH1.Figure 7 shows the construction of the plasmid pKS-URA3-P-ADH1.
На Фигуре 8 показана схема получения фрагмента ДНК, использованного для замены промотора.Figure 8 shows a diagram of a DNA fragment used to replace a promoter.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Дрожжевой экстракт согласно настоящему изобретению содержит пептиды, выбранные из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, в количестве 0.005% или более от сухого веса дрожжевого экстракта, отличающиеся тем, что Х представляет собой аминокислоту или ее производное, отличные от Cys и его производных. Дрожжевой экстракт согласно настоящему изобретению содержит пептид предпочтительно в количестве не менее 0.005%, более предпочтительно - не менее 0.02%, еще более предпочтительно - не менее 0.1%, особенно предпочтительно - не менее 0.5% сухого веса дрожжевого экстракта.The yeast extract according to the present invention contains peptides selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, in an amount of 0.005% or more of the dry weight of the yeast extract, characterized in that X is an amino acid or its derivative other than Cys and its derivatives. The yeast extract according to the present invention contains the peptide, preferably in an amount of not less than 0.005%, more preferably not less than 0.02%, even more preferably not less than 0.1%, particularly preferably not less than 0.5% of the dry weight of the yeast extract.
Дрожжи, использующиеся в качестве сырья для получения дрожжевого экстракта согласно настоящему изобретению, - те же дрожжи, что и использующиеся в описанном ниже способе настоящего изобретения.The yeast used as a raw material for producing the yeast extract according to the present invention is the same yeast as used in the method of the present invention described below.
Glu и Gly пептида представляют собой глутаминовую кислоту и глицин соответственно. Символ «-» обозначает пептидную связь, «γ» в обозначении γ-Glu означает, что другая аминокислота связывается через карбокси-группу глутаминовой кислоты в γ-положении.Glu and Gly peptides are glutamic acid and glycine, respectively. The symbol “-” denotes the peptide bond, “γ” in the designation γ-Glu means that another amino acid binds through the carboxy group of glutamic acid in the γ position.
«X» представляет собой любую из 19 природных аминокислот или их производных, за исключением Cys и его производных. Cys представляет собой цистеин, и примеры его производных включают α-аминобутировую кислоту, β-аминобутировую кислоту, и т.д. Вышеупомянутые аминокислоты за исключением Cys и его производных включают нейтральные аминокислоты, такие как глицин (Gly), аланин (Аlа), валин (Val), лейцин (Leu), изолейцин (Ilе), серии (Ser), треонин (Thr), метионин (Met), аспарагин (Asn), глутамин (Gln) и пролин (Pro), кислые аминокислоты, такие как аспарагиновая кислота (Asp) и глутаминовая кислота (Glu), основные аминокислоты, такие как лизин (Lys), аргинин (Arg) и гистидин (His), и ароматические аминокислоты, такие как фенилаланин (Phe), тирозин (Туr) и триптофан (Тrр). В частности, когда Х-гидрофобная аминокислота, эффект вкуса «kokumi» пептида сильнее, и такой пептид предпочтительней. Примеры таких гидрофобных аминокислот включают Val, Ala, Leu, Phe, и т.д.“X” is any of the 19 naturally occurring amino acids or their derivatives, with the exception of Cys and its derivatives. Cys is cysteine, and examples of its derivatives include α-aminobutyric acid, β-aminobutyric acid, etc. The above amino acids, with the exception of Cys and its derivatives, include neutral amino acids such as glycine (Gly), alanine (Ala), valine (Val), leucine (Leu), isoleucine (Ilé), series (Ser), threonine (Thr), methionine (Met), asparagine (Asn), glutamine (Gln) and proline (Pro), acidic amino acids such as aspartic acid (Asp) and glutamic acid (Glu), basic amino acids such as lysine (Lys), arginine (Arg) and histidine (His), and aromatic amino acids such as phenylalanine (Phe), tyrosine (Tur) and tryptophan (Trp). In particular, when the X-hydrophobic amino acid, the taste effect of the "kokumi" peptide is stronger, and such a peptide is preferred. Examples of such hydrophobic amino acids include Val, Ala, Leu, Phe, etc.
Примеры производных аминокислот включают, например, норвалин (nVal), норлейцин (nLeu), тертлейцин (tLeu), гидроксипролин (Hyp), и т.д.Examples of amino acid derivatives include, for example, norvaline (nVal), norleucine (nLeu), terleucin (tLeu), hydroxyproline (Hyp), etc.
Среди вышеупомянутых пептидов наиболее предпочтительны γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly.Among the aforementioned peptides, γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly are most preferred.
Кроме того, все вышеупомянутые аминокислоты и производные аминокислот являются L-изомерами.In addition, all of the above amino acids and amino acid derivatives are L-isomers.
Форма дрожжевого экстракта настоящего изобретения особым образом не ограничивается, и он может быть в виде порошка или раствора. Дрожжевой экстракт настоящего изобретения может использоваться так же, как и традиционные дрожжевые экстракты, например, в виде приправ, пищевых добавок, продуктов для здоровья, и т.д. Дрожжевой экстракт настоящего изобретения обладает превосходным свойством придания вкуса «kokumi». Поскольку свойство придания вкуса «kokumi» значительно усиливается при наличии вкуса «umami» или соленого вкуса, в дрожжевой экстракт могут быть добавлены вещества, придающие вкус «umami», такие как L-глутамат натрия и нуклеотиды, и/или соленые вещества, такие как хлорид натрия. Кроме того, вещества, придающие вкус «umami», могут добавляться к приправам, пищевым добавкам или продуктам для здоровья вместе с экстрактом настоящего изобретения.The form of the yeast extract of the present invention is not particularly limited, and may be in the form of a powder or solution. The yeast extract of the present invention can be used in the same way as traditional yeast extracts, for example, in the form of seasonings, food additives, health products, etc. The yeast extract of the present invention has an excellent kokumi flavoring property. Since the kokumi flavoring property is greatly enhanced when there is an umami flavor or a salty taste, umami flavoring agents, such as sodium L-glutamate and nucleotides, and / or salty substances, can be added to the yeast extract sodium chloride. In addition, umami flavoring agents can be added to seasonings, food additives or health products along with the extract of the present invention.
Как показано в разделе «Примеры», дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-Val-Gly, особенно раствор, содержащий дрожжевой экстракт, полученный описанным ниже способом согласно настоящему изобретению, имеет более выраженные свойства придания вкуса «kokumi» по сравнению с раствором γ-Glu-Val-Gly с такой же концентрацией γ-Glu-Val-Gly. Это доказывает эффективность дрожжевого экстракта настоящего изобретения.As shown in the Examples section, a yeast extract containing γ-Glu-Val-Gly, especially a solution containing yeast extract obtained by the method of the present invention described below, has more pronounced kokumi flavoring properties compared to a γ- solution Glu-Val-Gly with the same concentration of γ-Glu-Val-Gly. This proves the effectiveness of the yeast extract of the present invention.
Дрожжевой экстракт настоящего изобретения может быть получен, например, описанными ниже способами настоящего изобретения.The yeast extract of the present invention can be obtained, for example, by the methods of the present invention described below.
Первый способ согласно настоящему изобретению - способ получения дрожжевого экстракта, содержащего пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X-Gly и γ-Glu-X, включающий выращивание дрожжей в питательной среде, содержащей пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X-Gly, γ-Glu-X и X-Gly, и приготовление из полученных клеток дрожжевого экстракта, при этом Х представляет собой отличную от Cys и его производных аминокислоту или производное аминокислоты.The first method according to the present invention is a method for producing a yeast extract containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X-Gly and γ-Glu-X, including growing yeast in a nutrient medium containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X-Gly, γ-Glu-X and X-Gly, and preparing from the obtained cells a yeast extract, wherein X is an amino acid or derivative of an amino acid other than Cys and its derivatives.
Для выбора дрожжей нет особенных ограничений при условии, что дрожжи могут транспортировать в клетку γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly или X-Gly. Примеры включают дрожжи, принадлежащие к роду Saccharomyces, такие как Saccharomyces cerevisiae, принадлежащие к роду Candida, такие как Candida utilis, принадлежащие к роду Pichia, такие как Pichia pastoris, и принадлежащие к роду Schizosaccharomyces, такие как Schizosaccharomyces pombe. Из них особенно предпочтительны Saccharomyces cerevisiae и Candida utilis, часто использующиеся для получения дрожжевого экстракта. Дрожжи настоящего изобретения могут быть гаплоидными или могут иметь диплоидность или более высокую полиплоидность.There are no particular restrictions on the choice of yeast, provided that the yeast can transport γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly or X-Gly into the cell. Examples include yeast belonging to the genus Saccharomyces, such as Saccharomyces cerevisiae, belonging to the genus Candida, such as Candida utilis, belonging to the genus Pichia, such as Pichia pastoris, and belonging to the genus Schizosaccharomyces, such as Schizosaccharomyces pombe. Of these, Saccharomyces cerevisiae and Candida utilis, often used to produce yeast extract, are particularly preferred. The yeast of the present invention may be haploid or may have diploidy or higher polyploidy.
Дрожжи могут быть любым штаммом дикого типа или мутантным штаммом при условии, что эти дрожжи могут транспортировать в клетки γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly или X-Gly и накапливать в клетках γ-Glu-X и/или γ-Glu-X-Gly. Примеры мутантных штаммов включают штамм, в котором усилены активности γ-глутамилцистеинсинтетазы (GSH1) и/или глутатионсинтетазы (GSH2). Дрожжи также могут быть модифицированы с целью улучшения транспорта γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly или X-Gly в клетки. Транспорт γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly или X-Gly может быть улучшен путем увеличения активности белка, принимающего участие в транспорте этих пептидов. Хотя считалось, что HGT1p является транспортером, специфичном по отношению к GSH, показано, что при увеличении активности HGT1p, транспорт γ-Glu-Val-Gly улучшается, как показано в разделе примеров. Следовательно, существует возможность, что при увеличении активности HGT1p улучшается транспорт в клетку не только γ-Glu-Val-Gly, но и γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly и/или X-Gly. Методы увеличения активности вышеупомянутого фермента или белка включают усиление его экспрессии путем замещения на хромосоме промотора гена, кодирующего фермент или белок, на более сильный промотор, усиление его экспрессии путем вставки целевого гена в хромосому для увеличения числа его копий до двух и более, усиление его экспрессии путем введения в дрожжи плазмиды, содержащей целевой ген, и т.п.Yeast can be any wild-type strain or mutant strain, provided that the yeast can be transported into γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly or X-Gly cells and accumulated in γ-Glu-X and / or γ cells -Glu-X-Gly. Examples of mutant strains include a strain in which the activities of γ-glutamylcysteine synthetase (GSH1) and / or glutathione synthetase (GSH2) are enhanced. Yeast can also be modified to improve the transport of γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly or X-Gly to cells. The transport of γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly or X-Gly can be improved by increasing the activity of the protein involved in the transport of these peptides. Although HGT1p was thought to be a GSH-specific transporter, it was shown that with increasing HGT1p activity, γ-Glu-Val-Gly transport improves, as shown in the examples section. Therefore, it is possible that with increasing HGT1p activity, not only γ-Glu-Val-Gly, but also γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly and / or X-Gly improves cell transport. Methods to increase the activity of the aforementioned enzyme or protein include enhancing its expression by substituting the promoter or gene on the chromosome for a stronger promoter, enhancing its expression by inserting the target gene into the chromosome to increase its number to two or more, enhancing its expression by introducing into the yeast a plasmid containing the target gene, and the like.
В качестве промотора высокоактивный тип традиционного промотора может быть получен с использованием репортерного гена или могут использоваться известные промоторы, обеспечивающие высокую экспрессию, такие как PGK1, PDC1, TDH3, TEF1 и НХТ7. С другой стороны, можно использовать плазмиду с ориджином репликации CEN4 или многокопийную плазмиду с ориджином репликации 2 мкм ДНК. Кроме того, можно использовать транспозон для введения целевого гена в любую область хромосомы или целевой ген может быть введен с использованием в качестве целевой последовательности кДНК, присутствующей в клетке в 150 копиях.As a promoter, a highly active type of traditional promoter can be obtained using a reporter gene, or known promoters that provide high expression, such as PGK1, PDC1, TDH3, TEF1 and HXT7, can be used. Alternatively, a plasmid with a CEN4 origin of replication or a multi-copy plasmid with a 2 μm DNA origin of replication can be used. In addition, transposon can be used to introduce the target gene into any region of the chromosome, or the target gene can be introduced using the target cDNA sequence present in the cell in 150 copies.
Усиление активности γ-глутамилцистеинсинтетазы раскрыто, например, в патенте США No.7,553,638; Otake Y. et al., Bioscience and Industry, volume 50, No.10, pp.989-994, 1992, и т.д. Хотя разрушение гена глутатионсинтетазы раскрыто в патенте США No.7,553,638, активность глутатионсинтетазы может быть усилена таким же образом, как и активность γ-глутамилцистеинсинтетазы. Активность HGT1p также может быть усилена подобным образом.Enhanced activity of γ-glutamylcysteine synthetase is disclosed, for example, in US Pat. No. 7,553,638; Otake Y. et al., Bioscience and Industry,
Нуклеотидные последовательности генов, кодирующих GSH1 и GSH2 Saccharomyces cerevisiae, раскрыты в базе данных Saccharomyces Genome Database (http://www.yeastgenome.org/). Нуклеотидные последовательности генов, кодирующих GSH1 и GSH2 Candida utilis, раскрыты в патенете США No.7,553,638. Нуклеотидная последовательнось гена, кодирующего GSH2 Saccharomyces cerevisiae, представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 19. Аминокислотная последовательность, кодируемая этой нуклеотидной последовательностью, представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO:20.The nucleotide sequences of the genes encoding GSH1 and GSH2 of Saccharomyces cerevisiae are disclosed in the Saccharomyces Genome Database (http://www.yeastgenome.org/). The nucleotide sequences of genes encoding GSH1 and GSH2 of Candida utilis are disclosed in U.S. Patent No. 7,553,638. The nucleotide sequence of the gene encoding GSH2 Saccharomyces cerevisiae is presented in the List of sequences under the number SEQ ID NO: 19. The amino acid sequence encoded by this nucleotide sequence is presented in the List of sequences under the number SEQ ID NO: 20.
Последовательность гена, кодирующего HGT1p, может быть получена из базы данных Saccharomyces Genome Database (http://www.yeastgenome.org/). Эта нуклеотидная последовательность также может быть получена как GSH11, ОРТ1 и т.п., синонимы HGT1p. Последовательность, раскрытая как GSH11 Saccharomyces cerevisiae, представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO: 21. Кроме того, аминокислотная последовательность, кодируемая этой нуклеотидной последовательностью, представлена в Перечне последовательностей под номером SEQ ID NO:22.The sequence of the gene encoding HGT1p can be obtained from the Saccharomyces Genome Database (http://www.yeastgenome.org/). This nucleotide sequence can also be obtained as GSH11, ORT1 and the like, synonyms of HGT1p. The sequence disclosed as GSH11 of Saccharomyces cerevisiae is presented in the Sequence Listing under SEQ ID NO: 21. In addition, the amino acid sequence encoded by this nucleotide sequence is presented in the Sequence Listing under SEQ ID NO: 22.
Способ получения дрожжевого экстракта разъясняется ниже.A method of obtaining a yeast extract is explained below.
Дрожжи выращивают в питательной среде, содержащей пептид. Состав питательной среды особым образом не ограничен, при условии, что выбирается среда, в которой дрожжи могут размножаться, и нет ограничений по SD среде, описанной в Примерах, и может использоваться среда, обычно используемая в производстве.Yeast is grown in a nutrient medium containing a peptide. The composition of the culture medium is not particularly limited, provided that a medium is selected in which the yeast can propagate, and there are no restrictions on the SD medium described in the Examples, and the medium commonly used in production can be used.
При выращивании дрожжей в вышеупомянутую питательную среду добавляют γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly или X-Gly. Можно добавлять один из видов этих пептидов или смесь из двух и более видов. Эти пептиды могут содержаться в питательной среде с начала культивирования или могут добавляться в питательную среду в любой момент в процессе культивирования. Когда указанные пептиды добавляют в питательную среду в процессе культивирования, предпочтительно добавлять их за 0-50 ч до окончания культивирования (0 часов означает, что культивирование прекращают сразу после добавления), более предпочтительно за 0.1-24 ч до окончания культивирования, особенно предпочтительно за 0.5-6 ч до окончания культивирования. Кроме того, при добавлении указанных пептидов в процессе культивирования они могут добавляться в непрерывном режиме.When growing yeast, γ-Glu-X, γ-Glu-X-Gly or X-Gly is added to the abovementioned culture medium. You can add one of the types of these peptides or a mixture of two or more types. These peptides may be contained in the culture medium from the start of cultivation or may be added to the culture medium at any time during the cultivation process. When these peptides are added to the nutrient medium during the cultivation process, it is preferable to add them 0-50 hours before the end of cultivation (0 hours means that the cultivation is stopped immediately after addition), more preferably 0.1-24 hours before the end of cultivation, particularly preferably 0.5 -6 hours before the end of cultivation. In addition, when these peptides are added during cultivation, they can be added continuously.
Перед культивированием в питательной среде, содержащей указанные пептиды, может быть осуществлено предварительное культивирование. Питательная среда, использующаяся для предварительного культивирования, может содержать либо не содержать указанные пептиды.Before cultivation in a nutrient medium containing these peptides, a preliminary cultivation can be carried out. The culture medium used for pre-cultivation may or may not contain these peptides.
Указанные пептиды обычно добавляют в питательную среду в количестве не менее 0.1 ppm, предпочтительно не менее 0.5 ppm, более предпочтительно не менее 1 ppm, еще более предпочтительно не менее 10 ppm, наиболее предпочтительно не менее 50 ppm, в выражении конечной концентрации в питательной среде в момент добавления. Хотя высшие пределы количества указанных пептидов особым образом не лимитируются, в качестве примера можно привести значение не более 100,000 или 50,000 ppm исходя из стоимости продукции, обычно не более 10,000 ppm, предпочтительно не более 1,000 ppm, более предпочтительно не более 500 ppm.These peptides are usually added to the nutrient medium in an amount of at least 0.1 ppm, preferably at least 0.5 ppm, more preferably at least 1 ppm, even more preferably at least 10 ppm, most preferably at least 50 ppm, in terms of the final concentration in the nutrient medium in moment of addition. Although the higher limits for the amount of these peptides are not particularly limited, an example is a value of not more than 100,000 or 50,000 ppm based on the cost of production, usually not more than 10,000 ppm, preferably not more than 1,000 ppm, more preferably not more than 500 ppm.
Условия культивирования могут быть такими же, что и обычно принятые при производстве дрожжевых экстрактов, они могут быть разными в зависимости от использующихся дрожжей. Можно использовать любые способы культивирования, такие как культивирование в периодической культуре, культивирование в периодической культуре с добавлением субстрата и непрерывное культивирование. Когда использующимися дрожжами являются Saccharomyces cerevisiae, предпочтительно аэробное культивирование со встряхиванием и т.п. при 25-35°С, более предпочтительно при 27-33°С, еще более предпочтительно при 28-32°С.The cultivation conditions may be the same as those commonly accepted in the production of yeast extracts, they may be different depending on the yeast used. You can use any cultivation methods, such as cultivation in a batch culture, cultivation in a batch culture with the addition of a substrate and continuous cultivation. When the yeast used is Saccharomyces cerevisiae, preferably aerobic culture with shaking and the like. at 25-35 ° C, more preferably at 27-33 ° C, even more preferably at 28-32 ° C.
Если дрожжи культивируются, как описано выше, в клетках дрожжей накапливаются γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly. Когда γ-Glu-X или X-Gly добавляют в питательную среду, эти пептиды накапливаются в клетках, и, кроме того, также накапливается γ-Glu-X-Gly. Предполагается, что причина этого в том, что γ-Glu-X-Gly образуется из γ-Glu-X и X-Gly, транспортированных в клетку, при действии внутриклеточной γ-глутамилтрансферазы. Как показано в разделе Примеров, содержание γ-Glu-Val и γ-Glu-Val-Gly в дрожжах не коррелировало с содержанием в клетках GSH, и, следовательно, считается, что дрожжевые экстракты, полученные традиционными способами, не содержат γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly в высоких концентрациях, даже если их получают из дрожжей, содержащих GSH в высоких концентрациях.If the yeast is cultured as described above, γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly accumulate in the yeast cells. When γ-Glu-X or X-Gly is added to the culture medium, these peptides accumulate in the cells and, in addition, γ-Glu-X-Gly also accumulates. It is believed that the reason for this is that γ-Glu-X-Gly is formed from γ-Glu-X and X-Gly transported into the cell under the action of intracellular γ-glutamyl transferase. As shown in the Examples section, the content of γ-Glu-Val and γ-Glu-Val-Gly in yeast did not correlate with the content in GSH cells, and therefore, it is believed that yeast extracts obtained by traditional methods do not contain γ-Glu- X or γ-Glu-X-Gly in high concentrations, even if they are obtained from yeast containing GSH in high concentrations.
Дрожжевой экстракт может быть приготовлен из полученных дрожжей таким же способом, что и использующийся при традиционном производстве дрожжевых экстрактов. Дрожжевой экстракт можно получать методом экстракции из клеток горячей водой и обработки экстракта, или методом разрушения клеток и обработки полученного в результате разрушения продукта. Кроме того, полученный дрожжевой экстракт можно при необходимости сконцентрировать или высушить с получением порошка.The yeast extract can be prepared from the obtained yeast in the same way as used in the traditional production of yeast extracts. The yeast extract can be obtained by extraction from cells with hot water and processing the extract, or by the method of cell destruction and processing the resulting product destruction. In addition, the obtained yeast extract can be concentrated or dried, if necessary, to obtain a powder.
Описанным выше способом получен дрожжевой экстракт, в котором увеличено содержание γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly. В наилучшем способе воплощения изобретения дрожжевой экстракт содержит γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly в суммарной концентрации не менее 0.005%, более предпочтительно не менее 0.02%, еще более предпочтительно не менее 0.1%, особенно предпочтительно не менее 0.5% сухого веса дрожжевого экстракта.In the manner described above, a yeast extract was obtained in which the content of γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly was increased. In a best embodiment of the invention, the yeast extract contains γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly in a total concentration of at least 0.005%, more preferably at least 0.02%, even more preferably at least 0.1%, particularly preferably at least 0.5% dry weight of yeast extract.
При воздействии γ-глутамилтрансферазы на содержащий γ-Glu-X дрожжевой экстракт, полученный, как описано выше, можно получить дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X-Gly.When γ-glutamyl transferase is exposed to a γ-Glu-X containing yeast extract obtained as described above, a yeast extract containing γ-Glu-X-Gly can be obtained.
Второй способ согласно настоящему изобретению - способ получения дрожжевого экстракта, содержащего пептид, выбранный из группы, состоящей из γ-Glu-X и γ-Glu-X-Gly, включающий воздействие γ-глутамилтрансферазы на дрожжевой экстракт, к которому добавлена аминокислота или пептид, выбранные из группы, состоящей из Х и X-Gly, где Х представляет собой аминокислоту или производное аминокислоты, отличные от Cys и его производных.The second method according to the present invention is a method for producing a yeast extract containing a peptide selected from the group consisting of γ-Glu-X and γ-Glu-X-Gly, including the action of γ-glutamyl transferase on a yeast extract to which an amino acid or peptide is added, selected from the group consisting of X and X-Gly, where X is an amino acid or derivative of an amino acid other than Cys and its derivatives.
При воздействии γ-глутамилтрансферазы на Х или X-Gly образуется γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly. Следовательно, дрожжевой экстракт, содержащий γ-Glu-X или γ-Glu-X-Gly, может быть также получен при воздействии γ-глутамилтрансферазы на дрожжевой экстракт, содержащий Х или X-Gly. Дрожжевой экстракт, содержащий Х и/или X-Gly, может быть получен из дрожжей, выращенных в питательной среде, содержащей Х и/или X-Gly, или при добавлении Х и/или X-Gly к дрожжевому экстракту, использующемуся в качестве сырья.When γ-glutamyl transferase acts on X or X-Gly, γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly is formed. Therefore, a yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly can also be obtained by exposing a yeast extract containing X or X-Gly to γ-glutamyl transferase. Yeast extract containing X and / or X-Gly can be obtained from yeast grown in a nutrient medium containing X and / or X-Gly, or by adding X and / or X-Gly to the yeast extract used as a raw material .
Дрожжевой экстракт, использующийся в качестве сырья, может быть любым дрожжевым экстрактом, полученным традиционным способом.The yeast extract used as a raw material may be any yeast extract obtained in a conventional manner.
К использующемуся в качестве сырья дрожжевому экстракту может быть добавлен один вид Х или X-Gly или смесь любых двух и более их видов. Х и/или X-Gly добавляют в суммарном количестве не менее 1%, предпочтительно не менее 5%, более предпочтительно не менее 10% сухого веса использующегося в качестве сырья дрожжевого экстракта.One type X or X-Gly or a mixture of any two or more kinds thereof may be added to the yeast extract used as a raw material. X and / or X-Gly are added in a total amount of at least 1%, preferably at least 5%, more preferably at least 10% of the dry weight of the yeast extract used as raw material.
Реакцию, катализируемую γ-глутамилтрансферазой, проводят в водном растворителе, таком как вода или буфер. Конкретно, например, использующийся в качестве сырья дрожжевой экстракт растворяют в водном растворителе и добавляют γ-глутамилтрансферазу. Условия реакции определяются в соответствии с использующейся γ-глутамилтрансферазой. Реакцию обычно проводят при рН 3-9 и температуре 15-70°С в течение 1-300 мин, предпочтительно при рН 5-8 и температуре 30-70°С в течение 5-150 мин.The reaction catalyzed by γ-glutamyl transferase is carried out in an aqueous solvent such as water or a buffer. Specifically, for example, the yeast extract used as a raw material is dissolved in an aqueous solvent and γ-glutamyl transferase is added. Reaction conditions are determined according to the γ-glutamyl transferase used. The reaction is usually carried out at a pH of 3-9 and a temperature of 15-70 ° C for 1-300 minutes, preferably at a pH of 5-8 and a temperature of 30-70 ° C for 5-150 minutes.
Концентрация использующегося в качестве сырья дрожжевого экстракта может определяться удобством обращения. Указанная концентрация обычно составляет 0.1-50%, предпочтительно 0.5-20%, от сухого веса использующегося в качестве сырья дрожжевого экстракта.The concentration of yeast extract used as raw material can be determined by ease of handling. The indicated concentration is usually 0.1-50%, preferably 0.5-20%, of the dry weight of the yeast extract used as raw material.
Примеры γ-глутамилтрансферазы включают глутаминазу, γ-глутамилтранспептидазу (γ-GTP), и т.д. Что касается количества фермента, в случае γ-GTP, это обычно 0.001-1000 Ед/мл, предпочтительно 0.005-100 Ед/мл, более предпочтительно 0.01-25 Ед/мл, наиболее предпочтительно Ед/мл, где 1 Ед соответствует активности, при которой за 1 мин в растворе при рН 8.5 и температуре 25°С освобождается 1.0 мкМ р-нитроанилина из γ-глутамил-р-нитроанилида (определение дано в Sigma General Catalogue, 2008-2009 Edition, p.917). Количество глутаминазы также может быть определено тем же способом, что и для γ-GTP.Examples of γ-glutamyl transferase include glutaminase, γ-glutamyl transpeptidase (γ-GTP), etc. As for the amount of enzyme, in the case of γ-GTP, it is usually 0.001-1000 U / ml, preferably 0.005-100 U / ml, more preferably 0.01-25 U / ml, most preferably U / ml, where 1 U corresponds to activity, which, in 1 min, in a solution at pH 8.5 and a temperature of 25 ° C, 1.0 μM p-nitroaniline is released from γ-glutamyl-p-nitroanilide (determination is given in Sigma General Catalog, 2008-2009 Edition, p.917). The amount of glutaminase can also be determined in the same way as for γ-GTP.
После ферментативной реакции может проводиться либо не проводиться обработка для инактивации γ-глутамилтрансферазы, например тепловая обработка при 80-100°С.After the enzymatic reaction, treatment may or may not be performed to inactivate γ-glutamyl transferase, for example, heat treatment at 80-100 ° C.
В качестве субстрата γ-глутамилтрансферазы в реакционную смесь можно добавить соединение γ-глутамил, например, GSH. GSH, содержащийся в дрожжевом экстракте, также может быть использован в качестве субстрата. В этом случае можно использовать дрожжевой экстракт, приготовленный из дрожжей, в которых увеличено содержание GSH, например, дрожжей, в которых усилены активности GSH1 или/и GSH2. Хотя более высокое содержание GSH в дрожжевом экстракте более предпочтительно, обычно это 1-50%, предпочтительно 1-30%, и более предпочтительно 5-20%, от сухого веса дрожжевого экстракта.As a substrate for γ-glutamyl transferase, a γ-glutamyl compound, for example, GSH, can be added to the reaction mixture. GSH contained in the yeast extract can also be used as a substrate. In this case, you can use a yeast extract prepared from yeast in which the content of GSH is increased, for example, yeast in which the activity of GSH1 or / and GSH2 is enhanced. Although a higher GSH content in the yeast extract is more preferred, it is usually 1-50%, preferably 1-30%, and more preferably 5-20%, of the dry weight of the yeast extract.
Таким описанным выше способом получают дрожжевой экстракт, в котором увеличено содержание γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly. В наилучшем способе осуществления изобретения дрожжевой экстракт содержит γ-Glu-X или/и γ-Glu-X-Gly в суммарном количестве не менее 0.005%, более предпочтительно не менее 0.02%, еще более предпочтительно не менее 0.1%, наиболее предпочтительно не менее 0.5% сухого веса дрожжевого экстракта.In the manner described above, a yeast extract is obtained in which the content of γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly is increased. In a best practice of the invention, the yeast extract contains γ-Glu-X or / and γ-Glu-X-Gly in a total amount of at least 0.005%, more preferably at least 0.02%, even more preferably at least 0.1%, most preferably at least 0.5% dry weight of yeast extract.
Полученный дрожжевой экстракт при необходимости может быть сконцентрирован или высушен для получения порошка.The resulting yeast extract may, if necessary, be concentrated or dried to obtain a powder.
ПримерыExamples
Настоящее изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на последующие Примеры, которые не ограничивают каким-либо образом рамки настоящего изобретения.The present invention is described in more detail below with reference to the following Examples, which do not in any way limit the scope of the present invention.
Пример 1: Определение γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val в различных дрожжевых экстрактахExample 1: Determination of γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val in various yeast extracts
Было измерено содержание γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly в различных дрожжевых экстрактах. Измерение проводили путем получения флуоресцентных производных пептидов с использованием 6-аминохинолил-N-гидроксисукцинимидилкарбамата (AQC), и их определение с использованием LC-MS/MS в соответствии с описанным ниже способом. К 2.5 мкл каждого раствора различных дрожжевых экстрактов, разведенных до соотвествующей концентрации или к 2.5 мкл каждого стандартного раствора, содержащего γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly соответственно, добавляли 2.5 мкл Milli-Q воды, 5 мкл 5 мкМ раствора внутреннего стандартного вещества (L-аланин-3,3,3-d3, Sigma (Ala-D3), DL-валин-2,3,4,4,4,5,5,5-d8, Sigma (Val-d8), оба меченые стабильным изотопом) и 30 мкл боратного буфера (прилагаемого к AccQ-Fluor (зарегистрированный товарный знак) Reagent Kit, Nihon Waters). К каждой смеси добавляли 10 мкл раствора реагента AQC (приготовленного путем растворения порошка вышеупомянутого реагента в 1 мл ацетонитрила). Полученную смесь нагревали при 55°С в течение 10 мин и затем к смеси добавляли 100 мкл 0.1% водного раствора муравьиной кислоты для приготовления образцов для анализа.The contents of γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly in various yeast extracts were measured. The measurement was carried out by obtaining fluorescent derivatives of peptides using 6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidyl carbamate (AQC), and their determination using LC-MS / MS in accordance with the method described below. To 2.5 μl of each solution of various yeast extracts diluted to the appropriate concentration or to 2.5 μl of each standard solution containing γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly, respectively, 2.5 μl of Milli-Q water, 5 μl of 5 μM solution of internal standard substance (L-alanine-3,3,3-d3, Sigma (Ala-D3), DL-valine-2,3,4,4,4,5,5,5-d8, Sigma (Val-d8), both labeled with a stable isotope) and 30 μl of borate buffer (supplied with AccQ-Fluor (registered trademark) Reagent Kit, Nihon Waters). To each mixture was added 10 μl of an AQC reagent solution (prepared by dissolving the powder of the above reagent in 1 ml of acetonitrile). The resulting mixture was heated at 55 ° C for 10 min, and then 100 μl of a 0.1% aqueous formic acid solution was added to the mixture to prepare samples for analysis.
Затем приготовленный, как описано выше, образец сепарировали методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии, описанным ниже, и затем помещали в масс-спектрофотометр. Условия сепарации описаны ниже.Then, prepared as described above, the sample was separated by reverse phase high performance liquid chromatography, described below, and then placed in a mass spectrophotometer. Separation conditions are described below.
(1) ВЭЖХ: Agilent 1200 Series(1) HPLC:
(2) Разделительная колонка: Unison UK-Phenyl, внутренний диаметр: 2.0 мм, длина: 100 мм, размер частиц: 3 мкм (Imtakt)(2) Separation column: Unison UK-Phenyl, Inner Diameter: 2.0 mm, Length: 100 mm, Particle Size: 3 μm (Imtakt)
(3) Температура колонки: 40°С(3) Column temperature: 40 ° C
(4) Подвижная фаза А: водный раствор, полученный при доведении 25 мМ раствора муравьиной кислоты до рН 6.0 с использованием водного раствора аммиака(4) Mobile phase A: an aqueous solution obtained by adjusting a 25 mM formic acid solution to pH 6.0 using aqueous ammonia
(5) Подвижная фаза В: метанол(5) Mobile phase B: methanol
(6) Скорость протока: 0.25 мл/мин(6) Flow rate: 0.25 ml / min
(7) Условия элюции: элюцию проводили с использованием смеси подвижной фазы А и подвижной фазы В. Отношение мобильной фазы В к смеси следующее: 0 мин (5%), 0-17 мин (5-40%), 17-17.1 мин (40-80%), 17.1-19 мин (80%), 19-19.1 мин (80-5%), 19.1-27 мин (5%).(7) Elution conditions: elution was carried out using a mixture of mobile phase A and mobile phase B. The ratio of mobile phase B to the mixture is as follows: 0 min (5%), 0-17 min (5-40%), 17-17.1 min ( 40-80%), 17.1-19 min (80%), 19-19.1 min (80-5%), 19.1-27 min (5%).
Затем, производные соединения γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly, элюированные при вышеупомянутых условиях разделения, помещали в масс-анализатор и определяли их количество методом масс-хроматографии. Условия определения были следующие.Then, the derivatives of γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly, eluted under the aforementioned separation conditions, were placed in a mass analyzer and their quantity was determined by mass chromatography. The conditions for the determination were as follows.
(1) Масс-анализатор: АВ Sciex API3200 QTRAP(1) Mass analyzer: AB Sciex API3200 QTRAP
(2) Способ детекции: Контроль заданных ионов (режим определения положительных ионов)(2) Detection method: Monitoring of target ions (positive ion detection mode)
(3) Заданный ион: Таблица 1(3) Target ion: Table 1
Количество производных соединений γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly определяли с использованием программы Analyst ver. 1.4.2 (AB Sciex). В качестве внутреннего стандартного вещества для количественного определения использовали производное соединение Ala-d3 в случае γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val и производное соединение Val-d8 в случае Val-Gly, соответственно. Результаты представлены в Таблице 2. В этой таблице «ND» означает, что количество было меньше предела определения (то же будет применимо далее). Результаты анализа (масс-хромато граммы) производных внутренних стандартных аминокислот, γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly стандартных образцов показаны на Фиг.1.The amount of derivatives of γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly was determined using the Analyst ver program. 1.4.2 (AB Sciex). The internal compound Ala-d3 for γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val and the compound Val-d8 for Val-Gly, respectively, were used as an internal standard substance for quantification. The results are presented in Table 2. In this table, “ND” means that the quantity was less than the limit of determination (the same will be applicable later). The results of analysis (mass chromatograms) of derivatives of internal standard amino acids, γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly standard samples are shown in Figure 1.
Как видно из Таблицы 2, содержание γ-Glu-Val-Gly в различных дрожжевых экстрактах составляло максимум несколько ppm, содержание γ-Glu-Val и Val-Gly составляло максимум несколько десятков ppm, и таким образом исследованные экстракты практически не содержали γ-Glu-Val-Gly, γ-Glu-Val и Val-Gly.As can be seen from Table 2, the content of γ-Glu-Val-Gly in various yeast extracts was a maximum of a few ppm, the content of γ-Glu-Val and Val-Gly was a maximum of several tens of ppm, and thus the studied extracts practically did not contain γ-Glu Val-Gly, γ-Glu-Val and Val-Gly.
Пример 2: Определение γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val в клетках различных дрожжейExample 2: Determination of γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val in different yeast cells
Кроме того, определили внутриклеточное содержание γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val в различных дрожжах. Что касается штаммов, в качестве стандартного штамма использовали штамм Saccharomyces cerevisiae S288C, а в качестве штамма с высоким содержанием GSH использовали штамм Saccharomyces cerevisiae AJ14819 (депонированный при международном депонировании как штамм FERM ВР-08502). Штамм S288C хранится в независимом административном агентстве. National Institute of Technology and Evaluation, Biological Resource Center (NBRC, NITE Biological Resource Center, 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba-ken, 292-0818, Japan) под номером NBRC 1136, где его можно получить. Этот штамм также хранится в коллекции American Type Culture Collection (12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United States of America) под номером АТСС 26108, где его можно получить. Штамм АJ14819 был получен в результате мутагенеза моноплоидного дрожжевого штамма, полученного из коммерчески доступного штамма Saccharomyces cerevisiae с EMS, и последующего отбора мутантного штамма, в котором экспрессия гена МЕТ25 не подавляется метионином, полученный штамм депонирован в независимом административном агенстве Agency of Industrial Science and Technology, International Patent Organism Depository, Central 6, 1-1-1, Higashi, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566, Japan) 11 сентября 2002 под инвентарным номером FERM P-19007. Затем в соответствии с Будапештским Договором было проведено международное депонирование штамма 1 октября 2003 г. под инвентарным номером FERM ВР-08502 (патент Японии No.4352877).In addition, the intracellular content of γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val in various yeasts was determined. As for the strains, the Saccharomyces cerevisiae S288C strain was used as the standard strain, and the Saccharomyces cerevisiae AJ14819 strain (deposited at international deposit as strain FERM BP-08502) was used as the standard strain. Strain S288C is hosted by an independent administrative agency. National Institute of Technology and Evaluation, Biological Resource Center (NBRC, NITE Biological Resource Center, 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba-ken, 292-0818, Japan) under NBRC number 1136, where it can be obtained. This strain is also stored in the American Type Culture Collection (12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United States of America) under ATCC number 26108, where it can be obtained. Strain AJ14819 was obtained by mutagenesis of a monoploid yeast strain obtained from a commercially available strain of Saccharomyces cerevisiae with EMS and subsequent selection of a mutant strain in which the expression of the MET25 gene is not suppressed by methionine, the resulting strain was deposited with an independent administrative agency Agency of Industrial Science and Technology International Patent Organism Depository,
Вышеупомянутые штаммы по одной петле биомассы клеток инокулировали в питательную среду SD (50 мл среды в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин.The above strains were inoculated in one loop of cell biomass into SD medium (50 ml of medium in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm.
Состав среды SD:The composition of the SD environment:
Глюкоза 2%
Азотные основания 1-кратная концентрацияNitrogen bases 1-fold concentration
Азотные основания в 10-кратной концентрации получали путем растворения смеси 1.7 г Bacto Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids and Ammonium Sulfate (Difco) и 5 г сульфата аммония в 100 мл стерилизованной воды, доводили рН раствора до 5.2 и стерилизовали методом фильтрации.Nitrogen bases at a 10-fold concentration were obtained by dissolving a mixture of 1.7 g of Bacto Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids and Ammonium Sulfate (Difco) and 5 g of ammonium sulfate in 100 ml of sterilized water, adjusted the pH of the solution to 5.2 and sterilized by filtration.
Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение OD660 в начале культивирования было 0.01 (поглощение определяли с использованием DU640 SPECTROPHTOMETER, BECKMAN COULTER), культивировали при 30°С в течение 19 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. Из полученной культуры 400 OD Ед клеток (1 OD Ед определяется как количество клеток, содержащихся в 1 мл культуры, значение OD660 которой составляет 1) собирали клетки с использованием центрифугирования. Супернатант удаляли насколько возможно и оставшиеся клетки суспендировали в 45 мл Milli-Q воды. Клетки повторно собирали с использованием центрифугирования и ресуспендировали в 45 мл Milli-Q воды. Путем трехкратного повторения этой операции клетки полностью отмывали от питательной среды. Полученные отмытые клетки суспендировали в 1.5 мл Milli-Q воды, суспензию прогревали при 70°С в течение 10 мин. На этой стадии экстрагировались содержащиеся в клетках экстрагируемые компоненты. Затем экстракт и оставшиеся клетки разделяли с использованием центрифугирования.The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such a quantity that the OD 660 value at the beginning of cultivation was 0.01 (absorption was determined using DU640 SPECTROPHTOMETER, BECKMAN COULTER), cultivated at 30 ° C for 19 hours with shaking on a rotary shaker at a speed of 120 rpm. From the obtained culture, 400 OD U cells (1 OD U is defined as the number of cells contained in 1 ml of culture, the OD value of 660 of which is 1), cells were collected using centrifugation. The supernatant was removed as far as possible and the remaining cells were suspended in 45 ml of Milli-Q water. Cells were re-harvested using centrifugation and resuspended in 45 ml Milli-Q water. By repeating this operation three times, the cells were completely washed from the culture medium. The obtained washed cells were suspended in 1.5 ml of Milli-Q water, and the suspension was heated at 70 ° C for 10 min. At this stage, the extractable components contained in the cells were extracted. Then the extract and the remaining cells were separated using centrifugation.
Фрагменты клеток удаляли из экстракта с использованием центрифугирования с фильтрационной мембраной с размером пор 10 кДа (Amicon Ultra - 0.5 мл 10К, MILLIPORE, Catalogue Number UFC501096)), полученную фракцию обрабатывали AQC реагентом так же, как описано в Примере 1, и определяли γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val методом LC-MS/MS. Отдельно определяли количество GSH в клетке традиционным методом (производное GSH в экстракте получали с использованием флуоресцентного реагента ABD-F, связывающегося с тиольной группой, сепарировали и определяли его количество с использованием ВЭЖХ). Кроме того, определяли сухой вес клеток после высушивания отмытых клеток при 104°С в течение 4 ч. С учетом количества γ-Glu-Val-Gly и γ-Glu-Val в дрожжевом экстракте, приготовленном из клеток, содержащихся в определенном объеме культуры, и измеренного, как описано выше, сухого веса клеток рассчитывали содержание этих пептидов. Результаты представлены в Таблице 3.Cell fragments were removed from the extract using centrifugation with a filtration membrane with a pore size of 10 kDa (Amicon Ultra - 0.5 ml 10K, MILLIPORE, Catalog Number UFC501096)), the obtained fraction was treated with AQC reagent as described in Example 1, and γ- Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val by LC-MS / MS. Separately, the amount of GSH in the cell was determined by the traditional method (the GSH derivative in the extract was obtained using a fluorescent reagent ABD-F that binds to the thiol group, separated and its amount was determined using HPLC). In addition, the dry weight of the cells was determined after drying the washed cells at 104 ° C for 4 hours. Given the amount of γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Val in the yeast extract prepared from cells contained in a specific culture volume, and measured, as described above, the dry cell weight was calculated the content of these peptides. The results are presented in Table 3.
В результате корреляции между содержанием γ-Glu-Val-Gly или γ-Glu-Val и содержанием GSH не обнаружено.As a result, no correlation was found between the content of γ-Glu-Val-Gly or γ-Glu-Val and the content of GSH.
Пример 3: Добавление γ-Glu-Val-Gly к штамму S288C (1)Example 3: Addition of γ-Glu-Val-Gly to strain S288C (1)
Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение ОD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 16 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. К питательной среде SD заранее добавляли γ-Glu-Val-Gly (Kokusan Chemistry) до конечной концентрации 100 ppm.A loop of the biomass of S288C strain cells was inoculated into SD medium (50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such an amount that OD 660 at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 16 h with shaking on a rotary rocking chair at a speed of 120 rpm. To SD medium, γ-Glu-Val-Gly (Kokusan Chemistry) was added in advance to a final concentration of 100 ppm.
Для вышеописанной культуры рассчитали содержание γ-Glu-Val-Gly в высушенных клетках так же, как описано в Примере 2. В результате содержание γ-Glu-Val-Gly оказалось приблизительно 20,000 ppm (=2%).For the culture described above, the γ-Glu-Val-Gly content in the dried cells was calculated as described in Example 2. As a result, the γ-Glu-Val-Gly content was approximately 20,000 ppm (= 2%).
Кроме того, когда измерили содержание γ-Glu-Val-Gly в отмывающем растворе после различных стадий отмывания, содержание оказалось 0.01 ppm, т.е. ниже предела определения, после трехкратного центрифугирования. Клетки отмыли еще раз, и это гарантировало практически полное удаление γ-Glu-Val-Gly в процессе отмывки путем четырехкратной сепарации и предотвращение его попадания в экстракт клеток.In addition, when the γ-Glu-Val-Gly content in the washing solution was measured after various washing steps, the content turned out to be 0.01 ppm, i.e. below the limit of determination, after triple centrifugation. The cells were washed again, and this ensured the almost complete removal of γ-Glu-Val-Gly during washing by fourfold separation and the prevention of its entry into the cell extract.
Пример 4: Добавление γ-Glu-Val-Gly к штамму S288C (2)Example 4: Addition of γ-Glu-Val-Gly to strain S288C (2)
Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение ОD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 19 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. После 19 ч добавляли водные растворы γ-Glu-Val-Gly различных концентраций для получения заданнных концентраций и продолжали культивирование в течение 1 ч. Для этих культур рассчитали содержание γ-Glu-Val-Gly в высушенных клетках так же, как описано в Примере 2. Кроме того, рассчитали содержание сухих веществ в экстракте и также количество γ-Glu-Val-Gly в сухих веществах. Результаты представлены в Таблице 4.A loop of the biomass of S288C strain cells was inoculated into SD medium (50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such an amount that the OD 660 at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 19 h with shaking on a rotor rocking chair at a speed of 120 rpm. After 19 hours, aqueous solutions of γ-Glu-Val-Gly of various concentrations were added to obtain the desired concentrations and cultivation was continued for 1 h. For these cultures, the content of γ-Glu-Val-Gly in the dried cells was calculated as described in Example 2 In addition, the solids content in the extract and also the amount of γ-Glu-Val-Gly in solids were calculated. The results are presented in Table 4.
Из представленных результатов видно, что чем больше количество добавленного γ-Glu-Val-Gly, тем больше содержание γ-Glu-Val-Gly в высушенных клетках и в сухом веществе экстракта.It can be seen from the presented results that the larger the amount of γ-Glu-Val-Gly added, the greater the content of γ-Glu-Val-Gly in the dried cells and in the dry matter of the extract.
Пример 5: Получение дрожжевого экстракта, содержащего γ-Glu-Val-GlyExample 5: Obtaining a yeast extract containing γ-Glu-Val-Gly
Получили дрожжевой экстракт из клеток, выращенных с добавлением в среду γ-Glu-Val-Gly. Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками, 12 колб) в таком количестве, чтобы значение ОD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 19 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. После 19 ч добавляли водный раствор γ-Glu-Val-Gly до конечной концентрации 50 ppm и продолжали культивирование в течение 1 ч.A yeast extract was obtained from cells grown with γ-Glu-Val-Gly added to the medium. A loop of the biomass of S288C strain cells was inoculated into SD medium (50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers, 12 flasks) in such a quantity that the OD 660 value at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 19 h shaking on a rotary shaker at a speed of 120 rpm. After 19 hours, an aqueous γ-Glu-Val-Gly solution was added to a final concentration of 50 ppm and cultivation was continued for 1 hour.
Клетки собирали из полученной культуры и отмывали так же, как описано в Примере 2. Отмытые клетки в количестве 400 OD Ед суспендировали в 1.5 мл Milli-Q воды. Эту суспензию выдерживали при 70°С в течение 10 мин для получения экстракта из дрожжевых клеток. Кроме того, суспензию центрифугировали для удаления остатков клеток и таким образом собирали только экстракт. Определяли концентрацию содержащегося в этом экстракте γ-Glu-Val-Gly (в экстракте, полученном в эксперименте с добавлением γ-Glu-Val-Gly), она составляла приблизительно 300 ppm, а содержание сухих веществ - приблизительно 1%. Значение концентрации γ-Glu-Val-Gly в экстракте, полученном таким же образом, но без добавления в культуральную жидкость γ-Glu-Val-Gly (в экстракте, полученном в эксперименте без добавления γ-Glu-Val-Gly) было ниже предела определения, а содержание сухих веществ - приблизительно 1%.Cells were collected from the resulting culture and washed as described in Example 2. The washed cells in an amount of 400 OD Units were suspended in 1.5 ml Milli-Q water. This suspension was kept at 70 ° C for 10 min to obtain an extract from yeast cells. In addition, the suspension was centrifuged to remove cell debris and thus only the extract was collected. The concentration of γ-Glu-Val-Gly contained in this extract was determined (in the extract obtained in the experiment with the addition of γ-Glu-Val-Gly), it was approximately 300 ppm, and the solids content was approximately 1%. The concentration of γ-Glu-Val-Gly in the extract obtained in the same way, but without adding γ-Glu-Val-Gly to the culture fluid (in the extract obtained in the experiment without the addition of γ-Glu-Val-Gly) was below the limit definitions and a solids content of approximately 1%.
Экстракты, приготовленные, как описано выше, были оценены на наличие вкуса «kokumi» в присутствии MSG (глутамат натрия) следующим образом. В качестве контроля использовали водный раствор, содержащий 0.2% MSG и 0.5% NaCl, и его органолептические свойства были оценены как соответствующие 0.0. Затем водный раствор, содержащий 0.2% MSG, 0.5% NaCl и 10 ppm γ-Glu-Val-Gly, использовали как стандартный раствор для вкуса «kokumi», и его органолептические свойства были оценены как соответствующие 3.0. Используя эти два вида растворов в качестве стандартов интенсивности вкуса «kokumi», оценивали интенсивность вкуса «kokumi» дрожжевого экстракта. Интенсивность вкуса «kokumi» экстрактов оценивали с использованием в качестве тестируемого образца водного раствора, содержащего дрожжевой экстракт, 0.2% MSG и 0.5% NaCl. Количество в тестируемом образце экстракта, полученного в эксперименте с добавлением, соответствовало концентрации γ-Glu-Val-Gly 10 ppm. Количество в тестируемом образце экстракта, полученного в эксперименте без добавления, было таким, что содержание сухих веществ было таким же, что и в тестируемом образце экстракта, полученного в эксперименте с добавлением. Итак, концентрации γ-Glu-Val-Gly в стандартном растворе для вкуса «kokumi» и в тестируемом образце, содержащем экстракт, полученный в эксперименте с добавлением, были одинаковыми, и содержание твердых веществ в тестируемом образце, содержащем экстракт, полученный в эксперименте с добавлением, и в тестируемом образце, содержащем экстракт, полученный в эксперименте без добавления, было одинаковым.The extracts prepared as described above were evaluated for the presence of kokumi taste in the presence of MSG (monosodium glutamate) as follows. An aqueous solution containing 0.2% MSG and 0.5% NaCl was used as a control, and its organoleptic properties were evaluated as corresponding to 0.0. Then, an aqueous solution containing 0.2% MSG, 0.5% NaCl and 10 ppm γ-Glu-Val-Gly was used as the standard kokumi taste solution, and its organoleptic properties were evaluated as corresponding to 3.0. Using these two types of solutions as kokumi taste intensity standards, the kokumi taste intensity of yeast extract was evaluated. The taste intensity of kokumi extracts was evaluated using an aqueous solution containing yeast extract, 0.2% MSG and 0.5% NaCl as the test sample. The amount in the test sample of the extract obtained in the experiment with the addition corresponded to a concentration of γ-Glu-Val-Gly of 10 ppm. The amount in the test sample of the extract obtained in the experiment without addition was such that the solids content was the same as in the test sample of the extract obtained in the experiment with addition. So, the concentrations of γ-Glu-Val-Gly in the standard kokumi taste solution and in the test sample containing the extract obtained in the addition experiment were the same, and the solids content in the test sample containing the extract obtained in the experiment with addition, and in the test sample containing the extract obtained in the experiment without addition was the same.
Приготовленные, как описано выше, тестируемые образцы были оценены на вкус «kokumi» четырьмя членами специального жюри. В результате, все четверо членов жюри сделали заключение о том, что вкус «kokumi» экстракта, полученного в эксперименте с добавлением, был сильнее, чем в образце с такой же концентрацией γ-Glu-Val-Gly. Кроме того, для оценки вкуса «kokumi» как начальный и средний вкус «kokumi» и послевкусие «kokumi» использовали оценки, выставленные четырьмя членами жюри по каждому типу вкуса. Результаты представлены в Таблице 5. Начальный и средний вкус означают вкус, ощущаемый в течение 0-4 сек после дегустации, а послевкусие означает вкус, ощущаемый через 5 сек и позже. Как видно из представленных результатов, по оценкам членов жюри, начальный и средний вкус «kokumi» и послевкусие «kokumi» экстракта, полученного с добавлением γ-Glu-Val-Gly в процессе культивирования, были сильнее из-за того, что γ-Glu-Val-Gly метаболизировался особым образом, или из-за синергизма γ-Glu-Val-Gly и какого-то компонента дрожжевого экстракта.Prepared as described above, test samples were tasted by kokumi by four members of a special jury. As a result, all four members of the jury concluded that the taste of the “kokumi” extract obtained in the addition experiment was stronger than in the sample with the same concentration of γ-Glu-Val-Gly. In addition, to evaluate the taste of “kokumi” as the initial and average taste of “kokumi” and the aftertaste of “kokumi”, grades used by four members of the jury for each type of taste were used. The results are presented in Table 5. The initial and average taste means the taste felt within 0-4 seconds after tasting, and the aftertaste means the taste felt after 5 seconds and later. As can be seen from the presented results, according to the jury, the initial and average taste of “kokumi” and the aftertaste of “kokumi” extract obtained with γ-Glu-Val-Gly during cultivation were stronger due to the fact that γ-Glu -Val-Gly was metabolized in a special way, or due to the synergy of γ-Glu-Val-Gly and some component of the yeast extract.
Пример 6: Добавление γ-Glu-Val к штамму S288C (1)Example 6: Addition of γ-Glu-Val to strain S288C (1)
Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение OD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. К питательной среде SD заранее добавляли γ-Glu-Val (Bachem) до конечной концентрации 100 ppm.A loop of the biomass of S288C strain cells was inoculated into SD medium (50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such a quantity that the OD 660 value at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 24 hours with shaking on a rotary rocking chair at a speed of 120 rpm. Γ-Glu-Val (Bachem) was added to the SD medium in advance to a final concentration of 100 ppm.
Для вышеописанной культуры рассчитали содержание γ-Glu-Val и γ-Glu-Val-Gly в высушенных клетках так же, как описано в Примере 2. Результаты представлены в Таблице 6.For the culture described above, the content of γ-Glu-Val and γ-Glu-Val-Gly in the dried cells was calculated as described in Example 2. The results are presented in Table 6.
Из представленных результатов видно, что часть поглощенного дрожжевыми клетками γ-Glu-Val была модифицирована в γ-Glu-Val-Gly.From the presented results it is seen that part of the γ-Glu-Val absorbed by the yeast cells was modified into γ-Glu-Val-Gly.
Пример 7: Добавление γ-Glu-Val к штамму S288C (2)Example 7: Addition of γ-Glu-Val to strain S288C (2)
Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение OD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 19 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. После 19 ч добавляли водные растворы γ-Glu-Val различных концентраций для получения заданных концентраций и продолжали культивирование в течение 1 ч. Для этих культур рассчитали содержание γ-Glu-Val в высушенных клетках так же, как описано в Примере 2. Кроме того, рассчитали содержание сухих веществ в экстракте и также количество γ-Glu-Val в сухих веществах. Результаты представлены в Таблице 7.A loop of the biomass of S288C strain cells was inoculated into SD medium (50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h with shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such a quantity that the OD 660 value at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 19 h with shaking on rotary rocking chair at a speed of 120 rpm. After 19 hours, aqueous solutions of γ-Glu-Val of various concentrations were added to obtain desired concentrations and cultivation was continued for 1 hour. For these cultures, the content of γ-Glu-Val in the dried cells was calculated in the same manner as described in Example 2. In addition, calculated solids content in the extract and also the amount of γ-Glu-Val in solids. The results are presented in Table 7.
Из представленных результатов видно, что чем больше количество добавленного γ-Glu-Val, тем больше содержание γ-Glu-Val в высушенных клетках и в сухом веществе экстракта.It can be seen from the presented results that the larger the amount of γ-Glu-Val added, the greater the content of γ-Glu-Val in the dried cells and in the dry matter of the extract.
Пример 8: Добавление Val-Gly к штамму S288C (1)Example 8: Adding Val-Gly to strain S288C (1)
Петлю биомассы клеток штамма S288C инокулировали в среду SD (используемый при приготовлении среды SD сульфат аммония заменили пролином (конечная концентрация пролина была 0.1 г/л), 50 мл в колбах Sakaguchi объемом 500 мл) и выращивали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием при скорости 120 об/мин. Определяли поглощение полученной жидкой культуры, культуру инокулировали в среду SD (400 мл в конических колбах объемом 2 л с отбойниками) в таком количестве, чтобы значение OD660 в начале культивирования было 0.01, культивировали при 30°С в течение 24 ч со встряхиванием на роторной качалке при скорости 120 об/мин. К питательной среде SD заранее добавляли Val-Gly (Bachem) до конечной концентрации 100 ppm.A loop of the biomass of cells of strain S288C was inoculated into SD medium (ammonium sulfate used in the preparation of SD medium was replaced with proline (final proline concentration was 0.1 g / L), 50 ml in 500 ml Sakaguchi flasks) and grown at 30 ° С for 24 h shaking at a speed of 120 rpm. The absorption of the obtained liquid culture was determined, the culture was inoculated into SD medium (400 ml in 2 L conical flasks with chippers) in such a quantity that the OD 660 value at the beginning of cultivation was 0.01, cultured at 30 ° C for 24 hours with shaking on a rotary rocking chair at a speed of 120 rpm. Val-Gly (Bachem) was added to SD media in advance to a final concentration of 100 ppm.
Для вышеописанной культуры рассчитали содержание γ-Glu-Val-Gly в высушенных клетках так же, как описано в Примере 2. Результаты представлены в Таблице 8.For the culture described above, the γ-Glu-Val-Gly content in the dried cells was calculated as described in Example 2. The results are shown in Table 8.
Когда в среду добавляли Val-Gly, в дрожжевых клетках накапливался γ-Glu-Val-Gly.When Val-Gly was added to the medium, γ-Glu-Val-Gly accumulated in yeast cells.
Пример 9: Дрожжевой экстракт, полученный с добавлением Val-Gly, на который воздействовала γ-глутамилтрансферазаExample 9: Yeast extract obtained with the addition of Val-Gly, which was affected by γ-glutamyltransferase
Приготовили 1% водный раствор дрожжевого экстракта, в котором содержание GSH было около 8% (в сухом веществе), и довели значение рН до 7.0 с использованием NaOH. К этому раствору добавили порошкообразный Val-Gly до конечных концентраций 400 ppm, 800 ppm и 4000 ppm для приготовления тестируемых образцов. Водный раствор дрожжевого экстракта, полученного без добавления Val-Gly, также использовали в качестве контроля. К этим тестируемым образцам добавляли глутаминазу (Glutaminase Daiwa SD-C100S, Daiwa kasei) в количестве 1 мг/мл и проводили ферментативную реакцию при 37°С в течение 120 мин. Кроме того, вместо глутаминазы добавляли γ-GTP (γ-глутамилтранспептидаза почек лошади, Sigma, Code G9270-100UN) в количестве 0.05 мг/мл и проводили ферментативную реакцию также при 37°С в течение 120 мин. Реакционные смеси сразу после реакции охлаждали на льду и определяли содержание γ-Glu-Val-Gly, GSH и Cys-Gly.A 1% aqueous solution of yeast extract was prepared in which the GSH content was about 8% (in dry matter) and the pH was adjusted to 7.0 using NaOH. Powdered Val-Gly was added to this solution to final concentrations of 400 ppm, 800 ppm and 4000 ppm to prepare test samples. An aqueous solution of the yeast extract obtained without the addition of Val-Gly was also used as a control. Glutaminase (Glutaminase Daiwa SD-C100S, Daiwa kasei) was added to these test samples in an amount of 1 mg / ml and an enzymatic reaction was performed at 37 ° C for 120 min. In addition, instead of glutaminase, γ-GTP (horse kidney γ-glutamyl transpeptidase, Sigma, Code G9270-100UN) was added in an amount of 0.05 mg / ml and an enzymatic reaction was also carried out at 37 ° C for 120 min. The reaction mixtures were immediately cooled on ice after the reaction and the contents of γ-Glu-Val-Gly, GSH and Cys-Gly were determined.
Как видно из результатов, представленных в следующих таблицах, γ-Glu-Val-Gly почти не образовывался в экспериментах без добавления Val-Gly, но с увеличением количества добавляемого Val-Gly образование γ-Glu-Val-Gly становилось видимым. Когда использовали γ-GTP, продукция γ-Glu-Val-Gly была особенно заметна.As can be seen from the results presented in the following tables, γ-Glu-Val-Gly was almost not formed in the experiments without the addition of Val-Gly, but with an increase in the amount of added Val-Gly, the formation of γ-Glu-Val-Gly became visible. When γ-GTP was used, γ-Glu-Val-Gly production was especially noticeable.
Если вместо Val-Gly добавляли Val или nVal и проводили ферментативную реакцию сходным образом, также образовывались γ-Glu-Val или γ-Glu-nVal.If, instead of Val-Gly, Val or nVal was added and the enzymatic reaction was carried out in a similar manner, γ-Glu-Val or γ-Glu-nVal were also formed.
Пример 10: Добавление γ-Glu-Val к штамму с усиленной экспрессией GSH2Example 10: Addition of γ-Glu-Val to a strain with enhanced expression of GSH2
Для усиления экспрессии GSH2 можно использовать следующую процедуру. 1) Получение ауксотрофного по урацилу штамма (ura3 мутанта) из штамма S288C.The following procedure can be used to enhance GSH2 expression. 1) Obtaining a uracil auxotrophic strain (ura3 mutant) from strain S288C.
Ауксотрофный по урацилу штамм можно получить путем высева клеток штамма Saccharomyces cerevisiae, обработанного мутагеном с использованием традиционного способа, на агаризованную среду, содержащую 5-FOA, и отбора из выросших штаммов ura3 мутантов (см, например, METHODS IN YEAST GENETICS, 2000 EDITION, p.179). Ауксотрофный по урацилу штамм также может быть получен путем введения прилегающей к гену URA3 ДНК, не содержащей ген URA3, в штамм S288C с последующим разрушением гена URA3, как показано ниже.The uracil auxotrophic strain can be obtained by plating the cells of a Saccharomyces cerevisiae strain treated with a mutagen using the traditional method on agar medium containing 5-FOA and selecting mutants from the grown ura3 strains (see, for example, METHODS IN YEAST GENETICS, 2000 EDITION, p .179). The uracil auxotrophic strain can also be obtained by introducing DNA adjacent to the URA3 gene that does not contain the URA3 gene to strain S288C followed by destruction of the URA3 gene, as shown below.
Сначала область перед геном URA3 величиной 500 п.н. амплифицировали в ПЦР с использованием праймеров, представленных в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:1 и SEQ ID NO:2, и хромосомной ДНК штамма S288C в качестве матрицы. Кроме того, область после гена URA3 величиной 500 п.н. также амплифицировали в ПЦР с использованием праймеров, представленных в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:3 и SEQ ID NO:4. Использовали следующие условия для ПЦР: 25 циклов: денатурация при 94°С в течение 10 сек, отжиг при 55°С в течение 10 сек, элонгация при 72°С в течение 1 мин. Затем для получения фрагмента ДНК величиной 1 т.п.н., состоящего из области перед геном URA3 величиной 500 п.н. и области после гена URA3 величиной 500 п.н., провели ПЦР перекрывающихся фрагментов с использованием полученных двух фрагментов ДНК, очищенных путем осаждения этанолом, в качестве матриц и праймеров, представленных в Перечне последовательностей под номерами SEQ ID NO:5 и SEQ ID NO:6. Штамм S288C трансформировали этим фрагментом ДНК и затем культивировали в течение ночи в среде SD с добавлением урацила, затем клетки высевали на чашки со средой 5-FOA. Из полученных трансформантов получили ura3Δ0 штамм.First, the region in front of the URA3 gene of 500 bp amplified by PCR using the primers shown in the Sequence Listing Numbers SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, and the chromosomal DNA of strain S288C as a template. In addition, the region after the URA3 gene of 500 bp also amplified by PCR using the primers shown in the Sequence Listing Numbers SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4. The following conditions were used for PCR: 25 cycles: denaturation at 94 ° C for 10 sec, annealing at 55 ° C for 10 sec, elongation at 72 ° C for 1 min. Then, to obtain a 1 kb DNA fragment consisting of a region of 500 bp in front of the URA3 gene and regions after the 500 bp URA3 gene, PCR of the overlapping fragments was performed using the obtained two DNA fragments purified by ethanol precipitation as matrices and primers shown in the Sequence Listing Numbers SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. Strain S288C was transformed with this DNA fragment and then cultured overnight in SD medium supplemented with uracil, then the cells were plated on plates with 5-FOA medium. From the obtained transformants, a ura3Δ0 strain was obtained.
2) Получение плазмиды, использующейся в качестве матрицы для замены промотора.2) Obtaining a plasmid used as a template to replace the promoter.
Сначала локус URA3 амплифицировали в ПЦР с использованием праймеров SEQ ID NO:7 и SEQ ID NO:8 и хромосомной ДНК штамма дикого типа Saccharomyces cerevisiae в качестве матрицы (25 циклов: денатурация: 94°С в течение 10 сек, отжиг при 50°С в течение 10 сек, элонгация при 72°С в течение 1 мин). Полученный фрагмент ДНК очищали путем осаждения этанолом, затем обрабатывали рестриктазами SphI и EcoRI, продукт ПЦР встраивали в плазмиду pUC19 по сайтам SphI-EcoRI для получения pUC19-URA3. Затем амплифицировали область PGK1 промотора с использованием хромосомной ДНК штамма дикого типа Saccharomyces cerevisiae в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO:9 и SEQ ID NO:10. Этот фрагмент ДНК обрабатывали рестриктазой PstI, и встраивали в pUC19-URA3, обработанную рестриктазой PstI с обработкой сайта PstI щелочной фосфатазой кишечника теленка, для получения pUC19-PGK1p-URA3. Сходным образом промотор PGK1, амплифицированный с использованием праймеров SEQ ID NO:11 и SEQ ID NO:12, обрабатывали рестриктазой AatII и встраивали в pUC19-PGK1p-URA, обработанный рестриктазой AatII с обработкой сайта AatII щелочной фосфатазой кишечника теленка, для получения pUC19-PGK1p-URA3-PGK1p. Когда полученную плазмиду секвенировали, была подтверждена нуклеотидная последовательность, ожидаемая в случае использования в качестве матрицы хромосомной ДНК штамма S288C. Следовательно, даже при использовании в качестве матрицы хромосомной ДНК штамма S288C вместо хромосомной ДНК штамма дикого типа можно получить подобную плазмиду.First, the URA3 locus was amplified by PCR using primers SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 and the chromosomal DNA of the wild-type strain Saccharomyces cerevisiae as a template (25 cycles: denaturation: 94 ° C for 10 sec, annealing at 50 ° C within 10 seconds, elongation at 72 ° C for 1 min). The obtained DNA fragment was purified by ethanol precipitation, then it was digested with restriction enzymes SphI and EcoRI, the PCR product was inserted into the plasmid pUC19 at SphI-EcoRI sites to obtain pUC19-URA3. The PGK1 promoter region was then amplified using the chromosomal DNA of the wild-type strain Saccharomyces cerevisiae as the template and primers SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10. This DNA fragment was treated with PstI restriction enzyme and inserted into pUC19-URA3 treated with PstI restriction enzyme treated with calf intestinal alkaline phosphatase PstI site to obtain pUC19-PGK1p-URA3. Similarly, the PGK1 promoter amplified using primers SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12 was treated with AatII restriction enzyme and inserted into pUC19-PGK1p-URA treated with AatII restriction enzyme treated with calf intestinal alkaline phosphatase AatII site to obtain pUC19-PGK1 calf intestine -URA3-PGK1p. When the obtained plasmid was sequenced, the nucleotide sequence was expected, expected when the S288C strain was used as the chromosomal DNA template. Therefore, even when using the S288C strain chromosomal DNA as a template, a similar plasmid can be obtained instead of the wild-type chromosomal DNA.
3) Введение промотора PGK1 в ген GSH2 на хромосоме3) Introduction of the PGK1 promoter into the GSH2 gene on the chromosome
Провели ПЦР с использованием праймера SEQ ID NO:13, на 5'-конце которого находится последовательность перед геном GSH2, праймера SEQ ID NO:14, содержащего часть последовательности открытой рамки считывания, начинающейся со стартового кодона гена GSH2, и C19-PGK1p-URA3-PGK1p в качестве матрицы (25 циклов: денатурация при 94°С в течение 10 сек, отжиг при 60°С в течение 10 сек, элонгация при 72°С в течение 4 мин) для получения фрагмента ДНК, содержащего ген URA3 между промоторами PGK1. Штамм ura3Δ0 может быть трансформирован этим фрагментом ДНК, после чего его высевают на чашки со средой SD для получения трансформантов, и из трансформантов может быть получен штамм, в котором промотор гена GSH2 замещен конструкцией промотор PGK1 -URA3-промотор PGK1.PCR was performed using primer SEQ ID NO: 13, at the 5'-end of which is the sequence before the GSH2 gene, primer SEQ ID NO: 14, containing part of the open reading frame sequence starting with the start codon of the GSH2 gene, and C19-PGK1p-URA3 -PGK1p as a matrix (25 cycles: denaturation at 94 ° C for 10 sec, annealing at 60 ° C for 10 sec, elongation at 72 ° C for 4 min) to obtain a DNA fragment containing the URA3 gene between PGK1 promoters . The ura3Δ0 strain can be transformed with this DNA fragment, after which it is plated on plates with SD medium to obtain transformants, and a strain can be obtained from the transformants in which the GSH2 gene promoter is replaced by the construction of the PGK1 promoter –URA3 promoter PGK1.
4) Удаление селективного маркера URA3 и замена промотора гена GSH24) Removal of the URA3 selective marker and replacement of the GSH2 gene promoter
Штамм, в котором промотор гена GSH2 замещен конструкцией промотор PGK1-URA3-промотор PGK1 выращивали в течение ночи на среде SD с добавлением урацила, соответствующий объем полученной культуры высевали на чашки со средой 5-FOA. Из выросших колоний можно получить штамм, в котором ген URA3 удален за счет гомологичной рекомбинации между введенными промоторами PGK1 и промотор GSH2 замещен промотором PGK1. Кроме того, путем введения в полученный штамм фрагмента ДНК, амплифицированного с использованием хромосомы штамма дикого типа в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO:15 и SEQ ID NO:16, можно получить штамм, генотип которого такой же, как генотип штамма ura3Δ0 за исключением того, что ген URA3 дикого типа и промотор GSH2 замещен промотором PGK1.A strain in which the GSH2 promoter is replaced by the construction of the PGK1 promoter-URA3 promoter PGK1 was grown overnight on SD with uracil, the corresponding volume of the resulting culture was plated on plates with 5-FOA medium. From the grown colonies, one can obtain a strain in which the URA3 gene is deleted due to homologous recombination between the introduced PGK1 promoters and the GSH2 promoter is replaced by the PGK1 promoter. In addition, by introducing into the resulting strain a DNA fragment amplified using the chromosome of the wild-type strain as the template and primers SEQ ID NO: 15 and SEQ ID NO: 16, it is possible to obtain a strain whose genotype is the same as the genotype of the strain ura3Δ0 except that the wild-type URA3 gene and the GSH2 promoter are replaced by the PGK1 promoter.
С использованием этого штамма описанным выше способом получили дрожжевой экстракт и оценили его так же, как описано в Примерах 3, 4 и 6-8.Using this strain as described above, a yeast extract was obtained and evaluated in the same manner as described in Examples 3, 4 and 6-8.
Пример 11: Добавление γ-Glu-Val-Gly к штамму с усиленной экспрессией HGT1Example 11: Addition of γ-Glu-Val-Gly to a strain with enhanced expression of HGT1
Штамм с усиленной экспрессией HGT1p может быть получен таким же образом, как описано в Примере 10. Конкретно, путем проведения ПЦР с использованием pUC19-PGK1p-URA3-PGK1p в качестве матрицы, праймера SEQ ID NO:17, на 5'-конце которого находится последовательность перед геном GSH1, и праймера SEQ ID NO:18, содержащего часть последовательности открытой рамки считывания, начинающейся со стартового кодона гена GSH11, и введения полученного фрагмента ДНК в спорулирующие клетки дрожжей получены клетки, в которых промотор GSH11 замещен промотором PGK1.A strain with enhanced expression of HGT1p can be obtained in the same manner as described in Example 10. Specifically, by PCR using pUC19-PGK1p-URA3-PGK1p as a template, primer SEQ ID NO: 17, at the 5'-end of which is the sequence before the GSH1 gene and primer SEQ ID NO: 18, containing a part of the open reading frame sequence starting with the start codon of the GSH11 gene, and introducing the obtained DNA fragment into sporulating yeast cells, cells were obtained in which the GSH11 promoter is replaced by the PGK1 promoter.
С использованием этого штамма описанным выше способом получили дрожжевой экстракт и оценили его так же, как описано в Примерах 3, 4 и 6-8.Using this strain as described above, a yeast extract was obtained and evaluated in the same manner as described in Examples 3, 4 and 6-8.
Пример 12: Увеличение активности транспорта γ-Glu-Val-Gly в HGT1p- или РКТ2-модифицированном штамме.Example 12: Increased transport activity of γ-Glu-Val-Gly in an HGT1p or PKT2-modified strain.
Влияние HGT1p, который считается специфичным по отношению к GSH транспортером, и транспортера пептидов, PTR2, на накопление γ-Glu-Val-Gly оценивали следующим образом.The effect of HGT1p, which is considered specific for the GSH transporter, and the peptide transporter, PTR2, on the accumulation of γ-Glu-Val-Gly was evaluated as follows.
1) Получение мутанта, ауксотрофного по урацилу (ura3 мутанта) из штамма S288C1) Obtaining a mutant auxotrophic for uracil (ura3 mutant) from strain S288C
Кассету с геном устойчивости к генетицину (G418) (РADH1-kanR) амплифицировали в ПЦР с использованием pUC19AOX-G418-BRI (Фиг.2, SEQ ID NO:23) в качестве матрицы и праймеров URA3Km-L1 (SEQ ID NO:24) и URA3Km-R2 (SEQ ID NO:25).The cassette with the geneticin resistance gene (G418) (P ADH1 -kanR) was amplified by PCR using pUC19AOX-G418-BRI (Figure 2, SEQ ID NO: 23) as template and primers URA3Km-L1 (SEQ ID NO: 24 ) and URA3Km-R2 (SEQ ID NO: 25).
40 нуклеотидов на 5'-конце праймера URA3Km-L1 гомологичны области перед геном URA3, 40 нуклеотидов на 5'-конце праймера URA3Km-R2 комплементарны области за геном URA3.40 nucleotides at the 5'-end of the URA3Km-L1 primer are homologous to the region upstream of the URA3 gene, 40 nucleotides at the 5'-end of the URA3Km-R2 primer are complementary to the region downstream of the URA3 gene.
Полученный фрагмент ДНК использовали для трансформации штамма S.cerevisiae S288C. Трансформанты отбирали на чашках со средой YPD, содержащей 200 мкг/мл G418. Делецию гена URA3 подтверждали в ПЦР с праймерами ura3up2 (SEQ ID NO:26) и ura3dn2 (SEQ ID NO:27).The obtained DNA fragment was used to transform S.cerevisiae S288C strain. Transformants were selected on plates with YPD medium containing 200 μg / ml G418. URA3 gene deletion was confirmed by PCR with primers ura3up2 (SEQ ID NO: 26) and ura3dn2 (SEQ ID NO: 27).
Получили штамм S288C ura3Δ0::PADH1-kanR, который может упоминаться и как S288C ura3Δ0. Этот штамм использовали для конструирования штаммов с повышенной экспрессией HGT1p или PTR2.Got strain S288C ura3Δ0 :: P ADH1 -kanR, which may also be referred to as S288C ura3Δ0. This strain was used to construct strains with increased expression of HGT1p or PTR2.
С другой стороны, с целью использования для конструирования штамма с делецией HGT1p или PTR2 еще один ауксотрофный по урацилу мутант был получен следующим образом. Фрагмент, содержащий ген URA3 с областями промотора и терминатора, амплифицировали в ПЦР с использованием хромосомной ДНК штамма S288C в качестве матрицы и вышеупомянутых праймеров ura3up2 и ura3dn2. Этот фрагмент клонировали по сайту Smal в pBluescript II KS (+) и подтверждали правильность конструкции секвенированием. Получили плазмиду pKS-URA3-13 (Фиг.3, SEQ ID NO:28).On the other hand, in order to use for construction of a strain with a deletion of HGT1p or PTR2, another uracil auxotrophic mutant was obtained as follows. A fragment containing the URA3 gene with the promoter and terminator regions was amplified in PCR using the chromosomal DNA of strain S288C as the template and the aforementioned primers ura3up2 and ura3dn2. This fragment was cloned at the Smal site in pBluescript II KS (+) and confirmed by sequencing. The plasmid pKS-URA3-13 was obtained (Figure 3, SEQ ID NO: 28).
Плазмиду pKS-URA3-13 обрабатывали рестрикзами StuI и NcoI и затем обрабатывали фрагментом Кленова ДНК полимеразы I, чтобы затупить NcoI сайт. Полученный фрагмент величиной 4,38 т.п.н. лигировали с HincII - HincII фрагментом pUG6 величиной 1,64 т.п.н. [Gűldener, U., Heck, S., Fiedler, Т., Beinhauer, J., and Hegemann, J.H. 1996. A new efficient gene disruption cassette for repeated use in budding yeast. Nucleic Acids Research 24, 2519-2524], содержащим модуль loxP-kanMX-loxP. Полученная плазмида упоминается как pKS-URA3-13-kanMX. Карта и схема конструирования этой плазмиды показаны на Фиг.4, SEQ ID NO:29.Plasmid pKS-URA3-13 was treated with StuI and NcoI restriction enzymes and then treated with a Maple DNA polymerase I fragment to blunt the NcoI site. The resulting fragment is 4.38 kbp. ligated with HincII - HincII pUG6 fragment of 1.64 kbp [Gűldener, U., Heck, S., Fiedler, T., Beinhauer, J., and Hegemann, J.H. 1996. A new efficient gene disruption cassette for repeated use in budding yeast.
Затем ген kanMX, фланкированный фрагментами гена URA3, амплифицировали в ПЦР с использованием вышеупомянутых праймеров ura3up2 и ura3dn2 и плазмиды pKS-URA3-13-kanMX в качестве матрицы. Полученный фрагмент использовали для трансформации штамма S.cerevisiae S288C, затем отбирали трансформанты на среде YPD, содержащей 200 мкг/мл G418. В результате был получен штамм, производный от S288C, с делецией 227 нуклеотидов кодирующей области гена URA3. Эта делеция упоминается как ura3Δ227::loxP-kanMX-loxP. Для делеции маркера kanMX полученный штамм трансформировали плазмидой pSH47 [Gűldener, U., Heck, S., Fiedler, Т., Beinhauer, J., and Hegemann, J.H. 1996. A new efficient gene disruption cassette for repeated use in budding yeast. Nucleic Acids Research 24, 2519-2524], содержащей ген, кодирующий Сrе-рекомбиназу, под контролем промотора GAL1 и ген URA3 в качестве селективного маркера. Вырезание маркера осуществили после индукции синтеза Сrе-рекомбиназы вследствие переноса клеток со среды YPD на среду YPG (содержащую галактозу). Полученный штамм, из которого удалили плазмиду pSH47, назвали S288C ura3Δ227::lохР.Then, the kanMX gene flanked by fragments of the URA3 gene was amplified by PCR using the aforementioned primers ura3up2 and ura3dn2 and plasmid pKS-URA3-13-kanMX as a template. The resulting fragment was used to transform S. cerevisiae S288C strain, then transformants were selected on YPD medium containing 200 μg / ml G418. The result was a strain derived from S288C with a deletion of 227 nucleotides in the coding region of the URA3 gene. This deletion is referred to as ura3Δ227 :: loxP-kanMX-loxP. For deletion of the kanMX marker, the resulting strain was transformed with the plasmid pSH47 [Gűldener, U., Heck, S., Fiedler, T., Beinhauer, J., and Hegemann, J.H. 1996. A new efficient gene disruption cassette for repeated use in budding yeast.
2) Получение мутантного штамма с делецией HGT1p2) Obtaining a mutant strain with deletion of HGT1p
Фрагмент ДНК, содержащий кассету Agleu2-CaURA3-Agleu2, амплифицировали в ПЦР с использованием плазмиды pAG61 [Goldstein, A.L., Pan, X., and McCusker, J.H. 1999. Heterologous URA3MX cassettes for gene replacement in Saccharomyces cerevisiae. Yeast 15, 507-511] в качестве матрицы и праймеров hgtl-pUG6u (SEQ ID NO:30) и hgtl-pUG6d (SEQ ID NO:31).A DNA fragment containing an Agleu2-CaURA3-Agleu2 cassette was amplified by PCR using plasmid pAG61 [Goldstein, A.L., Pan, X., and McCusker, J.H. 1999. Heterologous URA3MX cassettes for gene replacement in Saccharomyces cerevisiae.
47 нуклеотида на 5'-конце праймера hgtl-pUG6u гомологичны 5'-области гена HGT1p, 44 нуклеотида на 5'-конце праймера hgtl-pUG6d комплементарны 3'-области HGT1.47 nucleotides at the 5'-end of the hgtl-pUG6u primer are homologous to the 5'-region of the HGT1p gene, 44 nucleotides at the 5'-end of the hgtl-pUG6d primer are complementary to the 3'-region of HGT1.
Полученный фрагмент использовали для трансформации штамма S288C ura3Δ227::lохР.Трансформантов отбирали на чашках со средой SD. Полученный штамм S288C ura3Δ227::lохР HGT1Δ1981::Agleu2-CaURA3-Agleu2 с делецией нуклеотидов с 1981 по 2400 кодирующей области гена HGT1 назвали S288C HGT1Δ. Делецию в гене HGT1p подтверждали в ПЦР с использованием праймеров hgt1-51 (SEQ ID NO:32) и hgt1-33 (SEQ ID NO:33).The resulting fragment was used to transform strain S288C ura3Δ227 :: loxP. Transformants were selected on plates with SD medium. The resulting strain S288C ura3Δ227 :: loxP HGT1Δ1981 :: Agleu2-CaURA3-Agleu2 with a nucleotide deletion from 1981 to 2400 of the coding region of the HGT1 gene was called S288C HGT1Δ. Deletion in the HGT1p gene was confirmed in PCR using primers hgt1-51 (SEQ ID NO: 32) and hgt1-33 (SEQ ID NO: 33).
3) Получение мутантного штамма с делецией PTR23) Obtaining a mutant strain with deletion of PTR2
Модуль PADH1-kanR из плазмиды pUC19AOX-G418-BRI вырезали с использованием рестриктаз ХbаI и SacI и субклонировали по тем же сайтам в плазмиде pUG6. Полученную плазмиду назвали pLoxP-PADH1-kanR5 (Фиг.5).The P ADH1-kanR module from plasmid pUC19AOX-G418-BRI was excised using restriction enzymes XbaI and SacI and subcloned at the same sites in plasmid pUG6. The resulting plasmid was named pLoxP-PADH1-kanR5 (Figure 5).
Фрагмент ДНК, содержащий модуль loxP-PADH1-kanR-loxP, амплифицировали в ПЦР с использованием плазмиды pLoxP-PADH1-kanR5 в качестве матрицы и праймеров ptr2-pUG6u (SEQ ID NO:34) и ptr2-pUG6d (SEQ ID NO:35).A DNA fragment containing the loxP-P ADH1- kanR-loxP module was amplified in PCR using the plasmid pLoxP-PADH1-kanR5 as the template and primers ptr2-pUG6u (SEQ ID NO: 34) and ptr2-pUG6d (SEQ ID NO: 35 )
47 нуклеотидов на 5'-конце праймера hgt1-pUG6u гомологичны 5'-области гена PTR2, 44 нуклеотида на 5'-конце праймера hgt1-pUG6d комплементарны 3'-области гена PTR2.47 nucleotides at the 5'-end of the hgt1-pUG6u primer are homologous to the 5'-region of the PTR2 gene, 44 nucleotides at the 5'-end of the hgt1-pUG6d primer are complementary to the 3'-region of the PTR2 gene.
Полученный фрагмент использовали для трансформации штамма S288C ura3Δ227::lохР. Трансформантов отбирали на чашках со средой SD с добавлением 200 мкг/мл G418. Полученный штамм S288C ura3Δ227::lохР ptr2Δ967::loxP-PADH1-kanR-loxP с делецией нуклеотидов с 967 по 1806 кодирующей области гена PTR2 назвали S288C рtr2Δ.The resulting fragment was used to transform strain S288C ura3Δ227 :: loxP. Transformants were selected on plates with SD medium supplemented with 200 μg / ml G418. The obtained strain S288C ura3Δ227 :: loxP ptr2Δ967 :: loxP-P ADH1 -kanR-loxP with a nucleotide deletion from 967 to 1806 of the coding region of the PTR2 gene was named S288C ptr2Δ.
Делецию в гене PTR2 подтверждали в ПЦР с использованием праймеров ptr2-51 (SEQ ID NO:36) и ptr2-31 (SEQ ID NO:37).Deletion in the PTR2 gene was confirmed in PCR using primers ptr2-51 (SEQ ID NO: 36) and ptr2-31 (SEQ ID NO: 37).
4) Получение мутантных штаммов с делецией HGT1p или PTR2 из штамма S288C4) Obtaining mutant strains with a deletion of HGT1p or PTR2 from strain S288C
Штамм S288C НСТ1Δ рtr2Δ сконструировали подобным же образом, что и штамм S288C рtr2Δ, но в качестве реципиентного штамма для трансформации использовали штамм S288C HGT1Δ.The strain S288C HCT1Δ ptr2Δ was constructed in the same manner as the strain S288C ptr2Δ, but the strain S288C HGT1Δ was used as a recipient strain for transformation.
5) Получение штамма с повышенной продукцией HGT15) Obtaining a strain with increased production of HGT1
Фрагмент ДНК, содержащий промотор ADH1, амплифицировали в ПЦР с использованием хромосомной ДНК штамма S. cerevisiae S288C в качестве матрицы и праймеров adhlLl (SEQ ID NO:38) и adhlRl (SEQ ID NO:39). Полученный фрагмент клонировали по SmaI сайту в плазмиде pUC19 и правильность конструкции подтверждали секвенированием. Полученную плазмиду назвали pUC19-PADH1-r (Фиг.6).The DNA fragment containing the ADH1 promoter was amplified by PCR using the chromosomal DNA of S. cerevisiae S288C strain as the adhlLl template and primers (SEQ ID NO: 38) and adhlRl (SEQ ID NO: 39). The resulting fragment was cloned at the SmaI site in plasmid pUC19 and the correct design was confirmed by sequencing. The resulting plasmid was named pUC19-PADH1-r (Figure 6).
Фрагмент HindIII-HindIII плазмиды pKS-URA3-13 величиной 1,16 т.п.н. субклонировали по сайту HindIII в плазмиде pBluescript II KS(+) с получением pKS-URA3H-d. Фрагмент KpnI-SalI плазмиды pUC19-PADH1-r клонировали по SalI-KpnI сайтам в pKS-URA3H-d. Полученную плазмиду pKS-URA3-P-ADH1 (Фиг.7).A fragment of HindIII-HindIII plasmid pKS-URA3-13 of 1.16 kbp subcloned at the HindIII site in plasmid pBluescript II KS (+) to give pKS-URA3H-d. A fragment of the KpnI-SalI plasmid pUC19-PADH1-r was cloned at the SalI-KpnI sites in pKS-URA3H-d. The resulting plasmid pKS-URA3-P-ADH1 (Fig.7).
Затем плазмиду pKS-URA3-PADH1 обрабатывали рестриктазами СlаI и BsrGI. После рестрикции плазмиду обрабатывали фрагментом Кленова ДНК полимеразы I для того, чтобы концы были тупые, и лигировали. Полученную плазмиду, pKS-URA3-PADH1-5'd, обрабатывали рестриктазой EcoRI, обрабатывали фрагментом Кленова ДНК полимеразы I, затем обрабатывали рестриктазой ХbаI. Полученный фрагмент лигировали с фрагментом PADH1, вырезанным из плазмиды pUC19-PADH1-r с использованием рестриктаз ХbаI и BstZ17I. Таким образом была получена плазмида pKS-URA3-PADH1-LR (Фиг.6).Then the plasmid pKS-URA3-PADH1 was treated with restriction enzymes ClaI and BsrGI. After restriction, the plasmid was treated with a Clenov fragment of DNA polymerase I so that the ends were blunt and ligated. The resulting plasmid, pKS-URA3-PADH1-5'd, was digested with EcoRI restriction enzyme, treated with a Maple fragment of DNA polymerase I, then digested with restriction enzyme XbaI. The resulting fragment was ligated with the P ADH1 fragment excised from the plasmid pUC19-PADH1-r using restriction enzymes XbaI and BstZ17I. Thus, the plasmid pKS-URA3-PADH1-LR was obtained (Figure 6).
Фрагмент ДНК, содержащий кассету PADH1-URA3-PADH1, амплифицировали в ПЦР с использованием плазмиды pKS-URA3-PADH1-LR в качестве матрицы и праймеров PADH1-HGT1 (SEQ ID NO:40) и HGT1-PADH1 (SEQ ID NO:41).The DNA fragment containing the P ADH1 -URA3-P ADH1 cassette was amplified by PCR using the plasmid pKS-URA3-PADH1-LR as the template and primers PADH1-HGT1 (SEQ ID NO: 40) and HGT1-PADH1 (SEQ ID NO: 41).
40 нуклеотидов на 5'-конце праймера PADH1-HGT1 комплементарны 40 первым нуклеотидам кодирующей области HGT1, 40 нуклеотидов на 5'-конце праймера HGT1-PADH1 гомологичны обасти перед геном HGT1.40 nucleotides at the 5'-end of the PADH1-HGT1 primer are complementary to the 40 first nucleotides of the HGT1 coding region, 40 nucleotides at the 5'-end of the HGT1-PADH1 primer are homologous to the region before the HGT1 gene.
Фрагмент ДНК, содержащий область перед геном HGT1, амплифицировали в ПЦР с использованием хромосомной ДНК штамма S. cerevisiae S288C в качестве матрицы и праймеров hgt53 (SEQ ID NO:42) и hgt33 (SEQ ID NO:43).The DNA fragment containing the region upstream of the HGT1 gene was PCR amplified using the chromosomal DNA of S. cerevisiae S288C strain as the template and primers hgt53 (SEQ ID NO: 42) and hgt33 (SEQ ID NO: 43).
Затем фрагменты, полученные, как описано выше, соединяли с использованием ПЦР (использовали праймеры hgt53 и PADH1-HGT1) как описано в [Shevchuk, N.A., Bryksin, A.V., Nusinovich, Y.A., Cabello, F.C., Sutherland M., Ladisch S. 2004. Construction of long DNA molecules using long PCR-based fusion of several fragments simultaneously. Nucleic Acids Res.32(2):e19]. Полученный фрагмент использовали для трансформации штамма S288C ura3Δ0::PADH1-kanR. Трансформанты отбирали на чашках со средой SD. В результате был получен штамм S288C ura3Δ0::PADH1-kanR PADH1-URA3-PADH1-HGT1. Штамм назвали S288C PADH1-HGT1.Then the fragments obtained as described above were combined using PCR (primers hgt53 and PADH1-HGT1 were used) as described in [Shevchuk, NA, Bryksin, AV, Nusinovich, YA, Cabello, FC, Sutherland M., Ladisch S. 2004 . Construction of long DNA molecules using long PCR-based fusion of several fragments simultaneously. Nucleic Acids Res.32 (2): e19]. The resulting fragment was used to transform strain S288C ura3Δ0 :: P ADH1 -kanR. Transformants were selected on plates with SD medium. As a result, the strain S288C ura3Δ0 :: P ADH1- kanR P ADH1 -URA3-P ADH1 -HGT1 was obtained. The strain was named S288C P ADH1 -HGT1.
Схема эксперимента по замене промотора показана на Фиг.8. Праймер hgt53 соответствует Праймеру 1, праймер hgt33 соответствует Праймеру 2, праймер HGT1-PADH1 соответствует Праймеру 3, праймер PADH1-HGT1 соответствует Праймеру 4.The experimental design of the replacement of the promoter is shown in Fig. 8. Primer hgt53 corresponds to
6) Получение штамма с повышенной продукцией PTR26) Obtaining strain with increased production of PTR2
Замену нативного промотора PTR2 осуществили так же, как замену промотора HGT1p (Фиг.8).The replacement of the native promoter PTR2 was carried out in the same way as the replacement of the HGT1p promoter (Fig. 8).
Использованные праймеры:Used primers:
ptr52 (SEQ ID NO:44), соответствует Праймеру 1;ptr52 (SEQ ID NO: 44), corresponds to
ptr32 (SEQ ID NO:45), соответствует Праймеру 2;ptr32 (SEQ ID NO: 45), corresponds to
PTR2-PADH1 (SEQ ID NO:46), соответствует Праймеру 3;PTR2-PADH1 (SEQ ID NO: 46), corresponds to
PADH1-PTR2 (SEQ ID NO:7), соответствует Праймеру 4;PADH1-PTR2 (SEQ ID NO: 7), corresponds to
40 нуклеотидов на 5'-конце праймера PADH1-PTR2 комплементарны 40 первым нуклеотидам кодирующей области PTR2, 30 нуклеотидов на 5'-конце праймера PTR2-PADH1 гомологичны области перед геном PTR2.40 nucleotides at the 5'-end of the PADH1-PTR2 primer are complementary to the 40 first nucleotides of the PTR2 coding region, 30 nucleotides at the 5'-end of the PTR2-PADH1 primer are homologous to the region in front of the PTR2 gene.
7) Оценка мутантов7) Assessment of mutants
Каждый штамм выращивали в пробирках объемом 50 мл с 5 мл среды SD с добавлением γ-Glu-Val-Gly до конечной концентрации 100 ppm. В пробирки засевали ночную культуру соответствующего штамма до начальной плотности OD600=0.5 и помещали на качалку при 240 об/мин, 30°С. Культивировали в течение 7 ч. Затем клетки из 2 мл культуры собирали с использованием центрифугирования и трижды отмывали milliQ водой. Отмытые клетки суспендировали в 1 мл milliQ-воды и инкубировали при 70°С в течение 10 мин на водяной бане для экстракции внутриклеточного содержимого. После отделения экстракта от клеточного дебриса путем центрифугирования водную фазу переносили в чистый виал и подвергали вакуумной сушке. Таким образом готовили сухой экстракт. Затем измеряли γ-Glu-Val-Gly в сухом экстракте с использованием метода LC-MS/MS. Процедура подробно описана ниже.Each strain was grown in 50 ml tubes with 5 ml SD medium supplemented with γ-Glu-Val-Gly to a final concentration of 100 ppm. The tubes were seeded with a night culture of the corresponding strain to an initial density of OD 600 = 0.5 and placed on a shaker at 240 rpm, 30 ° C. Cultured for 7 hours. Then cells from 2 ml of the culture were collected using centrifugation and milliQ was washed three times with water. The washed cells were suspended in 1 ml milliQ-water and incubated at 70 ° C for 10 min in a water bath to extract intracellular contents. After separating the extract from the cell debris by centrifugation, the aqueous phase was transferred to a clean vial and vacuum dried. Thus, a dry extract was prepared. Γ-Glu-Val-Gly was then measured in the dry extract using the LC-MS / MS method. The procedure is described in detail below.
Оборудование:Equipment:
Масс-спектрометр: Triple Quadrupole Agilent 6410Mass Spectrometer: Triple Quadrupole Agilent 6410
ВЭЖХ:Аgilent 1200HPLC:
Колонки: Thermo Hypersil-Keystone C18 100 мм*2.1 мм*5 мкмColumns: Thermo Hypersil-
1. Образец растворяли в 100 мкл воды, затем добавляли 100 мкл ацетонитрила (MeCN) и центрифугировали.1. The sample was dissolved in 100 μl of water, then 100 μl of acetonitrile (MeCN) was added and centrifuged.
2. 190 мкл супернатанта переносили в новую пробирку и высушивали.2. 190 μl of the supernatant was transferred to a new tube and dried.
3. Высушенную массу растворяли в 40 мкл воды.3. The dried mass was dissolved in 40 μl of water.
4. Для получения производного 20 мкл полученного раствора смешивали с 60 мкл буфера и 80 мкл реагента для получения производного и инкубировали при 55°С в течение 10 мин.4. To obtain the derivative, 20 μl of the resulting solution was mixed with 60 μl of buffer and 80 μl of the reagent to obtain the derivative and incubated at 55 ° C for 10 min.
5. После инкубирования для того, чтобы остановить реакцию получения производного AQC, добавляли 200 мкл 0.1% раствора НСООН в воде.5. After incubation, in order to stop the reaction to obtain the AQC derivative, 200 μl of a 0.1% solution of HCOOH in water was added.
40 мкл полученного раствора использовали для ВЭЖХ и анализировали в элюанте γ-Glu-Val-Gly с использованием MS/MS детектора.40 μl of the resulting solution was used for HPLC and analyzed in γ-Glu-Val-Gly eluant using an MS / MS detector.
Условия ВЭЖХ:HPLC conditions:
Подвижная фаза А - 0.1% НСООН в H2OMobile phase A - 0.1% HCOOH in H 2 O
Подвижная фаза В - 0.1% НСООН в MeCN.Mobile phase B - 0.1% HCOOH in MeCN.
Скорость протока - 0.250 мл/минFlow rate - 0.250 ml / min
С использованием этих данных рассчитали внутриклеточное содержание γ-Glu-Val-Gly. Результаты представлены в Таблицах 13 и 14. Показано, что ген HGT1p существенен для транспорта γ-Glu-Val-Gly из питательной среды, а ген PTR2 не существенен.Using these data, the intracellular γ-Glu-Val-Gly content was calculated. The results are presented in Tables 13 and 14. It was shown that the HGT1p gene is essential for transport of γ-Glu-Val-Gly from the culture medium, and the PTR2 gene is not significant.
Пример 13: Влияние добавления γ-Glu-Val-Gly к штамму с увеличенной продукцией HGT1pExample 13: Effect of adding γ-Glu-Val-Gly to a strain with increased production of HGT1p
S288C PADH1-HGT1, штамм с увеличенной продукцией HGT1p, полученный в Примере 12, и его родительский штамм S288C оценивали по их способности к транспорту внутрь клетки γ-Glu-Val-Gly таким же образом, как в Примере 4. Количество добавленного в питательную среду γ-Glu-Val-Gly - конечная концентрация 100 ppm. В результате внутриклеточное содержание γ-Glu-Val-Gly в S288C было около 0.9% на сухой вес, а внутриклеточное содержание γ-Glu-Val-Gly в S288C PADH1-HGT1 на сухой вес было около 4.9%. Этот результат подтвердил влияние повышенной продукции HGT1p.S288C P ADH1- HGT1, the strain with increased HGT1p production obtained in Example 12, and its parent strain S288C were evaluated by their ability to transport γ-Glu-Val-Gly cells in the same manner as in Example 4. The amount added to the nutrient γ-Glu-Val-Gly medium - final concentration of 100 ppm. As a result, the intracellular content of γ-Glu-Val-Gly in S288C was about 0.9% by dry weight, and the intracellular content of γ-Glu-Val-Gly in S288C P ADH1- HGT1 by dry weight was about 4.9%. This result confirmed the effect of increased HGT1p production.
Claims (24)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127403/10A RU2496864C2 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION |
EP11718512.4A EP2558588B1 (en) | 2010-04-12 | 2011-04-12 | A YEAST EXTRACT CONTAINING gamma-Glu-X OR gamma-Glu-X-Gly AND A METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
JP2012547353A JP5857973B2 (en) | 2010-04-12 | 2011-04-12 | Yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly and method for producing the same |
PCT/JP2011/059480 WO2011129462A2 (en) | 2010-04-12 | 2011-04-12 | A YEAST EXTRACT CONTAINING γ-Glu-X OR γ-Glu-X-Gly AND A METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
US13/593,974 US9034403B2 (en) | 2010-04-12 | 2012-08-24 | Yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly and a method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127403/10A RU2496864C2 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010127403A RU2010127403A (en) | 2012-01-10 |
RU2496864C2 true RU2496864C2 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=45783478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010127403/10A RU2496864C2 (en) | 2010-04-12 | 2010-07-05 | YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496864C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114703065B (en) * | 2022-04-11 | 2024-06-14 | 安琪酵母(济宁)有限公司 | Yeast extract rich in base and base derivatives and preparation method thereof |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2070875C1 (en) * | 1992-01-22 | 1996-12-27 | Сергей Федорович Соловьев | Strain of yeast exophiala nigrum for producing plant growth stimulating agent |
RU2148636C1 (en) * | 1995-05-10 | 2000-05-10 | Тимофарма АГ | Method of preparing yeast low-molecular extract and substance prepared by this method |
WO2007055388A2 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Ajinomoto Co., Inc. | Calcium receptor activator |
WO2007055393A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Ajinomoto Co., Inc. | Kokumi-imparting agent |
WO2008139946A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Ajinomoto Co., Inc. | Sweetener |
WO2009110624A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | 味の素株式会社 | γ-GLUTAMULCYSTEINE-PRODUCING YEAST, AND METHOD FOR PRODUCTION OF YEAST EXTRACT |
US20100136197A1 (en) * | 2005-11-09 | 2010-06-03 | Yuzuru Eto | Kokumi- imparting agent |
-
2010
- 2010-07-05 RU RU2010127403/10A patent/RU2496864C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2070875C1 (en) * | 1992-01-22 | 1996-12-27 | Сергей Федорович Соловьев | Strain of yeast exophiala nigrum for producing plant growth stimulating agent |
RU2148636C1 (en) * | 1995-05-10 | 2000-05-10 | Тимофарма АГ | Method of preparing yeast low-molecular extract and substance prepared by this method |
WO2007055388A2 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Ajinomoto Co., Inc. | Calcium receptor activator |
WO2007055393A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Ajinomoto Co., Inc. | Kokumi-imparting agent |
US20100136197A1 (en) * | 2005-11-09 | 2010-06-03 | Yuzuru Eto | Kokumi- imparting agent |
WO2008139946A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Ajinomoto Co., Inc. | Sweetener |
WO2009110624A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | 味の素株式会社 | γ-GLUTAMULCYSTEINE-PRODUCING YEAST, AND METHOD FOR PRODUCTION OF YEAST EXTRACT |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ALTON MEISTER and MARY E. ANDERSON, "GLUTATHIONE", Ann. Rev. Biochem., 1983, 52: 711-760. * |
HIDEYUKI SUZUKI et al. "Use of Bacterial gamma-Glutamyltranspeptidase for Enzymatic Synthesis of gamma-D-Glutamyl Compounds", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Nov. 2003, Vol.69, No. 11, p.6399-6404. * |
HIDEYUKI SUZUKI et al. "Use of Bacterial gamma-Glutamyltranspeptidase for Enzymatic Synthesis of γ-D-Glutamyl Compounds", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Nov. 2003, Vol.69, No. 11, p.6399-6404. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010127403A (en) | 2012-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9034403B2 (en) | Yeast extract containing γ-Glu-X or γ-Glu-X-Gly and a method for producing the same | |
JP5874286B2 (en) | Method for producing yeast extract containing γ-glutamyl compound and yeast used in the method | |
US10537128B2 (en) | Yeast, yeast extract containing gamma-Glu-Abu, and a method for producing the same | |
DK2744904T3 (en) | Recombinant microorganisms for the preparation of C4 dicarboxylic acids | |
KR20020019564A (en) | Process for producing γ-glutamylcysteine | |
JP6799738B2 (en) | How to make glutathione | |
WO2004111258A1 (en) | Process for producing l-glutamic acid | |
JPWO2009110624A1 (en) | Method for producing γ-glutamylcysteine-producing yeast and yeast extract | |
EP1489173B1 (en) | Candida utilis containing gamma-glutamylcysteine | |
EP1512747B1 (en) | Gene encoding glutathione synthetase from Candida utilis | |
CN105378058A (en) | Yeast with high content of Abu, gamma-Glu-Abu, and/or gamma-Glu-Abu-Gly | |
RU2496864C2 (en) | YEAST EXTRACT CONTAINING GAMMA-Glu-X OR GAMMA-Glu-X-Gly, AND METHOD OF ITS PRODUCTION | |
WO2020050273A1 (en) | Method for producing glutathione | |
JP5998589B2 (en) | Yeast containing γ-Glu-X | |
WO2015111462A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING γ-Glu-Abu AND METHOD FOR PRODUCING YEAST EXTRACT CONTAINING Γ-Glu-Abu | |
JP5673669B2 (en) | Yeast having increased sulfur-containing compound content, screening method thereof, and culture method | |
JP6020875B2 (en) | Method for producing glutathione | |
JP5634051B2 (en) | Glutathione-producing yeast and its use | |
KR101406829B1 (en) | Transformed L-arginine producing strains | |
CN117165540A (en) | Method for reducing L-leucine in amino acid production strain and application thereof | |
JP2020089301A (en) | Production methods of richness application substance containing yeast and richness application substance containing yeast extract | |
JP2016049074A (en) | YEAST WITH HIGH CONTENTS OF γ-GLU-ABU AND/OR γ-GLU-ABU-GLY |