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JPH0732711B2 - Method for producing L-isoleucine - Google Patents
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JPH0732711B2 - Method for producing L-isoleucine - Google Patents

Method for producing L-isoleucine

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JPH0732711B2
JPH0732711B2 JP58138775A JP13877583A JPH0732711B2 JP H0732711 B2 JPH0732711 B2 JP H0732711B2 JP 58138775 A JP58138775 A JP 58138775A JP 13877583 A JP13877583 A JP 13877583A JP H0732711 B2 JPH0732711 B2 JP H0732711B2
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JP
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isoleucine
dna
strain
brevibacterium
plasmid
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瞭一 勝亦
雅子 原
徹夫 岡
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協和醗酵工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエッシェリヒア属に属する微生物のアスパルト
キナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモセリンキ
ナーゼおよびスレオニンシンターゼ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を保有
し、かつL−イソロイシン生産能を有するコリネバクテ
リウム属またはブレビバクテリウム属に属する微生物を
培地中に培養し、培養物中にL−イソロイシンを生成蓄
積せしめ、該培養物からL−イソロイシンを採取するこ
とを特徴とするL−イソロイシンの製造法に関する。
The present invention has a recombinant DNA of a DNA fragment containing a gene encoding a gene encoding aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and threonine synthase of a microorganism belonging to the genus Escherichia and a vector DNA, and A method of culturing a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium having L-isoleucine-producing ability in a medium, allowing L-isoleucine to be produced and accumulated in the culture, and collecting L-isoleucine from the culture. The present invention relates to a characteristic method for producing L-isoleucine.

コリネバクテリウム属やブレビバクテリウム属などのい
わゆるグルタミン酸生産菌により直接発酵法でL−イソ
ロイシンを生産する方法については野生株から誘導され
たL−イソロイシン生産性の突然変異株を用いる方法が
知られている。L−イソロイシン生産性変異株として
は、たとえば特公昭47−38995,特公昭51−6237,特公昭6
54−32070などに記載されているようにアミノ酸の栄養
要求性変異やアミノ酸のアナログに対する耐性変異ある
いはそれらの変異を共有した菌株が知られている。
As a method for producing L-isoleucine by a direct fermentation method using a so-called glutamic acid-producing bacterium such as Corynebacterium or Brevibacterium, a method using an L-isoleucine-producing mutant strain derived from a wild strain is known. ing. Examples of L-isoleucine-producing mutant strains include, for example, Japanese Patent Publication No. 47-38995, Japanese Patent Publication No.
As described in, for example, 54-32070, auxotrophic mutations of amino acids, resistance mutations to analogs of amino acids, or strains sharing those mutations are known.

本発明者らはコリネバクテリウム属あるいはブレビバク
テリウム属の細菌を用いるL−イソロイシン生産法にお
いて、従来のL−イソロイシン生産性変異の付与による
育種とは全く異なる組換えDNA技法によるL−イソロイ
シンの生産方法について研究を重ねた結果L−イソロイ
シンの前駆体であるスレオニンの生合成に係わる遺伝子
とこれら菌種のベクタープラスミドとの組換え体を保有
せしめた菌株が組換え体非保有株に優るL−イソロイシ
ン生産能を有することを見出し本発明を完成するに至っ
た。
In the L-isoleucine production method using a bacterium of the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium, the present inventors have succeeded in producing L-isoleucine by a recombinant DNA technique which is completely different from the conventional breeding by imparting an L-isoleucine-producing mutation. As a result of repeated studies on the production method, the strain containing the recombinant of the gene relating to the biosynthesis of threonine, which is a precursor of L-isoleucine, and the vector plasmid of these strains is superior to the non-recombinant strain. -The inventors have found that they have the ability to produce isoleucine, and have completed the present invention.

コリネバクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属に
属するL−イソロイシン非生産性菌株にスレオニン生合
成に係わる遺伝子を含む組換え体DNAを導入したとき、
該菌がL−イソロイシン生産菌株となり、また既にL−
イソロイシン生産性を有する菌株に導入したときにもL
−イソロイシン生産性が向上することについては、本発
明者らが初めて見出した知見である。特回昭58−893に
は、イソロイシンアンタゴニスト耐性に関与する染色体
遺伝子領域が組み込まれたコリネバクテリウム属,ブレ
ビバクテリウム属菌によるL−イソロイシンの製造法に
ついて記載があるが、本発明に係る遺伝子とは異なるも
のである。
When a recombinant DNA containing a gene related to threonine biosynthesis was introduced into an L-isoleucine non-producing strain belonging to the genus Corynebacterium or Brevibacterium,
The bacterium became an L-isoleucine-producing strain, and already L-
L when introduced into a strain having isoleucine productivity
The fact that the isoleucine productivity is improved is the first finding found by the present inventors. Tokuban Sho 58-893 describes a method for producing L-isoleucine by a bacterium of the genus Corynebacterium or Brevibacterium in which a chromosomal gene region involved in isoleucine antagonist resistance is incorporated, but the gene according to the present invention is described. Is different from.

以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明によればエッシェリヒア属に属する微生物のアス
パルトキナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモセ
リンキナーゼおよびスレオニンシンターゼをコードする
遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを
保有し、かつL−イソロイシン生産能を有するコリネバ
クテリウム属またはブレビバクテリウム属に属する微生
物を培地中に培養し、培養物中にL−イソロイシンを生
成蓄積せしめ、該培養物からL−イソロイシンを採取す
ることによりL−イソロイシンを製造できる。
According to the present invention, a recombinant DNA of a DNA fragment containing a gene encoding aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and threonine synthase of a microorganism belonging to the genus Escherichia and a vector DNA is retained, and L-isoleucine producing ability is obtained. L-isoleucine is produced by culturing a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium, which has L, in the medium to produce and accumulate L-isoleucine, and collecting L-isoleucine from the culture. it can.

宿主微生物として用いるコリネバクテリウム属またはブ
レビバクテリウム属に属する微生物としては、いわゆる
グルタミン酸生産菌として知られる微生物は全て用いる
ことができるが、好適には下記の菌株が用いられる。
As the microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium used as the host microorganism, all known so-called glutamic acid-producing microorganisms can be used, but the following strains are preferably used.

コリネバクテリウム・グルタミクム ATCC13032 コリネハグテリウム・アセトアシドフィラム ATCC13870 コリネバクテリウム・ハーキュリス ATCC13868 コリネバクテリウム・リリウム ATCC15990 ブレビバクテリウム・ディバリカツム ATCC14020 ブレビバクテリウム・フラブム TCC14067 ブレビバクテリウム・イマリオフィリウム ATCC14068 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム ATCC13869 ブレビバクテリウム・チオゲニタリス ATCC19240 宿主としては、イソロイシン生産能を有しない野生株を
用いることもできるが、既にイソロイシン生産性を有す
る菌株を用いることもできる。イソロイシン生産性を有
する菌株としては、アミノ酸要求性変異株,アミノ酸ア
ナログ耐性変異株など公知の菌株が適用できる。
Corynebacterium glutamicum ATCC13032 Corynehagterium acetoacidophilum ATCC13870 Corynebacterium herculis ATCC13868 Corynebacterium Lilium ATCC15990 Brevibacterium dibaricatum ATCC14020 Brevibacterium flavum TCC14067 Brevibacterium CC-Imariophylium AT68 Umbo lactofermentum ATCC13869 Brevibacterium thiogenitalis ATCC19240 As a host, a wild strain having no isoleucine-producing ability can be used, but a strain having already isoleucine-producing ability can also be used. As isoleucine-producing strains, known strains such as amino acid-requiring mutant strains and amino acid analog-resistant mutant strains can be applied.

アスパラギン酸からスレオニン酸に到るスレオニン生合
成に係る酵素としては、アスパルトキナーゼ,アスパラ
ギン酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ,ホモセリンデ
ヒドロゲナーゼ,ホモセリンキナーゼおよびスレオニン
シンターゼがある。〔Agr.Biol.Chem.,38,993(197
4)〕。
Enzymes involved in threonine biosynthesis from aspartate to threonate include aspartokinase, aspartate semialdehyde dehydrogenase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and threonine synthase. (Agr. Biol. Chem., 38 , 993 (197
Four)〕.

本発明においては、エッシェリヒア属に属する微生物の
アスパルトキナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホ
モセリンキナーゼおよびスレオニンシンターゼをコード
するスレオニン生合成に係る遺伝子が望ましく、とくに
該微生物から誘導されたスレオニンまたはイソロイシン
生産変異株由来の遺伝子が好適である。具体的に好適な
一例としては、大腸菌K−12のスレオニン・オペロンが
あげられる。
In the present invention, genes relating to threonine biosynthesis encoding aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and threonine synthase of microorganisms belonging to the genus Escherichia are desirable, and particularly derived from threonine or isoleucine-producing mutant strains derived from the microorganism. Genes are preferred. A specifically preferable example is the threonine operon of Escherichia coli K-12.

該DNAを組込む為のベクターとしては、本願発明者らの
開発に係る、pCG1,pCG2,pCG4,pCG11,pCE54およびpCB101
などが好適に用いられ、これらベクターの製造法は特開
昭57−134500,特開昭57−183799,特開昭58−35197およ
び特開昭58−105999に記載がある。
Vectors for incorporating the DNA include pCG1, pCG2, pCG4, pCG11, pCE54 and pCB101, which were developed by the present inventors.
Etc. are preferably used, and the method for producing these vectors is described in JP-A-57-134500, JP-A-57-183799, JP-A-58-35197 and JP-A-58-105999.

スレオニン生合成に係る酵素の供与体DNAとベクターDNA
の組換え体DNAは、試験管内で両DNAを制限酵素で切断し
た後DNAリガーゼで再連結反応し、この結合反応物を用
いてスレオニン生合成にあずかる酵素をコードする遺伝
子が欠損したコリネバクテリウム属またはブレビバクテ
リウム属の変異株を形質転換し、欠損形質が相補された
形質転換株を選択する組換えDNA技法によって得ること
ができる。この組換えDNA技法は特開昭57−186492およ
び特開昭657−186489に記載の方法に従って行うことが
できる。
Donor DNA and vector DNA for enzymes related to threonine biosynthesis
Recombinant DNA was digested with restriction enzymes in vitro and then religated with DNA ligase, and using this ligation product, the gene encoding the enzyme involved in threonine biosynthesis was deficient in Corynebacterium. It can be obtained by a recombinant DNA technique in which a mutant strain of the genus or Brevibacterium is transformed and a transformant complemented with a defective trait is selected. This recombinant DNA technique can be performed according to the method described in JP-A-57-186492 and JP-A-657-186489.

コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属菌株
で直接組換え体DNAを選択する代わりに、例えば大腸菌
のごとく既に遺伝子組換え技法が確立している宿主−ベ
クター系を用いることもできる。すなわち、スレオニン
生合成に係る酵素の供与体DNAとベクターDNAの試験管内
結合反応物を用い、スレオニン生合成にあずかる酵素を
コードする遺伝子が欠損した大腸菌の変異株を形質転換
し、欠損形質が相補された形質転換株を選択し、この形
質転換株からクローン化したDNAとコリネバクテリウム
属またはブレビバクテリウム属菌のベクターDNAとを試
験管内で制限酵素で切断した後、DNAリガーゼ再結合反
応させ、この結合反応物を用いて、スレオニン合成にあ
ずかる酵素をコードする遺伝子が欠損したコリネバクテ
リウム属またはブレビバクテリウム属の変異株を形質転
換し、欠損形質が相補された形質転換株を選択すること
によっても同様に組換え体DNAを取得することができ
る。
Instead of direct selection of recombinant DNA in Corynebacterium or Brevibacterium strains, it is also possible to use a host-vector system in which genetic recombination techniques have already been established, such as E. coli. That is, an in vitro ligation reaction product of a donor DNA of an enzyme involved in threonine biosynthesis and a vector DNA was used to transform a mutant strain of Escherichia coli deficient in a gene encoding an enzyme involved in threonine biosynthesis, and a defective trait was complemented. The selected transformant was selected, and the DNA cloned from this transformant and the vector DNA of the genus Corynebacterium or Brevibacterium were digested with a restriction enzyme in a test tube, and then a DNA ligase recombination reaction was performed. Using this ligation reaction, a mutant strain of Corynebacterium or Brevibacterium deficient in a gene encoding an enzyme involved in threonine synthesis is transformed, and a transformant complemented with the defective trait is selected. The recombinant DNA can be obtained in the same manner.

本発明で用いるスレオニン生合成に係わる遺伝子を含む
DNAの具体的に好適な例として大腸菌K−12株のスレオ
ニン・オペロンが挙げられる。大腸菌のスレオニン・オ
ペロンのDNAを含む組換え体プラスミドpEthr1を例にあ
げて本発明をさらに詳細に説明する。
Includes genes related to threonine biosynthesis used in the present invention
A specifically preferable example of DNA is the threonine operon of Escherichia coli K-12. The present invention will be described in more detail with reference to the recombinant plasmid pEthr1 containing the E. coli threonine operon DNA.

大腸菌のスレオニンオペロンを含むDNA断片は大腸菌の
宿主・ベクター形を用いて予めクローン化することがで
きる。宿主大腸菌で遺伝子をクローン化する方法は例え
ばMethods in Enzymology,68巻,Ray Wu(Ed)Academic
Press New York(1979年)に記載されている。具体的に
は下記のごとく行う。
A DNA fragment containing the E. coli threonine operon can be cloned in advance using the E. coli host vector form. Methods for cloning genes in host E. coli are described, for example, in Methods in Enzymology, Volume 68, Ray Wu (Ed) Academic.
It is described in Press New York (1979). Specifically, the procedure is as follows.

野生型スレオニンオペロンを有する大腸菌から抽出した
染色体DNAを大腸菌ベクタープラスミドpGA22を制限酵素
Hind IIIで消化した後、T4ファージリガーゼを作用させ
る。この混成液を用いて公知の方法により大腸菌K−12
株亜株GT−3(3種類のアスパルトキナーゼを欠損した
変異株,ホモセリン・ジアミノピメリン酸要求性)を形
質転換し、ジアミノピメリン酸とpGA22の選択マーカー
であるカナマイシンを含む最小培地上で生育する形質転
換株を選択する。出現した形質転換株の保有するプラス
ミドはその培養菌体から常法により分離でき、ついで各
種制限酵素で処理して生成するDNA断片をアガロースゲ
ル電気泳動で解析することにより、その構造を知ること
ができる。こうして得られたプラスミドの一つが第1図
に示す構造のpGH2である。すでに大腸菌のスレオニオペ
ロンを含むDNA断片にはクローン化されており、制限酵
素切断部位も位置づけられている〔Cossart,P.et al.:M
olec.Gen.Genet,175,39(1979)参照〕。pGH2はそれに
合致するDNA断片を有しており、スレオニンオペロンを
含むことが確かである。GT−3株のアスパルトキナーゼ
欠損はpGH2のスレオニン・オペロン上に存在するアスパ
ルトキナーゼによって相補され、ホモセリンおよびジア
ミノピメリン酸非要求性となる。
Chromosomal DNA extracted from Escherichia coli containing the wild-type threonine operon was restricted with Escherichia coli vector plasmid pGA22.
After digestion with HindIII, T4 phage ligase is allowed to act. E. coli K-12 was prepared by a known method using this mixed solution.
Strain Substrain GT-3 (mutant strain lacking three types of aspartokinase, homoserine diaminopimelic acid auxotrophic) is transformed, and a trait that grows on a minimal medium containing diaminopimelic acid and kanamycin which is a selectable marker for pGA22. Select a convertible strain. The plasmid possessed by the transformant that appeared can be isolated from the cultured bacterial cells by a conventional method, and then the DNA fragment produced by treatment with various restriction enzymes can be analyzed by agarose gel electrophoresis to obtain its structure. it can. One of the plasmids thus obtained is pGH2 having the structure shown in FIG. It has already been cloned into a DNA fragment containing Escherichia coli threonioperon, and the restriction enzyme cleavage site has also been located [Cossart, P. et al .: M
olec.Gen.Genet, 175, 39 (1979)]. pGH2 has a matching DNA fragment and certainly contains the threonine operon. The aspartokinase deficiency of the GT-3 strain is complemented by the aspartokinase present on the threonine operon of pGH2, and becomes homoserine and diaminopimelic acid non-auxotrophic.

pEthr1はpGH2とコリネバクテリウム属およびブレビバク
テリウム属のベクタープラスミドpCG11の組換え体とし
取得できる。pCG11は、本発明者らが先に発明し、特許
出願(特開昭57−134500)されたプラスミドで、コリネ
バクテリウム・グルタミクム225−57株(ATCC31808,FER
M−P5865)から分離されたプラスミドpCG1における制限
酵素Bgl IIのただ一つの切断部位にコリネバクテリウム
・グルタミクム225−250株(ATCC31830,FERM−P5939)
から分離されたプラスミドpCG4のストレプトマイシンお
よび/またはスペクチノマイシン耐性遺伝子を含む制限
酵素BamH I断片を両者の同一接着末端を利用して結合せ
しめたプラスミドである。pCG11はそれを保有するコリ
ネバクテリウム・グルタミクムATCC39022の培養菌株か
ら本発明者らが、特開昭57−186492に開示した方法で濃
縮単離する。常法によりpGH2をBamH IでpCG11をBgl II
で消化した後、混合してT4リガーゼを作用させる。次に
このDNA混成液を用いてコリネバクテリウム・グルタミ
クムLA201(ホモセリンデヒドロゲナーゼ遺伝子欠損変
異株)を形質転換する。コリネバクテリウム・グルタミ
クムLA201はコリネバクテリウム・グルタミクムATCC318
33(特開昭57−186492)由来のリゾチーム感受性変異株
L−22株から通常用いられる変異処理により誘導された
ホモセリン(あるいはスレオニンとメチオニン),ロイ
シン要求性の変異株であり、そのホモセリン要求性はス
レオニン生合成経路上のアスパルトセミアルデヒドから
ホモセリンに代謝するホモセリンデヒドロゲナーゼ遺伝
子の欠損に基づいている。
pEthr1 can be obtained as a recombinant of pGH2 and vector plasmid pCG11 of the genus Corynebacterium and the genus Brevibacterium. pCG11 is a plasmid that was previously invented by the present inventors and applied for a patent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-134500), and is a Corynebacterium glutamicum 225-57 strain (ATCC31808, FER
Corynebacterium glutamicum 225-250 strain (ATCC31830, FERM-P5939) at the only cleavage site of the restriction enzyme Bgl II in the plasmid pCG1 isolated from M-P5865).
It is a plasmid obtained by ligating the restriction enzyme BamH I fragment containing the streptomycin and / or spectinomycin resistance gene of the plasmid pCG4 isolated from the above using the same cohesive ends of both. The pCG11 is concentrated and isolated from the cultured strain of Corynebacterium glutamicum ATCC39022 which carries it by the method disclosed by JP-A-57-186492. BamHI for pGH2 and BglII for pCG11 by standard method
After digestion with, mix and let T4 ligase act. Next, this DNA mixed solution is used to transform Corynebacterium glutamicum LA201 (homoserine dehydrogenase gene-deficient mutant strain). Corynebacterium glutamicum LA201 is Corynebacterium glutamicum ATCC318
A homoserine (or threonine and methionine) or leucine-auxotrophic mutant strain derived from the lysozyme-sensitive mutant strain L-22 derived from 33 (JP-A-57-186492) by a commonly used mutation treatment. Is based on a defect in the homoserine dehydrogenase gene that metabolizes aspartose semialdehyde to homoserine on the threonine biosynthetic pathway.

形質転換は、本発明者らが先に発明し特許出願されたコ
リネバクテリウ属あるいはブレビバクテリウム属菌種の
プロトプラストを使用する形質転換法(特開昭57−1864
92および特開昭57−186489、具体的には実施例に示す)
により実施することができる。本法を用い、コリネバク
テリウム・グルタミクムLA201株のプロトプラストを形
質転換後、一旦、非選択的に再生培地上で正常細胞に復
帰増殖させる。再生菌をかき厚め、滅菌した生理的食塩
水で洗滌後、ロイシンを補充した最少培地に再塗布し、
生育するコロニーを分離する。
For the transformation, a transformation method using protoplasts of the genus Corynebacterium or Brevibacterium, which the present inventors previously invented and applied for a patent (JP-A-57-1864).
92 and JP-A-57-186489, specifically shown in Examples).
Can be carried out. This method is used to transform protoplasts of Corynebacterium glutamicum LA201 strain, and then non-selectively repopulate normal cells on a regeneration medium. Thicken the regenerated bacteria, wash with sterilized physiological saline, and reapply on the minimal medium supplemented with leucine.
Separate the growing colonies.

こうして得られたホモセリン非要求株の中にはpGH2由来
のカナマイシン耐性形質およびpCG11由来のスペクチノ
マイシン耐性形質を同時に獲得しているものがある。こ
れらの形質転換株の保有するプラスミドDNAは前記pCG11
の単離と同様な方法で培養菌体から単離精製でき、それ
らを各種制限酵素とアガロースゲル電気泳動で解析する
ことにより構造を知ることができる。形質転換株の一株
から得られたプラスミドがpEthr1であり、その制限酵素
切断地図とその作製工程を第1図に示す。pEthr1はpGH2
のスレオニンオペロンを含むBamH I切断片がpCG11に組
み込まれたプラスミドであることが明らかである。
Among the homoserine-non-requiring strains thus obtained, there are those that simultaneously acquired the pGH2-derived kanamycin resistance trait and the pCG11-derived spectinomycin resistance trait. The plasmid DNA carried by these transformants is the pCG11
It can be isolated and purified from the cultured bacterial cells by the same method as for the isolation of 1., and the structure can be known by analyzing them with various restriction enzymes and agarose gel electrophoresis. The plasmid obtained from one transformant strain is pEthr1, and its restriction enzyme digestion map and its construction process are shown in FIG. pEthr1 is pGH2
It is clear that the BamHI fragment containing the threonine operon of E. coli is a plasmid integrated into pCG11.

別の形質転換株からはpCG11に対するスレオニンオペロ
ン含有BamH I切断片がpEthr1とは逆向きのプラスミドが
取得される。いずれの組み換え体プラスミドを用いて再
形質転換してもコリネバクテリウム・グルタミクムLA20
1はカナマイシンおよびスペクチノマイシン耐性形質と
連関して、ホモセリン要求性が相補され、それらの形質
転換株は各種制限酵素切断部位で特徴づけられる供与プ
ラスミドを保有することが確かめられる。
From another transformant, a plasmid in which the threonine operon-containing BamHI fragment cleaved from pCG11 was reversed from pEthr1 was obtained. Corynebacterium glutamicum LA20 is retransformed with either recombinant plasmid
1 was associated with the kanamycin and spectinomycin resistance traits and complemented for homoserine auxotrophy, confirming that these transformants carried donor plasmids characterized by various restriction enzyme cleavage sites.

ホモセリン要求性の相機能は組換え体プラスミドの有す
る大腸菌スレオニン・オペロン上に位置する大腸菌のホ
モセリンデヒドロゲナーゼ遺伝子の形質発現に由来す
る。大腸菌スレオニン・オペロンはアスパルトキナー
ゼ,ホモセリンデヒドロゲナーゼ,ホモセリンキナーゼ
およびスレオニンシンターゼの遺伝子をコードし、それ
らは一つの転写単位として転写される〔Theze,J.and I.
Saint−Girons:J.Bacteriol.,118,990(1974)参照〕こ
とが知られており、その全遺伝子の発現機能は第1図の
pGH2における目盛約5.4KbのHind III部位と目盛約11.3K
bのBamH I部位の間の領域に存在することが明らかにさ
れている〔Cossart,P.et al.:Molec.Gen.Genet.,175,39
(1979)参照〕。従ってpEthr1は全遺伝子の発現機能を
保持しており、それを保有するコリネバクテリウム・グ
ルタミクム内では単にホモセリンデヒドロゲナーゼ遺伝
子だけでなく、アスパルトキナーゼ,ホモセリンキナー
ゼおよびスレオニンシンターゼ遺伝子も形質発現するこ
とは確かである。
The homoserine auxotrophic phase function is derived from the expression of the Escherichia coli homoserine dehydrogenase gene located on the Escherichia coli threonine operon carried by the recombinant plasmid. The E. coli threonine operon encodes the genes for aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase, and threonine synthase, which are transcribed as a single transcription unit [Theze, J. and I.
Saint-Girons: J. Bacteriol., 118 , 990 (1974)], and the expression function of all the genes is shown in FIG.
Hind III site of scale 5.4Kb and scale 11.3K in pGH2
It has been revealed that it exists in the region between the BamH I sites of b [Cossart, P. et al .: Molec. Gen. Genet., 175, 39.
(1979)]. Therefore, it is certain that pEthr1 retains the expression function of all genes and that not only the homoserine dehydrogenase gene but also the aspartokinase, homoserine kinase and threonine synthase genes are expressed in Corynebacterium glutamicum carrying it. Is.

コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属
しpEthr1を保有するL−イソロイシン生産菌は前記と同
様にpEthr1を用いてコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属菌のプロトプラストを形質転換し、pEth
r1の有するスペクチノマイシンおよび/またはストレプ
トマイシン耐性マーカーで選択した形質転換株として得
られる。形質転換株がpEthr1を保有していることは、そ
れから抽出単離したプラスミドの構造を前記のごとく各
種制限酵素とアガロースゲル電気泳動で解析することに
よって確認できる。具体的に作製したL−イソロイシン
生産株としてコリネバクテリウム・グルタミクムK40(F
ERM P−7160)(FERM BP−455)とブレビバクテリウ
ム・フラブムATCC14067のpEthr1保有株をあげることが
できる(実施例参照)。コリネバクテリウム・グルタミ
クムK40は、コリネバクテリウム・グルタミクムATCC318
33からS−(2−アミノエチル)−システイン耐性変異
株として誘導されたL−イソロイシン生産性菌株で、そ
のpEthr1保有株K41(FERM P−7161)(FERM BP−45
6)およびブレビバクテリウム・フラブムATCC14067のpE
thr1保有株K42(FERM BP−355)とともに、工業技術院
微生物工業技術研究所に寄託されている。
An L-isoleucine-producing bacterium belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium and carrying pEthr1 transforms protoplasts of the genus Corynebacterium or Brevibacterium using pEthr1 in the same manner as described above.
It is obtained as a transformant selected with the spectinomycin and / or streptomycin resistance marker possessed by r1. It can be confirmed that the transformant possesses pEthr1 by analyzing the structure of the plasmid extracted and isolated from it by various restriction enzymes and agarose gel electrophoresis as described above. As a specifically produced L-isoleucine producing strain, Corynebacterium glutamicum K40 (F
ERM P-7160) (FERM BP-455) and Brevibacterium flavum ATCC14067 carrying pEthr1 can be mentioned (see Examples). Corynebacterium glutamicum K40 is Corynebacterium glutamicum ATCC318
An L-isoleucine-producing strain derived from 33 as an S- (2-aminoethyl) -cysteine resistant mutant strain, which is a pEthr1-carrying strain K41 (FERM P-7161) (FERM BP-45).
6) and pE of Brevibacterium flavum ATCC 14067
It has been deposited with the Institute for Microbial Technology, Institute of Industrial Science and Technology, together with thr1 strain K42 (FERM BP-355).

pEthr1保有形質転換株によL−イソロイシン生産は、従
来の発酵法によるL−イソロイシン製造に用いられる培
養方法により行うことができる。すなわち、該形質転換
株を炭素源,窒素源,無機物,アミノ酸,ビタミンなど
を含有する通常の培地中、好気的条件下、温度,pHなど
を調節しつつ培養を行えば、培養物中にイソロイシンが
精製蓄積するので、これを採取する。
Production of L-isoleucine by the pEthr1-carrying transformant can be carried out by a culture method used for producing L-isoleucine by a conventional fermentation method. That is, if the transformed strain is cultured in an ordinary medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, an amino acid, a vitamin, etc. under aerobic conditions while controlling temperature, pH, etc., Since isoleucine is purified and accumulated, it is collected.

炭素源としてはグルコース,グリセロール,フラクトー
ス,シュークロース,マルトース,マンノース,澱粉,
澱粉加水分解液,糖蜜などの種々の炭水化物、ポリアル
コール,ピルビン酸,フマール酸,乳酸,酢酸などの各
種有機酸が使用できる。更に菌の資化性によって、炭化
水素,アルコール類なども用いうる。とくに廃糖蜜は好
適に用いられる。
Carbon sources include glucose, glycerol, fructose, sucrose, maltose, mannose, starch,
Various kinds of carbohydrates such as starch hydrolyzate, molasses and various organic acids such as polyalcohol, pyruvic acid, fumaric acid, lactic acid and acetic acid can be used. Furthermore, depending on the assimilation ability of the bacterium, hydrocarbons, alcohols, etc. may be used. Especially, molasses is preferably used.

窒素源としてはアンモニアあるいは塩化アンモニウム,
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あるいは尿
素および他の窒素含有物質ならびにペプトン,NZ−アミ
ン,肉エキス,酵母エキス,コーン・スチープ・リカ
ー,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,脱脂大豆粕あるいはその消化物,蛹加水分解
物などの窒素含有有機物など種々のものが使用可能であ
る。
As the nitrogen source, ammonia or ammonium chloride,
Various inorganic and organic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium acetate, urea and other nitrogen-containing substances, peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, fish meal or Various substances such as digested products thereof, defatted soybean meal or digested products thereof, and nitrogen-containing organic substances such as pupa hydrolysates can be used.

さらに無機物としては、燐酸第一水素カリウム,燐酸第
二水素カリウム,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウ
ム,硫酸マグネシウム,塩化ナトリウム,硫酸第一鉄,
硫酸マンガンおよび炭酸カルシウムなどを使用する。微
生物の生育に必要とするビタミン,アミノ酸源などは、
前記したような他の培地成分に従って培地に供給されれ
ば特に加えなくてもよい。
Further, as inorganic substances, potassium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate, ammonium chloride, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate,
Manganese sulfate and calcium carbonate are used. The sources of vitamins and amino acids required for the growth of microorganisms are
It may not be added if it is supplied to the medium according to the other medium components as described above.

培養は振盪培養あるいは通気撹拌培養などの好気的条件
下に行う。培養温度は一般に20〜40℃が好適である。培
養中の培地のpHは中性付近に維持することが望ましい。
培養期間は通常1〜5日間で培地中にL−イソロイシン
が蓄積する。
The culture is performed under aerobic conditions such as shaking culture or aeration-agitation culture. Generally, the culture temperature is preferably 20 to 40 ° C. It is desirable to maintain the pH of the medium during culture at around neutral.
The culture period is usually 1 to 5 days, and L-isoleucine accumulates in the medium.

培養終了後、菌体を除去して活性炭処理,イオン交換樹
脂処理などの公知の方法で培養液からL−イソロイシン
を回収する。
After completion of the culture, the cells are removed and L-isoleucine is recovered from the culture broth by a known method such as activated carbon treatment or ion exchange resin treatment.

かくしてpEthr1を保有せしめたコリネバクテリウム属お
よびブレビバクテリウム属菌株を用いることにより、非
保有株に較べ高い収率でL−イソロイシンを生産するこ
とができる。
Thus, by using the strains of the genus Corynebacterium and the genus Brevibacterium in which pEthr1 is retained, L-isoleucine can be produced in a higher yield as compared with the non-retained strain.

本発明の有用性は、スレオニン生合成に係わる遺伝子と
コリネバクテリウム属あるいはブレビバクテリウム属菌
種のベクターDNAとを形質発現できる形で組換えた組換
え体DNAをコリネバクテリウム属またはブレビバクテリ
ウム属菌種に導入すればL−イソロイシン生産能を付与
あるいは強化できる点にある。本願明細書では大腸菌の
スレオニン・オペロンを用いる例を示したが、代わりに
他の生物のスレオニン生合成に係わる遺伝子を用いても
目的が達成される。それゆえ、スレオニン生合成に係わ
る遺伝子は本明細書で例示した大腸菌のスレオニン・オ
ペロンに限定されるものではない。またベクタープラス
ミドは組換え体として連結されたスレオニン生合成に係
わる遺伝子を安定に遺伝せしめるために、その自律複製
能を提供しているにすぎない。従って、本明細書に例示
したpCG11に限らずコリネバクテリウム属あるいはブレ
ビバクテリウム属で自律複製できるプラスミドも本願発
明方法のプラスミドに包括される。
The utility of the present invention is that a recombinant DNA obtained by recombinantly expressing a gene related to threonine biosynthesis and a vector DNA of Corynebacterium spp. Or Brevibacterium spp. Can be expressed in Corynebacterium spp. Or Brevibacterium spp. When introduced into a species of the genus Urum, it is possible to impart or enhance L-isoleucine-producing ability. Although an example of using the threonine operon of Escherichia coli has been shown in the present specification, the object can be achieved by using a gene involved in threonine biosynthesis of other organisms instead. Therefore, the gene involved in threonine biosynthesis is not limited to the E. coli threonine operon exemplified in the present specification. In addition, the vector plasmid only provides the autonomous replication ability for stably inheriting the gene related to threonine biosynthesis linked as a recombinant. Therefore, not only pCG11 exemplified in the present specification but also a plasmid capable of autonomous replication in the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium is included in the plasmid of the method of the present invention.

グルタミン酸高生産能を有するいわゆるグルタミン酸生
産菌は、主な菌学的性質を同じくしているにもかかわら
ず、産業上の重要性から、各研究者により、種々の菌名
が付されており、属名までも、コリネバクテリウム属あ
るいはブレビバクテリウム属など、種々である。しかし
ながら、これらの菌群は、細胞壁のアミノ酸構成やDNA
の塩基組成が画一的であることから、同一の菌種である
ことが指摘されていた。さらに、最近、これらの菌種間
には、70〜80%以上のDNAの相同性があることが明らか
にされ、非常に近縁な微生物であることが明白である。
The so-called glutamic acid-producing bacterium having a high glutamic acid-producing ability is given various microbial names by each researcher due to its industrial importance, despite having the same main mycological properties. There are various genus names such as Corynebacterium and Brevibacterium. However, these bacterial groups consist of cell wall amino acid composition and DNA.
It was pointed out that they are the same bacterial species because their base compositions are uniform. Furthermore, it has recently been revealed that 70-80% or more of DNA homology exists between these bacterial species, and it is clear that they are very closely related microorganisms.

〔Komatsu Y.:Report of the Fermentative Research I
nstitute,No.55,1(1980)およびSuzuki,K.,Kaneko,T.,
and Komagata,K.:Int.J Syst.Baoteriol.,31,131(198
1)参照〕。
(Komatsu Y .: Report of the Fermentative Research I
nstitute, No.55, 1 (1980) and Suzuki, K., Kaneko, T.,
and Komagata, K.: Int.J Syst.Baoteriol., 31 ,, 131 (198
1)].

本明細書では、コリネバクテリウム・グルタミクムK40
とブレビバクテリウム・フラブムATCC14067にスレオニ
ン合成に係わる遺伝子の組換え体を導入し、その遺伝子
の形質発現に基づくL−イソロイシン生産性の向上につ
いて例示したが、上記の事実を踏まえればグルタミン酸
生産菌全般での効果が容易に類推される。その効果の有
無は組換え体DNAがグルタミン酸生産菌全般で自律的に
複製し、スレオニン合成に係わる遺伝子が形質発現でき
るか否かに係わり、グルタミン酸生産菌間のDNA相同性
などにおける若干の相違は何ら関係ない。しかるにこれ
らの菌種がプラスミドの複製と遺伝子発現に係わる機能
を等しく保持していることは、本発明者らが先に特許出
願(特開明57−183799)したコリネバクテリウム・グル
タミクム225−250株から分離され、スペクチノマイシン
および/またはストレプトマイシン耐性遺伝子を有する
プラスミドpCG4がコリネバクテリウム属およびブレビバ
クテリウム属菌種などグルタミン酸生産菌内で同じく複
製でき、またその耐性遺伝子が発現される(特開昭57−
186492)ことから明らかである。従って、本発明のスレ
オニン生合成に係わる遺伝子を含む組換え体DNAを導入
することによるL−イソロイシン生産菌の作製法を適用
し得る菌種は、コリネバクテリウム・グルタミクムK40
およびブレビバクテリウム・フラブムATCC14067に限ら
ずコリネバクテリウム属およびブレビバクテリウム属菌
種を含むグルタミン酸生産菌全てが含まれる。
As used herein, Corynebacterium glutamicum K40
And a Brevibacterium flavum ATCC14067, a recombinant of a gene related to threonine synthesis was introduced, and an example of improving L-isoleucine productivity based on the phenotypic expression of the gene was shown, but in view of the above facts, glutamic acid-producing bacteria in general The effect in can be easily inferred. The presence or absence of the effect depends on whether or not the recombinant DNA replicates autonomously in all glutamic acid-producing bacteria and can express a gene involved in threonine synthesis, and there are some differences in the DNA homology between the glutamic acid-producing bacteria. It doesn't matter. However, the fact that these bacterial strains equally retain the functions involved in plasmid replication and gene expression is due to the fact that the present inventors previously filed a patent application (Japanese Patent Laid-Open No. 57-183799) on Corynebacterium glutamicum 225-250 strain. And a plasmid pCG4 having a spectinomycin and / or streptomycin resistance gene can also be replicated in a glutamic acid-producing bacterium such as Corynebacterium spp. And Brevibacterium spp. 57-
186492). Therefore, the bacterial species to which the method for producing an L-isoleucine-producing bacterium by introducing the recombinant DNA containing the gene related to threonine biosynthesis of the present invention can be applied is Corynebacterium glutamicum K40.
And not only Brevibacterium flavum ATCC14067 but also all glutamic acid-producing bacteria including Corynebacterium spp. And Brevibacterium spp.

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

実施例1. (1)大腸菌スレオニン・オペロン含有DNA断片のクロ
ーン化 クローン化は大腸菌の宿主ベクター系にて実施する。ベ
クターとして使用したpGA22は本プラスミドを作製した
アンらの方法〔An,G.et al.:J.Bacteriol.,140,400(19
79)〕に従い、本プラスミドを保有する大腸菌K−12株
亜株の培養菌体から単離した。供与体DNAとなる染色体D
NAは大腸菌K−12株Hfr株(ATCC23740)の培養菌体か
ら、スミスのフェノール抽出法〔Smith,M.G.:Methods i
n Enzymology,12,partA,545(1967)〕に従って単離し
た。
Example 1. (1) Cloning of E. coli threonine operon-containing DNA fragment Cloning is carried out in an E. coli host vector system. PGA22 used as a vector was prepared by the method of Ann et al. [An, G. et al .: J. Bacteriol., 140, 400 (19
79)], it was isolated from the cultured bacterial cells of Escherichia coli K-12 strain substrains carrying this plasmid. Chromosome D to be the donor DNA
NA is a method for extracting Smith's phenol [Smith, MG: Methods i from the cultured bacterial cells of Escherichia coli K-12 strain Hfr strain (ATCC23740).
n Enzymology, 12 , partA, 545 (1967)].

pGA22プラスミドDNA4μgを含む制限酵素Hind III反応
液(10mMトリス塩酸,7mM MgCl2,60mM NaCl,pH7.5)60
μに0.4単位のHind III(宝酒造社製16単位/μ)
を添加し、37℃で30分間反応後、65℃で10分間加温して
反応を停止した。pGA22には2個所のHind III切断部位
があるが、同一条件でHind III消化した試料をアガロー
スゲル電気泳動で調べた結果、一断片に切断されている
ことが確認された。別に染色体DNA8μgを含む制限酵素
Hind III反応液140μに4単位のHind IIIを添加し、3
7℃で60分間反応後、65℃で10分間加温して反応を停止
させた。両反応消化物を混合し、T4リガーゼ緩衝液〔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)660mM,MgCl2 60mM,ジチオスレイトール100mM,pH
7.6〕40μ,ATP(5mM)40μ,T4リガーゼ(宝酒造社
製,1単位/μ)0.3μおよびH2O120μを加え、12
℃で16時間反応させた。この反応混合物をTES緩衝液
(0.03Mトリス,0.005M EDTA,0.05M NaCl,pH8.0)で飽
和したフェノール400μで2回抽出し、TES緩衝液に対
して透析してフェノールを除外した。
Restriction enzyme Hind III reaction solution containing 4 μg of pGA22 plasmid DNA (10 mM Tris-HCl, 7 mM MgCl 2 , 60 mM NaCl, pH 7.5) 60
0.4 units of Hind III for μ (Takara Shuzo 16 units / μ)
Was added and reacted at 37 ° C for 30 minutes, and then heated at 65 ° C for 10 minutes to stop the reaction. Although there are two Hind III cleavage sites in pGA22, a sample digested with Hind III under the same conditions was examined by agarose gel electrophoresis, and it was confirmed that the fragment was cleaved into one fragment. Separately, a restriction enzyme containing 8 μg of chromosomal DNA
Add 4 units of Hind III to 140μ of Hind III reaction mixture,
After reacting at 7 ° C for 60 minutes, the reaction was stopped by heating at 65 ° C for 10 minutes. Both reaction digests were mixed, and T4 ligase buffer [Tris (hydroxymethyl) aminomethane (abbreviated as Tris hereinafter) 660 mM, MgCl 2 60 mM, dithiothreitol 100 mM, pH
7.6] 40μ, ATP (5mM) 40μ, T4 ligase (Takara Shuzo, 1 unit / μ) 0.3μ and H 2 O 120μ
The reaction was carried out at 16 ° C for 16 hours. The reaction mixture was extracted twice with 400 μl phenol saturated with TES buffer (0.03 M Tris, 0.005 M EDTA, 0.05 M NaCl, pH 8.0) and dialyzed against TES buffer to remove phenol.

このリガーゼ反応混合物を大腸菌K−12株亜株GT−3
〔J.Bacteriol.,117,133(1974)〕(ホモセリンおよび
ジアミノピメリン酸要求性)の形質転換に供した。GT−
3のコンピテントセルはダジェルトらの方法〔Dagert,
M.et al.:Gene,23(1979)〕で調製した。即ち、100
μg/mlとなるようにジアミノピメリン酸を補ったL培地
(バクトトリプトン10g,酵母エキス5g,ブトウ糖1gおよ
び塩化ナトリウム5gを水1含み、pH7.2に調整した培
地)50mlにGT−3株を植菌し、東京光電比色計で660nm
における吸光度(OD)が0.5になるまで37℃で培養し
た。培養液を氷水中で10分間冷却してから遠心集菌す
る。菌体を冷却した0.1M塩化カルシウム20mlに再懸濁
し、0℃に20分間置いた。菌体を再遠心し、0.1M 塩化
カルシウム0.5mlに懸濁し、0℃で18時間置いた。塩化
カルシウム処理した菌液400μに前記リガーゼ反応混
合物200μを添加混合し、0℃に10分間置いてから37
℃で5分間加温した。次いでL培地9mlを添加し、37℃
で2時間振盪培養した。生理食塩水で2回遠心洗滌後、
12.5μg/ml相当のカナマイシンを添加したM9最少寒天培
地(ブドウ糖2g,NH4Cl 1g,Na2HPO4 6g,KH2PO4 3g,Mg
SO4・7H2O 0.1g,CaCl2・2H2O 15mg,サイアミン塩酸塩
4mgおよび寒天15gを水1含み、pH7.2に調整した培
地)に塗布し、37℃で3日培養した。出現した、ただ1
つのコロニーはpGA22の選択マーカーである薬剤アンピ
シリン25μg/ml,クロラムフェニコール 25μg/mlある
いはカナマイシン25μg/mlを含む寒天培地上でも生育す
ることが確認された。
This ligase reaction mixture was used for E. coli K-12 strain substrain GT-3.
[J. Bacteriol., 117, 133 (1974)] (homoserine and diaminopimelic acid auxotrophic) were used for transformation. GT-
Competent cell 3 is the method of Dagert et al. [Dagert,
M. et al .: Gene 6 , 23 (1979)]. That is, 100
GT-3 strain in 50 ml of L medium supplemented with diaminopimelic acid to μg / ml (medium containing bactotryptone 10 g, yeast extract 5 g, butter sugar 1 g and sodium chloride 5 g in water 1 and adjusted to pH 7.2) 50 ml 660nm with Tokyo photoelectric colorimeter
The cells were cultured at 37 ° C until the absorbance (OD) at 0.5 was 0.5. The culture is cooled in ice water for 10 minutes and then collected by centrifugation. The cells were resuspended in 20 ml of chilled 0.1 M calcium chloride and placed at 0 ° C. for 20 minutes. The cells were re-centrifuged, suspended in 0.5 ml of 0.1 M calcium chloride, and placed at 0 ° C. for 18 hours. 200 μ of the ligase reaction mixture was added to and mixed with 400 μl of the calcium chloride-treated bacterial solution, and the mixture was allowed to stand at 0 ° C. for 10 minutes, then 37
Warm at 5 ° C for 5 minutes. Next, add 9 ml of L medium, 37 ℃
The cells were cultivated with shaking for 2 hours. After centrifuging and washing twice with physiological saline,
M9 minimal agar medium supplemented with 12.5 μg / ml kanamycin (glucose 2 g, NH 4 Cl 1 g, Na 2 HPO 4 6 g, KH 2 PO 4 3 g, Mg
SO 4・ 7H 2 O 0.1g, CaCl 2・ 2H 2 O 15mg, thiamin hydrochloride
4 mg and agar 15 g were applied to a medium containing 1 of water and adjusted to pH 7.2, and cultured at 37 ° C. for 3 days. Appeared, only 1
It was confirmed that one colony grows on an agar medium containing 25 μg / ml of ampicillin, 25 μg / ml of chloramphenicol or 25 μg / ml of kanamycin, which are selective markers for pGA22.

この形質転換株の培養菌体から前記のpGA22を単離した
のと同一の方法によりプラスミドDNAを単離した。この
プラスミドDNAを制限酵素消化とアガロースゲル電気泳
動で解析した結果、第1図にpGH2として示した構造を有
していた。pGA22に挿入されたDNA断片は、既にクローン
化さた大腸菌オペロン含有DNA断片〔Cossart,P.et al.:
Molec.Gen.Genet.,175,39(1979)参照〕と同一の制限
酵素切断部位を有していることからpGH2がスレオニンオ
ペロンを含有することが確認された。
Plasmid DNA was isolated from the cultured cells of this transformant by the same method as that used to isolate pGA22. Analysis of this plasmid DNA by restriction enzyme digestion and agarose gel electrophoresis revealed that it had the structure shown as pGH2 in FIG. The DNA fragment inserted into pGA22 is a cloned E. coli operon-containing DNA fragment [Cossart, P. et al .:
Molec. Gen. Genet., 175, 39 (1979)], it has been confirmed that pGH2 contains the threonine operon because it has the same restriction enzyme cleavage site.

(2)pCG11とpGH2の試験管内組換え pCG11を保有するコリネバクテリウム・グルタミクムLA1
03/pCG11(ATCC39022)を400ml NB培地(粉末ブイヨン
20g,酵母エキス5gを水1に含みpH7.2に調整した培
地)でOD約0.8になるまで生育させた。培養液から菌体
を集菌し、TES緩衝液で洗浄後、リゾチーム液(25%シ
ョ糖,0.1M NaCl,0.05Mトリス,0.8mg/mlリゾチーム:pH
8.0)で10mlに懸濁し、37℃で4時間反応させた。反応
液に5M NaCl 2.4ml,0.5M EDTA(pH8.5)0.6ml,4%ウ
ラリル硫酸ナトリウムと0.7M NaClからなる溶液4.4ml
を順次添加し、緩やかに混和してから氷水中に15時間置
いた。溶解物全量を遠心管に移し、4℃で60分間69,400
×gの遠心分離にかけ上澄液を回収した。これに重量百
分率10%相当のポリエチレングリコール(PEG)6,000
(半井化学薬品社製)を加え、静かに混和して溶解後、
氷水中に置いた。10時間後、1,500×gで10分間遠心分
離してペレットを回収した。TES緩衝液5mlを加えてペレ
ットを静かに再溶解してから、1.5mg/mlエチジウムブロ
マイド2.0mlを添加し、これに塩化セシウムを加えて静
かに溶解し、密度を1.580に合わせた。この溶液を105,0
00×g,18℃で48時間超遠心分離にかけた。この密度勾配
遠心により共有結合で閉じられた環状のDNAは、紫外線
照射することによって遠心チューブ中下方の密度の高い
バンドとして見出された。このバンドを注射器で遠心チ
ューブの側面から抜きとることによってプラスミドpCG1
1が分離された。ついで、分離液を等容量のイソプロピ
ルアルコール液〔容量百分率90%イソプロピルアルコー
ル,10%TES緩衝液(この混液中に飽和溶解量の塩化セシ
ウムを含む)〕で5回処理してエチジウムブロマイドを
抽出除去し、しかる後に、TES緩衝液に対して透析し
た。こうしてpCG11プラスミドDNAを得た。
(2) In vitro recombination of pCG11 and pGH2 Corynebacterium glutamicum LA1 harboring pCG11
03 / pCG11 (ATCC39022) 400ml NB medium (powder broth)
20 g and yeast extract 5 g were added to water 1 and the pH was adjusted to 7.2), and the OD was grown to about 0.8. After collecting the cells from the culture solution and washing with TES buffer, lysozyme solution (25% sucrose, 0.1M NaCl, 0.05M Tris, 0.8mg / ml lysozyme: pH
8.0) was suspended in 10 ml and reacted at 37 ° C. for 4 hours. 2.4 ml of 5M NaCl, 0.6 ml of 0.5M EDTA (pH8.5), 4.4 ml of a solution containing 4% sodium ularyl sulfate and 0.7M NaCl in the reaction solution.
Were sequentially added, mixed gently, and then placed in ice water for 15 hours. Transfer all the lysate to a centrifuge tube and transfer to 69,400 at 4 ℃ for 60 minutes.
The supernatant was collected by centrifugation at × g. Polyethylene glycol (PEG) 6,000 with a weight percentage of 10%
(Made by Hanai Chemical Co., Ltd.), gently mix and dissolve,
It was placed in ice water. After 10 hours, the pellet was recovered by centrifugation at 1,500 xg for 10 minutes. 5 ml of TES buffer was added to gently redissolve the pellet, then 2.0 ml of 1.5 mg / ml ethidium bromide was added, to which cesium chloride was added and gently dissolved to adjust the density to 1.580. 105,0 this solution
It was subjected to ultracentrifugation at 00 × g and 18 ° C. for 48 hours. The circular DNA covalently closed by this density gradient centrifugation was found as a high density band in the lower part of the centrifuge tube upon irradiation with ultraviolet light. By removing this band from the side of the centrifuge tube with a syringe, plasmid pCG1
1 was separated. Then, the separated liquid is treated with an equal volume of isopropyl alcohol solution [volume percentage 90% isopropyl alcohol, 10% TES buffer solution (containing a saturated dissolved amount of cesium chloride in this mixed solution)] five times to extract and remove ethidium bromide. Then, it was dialyzed against TES buffer. Thus, pCG11 plasmid DNA was obtained.

このpCG11DNAを用い、各種制限酵素による単独消化およ
び複数の制限酵素による多重消化で生成するDNA断片を
アガロースゲル電気泳動で解析し、分子量およびプラス
ミド分子中の各制限酵素に対する切断部位を求めた結
果、第1図に示す制限酵素切断地図を有することがわか
った。
Using this pCG11 DNA, DNA fragments generated by single digestion with various restriction enzymes and multiple digestion with multiple restriction enzymes were analyzed by agarose gel electrophoresis, and the result of determining the molecular weight and the cleavage site for each restriction enzyme in the plasmid molecule, It was found to have the restriction enzyme cleavage map shown in FIG.

pCG11プラスミドDNA2μgを含む制限酵素Bgl II反応緩
衝液(10mMトリス塩酸,7mM MgCl2,60mM NaCl,7mM 2
−メルカプトエタノール,pH7.5)100μに2単位のBgl
II(宝酒造社製,6単位/μ)を添加し、37℃で60分
間反応させた。別にpGHプラスミドDNA 2μgを含む制
限酵素BamH I反応緩衝液(10mMトリス塩酸,7mM MgCl2,
100mM NaCl,2mMメルカプトエタノール,0.01%ウシ血清
アルブミン,pH8.0)100μに2単位のBamH I(宝酒造
社製,6単位/μ)を添加し、37℃で60分間反応させ
た。両消化物を65℃で10分間加温した後、混合し、T4リ
ガーゼ緩衝液40μ,ATP(5mM)40μ,T4リガーゼ(宝
酒造社製,4単位/μ)0.2μおよびH2O 120μを
加え、12℃で16時間反応させた。この混合物をTES緩衝
液で飽和したフェノール400μで2回抽出し、TES緩衝
液に対して透析してフェノールを除外した。
Restriction enzyme Bgl II reaction buffer containing 2 μg of pCG11 plasmid DNA (10 mM Tris-HCl, 7 mM MgCl 2 , 60 mM NaCl, 7 mM 2
-Mercaptoethanol, pH 7.5) 2 units of Bgl per 100μ
II (Takara Shuzo Co., Ltd., 6 units / μ) was added and reacted at 37 ° C. for 60 minutes. Separately, a restriction enzyme BamHI reaction buffer containing 2 μg of pGH plasmid DNA (10 mM Tris-HCl, 7 mM MgCl 2 ,
100 units of 100 mM NaCl, 2 mM mercaptoethanol, 0.01% bovine serum albumin, pH 8.0 was added with 2 units of BamHI (Takara Shuzo Co., Ltd., 6 units / μ) and reacted at 37 ° C. for 60 minutes. After heating both digests at 65 ° C for 10 minutes, mix and add T4 ligase buffer 40μ, ATP (5mM) 40μ, T4 ligase (Takara Shuzo, 4 units / μ) 0.2μ and H 2 O 120μ. The mixture was reacted at 12 ° C for 16 hours. The mixture was extracted twice with 400 μl phenol saturated with TES buffer and dialyzed against TES buffer to remove phenol.

(3)pEthr1の取得 形質転換はコリネバクテリウム・グルタミクムLA201株
(ホモセリン・ロイシン要求株)のプロトプラストを用
いて行った。コリネバクテリウム・グルタミクムLA201
株の種培養をNB培地に植菌し、30℃で振盪培養した。OD
0.6になった時点で、該細胞をRCGP培地〔グルコース5g,
カザミノ酸5g,酵母エキス2.5g,K2HPO2 3.5g,KH2PO4
1.5g,MgCl2・6H2O 0.41g,FeSO4・7H2O 10mg,MnSO4
4〜6H2O 2mg,ZnSO4・7H2O 0.9mg,(NH46Mo7O24・4
H2O 0.04mg,ビオチン30μg,サイアミン塩酸塩2mg,コハ
ク酸二ナトリウム135g,ポリビニルピロリドン(分子量1
0,000)30gを水1に含む培地〕に1mg/mlのリゾチーム
を含む液(pH7.6)に約109細胞/mlとなるように懸濁
し、L型試験管に移して30℃で5時間緩やかに振盪反応
してプロトプラスト化した。
(3) Acquisition of pEthr1 Transformation was carried out using protoplasts of Corynebacterium glutamicum LA201 strain (homoserine leucine-requiring strain). Corynebacterium glutamicum LA201
The seed culture of the strain was inoculated into NB medium and cultured at 30 ° C. with shaking. OD
At 0.6, the cells were placed in RCGP medium [glucose 5 g,
Casamino acid 5g, yeast extract 2.5g, K 2 HPO 2 3.5g, KH 2 PO 4
1.5g, MgCl 2・ 6H 2 O 0.41g, FeSO 4・ 7H 2 O 10mg, MnSO 4
4~6H 2 O 2mg, ZnSO 4 · 7H 2 O 0.9mg, (NH 4) 6 Mo 7 O 24 · 4
H 2 O 0.04 mg, biotin 30 μg, thiamine hydrochloride 2 mg, disodium succinate 135 g, polyvinylpyrrolidone (molecular weight 1
0,000) 30g in water 1] in 1mg / ml lysozyme solution (pH 7.6) at about 10 9 cells / ml, transfer to L-type test tube and 30 ° C for 5 hours The reaction was gently shaken to form protoplasts.

このプロトプラスト菌液0.5mlを小試験管にとり、2,500
×gで5分間遠心分離し、TSMC緩衝液〔10mM塩化マグネ
シウム,30mM塩化カルシウム,50mMトリス,400mMショ糖,p
H7.5〕1mlに再懸濁して遠心洗滌後、TSMC緩衝液0.1mlに
再懸濁した。この菌液に2倍濃度のTSMC緩衝液と上記リ
ガーゼ反応DNA混合物の1対1混合液100μを加えて混
和し、次いでTSMC緩衝液中に20%PEG6,000を含む液0.8m
lを添加して混合した。3分後、RCGP培地(pH7.2)2ml
を添加し、2,500×gで5分間遠心分離にかけて上澄み
液を除去し、沈降したプロトプラストを1mlのRCGP培地
に懸濁してから30℃で2時間緩やかに振盪した。つい
で、このプロトプラスト懸濁液の0.1mlをカナマイシン4
00μg/mlを含むRCGP寒天培地(RCGP培地に1.4%寒天を
含む培地,pH7.2)に塗抹し、30℃で6日間培養した。
Transfer 0.5 ml of this protoplast bacterium solution to a small test tube and
Centrifuge at xg for 5 minutes and then use TSMC buffer [10 mM magnesium chloride, 30 mM calcium chloride, 50 mM Tris, 400 mM sucrose, p.
H7.5] was resuspended in 1 ml, centrifuged and washed, and then resuspended in 0.1 ml of TSMC buffer. To this bacterial solution was added 2 times the concentration of TSMC buffer and 100 μ of 1: 1 mixture of the above-mentioned ligase reaction DNA mixture and mixed, and then a solution containing 20% PEG6,000 in TSMC buffer 0.8m
l was added and mixed. After 3 minutes, RCGP medium (pH7.2) 2ml
Was added, the supernatant was removed by centrifugation at 2,500 × g for 5 minutes, and the precipitated protoplasts were suspended in 1 ml of RCGP medium, and then gently shaken at 30 ° C. for 2 hours. Then 0.1 ml of this protoplast suspension was added to kanamycin 4
It was smeared on RCGP agar medium containing 00 μg / ml (RCGP medium containing 1.4% agar, pH 7.2), and cultured at 30 ° C. for 6 days.

寒天培地上全面に生育したカナマイシン耐性形質転換株
をかき集め、生理食塩水で遠心洗滌後、ロイシン50μg/
mlを補充した最少寒天培地M1〔ブドウ糖10g,NH4H2PO4
1g,KCl 0.2g,MgSO4・7H2O 0.2g,FeSO4・7H2O 10mg,M
nSO4・4〜6H2O 0.2mg,ZnSO4・7H2O 0.9mg,CuSO4・5H
2O 0.4mg,Na2B4O7・10H2O 0.09mg,(NH46Mo7O24・4
H2O 0.04mg,ビオチン50μg,p−アミノ安息香酸2.5mg,
サイアミン塩酸塩1mg,寒天16gを水1中に含み、pH7.2
に調整した培地〕上に再塗布して30℃で3日間培養し
た。出現したコロニーの中からカナマイシン20μg/mlお
よびスペクチノマイシン100μg/mlを含むNB寒天培地上
で生育できる株が得られた。
Kanamycin-resistant transformants grown on the entire surface of the agar medium were scraped off, washed with physiological saline by centrifugation, and then leucine 50 μg /
Minimal agar medium M1 (glucose 10 g, NH 4 H 2 PO 4
1g, KCl 0.2g, MgSO 4 · 7H 2 O 0.2g, FeSO 4 · 7H 2 O 10mg, M
nSO 4・ 4-6H 2 O 0.2mg, ZnSO 4・ 7H 2 O 0.9mg, CuSO 4・ 5H
2 O 0.4mg, Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O 0.09mg, (NH 4) 6 Mo 7 O 24 · 4
H 2 O 0.04 mg, biotin 50 μg, p-aminobenzoic acid 2.5 mg,
Thiamine hydrochloride 1mg, agar 16g in water 1 pH7.2
The culture medium prepared in step 1) was applied again and cultured at 30 ° C. for 3 days. From the emerged colonies, strains capable of growing on NB agar medium containing 20 μg / ml of kanamycin and 100 μg / ml of spectinomycin were obtained.

任意に選んだ3株を400ml NB培地でOD約0.8になるまで
生育させ、集菌後、その培養細胞から実施例1(2)記
載のエチジウムブロマイドセシウムクロライド密度勾配
遠心により、プラスミドを単離した。いずれの株からも
40〜55μgのプラスミドDNAが取得された。
Three arbitrarily selected strains were grown in 400 ml NB medium until the OD reached about 0.8, and after collecting the cells, the plasmid was isolated from the cultured cells by ethidium bromide cesium chloride density gradient centrifugation as described in Example 1 (2). . From any stock
40-55 μg of plasmid DNA was obtained.

これらのプラスミドDNAを制限酵素消化とアガロースゲ
ル電気泳動で解析し、分子量と制限酵素Pst I,EcoR I,
およびHho Iの切断点を同定した。一株から得られたプ
ラスミドをpEthr1と命名し、その構造を第1図に示す。
pEthr1はpCG11にpGH2のスレオニンオペロンを含むBamH
I切断片を結合した構造を有することが判明した。残り
の2株中、1株はpEthr1と同一プラスミドを保有してい
るが、他の一株はpEthr1とはpGH2のスレオニンオペロン
含有BamH I切断片の結合向きが逆向きに挿入されている
プラスミドを保有している。
These plasmid DNAs were analyzed by restriction enzyme digestion and agarose gel electrophoresis, and the molecular weight and restriction enzymes Pst I, EcoR I,
And Hho I breakpoints were identified. The plasmid obtained from one strain was named pEthr1 and its structure is shown in FIG.
pEthr1 is BamH containing pGH2 threonine operon in pCG11
It was found to have a structure in which I cut pieces were bound. Of the remaining two strains, one strain possesses the same plasmid as pEthr1, but the other strain has a plasmid in which the binding direction of the BamHI fragment containing the threonine operon of pGH2 is inserted in the opposite direction to pEthr1. I have it.

これらのプラスミドDNAを用いてコリネバクテリウム・
グルタミクムLA201株を前記と同様に再形質転換した結
果、ホモセリン非要求性が高頻度(再生した生菌あたり
約10-3)で得られ、それらは全てカナマイシンとスペク
チノマイシン耐性形質を獲得しており、各種制限酵素切
断様式で特徴付けられる供与プラスミドと同一のプラス
ミドを保有していた。
Using these plasmid DNAs, Corynebacterium
As a result of retransformation of the glutamicum LA201 strain in the same manner as described above, homoserine non-auxotrophy was obtained at a high frequency (about 10 -3 per regenerated live bacterium), and they all acquired the kanamycin and spectinomycin resistance traits. , And possessed the same plasmid as the donor plasmid characterized by various restriction enzyme cleavage modes.

(4)pEthr1保有株によるL−イソロイシンの生産 コリネバクテリウム・グルタミクムK40とブレビバクテ
リウム・フラブムATCC14067のプロトプラストを形質転
換してpEthr1を導入した。コリネバクテリウム・グルタ
ミクムK40およびブレビバクテリウム・フラブムATCC140
67をNB培地にて30℃で16時間振盪培養し、その種培養0.
1mlを10mlのSSM培地〔ブドウ糖10g,NH4Cl 4g,尿素2g,
酵母エキス1g,KH2PO4 1g,K2HPO4 3g,MgCl2・6H2O 0.
4g,FeSO4・7H2O 10mg,MnSO4・4〜6H2O 0.2mg,ZnSO4
・7H2O 0.9mg,CuSO4・5H2O 0.4mg,Na2B4O7・10H2O
0.09mg,(NH46Mo7O24・4H2O 0.04mg,ビオチン30μg,
サイアミン塩酸塩1mgを純水1に含みpH7.2に調整した
培地〕の入ったL字型試験管に接種し、モノ−型培養槽
にて30℃振盪培養した。ODが0.15になった時点で0.5単
位/mlになるようにペニシリンGを添加した。さらに培
養を続け、OD約0.6になったところで細胞を集菌し、RCG
P培地に1mg/mlのリゾチームを含む液(pH7.6)2mlに懸
濁し、L字型試験管に移して30℃で14時間緩やかに振盪
してプロトプラスト化した。
(4) Production of L-isoleucine by pEthr1-carrying strain pEthr1 was introduced by transforming protoplasts of Corynebacterium glutamicum K40 and Brevibacterium flavum ATCC14067. Corynebacterium glutamicum K40 and Brevibacterium flavum ATCC140
67 was cultured in NB medium at 30 ° C. for 16 hours with shaking, and its seed culture was 0.
1 ml to 10 ml of SSM medium (glucose 10 g, NH 4 Cl 4 g, urea 2 g,
Yeast extract 1g, KH 2 PO 4 1g, K 2 HPO 4 3g, MgCl 2 6H 2 O 0.
4g, FeSO 4 / 7H 2 O 10mg, MnSO 4 / 4-6H 2 O 0.2mg, ZnSO 4
・ 7H 2 O 0.9mg, CuSO 4・ 5H 2 O 0.4mg, Na 2 B 4 O 7・ 10H 2 O
0.09mg, (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24・ 4H 2 O 0.04mg, biotin 30μg,
A L-shaped test tube containing 1 mg of thiamine hydrochloride in purified water 1 and adjusted to pH 7.2] was inoculated and shake-cultured at 30 ° C. in a mono-type culture tank. Penicillin G was added to 0.5 unit / ml when the OD reached 0.15. Continue culturing and collect the cells when the OD reaches about 0.6.
The P medium was suspended in 2 ml of a solution (pH 7.6) containing 1 mg / ml of lysozyme, transferred to an L-shaped test tube, and gently shaken at 30 ° C. for 14 hours to form protoplasts.

このプロトプラスト菌液1mlを小試験管にとり2,500×g
で15分間遠心分離し、沈澱物をTSMC緩衝液1mlに再懸濁
して遠心(2,500×g)洗滌後、TSMC緩衝液の0.1mlを加
えて再懸濁した。これに2倍濃度のTSMC緩衝液と上記で
単離したpEthr1DNA液の1対1混合液100μを加えて混
和し、実施例1(3)と同様にPEG6,000を介した形質転
換転換を行い、形質発現させた後、0.1mlをスペクチノ
マイシン400μg/mlを含むRCGP寒天培地に塗抹し、30℃
で10日間培養した。出現したコロニーの中からスペクチ
ノマイシン100μg/minおよびカナマイシン20μg/mlを含
むNB寒天培地上で生育できる株が得られた。
1 ml of this protoplast bacterium solution is put in a small test tube and 2,500 xg
The precipitate was resuspended in 1 ml of TSMC buffer and washed by centrifugation (2,500 × g), and 0.1 ml of TSMC buffer was added to resuspend. To this was added 100 μl of a 1: 1 mixture of the TSMC buffer solution having a double concentration and the pEthr1 DNA solution isolated above, and the mixture was mixed, and transformation was carried out via PEG6,000 in the same manner as in Example 1 (3). After the phenotype, 0.1 ml was spread on RCGP agar medium containing 400 μg / ml spectinomycin at 30 ℃.
The cells were cultured for 10 days. From the emerged colonies, strains capable of growing on NB agar medium containing 100 µg / min of spectinomycin and 20 µg / ml of kanamycin were obtained.

スペクチノマイシンとカナマイシンとに同時に耐性にな
った形質転換株を400ml SSM培地で振盪培養し、ODが0.
15になったところで0.5単位/mlとなるようにペニシリン
Gを添加し、さらにODが0.65まで培養し、集菌した菌体
から実施例1(2)のpCG11の単離法と同様な方法でプ
ラスミドを単離した。これらのプラスミドを制限酵素消
化とアガロースゲル電気泳動で解析した結果、各種制限
酵素切断様式で特徴付けられるpEthr1と同一の構造を有
するものがあることがわかった。このような形質転換株
がコリネバクテリウム・グルタミクムK41(FERM BP−4
56),ブレビバクテリウム・フラバムK42(FERM BP−3
55)である。
A transformant strain simultaneously resistant to spectinomycin and kanamycin was shake-cultured in 400 ml SSM medium, and OD was 0.
Penicillin G was added to reach 0.5 unit / ml at 15 and further cultured to an OD of 0.65. From the collected cells, a method similar to the method for isolating pCG11 in Example 1 (2) was used. The plasmid was isolated. As a result of analyzing these plasmids by restriction enzyme digestion and agarose gel electrophoresis, it was found that some plasmids have the same structure as pEthr1 characterized by various restriction enzyme cleavage modes. Such a transformant is Corynebacterium glutamicum K41 (FERM BP-4
56), Brevibacterium flavum K42 (FERM BP-3
55).

コリネバクテリウム・グルタミクムK40,ブレビバクテリ
ウム・フラブムおよびそれらのpEthr1保有株のL−イソ
ロイミン生産試験を行った。NB培地中で30℃,16時間振
盪培養した種培養0.5mlを生産培地〔ブドウ糖100g,(NH
42SO4 20g,KH2PO4 0.5g,K2HPO4 0.5g,MgSO4・7H2O
1g,FeSO4・7H2O 10mg,MnSO4・4〜6H2O 10mg,ビオ
チン100μg,炭酸カルシウム30gを水1に含み、pH7.2
に調整した培地〕の入った試験管に接種し、30℃で72時
間振盪培養した。培養後、培養瀘液をペーパークロマト
グラフィーにかけ、ニンヒドリン発色後、比色定量して
L−イソロイシン生成量を測定した。
The L-isoleumine production test of Corynebacterium glutamicum K40, Brevibacterium flavum and their pEthr1 carrying strains was performed. Seed culture 0.5 ml that had been shake-cultured in NB medium for 16 hours at 30 ° C was added to production medium [glucose 100 g, (NH
4) 2 SO 4 20g, KH 2 PO 4 0.5g, K 2 HPO 4 0.5g, MgSO 4 · 7H 2 O
1g, FeSO 4・ 7H 2 O 10mg, MnSO 4・ 4-6H 2 O 10mg, biotin 100μg, calcium carbonate 30g in water 1, pH 7.2
To the test tube containing the prepared medium] and cultured at 30 ° C. for 72 hours with shaking. After culturing, the culture filtrate was subjected to paper chromatography to develop ninhydrin, and then colorimetrically determined to measure the amount of L-isoleucine produced.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

大腸菌由来のアスパルトキナーゼ、ホモセリンデヒドロ
ゲナーゼ、ホモセリンキナーゼおよびスレオニンシンタ
ーゼをコードする遺伝子をコリネバクテリウム属または
ブレビバクテリウム属に属する微生物に導入し、発現さ
せることにより、コリネバクテリウム・グルタミクムに
おいては約2.3倍(2.7mg/ml)、ブレビバクテリウム・
フラブムにおいては、検出可能な量のL−イソロイシン
を菌体外に排出できなかったものが0.8mg/mlと著しい生
産性の向上を示した。
Escherichia coli-derived aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and a gene encoding threonine synthase were introduced into a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or Brevibacterium, and expressed to give about 2.3 in Corynebacterium glutamicum. Double (2.7mg / ml), Brevibacterium
In Flavum, the one in which a detectable amount of L-isoleucine could not be excreted out of the cells showed a marked improvement in productivity of 0.8 mg / ml.

特開昭58−893号公報に、イソロイシンアンタゴニスト
耐性関与遺伝子領域を組み込んだコリネホルム・タイプ
の形質転換微生物によるL−イソロイシンの生産量が記
載されているが、最大生産量は1.45mg/mlであり、本発
明は特開昭58−893号公報よりも優れた生産結果を示し
た。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 58-893 discloses the production amount of L-isoleucine by a coryneform-type transformed microorganism in which a gene region involved in isoleucine antagonist resistance is incorporated, but the maximum production amount is 1.45 mg / ml. The present invention has shown a production result superior to that of JP-A-58-893.

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

第1図はpEthr1の制限酵素切断地図とそれの作製工程を
示す。破線で示したBgl II/BamH Iは両制限酵素切断で
生じる同一接着末端での連結部位である。制限酵素切断
地図作製に用いた制限酵素はPst I,EcoR IおよびXho I
である。プラスミドの分子量はキロベース(Kb)で表示
されている。
FIG. 1 shows a restriction enzyme digestion map of pEthr1 and the construction process thereof. Bgl II / BamH I indicated by a broken line is a ligation site at the same sticky ends generated by both restriction enzyme cleavages. The restriction enzymes used to construct the restriction map were Pst I, EcoR I and Xho I.
Is. The molecular weight of plasmids is expressed in kilobases (Kb).

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/09 C12R 1:15) (C12N 15/09 C12R 1:13) (C12P 13/06 C12R 1:15) (C12P 13/06 C12R 1:13) C12R 1:15) (C12N 15/00 A C12R 1:13) (56)参考文献 特開 昭58−893(JP,A) 特公 昭37−47954(JP,B1) 特公 昭43−14938(JP,B1) アミノ酸・核酸集談会編「アミノ酸発酵 下各編」(昭47.4.5)共立出版P. 170─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location (C12N 15/09 C12R 1:15) (C12N 15/09 C12R 1:13) (C12P 13/06 C12R 1:15) (C12P 13/06 C12R 1:13) C12R 1:15) (C12N 15/00 A C12R 1:13) (56) Reference JP-A-58-893 (JP, A) JP-B 37-47954 (JP, B1) Japanese Patent Publication Sho 43-14938 (JP, B1) Amino Acid / Nucleic Acid Roundtable "Amino Acid Fermentation Each" (Sho 47.4.5) Kyoritsu Shuppan P. 170

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エッシェリヒア属に属する微生物由来のア
スパルトキナーゼ、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ホモ
セリンキナーゼおよびスレオニンシンターゼをコードす
る遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNA
を保有し、かつL−イソロイシン生産能を有するコリネ
バクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属する微
生物を培地中に培養し、培養物中にL−イソロイシンを
生成蓄積せしめ、該培養物からL−イソロイシンを採取
することを特徴とするL−イソロイシンの製造法。
1. A recombinant DNA of a vector DNA and a DNA fragment containing a gene encoding aspartokinase, homoserine dehydrogenase, homoserine kinase and threonine synthase derived from a microorganism belonging to the genus Escherichia.
A microorganism belonging to the genus Corynebacterium or Brevibacterium that possesses L-isoleucine and has the ability to produce L-isoleucine is cultured in a medium, and L-isoleucine is produced and accumulated in the culture, and L-isoleucine is produced from the culture. A method for producing L-isoleucine, which comprises:
【請求項2】該ベクターが、コリネバクテリウム属また
はブレビバクテリウム属に属する微生物に由来するベク
ターならびにその誘導体であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the vector is a vector derived from a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium, and derivatives thereof.
【請求項3】該ベクターがpCG1、pCG2、pCG4、pCG11、p
CE54およびpCB101から選ばれることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の製造法。
3. The vector is pCG1, pCG2, pCG4, pCG11, p
The manufacturing method according to claim 1, wherein the manufacturing method is selected from CE54 and pCB101.
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