SK7662000A3 - Method for the fermentative preparation of l-amino acids employing coryneform bacteria - Google Patents
Method for the fermentative preparation of l-amino acids employing coryneform bacteria Download PDFInfo
- Publication number
- SK7662000A3 SK7662000A3 SK766-2000A SK7662000A SK7662000A3 SK 7662000 A3 SK7662000 A3 SK 7662000A3 SK 7662000 A SK7662000 A SK 7662000A SK 7662000 A3 SK7662000 A3 SK 7662000A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- bacteria
- amino acid
- amino acids
- coryneform bacteria
- gene
- Prior art date
Links
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 241000186031 Corynebacteriaceae Species 0.000 title claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 25
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 15
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 claims description 12
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 claims description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 6
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 claims description 6
- GHSJKUNUIHUPDF-UHFFFAOYSA-N s-(2-aminoethyl)-l-cysteine Chemical compound NCCSCC(N)C(O)=O GHSJKUNUIHUPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 4
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 4
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 4
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 3
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 108091000044 4-hydroxy-tetrahydrodipicolinate synthase Proteins 0.000 claims description 2
- FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N L-Methionine Natural products CSCCC(N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims description 2
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 claims description 2
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- 229930195722 L-methionine Natural products 0.000 claims description 2
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 2
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 101150011371 dapA gene Proteins 0.000 claims description 2
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960002898 threonine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 claims 3
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 claims 1
- 241000186254 coryneform bacterium Species 0.000 abstract 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 abstract 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 8
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 8
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 8
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010018763 Biotin carboxylase Proteins 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 3
- 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 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
- 241000319304 [Brevibacterium] flavum Species 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 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 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 3
- 229960000318 kanamycin Drugs 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
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 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 description 3
- 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 2
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 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 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 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 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- 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 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 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 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 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
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 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 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- -1 lysine Chemical class 0.000 description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 2
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 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
- 102000000452 Acetyl-CoA carboxylase Human genes 0.000 description 1
- 108010016219 Acetyl-CoA carboxylase Proteins 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241001517047 Corynebacterium acetoacidophilum Species 0.000 description 1
- 241001485655 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 Species 0.000 description 1
- 241000807905 Corynebacterium glutamicum ATCC 14067 Species 0.000 description 1
- 241000337023 Corynebacterium thermoaminogenes Species 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000644323 Escherichia coli C Species 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-N L-lysine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCCC[C@H](N)C(O)=O BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-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
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 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
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000340 anti-metabolite Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940100197 antimetabolite Drugs 0.000 description 1
- 239000002256 antimetabolite Substances 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIUDWMLXCFRVDR-UHFFFAOYSA-N dimethyl 2-(3-ethyl-3-methylpentyl)propanedioate Chemical class CCC(C)(CC)CCC(C(=O)OC)C(=O)OC AIUDWMLXCFRVDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 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
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate 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
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N kanamycin A sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.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 OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N 0.000 description 1
- 229960002064 kanamycin sulfate 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
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013586 microbial product Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 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
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 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
- 238000012261 overproduction Methods 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 229940066779 peptones Drugs 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
- 229920001522 polyglycol ester Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 239000013605 shuttle vector Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract 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
- 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
- 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
- C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
-
- 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
- C12P13/12—Methionine; Cysteine; Cystine
-
- 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
- C12P13/20—Aspartic acid; Asparagine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Spôsob fermentačnej výroby L-aminokyselín použitím koryneformných baktérií
Oblasť techniky
Predmetom vynálezu je spôsob fermentačnej výroby L-aminokyselín, najmä L-lyzínu, použitím koryneformných baktérií, v ktorých sa zosilňuje gén accBC.
Doterajší stav techniky
L-Aminokyseliny, najmä L-lyzín, sa používajú vo výžive zvierat, v humánnej medicíne a vo farmaceutickom priemysle.
Je známe, že tieto aminokyseliny sa vyrábajú fermentáciou kmeňov koryneformných baktérií, najmä Corynebacterium glutamicum. Kvôli veľkému významu sa stále pracuje na zlepšení spôsobu výroby. Zlepšenia spôsobov sa môžu dokonca týkať fermentačno-technologických opatrení, ako napríklad miešania a zásobovania kyslíkom, alebo zloženia živných médií, ako napríklad koncentrácie cukru počas fermentácie, alebo spracovania na produktovú formu, napríklad ionexovou chromatografiou, alebo vlastných úžitkových vlastnosti mikroorganizmu.
Na zlepšenie úžitkových vlastností týchto mikroorganizmov sa používajú metódy mutagenézy, selekcie a voľby mutantov. Týmto spôsobom sa získajú kmene, ktoré sú rezistentné voči antimetabolitom, ako je napríklad analóg lyzínu S-(2aminoetyl)cysteín, alebo sú auxotrofné pre regulačné významné aminokyseliny a produkujú L-aminokyseliny.
Už niekoľko rokov sa taktiež používajú metódy rekombinantnej techniky DNA na kmeňové zlepšenie kmeňov Corynebacterium glutamicum, produkujúcich L-aminokyseliny, tým, že jednotlivé gény biosyntézy aminokyselín sa amplifikujú a skúma sa účinok na produkciu L-aminokyselín. Prehľadný článok k tomu sa nachádza medzi iným v Kinoshita („Glutamic Acid Bacteria, v: Biology of Industrial Microorganisms, Demain and Solomon (vyd.), Benjamín Cummings, Londýn, Veľká Británia, 1985, 115-142), Hilliger (BioTec 2, 40-44 (1991), Eggeling (Amino Acids 6:261-272 (1994)), Jetten a Sinskey (Critical Reviews in Biotechnology 15, 73-103 (1995)) a Sahm et al. (Annuals of the New York Academy of Science 782, 2539 (1996)).
Vynálezcovia si stanovili za úlohu poskytnúť nové opatrenia na zlepšenú fermentačnú výrobu L-aminokyselin, najmä L-lyzínu.
Podstata vynálezu
L-Aminokyseliny, najmä lyzín, sa používajú vo výžive zvierat, v humánnej medicíne a vo farmaceutickom priemysle. Existuje preto všeobecný záujem o poskytnutie nových, zlepšených spôsobov výroby týchto zlúčenín.
Keď sa v nasledovnom texte uvedie L-lyzín alebo lyzin, mienia sa tým nielen zásady, ale aj soli, ako napríklad lyzínmonohydrochlorid alebo lyzínsulfát.
Predmetom vynálezu je spôsob fermentačnej výroby L-aminokyselin, najmä lyzínu, použitím koryneformných baktérií, najmä ktoré už produkujú žiadané aminokyseliny a v ktorých sa zosilňuje, najmä nadmerne exprimuje nukleotidová sekvencia (gén accBC) kódujúca podjednotku enzýmu acetyl-CoA-kar3 boxylázy, nesúcu doménu nosného proteínu biotínkarboxylu a doménu biotínkarboxylázy.
Prednotné formy uskutočnenia sa nachádzajú v patentových nárokoch.
Pojem „zosilnenie opisuje v tejto súvislosti zvýšenie intracelulárnej aktivity jedného alebo viacerých enzýmov v mikroorganizme, ktoré sú kódované príslušnou DNA, tým, že sa napríklad zvýši počet kópií génu, poprípade génov, použije sa silný promótor alebo sa použije gén, ktorý kóduje príslušný enzým s vysokou aktivitou a tieto opatrenia sa poprípade kombinujú.
Mikroorganizmy, ktoré sú predmetom predloženého vynálezu, môžu vytvárať L-aminokyseliny, najmä lyzín, z glukózy, sacharózy, laktózy, fruktózy, maltózy, melasy, škrobu, celulózy alebo z glycerolu a etanolu. Jedná sa o zástupcov koryneformných baktérií, najmä rodu Corynebacterium. Pri rode Corynebacterium je treba uviesť najmä druh Corynebacterium glutamicum, ktorý je v odbornom svete známy pre svoju schopnosť produkovať L-aminokyseliny.
Vhodnými kmeňmi rodu Corynebacterium, najmä druhu Corynebacterium glutamicum, sú známe kmene divého typu
Corynebacterium glutamicum ATCC13032,
Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806, Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870, Corynebacterium thermoaminogenes FERM BP-1539, Brevibacterium flavum ATCC14067,
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869 a
Brevibacterium divaricatum ATCC14020 a z nich vytvorené mutanty, poprípade kmene, produkujúce Laminokyseliny, najmä lyzin, ako napríklad
Corynebacterium glutamicum FERM-P 1709,
Brevibacterium flavum FERM-P 1708,
Brevibacterium lactofermentum FERM-P 1712,
Brevibacterium flavum FERM-P 6463 a
Brevibacterium flavum FERM-P 6464.
Gén accBC kóduje podjednotku acetyl-CoA-karboxylázy, ktorá nesie doménu nosného proteínu biotínkarboxylu a doménu biotínkarboxylázy. Nukleotidovú sekvenciu génu accBC Corynebacterium glutamicum určil Jäger et al. (Archives of Microbiology 166, 76 - 82 (1996)) a je všeobecne dostupná v báze údajov European Molecular Biology Laboratories (EMBL, Heidelberg, Nemecko) pod prírastkovým číslom U35023.
Gén accBC C. glutamicum opísaný v Jäger et al. (Archives of Microbiology 166, 76 - 82 (1996)) sa môže použiť podlá vynálezu. Ďalej sa môžu použiť alely génu accBC, ktoré vyplývajú z degenerovatelnosti genetického kódu alebo pomocou funkčne neutrálnych mutácií so zmyslom (sense mutations).
Na dosiahnutie nadmernej expresie sa môže zvýšiť počet kópií príslušných génov alebo sa môže mutovať promótorová a regulačná oblasť alebo miesto naviazania ribozómov, ktoré sa nachádzajú proti smeru štruktúrneho génu. Rovnakým spôsobom pôsobia expresívne kazety, ktoré sa vkladajú proti smeru štruktúrneho génu. Pomocou indukovateľných promótorov možno dodatočne zvýšiť expresiu v priebehu fermentačnej produkcie L-lyzínu. Opatreniami na predĺženie trvanlivosti m-RNA sa expresia taktiež zlepšuje. Ďalej sa enzýmová aktivita taktiež zosilňuje zabránením odbúravania enzýmového proteínu. Gény alebo génové konštrukty môžu buď existovať v plazmidoch s rozdielnym počtom kópií, alebo môžu byť integrované a amplifikované v chromozóme. Ďalej sa môže alternatívne dosiahnuť nadmerná expresia príslušných génov zmenou zloženia médií a zmenou uskutočnenia kultivácie.
Návody na to nájde odborník medzi iným v Martin et al. (Bio/Technology 5, 137-146 (1987)), v Guerrero et al. (Gene 138, 35-41 (1994)), Tsuchiya a Morinaga (Bio/Technology 6, 428-430 (1988)), v Eikmanns et al. (Gene 102, 93-98 (1991)), v európskom patentovom spise EPS 0 472 869, v US patente 4,601,893, vo Schwarzer a Puhler (Bio/Technology 9, 84-87 (1991)), v Reinscheid et al. (Applied and Environmental Microbiology 60, 126-132 (1994)), v LaBarre et al. (Journal of Bacteriology 175, 1001-1007 (1993)), v patentovej prihláške WO 96/15246, v Malumbres et al. (Gene 134, 15 - 24 (1993)), v japonskom zverejnenom spise JP-A-10-229891, v Jensen a Hammer (Biotechnology and Bioengineering 58, 191-195 (1998)), v Makrides (Microbiological Reviews 60:512-538 (1996)) a v známych učebniciach genetiky a molekulovej biológie .
Príkladom plazmidu, pomocou ktorého sa môže nadmerne exprimovať gén accBC, je pZlaccBC (obrázok 1), ktorý sa nachádza v kmeni MH20-22B/pZlaccBC. Plazmid pZlaccBC je kyvadlovým vektorom E. coli - C. glutamicum spočívajúcim na plazmide pZl (Menkel et al., Applied and Environmental Microbiology 55(3), 684-688 (1989)), ktorý nesie gén accBC.
Dodatočne môže byť pre produkciu L-aminokyselín výhodné okrem génov accBC nadmerne exprimovať jeden alebo viac enzý6 mov príslušnej biosyntetickej dráhy. Takto sa napríklad môže pri produkcii L-lyzínu • súčasne nadmerne exprimovať gén dapA kódujúci dihydrodipikolinátsyntázu (EP-B 0 197 335), alebo • súčasne amplifikovať fragment DNA sprostredkovávajúci rezistenciu na S-(2-aminoetyl)cysteín (EP-A 0 088 166).
Ďalej môže byť pre produkciu L-aminokyselin výhodné okrem nadmernej expresie génu accBC vylúčiť nežiaduce vedľajšie reakcie (Nakayama: „Breeding of Amino Acid Producing Micro-organisms, v: Overproduction of Microbial Products, Krumphanzl, Sikyta, Vanek (vyd.), Academic Press, Londýn, Veľká Británia, 1982) .
Mikroorganizmy vyrobené podľa vynálezu sa môžu na účely produkcie L-aminokyselín kultivovať kontinuálne alebo diskontinuálne spôsobom batoh (vsádzková kultivácia) alebo spôsobom fed batch (prítokový systém) alebo repeated fed batch spôsobom (opakovaný prítokový systém). Zhrnutie známych kultivačných metód je opísané v učebnici od Chmiela (Bioprozesstechnik 1. Einfuhrung in die Bioverfahrenstechnik (Gustáv Fischer Verlag, Stuttgart, 1991) alebo v učebnici od Storhasa (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen (Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994).
Použité kultivačné médium musí vhodným spôsobom vyhovovať nárokom daných kmeňov. Opisy kultivačných médií rozličných mikroorganizmov sa nachádzajú v príručke „Manual of Methods for Generál Bacteriology od Američan Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981). Ako zdroje uhlíka sa môžu používať cukry a sacharidy, ako je napríklad glukó za, sacharóza, laktóza, fruktóza, maltóza, melasa, škrob a celulóza; oleje a tuky, ako napríklad sójový olej, slnečnicový olej, podzemnicový olej a kokosový olej, mastné kyseliny, ako je kyselina palmitová, kyselina stearová, kyselina linolová; alkoholy, ako je napríklad glycerol a etanol; a organické kyseliny, ako je napríklad kyselina octová. Tieto látky sa môžu používať ako jednotlivé zložky alebo ako zmes. Ako zdroje dusíka sa môžu používať organické zlúčeniny obsahujúce dusík, napríklad peptóny, kvasnicový extrakt, mäsový extrakt, sladový extrakt, máčacia voda, sójová múka a močovina, alebo anorganické zlúčeniny, ako je napríklad síran amónny, chlorid amónny, fosforečnan amónny, uhličitan amónny a dusičnan amónny. Zdroje dusíka sa môžu používať jednotlivo alebo ako zmes. Ako zdroje fosforu sa môžu používať dihydrogenfosforečnan draselný alebo hydrogenfosforečnan draselný alebo príslušné soli obsahujúce sodík. Kultivačné médium musí ďalej obsahovať soli kovov, ako napríklad síran horečnatý alebo síran železa, ktoré sú potrebné na rast. Napokon sa môžu dodatočne k vyššie uvedeným látkam používať esenciálne rastové látky, ako sú aminokyseliny a vitamíny. Ku kultivačnému médiu sa môžu okrem toho pridávať vhodné prekurzory. Uvedené používané suroviny sa môžu ku kultúre pridávať vo forme jednorazovej vsádzky alebo sa môžu vhodným spôsobom pridávať počas kultivácie.
Na kontrolu pH kultúry sa vhodne používajú zásadité zlúčeniny, ako je hydroxid sodný, hydroxid draselný, amoniak, alebo kyslé zlúčeniny, ako je kyselina fosforečná alebo kyselina sírová. Na kontrolu tvorby peny sa môžu používať odpeňovadlá, ako napríklad polyglykolestery mastných kyselín. Na udržiavanie stability plazmidov sa môžu k médiu pridávať vhodné selektívne pôsobiace látky, napríklad antibiotiká. Aby sa udržiavali aeróbne podmienky, zavádza sa do kultúry kyslík alebo zmesi plynov obsahujúce kyslík, naprí8 klad vzduch. Teplota kultúry je zvyčajne približne 20 °C až °C a najmä približne 25 °C až 40 °C. Kultúra sa udržiava tak dlho, kým sa nevytvorí maximum žiadanej L-aminokyseliny. Tento ciel sa zvyčajne dosiahne za 10 hodín až 160 hodín.
Analýza L-aminokyselín sa môže uskutočňovať anexovou chromatografiou s následnou ninhydrínovou derivatizáciou tak, ako sa opisuje v Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, (1958) 1190).
Kmeň DSM5715/pZlaccBC Corynebacterium glutamicum bol uložený pod číslom DSM 12786 v Nemeckej zbierke mikroorganizmov a bunkových kultúr (DSMZ, Braunschweig, Nemecko) podlá budapeštianskej zmluvy.
Spôsob podľa vynálezu slúži na fermentačnú výrobu Laminokyselín, najmä kyseliny L-asparágovej, L-asparagínu, L-homoserinu, L-treonínu, L-izoleucínu a L-metionínu pomocou koryneformných bakrérií, najmä na výrobu L-lyzínu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Predložený vynález sa v nasledovnom texte bližšie vysvetľuje na základe príkladov uskutočnenia.
Na tento účel sa uskutočnili pokusy s kmeňom DSM5715 (EP-B- 0 435 132), produkujúcim L-lyzín, v ktorých sa demonštruje prospešnosť nárokovaného spôsobu.
Príklad 1
Vytvorenie expresívneho plazmidu pZlaccBC a kmeňa DSM5715/pZlaccBC
Na konštrukciu expresívneho plazmidu pZlaccBC sa plazmid pWJ71 obsahujúci gén accBC (Jáger et al., Archives of Microbiology 166, 76 - 82 (1996)) štiepil reštrikčnými enzýmami Pvul a Nael a potom sa spracoval Klenowovou polymerázou a alkalickou fosfatázou. Preparatívnou izoláciou z agarózového gélu, ktorá sa uskutočnila tak, ako sa opisuje v Sambrook et al. (Molecular Cloning a Laboratory Manual (1989) Cold Spring Harbour Laboratories), sa izoloval fragment DNA s veľkosťou 2,1 kbp, nesúci gén accBC. Paralelne k preparácii génu accBC sa štiepil plazmid pZl (Menkel et al., Applied and Environmental Microbiology 55(3), 684-688 (1989)) reštrikčným enzýmom Scal a potom sa taktiež uskutočnilo spracovanie Klenowovou polymerázou a alkalickou fosfatázou. Pripravený gén accBC a vektor pZl spracovaný tak, ako sa opisuje predtým, sa ligovali a kmeň DSM5715 sa transformoval ligačnou zmesou tak, ako sa opisuje v Liebl et al. (FEMS Microbiology Letters 65, 299-304 (1989)). Selekcia transformantov sa uskutočnila na mozgovo-srdcovom agare od firmy Merck (Darmstadt, Nemecko), ktorý bol doplnený 50 mg/ml kanamycínu. Jeden vybraný transformant sa označil ako kmeň DSM5715/pZlaccBC. Reštrikčná mapa expresívnho plazmidu pZlaccBC je znázornená na obrázku 1.
Príklad 2
Produkcia L-lyzínu
Kmeň DSM5715/pZlaccBC sa predbežne kultivoval v kompletnom médiu CglII (Kase & Nakayama, Agricultural and Biological Chemistry 36 (9) 1611 - 1621 (1972)), ktoré bolo doplnené 50 gg/ml kanamycínu. Na to sa 10 ml média CglII, ktoré sa nachádzalo v 100mi Erlenmeyerovej banke so 4 prie10 hrádkami, naočkovalo očkom tohto kmeňa a kultúra sa inkubovala 16 hodín pri 240 ot./min a 30 °C.
Na inokuláciu 10 ml produkčného média, ktoré sa nachádzalo v 100mi Erlenmeyerovej banke so 4 priehradkami, sa určila optická hustota (660 nm) predkultúry. Hlavná kultúra obsahujúca produkčné médium sa naočkovala na optickú hustotu 0,1. Ako produkčné médium sa použilo médium CgXII opísané Keilhauerom et al. (Journal of Bacteriology 175: 5595-5603 (1993)). Pridali sa 4 ml glukózy a 50 ml/1 kanamycínusulfátu. Bunky sa inkubovali pri 33 °C, 250 ot./min a 80% vlhkosti vzduchu 48 hodín.
Pri postupe s kmeňom DSM5715 neobsahovali príslušné médiá žiadny kanamycín.
Potom sa stanovila optická hustota pri 660 nm a koncentrácia vytvoreného L-lyzínu pomocou analyzátora aminokyselín od firmy Eppendorf-BioTronik (Hamburg, Nemecko) ionexovou chromatografiou a dodatočnou reakciou na kolóne s ninhydrínovou detekciou. V tabulke 1 je uvedený výsledok pokusu.
Tabuľka 1
| Kmeň | Optická hustota | L-Lyzín g/i |
| DSM5715 | 31, 4 | 7,2 |
| DSM5715/pZlaccBC | 27,6 | 9,6 |
Prehľad obrázkov na výkresoch
Priložené sú nasledovné obrázky:
Obrázok 1: Mapa plazmidu pZlaccBC.
7b'' °
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob výroby L-aminokyselín fermentáciou koryneformných baktérií, vyznačujúci sa tým, že sa používajú baktérie, v ktorých sa zosilňuje, najmä nadmerne exprimuje gén accBC kódujúca alebo túto nesúca nukleotidová sekvencia.
- 2. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa používajú baktérie, v ktorých sa prídavné zosilňujú ďalšie gény biosyntetickej dráhy žiadanej L-aminokyseliny.
- 3. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa používajú baktérie, v ktorých sa aspoň čiastočne eliminujú metabolické dráhy, ktoré znižujú tvorbu žiadanej L-aminokyseliny.
- 4. Spôsob podía jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa používa kmeň transformovaný plazmidovým vektorom a tento plazmidový vektor nesie nukleotidovú sekvenciu kódujúcu gén accBC.
- 5. Spôsob podía nároku 4, vyznačujúci sa tým, že sa používajú baktérie transformované plazmidovým vektorom pZlaccBC, uloženým v Corynebacterium glutamicum pod číslom DSM 12786 a znázorneným na obrázku 1.
- 6. Spôsob podía jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa používajú koryneformné baktérie, ktoré produkujú kyselinu L13 asparágovú, L-asparagín, L-homoserín, L-treonín, L-izoleucín alebo L-metionín.
- 7. Spôsob podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa používajú koryneformné baktérie, ktoré produkujú L-lyzín.
- 8. Spôsob podľa nároku 7,vyznačujúci sa tým, že sa súčasne nadmerne exprimuje gén dapA kódujúci dihydrodipikolinátsyntázu.
- 9. Spôsob podľa nároku 7,vyznačujúci sa tým, že sa súčasne amplifikuje fragment DNA sprostredkovávajúci rezistenciu voči S-(2-aminoetyl)cysteínu.
- 10. Spôsob fermentačnej výroby L-aminokyselín podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa uskutočňujú nasledovné kroky:a) fermentácia koryneformných baktérií produkujúcich žiadanú L-aminokyselinu, v ktorých sa zosilňuje aspoň gén accBC,b) koncentrovanie L-aminokyseliny v médiu alebo v bunkách baktérií ac) izolácia produkovanej L-aminokyseliny.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19924364A DE19924364A1 (de) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung coryneformer Bakterien |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK7662000A3 true SK7662000A3 (en) | 2000-12-11 |
Family
ID=7909395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK766-2000A SK7662000A3 (en) | 1999-05-27 | 2000-05-22 | Method for the fermentative preparation of l-amino acids employing coryneform bacteria |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6379934B1 (sk) |
| EP (1) | EP1055730B1 (sk) |
| JP (1) | JP2000350580A (sk) |
| KR (1) | KR20010049405A (sk) |
| CN (1) | CN1275622A (sk) |
| AT (1) | ATE214736T1 (sk) |
| AU (1) | AU3644600A (sk) |
| BR (1) | BR0001906A (sk) |
| CA (1) | CA2309481A1 (sk) |
| DE (2) | DE19924364A1 (sk) |
| ES (1) | ES2173838T3 (sk) |
| HU (1) | HUP0002020A2 (sk) |
| ID (1) | ID26177A (sk) |
| SK (1) | SK7662000A3 (sk) |
| ZA (1) | ZA200002659B (sk) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002247644A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-09-04 | Degussa Ag | Nucleotide sequences of the ribosomal protein s12 gene (rpsl) from corynebacterium glutamicum |
| US7160711B2 (en) * | 2001-08-06 | 2007-01-09 | Degussa Ag | Coryneform bacteria which produce chemical compounds I |
| JP2006517796A (ja) | 2003-02-18 | 2006-08-03 | メタボリック エクスプローラー | 代謝経路の生成または改変を可能とする進化した微生物の生産方法 |
| EP1656454A4 (en) * | 2003-07-08 | 2011-06-22 | Novus Int Inc | PROCESS FOR METHIONINAL RECOVERY |
| JP2008502728A (ja) | 2004-06-10 | 2008-01-31 | ボード、オブ、トラスティーズ、オブ、ミシガン、ステイト、ユニバーシティ | リジンからのカプロラクタムの合成 |
| CN101541746B (zh) * | 2007-02-20 | 2013-01-02 | 密执安州立大学董事会 | 用于生产己内酰胺的催化脱氨基 |
| JP2011529087A (ja) * | 2008-07-24 | 2011-12-01 | ドラス コーポレイション | 環状アミドモノマーを作製する方法、ならびに関連する誘導体および方法 |
| US20110012309A1 (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | David Schreff | Aerodynamic sports toy, game and method of play |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160997A (en) | 1980-05-16 | 1981-12-11 | Ajinomoto Co Inc | Preparation of l-lysine by fermenaition method |
| JPS58126789A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-28 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | レースレオニンの製造法 |
| DE3823451C2 (de) | 1988-07-11 | 1997-02-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Rekombinante DNA, damit transformierte Mikrooganismen und Verwendung dieser Mikroorganismen zur Herstellung von L-Lysin mit Hilfe dieser Mikroorganismen |
| GB2223754B (en) | 1988-09-12 | 1992-07-22 | Degussa | Dna encoding phosphoenolpyruvate carboxylase |
| DE3908201A1 (de) | 1989-03-14 | 1990-09-27 | Degussa | Verfahren zur fermentativen herstellung von l-lysin |
| DE3943117A1 (de) * | 1989-12-27 | 1991-07-04 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur fermentativen herstellung von aminosaeure, insbesondere l-lysin, dafuer geeignete mikroorganismen und rekombinante dna |
-
1999
- 1999-05-27 DE DE19924364A patent/DE19924364A1/de not_active Withdrawn
- 1999-07-29 US US09/363,389 patent/US6379934B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-10 DE DE50000123T patent/DE50000123D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-10 EP EP00109843A patent/EP1055730B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-10 AT AT00109843T patent/ATE214736T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-05-10 ES ES00109843T patent/ES2173838T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-19 ID IDP20000421D patent/ID26177A/id unknown
- 2000-05-19 CN CN00109311A patent/CN1275622A/zh active Pending
- 2000-05-22 SK SK766-2000A patent/SK7662000A3/sk unknown
- 2000-05-24 JP JP2000153549A patent/JP2000350580A/ja active Pending
- 2000-05-24 BR BR0001906-2A patent/BR0001906A/pt not_active Application Discontinuation
- 2000-05-25 KR KR1020000028238A patent/KR20010049405A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-05-26 HU HU0002020A patent/HUP0002020A2/hu unknown
- 2000-05-26 CA CA002309481A patent/CA2309481A1/en not_active Abandoned
- 2000-05-26 AU AU36446/00A patent/AU3644600A/en not_active Abandoned
- 2000-05-26 ZA ZA200002659A patent/ZA200002659B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU0002020D0 (en) | 2000-08-28 |
| KR20010049405A (ko) | 2001-06-15 |
| ZA200002659B (en) | 2001-11-26 |
| AU3644600A (en) | 2000-11-30 |
| ID26177A (id) | 2000-12-07 |
| HUP0002020A2 (en) | 2002-09-28 |
| US6379934B1 (en) | 2002-04-30 |
| ATE214736T1 (de) | 2002-04-15 |
| JP2000350580A (ja) | 2000-12-19 |
| DE50000123D1 (de) | 2002-04-25 |
| BR0001906A (pt) | 2001-08-21 |
| EP1055730A1 (de) | 2000-11-29 |
| CN1275622A (zh) | 2000-12-06 |
| DE19924364A1 (de) | 2000-11-30 |
| CA2309481A1 (en) | 2000-11-27 |
| ES2173838T3 (es) | 2002-11-01 |
| EP1055730B1 (de) | 2002-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2247778C2 (ru) | Способ ферментативного получения l-аминокислоты с использованием коринеформных бактерий | |
| KR100791794B1 (ko) | 코리네형 세균을 사용한 ｌ-아미노산의 발효적 생산 방법 | |
| SK10202000A3 (sk) | Koryneformn baktrie produkujce l-lyzn a spsob vroby lyznu | |
| SK14582000A3 (sk) | Nukleotidové sekvencie kódujúce gén eno | |
| SK16532001A3 (sk) | Spôsob fermentačnej prípravy L-aminokyselín pomocou zosilnenia génu zwf | |
| SK3742000A3 (en) | Process for the fermentative preparation of l-amino acids using coryneform bacteria | |
| KR20010090510A (ko) | ｄａｐＣ 유전자를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열 및Ｌ-라이신의 생산 방법 | |
| US6379934B1 (en) | Process for the fermentative preparation of L-amino acids using coryneform bacteria | |
| SK16542001A3 (sk) | Spôsob fermentačnej prípravy L-aminokyselín pomocou zosilnenia génu gnd | |
| EP1055725B1 (de) | Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren und für das accDA Gen codierende Nukleotidsequenzen | |
| US20020028490A1 (en) | Process for the production of L-amino acids by fermentation using coryneform bacteria | |
| US20030087400A1 (en) | Process for the fermentative production of L-lysine using coryneform bacteria | |
| SK16192001A3 (sk) | Spôsob fermentačnej prípravy L-aminokyselín pomocou zosilnenia génu tkt | |
| US7306939B2 (en) | Nucleotide sequences encoding the gpm gene | |
| MXPA00004870A (en) | Process for the fermentative preparation of l-amino acids using coryneform bacteria | |
| MXPA00002332A (es) | Procedimiento para la preparacion por fermentacion de l-aminoacidos utilizando bacterias coreniformes | |
| MXPA00001638A (en) | Process for the fermentative production of l-amino acids using coryneform bacteria | |
| KR20010095300A (ko) | ｒｐｌＫ 유전자를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열 및이의 사용 방법 |