生产L-氨基酸的微生物和生产L-氨基酸的方法技术

技术编号:8797390 阅读:243 留言:0更新日期:2013-06-13 03:33
通过培养具有生产L-氨基酸的能力、但被修饰以使ybjE基因的表达被增强的微生物,来生产L-氨基酸。从培养基或从微生物收集L-氨基酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过使用微生物进行发酵来生产L-氨基酸的方法。特别地,本专利技术涉及生产L-氨基酸,例如L-赖氨酸、L-精氨酸、L-鸟氨酸、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-苏氨酸、L-脯氨酸、L-苯丙氨酸、L-半胱氨酸和L-谷氨酸的方法。这些是工业上有用的L-氨基酸。换句话说,L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-异亮氨酸和L-脯氨酸作为动物饲料添加剂、健康食品的成分和氨基酸注射液是有用的。L-精氨酸和L-鸟氨酸作为肝功能促进剂、氨基酸输注液和全面氨基酸制品的成分是有用的。L-组氨酸作为肝功能促进剂和作为组胺的前体是有用的。L-苯丙氨酸作为甜味剂的前体是有用的。
技术介绍
L-氨基酸通过使用属于短杆菌属(Brevibacterium)、棒杆菌属(Corynebacterium)、埃希氏菌属(Escherichia)等的微生物进行发酵来工业化生产。已经在EP 0857784A、JP 11-192088A、W000/53726 和 TO96/17930 中报道了生产L-赖氨酸的方法。已经在EP 0999267A, EP 1170358A和JP 2002-017342A中报道了生产L-精氨酸的方法。在这些报道的方法中,使用了产生碱性L-氨基酸的细菌菌株,包括从其天然或人工突变的菌株、和具有碱性L-氨基酸生物合成酶的增强活性的重组菌株分离的菌株。此外,也已经报道了使用属于嗜甲基菌属(Methylophilus)或甲基菌属(Methylobacillus)的突变的或遗传修饰的微生物菌株来从甲醇生产L-氨基酸的方法(W000/61723和JP 2001-120269A),甲醇用于发酵是可以低成本大量地获得的。修饰细菌细胞中L-氨基酸的摄取和输出的方法是公知的,用来改善所述细菌的L-氨基酸生产能力。修饰L-氨基酸摄取的方法包括消除或降低L-氨基酸摄取进入细胞来增强L-氨基酸生产能力。特别地,这些方法包括删除gluAB⑶操纵子或其部分以消除或减弱L-谷氨酸摄取的方法(EP 1038970A)。修饰输出体的方法包括消除或降低L-氨基酸生物合成的中间体或底物的输出,和增强生产的L-氨基酸的输出的方法。对于消除或降低L-谷氨酸生物合成的中间体输出的方法,突变或破坏α-酮基戊二酸通透酶基因以减少α-酮基戊二酸的输出的方法是已知的(TOO 1/005959)。对于增强L-氨 基酸输出的方法,增强棒杆菌属细菌的菌株中IysE (碱性L-氨基酸输出体的基因;J.Mol.Microbiol.Biotechnol., 1999Nov ;1 (2):327-36)的方法是已知的,用于生产L-赖氨酸(W097/23597)或L-精氨酸(美国专利公开2003-0113899)。在埃希氏杆菌属细菌的细胞中增强rhtA、B、C基因(JP 2000-189177A)和yfiK、yahN基因(EP1016710A)的表达的方法也是已知的,已经提示了这些基因涉及L-氨基酸的输出。对于用于碱性L-氨基酸的输出的基因,上述的IysE基因是已知的。然而,当IysE基因在同化甲醇的细菌例如嗜甲基菌属细菌中扩增,并且产生的菌株被用于L-赖氨酸或L-精氨酸的生产时,来源于Coryneform(棒状杆菌)细菌的野生型IysE基因对于嗜甲基菌属细菌是致命的,因而必须导入容许宿主微生物生长的突变IysE基因(EP1266966A)。因此,当被导入到异体微生物中时,IysE基因不总是能在L-赖氨酸或L-精氨酸的输出方面起作用。因此,期望获得在各种异体宿主微生物中展现出分泌足够量的L-氨基酸、包括L-赖氨酸和L-精氨酸的能力的,用于L-氨基酸输出体和生产的基因。ybjE基因位于大肠杆菌的基因组上,已经被预测编码推定的表面蛋白(Science,277(5331):1453-74,1997)。然而,还没有报道该基因的克隆和通过在细菌细胞中表达进行分析,因而它的生理功能仍然是未知的。专利技术概述本专利技术的目的是提供能有效地生产L-氨基酸的菌株。本专利技术的另一个目的是提供使用这样的菌株有效地生产L-氨基酸的方法。本专利技术的专利技术 人勤勉地研究以实现上述的目的,结果,根据对高浓度L-赖氨酸的抗性,获得了 ybjE基因,一种新型的L-氨基酸输出体基因。此外,他们还发现,L-氨基酸,包括碱性L-氨基酸例如L-赖氨酸、L-精氨酸、L-鸟氨酸和L-组氨酸;脂肪族的L-氨基酸例如L-异亮氨酸;羟基L-氨基酸例如L-苏氨酸;环状L-氨基酸例如L-脯氨酸;芳香族L-氨基酸例如L-苯丙氨酸;含硫的L-氨基酸例如L-半胱氨酸;和酸性L-氨基酸例如L-谷氨酸,可以使用在其中ybjE基因的表达被增强的微生物来有效地生产。本专利技术的目的是提供具有L-氨基酸生产能力的微生物,其中所述微生物被修饰从而ybjE基因的表达被增强。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述的微生物,其中通过提高所述ybjE基因的拷贝数目,或通过修饰所述ybjE基因的表达调节序列来增强所述ybjE基因的表达。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中由所述ybjE编码的蛋白质的氨基酸序列选自SEQ 2、9和10,其中所述蛋白质具有L-氨基酸输出能力。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述ybjE基因选自:(a)包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列的DNA ;和(b)在严格条件下与SEQ ID NO:1的核苷酸序列、或与可从SEQ ID NO:1的核苷酸序列制备的探针可杂交的DNA,并且其中所述DNA编码具有L-氨基酸输出能力的蛋白质。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述ybjE基因选自:(a)具有SEQ ID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列的DNA ;和(b)在严格条件下与SEQ ID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列、或与可从SEQ ID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列制备的探针可杂交的DNA,并且其中所述DNA编码具有L-氨基酸输出能力的蛋白质。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述的微生物,其中所述微生物的所述L-氨基酸输出能力通过所述增强所述ybjE基因的表达来提高。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述的微生物,其中微生物对L-氨基酸或L-氨基酸类似物的抗性通过所述增强所述ybjE基因的表达来提高。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述L-氨基酸选自L-赖氨酸、L-精氨酸、L-鸟氨酸、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-苏氨酸、L-脯氨酸、L-苯丙氨酸、L-半胱氨酸和L-谷氨酸。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述微生物属于肠细菌家族。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述属于肠细菌家族的微生物是属于埃希氏杆菌属的微生物。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述微生物是Coryneform细菌。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述微生物是同化甲醇的微生物。本专利技术的进一步的目的是提供如上所述微生物,其中所述同化甲醇的微生物属于嗜甲基菌属或甲基菌属。本专利技术的进一步的目的是提供生产L-氨基酸的方法,包括在培养基中培养如上所述的微生物来产生和引起所述L-氨基酸的积累,并从培养基或微生物收集所述L-氨基酸。本专利技术的进一步的目的是提供生产L本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有L?氨基酸生产能力的微生物,其中所述微生物被修饰从而ybjE基因的表达被增强。

【技术特征摘要】
2004.01.30 JP 2004-0233471.具有L-氨基酸生产能力的微生物,其中所述微生物被修饰从而ybjE基因的表达被增强。2.根据权利要求1的微生物,其中通过提高所述基因的拷贝数目,或通过修饰所述ybjE基因的表达调节序列增强了所述ybjE基因的表达。3.根据权利要求1的微生物,其中由所述基因编码的蛋白质的氨基酸序列选自SEQ ID N0:2、9和10,其中所述蛋白质具有L-氨基酸输出能力。4.根据权利要求1的微生物,其中所述基因选自: Ca)包含SEQ ID NO:1的核苷酸序列的DNA ;和 (b)在严格条件下与SEQ ID NO:1的核苷酸序列或与可从SEQ ID NO:1的核苷酸序列制备的探针可杂交的DNA,并且其中所述DNA编码具有L-氨基酸输出能力的蛋白质。5.根据权利要求1的微生物,其中所述基因选自: Ca)具有SEQ ID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列的DNA ;和 (b)在严格条件下与SEQ ID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列或与可从SEQID NO:1中核苷酸编号49到948的核苷酸序列制备的探针可杂交的DNA,并且其中所述DNA编码具有L-氨基酸输出能力的蛋白质。6.根据权利要求1的微生物,其中所述微生物的所述L-氨基酸输出能力通过所述增强所述基因的表达来提高。7.根据权利要求1的微生物`,其中所述微生物对L-氨基酸或L-氨基酸类似物的抗性通过所述增强所述基因的表达来提高。8.根据权利要求1到7任一项的微生物,其中所述L-氨基酸选自L-赖氨酸、L-精氨...

【专利技术属性】
技术研发人员:植田拓嗣中井勇太郡司义哉泷川里绘城永祐志
申请(专利权)人:味之素株式会社
类型:发明
国别省市:

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