[發明專利]用于生產 L-鳥氨酸或L-精氨酸的突變株以及用于生產其的方法

有效

• 申請號: 201080055961.2
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102712910A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 趙鎮滿;金蕙園;李智惠;趙栽熔
• 申請（專利權）人: CJ第一制糖株式會社
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C12N15/52;C12P13/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;王玉桂

技術領域

本發明涉及生產L-鳥氨酸或L-精氨酸的棒狀桿菌（Corynebacterium）變異體以及用于生產L-鳥氨酸或L-精氨酸的方法。更具體地，本發明涉及編碼參與鳥氨酸或精氨酸生物合成的乙酰谷氨酸合酶和乙酰鳥氨酸酶兩者的谷氨酸棒桿菌來源的多核苷酸、由該多核苷酸編碼的多肽、攜帶該多核苷酸的重組載體、通過將該重組載體引入到生產L-精氨酸的宿主生物中而制備的轉化體，以及通過培養該轉化體來生產L-鳥氨酸或L-精氨酸的方法。

背景技術

L-氨基酸被用作用于人的藥物中的成分并且特別地應用于制藥工業和食品工業并且也被用作用于動物的營養物。在L-氨基酸中，L-鳥氨酸，在精氨酸循環上的產物之一，已知是增強肝功能的藥物組分（Salvatore等人，1964）。L-精氨酸以游離形式大量地存在于植物種子和大蒜中并且在藥物或食品產品中用作營養增補劑。L-精氨酸的藥物應用的實例包括抗-肝毒物質、腦代謝增強劑、用于雄性不育的治療劑、以及一般性氨基酸劑型（配方）。應用了L-精氨酸的食物中的代表是魚糊添加劑、健康飲料添加劑以及用于患有高血壓的患者的鹽替代物。

當棒狀桿菌（尤其是谷氨酸棒狀桿菌）用于大量生產氨基酸時，發酵得以應用。由于在工業方面其高顯著性，氨基酸的細菌生產方法連續地改善。就例如在發酵過程中攪拌、氧氣引入、以及糖濃度的維持而言，已經實現了方法上的改進。

為了增加氨基酸的微生物生產率，選擇適當的微生物是非常重要的。可以選擇產生L-氨基酸的菌株，這些菌株對于抗代謝物質具有耐受性或對于負責氨基酸調節的代謝產物是營養缺陷的。例如，使用生產谷氨酸的短桿菌或棒狀桿菌的變異體來生產鳥氨酸（EP?0393708A3）。而且，使用生產谷氨酸的短桿菌或棒狀桿菌的變異體來從碳和氮源直接生產L-精氨酸（日本專利公開號Sho.57-163487、60-83593以及62-265988）。

重組DNA技術也是一種有用的工具，可以通過它來基因上改變生產L-氨基酸的棒狀桿菌株從而增強與生產L-氨基酸相關的功能。例如，可以將argCJBD（一種鳥氨酸生物合成基因）引入到并且過表達在不能合成精氨酸和脯氨酸的菌株中（Hwang等人，2008）。而且，可以對菌株進行基因重組用于使argR（一種抑制精氨酸生物合成操縱子的表達的基因）失活（美國專利申請公開號2002/0045223A1）。

通過加強感興趣基因的生物合成可以實現氨基酸生產率的增加。存在這樣的報告，即可以通過增加生物合成基因的表達來提高氨基酸生產的產率。例如，精氨酸生物合成基因argF的過表達導致精氨酸的生產增加（韓國專利申請號10-2004-107215）。

此外，披露了一種用于生產L-精氨酸的方法，其中argD2基因（Ncg12355）或（Ncg10990），一種涉及谷氨酸棒狀桿菌的精氨酸生物合成的乙酰鳥氨酸氨基轉移酶的推定基因，被過表達用于以高產率生產L-精氨酸（韓國專利號0830289和0830290）。

與此類似，能夠以高產率生產鳥氨酸或精氨酸的微生物菌株可能是由于生物合成基因的增強，尤其是生物合成酶乙酰谷氨酸合酶以及乙酰鳥氨酸酶的基因導致的。

然而，在迄今已知的棒狀桿菌中尚未發現乙酰谷氨酸合酶。在本發明中，本發明檢查了對負責乙酰谷氨酸合酶功能的酶進行編碼的基因。已經報道了該基因的多肽具有類似于由argJ編碼的乙酰鳥氨酸酶的活性。此外，已經發現該基因活性的增強增加了鳥氨酸或精氨酸的濃度。基于這些研究結果，完成了本發明。

發明內容

技術問題

因此本發明的一個目的是提供一種對具有乙酰谷氨酸合酶或乙酰鳥氨酸酶活性的多肽進行編碼的新型棒狀桿菌來源的多核苷酸，或由此編碼的多肽。

本發明的另一個目的是提供其中該基因被過表達并且對于鳥氨酸或精氨酸具有改善的生產率的菌株。

本發明的另一個目的是提供使用該菌株以高濃度來生產鳥氨酸或精氨酸的方法。

技術方案

根據其一個方面，本發明提供了一種顯示乙酰谷氨酸合酶和乙酰鳥氨酸酶活性的谷氨酸棒狀桿菌來源的多肽。