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JPH089985A - Production of thiamine diphosphoric acid - Google Patents

Production of thiamine diphosphoric acid

Info

Publication number
JPH089985A
JPH089985A JP6150847A JP15084794A JPH089985A JP H089985 A JPH089985 A JP H089985A JP 6150847 A JP6150847 A JP 6150847A JP 15084794 A JP15084794 A JP 15084794A JP H089985 A JPH089985 A JP H089985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
thiamine
microorganism
genus
paracoccus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6150847A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Iida
章博 飯田
Sadao Teshiba
貞夫 手柴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd filed Critical Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Priority to JP6150847A priority Critical patent/JPH089985A/en
Publication of JPH089985A publication Critical patent/JPH089985A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To efficiently obtain the subject compound as a coenzyme-type vitamin B1 useful as nutrient agent, medicine, etc., by reacting thiamine with ATP in the presence of a microorganism of the genus Paracoccus capable of producing thiamine diphosphoric acid from thiamine and ATP. CONSTITUTION:Thiamine is made to react with ATP in an aqueous medium in the presence of a microbial cell, cultured liquid or their treated material of a microorganism belonging to the genus Paracoccus (e.g. Paracoccus dinitrificans ATCC 19367) or a microorganism derived from a strain belonging to the genus Paracoccus, having a transduced recombinant DNA containing a DNA fraction-carrying genes concerning thiamine diphosphoric acid synthesis, where the microorganism, etc., are effective as a catalyst for the reaction producing thiamine diphosphoric acid from thiamine and ATP. After the reaction, the product is separated from the reaction liquid to obtain the objective thiamine diphosphoric acid of the coenzyme-type thiamine (vitamin B1) useful as a nutrient preparation, a raw material for medicine, etc., a biochemical reagent, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はチアミン二リン酸(以
下、TPPと略す)の製造法に関する。TPPはチアミ
ン(ビタミンB1)の補酵素型であり、栄養剤原料、各
種医薬品原料としての用途がある。また、生化学試薬と
しても重要な物質である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing thiamine diphosphate (hereinafter abbreviated as TPP). TPP is a coenzyme type of thiamine (vitamin B 1 ) and has uses as a raw material for nutrients and various raw materials for pharmaceuticals. It is also an important substance as a biochemical reagent.

【0002】[0002]

【従来の技術】TPPの製造方法としては、チアミンを
化学的にリン酸化する方法が多数知られている[英国特
許687673号、Journal of the American Chemical Socie
ty 60,2263 (1938)、同誌 63, 1160 (1941)、特公昭49-
14751号公報など]。また、チアミンキナーゼ、チアミ
ン一リン酸キナーゼの2種類の酵素を利用して、酵素反
応によりチアミンをリン酸化する方法も報告されている
[特開平3-210190号公報]。
2. Description of the Related Art As a method for producing TPP, there are many known methods for chemically phosphorylating thiamine [British Patent No. 687673, Journal of the American Chemical Societies].
ty 60 , 2263 (1938), same magazine 63 , 1160 (1941), Japanese Examined Sho 49-
No. 14751, etc.]. Further, a method for phosphorylating thiamine by an enzymatic reaction using two kinds of enzymes, thiamin kinase and thiamine monophosphate kinase, has also been reported [JP-A-3-210190].

【0003】しかしながら、化学的な合成法を用いた場
合には、目的物以外の各種リン酸エステルの混合物が生
成するため、複雑な精製工程を必要とし、収率が極めて
低くなり、チアミンキナーゼ、チアミン一リン酸キナー
ゼの2種類の酵素を利用した場合には、両酵素の反応至
適条件の違いから、チアミン一リン酸が副生し、収率も
低くなり、いずれも工業化が困難である。
However, when the chemical synthesis method is used, a mixture of various phosphoric acid esters other than the desired product is produced, so that a complicated purification step is required, the yield is extremely low, and thiamine kinase, When two kinds of enzymes, thiamin monophosphate kinase, are used, thiamine monophosphate is by-produced due to the difference in the optimal reaction conditions of both enzymes, the yield is low, and both are difficult to industrialize. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一段
階の酵素反応によりチアミンからTPPを工業的に効率
良く製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for industrially and efficiently producing TPP from thiamine by a one-step enzymatic reaction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、パラコ
ッカス(Paracoccus)属に属する微生物、またはパラコッ
カス(Paracoccus)属に属する微生物に由来しチアミン二
リン酸の合成に関与する遺伝情報を担うDNA断片を含
む組換え体DNAを保有する微生物であり、かつチアミ
ンとアデノシン−5’−三リン酸とからチアミン二リン
酸を生成する反応を触媒する活性を有する微生物の菌
体、培養液またはそれらの処理物の存在下、該培養物中
もしくは水性媒体中でチアミンとアデノシン−5’−三
リン酸(以下、ATPと略す)とを反応させ、該培養物
中もしくは水性媒体中より生成したTPPを採取するこ
とを特徴とするTPPの製造法を提供することができ
る。
According to the present invention, a microorganism belonging to the genus Paracoccus , or a DNA derived from a microorganism belonging to the genus Paracoccus, which carries the genetic information involved in the synthesis of thiamin diphosphate Microorganisms having a recombinant DNA containing a fragment, and having the activity of catalyzing the reaction of producing thiamine diphosphate from thiamine and adenosine-5'-triphosphate, the culture medium, or those In the presence of the treated product, thiamine and adenosine-5'-triphosphate (hereinafter abbreviated as ATP) are reacted in the culture or in an aqueous medium to produce TPP produced in the culture or in the aqueous medium. It is possible to provide a method for producing TPP, which comprises collecting

【0006】パラコッカス(Paracoccus)属に属する微生
物としては、チアミンとATPとからTPPを生成する
反応を触媒することができる微生物であればいずれの微
生物でも使用できる。具体的な例としてはパラコッカス
・デニトリフィカンス(Paracoccus denitrificans) A
TCC19367株をあげることができる。組換え体D
NAを保有する微生物としては、パラコッカス(Paracoc
cus)属に属する微生物由来のチアミン二リン酸の合成に
関与する遺伝情報を担うDNA断片をベクターに組み込
んで得られる組換え体DNAで宿主微生物を形質転換す
ることによって得られる微生物があげられる。
As a microorganism belonging to the genus Paracoccus, any microorganism can be used as long as it can catalyze the reaction of producing TPP from thiamine and ATP. As a specific example, Paracoccus denitrificans A
The TCC19367 strain can be mentioned. Recombinant D
As a microorganism having NA, Paracoc
A microorganism obtained by transforming a host microorganism with a recombinant DNA obtained by incorporating into a vector a DNA fragment that carries the genetic information involved in the synthesis of thiamine diphosphate derived from a microorganism belonging to the genus ( cus ).

【0007】DNA断片としては、配列番号1で表され
るアミノ酸をコードするDNA、配列番号2または配列
番号3で表されるDNAおよびこれらにハイブリダイズ
するDNAをあげることができる。本発明で用いられる
宿主微生物としては、組換え体DNA取り込み能を有
し、tpk遺伝子を発現できる微生物であればいずれでも
よく、エッシェリヒア(Escherichia)属、エンテロバク
ター(Enterobacter)属、シュードモナス(Pseudomonas)
属、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属あるいは
ブレビバクテリウム(Brevibacterium)属などに属する微
生物があげられる。好適にはエッシェリヒア・コリ(Esc
herichia coli)K−12株系統のLE392株をあげる
ことができる。本発明で用いられるベクターとしては、
エッシェリヒア(Escherichia)属、エンテロバクター(En
terobacter)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、コリ
ネバクテリウム(Corynebacterium)属あるいはブレビバ
クテリウム(Brevibacterium)属などに属する微生物中で
自立複製できるものであれば、ファージ・ベクター、プ
ラスミド・ベクターなどいずれでも用いることができ
る。好適にはpBR322[F.Bolivarら; Gene, 2, 95
(1977)]、pUC19[C.Yanisch-Perronら; Gene, 3
3, 103 (1985)]などをあげることができる。
Examples of the DNA fragment include a DNA encoding the amino acid represented by SEQ ID NO: 1, a DNA represented by SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 3 and a DNA hybridizing to these. The host microorganism used in the present invention may be any microorganism having recombinant DNA uptake ability and capable of expressing the tpk gene, such as Escherichia ( Escherichia ) genus, Enterobacter ( Enterobacter ) genus, Pseudomonas ( Pseudomonas )
Genus Corynebacterium (Corynebacterium) genus or Brevibacterium (Brevibacterium) a microorganism belonging to the genus belonging to and the like. Preferably Escherichia coli ( Esc
The LE392 strain of the herichia coli ) K-12 strain can be mentioned. The vector used in the present invention includes
The genus Escherichia , Enterobacter ( En
Terobacter) genus Pseudomonas (Pseudomonas) genus, so long as it is autonomously replicable in Corynebacterium (Corynebacterium) genus or Brevibacterium (Brevibacterium) genus microorganisms belonging to such use any phage vectors, plasmid vectors, etc. be able to. Preferably pBR322 [F. Bolivar et al; Gene, 2 , 95
(1977)], pUC19 [C. Yanisch-Perron et al; Gene, 3].
3 , 103 (1985)] and the like.

【0008】tpk遺伝子DNA断片とベクターDNAと
の組換え体DNAは試験管内で両DNAを同一切断末端
を与える制限酵素で切断した後、DNAリガーゼで連結
反応を行うことによって種々の組換え体混成物と共に得
ることができる。得られた組換え体混成物を用いて、宿
主微生物を形質転換し、tpk遺伝子DNA断片を含む組
換え体DNAを保有する形質転換株を選択し、その株よ
り組換え体DNAを取得することができる。
Recombinant DNA of tpk gene DNA fragment and vector DNA is cleaved in a test tube with a restriction enzyme which gives the same cut ends, and then ligated with DNA ligase to prepare various recombinant hybrids. Can be obtained with things. Using the obtained recombinant hybrid product, a host microorganism is transformed, a transformant strain carrying a recombinant DNA containing a tpk gene DNA fragment is selected, and a recombinant DNA is obtained from the strain. You can

【0009】形質転換法としては公知の方法、〔T.Mani
atis et al.; モレキュラー・クローニング(Molecular
Cloning), コールド スプリング ハーバー ラボラト
リー(1982)、S.Cohen et al.; プロシーディング・オ
ブ・ナショナル・アカデミィ・サイエンス(Proc. Natl.
Acad. Sci.) USA,69, 2110 (1972)〕などに従って行う
ことができる。
As a transformation method, a known method [T. Mani
atis et al .; Molecular Cloning (Molecular
Cloning), Cold Spring Harbor Laboratory (1982), S. Cohen et al .; Proceeding of National Academic Science (Proc. Natl.
Acad. Sci.) USA, 69 , 2110 (1972)] and the like.

【0010】tpk遺伝子DNA断片を含む組換え体DN
Aを保有する形質転換株の選択法としては、直接形質転
換株の該酵素活性を測定する方法もあるが、より効率的
方法としてTPPの合成に関与する遺伝子に変異を生じ
た突然変異株を利用し、TPP要求性を相補する形質転
換株を取得することにより得ることができる。得られた
形質転換株を含め微生物の有するチアミンピロホスホキ
ナーゼ活性は以下の方法により測定する。
Recombinant DN containing tpk gene DNA fragment
As a method for selecting a transformant carrying A, there is a method of directly measuring the enzyme activity of the transformant, but a more efficient method is to use a mutant strain having a mutation in a gene involved in TPP synthesis. It can be obtained by obtaining a transformant complementing the TPP auxotrophy. The thiamine pyrophosphokinase activity possessed by the microorganism including the obtained transformant is measured by the following method.

【0011】測定に供する微生物として形質転換株を用
いる場合には、LB液体培地〔バクトトリプトン(ディ
フコ社製)10g、酵母エキス(ディフコ社製)5g、
NaCl 5gを水1リットルに含み、pH7.2に調
整した培地〕にアンピシリン75μg/ml添加した培
地(以後、LBAp液体培地と略す)3mlに、それ以
外の微生物ではLB液体培地3mlに、1白金耳接種
し、30℃で一晩振盪培養する。この培養液0.8ml
を同組成の液体培地40mlに接種し、パラコッカス(P
aracoccus)属に属する微生物の場合には30℃で、それ
以外の微生物では37℃で20時間振盪培養したのち遠
心分離により菌体を分離する。この菌体に、50mM
リン酸緩衝液(pH7.0)を200mg/mlの菌体
濃度となるように添加し、懸濁後、超音波処理により菌
体を破砕する。破砕菌体を遠心分離により除去した後の
上清画分を粗酵素液として活性測定に用いる。粗酵素液
5〜600μlに反応用緩衝液〔100mM トリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタン(以下、トリスと略
す)、10mM MgSO4・7H20、10mM AT
P、10mM チアミンを含み、塩酸でpH9.0に調
整した緩衝液〕を添加し1mlとした後、40℃にて静
置し、チアミンからのTPP生成反応を行う。経時的
(30、60、90および120分)に反応液より10
0μl採取し、0.2N HClを100μl添加後、
100℃、2分間煮沸し遠心分離後上清画分を適宜希釈
し、生成されたTPPを、高速液体クロマトグラフィー
(以後、HPLCと略す)を用い定量する。
When a transformant is used as the microorganism to be measured, LB liquid medium [Bactotryptone (manufactured by Difco) 10 g, yeast extract (manufactured by Difco) 5 g,
To a medium (hereinafter, abbreviated as LBAp liquid medium) added with 75 μg / ml of ampicillin to 3 ml of a medium containing 5 g of NaCl in 1 liter of water and adjusted to pH 7.2, and 3 ml of LB liquid medium for other microorganisms, 1 platinum was added. Ear inoculate and shake culture at 30 ° C. overnight. 0.8 ml of this culture
40 ml of liquid medium of the same composition was inoculated with paracoccus ( P
A microorganism belonging to the genus aracoccus ) is cultured at 30 ° C. for 30 minutes at 37 ° C. with shaking, and then the microorganism is separated by centrifugation. 50mM to this cell
Phosphate buffer (pH 7.0) is added so that the bacterial cell concentration becomes 200 mg / ml, and after suspension, the bacterial cells are crushed by ultrasonic treatment. The supernatant fraction after removing the disrupted cells by centrifugation is used as a crude enzyme solution for activity measurement. Reaction buffer to the crude enzyme solution 5~600μl [100mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane (hereinafter, abbreviated as Tris), 10mM MgSO 4 · 7H 2 0,10mM AT
Buffer solution containing P, 10 mM thiamine and adjusted to pH 9.0 with hydrochloric acid] to make 1 ml, and allowed to stand at 40 ° C. to carry out TPP production reaction from thiamine. 10 from the reaction mixture over time (30, 60, 90 and 120 minutes)
After collecting 0 μl and adding 100 μl of 0.2N HCl,
After boiling at 100 ° C. for 2 minutes and centrifugation, the supernatant fraction is appropriately diluted, and the TPP produced is quantified by high performance liquid chromatography (hereinafter abbreviated as HPLC).

【0012】HPLCでの分析条件は以下のとおりであ
る。 HPLC分析条件: 1)カラム :Inertosil ODS-2 (GLサイエンス社
製) 2)移動相 :50mM KH2PO4 (10N KOHでpH
6.0に調整) 3)カラム温度:35℃ 4)流速 :1ml/min 5)サンプル量:20μl 6)検出 :254nm 紫外部吸収 なお、1分間に1μmolのTPPを精製する酵素活性を
1単位とする。
The analytical conditions by HPLC are as follows. HPLC analysis conditions: 1) Column: Inertosil ODS-2 (GL Science) 2) Mobile phase: 50 mM KH 2 PO 4 (pH with 10N KOH)
Adjusted to 6.0) 3) Column temperature: 35 ° C. 4) Flow rate: 1 ml / min 5) Sample amount: 20 μl 6) Detection: 254 nm Ultraviolet absorption In addition, the enzyme activity for purifying 1 μmol of TPP per minute is 1 unit. .

【0013】得られた形質転換株の培養は、炭素源、窒
素源、無機物、アミノ酸、ビタミンなどを含有する通常
の合成培地または天然培地を用い、好気的条件下で温
度、pHなどを調節しつつ行われる。培地に用いる炭素
源としては、例えばグルコース、フラクトース、シュク
ロース、マルトース、糖蜜、廃糖蜜、白糠、キャッサ
バ、バガス、澱粉加水分解物などの炭水化物、エタノー
ル、グリセリン、ソルビトールなどのアルコール類、ピ
ルビン酸、乳酸、酢酸、クエン酸などの有機酸、グルタ
ミン酸、メチオニン、リジンなどのアミノ酸など、該微
生物が資化可能なものであればいずれでも使用できる。
これらの使用濃度は0.5〜30%が望ましい。
For the culture of the obtained transformant, an ordinary synthetic medium or natural medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, an amino acid, a vitamin and the like is used, and the temperature, pH and the like are adjusted under aerobic conditions. It is done while doing. Examples of the carbon source used in the medium include glucose, fructose, sucrose, maltose, molasses, molasses, white rice bran, cassava, bagasse, carbohydrates such as starch hydrolysate, ethanol, glycerin, alcohols such as sorbitol, pyruvic acid, Any organic acid such as lactic acid, acetic acid and citric acid, and amino acids such as glutamic acid, methionine and lysine can be used as long as the microorganism can assimilate.
The use concentration of these is preferably 0.5 to 30%.

【0014】窒素源としては、アンモニア、塩化アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸ア
ンモニウムなどの各種無機および有機アンモニウム塩、
グルタミン酸、グルタミン、メチオニンなどのアミノ
酸、あるいはペプトン、NZアミン、コーン・スティー
プ・リカー、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解
物、フィッシュミールあるいはその消化物などの含窒素
有機物などの種々の物が使用できる。これらの使用濃度
は0.5〜10%が好適である。
As the nitrogen source, various inorganic and organic ammonium salts such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and ammonium acetate,
Amino acids such as glutamic acid, glutamine and methionine, or various substances such as peptone, NZ amine, corn steep liquor, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, nitrogen-containing organic substances such as fish meal and its digested products are used. it can. The use concentration of these is preferably 0.5 to 10%.

【0015】無機物としては、リン酸二水素カリウム、
リン酸一水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナト
リウム、塩化カルシウム、塩化鉄、硫酸銅、塩化マンガ
ン、モリブデン酸アンモニウム、硫酸亜鉛などを用いる
ことができる。用いる微生物がビタミン、アミノ酸、ミ
ネラル、核酸など特定の栄養物質を生育に要求する場合
は培地にこれらの物質を適当量添加する。
As the inorganic substance, potassium dihydrogen phosphate,
Sodium monohydrogen phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, iron chloride, copper sulfate, manganese chloride, ammonium molybdate, zinc sulfate and the like can be used. When the microorganisms used require specific nutrients such as vitamins, amino acids, minerals and nucleic acids for growth, appropriate amounts of these substances are added to the medium.

【0016】培養は、振盪培養あるいは通気攪拌培養な
どの好気的条件下で行う。培養温度は20〜50℃が良
く、28〜40℃がより好ましい。培養時間は通常1〜
48時間で終了する。培養中の培地のpHはアンモニ
ア、尿素、水酸化ナトリウム溶液などでほぼ中性に保つ
ことが望ましい。このようにして得られる微生物の培養
物は、そのままでも反応に使用できるし、さらに該培養
物を処理して得られる処理物を反応に用いてもよい。処
理物としては、培養液の濃縮物および乾燥物、界面活性
剤処理物もしくは溶菌酵素処理物さらに培養物を遠心分
離して得られる菌体、凍結菌体、菌体の乾燥物、凍結乾
燥物、界面活性剤処理物、溶媒処理物、酵素処理物、超
音波処理物、機械的磨砕処理物、機械的圧力処理物、菌
体および菌体処理物の固定化物などがあげられる。
The culture is carried out under aerobic conditions such as shaking culture or aeration stirring culture. The culture temperature is preferably 20 to 50 ° C, more preferably 28 to 40 ° C. Cultivation time is usually 1
It ends in 48 hours. It is desirable that the pH of the medium during the culture is kept substantially neutral with ammonia, urea, sodium hydroxide solution or the like. The culture of the microorganism thus obtained can be used in the reaction as it is, or the treated product obtained by treating the culture can be used in the reaction. As the processed product, a concentrated and dried product of a culture solution, a surfactant-treated product or a lytic enzyme-treated product, and a bacterial cell, a frozen bacterial cell, a dried product of the bacterial cell, or a lyophilized product obtained by centrifuging the culture. , A surfactant-treated product, a solvent-treated product, an enzyme-treated product, an ultrasonically treated product, a mechanically ground product, a mechanical pressure-treated product, a microbial cell, and an immobilized product of the microbial cell-treated product.

【0017】水性媒体としては、水、リン酸塩、炭酸
塩、酢酸塩、ホウ酸塩、クエン酸塩、トリス等の緩衝
液、およびメタノール、エタノール等のアルコール類、
酢酸エチル等のエステル類、アセトン等のケトン類、ア
セトアミド等のアミド類などの有機溶媒を含有した水溶
液があげられる。反応は、微生物の菌体、培養液または
それらの処理物の存在下、培養物中または水性媒体中で
行う。
The aqueous medium includes water, phosphates, carbonates, acetates, borates, citrates, buffers such as Tris, and alcohols such as methanol and ethanol.
Examples thereof include aqueous solutions containing organic solvents such as esters such as ethyl acetate, ketones such as acetone, and amides such as acetamide. The reaction is carried out in the culture or in an aqueous medium in the presence of the microbial cells, the culture solution or the processed product thereof.

【0018】tpk遺伝子を含有する組換え体DNAを保
有する微生物の菌体および該微生物の培養物の処理物を
用いる場合、その濃度は通常湿菌体として5〜200g
/lであることが望ましい。反応に用いられるチアミン
およびATPの濃度は、それぞれ0.1〜30g/l、
0.1〜100g/lである。
When the treated cells of the microorganism and the culture of the microorganism having the recombinant DNA containing the tpk gene are used, the concentration is usually 5 to 200 g as wet cells.
/ L is desirable. The concentrations of thiamine and ATP used in the reaction are 0.1 to 30 g / l,
It is 0.1 to 100 g / l.

【0019】ATP源としては、高度精製品のほか、ア
デニンをエネルギー供与体存在下に微生物菌体と接触さ
せることにより得られるATP含有液(特開昭59-5179
9)、またはその菌体除去液、さらにはそれらの濃縮液
などを用いることもできる。さらに、ATP再生活性を
有する微生物(特開昭61-74595)を反応系に加えグルコ
ースと無機リン酸からATPを合成供給することもでき
る。この場合には、ATPの代わりにATP前駆体、A
TP再生エネルギー供与体、リン酸基供与体およびAT
P生合成活性を有する微生物を反応液中に存在させる。
ここで用いるATP再生活性を有する菌株としてはコリ
ネバクテリウム・アンモニアゲネス(旧名ブレビバクテ
リウム・アンモニアゲネス:International Journal of
Systematic Bacteriology, 34,442(1987))に記載)ATC
C21170 株があげられる。ATP再生活性を有する微生
物の培養は特開昭61-74595に記載された方法で行うこと
ができる。
As the ATP source, in addition to highly purified products, an ATP-containing liquid obtained by contacting adenine with microbial cells in the presence of an energy donor (Japanese Patent Laid-Open No. 59-5179).
9), or a microbial cell removal solution thereof, or a concentrated solution thereof can also be used. Further, a microorganism having ATP regenerating activity (Japanese Patent Laid-Open No. 61-74595) can be added to the reaction system to synthesize and supply ATP from glucose and inorganic phosphoric acid. In this case, instead of ATP, the ATP precursor, A
TP regeneration energy donor, phosphate group donor and AT
A microorganism having P biosynthetic activity is present in the reaction solution.
Corynebacterium ammoniagenes (formerly Brevibacterium ammoniagenes: International Journal of
Systematic Bacteriology, 34 , 442 (1987)) ATC
C21170 stocks are included. Cultivation of a microorganism having an ATP regeneration activity can be carried out by the method described in JP-A-61-74595.

【0020】反応は、温度20〜50℃、pH6〜10
で1〜72時間行う。必要に応じて、菌体処理あるいは
反応時に界面活性剤や有機溶剤を添加する。界面活性剤
としては、ポリオキシエチレン・ステアリルアミン(例
えばナイミーンS−215、日本油脂社製)、セチルト
リメチルアンモニウムブロマイド、セチルピリジウムク
ロライド、カチオンFB、カチオンF2─40Eなどの
カチオン性界面活性剤、ナトリウムラウリル硫酸、ナト
リウムオレイルアミド硫酸、ニューレックスTAB、ラ
ピゾール80などのアニオン系界面活性剤、ポリオキシ
エチレンソルビタン・モノステアレート(例えばノニオ
ンST221、日本油脂社製)などの非イオン性界面活
性剤、ラウリルベタイン(例えばアノンBF、日本油脂
社製)などの両性界面活性剤などが用いられ、これらは
通常0.1〜50g/l、好ましくは1〜20g/lの
濃度で用いられる。
The reaction is carried out at a temperature of 20 to 50 ° C. and a pH of 6 to 10
For 1 to 72 hours. If necessary, a surfactant or an organic solvent is added during the cell treatment or reaction. As the surfactant, a cationic surfactant such as polyoxyethylene / stearylamine (for example, Nimine S-215, manufactured by NOF CORPORATION), cetyltrimethylammonium bromide, cetylpyridinium chloride, cation FB, cation F2-40E, and the like, Anionic surfactants such as sodium lauryl sulfate, sodium oleyl amide sulfate, Nurex TAB, and Lapizole 80, nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan monostearate (for example, Nonion ST221, manufactured by NOF CORPORATION), An amphoteric surfactant such as lauryl betaine (for example, Anon BF, manufactured by NOF CORPORATION) is used, and these are usually used at a concentration of 0.1 to 50 g / l, preferably 1 to 20 g / l.

【0021】有機溶剤としては、トルエン、キシレン、
アセトン、脂肪族アルコール、ベンゼン、酢酸エチルな
どが用いられる。通常0.1〜50μl/ml、好まし
くは1〜20μl/mlの濃度で用いられる。培養物中
または水性媒体中からTPPを回収する方法としては、
公知のイオン交換樹脂法、活性炭吸着法、溶媒抽出沈澱
法などを用いることができる。
As the organic solvent, toluene, xylene,
Acetone, aliphatic alcohol, benzene, ethyl acetate, etc. are used. Usually, it is used at a concentration of 0.1 to 50 μl / ml, preferably 1 to 20 μl / ml. As a method for recovering TPP from a culture or an aqueous medium,
Known ion exchange resin method, activated carbon adsorption method, solvent extraction precipitation method and the like can be used.

【0022】以下に本発明の実施例を示す。Examples of the present invention will be shown below.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1 tpk遺伝子のクローニング (1)tpk遺伝子のクローン化のための宿主微生物の作
製 宿主微生物として、TPPの生合成系に関与する遺伝子
ホスホメチルピリミジンキナーゼ遺伝子(thiD)およびチ
アミンモノリン酸キナーゼ遺伝子(thiL)、チアミンの資
化に関与するチアミンキナーゼ遺伝子(thiK)の3つの遺
伝子に変異を持つ、エッシェリヒア・コリ(Escherichia
coli)のTPP栄養要求性変異株を利用した。
Example 1 Cloning of tpk gene (1) Preparation of host microorganism for cloning tpk gene As a host microorganism, genes involved in TPP biosynthesis system phosphomethylpyrimidine kinase gene (thiD) and thiamine monophosphate kinase gene ( (thiL), a thiamine kinase gene (thiK) that is involved in assimilation of thiamine, and has mutations in three genes, Escherichia coli
A TPP auxotrophic mutant strain of E. coli was used.

【0024】TPP栄養要求性変異株は培地中にチアミ
ンが存在していてもTPPが存在しなければ生育できな
いが、チアミンピロホスホキナーゼ活性を有するように
なった該微生物は、チアミンのみ培地中に存在すればチ
アミンピロホスホキナーゼによりチアミンからTPPが
生成されるため生育できるようになる。本実施例におい
ては、中山らにより作製されたTPP要求性を有するエ
ッシェリヒア・コリ(Escherichia coli)NI512株
(H.Nakayamaら;J.Bacteriol.,151,708(1982))(遺伝
子型:F-, argG6, metB1, his-1, leu-6, trp-31, gal-
6,lacY1, rpsL104, thiD1, thiK1,thiL3)に、P1ファ
ージを用いた形質導入法(J.H.Miller, Experiments in
Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab.(197
2))を用いて、hsdR変異を付与することにより、宿主制
限系を解除した株AI1102を得、これを宿主微生物
として用いた。
Although the TPP auxotrophic mutant cannot grow without TPP even in the presence of thiamine in the medium, the microorganism which has thiamine pyrophosphokinase activity is only thiamin in the medium. If present, thiamine pyrophosphokinase will generate TPP from thiamine and thus will be able to grow. In this example, Escherichia coli NI512 strain (H. Nakayama et al .; J. Bacteriol., 151 , 708 (1982)) having a TPP requirement produced by Nakayama et al. (Genotype: F , argG6, metB1, his-1, leu-6, trp-31, gal-
6, lacY1, rpsL104, thiD1, thiK1, thiL3), a transduction method using P1 phage (JHMiller, Experiments in
Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. (197
2)) was used to add the hsdR mutation to obtain a strain AI1102 in which the host restriction system was released, and this strain was used as a host microorganism.

【0025】宿主制限系の解除された株は、LB液体培
地で30℃、20時間培養後、該培養菌体液をエッシェ
リヒア・コリ(Escherichia coli)C600r--株( AT
CC33525)より公知の方法(J.H.Miller, Experiments in
Molecular Genetics,Cold Spring Harbor Lab. (197
2))で調製したλファージと同一LB平板培地(LB液
体培地にディフコ社製寒天1.5%添加)上に塗布し培
養すると、溶菌することにより検出できる。 (2)ショットガン法によるtpk遺伝子のクローニング パラコッカス・デニトリフィカンス(Paracoccus denitr
ificans) ATCC19367を1白金耳、10mlの
LB培地に植菌し、30℃で20時間培養した。得られ
た培養菌体から公知の方法(H.Sato & K.I.Miura: Bioc
him. Biophys.Acta., 72, 619 (1963))に従い染色体D
NAを分離精製した。
The strain from which the host restriction system has been released is cultivated in LB liquid medium at 30 ° C. for 20 hours, and then the cultured bacterial cell fluid is subjected to Escherichia coli C600r - m - strain (AT
CC33525) known method (JH Miller, Experiments in
Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Lab. (197
It can be detected by lysing by plating on the same LB plate medium (LB liquid medium with 1.5% agar manufactured by Difco) as the λ phage prepared in 2)). (2) Cloning of tpk gene by the shotgun method Paracoccus denitrificans
ificans ) ATCC19367 was inoculated into 1 ml of platinum loops and 10 ml of LB medium and cultured at 30 ° C. for 20 hours. A known method (H. Sato & KIMiura: Bioc
him. Biophys. Acta., 72 , 619 (1963))
NA was separated and purified.

【0026】精製したパラコッカス・デニトリフィカン
ス(Paracoccus denitrificans) の染色体DNA 5μg
をEcoRI用緩衝液(100mM トリス、50mM Na
Cl、6mM MgCl2、1mM ジチオスレイトー
ル、100μg/ml 牛血清アルブミンを含み、塩酸
を用いpH7.5に調整した緩衝液)40μlに溶か
し、20単位の制限酵素EcoRI(宝酒造社製)を加え、
37℃で2時間消化反応を行った後、65℃で10分間
加熱処理することにより反応を停止させた。 この消化
物に蒸留水 140μl、3M 酢酸ナトリウム(pH
5.6)20μlを添加後、2倍量の水冷したエタノー
ルを加え、−80℃にて20分間静置した。静置後、こ
のエタノール混合物中に形成された沈殿を遠心分離によ
り取得した(以下、この方法をエタノール沈澱法と略
す)。この沈澱に20μlの蒸留水を加えて沈澱を溶解
した。
5 μg of purified chromosomal DNA of Paracoccus denitrificans
Buffer for EcoRI (100 mM Tris, 50 mM Na
Cl, 6 mM MgCl 2 , 1 mM dithiothreitol, 100 μg / ml bovine serum albumin, dissolved in 40 μl of a buffer adjusted to pH 7.5 with hydrochloric acid) and added with 20 units of restriction enzyme EcoRI (Takara Shuzo),
After performing a digestion reaction at 37 ° C. for 2 hours, the reaction was stopped by heating at 65 ° C. for 10 minutes. Distilled water 140 μl, 3M sodium acetate (pH
5.6) After adding 20 μl, 2 volumes of water-cooled ethanol was added, and the mixture was allowed to stand at −80 ° C. for 20 minutes. After standing, the precipitate formed in this ethanol mixture was obtained by centrifugation (hereinafter, this method is abbreviated as ethanol precipitation method). 20 μl of distilled water was added to this precipitate to dissolve the precipitate.

【0027】また、ベクターpUC19 2μgをEcoR
I用緩衝液40μl中に溶かし、10単位のEcoRIを加
え、37℃で2時間消化反応を行った後、65℃で10
分間加熱処理することにより反応を停止させ、エタノー
ル沈澱法によりプラスミド断片の沈殿を取得した。この
沈殿に15μlの蒸留水を加え沈澱を溶解した。この様
にして得たパラコッカス・デニトリフィカンス(Paracoc
cus denitrificans) の染色体DNAのEcoRI消化断片
とpUC19 EcoRI消化断片を混合し、T4リガーゼ
緩衝液〔66mM トリス・塩酸緩衝液 (pH7.6)、
6.6mMMgCl2 、10mM ジチオスレイトール
および1mM ATPを含む緩衝液〕50μlおよび2
単位のT4DNAリガーゼ(宝酒造社製)を加え、12
℃で18時間DNAの連結反応を行い、組換え体DNA
を得た。この組換え体DNAを用い、エッシェリヒア・
コリ(Escherichia coli)AI1102株をコーエンらの
方法[S.Cohenら; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2
110 (1972) ]により形質転換し、アンピシリン(75
μg/ml)に耐性で、かつ宿主微生物が示すTPP要
求性を失った形質転換株を得た。
In addition, 2 μg of the vector pUC19 was added to EcoR
Dissolve it in 40 μl of buffer solution for I, add 10 units of EcoRI, perform digestion reaction at 37 ° C. for 2 hours,
The reaction was stopped by heat treatment for minutes, and precipitation of the plasmid fragment was obtained by the ethanol precipitation method. 15 μl of distilled water was added to this precipitate to dissolve the precipitate. Paracoc denitrificans obtained in this way
cus denitrificans ) chromosomal DNA EcoRI digested fragment and pUC19 EcoRI digested fragment were mixed, and T4 ligase buffer [66 mM Tris / HCl buffer (pH 7.6),
6.6 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol and 1 mM ATP in buffer] 50 μl and 2
Add a unit of T4 DNA ligase (Takara Shuzo)
Recombinant DNA is ligated at 18 ℃ for 18 hours.
Got Using this recombinant DNA, Escherichia
The Escherichia coli AI1102 strain was prepared according to the method of Cohen et al. [S. Cohen et al; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69 , 2
110 (1972)] and transformed into ampicillin (75
A transformant strain that is resistant to μg / ml) and has lost the TPP requirement of the host microorganism was obtained.

【0028】この形質転換株から公知の方法〔モレキュ
ラー・クローニング(Molecular Cloning),T.Maniatis e
t al.コールド スプリング ハーバー ラボラトリー
(1982)〕でプラスミドを単離し、制限酵素消化とアガロ
ースゲル電気泳動で解析した。得られたプラスミドの大
きさは、4.4キロベースペア(kbp)であり、pU
C19のEcoRI切断部位に、パラコッカス・デニトリフ
ィカンス(Paracoccus denitrificans) 由来の1.7kb
pのEcoRI挿入断片を有していた。このプラスミドをp
AI213と命名した。このプラスミドpAI213の
制限酵素切断地図を図1に示す。
From this transformant, a known method [Molecular Cloning, T. Maniatis e.
t al. Cold Spring Harbor Laboratory
(1982)], the plasmid was isolated and analyzed by restriction enzyme digestion and agarose gel electrophoresis. The size of the resulting plasmid is 4.4 kilobase pairs (kbp) and pU
1.7 kb from Paracoccus denitrificans at the EcoRI cleavage site of C19
had the EcoRI insert of p. P
It was named AI213. The restriction enzyme digestion map of this plasmid pAI213 is shown in FIG.

【0029】pAI213を導入した形質転換株はM9
CAAp平板培地(NH4Cl 1g、Na2HPO4・1
2H2O 14.7g、KH2PO4 3g、NaCl 5
g、MgSO4・7H2O 0.25g、CaCl2・2H
2O 15mg、グルコース 2g、ビタミンB1 1m
g、カザミノ酸 2g、チアミン 10mg、アンピシリ
ン75mgを水1リットルに溶解し、寒天1.5%を加
えたもの)上で生育可能で、TPP要求性は認められな
かった。またチアミンピロホスホキナーゼ活性を調べた
ところ、宿主微生物AI1102株では認められないチ
アミンピロホスホキナーゼ活性が、形質転換株には認め
られた。 (3)チアミンピロホスホキナーゼをコードする遺伝子
の塩基配列の決定 pAI213に含まれるtpk遺伝子のDNA配列をジデ
オキシ法(F.Sangerら;Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7
4, 5463 (1977))により決定した。DNA配列より推定
されるチアミンピロホスホキナーゼのアミノ酸配列を配
列番号1に、tpk遺伝子の構造遺伝子領域を配列番号2
に示した。 実施例2 チアミンピロホスホキナーゼ活性高発現微生
物の取得 pAI213保有株のチアミンピロホスホキナーゼ活性
の発現を強化させるため、pAI213のtpk遺伝子上
流にエッシェリヒア・コリ(Escherichia coli)のトリプ
トファン生合成酵素遺伝子由来プロモーター(以下、tr
pプロモーターと略す)を接続し、プラスミドpTPK
1を作製した。
The transformant in which pAI213 was introduced was M9.
CAAp plate medium (NH 4 Cl 1g, Na 2 HPO 4 · 1
2H 2 O 14.7 g, KH 2 PO 4 3 g, NaCl 5
g, MgSO 4 · 7H 2 O 0.25g, CaCl 2 · 2H
2 O 15 mg, glucose 2 g, vitamin B 1 1 m
g, casamino acid 2 g, thiamine 10 mg, and ampicillin 75 mg were dissolved in 1 liter of water and 1.5% of agar was added), and TPP requirement was not recognized. When the thiamine pyrophosphokinase activity was examined, thiamine pyrophosphokinase activity not found in the host microorganism AI1102 strain was found in the transformed strain. (3) Determination of nucleotide sequence of gene encoding thiamine pyrophosphokinase The DNA sequence of the tpk gene contained in pAI213 was determined by the dideoxy method (F. Sanger et al .; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7
4 , 5463 (1977)). The amino acid sequence of thiamine pyrophosphokinase deduced from the DNA sequence is shown in SEQ ID NO: 1, and the structural gene region of the tpk gene is shown in SEQ ID NO: 2.
It was shown to. Example 2 Acquisition of a microorganism highly expressing thiamine pyrophosphokinase activity In order to enhance the expression of the thiamine pyrophosphokinase activity of the pAI213-carrying strain, a promoter derived from the tryptophan biosynthetic enzyme gene of Escherichia coli was added upstream of the tpk gene of pAI213. (Hereafter, tr
plasmid pTPK
1 was produced.

【0030】pAI213約2μgを10mM トリス
・塩酸(pH7.5)、6mM MgCl2、1mM ジ
チオスレイトール、100μg/ml ウシ血清アルブ
ミンおよび、150mM NaClを含む緩衝液 20μ
lに溶解し、5単位のBamHIを加え、30℃で1時
間消化反応を行った後、さらに5単位のMaeI(ベーリ
ンガー・マンハイム社製)を加え、45℃で1時間消化
反応を行った。これを0.7%アガロースゲル電気泳動
で分離し、tpk遺伝子を含む0.75kbpの位置のゲ
ル断片を切り出し、DNA Prep (ダイヤトロン社)を
用いて、この断片より0.75kbp DNAを回収お
よび精製後、20μlのTE緩衝液(10mM トリス
・塩酸および1mM EDTA・Na2 、pH8.0)
に溶解した。MaeI切断部位はtpk遺伝子内に存在するた
め、0.75kbp DNA断片中のtpk遺伝子は、N末
アミノ酸9残基が欠失したチアミンピロホスホキナーゼ
をコードしている。
About 2 μg of pAI213 was added to 20 μm of a buffer containing 10 mM Tris / HCl (pH 7.5), 6 mM MgCl 2 , 1 mM dithiothreitol, 100 μg / ml bovine serum albumin and 150 mM NaCl.
After dissolving in 1 and adding 5 units of BamHI and performing a digestion reaction at 30 ° C. for 1 hour, 5 units of MaeI (manufactured by Boehringer Mannheim) was further added and a digestion reaction was performed at 45 ° C. for 1 hour. This was separated by 0.7% agarose gel electrophoresis, the gel fragment at the position of 0.75 kbp containing the tpk gene was cut out, and 0.75 kbp DNA was recovered from this fragment using DNA Prep (Diatron). After purification, 20 μl of TE buffer (10 mM Tris / HCl and 1 mM EDTA / Na 2 , pH 8.0)
Dissolved in. Since the MaeI cleavage site is present in the tpk gene, the tpk gene in the 0.75 kbp DNA fragment encodes thiamine pyrophosphokinase in which N-terminal 9 amino acid residues are deleted.

【0031】ベクターとして、trpプロモーターをもつ
pTrS31(特開平3-210190)を用いた。プラスミド
pTrS31にはtrpプロモーターの下流にHindIIIおよ
びBamHIの切断部位が1カ所ずつ存在する。pTrS3
1プラスミドDNA2μgを、20mM トリス・塩酸
(pH8.5)、10mM MgCl2、100mM K
Clを含む緩衝液20μlに溶かし、制限酵素 HindII
I、BamHIをそれぞれ5単位ずつ加え、37℃で2時間消
化反応を行った。これを0.7%アガロースゲル電気泳
動で分離し、4.5kbpの位置のゲル断片を切り出
し、DNA Prep (ダイヤトロン社)を用いて4.5k
bp DNAを精製し、20μlのTE緩衝液に溶解し
た。
As a vector, pTrS31 having a trp promoter (JP-A-3-210190) was used. The plasmid pTrS31 has one HindIII and one BamHI cleavage site downstream of the trp promoter. pTrS3
2 μg of 1 plasmid DNA was added to 20 mM Tris / hydrochloric acid (pH 8.5), 10 mM MgCl 2 , 100 mM K
Dissolve in 20 μl of buffer containing Cl, and then use the restriction enzyme HindII
5 units each of I and BamHI were added, and a digestion reaction was performed at 37 ° C. for 2 hours. This is separated by 0.7% agarose gel electrophoresis, the gel fragment at the position of 4.5 kbp is cut out, and it is 4.5 k using DNA Prep (Diatron).
The bp DNA was purified and dissolved in 20 μl TE buffer.

【0032】N末アミノ酸7残基の欠失したチアミンピ
ロホスホキナーゼの欠失部分を補い、pTrS31プラ
スミドのHindIII切断部位と0.75kbp DNAのMa
eI切断部位とを接続するために、図2に示したリンカ
ーを用いた。リンカー中のチアミンピロホスホキナーゼ
の欠失9アミノ酸残基部分を補う領域の塩基配列は、パ
ラコッカス・デニトリフィカンス(Paracoccus denitrif
icans) の染色体由来の配列から、大腸菌の至適コドン
(池村; 細胞工学、5巻3号,212-221頁,(1986))に相
応する配列へと改変したものを用いた。即ち、パラコッ
カス・デニトリフィカンスのチアミンピロホスホキナー
ゼのN末端より2番目のセリン残基、3番目と4番目の
グルタミン残基、5番目のグリシン残基、6番目のスレ
オニン残基、7番目のリジン残基に相当するコドンの3
文字目、および8番目のロイシン残基に相当するコドン
の一文字目を配列番号2に示される塩基から図2に示さ
れる塩基に置換したリンカーを用いた。
Compensating for the deletion of thiamine pyrophosphokinase, which has a deletion of 7 N-terminal amino acid residues, the HindIII cleavage site of pTrS31 plasmid and Ma of 0.75 kbp DNA
The linker shown in FIG. 2 was used to connect to the eI cleavage site. The nucleotide sequence of the region that complements the deletion 9 amino acid residue portion of thiamin pyrophosphokinase in the linker is Paracoccus denitrif
icans ) derived from the chromosome was modified to a sequence corresponding to the optimal codon of E. coli (Ikemura; Cell Engineering, Vol. 5, No. 3, pages 212-221, (1986)). That is, the 2nd serine residue, the 3rd and 4th glutamine residues, the 5th glycine residue, the 6th threonine residue, and the 7th residue from the N-terminus of Paracoccus denitrificans thiamine pyrophosphokinase. Of the codon corresponding to the lysine residue of
A linker was used in which the first letter and the first letter of the codon corresponding to the 8th leucine residue were replaced with the base shown in SEQ ID NO: 2 by the base shown in FIG.

【0033】該リンカーの合成にはトリエステル法(R.
Creaら:Proc. Natl. Acad. Sci.,75, 5765(1978))を
用い、配列番号4で示した一本鎖DNA33塩基と配列
番号5で示した一本鎖DNA31塩基を合成した後、2
μgずつ水50μl中で混合し、65℃で10分間加熱
後、室温に放置してアニーリングを行うことによりリン
カーを取得した。
The triester method (R.
Crea et al .: Proc. Natl. Acad. Sci., 75 , 5765 (1978)), after synthesizing 33 bases of single-stranded DNA shown in SEQ ID NO: 4 and 31 bases of single-stranded DNA shown in SEQ ID NO: 5, Two
μg was mixed in 50 μl of water, heated at 65 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for annealing to obtain a linker.

【0034】パラコッカス・デニトリフィカンス(Parac
occus denitrificans) 由来のtpk遺伝子を含むMaeI、Ba
mHI消化DNA断片5μlにpTrS31の HindIII、B
amHI消化DNA断片3μl、上記DNAリンカー2μl
および40μlのT4リガーゼ緩衝液を加えた後、2単
位のT4DNAリガーゼ(宝酒造社製)を加え、16
℃、18時間処理した。この処理液を用いてエッシェリ
ヒア・コリ(Escherichia coli)AI1102株をコーエ
ンらの方法[S.Cohenら; Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
69, 2110 (1972) ]により形質転換し、M9CAAp
平板培地に塗布した。37℃で24時間培養後、生育し
てきたTPP非要求性の形質転換株を、LBAp液体培
地 10mlを含む試験管に植菌した。37℃で16時
間振盪培養し、遠心分離して集めた菌体より公知の方法
〔モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning),T.
Maniatis et al.コールド スプリング ハーバー ラ
ボラトリー(1982)〕でプラスミドを単離した。この様に
して作製したパラコッカス・デニトリフィカンス(Parac
occus denitrificans) 由来のtpk遺伝子を含むプラスミ
ドをpTPK1と命名した。このプラスミドpTPK1
の制限酵素切断地図を図3に示す。
Paracoccus denitrificans
occus denitrificans ) -derived MaeI, Ba containing the tpk gene
HindIII, B of pTrS31 was added to 5 μl of DNA fragment digested with mHI.
3 μl of amHI digested DNA fragment, 2 μl of the above DNA linker
And 40 μl of T4 ligase buffer were added, and then 2 units of T4 DNA ligase (Takara Shuzo) was added to give 16
It was treated at ℃ for 18 hours. Using this treatment solution, Escherichia coli AI1102 strain was subjected to the method of Cohen et al. [S. Cohen et al; Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
69 , 2110 (1972)] and transformed into M9CAAp
It was applied to a plate medium. After culturing at 37 ° C. for 24 hours, the grown TPP-non-requiring transformant was inoculated into a test tube containing 10 ml of LBAp liquid medium. The cells were cultured by shaking at 37 ° C. for 16 hours, and then collected by centrifugation. A known method [Molecular Cloning, T.
Plasmids were isolated by Maniatis et al. Cold Spring Harbor Laboratory (1982)]. Paracoccus denitrificans produced in this way
The plasmid containing the tpk gene from occus denitrificans ) was designated as pTPK1. This plasmid pTPK1
The restriction enzyme digestion map of the above is shown in FIG.

【0035】pTPK1は、trpプロモーターの下流域
に開始コドンを有するチアミンピロホスホキナーゼ構造
遺伝子がリンカーを介して接続された高発現タイプのプ
ラスミドである。pTPK1に含まれるtpk遺伝子のD
NA配列をジデオキシ法(F.Sangerら; Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA, 74, 5463 (1977))により決定した。該t
pk遺伝子の改変構造遺伝子領域を配列番号3に示す。
PTPK1 is a high expression type plasmid in which a thiamine pyrophosphokinase structural gene having a start codon is connected to the downstream region of the trp promoter via a linker. D of tpk gene contained in pTPK1
The NA sequence was determined by the dideoxy method (F. Sanger et al .; Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA, 74 , 5463 (1977)). The t
The modified structural gene region of the pk gene is shown in SEQ ID NO: 3.

【0036】パラコッカス・デニトリフィカンス(Parac
occus denitrificans) ATCC19367株、AI1
102/pAI213株およびLE392/pTPK1
株をLBAp液体培地で37℃、16時間培養後、チア
ミンピロホスホキナーゼ活性を調べた。LE392/p
TPK1株は、AI1102/pAI213株の約14
0倍の活性を有していた(表1)。
Paracoccus denitrificans
occus denitrificans) ATCC19367 strain, AI1
102 / pAI213 strain and LE392 / pTPK1
After culturing the strain in LBAp liquid medium at 37 ° C. for 16 hours, the thiamine pyrophosphokinase activity was examined. LE392 / p
The TPK1 strain is about 14 of the AI1102 / pAI213 strains.
It had 0 times the activity (Table 1).

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】該菌株は、平成6年6月8日付でFERM BP-
4692として工業技術院生命工学工業技術研究所に寄
託されている。 実施例3 パラコッカス・デニトリフィカンス(Paracoc
cus denitrificans) ATCC19367株の菌体を用
いたチアミンとATPからのTPPの生産 ポリペプトン(大五栄養化学社製) 10g/l、肉エ
キス 7g/l、イーストエキス(大五栄養化学社製)
5g/lおよびNaCl 3g/l(苛性ソーダでpH
7.2に調整)の組成からなる液体培地を大型試験管に
10mlずつ分注し、120℃で20分間蒸気殺菌後、
該液体培地にパラコッカス・デニトリフィカンス(Parac
occus denitrificans)ATCC19367株を一白金耳
接種し、30℃、300rpmで20時間振盪培養し
た。培養後、培養液を遠心分離することにより菌体を取
得し、400g/l湿重量となるように10mMリン酸
緩衝液(pH7.2)を加え懸濁した。
The strain was FERM BP- on June 8, 1994.
Deposited as 4692 at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST. Example 3 Paracoc denitrificans
cus denitrificans ) Production of TPP from thiamine and ATP using bacterial cells of ATCC 19367 strain Polypeptone (manufactured by Daigo Nutrition Chemical Co., Ltd.) 10 g / l, meat extract 7 g / l, yeast extract (manufactured by Daigo Nutrition Chemistry Co., Ltd.)
5 g / l and NaCl 3 g / l (pH with caustic soda
Liquid medium consisting of the composition of 7.2) was dispensed into large test tubes in 10 ml aliquots and steam sterilized at 120 ° C. for 20 minutes.
In the liquid medium, Paracoccus denitrificans ( Parac
occus denitrificans ) ATCC19367 strain was inoculated with one platinum loop and cultured with shaking at 30 ° C. and 300 rpm for 20 hours. After culturing, cells were obtained by centrifuging the culture solution, and 10 mM phosphate buffer solution (pH 7.2) was added and suspended so as to have a wet weight of 400 g / l.

【0039】この懸濁液1.25mlを大型試験管に入
れ、チアミン塩酸塩 25mg、ATP 0.1g、硫酸
マグネシウム 25mg、0.3M リン酸緩衝液(pH
7.2)0.5ml、ナイミーン S−215(日本油
脂社製)20mgおよびキシレン 0.05mlを添加
し、蒸留水を加え全量を5mlとした。この混合液を1
00rpmで振盪撹拌しながら30℃で反応を行った。
その結果、反応46時間目にTPPが77μM生成され
た。 実施例4 エッシェリヒア・コリ(Escherichia coli)L
E392/pTPK1株の菌体を用いたチアミンとAT
PからのTPPの生産 実施例2で得たエッシェリヒア・コリ(Escherichia col
i)LE392/pTPK1株を、LBAp液体培地に接
種し、37℃にて20時間振盪培養した後、培養液を遠
心分離し、菌体を取得した。
1.25 ml of this suspension was placed in a large test tube and thiamin hydrochloride 25 mg, ATP 0.1 g, magnesium sulfate 25 mg, 0.3 M phosphate buffer (pH
7.2) 0.5 ml, 20 mg of Nymeen S-215 (manufactured by NOF CORPORATION) and 0.05 ml of xylene were added, and distilled water was added to bring the total volume to 5 ml. 1 of this mixture
The reaction was carried out at 30 ° C. with shaking and stirring at 00 rpm.
As a result, TPP was produced at 77 μM at 46 hours after the reaction. Example 4 Escherichia coli L
Thiamine and AT using bacterial cells of E392 / pTPK1 strain
Production of TPP from P. Escherichia col obtained in Example 2
i ) The LE392 / pTPK1 strain was inoculated into an LBAp liquid medium, shake-cultured at 37 ° C. for 20 hours, and then the culture solution was centrifuged to obtain bacterial cells.

【0040】この菌体0.8g(湿菌体重量)を200
ml容ビーカーに入れ、チアミン272mg、ATP
936mg(0、1、5、8時間目に234mgずつ添
加)、塩化マグネシュウム 0.1g、1M トリス・塩
酸(pH9.0)2mlおよびキシレン 0.2mlを
添加し、蒸留水を加え全量を20mlとした。この混合
液を300rpmで撹拌しながら40℃で反応を行っ
た。その結果、反応24時間目にTPPが30mM生成
した。 実施例5 チアミンピロホスホキナーゼ活性を有するエ
ッシェリヒア・コリ(Escherichia coli)LE392/p
TPK1株とATP再生活性を有するコリネバクテリウ
ム・アンモニアゲネスATCC21170株との共役系
におけるチアミンからのTPP生産 (1)チアミンピロホスホキナーゼ活性を有するエッシ
ェリヒア・コリ(Escherichia coli)LE392/pTP
K1株の菌体調製 実施例2で得たエッシェリヒア・コリ(Escherichia col
i)LE392/pTPK1株を、LBAp液体培地に接
種し、37℃で20時間振盪培養した後、培養液を遠心
分離することにより、菌体を調製した。
0.8 g of this microbial cell (weight of wet microbial cell) was added to 200
Put it in a beaker of ml volume, 272 mg of thiamine, ATP
936 mg (234 mg each added at 0, 1, 5 and 8 hours), 0.1 g of magnesium chloride, 2 ml of 1M Tris-hydrochloric acid (pH 9.0) and 0.2 ml of xylene were added, and distilled water was added to bring the total amount to 20 ml. did. The reaction was carried out at 40 ° C. while stirring this mixed solution at 300 rpm. As a result, 30 mM of TPP was produced 24 hours after the reaction. Example 5 Escherichia coli LE392 / p having thiamine pyrophosphokinase activity
TPP production from thiamine in a coupled system of TPK1 strain and Corynebacterium ammoniagenes ATCC21170 strain having ATP regeneration activity (1) Escherichia coli LE392 / pTP having thiamine pyrophosphokinase activity
Preparation of K1 strain Escherichia col obtained in Example 2
i ) The LE392 / pTPK1 strain was inoculated into an LBAp liquid medium, shake-cultured at 37 ° C. for 20 hours, and then the culture solution was centrifuged to prepare cells.

【0041】(2)ATP再生活性を有するコリネバク
テリウム・アンモニアゲネスATCC21170株の菌
体の調製 種培養用液体培地1〔グルコース 50g/l、ポリペ
プトン(大五栄養化学社製) 10g/l、イーストエ
キス(大五栄養化学社製) 10g/l、尿素5g/
l、(NH4)SO4 5g/l、KH2PO4 1g/l、
2HPO4 3g/l、MgSO4・7H2O 1g/l、
CaCl2・2H2O 0.1g/l、FeSO4・7H2
O 10mg/l、ZnSO4・7H2O 10mg/l、
MnSO4・4〜6H2O 20mg/l、L−システイ
ン塩酸塩 20mg/l、D−パントテン酸カルシウム
10mg/l、ビタミンB1 5mg/l、ニコチン酸
5mg/lおよびビオチン 30μg/l(苛性ソーダ
でpH7.2に調製)の組成からなる液体培地〕を大型
試験管に10mlずつ分注し、120℃で20分間蒸気
殺菌後、該液体培地にコリネバクテリウム・アンモニア
ゲネスATCC21170株を接種し、28℃で24時
間振盪培養した。
(2) Preparation of cells of Corynebacterium ammoniagenes ATCC 21170 strain having ATP regeneration activity Liquid medium for seed culture 1 [glucose 50 g / l, polypeptone (manufactured by Daigo Nutrition Chemical Co., Ltd.) 10 g / l, yeast Extract (manufactured by Daigo Nutrition Chemical Co., Ltd.) 10 g / l, urea 5 g /
1, (NH 4 ) SO 4 5 g / l, KH 2 PO 4 1 g / l,
K 2 HPO 4 3 g / l, MgSO 4 .7H 2 O 1 g / l,
CaCl 2 · 2H 2 O 0.1g / l, FeSO 4 · 7H 2
O 10 mg / l, ZnSO 4 .7H 2 O 10 mg / l,
MnSO 4 .4-6H 2 O 20 mg / l, L-cysteine hydrochloride 20 mg / l, D-calcium pantothenate
10 mg / l, vitamin B 1 5 mg / l, nicotinic acid
Liquid medium consisting of 5 mg / l and biotin 30 μg / l (adjusted to pH 7.2 with caustic soda) was dispensed into large test tubes in 10 ml aliquots, steam sterilized at 120 ° C. for 20 minutes, and then corynebacteria was added to the liquid medium. Um. Ammoniagenes ATCC 21170 strain was inoculated and cultured at 28 ° C. for 24 hours with shaking.

【0042】この培養液20mlを上記種培養用培地1
を230ml含む2リットル容バッフル付き三角フラス
コに接種し、28℃で24時間振盪培養し種培養液1を
取得した。種培養用液体培地2〔グルコース 100g
/l、肉エキス 10g/l、ポリペプトン 10g/
l、KH2PO4 1g/l、K2HPO4 3g/l、Mg
SO4・7H2O 1g/l、CaCl2・2H2O 0.1
g/l、FeSO4・7H2O20mg/l、ZnSO4
・7H2O 10mg/l、MnSO4・4〜6H2O2
0mg/l、β−アラニン 15mg/l、L−システ
イン塩酸塩 20mg/lおよび、ビオチン 100μg
/lの組成の培地を120℃で20分間蒸気殺菌後、別
途120℃で20分間蒸気殺菌しておいた尿素 2g/
lおよびビタミンB1 5mg/lを添加し、苛性ソーダ
でpH7.2に調製した液体培地〕を2.5リットル含
む5リットル容培養槽に、上記種培養液1を250ml
接種し、32℃、600rpm、通気量2.5リットル
/分の培養条件下、濃アンモニア水でpHを6.8に調
整しつつ、培養液中のグルコースが消費されるまで培養
を行い、種培養液2を取得した。
20 ml of this culture broth was used as the seed culture medium 1
The seed culture solution 1 was obtained by inoculating a 2 liter baffled Erlenmeyer flask containing 230 ml of the above, and culturing with shaking at 28 ° C. for 24 hours. Liquid medium for seed culture 2 [glucose 100 g
/ L, meat extract 10g / l, polypeptone 10g /
1, KH 2 PO 4 1 g / l, K 2 HPO 4 3 g / l, Mg
SO 4 · 7H 2 O 1g / l, CaCl 2 · 2H 2 O 0.1
g / l, FeSO 4 · 7H 2 O20mg / l, ZnSO 4
· 7H 2 O 10mg / l, MnSO 4 · 4~6H 2 O2
0 mg / l, β-alanine 15 mg / l, L-cysteine hydrochloride 20 mg / l, and biotin 100 μg
Urea which had been sterilized by steam sterilization of a medium having a composition of 1 / l at 120 ° C for 20 minutes and then steam sterilized at 120 ° C for 20 minutes / g
1 and vitamin B 1 5 mg / l were added to a 5 liter culture tank containing 2.5 liters of a liquid medium adjusted to pH 7.2 with caustic soda, and 250 ml of the above seed culture solution 1 was added.
Inoculate and culture at 32 ° C., 600 rpm, aeration rate of 2.5 liter / min, while adjusting the pH to 6.8 with concentrated ammonia water, and culturing until glucose in the culture solution is consumed, Culture liquid 2 was obtained.

【0043】本培養用液体培地〔グルコース 180g
/l、KH2PO4 1g/l、K2HPO4 3g/l、M
gSO4・7H2O 1g/l、CaCl2・2H2O 0.
1g/l、FeSO4・7H2O 20mg/l、ZnS
4・7H2O 10mg/l、MnSO4・4〜6H2
20mg/l、L−システイン塩酸塩 20mg/l、
グルタミン酸ナトリウム 1g/lおよびビオチン10
0μg/lの組成の培地を120℃で20分間蒸気殺菌
後、別途120℃で20分間蒸気殺菌しておいた尿素
2g/lおよびビタミンB1 5mg/lを添加し、苛性
ソーダでpH7.2に調製した液体培地〕を2.5リッ
トル含む5リットル容培養槽に上記種培養液2を350
ml接種し、32℃、600rpm、通気量2.5リッ
トル/分の培養条件下、濃アンモニア水でpHを6.8
に調整しつつ、培養液中のグルコースが消費されるまで
培養を行い、本培養液を取得した。この本培養液を遠心
分離することにより菌体を調製した。
Liquid medium for main culture [glucose 180 g
/ L, KH 2 PO 4 1 g / l, K 2 HPO 4 3 g / l, M
gSO 4 .7H 2 O 1 g / l, CaCl 2 .2H 2 O 0.
1g / l, FeSO 4 · 7H 2 O 20mg / l, ZnS
O 4 · 7H 2 O 10mg / l, MnSO 4 · 4~6H 2 O
20 mg / l, L-cysteine hydrochloride 20 mg / l,
Sodium glutamate 1g / l and biotin 10
Urea that had been sterilized by steaming a medium having a composition of 0 μg / l for 20 minutes at 120 ° C. and then for 20 minutes at 120 ° C.
2 g / l and vitamin B 1 5 mg / l were added, and the seed culture solution 2 was added to a 5 liter culture tank containing 2.5 liters of a liquid medium adjusted to pH 7.2 with caustic soda.
ml inoculated, and the pH was adjusted to 6.8 with concentrated ammonia water under the culture conditions of 32 ° C., 600 rpm, and aeration rate of 2.5 l / min.
While adjusting to, culture was performed until glucose in the culture solution was consumed to obtain a main culture solution. The cells were prepared by centrifuging this main culture solution.

【0044】(3)チアミンからのTPP生産 上記(1)および(2)で調製したLE392/pTP
K1株の菌体0.4gとコリネバクテリウム・アンモニ
アゲネスATCC21170株の菌体3gを200ml
容ビーカーに入れ、グルコース 0.6g、チアミン 2
02mg、MgSO4・7H2O 0.1g、KH2PO4
272mgおよびキシレン 0.2mlを添加し、蒸留
水を加え全量を20mlとした。この混合液を400r
pmで撹拌し、10規定水酸化カリウムでpH7.8に
調製しつつ37℃で反応を行った。反応中、リン酸は、
KH2PO4として1〜5g/lに保たれるように、ま
た、グルコースおよびチアミンは消費に伴い適宜添加し
た。その結果、反応24時間目にTPPが67mM生成
された。
(3) TPP production from thiamine LE392 / pTP prepared in the above (1) and (2)
200 ml of 0.4 g of K1 strain and 3 g of Corynebacterium ammoniagenes ATCC 21170 strain
Put in a beaker, glucose 0.6g, thiamine 2
02mg, MgSO 4 · 7H 2 O 0.1g, KH 2 PO 4
272 mg and xylene 0.2 ml were added, and distilled water was added to make the total volume 20 ml. 400r of this mixture
The reaction was carried out at 37 ° C. while stirring at pm and adjusting the pH to 7.8 with 10 N potassium hydroxide. During the reaction, phosphoric acid
Glucose and thiamine were added as needed so that KH 2 PO 4 was maintained at 1 to 5 g / l. As a result, 67 mM of TPP was produced 24 hours after the reaction.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、チアミンとATPとか
らTPPを、工業的に効率よく製造することができる。
According to the present invention, TPP can be industrially efficiently produced from thiamine and ATP.

【0046】[0046]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:218 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 配列 Met Ser Gln Gln Gly Thr Lys Leu Ala Ser Ala Arg Pro Val Thr 1 5 10 15 Leu Ile Gly Gly Ala Pro Val Gly Arg Ala Asp Leu Glu Gln Ala 20 25 30 Leu Ala Leu Ala Pro Val Val Ala Ala Ala Asp Ser Gly Ala Asp 35 40 45 Thr Ala Leu Ser His Gly Leu Met Pro Ala Ala Val Trp Gly Asp 50 55 60 Phe Asp Ser Ile Ser Ala Arg Ala Arg Ala Glu Ile Pro Leu Ala 65 70 75 Asn Gln His Pro Ile Ala Glu Gln Asn Ser Thr Asp Phe Glu Lys 80 85 90 Cys Leu Ser Asn Leu Asp Ala Pro Phe Val Val Ala Leu Gly Phe 95 100 105 Ser Gly Ala Arg His Asp His Phe Leu Ser Val Leu Asn Val Leu 110 115 120 Ala Arg Arg Ile Gly Pro Pro Cys Ile Leu Ile Ala Gly Glu Asp 125 130 135 Val Ile Thr Leu Ala Pro Pro Arg Leu Ala Leu Asp Leu Ala Pro 140 145 150 Gly Thr Arg Val Ser Leu Phe Pro Met Gly Pro Ala Thr Gly Arg 155 160 165 Ser Gln Gly Leu Lys Trp Pro Ile Asp Gly Leu Ala Phe Ala Pro 170 175 180 Gly Gly Arg Ser Gly Thr Ser Asn Gln Ala Thr Gly Pro Val Thr 185 190 195 Leu Glu Cys Asp Gly Pro Met Leu Leu Ile Leu Pro Arg Ser Glu 200 205 210 Leu Ala Thr Leu Ala Arg Ala Leu 215 配列番号:2 配列の長さ:654 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:パラコッカス デニトリフィカンス (Paracoc
cus denitrificans) 株名:ATCC19367 配列の特徴 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:1..654 特徴を決定した方法:E 配列 ATG AGC CAG CAA GGG ACC AAG TTG GCT AGT GCC CGC CCG GTC ACG CTG 48 ATC GGC GGT GCG CCG GTC GGC CGC GCC GAT CTG GAG CAG GCG CTG GCC 96 CTG GCG CCG GTG GTG GCC GCC GCC GAT AGC GGC GCC GAT ACC GCG CTG 144 AGC CAC GGG TTG ATG CCG GCG GCG GTC TGG GGC GAT TTC GAC AGC ATT 192 TCC GCC CGC GCC CGG GCC GAG ATC CCG CTG GCG AAC CAG CAC CCC ATC 240 GCC GAG CAG AAC AGC ACC GAT TTC GAG AAA TGC TTG TCC AAT CTC GAT 288 GCT CCC TTC GTC GTC GCC CTG GGC TTT TCG GGC GCG CGC CAT GAC CAT 336 TTC CTG TCG GTG CTC AAT GTG CTC GCC CGC CGT ATC GGC CCG CCC TGC 384 ATC CTG ATC GCG GGC GAG GAC GTG ATC ACG CTT GCC CCG CCG CGC CTC 432 GCG CTG GAT CTC GCG CCC GGC ACG CGG GTC TCG CTT TTC CCG ATG GGC 480 CCG GCC ACC GGC CGC TCG CAG GGC CTG AAA TGG CCC ATC GAC GGC CTG 528 GCC TTC GCG CCG GGC GGC CGC AGC GGC ACC TCG AAC CAG GCC ACG GGT 576 CCG GTC ACG CTG GAA TGC GAC GGC CCG ATG TTG CTG ATC CTG CCG CGC 624 TCG GAA CTG GCG ACG CTC GCC CGC GCC CTC 654 配列番号:3 配列の長さ:654 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:パラコッカス デニトリフィカンス(Paracoccu
s denitrificans) 株名:ATCC19367 配列の特徴 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:1..654 特徴を決定した方法:E 配列 ATG AGT CAA CAG GGC ACT AAA CTG GCT AGT GCC CGC CCG GTC ACG CTG 48 ATC GGC GGT GCG CCG GTC GGC CGC GCC GAT CTG GAG CAG GCG CTG GCC 96 CTG GCG CCG GTG GTG GCC GCC GCC GAT AGC GGC GCC GAT ACC GCG CTG 144 AGC CAC GGG TTG ATG CCG GCG GCG GTC TGG GGC GAT TTC GAC AGC ATT 192 TCC GCC CGC GCC CGG GCC GAG ATC CCG CTG GCG AAC CAG CAC CCC ATC 240 GCC GAG CAG AAC AGC ACC GAT TTC GAG AAA TGC TTG TCC AAT CTC GAT 288 GCT CCC TTC GTC GTC GCC CTG GGC TTT TCG GGC GCG CGC CAT GAC CAT 336 TTC CTG TCG GTG CTC AAT GTG CTC GCC CGC CGT ATC GGC CCG CCC TGC 384 ATC CTG ATC GCG GGC GAG GAC GTG ATC ACG CTT GCC CCG CCG CGC CTC 432 GCG CTG GAT CTC GCG CCC GGC ACG CGG GTC TCG CTT TTC CCG ATG GGC 480 CCG GCC ACC GGC CGC TCG CAG GGC CTG AAA TGG CCC ATC GAC GGC CTG 528 GCC TTC GCG CCG GGC GGC CGC AGC GGC ACC TCG AAC CAG GCC ACG GGT 576 CCG GTC ACG CTG GAA TGC GAC GGC CCG ATG TTG CTG ATC CTG CCG CGC 624 TCG GAA CTG GCG ACG CTC GCC CGC GCC CTC 654 配列番号:4 配列の長さ:33 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA ハイポセティカル配列:Yes 配列の特徴 特徴を表す記号:insertion seq 存在位置:1..33 特徴を決定した方法:E 配列 AGCTTAAATG AGTCAACAGG GCACTAAACT GGC 33 配列番号:5 配列の長さ:31 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA ハイポセティカル配列:Yes 配列の特徴 特徴を表す記号:insertion seq 存在位置:1..31 特徴を決定した方法:E 配列 TAGCCAGTTT AGTGCCCTGT TGACTCATTT A 31
SEQ ID NO: 1 Sequence length: 218 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein sequence Met Ser Gln Gln Gly Thr Lys Leu Ala Ser Ala Arg Pro Val Thr 1 5 10 15 Leu Ile Gly Gly Ala Pro Val Gly Arg Ala Asp Leu Glu Gln Ala 20 25 30 Leu Ala Leu Ala Pro Val Val Ala Ala Ala Asp Ser Gly Ala Asp 35 40 45 Thr Ala Leu Ser His Gly Leu Met Pro Ala Ala Val Trp Gly Asp 50 55 60 Phe Asp Ser Ile Ser Ala Arg Ala Arg Ala Glu Ile Pro Leu Ala 65 70 75 Asn Gln His Pro Ile Ala Glu Gln Asn Ser Thr Asp Phe Glu Lys 80 85 90 Cys Leu Ser Asn Leu Asp Ala Pro Phe Val Val Ala Leu Gly Phe 95 100 105 Ser Gly Ala Arg His Asp His Phe Leu Ser Val Leu Asn Val Leu 110 115 120 Ala Arg Arg Ile Gly Pro Pro Cys Ile Leu Ile Ala Gly Glu Asp 125 130 135 Val Ile Thr Leu Ala Pro Pro Arg Leu Ala Leu Asp Leu Ala Pro 140 145 150 Gly Thr Arg Val Ser Leu Phe Pro Met Gly Pro Ala Thr Gly Arg 155 160 165 Ser Gln Gly Leu Lys Trp Pro Ile Asp Gly Leu Ala Phe Ala Pro 170 175 180 Gly Gly Ar g Ser Gly Thr Ser Asn Gln Ala Thr Gly Pro Val Thr 185 190 195 Leu Glu Cys Asp Gly Pro Met Leu Leu Ile Leu Pro Arg Ser Glu 200 205 210 Leu Ala Thr Leu Ala Arg Ala Leu 215 SEQ ID NO: 2 Sequence Length S: 654 Sequence type: Nucleic acid Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Origin organism name: Paracoc denitrificans
cus denitrificans ) Strain name: ATCC19367 Sequence features Symbols representing features: mat peptide Location: 1.654 Method of determining features: E sequence ATG AGC CAG CAA GGG ACC AAG TTG GCT AGT GCC CGC CCG GTC ACG CTG 48 ATC GGC GGT GCG CCG GTC GGC CGC GCC GAT CTG GAG CAG GCG CTG GCC 96 CTG GCG CCG GTG GTG GCC GCC GCC GAT AGC GGC GCC GAT ACC GCG CTG 144 AGC CAC GGG TTG ATG CCG GCG GCG GTC TGG GGC GAT TTC GAC AGC ATT 192 TCC GCC CGC GCC CGG GCC GAG ATC CCG CTG GCG AAC CAG CAC CCC ATC 240 GCC GAG CAG AAC AGC ACC GAT TTC GAG AAA TGC TTG TCC AAT CTC GAT 288 GCT CCC TTC GTC GTC GCC CTG GGC TTT TCG GGC GCG CGC CAT GAC CAT 336 TTC CTG TCG GTG CTC AAT GTG CTC GCC CGC CGT ATC GGC CCG CCC TGC 384 ATC CTG ATC GCG GGC GAG GAC GTG ATC ACG CTT GCC CCG CCG CGC CTC 432 GCG CTG GAT CTC GCG CCC GGC ACG CGG GTC TCG CTG TTC CTC GGC 480 CCG GCC ACC GGC CGC TCG CAG GGC CTG AAA TGG CCC ATC GAC GGC CTG 528 GCC TTC GCG CCG GGC GGC CGC AGC GGC ACC TCG AAC CAG GCC ACG GGT 576 CCG GT C ACG CTG GAA TGC GAC GGC CCG ATG TTG CTG ATC CTG CCG CGC 624 TCG GAA CTG GCG ACG CTC GCC CGC GCC CTC 654 SEQ ID NO: 3 Sequence length: 654 Sequence type: Nucleic acid Topology: Linear sequence type : Genomic DNA Origin organism name: Paracoccu
s denitrificans ) Strain name: ATCC19367 Sequence features Symbols representing features: mat peptide Location: 1.654 Method of determining features: E sequence ATG AGT CAA CAG GGC ACT AAA CTG GCT AGT GCC CGC CCG GTC ACG CTG 48 ATC GGC GGT GCG CCG GTC GGC CGC GCC GAT CTG GAG CAG GCG CTG GCC 96 CTG GCG CCG GTG GTG GCC GCC GCC GAT AGC GGC GCC GAT ACC GCG CTG 144 AGC CAC GGG TTG ATG CCG GCG GCG GTC TGG GGC GAT TTC GAC AGC ATT 192 TCC GCC CGC GCC CGG GCC GAG ATC CCG CTG GCG AAC CAG CAC CCC ATC 240 GCC GAG CAG AAC AGC ACC GAT TTC GAG AAA TGC TTG TCC AAT CTC GAT 288 GCT CCC TTC GTC GTC GCC CTG GGC TTT TCG GGC GCG CGC CAT GAC CAT 336 TTC CTG TCG GTG CTC AAT GTG CTC GCC CGC CGT ATC GGC CCG CCC TGC 384 ATC CTG ATC GCG GGC GAG GAC GTG ATC ACG CTT GCC CCG CCG CGC CTC 432 GCG CTG GAT CTC GCG CCC GGC ACG CGG GTC TCG CTG TTC CTC GGC 480 CCG GCC ACC GGC CGC TCG CAG GGC CTG AAA TGG CCC ATC GAC GGC CTG 528 GCC TTC GCG CCG GGC GGC CGC AGC GGC ACC TCG AAC CAG GCC ACG GGT 576 CCG GTC ACG CTG GAA TGC GAC GGC CCG ATG TTG CTG ATC CTG CCG CGC 624 TCG GAA CTG GCG ACG CTC GCC CGC GCC CTC 654 SEQ ID NO: 4 Sequence length: 33 Sequence type: Nucleic acid Topology: Linear Sequence type: Other Nucleic Acids Synthetic DNA Hypothetical Sequence: Yes Sequence features Characteristic symbols: insertion seq Location: 1.33 Method of determining features: E sequence AGCTTAAATG AGTCAACAGG GCACTAAACT GGC 33 SEQ ID NO: 5 Sequence length: 31 Sequence type: Nucleic acid Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA Hypothetical sequence: Yes Sequence features Characteristic symbol: insertion seq Location: 1..31 Method for determining features: E Array TAGCCAGTTT AGTGCCCTGT TGACTCATTT A 31

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 パラコッカス・デニトリフィカンスATCC
19367由来のチアミンピロホスホキナーゼをコード
する遺伝子を含むプラスミドpAI213の制限酵素地
図を示す。
Figure 1: Paracoccus denitrificans ATCC
3 shows a restriction map of plasmid pAI213 containing a gene encoding thiamine pyrophosphokinase derived from 19367.

【図2】 プラスミドpTrS31にパラコッカス・デ
ニトリフィカンスATCC19367由来のチアミンピ
ロホスホキナーゼをコードする遺伝子を含む0.75k
bpのDNA断片を挿入するさいに用いたリンカーを示
す。
FIG. 2: 0.75k containing the gene encoding thiamine pyrophosphokinase from Paracoccus denitrificans ATCC19367 in plasmid pTrS31
The linker used when inserting the bp DNA fragment is shown.

【図3】 パラコッカス・デニトリフィカンスATCC
19367由来のチアミンピロホスホキナーゼをコード
する遺伝子の一部を改変させた遺伝子を含むプラスミド
pAI213の制限酵素地図を示す。
Figure 3: Paracoccus denitrificans ATCC
3 shows a restriction map of plasmid pAI213 containing a gene obtained by modifying a part of the gene encoding the thiamine pyrophosphokinase derived from 19367.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C12N 9/12 (C12P 17/16 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) C12R 1:01) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // C12N 9/12 (C12P 17/16 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) ) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) C12R 1:01)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パラコッカス(Paracoccus)属に属する微
生物、またはパラコッカス(Paracoccus)属に属する微生
物に由来しチアミン二リン酸の合成に関与する遺伝情報
を担うDNA断片を含む組換え体DNAを保有する微生
物であり、かつチアミンとアデノシン−5’−三リン酸
とからチアミン二リン酸を生成する反応を触媒する活性
を有する微生物の菌体、培養液またはそれらの処理物の
存在下、水性媒体中でチアミンとアデノシン−5’−三
リン酸とを反応させ、該反応液から生成したチアミン二
リン酸を採取することを特徴とするチアミン二リン酸の
製造法。
Bearing 1. A Paracoccus (Paracoccus) a microorganism belonging to the genus or Paracoccus (Paracoccus) derived from a microorganism belonging to the genus recombinant DNA comprising a DNA fragment carrying genetic information responsible for the synthesis of thiamine diphosphate, In the presence of a microorganism, which has an activity of catalyzing the reaction of producing thiamine diphosphate from thiamine and adenosine-5'-triphosphate, in the presence of an microbial cell, a culture solution or a treated product thereof in an aqueous medium. A method for producing thiamine diphosphate, which comprises reacting thiamine with adenosine-5′-triphosphate and collecting the thiamine diphosphate produced from the reaction solution.
【請求項2】 パラコッカス(Paracoccus)属に属する微
生物が、配列番号1で表されるアミノ酸をコードするtp
k遺伝子を保有する微生物である請求項1記載の製造
法。
2. A tp that encodes the amino acid represented by SEQ ID NO: 1 by a microorganism belonging to the genus Paracoccus.
The production method according to claim 1, which is a microorganism having a k gene.
【請求項3】 組換え体DNAを保有する微生物が、エ
ッシェリヒア(Escherichia)属、エンテロバクター(Ente
robacter)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、コリネ
バクテリウム(Corynebacterium)属あるいはブレビバク
テリウム(Brevibacterium)属に属する微生物である請求
項1記載の製造法。
3. A microorganism carrying the recombinant DNA is, Escherichia (Escherichia) genus Enterobacter (Ente
Robacter) genus Pseudomonas (Pseudomonas) genus Corynebacterium (Corynebacterium) genus or process of claim 1 which is Brevibacterium (Brevibacterium) microorganisms belonging to the genus.
【請求項4】 DNA断片が、チアミンピロホスホキナ
ーゼ活性を有する蛋白質をコードする遺伝子を含むDN
A断片である請求項1または請求項3記載の製造法。
4. A DNA fragment containing a gene encoding a protein having thiamine pyrophosphokinase activity.
The method according to claim 1 or 3, which is an A fragment.
【請求項5】 アデノシン−5’−三リン酸が、アデノ
シン−5’−三リン酸の前駆体、リン酸供与体およびエ
ネルギー供与体とからアデノシン−5’−三リン酸を生
成する活性を有する微生物により供給されるアデノシン
−5’−三リン酸である請求項1、請求項2、請求項3
または請求項4記載の製造法。
5. Adenosine-5′-triphosphate has an activity of producing adenosine-5′-triphosphate from a precursor of adenosine-5′-triphosphate, a phosphate donor and an energy donor. The adenosine-5'-triphosphate supplied by the microorganism that has the above-mentioned, claim 2, claim 3 or claim 3.
Alternatively, the production method according to claim 4.
【請求項6】 パラコッカス(Paracoccus)属に属する微
生物由来で、かつチアミンピロホスホキナーゼ活性を有
する蛋白質をコードする遺伝子を含むDNA断片とベク
ターDNAとの組換え体DNA。
6. A recombinant DNA comprising a DNA fragment derived from a microorganism belonging to the genus Paracoccus and containing a gene encoding a protein having thiamine pyrophosphokinase activity, and a vector DNA.
【請求項7】 遺伝子が、配列番号1で表されるアミノ
酸配列をコードする遺伝子またはこれにハイブリダイズ
する遺伝子である請求項6記載の組換え体DNA。
7. The recombinant DNA according to claim 6, wherein the gene is a gene encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a gene hybridizing therewith.
【請求項8】 遺伝子が、配列番号2の塩基配列で表さ
れる遺伝子またはこれにハイブリダイズする遺伝子であ
る請求項6記載の組換え体DNA。
8. The recombinant DNA according to claim 6, wherein the gene is a gene represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a gene hybridizing therewith.
【請求項9】 遺伝子が、配列番号3の塩基配列で表さ
れる遺伝子またはこれにハイブリダイズする遺伝子であ
る請求項6記載の組換え体DNA。
9. The recombinant DNA according to claim 6, wherein the gene is the gene represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a gene that hybridizes with it.
【請求項10】 パラコッカス(Paracoccus)属に属する
微生物由来で、かつチアミンピロホスホキナーゼ活性を
有する蛋白質をコードする遺伝子またはこれにハイブリ
ダイズする遺伝子。
10. A gene derived from a microorganism belonging to the genus Paracoccus and encoding a protein having a thiamine pyrophosphokinase activity, or a gene hybridizing therewith.
【請求項11】 配列番号1で表されるアミノ酸配列を
コードする遺伝子またはこれにハイブリダイズする遺伝
子。
11. A gene encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a gene hybridizing therewith.
【請求項12】 配列番号2の塩基配列で表される遺伝
子またはこれにハイブリダイズする遺伝子。
12. A gene represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a gene which hybridizes with this.
【請求項13】 配列番号3の塩基配列で表される遺伝
子またはこれにハイブリダイズする遺伝子。
13. A gene represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a gene that hybridizes with the gene.
【請求項14】 パラコッカス(Paracoccus)属に属する
微生物由来で、かつチアミンピロホスホキナーゼ活性を
有する蛋白質をコードする遺伝子またはこれにハイブリ
ダイズする遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAと
の組換え体DNAを保有する微生物。
14. A recombinant DNA, which is derived from a microorganism belonging to the genus Paracoccus and which encodes a gene encoding a protein having thiamine pyrophosphokinase activity or a DNA fragment containing a gene hybridizing thereto and a vector DNA. Microorganisms possessed.
【請求項15】 遺伝子が、配列番号1で表されるアミ
ノ酸配列をコードする遺伝子またはこれにハイブリダイ
ズする遺伝子である請求項14記載の微生物。
15. The microorganism according to claim 14, wherein the gene is a gene encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a gene hybridizing therewith.
【請求項16】 遺伝子が、配列番号3の塩基配列で表
される遺伝子またはこれにハイブリダイズする遺伝子で
ある請求項14記載の微生物。
16. The microorganism according to claim 14, wherein the gene is a gene represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a gene that hybridizes therewith.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007026871A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Kagoshima University Method for production of fish sauce

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