[發明專利]能夠將XMP轉化成GMP并保持與GMP降解有關的基因為失活狀態的Escherichia菌株及其使用方法

有效

• 申請號: 200680002777.5
• 申請日: 2006-01-20
• 公開（公告）號: CN101137743A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 樸英薰;金炯錫;李珍南;吳奇勛;金禎煥;吳潤錫;沈栽益;崔炅旿
• 申請（專利權）人: CJ株式會社
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及能夠將5’-黃嘌呤核苷酸(XMP)轉化成5’-鳥嘌呤核苷酸(GMP)并保持與GMP降解有關的基因的失活狀態的Escherichia菌株及其使用方法。

背景技術

5’-鳥嘌呤核苷酸(GMP)可由酵母RNA的微生物酶或者化學裂解產生，使用在含有糖、氮源和磷酸鹽的培養基中培養的突變菌株直接發酵以便直接產生核酸，或者使用包括核酸媒介的發酵合成和核酸媒介化學或者酶轉化成核酸的結合方法生產。近年來，由于其經濟上的優點，將發酵或者化學合成和酶轉化結合的結合方法在工業上被廣泛使用。

通過結合方法生產GMP包括5’-黃嘌呤(XMP)的發酵合成和XMP到GMP的酶轉化。此時，兩種類型的微生物菌株可被使用。也就是說，XMP生產菌株在發酵系統中被使用，能夠誘導編碼XMP氨化酶活性的基因連續高水平表達的微生物菌株在酶轉化中被使用。在這種情況下，在酶轉化中使用的微生物菌株的存活率在后一培養階段相對于初始培養階段顯著降低，從而降低了GMP的產量。而且，已知guaA基因編碼的XMP氨化酶對宿主細胞來說是致命的，因此，XMP氨化酶的連續高水平表達阻礙了后一培養階段過程中在酶轉化中使用的微生物菌株的生長。此外，已知在用于酶轉化的微生物菌株中負責GMP降解的內源基因被表達，從而促進了GMP的降解。

考慮到上述問題，本發明開發了含有能夠根據細胞生長狀態表達XMP氨化酶的XMP氨化酶編碼基因和失活內源glnL基因的Escherichiasp.GPD1114(保藏編號No.KCCM-10543)。此外，本發明的發明人開發了來自Escherichia?sp.GPD1114的Escherichia?sp.GPU1114(保藏編號No.KCCM-10536)，其中ushA基因編碼5’-核苷酸酶被去活化以除去GMP降解的可能性。

但是，由于除編碼5’-核苷酸酶的ushA基因以外Escherichiasp.GPD1114仍然含有與GMP降解有關的內源基因，GMP可被降解成鳥苷或者鳥嘌呤。因此，現有技術需要所有與GMP降解有關的基因同時失活的微生物菌株。

發明內容

技術問題

本發明提供了能夠將5’-黃嘌呤核苷酸(XMP)轉化成5’-鳥嘌呤核苷酸(GMP)并保持與GMP降解有關的內源基因處于失活狀態的微生物菌株。

本發明還提供了一種使用微生物菌株在培養基中高濃度富積GMP合成酶的方法。

本發明還提供了一種使用微生物菌株生產GMP、鳥苷-5′-二磷酸(GDP)或者鳥苷-5’三磷酸(GTP)的方法。

技術手段

本發明提供了由Escherichia?sp.GPU1114(保藏編號No.KCCM-10536)衍生的Escherichia屬菌株，其包括失活的deoD基因。

親本菌株Escherichia?sp.GPU1114(保藏編號No.KCCM-10536)是Escherichia?coli，(E.coli)菌株，其中glnL基因是失活的，編碼5’-黃嘌呤核苷酸(XMP)氨化酶的guaA基因通過轉化插入，并且編碼5’-核苷酸酶的內源ushA基因是失活的。在Escherichia?sp.GPU1114(保藏編號No.KCCM-10536)中，XMP可通過guaA基因的表達被高水平轉化成5’-鳥嘌呤核苷酸(GMP)，并且由于沒有ushA基因表達，GMP降解活性很低，從而增加了GMP的產量。

在本文中，deoD基因不受限制，只要其為編碼嘌呤-核苷磷酸化酶的基因。例如，deoD基因可以是NCBI保藏號no.NP_418801，但是本發明不限于此。因此，deoD基因意味著包含野生型基因和deoD基因的天然或者人工突變基因。

本發明的Escherichia菌株可以是E.coli?DKO-ud(保藏號No.KCCM-10633)。

本發明還提供了由Escherichia?sp.GPU1114(保藏編號No.KCCM-10536)衍生的Escherichia屬菌株，其包括失活的deoD和aphA基因。

aphA基因不受限制，只要其為編碼酸性磷酸酶的基因。例如，aphA基因可以是NCBI保藏號no.NP_418479，但是本發明不限于此。因此，aphA基因意味著包含野生型基因和aphA基因的天然或者人工突變基因。

本發明的Escherichia菌株可以是E.coli?TKO-udh(保藏號No.KCCM-10631)。