RU2685482C1 - Микроорганизмы corynebacterium sp., обладающие способностью продуцировать l-лизин, и способ продуцирования l-лизина с использованием этих микроорганизмов - Google Patents
Микроорганизмы corynebacterium sp., обладающие способностью продуцировать l-лизин, и способ продуцирования l-лизина с использованием этих микроорганизмов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685482C1 RU2685482C1 RU2018110574A RU2018110574A RU2685482C1 RU 2685482 C1 RU2685482 C1 RU 2685482C1 RU 2018110574 A RU2018110574 A RU 2018110574A RU 2018110574 A RU2018110574 A RU 2018110574A RU 2685482 C1 RU2685482 C1 RU 2685482C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lysine
- microorganism
- strain
- producing
- seq
- Prior art date
Links
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 title claims abstract description 141
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 61
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 14
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims abstract description 69
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 claims abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 76
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 27
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 27
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 claims description 25
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 23
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 21
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 18
- WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N subtilin Chemical compound CC1SCC(NC2=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(C)CC)C(=O)NC(=C)C(=O)NC(CCCCN)C(O)=O)CSC(C)C2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C1NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C1NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C(NC(=O)C(NC(=O)C2NC(=O)CNC(=O)C3CCCN3C(=O)C(NC(=O)C3NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CC=4C5=CC=CC=C5NC=4)CSC3)C(C)SC2)C(C)C)C(C)SC1)CC1=CC=CC=C1 WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 6
- 230000029142 excretion Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 abstract 1
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 17
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 12
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 10
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 7
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 6
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 5
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 5
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 5
- FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L calcium D-pantothenic acid Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L 0.000 description 5
- 229960002079 calcium pantothenate Drugs 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 5
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 229960003966 nicotinamide Drugs 0.000 description 5
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 description 5
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 description 5
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 4
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 4
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 3
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 3
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 3
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 3
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 3
- -1 nitrogen-containing organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 3
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 3
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 3
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 101150035025 lysC gene Proteins 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000006152 selective media Substances 0.000 description 2
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 2
- 235000019190 thiamine hydrochloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000011747 thiamine hydrochloride Substances 0.000 description 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091000044 4-hydroxy-tetrahydrodipicolinate synthase Proteins 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004625 Aspartate Aminotransferases Human genes 0.000 description 1
- 108010003415 Aspartate Aminotransferases Proteins 0.000 description 1
- 108010055400 Aspartate kinase Proteins 0.000 description 1
- 108020004652 Aspartate-Semialdehyde Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- 241001485655 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 101100465553 Dictyostelium discoideum psmB6 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010014468 Dihydrodipicolinate Reductase Proteins 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 1
- 101100337176 Escherichia coli (strain K12) gltB gene Proteins 0.000 description 1
- 101100505027 Escherichia coli (strain K12) gltD gene Proteins 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 102220466851 HLA class II histocompatibility antigen, DR beta 4 chain_V59A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 1
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine Chemical compound O=NN(C)C(=N)N[N+]([O-])=O VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588768 Providencia Species 0.000 description 1
- 101100169519 Pyrococcus abyssi (strain GE5 / Orsay) dapAL gene Proteins 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 101100057034 Talaromyces wortmannii astB gene Proteins 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 101150070145 aspB gene Proteins 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000013601 cosmid vector Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 101150011371 dapA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150073654 dapB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150100742 dapL gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 229960000633 dextran sulfate Drugs 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- JVGAFNMTSUZSBL-UHFFFAOYSA-H hexapotassium;diphosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JVGAFNMTSUZSBL-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 101150033534 lysA gene Proteins 0.000 description 1
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 238000012257 pre-denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- MYVIATVLJGTBFV-UHFFFAOYSA-M thiamine(1+) chloride Chemical compound [Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N MYVIATVLJGTBFV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/195—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
- C07K14/34—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Corynebacterium (G)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/74—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
- C12N15/77—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Corynebacterium; for Brevibacterium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0008—Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0093—Oxidoreductases (1.) acting on CH or CH2 groups (1.17)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1096—Transferases (2.) transferring nitrogenous groups (2.6)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/12—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/88—Lyases (4.)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/15—Corynebacterium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y102/00—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
- C12Y102/01—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
- C12Y102/01011—Aspartate-semialdehyde dehydrogenase (1.2.1.11)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y117/00—Oxidoreductases acting on CH or CH2 groups (1.17)
- C12Y117/01—Oxidoreductases acting on CH or CH2 groups (1.17) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.17.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y206/00—Transferases transferring nitrogenous groups (2.6)
- C12Y206/01—Transaminases (2.6.1)
- C12Y206/01001—Aspartate transaminase (2.6.1.1), i.e. aspartate-aminotransferase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y207/00—Transferases transferring phosphorus-containing groups (2.7)
- C12Y207/02—Phosphotransferases with a carboxy group as acceptor (2.7.2)
- C12Y207/02004—Aspartate kinase (2.7.2.4)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y401/00—Carbon-carbon lyases (4.1)
- C12Y401/01—Carboxy-lyases (4.1.1)
- C12Y401/0102—Diaminopimelate decarboxylase (4.1.1.20)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y402/00—Carbon-oxygen lyases (4.2)
- C12Y402/01—Hydro-lyases (4.2.1)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен L-лизин-продуцирующий микроорганизм рода Corynebacterium, где активность белка, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, инактивирована. Предложен способ продуцирования L-лизина с использованием указанного микроорганизма. Группа изобретений позволяет увеличить L-лизин-продуцирующую способность в рекомбинантном микроорганизме по сравнению с родительским микроорганизмом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 табл., 8 пр.
Description
[Область, к которой относится изобретение]
Настоящее изобретение относится к L-лизин-продуцирующему микроорганизму рода Corynebacterium и к способу продуцирования L-лизина с использованием такого микроорганизма.
[Предпосылки создания изобретения]
L-лизин, а именно, одна из незаменимых аминокислот, используется в кормах для животных, в фармацевтической и косметической промышленности и продуцируется посредством ферментации под действием микроорганизмов рода Corynebacterium или рода Escherichia.
Штамм рода Corynebacterium, а в частности, Corynebacterium glutamicum, представляет собой грам-положительный микроорганизм, который широко применяется для продуцирования L-аминокислоты. Для продуцирования L-лизина обычно применяются мишень-специфические подходы, такие как повышение уровня экспрессии генов, кодирующих ферменты, участвующие в биосинтезе L-лизина, в штамме рода Corynebacterium, или удаление генов, которые не являются необходимыми для биосинтеза L-лизина. Помимо этих методов был также применен метод удаления генов, которые не участвуют в биосинтезе L-лизина, или метод удаления генов, специфическая функция которых пока не известна.
В соответствии с этим, авторами настоящего изобретения были проведены крупномасштабные исследования для идентификации эффективных свойств, заключающихся в повышении уровня продуцирования лизина. В результате, авторами настоящего изобретения был проведен скрининг микроорганизма, продуцирующего высокую концентрацию L-лизина, посредством рандомизированной дизрупции эндогенных генов микроорганизма рода Corynebacterium, и было обнаружено, что если ген, функция которого пока еще не была описана, подвергается дизрупции в скринированном микроорганизме, то уровень продуцирования L-лизина этим микроорганизмом повышается, и на основе этих данных было создано настоящее изобретение.
Документы предшествующего уровня техники
(Патентный документ 1) KR 10-0838035 B1 (опубликованный 12 июня 2008).
[Раскрытие изобретения]
[Техническая проблема]
Целью настоящего изобретения является получение L-лизин-продуцирующего микроорганизма рода Corynebacterium.
Другой целью настоящего изобретения является способ продуцирования L-лизина с использованием этого микроорганизма.
[Решение технической проблемы]
Настоящее изобретение, разработанное для достижения вышеуказанных целей, относится к L-лизин-продуцирующему микроорганизму рода Corynebacterium, где белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, является инактивированным.
Настоящее изобретение также относится к способу продуцирования L-лизина, включающему стадии: культивирования микроорганизма согласно изобретению в среде и выделения L-лизина из микроорганизма или среды.
[Преимущественные эффекты]
Настоящее изобретение относится к рекомбинантному микроорганизму рода Corynebacterium, обладающему повышенной способностью продуцировать L-лизин, где указанный микроорганизм был получен путем инактивации белка, который содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, и функция которого неизвестна, в L-лизин-продуцирующем микроорганизме рода Corynebacterium. Рекомбинантный микроорганизм рода Corynebacterium может продуцировать L-лизин с высоким выходом, и таким образом он может быть использован в промышленности для продуцирования L-лизина.
[Способ осуществления изобретения]
Настоящее изобретение более подробно описано ниже.
В своем первом аспекте, настоящее изобретение относится к L-лизин-продуцирующему микроорганизму рода Corynebacterium, где белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, является инактивированным.
Белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, представляет собой белок, который является эндогенным в микроорганизме рода Corynebacterium, или гипотетический белок с неизвестной функцией.
Белок, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80%, в частности, по меньшей мере на 90%, более конкретно, по меньшей мере на 95%, а еще более конкретно, по меньшей мере на 97% гомологична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, может также входить в объем понятия «белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1». Кроме того, очевидно, что белок, имеющий аминокислотную последовательность, содержащую делецию, модификацию, замену или делецию одной или нескольких аминокислот, также входит в объем настоящего изобретения, при условии, что этот белок будет иметь последовательность, гомологичную последовательности SEQ ID NO: 1, и будет обладать биологической активностью, в основном, аналогичной биологической активности белка, имеющего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, или подобной активностью.
В объем настоящего изобретения входит любая нуклеотидная последовательность, обладающая способностью кодировать белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1. В частности, ген, кодирующий белок SEQ ID NO: 1, может иметь нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2. Кроме того, в объем настоящего изобретения может также входить нуклеотидная последовательность, которая по меньшей мере на 80%, в частности, по меньшей мере на 90%, более конкретно на 95%, а еще более конкретно на 97% гомологична нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 2. Кроме того, в объем настоящего изобретения могут также входить варианты последовательности, кодирующие одну и ту же аминокислоту, что обусловлено вырожденностью генетического кода.
Используемый здесь термин «гомология» означает идентичность данной аминокислотной последовательности или нуклеотидной последовательности и может быть выражен в процентах. В описании изобретения, гомологичная последовательность, активность которой идентична или подобна активности аминокислотной последовательности или нуклеотидной последовательности, выражена термином «% гомологии».
Гомология аминокислотной последовательности или нуклеотидной последовательности может быть определен с использованием, например, алгоритма BLAST (см. Karlin and Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873 (1993)) или FASTA, Pearson (см. Methods Enzymol., 183, 63 (1990)). Программы, называемые BLASTN и BLASTX, были разработаны на основе этого алгоритма BLAST (см. http://www.ncbi.nlm.nih.gov).
Используемый здесь термин «инактивация» означает, что экспрессия эндогенного гена была снижена по сравнению с экспрессией родительского штамма, штамма до модификации или штамма дикого типа, либо этот ген не экспрессируется или не обладает активностью или обладает пониженной активностью даже при его экспрессии. В настоящей заявке, инактивация может быть достигнута любым методом инактивации, известным специалистам. В настоящем изобретении, метод инактивации может быть осуществлен посредством введения по меньшей мере одной мутации, выбранной из группы, состоящей из инсерционной мутации, достигаемой посредством инсерции по меньшей мере одной пары оснований в ген; делеционной мутации, достигаемой посредством делеции по меньшей мере одной пары оснований в гене; и транзиционной или трансверсионной мутации пары оснований, достигаемой посредством введения в ген несмыслового кодона. Альтернативно, метод инактивации может быть осуществлен путем замены эндогенного промотора гена более слабым промотором или делеции всего гена или его части, но объем настоящего изобретения не ограничивается этим методом.
Методом дизрупции гена, применяемым в настоящем изобретении, может быть любой метод дизрупции гена, известный специалистам, и этот метод не имеет конкретных ограничений. Так, например, для индуцирования мутаций может быть применено излучение, такое как УФ-издучение, или химическое вещество, и из полученных мутантов может быть выбран штамм с дизрупцией гена-мишени. Кроме того, метод дизрупции гена может быть осуществлен, например, путем введения в микроорганизм нуклеотидной последовательности или вектора, содержащих нуклеотидную последовательность, гомологичную гену-мишени, и индуцирования гомологичной рекомбинации. Кроме того, введенная нуклеотидная последовательность или введенный вектор могут содержать маркер доминантного отбора.
Примерами вектора, который может быть использован для инактивации белка-мишени, являются природные или рекомбинантные плазмиды, космиды, вирусы и бактериофаги. Так, например, фаговым вектором или космидным вектором, используемым в настоящем изобретении, может быть pWE15, M13, λEMBL3, λEMBL4, λFIXII, λDASHII, λZAPII, λgt10, λgt11, Charon4A, Charon21A или т.п., а плазмидным вектором, используемым в настоящем изобретении, может быть вектор типа pDZ, типа pBR, типа pUC, типа pBluescriptII, типа pGEM, типа pTZ, типа pCL, типа pET или т.п. Вектор, который может быть использован в настоящем изобретении, не имеет конкретных ограничений и может представлять собой экспрессионный вектор, известный специалистам.
Введение вектора может быть легко осуществлено любым стандартным методом, известным специалистам. Вообще говоря, примерами такого метода являются метод CaCl2-преципитации, метод Анахана с повышенной эффективностью, где используется диметилсульфоксид (ДМСО) в качестве восстановителя, применяемого в методе CaCl2-преципитации; электропорация; метод преципитации фосфатом кальция; метод слияния протопластов; метод перемешивания с использованием волокон карбида кремния; метод трансформации, опосредуемый ПЭГ, сульфатом декстрана, липофектамином и сухим реагентом/супрессией и т.п.
Используемый здесь термин «трансформация» означает введение вектора, содержащего полинуклеотид, кодирующий белок-мишень, в клетку-хозяина, что приводит к экспрессии или к инактивации этого полипептида в клетке-хозяине. Полинуклеотид может включать ДНК и РНК, которые кодируют белок-мишень, или промотор, снижающий уровень экспрессии белка-мишени, или маркерный ген, способный инактивировать экспрессию белка-мишени и т.п. Полинуклеотид может быть введен в клетку-хозяина в любой форме, при условии, что он будет экспрессироваться в этой клетке.
В качестве родительского штамма, в котором белок, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, должен быть инактивирован, может быть использован любой микроорганизм без каких-либо ограничений, который обладает способностью продуцировать L-лизин. Примерами этого микроорганизма являются микроорганизмы, принадлежащие к роду Corynebacterium, к роду Brevibacterium, к роду Escherichia, к роду Enterbacter, к роду Erwinia, к роду Serratia и к роду Providencia. В частности, может быть использован микроорганизм рода Corynebacterium, а более конкретно, микроорганизм Corynebacterium glutamicum.
Используемый здесь термин «микроорганизм, обладающий способностью продуцировать L-лизин» означает микроорганизм, полученный путем модификации, по существу, известного гена так, чтобы он приобретал способность продуцировать L-лизин. Так, например, микроорганизмом может быть микроорганизм, полученный посредством повышения уровня экспрессии одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из генов, участвующих в биосинтезе L-лизина, включая aspB (ген, кодирующий аспартат-аминотрансферазу), lysC (ген, кодирующий аспартат-киназу), asd (ген, кодирующий аспартат-полульдегид-дегидрогеназу), dapA (ген, кодирующий дигидродипиколинат-синтазу), dapB (ген, кодирующий дигидродипиколинат-редуктазу) и lysA (ген, кодирующий диаминодипимелат-декарбоксилазу), которые являются эндогенными в микроорганизме рода Corynebacterium и участвуют в продуцировании L-аминокислот. Кроме того, микроорганизмом может быть микроорганизм, полученный путем обработки мутантного штамма, ауксотрофного по L-лейцину, N-метил-N′-нитро-N-нитрозогуанидином (NTG).
Во втором своем аспекте, настоящее изобретение относится к способу продуцирования L-лизина, включающему стадии: культивирования микроорганизма согласно изобретению в среде и выделения L-лизина из микроорганизма или среды.
Микроорганизм согласно изобретению является таким, как он описан выше.
В способе согласно изобретению, культивирование микроорганизма рода Corynebacterium может быть осуществлено в любых условиях культивирования и любым методом культивирования, известным специалистам.
Так, например, среда, которая может быть использована для культивирования микроорганизма рода Corynebacterium, описана в общем руководстве Американского Бактериологического Общества по применению бактериологических методов (Washington D.C., USA, 1981).
Источниками сахара, которые могут быть использованы в среде, являются сахара и углеводы, такие как глюкоза, сахароза, лактоза, фруктоза, мальтоза, крахмал или целлюлоза; масла и жиры, такие как соевое масло, подсолнечное масло, касторовое масло или кокосовое масло; жирные кислоты, такие как пальмитиновая кислота, стеариновая кислота или линолевая кислота; спирты, такие как глицерин или этанол; и органические кислоты, такие как уксусная кислота. Эти вещества могут быть использованы отдельно или в смеси, и не рассматриваются как ограничение объема изобретения.
Источниками азота, которые могут быть использованы, являются азот-содержащие органические соединения, такие как пептон, дрожжевой экстракт, мясной экстракт, солодовый экстракт, жидкий кукурузный экстракт, соевая мука и мочевина, или неорганические соединения, такие как сульфат аммония, хлорид аммония, фосфат аммония, карбонат аммония и нитрат аммония. Эти источники азота могут быть использованы отдельно или в смеси, и не рассматриваются как ограничение объема изобретения.
Источниками фосфора, которые могут быть использованы, являются дигидрофосфат калия или бифосфат калия или соответствующие соли натрия. Среда для культивирования может также содержать соли металлов, такие как сульфат магния или сульфат железа, которые необходимы для роста. И наконец, помимо вышеупомянутых веществ могут быть использованы вещества, необходимые для роста, такие как аминокислоты и витамины. Кроме того, в культуральную среду могут быть добавлены подходящие предшественники. Указанные вещества могут быть добавлены в культуру в процессе культивирования подходящим методом периодического или непрерывного культивирования.
pH культуральной среды можно регулировать подходящим методом с использованием основных соединений, таких как гидрокисид натрия, гидрокисид калия, аммиак или водный аммиак, или с использованием кислотных соединений, таких как фосфорная кислота или серная кислота. Пенообразование можно регулировать с использованием пеногасителей, таких как полигликолевые сложные эфиры жирной кислоты. Аэробные условия могут поддерживаться путем введения в культуру кислорода или кислород-содержащих газообразных смесей (например, воздуха). Температура культивирования обычно составляет от 20°C до 45°C, а в частности, от 25°C до 40°C. Культивирование может продолжаться до достижения нужного количества продуцируемого L-лизина. В частности, время культивирования составляет от 10 до 160 часов.
В способе согласно изобретению, культивирование может быть осуществлено непрерывным или периодическим способом или периодическим способом с подпиткой или периодическим способом с повторной подпиткой. Это культивирование может быть осуществлено любым методом, хорошо известным специалистам.
L-лизин может быть выделен и проанализирован с помощью анионообменной хроматографии с последующим проведением нингидринового теста. Кроме того, способ согласно изобретению включает стадию выделения L-лизина. Способ выделения L-лизина из микроорганизма или культуральной среды хорошо известен специалистам. Примерами способа, который может быть использован для выделения L-лизина, являются, но не ограничиваются ими, фильтрация, анионообменная хроматография, кристаллизация и ВЭЖХ.
Ниже представлено более подробное описание изобретения со ссылкой на примеры. Однако, следует отметить, что эти примеры приводятся лишь в иллюстративных целях и не должны рассматриваться как ограничение объема изобретения.
Примеры
Пример 1: Конструирование рандомизированной мутантной библиотеки с использованием транспозона
Для получения штамма, обладающего повышенной способностью продуцировать L-лизин, была сконструирована векторная библиотека следующим способом.
Сначала, с использованием Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (этот микроорганизм был описан как KFCC10881 и был повторно депонирован группой специалистов Международного Депозитария в соответствии с Будапештским Договором под регистрационным номером No. KCCM11016P; Корейский патент No. 10-0159812) в качестве родительского штамма, плазмиды, полученные с использованием набора EZ-Tn5™ <R6Kγori/KAN-2>Tnp Transposome™ (Epicentre), были превращены в родительский штамм методом подачи электрических импульсов (Appl. Microbiol. Biotechnol. (1999) 52:541-545). Затем, этот штамм был распределен по планшету с комплексной средой, содержащей канамицин (25 мг/л) с получением приблизительно 20000 колоний.
Планшет с комплексной средой (pH 7,0):
10 г глюкозы, 10 г пептона, 5 г мясного экстракта, 5 г дрожжевого экстракта, 18,5 г бульона с экстрактом головного мозга и сердца, 2,5 г NaCl, 2 г мочевины, 91 г сорбита и 20 г агара (на литр дистиллированной воды).
Пример 2: Скрининг рандомизированной мутантной библиотеки с использованием транспозона
Каждую из приблизительно 20000 колоний, полученных в Примере 1, инокулировали в 300 мкл описанной ниже селективной среды и культивировали в 96-луночном планшете с глубокими лунками при 32°C и при 1000 об/мин приблизительно в течение 24 часов.
Селективная среда (pH 8,0):
10 г глюкозы, 5,5 г сульфата аммония, 1,2 г MgSO47H2O, 0,8 г KH2PO4, 16,4 г K2HPO4, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамина-HCl, 2000 мкг пантотената кальция и 2000 мкг никотинамида (на литр дистиллированной воды).
Для оценки количества L-лизина, продуцируемого в культуре, был применен метод на основе нингидринового теста (Moore, S., Stein, W. H., Photometric ninhydrin method for use in the chromatography of amino acids. J. Biol. Chem.1948, 176, 367-388).
После завершения культивирования, 10 мкл супернатанта культуры подвергали реакции взаимодействия со 190 мкл реакционного раствора нингидрина при 65°C в течение 30 минут, а затем на спектрофотометре измеряли оптическую плотность на длине волны 570 нм. Исходя из результатов измерения, приблизительно 60 колоний, оптическая плотность которых превышала оптическую плотность штамма Corynebacterium glutamicum KCCM11016P, используемого в качестве контроля, отбирали как мутантные штаммы. Другие колонии имели оптическую плотность, подобную оптической плотности штамма Corynebacterium glutamicum KCCM11016P, используемого в качестве контроля, или имели более низкую оптическую плотность.
Приблизительно 60 штаммов, отобранных как описано выше, снова культивировали способом, описанным выше, а затем подвергали реакции взаимодействия с нингидрином. В результате было отобрано десять наилучших мутантных штаммов, обладающих повышенной способностью продуцировать L-лизин по сравнению со штаммом Corynebacterium glutamicum KCCM11016P, используемым как родительский штамм.
Пример 3: Анализ на продуцирование L-лизина выбранными рандомизированными мутантными штаммами
Для конечного отбора штаммов из десяти мутантов, отобранных в примере 2, у которых способность продуцировать L-лизин репродуктивно увеличивалась, осуществляли культивирование в колбе с использованием описанной ниже среды. После завершения культивирования, концентрацию L-лизина в культуре анализировали с помощью ВЭЖХ. Концентрация L-лизина, продуцируемого каждым мутантным штаммом, представлена ниже в Таблице 1.
Среда для посева (pH 7,0):
20 г глюкозы, 10 г пептона, 5 г дрожжевого экстракта, 1,5 г мочевины, 4 г KH2PO4, 8 г K2HPO4, 0,5 г MgSO47H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамина-HCl, 2000 мкг пантотената кальция и 2000 мкг никотинамида (на литр дистиллированной воды)
Среда для продуцирования (pH 7,0):
100 г глюкозы, 40 г (NH4)2SO4, 2,5 г соевого белка, 5 г твердого кукурузного экстракта, 3 г мочевины, 1 г KH2PO4, 0,5 г MgSO4•7H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг хлорида тиамина, 2000 мкг пантотената кальция, 3000 мкг никотинамида и 30 г CaCO3 (на литр дистиллированной воды).
Таблица 1: Концентрации L-лизина, продуцируемого 10 отобранными рандомизированными мутантными штаммами
Штаммы | L-лизин (г/л) | ||||
Партия 1 | Партия 2 | Партия 3 | Партия 4 | ||
Контроль | KCCM11016P | 42,9 | 42,5 | 42,4 | 42,6 |
1 | KCCM11016P/mt-1 | 43,2 | 43,6 | 43,8 | 43,5 |
2 | KCCM11016P/mt-2 | 43,0 | 43,1 | 43,4 | 43,2 |
3 | KCCM11016P/mt-3 | 42,6 | 42,8 | 42,9 | 42,8 |
4 | KCCM11016P/mt-4 | 43,1 | 42,8 | 42,9 | 42,9 |
5 | KCCM11016P/mt-5 | 43,0 | 42,9 | 42,7 | 42,9 |
6 | KCCM11016P/mt-6 | 41,0 | 41,7 | 41,6 | 41,4 |
7 | KCCM11016P/mt-7 | 43,2 | 42,8 | 42,7 | 42,9 |
8 | KCCM11016P/mt-8 | 53,2 | 53,1 | 53 | 53,1 |
9 | KCCM11016P/mt-9 | 42,7 | 42,5 | 42 | 42,4 |
10 | KCCM11016P/mt-10 | 48,9 | 48,2 | 48,5 | 48,5 |
Из 10 отобранных мутантных штаммов был наконец выбран KCCM11016P/mt-10 как штамм, обладающий значительно более высокой способностью продуцировать L-лизин.
Пример 4: Выявление причин повышенной способности продуцировать L-лизин конечным выбранным штаммом
В этом примере проводили эксперимент на конечном мутантном штамме, отобранном в Примере 3, в целях идентификации генов, подвергнутых дизрупции путем рандомизированного встраивания транспозона.
Геномную ДНК экстрагировали из KCCM11016P/mt-10, гидролизовали, а затем лигировали, и продукт лигирования трансформировали в DH5α E. coli. Трансформированные клетки E. coli высевали на твердую среду LB, содержащую канамицин (25 мг/л). Двадцать трансформированных колоний отбирали, а затем получали плазмиды, содержащие часть неизвестного гена. Секвенирование осуществляли с использованием праймера 1 (SEQ ID NO: 3) и праймера 2 (SEQ ID NO: 4) из набора EZ-Tn5™ <R6Kγori/KAN-2>Tnp Transposome™. В результате, исходя из нуклеотидных последовательностей, имеющихся в NIH Genbank, можно видеть, что ген, содержащий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2, был инактивирован.
Праймер 1 (SEQ ID NO: 3): ACCTACAACAAAGCTCTCATCAACC;
Праймер 2 (SEQ ID NO: 4): CTACCCTGTGGAACACCTACATCT.
Пример 5: Конструирование вектора для дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2
Для конструирования рекомбинантного вектора, способного разрушать ген, содержащий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 (идентифицированную в Примере 4) в хромосоме штамма рода Corynebacterium, были синтезированы праймеры 3-6 в целях конструирования фрагмента для дизрупции гена, и эти праймеры представлены ниже в Таблице 2.
Таблица 2: Праймеры 3-6 для конструирования фрагмента в целях дизрупции гена
Ген | Используемые праймеры | Нуклеотидные последовательности |
SEQ ID NO. | праймер 3 (SEQ ID NO: 5) | CGCTCTAGATTTCATGTCTGCCTCAAGC |
праймер 4 (SEQ ID NO: 6) | TACTGGTGACAAACTAGTCGGACTCACACCAGAGAAA | |
праймер 5 (SEQ ID NO: 7) | GGTGTGAGTCCGACTAGTTTGTCACCAGTATCGCACT | |
праймер 6 (SEQ ID NO: 8) | CGCTCTAGACGCTGATAACGATGAGGTC |
Для делеции области ОРС были синтезированы праймер 3 (SEQ ID NO: 5), праймер 4 (SEQ ID NO: 6), праймер 5 (SEQ ID NO: 7) и праймер 6 (SEQ ID NO: 8) (Таблица 2) на основе SEQ ID NO: 2. С использованием этих синтезированных праймеров была проведена ПЦР [Sambrook et al, Molecular Cloning, a Laboratory Manual (1989), Cold Spring Harbor Laboratories] на хромосомной ДНК штамма Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 дикого типа, используемой в качестве матрицы. В результате был получен фрагмент ДНК, содержащий вышерасположенную область в 364 п.о. и нижерасположенную область в 375 п.о., которые соответствуют гену нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 2, кодирующему белок. ПЦР проводили в следующих условиях: предварительная денатурация при 95°C в течение 5 минут, а затем 30 циклов, каждый из которых состоит из денатурации при 95°C в течение 30 секунд, отжига при 56°C в течение 30 секунд и полимеризации при 72°C в течение 1 минуты, с последующей полимеризацией при 72°C в течение 7 минут. Вектор pDZ (Корейский патент No. 10-0924065), который не реплицировался в Corynebacterium glutamicum, и фрагмент, амплифицированный с помощью ПЦР, обрабатывали рестриктирующим ферментом XbaI, а затем лигировали с использованием ДНК-лигазы. Продукт лигирования трансформировали в DH5α E. coli, который затем высевали на твердую среду LB, содержащую канамицин (25 мг/л).
Колонию, трансформированную плазмидой, имеющей встроенный в нее ген, отбирали с помощью ПЦР, а затем плазмиду выделяли методом экстракции плазмид. Эта плазмида была обозначена «pDZ-ΔMT10DS1».
Пример 6: Конструирование штамма посредством дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в
Corynebacterium glutamicum
KCCM11016P, и оценка способности сконструированного штамма продуцировать L-лизин
Рекомбинантную плазмиду pDZ-ΔMT10DS1, сконструированную в Примере 5, трансформировали в штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P, который представлял собой штамм, продуцирующий L-лизин, посредством гомологичной рекомбинации на хромосоме (van der Rest et al., Appl Microbiol Biotechnol 52:541-545, 1999).
Затем, трансформант культивировали на планшете с агаровой средой, содержащей 4% сахарозу, что приводило ко второй гомологичной рекомбинации. После завершения второй гомологичной рекомбинации, дизрупцию гена SEQ ID NO: 2 на хромосоме трансформированного штамма Corynebacterium glutamicum подтверждали с помощью ПЦР с использованием праймера 3 и праймера 6. Этот рекомбинантный штамм был обозначен «Corynebacterium glutamicum KCCM11016P-ΔMT10DS1».
Для анализа способности сконструированного штамма Corynebacterium glutamicum KCCM11016P-ΔMT10DS1 продуцировать L-лизин, этот сконструированный штамм культивировали вместе с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum KCCM11016P следующим образом.
Родительский штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P и штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P-ΔMT10DS1, сконструированный как описано в Примере 6, инокулировали в 250-миллилитровую колбу с угловой перегородкой, содержащую 25 мл нижеследующей среды для посева, и культивировали в шейкере при 200 об/мин при 30°C в течение 20 часов. Затем 1 мл каждой среды для посева инокулировали в 250-миллилитровую колбу с угловой перегородкой, содержащую 24 мл нижеследующей среды для продуцирования, и культивировали в шейкере при 200 об/мин при 30°C в течение 72 часов. Состав среды для посева и состав среды для продуцирования представлены ниже.
Среда для посева (pH 7,0):
20 г глюкозы, 10 г пептона, 5 г дрожжевого экстракта, 1,5 г мочевины, 4 г KH2PO4, 8 г K2HPO4, 0,5 г MgSO47H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамина-HCl, 2000 мкг пантотената кальция и 2000 мкг никотинамида (на литр дистиллированной воды).
Среда для продуцирования (pH 7,0):
100 г глюкозы, 40 г (NH4)2SO4, 2,5 г соевого белка, 5 г твердого кукурузного экстракта, 3 г мочевины, 1 г KH2PO4, 0,5 г MgSO4•7H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамина-HCl, 2000 мкг пантотената кальция, 3000 мкг никотинамида и 30 г CaCO3 (на литр дистиллированной воды).
После завершения культивирования, количество продуцированного L-лизина определяли с помощью ВЭЖХ (Waters 2478), и концентрация проанализированного L-лизина представлена ниже в Таблице 3.
Таблица 3: Анализ на L-лизин-продуцирующую способность KCCM11016P-
Δ
MT10DS1, происходящего от KCCM11016P
Штаммы | L-лизин (г/л) | ||||
Партия 1 | Партия 2 | Партия 3 | Среднее | ||
Контрольная группа | KCCM11016P | 41,2 | 41,7 | 41,8 | 41,6 |
Тест-группа | KCCM11016P-ΔMT10DS1 | 49,4 | 49,6 | 50 | 49,7 |
Исходя из результатов, представленных выше в Таблице 3, было обнаружено, что в случае дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в Corynebacterium glutamicum KCCM11016P, который представляет собой L-лизин-продуцирующий штамм, способность рекомбинантного штамма продуцировать L-лизин повышалась в среднем на 19% по сравнению с родительским штаммом.
Таким образом, было обнаружено, что L-лизин-продуцирующая способность микроорганизма рода Corynebacterium может быть увеличена в результате дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в микроорганизме.
Исходя из вышеописанных результатов можно видеть, что инактивация гипотетического белка с неизвестной функцией посредством дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в L-лизин-продуцирующем штамме, была эффективной для повышения уровня продуцирования L-лизина этим штаммом. Штамм KCCM11016P-ΔMT10DS1 был обозначен «CA01-2285» и депонирован Корейским Центром культур микроорганизмов (KCCM) в Международный депозитарий 5 декабря 2014 под регистрационным номером KCCM11626P.
Пример 7: Конструирование штамма посредством дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в
Corynebacterium glutamicum
KCCM11347P, и оценка способности сконструированного штамма продуцировать L-лизин
Для того, чтобы подтвердить, что другие L-лизин-продуцирующие штаммы Corynebacterium glutamicum обладают таким же действием, как и штаммы, описанные выше, штамм, в котором ген, содержащий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2, был подвергнут дизрупции, конструировали из L-лизин-продуцирующего штамма Corynebacterium glutamicum KCCM11347P (этот микроорганизм был описан как KFCC10750 и был повторно депонирован группой специалистов Международного Депозитария в соответствии с Будапештским Договором под регистрационным номером No. KCCM11347P; Корейский патент No. 10-0073610) методом, аналогичным методу, описанному в Примере 6. Сконструированный штамм был обозначен «KCCM11347P-ΔMT10DS1».
Сконструированный штамм культивировали способом, описанным в Примере 6. После завершения культивирования, количество продуцированного L-лизина определяли с помощью ВЭЖХ (Waters 2478), и концентрация проанализированного L-лизина представлена ниже в Таблице 4.
Таблица 4: Анализ на L-лизин-продуцирующую способность KCCM11347P-MT8EH, происходящего от KCCM11347P
Штамм | L-лизин (г/л) | ||||
Партия 1 | Партия 2 | Партия 3 | Партия 4 | ||
Контрольная группа | KCCM11347P | 37,9 | 38,1 | 37,9 | 38,0 |
Тест-группа | KCCM11347P-ΔMT10DS1 | 45,9 | 45,7 | 45,6 | 45,7 |
Исходя из результатов, представленных выше в Таблице 4, было обнаружено, что в случае дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в Corynebacterium glutamicum KCCM11347P, который представляет собой L-лизин-продуцирующий штамм, способность рекомбинантного штамма продуцировать L-лизин повышалась в среднем на 20%.
Таким образом, аналогично результатам Примера 6, было показано, что L-лизин-продуцирующая способность микроорганизма рода Corynebacterium может быть увеличена в результате дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в микроорганизме.
Пример 8: Конструирование штамма посредством дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в
Corynebacterium glutamicum
CJ3P, и оценка способности сконструированного штамма продуцировать L-лизин
Для того, чтобы подтвердить, что другие L-лизин-продуцирующие штаммы Corynebacterium glutamicum обладают таким же действием, как и штаммы, описанные выше, штамм, в котором ген, содержащий нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2, был подвергнут дизрупции, конструировали из L-лизин-продуцирующего штамма Corynebacterium glutamicum CJ3P (Binder et al. Genome Biology 2012, 13:R40), полученного путем введения трех мутаций [pyc(P458S), hom(V59A) и lysC(T311I)] в штамм дикого типа методом, аналогичным методу, описанному в Примере 6. Сконструированный штамм был обозначен «CJ3P-ΔMT10DS1».
Сконструированный штамм культивировали способом, описанным в Примере 6. После завершения культивирования, количество продуцированного L-лизина определяли с помощью ВЭЖХ (Waters 2478), и концентрация проанализированного L-лизина представлена ниже в Таблице 5.
Таблица 5: Продуцирование L-лизина штаммом CJ3P-
Δ
MT10DS1, происходящим от CJ3P
Штамм | L-лизин (г/л) | ||||
Партия 1 | Партия 2 | Партия 3 | Партия 4 | ||
Контрольная группа | CJ3P | 8,2 | 8,1 | 8,4 | 8,2 |
Тест-группа | CJ3P-ΔMT10DS1 | 9,5 | 9,6 | 9,7 | 9,6 |
Исходя из результатов, представленных выше в Таблице 5, было обнаружено, что в случае дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в Corynebacterium glutamicum CJ3P, который представляет собой L-лизин-продуцирующий штамм, способность штамма продуцировать L-лизин повышалась в среднем на 17%.
Таким образом, аналогично результатам Примеров 6 и 7, было показано, что L-лизин-продуцирующая способность микроорганизма рода Corynebacterium может быть увеличена посредством дизрупции гена, содержащего нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2 в микроорганизме.
Регистрационный номер
Название Депозитария: Корейский Центр культур микроорганизмов;
Регистрационный номер: KCCM11626P;
Дата депонирования: 5 декабря, 2015.
Applicant's or agent's
file reference PP16-0104 |
International application No. |
INDICATIONS RELATING TO DEPOSITED MICROORGANISM
OR OTHER BIOLOGICAL MATERIAL
(PCT Rule 13
bis
)
A. The indications made below relate to the deposited microorganism or other biological material referred to in the description
on page __ 12 __________________________, line ______34________________________. |
|||
B. IDENTIFICATION OF DEPOSIT Further deposits are identified on an additional sheet | |||
Name of depositary institution
Korean Culture Center of Microorganisms |
|||
Address of depositary institution
(including postal code and country)
Yurim Bldg, 45, Hongjenae 2ga-gil, Seodaemun-gu, Seoul, 120-861, Korea |
|||
Date of deposit
December 5, 2015 |
Accession Number
KCCM11626P |
||
C. ADDITIONAL INDICATIONS (leave blank if not applicable) This information is continued on an additional sheet | |||
D. DESIGNATED STATES FOR WHICH INDICATIONS ARE MADE (if the indications are not for all designated States) | |||
E. SEPARATE FURNISHING OF INDICATIONS (leave blank if not applicable) | |||
The indications listed below will be submitted to the International Bureau later (specify the general nature of the indications e.г., "Accession Number of Deposit") | |||
For receiving Office use only
This sheet was received with the international application |
For International Bureau use only
This sheet was received by the International Bureau on: |
||
Authorized officer | Authorized officer |
Form PCT/RO/134 (July1998; reprint January 2004)
Claims (6)
1. L-лизин-продуцирующий микроорганизм рода Corynebacterium, где активность белка, содержащего аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, в микроорганизме рода Corynebacterium, способного продуцировать L-лизин, инактивирована.
2. L-лизин-продуцирующий микроорганизм по п. 1, где белок кодируется геном, имеющим нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 2.
3. L-лизин-продуцирующий микроорганизм по п. 1, где микроорганизм рода Corynebacterium представляет собой Corynebacterium glutamicum.
4. Способ продуцирования L-лизина, включающий стадии:
культивирования микроорганизма по любому из пп. 1-3 в среде; и
выделения L-лизина из микроорганизма или культуральной среды.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150120871A KR101740807B1 (ko) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | L-라이신 생산능을 가지는 코리네박테리움 속 미생물 및 이를 이용한 l-라이신 생산방법 |
KR10-2015-0120871 | 2015-08-27 | ||
PCT/KR2016/008231 WO2017034164A1 (ko) | 2015-08-27 | 2016-07-27 | L-라이신 생산능을 가지는 코리네박테리움 속 미생물 및 이를 이용한 l-라이신 생산방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685482C1 true RU2685482C1 (ru) | 2019-04-18 |
Family
ID=58100525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018110574A RU2685482C1 (ru) | 2015-08-27 | 2016-07-27 | Микроорганизмы corynebacterium sp., обладающие способностью продуцировать l-лизин, и способ продуцирования l-лизина с использованием этих микроорганизмов |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10889843B2 (ru) |
EP (1) | EP3342869B1 (ru) |
JP (1) | JP6860565B2 (ru) |
KR (1) | KR101740807B1 (ru) |
CN (1) | CN108138191B (ru) |
ES (1) | ES2795437T3 (ru) |
HU (1) | HUE048849T2 (ru) |
MY (1) | MY190149A (ru) |
PL (1) | PL3342869T3 (ru) |
RU (1) | RU2685482C1 (ru) |
WO (1) | WO2017034164A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793438C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2023-04-03 | СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн | Новый вариант микотионредуктазы и способ получения l-лизина с его применением |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101766964B1 (ko) * | 2015-08-27 | 2017-08-09 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능을 가지는 코리네박테리움 속 미생물 및 이를 이용한 l-라이신 생산방법 |
KR102175112B1 (ko) * | 2019-04-22 | 2020-11-06 | 씨제이제일제당 주식회사 | L-쓰레오닌 생산능이 강화된 미생물 및 이를 이용한 쓰레오닌 생산방법 |
CN110804634B (zh) * | 2019-12-04 | 2022-02-25 | 深圳瑞德林生物技术有限公司 | 酶催化法制备2,4-二氨基丁酸的工艺 |
CN112877269B (zh) * | 2020-01-15 | 2021-12-24 | 中国科学院天津工业生物技术研究所 | 生产赖氨酸的微生物以及赖氨酸的生产方法 |
KR20230100887A (ko) | 2021-12-29 | 2023-07-06 | 정재진 | 인공지능기반 자율비행 드론용 통합 임무비행 제어시스템 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2000117787A (ru) * | 1999-07-07 | 2002-12-27 | Дегусса-Хюльс Акциенгезельшафт | Продуцирующие l-лизин коринебактерии и способ получения лизина |
US6962989B1 (en) * | 1999-07-08 | 2005-11-08 | Basf Aktiengesellschaft | Corynebacterium glutamicum genes encoding novel proteins |
KR20150043717A (ko) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 씨제이제일제당 (주) | 생물막 형성 억제 활성을 가지는 유전자 및 이 유전자가 불활성화된 균주를 이용한 l-라이신 생산 방법 |
KR101530819B1 (ko) * | 2014-05-08 | 2015-06-22 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능이 향상된 미생물 및 이를 이용한 l-라이신 생산방법 |
KR20150069340A (ko) * | 2013-12-13 | 2015-06-23 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능이 향상된 코리네박테리움 속 미생물 및 이를 이용한 l-라이신을 생산하는 방법 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4623825B2 (ja) | 1999-12-16 | 2011-02-02 | 協和発酵バイオ株式会社 | 新規ポリヌクレオチド |
WO2006025735A2 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-09 | Agrotechnology And Food Innovations B. V. | Enhanced substrate conversion efficiency of fermentation processes |
KR100789270B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2008-01-02 | 씨제이 주식회사 | L-라이신 생산능이 향상된 코리네박테리움 속 미생물 및그를 이용하여 l-라이신을 생산하는 방법 |
KR100789271B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2008-01-02 | 씨제이 주식회사 | L-라이신 생산능이 향상된 코리네박테리움 속 미생물 및그를 이용하여 l-라이신을 생산하는 방법 |
KR100838035B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2008-06-12 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능이 향상된 코리네박테리움 속 미생물 및그를 이용한 l-라이신 생산 방법 |
-
2015
- 2015-08-27 KR KR1020150120871A patent/KR101740807B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-07-27 ES ES16839454T patent/ES2795437T3/es active Active
- 2016-07-27 EP EP16839454.2A patent/EP3342869B1/en active Active
- 2016-07-27 WO PCT/KR2016/008231 patent/WO2017034164A1/ko active Application Filing
- 2016-07-27 US US15/755,582 patent/US10889843B2/en active Active
- 2016-07-27 CN CN201680049821.1A patent/CN108138191B/zh active Active
- 2016-07-27 RU RU2018110574A patent/RU2685482C1/ru active
- 2016-07-27 PL PL16839454T patent/PL3342869T3/pl unknown
- 2016-07-27 MY MYPI2018000289A patent/MY190149A/en unknown
- 2016-07-27 JP JP2018528922A patent/JP6860565B2/ja active Active
- 2016-07-27 HU HUE16839454A patent/HUE048849T2/hu unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2000117787A (ru) * | 1999-07-07 | 2002-12-27 | Дегусса-Хюльс Акциенгезельшафт | Продуцирующие l-лизин коринебактерии и способ получения лизина |
US6962989B1 (en) * | 1999-07-08 | 2005-11-08 | Basf Aktiengesellschaft | Corynebacterium glutamicum genes encoding novel proteins |
KR20150043717A (ko) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 씨제이제일제당 (주) | 생물막 형성 억제 활성을 가지는 유전자 및 이 유전자가 불활성화된 균주를 이용한 l-라이신 생산 방법 |
KR20150069340A (ko) * | 2013-12-13 | 2015-06-23 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능이 향상된 코리네박테리움 속 미생물 및 이를 이용한 l-라이신을 생산하는 방법 |
KR101530819B1 (ko) * | 2014-05-08 | 2015-06-22 | 씨제이제일제당 (주) | L-라이신 생산능이 향상된 미생물 및 이를 이용한 l-라이신 생산방법 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NCBI, GenBank Accession No. WP_011265442.1, 25.03.2015. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2797843C1 (ru) * | 2020-01-15 | 2023-06-08 | Тяньцзинь Инститьют Оф Индастриал Байотекнолоджи, Чайниз Экэдеми Оф Сайенсиз | Микроорганизм, продуцирующий лизин, и способ продуцирования лизина |
RU2797843C9 (ru) * | 2020-01-15 | 2023-09-04 | Тяньцзинь Инститьют Оф Индастриал Байотекнолоджи, Чайниз Экэдеми Оф Сайенсиз | Микроорганизм, продуцирующий лизин, и способ продуцирования лизина |
RU2795615C1 (ru) * | 2021-01-15 | 2023-05-05 | СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн | Новый вариант ABC-транспортного АТФ-связывающего белка и способ получения L-лизина с его применением |
RU2793438C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2023-04-03 | СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн | Новый вариант микотионредуктазы и способ получения l-лизина с его применением |
RU2794484C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2023-04-19 | СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн | Новый вариант dahp синтазы и способ получения l-лизина с его применением |
RU2795616C1 (ru) * | 2021-01-29 | 2023-05-05 | СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн | Новый вариант малатдегидрогеназы и способ получения L-лизина с его применением |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112018003756A2 (pt) | 2018-09-25 |
CN108138191A (zh) | 2018-06-08 |
KR20170025045A (ko) | 2017-03-08 |
EP3342869A1 (en) | 2018-07-04 |
WO2017034164A1 (ko) | 2017-03-02 |
US10889843B2 (en) | 2021-01-12 |
PL3342869T3 (pl) | 2020-08-24 |
MY190149A (en) | 2022-03-31 |
EP3342869A4 (en) | 2019-02-06 |
HUE048849T2 (hu) | 2020-08-28 |
EP3342869B1 (en) | 2020-03-18 |
JP6860565B2 (ja) | 2021-04-14 |
ES2795437T3 (es) | 2020-11-23 |
US20180258452A1 (en) | 2018-09-13 |
JP2018523496A (ja) | 2018-08-23 |
KR101740807B1 (ko) | 2017-05-26 |
CN108138191B (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2687206C1 (ru) | Микроорганизмы corynebacterium sp., обладающие способностью продуцировать l-лизин, и способ продуцирования l-лизина с использованием этих микроорганизмов | |
RU2733425C1 (ru) | Новый промотор и его применение | |
RU2685482C1 (ru) | Микроорганизмы corynebacterium sp., обладающие способностью продуцировать l-лизин, и способ продуцирования l-лизина с использованием этих микроорганизмов | |
EP3178926B1 (en) | Feedback-resistant acetohydroxy acid synthase variant and method for producing l-valine using the same | |
EP2862932B1 (en) | Genes encoding biofilm formation inhibitory proteins and a method for producing l-lysine using a bacterial strain with the inactivated genes | |
KR101721722B1 (ko) | L-발린 생산능이 향상된 균주 및 이를 이용한 l-발린 생산방법 | |
RU2663135C2 (ru) | Микроорганизм, обладающий улучшенной способностью к продуцированию l-лизина, и способ производства l-лизина с использованием данного микроорганизма | |
RU2683551C1 (ru) | Микроорганизм, обладающий продуктивностью по L-лизину, и способ получения L-лизина с использованием этого микроорганизма | |
RU2681475C1 (ru) | Вариант репрессора глюконата, микроорганизм-продуцент L-лизина, содержащий его, и способ получения L-лизина с его использованием | |
TWI688649B (zh) | 用於製造腐胺之微生物及使用該微生物製造腐胺之方法 | |
KR20230092008A (ko) | L-아미노산의 제조법 | |
RU2716573C1 (ru) | Микроорганизм рода Corynebacterium, продуцирующий L-аргинин, и способ получения L-аргинина с использованием этого микроорганизма | |
RU2805078C1 (ru) | МИКРООРГАНИЗМ, СОДЕРЖАЩИЙ ВАРИАНТ LysE, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-АМИНОКИСЛОТЫ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ | |
KR102619598B1 (ko) | 신규한 아세토하이드록시산 신타아제 소단위체 변이체 및 이를 이용한 l-발린 생산 방법 | |
EP4083064A1 (en) | Microorganism for producing l-amino acid having increased cytochrome c activity, and l-amino acid production method using same | |
BR112018003756B1 (pt) | Microorganismo corynebacterium glutamicum produtor de l-lisina e método de produção de l-lisina usando os mesmos | |
BR112018003322B1 (pt) | Microrganismo corynebacterium glutamicum produtor de l-lisina modificado e método para a produção de l-lisina utilizando o mesmo |