[發明專利]生產L－賴氨酸的棒狀菌和制備L－賴氨酸的方法

有效

• 申請號: 00109840.3
• 申請日: 2000-07-07
• 公開（公告）號: CN1280184A
• 公開（公告）日: 2001-01-17
• 發明（設計）人: 貝蒂娜·默克爾;瓦爾特·普費弗勒;卡羅琳·克羅伊策;斯特凡·漢斯;梅希特希爾德·里平;洛塔爾·埃格林;赫爾曼·扎姆;米羅斯拉夫·帕特克
• 申請（專利權）人: 德古薩－于爾斯股份公司;于利希研究中心有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/08;C12P19/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 林曉紅

本發明涉及具有擴增的lysE基因(賴氨酸輸出載體基因)的棒狀菌的生產L-賴氨酸的菌株，在這些菌株中，選自包括dapA基因(二氫吡啶二羧酸合酶基因)，lysC基因(天冬氨酸激酶基因)，dapB基因(二氫吡啶二羧酸還原酶基因)和pyc基因的組的附加基因，特別是dapA基因和lysC基因(天冬氨酸激酶基因)得到擴增，尤其是得到超量表達，本發明也涉及制備L-賴氨酸的方法。

L-賴氨酸是商業上重要的L-氨基酸，尤其是用作動物營養中的飼料添加劑。近年來需求量一直穩步增加。

L-賴氨酸由棒狀菌，尤其是谷氨酸棒桿菌的生產L-賴氨酸的菌株的發酵過程產生。由于這一產物非常重要，人們不斷嘗試改進其制備過程。對過程的改進可以涉及牽涉發酵技術的手段，攪拌和氧供給，或營養培養基的組成(如發酵期間的糖濃度)，或產物的檢測(如經離子交換色譜)，或微生物自身的內在生產特征。

這些微生物的生產能力的特性通過利用誘變，選擇以及突變體選擇的方法來改善，以給出對抗代謝物(例如S-(2-氨乙基)半胱氨酸)具有抗性，氨基酸(例如L-亮氨酸)營養缺陷的，并產生L-賴氨酸的菌株。

一些年來重組DNA技術的方法也曾用于通過擴增個體生物合成基因改進谷氨酸棒桿菌的L-賴氨酸生產菌株，并且研究了對L-賴氨酸生產影響。

就此而言，EP-A-0?088?166報道了在賦予對氨乙基半胱氨酸的抗性的DNA片段擴增后生產能力增強。EP-B-0?387?527報道了編碼反饋抗性天冬氨酸激酶的lysC等位基因擴增后生產能力增強。EP-A-0?197?335報道了編碼二氫吡啶二羧酸合酶的dapA基因擴增后生產能力增強。EP-A-0?219?027報道了編碼天冬氨酸半醛脫氫酶的基因擴增后生產能力增強。Pisabarro等(細菌學雜志175(9)，2743-2749(1993)描述了編碼二氫吡啶二羧酸還原酶的dapB基因。

也已經研究了主要代謝基因的擴增對L-賴氨酸生產的影響。就此而言，EP-A-0?219?027報道了編碼天冬氨酸氨基轉移酶的aspC基因擴增后生產能力增強。EP-A-0?143?195和EP-A-0?358?940報道了編碼烯醇丙酮酸磷酸羧化酶的ppc基因擴增后生產能力增強。DE-A-19831609報道了編碼丙酮酸羧化酶的pyc基因擴增后生產能力增強。

最后，DE-A-195?48?222描述了由lysE基因編碼的L-賴氨酸輸送載體的活性增加促進賴氨酸生產。

除這些擴增個體基因的嘗試之外，也嘗試了在棒狀菌中同時擴增兩個或更多個基因，進而改進L-賴氨酸生產。就此而言，DE-A-38?23?451報道了同時擴增大腸桿菌asd基因和dapA基因后，生產能力增加。DE-A39?43?117公開了用pJC50同時擴增編碼反饋抗性天冬氨酸激酶的lysC等位基因和dapA基因后，生產能力增加。EP-A-0?841?395特別報道了同時擴增編碼反饋抗性天冬氨酸激酶的lysC等位基因和dapB基因后，生產能力增加；進一步的改進可以由dapB，lysA，以及ddh基因的額外擴增完成。EP-A-0?854?189描述了同時擴增編碼反饋抗性天冬氨酸激酶的lysC等位基因和dapA，dapB，lysA和aspC基因后生產能力增強。EP-A-0?857?784特別報道了同時擴增編碼反饋抗性天冬氨酸激酶的lysC等位基因和lysA基因后生產能力增強；進一步的改進可以由ppc基因的額外擴增完成。

由許多現有技術的文獻中所描述的方法可以清楚看出，需要開發新的方法并改進用棒狀菌生產賴氨酸的現行的方法。

本發明的目的是通過新的措施提供改進的棒狀菌的L-賴氨酸生產菌株。

L-賴氨酸是商業上重要的L-氨基酸，尤其是用作動物營養中的飼料添加劑。

當L-賴氨酸或賴氨酸在下文中提及時，應當理解為其不僅包括其本身，而且包括適當的鹽，例如賴氨酸鹽酸鹽或賴氨酸硫酸鹽。

本發明提供了棒狀菌的L-賴氨酸生產菌株，它們具有擴增的lysE基因(賴氨酸輸送載體基因)，其中它們還含有單獨或一起擴增的、優選超量表達的選自包括dapA基因(二氫吡啶二羧酸合酶基因)，lysC基因(天冬氨酸激酶基因)，dapB基因(二氫吡啶二羧酸還原酶基因)和pyc基因(丙酮酸羧化酶基因)組的基因，尤其是dapA基因和lysC基因。