[go: up one dir, main page]

RU2819270C1 - Microorganism for producing l-amino acid, having high activity of cytochrome c, and method of producing l-amino acid using same microorganism - Google Patents

Microorganism for producing l-amino acid, having high activity of cytochrome c, and method of producing l-amino acid using same microorganism Download PDF

Info

Publication number
RU2819270C1
RU2819270C1 RU2021136492A RU2021136492A RU2819270C1 RU 2819270 C1 RU2819270 C1 RU 2819270C1 RU 2021136492 A RU2021136492 A RU 2021136492A RU 2021136492 A RU2021136492 A RU 2021136492A RU 2819270 C1 RU2819270 C1 RU 2819270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cytochrome
microorganism
amino acid
lysine
bpof4
Prior art date
Application number
RU2021136492A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хан Хён ЛИ
Сан Мин ПАК
Хён Вон БЭ
Хё Чжон БЁН
Ён Ук СИН
Борам ЛИМ
Чжевон ЧАН
Му Ён ЧОН
Юнчон ЧОЙ
Original Assignee
СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн filed Critical СиДжей ЧеилДжеданг Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2819270C1 publication Critical patent/RU2819270C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention discloses an L-lysine producing microorganism of the genus Corynebacterium, having increased activity of cytochrome C compared to an unmodified microorganism, and a method of producing L-lysine using said microorganism. Said microorganism contains the cccA gene coding the amino acid sequence SEQ ID NO: 16 cytochrome C-551, and/or cccB gene coding amino acid sequence SEQ ID NO: 27 cytochrome C-551, where cytochrome C-551 is of origin from the microorganism Bacillus pseudofirmus OF4.
EFFECT: invention provides higher production of L-lysine.
4 cl, 1 dwg, 8 tbl, 8 ex

Description

Область техникиTechnical field

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications

Данная заявка испрашивает приоритет KR 10-2019-0173087 и KR 10-2019-0173088, поданных 23 декабря 2019 в Корейское ведомство по интеллектуальной собственности, полное описание которых включено в этот документ посредством ссылки.This application claims priority to KR 10-2019-0173087 and KR 10-2019-0173088, filed on December 23, 2019 with the Korea Intellectual Property Office, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Предложены продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм, обладающий повышенной активностью цитохрома С, и способ получения L-аминокислоты с его использованием.An L-amino acid-producing microorganism with increased cytochrome C activity and a method for producing L-amino acid using it are proposed.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Микроорганизмы, принадлежащие к роду Corynebacterium, являются грамположительными и широко используются в получении L-аминокислот. L-аминокислоты, особенно L-лизин, находят применение в производстве кормов для животных, в медицинской и косметической промышленности. L-аминокислоты для промышленного использования в основном производят посредством ферментирования с использованием штаммов Corynebacterium.Microorganisms belonging to the genus Corynebacterium are Gram-positive and are widely used in the production of L-amino acids. L-amino acids, especially L-lysine, are used in the production of animal feed, in the medical and cosmetic industries. L-amino acids for industrial use are mainly produced through fermentation using Corynebacterium strains.

Было предпринято много попыток улучшения способов получения L-аминокислот с использованием штаммов Corynebacterium spp. Среди них имеются исследования по технологии рекомбинантных ДНК, посредством которой конкретные гены подвергаются нокдауну или ослаблению экспрессии для продуцирования L-аминокислот. Кроме того, имели место исследования, в ходе которых каждый из генов, вовлеченных в биосинтез L-аминокислоты, амплифицировали и анализировали в отношении их воздействия на продуцирование L-аминокислоты, модифицируя с учетом этого продуцирующие L-аминокислоту штаммы Corynebacterium.Many attempts have been made to improve methods for producing L-amino acids using Corynebacterium spp. Among these are studies on recombinant DNA technology, whereby specific genes are knocked down or reduced in expression to produce L-amino acids. In addition, studies have taken place in which each of the genes involved in L-amino acid biosynthesis has been amplified and analyzed for its effect on L-amino acid production by modifying L-amino acid-producing Corynebacterium strains accordingly.

В индустрии получения лизина посредством ферментирования важными факторами являются получение высокой концентрации лизина и улучшенный потенциал продуцирования лизина микроорганизмами. Исходя из этого, были продолжены попытки по увеличению потенциала продуцирования лизина микроорганизмами и стабильному поддерживанию улучшенного потенциала продуцирования лизина в процессе ферментирования культуры. Однако трудно поддерживать потенциал продуцирования лизина до поздней фазы культивирования из-за различных внутренних и внешних факторов, подавляющих микробную активность.In the lysine fermentation industry, obtaining high lysine concentrations and improved microbial lysine production potential are important factors. Based on this, attempts have been made to increase the lysine production potential of microorganisms and to stably maintain the improved lysine production potential during culture fermentation. However, it is difficult to maintain the lysine production potential until the late phase of cultivation due to various internal and external factors that suppress microbial activity.

Таким образом, по-прежнему существует потребность в разработке штамма, у которого потенциал продуцирования L-лизина улучшен и может стабильно поддерживаться.Thus, there is still a need to develop a strain whose L-lysine production potential is improved and can be stably maintained.

Описание изобретенияDescription of the invention

Техническая задачаTechnical problem

В одном воплощении предложен продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм, обладающий повышенной активностью цитохрома С. Например, повышение активности цитохрома С может быть достигнуто посредством введения гена, кодирующего цитохром С. В частности, ген, кодирующий цитохром С, может представлять собой экзогенный ген.In one embodiment, an L-amino acid producing microorganism is provided that has increased cytochrome C activity. For example, increased cytochrome C activity can be achieved by introducing a gene encoding cytochrome C. In particular, the gene encoding cytochrome C may be an exogenous gene.

В другом воплощении предложен способ получения L-аминокислоты, включающий стадию культивирования продуцирующего L-аминокислоту микроорганизма.In another embodiment, a method for producing L-amino acid is provided, comprising the step of cultivating an L-amino acid-producing microorganism.

В еще одном воплощении предложена композиция для получения L-аминокислоты или улучшения продуцирования L-аминокислоты в микроорганизме, содержащая ген, кодирующий цитохром С, рекомбинантный вектор, несущий этот ген, или оба из них.In yet another embodiment, a composition is provided for producing an L-amino acid or improving the production of an L-amino acid in a microorganism, comprising a gene encoding cytochrome C, a recombinant vector carrying this gene, or both.

Техническое решениеTechnical solution

Согласно одному воплощению предложена технология модифицирования штамма для продуцирования аминокислоты, основанная на исследовании того, как амплификация гена, вовлеченного в продуцирование лизина микроорганизмами Corynebacterium spp., влияет на потенциал продуцирования ими лизина. В общем, стратегии увеличения потенциала продуцирования аминокислот, таких как лизин и тому подобное, включают улучшение выходов продуцирования аминокислот, таких как лизин и так далее, или повышение продукции аминокислот, таких как лизин и так далее, в единицу времени (продуктивность). В особенности, на аминокислотную продуктивность по лизину и так далее могут воздействовать различные факторы, включая компоненты сред для ферментации, осмотическое давление сред для ферментации, скорости перемешивания, скорости подачи кислорода и так далее. На протяжении времени периода культивирования у микроорганизмов неуклонно снижаются потенциал продуцирования лизина и клеточная активность вследствие таких проблем, как например, стресс, вызванный различными веществами и метаболитами, присутствующими в ферментативном бульоне, кислородное истощение, связанное с увеличением микробной массы, физические условия, такие как температура и скорость перемешивания. Согласно одному воплощению настоящего изобретения предложена технология модифицирования штамма для преодоления стресса, вызванного такими различными факторами, и для обеспечения возможности микроорганизмам сохранять постоянную активность продуцирования по целевым продуктам до поздней фазы культивирования.In one embodiment, a technology for modifying a strain to produce an amino acid is provided based on a study of how amplification of a gene involved in lysine production by Corynebacterium spp. affects their lysine production potential. In general, strategies for increasing the production potential of amino acids such as lysine and the like include improving the production yields of amino acids such as lysine and the like, or increasing the production of amino acids such as lysine and the like per unit time (productivity). In particular, the amino acid productivity of lysine and so on can be affected by various factors, including components of fermentation media, osmotic pressure of fermentation media, stirring speed, oxygen supply rate and so on. Over the course of the culture period, microorganisms steadily decline in lysine production potential and cellular activity due to problems such as stress caused by various substances and metabolites present in the fermentation broth, oxygen depletion associated with increasing microbial mass, physical conditions such as temperature and mixing speed. According to one embodiment of the present invention, a technology for modifying a strain is provided to overcome the stress caused by such various factors and to enable the microorganisms to maintain constant production activity for the target products until the late phase of cultivation.

Ниже представлено подробное раскрытие настоящего изобретения.Below is a detailed disclosure of the present invention.

В одном воплощении предложен продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм, обладающий усиленной активностью цитохрома С.In one embodiment, an L-amino acid producing microorganism is provided that has enhanced cytochrome C activity.

Термин "продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм" при использовании в данном документе может относиться к микроорганизму, который имеет потенциал продуцирования L-аминокислоты, который повышен в результате увеличения в нем активности цитохрома С по сравнению с первоначальной и/или генерирован из нулевой активности посредством увеличения в нем активности цитохрома С. Термин "микроорганизм" при использовании в данном документе может быть предназначен для охвата одноклеточных бактерий и может использоваться взаимозаменяемо с "клеткой".The term "L-amino acid producing microorganism" as used herein may refer to a microorganism that has an L-amino acid producing potential that is increased as a result of an increase in its cytochrome C activity relative to its original level and/or generated from zero activity by an increase in activity of cytochrome C. The term "microorganism" as used herein may be intended to cover single-celled bacteria and may be used interchangeably with "cell".

L-аминокислота может представлять собой L-лизин.The L-amino acid may be L-lysine.

В этом документе микроорганизм до увеличения в нем активности цитохрома С может называться микроорганизмом-хозяином с целью отличия от "продуцирующего L-аминокислоту микроорганизма", который имеет потенциал продуцирования L-аминокислоты, который увеличен или генерирован посредством повышения активности цитохрома С.In this document, a microorganism before its cytochrome C activity is increased may be referred to as a host microorganism to distinguish it from an “L-amino acid-producing microorganism” that has an L-amino acid producing potential that is increased or generated by increasing cytochrome C activity.

В конкретном воплощении микроорганизм-хозяин может представлять собой любой микроорганизм, имеющий потенциал продуцирования L-аминокислоты (например L-лизина). В конкретном воплощении микроорганизм-хозяин может представлять собой микроорганизм, у которого потенциал продуцирования L-лизина имеется естественным образом или генерирован путем введения мутации в родительский штамм, который изначально не обладал потенциалом продуцирования L-лизина или имел очень низкий потенциал.In a specific embodiment, the host microorganism can be any microorganism having the potential to produce L-amino acid (eg L-lysine). In a particular embodiment, the host microorganism may be a microorganism that has L-lysine production potential naturally or is generated by introducing a mutation into a parent strain that initially had no or very low L-lysine production potential.

В конкретном воплощении микроорганизм-хозяин может представлять собой грамположительные бактерии, у которых потенциал продуцирования L-лизина имеется естественным образом или генерирован путем введения мутации в родительский штамм, который изначально не обладал потенциалом продуцирования L-лизина или имел очень низкий потенциал и, например, может быть выбран из группы, состоящей из микроорганизмов рода Corynebacterium и микроорганизмов рода Escherichia. Примеры микроорганизмов рода Corynebacterium могут включать Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Brevibacterium lactofermentum, Brevibacterium flavum, Corynebacterium thermoaminogenes и Corynebacterium efficiens, но без ограничения ими. Например, микроорганизм рода Corynebacterium может представлять собой Corynebacterium glutamicum.In a specific embodiment, the host microorganism may be a Gram-positive bacteria that has L-lysine production potential naturally or is generated by introducing a mutation into a parent strain that initially had no or very low L-lysine production potential and, for example, may be selected from the group consisting of microorganisms of the genus Corynebacterium and microorganisms of the genus Escherichia. Examples of microorganisms of the genus Corynebacterium may include, but are not limited to, Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Brevibacterium lactofermentum, Brevibacterium flavum, Corynebacterium thermoaminogenes and Corynebacterium efficiens. For example, the microorganism of the genus Corynebacterium may be Corynebacterium glutamicum.

При использовании в данном документе термин "цитохром С" может относиться к связанному с мембраной мономерному цитохрому С, который имеет происхождение из бактерий, имеет среднюю молекулярную массу 15 кДа или менее, например от примерно 8 к Да до примерно 15 кДа, и/или варьирует по длине от 90 до 150 аминокислот, от 100 до 150 аминокислот, от 120 до 150 аминокислот, от 90 до 125 аминокислот, от 100 до 125 аминокислот или от 120 до 125 аминокислот.В одном воплощении цитохром С может иметь происхождение из микроорганизмов рода Bacillus и может представлять собой по меньшей мере один, выбранный из семейства белков цитохрома С, который демонстрирует наименьшую полосу поглощения энергии (способность поглощать энергию) при длине волны 550-555 нм или от 550 до 551 нм в его восстановленном состоянии. В одном воплощении цитохром С может включать по меньшей мере один, например один, два или три белка, выбранных из группы, состоящей из цитохрома С-551 (способность поглощать энергию при примерно 551 нм) и цитохрома С-550 (способность поглощать энергию при примерно 550 нм), оба имеющие происхождение из микроорганизма роди Bacillus (цифры, приписанные в конце к цитохрому С, обозначают длину волны, при которой цитохром С демонстрирует эту длину волны в его восстановленном состоянии). Микроорганизм рода Bacillus может представлять собой один или более, выбранных из группы, состоящей из Bacillus pseudoflrmus, Bacillus subtilis и тому подобного.As used herein, the term “cytochrome C” may refer to membrane-bound monomeric cytochrome C that is of bacterial origin, has an average molecular weight of 15 kDa or less, such as from about 8 kDa to about 15 kDa, and/or varies in length from 90 to 150 amino acids, from 100 to 150 amino acids, from 120 to 150 amino acids, from 90 to 125 amino acids, from 100 to 125 amino acids, or from 120 to 125 amino acids. In one embodiment, cytochrome C may be derived from microorganisms of the genus Bacillus and may be at least one selected from the cytochrome C family of proteins that exhibits the smallest energy absorption band (ability to absorb energy) at a wavelength of 550 to 555 nm or 550 to 551 nm in its reduced state. In one embodiment, cytochrome C may include at least one, such as one, two or three proteins selected from the group consisting of cytochrome C-551 (capacity to absorb energy at about 551 nm) and cytochrome C-550 (capacity to absorb energy at about 550 nm), both originating from the microorganism Bacillus (the numbers assigned at the end to cytochrome C indicate the wavelength at which cytochrome C exhibits this wavelength in its reduced state). The microorganism of the genus Bacillus may be one or more selected from the group consisting of Bacillus pseudoflrmus, Bacillus subtilis and the like.

В конкретном воплощении цитохром С, например по меньшей мере один, выбранный из цитохрома С-551 и цитохрома С-550, может содержать аминокислотную последовательность, кодируемую сссА или сссВ. В одном воплощении цитохром С может представлять собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из цитохрома С-551, имеющего происхождение из Bacillus pseudofirmus (например Bacillus pseudofirmus OF4 и так далее) и/или Bacillus subtilis, и цитохрома С-550, имеющего происхождение ж Bacillus subtilis, и тому подобного.In a specific embodiment, cytochrome C, for example at least one selected from cytochrome C-551 and cytochrome C-550, may contain an amino acid sequence encoded by CCA or CCB. In one embodiment, cytochrome C may be at least one selected from the group consisting of cytochrome C-551 derived from Bacillus pseudofirmus (e.g. Bacillus pseudofirmus OF4, etc.) and/or Bacillus subtilis, and cytochrome C-550, originating from Bacillus subtilis, and the like.

Более подробно, цитохром С (например, имеющий происхождение из Bacillus subtilis цитохром С-551) может содержать полипептид, содержащий аминокислотную последовательность (например SEQ ID NO: 16), кодируемую сссА (например BpOF4_13740, имеющую происхождение из Bacillus pseudofirmus OF4), полипептид, содержащий аминокислотную последовательность (например SEQ ID NO: 27), кодируемую сссВ (например BpOF4_05495, имеющую происхождение из Bacillus pseudofirmus OF4), или оба из них.In more detail, cytochrome C (e.g., Bacillus subtilis-derived cytochrome C-551) may comprise a polypeptide comprising the amino acid sequence (e.g., SEQ ID NO: 16) encoded by CCSA (e.g., BpOF4_13740, Bacillus pseudofirmus OF4-derived), polypeptide, containing the amino acid sequence (eg SEQ ID NO: 27) encoded by CCB (eg BpOF4_05495, derived from Bacillus pseudofirmus OF4), or both.

Если не указано иное, цитохром С, описанный в этом документе, рассматривается как относящийся к любому белку, имеющему идентичность последовательности 20% или более, 30% или более, 40% или более, 50% или более, 55% или более, 60% или более, 65% или более, 70% или более, 75% или более, 80% или более, 82% или более, 85% или более, 87% или более, 90% или более, 91% или более, 92% или более, 93% или более, 94% или более, 95% или более, 96% или более, 97% или более, 98% или более, или 99% или более (например от 60% до 99,5%, от 70% до 99,5%, от 80% до 99,5%, от 85% до 99,5%, от 90% до 99,5%, от 91% до 99,5%, от 92% до 99,5%, от 93% до 99,5%, от 94% до 99,5%, от 95% до 99,5%, от 96% до 99,5%, от 97% до 99,5%, от 98% до 99,5% или от 99% до 99,5%) с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 16 или 27.Unless otherwise stated, cytochrome C described herein is considered to refer to any protein having sequence identity of 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 82% or more, 85% or more, 87% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more (for example, 60% to 99.5%, from 70% to 99.5%, from 80% to 99.5%, from 85% to 99.5%, from 90% to 99.5%, from 91% to 99.5%, from 92% to 99, 5%, from 93% to 99.5%, from 94% to 99.5%, from 95% to 99.5%, from 96% to 99.5%, from 97% to 99.5%, from 98 % to 99.5% or from 99% to 99.5%) with amino acid sequence SEQ ID NO: 16 or 27.

В частности, белки, имеющие идентичность последовательностей, подпадающую в область определения цитохрома С, описанного в этом документе, могут представлять собой белок, имеющий:In particular, proteins having sequence identity falling within the scope of the cytochrome C definition described herein may be a protein having:

(1) по меньшей мере одну из указанных выше характеристик цитохрома С, например, выбранную из (а) бактериального происхождения, (б) средней молекулярной массы 15 кДа или менее, например от примерно 8 кДа до примерно 15 кДа и/или длины от 90 до 150, от 100 до 150, от 120 до 150, от 90 до 125, от 100 до 125 или от 120 до 125 аминокислотных остатков, (в) свойства связывания с мембраной и (г) свойства мономерности; и/или(1) at least one of the above characteristics of cytochrome C, for example selected from (a) bacterial origin, (b) an average molecular weight of 15 kDa or less, for example from about 8 kDa to about 15 kDa and/or a length from 90 up to 150, 100 to 150, 120 to 150, 90 to 125, 100 to 125, or 120 to 125 amino acid residues, (c) membrane binding properties, and (d) monomeric properties; and/or

(2) эффект, относящийся к увеличению активности в микроорганизме, имеющем (д) повышение потенциала продуцирования L-аминокислоты (например L-лизина), и/или (е) повышение скорости потребления сахара по сравнению с немодифицированными микроорганизмами, где эти повышения эквивалентны таковым для белков, имеющих аминокислотные последовательности SEQ ID NO: 16 или 27.(2) an effect related to an increase in activity in a microorganism having (e) an increase in L-amino acid (eg L-lysine) production potential, and/or (f) an increase in the rate of sugar consumption compared to unmodified microorganisms, where these increases are equivalent to those for proteins having amino acid sequences SEQ ID NO: 16 or 27.

В конкретном воплощении продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм, обладающий увеличенной активностью цитохрома С, может иметь повышенный потенциал продуцирования L-аминокислоты по сравнению с немодифицированными микроорганизмами того же вида, которые не были модифицированы с целью увеличения активности цитохрома С.In a specific embodiment, an L-amino acid producing microorganism having increased cytochrome C activity may have an increased L-amino acid production potential compared to unmodified microorganisms of the same species that have not been modified to increase cytochrome C activity.

При использовании в данном документе термин "увеличение активности цитохрома С" может относиться к любой манипуляции в микроорганизме для увеличения в нем активности цитохрома С по сравнению с собственной активностью или предманипуляционной активностью микроорганизма, включая введение активности цитохрома С в этот микроорганизм. "Введение" может относиться к действию, посредством которого активность цитохрома С естественным образом или искусственно генерируется в микроорганизме, который изначально не обладал активностью цитохрома С. Термин "немодифицированный микроорганизм" может относиться к микроорганизму-хозяину, в котором активность цитохрома С не увеличена (например к микроорганизму-хозяину, который не был модифицирован для увеличения активности цитохрома С) или к микроорганизму-хозяину, который еще не был подвергнут увеличению активности цитохрома С. Термин "собственная активность" может относиться к активности цитохрома С, которая сохраняется микроорганизмом-хозяином, в котором активность цитохрома С не увеличена, или микроорганизмом-хозяином, который еще не был подвергнут увеличению активности цитохрома С. В данном контексте, термин "немодифицированный" можно использовать в том же значении, что и состояние, в котором генетическая модификация не была индуцирована, а собственная активность сохраняется.As used herein, the term "increasing cytochrome C activity" can refer to any manipulation of a microorganism to increase its cytochrome C activity relative to the microorganism's intrinsic activity or pre-manipulation activity, including introducing cytochrome C activity into the microorganism. "Administration" may refer to the act by which cytochrome C activity is naturally or artificially generated in a microorganism that does not initially possess cytochrome C activity. The term "unmodified microorganism" may refer to a host microorganism in which cytochrome C activity is not increased (eg to a host microorganism that has not been modified to increase cytochrome C activity) or to a host microorganism that has not yet been subjected to an increase in cytochrome C activity. The term "intrinsic activity" may refer to cytochrome C activity that is maintained by the host microorganism, in in which the activity of cytochrome C is not increased, or by a host microorganism that has not yet been subjected to an increase in the activity of cytochrome C. In this context, the term "unmodified" can be used in the same sense as a condition in which a genetic modification has not been induced, but own activity is maintained.

Например, увеличение активности цитохрома С может быть достигнуто путем введения экзогенного цитохрома С или путем усиления собственной активности цитохрома С. В конкретном воплощении увеличение активности цитохрома С может быть достигнуто путем введения экзогенного цитохрома С.For example, an increase in cytochrome C activity can be achieved by administering exogenous cytochrome C or by enhancing intrinsic cytochrome C activity. In a particular embodiment, an increase in cytochrome C activity can be achieved by administering exogenous cytochrome C.

В конкретном воплощении увеличение активности цитохрома С в микроорганизме может объясняться увеличением скорости потребления сахара у этого микроорганизма по сравнению с немодифицированными микроорганизмами, у которых активность цитохрома С не увеличена. В частности, микроорганизм с повышенной активностью цитохрома С, рассматриваемый в конкретном воплощении, может быть сходным с немодифицированным микроорганизмом в отношении скорости роста (величина ОП (оптическая плотность)) и/или выхода продукции L-аминокислоты, например L-лизина, в течение конкретного периода роста, но показывает повышенную скорость потребления сахара по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, что дает основания предполагать, что микроорганизм с увеличенной активностью цитохрома С продуцирует большее количество L-аминокислоты в течение более короткого времени по сравнению с немодифицированными микроорганизмами, тем самым демонстрируя улучшенную продуктивность по L-аминокислоте.In a particular embodiment, the increase in cytochrome C activity in a microorganism may be due to an increase in the rate of sugar consumption in that microorganism compared to unmodified microorganisms in which cytochrome C activity is not increased. In particular, a microorganism with increased cytochrome C activity, as contemplated in a particular embodiment, may be similar to an unmodified microorganism in terms of growth rate (OD value) and/or production yield of L-amino acid, e.g. L-lysine, over a given period of time. growth period, but shows an increased rate of sugar consumption compared to an unmodified microorganism, suggesting that a microorganism with increased cytochrome C activity produces more L-amino acid in a shorter time compared to unmodified microorganisms, thereby demonstrating improved productivity L-amino acid.

В одном воплощении увеличение активности цитохрома С может быть достигнуто путем повышения экспрессии цитохрома С на генном (мРНК) уровне и/или на белковом уровне, и/или активности белка цитохрома С самого по себе, но без ограничения ими.In one embodiment, increasing the activity of cytochrome C can be achieved by increasing the expression of cytochrome C at the gene (mRNA) level and/or at the protein level, and/or the activity of the cytochrome C protein itself, but not limited to them.

В одном воплощении увеличение активности цитохрома С может быть достигнуто путем введения гена, кодирующего цитохром С. Как таковое, введение гена, кодирующего цитохром С, может повысить потенциал продуцирования L-аминокислоты, который у микроорганизма уже имеется, или генерировать потенциал продуцирования L-аминокислоты, которым микроорганизм не обладает.In one embodiment, increasing the activity of cytochrome C can be achieved by introducing a gene encoding cytochrome C. As such, introducing a gene encoding cytochrome C can increase the L-amino acid production potential that the microorganism already has, or generate an L-amino acid production potential, which the microorganism does not possess.

В одном воплощении цитохром С или кодирующий его ген могут иметь происхождение из микроорганизма-хозяина (гомогенные) или другого микроорганизма (экзогенные). В конкретном воплощении увеличение активности цитохрома С может быть осуществлено путем введения в микроорганизм-хозяин экзогенного гена, кодирующего цитохром С. Цитохром С является таким, как описано выше, и может, например, представлять собой цитохром С, имеющий происхождение из Bacillus pseudofirmus OF4 (цитохром С-551), который представлен аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 16 (например кодируемой сссА (BpOF4 13740)) или аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 27 (например кодируемой сссВ (BpOF4_05495)).In one embodiment, cytochrome C or the gene encoding it may be derived from a host microorganism (homogeneous) or another microorganism (exogenous). In a specific embodiment, increasing the activity of cytochrome C can be accomplished by introducing into the host microorganism an exogenous gene encoding cytochrome C. Cytochrome C is as described above and may, for example, be cytochrome C derived from Bacillus pseudofirmus OF4 (cytochrome C-551), which is represented by the amino acid sequence SEQ ID NO: 16 (for example, encoded by CCAA (BpOF4 13740)) or the amino acid sequence SEQ ID NO: 27 (for example, encoded by CCB (BpOF4_05495)).

В одном воплощении ген, кодирующий цитохром С, или продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм, имеющий введенный в него данный ген, может содержать полинуклеотид, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 16, полинуклеотид, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 27, или их комбинацию. В одном воплощении продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм может представлять собой микроорганизм рода Corynebacterium, например, Corynebacterium glutamicum, который содержит полинуклеотид, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 16, полинуклеотид, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 27, или их комбинацию. Например, продуцирующий L-аминокислоту микроорганизм может представлять собой микроорганизм, депонированный с номером доступа KCCM12640P.In one embodiment, a gene encoding cytochrome C, or an L-amino acid producing microorganism having the gene introduced therein, may comprise a polynucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, a polynucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27, or a combination thereof . In one embodiment, the L-amino acid producing microorganism may be a microorganism of the genus Corynebacterium, for example, Corynebacterium glutamicum, which contains a polynucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, a polynucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 27, or a combination thereof. For example, the L-amino acid producing microorganism may be the microorganism deposited with accession number KCCM12640P.

В отношении полинуклеотида (используется взаимозаменяемо с "геном") или полипептида (используется взаимозаменяемо с "белком"), то при использовании в данном документе формулировки "содержащий конкретную нуклеиново-кислотную или аминокислотную последовательность", "состоящий из конкретной нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности" и "экспрессируемый в виде конкретной нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности" представляют собой взаимозаменяемые выражения, эквивалентно означающие, что полинуклеотид или полипептид по существу содержит конкретную нуклеиново-кислотную или аминокислотную последовательность. Кроме того, эти формулировки могут быть истолкованы как "содержащий по существу эквивалентную последовательность" (или как "не исключая введение следующей мутации"), которая является результатом мутации (делеции, замены, модификации и/или вставки) в конкретной нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности до той степени, при которой полинуклеотид или полипептид сохраняет свою исходную функцию и/или желательную функцию.With respect to a polynucleotide (used interchangeably with “gene”) or polypeptide (used interchangeably with “protein”), when used herein “comprising a particular nucleic acid or amino acid sequence”, “consisting of a particular nucleic acid or amino acid sequence " and "expressed as a particular nucleic acid or amino acid sequence" are interchangeable expressions, equivalently meaning that the polynucleotide or polypeptide substantially contains a particular nucleic acid or amino acid sequence. In addition, these statements may be construed as “containing a substantially equivalent sequence” (or as “not excluding the introduction of the following mutation”) that results from a mutation (deletion, substitution, modification and/or insertion) in a particular nucleic acid or amino acid sequence to the extent that the polynucleotide or polypeptide retains its original function and/or desired function.

В одном воплощении предлагаемая нуклеиново-кислотная или аминокислотная последовательность может включать мутанты, полученные посредством обычно применяемых методов мутагенеза, например непосредственной эволюции и/или сайт-направленного мутагенеза, до той степени, при которой мутанты сохраняют исходную функцию или желательную функцию последовательности. В одном воплощении выражение, что полинуклеотид или полипептид "содержит или состоит из конкретной нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности", может означать, что полинуклеотид или полипептид по существу содержит или по существу состоит из (1) конкретной нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности или (2) нуклеиново-кислотной или аминокислотной последовательности, имеющей идентичность последовательностей 60% или более, 70% или более, 80% или более, 85% или более, 90% или более, 91% или более, 92% или более, 93% или более, 94% или более, 95% или более, 96% или более, 97% или более, 98% или более, 99% или более, 99,5% или более, или 99,9% или более (например от 60% до 99,5%, от 70% до 99,5%, от 80% до 99,5%, от 85% до 99,5%, от 90% до 99,5%, от 91% до 99,5%, от 92% до 99,5%, от 93% до 99,5%, от 94% до 99,5%, от 95% до 99,5%, от 96% до 99,5%, от 97% до 99,5%, от 98% до 99,5% или от 99% до 99,5%), где полинуклеотид или полипептид сохраняют свою исходную функцию и/или желательную функцию. При использовании в данном документе термин "исходная функция" означает функцию цитохрома С самого по себе (для аминокислотной последовательности) или функцию кодирования белка, имеющего функцию цитохрома С (для нуклеиново-кислотной последовательности), а термин "желательная функция" означает функцию увеличения потенциала продуцирования L-аминокислоты (например L-лизина) в микроорганизме или обеспечения микроорганизма потенциалом продуцирования L-аминокислоты (например L-лизина).In one embodiment, the proposed nucleic acid or amino acid sequence may include mutants obtained through conventional mutagenesis techniques, such as direct evolution and/or site-directed mutagenesis, to the extent that the mutants retain the original function or desired function of the sequence. In one embodiment, the expression that a polynucleotide or polypeptide "contains or consists of a particular nucleic acid or amino acid sequence" may mean that the polynucleotide or polypeptide essentially contains or consists of (1) a particular nucleic acid or amino acid sequence or ( 2) a nucleic acid or amino acid sequence having a sequence identity of 60% or more, 70% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.5% or more, or 99.9% or more (for example, from 60 % to 99.5%, from 70% to 99.5%, from 80% to 99.5%, from 85% to 99.5%, from 90% to 99.5%, from 91% to 99.5 %, from 92% to 99.5%, from 93% to 99.5%, from 94% to 99.5%, from 95% to 99.5%, from 96% to 99.5%, from 97% to 99.5%, from 98% to 99.5%, or from 99% to 99.5%), wherein the polynucleotide or polypeptide retains its original function and/or desired function. As used herein, the term "original function" means the function of cytochrome C itself (for an amino acid sequence) or the function of encoding a protein having a cytochrome C function (for a nucleic acid sequence), and the term "desired function" means the function of increasing production potential L-amino acids (eg L-lysine) in a microorganism or providing the microorganism with the potential to produce an L-amino acid (eg L-lysine).

Для нуклеотидных последовательностей, описанных в этом документе, могут быть осуществлены различные модификации в кодирующих областях до той степени, в которой они не изменяют аминокислотные последовательности и/или функции белка (цитохрома С), экспрессируемого из кодирующих областей, в силу вырожденности кодонов или с учетом кодонов, предпочитаемых микроорганизмами, в которых должен экспрессироваться этот белок.For the nucleotide sequences described herein, various modifications may be made to the coding regions to the extent that they do not alter the amino acid sequences and/or functions of the protein (cytochrome C) expressed from the coding regions due to codon degeneracy or due to codons preferred by the microorganisms in which the protein should be expressed.

Термин "идентичность" при использовании в данном документе может относиться к степени идентичности между данными нуклеиново-кислотными или аминокислотными последовательностями, которая может быть выражена в процентах (%). Процент идентичности между последовательностями нуклеиновых кислот можно определять с использованием, например, алгоритма BLAST (программа для обнаружения сходства последовательностей белков путем их локального выравнивания) (смотри Karlin and Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873 (1993)) или FASTA от Pearson (смотри Methods Enzymol., 183, 63 (1990)). Программы, называемые BLASTN и BLASTX, были разработаны на основе алгоритма BLAST (смотри http://www.ncbi.nlm.nih.gov).The term "identity" as used herein may refer to the degree of identity between given nucleic acid or amino acid sequences, which may be expressed as a percentage (%). The percentage identity between nucleic acid sequences can be determined using, for example, the BLAST (a program for detecting protein sequence similarity by local alignment) algorithm (see Karlin and Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873 (1993)) or FASTA from Pearson (see Methods Enzymol., 183, 63 (1990)). Programs called BLASTN and BLASTX were developed based on the BLAST algorithm (see http://www.ncbi.nlm.nih.gov).

В одном воплощении полинуклеотид, содержащий конкретную предлагаемую нуклеиново-кислотную последовательность, может быть истолкован как содержащий полинуклеотид, содержащий нуклеиново-кислотную последовательность, комплиментарную этой конкретной нуклеиново-кислотной последовательности, а также полинуклеотид, содержащий эту конкретную нуклеиново-кислотную последовательность или по существу эквивалентную ей нуклеиново-кислотную последовательность. Более конкретно, комплиментарные полинуклеотиды могут гибридизироваться при надлежащим образом отрегулированных значениях Tm, например при Tm, составляющих 55°С, 60°С, 63°С или 65°С, в соответствии с задачами и могут быть проанализированы в условиях, которые описаны более конкретно в известных документах. Например, можно упомянуть условие, при котором осуществляют гибридизацию между генами, если их гомология составляет 60% или более, 70% или более, 80% или более, 85% или более, 90% или более, 91% или более, 92% или более, 93% или более, 94% или более, 95% или более, 96% или более, 97% или более, 98% или более, 98% или более, 99,5% или более, или 99,9% или более, но не осуществляют, если их гомология ниже этих значений, или типичное условие для Саузерн-гибридизации, при котором выполняют одну или более, более конкретно две или три промывки при температуре и концентрации солей 60°С, lx SSC (солевой раствор цитрата натрия) и 0,1% (м/об.) SDS (додецилсульфат натрия); 60°С, 0,1х SSC и 0,1% SDS; или 68°С, 0,1х SSC и 0,1% SDS, но без ограничения ими. Для гибридизации два полинуклеотид а должны иметь последовательности, комплиментарные друг другу. В зависимости от жесткости гибридизации, может(гут) быть разрешена(ы) ошибка или ошибки спаривания между основаниями. Термин "комплиментарный" можно использовать для описания взаимоотношения между нуклеотидными основаниями, которые могут спариваться друг с другом. Для ДНК, например, аденозин комплиментарен тимину, и цитозин комплиментарен гуанину. Подходящая жесткость гибридизации для полинуклеотидов может варьировать в зависимости от различных факторов, включающих длину полинуклеотида и комплиментарность, что хорошо известно в данной области техники (смотри Sambrook et al., 9.50-9.51, 11.7-11.8).In one embodiment, a polynucleotide containing a particular nucleic acid sequence as proposed may be construed as comprising a polynucleotide containing a nucleic acid sequence complementary to that particular nucleic acid sequence, as well as a polynucleotide containing or substantially equivalent to that particular nucleic acid sequence nucleic acid sequence. More specifically, complementary polynucleotides can hybridize at suitably adjusted Tm values, for example at Tm of 55°C, 60°C, 63°C, or 65°C, in accordance with the objectives and can be analyzed under conditions that are more specifically described in known documents. For example, a condition may be mentioned in which hybridization is carried out between genes if their homology is 60% or more, 70% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 98% or more, 99.5% or more, or 99.9% or more, but not carried out if their homology is below these values, or a typical condition for Southern hybridization in which one or more, more specifically two or three washes are performed at a temperature and salt concentration of 60°C, lx SSC (sodium citrate saline solution ) and 0.1% (w/v) SDS (sodium dodecyl sulfate); 60°C, 0.1x SSC and 0.1% SDS; or 68°C, but not limited to 0.1x SSC and 0.1% SDS. For hybridization, two polynucleotides must have sequences that are complementary to each other. Depending on the stringency of the hybridization, a pairing error or errors between bases may be allowed. The term "complementary" can be used to describe the relationship between nucleotide bases that can pair with each other. For DNA, for example, adenosine is complementary to thymine, and cytosine is complementary to guanine. Suitable hybridization stringency for polynucleotides may vary depending on various factors including polynucleotide length and complementarity, as is well known in the art (see Sambrook et al., 9.50-9.51, 11.7-11.8).

Увеличение активности цитохрома С может быть достигнуто на уровне гена цитохрома С (мРНК) посредством следующих стратегий:Increased cytochrome C activity can be achieved at the cytochrome C gene (mRNA) level through the following strategies:

1) увеличение числа копий полинуклеотида, кодирующего цитохром С,1) increase in the number of copies of the polynucleotide encoding cytochrome C,

2) модификация регуляторного элемента (последовательности) экспрессии таким образом, чтобы усилить экспрессию этого полинуклеотида, или2) modification of an expression regulatory element (sequence) in such a way as to enhance the expression of this polynucleotide, or

3) одновременно (1) и (2), но без ограничения ими.3) simultaneously (1) and (2), but without limitation by them.

Стратегию (1) увеличения числа копий полинуклеотида можно реализовывать посредством введения полинуклеотида в микроорганизм-хозяин с помощью вектора или введения полинуклеотида в хромосому микроорганизма-хозяина, но не ограничиваясь этим. В качестве примера, увеличение числа копий может быть осуществлено посредством введения в микроорганизм-хозяин полинуклеотида, кодирующего экзогенный цитохром С, или вариантного полинуклеотида, который является кодон-оптимизированным в отношении этого полинуклеотида. В настоящем изобретении может быть использован любой экзогенный полинуклеотид, без ограничений в плане его происхождения или последовательности, при условии, что кодируемый им полипептид проявляет идентичную или схожую активность с цитохромом С. Специалист в данной области техники сможет надлежащим образом адаптировать и/или модифицировать методы трансформации, известные в данной области техники, для осуществления такого введения. Будучи введенным в микроорганизм-хозяин, полинуклеотид экспрессируется с генерированием экзогенного цитохрома С.The strategy (1) for increasing the copy number of a polynucleotide can be implemented by, but not limited to, introducing the polynucleotide into a host microorganism using a vector or introducing the polynucleotide into the chromosome of a host microorganism. As an example, increasing copy number can be accomplished by introducing into the host microorganism a polynucleotide encoding exogenous cytochrome C, or a variant polynucleotide that is codon-optimized for that polynucleotide. Any exogenous polynucleotide may be used in the present invention, without limitation as to its origin or sequence, provided that the polypeptide it encodes exhibits identical or similar activity to cytochrome C. One skilled in the art will be able to adapt and/or modify transformation methods as appropriate , known in the art for carrying out such administration. Once introduced into a host microorganism, the polynucleotide is expressed to generate exogenous cytochrome C.

Стратегию (2) модифицирования последовательности контроля экспрессии для усиления экспрессии полинуклеотида можно применять как для эндогенных, так и для экзогенных полинуклеотидов. Для увеличения экспрессионной регуляторной активности может быть осуществлено модифицирование регулирующей экспрессию последовательности посредством делеции, вставки, консервативной или неконсервативной замены нуклеотидов, или их комбинации. Альтернативно, последовательность контроля экспрессии может быть заменена более сильным заместителем, но без ограничения этим. Последовательность контроля экспрессии может представлять собой по меньшей мере одну, выбранную из группы, состоящей из промотора, операторной последовательности, последовательности, кодирующей сайт связывания рибосомы, и последовательности для контроля терминации транскрипции и/или трансляции. В одном воплощении вместо эндогенного промотора выше звена экспрессии полинуклеотида может быть функциональным образом присоединен сильный экзогенный промотор. Примеры сильного промотора включают промотор CJ7, промотор lysCP1, промотор EF-Tu, промотор groEL и промотор асе А или асеВ. Более конкретно, сильный промотор может представлять собой промотор lysCP1 (WO 2009/096689) или промотор CJ7 (WO 2006/065095), которые происходят из рода Corynebacterium, но без ограничения ими.The strategy (2) of modifying an expression control sequence to enhance expression of a polynucleotide can be applied to both endogenous and exogenous polynucleotides. To increase expression regulatory activity, the expression regulatory sequence may be modified by deletion, insertion, conservative or non-conservative nucleotide substitution, or a combination thereof. Alternatively, the expression control sequence may be replaced by a stronger substituent, but is not limited to this. The expression control sequence may be at least one selected from the group consisting of a promoter, an operator sequence, a sequence encoding a ribosome binding site, and a transcription and/or translation termination control sequence. In one embodiment, instead of an endogenous promoter, a strong exogenous promoter may be operably attached upstream of the polynucleotide expression unit. Examples of a strong promoter include the CJ7 promoter, the lysCP1 promoter, the EF-Tu promoter, the groEL promoter, and the ace A or aceB promoter. More specifically, the strong promoter may be the lysCP1 promoter (WO 2009/096689) or the CJ7 promoter (WO 2006/065095), which are derived from, but are not limited to, the genus Corynebacterium.

Далее в данном документе более конкретно описаны случаи, когда ген, кодирующий цитохром С, вводят в микроорганизм-хозяин с помощью вектора или встраивают в хромосому микроорганизма. Раскрытое здесь введение гена может быть осуществлено посредством (1) введения экзогенного гена (имеющего происхождение из вида, гетерологичного и/или гомологичного микроорганизму-хозяину, но отличного от него) в клетку-хозяина с помощью рекомбинантного вектора, несущего функционально связанный с ним ген, или (2) встраивания (например случайного встраивания) экзогенного гена в хромосому (геном) клетки-хозяина. В случае (2) встраивания в хромосому (геном) клетки-хозяина такое встраивание может быть осуществлено в сайт, который не имеет отношения к росту клетки-хозяина (например нетранскрипционный спейсер (NTS) и так далее), и/или может быть повышена эффективность случайного встраивания (например ретротранспозон и так далее), но без ограничения этим.Further described herein more specifically are instances in which a gene encoding cytochrome C is introduced into a host microorganism via a vector or inserted into the chromosome of the microorganism. Gene introduction disclosed herein can be accomplished by (1) introducing an exogenous gene (derived from a species heterologous and/or homologous to, but distinct from, the host microorganism) into a host cell using a recombinant vector carrying the gene operably linked thereto, or (2) insertion (eg, random insertion) of an exogenous gene into the chromosome (genome) of the host cell. In the case of (2) insertion into the chromosome (genome) of the host cell, such insertion can be carried out at a site that is not related to the growth of the host cell (for example, a non-transcriptional spacer (NTS), etc.), and/or the efficiency can be increased random insertion (for example, retrotransposon, etc.), but not limited to this.

Для введения гена или вектора специалист в данной области техники может надлежащим образом выбрать способ трансформации, известный в данной области техники. При использовании в данном документе термин "трансформация" может относиться к действию, посредством которого вектор, несущий полинуклеотид, кодирующий целевой белок (цитохром С), вводят в микроорганизм-хозяин для экспрессии белка, кодируемого полинуклеотидом, в клетке-хозяине. Введенный полинуклеотид может быть локализован внутри или вне хромосомы микроорганизма-хозяина с возможностью экспрессии в микроорганизме-хозяине. Кроме того, полинуклеотид содержит ДНК или РНК, кодирующую целевой белок. Может быть использовано любое средство доставки при условии, что оно обеспечивает введение полинуклеотида в микроорганизм-хозяин и его экспрессию. Например, полинуклеотид может принимать форму экспрессионной кассеты, которая содержит все элементы, необходимые для автономной экспрессии для того, чтобы вводить полинуклеотид в клетку-хозяина. Экспрессионная кассета обычно может содержать регуляторные элементы экспрессии, функциональным образом связанные с полинуклеотидом, такие как промотор, сигнал остановки транскрипции, сайт связывания рибосомы и/или сигнал остановки трансляции. Экспрессионная кассета может представлять собой вектор экспрессии, который может реплицироваться сам по себе. Кроме того, полинуклеотид сам по себе может быть введен в клетку-хозяина и может быть функциональным образом соединен с последовательностью, необходимой для экспрессии в клетке-хозяине. При использовании в данном документе термин "функциональным образом соединенный" означает функциональную связь между регуляторным элементом экспрессии (например промотором) и полинуклеотидом так, чтобы регуляторный элемент экспрессии мог контролировать (например инициировать) транскрипцию этого полинуклеотида. Осуществление соединения функциональным образом может быть произведено с использованием технологии генетической рекомбинации, известной в данной области техники, например, обычным сайт-специфическим расщеплением и лигированием ДНК, но без ограничения этим.To introduce a gene or vector, one skilled in the art may appropriately select a transformation method known in the art. As used herein, the term “transformation” may refer to the act of introducing a vector carrying a polynucleotide encoding a target protein (cytochrome C) into a host microorganism to express the protein encoded by the polynucleotide in the host cell. The introduced polynucleotide may be located within or outside the chromosome of the host microorganism with the possibility of expression in the host microorganism. In addition, the polynucleotide contains DNA or RNA encoding the target protein. Any delivery vehicle can be used as long as it allows for the introduction of the polynucleotide into the host microorganism and its expression. For example, the polynucleotide may take the form of an expression cassette that contains all elements necessary for autonomous expression in order to introduce the polynucleotide into a host cell. The expression cassette may typically contain expression regulatory elements operably linked to the polynucleotide, such as a promoter, a transcription stop signal, a ribosome binding site, and/or a translation stop signal. The expression cassette may be an expression vector that can replicate itself. In addition, the polynucleotide itself can be introduced into a host cell and can be operably linked to a sequence required for expression in the host cell. As used herein, the term “operably linked” means a functional link between an expression regulatory element (eg, a promoter) and a polynucleotide such that the expression regulatory element can control (eg, initiate) transcription of the polynucleotide. Making the connection in a functional manner can be accomplished using genetic recombination technology known in the art, such as, but not limited to, conventional site-specific DNA cleavage and ligation.

Можно использовать любой способ введения, который обеспечивает возможность трансформации полинуклеотидом микроорганизма-хозяина. Технологии трансформации, известные в данной области техники, могут быть надлежащим образом выбраны в зависимости от микроорганизма-хозяина. Примеры технологий трансформации, известных в данной области техники, могут включать электропорацию, осаждение фосфатом кальция (CaPO4), осаждение хлоридом кальция (CaCl2), микроинъекцию, опосредованный полиэтиленгликолем (PEG) захват, опосредованную диэтиламиноэтил-декстраном (DEAE) доставку, метод катионных липосом, липофекцию и метод с использованием ацетат лития-DMSO (диметилсульфоксид), но без ограничения ими.Any route of administration that allows the polynucleotide to transform a host microorganism can be used. Transformation technologies known in the art can be suitably selected depending on the host microorganism. Examples of transformation technologies known in the art may include electroporation, calcium phosphate (CaPO 4 ) precipitation, calcium chloride (CaCl 2 ) precipitation, microinjection, polyethylene glycol (PEG)-mediated capture, diethylaminoethyl-dextran (DEAE)-mediated delivery, cationic liposomes, lipofection and the lithium acetate-DMSO (dimethyl sulfoxide) method, but not limited to them.

Специалист в данной области техники может выбрать подходящий способ для введения гена в геном (хромосому) в клетке. Например, введение может быть осуществлено с использованием системы РНК-направляемой эндонуклеазы (например по меньшей мере одной, выбранный из группы, состоящей из смеси (а) РНК-направляемой эндонуклеазы (например белка Cas9 и так далее), кодирующего ее гена или вектора, несущего этот ген; и (б) направляющей РНК (то есть одиночной направляющей РНК (sgRNA) и так далее), кодирующей ее ДНК или вектора, несущего эту ДНК (например смесь белка РНК-направляемой эндонуклеазы и направляющей РНК), комплекса (например рибонуклеопротеина (RNP) и вектора, несущего рекомбинантный вектор (например ген, кодирующий РНК-направляемую эндонуклеазу, и ДНК, кодирующая направляющую РНК, и так далее)), но без ограничения ими.One skilled in the art can select an appropriate method for introducing a gene into a genome (chromosome) in a cell. For example, administration may be accomplished using an RNA-guided endonuclease system (e.g., at least one selected from the group consisting of a mixture of (a) RNA-guided endonuclease (e.g., Cas9 protein, etc.), a gene encoding it, or a vector carrying that gene; and (b) a guide RNA (i.e., a single guide RNA (sgRNA), etc.), the DNA encoding it, or a vector carrying that DNA (e.g., a mixture of an RNA-guided endonuclease protein and a guide RNA), a complex (e.g., a ribonucleoprotein ( RNP) and a vector carrying a recombinant vector (for example, a gene encoding an RNA-guided endonuclease and DNA encoding a guide RNA, etc.)), but not limited to them.

Согласно другому воплощению предложено применение кодирующего цитохром С гена, рекомбинантного вектора, несущего (содержащего) этот ген, и/или клетки, несущей (содержащей) этот рекомбинантный вектор, для увеличения потенциала продуцирования L-аминокислоты в микроорганизме и/или придания микроорганизму потенциала продуцирования L-аминокислоты и/или в получении микроорганизма, обладающего потенциалом продуцирования L-аминокислоты.According to another embodiment, the use of a gene encoding cytochrome C, a recombinant vector carrying (containing) this gene, and/or a cell carrying (containing) this recombinant vector is proposed to increase the L-amino acid production potential in a microorganism and/or imparting the L-producing potential to the microorganism -amino acids and/or in obtaining a microorganism having the potential to produce L-amino acids.

В другом воплощении предложена композиция для получения L-аминокислоты, содержащая ген, кодирующий цитохром С, рекомбинантный вектор, несущий этот ген, или клетку, несущую этот рекомбинантный вектор.In another embodiment, a composition for producing an L-amino acid is provided, comprising a gene encoding cytochrome C, a recombinant vector carrying this gene, or a cell carrying this recombinant vector.

В другом воплощении предложена композиция для получения L-аминокислоты, содержащая ген, кодирующий цитохром С, рекомбинантный вектор, несущий этот ген, или их комбинацию. Композицию для получения L-аминокислоты можно использовать для обеспечения микроорганизму возможности продуцировать L-аминокислоту, для повышения потенциала продуцирования L-аминокислоты и/или для придания потенциала продуцирования L-аминокислоты.In another embodiment, a composition for producing an L-amino acid is provided, comprising a gene encoding cytochrome C, a recombinant vector carrying this gene, or a combination thereof. The L-amino acid producing composition can be used to provide a microorganism with the ability to produce L-amino acid, to increase the L-amino acid production potential, and/or to impart the L-amino acid production potential.

В другом воплощении предложен способ увеличения потенциала продуцирования L-аминокислоты у микроорганизма или придания микроорганизму потенциала продуцирования L-аминокислоты, включающий стадию введения (трансформации) гена, кодирующего цитохром С, или рекомбинантного вектора, несущего этот ген, в этот микроорганизм.In another embodiment, a method is provided for increasing the L-amino acid production potential of a microorganism or imparting the L-amino acid production potential to a microorganism, comprising the step of introducing (transforming) a gene encoding cytochrome C, or a recombinant vector carrying this gene, into the microorganism.

Цитохром С, кодирующий его ген и микроорганизм являются такими, как описано выше.Cytochrome C, the gene encoding it and the microorganism are as described above.

При использовании в данном документе термин "вектор" может относиться к ДНК конструкту, содержащему кодирующую целевой белок нуклеотидную последовательность, которая функциональным образом связана с подходящей регуляторной последовательностью, способной к осуществлению экспрессии целевого белка в подходящем хозяине. Такие регуляторные последовательности содержат промотор для осуществления транскрипции, возможную операторную последовательность для регулирования такой транскрипции, последовательность, кодирующую подходящие сайты связывания рибосом на мРНК, и/или последовательности, которые регулируют терминацию транскрипции и/или трансляции. После трансформации в подходящего хозяина вектор может реплицироваться и функционировать с экспрессией целевого белка независимо от хозяйского генома либо может интегрироваться в сам геном.As used herein, the term “vector” can refer to a DNA construct containing a nucleotide sequence encoding a target protein that is operably linked to a suitable regulatory sequence capable of causing expression of the target protein in a suitable host. Such regulatory sequences comprise a promoter for carrying out transcription, a possible operator sequence for regulating such transcription, a sequence encoding suitable ribosome binding sites on the mRNA, and/or sequences that regulate the termination of transcription and/or translation. Once transformed into a suitable host, the vector can replicate and function to express the target protein independently of the host genome or can be integrated into the genome itself.

Может быть использован любой вектор, который реплицируется в клетке-хозяине, без особых накладываемых ограничений. Он может быть выбран из числа обычно используемых векторов. Примеры таких обычно используемых векторов могут включать плазмиды, космиды, вирусы и бактериофаги, которые могут находиться в природном или рекомбинантном состоянии. Например, примерами фагового вектора или космидного вектора являются pWE15, М13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A и Charon21A. Плазмидные векторы могут происходить из линий pBR-, pUC-, pBluescriptII-, pGEM-, pTZ-, pCL- и pET. Примеры вектора могут включать pDZ, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118 и pCC1BAC, но без ограничения ими.Any vector that replicates in a host cell can be used without special restrictions. It can be selected from among commonly used vectors. Examples of such commonly used vectors may include plasmids, cosmids, viruses and bacteriophages, which may be in a natural or recombinant state. For example, examples of a phage vector or cosmid vector are pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A and Charon21A. Plasmid vectors can be derived from the pBR-, pUC-, pBluescriptII-, pGEM-, pTZ-, pCL- and pET lines. Examples of the vector may include, but are not limited to, pDZ, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, and pCC1BAC.

Возможный вектор может представлять собой известный вектор экспрессии и/или вектор для встраивания полинуклеотида в хромосому клетки-хозяина. Встраивание полинуклеотида в хромосому клетки-хозяина может быть осуществлено с помощью любого метода, известного в данной области техники, например, посредством гомологичной рекомбинации, но не ограничиваясь ею. Вектор может дополнительно нести селективный маркер для определения того, встроен ли представляющий интерес ген в хромосому. Селективный маркер предназначен для отбора трансформированных вектором клеток, то есть для определения встраивания полипептида, и он может быть выбран из числа генов, которые придают селектируемые фенотипы, такие как резистентность к лекарственному средству, ауксотрофия, резистентность к цитотоксическому лекарственному средству и экспрессия поверхностных белков. В условиях, когда клетки подвергаются действию селективного агента, только клетки, способные экспрессировать селективный маркер, могут выживать или проявлять характерный фенотип, вследствие чего такие трансформированные клетки могут быть отобраны.A possible vector may be a known expression vector and/or a vector for inserting a polynucleotide into the chromosome of a host cell. Incorporation of a polynucleotide into a host cell chromosome can be accomplished by any method known in the art, such as, but not limited to, homologous recombination. The vector may further carry a selectable marker to determine whether the gene of interest is integrated into the chromosome. The selectable marker is intended to select cells transformed by the vector, that is, to determine the incorporation of the polypeptide, and may be selected from among genes that confer selectable phenotypes such as drug resistance, auxotrophy, cytotoxic drug resistance, and surface protein expression. Under conditions where cells are exposed to a selection agent, only cells capable of expressing the selection marker can survive or exhibit a characteristic phenotype, whereby such transformed cells can be selected.

В другом воплощении предложен способ получения L-аминокислоты, включающий стадию культивирования продуцирующего L-аминокислоту микроорганизма в среде. Способ может дополнительно включать стадию выделения L-аминокислоты из культивируемого микроорганизма, среды или из того и другого, после стадии культивирования.In another embodiment, a method for producing L-amino acid is provided, comprising the step of cultivating an L-amino acid-producing microorganism in a medium. The method may further include the step of isolating the L-amino acid from the cultured microorganism, the medium, or both, after the cultivation step.

В этом способе стадия культивирования микроорганизма может быть осуществлена посредством известных способов периодического культивирования, способов непрерывного культивирования, способов периодического культивирования с подпиткой и так далее, но без конкретного ограничения ими. Условия культивирования можно поддерживать при оптимальном рН (например рН от 5 до 9, конкретно рН от 6 до 8 и наиболее конкретно рН 6,8) с помощью основных соединений (например гидроксида натрия, гидроксида калия или аммиака) и кислых соединений (например фосфорной кислоты или серной кислоты) или в аэробных условиях путем подачи кислорода или кислородсодержащей газовой смеси в клеточную культуру, но без конкретных ограничений этим. Температуру культивирования можно поддерживать при 20-45°С и, конкретно, при 25-40°С, и клетки можно культивировать в течение примерно от 10 до 160 часов, но без ограничений этим. L-аминокислота (то есть L-лизин), продуцируемая в результате культивирования, может выделяться в культуральную среду или оставаться внутри клеток.In this method, the step of culturing the microorganism can be carried out by known batch culture methods, continuous culture methods, fed-batch culture methods and so on, but not particularly limited to them. Culture conditions can be maintained at optimal pH (eg pH 5 to 9, particularly pH 6 to 8, and most particularly pH 6.8) with basic compounds (eg sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonia) and acidic compounds (eg phosphoric acid or sulfuric acid) or under aerobic conditions by introducing oxygen or an oxygen-containing gas mixture into the cell culture, but without particular limitation thereto. The culture temperature can be maintained at 20-45°C, and specifically at 25-40°C, and the cells can be cultured for about 10 to 160 hours, but not limited thereto. The L-amino acid (ie L-lysine) produced as a result of culture may be released into the culture medium or remain within the cells.

Среда, пригодная для культивирования, может содержать по меньшей мере одно, выбранное из сахара и углевода (например глюкозы, сахарозы, лактозы, фруктозы, мальтозы, мелассы, крахмала и целлюлозы), масла и жира (например соевого масла, подсолнечного масла, арахисового масла и кокосового масла), жирной кислоты (например пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты и линолевой кислоты), спирта (например глицерина и этилового спирта) и органической кислоты (например уксусной кислоты), в качестве источника углерода; по меньшей мере одно, выбранное из азотсодержащих органических соединений (например пептона, дрожжевого экстракта, мясного сока, солодового экстракта, кукурузного экстракта, порошка соевого шрота и мочевины), неорганических соединений (например сульфата аммония, хлорида аммония, фосфата аммония, карбоната аммония и нитрата аммония) в качестве источника азота; по меньшей мере одно, выбранное из дигидрофосфата калия, гидрофосфата калия или соответствующей натрийсодержащей соли, в качестве источника фосфора; и по меньшей мере одно, выбранное из других незаменимых стимулирующих рост веществ, таких как соли металлов (например сульфат магния или сульфат железа), аминокислот и/или витаминов, но не ограничиваясь ими.The medium suitable for culture may contain at least one selected from sugar and carbohydrate (eg glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, molasses, starch and cellulose), oil and fat (eg soybean oil, sunflower oil, peanut oil and coconut oil), fatty acid (eg palmitic acid, stearic acid and linoleic acid), alcohol (eg glycerol and ethyl alcohol) and organic acid (eg acetic acid), as a carbon source; at least one selected from nitrogen-containing organic compounds (eg peptone, yeast extract, meat juice, malt extract, corn extract, soybean meal powder and urea), inorganic compounds (eg ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and nitrate ammonium) as a source of nitrogen; at least one selected from potassium dihydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate or a corresponding sodium salt as a phosphorus source; and at least one selected from other essential growth promoting substances, such as, but not limited to, metal salts (eg magnesium sulfate or ferrous sulfate), amino acids and/or vitamins.

На стадии выделения L-аминокислоты (то есть L-лизина) целевая аминокислота может быть собрана из среды, культуры или микроорганизмов с использованием подходящего метода, известного в данной области техники, в зависимости от способа культивирования. В качестве примера, стадию выделения можно осуществлять, используя по меньшей мере один метод, выбранный из центрифугирования, фильтрования, анионообменной хроматографии, кристаллизации и HPLC (высокоэффективная жидкостная хроматография), а целевая аминокислота может быть выделена из среды или микроорганизма с использованием любого подходящего метода, известного в данной области техники. Способ может дополнительно включать стадию очистки перед стадией выделения, одновременно с ней или после нее.In the L-amino acid (ie L-lysine) isolation step, the target amino acid can be collected from the medium, culture or microorganisms using a suitable method known in the art, depending on the culture method. As an example, the isolation step can be carried out using at least one method selected from centrifugation, filtration, anion exchange chromatography, crystallization and HPLC (high performance liquid chromatography), and the target amino acid can be isolated from the medium or microorganism using any suitable method, known in the art. The method may further include a purification step before, simultaneously with, or after the isolation step.

Полезные эффектыBeneficial effects

Введение экзогенного гена обеспечивает повышение активности продуцирования лизина у лизин-продуцирующего штамма и сохраняют повышенную активность продуцирования лизина до более поздней фазы роста, посредством этого улучшая потенциал продуцирования лизина.Introduction of an exogenous gene provides an increase in lysine production activity in the lysine-producing strain and maintains the increased lysine production activity until a later growth phase, thereby improving the lysine production potential.

Описание графических материаловDescription of graphic materials

Чертеж представляет собой схематическую диаграмму, составленную на основании результатов анализа нуклеиново-кислотных последовательностей библиотеки векторов, полученной в одном воплощении.The drawing is a schematic diagram derived from the results of analysis of nucleic acid sequences of a library of vectors obtained in one embodiment.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с помощью примеров, но эти примеры предназначены только для целей иллюстрации и не предназначены ограничивать объем настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники очевидно, что примеры, описанные ниже, можно модифицировать без отступления от сущности изобретения.The present invention will now be described in more detail by way of examples, but these examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to one skilled in the art that the examples described below can be modified without departing from the spirit of the invention.

ПРИМЕР 1: Конструирование векторной библиотеки для доставки геновEXAMPLE 1: Construction of a vector library for gene delivery

С целью изучения генов, полезных для увеличения потенциала продуцирования лизина у Corynebacterium glutamicum, была сконструирована библиотека геномных ДНК, полученных из экстремофильных бактерий, которые адаптируются к различным экстремальным условиям окружающей среды и выживают в них. В качестве экстремофильных бактерий, которые могут расти в экстремальных условиях высокого осмотического давления, высоких температур, гипоксии и различных концентраций ионов водорода, использовали четыре репрезентативных микроорганизма, Bacillus atrophaeus (АТСС 49337), Bacillus licheniformis (КСТС 1030), Lactobacillus fermentum (KCTC 3112) и Bacillus pseudofirmus OF4 (АТСС BAA2126).To study genes useful for increasing the lysine production potential of Corynebacterium glutamicum, a library of genomic DNAs was constructed from extremophilic bacteria that adapt to and survive various extreme environmental conditions. Four representative microorganisms, Bacillus atrophaeus (ATCC 49337), Bacillus licheniformis (KCTC 1030), Lactobacillus fermentum (KCTC 3112) were used as extremophilic bacteria that can grow under extreme conditions of high osmotic pressure, high temperatures, hypoxia and various concentrations of hydrogen ions. and Bacillus pseudofirmus OF4 (ATCC BAA2126).

Сначала из этих четырех штаммов экстрагировали геномные ДНК, используя QIAamp DNA Micro Kit (QIAGEN). Полученные таким образом геномные ДНК расщепляли с помощью рестрикционного фермента Sau3A1 (NEB) при 37°С в течение 10 мин и затем при 65°С в течение 30 мин с получением сырых генных фракций, которые затем подвергали электрофорезу на 1%-ном агарозном геле. Извлекали только фрагмент геля в полосе от 5 до 7 т.п.о. (тысяч пар оснований). Генные фрагменты для вставки элюировали из геля, используя набор GeneAll Expin GEL SV (Seoul, KOREA).First, genomic DNAs were extracted from these four strains using the QIAamp DNA Micro Kit (QIAGEN). The genomic DNAs thus obtained were digested with Sau3A1 restriction enzyme (NEB) at 37°C for 10 min and then at 65°C for 30 min to obtain crude gene fractions, which were then subjected to electrophoresis on a 1% agarose gel. Only the gel fragment in the 5 to 7 kb band was recovered. (thousand base pairs). Gene fragments for insertion were eluted from the gel using the GeneAll Expin GEL SV kit (Seoul, KOREA).

Полученные таким образом генные фрагменты инкубировали с рестрикционным ферментом BamHI-HF (NEB) при 37°С в течение одного часа и затем с CIP (NEB) при 37°С в течение 30 мин, после чего лигировали их с вектором pECCG117 (патент Кореи №0057684). Полученным рекомбинантным вектором трансформировали Е. coli DH5α, которую затем наносили на чашку со средой LB, содержащей канамицин (25 мг/л). Гены из единичной колонии амплифицировали посредством ПЦР (полимеразная цепная реакция), используя праймеры SEQ ID NO: 1 и 2, показанные в Таблице 1 ниже. ПЦР начинали с первичной 10-ти минутной денатурации при 95°С и осуществляли 30 циклов денатурации при 95°С в течение 1 мин, отжигая при 55°С в течение 1 мин и с удлинением при 72°С в течение 4 мин с последующим заключительным удлинением при 72°С в течение 10 мин.The gene fragments thus obtained were incubated with the restriction enzyme BamHI-HF (NEB) at 37°C for one hour and then with CIP (NEB) at 37°C for 30 minutes, after which they were ligated with the pECCG117 vector (Korea Patent No. 0057684). The resulting recombinant vector was transformed into E. coli DH5α, which was then applied to a plate with LB medium containing kanamycin (25 mg/l). Genes from a single colony were amplified by PCR (polymerase chain reaction) using primers SEQ ID NO: 1 and 2 shown in Table 1 below. PCR began with an initial 10-minute denaturation at 95°C and carried out 30 cycles of denaturation at 95°C for 1 min, annealing at 55°C for 1 min and extension at 72°C for 4 min, followed by a final extension at 72°C for 10 minutes.

Обнаружение продуктов ПЦР подтвердило, что фрагменты геномной ДНК (гДНК), полученные из экстремофильной бактерии и имеющие размер от 3 до 5 т.п.о., были успешно встроены в вектор pECCG117 с показателем 99% или выше. Было получено примерно 10000 колоний трансформантов на штамм. Из этих трансформантов экстрагировали плазмиды с помощью набора для получения плазмид (QIAGEN). Библиотечные векторы были обозначены как p117-Lib.Bat (имеет происхождение из Bacillus atrophaeus), p117-Lib.Bli (имеет происхождение из Bacillus licheniformis), p117-Lib.Lfe (имеет происхождение из Lactobacillus fermentum) и p117-Lib.Bps (имеет происхождение из Bacillus pseudofirmus OF4).Detection of PCR products confirmed that genomic DNA (gDNA) fragments obtained from an extremophilic bacterium and ranging in size from 3 to 5 kb were successfully integrated into the pECCG117 vector with a success rate of 99% or higher. Approximately 10,000 transformant colonies per strain were obtained. Plasmids were extracted from these transformants using a plasmid extraction kit (QIAGEN). The library vectors were designated p117-Lib.Bat (derived from Bacillus atrophaeus), p117-Lib.Bli (derived from Bacillus licheniformis), p117-Lib.Lfe (derived from Lactobacillus fermentum), and p117-Lib.Bps ( originates from Bacillus pseudofirmus OF4).

ПРИМЕР 2: Создание и скрининг штамма, имеющего введенную в него векторную библиотекуEXAMPLE 2: Creation and screening of a strain having a vector library introduced into it

Четырьмя библиотечными векторами (p117-Lib.Bat, p117-Lib.Bli, p117-Lib.Lfe и p117-Lib.Bps), сконструированными в Примере 1, трансформировали лизин-продуцирующий штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (патент Кореи №10-0159812) методом электропорации (Van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotecnol. 52:541-545, 1999), и бактерии наносили на комплексную питательную среду, содержащую канамицин (25 мг/л). В конечном счете, было получено примерно по 5000 колоний на библиотечный вектор и им были присвоены обозначения LYS_Lib.Bat, LYS_Lib.Bli, LYS_Lib.Lfe и LYS_Lib.Bps, соответственно. Штамм KCCM11016P, который был трансформирован вектором pECCG117, не несущим полученных из гДНК генных фрагментов, использовали в качестве контроля сравнения со штаммами с библиотеками и его обозначили как контрольный LYS_117.The four library vectors (p117-Lib.Bat, p117-Lib.Bli, p117-Lib.Lfe and p117-Lib.Bps) constructed in Example 1 were used to transform the lysine-producing strain Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (Korea Patent No. 10-0159812) by electroporation (Van der Rest et al., Appl. Microbiol. Biotecnol. 52:541-545, 1999), and the bacteria were applied to a complex nutrient medium containing kanamycin (25 mg/l). Ultimately, approximately 5000 colonies per library vector were obtained and designated LYS_Lib.Bat, LYS_Lib.Bli, LYS_Lib.Lfe, and LYS_Lib.Bps, respectively. Strain KCCM11016P, which was transformed with the vector pECCG117, which does not carry gDNA-derived gene fragments, was used as a control for comparison with library strains and was designated control LYS_117.

Состав использованной комплексной питательной среды был следующим.The composition of the complex nutrient medium used was as follows.

Комплексная питательная среда (рН 7,0):Complex nutrient medium (pH 7.0):

глюкоза 10 г, пептон 10 г, мясной экстракт 5 г, дрожжевой экстракт 5 г, сердечно-мозговая вытяжка 18,5 г, NaCl 2,5 г, мочевина 2 г, сорбит 91 г, агар 20 г (на литр дистиллированной воды).glucose 10 g, peptone 10 g, meat extract 5 g, yeast extract 5 g, brain heart extract 18.5 g, NaCl 2.5 g, urea 2 g, sorbitol 91 g, agar 20 g (per liter of distilled water) .

Каждый из четырех полученных штаммов с библиотекой на основе KCCM11016P инокулировали в планшет Dome с 96 глубокими лунками (96-Deep Well Plate Dome, Bioneer), содержащими 400 мкл среды для скрининга, используя сборщик колоний (SINGER, PIXL), и инкубировали в инкубаторе для встряхивания планшетов (TAITEC) при 32°С в течение 15 ч при скорости 12000 об./мин.Each of the four resulting KCCM11016P library strains was inoculated into a 96-Deep Well Plate Dome (Bioneer) containing 400 μl of screening medium using a colony picker (SINGER, PIXL) and incubated in a shaking the plates (TAITEC) at 32°C for 15 hours at a speed of 12,000 rpm.

Среда для посева имеет следующий состав.The sowing medium has the following composition.

Среда для скрининга (рН 7,0):Screening medium (pH 7.0):

глюкоза 45 г, меласса, полученная из сахарной свеклы, 10 г, жидкость вымачивания сои 10 г, (NH4)2SO4 24 г, MgSO4⋅7H2O 0,6 г, KH2PO4 0,55 г, мочевина 5,5 г, биотин 0,9 мг, тиамин HCl 4,5 мг, пантотенат кальция 4,5 мг, никотинамид 30 мг, MnSO4⋅5H2O 9 мг, ZnSO4⋅5H2O 0,45 мг, CuSO4⋅5H2O 0,45 мг, FeSO4⋅5H2O 9 мг и канамицин 25 мг (на литр дистиллированной воды).glucose 45 g, molasses obtained from sugar beets 10 g, soybean soaking liquid 10 g, (NH 4 ) 2 SO 4 24 g, MgSO 4 ⋅ 7H 2 O 0.6 g, KH 2 PO 4 0.55 g, urea 5.5 g, biotin 0.9 mg, thiamine HCl 4.5 mg, calcium pantothenate 4.5 mg, nicotinamide 30 mg, MnSO 4 ⋅5H 2 O 9 mg, ZnSO 4 ⋅5H 2 O 0.45 mg, CuSO 4 ⋅5H 2 O 0.45 mg, FeSO 4 ⋅5H 2 O 9 mg and kanamycin 25 mg (per liter of distilled water).

В ходе культивирования наблюдали за ростом клеток с помощью ридера микропланшетов (BioTek). Концентрации глюкозы и продуцируемого лизина в средах измеряли, используя анализатор сахара (YSI) и установку для HPLC (высокоэффективная жидкостная хроматография, Shimadzu), соответственно.During cultivation, cell growth was monitored using a microplate reader (BioTek). The concentrations of glucose and lysine production in the media were measured using a sugar analyzer (YSI) and an HPLC (high performance liquid chromatography, Shimadzu) apparatus, respectively.

В ходе эксперимента были окончательно отобраны три штамма, которые показывают прекрасный рост и высокие скорости потребления глюкозы по сравнению с контролем (Таблица 2). При этом было обнаружено, что эти три отобранных штамма несут библиотечные векторы LYS_Lib.Bps. Хотя они были сходны с контролем LYS_117 по показателям выхода и величинам ОП, у них была обнаружена отличная продуктивность, поскольку их скорости потребления глюкозы в час (г/ч) в точке отбора проб были повышены до 118% в сравнении со 100% у контроля LYS_117.During the experiment, three strains were finally selected that show excellent growth and high rates of glucose consumption compared to the control (Table 2). It was found that these three selected strains carry the library vectors LYS_Lib.Bps. Although they were similar to the LYS_117 control in terms of yield and OD values, they were found to have excellent productivity as their glucose consumption rates per hour (g/h) at the sampling point were increased to 118% compared to 100% for the LYS_117 control .

ПРИМЕР 3: Секвенирование оснований библиотеки гДНКEXAMPLE 3: Base sequencing of a gDNA library

Для идентификации последовательностей генов, введенных в три колонии, отобранные в Примере 2, LYS_Lib.Bps #257, #881 и #4213, генные фрагменты библиотеки гДНК, которые содержатся в колониях, амплифицировали посредством ПЦР с использованием праймеров SEQ ID NO: 1 и 2, показанных в Таблице 1 Примера 1. ПЦР выполняли в таких же условиях, как в Примере 1. ПЦР фрагменты выделяли с использованием набора GeneAll Expin GEL SV (Seoul, KOREA) и анализировали на последовательности оснований. На основе результатов анализа получили информацию о генах посредством BLAST (NCBI (Национальный центр биотехнологической информации) эталонная последовательность NC_013791.2).To identify the gene sequences introduced into the three colonies selected in Example 2, LYS_Lib.Bps #257, #881 and #4213, the gDNA library gene fragments contained in the colonies were amplified by PCR using primers SEQ ID NO: 1 and 2 shown in Table 1 of Example 1. PCR was performed under the same conditions as in Example 1. PCR fragments were isolated using the GeneAll Expin GEL SV kit (Seoul, KOREA) and analyzed for base sequence. Based on the analysis results, gene information was obtained via BLAST (NCBI (National Center for Biotechnology Information) reference sequence NC_013791.2).

Результаты анализа представлены на чертеже. Как показано на чертеже, результат секвенирования оснований свидетельствует о том, что в колонии LYS_Lib.Bps #257 имеется генный фрагмент 4794 п.о., в колонии #881 - генный фрагмент 3985 п.о., а в колонии #4213 генный фрагмент 4483 п.о. Было обнаружено, что эти три колонии содержат BpOF4_13735 и BpOF4_13740 в виде ОРС (открытая рамка считывания) интактных генов, подобных друг другу. В дальнейшем выполняли дополнительные эксперименты в отношении влияния этих двух генов.The results of the analysis are presented in the drawing. As shown in the drawing, the result of base sequencing indicates that colony LYS_Lib.Bps #257 has a gene fragment of 4794 bp, colony #881 has a gene fragment of 3985 bp, and colony #4213 has a gene fragment of 4483 By. These three colonies were found to contain BpOF4_13735 and BpOF4_13740 as ORF (open reading frame) intact genes similar to each other. Subsequently, additional experiments were performed regarding the influence of these two genes.

ПРИМЕР 4: Конструирование вектора и штамма, содержащего введенный в него отдельный генEXAMPLE 4: Construction of a vector and a strain containing a separate gene introduced into it

Для использования в изучении влияния двух отдельных генов, идентифицированных в Примере 3, был сконструирован геномный инсерционный вектор. Для использования в качестве основного вектора для инсерции гена был сконструирован вектор pDZ_Δ2284, нацеленный на Ncgl2284, представляющую собой одну из транспозаз.A genomic insertion vector was constructed for use in studying the effects of the two individual genes identified in Example 3. The pDZ_Δ2284 vector targeting Ncgl2284, which is one of the transposases, was constructed to serve as the main vector for gene insertion.

Более конкретно, АТСС13032 гДНК использовали в качестве матричной ДНК для ПЦР. Праймеры готовили с учетом последовательности оснований NCBI (NC_003450.3). В присутствии праймеров SEQ ID NO: 3 и 4 начинали ПЦР с 10-ти минутной денатурации при 95°С и осуществляли 30 циклов денатурации при 95°С в течение 1 мин, отжига при 55°С в течение 1 мин и удлинения при 72°С в течение 4 мин с последующим заключительным удлинением при 72°С в течение 10 мин с получением 5' ДНК фрагмента, имеющего длину примерно 900 п.о. Аналогично проводили ПЦР с использованием праймеров SEQ ID NO: 5 и 6 в таких же условиях, как изложено выше, для амплификации фрагмента 3' ДНК. Два эти ампликона ДНК очищали с использованием набора GeneAll Expin GEL SV (Seoul, KOREA) и расщепляли с помощью рестрикционного фермента XbaI (NEB). Используя набор для клонирования In-Fusion, продукт расщепления лигировали с pDZ (патент Кореи №2009-0094433), которая была термически обработана при 65°С в течение 20 мин. Образованную таким образом рекомбинантную плазмиду трансформировали в Е. coli DH5α, которую затем наносили на чашку со средой LB, содержащей канамицин (25 мг/л). Ген, вставленный в вектор pDZ, подвергали секвенированию оснований с получением в конечном счете вектора pDZ_Δ2284.More specifically, ATCC13032 gDNA was used as template DNA for PCR. Primers were prepared based on the NCBI base sequence (NC_003450.3). In the presence of primers SEQ ID NO: 3 and 4, PCR was started with a 10-minute denaturation at 95°C and 30 cycles of denaturation at 95°C for 1 min, annealing at 55°C for 1 min and extension at 72° were performed. C for 4 minutes followed by a final extension at 72°C for 10 minutes to obtain a 5' DNA fragment having a length of approximately 900 bp. PCR was carried out similarly using primers SEQ ID NO: 5 and 6 under the same conditions as described above to amplify the 3' DNA fragment. These two DNA amplicons were purified using the GeneAll Expin GEL SV kit (Seoul, KOREA) and digested with the restriction enzyme XbaI (NEB). Using an In-Fusion cloning kit, the digestion product was ligated to pDZ (Korea Patent No. 2009-0094433), which was heat-treated at 65°C for 20 min. The recombinant plasmid thus formed was transformed into E. coli DH5α, which was then applied to a plate of LB medium containing kanamycin (25 mg/l). The gene inserted into the pDZ vector was subjected to base sequencing to ultimately yield the pDZ_Δ2284 vector.

Дополнительный вектор обогащения (экспрессии) для отдельных генов был сконструирован путем расщепления основного вектора pDZ_Δ2284 с помощью рестрикционных ферментов NdeI и CIP (NEB), термической обработки расщепленного вектора при 65°С в течение 20 мин, очистки термически обработанного вектора и лигирования промотора и каждого генного ДНК фрагмента в вектор с помощью набора для клонирования In-Fusion. В качестве промотора для дополнительной генной экспрессии использовали генный промотор gapA с SEQ ID NO: 13. С целью получения промотора выполняли ПЦР с использованием праймеров SEQ ID NO: 7 и 8 с АТСС13032 гДНК (NC_003450.3), служащей в качестве матрицы. В присутствии pfu-полимеразы ПЦР начинали с 10 мин денатурации при 95°С и осуществляли 30 циклов денатурации при 95°С в течение 1 мин, отжига при 55°С в течение 1 мин и удлинения при 72°С в течение 1 мин с последующим заключительным удлинением при 72°С в течение 10 мин. ДНК фрагменты для двух генов BpOF4_13735 и BPOF4_13740 амплифицировали из гДНК Bacillus pseudofirmus OF4 таким же образом, как для промотора, за исключением использования праймеров SEQ ID NO: 9 и 10 для BpOF4_13735 (SEQ ID NO: 14) и праймеров SEQ ID NO: 11 и 12 для BpOF4_13740 (SEQ ID NO: 15). Полученные таким образом ДНК фрагменты очищали с использованием набора GeneAll Expin GEL SV (Seoul, KOREA) и затем лигировали с pDZ_Δ2284 с получением в конечном счете двух разных векторов: pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13735 и pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740.An additional enrichment (expression) vector for individual genes was constructed by digesting the main vector pDZ_Δ2284 with the restriction enzymes NdeI and CIP (NEB), heat treating the digested vector at 65°C for 20 min, purifying the heat-treated vector and ligating the promoter and each gene DNA fragment into vector using In-Fusion cloning kit. The gapA gene promoter with SEQ ID NO: 13 was used as a promoter for additional gene expression. To obtain the promoter, PCR was performed using primers SEQ ID NO: 7 and 8 with ATCC13032 gDNA (NC_003450.3) serving as a template. In the presence of pfu polymerase, PCR was started with 10 min of denaturation at 95°C and carried out 30 cycles of denaturation at 95°C for 1 min, annealing at 55°C for 1 min, and extension at 72°C for 1 min, followed by final extension at 72°C for 10 min. DNA fragments for the two genes BpOF4_13735 and BPOF4_13740 were amplified from Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA in the same manner as for the promoter, except using primers SEQ ID NO: 9 and 10 for BpOF4_13735 (SEQ ID NO: 14) and primers SEQ ID NO: 11 and 12 for BpOF4_13740 (SEQ ID NO: 15). The DNA fragments thus obtained were purified using the GeneAll Expin GEL SV kit (Seoul, KOREA) and then ligated with pDZ_Δ2284 to ultimately obtain two different vectors: pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13735 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740.

Каждым из двух векторных конструктов трансформировали лизин-продуцирующий штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (патент Кореи №10-0159812), используя метод электропорации. Вторичный ДНК-кроссовер обогащал отдельные гены в штаммах. Два сконструированных таким образом конечных штамма были обозначены как KCCM11016P_Δ2284::Pgap A BpOF4_13735 и KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, соответственно.Each of the two vector constructs was transformed into a lysine-producing strain of Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (Korea Patent No. 10-0159812) using the electroporation method. Secondary DNA crossover enriched individual genes in the strains. The two final strains thus constructed were designated KCCM11016P_Δ2284::Pgap A BpOF4_13735 and KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, respectively.

Используемые праймеры, промоторы, нуклеиново-кислотныеPrimers, promoters, nucleic acids used

последовательности генов BpOF4 и аминокислотные последовательности, кодируемые этими генами, приведены в Таблице 3 ниже.the sequences of the BpOF4 genes and the amino acid sequences encoded by these genes are shown in Table 3 below.

ПРИМЕР 5: Анализ потенциала продуцирования лизина у штаммов с введенными в них отдельными генамиEXAMPLE 5: Analysis of the lysine production potential of strains with individual genes introduced into them

Два штамма, полученных в Примере 4, культивировали следующим образом так, чтобы измерять значения ОП, выходы продукции лизина и скорости потребления сахара (г/ч). Сначала каждый штамм инокулировали в 250-мл колбу с угловыми перегородками, содержащую 25 мл посевной среды и затем культивировали при 30°С в течение 20 часов со встряхиванием при 150 об./мин. Затем 1 мл посевной культуры инокулировали в колбу на 250 мл с угловыми перегородками, содержащую 24 мл среды для продуцирования и затем культивировали при 32°С в течение 40 часов со встряхиванием при 150 об./мин. Составы посевной среды и среды для продуцирования приведены ниже, а результаты культивирования представлены в Таблице 4 ниже. Посевная среда (рН 7,0):The two strains obtained in Example 4 were cultured as follows to measure OD values, lysine production yields and sugar consumption rates (g/h). First, each strain was inoculated into a 250-ml corner flask containing 25 ml of seed medium and then cultured at 30°C for 20 hours with shaking at 150 rpm. Then, 1 ml of the seed culture was inoculated into a 250 ml corner flask containing 24 ml of production medium and then cultured at 32°C for 40 hours with shaking at 150 rpm. The compositions of the inoculation medium and production medium are given below, and the culture results are presented in Table 4 below. Sowing medium (pH 7.0):

глюкоза 20 г, пептон 10 г, дрожжевой экстракт 5 г, мочевина 1,5 г, KH2PO4 4 г, K2HPO4 8 г, MgSO4⋅7H2O 0,5 г, биотин 100 мкг, тиамин HCl 1000 мкг, пантотенат кальция 2000 мкг, никотинамид 2000 мкг (на литр дистиллированной воды).glucose 20 g, peptone 10 g, yeast extract 5 g, urea 1.5 g, KH 2 PO 4 4 g, K 2 HPO 4 8 g, MgSO 4 ⋅ 7H 2 O 0.5 g, biotin 100 μg, thiamine HCl 1000 mcg, calcium pantothenate 2000 mcg, nicotinamide 2000 mcg (per liter of distilled water).

Среда для продуцирования (рН 7,0):Production medium (pH 7.0):

глюкоза 45 г, меласса, полученная из сахарной свеклы 10 г, жидкость вымачивания сои 10 г, (NH4)2SO4 24 г, MgSO4⋅7H2O 0,6 г, KH2PO4 0,55 г, мочевина 5,5 г, СаСО3 30 г, биотин 0,9 мг, тиамин HCl 4,5 мг, пантотенат кальция 4,5 мг, никотинамид 30 мг, MnSO4⋅5H2O 9 мг, ZnSO4⋅5H2O 0,45 мг, CuSO4⋅5H2O 0,45 мг, FeSO4⋅5H2O 9 мг и канамицин 25 мг (на литр дистиллированной воды).glucose 45 g, molasses obtained from sugar beet 10 g, soybean soaking liquid 10 g, (NH 4 ) 2 SO 4 24 g, MgSO 4 ⋅ 7H 2 O 0.6 g, KH 2 PO 4 0.55 g, urea 5.5 g, CaCO 3 30 g, biotin 0.9 mg, thiamine HCl 4.5 mg, calcium pantothenate 4.5 mg, nicotinamide 30 mg, MnSO 4 ⋅5H 2 O 9 mg, ZnSO 4 ⋅5H 2 O 0 .45 mg, CuSO 4 ⋅5H 2 O 0.45 mg, FeSO 4 ⋅5H 2 O 9 mg and kanamycin 25 mg (per liter of distilled water).

Штамм, в котором был сверхэкспрессирован BpOF4_13735, представляющий собой один из двух генов, полученных из библиотеки гДНК, не демонстрировал существенно улучшенного эффекта в показателях выхода продукции лизина и скорости потребления сахара по сравнению с родительским штаммом KCCM11016P_Δ2284. В отличие от него, было обнаружено, что штамм KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, хотя и сходный с родительским штаммом KCCM11016P_Δ2284 по конечной величине ОП и выходу, имеет скорость потребления сахара в час в течение среднего периода культивирования (от 17 до 24 часов), повышенную на 31,5% по сравнению с родительским штаммом.The strain overexpressing BpOF4_13735, one of two genes obtained from the gDNA library, did not show significantly improved effects in lysine production yield and sugar consumption rate compared with the parental strain KCCM11016P_Δ2284. In contrast, strain KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740, although similar to the parent strain KCCM11016P_Δ2284 in final OD value and yield, was found to have an increased rate of sugar consumption per hour during the middle culture period (17 to 24 hours). by 31.5% compared to the parent strain.

И наконец, было обнаружено, что эффекты колоний LYS_Lib.Bps #257, #881 и #4213, показанные в Примере 2, были связаны с усилением BpOF4_13740.Finally, the colony effects of LYS_Lib.Bps #257, #881 and #4213 shown in Example 2 were found to be due to the upregulation of BpOF4_13740.

ПРИМЕР 6: Увеличение потенциала продуцирования лизина в ВрОР4_13740-усиленном штаммеEXAMPLE 6: Increased Lysine Production Potential in BpOP4_13740-Enhanced Strain

Для того, чтобы вторично проверить эффект гена BpOF4_13740, подтвержденный в Примере 5, ген BpOF4_13740 анализировали после его усиления с помощью другого промотора. И также анализировали эффект для гена BpOF4_05495, также подтвержденный посредством анализа NCBI BLAST как такой же функциональный белок.In order to secondarily verify the effect of the BpOF4_13740 gene confirmed in Example 5, the BpOF4_13740 gene was analyzed after its amplification with a different promoter. And the effect for the gene BpOF4_05495, also confirmed by NCBI BLAST analysis as the same functional protein, was also analyzed.

С этой целью дополнительно сконструировали вектор экспрессии гена таким же образом, как в случае вектора, сконструированного в Примере 3.For this purpose, a gene expression vector was further constructed in the same manner as in the case of the vector constructed in Example 3.

Промотор sigB амплифицировали посредством ПЦР с использованием праймеров SEQ ID NOS: 17 и 18 с АТСС13032 гДНК в качестве матрицы. Используя праймеры SEQ ID NOS: 19 и 12, ПЦР выполняли на матрице гДНК Bacillus pseudofirmus OF4 с амплификацией гена BpOF4_13740. Эти два генных фрагмента лигировали с pDZ_Δ2284 с получением вектора pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740.The sigB promoter was amplified by PCR using primers SEQ ID NOS: 17 and 18 with ATCC13032 gDNA as template. Using primers SEQ ID NOS: 19 and 12, PCR was performed on the Bacillus pseudofirmus OF4 gDNA template with amplification of the BpOF4_13740 gene. These two gene fragments were ligated into pDZ_Δ2284 to produce the vector pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740.

Усиления гена BpOF4_05495 также достигали аналогичным образом, сконструировав векторы pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 и pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495. Генный фрагмент BpOF4_05495 получали с использованием праймеров SEQ ID NOS: 20 и 21 и праймеров SEQ ID NOS: 22 и 21. Также оценивали эффект, полученный при одновременном обогащении этих двух генов. Для этого дополнительно синтезировали праймеры SEQ ID NOS: 23 и 24, которые были сконструированы так, что они содержали последовательность связывания рибосом (RBS), и конструировали вектора pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495.Amplification of the BpOF4_05495 gene was also achieved in a similar manner by constructing the vectors pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495. The BpOF4_05495 gene fragment was obtained using primers SEQ ID NOS: 20 and 21 and primers SEQ ID NOS: 22 and 21. The effect obtained by simultaneously enriching these two genes was also evaluated. For this purpose, primers SEQ ID NOS: 23 and 24 were additionally synthesized, which were designed so that they contained the ribosome binding sequence (RBS), and the vectors pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 were constructed.

Каждым из пяти дополнительных векторных конструктов (вектор pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, вектор pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, вектор pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, вектор pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и вектор pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495) трансформировали лизин-продуцирующий штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (патент Кореи №10-0159812) методом электропорации и подвергали вторичному ДНК-кроссоверу с получением штаммов, содержащих усиленные отдельные гены.Each of five additional vector constructs (vector pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, vector pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, vector pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, vector pDZ_Δ2284::PsigB BpOF4_1 3740_05495 and vector pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495) transformed the lysine-producing strain Corynebacterium glutamicum KCCM11016P (Korea Patent No. 10-0159812) by electroporation and subjected to secondary DNA crossover to obtain strains containing enhanced individual genes.

Эти пять полученных таким образом штаммов были обозначены как KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, соответственно.These five strains thus obtained were designated as KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_ Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, respectively.

Праймеры, промоторы, нуклеиново-кислотные последовательности BpOF4_05495 и аминокислотная последовательность, кодируемая этим геном, приведены в Таблице 5 ниже.Primers, promoters, nucleic acid sequences of BpOF4_05495 and the amino acid sequence encoded by this gene are shown in Table 5 below.

Эти пять штаммов, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740 05495 и KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495, оценивали в колбах в таких же условиях, как в Примере 5, и результаты представлены в Таблице 6 ниже.These five strains, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740, KCCM11016P_Δ2284::PsigB BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_05495, KCCM11016P_Δ2284 ::PsigB BpOF4_13740 05495 and KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495 were evaluated in flasks under the same conditions as in Example 5, and the results are presented in Table 6 below.

Экспрессия гена BpOF4_13740 под контролем промотора sigB и промотора gapA имела результатом повышение скоростей потребления сахара в час на 7,1% и 42,1%, соответственно, по сравнению с контролем KCCM11016P_Δ2284. Кроме того, когда ген BpOF4_05495, который кодирует аналогичный белок, дополнительно вводили под контролем промоторов sigB и gap А, скорости потребления сахара повышались на 20,2% и 36,6%, соответственно. Эти два результата свидетельствуют о том, что скорости потребления сахара (г/ч) повышаются при усилении гена под контролем промотора. Кроме того, наблюдали, что скорости потребления сахара достигали максимальных значений при одновременной экспрессии генов BpOF4_13740 и BpOF4_05495. Более конкретно, штамм KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495 демонстрировал скорость потребления сахара в час, повышенную на 45,9% по сравнению с контролем KCCM11016P_Δ2284.Expression of the BpOF4_13740 gene under the control of the sigB promoter and the gapA promoter resulted in increased sugar consumption rates per hour by 7.1% and 42.1%, respectively, compared to the KCCM11016P_Δ2284 control. In addition, when the BpOF4_05495 gene, which encodes a similar protein, was additionally introduced under the control of the sigB and gap A promoters, sugar consumption rates increased by 20.2% and 36.6%, respectively. These two results suggest that sugar consumption rates (g/h) increase when the gene is amplified under promoter control. In addition, it was observed that sugar consumption rates reached maximum values when the BpOF4_13740 and BpOF4_05495 genes were simultaneously expressed. More specifically, strain KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495 exhibited a sugar consumption rate per hour increased by 45.9% compared to the control KCCM11016P_Δ2284.

Штамм KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 (обозначенный как Corynebacterium glutamicum СМ03-885), который имеет увеличенный потенциал продуцирования лизина, был депонирован в Корейском центре культур микроорганизмов, расположенном в Hongje-dong, Seodamun-Gu, Seoul, Korea, 13 декабря 2019 с присвоением ему номера доступа KCCM 12640Р.Strain KCCM11016P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 (designated as Corynebacterium glutamicum CM03-885), which has increased lysine production potential, was deposited in the Korean Microbial Culture Center located in Hongje-dong, Seodamun-Gu, Seoul, Korea, on December 13, 2019 with assigned we eat him access numbers KCCM 12640Р.

ПРИМЕР 7: Анализ ВрОЕ4_13740_05495-усиленного штамма в отношении потенциала продуцирования лизинаEXAMPLE 7: Analysis of BPOE4_13740_05495-enhanced strain for lysine production potential

Каждый из продуцирующих L-лизин штаммов Corynebacterium glutamicum KCCM10770P (патент Кореи №10-0924065) и KCCM11347P (патент Кореи №10-0073610) усиливали генами, отобранными в Примере 6. С этой целью гены вводили таким же образом, как в Примере 6. В конечном счете, каждым из трех векторов pDZ_A2284, PDZ_A2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495 трансформировали два штамма Corynebacterium glutamicum KCCM10770P и KCCM11347P с получением всего шести штаммов, KCCM10770P_Δ2284, KCCM10770P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, KCCM10770P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, KCCM11347P_Δ2284, KCCM11347P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и KCCM11347P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495.Each of the L-lysine-producing Corynebacterium glutamicum strains KCCM10770P (Korea Patent No. 10-0924065) and KCCM11347P (Korea Patent No. 10-0073610) were enhanced with the genes selected in Example 6. For this purpose, the genes were introduced in the same manner as in Example 6. Ultimately, each of the three vectors pDZ_A2284, P DZ_A2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and pDZ_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495 transformed two Corynebacterium glutamicum strains KCCM10770P and KCCM11347P to obtain a total of six strains, KCCM10770P_Δ2284, KCCM10770P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495, KCCM10770P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495 , KCCM11347P_Δ2284, KCCM11347P_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and KCCM11347P_Δ2284::PgapA BpOF4_13740 05495.

Полученные таким образом усиленные генами штаммы культивировали таким же образом, как в Примере 5, и измеряли ОП, выход продукции лизина и относительную скорость потребления сахара в час (когда скорости потребления сахара в час для KCCM10770P_Δ2284 и KCCM11347P_Δ2284 были приняты за 100%), и результаты представлены в Таблице 7 ниже.The gene-enhanced strains thus obtained were cultured in the same manner as in Example 5, and the OD, lysine production yield and relative sugar consumption rate per hour (when the sugar consumption rates per hour for KCCM10770P_Δ2284 and KCCM11347P_Δ2284 were taken as 100%) were measured and the results are presented in Table 7 below.

Как показано в Таблице 7, ген-усиленные штаммы, полученные в этом Примере, хотя и схожи контролем по показателям OD, конечной (FN) концентрации лизина и выхода продукции лизина, имели более короткое время ферментирования вследствие более высокой скорости потребления ими сахара.As shown in Table 7, the gene-enhanced strains produced in this Example, although similar to the control in terms of OD, final (FN) lysine concentration and lysine production yield, had shorter fermentation times due to their higher rate of sugar consumption.

ПРИМЕР 8: Получение штамма CJ3P с введенным BpOF4_13740_05495 и его анализ в отношении потенциала продуцирования им лизинаEXAMPLE 8: Preparation of strain CJ3P with introduced BpOF4_13740_05495 and its analysis regarding its lysine production potential

Было проведено исследование, чтобы установить, будут ли разные варианты Corynebacterium glutamicum, продуцирующие L-лизин, демонстрировать такой же эффект, как показано выше. Для этого штамм Corynebacterium glutamicum CJ3P (Binder et al. Genome Biology 2012, 13:R40), который был получен путем введения трех мутаций [pyc(P458S), hom(V59A) и lysC(T311I)] в дикий тип для придания ему потенциала продуцирования L-лизина, был усилен посредством BpOF4_13740_05495 таким же образом, как в Примере 7. Полученные таким образом усиленные штаммы были обозначены как CJ3_Δ2284, CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 и CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_13740_05495, соответственно. Контрольный штамм CJ3P (не усиленный посредством BpOF4_13740_05495) и три полученных штамма культивировали таким же образом, как в Примере 5, и измеряли у них ОП, выход продукции лизина и относительную скорость потребления сахара в час (где скорость потребления сахара в час у каждого из KCCM10770P_Δ2284 и KCCM11347P_Δ2284 была принята за 100%), а результаты представлены в Таблице 8 ниже.A study was conducted to determine whether different L-lysine producing variants of Corynebacterium glutamicum would show the same effect as shown above. For this purpose, the Corynebacterium glutamicum strain CJ3P (Binder et al. Genome Biology 2012, 13:R40), which was obtained by introducing three mutations [pyc(P458S), hom(V59A) and lysC(T311I)] into the wild type to give it the potential L-lysine production was enhanced by BpOF4_13740_05495 in the same manner as in Example 7. The enhanced strains thus obtained were designated CJ3_Δ2284, CJ3_Δ2284::PsigB BpOF4_13740_05495 and CJ3_Δ2284::PgapA BpOF4_137 40_05495, respectively. The control strain CJ3P (not enhanced with BpOF4_13740_05495) and the three resulting strains were cultured in the same manner as in Example 5, and their OD, lysine production yield, and relative sugar consumption rate per hour (where the sugar consumption rate per hour for each KCCM10770P_Δ2284 and KCCM11347P_Δ2284 was taken as 100%), and the results are presented in Table 8 below.

Как видно из Таблицы 8, было установлено, что BpOF4_13740_05495-усиленный штамм, хотя и схож с контролем по показателям ОП, конечной (FN) концентрации лизина и выхода продукции лизина, демонстрирует повышение скорость потребления сахара в час на 60% или более.As can be seen from Table 8, the BpOF4_13740_05495-enhanced strain, although similar to the control in terms of OD, final (FN) lysine concentration and lysine production yield, was found to exhibit an increase in the rate of sugar consumption per hour by 60% or more.

Из приведенного выше описания специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть воплощено в других конкретных формах без отступления от его сущности или основных характеристик. Таким образом, следует понимать, что воплощения, описанные выше, являются иллюстративными во всех аспектах и не ограничивающими. Объем настоящей заявки следует интерпретировать как находящийся в объеме настоящей заявки, всех изменений или модификаций, полученных из значения и объема прилагаемой формулы изобретения и из ее эквивалентов, а не из подробного описания.From the above description, one skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics. Thus, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all aspects and not limiting. The scope of this application is to be interpreted as being within the scope of this application, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the appended claims and their equivalents rather than from the detailed description.

--->--->

<110> CJ CheilJedang Corporation<110> CJ CheilJedang Corporation

<120> Microorganism for L-Amino Acid Production with Enhanced <120> Microorganism for L-Amino Acid Production with Enhanced

Cytochrome C Activity and Method of L-Amino Acid Production Using the Cytochrome C Activity and Method of L-Amino Acid Production Using the

SameSame

<130> OPP20203644KR<130>OPP20203644KR

<150> KR 10-2019-0173087<150> KR 10-2019-0173087

<151> 2019-12-23<151> 2019-12-23

<150> KR 10-2019-0173088<150> KR 10-2019-0173088

<151> 2019-12-23<151> 2019-12-23

<160> 27<160> 27

<170> koPatentIn 3.0<170> koPatentIn 3.0

<210> 1<210> 1

<211> 20<211> 20

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер<223> F primer

<400> 1<400> 1

taatacgact cactataggg taatacgact cactataggg

20 20

<210> 2<210> 2

<211> 18<211> 18

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер<223> R primer

<400> 2<400> 2

caattaaccc tcactaaa caattaaccc tcactaaa

18 18

<210> 3<210> 3

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для ATCC13032 гДНК<223>F primer for ATCC13032 gDNA

<400> 3<400> 3

gtacccgggg atcctctaga atcgcaatga tagcccattc gtacccgggg atcctctaga atcgcaatga tagcccattc

40 40

<210> 4<210> 4

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для ATCC13032 гДНК<223> R primer for ATCC13032 gDNA

<400> 4<400> 4

ttggtcaaac ctcccctcat atgcagaaat ccacatcaat ttggtcaaac ctcccctcat atgcagaaat ccacatcaat

40 40

<210> 5<210> 5

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для ATCC13032 гДНК<223>F primer for ATCC13032 gDNA

<400> 5<400> 5

attgatgtgg atttctgcat atgaggggag gtttgaccaa attgatgtgg atttctgcat atgaggggag gtttgaccaa

40 40

<210> 6<210> 6

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для ATCC13032 гДНК<223> R primer for ATCC13032 gDNA

<400> 6<400> 6

gcctgcaggt cgactctaga atgcatctct ggatgatgtg gcctgcaggt cgactctaga atgcatctct ggatgatgtg

40 40

<210> 7<210> 7

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для промотора gapA<223> F primer for gapA promoter

<400> 7<400> 7

attgatgtgg atttctgcat aagcctaaaa acgaccgagc attgatgtgg atttctgcat aagcctaaaa acgaccgagc

40 40

<210> 8<210> 8

<211> 25<211> 25

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для промотора gapA<223> R primer for gapA promoter

<400> 8<400> 8

gttgtgtctc ctctaaagat tgtag gttgtgtctc ctctaaagat tgtag

25 25

<210> 9<210> 9

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для BpOF4_13735<223> F primer for BpOF4_13735

<400> 9<400> 9

atctttagag gagacacaac atggatgaaa aaagaaaagc atctttagag gagacacaac atggatgaaa aaagaaaagc

40 40

<210> 10<210> 10

<211> 44<211> 44

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для BpOF4_13735<223> R primer for BpOF4_13735

<400> 10<400> 10

ttggtcaaac ctcccctcat ttaacgcccc agccaaaaaa ttcc ttggtcaaac ctcccctcat ttaacgcccc agccaaaaaa ttcc

44 44

<210> 11<210> 11

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для BpOF4_13740<223> F primer for BpOF4_13740

<400> 11<400> 11

atctttagag gagacacaac atgaaaggaa gaccactttt atctttagag gagacacaac atgaaaggaa gaccactttt

40 40

<210> 12<210> 12

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для BpOF4_13740<223> R primer for BpOF4_13740

<400> 12<400> 12

ttggtcaaac ctcccctcat ttattctgaa atagatagta ttggtcaaac ctcccctcat ttattctgaa atagatagta

40 40

<210> 13<210> 13

<211> 481<211> 481

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> промотор gapA<223> gapA promoter

<400> 13<400> 13

aagcctaaaa acgaccgagc ctattgggat taccattgaa gccagtgtga gttgcatcac aagcctaaaa acgaccgagc ctattgggat taccattgaa gccagtgtga gttgcatcac

60 60

attggcttca aatctgagac tttaatttgt ggattcacgg gggtgtaatg tagttcataa attggcttca aatctgagac tttaatttgt ggattcacgg gggtgtaatg tagttcataa

120 120

ttaaccccat tcgggggagc agatcgtagt gcgaacgatt tcaggttcgt tccctgcaaa ttaaccccat tcgggggagc agatcgtagt gcgaacgatt tcaggttcgt tccctgcaaa

180 180

aactatttag cgcaagtgtt ggaaatgccc ccgtttgggg tcaatgtcca tttttgaatg aactatttag cgcaagtgtt ggaaatgccc ccgtttgggg tcaatgtcca tttttgaatg

240 240

tgtctgtatg attttgcatc tgctgcgaaa tctttgtttc cccgctaaag ttgaggacag tgtctgtatg attttgcatc tgctgcgaaa tctttgtttc cccgctaaag ttgaggacag

300 300

gttgacacgg agttgactcg acgaattatc caatgtgagt aggtttggtg cgtgagttgg gttgacacgg agttgactcg acgaattatc caatgtgagt aggtttggtg cgtgagttgg

360 360

aaaaattcgc catactcgcc cttgggttct gtcagctcaa gaattcttga gtgaccgatg aaaaattcgc catactcgcc cttgggttct gtcagctcaa gaattcttga gtgaccgatg

420 420

ctctgattga cctaactgct tgacacattg catttcctac aatctttaga ggagacacaa ctctgattga cctaactgct tgacacattg catttcctac aatctttaga ggagacacaa

480 480

c c

481 481

<210> 14<210> 14

<211> 540<211> 540

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> нуклеиново-кислотная последовательность BpOF4_13735<223> nucleic acid sequence BpOF4_13735

<400> 14<400> 14

atggatgaaa aaagaaaagc gattattata aatgaaatta agtactggcg cgaatcaaag atggatgaaa aaagaaaagc gattattata aatgaaatta agtactggcg cgaatcaaag

60 60

ctgcttccct cccagtattg tgatttctta ttaacgcttt attcagaagg agaggaccta ctgcttccct cccagtattg tgatttctta ttaacgcttt attcagaagg agaggaccta

120 120

gagacagccg actcaggaaa gcgcttccga aacattcgga caatctattc gtttattatt gagacagccg actcaggaaa gcgcttccga aacattcgga caatctattc gtttattatt

180 180

gttcagcttt catttgtctt tactgctctt gtcatttatt ttactgattt ttcaaatgga gttcagcttt catttgtctt tactgctctt gtcatttatt ttactgattt ttcaaatgga

240 240

ttgcaaatgc ttattggttt gactttttcg attattgtgt taattatagc aaaacggact ttgcaaatgc ttattggttt gactttttcg attattgtgt taattatagc aaaacggact

300 300

agggcagatg ccttttttct taaacaattt tactatttta taggggctct gatcctcttt agggcagatg ccttttttct taaacaattt tactatttta taggggctct gatcctcttt

360 360

ttactaacga ttgaatgggt tgttcactac aaaagtacta ataacctttt attatcagca ttactaacga ttgaatgggt tgttcactac aaaagtacta ataacctttt attatcagca

420 420

acaatcattt tacattgcgt tttttggctc tttgcagggc tgaaatggaa aatgcgattt acaatcattt tacattgcgt tttttggctc tttgcagggc tgaaatggaa aatgcgattt

480 480

tttacgatat ctgctatact aggactagta gtgttaggaa ttttttggct ggggcgttaa tttacgatat ctgctatact aggactagta gtgttaggaa ttttttggct ggggcgttaa

540 540

540 540

<210> 15<210> 15

<211> 372<211> 372

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> нуклеиново-кислотная последовательность BpOF4_13740<223> nucleic acid sequence BpOF4_13740

<400> 15<400> 15

atgaaaggaa gaccactttt accatttgcg atcatagcaa ttgtcgggat tgttgttatg atgaaaggaa gaccactttt accatttgcg atcatagcaa ttgtcgggat tgttgttatg

60 60

atttcgcttt catttattgg gttaaaccag cgtgaagcga tgcaggcaga tgaagaagga atttcgcttt catttattgg gttaaaccag cgtgaagcga tgcaggcaga tgaagaagga

120 120

gaagaagaag taactgaaat tgaagatccg gtagcagctg gagaagaatt agtgcaaact gaagaagaag taactgaaat tgaagatccg gtagcagctg gagaagaatt agtgcaaact

180 180

tcttgtatcg gttgtcacgg tggcgattta agcggtggtg caggtcctgc cctaacgtct tcttgtatcg gttgtcacgg tggcgattta agcggtggtg caggtcctgc cctaacgtct

240 240

cttgaaggtc aatacactca agaagaaatt acagatattg ttgttaatgg gattggatca cttgaaggtc aatacactca agaagaaatt acagatattg ttgttaatgg gattggatca

300 300

atgccgtcag ttaacgataa cgaagtagaa gcagacgcaa ttgcacagta tttactatct atgccgtcag ttaacgataa cgaagtagaa gcagacgcaa ttgcacagta tttactatct

360 360

atttcagaat aa atttcagaat aa

372 372

<210> 16<210> 16

<211> 123<211> 123

<212> PRT<212>PRT

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> аминокислотная последовательность BpOF4_13740<223> amino acid sequence of BpOF4_13740

<400> 16<400> 16

Met Lys Gly Arg Pro Leu Leu Pro Phe Ala Ile Ile Ala Ile Val GlyMet Lys Gly Arg Pro Leu Leu Pro Phe Ala Ile Ile Ala Ile Val Gly

1 5 10 15 1 5 10 15

Ile Val Val Met Ile Ser Leu Ser Phe Ile Gly Leu Asn Gln Arg GluIle Val Val Met Ile Ser Leu Ser Phe Ile Gly Leu Asn Gln Arg Glu

20 25 30 20 25 30

Ala Met Gln Ala Asp Glu Glu Gly Glu Glu Glu Val Thr Glu Ile GluAla Met Gln Ala Asp Glu Glu Gly Glu Glu Glu Val Thr Glu Ile Glu

35 40 45 35 40 45

Asp Pro Val Ala Ala Gly Glu Glu Leu Val Gln Thr Ser Cys Ile GlyAsp Pro Val Ala Ala Gly Glu Glu Leu Val Gln Thr Ser Cys Ile Gly

50 55 60 50 55 60

Cys His Gly Gly Asp Leu Ser Gly Gly Ala Gly Pro Ala Leu Thr SerCys His Gly Gly Asp Leu Ser Gly Gly Ala Gly Pro Ala Leu Thr Ser

65 70 75 80 65 70 75 80

Leu Glu Gly Gln Tyr Thr Gln Glu Glu Ile Thr Asp Ile Val Val AsnLeu Glu Gly Gln Tyr Thr Gln Glu Glu Ile Thr Asp Ile Val Val Asn

85 90 95 85 90 95

Gly Ile Gly Ser Met Pro Ser Val Asn Asp Asn Glu Val Glu Ala AspGly Ile Gly Ser Met Pro Ser Val Asn Asp Asn Glu Val Glu Ala Asp

100 105 110 100 105 110

Ala Ile Ala Gln Tyr Leu Leu Ser Ile Ser GluAla Ile Ala Gln Tyr Leu Leu Ser Ile Ser Glu

115 120 115 120

<210> 17<210> 17

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для промотора sigB<223> F primer for sigB promoter

<400> 17<400> 17

attgatgtgg atttctgcat tgcagcacct ggtgaggtgg attgatgtgg atttctgcat tgcagcacct ggtgaggtgg

40 40

<210> 18<210> 18

<211> 25<211> 25

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для промотора sigB<223> R primer for sigB promoter

<400> 18<400> 18

aactggcctc ctaaattcgc ggttc aactggcctc ctaaattcgc ggttc

25 25

<210> 19<210> 19

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для BPOF4_13740<223> F primer for BPOF4_13740

<400> 19<400> 19

gcgaatttag gaggccagtt atgaaaggaa gaccactttt gcgaatttag gaggccagtt atgaaaggaa gaccactttt

40 40

<210> 20<210> 20

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для BpOF4_05495<223> F primer for BpOF4_05495

<400> 20<400> 20

gcgaatttag gaggccagtt atgaaaaagt ttttattagc gcgaatttag gaggccagtt atgaaaaagt ttttattagc

40 40

<210> 21<210> 21

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для BpOF4_05495<223> R primer for BpOF4_05495

<400> 21<400> 21

ttggtcaaac ctcccctcat ttattgagct tcaagccatg ttggtcaaac ctcccctcat ttattgagct tcaagccatg

40 40

<210> 22<210> 22

<211> 40<211> 40

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> F праймер для BpOF4_05495<223> F primer for BpOF4_05495

<400> 22<400> 22

atctttagag gagacacaac atgaaaaagt ttttattagc atctttagag gagacacaac atgaaaaagt ttttattagc

40 40

<210> 23<210> 23

<211> 42<211> 42

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> R праймер для вставки RBS<223> R primer for RBS insertion

<400> 23<400> 23

ctgtgtttcc tcctttctcc tgttattctg aaatagatag ta ctgtgtttcc tcctttctcc tgttattctg aaatagatag ta

42 42

<210> 24<210> 24

<211> 42<211> 42

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> праймер F для вставки RBS<223> primer F for RBS insertion

<400> 24<400> 24

caggagaaag gaggaaacac agatgaaaaa gtttttatta gc caggagaaag gaggaaacac agatgaaaaa gtttttatta gc

42 42

<210> 25<210> 25

<211> 280<211> 280

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> промотор sigB<223> sigB promoter

<400> 25<400> 25

tgcagcacct ggtgaggtgg ctgagccggt gattgaaaag attgcacaag gtttacgtga tgcagcacct ggtgaggtgg ctgagccggt gattgaaaag attgcacaag gtttacgtga

60 60

gcgcggaatc accgtggaac aaggacgatt cggcgcaatg atgaaggtca catcggttaa gcgcggaatc accgtggaac aaggacgatt cggcgcaatg atgaaggtca catcggttaa

120 120

cgaaggcccc ttcaccgttt tggtcgagtg ctagccagtc aatcctaaga gcttgaaacg cgaaggcccc ttcaccgttt tggtcgagtg ctagccagtc aatcctaaga gcttgaaacg

180 180

ccccaatgtg ggggtgttaa gaactccata aaagcgcttg ggaacttttt gtggaagcag ccccaatgtg ggggtgttaa gaactccata aaagcgcttg ggaacttttt gtggaagcag

240 240

tccgttgaac ctcttgaacc gcgaatttag gaggccagtt tccgttgaac ctcttgaacc gcgaatttag gaggccagtt

280 280

<210> 26<210> 26

<211> 366<211> 366

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> нуклеиново-кислотная последовательность BPOF4_05495<223> nucleic acid sequence BPOF4_05495

<400> 26<400> 26

atgaaaaagt ttttattagc tcttggcgca gttgttgctc ttacagcatg tggcggcgga atgaaaaagt ttttattagc tcttggcgca gttgttgctc ttacagcatg tggcggcgga

60 60

gacgaagctg ctccaccggt tgatgaggag tctccagcag tagatgaagc tccagcagat gacgaagctg ctccaccggt tgatgaggag tctccagcag tagatgaagc tccagcagat

120 120

gagcctgcag atgatgcaac agctggtgat tacgatgcag aatcagctcg tgctacatat gagcctgcag atgatgcaac agctggtgat tacgatgcag aatcagctcg tgctacatat

180 180

gagcaaagct gtatcgcatg tcatggcggc gatcttcaag gggcatcagg tccagctcta gagcaaagct gtatcgcatg tcatggcggc gatcttcaag gggcatcagg tccagctcta

240 240

gtaggaactg gcctgtcagc tgctgaaatt caagacatca tccaaaacgg acaaggttca gtaggaactg gcctgtcagc tgctgaaatt caagacatca tccaaaacgg acaaggttca

300 300

atgcctgctc aaaatttaga tgatgacgaa gctgctaacc tagctgcatg gcttgaagct atgcctgctc aaaatttaga tgatgacgaa gctgctaacc tagctgcatg gcttgaagct

360 360

caataa caataa

366 366

<210> 27<210> 27

<211> 121<211> 121

<212> PRT<212>PRT

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> аминокислотная последовательность BPOF4_05495<223> amino acid sequence of BPOF4_05495

<400> 27<400> 27

Met Lys Lys Phe Leu Leu Ala Leu Gly Ala Val Val Ala Leu Thr AlaMet Lys Lys Phe Leu Leu Ala Leu Gly Ala Val Val Ala Leu Thr Ala

1 5 10 15 1 5 10 15

Cys Gly Gly Gly Asp Glu Ala Ala Pro Pro Val Asp Glu Glu Ser ProCys Gly Gly Gly Asp Glu Ala Ala Pro Pro Val Asp Glu Glu Ser Pro

20 25 30 20 25 30

Ala Val Asp Glu Ala Pro Ala Asp Glu Pro Ala Asp Asp Ala Thr AlaAla Val Asp Glu Ala Pro Ala Asp Glu Pro Ala Asp Asp Ala Thr Ala

35 40 45 35 40 45

Gly Asp Tyr Asp Ala Glu Ser Ala Arg Ala Thr Tyr Glu Gln Ser CysGly Asp Tyr Asp Ala Glu Ser Ala Arg Ala Thr Tyr Glu Gln Ser Cys

50 55 60 50 55 60

Ile Ala Cys His Gly Gly Asp Leu Gln Gly Ala Ser Gly Pro Ala LeuIle Ala Cys His Gly Gly Asp Leu Gln Gly Ala Ser Gly Pro Ala Leu

65 70 75 80 65 70 75 80

Val Gly Thr Gly Leu Ser Ala Ala Glu Ile Gln Asp Ile Ile Gln AsnVal Gly Thr Gly Leu Ser Ala Ala Glu Ile Gln Asp Ile Ile Gln Asn

85 90 95 85 90 95

Gly Gln Gly Ser Met Pro Ala Gln Asn Leu Asp Asp Asp Glu Ala AlaGly Gln Gly Ser Met Pro Ala Gln Asn Leu Asp Asp Asp Glu Ala Ala

100 105 110 100 105 110

Asn Leu Ala Ala Trp Leu Glu Ala GlnAsn Leu Ala Ala Trp Leu Glu Ala Gln

115 120 115 120

<---<---

Claims (6)

1. Продуцирующий L-лизин микроорганизм рода Corynebacterium, обладающий увеличенной активностью цитохрома C по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, содержащий ген cccA, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 16 цитохрома С-551, и/или ген cccВ, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 27 цитохрома С-551, где цитохром C-551 имеет происхождение из микроорганизма Bacillus pseudofirmus OF4.1. An L-lysine-producing microorganism of the genus Corynebacterium , which has increased cytochrome C activity compared to an unmodified microorganism, containing the cccA gene encoding the amino acid sequence SEQ ID NO: 16 of cytochrome C-551, and/or the cccB gene encoding the amino acid sequence SEQ ID NO : 27 cytochrome C-551, where cytochrome C-551 is derived from the microorganism Bacillus pseudofirmus OF4. 2. Продуцирующий L-лизин микроорганизм по п. 1, имеющий повышенную скорость потребления сахара по сравнению с гомогенным микроорганизмом, у которого активность цитохрома C не увеличена.2. An L-lysine-producing microorganism according to claim 1, which has an increased rate of sugar consumption compared to a homogeneous microorganism in which the activity of cytochrome C is not increased. 3. Продуцирующий L-лизин микроорганизм по любому из пп. 1 или 2, имеющий улучшенный потенциал продуцирования L-лизина по сравнению с гомогенным микроорганизмом, у которого активность цитохрома C не увеличена.3. L-lysine-producing microorganism according to any one of claims. 1 or 2, having an improved L-lysine production potential compared to a homogeneous microorganism in which cytochrome C activity is not increased. 4. Способ получения L-лизина, включающий стадии:4. A method for producing L-lysine, including the stages: культивирования продуцирующего L-лизин микроорганизма по п. 1 или 2 в среде; иcultivating the L-lysine-producing microorganism according to claim 1 or 2 in a medium; And выделения L-лизина из культивируемого микроорганизма, среды или из того и другого.isolating L-lysine from the cultured microorganism, the medium, or both.
RU2021136492A 2019-12-23 2020-12-22 Microorganism for producing l-amino acid, having high activity of cytochrome c, and method of producing l-amino acid using same microorganism RU2819270C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0173087 2019-12-23
KR10-2019-0173088 2019-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2819270C1 true RU2819270C1 (en) 2024-05-16

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020048795A1 (en) * 2000-09-14 2002-04-25 Mike Farwick Nucleotide sequences coding for the ccsB gene
RU2238325C2 (en) * 2000-07-05 2004-10-20 Адзиномото Ко., Инк. Method for preparing l-amino acid using microorganism

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2238325C2 (en) * 2000-07-05 2004-10-20 Адзиномото Ко., Инк. Method for preparing l-amino acid using microorganism
US20020048795A1 (en) * 2000-09-14 2002-04-25 Mike Farwick Nucleotide sequences coding for the ccsB gene

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NCBI Reference Sequence: WP_012960434.1, 14.12.2017. Сytochrome c [Bacillus pseudofirmus]. Найдено онлайн: Дата обращения 15.06.2023. NCBI Reference Sequence: WP_012958161.1, 26.05.2013. Сytochrome C551 [Bacillus pseudofirmus]. Найдено онлайн: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/502723177?sat=21&satkey=58939752. Дата обращения 15.06.2023. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021221374B2 (en) Microorganism comprising variant LysE and method of L-amino acid production using same
KR102075160B1 (en) Mutant strain with enhanced L-glutamic acid productivity and method for preparing L-glutamic acid using the same
KR102150041B1 (en) Microorganism having increased glycine productivity and method for producing fermented composition using the same
RU2728334C1 (en) Novel dehydrogenase of 5&#39;-inosinic acid and method of producing 5&#39;-inosinic acid using thereof
JP2019528075A (en) New promoters and their uses
RU2667425C2 (en) Microorganism of corynebacterium species having enhanced l-lysine producibility and method for producing l-lysine using same
KR102617168B1 (en) Shewanella oneidensis-Drived Protein Expressing Microorganism and Method of L-Amino Acid Production Using the Same
KR102589135B1 (en) Microorganism having inhanced activity of 3-methyl-2-oxobutanoate hydroxymethyltransferase and uses thereof
CN116171327B (en) Corynebacterium glutamicum variant having enhanced L-citrulline production ability, and method for producing L-citrulline using the same
RU2720522C1 (en) Microorganism of corynebacterium genus producing l-lysine, and method of producing l-lysine using said microorganism
RU2819270C1 (en) Microorganism for producing l-amino acid, having high activity of cytochrome c, and method of producing l-amino acid using same microorganism
KR102134375B1 (en) Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same
KR101622460B1 (en) Corynebacterium glutamicum having improved L-ornithine production and method for preparing L-ornithine using the same
KR101687474B1 (en) Microorganism of the genus corynebacterium with enhanced l-arginine productivity and method for producing l-arginine using the same
US12351846B2 (en) Microorganism for producing L-amino acid having increased cytochrome C activity, and L-amino acid production method using same
KR20210080975A (en) Microorganism for L-Lysine Production with Enhanced Cytochrome C Activity and Method of L-Lysine Production Using the Same
RU2823572C1 (en) Microorganism expressing protein derived from shewanella oneidensis, and method of producing l-amino acid using same
RU2805078C1 (en) MICROORGANISM CONTAINING LysE VARIANT AND METHOD FOR PRODUCING L-AMINO ACID USING IT
RU2826633C1 (en) Microorganism expressing protein derived from shewanella atlantica, and method of producing l-amino acid using same
KR101526047B1 (en) Microorganism having improved L-ornithin production by increasing the aminotransferase activity and process for preparing the L-ornithin employing the same
KR102616694B1 (en) Shewanella atlantica-Drived Protein Expressing Microorganism and Method of L-Amino Acid Production Using the Same
JP7683040B2 (en) Corynebacterium glutamicum mutant with improved L-lysine production ability and method for producing L-lysine using the same
RU2787592C1 (en) New promoter and application thereof
RU2831447C1 (en) Mutant atp-dependent protease and method of producing l-amino acid using same
RU2793368C1 (en) New version of the transcription regulator and a method for obtaining l-valine with its use