JPH0870860A - 変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとその遺伝子及びアミノ酸の製造方法 - Google Patents
変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとその遺伝子及びアミノ酸の製造方法Info
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- JPH0870860A JPH0870860A JP6196778A JP19677894A JPH0870860A JP H0870860 A JPH0870860 A JP H0870860A JP 6196778 A JP6196778 A JP 6196778A JP 19677894 A JP19677894 A JP 19677894A JP H0870860 A JPH0870860 A JP H0870860A
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Abstract
いホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを提供す
る。 【構成】 ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ
のN−末端から625番目のグルタミン酸をリジンに置
換させる変異を有するホスホエノールピルビン酸カルボ
キシラーゼ遺伝子を保持する大腸菌を培養し、アスパラ
ギン酸によって実質的に阻害されないホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼを得、これを保持する微生物
をアミノ酸生産に用いる。
Description
ピルビン酸カルボキシラーゼ、それをコードする遺伝子
及びアミノ酸の製造法に関し、詳しくは、アスパラギン
酸によるフィードバック阻害を解除する変異を有する遺
伝子とその利用に関する。
ーゼは、大部分の細菌や全ての植物に見いだされる酵素
である。本酵素の役割は、アスパラギン酸やグルタミン
酸の生合成および、クエン酸サイクルに回転維持のため
にC4ジカルボン酸を供給することにある。しかし、微
生物を用いたアミノ酸の発酵生産において本酵素が及ぼ
す影響を示した報告は少なく、その重要性は明らかでは
ない(Atushi, Yokota and Isamu, Shiio, Agric. Bio
l. Chem., 52, 455-463 (1988)、Josef, Cremer et a
l., Appl. Environ. Microbiol., 57, 1746-1752 (199
1)、Petra, G. Peters-Weintisch, FEMS Microbiol. Le
tters, 112, 269-274 (1993))。
て細胞に普遍的に存在する化合物であるが、経済的なエ
ネルギー代謝及び物質代謝のために、その生産は厳密に
制御されている。この制御は、主としてフィードバック
制御、すなわち代謝経路の下流における産物が上流の反
応を触媒する酵素の活性を阻害することによる制御であ
り、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼも、活
性発現に様々な調節を受けている。
属、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属細菌の
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼでは、アス
パラギン酸によって活性が阻害される。
産のために種々の技術が開発され、フィードバック制御
に非感受性になった変異株を使用したロイシン、イソロ
イシン、トリプトファン、フェニルアラニン等の醗酵生
産が行われている。しかしながら、アスパラギン酸によ
る阻害に非感受性になったホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼ変異酵素や、これをアスパラギン酸族や
グルタミン酸族のアミノ酸の醗酵生産に利用するという
試みは知られていない。
coli)のホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを
コードする遺伝子である ppc 遺伝子はすでにクローニ
ングされ、塩基配列も決定されている(Fujita,N.,Miw
a,T.,Ishijima,S.,Izui,K. and Katsuki H. J.Biochem.
95,909-916(1984))が、同酵素においてもアスパラギン
酸による阻害が解除された変異体の報告はない。
らなされたものであり、アスパラギン酸によるフィード
バック阻害が実質的に解除されたホスホエノールピルビ
ン酸カルボキシラーゼ及びその遺伝子及びその利用法を
提供することを課題とする。
解決するために鋭意検討を重ねた結果、大腸菌のホスホ
エノールピルビン酸カルボキシラーゼの特定の部位のア
ミノ酸を他のアミノ酸に置換することによって、アスパ
ラギン酸による阻害が実質的に解除されることを見いだ
し、そのような変異酵素をコードする遺伝子を取得する
ことに成功し、本発明を完成させるに至った。
する微生物由来のホスホエノールピルビン酸カルボキシ
ラーゼにおいて、ホスホエノールピルビン酸カルボキシ
ラーゼのアスパラギン酸によるフィードバック阻害を解
除する変異を有することを特徴とする変異型ホスホエノ
ールピルビン酸カルボキシラーゼ、及びこの変異型ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼをコードするD
NA配列である。
るエシェリヒア属又はコリネホルム細菌に属する微生
物、及びこれらの微生物を好適な培地で培養し、この培
地からL−リジン、L−スレオニン、L−メチオニン、
L−イソロイシン、L−グルタミン酸、L−アルギニン
及びL−プロリンから選ばれるアミノ酸を分離すること
を特徴とするアミノ酸の製造方法を提供する。
ールピルビン酸カルボキシラーゼをコードするDNA配
列あるいはこれにプロモーターを含むDNA配列を、単
に「本発明のDNA配列」、「変異遺伝子」あるいはホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子という
ことがある。
ルボキシラーゼ 本発明の変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラ
ーゼ(以下、単に「変異型酵素」ともいう)は、エシェ
リヒア属に属する微生物のホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼにおいて、ホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼのアスパラギン酸によるフィードバック
阻害を解除する変異を有するものである。
ピルビン酸カルボキシラーゼの酵素活性を失わないま
ま、上記フィードバック阻害を実質的に解除するもので
あればどのようなものでもよいが、例えば、その変異を
有する変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラー
ゼをエシェリヒア属に属する微生物の細胞内に存在させ
たときに、下記性質を有する化合物に対する耐性を細胞
に付与する変異が挙げられる;野生型ホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼを産生するエシェリヒア属に
属する微生物に対して生育阻害作用を示し、前記生育阻
害作用はL−グルタミン酸またはL−アスパラギン酸の
存在によって回復され、かつ、野生型ホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼ活性を阻害する。
ン酸カルボキシラーゼのN−末端から 625番目のグルタミン酸をリジンに置換させる変
異、 222番目のアルギニンをヒスチジンに、223番目
のグルタミン酸をリジンに各々置換させる変異、 288番目のセリンをフェニルアラニンに、289番
目のグルタミン酸をリジンに、551番目のメチオニン
をイソロイシンに、804番目のグルタミン酸をリジン
に各々置換させる変異、 867番目のアラニンをスレオニンに置換させる変
異、が挙げられる。
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとして、大腸菌
のホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子か
ら推定されるアミノ酸配列(Fujita,N.,Miwa,T.,Ishiji
ma,S.,Izui,K. and KatsukiH. J.Biochem.95,909-916(1
984))を、配列表配列番号1に示す。
配列によってコードされ、このDNA配列を大腸菌等で
発現させることにより生産される。
する微生物 一方、本発明のDNA配列は、上記変異型酵素をコード
するDNA配列であり、エシェリヒア属に属する微生物
のホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼをコード
するDNA断片において、ホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼのアスパラギン酸によるフィードバック
阻害を解除する変異をコーディング領域内に有する。
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼをコードする
DNA配列、例えば、配列表配列番号1の塩基配列にお
いて、 i) 塩基番号2111〜2113のGAAが、AAA
またはAAGに変換する変異、 ii) 塩基番号902〜904のCGCがCATまたは
CACに、及び905〜907のGAAがAAAまたは
AAGに各々変換する変異、 iii)塩基番号1100〜1102のTCTがTTTま
たはTTCに、1103〜1105のGAAがAAAま
たはAAGに、1889〜1891のATGがATT、
ATCまたはATAに、及び2648〜2650のGA
AがAAAまたはAAGに各々変換する変異 iv) 2837〜2839のGCGがACT、ACC、
ACA、ACGのいずれかに変換する変異 のいずれかを有するDNA配列が挙げられる。
伝子あるいは他の変異を有するホスホエノールピルビン
酸カルボキシラーゼ遺伝子と宿主に適合するベクターD
NAとを連結して得られる組換えDNAを変異処理し、
この組換えDNAによる形質転換体からスクリーニング
することにより得られる。あるいは、野生型酵素を生産
する微生物を変異処理し、変異型酵素を生産する変異株
を創成した後、該変異株から変異型遺伝子をスクリーニ
ングしてもよい。組換えDNAの変異処理には、ヒドロ
キシルアミン等が使用される。また、微生物自体を変異
処理する場合は、通常人工突然変異に用いられている薬
剤あるは方法を用いればよい。
有するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝
子は、エシェリヒア属に属する微生物のホスホエノール
ピルビン酸カルボキシラーゼをコードする遺伝子であれ
ば、いかなるものでもよく、塩基配列が決定されており
クローン化されていることが好ましい。クローン化され
ていない場合には、PCR法等を用いて該遺伝子を含む
DNA断片を増幅単離した後、適当なベクターを用いて
クローン化することができる。
にクローニングされ塩基配列も決定されている、大腸菌
の遺伝子(Fujita,N.,Miwa,T.,Ishijima,S.,Izui,K. an
d Katsuki, H. J.Biochem.95,909-916(1984))が挙げら
れる。この遺伝子のコーディング領域の配列は、配列表
の配列番号1に示したとおりである(塩基番号239〜
2890)。
は、アスパラギン酸のアナログ化合物を用いて行うこと
ができる。アナログ化合物としては、次の性質を有して
いることが好ましい。すなわち、野生型ホスホエノール
ピルビン酸カルボキシラーゼを生産するエシェリヒア属
に属する微生物に対して生育阻害作用を示し、前記生育
阻害作用はL−グルタミン酸又はL−アスパラギン酸の
存在によって回復され、かつ、野生型ホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼ活性を阻害する。
素を生産するエシェリヒア属に属する微生物、例えばエ
シェリヒア・コリHB101の生育の阻害を指標として
選択し、そのアナログ化合物に耐性な変異株をスクリー
ニングすれば、アスパラギン酸によるフィードバック阻
害が解除されたホスホエノールピルビン酸カルボキシラ
ーゼを生産する宿主が得られる可能性が高い。
ゼの阻害剤の一般的な構造として、C4ジカルボン酸構
造をとることが必須であると提唱されている。このよう
な観点から、本発明者は種々の化合物をスクリーニング
した。エシェリヒア・コリHB101をLB培地で前培
養し、DL-2-アミノ-4-ホスホノ酪酸、ブロモコハク酸メ
ソ-2,3-ジブロモコハク酸、2,2-ジフルオロコハク酸、3
-ブロモピルビン酸、α-ケト酪酸、α-ケトアジピン
酸、DL-スレオ-β-ヒドロキシアスパラギン酸、L-アス
パラギン酸-β-メチルエステル、α-メチル-DL-アスパ
ラギン酸、2,3-ジアミノコハク酸又はアスパラギン酸-
β-ヒドラジドを含むM9培地(チアミン 20μg/m
l、Leu、Pro各3μg/ml含む)で本培養し、
経時的に660nmで吸光度を測定することにより、生
育を調べた。
存在するときに、核酸(ウリジン、アデノシン各10m
g/dl)、グルタミン酸、あるいはアスパラギン酸族
のアミノ酸(Asp 0.025%、Met、Thr、Lys各0.1%)の添
加により阻害が回復するか否かを調べた。
ビン酸(3BP)(化1)、アスパラギン酸−β−ヒド
ラジド(AHY)(化2)、DL−スレオ−β−ヒドロ
キシアスパラギン酸(βHA)(化3)を選択した。
育阻害を図1〜3に示す。さらに、上記阻害回復物質を
単独で、あるいは2種類もしくは3種類の混合物として
加えたときの、大腸菌の生育回復を図4〜6に示す。ま
た、対照として、阻害物質非存在下で阻害回復物質を添
加したときの生育を図7に示す。尚、図4〜7中、添加
物1、2、3は、各々核酸、グルタミン酸、あるいはア
スパラギン酸族のアミノ酸を示す。
キシラーゼに対するアナログ化合物による活性阻害を調
べた。Yoshinaga, T., Izui, K. and Katsuki, H., J.
Biochem., 68, 747-750 (1970)に記載の方法に準じて、
酵素活性を測定した。
B101を破砕し、懸濁液を遠心分離して上清を粗酵素
液とした。酵素活性の測定は、2mMホスホエノールピ
ルビン酸カリウム、0.1mM NADH、0.1M ト
リス−酢酸(pH8.5)、1.5Uマレートデヒドロ
ゲナーゼ、及び粗酵素を含む測定系中に、活性に影響す
る事が知られているアセチルコエンザイムAを0.1m
Mの濃度で存在させて、340nmの吸光度の減少を測
定することにより行った。結果を図8に示す。
合物は、大腸菌の生育を阻害し、核酸単独ではこの阻害
を回復できないが、グルタミン酸あるいはアスパラギン
酸族アミノ酸の添加により阻害を回復できることが明ら
かである。したがって、これらのアナログ化合物はホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの選択的な阻害
剤であると推定された。本発明において、後記実施例に
示したように、これら3種の化合物を用いて変異型ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを生産する大腸
菌を選択することに成功している。
遺伝子を有する形質転換体をスクリーニングし、組換え
DNAを回収すれば、その変異型酵素遺伝子が得られ
る。また、微生物自体を変異処理した場合には、上記化
合物を用いて目的とする変異型酵素遺伝子を有する変異
株をスクリーニングし、該株より目的とする変異型酵素
遺伝子を含むDNA断片を単離し、適当なベクターに連
結すれば、その変異型酵素遺伝子が得られる。
ノールピルビン酸カルボキシラーゼをコードするDNA
断片を、適当な宿主−ベクター系を用いて発現させるこ
とによって、変異型酵素を生産させることができる。ま
た、本発明のDNA断片を、宿主染色体DNA内に組み
込むことにより形質転換しても、目的の変異型酵素を産
生できる。
生物、例えば、大腸菌、コリネホルム細菌等が挙げられ
る。コリネホルム細菌は、コリネバクテリウム属細菌、
従来ブレビバクテリウム属に分類されていたが現在コリ
ネバクテリウム属細菌として統合されたブレビバクテリ
ウム属細菌、及びコリネバクテリウム属細菌と非常に近
縁なブレビバクテリウム属細菌を含む。尚、アミノ酸製
造に好適な宿主については、後述する。
ドベクターが好ましく、宿主の細胞内で自立複製可能な
ものが好ましい。宿主が大腸菌の場合には、例えば pUC
19、pUC18、pBR322、pHSG299、pHSG399、RSF1010等が挙
げられる。他にもファージDNAのベクターも利用でき
る。
用できるベクター及びそれを保持する宿主を以下に例示
する。尚、かっこ内に国際寄託機関の寄託番号を示し
た。
ようにして得られる。対数増殖期に集められた細胞をリ
ゾチーム及びSDSを用いて溶菌し、30000×gで
遠心分離して溶解物から得た上澄液にポリエチレングリ
コールを添加し、セシウムクロライド−エチジウムブロ
マイド平衡密度勾配遠心分離により分別精製する。
して得られる組換えベクターで大腸菌を形質転換するに
は、例えば細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透
過性を高める方法(Mandel, M. and Higa, A., J. Mol.
Biol., 53, 159 (1977))等、通常大腸菌の形質転換に
用いられる方法を用いることができる。
ては、上記の細胞を塩化カルシウムで処理する方法、ま
たは細胞がDNAを取込可能な特定の成長時期に取り込
む方法(Duncan, C. H. et al.によるバチルス・ズブチ
リスに関する報告)がある。さらに、プラチミドDNA
を容易に取り込むDNA受容体のプロトプラストまたは
スフェロプラストを成形することによって細菌細胞内に
取り込むことが可能である。これらは、バチルス・ズブ
チリス、アクチノマイセス及び酵母について知られてい
る(Chang, S. et al. Molec. Gen. Genet., 168, 111,
(1979)、Bibbet al., Nature, 274, 398, (1978)、Hin
nen, A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 19
29 (1978))。 その他、特開平2−207791号公報
にコリネホルム細菌の形質転換法が開示されている。
せるには、lac、trp、PL等の微生物内で効率よ
く働くプロモーターを用いてもよく、本発明のDNA配
列がホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子
のプロモーターを含んでいる場合は、これをそのまま用
いてもよい。また、コリネホルム細菌を宿主とする場合
は、公知のブレビバクテリウム属細菌由来のtrpプロ
モーター(特開昭62−244382号公報)等を使用
することもできる。
を自立複製可能なベクターDNAに挿入したものを宿主
に導入し、プラスミドとして宿主に保持させてもよい
が、本発明のDNA配列を、トランスポゾン(Berg,D.
E. and Berg,C.M.,Bio/Technol.,1,417(1983))、Mu
ファージ(特開平2−109985)または相同性組換
え(Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring
Habor Lab.(1972))を用いた方法で微生物の染色体に
組み込んでもよい。また、コリネホルム細菌の染色体に
本発明のDNAを組み込むには、特開平5−7491号
公報に開示される温度感受性プラスミドが利用できる。
質転換された微生物を培養し、このDNA配列を発現さ
せると、変異型酵素が得られる。このようにして得られ
た変異型酵素が、アスパラギン酸によるフィードバック
阻害が解除されているかどうかは、酵素反応系にアスパ
ラギン酸を添加して活性を測定することにより、明かと
なる。
ン酸によるフィードバック阻害が解除された変異酵素を
コードしているので、このDNA配列を有する微生物
を、以下に示すように、アスパラギン酸族やグルタミン
酸族のアミノ酸の効率的な醗酵生産に利用することがで
きる。
保持するエシェリヒア・コリAJ12907、AJ 1
2908、AJ 12909、AJ 12910は、平
成5年8月3日に工業技術院生命工学工業技術研究所
(郵便番号305 日本国茨城県つくば市東一丁目1番
3号)に、各々順にFERM P−13774、FER
M P−13775、FERM P−13776、FER
M P−13777として寄託されており、平成6年7
月11日に、この原寄託からブダペスト条約に基づく国
際寄託へ移管され、受託番号 FERM BP-4734、FERM BP-4
735、FERM BP-4736、FERM BP-4737として寄託されてい
る。
養し、生じたアミノ酸を分離することにより、アミノ酸
を製造することができる。このようなアミノ酸として、
L−リジン、L−スレオニン、L−メチオニン、L−イ
ソロイシン、L−グルタミン酸、L−アルギニン、L−
プロリンが挙げられる。
ミノ酸の製造に使用するのに好適な宿主及び培養法を例
示する。
な宿主 (i)L−リジン製造に好適な宿主 本発明によるL−リジン製造に用いる宿主として、エシ
ェリヒア属細菌、好ましくはL−リジン生産性の大腸菌
が挙げられる。具体的には、リジンアナログに耐性を有
する変異株が例示できる。このリジンアナログは、エシ
ェリヒア属の微生物の増殖を阻害するようなものである
が、その抑制はL−リジンが培地中に共存すれば、全体
的または部分的に解除されるようなものである。例え
ば、オキサリジン、リジンハイドロキサメート、S−
(2−アミノエチル)−システイン(以下、「AEC」
と略記する)、γ−メチルリジン、α−クロロカプロラ
クタム等がある。これらのリジンアナログに耐性を有す
る変異株は、通常の人工変異操作をエシェリヒア属の微
生物に施すことにより得られる。L−リジン製造に用い
る菌株として、具体的には、エシェリヒア・コリ AJ
11442(FERM P−5084として寄託されて
いる。特開昭56−18596号公報第471頁左下欄
参照)が挙げられる。
株が、L−リジン生産菌として用いられており、これら
を本発明に使用することができる。このような人工変異
株としては次のようなものがある。AEC耐性変異株、
その成長にL−ホモセリンのようなアミノ酸を必要とす
る変異株(特公昭48−28078号,特公昭56−6
499号),AECに耐性を示し、更にL−ロイシン、
L−ホモセリン,L−プロリン,L−セリン,L−アル
ギニン,L−アラニン,L−バリン等のアミノ酸を要求
する変異株(米国特許第3708395号及び第382
5472号),DL−α−アミノ−ε−カプロラクタ
ム,α−アミノ−ラウリルラクタム,キノイド,N−ラ
ウロイルロイシンに耐性を示すL−リジン生産変異株,
オキザロ酢酸脱炭酸酵素(デカルボキシラ−ゼ)または
呼吸系酵素の阻害剤に耐性を示すL−リジン生産変異株
(特開昭50−53588号,特開昭50−31093
号,特開昭52−102498号,特開昭53−860
89号,特開昭55−9783号,特開昭55−975
9号,特開昭56−32995号,特開昭56−397
78号,特公昭53−43591号,特公昭53−18
33号),イノシトールまたは酢酸を要求するL−リジ
ン生産変異株(特開昭55−9784号,特開昭56−
8692号),フルオロピルビン酸または34℃以上の
温度に対して感性を示すL−リジン生産変異株(特開昭
55−9783号,特開昭53−86090号)、エチ
レングリコールに耐性を示し、L−リジンを生産するブ
レビバクテリウムまたはコリネバクテリウムの変異株
(米国特許出願第333455号参照)。
細菌としては、次のものが挙げられる。フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 12031 (FERM BP-277) 特
開昭60-62994号公報第525頁左下欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム ATCC39134 特開昭60-62994号
公報第473頁右下欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 3463 (FERM P-1987) 特公
昭51-34477号公報参照 また、以下に示すコリネホルム細菌の野生株も同様に本
発明に使用することができる。
公報参照エシェリヒア・コリ AJ 12349 (FERM P-9574) 特開平2-458号公
報第887頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12351 (FERM P-9576) 特開平2-458号公
報第887頁右下欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12352 (FERM P-9577) 特開平2-458号公
報第888頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11332 (FERM P-4898) 特開平2-458号公
報第889頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12350 (FERM P-9575) 特開平2-458号公
報第889頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12353 (FERM P-9578) 特開平2-458号公
報第889頁右上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12358 (FERM P-9764) 特開平2-458号公
報第890頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 12359 (FERM P-9765) 特開平2-458号公
報第890頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11334 (FERM P-4900) 特公平1-29559号
公報第201頁6欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11333 (FERM P-4899) 特公平1-29559号
公報第201頁6欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11335 (FERM P-4901) 特公平1-29559号
公報第202頁7欄参照
挙げられる。フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 11188 (FERM P-4190) 特
開昭60-87788号公報第473頁右上欄参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム AJ 11682 (FERM BP-118) 特公平2-
31956号公報第230頁8欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 11683 (FERM BP-119) 特公平2-
31956号公報第231頁10欄参照
公報第552頁右上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11458 (FERM P-5176) 特開昭56-35992号
公報第552頁右上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11459 (FERM P-5177) 特開昭56-35992号
公報第552頁右上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11539 (FERM P-5479) 特開昭56-144092
号公報第435頁左下欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11540 (FERM P-5480) 特開昭56-144092
号公報第435頁左下欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11541 (FERM P-5481) 特開昭56-144092
号公報第435頁左下欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11542 (FERM P-5482) 特開昭56-144092
号公報第435頁左下欄参照
61689号公報第524頁左上欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 3860 (FERM P-2800) 特開
昭51-61689号公報第524頁 左上欄参照コリネハ゛クテリウム・アセトアシト゛フィラム AJ 3877 (FERM P-2803) 特開
昭51-61689号公報第524頁左上欄参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム AJ 3876 (FERM P-2802) 特開昭51-
61689号公報第524頁左上欄参照
B4781)(特開平4-330275号公報45段落参照)が、コリ
ネホルム細菌としては、フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 1
2404 (FERM P-10141)(特開平2-42988号公報第603頁左
下欄参照)、フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 12405 (FERM P-10
142)(特開平2-42988号公報第524頁左下欄参照)が挙げ
られる。
る。エシェリヒア・コリ AJ 12628 (FERM P-12380) '93年フランス特
許公開No. 2 680 178号参照エシェリヒア・コリ AJ 12624 (FERM P-12379) '93年フランス特
許公開No. 2 680 178号参照
挙げられる。フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 12745 (FERM BP-2922) 特
開平3-49690号公報第561頁右下欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 12746 (FERM BP-2923) 特
開平3-49690号公報第562頁左上欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 12747 (FERM BP-2924) 特
開平3-49690号公報第562頁左上欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 12748 (FERM BP-2925) 特
開平3-49690号公報第562頁左上欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム ATCC 14067 特開平5-3793号公報第
3頁表1参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム ATCC 21492 特開平5-3793号公報第
3頁表1参照
る。エシェリヒア・コリ AJ 11593 (FERM P-5616) 特開昭57-5693号公
報第468頁左上欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11594 (FERM P-5617) 特開昭57-5693号公
報第468頁右上欄参照
挙げられる。フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 12144 (FERM P-7642) 特公平5-
27388号公報第174頁4欄参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム AJ 12145 (FERM P-7643) 特公平5-
27388号公報第174頁4欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム ATCC 21493 特開平5-3793号公報第
3頁表1参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム ATCC 21659 特開平5-3793号公報第
3頁表1参照
る。エシェリヒア・コリ AJ 11543 (FERM P-5483) 特開昭56-144093号
公報第435頁左下欄参照エシェリヒア・コリ AJ 11544 (FERM P-5484) 特開昭56-144093号
公報第435頁左下欄参照
挙げられる。フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・ラクトファーメンタム AJ 11225 (FERM P-4370) 特
開昭60-87788号公報第473頁左上欄参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 11512 (FERM P-5332) 特公昭62
-36679号公報第185頁2欄 参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 11513 (FERM P-5333) 特公昭62
-36679号公報第185頁2欄 参照フ゛レヒ゛ハ゛クテリウム・フラハ゛ム AJ 11514 (FERM P-5334) 特公昭62
-36679号公報第185頁2欄 参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム AJ 11522 (FERM P-5342) 特公昭62
-36679号公報第185頁2欄 参照コリネハ゛クテリウム・ク゛ルタミクム AJ 11523 (FERM P-5343) 特公昭62
-36679号公報第185頁2欄 参照
養方法と特に変わらない。すなわち、培地としては炭素
源、窒素源、無機イオン、さらに必要に応じてアミノ
酸、ビタミン等の有機微量栄養素を含有する通常のもの
である。
ス、ラクトース等及びこれらを含有する澱粉加水分解
液、ホエイ、糖蜜等が用いられる。窒素源としては、ア
ンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム塩その他が
使用できる。尚、アミノ酸等の栄養要求性変異株を宿主
に使用する場合は、その株が要求するアミノ酸等の栄養
素を培地に適宜加える必要がある。以下に、アミノ酸製
造に用いる培地として、リジン製造用の培地の一例を表
1に示す。尚、炭酸カルシウムは別個に殺菌後、他成分
に添加する。
度を適宜調節しつつ、実質的にアミノ酸の生成蓄積が停
止するまで行われる。こうして培養液中に蓄積されたア
ミノ酸を採取するには、通常の方法を適用できる。
に説明する。
キシラーゼ遺伝子の取得 すでにクローニングされ、塩基配列も決定されているホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子をベク
タープラスミドpBR322のSalI部位に挿入して
得られたプラスミドpS2を用いて、変異型遺伝子の作
製を行った。pS2は、薬剤耐性マーカー遺伝子とし
て、アンピシリン耐性遺伝子を有する(Sabe, H. et a
l., Gene, 31, 279-283, 1984)。
溶液(20μg/ml pS2DNA、0.05M リン
酸ナトリウム(pH6.0)、1mM EDTA、0.4Mヒ
ドロキシルアミン)で、75℃、2時間処理した。ヒド
ロキシルアミン処理は、pHの影響を受けるので、水酸
化ナトリウムでpHを6.0に調整した1Mヒドロキシ
ルアミン・HCl、1mM EDTA溶液80μlと、
0.1M リン酸ナトリウム(pH6.0)、1mM EDT
A溶液100μlと、2μgのpS2DNAを含むTE
(10mM Tris-HCl、1mM EDTA)緩衝液とを混合し、最終
的に水で200μlとした。
ア・コリHB101を形質転換したときに、アンピシリ
ン含有培地での形質転換体の生存率が処理前の0.2%
となる条件である。
ェリヒア・コリHB101を形質転換し、アンピシリン
を含む平板培地に塗布し、約10000コロニーの形質
転換体を得た。これらを液体培地に懸濁し、アスパラギ
ン酸のアナログ化合物である3−ブロモピルビン酸(3
BP)、アスパラギン酸−β−ヒドラジド(AHY)、
DL−スレオ−β−ヒドロキシアスパラギン酸(βH
A)のいずれかを最小阻止濃度付近の濃度で含む平板培
地に、培地1枚あたり103〜105個となるように塗布
し、生育するコロニーを選択した。
00株から、The Journal of Biochemistry, Vol.67, N
o.4, 1970に記載の方法に準じて、各々の生産するホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを粗精製し、ア
ナログ化合物による活性阻害を調べた。酵素活性の測定
は、前記と同様にして行った。
されない変異型酵素を生産する菌株からプラスミドを単
離し、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ欠損
変異株であるエシェリヒア・コリPCR1(Sabe, H. e
t al., Gene, 31, 279-283,1984)に導入し、変異型酵
素を産生することを確認した。
の形質転換体を得た。これらの遺伝子の塩基配列を決定
した結果、2株については同一の変異を有しており、4
種類の変異型遺伝子が得られた。これらを保持する形質
転換体は、AJ 12907、AJ 12908、AJ
12909、AJ 12910と命名され、平成5年8
月3日に工業技術院生命工学工業技術研究所(郵便番号
305 日本国茨城県つくば市東一丁目1番3号)に、
各々順にFERM P−13774、FERMP−13
775、FERM P−13776、FERM P−13
777として寄託されており、平成6年7月11日に、
この原寄託からブダペスト条約に基づく国際寄託へ移管
され、受託番号 FERM BP-4734、FERM BP-4735、FERM BP
-4736、FERM BP-4737として寄託されている。また、こ
れらの保持するプラスミドは、各々順にpBP5、pH
A19、pBP122、pR6と名付けた。各々のプラ
スミドに含まれるホスホエノールピルビン酸カルボキシ
ラーゼ遺伝子が有する変異を、表2に示す。表中の数字
は、配列番号1におけるヌクレオチド番号またはアミノ
酸番号を表す。
は、500μg/mlの3BPを含む培地で、AJ 1
2908は、1000μg/mlのβHAを含む培地
で、AJ12910は、500μg/mlのAHYを含
む培地で選択されたものである。
キシラーゼ 上記4株の形質転換体の産生するホスホエノールピルビ
ン酸カルボキシラーゼについて、アスパラギン酸に対す
る感受性を調べた。これらの菌株は、宿主由来のホスホ
エノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子を欠損して
いるので、産生するホスホエノールピルビン酸カルボキ
シラーゼは、プラスミド由来のものである。
方法(Yoshinaga,T.,Izui,K and Katsuki,H. J.Bioche
m.,68,747-750(1970))に従って調べた。すなわち、活
性測定系中に、活性に影響することが知られているアセ
チルコエンザイムAを0.1mMあるいは1mMの濃度
で存在させて、各形質転換体及びpS2を保持する大腸
菌が産生する酵素の活性を測定したところ、アスパラギ
ン酸に対する感受性は、図9、11のように測定され
た。
なると、野生型の酵素は活性を失うのに対し、本発明の
変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼは、
活性を実質的に保持し続けていることが明らかである。
キシラーゼを導入したエシェリヒア・コリによるL−ス
レオニンの発酵生産 エシェリヒア・コリのスレオニン生産菌としてはB−3
996株(特表平3-501682号公報)が現在知られている
内で最も高い生産能力を持っている。そこで変異型ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの評価を行うに
あたり、B−3996を宿主として用いることにした。
このB−3996株は、Research Institute for Genet
ics and Industrial Microorganism Breeding に、登録
番号 RIA1867 のもとに寄託されている。また評価する
変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとし
てはpBP5を選び、実験に供した。
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを持つプラ
スミドpBP5を、Hanahan(J. Mol. Biol., Vol.106,
p577,(1983))の方法により導入し、形質転換体を分離
した。対照として、野生型ホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼ遺伝子を発現するプラスミドであるpS
2でエシェリヒア・コリB−3996を同様に形質転換
した。
形質転換体を、それぞれ表3の組成の培地20mlを注
入した500ml坂口フラスコに接種して37℃にて4
0時間培養し、L−スレオニンの生産量を調べたとこ
ろ、表4に示す結果を得た。尚、前記培地は、グルコー
スとMgSO4・7H2O、及びそれ以外の成分とに2分
し、KOHでpH7.0 に調整した後に、115℃で10分
間オートクレーブし、これらを混合した後に別殺菌した
CaCO3を30g/l添加した。
NA配列を有する変異型酵素発現プラスミドを保持する
エシェリヒア・コリB−3996は、野生型酵素を発現
するプラスミドを保持するエシェリヒア・コリB−39
96よりもスレオニン生産能が向上した。
キシラーゼを導入したエシェリヒア・コリによるL−グ
ルタミン酸の発酵生産 エシェリヒア・コリ グルタミン酸生産菌としては、特
開平4−11461号公報に示されるエシェリヒア・コ
リAJ 12628が、現在知られている内で最も高い
生産能力を持っている。そこで変異型ホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼを評価するにあたり、AJ
12628を宿主として用いることにした。AJ 12
628株は、通産省工業技術院生命工学工業技術研究所
に登録番号FERM BP−3853のもとに寄託され
ている。また評価する変異型ホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼとしてはpBP5を選び、実験に供し
た。
異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを持つ
プラスミドpBP5を、Hanahan(J. Mol. Biol., Vol.
106,p577,(1983))の方法により導入し、形質転換体を
分離した。同様に、pS2によるエシェリヒア・コリ
AJ 12628の形質転換体を分離した。
異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを持つ
プラスミドpBP5を、Hanahan(J. Mol. Biol., Vol.
106,p577,(1983))の方法により導入し、形質転換体を
分離した。同様に、pS2によるエシェリヒア・コリ
AJ 12628の形質転換体を分離した。
CO3を30g/l添加した。
NA配列を有する変異型酵素発現プラスミドを保持する
エシェリヒア・コリAJ 12628は、野生型酵素を
発現するプラスミドを保持するエシェリヒア・コリAJ
12628よりもグルタミン酸生産能が向上した。
キシラーゼを導入したコリネホルム細菌によるリジンの
生産 変異型遺伝子をコリネホルム細菌に導入して発現させる
ために、ブレビバクテリウム属細菌由来のプロモーター
の取得を行い、変異型遺伝子に連結し、発現型プラスミ
ドを作製した。さらに、これをブレビバクテリウム属細
菌に導入し、L−リジンの製造を行った。
パルトキナーゼ(AK)遺伝子の取得 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム(コリネバ
クテリウム・グルタミカム)野生株ATCC13869株より常
法に従い、染色体DNAを調製した。染色体DNAよりPCR(p
olymerase chain reaction;White,T.J. et al. ;Trend
s Genet., 5,185(1989)参照)によりAK遺伝子を増幅
した。増幅に用いたDNAプライマーはコリネバクテリウ
ム・グルタミカムにおいて既知となっている配列(Mole
cular Microbiology(1991)5(5),1197-1204, Mol.Gen.Ge
net.(1990)224,317-324参照)を基にしてAK遺伝子を
コードする約1643bpの領域を増幅すべく、23merのオリ
ゴヌクレオチド(配列番号2)及び21merのオリゴヌク
レオチド(配列番号3)を合成した。
DNA合成機 model 380Bを使用し、ホスホアミダイト
法(Tetrahedron Letters(1981),22,1859参照)を用い
て、常法に従って合成した。PCR反応は、宝酒造(株)
製DNAサーマルサイクラーPJ2000型を用い、TaqDNAポ
リメラーゼを用い、供給者により指定された方法に従っ
て遺伝子増幅を行なった。
ゲル電気泳動により確認した後、ゲルより切り出した該
断片を常法により精製し、制限酵素NruI(宝酒造(株)
製)及びEcoRI(宝酒造(株)製)にて切断した。遺伝
子断片のクローン化用ベクターにはpHSG399(Takeshit
a, S. et al.;Gene(1987),61,63-74参照)を用いた。pH
SG399を制限酵素SmaI(宝酒造(株)製)及び制限酵素E
coRIにて切断し、増幅したAK遺伝子断片と接続した。
ト(宝酒造(株)製)を用い、指定された方法にて行な
った。この様にしてpHSG399にブレビバクテリウム染色
体より増幅されたAK遺伝子断片の接続されたプラスミ
ドを作製した。野生株であるATCC13869由来のAK遺伝
子を有するプラスミドをp399AKYと命名した。
メンタムのAK遺伝子の塩基配列の決定 AKプラスミドp399AKYを調製し、AK遺伝子の塩基配
列の決定を行なった。塩基配列の決定はサンガーらの方
法(F.Sanger et al :Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 74,54
63(1977)などがある)によった。結果を配列表配列番号
4に記す。同DNA断片は2つのオープン・リーディン
グ・フレームをもち、これらはおのおの、AKのαサブ
ユニットとβサブユニットに対応する。各々のオープン
・リーディング・フレームに対応するアミノ酸配列を、
配列番号4及び配列番号5に示す。
シラーゼ発現型プラスミドの作製 野生型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝
子を保持するプラスミドであるpS2、及び取得した変
異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子
を保持するプラスミドであるpBP5より、ホスホエノ
ールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子を含む約4.4
kbのSalI断片を抽出し、大腸菌に汎用されているプラ
スミドベクターpHSG399のSalIサイトに導入し
た。作製したプラスミドを、野生型をpHS2、変異型
をpHBP5と各々命名した。
リウム中で発現するプラスミドとすべく、ブレビバクテ
リウム中で機能するプロモーター、及びプラスミドの複
製起点の導入を行った。プロモーターとしては、クロー
ン化したAK遺伝子のプロモーター領域と推定される、
塩基配列の1番目のNruIサイトから207番目のApaLI
サイトまでを含む遺伝子断片をp399AKYより抽出し、p
HS2およびpHBP5の構造遺伝子の約60bp手前
にあるAvaIサイトに転写方向が順方向となるよう挿入し
た。
クテリウム中でプラスミドの自律増殖を可能にする遺伝
子断片、すなわちプラスミドの複製起点を導入した。プ
ラスミドの複製起点を含む遺伝子断片は、ブレビバクテ
リウム用ベクターpHC4(特開平5−7491号公報
段落番号10参照、同プラスミドを保持するエシェリヒ
ア・コリAJ 12036は工業技術院微生命工学工業技術研究
所に寄託されており、寄託番号FERM P12215が付されて
いる)より抽出し、両末端の制限酵素部位をリンカーの
導入によりPstIサイトに改変した。
ーターを付加したプラスミドの、ベクター部分であるPs
tIサイトに導入した。構築した発現型ホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼプラスミドを、pS2に由来
する野生型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ
プラスミドをpHS2B、pBP5に由来する変異型ホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼプラスミドを
pHBP5Bと各々命名した。
シラーゼ発現型プラスミドを用いたL−リジンの生産 作成したpHS2B、pHBP5Bを各々ブレビバクテ
リウム・ラクトファーメンタムL−リジン生産菌である
AJ 3463(特公平51-34477号公報参照)に導入し
た。遺伝子の導入は、電気パルスを用いた形質転換法を
用いた(特開平2−207791号公報参照)。宿主及
び形質転換体を表7の組成のリジン生産培地にて72時
間、31.5℃にて振蘯培養を行った。前記培地は、表
に記載の成分のうちCaCO3以外を1lの水に添加
し、KOHを用いてpH8.0に調整後、115℃、15分間オートクレーフ
゛した後、乾熱滅菌したCaCO3をさらに添加して調製
した。培養後の培地中のL−リジンの蓄積量を表8に示
す。
A配列を有する変異型酵素発現プラスミドを保持するブ
レビバクテリウム・ラクトファーメンタム AJ 346
3は、野生型酵素を発現するプラスミドを保持するブレ
ビバクテリウム・ラクトファーメンタム AJ 3463
よりもリジン生産能が向上した。
ノールピルビン酸カルボキシラーゼをコードし、このD
NA配列を保持する微生物は、前記酵素を産生する。
カルボキシラーゼは、アスパラギン酸による活性阻害を
実質的に受けないので、アスパラギン酸により生合成の
調節を受けるアミノ酸の醗酵生産等に利用することがで
きる。
cum) 株名:ATCC13869 配列の特徴:mat peptide 存在位置:217..1482 特徴を決定した方法:S 配列 TCGCGAAGTA GCACCTGTCA CTTTTGTCTC AAATATTAAA TCGAATATCA ATATACGGTC 60 TGTTTATTGG AACGCATCCC AGTGGCTGAG ACGCATCCGC TAAAGCCCCA GGAACCCTGT 120 GCAGAAAGAA AACACTCCTC TGGCTAGGTA GACACAGTTT ATAAAGGTAG AGTTGAGCGG 180 GTAACTGTCA GCACGTAGAT CGAAAGGTGC ACAAAG GTG GCC CTG GTC GTA CAG 234 Met Ala Leu Val Val Gln 1 5 AAA TAT GGC GGT TCC TCG CTT GAG AGT GCG GAA CGC ATT AGA AAC GTC 282 Lys Tyr Gly Gly Ser Ser Leu Glu Ser Ala Glu Arg Ile Arg Asn Val 10 15 20 GCT GAA CGG ATC GTT GCC ACC AAG AAG GCT GGA AAT GAT GTC GTG GTT 330 Ala Glu Arg Ile Val Ala Thr Lys Lys Ala Gly Asn Asp Val Val Val 25 30 35 GTC TGC TCC GCA ATG GGA GAC ACC ACG GAT GAA CTT CTA GAA CTT GCA 378 Val Cys Ser Ala Met Gly Asp Thr Thr Asp Glu Leu Leu Glu Leu Ala 40 45 50 GCG GCA GTG AAT CCC GTT CCG CCA GCT CGT GAA ATG GAT ATG CTC CTG 426 Ala Ala Val Asn Pro Val Pro Pro Ala Arg Glu Met Asp Met Leu Leu 55 60 65 70 ACT GCT GGT GAG CGT ATT TCT AAC GCT CTC GTC GCC ATG GCT ATT GAG 474 Thr Ala Gly Glu Arg Ile Ser Asn Ala Leu Val Ala Met Ala Ile Glu 75 80 85 TCC CTT GGC GCA GAA GCT CAA TCT TTC ACT GGC TCT CAG GCT GGT GTG 522 Ser Leu Gly Ala Glu Ala Gln Ser Phe Thr Gly Ser Gln Ala Gly Val 90 95 100 CTC ACC ACC GAG CGC CAC GGA AAC GCA CGC ATT GTT GAC GTC ACA CCG 570 Leu Thr Thr Glu Arg His Gly Asn Ala Arg Ile Val Asp Val Thr Pro 105 110 115 GGT CGT GTG CGT GAA GCA CTC GAT GAG GGC AAG ATC TGC ATT GTT GCT 618 Gly Arg Val Arg Glu Ala Leu Asp Glu Gly Lys Ile Cys Ile Val Ala 120 125 130 GGT TTT CAG GGT GTT AAT AAA GAA ACC CGC GAT GTC ACC ACG TTG GGT 666 Gly Phe Gln Gly Val Asn Lys Glu Thr Arg Asp Val Thr Thr Leu Gly 135 140 145 150 CGT GGT GGT TCT GAC ACC ACT GCA GTT GCG TTG GCA GCT GCT TTG AAC 714 Arg Gly Gly Ser Asp Thr Thr Ala Val Ala Leu Ala Ala Ala Leu Asn 155 160 165 GCT GAT GTG TGT GAG ATT TAC TCG GAC GTT GAC GGT GTG TAT ACC GCT 762 Ala Asp Val Cys Glu Ile Tyr Ser Asp Val Asp Gly Val Tyr Thr Ala 170 175 180 GAC CCG CGC ATC GTT CCT AAT GCA CAG AAG CTG GAA AAG CTC AGC TTC 810 Asp Pro Arg Ile Val Pro Asn Ala Gln Lys Leu Glu Lys Leu Ser Phe 185 190 195 GAA GAA ATG CTG GAA CTT GCT GCT GTT GGC TCC AAG ATT TTG GTG CTG 858 Glu Glu Met Leu Glu Leu Ala Ala Val Gly Ser Lys Ile Leu Val Leu 200 205 210 CGC AGT GTT GAA TAC GCT CGT GCA TTC AAT GTG CCA CTT CGC GTA CGC 906 Arg Ser Val Glu Tyr Ala Arg Ala Phe Asn Val Pro Leu Arg Val Arg 215 220 225 230 TCG TCT TAT AGT AAT GAT CCC GGC ACT TTG ATT GCC GGC TCT ATG GAG 954 Ser Ser Tyr Ser Asn Asp Pro Gly Thr Leu Ile Ala Gly Ser Met Glu 235 240 245 GAT ATT CCT GTG GAA GAA GCA GTC CTT ACC GGT GTC GCA ACC GAC AAG 1002 Asp Ile Pro Val Glu Glu Ala Val Leu Thr Gly Val Ala Thr Asp Lys 250 255 260 TCC GAA GCC AAA GTA ACC GTT CTG GGT ATT TCC GAT AAG CCA GGC GAG 1050 Ser Glu Ala Lys Val Thr Val Leu Gly Ile Ser Asp Lys Pro Gly Glu 265 270 275 GCT GCC AAG GTT TTC CGT GCG TTG GCT GAT GCA GAA ATC AAC ATT GAC 1098 Ala Ala Lys Val Phe Arg Ala Leu Ala Asp Ala Glu Ile Asn Ile Asp 280 285 290 ATG GTT CTG CAG AAC GTC TCC TCT GTG GAA GAC GGC ACC ACC GAC ATC 1146 Met Val Leu Gln Asn Val Ser Ser Val Glu Asp Gly Thr Thr Asp Ile 295 300 305 310 ACG TTC ACC TGC CCT CGC GCT GAC GGA CGC CGT GCG ATG GAG ATC TTG 1194 Thr Phe Thr Cys Pro Arg Ala Asp Gly Arg Arg Ala Met Glu Ile Leu 315 320 325 AAG AAG CTT CAG GTT CAG GGC AAC TGG ACC AAT GTG CTT TAC GAC GAC 1242 Lys Lys Leu Gln Val Gln Gly Asn Trp Thr Asn Val Leu Tyr Asp Asp 330 335 340 CAG GTC GGC AAA GTC TCC CTC GTG GGT GCT GGC ATG AAG TCT CAC CCA 1290 Gln Val Gly Lys Val Ser Leu Val Gly Ala Gly Met Lys Ser His Pro 345 350 355 GGT GTT ACC GCA GAG TTC ATG GAA GCT CTG CGC GAT GTC AAC GTG AAC 1338 Gly Val Thr Ala Glu Phe Met Glu Ala Leu Arg Asp Val Asn Val Asn 360 365 370 ATC GAA TTG ATT TCC ACC TCT GAG ATC CGC ATT TCC GTG CTG ATC CGT 1386 Ile Glu Leu Ile Ser Thr Ser Glu Ile Arg Ile Ser Val Leu Ile Arg 375 380 385 390 GAA GAT GAT CTG GAT GCT GCT GCA CGT GCA TTG CAT GAG CAG TTC CAG 1434 Glu Asp Asp Leu Asp Ala Ala Ala Arg Ala Leu His Glu Gln Phe Gln 395 400 405 CTG GGC GGC GAA GAC GAA GCC GTC GTT TAT GCA GGC ACC GGA CGC TAA 1482 Leu Gly Gly Glu Asp Glu Ala Val Val Tyr Ala Gly Thr Gly Arg 410 415 420 421 AGTTTTAAAG GAGTAGTTTT ACAATGACCA CCATCGCAGT TGTTGGTGCA ACCGGCCAGG 1542 TCGGCCAGGT TATGCGCACC CTTTTGGAAG AGCGCAATTT CCCAGCTGAC ACTGTTCGTT 1602 TCTTTGCTTC CCCGCGTTCC GCAGGCCGTA AGATTGAATT C 1643
cum) 株名:ATCC13869 配列の特徴:mat peptide 存在位置:964..1482 特徴を決定した方法:S 配列 TCGCGAAGTA GCACCTGTCA CTTTTGTCTC AAATATTAAA TCGAATATCA ATATACGGTC 60 TGTTTATTGG AACGCATCCC AGTGGCTGAG ACGCATCCGC TAAAGCCCCA GGAACCCTGT 120 GCAGAAAGAA AACACTCCTC TGGCTAGGTA GACACAGTTT ATAAAGGTAG AGTTGAGCGG 180 GTAACTGTCA GCACGTAGAT CGAAAGGTGC ACAAAGGTGG CCCTGGTCGT ACAGAAATAT 240 GGCGGTTCCT CGCTTGAGAG TGCGGAACGC ATTAGAAACG TCGCTGAACG GATCGTTGCC 300 ACCAAGAAGG CTGGAAATGA TGTCGTGGTT GTCTGCTCCG CAATGGGAGA CACCACGGAT 360 GAACTTCTAG AACTTGCAGC GGCAGTGAAT CCCGTTCCGC CAGCTCGTGA AATGGATATG 420 CTCCTGACTG CTGGTGAGCG TATTTCTAAC GCTCTCGTCG CCATGGCTAT TGAGTCCCTT 480 GGCGCAGAAG CTCAATCTTT CACTGGCTCT CAGGCTGGTG TGCTCACCAC CGAGCGCCAC 540 GGAAACGCAC GCATTGTTGA CGTCACACCG GGTCGTGTGC GTGAAGCACT CGATGAGGGC 600 AAGATCTGCA TTGTTGCTGG TTTTCAGGGT GTTAATAAAG AAACCCGCGA TGTCACCACG 660 TTGGGTCGTG GTGGTTCTGA CACCACTGCA GTTGCGTTGG CAGCTGCTTT GAACGCTGAT 720 GTGTGTGAGA TTTACTCGGA CGTTGACGGT GTGTATACCG CTGACCCGCG CATCGTTCCT 780 AATGCACAGA AGCTGGAAAA GCTCAGCTTC GAAGAAATGC TGGAACTTGC TGCTGTTGGC 840 TCCAAGATTT TGGTGCTGCG CAGTGTTGAA TACGCTCGTG CATTCAATGT GCCACTTCGC 900 GTACGCTCGT CTTATAGTAA TGATCCCGGC ACTTTGATTG CCGGCTCTAT GGAGGATATT 960 CCT GTG GAA GAA GCA GTC CTT ACC GGT GTC GCA ACC GAC AAG TCC GAA 1008 Met Glu Glu Ala Val Leu Thr Gly Val Ala Thr Asp Lys Ser Glu 1 5 10 15 GCC AAA GTA ACC GTT CTG GGT ATT TCC GAT AAG CCA GGC GAG GCT GCC 1056 Ala Lys Val Thr Val Leu Gly Ile Ser Asp Lys Pro Gly Glu Ala Ala 20 25 30 AAG GTT TTC CGT GCG TTG GCT GAT GCA GAA ATC AAC ATT GAC ATG GTT 1104 Lys Val Phe Arg Ala Leu Ala Asp Ala Glu Ile Asn Ile Asp Met Val 35 40 45 CTG CAG AAC GTC TCC TCT GTG GAA GAC GGC ACC ACC GAC ATC ACG TTC 1152 Leu Gln Asn Val Ser Ser Val Glu Asp Gly Thr Thr Asp Ile Thr Phe 50 55 60 ACC TGC CCT CGC GCT GAC GGA CGC CGT GCG ATG GAG ATC TTG AAG AAG 1200 Thr Cys Pro Arg Ala Asp Gly Arg Arg Ala Met Glu Ile Leu Lys Lys 65 70 75 CTT CAG GTT CAG GGC AAC TGG ACC AAT GTG CTT TAC GAC GAC CAG GTC 1248 Leu Gln Val Gln Gly Asn Trp Thr Asn Val Leu Tyr Asp Asp Gln Val 80 85 90 95 GGC AAA GTC TCC CTC GTG GGT GCT GGC ATG AAG TCT CAC CCA GGT GTT 1296 Gly Lys Val Ser Leu Val Gly Ala Gly Met Lys Ser His Pro Gly Val 100 105 110 ACC GCA GAG TTC ATG GAA GCT CTG CGC GAT GTC AAC GTG AAC ATC GAA 1344 Thr Ala Glu Phe Met Glu Ala Leu Arg Asp Val Asn Val Asn Ile Glu 115 120 125 TTG ATT TCC ACC TCT GAG ATC CGC ATT TCC GTG CTG ATC CGT GAA GAT 1392 Leu Ile Ser Thr Ser Glu Ile Arg Ile Ser Val Leu Ile Arg Glu Asp 130 135 140 GAT CTG GAT GCT GCT GCA CGT GCA TTG CAT GAG CAG TTC CAG CTG GGC 1440 Asp Leu Asp Ala Ala Ala Arg Ala Leu His Glu Gln Phe Gln Leu Gly 145 150 155 GGC GAA GAC GAA GCC GTC GTT TAT GCA GGC ACC GGA CGC TAAAGTTTTAA 1490 Gly Glu Asp Glu Ala Val Val Tyr Ala Gly Thr Gly Arg 160 165 170 172 AGGAGTAGTT TTACAATGAC CACCATCGCA GTTGTTGGTG CAACCGGCCA GGTCGGCCAG 1550 GTTATGCGCA CCCTTTTGGA AGAGCGCAAT TTCCCAGCTG ACACTGTTCG TTTCTTTGCT 1610 TCCCCGCGTT CCGCAGGCCG TAAGATTGAA TTC 1643
図。
阻害を示す図。
酸による生育阻害を示す図。
の効果を示す図。
害回復物質の効果を示す図。
酸に対する阻害回復物質の効果を示す図。
ルボキシラーゼ活性に対する阻害を示す図。
シラーゼのアスパラギン酸による阻害を示す図。
キシラーゼのアスパラギン酸による阻害を示す図。
Claims (12)
- 【請求項1】 エシェリヒア属に属する微生物由来のホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼにおいて、ホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼのアスパラギ
ン酸によるフィードバック阻害を解除する変異を有する
ことを特徴とする変異型ホスホエノールピルビン酸カル
ボキシラーゼ。 - 【請求項2】 エシェリヒア属に属する微生物の細胞内
に存在させたときに、下記性質を有する化合物に対する
耐性を細胞に付与することを特徴とする請求項1記載の
変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ;前
記微生物の野生株に対して生育阻害作用を示し、 前記生育阻害作用はL−グルタミン酸又はL−アスパラ
ギン酸の存在によって回復され、かつ、 野生型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ活性
を阻害する。 - 【請求項3】 前記化合物が、3−ブロモピルビン酸、
アスパラギン酸−β−ヒドラジド、DL−スレオ−β−
ヒドロキシアスパラギン酸から選ばれることを特徴とす
る請求項2記載の変異型ホスホエノールピルビン酸カル
ボキシラーゼ。 - 【請求項4】 前記変異が、ホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼのN−末端から625番目のグルタミ
ン酸をリジンに置換させる変異であることを特徴とする
請求項1記載の変異型ホスホエノールピルビン酸カルボ
キシラーゼ。 - 【請求項5】 前記変異が、ホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼのN−末端から222番目のアルギニ
ンをヒスチジンに、223番目のグルタミン酸をリジン
に各々置換させる変異であることを特徴とする請求項1
記載の変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラー
ゼ。 - 【請求項6】 前記変異が、ホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼのN−末端から288番目のセリンを
フェニルアラニンに、289番目のグルタミン酸をリジ
ンに、551番目のメチオニンをイソロイシンに、80
4番目のグルタミン酸をリジンに各々置換させる変異で
あることを特徴とする請求項1記載の変異型ホスホエノ
ールピルビン酸カルボキシラーゼ。 - 【請求項7】 前記変異が、ホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼのN−末端から867番目のアラニン
をスレオニンに置換させる変異であることを特徴とする
請求項1記載の変異型ホスホエノールピルビン酸カルボ
キシラーゼ。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の変
異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼをコー
ドするDNA断片。 - 【請求項9】 請求項8記載のDNA断片が染色体DN
A内に組み込まれて形質転換されたエシェリヒア属また
はコリネホルム細菌に属する微生物。 - 【請求項10】 請求項8記載のDNA断片とエシェリ
ヒア属細菌またはコリネホルム細菌の細胞内で自律複製
可能なベクターDNAとを連結してなる組換えDNA。 - 【請求項11】 請求項10記載の組換えDNAで形質
転換されたエシェリヒア属またはコリネホルム細菌に属
する微生物。 - 【請求項12】 請求項9又は11に記載の微生物を好
適な培地で培養し、この培地からL−リジン、L−スレ
オニン、L−メチオニン、L−イソロイシン、L−グル
タミン酸、L−アルギニン及びL−プロリンから選ばれ
るアミノ酸を分離することを特徴とするアミノ酸の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19677894A JP3680324B2 (ja) | 1993-08-24 | 1994-08-22 | 変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとその遺伝子及びアミノ酸の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5-209776 | 1993-08-24 | ||
JP6-153876 | 1994-07-05 | ||
JP15387694 | 1994-07-05 | ||
JP19677894A JP3680324B2 (ja) | 1993-08-24 | 1994-08-22 | 変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとその遺伝子及びアミノ酸の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0870860A true JPH0870860A (ja) | 1996-03-19 |
JP3680324B2 JP3680324B2 (ja) | 2005-08-10 |
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ID=27320551
Family Applications (1)
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JP19677894A Expired - Fee Related JP3680324B2 (ja) | 1993-08-24 | 1994-08-22 | 変異型ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼとその遺伝子及びアミノ酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3680324B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007532114A (ja) * | 2004-04-09 | 2007-11-15 | ジェネンコー・インターナショナル・インク | バチルスにおけるpckA修飾および増強されたタンパク質発現 |
WO2020208842A1 (ja) | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Green Earth Institute 株式会社 | 遺伝子組換え微生物及びこれを用いた目的物質の生産方法 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19677894A patent/JP3680324B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
JP2007532114A (ja) * | 2004-04-09 | 2007-11-15 | ジェネンコー・インターナショナル・インク | バチルスにおけるpckA修飾および増強されたタンパク質発現 |
WO2020208842A1 (ja) | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Green Earth Institute 株式会社 | 遺伝子組換え微生物及びこれを用いた目的物質の生産方法 |
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JP3680324B2 (ja) | 2005-08-10 |
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