[發明專利]可利用木糖的棒狀桿菌微生物和利用其產生L-賴氨酸的方法

有效

• 申請號: 201380013346.9
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN104245921B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 羅昭研;許蘭;金昌謙;李光鎬;文準玉;李庚翰;成珍錫;金亨俊
• 申請（專利權）人: CJ第一制糖株式會社
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/52;C12N15/74;C12P13/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發明涉及可利用木糖的棒狀桿菌微生物和利用其產生L?賴氨酸的方法。更具體地，本發明涉及改良的棒狀桿菌微生物，其中導入編碼作為木糖合酶的木糖異構酶和木酮糖激酶的基因以表達木糖合酶。本發明還涉及產生L?賴氨酸的方法，包括利用木糖作為碳源而培養改良的棒狀桿菌微生物和從所述培養物回收L?賴氨酸的步驟。

發明背景

1.發明領域

本發明涉及經改良利用木糖的棒狀桿菌屬(Corynebacterium sp.)微生物和利用其產生L-賴氨酸的方法。

2.相關技術的描述

工業微生物利用糖如葡萄糖、果糖和蔗糖作為碳源。通常將農產品用作原料來獲得這些碳源，但是它們花費大，并且作為食物更有價值。最近，代替利用農產品作為傳統原料，包括農業廢物或木質廢物、工業廢物等的纖維素生物質已作為用于發酵的理想糖原料而吸引注意，因為它具有低成本和充足供應的優勢。

它們之中，木糖是自然界中第二最豐富的木質纖維素碳水化合物，并且是代表性的纖維素生物質。有用的材料已利用工業微生物從木糖產生。例如，通過在含有包括葡萄糖和木糖的戊糖混合物的培養基中培養埃希氏菌屬(Escherichia sp.)菌株并且然后從培養基回收L-氨基酸而產生L-氨基酸的方法是已知的，其中將該菌株(stain)改良以增加編碼水解木糖苷的酶(木糖苷酶)的xylABFGHR基因簇的表達，木糖苷是源自木糖的糖苷(日本專利號4665567)。

另一方面，棒狀桿菌(Coryneform bacteria)，谷氨酸棒狀桿菌(Corynebacteriumglutamicum)被稱作用于多種L-氨基酸產生的革蘭氏陽性菌株。如上面所描述的，因為木糖是自然界中第二最豐富的木質纖維素碳水化合物，所以期望L-氨基酸如L-賴氨酸可更經濟地通過利用木糖從谷氨酸棒狀桿菌產生。然而，谷氨酸棒狀桿菌不具有木糖——其是戊糖——代謝途徑中涉及的重要基因，因此存在這樣的問題：L-氨基酸不能通過利用木糖而從谷氨酸棒狀桿菌產生。為了解決該問題，已有這樣的報道：通過導入源自大腸桿菌(Escherichia coli)的木糖異構酶(XylA)和木酮糖激酶(XylB)而將谷氨酸棒狀桿菌改良以能夠利用木糖(Kawaguchi等,AEM 72:3418-3428,2006)。

本發明人已做出了多方面努力來以更經濟的方式產生L-氨基酸，因此，他們發現當將源自胡蘿卜軟腐歐文氏菌(Erwinia carotovora)的XylA和XylB-編碼基因導入谷氨酸棒狀桿菌時，該變體能利用木糖產生L-賴氨酸，并還顯示較先前已知的導入有源自大腸桿菌的xylA和xylB的棒狀桿菌微生物更提高的木糖利用能力，由此完成本發明。

發明概述

本發明的一個目的是提供改良的棒狀桿菌屬微生物，其能通過利用木糖產生L-賴氨酸。

本發明的另一個目的是提供利用改良的棒狀桿菌屬微生物產生L-賴氨酸的方法。

附圖簡述

圖1顯示本發明的表達載體pECCG122-pcj7-xylAB(Er)的切割圖；

圖2顯示根據培養基中含有的碳源表示親株和導入有表達載體的轉化體的生長特性的圖；和

圖3顯示根據培養基中含有的碳源表示親株和將pcj7-xylAB(Er)插入染色體上的轉化體的生長特性的圖。

優選實施方式的詳細描述

一方面，本發明提供能通過利用木糖產生L-賴氨酸的改良的棒狀桿菌屬微生物，其特征在于將源自胡蘿卜軟腐歐文氏菌的木糖異構酶和木酮糖激酶的活性導入其中。

如本文所用，術語“木糖異構酶(XylA)”指催化從木糖到木酮糖異構化反應的酶，其參與木糖代謝途徑，關于本發明的目的，它可以是源自胡蘿卜軟腐歐文氏菌的酶。