RU2774071C1 - ESCHERICHIA COLI STRAIN WITH INACTIVATED sdaC GENE - L-THREONINE PRODUCER - Google Patents

ESCHERICHIA COLI STRAIN WITH INACTIVATED sdaC GENE - L-THREONINE PRODUCER Download PDF

Info

Publication number
RU2774071C1
RU2774071C1 RU2021128735A RU2021128735A RU2774071C1 RU 2774071 C1 RU2774071 C1 RU 2774071C1 RU 2021128735 A RU2021128735 A RU 2021128735A RU 2021128735 A RU2021128735 A RU 2021128735A RU 2774071 C1 RU2774071 C1 RU 2774071C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threonine
gene
escherichia coli
inactivated
strain
Prior art date
Application number
RU2021128735A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Хозов
Дмитрий Михайлович Бубнов
Татьяна Владимировна Выборная
Максим Дмитриевич Кудима
Сергей Павлович Синеокий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт")
Application granted granted Critical
Publication of RU2774071C1 publication Critical patent/RU2774071C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: microbiological industry.
SUBSTANCE: invention relates to microbiological industry, in particular to microbiological synthesis of L-threonine. Escherichia coli strain of RNCIM V-14096 with inactivated sdaC gene, producing L-threonine, is proposed.
EFFECT: invention provides for the expansion of the arsenal of Escherichia coli strains producing L-threonine.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Настоящее изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к микробиологическому синтезу аминокислоты L-треонина с использованием бактерии вида Escherichia coli.The present invention relates to the microbiological industry, in particular to the microbiological synthesis of the amino acid L-threonine using Escherichia coli.

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

Описано множество методов увеличения продукции L-аминокислот, например, путем трансформации микроорганизма рекомбинантной ДНК (US 4278765). Указанные методы основаны на повышении активности ферментов, вовлеченных в биосинтез аминокислот и/или уменьшении чувствительности целевого фермента к обратному ингибированию продуцируемой L-аминокислотой (WO 9516042, US 5661012, US 6040160).Many methods have been described for increasing the production of L-amino acids, for example, by transforming a microorganism with recombinant DNA (US 4278765). These methods are based on increasing the activity of enzymes involved in the biosynthesis of amino acids and/or reducing the sensitivity of the target enzyme to reverse inhibition produced by L-amino acid (WO 9516042, US 5661012, US 6040160).

Известны различные штаммы, использующиеся для производства L-треонина методом ферментации. Это штаммы с увеличенными активностями ферментов, вовлеченных в биосинтез L-треонина (US 5175107; US 5661012; US 5705371; US 5939307; ЕР 219027), штаммы, устойчивые к некоторым химических реагентам, таким как L-треонин и его аналоги (WO 0114525, ЕР 301572, US 5376538), штаммы с инактивированными ферментами системы деградации треонина (US 5939307 и US 6297031), штаммы, в которых устранена чувствительность целевого фермента к ингибированию продуцируемой аминокислотой или ее побочными продуктами по типу обратной связи (US 5175107 и US 5661012).Various strains are known that are used to produce L-threonine by fermentation. These are strains with increased activities of enzymes involved in the biosynthesis of L-threonine (US 5175107; US 5661012; US 5705371; US 5939307; EP 219027), strains resistant to certain chemicals, such as L-threonine and its analogues (WO 0114525, EP 301572, US 5376538), strains with inactivated enzymes of the threonine degradation system (US 5939307 and US 6297031), strains in which the sensitivity of the target enzyme to inhibition of the produced amino acid or its by-products by the feedback type is eliminated (US 5175107 and US 5661012).

Известен штамм-продуцент L-треонина Е. coli ВКПМ В-3996 (SU 1694643, US 5175107 и US 5705371), полученный путем введения в штамм Е. coli ВКПМ В-7 следующих мутаций и плазмиды:Known strain-producer of L-threonine E. coli VKPM B-3996 (SU 1694643, US 5175107 and US 5705371), obtained by introducing into the strain E. coli VKPM B-7 the following mutations and plasmids:

- мутантный ген thrA (мутация thrA442) кодирует белок аспартокиназа-гомосериндегидрогеназу I, который устойчив к ингибированию треонином по типу обратной связи;- mutant thrA gene (mutation thrA 442 ) encodes a protein aspartokinase-homoserine dehydrogenase I, which is resistant to feedback inhibition by threonine;

- мутантный ген ilvA (мутация ilvA442) кодирует белок треониндеаминазу, обладающую пониженной активностью, которая выражается в пониженном уровне биосинтеза изолейцина и в фенотипе с недостатком по изолейцину типа «leaky». В бактерии с мутацией ilvA442 транскрипция оперона thrABC не репрессируется изолейцином, что дает положительный эффект на продукцию L-треонина;- the mutant ilvA gene (mutation ilvA 442 ) encodes a threonine deaminase protein with reduced activity, which is expressed in a reduced level of isoleucine biosynthesis and in a "leaky" isoleucine-deficient phenotype. In bacteria with the ilvA 442 mutation, the transcription of the thrABC operon is not repressed by isoleucine, which has a positive effect on the production of L-threonine;

- инактивация гена tdh приводит к предотвращению деградации L-треонина, в указанный штамм была введена генетическая детерминанта ассимиляции сахарозы (гены scrKYABR);- inactivation of the tdh gene leads to the prevention of the degradation of L-threonine, the genetic determinant of sucrose assimilation (scrKYABR genes) was introduced into this strain;

- увеличение экспрессии генов, контролирующих биосинтез L-треонина, достигнута путем введения в штамм плазмиды pVIC40, содержащей мутантный треониновый оперон thrA442 ВС.- an increase in the expression of genes that control the biosynthesis of L-threonine was achieved by introducing into the strain the plasmid pVIC40 containing the mutant threonine operon thrA 442 BC.

Штамм Е. coli ВКПМ В-3996 в ходе ферментации пробирках продуцирует 13 г/л L-треонина (RU 2182173), при культивировании в ферментере - 85 г/л L-треонина (US 5175107).E. coli strain VKPM B-3996 during fermentation in test tubes produces 13 g/l L-threonine (RU 2182173), when cultivated in a fermenter - 85 g/l L-threonine (US 5175107).

При конструировании продуцентов важным является также поиск новых генов-мишеней, модификация которых приводит к увеличению продукции L-треонина.When constructing producers, it is also important to search for new target genes, the modification of which leads to an increase in the production of L-threonine.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение арсенала штаммов Escherichia coli, способных к продукции L-треонина.The technical problem to be solved by the present invention is the expansion of the arsenal of Escherichia coli strains capable of producing L-threonine.

Поставленная задача решена тем, что получен штамм бактерии Escherichia coli ВКПМ В-14096 с инактивированным геном sdaC, обладающий способностью продуцировать L-треонин.The problem was solved by obtaining a strain of the bacterium Escherichia coli VKPM B-14096 with an inactivated sdaC gene, which has the ability to produce L-threonine.

Термин «ген sdaC инактивирован» означает, что целевой ген модифицирован таким образом, что такой модифицированный ген кодирует мутантный белок со сниженной активностью, или полностью неактивный белок. Также возможно, что естественная экспрессия модифицированного участка ДНК невозможна из-за делеции целевого гена или его части, сдвига рамки считывания данного гена или введения missense/nonsense мутации или модификации прилегающей к гену областей, которые включают последовательности, контролирующие экспрессию гена, такие как промотор(ы), энхансер(ы), аттенуатор(ы), сайт(ы) связывания рибосомы, и т.д.The term "sdaC gene is inactivated" means that the target gene is modified such that such a modified gene encodes a mutant protein with reduced activity, or a completely inactive protein. It is also possible that natural expression of the modified DNA region is not possible due to a deletion of the target gene or part of it, a shift in the reading frame of this gene, or the introduction of a missense / nonsense mutation or modification of regions adjacent to the gene that include sequences that control gene expression, such as a promoter ( s), enhancer(s), attenuator(s), ribosome binding site(s), etc.

Инактивация гена может быть осуществлена любым возможным методом, например, такими как мутагенез с использованием УФ излучения или обработка нитрозогуанидином (N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин), сайт-направленный мутагенез, инактивации гена с помощью гомологичной рекомбинации, или/и инсерционно-делеционного мутагенеза (Yu, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83); (Datsenko K.A. and Wanner B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 6640-45), также называемого «Red-зависимая интеграция».Gene inactivation can be carried out by any possible method, such as mutagenesis using UV radiation or treatment with nitrosoguanidine (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), site-directed mutagenesis, gene inactivation by homologous recombination, or/ and insertion-deletion mutagenesis (Yu, D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 5978-83); (Datsenko K.A. and Wanner B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12: 6640-45), also called Red-Dependent Integration.

В заявляемом штамме инактивацию гена sdaC проводят путем замены открытой рамки считывания гена на селективный маркер aadA, представляющий собой ген устойчивости к спекциномицину. Сконструированный таким образом штамм не способен синтезировать белок SdaC, кодируемый геном sdaC.In the claimed strain, the inactivation of the sdaC gene is carried out by replacing the open reading frame of the gene with the selective marker aadA, which is a gene for resistance to speccinomycin. The strain thus constructed is unable to synthesize the SdaC protein encoded by the sdaC gene.

Изобретение проиллюстрировано следующими фигурами графического изображения.The invention is illustrated by the following figures of the graphic image.

Фиг. 1. Схема плазмиды pISA.Fig. 1. Scheme of the pISA plasmid.

Пример 1. Конструирование штамма с инактивированным геном sdaC Example 1. Construction of a strain with an inactivated sdaC gene

Инактивацию гена осуществляют в штамме Escherichia coli ВКПМ В-13207, который получен на основе дикого штамма Escherichia coli К-12 MG1655 (АТСС 47076) в результате проведения нескольких раундов мутагеза различными мутирующими агентами с целью отбора мутантов наиболее устойчивых к L-треонину, и последующего введения направленных генетических модификаций: замена промотора генов треонинового оперона, введение десенсибилизирующей мутации в ген thrA, оверэспрессия rhtA, инактивация гена sstT, инактивация гена рохВ, кодирующего пируватоксидазу.Gene inactivation is carried out in Escherichia coli strain VKPM B-13207, which was obtained on the basis of the wild strain Escherichia coli K-12 MG1655 (ATCC 47076) as a result of several rounds of mutagesis with various mutating agents in order to select the mutants most resistant to L-threonine, and then introduction of targeted genetic modifications: replacement of the promoter of the threonine operon genes, introduction of a desensitizing mutation in the thrA gene, overexpression of rhtA, inactivation of the sstT gene, inactivation of the roxB gene encoding pyruvate oxidase.

Делецию гена sdaC осуществляют путем замены его ORF (номер последовательности по базе данных GenBank NC_000913.3 U00096.3: 4,383,839 ->4,385,341), на селективный маркер устойчивости к спектиномицину, методом ПЦР с использованием следующих олигонуклеотидов:The deletion of the sdaC gene is carried out by replacing its ORF (sequence number according to the GenBank database NC_000913.3 U00096.3: 4,383,839 -> 4,385,341), with a selective marker of resistance to spectinomycin, by PCR using the following oligonucleotides:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

В качестве матрицы для синтеза используют плазмиду pISA (Биотехнология 2019 Т. 35 №4 с. 42-54). В своем составе эта плазмида (фиг.1) несет следующие генетические элементы: ген aadA, обуславливающий устойчивость клеток к спектиномицину для прямого отбора трансформантов; последовательности фага λ attL и attR - сайты узнавания системы рекомбинации Int/Xis; repA - репликон; ген bla, кодирующий бета-лактамазу, обуславливающий устойчивость к ампициллину.The pISA plasmid is used as a template for synthesis (Biotechnology 2019 T. 35 No. 4 pp. 42-54). In its composition, this plasmid (figure 1) carries the following genetic elements: the aadA gene, which determines the resistance of cells to spectinomycin for direct selection of transformants; phage sequences λ attL and attR - recognition sites of the Int/Xis recombination system; repA - replicon; the bla gene encoding beta-lactamase, which confers resistance to ampicillin.

Амплификацию фрагмента проводят с использованием полимеразы КАРА (KAPAbiosystems) для того, чтобы избежать ошибок в последовательности. Используют следующий температурный профиль для ПЦР: денатурация при 95°С в течение 3 мин; 25 циклов: 20 сек при 98°С, 20 сек при 60°С, 2 мин при 72°С; и заключительная полимеризация: 2 мин при 72°С. ПЦР продукт размером 2036 п. о. очищают методом экстракции из агарозного геля и далее используют для трансформации штамма Е. coli ВКПМ В-13207, который предварительно трансформируют плазмидой pKD46, которая необходима для интеграции продукта ПЦР в хромосому штамма. Плазмида pKD46 (Datsenko, К.A. and Wanner, B.L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12:6640-45) содержит фрагмент ДНК фага λ (инвентарный номер последовательности J02459 в базе данных GenBank) длиной 2,154 нуклеотида (31088-33241), а также содержит гены Red гомологичной системы рекомбинации (β, γ, ехо гены) под контролем промотора ParaB; индуцируемого арабинозой.Fragment amplification was performed using KAPA polymerase (KAPAbiosystems) in order to avoid sequence errors. Use the following temperature profile for PCR: denaturation at 95°C for 3 min; 25 cycles: 20 sec at 98°C, 20 sec at 60°C, 2 min at 72°C; and final polymerization: 2 min at 72°C. PCR product size 2036 p. O. purified by extraction from agarose gel and then used to transform the strain E. coli VKPM B-13207, which is preliminarily transformed with the plasmid pKD46, which is necessary for the integration of the PCR product into the chromosome of the strain. Plasmid pKD46 (Datsenko, K. A. and Wanner, B. L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97:12:6640-45) contains a DNA fragment of phage λ (sequence accession number J02459 in the GenBank database) of length 2.154 nucleotides (31088-33241), and also contains the Red genes of the homologous recombination system (β, γ, exo genes) under the control of the ParaB promoter; induced by arabinose.

Электрокомпетентные клетки получают следующим образом: ночную культуру штамма Е. coli ВКПМ В-13207 выращивают при 30°С в жидкой среде LB (мас. %): триптон -1, NaCl -1, дрожжевой экстракт - 0,5, вода - остальное, рН 7,0 с добавкой ампициллина (125 мг/л), разводят в 100 раз при помощи 5 мл среды SOB (мас. %): триптон 2, дрожжевой экстракт - 0,5, MgCl2 - 0,0956, MgSO4⋅7H2O - 0,252, NaCl -0,0058, KCl - 0,0185, вода остальное с добавлением ампициллина (100 мг/л) и L-арабинозы (1 мМ). Полученную культуру растят с перемешиванием при 30°С до достижения оптической плотности ОП660 нм 0,6 ед., после чего делают клетки электрокомпетентными путем концентрации в 100 раз и трехкратного отмывания ледяной деионизированной Н2О. Электропорацию проводят с использованием 40 мкл клеток и 1 мкг продукта ПЦР. После электропорации клетки инкубируют в 1 мл среды SOC (мас. %): триптон 2, дрожжевой экстракт - 0,5, глюкоза - 0,36, MgCl2 - 0,0956, MgSO4-7H2O - 0,252, NaCl - 0,0058, KCl - 0,0185, вода - остальное, при 37°С в течение 2,5 часов, после чего высевают на чашки со средой LA (мас. %): агар-агар - 2, триптон - 1, NaCl - 1, дрожжевой экстракт - 0,5, вода - остальное, рН 7,0 с добавлением спектиномицина (75 мкг/мл).Electrocompetent cells are obtained as follows: an overnight culture of E. coli strain VKPM B-13207 is grown at 30°C in a liquid LB medium (wt.%): tryptone -1, NaCl -1, yeast extract - 0.5, water - the rest, pH 7.0 with the addition of ampicillin (125 mg / l), diluted 100 times with 5 ml of SOB medium (wt.%): tryptone 2, yeast extract - 0.5, MgCl 2 - 0.0956, MgSO 4 ⋅ 7H 2 O - 0.252, NaCl - 0.0058, KCl - 0.0185, the rest is water with the addition of ampicillin (100 mg/l) and L-arabinose (1 mM). The resulting culture is grown with stirring at 30°C until an optical density of OD 660 nm of 0.6 units is reached, after which the cells are made electrocompetent by concentrating 100 times and washing three times with ice-cold deionized H 2 O. Electroporation is carried out using 40 μl of cells and 1 µg of the PCR product. After electroporation, the cells are incubated in 1 ml of SOC medium (wt.%): tryptone 2, yeast extract - 0.5, glucose - 0.36, MgCl 2 - 0.0956, MgSO 4 -7H 2 O - 0.252, NaCl - 0 0058, KCl - 0.0185, water - the rest, at 37°C for 2.5 hours, after which they are sown on plates with LA medium (wt.%): agar-agar - 2, tryptone - 1, NaCl - 1, yeast extract - 0.5, water - the rest, pH 7.0 with the addition of spectinomycin (75 μg / ml).

Отбор трансформантов, несущих делецию в гене sdaC, проводят на чашках со средой LA с добавлением спектиномицина. Наличие инсерции в локусе sdaC у отобранных клонов подтверждают методом ПЦР. Для амплификации фрагмента используют полимеразу Taq (Thermo Fisher Scientific) и следующие олигонуклеотиды:The selection of transformants carrying a deletion in the sdaC gene is carried out on plates with LA medium supplemented with spectinomycin. The presence of an insertion at the sdaC locus in selected clones was confirmed by PCR. To amplify the fragment, Taq polymerase (Thermo Fisher Scientific) and the following oligonucleotides were used:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Для проведения ПЦР используют следующий температурный профиль: денатурация при 94°С в течение 4 мин; 25 циклов: 20 сек при 94°С, 20 сек при 55°С, 2 мин 30 сек при 72°С; и заключительная полимеризация: 5 мин при 72°С.For PCR use the following temperature profile: denaturation at 94°C for 4 min; 25 cycles: 20 sec at 94°C, 20 sec at 55°C, 2 min 30 sec at 72°C; and final polymerization: 5 min at 72°C.

Наличие продукта размером 2344 п. о. интерпретируют как интеграцию кассеты в целевой локус. Для удаления вспомогательной плазмиды pKD46, проводят 2 пассажа на среде LA со спектиномицином при 42°С и полученные колонии тестируют на чувствительность к ампициллину.The presence of a product with a size of 2344 p. interpreted as integration of the cassette into the target locus. To remove the helper plasmid pKD46, spend 2 passages on LA medium with spectinomycin at 42°C and the resulting colonies are tested for sensitivity to ampicillin.

В результате отобрано 5 клонов, несущих делецию в гене sdaC.As a result, 5 clones carrying a deletion in the sdaC gene were selected.

Пример 2. Отбор наиболее продуктивного клонаExample 2. Selection of the most productive clone

Для проверки влияния делеции гена sdaC на продукцию L-треонина проводят пробирочную ферментацию пяти отобранных клонов, в качестве контрольного штамма используют родительский штамм Е. coli ВКПМ В-13207.To test the effect of the deletion of the sdaC gene on the production of L-threonine, test-tube fermentation of five selected clones is carried out, the parent strain of E. coli VKPM B-13207 is used as a control strain.

Штаммы выращивают на чашках со средой LA в течение 24 часов при 37°С. Для приготовления инокулята используют посевную среду следующего состава (мас. %):The strains are grown on LA plates for 24 hours at 37°C. To prepare the inoculum, an inoculation medium of the following composition is used (wt %):

дрожжевой экстракт 3,5, глюкоза 0,25, NaCl 0,25, КН2РО4 0,25, вода остальное. yeast extract 3.5, glucose 0.25, NaCl 0.25, KH 2 PO 4 0.25, water the rest.

В пробирки объемом 50 мл с рабочим объемом 5 мл посевной среды вносят биомассу клеток до стартового значения оптической плотности, равной ОП600нм 0,1 ед. Пробирки инкубируют на роторной качалке в течение 5 часов при 37°С и скорости перемешивания 220 об/мин. Для основного процесса ферментации используют среду следующего состава (мас. %):In test tubes with a volume of 50 ml with a working volume of 5 ml of seed medium, cell biomass is added to the starting value of optical density equal to OD 600nm 0.1 units. The tubes are incubated on a rotary shaker for 5 hours at 37°C and agitation speed of 220 rpm. For the main fermentation process, a medium of the following composition is used (wt.%):

ГлюкозаGlucose 4,04.0 (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 3,03.0 Кукурузный экстрактCorn extract 1,01.0 KH2PO4 KH2PO4 _ 0,250.25 MgSO4⋅7H2OMgSO 4 ⋅7H 2 O 0,20.2 Лимонная кислотаLemon acid 0,01920.0192 FeSO4⋅7H2OFeSO 4 ⋅7H 2 O 0,0030.003 MnSO4⋅H2OMnSO 4 ⋅H 2 O 0,00210.0021 СаСО3 CaCO 3 2,02.0 ВодаWater ОстальноеRest

Растворы глюкозы, сульфата марганца и сульфата магния стерилизуют отдельно автоклавированием при 121°С в течение 40 мин. Навески СаСО3 по 40 мг стерилизуют в стеклянных пробирках автоклавированием при 121°С в течение 20 мин. рН доводят до значения 7,0. Раствор сульфата железа стерилизуют фильтрованием через мембрану диаметром пор 22 мкм.Solutions of glucose, manganese sulfate and magnesium sulfate are sterilized separately by autoclaving at 121° C. for 40 minutes. 40 mg portions of CaCO 3 are sterilized in glass test tubes by autoclaving at 121°C for 20 minutes. The pH is adjusted to a value of 7.0. The ferrous sulfate solution is sterilized by filtration through a membrane with a pore diameter of 22 μm.

Полученный инокулят вносят в пробирки объемом 50 мл с рабочим объемом 2 мл ферментационной среды до стартовой оптической плотности ОП660 нм 0,1 ед. Клетки культивируют в течение 24 часов при 37°С на роторной качалке - 220 об/мин.The resulting inoculum is introduced into test tubes with a volume of 50 ml with a working volume of 2 ml of the fermentation medium to a starting optical density of OD 660 nm of 0.1 units. Cells are cultured for 24 hours at 37°C on a rotary shaker - 220 rpm.

Количество накопленного в среде L-треонина определяют методом ВЭЖХ (Waters 2695, Alliance). Результаты ферментации пяти клонов приведены в табл. 1.The amount of L-threonine accumulated in the medium is determined by HPLC (Waters 2695, Alliance). The results of the fermentation of the five clones are shown in table. one.

Figure 00000005
Figure 00000005

Как видно из табл. 1, клон 3, содержащий делецию гена sdaC, накапливает большее количество L-треонина по сравнению с контрольным штаммом E.coli ВКПМ В-13207. Отобранный клон 3 депонирован в Биоресурсном центре Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов (БРЦ ВКПМ) НИЦ «Курчатовский институт» - ГосНИИгенетика как Escherichia coli ВКПМ В-14096.As can be seen from Table. 1, clone 3 containing the deletion of the sdaC gene accumulates more L-threonine than the control E. coli strain VKPM B-13207. The selected clone 3 was deposited at the Bioresource Center All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (BRC VKPM) of the National Research Center "Kurchatov Institute" - GosNIIgenetika as Escherichia coli VKPM V-14096.

Заявляемый штамм Escherichia coli ВКПМ В-14096 характеризуется следующими признаками.The inventive strain of Escherichia coli VKPM B-14096 is characterized by the following features.

Культурально-морфологические характеристикиCultural and morphological characteristics

Грамм-отрицательная бактерия. Суточная культура в жидкой LB представлена слабо подвижными клетками округлой формы 1 мкм в диаметре. При культивировании на L-агаре в течение 18-24 часов при 37°С образует круглые, беловатый, полупрозрачные на свет колонии 1-2 мм, поверхность колонии гладкая, края ровные или слегка волнистые, центр колоний приподнят, структура однородная, консистенция пастообразная, легко эмульгируется. При культивировании на агаризованной среде Эндо (мас. %: пептон - 1, лактоза - 1, Na2SO3 - 0,33, К2НРО4 - 0,25, фуксин основной - 0,03, агар-агар - 2%, вода - остальное) при 37°С образуются колонии, круглой формы с ровным четко очерченным краем малиново-красного цвета с металлическим блеском. Диаметр колоний 0,5-1,5 мм.Gram-negative bacterium. The daily culture in liquid LB is represented by weakly motile cells of a rounded shape 1 µm in diameter. When cultivated on L-agar for 18-24 hours at 37°C, it forms round, whitish, translucent to light colonies 1-2 mm, the surface of the colony is smooth, the edges are even or slightly wavy, the center of the colonies is raised, the structure is homogeneous, the consistency is pasty, easily emulsified. When cultivating on Endo agar medium (wt.%: peptone - 1, lactose - 1, Na 2 SO 3 - 0.33, K 2 HPO 4 - 0.25, basic fuchsin - 0.03, agar-agar - 2% , water - the rest) at 37 ° C, colonies are formed, round in shape with a smooth, clearly defined edge of a raspberry-red color with a metallic sheen. The diameter of the colonies is 0.5-1.5 mm.

Физиолого-биохимические характеристики.Physiological and biochemical characteristics.

Факультативный анаэроб. Сахар не сбраживает. Ассимилирует: D-глюкозу, L-арабинозу, D-маннитол, D-ксилозу, в меньшей мере: D-галактозу, D-лактозу. Отсутствует способность к гидролизу крахмала. Отсутствует потребность в факторах роста. Штамм устойчив к хлорамфениколу. Оптимальное значение рН для роста 7,2-7,4. Не растет при температурах свыше 45°С. Оптимальная температура роста 37°С. Штамм не патогенен.Facultative anaerobe. Sugar does not ferment. Assimilates: D-glucose, L-arabinose, D-mannitol, D-xylose, to a lesser extent: D-galactose, D-lactose. There is no ability to hydrolyze starch. There is no need for growth factors. The strain is resistant to chloramphenicol. The optimal pH value for growth is 7.2-7.4. Does not grow at temperatures above 45°C. The optimum growth temperature is 37°C. The strain is not pathogenic.

Таким образом, получен штамм Escherichia coli ВКПМ В-14096 с инактивированным геном sdaC, способный синтезировать до 17,1 г/л L-треонина при культивировании в пробирках.Thus, a strain of Escherichia coli VKPM B-14096 with an inactivated sdaC gene was obtained, capable of synthesizing up to 17.1 g/l of L-threonine when cultivated in test tubes.

Claims (1)

Штамм Escherichia coli ВКПМ В-14096 с инактивированным геном sdaC - продуцент L-треонина.Escherichia coli strain VKPM B-14096 with an inactivated sdaC gene is a producer of L-threonine.
RU2021128735A 2021-10-01 ESCHERICHIA COLI STRAIN WITH INACTIVATED sdaC GENE - L-THREONINE PRODUCER RU2774071C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774071C1 true RU2774071C1 (en) 2022-06-15

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8623619B2 (en) * 2009-02-09 2014-01-07 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Process for producing L-amino acid
RU2728251C1 (en) * 2019-11-22 2020-07-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Escherichia coli strain with inactivated yche gene - l-threonine producer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8623619B2 (en) * 2009-02-09 2014-01-07 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Process for producing L-amino acid
RU2728251C1 (en) * 2019-11-22 2020-07-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Escherichia coli strain with inactivated yche gene - l-threonine producer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЫБОРНАЯ Т.В. и др. Использование альтернативного пути синтеза изолейцина в штаммах Escherichia coli - продуцентах треонина. Биотехнология, 2019. Т. 35, N 4, с. 42-54. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2144564C1 (en) Dna fragment rhtb encoding synthesis of protein rhtb that determines resistance of bacterium escherichia coli to l-homoserine and method of l-amino acid producing
US6365410B1 (en) Directed evolution of microorganisms
ES2382473T3 (en) L-threonine production procedure using a microorganism that has the inactivated galR gene
US20090093030A1 (en) fadR KNOCK-OUT MICROORGANISM AND METHODS FOR PRODUCING L-THREONINE
KR20000029691A (en) Novel strains of escherichia coli, methods of preparing the same and use thereof in fermentation processes for l-threonine production
CN100582220C (en) E.coli mutant containing mutant genes related with tryptophan biosynthesis and production method of tryptophan by using the same
RU2697499C1 (en) Bacterium of the form escherichia coli - an l-threonine producer, a method for microbiological synthesis of l-threonine using it
RU2728251C1 (en) Escherichia coli strain with inactivated yche gene - l-threonine producer
RU2774071C1 (en) ESCHERICHIA COLI STRAIN WITH INACTIVATED sdaC GENE - L-THREONINE PRODUCER
RU2787583C1 (en) Escherichia coli strain with inactive yqeg gene producing l-threonine
RU2787585C1 (en) Escherichia coli strain with inactive yhje gene producing l-threonine
RU2775206C1 (en) Escherichia coli strain with inactivated yjem gene - l-threonine producer
RU2731282C1 (en) Escherichia coli strain with inactivated ttdt gene - l-threonine producer
RU2748676C1 (en) Escherichia coli strain with inactivated ydgi gene - producer of l-threonine
RU2758269C1 (en) Escherichia coli strain with the inactivated lysp gene - l-threonine producer
RU2728242C1 (en) Escherichia coli strain - l-threonine producer
RU2697219C1 (en) Recombinant escherichia coli bacterium strain - l-threonine producer
WO2005075626A1 (en) MICROORGANISM PRODUCING L-THREONINE HAVING INACTIVATED tyrR GENE, METHOD OF PRODUCING THE SAME AND METHOD OF PRODUCING L-THREONINE USING THE MICROORGANISM
KR20230005137A (en) Method for producing heparoic acid and bacteria of the genus Escherichia having the ability to produce heparoic acid
US20090298138A1 (en) Microorganism producing l-threonine having an inactivated lysr gene, method for producing the same and method for producing l-threonine using the microorganism
RU2817252C1 (en) Strain escherichia coli - producer of l-threonine
RU2215784C2 (en) Method for preparing l amino acids, strain escherichia coli as producer of l-amino acid (variants)
RU2339699C2 (en) RECOMBINANT PLASMID pT7ΔpckA::loxpcat, PROVIDING SYNTHESIS OF L-THREONINE IN CELLS OF Escherichia coli, AND RECOMBINANT STRAIN Escherichia coli FTR2717 (KCCM-10475)-PRODUCER OF L-THREONINE
JP4582573B2 (en) Method for producing pyruvic acid and method for producing L-valine
KR100608084B1 (en) A microorganism having an inactivated iclR gene and capable of producing a L-threonine, method for manufacturing the same strain and method for producing L-threonine using the same strain