本发明专利技术涉及可利用木糖的棒状杆菌微生物和利用其产生L-赖氨酸的方法。更具体地，本发明专利技术涉及改良的棒状杆菌微生物，其中导入编码作为木糖合酶的木糖异构酶和木酮糖激酶的基因以表达木糖合酶。本发明专利技术还涉及产生L-赖氨酸的方法，包括利用木糖作为碳源而培养改良的棒状杆菌微生物和从所述培养物回收L-赖氨酸的步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可利用木糖的棒状杆菌微生物和利用其产生L-赖氨酸的 方法 专利技术背景 1.专利
本专利技术涉及经改良利用木糖的棒状杆菌属（Corynebacterium sp.)微生物和利用 其产生L-赖氨酸的方法。 2.相关技术的描述 工业微生物利用糖如葡萄糖、果糖和蔗糖作为碳源。通常将农产品用作原料来获 得这些碳源，但是它们花费大，并且作为食物更有价值。最近，代替利用农产品作为传统原 料，包括农业废物或木质废物、工业废物等的纤维素生物质已作为用于发酵的理想糖原料 而吸引注意，因为它具有低成本和充足供应的优势。 它们之中，木糖是自然界中第二最丰富的木质纤维素碳水化合物，并且是代表性 的纤维素生物质。有用的材料已利用工业微生物从木糖产生。例如，通过在含有包括葡萄 糖和木糖的戊糖混合物的培养基中培养埃希氏菌属（Escherichia sp.)菌株并且然后从培 养基回收L-氨基酸而产生L-氨基酸的方法是已知的，其中将该菌株（stain)改良以增加 编码水解木糖苷的酶（木糖苷酶）的xylABFGHR基因簇的表达，木糖苷是源自木糖的糖苷 (日本专利号4665567)。 另一方面，棒状杆菌（Coryneform bacteria)，谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum)被称作用于多种L-氨基酸产生的革兰氏阳性菌株。如上面所描述的，因为 木糖是自然界中第二最丰富的木质纤维素碳水化合物，所以期望L-氨基酸如L-赖氨酸可 更经济地通过利用木糖从谷氨酸棒状杆菌产生。然而，谷氨酸棒状杆菌不具有木糖--其 是戊糖--代谢途径中涉及的重要基因，因此存在这样的问题：L-氨基酸不能通过利用木 糖而从谷氨酸棒状杆菌产生。为了解决该问题，已有这样的报道：通过导入源自大肠杆菌 (Escherichia coli)的木糖异构酶（XylA)和木酮糖激酶（XylB)而将谷氨酸棒状杆菌改良 以能够利用木糖（Kawaguchi 等，AEM 72:3418-3428, 2006)。 本专利技术人已做出了多方面努力来以更经济的方式产生L-氨基酸，因此，他们发现 当将源自胡萝卜软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora)的XylA和XylB-编码基因导入谷氨 酸棒状杆菌时，该变体能利用木糖产生L-赖氨酸，并还显示较先前已知的导入有源自大肠 杆菌的xylA和xylB的棒状杆菌微生物更提高的木糖利用能力，由此完成本专利技术。 专利技术概述 本专利技术的一个目的是提供改良的棒状杆菌属微生物，其能通过利用木糖产生 L-赖氨酸。 本专利技术的另一个目的是提供利用改良的棒状杆菌属微生物产生L-赖氨酸的方 法。 附图简述 图1显示本专利技术的表达载体pECCG122-pcj7-xylAB(Er)的切割图； 图2显示根据培养基中含有的碳源表示亲株和导入有表达载体的转化体的生长 特性的图；和 图3显示根据培养基中含有的碳源表示亲株和将pcj7-xylAB(Er)插入染色体上 的转化体的生长特性的图。 优选实施方式的详细描述 一方面，本专利技术提供能通过利用木糖产生L-赖氨酸的改良的棒状杆菌属微生物， 其特征在于将源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木糖异构酶和木酮糖激酶的活性导入其中。 如本文所用，术语木糖异构酶（XylA) 指催化从木糖到木酮糖异构化反应的酶， 其参与木糖代谢途径，关于本专利技术的目的，它可以是源自胡萝卜软腐欧文氏菌的酶。 XylA是源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木糖异构酶，并可没有限制地包括能通过将其 活性连同源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木酮糖激酶活性导入没有木糖异构酶活性的棒状杆 菌属微生物而提供木糖-利用能力的序列。此外，显然，具有与上述序列的活性等同的活性 的任何序列，虽然它不是源自胡萝卜软腐欧文氏菌，也包括在本专利技术的范围内。 例如，可包括SEQ ID NO: 1的氨基酸序列，或含有SEQ ID NO: 1的氨基酸序列的保 守序列和在一个或多个位置一个氨基酸或几个氨基酸（可依据蛋白质三维结构中氨基酸 残基的位置和类型而变化，具体地2至20,具体地2至10,更具体地2至5个氨基酸）置 换、缺失、插入、添加或倒位的氨基酸序列。只要它能保持或提高XylA活性，可包括与SEQ ID NO: 1的氨基酸序列具有80 %或更多，具体地90 %或更多，更具体地95 %或更多，更具体 地97%或更多同源性的氨基酸序列，并且氨基酸的置换、缺失、插入、添加或倒位还包括天 然存在于具有XylA活性的微生物中的突变序列或人工修饰的序列。 如本文所用，术语同源性指两个不同氨基酸序列或两个不同核苷酸序列之间的 同一性，并可通过本领域技术人员熟知的方法测定，例如，BLAST 2.0,其计算参数如分数、 同一性和相似性，但是不特别限于此。 如本文所用，术语木酮糖激酶指催化从木酮糖到木酮糖5-磷酸盐的产生反应 的酶，其参与木糖代谢途径，关于本专利技术的目的，它可以是源自胡萝卜软腐欧文氏菌的酶。 XylB是源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木酮糖激酶，并可没有限制地包括能通过将其 活性连同源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木糖异构酶活性导入没有木酮糖激酶活性的棒状杆 菌属微生物而提供木糖-利用能力的序列。此外，显然，具有与上述序列的活性等同的活性 的任何序列，虽然它不是源自胡萝卜软腐欧文氏菌，也包括在本专利技术的范围内。 例如，可包括SEQ ID N0:2的氨基酸序列，或含有SEQ ID N0:2的氨基酸序列的保 守序列和在一个或多个位置一个氨基酸或几个氨基酸（可依据蛋白质三维结构中氨基酸 残基的位置和类型而变化，具体地2至20,具体地2至10,更具体地2至5个氨基酸）置 换、缺失、插入、添加或倒位的氨基酸序列。只要它能保持或提高XylB活性，可包括与SEQ ID N0:2的氨基酸序列具有80 %或更多，具体地90 %或更多，更具体地95 %或更多，更具体 地97%或更多同源性的氨基酸序列，并且氨基酸的置换、缺失、插入、添加或倒位还包括天 然存在于具有XylB活性的微生物中的突变序列或人工修饰的序列。 如本文所用，术语木糖异构酶（XylA)-编码基因（在下文中，xylA)指编码上述 XylA的多核苷酸。 所述基因可包括SEQ ID N0:3的核苷酸序列，可与源自SEQ ID N0:3的核苷酸序 列的探针在严格条件下杂交的核苷酸序列，或其中一个核苷酸或几个核苷酸在SEQ ID NO:3的核苷酸序列的一个或多个位置被置换、缺失、插入或添加的核苷酸序列。只要它能保 持或提高XylA活性，所述基因可包括与SEQ ID NO: 3的核苷酸序列具有80%或更多，具体 地90 %或更多，更具体地95 %或更多，更具体地97 %或更多同源性的核苷酸序列，由宿主 细胞偏爱的密码子置换的核苷酸序列，其N-端或C-端被延伸或除去的核苷酸序列，或其起 始密码子被修饰以控制表达水平的核苷酸序列，因此所述基因不具体限于此。 如本文所用，术语木酮糖激酶（XylB)-编码基因（在下文中，xylB)指编码上述 XylB的多核苷酸。 所述基因可包括SEQ ID N0:4的核苷酸序列，可与源自SEQ ID N0:4的核苷酸序列 的探针在严格条件下杂交的核苷酸序列，或一个核苷酸或几个核苷酸在SEQ ID N0:4的 核苷酸序列的一个或多个位置被置换、缺失、插入本文档来自技高网...
【技术保护点】
改良的能通过利用木糖而产生L‑赖氨酸的棒状杆菌属微生物，其中导入源自胡萝卜软腐欧文氏菌的木糖异构酶(XylA)和木酮糖激酶(XylB)的活性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.10 KR 10-2012-00031331. 改良的能通过利用木糖而产生L-赖氨酸的棒状杆菌属微生物，其中导入源自胡萝 卜软腐欧文氏菌的木糖异构酶（XylA)和木酮糖激酶（XylB)的活性。2. 根据权利要求1所述的微生物，其中XylA包括SEQ ID NO: 1的氨基酸序列，以及 XylB包括SEQ ID NO: 2的氨基酸序列。3. 根据权利要求1所述的微生物，其中XylA由SEQ ID NO:3的多核苷酸序列编码，以 及XylB由SEQ ID N0:4的多核苷酸序列编码。4. 根据权利要求1所述的微生物，其中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗昭研，许兰，金昌谦，李光镐，文准玉，李庚翰，成珍锡，金亨俊，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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