WO2004061095A2 - Micro-organism strains having an inactive phor/phon operon for carrying out a method for the overproduction of metabolites, in particular exhibiting an antibiotic and enzymatic activity - Google Patents

Micro-organism strains having an inactive phor/phon operon for carrying out a method for the overproduction of metabolites, in particular exhibiting an antibiotic and enzymatic activity Download PDF

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WO2004061095A2
WO2004061095A2 PCT/FR2003/003751 FR0303751W WO2004061095A2 WO 2004061095 A2 WO2004061095 A2 WO 2004061095A2 FR 0303751 W FR0303751 W FR 0303751W WO 2004061095 A2 WO2004061095 A2 WO 2004061095A2
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streptomyces
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Marie-Joëlle Virolle
Safiane Ghorbel
Claude Gerbaud
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Centre National De La Recherche Scientifique
Universite Paris Sud Xi
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin

Definitions

  • the present invention relates to the use of strains of microorganisms modified so that said strains no longer produce functional sensory kinase, and / or the regulator responsible for the activation of the Pho regulon, as well as their use in the as part of the implementation of overproduction processes of metabolites normally produced by said unmodified strains, such as antibiotics or enzymes.
  • the expression of the Pho regulon genes is under the control of a two-component system comprising an activator and a sensory kinase. Under conditions of limitation in Pi, the latter self-phosphorylates and transfers its phosphate to the regulator which thus becomes capable of interacting with operators (Pho boxes) located in the promoter regions of the various genes of the Pho regulon in order to stimulate their transcription. .
  • a situation of limitation in Pi triggers the expression of the regulator Pho, a set of genes whose expression makes it possible to delay the appearance of a state of deficiency in Pi.
  • a situation of deficiency in Pi leads to the triggering of adaptive processes different from those induced by a limitation in Pi. These are still poorly understood processes which lead, in Streptomyces, to the initiation of the biosynthesis of antibiotics. It is likely that this massive production of antibiotics is linked to an accumulation in the cell of precursors of antibiotic biosynthesis. In the case of polyketide type antibiotics, these precursors are often acetate, malonate or butyrate units resulting from the catabolism of fatty acids or certain amino acids.
  • the bacteria would trigger "autophagy" processes, ie active catabolism of these cellular constituents in order to produce the energy which the cell needs via the Krebs cycle.
  • autophagy processes, ie active catabolism of these cellular constituents in order to produce the energy which the cell needs via the Krebs cycle.
  • the Krebs cycle would slow down and an accumulation of acetate, malonate or butyrate units would follow in the cell. This accumulation could be toxic for the latter if it did not induce condensation / polymerization pathways of these units, condensation which leads to the synthesis of the carbon skeleton of polyketide antibiotics.
  • the present invention stems from the discovery by the inventors that it is possible to create an early Pi deficiency situation by preventing the expression of all of the genes (Pho regulon) which allows the bacteria to adapt to a limitation in Pi in order to defer the appearance of the state of deficiency in Pi.
  • the inventors isolated and interrupted the two genes phoR (kinase) and phoP (regulator) which, in Streptomyces lividans, probably constitute the system with two components responsible for the activation of the expression of all the genes of the Pho regulon of Streptomyces.
  • the phoR and phoP mutants thus constructed are incapable of inducing the expression of the various Pi recovery systems mentioned above; they are therefore precociously and severely deficient in Pi and massively overproduce antibiotics.
  • the object of the invention is to provide a new process aimed at significantly increasing the production of metabolites or enzymes by strains of microorganisms of industrial interest (Actinomycetales or others), by lifting the repression exerted by phosphate on the production of antibiotics or enzymes by strains of microorganisms of industrial interest.
  • the process of the invention is easily transposable to any industrial strain whose production of enzymes, metabolites or any other product with high commercial value is known to be repressed by inorganic phosphate (Pi).
  • the invention also aims to provide new strains of microorganisms of industrial interest for the implementation of a process of overproduction of antibiotics, said strains having the advantage of having growth characteristics close to the wild strain.
  • the invention also aims to provide new nucleotide sequences for obtaining such strains of microorganisms.
  • the present invention relates to the use of strains of microorganisms producing compounds of interest, including the operon phoR / phoP encoding a two-component system, namely a sensory kinase encoded by phoR, and a regulator encoded by phoP, responsible for activating the Pho regulon of said microorganisms comprising a set of genes involved in the adaptive response to a phosphate limitation in said microorganisms, is inactivated, for the implementation of a method of stimulation of the production of these compounds of interest by said transformed strains.
  • process for stimulating the production of compounds of interest is meant any process by which the production of these compounds is increased, in particular in proportions of about 20% to 50% or more, by compared to the production of these same compounds in strains identical to the previous ones but whose operon phoR / phoP has not been inactivated.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use of microorganisms whose production of compounds of interest, in particular of secondary metabolites, depends on the concentration of inorganic phosphate inside said microorganisms, the production of said compounds being stimulated by a limitation of the concentration of inorganic phosphate.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use of microorganisms producing compounds of interest chosen from metabolites with antibiotic, anticancer, immunosuppressive, anthelmintic, antifungal, herbicidal, insecticidal activity, or enzyme-producing microorganisms.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms of the order of Actinomycetals, in particular those producing metabolites with antibiotic activity.
  • the invention relates to the aforementioned use of strains of Bacillus, of
  • Cephalosporium, and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from strains of Streptomyces, Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, Actinomadura, Dactylosporangium, and Mycobacterium.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use of strains listed in Table I below in the context of stimulation of the production of the antibiotics also listed in this Table I.
  • strains of microorganisms used in the context of the invention are strains of microorganisms producing enzymes.
  • enzymes such as that of proteases, cellulases, endoglucanases, .beta.-glucanases, hemicellulases, lipases, peroxidases, laccases, .alpha.-amylases, glucoamylases, chitinase, cutinases, agarase, ligninase, nuclase, pectinases, reductases , oxidases, phenoloxidases, ligninases, pullulanases, arabinosidases, mannanases, xyloglucanases, xylanases, pectin acetyl esterases, polygalacturonases, rhamnogalacturonases, galactanases, pectin lyases, pectin methylesterases, cellobiohydrolases, different genera bacteria, transglutaminases Ps Xanthomos
  • strains of microorganisms used in the context of the present invention are also chosen from those transformed with the aid of vectors containing sequences coding for the above-mentioned compounds of interest.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms, including the phoR / phoP operon. or the promoter region of this operon, is modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, so that said operon thus modified no longer codes for the active sensory kinase, and / or for the regulator (or activator) transcription of the genes of the Pho regulon.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, or at least the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
  • the invention more particularly still relates to the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by insertion of a cassette inside this promoter region, or of these genes, with or without deletion of all or part of this promoter region, or of these genes.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use of strains of microorganisms as defined above comprising, instead of their promoter region of the phoR / phoP operon, and / or their phoR gene, and / or their wild-type phoP gene, a corresponding nucleotide sequence:
  • strains of microorganisms contain a promoter region of the phoR / phoP operon, and / or a phoR gene, and / or a modified exogenous phoP gene, these code for proteins having a percentage of identity with the corresponding wild proteins of at least about 50%.
  • the invention also relates to the use of recombinant nucleotide sequences comprising a phoR / phoP operon, or the promoter region of this operon, originating from microorganisms producing compounds of interest, such as those defined above, said phoR operon / phoP, or its promoter region, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, for the -transformation of strains of microorganisms, with a view to obtaining strains of these microorganisms producing more active sensory kinase, and / or transcriptional regulator of the genes of the Pho regulon, for implementing a process for stimulating the production of these compounds of interest by said strains of microorganisms thus modified.
  • the invention relates more particularly to the above-mentioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
  • nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 shown in FIG. 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the region promoter mentioned above and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
  • nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
  • a subject of the invention is also the aforementioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
  • the promoter region or the aforementioned genes being modified by insertion of a heterogeneous sequence at a given endogenous or exogenous restriction site in the gene sequence.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use, of recombinant nucleotide sequences in which the promoter region or the phoR and phoP genes, are modified by insertion at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as a marker for resistance to an antibiotic, in particular apramycin.
  • the invention relates more particularly to the abovementioned use of recombinant nucleotide sequences chosen from:
  • sequence SEQ ID NO: 3 shown in FIG. 2 comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 1, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 - of the sequence SEQ ⁇ 3 ⁇ O: 3, -
  • sequence SEQ ID NO: 4 shown in FIG. 3, comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the Notl restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 1, d '' a cassette containing a marker for resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID 4O: 4,
  • sequence SEQ ID ⁇ O: 5 shown in FIG. 4 comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the above-mentioned Ncol and NotI restriction sites, with deletion of the Ncol / NotI fragment, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 5.
  • the invention also relates to any recombinant nucleotide sequence comprising: - a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the aforementioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity selected from the strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, d ⁇ ctinomadura, and Dactylosporangium, said region promoter, or its
  • nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a ph ⁇ P gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
  • the invention more particularly relates to any recombinant nucleotide sequence as defined above, comprising:
  • nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the operon phoR / phoP of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ LD NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the above-mentioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
  • nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage of identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
  • the subject of the invention is more particularly any recombinant nucleotide sequence as defined above, comprising: • - • • • - • ••• • -
  • the invention relates more particularly to any recombinant nucleotide sequence as defined above, in which the promoter or the phoR and phoP genes, are modified by insertion at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as a marker for resistance to an antibiotic, in particular apramycin.
  • the invention also relates to any recombinant nucleotide sequence as defined above, chosen from:
  • sequence SEQ ID NO: 3 comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 1, of a cassette containing a marker resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 3,
  • sequence SEQ ID ⁇ O: 4 comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the Notl restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ⁇ O: 1, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and bounded by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID
  • sequence SEQ ID NO: 5 comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the Ncol and NotI restriction sites mentioned above, with deletion of the Ncol / Notl fragment, of a cassette containing a resistance marker to 'apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ⁇ O:
  • the subject of the invention is also any vector, in particular any plasmid, if applicable with heat-sensitive replication, containing a recombinant nucleotide sequence as defined above.
  • the invention also relates to the strains of microorganisms producing metabolites or enzymes, said microorganisms being modified so that the phoR / phoP operon coding for a two-component system, namely a sensory kinase coded by phoR, and a pavphoP coded regulator, responsible for activating the Pho regulon comprising a set of genes involved in the biosynthesis of phosphates in said microorganisms, is inactivated.
  • the invention relates more particularly to the strains of modified microorganisms as defined above, said strains being producers of compounds of interest as defined above.
  • a more particular subject of the invention is the strains of modified microorganisms as defined above, characterized in that they are chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from the strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, Actinomadura, and
  • Dactylosporangium such as those defined in Table I.
  • the invention also relates to the strains of modified microorganisms as defined above, said strains producing enzymes, and being advantageously chosen from the strains mentioned above.
  • a more particular subject of the invention is the strains of microorganisms mentioned above, as obtained by transformation of said microorganisms with a vector defined above.
  • the subject of the invention is also a method for preparing strains of microorganisms as defined above, characterized in that it comprises the following steps: - if necessary, the cloning of the phoR / phoP operon, or of the promoter region of this operon, of the strain of microorganism which it is desired to modify, and the amplification of a nucleotide sequence as defined above containing the phoR / phoP operon, or its promoter region, using two oligonucleotide primers chosen from known sequences located in this operon or its promoter region, or located on either side of this operon or its promoter region,
  • the nucleotide sequence as defined above containing the phoR / phoP operon, or its promoter region is modified by insertion of a cassette comprising a marker, in particular a antibiotic resistance marker, in order to select the modified strains obtained.
  • the recombinant sequence thus obtained is then cloned into an appropriate vector, in particular into a plasmid capable of interspecific transfer and capable or not of replicating in a heat-sensitive manner in the strain of the microorganism to be modified.
  • an appropriate vector in particular into a plasmid capable of interspecific transfer and capable or not of replicating in a heat-sensitive manner in the strain of the microorganism to be modified.
  • the selection of the modified strains is done directly by observation of the presence or not of the marker carried by the cassette in the genome of the modified strains, after passage or not at high temperature depending on whether the plasmid is thermosensitive replication, or is not replicative.
  • the nucleotide sequence as defined above containing the operon phoR / phoP, or its promoter region is modified by addition or deletion of at least one nucleotide.
  • a thermosensitive replication vector it is preferable to use a thermosensitive replication vector, and, after passing to high temperature, the colonies having lost the plasmid are identified (colonies sensitive to the antibiotic to which the plasmid usually confers resistance) and who overproduce the antibiotic on an appropriate medium. These colonies can be identified on a box of appropriate culture medium by growing them in the presence of a strain sensitive to the antibiotic produced. As a variant, this latter process can also be carried out in two stages.
  • the nucleotide sequence as defined above containing the operon phoR / phoP, or its promoter region is modified by insertion of a cassette mentioned above conferring resistance to an antibiotic, then this sequence modified by insertion is replaced by a deleted version of this sequence. In this case, the colonies once again become sensitive to the antibiotic to which the cassette usually confers resistance.
  • a subject of the invention is also a process for stimulating the production of metabolites, in particular metabolites with antibiotic or other activity, or enzymes, by microorganisms used for the production of these compounds, said process comprising culture of modified microorganism strains as defined above, in an appropriate culture medium.
  • the above-mentioned process of the invention is characterized in that the culture is carried out in a rich medium (namely a medium containing amino acids as source of carbon and nitrogen) with an osmotic pressure equivalent to that imparted by 103 g / 1 of sucrose and without the addition of exogenous inorganic phosphate.
  • a rich medium namely a medium containing amino acids as source of carbon and nitrogen
  • narutoensis eurocidicus A16316-C fradiae hybrimycins and neomycine fradiae var. narutoensis eurocidicus A16316-C fradiae hybrimycins and neomycine fradiae var.
  • Micromonospora (various species) ansamycins Nocardia mediterranei rifamycin Streptomyces collinus ansatrienes, napthomycins diastochromogenes ansatrienes, napthomycins galbus subsp. griseosporeus napthomycin B hygroscopicus herbimycin hygroscopicus var. geldanus geldamycin var. nova nigellus 21 -hydroxy-25-demethyl
  • Streptomyces caespitosus mitomycins A, B, and C coèlicolor actinorhodine coeruleorubidicus daunomycin cyaneus ditrisarubicin flavogriseus cyanocycline A galilaeus aclacinomycin A, auramycins, sulfurmycins lusitanus napthyridinomycin peuceticus daunomycin, adriamycin violochromoqenes arugomycin
  • Cephalosporium (various species) beta-lactams Nocardia lactamadurans cephamycin C Penicillium (various species) beta-lactams Streptomyces antibioticus clavulanic acid argenteolus asparenomycin ⁇ A, MM 4550, MM 13902 cattleya thienamycine chartreusis SF 1623, cephamycin -32413-I, cephamycin C, A16886A, clavulanic acid, and other clavames fimbriatus cephamycin A and B flavovirens MM 4550 and MM 13902 flavus MM 4550 and MM 13902 fulvoviridis MM 4550 and MM 13902 griseus cephamycin A and B halstedi cephamycin A and B halstedi cephamycin A and B C2081X, cephamycin A, B hygroscopicus deacetoxycephalosporin C lipmanii penicillin N, 7-methoxyce
  • josamyceticus leucomycin A josamycin olivochromogenes oleandomycin platensis platenomycin rimosus tylosin and neutramycin rochei lankacidine and borrelidine rochei var. volubilis T2636 roseochromogenes albocyline roseocitreus albocycline spinichromoenes var.suragaoensis kujimycins tendae carbomycin thermotolerans carbomycin venezuelae methymycins violaceoniger lankacidines, lankamycin
  • Actinomadura various polyethers
  • Dactylosporangium various polyethers
  • Nocardia various polyethers Streptomyces albus A204, A28695A and B, and salinomycin aureofaciens narasine cacaoi var. asoensis lysocellme chartreusis A23187 cinnamonensis monensine conglobatus ionpmycine eurocidicus var. asterocidicus laidlomycin flaveolus CP38936 gallinarius RP 30504 griseus grisorixine hygroscopicus A218, emericide, DE3936,
  • the inventors have isolated and interrupted the two genes phoR (kinase) and phoP (regulator) which, in Streptomyces lividans, probably constitute the two-component system responsible for activating the expression of all the genes of the Pho regulon. of Streptomyces.
  • the phoR and phoP mutants constructed are incapable of inducing the expression of the various Pi recovery systems mentioned above, they are therefore precociously and severely deficient in Pi and massively overproduce antibiotics on all the media tested.
  • RNAs had been prepared under conditions of abundance or limitation in Pi in a wild and mutant context for the ppk gene. Indeed, we knew that the interruption of the ppk gene led to an early limitation in Pi and therefore probably to the triggering of the expression of the Pho regulon. Out of the five candidates, only one exhibited the type of regulation expected, ie an increase in its level of expression under conditions of limitation in Pi. This increase was much greater in a mutated context for ppk. In Streptomyces, this pair has been called phoR (kinase) / pboP (regulator).
  • the protocol for cloning and interrupting the phoR andphoP genes described below is applicable to all strains of Streptomyces and to other bacterial species of industrial interest.
  • lA fragment of S. lividans of about 3.2 kb containing the operon phoR-phoP and 500bp upstream and downstream of the latter was amplified using two oligonucleotides suitably chosen from the sequence of the equivalent region of S. coelicolor .
  • a cassette conferring resistance to apramycin was cloned into a NotI site located in the center of the phoP gene and brought to a clean edge using the Klenow fragment so as to interrupt it.
  • An excisable cassette conferring resistance to apramycin was cloned into the NcoI site located at the center of the phoR gene and brought to a free edge using the Klenow fragment, so as to interrupt the latter. It should be noted that, for scientific reasons, we used to interrupt phoR an excisable cassette because phoR and phoP being co-transcribed, the interruption dephoR has a polar effect on the expression dephoP.
  • Ncol and Notl enzyme giving 5 'outgoing ends located respectively towards the 3' end of the phoR gene and towards the 5 'end of the phoP gene have been identified (they are underlined in italics and in bold on the sequence S ⁇ Q ID ⁇ O: 1 of FIG. 1) and considered to be well located to serve as insertion sites for an interruption cassette.
  • Ncol unique site in the plasmid.
  • the Ncol site was brought to the clear edge by the Klenow fragment and the Qaac exisable cassette which confers resistance to apramycin (Blondelet-Rouault et al., 1997) was cloned into this site, in the form of an EcoRY fragment to interrupt phoR and give pSG2.
  • NotI unique site in the plasmid.
  • the Notl site was brought to the clear edge by the Klenow fragment and the ⁇ c cassette which confers resistance to apramycin (Blondelet-Rouault et al., 1997) was cloned into this site, in the form of a Smal fragment to interrupt phoP and give pSG3.
  • . pGM160 is a E. coli I S. lividans shuttle vector with heat-sensitive replication in S. j lividans. It carries the bla and tsr genes which confer resistance to ampicillin in E. coli and to the nosiheptide in S. lividans respectively, as well as the aacCl gene which confers resistance to apramycin in E. coli and S. lividans
  • the mycelium thus produced was then potterized and the ground material was used to inoculate at low density 2 ml of TSB medium containing apramycin at 25 ⁇ g / ml.
  • the mycelium was then harvested, ground, and sonicated so as to have mycelial fragments corresponding to a single cell.
  • the latter were spread in dilution on dishes of HT agar medium (Hopwood et al, 1985) containing apramycin at 50 ⁇ g / ml in order to have well separated colonies.
  • carrots of agar nutrient medium used for the growth of S. lividans, mutated and not mutated it is possible to take carrots of agar nutrient medium used for the growth of S. lividans, mutated and not mutated, to dissolve them in water by heating to 90 ° C., then measuring the absorbance at 600 nm of the solutions thus obtained in order to quantify the actinorhodin having diffused in the agar medium.
  • Streptomyces ambofaciens produces at least two antibiotics, spiramycin and congocidine.
  • the phoR and phoP genes of S. ambofaciens were inactivated, according to the protocol described in Example 1, using the plasmids pSG5 and pSG6.
  • the mutated strain of S. ambofaciens obtained is tested for its capacity for overproduction of spiramycin and congocidine relative to the corresponding wild strain.
  • the presence of spiramaycine in the culture medium of S. ambofaciens is measured by taking a sample of the culture medium with which a disk of absorbent paper of the Whatman type is soaked. This disk is then placed on a culture dish. on which an indicator bacterial strain sensitive to spiramycin and resistant to congocidine was previously seeded. The diameter of bacterial growth inhibition observed around the paper disc, indicative of the amount of antibiotic present in the culture medium, is then measured.
  • congocidine is similarly measured, using an indicator bacterial strain sensitive to congocidine and resistant to spiramycin.
  • Figure 1 Nucleotide sequence SEQ -D NO: 1 of a fragment of 3541bp from S. coelicolor containing the operon phoR phoP encoding the sensory kinase and the regulator of the Phosphate regulon.
  • the start and end translation codons are in italics and the aa sequences are provided.
  • the oligonucleotides A and B used for the PCR amplification of the DNA fragment which was used to interrupt the phoR phoP operon of S. lividans are in bold.
  • the Notl and Ncol sites are underlined in bold and in italics.
  • the Pstl and BspEl sites are underlined and in bold.
  • Figure 2 nucleotide sequence SEQ ID ⁇ O: 3: Mutant phoRr. ⁇ aac
  • Figure 3 nucleotide sequence SEQ ID ⁇ O: 4: Mutant phoPr. ⁇ aac
  • Figure 4 nucleotide sequence SEQ ID ⁇ O: 5: Double mutant phoR / phoPr. ⁇ aac
  • Figure 5 Photograph of a culture of S. lividans mutated for phoP (left) and of a culture of wild S. lividans (right).
  • the culture of S. lividans mutated according to the invention (on the left) appears much darker due to the overproduction of a blue antibiotic, actinorhodine.

Abstract

The invention relates to the use of micro-organism strains producing useful compounds provided with an inactive phoR/phoP operon for carrying out a method for stimulating the production of said useful compounds by means of said transformed strains.

Description

SOUCHES DE MICRO-ORGANISMES DONT LOPERON PHOR/PHOP EST INACTIVE POUR LA MISE EN ŒUVRE D'UN PROCEDE DE SURPRODUCTION DE METABOLITES, NOTAMMENT A ACTIVITE ANTIBIOTIQUE OU ENZYMATIQUESTRAINS OF MICROORGANISMS OF WHICH LOPERON PHOR / PHOP IS INACTIVE FOR THE IMPLEMENTATION OF A METHOD OF OVERPRODUCTION OF METABOLITES, ESPECIALLY ANTIBIOTIC OR ENZYMATIC ACTIVITY
La présente invention a pour objet l'utilisation de souches de micro-organismes modifiés de telle sorte que lesdites souches ne produisent plus de kinase sensorielle fonctionnelle, et /ou le régulateur responsable de l'activation du régulon Pho, ainsi que leur utilisation dans le cadre de la mise en œuvre de procédés de surproduction de métabolites normalement produits par lesdites souches non modifiées, tels que des antibiotiques ou des enzymes.The present invention relates to the use of strains of microorganisms modified so that said strains no longer produce functional sensory kinase, and / or the regulator responsible for the activation of the Pho regulon, as well as their use in the as part of the implementation of overproduction processes of metabolites normally produced by said unmodified strains, such as antibiotics or enzymes.
Afin d'améliorer la production de leur souche, les industriels font appel à des séries de mutagenèse au hasard. Au cours de la première mutagenèse, le ou les mutants les plus producteurs sont retenus et sont soumis à une seconde mutagenèse etc .. Au cours d'un processus pouvant prendre parfois plus d'une dizaine d'années les industriels obtiennent ainsi des souches hyper-productrices. Ces dernières sont souvent "poly-mutées" mais les gènes touchés ne sont pas connus.In order to improve the production of their strain, manufacturers use random mutagenesis series. During the first mutagenesis, the most productive mutant (s) are retained and are subjected to a second mutagenesis, etc. During a process that can sometimes take more than ten years, manufacturers thus obtain hyper strains. -productrices. The latter are often "poly-mutated" but the genes affected are not known.
Cette méthode traditionnelle d'amélioration de souches exposée ci-dessus est très longue et exige de nombreuses manipulations et tests. Elle aboutit à l'obtention de souches poly- mutées qui poussent mal, ont des exigences de milieu particulières, et pour lesquelles une longue phase d'optimisation de milieu est nécessaire.This traditional method of improving strains described above is very long and requires many manipulations and tests. It results in the obtaining of poly- mutated strains which grow poorly, have specific medium requirements, and for which a long phase of medium optimization is necessary.
Les manipulations réfléchies et ciblées de l'expression de certains gènes (il peut s'agir de sur-expression ou d'inactivation) dont il a été démontré, chez des espèces apparentées, qu'elles ont un effet sur la production d'antibiotique peut conduire beaucoup plus rapidement que les méthodes traditionnelles à l'obtention de souches d'intérêt industriel hyper- productrices d'antibiotique. De telles souches n'étant pas poly-mutées elles sont susceptibles d'avoir des caractéristiques de croissance proches de la souche sauvage et devraient demander une phase d'optimisation de milieu moins longue.Thoughtful and targeted manipulation of the expression of certain genes (it may be over-expression or inactivation) which has been shown, in related species, to have an effect on the production of antibiotics can lead much faster than traditional methods to obtain strains of industrial interest that are hyper-productive of antibiotics. Since such strains are not poly-mutated, they are likely to have growth characteristics close to the wild strain and should require a shorter environment optimization phase.
Il est connu de longue date que chez Streptomyces une carence en phosphate inorganique (Pi) induit le déclenchement de la biosynthèse d'antibiotique. Au cours de sa croissance, la bactérie consomme le Pi présent dans le milieu de culture jusqu'au moment où la concentration de ce dernier devient limitante. Cette faible concentration en Pi signale un futur état de carence en Pi et la bactérie met alors en route l'expression de tout un ensemble de gènes qui permet son adaptation à cette limitation en Pi. L'ensemble de ces gènes, parmi lesquels on peut citer des gènes codant des phosphatases de différentes molécules phosphorylées, des systèmes de transport du Pi à forte affinité, des systèmes de stockage/déstockage du Pi dans des polymères de Pi (dont le gène ppk) etc.. constitue le régulon Pho. Ces différentes fonctions permettent de récupérer le Pi présent à une faible concentration dans le milieu ou présent dans différentes molécules biologiques et ainsi de différer ou de réduire l'ampleur de l'état de carence en Pi.It has long been known that in Streptomyces an inorganic phosphate (Pi) deficiency induces the initiation of antibiotic biosynthesis. During its growth, the bacteria consume the Pi present in the culture medium until the concentration of the latter becomes limiting. This low Pi concentration signals a future state of Pi deficiency and the bacteria then starts the expression of a whole set of genes which allows its adaptation to this limitation in Pi. All of these genes, among which may be cited genes coding for phosphatases of different phosphorylated molecules, high affinity Pi transport systems, Pi storage / destocking systems in Pi polymers (including the ppk gene) etc. constitutes the Pho regulon . These different functions make it possible to recover the Pi present at a low concentration in the medium or present in different biological molecules and thus to differ or reduce the extent of the state of Pi deficiency.
Chez Escherichia coli ou Bacillus subtilis, l'expression des gènes du régulon Pho est sous le contrôle d'un système à deux composants comprenant un activateur et une kinase sensorielle. En conditions de limitation en Pi, cette dernière s'auto-phosphoryle et transfère son phosphate au régulateur qui devient ainsi capable d'interagir avec des opérateurs (boîtes Pho) situés dans les régions promotrices des différents gènes du régulon Pho afin de stimuler leur transcription.In Escherichia coli or Bacillus subtilis, the expression of the Pho regulon genes is under the control of a two-component system comprising an activator and a sensory kinase. Under conditions of limitation in Pi, the latter self-phosphorylates and transfers its phosphate to the regulator which thus becomes capable of interacting with operators (Pho boxes) located in the promoter regions of the various genes of the Pho regulon in order to stimulate their transcription. .
Une situation de limitation en Pi déclenche l'expression du régulon Pho, ensemble de gènes dont l'expression permet de retarder l'apparition d'un état de carence en Pi. Une situation de carence en Pi entraîne le déclenchement de processus adaptatifs différents de ceux induits par une limitation en Pi. Ce sont ces processus encore mal connus qui conduisent, chez Streptomyces, au déclenchement de la biosynthèse d'antibiotiques. Il est probable que cette production massive d'antibiotiques soit liée à une accumulation, dans la cellule, des précurseurs de biosynthèse d'antibiotique. Dans le cas des antibiotiques de type polyketides, ces précurseurs sont souvent des unités acétate, malonate ou butyrate résultant du catabolisme des acides gras ou de certains acides aminés. En état de carence en Pi la bactérie déclencherait des processus "d'autophagie" c'est à dire de catabolisme actif des ces constituants cellulaires afin de produire l'énergie dont la cellule à besoin via le cycle de Krebs. Cependant du fait de multiples carences, le cycle de Krebs tournerait au ralenti et il s'en suivrait une accumulation d'unités acétate, malonate ou butyrate dans la cellule. Cette accumulation pourrait être toxique pour cette dernière si elle n'induisait pas des voies de condensation/polymérisation de ces unités, condensation qui conduit à la synthèse du squelette carboné des antibiotiques de type polyketides.A situation of limitation in Pi triggers the expression of the regulator Pho, a set of genes whose expression makes it possible to delay the appearance of a state of deficiency in Pi. A situation of deficiency in Pi leads to the triggering of adaptive processes different from those induced by a limitation in Pi. These are still poorly understood processes which lead, in Streptomyces, to the initiation of the biosynthesis of antibiotics. It is likely that this massive production of antibiotics is linked to an accumulation in the cell of precursors of antibiotic biosynthesis. In the case of polyketide type antibiotics, these precursors are often acetate, malonate or butyrate units resulting from the catabolism of fatty acids or certain amino acids. In a state of deficiency in Pi, the bacteria would trigger "autophagy" processes, ie active catabolism of these cellular constituents in order to produce the energy which the cell needs via the Krebs cycle. However, due to multiple deficiencies, the Krebs cycle would slow down and an accumulation of acetate, malonate or butyrate units would follow in the cell. This accumulation could be toxic for the latter if it did not induce condensation / polymerization pathways of these units, condensation which leads to the synthesis of the carbon skeleton of polyketide antibiotics.
La présente invention découle de la mise en évidence par les Inventeurs qu'il est possible de créer précocement une situation de carence en Pi en empêchant l'expression de l'ensemble des gènes (régulon Pho) qui permet une adaptation de la bactérie à une limitation en Pi afin de différer l'apparition de l'état de carence en Pi.The present invention stems from the discovery by the inventors that it is possible to create an early Pi deficiency situation by preventing the expression of all of the genes (Pho regulon) which allows the bacteria to adapt to a limitation in Pi in order to defer the appearance of the state of deficiency in Pi.
Pour ce faire, les Inventeurs ont isolé et interrompu les deux gènes phoR (kinase) et phoP (régulateur) qui, chez Streptomyces lividans, constituent vraisemblablement le système à deux composants responsable de l'activation de l'expression de l'ensemble des gènes du régulon Pho de Streptomyces. Les mutants phoR et phoP ainsi construits sont incapables d'induire l'expression des différents systèmes de récupération du Pi mentionnés ci-dessus ; ils sont donc précocement et sévèrement carences en Pi et surproduisent de façon massive les antibiotiques.To do this, the inventors isolated and interrupted the two genes phoR (kinase) and phoP (regulator) which, in Streptomyces lividans, probably constitute the system with two components responsible for the activation of the expression of all the genes of the Pho regulon of Streptomyces. The phoR and phoP mutants thus constructed are incapable of inducing the expression of the various Pi recovery systems mentioned above; they are therefore precociously and severely deficient in Pi and massively overproduce antibiotics.
L'invention a pour but de fournir un nouveau procédé visant à augmenter de façon très significative la production de métabolites ou d'enzymes par des souches de micro-organismes d'intérêt industriel (Actinomycétales ou autres), en levant la répression qu'exerce le phosphate sur la production d'antibiotique ou d'enzymes par des souches de micro-organismes d'intérêt industriel.The object of the invention is to provide a new process aimed at significantly increasing the production of metabolites or enzymes by strains of microorganisms of industrial interest (Actinomycetales or others), by lifting the repression exerted by phosphate on the production of antibiotics or enzymes by strains of microorganisms of industrial interest.
Avantageusement, le procédé de l'invention est facilement transposable à toute souche industrielle dont la production d'enzymes, de métabolites ou tout autre produit à forte valeur commerciale est connue pour être réprimée par le phosphate inorganique (Pi).Advantageously, the process of the invention is easily transposable to any industrial strain whose production of enzymes, metabolites or any other product with high commercial value is known to be repressed by inorganic phosphate (Pi).
L'invention a également pour but de fournir de nouvelles souches de micro-organismes d'intérêt industriel pour la mise en oeuvre d'un procédé de surproduction d'antibiotiques, lesdites souches présentant l'avantage d'avoir des caractéristiques de croissance proches de la souche sauvage.The invention also aims to provide new strains of microorganisms of industrial interest for the implementation of a process of overproduction of antibiotics, said strains having the advantage of having growth characteristics close to the wild strain.
L'invention a également pour but de fournir de nouvelles séquences nucléotidiques pour l'obtention de tells souches de micro-organismes. La présente invention a pour objet l'utilisation de souches de micro-organismes producteurs de composés d'intérêt, dont l'opéron phoR/phoP codant un système à deux composants, à savoir une kinase sensorielle codée par phoR, et un régulateur codé par phoP, responsable de l'activation du régulon Pho desdits micro-organismes comprenant un ensemble de gènes impliqués dans la réponse adaptative à une limitation en phosphate chez lesdits micro-organismes, est inactivé, pour la mise en œuvre d'un procédé de stimulation de la production de ces composés d'intérêt par lesdites souches transformées.The invention also aims to provide new nucleotide sequences for obtaining such strains of microorganisms. The present invention relates to the use of strains of microorganisms producing compounds of interest, including the operon phoR / phoP encoding a two-component system, namely a sensory kinase encoded by phoR, and a regulator encoded by phoP, responsible for activating the Pho regulon of said microorganisms comprising a set of genes involved in the adaptive response to a phosphate limitation in said microorganisms, is inactivated, for the implementation of a method of stimulation of the production of these compounds of interest by said transformed strains.
Par procédé de stimulation de la production de composés d'intérêt, tel que mentionné ci- dessus, on entend tout procédé selon lequel la production de ces composés est augmentée, notamment dans des proportions d'environ 20% à 50% ou plus, par rapport à la production de ces mêmes composés dans des souches identiques aux précédentes mais dont l'opéron phoR/phoP n'a pas été inactivé.By process for stimulating the production of compounds of interest, as mentioned above, is meant any process by which the production of these compounds is increased, in particular in proportions of about 20% to 50% or more, by compared to the production of these same compounds in strains identical to the previous ones but whose operon phoR / phoP has not been inactivated.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de microorganismes dont la production de composés d'intérêts, notamment de métabolites secondaires, dépend de la concentration en phosphate inorganique à l'intérieur desdits micro-organismes, la production desdits composés étant stimulée par une limitation de la concentration en phosphate inorganique.The invention relates more particularly to the aforementioned use of microorganisms whose production of compounds of interest, in particular of secondary metabolites, depends on the concentration of inorganic phosphate inside said microorganisms, the production of said compounds being stimulated by a limitation of the concentration of inorganic phosphate.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de microorganismes producteurs de composés d'intérêt choisis parmi les métabolites à activité antibiotique, anticancéreuse, immunosuppressive, antihelmintique, antifongique, herbicide, insecticide, ou de micro-organismes producteurs d'enzymes.The invention relates more particularly to the aforementioned use of microorganisms producing compounds of interest chosen from metabolites with antibiotic, anticancer, immunosuppressive, anthelmintic, antifungal, herbicidal, insecticidal activity, or enzyme-producing microorganisms.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée, de souches de micro-organismes de l'ordre des Actinomycétales, notamment ceux producteurs de métabolites à activité antibiotique. A ce titre, l'invention concerne l'utilisation susmentionnée de souches de Bacillus, deA more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms of the order of Actinomycetals, in particular those producing metabolites with antibiotic activity. As such, the invention relates to the aforementioned use of strains of Bacillus, of
Cephalosporium, et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et de souches d'Actinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Streptomyces, de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, d'Actinoplanes, d'Actinomadura, de Dactylosporangium, et de Mycobacterium.Cephalosporium, and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from strains of Streptomyces, Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, Actinomadura, Dactylosporangium, and Mycobacterium.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de souches listées dans le tableau I ci-après dans le cadre de la stimulation de la production des antibiotiques également listés dans ce tableau I.The invention relates more particularly to the aforementioned use of strains listed in Table I below in the context of stimulation of the production of the antibiotics also listed in this Table I.
Avantageusement encore, les souches de micro-organismes utilisées dans le cadre de l'invention, sont des souches de micro-organismes producteurs d'enzymes.Advantageously also, the strains of microorganisms used in the context of the invention are strains of microorganisms producing enzymes.
La production d'enzymes telles que celle des protéases, cellulases, endoglucanases, .béta.-glucanases, hemicellulases, lipases, peroxidases, laccases, .alpha.-amylases, glucoamylases, chitinase, cutinases, agarase, ligninase, nucléase, pectinases, reductases, oxidases, phenoloxidases, ligninases, pullulanases, arabinosidases, mannanases, xyloglucanases, xylanases, pectin acetyl esterases, polygalacturonases, rhamnogalacturonases, galactanases, pectin lyases, pectin methylesterases, cellobiohydrolases, transglutaminases produites par différents genres bactériens tels qu'Emma, Pseudomonas, Klebsiella, Xanthomonas, et par différentes espèces de Bacilles, de champignons, de levures ou d'Actinomycètales, sont susceptibles d'être produites en plus grande quantité par les micro- organismes modifiés selon l'invention, dans la mesure où la synthèse de ces enzymes est régulée par le phosphate inorganique.The production of enzymes such as that of proteases, cellulases, endoglucanases, .beta.-glucanases, hemicellulases, lipases, peroxidases, laccases, .alpha.-amylases, glucoamylases, chitinase, cutinases, agarase, ligninase, nuclase, pectinases, reductases , oxidases, phenoloxidases, ligninases, pullulanases, arabinosidases, mannanases, xyloglucanases, xylanases, pectin acetyl esterases, polygalacturonases, rhamnogalacturonases, galactanases, pectin lyases, pectin methylesterases, cellobiohydrolases, different genera bacteria, transglutaminases Ps Xanthomonas, and by different species of Bacilli, fungi, yeasts or Actinomycetales, are capable of being produced in greater quantity by the microorganisms modified according to the invention, insofar as the synthesis of these enzymes is regulated by inorganic phosphate.
Les souches de micro-organismes utilisées dans le cadre de la présente invention sont également choisies parmi celles transformées à l'aide de vecteurs contenant des séquences codant pour les composés d'intérêt susmentionnés. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de souches de micro-organismes dont l'opéron phoR/phoP,. ou la région promotrice de cet opéron, est modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, de telle sorte que ledit opéron ainsi modifié ne code plus pour la kinase sensorielle active, et/ou pour le régulateur (ou activateur) transcriptionnel des gènes du régulon Pho.The strains of microorganisms used in the context of the present invention are also chosen from those transformed with the aid of vectors containing sequences coding for the above-mentioned compounds of interest. A more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms, including the phoR / phoP operon. or the promoter region of this operon, is modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, so that said operon thus modified no longer codes for the active sensory kinase, and / or for the regulator (or activator) transcription of the genes of the Pho regulon.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou le gènephoR, et/ou le gène phoP, sont modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée, de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, ou au moins le gène phoP, sont modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d' au moins un nucléotide.The invention relates more particularly to the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide. A more particular subject of the invention is the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, or at least the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
L'invention concerne plus particulièrement encore l'utilisation susmentionnée, de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou le gène phoR, et/ou le gène phoP, sont modifiés par insertion d'une cassette à l'intérieur de cette région promotrice, ou de ces gènes, avec délétion ou non de tout ou partie de cette région promotrice, ou de ces gènes.The invention more particularly still relates to the aforementioned use of strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by insertion of a cassette inside this promoter region, or of these genes, with or without deletion of all or part of this promoter region, or of these genes.
L'invention- concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de souches de micro-organismes telles que définies ci-dessus comprenant en lieu et place de leur région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou de leur gène phoR, et/ou de leur gène phoP, sauvages, une séquence nucléotidique correspondant :The invention relates more particularly to the aforementioned use of strains of microorganisms as defined above comprising, instead of their promoter region of the phoR / phoP operon, and / or their phoR gene, and / or their wild-type phoP gene, a corresponding nucleotide sequence:
- à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou au gène phoR, et/ou au gène phoP, sauvages modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, - ou à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou au gène phoR, et/ou au gène phoP, exogènes modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, et provenant d'une souche de micro-organisme autre que celle contenant initialement la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou le gène phoR, et/ou le gène phoP, sauvages. Avantageusement, dans le cas où les souches de micro-organismes susmentionnées contiennent une région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou un gène phoR, et/ou un gène phoP, exogènes modifiés, ceux-ci codent pour des protéines ayant un pourcentage d'identité avec les protéines sauvages correspondantes d'au moins environ 50%. L'invention concerne également l'utilisation de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant un opéron phoR/phoP, ou la région promotrice de cet opéron, provenant de micro-organismes producteurs de composés d'intérêt, tels que ceux définis ci-dessus, ledit opéron phoR/phoP, ou sa région promotrice, étant modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, pour la -transformation de souches de microorganismes, en vue de l'obtention de souches de ces micro-organismes ne produisant plus de kinase sensorielle active, et/ou de régulateur transcriptionnel des gènes du régulon Pho, pour la mise en œuvre d'un procédé de stimulation de la production de ces composés d'intérêt par lesdites souches de micro-organismes ainsi modifiées. L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :- the promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, wild modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, - or the promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, exogenous modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, and originating from a strain of microorganism other than that initially containing the promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, wild. Advantageously, in the case where the abovementioned strains of microorganisms contain a promoter region of the phoR / phoP operon, and / or a phoR gene, and / or a modified exogenous phoP gene, these code for proteins having a percentage of identity with the corresponding wild proteins of at least about 50%. The invention also relates to the use of recombinant nucleotide sequences comprising a phoR / phoP operon, or the promoter region of this operon, originating from microorganisms producing compounds of interest, such as those defined above, said phoR operon / phoP, or its promoter region, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, for the -transformation of strains of microorganisms, with a view to obtaining strains of these microorganisms producing more active sensory kinase, and / or transcriptional regulator of the genes of the Pho regulon, for implementing a process for stimulating the production of these compounds of interest by said strains of microorganisms thus modified. The invention relates more particularly to the above-mentioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
- une séquence nucléotidique . correspondant • à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence nucléotidique SEQ ID NO : 1 représentée sur la figure 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- a nucleotide sequence. corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 shown in FIG. 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the region promoter mentioned above and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des microorganismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoR, ou sa j séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoR gene, or its sequence derivative, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide. A more particular subject of the invention is the aforementioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
- une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, - ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant, à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des micro- organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the promoter region mentioned above and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of '' at least one nucleotide, - or a nucleotide sequence corresponding to the Streptomyces phoP gene delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide ,
- et, le cas échéant, une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ LD NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des micro-organismes autres que Streptomycess, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gènephoR, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide.- and, where appropriate, a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene from Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ LD NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the aforementioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomycess, as mentioned above, said phoR gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
L'invention a également pour objet l'utilisation susmentionnée de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :A subject of the invention is also the aforementioned use of recombinant nucleotide sequences comprising:
- la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, - et/ou le gène phoR de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée,- the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces lividans, or a derived sequence, - and / or the phoR gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence,
- et/ou le gène phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, la région promotrice ou les gènes susmentionnés étant modifiés par insertion d'une séquence hétérogène au niveau d'un site de restriction endogène ou exogène déterminé dans la séquence du gène. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée, de séquences nucléotidiques recombinantes dans lesquelles la région promotrice ou les gènes phoR etphoP, sont modifiés par insertion au niveau d'un site de restriction déterminé de ladite séquence, d'une cassette contenant un marqueur, tel qu'un marqueur de résistance à un antibiotique, notamment l'apramycine.- And / or the phoP gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence, the promoter region or the aforementioned genes being modified by insertion of a heterogeneous sequence at a given endogenous or exogenous restriction site in the gene sequence. A more particular subject of the invention is the aforementioned use, of recombinant nucleotide sequences in which the promoter region or the phoR and phoP genes, are modified by insertion at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as a marker for resistance to an antibiotic, in particular apramycin.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée, de séquences nucléotidiques recombinantes choisies parmi :The invention relates more particularly to the abovementioned use of recombinant nucleotide sequences chosen from:
- la séquence SEQ ID NO : 3 représentée sur la figure 2, comprenant l'interruption du gène phoR par insertion au niveau du site de restriction Ncol du gène, situé aux positions 1389 à 1394 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 - de la séquence SEQ ÏÏ3 ΝO : 3, -the sequence SEQ ID NO: 3 shown in FIG. 2, comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 - of the sequence SEQ ÏÏ3 ΝO: 3, -
- la séquence SEQ ID NO : 4 représentée sur la figure 3, comprenant l'interruption du gène phoP par insertion au niveau du site de restriction Notl du gène phoP, situé aux positions 2111 à 2118 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 2148 et 3920 de la séquence SEQ ID ΝO : 4,the sequence SEQ ID NO: 4 shown in FIG. 3, comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the Notl restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, d '' a cassette containing a marker for resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID 4O: 4,
- la séquence SEQ ID ΝO : 5 représentée sur la figure 4, comprenant l'interruption des gènes phoR et phoP par insertion au niveau des sites de restriction Ncol et Notl susmentionnés, avec délétion du fragment Ncol / Notl, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO : 5.the sequence SEQ ID ΝO: 5 shown in FIG. 4, comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the above-mentioned Ncol and NotI restriction sites, with deletion of the Ncol / NotI fragment, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO: 5.
L'invention concerne également toute séquence nucléotidique recombinante comprenant: - une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, choisis parmi des souches de Cephalosporium et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et des souches à!Actinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, d'Actinoplanes, dΑctinomadura, et de Dactylosporangium, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,The invention also relates to any recombinant nucleotide sequence comprising: - a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the aforementioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity selected from the strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, dΑctinomadura, and Dactylosporangium, said region promoter, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des microorganismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoR, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoR gene, or its derived sequence , being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phόP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phόP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
L'invention a plus particulièrement pour objet toute séquence nucléotidique recombinante telle que définie ci-dessus, comprenant :The invention more particularly relates to any recombinant nucleotide sequence as defined above, comprising:
- une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron. phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ LD NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- A nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the operon. phoR / phoP of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ LD NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the above-mentioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des microorganismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage of identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et, le cas échéant, une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins, environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoR, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide.- and, where appropriate, a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene from Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said gene phoR, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
L'invention a plus particulièrement pour objet toute séquence nucléotidique recombinante telle que définie ci-dessus, comprenant : . - • • • - ••• -The subject of the invention is more particularly any recombinant nucleotide sequence as defined above, comprising: - • • • - ••• -
- la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, - et/ou le gène phoR de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée,- the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces lividans, or a derived sequence, - and / or the phoR gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence,
- et/ou le gène phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, la région promotrice ou les gènes susmentionnés étant modifiés par insertion d'une séquence hétérogène au niveau d'un site de restriction endogène ou exogène déterminé dans la séquence du gène. L'invention concerne plus particulièrement toute séquence nucléotidique recombinante telle que définie ci-dessus, dans laquelle le promoteur ou les gènes phoR et phoP, sont modifiés par insertion au niveau d'un site de restriction déterminé de ladite séquence, d'une cassette contenant un marqueur, tel qu'un marqueur de résistance à un antibiotique, notamment l'apramycine. L'invention concerne également toute séquence nucléotidique recombinante telle que définie ci-dessus, choisie parmi:- And / or the phoP gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence, the promoter region or the aforementioned genes being modified by insertion of a heterogeneous sequence at a given endogenous or exogenous restriction site in the gene sequence. The invention relates more particularly to any recombinant nucleotide sequence as defined above, in which the promoter or the phoR and phoP genes, are modified by insertion at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as a marker for resistance to an antibiotic, in particular apramycin. The invention also relates to any recombinant nucleotide sequence as defined above, chosen from:
- la séquence SEQ ID NO : 3, comprenant l'interruption du gène phoR par insertion au niveau du site de restriction Ncol du gène, situé aux positions 1389 à 1394 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO : 3,the sequence SEQ ID NO: 3, comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, of a cassette containing a marker resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO: 3,
- la séquence SEQ ID ΝO : 4, comprenant l'interruption du gène phoP par insertion au niveau du site de restriction Notl du gène phoP, situé aux positions 2111 à 2118 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 2148 et 3920 de la séquence SEQ IDthe sequence SEQ ID ΝO: 4, comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the Notl restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and bounded by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID
NO : 4,NO: 4,
- la séquence SEQ ID NO : 5, comprenant l'interruption des gènes phoR et phoP par insertion au niveau des sites de restriction Ncol et Notl susmentionnés, avec délétion du fragment Ncol / Notl, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO :- the sequence SEQ ID NO: 5, comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the Ncol and NotI restriction sites mentioned above, with deletion of the Ncol / Notl fragment, of a cassette containing a resistance marker to 'apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO:
5.5.
L'invention a également pour objet tout vecteur, notamment tout plasmide, le cas échéant à réplication thermosensible, contenant une séquence nucléotidique recombinante telle que définie ci-dessus.The subject of the invention is also any vector, in particular any plasmid, if applicable with heat-sensitive replication, containing a recombinant nucleotide sequence as defined above.
L'invention concerne également les souches de micro-organismes producteurs de métabolites ou d'enzymes, lesdits micro-organismes étant modifiés de manière à ce que l'opéron phoR/phoP codant un système à deux composants, à savoir une kinase sensorielle codée par phoR, et un régulateur codé pavphoP, responsable de l'activation du régulon Pho comprenant un ensemble de gènes impliqués dans la biosynthèse des phosphates chez lesdits micro-organismes, est inactivé.The invention also relates to the strains of microorganisms producing metabolites or enzymes, said microorganisms being modified so that the phoR / phoP operon coding for a two-component system, namely a sensory kinase coded by phoR, and a pavphoP coded regulator, responsible for activating the Pho regulon comprising a set of genes involved in the biosynthesis of phosphates in said microorganisms, is inactivated.
L'invention concerne plus particulièrement les souches de micro-organismes modifiés telles que définies ci-dessus, lesdites souches étant productrices de composés d'intérêt tels que définis ci-dessus. L'invention a plus particulièrement pour objet les souches de micro-organismes modifiés telles que définies ci-dessus, caractérisées en ce qu'elles sont choisies parmi des souches de Cephalosporium et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et des souches dActinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, d'Actinoplanes, d'Actinomadura, et deThe invention relates more particularly to the strains of modified microorganisms as defined above, said strains being producers of compounds of interest as defined above. A more particular subject of the invention is the strains of modified microorganisms as defined above, characterized in that they are chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from the strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, Actinomadura, and
Dactylosporangium, telles que celles défîmes dans le tableau I.Dactylosporangium, such as those defined in Table I.
L'invention concerne également les souches de micro-organismes modifiés telles que définies ci-dessus, lesdites souches étant productrices d'enzymes, et étant avantageusement choisies parmi les souches mentionnées ci-dessus. L'invention a plus particulièrement pour objet les souches de micro-organismes susmentionnées, telles qu'obtenues par transformation desdits micro-organismes avec un vecteur défini ci-dessus.The invention also relates to the strains of modified microorganisms as defined above, said strains producing enzymes, and being advantageously chosen from the strains mentioned above. A more particular subject of the invention is the strains of microorganisms mentioned above, as obtained by transformation of said microorganisms with a vector defined above.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation de souches de microorganismes telles que définies ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - le cas échéant, le clonage de l'opéron phoR/phoP, ou de la région promotrice de cet opéron, de la souche de micro-organisme que l'on souhaite modifier, et l'amplification d'une séquence nucléotidique telle que définie ci-dessus contenant l'opéron phoR/phoP, ou sa région promotrice, à l'aide de deux amorces oligonucléotidiques choisies à partir de séquences connues situées dans cet opéron ou sa région promotrice, ou situées de part et d'autre de ce cet opéron ou de sa région promotrice,The subject of the invention is also a method for preparing strains of microorganisms as defined above, characterized in that it comprises the following steps: - if necessary, the cloning of the phoR / phoP operon, or of the promoter region of this operon, of the strain of microorganism which it is desired to modify, and the amplification of a nucleotide sequence as defined above containing the phoR / phoP operon, or its promoter region, using two oligonucleotide primers chosen from known sequences located in this operon or its promoter region, or located on either side of this operon or its promoter region,
- modification de la séquence nucléotidique contenant cet opéron ou sa région promotrice , telle que celle obtenue lors de l'étape précédente, par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, - transformation de souches de micro-organismes à l'aide de vecteurs contenant la séquence nucléotidique recombinante obtenue lors de l'étape précédente,- modification of the nucleotide sequence containing this operon or its promoter region, such as that obtained during the previous step, by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, - transformation of strains of microorganisms using vectors containing the recombinant nucleotide sequence obtained in the previous step,
- sélection des souches de- micro-organismes transformées ayant intégré dans leur- génome la séquence nucléotidique recombinante susmentionnée en lieu et place de la séquence nucléotidique correspondant à l'opéron ou la région promotrice sauvages. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du procédé de l'invention, la séquence nucléotidique telle que définie ci-dessus contenant l' Opéron phoR/phoP, ou sa région promotrice, est modifiée par insertion d'une cassette comportant un marqueur, notamment un marqueur de résistance à un antibiotique, afin de sélectionner les souches modifiées obtenues. La séquence recombinante ainsi obtenue, est ensuite clonée dans un vecteur approprié, notamment dans un plasmide capable de transfert interspécifique et capable ou non de se répliquer de façon thermosensible dans la souche du micro-organisme à modifier. Après transformation des souches avec le vecteur susmentionné, la sélection des souches modifiées se fait directement par observation de la présence ou non du marqueur porté par la cassette dans le génome des souches modifiées, après un passage ou non à haute température selon que le plasmide est à réplication thermosensible, ou n'est pas réplicatif.selection of the strains of transformed microorganisms having integrated into their genome the above-mentioned recombinant nucleotide sequence in place of the nucleotide sequence corresponding to the wild-type operon or promoter region. According to a particularly advantageous embodiment of the method of the invention, the nucleotide sequence as defined above containing the phoR / phoP operon, or its promoter region, is modified by insertion of a cassette comprising a marker, in particular a antibiotic resistance marker, in order to select the modified strains obtained. The recombinant sequence thus obtained is then cloned into an appropriate vector, in particular into a plasmid capable of interspecific transfer and capable or not of replicating in a heat-sensitive manner in the strain of the microorganism to be modified. After transformation of the strains with the abovementioned vector, the selection of the modified strains is done directly by observation of the presence or not of the marker carried by the cassette in the genome of the modified strains, after passage or not at high temperature depending on whether the plasmid is thermosensitive replication, or is not replicative.
Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux du procédé de l'invention, la séquence nucléotidique telle que définie ci-dessus contenant l'opéron phoR/phoP, ou sa région promotrice, est modifiée par addition ou délétion d'au moins un nucléotide. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser un vecteur à réplication thermosensible, et, après passage à haute température, on repère les colonies ayant perdu le plasmide (colonies sensibles à l'antibiotique auquel le plasmide confère d'ordinaire la résistance) et qui surproduisent l'antibiotique sur un milieu approprié. Ces colonies pourront être repérées sur boîte de milieu de culture approprié en les faisant pousser en présence d'une souche sensible à l'antibiotique produit. En variante, ce dernier procédé peut également être effectué en deux étapes. Dans un premier temps, la séquence nucléotidique telle que définie ci-dessus contenant l'opéron phoR/phoP, ou sa région promotrice, est modifiée par insertion d'une cassette susmentionnée conférant une résistance à un antibiotique, puis cette séquence modifiée par insertion est remplacée par une version délétée de cette séquence. Dans ce cas, on repère les colonies redevenues sensibles à l'antibiotique auquel la cassette confère d'ordinaire la résistance.According to another particularly advantageous embodiment of the method of the invention, the nucleotide sequence as defined above containing the operon phoR / phoP, or its promoter region, is modified by addition or deletion of at least one nucleotide. In this case, it is preferable to use a thermosensitive replication vector, and, after passing to high temperature, the colonies having lost the plasmid are identified (colonies sensitive to the antibiotic to which the plasmid usually confers resistance) and who overproduce the antibiotic on an appropriate medium. These colonies can be identified on a box of appropriate culture medium by growing them in the presence of a strain sensitive to the antibiotic produced. As a variant, this latter process can also be carried out in two stages. First, the nucleotide sequence as defined above containing the operon phoR / phoP, or its promoter region, is modified by insertion of a cassette mentioned above conferring resistance to an antibiotic, then this sequence modified by insertion is replaced by a deleted version of this sequence. In this case, the colonies once again become sensitive to the antibiotic to which the cassette usually confers resistance.
L'invention a également pour objet un procédé de stimulation de la production de métabolites, notamment de métabolites à activité antibiotique ou autre, ou d'enzymes, par des micro-organismes utilisés pour la production de ces composés, ledit procédé comprenant la mise en culture de souches de micro-organismes modifiés telles que définies ci-dessus, dans un milieu de culture approprié.A subject of the invention is also a process for stimulating the production of metabolites, in particular metabolites with antibiotic or other activity, or enzymes, by microorganisms used for the production of these compounds, said process comprising culture of modified microorganism strains as defined above, in an appropriate culture medium.
Avantageusement, le procédé susmentionné de l'invention est caractérisé en ce que la culture est effectuée dans un milieu riche (à savoir un milieu contenant des acides aminés comme source de carbone et d'azote) avec une pression osmotique équivalente à celle conférée par 103 g/1 de saccharose et sans ajout de phosphate inorganique exogène.Advantageously, the above-mentioned process of the invention is characterized in that the culture is carried out in a rich medium (namely a medium containing amino acids as source of carbon and nitrogen) with an osmotic pressure equivalent to that imparted by 103 g / 1 of sucrose and without the addition of exogenous inorganic phosphate.
Tableau I Liste des organismes producteurs d'antibiotiquesTable I List of organisms producing antibiotics
I) Organismes producteurs d'aminocyclitolsI) Aminocyclitol producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Bacillus (espèces variées) Aminocyclitols Micromonospora (espèces variées) Gentamycines Saccharopolyspora (espèces variées) Aminocyclitols Streptomyces albogriseolus Neomycines albus var. metamycinus Metamycine aquacanus N-methyl hygromycine B atrofaciens Hygromycines bikiniensis Streptomycine bluensis var. bluensis Bluensomycine canus Ribosyl paromamine catenulae Catenuline chrestomyceticus aminosidine crystallinus hygromycine A erythrochromogenes streptomycine var. narutoensis eurocidicus A16316-C fradiae hybrimycines et neomycine fradiae var. italiens aminosidine galbus streptomycine griseus streptomycine griseoflavus MA 1267 hofuensis seldomycine complexe hygroscopicus hygromycinse hygroscopicus forma leucanicidine et hygrolidine glebosus glebomycine hygroscopicus var. limoneus validamycines hygroscopicus var. sa' gamiensis spectinomycine kanamyceticus kanamycine A et B kasuqaensis kasugamycines kasugaspinus kasugamycins lavendulae neomycine lividus lividomycines mashuensis streptomycine microsporeus SF-767 netropsis LL-AM31 noboritoensis hygromycines olivaceus streptomycine olivoreticuli var. cellulophilus destomycine A po' oleήsis ' ' ' streptomycine rameus streptomycine ribosidificus SF733 rimofaciens destomycine A rimosus forma paromomycinus paromomycines, catenuline spectabilis spectinomycine tenebrarius tobramycine et apramycine Streptoverticillium flavopersicus spectinomycineBacillus (various species) Aminocyclitols Micromonospora (various species) Gentamycins Saccharopolyspora (various species) Aminocyclitols Streptomyces albogriseolus Neomycines albus var. metamycinus Metamycin aquacanus N-methyl hygromycin B atrofaciens Hygromycines bikiniensis Streptomycin bluensis var. bluensis Bluensomycin canus Ribosyl paromamine catenulae Catenulin chrestomyceticus aminosidine crystallinus hygromycin A erythrochromogenes streptomycin var. narutoensis eurocidicus A16316-C fradiae hybrimycins and neomycine fradiae var. italians aminosidine galbus streptomycin griseus streptomycin griseoflavus MA 1267 hofuensis seldomycin complex hygroscopicus hygromycinse hygroscopicus forma leucanicidine and hygrolidine glebosus glebomycin hygroscopicus var. limoneus validamycins hygroscopicus var. sa ' gamiensis spectinomycin kanamyceticus kanamycin A and B kasuqaensis kasugamycins kasugaspinus kasugamycins lavendulae neomycine lividus lividomycines mashuensis streptomycin microsporeus SF-767 netropsis LL-AM31 nomororinoborinines cellulophilus destomycin A po 'oleήsis ' '' streptomycin rameus streptomycin ribosidificus SF733 rimofaciens destomycin A rimosus forma paromomycinus paromomycins, catenulin spectabilis spectinomycin tenebrarius tobramycin and apramycin streptycin Streptycin
II) Organismes producteurs d'AnsamycineII) Ansamycin producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Micromonospora (espèces variées) ansamycines Nocardia mediterranei rifamycine Streptomyces collinus ansatrienes, napthomycines diastochromogenes ansatrienes, napthomycines galbus subsp. griseosporeus napthomycine B hygroscopicus herbimycine hygroscopicus var. geldanus geldamycine var. nova nigellus 21 -hydroxy-25-demethylMicromonospora (various species) ansamycins Nocardia mediterranei rifamycin Streptomyces collinus ansatrienes, napthomycins diastochromogenes ansatrienes, napthomycins galbus subsp. griseosporeus napthomycin B hygroscopicus herbimycin hygroscopicus var. geldanus geldamycin var. nova nigellus 21 -hydroxy-25-demethyl
25-methylthioproto- streptovaricine rishiriensis mycotrienes sp. E/784 actamycin and mycotriene sp. E88 mycotrienes spectabilis streptovaricines tolypophorous tolypomycine25-methylthioproto-streptovaricin rishiriensis mycotrienes sp. E / 784 actamycin and mycotriene sp. E88 mycotrienes spectabilis streptovaricins tolypophorous tolypomycin
III) Organismes producteurs d'AnthracycIine et de QuinoneIII) Organisms producing Anthracycine and Quinone
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Streptomyces caespitosus mitomycines A, B, et C coèlicolor actinorhodine coeruleorubidicus daunomycine cyaneus ditrisarubicine flavogriseus cyanocycline A galilaeus aclacinomycine A, auramycines, sulfurmycines lusitanus napthyridinomycine peuceticus daunomycine, adriamycine violochromoqenes arugomycineStreptomyces caespitosus mitomycins A, B, and C coèlicolor actinorhodine coeruleorubidicus daunomycin cyaneus ditrisarubicin flavogriseus cyanocycline A galilaeus aclacinomycin A, auramycins, sulfurmycins lusitanus napthyridinomycin peuceticus daunomycin, adriamycin violochromoqenes arugomycin
IV) Organismes producteurs de Beta LactameIV) Beta Lactame producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Cephalosporium (espèces variées) beta-lactames Nocardia lactamadurans cephamycine C Pénicillium (espèces variées) beta-lactames Streptomyces antibioticus acide clavulanique argenteolus asparenomycinë A, MM 4550, MM 13902 cattleya thienamycine chartreusis SF 1623, cephamycine A and B cinnamonensis cephamycine A and B clavuligerus PA-32413-I, cephamycine C, A16886A, acide clavulanique, et autres clavames fimbriatus cephamycine A and B flavovirens MM 4550 et MM 13902 flavus MM 4550 et MM 13902 fulvoviridis MM 4550 et MM 13902 griseus cephamycine A et B halstedi cephamycine A et B heteromorphus C2081X, cephamycine A,B hygroscopicus deacetoxycephalosporine C lipmanii pénicilline N, 7-methoxycephalosporine C, A16884, MM 4550, et MM 13902 olivaceus (MM 17880) epithienamycine F, MM 4550, et MM 13902 panayensis C2081X, cephamycine A,B pluracidomyceticus pluracidomycine A rochei cephamycine A et B sioyaensis MM 4550 et MM 13902 sp. OA-6129 OA-6129A sp. KC-6643 carpetimycine A tokunomensis asparenomycinë A viridochromogenes cephamycine A et B wadayamensis WS-3442-DCephalosporium (various species) beta-lactams Nocardia lactamadurans cephamycin C Penicillium (various species) beta-lactams Streptomyces antibioticus clavulanic acid argenteolus asparenomycinë A, MM 4550, MM 13902 cattleya thienamycine chartreusis SF 1623, cephamycin -32413-I, cephamycin C, A16886A, clavulanic acid, and other clavames fimbriatus cephamycin A and B flavovirens MM 4550 and MM 13902 flavus MM 4550 and MM 13902 fulvoviridis MM 4550 and MM 13902 griseus cephamycin A and B halstedi cephamycin A and B halstedi cephamycin A and B C2081X, cephamycin A, B hygroscopicus deacetoxycephalosporin C lipmanii penicillin N, 7-methoxycephalosporin C, A16884, MM 4550, and MM 13902 olivaceus (MM 17880) epithienamycin F, MM 4550, and MM 13902 panayensis C2081ycin Aycidin B20 rochei cephamycin A and B sioyaensis MM 4550 and MM 13902 sp. OA-6129 OA-6129A sp. KC-6643 carpetimycin A tokunomensis asparenomycinë A viridochromogenes cephamycin A and B wadayamensis WS-3442-D
V) Organismes producteurs de Macrolide, Lincosamide, et StreptogramineV) Producing organisms of Macrolide, Lincosamide, and Streptogramin
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Micromonospora rosaria rosaramicine Streptomyces albireticuli carbomycine albogriseolus mikonomycine albus albomycetine albus var. coilmyceticus coleimycine ambofaciens spiramycine, foromaçidine D antibioticus oleandomycine avermitilis avermectines bikiniensis chalcomycine bruneogriseus albocycline caelestis Ml 88, celesticetine cinerochromogenes cineromycine B cirratus cirramycine deltae deltamycines djakartensis niddamycine erythreus erythromycines eurocidicus methymycine eurythermus angolamycine fasciculus amaromycine felleus argomycine et picromycine fimbriatus amaromycine flavochromogenes amaromycine, et shincomycines fradiae tylosine fungicidicus NA-181 fungicidicus var. espinomyceticus espinomycetines furdicidicus mydecamycine goshikiensis bandamycine griseofaciens PA133A et B griseoβavus acumycine griseofuscus buridline griseolus griseomycine griseospiralis relomycine griseus borrelidine griseus ssp. sulphurus bafilomycines halstedi carbomycine, leucanicidine hygroscopicus tylosine hygroscopicus subsp aureolacrimosus milbemycines kitastoensis leucomycine A.sub.3, etjosamycine lavendulae aldgamycine lincolnensis lincomycine loidensis vernamycine A et B macrosporeus carbomycine maizeus mgramycme mycarofaciens acetyl-leukomycine, et espinomycine narbonensis josamycine et narbomycine narbonensis var. josamyceticus leucomycine A, josamycine olivochromogenes oleandomycine platensis platenomycine rimosus tylosine et neutramycine rochei lankacidine et borrelidine rochei var. volubilis T2636 roseochromogenes albocyline roseocitreus albocycline spinichromoenes var.suragaoensis kujimycines tendae carbomycine thermotolerans carbomycine venezuelae methymycines violaceoniger lankacidines, lankamycineMicromonospora rosaria rosaramicin Streptomyces albireticuli carbomycin albogriseolus mikonomycin albus albomycetin albus var. coilmyceticus coleimycine ambofaciens spiramycin, foromaçidine D antibioticus oleandomycin avermitilis avermectins bikiniensis chalcomycin bruneogriseus albocycline caelestis Ml 88 celesticetine cinerochromogenes cineromycine B cirratus cirramycine DeltaE deltamycines djakartensis niddamycin erythreus erythromycins eurocidicus methymycin eurythermus angolamycin fasciculus amaromycin felleus argomycine and picromycin fimbriatus amaromycin flavochromogenes amaromycin, and shincomycines fradiae tylosin fungicidicus NA-181 fungicidicus var. espinomyceticus espinomycetines furdicidicus mydecamycin goshikiensis bandamycin griseofaciens PA133A and B griseoβavus acumycin griseofuscus buridline griseolus griseomycin griseospiralis relomycin griseus borrelidine griseus ssp. sulphurus bafilomycins halstedi carbomycin, leucanicidine hygroscopicus tylosin hygroscopicus subsp aureolacrimosus milbemycines kitastoensis leucomycin A.sub.3, and josamycin lavendulae aldgamycin lincolnensis lincomycin loidensom vernycin maizeus mgramycme mycarofaciens acetyl-leukomycin, and espinomycin narbonensis josamycin and narbomycin narbonensis var. josamyceticus leucomycin A, josamycin olivochromogenes oleandomycin platensis platenomycin rimosus tylosin and neutramycin rochei lankacidine and borrelidine rochei var. volubilis T2636 roseochromogenes albocyline roseocitreus albocycline spinichromoenes var.suragaoensis kujimycins tendae carbomycin thermotolerans carbomycin venezuelae methymycins violaceoniger lankacidines, lankamycin
VI) Espèces de Streptomyces producteurs d'antibiotiques variés a) Analogues d'aminoacidesVI) Streptomyces species producing various antibiotics a) Amino acid analogues
Streptomyces sp. Cycloserine b) Contenant des noyaux cyclopentanesStreptomyces sp. Cycloserine b) Containing cyclopentane rings
Streptomyces coelicolor methylenomycine A erythrochromogenes sarkomycine violaceoruber methylenomycine A c) Containing de l'azoteStreptomyces coelicolor methylenomycin A erythrochromogenes sarkomycin violaceoruber methylenomycin A c) Containing nitrogen
Streptomyces venezuelae chlorampheήicol d) PolyènesStreptomyces venezuelae chlorampheήicol d) Polyenes
Streptomyces griseus candicidine nodosus amphotericine B noursei nystatine e) TétracyclinesStreptomyces griseus candicidin nodosus amphotericin B noursei nystatin e) Tetracyclines
Streptomyces aureofaciens tetracycline, chlortetra- cycline, demethyltetra- cycline, et demethylchlortetra-cycline rimosus oxytetracyclineStreptomyces aureofaciens tetracycline, chlortetra-cycline, demethyltetra-cycline, and demethylchlortetra-cycline rimosus oxytetracycline
VII) Organismes producteurs de NucleosidesVII) Nucleoside producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Corynebacterium michiganese pv. rathayi analogues de tunicamycine Nocardia candidus pyrazofurine Streptomyces antibioticus ara-A chartreusis tunicamycine griseoflavus var. streptoviridans thuringiensis griseolus sinefungineCorynebacterium michiganese pv. rathayi tunicamycin analogs Nocardia candidus pyrazofurine Streptomyces antibioticus ara-A chartreusis tunicamycin griseoflavus var. streptoviridans thuringiensis griseolus sinefungin
VIII) Organismes producteurs de PeptidesVIII) Peptide producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Actinoplanes missouriensis actaplanine teichomyceticus teicoplanine Bacillus (espèces variées) bacitracine, polymixine, et colistineActinoplanes missouriensis actaplanine teichomyceticus teicoplanin Bacillus (various species) bacitracin, polymixin, and colistin
Nocardia candidus A-35512 et avoparcine lurida ristocetine orientalis vancomycine Streptomyces antibioticus actinomycine aureus thiostreptone canus amphomycine eburosporeus LL-AM374 haranomachiensis vancomycine pristinaespiralis pristinamycine roseosporus lipopeptides, tel A21978C toyocaensis A47934 virginiae A1030Nocardia candidus A-35512 and avoparcin lurida ristocetine orientalis vancomycin Streptomyces antibioticus actinomycin aureus thiostreptone canus amphomycin eburosporeus LL-AM374 haranomachiensis vancomycin pristinaespiralis pristinamycin roseistorus A109 virginensia10Aginia34 virginensine10
IX) Organismes producteurs d'AntibiotiquesIX) Antibiotic producing organisms
ORGANISME ANTIBIOTIQUEANTIBIOTIC ORGANISM
Actinomadura (espèces variées) polyéthers variés Dactylosporangium (espèces variées) polyéthers variés Nocardia (espèces variées) polyéthers variés Streptomyces albus A204, A28695A et B, et salinomycine aureofaciens narasine cacaoi var. asoensis lysocellme chartreusis A23187 cinnamonensis monensine conglobatus ionpmycine eurocidicus var. asterocidicus laidlomycine flaveolus CP38936 gallinarius RP 30504 griseus grisorixine hygroscopicus A218, emericide, DE3936,Actinomadura (various species) various polyethers Dactylosporangium (various species) various polyethers Nocardia (various species) various polyethers Streptomyces albus A204, A28695A and B, and salinomycin aureofaciens narasine cacaoi var. asoensis lysocellme chartreusis A23187 cinnamonensis monensine conglobatus ionpmycine eurocidicus var. asterocidicus laidlomycin flaveolus CP38936 gallinarius RP 30504 griseus grisorixine hygroscopicus A218, emericide, DE3936,
A120A.A28695A et B, etheromycine, dianemycine lasaliensis lasalocide longwoodensis lysocelline mutabilis S-1173a ribosidificus lonomycine violaceoniger nigericine Streptoverticillium (espèces variées) polyéthers variés L'invention sera davantage détaillée à l'aide des exemples ci-dessous.A120A.A28695A and B, etheromycin, dianemycin lasaliensis lasalocide longwoodensis lysocelline mutabilis S-1173a ribosidificus lonomycin violaceoniger nigericin Streptoverticillium (various species) various polyethers The invention will be further detailed with the aid of the examples below.
Exemple 1Example 1
Inactivation du régulon Pho de Streptomyces lividansInactivation of the Pho regulon of Streptomyces lividans
Comme cela a été précisé ci-dessus, une situation de limitation en Pi déclenche l'expression du régulon Pho, ensemble de gènes dont l'expression permet de retarder l'apparition d'un état de carence en Pi. Si cette réponse adaptative ne peut avoir lieu, il s'en suit une situation de carence en Pi. La carence en Pi entraîne le déclenchement de processus adaptatifs différents de ceux induits par une limitation en Pi et ce sont ces processus encore mal connus qui conduisent, chez Streptomyces, au déclenchement de la biosynthèse d'antibiotiques. -As was specified above, a situation of limitation in Pi triggers the expression of the regulator Pho, a set of genes whose expression makes it possible to delay the onset of a state of deficiency in Pi. If this adaptive response does not may take place, a situation of Pi deficiency follows. Deficiency in Pi leads to the triggering of adaptive processes different from those induced by a limitation in Pi and it is these still poorly understood processes which lead, in Streptomyces, to initiation of biosynthesis of antibiotics. -
En interrompant les deux gènes ' phoR (kinase) et phoP (régulateur) qui, chez Streptomyces lividans, constituent vraisemblablement le système à deux composants responsable de l'activation de l'expression de l'ensemble des gènes du régulon Pho de Streptomyces, les Inventeurs ont créé précocement une situation de carence sévère en Pi. Ces mutants surproduisent de façon massive les antibiotiques.By interrupting the two genes ' phoR (kinase) and phoP (regulator) which, in Streptomyces lividans, probably constitute the two-component system responsible for activating the expression of all the genes of the Pho regulon of Streptomyces, The inventors early created a situation of severe Pi deficiency. These mutants massively overproduce antibiotics.
A) Principe de la méthode :A) Principle of the method:
Les Inventeurs ont isolé et interrompu les deux gènes phoR (kinase) et phoP (régulateur) qui, chez Streptomyces lividans, constituent vraisemblablement le système à deux composants responsable de l'activation de l'expression de l'ensemble des gènes du régulon Pho . de Streptomyces. Les mutants phoR et phoP construits sont incapables d'induire l'expression des différents systèmes de récupération du Pi mentionnés ci-dessus, ils sont donc précocement et sévèrement carences en Pi et surproduisent de façon massive les antibiotiques sur tous les milieux testés.The inventors have isolated and interrupted the two genes phoR (kinase) and phoP (regulator) which, in Streptomyces lividans, probably constitute the two-component system responsible for activating the expression of all the genes of the Pho regulon. of Streptomyces. The phoR and phoP mutants constructed are incapable of inducing the expression of the various Pi recovery systems mentioned above, they are therefore precociously and severely deficient in Pi and massively overproduce antibiotics on all the media tested.
a) Caractérisation des gènes phoR/phoP: 1 In silico : Les systèmes à deux composants apparentés aux couples phoR (kinase)a) Characterization of the phoR / phoP genes: 1 In silico: Two-component systems related to phoR (kinase) couples
/phoP (régulateur) de Bacillus subtilis et phoR (kinase) /phoB (régulateur) d' Escherichia coli ont été recherché dans le génome entièrement séquence de Streptomyces coelicolor (espèce très proche de S. lividans mais qui . est beaucoup plus facilement manipulable par les techniques classiques de biologie moléculaire que cette dernière) à l'aide du logiciel BLAST. Plusieurs protéines putative de S. coelicolor se sont révélées avoir une homologie significative avec ces protéines. Des recherches de similarités de ces protéines de S. coelicolor ont ensuite été faites dans les génomes de B. subtilis et E. coli (système de BLAST retour) et ont révélées que seuls cinq couples kinase/régulateur de S. coelicolor présentaient une similarité significative avec les couples initiaux./ phoP (regulator) of Bacillus subtilis and phoR (kinase) / phoB (regulator) of Escherichia coli were sought in the fully sequenced genome of Streptomyces coelicolor (a species very close to S. lividans but which is much more easily manipulated by classical molecular biology techniques than the latter) using BLAST software. Several putative proteins of S. coelicolor have been shown to have significant homology with these proteins. Similarity searches for these S. coelicolor proteins were then carried out in the genomes of B. subtilis and E. coli (BLAST system back) and revealed that only five kinase / regulator pairs of S. coelicolor exhibited significant similarity. with the initial couples.
2_In vivo: Les gènes codant ces protéines ont été amplifiés par PCR à partir de l'ADN chromosomique de S. coelicolor et ont servi de sonde pour détecter par des techniques de "Northern blot" les transcripts correspondants. Des ARNs avaient été préparés en conditions d'abondance ou de limitation en Pi dans un contexte sauvage et mutant pour le gène ppk. En effet on savait que l'interruption du gène ppk conduisait à une limitation précoce en Pi et donc sans doute au déclenchement de l'expression du régulon Pho. Sur les cinq candidats un seul présentait le type de régulation attendue c'est à dire une augmentation de son niveau d'expression en condition de limitation en Pi. Cette augmentation était beaucoup plus importante dans un contexte muté pour ppk. Chez Streptomyces, ce couple a été appelé phoR (kinase)/pboP (régulateur).2_In vivo: The genes encoding these proteins were amplified by PCR from the chromosomal DNA of S. coelicolor and served as a probe to detect by "Northern blot" techniques the corresponding transcripts. RNAs had been prepared under conditions of abundance or limitation in Pi in a wild and mutant context for the ppk gene. Indeed, we knew that the interruption of the ppk gene led to an early limitation in Pi and therefore probably to the triggering of the expression of the Pho regulon. Out of the five candidates, only one exhibited the type of regulation expected, ie an increase in its level of expression under conditions of limitation in Pi. This increase was much greater in a mutated context for ppk. In Streptomyces, this pair has been called phoR (kinase) / pboP (regulator).
b) Clonage de l'opéron phoRIphoP:b) Cloning of the phoRIphoP operon:
Le protocole de clonage et d'interruption des gènes phoR etphoP décrit ci-dessous est applicable à toutes les souches de Streptomyces et à d'autres espèces bactériennes d'intérêt industriel. lUn fragment de S. lividans d'environ 3.2 kb contenant l'opéron phoR-phoP et 500bp en amont et en aval de ce dernier a été amplifié grâce à deux oligonucléotides convenablement choisis à partir de la séquence de la région équivalente de S. coelicolor.The protocol for cloning and interrupting the phoR andphoP genes described below is applicable to all strains of Streptomyces and to other bacterial species of industrial interest. lA fragment of S. lividans of about 3.2 kb containing the operon phoR-phoP and 500bp upstream and downstream of the latter was amplified using two oligonucleotides suitably chosen from the sequence of the equivalent region of S. coelicolor .
2 Une cassette conférant la résistance à l'apramycine a été clone dans un site Notl situé j au centre du gène phoP et amené à bord franc à l'aide du fragment Klenow de façon à l'interrompre. Une cassette excisable conférant la résistance à l'apramycine a été clonée dans le site Ncol situé au centre du gène phoR et amené à bord franc à l'aide du fragment Klenow, de façon à interrompre ce dernier. Il est à noter que, pour des raisons scientifiques, nous avons utilisé pour interrompre phoR une cassette excisable car phoR et phoP étant co- transcrits, l'interruption dephoR a un effet polaire sur l'expression dephoP.2 A cassette conferring resistance to apramycin was cloned into a NotI site located in the center of the phoP gene and brought to a clean edge using the Klenow fragment so as to interrupt it. An excisable cassette conferring resistance to apramycin was cloned into the NcoI site located at the center of the phoR gene and brought to a free edge using the Klenow fragment, so as to interrupt the latter. It should be noted that, for scientific reasons, we used to interrupt phoR an excisable cassette because phoR and phoP being co-transcribed, the interruption dephoR has a polar effect on the expression dephoP.
3 Les fragments portant les gènes phoR et phoP interrompus ont été clones dans pGM160 vecteur à réplication thermosensible. Ces vecteurs ont été introduits chez S. lividans et un remplacement des gènes phoR etphoP sauvages par leur copie interrompue a été réalisé par un protocole standard. Compte tenu de la forte homologie de séquence détectée par Southern entre les gènes phoR/phoP de S. lividans et celui de diverses souches de Streptomyces productrices d'antibiotiques, il n'est pas nécessaire de re-cloner les gènes correspondants pour construire des mutants d'interruption chez ces espèces. En effet, les gènes phoR/phoP des différentes souches de Streptomyces sont suffisamment similaires à celui de S. lividans pour que la double recombinaison entre séquences homologues, nécessaire à la création du mutant par remplacement de gène, soit possible.3 The fragments carrying the interrupted phoR and phoP genes were cloned into pGM160 vector with heat-sensitive replication. These vectors were introduced into S. lividans and a replacement of wild phoR and phoP genes by their interrupted copy was carried out by a standard protocol. Given the strong sequence homology detected by Southern between the phoR / phoP genes of S. lividans and that of various strains of Streptomyces producing antibiotics, it is not necessary to re-clone the corresponding genes to construct mutants of interruption in these species. In fact, the phoR / phoP genes of the different strains of Streptomyces are sufficiently similar to that of S. lividans so that the double recombination between homologous sequences, necessary for the creation of the mutant by gene replacement, is possible.
Nous avons montré qu'une souche de Streptomyces lividans chez laquelle les gènes phoR et/ou phoP étaient interrompus produisait beaucoup plus d'antibiotique que la souche sauvage sur tous les milieux testés. Le gène phoP code l'activateur transcriptionnel du régulon Pho de Streptomyces et ce dernier requière une phosphorylation par phoR pour remplir sa fonction activatrice. Chez un mutant d'interruption des gènes phoR et/ou phoP, l'induction des • gènes nécessaires pour l'adaptation de la bactérie à une concentration limitante en Pi n'a pas lieu. Ce dernier est donc précocement et sévèrement carence en Pi et il s'ensuit une induction massive de la production d'antibiotique.We have shown that a strain of Streptomyces lividans in which the phoR and / or phoP genes were interrupted produced much more antibiotics than the wild-type strain on all the media tested. The phoP gene codes for the transcriptional activator of the Pho regulon of Streptomyces and the latter requires phosphorylation by phoR to fulfill its activating function. In a mutant of interruption of the phoR and / or phoP genes, the induction of the genes necessary for the adaptation of the bacteria to a limiting concentration in Pi does not take place. The latter is therefore precociously and severely deficient in Pi and there follows a massive induction of the production of antibiotics.
B) Méthode expérimentale détailléeB) Detailed experimental method
Clonage et interruption des gènes phoP, phoR et de l'opéron phoR-phoP de Streptomyces lividans :Cloning and interruption of the phoP, phoR genes and the phoR-phoP operon from Streptomyces lividans:
- Un opéron codant un système à deux composants constitué d'une kinase sensorielle PhoR (427 AA) et un régulateur PhoP (224 AA) possédant 67% d'identité avec leurs homologues respectifs PhoR et PhoB d'E. coli a été trouvé dans le génome entièrement séquence de Streptomyces coelicolor, espèce très voisine de S. lividans.- An operon encoding a two-component system consisting of a PhoR sensory kinase (427 AA) and a PhoP regulator (224 AA) having 67% identity with their respective counterparts PhoR and PhoB of E. coli was found in the fully sequenced genome of Streptomyces coelicolor, a closely related species of S. lividans.
- deux sites uniques Ncol et Notl (enzymes donnant des extrémités 5' sortantes) situés respectivement vers l'extrémité 3' du gène phoR et vers l'extrémité 5' du gène phoP ont été repérés (ils sont soulignés en italiques et en gras sur la séquence SΕQ ID ΝO : 1 de la figure 1) et considérés comme étant bien situés pour servir de sites d'insertion à une cassette d'interruption.- two unique sites Ncol and Notl (enzymes giving 5 'outgoing ends) located respectively towards the 3' end of the phoR gene and towards the 5 'end of the phoP gene have been identified (they are underlined in italics and in bold on the sequence SΕQ ID ΝO: 1 of FIG. 1) and considered to be well located to serve as insertion sites for an interruption cassette.
- Deux oligos A et B (en gras sur la séquence de la figurel) ont alors été conçus de façon à à n aτmnnp1liiffiife.rr n paarr P PfCTRR t toonuttee l laa r réégriioonn.. - Le fragment amplifié à l'aide de ces oligos a ensuite été clone dans le site Smal du plasmide pIJ2925 (Janssen and Bibb, 1993) pour donner pSGl.- Two oligos A and B (in bold on the sequence of the figurel) were then designed so as to n aτmnnp1liiffiife.rr n paarr P PfCTRR t toonuttee l laa r réégriioonn .. - The fragment amplified using these oligos was then cloned into the SmaI site of the plasmid pIJ2925 (Janssen and Bibb, 1993) to give pSG1.
- pSGl a été digéré par Ncol (site unique dans le plasmide). Le site Ncol a été amené à bord franc par le fragment Klenow et la cassette exisable Qaac qui confère la résistance à l'apramycine (Blondelet-Rouault et al., 1997) a été clone dans ce site, sous forme d'un fragment EcoRY pour interrompre phoR et donner pSG2.- pSGl was digested with Ncol (unique site in the plasmid). The Ncol site was brought to the clear edge by the Klenow fragment and the Qaac exisable cassette which confers resistance to apramycin (Blondelet-Rouault et al., 1997) was cloned into this site, in the form of an EcoRY fragment to interrupt phoR and give pSG2.
- pSGl a été digéré par Notl (site unique dans le plasmide). Le site Notl a été amené à bord franc par le fragment Klenow et la cassette Ωααc qui confère la résistance à l'apramycine (Blondelet-Rouault et al., ,1997) a été clone dans ce site, sous forme d'un fragment Smal pour interrompre phoP et donner pSG3.- pSGl was digested with NotI (unique site in the plasmid). The Notl site was brought to the clear edge by the Klenow fragment and the Ωααc cassette which confers resistance to apramycin (Blondelet-Rouault et al., 1997) was cloned into this site, in the form of a Smal fragment to interrupt phoP and give pSG3.
- pSGl a été digéré par Notl et Ncol. Le fragment Notl-Ncol de l'insert a été éliminé et les sites Ncol et Notl ont été amené à bord franc par le fragment Klenow délété et la cassette Ωaac qui confère la résistance à l'apramycine (Blondelet-Rouault et a , 1997) a été clone sous forme d'un fragment Smal à la place du fragment Ncol- Notl délété pour interrompre conjointement phoR etphoP.et pour donner pSG4.- pSGl was digested with Notl and Ncol. The Notl-Ncol fragment from the insert was eliminated and the Ncol and Notl sites were brought to the clear edge by the deleted Klenow fragment and the Ωaac cassette which confers resistance to apramycin (Blondelet-Rouault et a, 1997) was cloned as a SmaI fragment in place of the deleted Ncol-NotI fragment to jointly interrupt phoR andphoP. and to give pSG4.
- L'insert de pSG2 a été clone sous forme d'un fragment EcoRI -Xbal (amené à bord franc par le fragment Klenow) dans le site BamΗI (amené à bord franc par le fragment- The insert of pSG2 was cloned in the form of an EcoRI-Xbal fragment (brought to the free edge by the Klenow fragment) in the BamΗI site (brought to the free edge by the fragment
Klenow) de pGM160, pour donner pSG7.Klenow) of pGM160, to give pSG7.
. pGM160 est un vecteur navette E. coli I S. lividans à réplication thermosensible chez S. j lividans. Il porte les gènes bla et tsr qui confèrent la résistance à l'ampicilline chez E. coli et au nosiheptide chez S. lividans respectivement, ainsi que le gène aacCl qui confère la résistance à l'apramycine àE. coli et S. lividans . pGM160 is a E. coli I S. lividans shuttle vector with heat-sensitive replication in S. j lividans. It carries the bla and tsr genes which confer resistance to ampicillin in E. coli and to the nosiheptide in S. lividans respectively, as well as the aacCl gene which confers resistance to apramycin in E. coli and S. lividans
- Les inserts de pSG3 et pSG4 ont été transférés sous forme de fragments Bgïïl dans le site BamHl de pGM160 (Muth et al, 1989) pour donner respectivement les plasmides pSG5 et pSG6. - Ces plasmides pSG5, pSG6 et pSG7 ont été introduit chez S. lividans par les techniques de transformation habituelles (Hopwood et al, 1985). Les colomes transformées ont été sélectionnées en présence de nosiheptide.- The inserts of pSG3 and pSG4 were transferred in the form of BglI fragments into the BamHI site of pGM160 (Muth et al, 1989) to give the plasmids pSG5 and pSG6 respectively. - These plasmids pSG5, pSG6 and pSG7 were introduced into S. lividans by the usual transformation techniques (Hopwood et al, 1985). The transformed colomas were selected in the presence of nosiheptide.
- Afin de procéder à un remplacement des gènes phoR et phoP sauvages par leurs allèles interrompus, des colonies indépendantes de S. lividans TK24 contenant pSG5, pSG6 ou pSG7 et donc résistantes au nosiheptide ont été broyées et mises à pousser indépendamment pendant 24 h à 30°C dans 2 ml de milieu TSB (Hopwood et al, 1985 contenant de l'apramycine à 25 μg/ml.- In order to replace wild phoR and phoP genes with their interrupted alleles, colonies independent of S. lividans TK24 containing pSG5, pSG6 or pSG7 and therefore resistant to nosiheptide were ground and grown independently for 24 h to 30 ° C in 2 ml of TSB medium (Hopwood et al, 1985 containing apramycin at 25 μg / ml.
- Le mycélium ainsi produit a ensuite été potterisé et le broyât a servi à inoculer à faible densité 2 ml de milieu TSB contenant de l'apramycine à 25 μg/ml.- The mycelium thus produced was then potterized and the ground material was used to inoculate at low density 2 ml of TSB medium containing apramycin at 25 μg / ml.
- Les cultures ont été mises à pousser à 41°C pendant 48 heures afin de permettre l'élimination du plasmide réplicatif.- The cultures were grown at 41 ° C for 48 hours to allow the elimination of the replicative plasmid.
- Le mycélium a ensuite été récolté, broyé, et soniqué de façon à avoir des fragments mycéliens correspondant à une seule cellule. Ces derniers ont été étalés en dilution sur des boîtes de milieu HT agar (Hopwood et al, 1985) contenant de l'apramycine à 50 μg/ml afin d'avoir des colonies bien séparées.- The mycelium was then harvested, ground, and sonicated so as to have mycelial fragments corresponding to a single cell. The latter were spread in dilution on dishes of HT agar medium (Hopwood et al, 1985) containing apramycin at 50 μg / ml in order to have well separated colonies.
- Les colonies sporulées ont ensuite été répliquées sur milieu HT et milieu HT contenant du nosiheptide à 20 μg/ml afin de repérer les colonies sensibles au nosiheptide.- The spore-forming colonies were then replicated on HT medium and HT medium containing nosiheptide at 20 μg / ml in order to identify the colonies sensitive to nosiheptide.
Environ 15 % des colonies résistantes à l'apramycine étaient sensibles au nosiheptide. Ces dernières ayant perdu le plasmide réplicatif étaient susceptibles d'être les doubles recombinants attendus.About 15% of apramycin-resistant colonies were susceptible to nosiheptide. The latter having lost the replicative plasmid were likely to be the expected double recombinants.
- La surproduction d'antibiotique, l'actinorhodine, par la souche mutée pour phoP est constatée de visu (Figure 5) ; en effet en milieu liquide, les cultures de S. lividans muté pour phoP apparaissent beaucoup plus sombres (Figure 5 à gauche) que celles de la souche sauvage (Figure 5 à droite) du fait de la production accentuée d'un composé bleu, l'actinorhodine.- The overproduction of antibiotic, actinorhodin, by the mutated strain for phoP is observed visually (Figure 5); indeed in liquid medium, the cultures of S. lividans mutated for phoP appear much darker (Figure 5 on the left) than those of the wild strain (Figure 5 on the right) due to the accentuated production of a blue compound, l 'actinorhodin.
- Alternativement, il est possible prélever des carottes de milieu nutritif gélose ayant servi à la croissance de S. lividans, muté et non muté, de les dissoudre dans de l'eau en chauffant à 90°C, puis de mesurer l'absorbance à 600 nm des solutions ainsi obtenues afin de quantifier l'actinorhodine ayant diffusé dans le milieu gélose.- Alternatively, it is possible to take carrots of agar nutrient medium used for the growth of S. lividans, mutated and not mutated, to dissolve them in water by heating to 90 ° C., then measuring the absorbance at 600 nm of the solutions thus obtained in order to quantify the actinorhodin having diffused in the agar medium.
Exemple 2 Inactivation du régulon Pho de Streptomyces ambofaciensExample 2 Inactivation of the Pho Regon of Streptomyces Ambofaciens
Streptomyces ambofaciens produit au moins deux antibiotiques, la spiramycine et la congocidine. Afin d'analyser dans cette souche les effets de l'inactivation de l'opéron Pho, les gènes phoR et phoP de S. ambofaciens ont été inactivés, selon le protocole décrit dans l'exemple 1, à l'aide des plasmides pSG5 et pSG6.Streptomyces ambofaciens produces at least two antibiotics, spiramycin and congocidine. In order to analyze in this strain the effects of the inactivation of the operon Pho, the phoR and phoP genes of S. ambofaciens were inactivated, according to the protocol described in Example 1, using the plasmids pSG5 and pSG6.
La souche mutée de S. ambofaciens obtenue est testée pour sa capacité de surproduction de spiramycine et de congocidine par rapport à la souche sauvage correspondante.The mutated strain of S. ambofaciens obtained is tested for its capacity for overproduction of spiramycin and congocidine relative to the corresponding wild strain.
La surproduction de la spiramycine est mise en évidence par un dosage biologique, comme cela est décrit dans Gourmelen et al. (1998) Antimicrob. agents chemother. 42:2612- 2619.The overproduction of spiramycin is demonstrated by a biological assay, as described in Gourmelen et al. (1998) Antimicrob. chemotherapies. 42: 2612-2619.
Brièvement, la présence de spiramaycine dans le milieu de culture de S. ambofaciens est mesurée par le prélèvement d'un échantillon du milieu de culture dont on imbibe un disque de papier absorbant de type Whatman, Ce disque est alors déposé sur une boite de culture sur laquelle une souche bactérienne indicatrice sensible à la spiramycine et résistant à la congocidine a été préalablement ensemencée. Le diamètre d'inhibition de croissance bactérienne observé autour du disque de papier, indicatif de la quantité d'antibiotique présente dans le milieu de culture, est alors mesuré.Briefly, the presence of spiramaycine in the culture medium of S. ambofaciens is measured by taking a sample of the culture medium with which a disk of absorbent paper of the Whatman type is soaked. This disk is then placed on a culture dish. on which an indicator bacterial strain sensitive to spiramycin and resistant to congocidine was previously seeded. The diameter of bacterial growth inhibition observed around the paper disc, indicative of the amount of antibiotic present in the culture medium, is then measured.
La présence de congocidine est mesurée de manière semblable, en utilisant une souche bactérienne indicatrice sensible à la congocidine et résistant à la spiramycine. The presence of congocidine is similarly measured, using an indicator bacterial strain sensitive to congocidine and resistant to spiramycin.
Légende des figuresLegend of figures
Figure 1 : Séquence nucléotidique SEQ -D NO : 1 d'un fragment de 3541bp de S. coelicolor contenant l'opéron phoR phoP codant la kinase sensorielle et le régulateur du régulon Phosphate. Les codons de début et de fin de traduction sont en italiques et les séquences en aa sont fournies. Les oligonucléotides A et B utilisés pour l'amplification par PCR du fragment d'ADN qui a servi à l'interruption de l'opéron phoR phoP de S. lividans sont en gras. Les sites Notl et Ncol sont soulignés en gras et en italiques. Les sites Pstl et BspEl sont soulignés et en gras.Figure 1: Nucleotide sequence SEQ -D NO: 1 of a fragment of 3541bp from S. coelicolor containing the operon phoR phoP encoding the sensory kinase and the regulator of the Phosphate regulon. The start and end translation codons are in italics and the aa sequences are provided. The oligonucleotides A and B used for the PCR amplification of the DNA fragment which was used to interrupt the phoR phoP operon of S. lividans are in bold. The Notl and Ncol sites are underlined in bold and in italics. The Pstl and BspEl sites are underlined and in bold.
Figure 2 : séquence nucléotidique SEQ ID ΝO : 3 : Mutant phoRr.ΩaacFigure 2: nucleotide sequence SEQ ID ΝO: 3: Mutant phoRr.Ωaac
Figure 3 : séquence nucléotidique SEQ ID ΝO : 4 : Mutant phoPr.ΩaacFigure 3: nucleotide sequence SEQ ID ΝO: 4: Mutant phoPr.Ωaac
Figure 4 : séquence nucléotidique SEQ ID ΝO : 5 : Double mutant phoR/phoPr.ΩaacFigure 4: nucleotide sequence SEQ ID ΝO: 5: Double mutant phoR / phoPr.Ωaac
Figure 5 : photographie d'une culture de S. lividans muté pour phoP (à gauche) et d'une culture de S. lividans sauvage (à droite). La culture de S. lividans muté selon l'invention (à gauche) apparaît beaucoup plus sombre du fait de la sur-production d'un antibiotique de couleur bleue, l'actinorhodine. Figure 5: Photograph of a culture of S. lividans mutated for phoP (left) and of a culture of wild S. lividans (right). The culture of S. lividans mutated according to the invention (on the left) appears much darker due to the overproduction of a blue antibiotic, actinorhodine.
REFERENCES:REFERENCES:
1. Akiyama, M., E. Crooke, and A. Kornberg. 1992. The polyphosphate kinase gène of Escherichia coli. Isolation and séquence of the ppk gène and membrane location of the protein. J Biol Chem. 267(31):22556-61.1. Akiyama, M., E. Crooke, and A. Kornberg. 1992. The polyphosphate kinase gene of Escherichia coli. Isolation and sequence of the ppk gene and membrane location of the protein. J Biol Chem. 267 (31): 22556-61.
2. Blondelet-Rouault, M. H., J. eiser, A. Lebrihi, P. Branny, and J. L. Pernodet. 1997. Antibiotic résistance gène cassettes derived from the oméga interposon for use in E. coli and Streptomyces. Gène. 190(2):315-7.2. Blondelet-Rouault, M. H., J. eiser, A. Lebrihi, P. Branny, and J. L. Pernodet. 1997. Antibiotic resistance gene cassettes derived from the omega interposon for use in E. coli and Streptomyces. Uncomfortable. 190 (2): 315-7.
3. Hopwood DA, B. M., Chater KF, Kieser T, Bruton CJ, Kieser HM, Lydiate DJ, Smith CP, Ward JM and schrempf H. 1985. Genetic Manipulation of Streptomyces: a laboratory Manual. , Norwich: John Innés Foundation.3. Hopwood DA, B. M., Chater KF, Kieser T, Bruton CJ, Kieser HM, Lydiate DJ, Smith CP, Ward JM and schrempf H. 1985. Genetic Manipulation of Streptomyces: a laboratory Manual. , Norwich: John Innés Foundation.
4. Janssen, G. R,, and M. J. Bibb. 1993. Derivatives of pUC18 that hâve BglII sites flanking a modified multiple cloning site and that retain the ability to identify recombinant clones by visual screening of Escherichia coli colonies. Gène. 124(1): 133-4. 5. Muth, G., B. Nussbaumer, W. Wohlleben, and A. Pϋlher. 1989. A vector system with temperature-sensitive réplication for gène disruption and mutational cloning in streptomycetes. Mol Gen Genêt. 219:341-348. 4. Janssen, G. R ,, and M. J. Bibb. 1993. Derivatives of pUC18 that have BglII sites flanking a modified multiple cloning site and that retain the ability to identify recombinant clones by visual screening of Escherichia coli colonies. Uncomfortable. 124 (1): 133-4. 5. Muth, G., B. Nussbaumer, W. Wohlleben, and A. Pϋlher. 1989. A vector system with temperature-sensitive replication for gene disruption and mutational cloning in streptomycetes. Mol Gen Broom. 219: 341-348.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation de souches de micro-organismes producteurs de composés d'intérêt, dont l'opéron phoR/phoP codant un système à deux composants, à savoir une kinase sensorielle codée par phoR, et un régulateur codé par phoP, responsable de l'activation du régulon Pho desdits micro-organismes comprenant un ensemble de gènes impliqués dans la réponse adaptative à une limitation en phosphate chez lesdits micro-organismes, est inactivé, pour la mise en œuvre d'un procédé de stimulation de la production de ces composés d'intérêt par lesdites souches transformées.1. Use of strains of microorganisms producing compounds of interest, including the operon phoR / phoP encoding a two-component system, namely a sensory kinase encoded by phoR, and a regulator encoded by phoP, responsible for activation of the Pho regulon of said microorganisms comprising a set of genes involved in the adaptive response to a phosphate limitation in said microorganisms, is inactivated, for the implementation of a process for stimulating the production of these compounds d interest by said transformed strains.
2. Utilisation selon la revendication 1, de souches de micro-organismes producteurs de composés . d'intérêt . choisis parmi les . métabolites à activité antibiotique, anticancéreuse, immunosuppressive, antihelmintique, antifongique, herbicide, insecticide, ou enzymatique.2. Use according to claim 1, of strains of microorganisms producing compounds. of interest. chosen from among. metabolites with antibiotic, anticancer, immunosuppressive, anthelmintic, antifungal, herbicidal, insecticidal, or enzymatic activity.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, de souches de Bacillus, de Cephalosporium, et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et de souches d'Actinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Streptomyces, de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, à? Actinoplanes, d'Actinomadura, de Dactylosporangium, et de Mycobacterium.3. Use according to claim 1 or 2, strains of Bacillus, Cephalosporium, and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from strains of Streptomyces, of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, to? Actinoplanes, Actinomadura, Dactylosporangium, and Mycobacterium.
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, de souches de micro-organismes dont l'opéron phoR/phoP, ou la région promotrice de cet opéron, est modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, de telle sorte que ledit opéron ainsi j modifié ne code plus pour la kinase sensorielle active, et/ou pour le régulateur (ou activateur) transcriptionnel des gènes du régulon Pho.4. Use according to one of claims 1 to 3, strains of microorganisms whose operon phoR / phoP, or the promoter region of this operon, is modified by addition and / or substitution and / or deletion of at minus one nucleotide, so that said operon thus modified no longer codes for the active sensory kinase, and / or for the transcriptional regulator (or activator) of the genes of the Pho regulon.
5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou le gène phoR, et/ou le gène phoP, sont modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un.nucléotide.5. Use according to one of claims 1 to 4, strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one.nucleotide.
6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, ou au moins le gène phoP, sont modifiés par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide. 6. Use according to one of claims 1 to 5, strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, or at least the phoP gene, are modified by addition and / or substitution and / or deletion at least one nucleotide.
7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, de souches de micro-organismes dont la région promotrice de l'opéron phoR/phoP, et/ou le gène phoR, et/ou le gène phoP, sont modifiés par insertion d'une cassette à l'intérieur de cette région promotrice, ou de ces gènes, avec délétion ou non de tout ou partie de cette région promotrice, ou de ces gènes.7. Use according to one of claims 1 to 6, strains of microorganisms whose promoter region of the phoR / phoP operon, and / or the phoR gene, and / or the phoP gene, are modified by insertion of a cassette inside this promoter region, or of these genes, with or without deletion of all or part of this promoter region, or of these genes.
8. Utilisation de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :8. Use of recombinant nucleotide sequences comprising:
- une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence nucléotidique SEQ ID NO : 1 représentée sur la figure 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région . promotrice ..de l'opéron phoR/phoP . chez . des. micro-organismes autres • quea nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 shown in FIG. 1, or corresponding to a derived nucleotide sequence of the aforementioned promoter region and corresponding to a region. promoter ..of the phoR / phoP operon. at. of. microorganisms other than •
Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,Streptomyces, as mentioned in claim 3, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou conespondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des micro- organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ledit gène phoR, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said phoR gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
. - et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d' au moins un nucléotide, pour la transformation de souches de micro-organismes producteurs de composés d'intérêt, en vue de l'obtention de souches de ces micro-organismes ne produisant plus la kinase sensorielle et/ou le régulateur codés par l'opéron phoR/phoP, pour la mise en œuvre d'un procédé de stimulation de la production de ces composés d'intérêt par lesdites souches de micro-organismes ainsi modifiées. . - And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, for the transformation of strains of microorganisms producing compounds of interest, with a view to obtaining strains of these micro -organisms no longer producing the sensory kinase and / or the regulator coded by the phoR / phoP operon, for the implementation a method of stimulating the production of these compounds of interest by said strains of microorganisms thus modified.
9. Utilisation selon la revendication 8, de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :9. Use according to claim 8, of recombinant nucleotide sequences comprising:
- une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ LD NO : 1 , ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et ou. délétion d!au moins un nucléotide, .a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ LD NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the promoter region mentioned above and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and or. deletion of at least one nucleotide,.
- ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des microorganismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage of identity with the protein coded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et, le cas échéant, une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour, une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ledit gène phoR, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide.- And, if necessary, a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene from Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for, a protein having a percentage identity with the protein encoded by the aforementioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said phoR gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
10. Utilisation selon la revendication 9 ou 8, de séquences nucléotidiques recombinantes comprenant :10. Use according to claim 9 or 8, of recombinant nucleotide sequences comprising:
- la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée,- the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces lividans, or a derived sequence,
- et/ou le gène phoR de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, - et/ou le gène phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, la région promotrice ou les gènes susmentionnés étant modifiés par insertion d'une séquence hétérogène au niveau d'un site de restriction endogène ou exogène déterminé dans la séquence du gène.- and / or the phoR gene from Streptomyces lividans, or a derived sequence, - And / or the phoP gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence, the promoter region or the aforementioned genes being modified by insertion of a heterogeneous sequence at a given endogenous or exogenous restriction site in the gene sequence.
11. Utilisation selon la revendication 10, de séquences nucléotidiques recombinantes dans lesquelles la région promotrice ou les gènes phoR etphoP, sont modifiés par insertion au niveau d'un site de restriction déterminé de ladite séquence, d'une cassette contenant un marqueur, tel qu'un marqueur de résistance à un antibiotique, notamment l'apramycine.11. Use according to claim 10, of recombinant nucleotide sequences in which the promoter region or the phoR and phoP genes, are modified by insertion at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as '' an antibiotic resistance marker, especially apramycin.
12. Utilisation selon la revendication 10 ou 11, de séquences nucléotidiques recombinantes choisies parmi :12. Use according to claim 10 or 11, of recombinant nucleotide sequences chosen from:
- la séquence nucléotidique SEQ ID NO : 3 représentée sur la figure 2, comprenant l'interruption du gène phoR par insertion au niveau du site de restriction Ncol du gène, situé aux positions 1389 à 1394 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO : 3,the nucleotide sequence SEQ ID NO: 3 shown in FIG. 2, comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, d 'a cassette containing a marker for resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO: 3,
- la séquence nucléotidique SEQ LD ΝO : 4 représentée sur la figure 3, comprenant l'interruption du gène phoP par insertion au niveau du site de restriction Notl du gène phoP, situé aux positions 2111 à 2118 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 2148 et 3920 de la séquence SEQ ID ΝO : 4,the nucleotide sequence SEQ LD ΝO: 4 shown in FIG. 3, comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the Notl restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID ΝO: 4,
- la séquence nucléotidique SEQ ID ΝO : 5 représentée sur la figure 4, comprenant l'interruption des gènes phoR et phoP par insertion au niveau des sites de restriction Ncol et Notl susmentionnés, avec délétion du fragment Ncol / Notl, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO : 5.the nucleotide sequence SEQ ID ΝO: 5 shown in FIG. 4, comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the above-mentioned Ncol and NotI restriction sites, with deletion of the Ncol / NotI fragment, of a cassette containing a marker for resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO: 5.
13. Séquence nucléotidique recombinante comprenant : - une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, choisis parmi des souches de Cephalosporium et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et des souches dActinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, d'Actinoplanes, d'Actinomadura, et de Dactylosporangium, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,13. Recombinant nucleotide sequence comprising: - a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the aforementioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, and Actinomadura, and Dactylosporangium, said promoter region, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des microorganismes, autres que. Streptomyces, .tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoRy. ou sa- séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide, - et/ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés ci-dessus, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- And / or a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms, other than. Streptomyces,. As mentioned above, said phoR y gene. or its derivative sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide, - and / or a nucleotide sequence corresponding to the phoP gene of Streptomyces delimited by the nucleotides located in positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned above, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
14. Séquence nucléotidique recombinante selon la revendication 13 comprenant : - une séquence nucléotidique correspondant à la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces délimitée par les nucléotides situés aux positions 420 à 630 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée de la région promotrice susmentionnée et correspondant à une région promotrice de l'opéron phoR/phoP chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 3, ladite région promotrice, ou sa séquence dérivée, étant modifiée par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,14. Recombinant nucleotide sequence according to claim 13 comprising: - a nucleotide sequence corresponding to the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 420 to 630 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the above-mentioned promoter region and corresponding to a promoter region of the phoR / phoP operon in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 3, said promoter region, or its derivative sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- ou une séquence nucléotidique correspondant au gène phoP de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 1917 à 2587 de la séquence SEQ ID NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoP et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoP susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoP chez des microorganismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la revendication 13, ledit gène phoP, ou sa séquence dérivée, étant modifié par addition et/ou substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide,- or a nucleotide sequence corresponding to the Streptomyces phoP gene delimited by the nucleotides located at positions 1917 to 2587 of the sequence SEQ ID NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoP gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the above-mentioned phoP gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoP gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in claim 13, said phoP gene, or its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide,
- et, le cas échéant, une séquence nucléotidique correspondant au gène phoR de Streptomyces délimité par les nucléotides situés aux positions 632 à 1909 de la séquence SEQ DD NO : 1, ou correspondant à une séquence nucléotidique dérivée du gène phoR et codant pour une protéine ayant un pourcentage d'identité avec la protéine codée par le gène phoR susmentionné d'au moins environ 50%, ladite séquence dérivée correspondant à un gène phoR chez des micro-organismes autres que Streptomyces, tels que mentionnés dans la reyendicatiqn,13.,. ledit,.gèneE>boJ.,,ou,sa séquence dérivée, étant modifié par-addition et/ou , substitution et/ou délétion d'au moins un nucléotide.- and, where appropriate, a nucleotide sequence corresponding to the phoR gene from Streptomyces delimited by the nucleotides located at positions 632 to 1909 of the sequence SEQ DD NO: 1, or corresponding to a nucleotide sequence derived from the phoR gene and coding for a protein having a percentage identity with the protein encoded by the aforementioned phoR gene of at least about 50%, said derived sequence corresponding to a phoR gene in microorganisms other than Streptomyces, as mentioned in the reyendicatiqn, 13., . said,. geneE> boJ. ,, or, its derived sequence, being modified by addition and / or substitution and / or deletion of at least one nucleotide.
15. Séquence nucléotidique recombinante selon la revendication 13 ou 14, comprenant :15. Recombinant nucleotide sequence according to claim 13 or 14, comprising:
- la région promotrice de l'opéron phoR/phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée,- the promoter region of the phoR / phoP operon of Streptomyces lividans, or a derived sequence,
- et/ou le gène phoR de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée,- and / or the phoR gene from Streptomyces lividans, or a derived sequence,
- et/ou le gène phoP de Streptomyces lividans, ou une séquence dérivée, la région promotrice ou les gènes susmentionnés étant modifiés par insertion d'une séquence hétérogène au niveau d'un site de restriction endogène ou exogène déterminé dans la séquence du gène.- And / or the phoP gene of Streptomyces lividans, or a derived sequence, the promoter region or the aforementioned genes being modified by insertion of a heterogeneous sequence at a given endogenous or exogenous restriction site in the gene sequence.
16. Séquence nucléotidique recombinante selon la revendication 15, dans laquelle le promoteur ou les gènes phoR et phoP, sont modifiés par insertion au niveau d'un site de restriction déterminé de ladite séquence, d'une cassette contenant un marqueur, tel qu'un marqueur de résistance à un antibiotique, notamment l'apramycine.16. Recombinant nucleotide sequence according to claim 15, in which the promoter or the phoR and phoP genes are modified by insertion, at a determined restriction site of said sequence, of a cassette containing a marker, such as a marker for resistance to an antibiotic, in particular apramycin.
17. Séquence nucléotidique recombinante selon la revendication 15 ou 16, choisie parmi:17. Recombinant nucleotide sequence according to claim 15 or 16, chosen from:
- la séquence SEQ ID NO : 3, comprenant l'interruption du gène phoR par insertion au niveau du site de restriction Ncol du gène, situé aux positions 1389 à 1394 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance .à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID NO :the sequence SEQ ID NO: 3, comprising the interruption of the phoR gene by insertion at the Ncol restriction site of the gene, located at positions 1389 to 1394 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, of a cassette containing a marker resistance to apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID NO:
3,3
- la séquence SEQ ID NO : 4, comprenant l'interruption du gène phoP par insertion au niveau du site de restriction Notl du gène phoP, situé aux positions 2111 à 2118 de la séquence SEQ ID ΝO : 1, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 2148 et 3920 de la séquence SEQ ID ΝQ : 4,the sequence SEQ ID NO: 4, comprising the interruption of the phoP gene by insertion at the NotI restriction site of the phoP gene, located at positions 2111 to 2118 of the sequence SEQ ID ΝO: 1, of a cassette containing a apramycin resistance marker, and delimited by the amino acids located at positions 2148 and 3920 of the sequence SEQ ID ΝQ: 4,
- la séquence SEQ ID NO : 5, comprenant l'interruption des gènes phoR et phoP par insertion au niveau des sites de restriction Ncol et Notl susmentionnés, avec délétion du fragment Ncol / Notl, d'une cassette contenant un marqueur de résistance à l'apramycine, et délimitée par les acides aminés situés aux positions 1425 et 3626 de la séquence SEQ ID ΝO : 5.- the sequence SEQ ID NO: 5, comprising the interruption of the phoR and phoP genes by insertion at the Ncol and NotI restriction sites mentioned above, with deletion of the Ncol / Notl fragment, of a cassette containing a resistance marker to 'apramycin, and delimited by the amino acids located at positions 1425 and 3626 of the sequence SEQ ID ΝO: 5.
18. Vecteur contenant une séquence nucléotidique recombinante selon l'une des revendications 13 à 17.18. Vector containing a recombinant nucleotide sequence according to one of claims 13 to 17.
19. Souches de micro-organismes producteurs de composés d'intérêt, lesdits microorganismes étant modifiés de manière à ce que l' Opéron phoR/phoP codant un système à deux composants, à savoir une kinase sensorielle codée par phoR, et un régulateur codé par phoP, responsable de l'activation du régulon Pho comprenant un ensemble de gènes impliqués dans la biosynthèse des phosphates chez lesdits micro-organismes, est inactivé.19. Strains of microorganisms producing compounds of interest, said microorganisms being modified so that the operon phoR / phoP encoding a two-component system, namely a sensory kinase encoded by phoR, and a regulator encoded by phoP, responsible for activating the Pho regulon comprising a set of genes involved in the biosynthesis of phosphates in said microorganisms, is inactivated.
20. Souches de micro-organismes selon la revendication 19, lesdites souches étant productrices de composés d'intérêt définis dans la revendication 2. j20. Strains of microorganisms according to claim 19, said strains producing compounds of interest defined in claim 2. j
21. Souches de micro-organismes selon la revendication 19 ou 20, caractérisées en ce qu'elles sont choisies parmi des souches de Cephalosporium et de Pénicillium producteurs de métabolites à activité antibiotique, et des souches dActinomycètes producteurs de métabolites à activité antibiotique choisies parmi les souches de Micromonospora, de Saccharopolyspora, de Streptoverticillium, de Nocardia, de Corynebacterium, d'Actinoplanes, d'Actinomadura, et de Dactylosporangium. 21. Strains of microorganisms according to claim 19 or 20, characterized in that they are chosen from strains of Cephalosporium and Penicillium producing metabolites with antibiotic activity, and strains of Actinomycetes producing metabolites with antibiotic activity chosen from strains of Micromonospora, Saccharopolyspora, Streptoverticillium, Nocardia, Corynebacterium, Actinoplanes, Actinomadura, and Dactylosporangium.
22. Souches de micro-organismes selon l'une des revendications 19 à 21, telles qu'obtenues par transformation desdits micro-organismes avec un vecteur selon la revendication 18.22. Strains of microorganisms according to one of claims 19 to 21, as obtained by transformation of said microorganisms with a vector according to claim 18.
23. Procédé de stimulation de la production de composés d'intérêt, notamment de composés définis dans la revendication 2, par des micro-organismes habituellement utilisés pour la production de ces composés, ledit procédé comprenant la mise en culture de souches de ces micro-organismes transformés telles que définies dans l'une des revendications 19 à 22 dans un milieu de culture approprié. 23. A method of stimulating the production of compounds of interest, in particular of the compounds defined in claim 2, by microorganisms usually used for the production of these compounds, said method comprising culturing strains of these micro- transformed organisms as defined in one of claims 19 to 22 in an appropriate culture medium.
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