[go: up one dir, main page]

RU2824530C1 - Version of isopropyl malate synthase and method of producing l-leucine using same - Google Patents

Version of isopropyl malate synthase and method of producing l-leucine using same Download PDF

Info

Publication number
RU2824530C1
RU2824530C1 RU2023117606A RU2023117606A RU2824530C1 RU 2824530 C1 RU2824530 C1 RU 2824530C1 RU 2023117606 A RU2023117606 A RU 2023117606A RU 2023117606 A RU2023117606 A RU 2023117606A RU 2824530 C1 RU2824530 C1 RU 2824530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amino acid
seq
variant
leucine
leua
Prior art date
Application number
RU2023117606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хаюн ЛИ
Чжу Ын КИМ
Джи Хе Ли
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 RU2824530C1 publication Critical patent/RU2824530C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention represents a polypeptide variant having isopropyl malate synthase activity, containing one or more substitutions selected from a group consisting of 1) replacing the amino acid residue corresponding to position 138 with another amino acid residue, 2) replacing the amino acid residue corresponding to position 162 with another amino acid residue, 3) replacing the amino acid residue corresponding to position 211 with another amino acid residue, 4) replacing the amino acid residue corresponding to position 245 with another amino acid residue and 5) replacing the amino acid residue corresponding to position 588 with another amino acid residue in the amino acid sequence SEQ ID NO: 1. Invention also relates to a method of producing L-leucine, comprising a stage of culturing in a medium of a microorganism of the genus Corynebacterium, which produces L-leucine, wherein the microorganism contains said version of the polypeptide, a polynucleotide encoding it or a vector comprising it.
EFFECT: invention enables to obtain L-isoleucine with high efficiency.
14 cl, 13 tbl, 4 ex

Description

Область изобретенияField of invention

Настоящее изобретение относится к варианту изопропилмалатсинтазы и способу получения L-лейцина с его использованием.The present invention relates to a variant of isopropylmalate synthase and a method for producing L-leucine using it.

Предшествующий уровень техникиPrior art

L-Лейцин представляет собой незаменимую аминокислоту, и является дорогостоящей аминокислотой, широко используемой в лекарственных средствах, пищевых продуктах, кормовых добавках, промышленных химикатах и т.п. В основном его полуют с использованием микроорганизмов. Получение аминокислот с разветвленной цепью, включая L-лейцин, путем ферментации в основном осуществляют при помощи микроорганизмов рода Escherichia или микроорганизмов рода Corynebacterium, и аминокислоты с разветвленной цепью, как известно, биосинтезируются из пировиноградной кислоты за несколько стадий с использованием 2-кетоизокапроата в качестве предшественника (Корейский патент №10-0220018, Корейский патент №10-0438146).L-Leucine is an essential amino acid, and is a high-value amino acid widely used in medicine, food, feed additives, industrial chemicals, etc. It is mainly obtained using microorganisms. The production of branched-chain amino acids including L-leucine by fermentation is mainly carried out using Escherichia microorganisms or Corynebacterium microorganisms, and branched-chain amino acids are known to be biosynthesized from pyruvic acid in several steps using 2-ketoisocaproate as a precursor (Korean Patent No. 10-0220018, Korean Patent No. 10-0438146).

Изопропилмалатсинтаза, которая представляет собой фермент, вовлеченный в биосинтез L-лейцина, представляет собой фермент первой стадии в биосинтезе лейцина, который превращает 2-кетоизовалериат, продуцируемый в пути биосинтеза валина, в изопропилмалат, который необходим в биосинтезе лейцина вместо валина, и изопропилмалатсинтаза представляет собой важный фермент в процессе биосинтеза лейцина. Однако изопропилмалатсинтаза подвергается ингибированию по типу обратной связи L-лейцином, который является конечным продуктом, или его производными. Соответственно, хотя существует множество документов предшествующего уровня техники, относящихся к вариантам изопропилмалатсинтазы, которые ослабляют ингибирование по типу обратной связи, до сих пор продолжаются исследования для обнаружения более хороших вариантов с целью получения высокой концентрации лейцина (патентная публикация США №2015-0079641 и патент США №6403342).Isopropylmalate synthase, which is an enzyme involved in the biosynthesis of L-leucine, is the first step enzyme in the biosynthesis of leucine, which converts 2-ketoisovalerate produced in the biosynthesis pathway of valine into isopropylmalate, which is necessary in the biosynthesis of leucine instead of valine, and isopropylmalate synthase is an important enzyme in the biosynthesis of leucine. However, isopropylmalate synthase is subject to feedback inhibition by L-leucine, which is the final product, or its derivatives. Accordingly, although there are many prior art documents related to isopropylmalate synthase variants that alleviate feedback inhibition, research is still ongoing to find better variants for the purpose of obtaining high leucine concentration (US Patent Publication No. 2015-0079641 and US Patent No. 6,403,342).

Описание изобретенияDescription of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

Авторы настоящего изобретения постарались разработать вариант изопропилмалатсинтазы, который может быть использован для получения L-лейцина в высокой концентрации, и в результате они разработали новый вариант изопропилмалатсинтазы и подтвердили, что L-лейцин может быть получен с высоким выходом из микроорганизма, включающего его, тем самым завершив настоящее изобретение.The present inventors endeavored to develop a variant of isopropylmalate synthase that can be used to produce L-leucine in a high concentration, and as a result, they developed a new variant of isopropylmalate synthase and confirmed that L-leucine can be produced in a high yield from a microorganism comprising it, thereby completing the present invention.

Техническое решениеTechnical solution

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить вариант полипептида, обладающий активностью изопропилмалатсинтазы.The aim of the present invention is to provide a polypeptide variant having isopropylmalate synthase activity.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить полинуклеотид, кодирующий вариант полипептида по настоящему изобретению.Another object of the present invention is to provide a polynucleotide encoding a variant of the polypeptide of the present invention.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить вектор, содержащий полинуклеотид по настоящему изобретению.Another object of the present invention is to provide a vector comprising a polynucleotide of the present invention.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить микроорганизм рода Corynebacterium, продуцирующий L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по настоящему изобретению; кодирующий его полинуклеотид; или включающий его вектор.Another object of the present invention is to provide a microorganism of the genus Corynebacterium producing L-leucine, wherein the microorganism comprises a variant of the polypeptide of the present invention; a polynucleotide encoding it; or a vector comprising it.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ получения L-лейцина, включающий стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium, продуцирующего L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по настоящему изобретению; кодирующий его полинуклеотид; или включающий его вектор.Another object of the present invention is to provide a method for producing L-leucine, comprising the step of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium producing L-leucine, wherein the microorganism comprises a variant of the polypeptide of the present invention; a polynucleotide encoding it; or a vector comprising it.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить композицию для получения L-лейцина, где композиция содержит штамм Corynebacterium glutamicum, включающий вариант полипептида по настоящему изобретению или полинуклеотид по настоящему изобретению; или среду, в которой культивируют штамм.Another object of the present invention is to provide a composition for producing L-leucine, wherein the composition comprises a strain of Corynebacterium glutamicum comprising a variant of a polypeptide of the present invention or a polynucleotide of the present invention; or a medium in which the strain is cultured.

Полезные эффектыBeneficial effects

В настоящем изобретении вариант полипептида, обладающий активностью изопропилмалатсинтазы, обладает повышенной активностью по сравнению с изопропилмалатсинтазой дикого типа, и он его можно применять для крупномасштабного получения L-лейцина с высоким выходом.In the present invention, a variant polypeptide having isopropylmalate synthase activity has an increased activity compared to wild-type isopropylmalate synthase, and it can be used for large-scale production of L-leucine with a high yield.

Подробное описание предпочтительных воплощенийDetailed Description of Preferred Embodiments

Настоящее изобретение будет подробно описано ниже. Между тем, каждое описание и воплощение, раскрытые в данном описании изобретения, также может применяться к другим описаниям и воплощениям. То есть все комбинации различных элементов, раскрытых в данном описании изобретения, входят в объем настоящего изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения не ограничен конкретным описанием, представленным ниже. Кроме того, специалистам в данной области техники понятно или они могут определить, с использованием не более чем стандартных экспериментов, множество эквивалентов конкретных воплощений описанного здесь изобретения. Кроме того, эти эквиваленты следует интерпретировать как входящие в объем настоящего изобретения.The present invention will be described in detail below. Meanwhile, each description and embodiment disclosed in this specification can also be applied to other descriptions and embodiments. That is, all combinations of various elements disclosed in this specification are included in the scope of the present invention. In addition, the scope of the present invention is not limited to the specific description provided below. In addition, those skilled in the art will understand or can determine, using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the invention described herein. In addition, these equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Для достижения этих задач в одном из аспектов настоящего изобретения предложен вариант полипептида, обладающий активностью изопропилмалатсинтазы.To achieve these objectives, in one aspect of the present invention, a polypeptide variant is provided that has isopropylmalate synthase activity.

В частности, вариант полипептида может включать одну или более чем одну замену, выбранную из группы, состоящей из 1) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 138, другим аминокислотным остатком, 2) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 162, другим аминокислотным остатком, 3) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 211, другим аминокислотным остатком, 4) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 245, другим аминокислотным остатком, и 5) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 588, другим аминокислотным остатком, в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.In particular, the polypeptide variant may comprise one or more substitutions selected from the group consisting of 1) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 138 with another amino acid residue, 2) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 162 with another amino acid residue, 3) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 211 with another amino acid residue, 4) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 245 with another amino acid residue, and 5) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 588 with another amino acid residue, in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

Используемый здесь термин "изопропилмалатсинтаза (IPMS)" относится к ферменту, который превращает 2-кетоизовалериат в изопропилмалат, являющийся предшественником L-лейцина, путем взаимодействия с ацетил-СоА. В настоящем изобретении термин изопропилмалатсинтаза может быть использован взаимозаменяемо с терминами фермент, синтезирующий изопропилмалат, IPMS, белок LeuA или LeuA.As used herein, the term "isopropylmalate synthase (IPMS)" refers to an enzyme that converts 2-ketoisovalerate to isopropylmalate, a precursor of L-leucine, by reacting with acetyl-CoA. In the present invention, the term isopropylmalate synthase may be used interchangeably with the terms isopropylmalate synthesizing enzyme, IPMS, LeuA protein, or LeuA.

В настоящем изобретении последовательность LeuA может быть получена из GenBank в NCBI (Национальный центр биотехнологической информации), который представляет собой известную базу данных, и в частности, LeuA может представлять собой белок, обладающий активностью изопропилмалатсинтазы, который кодируется геном leuA, но не ограничен этим.In the present invention, the sequence of LeuA can be obtained from GenBank in NCBI (National Center for Biotechnology Information), which is a known database, and in particular, LeuA may be a protein having isopropylmalate synthase activity, which is encoded by the leuA gene, but is not limited thereto.

LeuA может представлять собой фермент, полученный из микроорганизма рода Corynebacterium. В частности, LeuA может представлять собой изопропилмалатсинтазу, полученную из Corynebacterium glutamicum.LeuA may be an enzyme derived from a microorganism of the genus Corynebacterium. Specifically, LeuA may be isopropylmalate synthase derived from Corynebacterium glutamicum.

LeuA по настоящему изобретению может включать аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1, но не ограничивается этим. Кроме того, LeuA может включать полипептид, обладающий по меньшей мере 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% гомологией с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1. Кроме того, очевидно, что аминокислотная последовательность, обладающая такой гомологией или идентичностью и демонстрирующая активность, соответствующую активности изопропилмалатсинтазы, может быть включена в объем настоящего изобретения, даже хотя она имеет аминокислотную последовательность, в которой некоторые последовательности удалены, модифицированы, заменены или добавлены.LeuA of the present invention may include the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto. In addition, LeuA may include a polypeptide having at least 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% homology with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. In addition, it is obvious that an amino acid sequence having such homology or identity and demonstrating an activity corresponding to the activity of isopropyl malate synthase may be included in the scope of the present invention, even though it has an amino acid sequence in which some sequences are deleted, modified, replaced or added.

Например, LeuA может включать последовательности, имеющие вставку или делецию последовательности, не изменяющие функцию белка по настоящему изобретению, по N-концу, С-концу и/или внутри аминокислотной последовательности, или природную мутацию, молчащую мутацию или консервативную замену.For example, LeuA may include sequences having an insertion or deletion of a sequence that does not alter the function of the protein of the present invention, at the N-terminus, C-terminus and/or within the amino acid sequence, or a natural mutation, a silent mutation or a conservative substitution.

"Консервативная замена" означает замену одной аминокислоты на другую аминокислоту, имеющую похожие структурные и/или химические свойства. Такая аминокислотная замена обычно может осуществляться на основании сходства полярности, заряда, растворимости, гидрофобности, гидрофильности и/или амфипатической природы остатков. Обычно консервативная замена может незначительно влиять или не влиять на активность белков или полипептидов."Conservative substitution" means the replacement of one amino acid with another amino acid having similar structural and/or chemical properties. Such amino acid substitution may typically be made based on similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and/or amphipathic nature of the residues. Typically, a conservative substitution may have little or no effect on the activity of proteins or polypeptides.

LeuA по настоящему изобретению может иметь аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, обладающую 90% или более идентичностью с ней, или может состоять из этой аминокислотной последовательности или может по существу состоять из этой аминокислотной последовательности.LeuA of the present invention may have the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto, or may consist of this amino acid sequence, or may consist essentially of this amino acid sequence.

Используемый здесь термин "вариант полипептида" относится к полипептиду, имеющему аминокислотную последовательность, отличающуюся от аминокислотной последовательности варианта полипептида перед модификацией консервативной заменой и/или модификацией одной или более аминокислот, но с сохранением функций или свойств. Такие варианты полипептида как правило могут быть идентифицированы путем модификации одной или более аминокислот в аминокислотной последовательности полипептида и оценки свойств модифицированного полипептида. Иначе говоря, способность варианта полипептида может быть увеличена, не изменена или уменьшена по сравнению с нативным полипептидом до изменения. Кроме того, некоторые варианты полипептида могут включать варианты полипептида, в которых один или более чем один фрагмент, такой как N-концевая лидерная последовательность или трансмембранный домен, удален. Другие варианты полипептида могут включать варианты полипептида, в которых удалена часть N- и/или С-конца зрелого белка. Термин "вариант полипептида" может быть использован взаимозаменяемо с такими терминами, как модификация, модифицированный полипептид, модифицированный белок, мутант, мутеин и дивергент, но не ограничен ими при условии, что этот термин используют в значении вариации.As used herein, the term "polypeptide variant" refers to a polypeptide having an amino acid sequence that differs from the amino acid sequence of the polypeptide variant prior to modification by conservative substitution and/or modification of one or more amino acids, but with retention of function or properties. Such polypeptide variants can generally be identified by modifying one or more amino acids in the amino acid sequence of the polypeptide and assessing the properties of the modified polypeptide. In other words, the ability of the polypeptide variant may be increased, unchanged, or decreased compared to the native polypeptide prior to the modification. In addition, some polypeptide variants may include polypeptide variants in which one or more moieties, such as the N-terminal leader sequence or the transmembrane domain, are deleted. Other polypeptide variants may include polypeptide variants in which a portion of the N- and/or C-terminus of the mature protein is deleted. The term "polypeptide variant" may be used interchangeably with, but is not limited to, terms such as modification, modified polypeptide, modified protein, mutant, mutein, and divergent, provided that the term is used in the sense of variation.

Кроме того, вариант полипептида также может включать делеции или вставки аминокислот, которые обладают минимальным эффектом на свойства и вторичную структуру полипептида. Например, сигнальная (или лидерная) последовательность, которая котрансляционно или посттрансляционно вовлечена в транслокацию белков, может быть конъюгирована с N-концом варианта полипептида. Кроме того, вариант полипептида может быть конъюгирован с другими последовательностями или линкерами для идентификации, очистки или синтеза.In addition, a polypeptide variant may also include deletions or insertions of amino acids that have minimal effect on the properties and secondary structure of the polypeptide. For example, a signal (or leader) sequence that is co- or post-translationally involved in protein translocation may be conjugated to the N-terminus of a polypeptide variant. In addition, a polypeptide variant may be conjugated to other sequences or linkers for identification, purification, or synthesis.

Вариант полипептида по настоящему изобретению может обладать активностью изопропилмалатсинтазы. Кроме того, вариант полипептида по настоящему изобретению может обладать усиленной активностью изопропилмалатсинтазы по сравнению с полипептидом дикого типа, обладающим активностью изопропилмалатсинтазы.A variant of a polypeptide of the present invention may have isopropyl malate synthase activity. In addition, a variant of a polypeptide of the present invention may have enhanced isopropyl malate synthase activity compared to a wild-type polypeptide having isopropyl malate synthase activity.

Вариант полипептида по настоящему изобретению может включать одну или более замен, выбранных из группы, состоящей из 1) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 138, другим аминокислотным остатком, 2) замену аминокислотного остатка, соответствующего положению 162, другим аминокислотным остатком, 3) замену аминокислотного остатка, соответствующего положению 211, другим аминокислотным остатком, 4) замену аминокислотного остатка, соответствующего положению 245, другим аминокислотным остатком, и 5) замену аминокислотного остатка, соответствующего положению 588, другим аминокислотным остатком в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, в частности одну или более замен, выбранных из группы, состоящей из 1) замены лейцина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 138, другим аминокислотным остатком, отличным от лейцина, 2) замены гистидина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 162, другим аминокислотным остатком, отличным от гистидина, 3) замену серина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 211, другим аминокислотным остатком, отличным от серина, 4) замену аспарагина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 245, другим аминокислотным остатком, отличным от аспарагина, и 5) замену изолейцина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 588, другим аминокислотным остатком, отличным от изолейцина, в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и более конкретно, одну или более замен, выбранных из группы, состоящей из 1) замены лейцина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 138, на глицин, 2) замены гистидина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 162, на глутамат, 3) замену серина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 211, на лейцин, 4) замену аспарагина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 245, на серии, и 5) замену изолейцина, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 588, на пролин в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, и еще более конкретно, одну или более чем одну, две или более чем две, три или более чем три, четыре или более чем четыре и пять замен. Две или более замены могут представлять собой комбинацию (1) и (5); комбинацию (2) и (5); комбинацию (3) и (5); или комбинацию (4) и (5), но не ограничиваются ими. Четыре или более замены могут представлять собой комбинацию (1), (2), (3) и (4), но не ограничиваются ими. Пять или более замен могут представлять собой комбинацию (1), (2), (3), (4) и (5).A polypeptide variant of the present invention may comprise one or more substitutions selected from the group consisting of 1) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 138 with a different amino acid residue, 2) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 162 with a different amino acid residue, 3) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 211 with a different amino acid residue, 4) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 245 with a different amino acid residue, and 5) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 588 with a different amino acid residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, in particular one or more substitutions selected from the group consisting of 1) a substitution of leucine, which is the amino acid residue corresponding to position 138, with a different amino acid residue other than leucine, 2) a substitution of histidine, which is the amino acid residue corresponding to position 162, with different amino acid residues a residue other than histidine, 3) a substitution of serine, which is the amino acid residue corresponding to position 211, with another amino acid residue other than serine, 4) a substitution of asparagine, which is the amino acid residue corresponding to position 245, with another amino acid residue other than asparagine, and 5) a substitution of isoleucine, which is the amino acid residue corresponding to position 588, with another amino acid residue other than isoleucine, in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and more particularly, one or more substitutions selected from the group consisting of 1) a substitution of leucine, which is the amino acid residue corresponding to position 138, with glycine, 2) a substitution of histidine, which is the amino acid residue corresponding to position 162, with glutamate, 3) a substitution of serine, which is the amino acid residue corresponding to position 211, with leucine, 4) a substitution asparagine, which is the amino acid residue corresponding to position 245, in serine, and 5) a substitution of isoleucine, which is the amino acid residue corresponding to position 588, with proline in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and even more particularly, one or more than one, two or more than two, three or more than three, four or more than four, and five substitutions. The two or more substitutions may be, but are not limited to, a combination of (1) and (5); a combination of (2) and (5); a combination of (3) and (5); or a combination of (4) and (5). Four or more substitutions may be, but are not limited to, a combination of (1), (2), (3), and (4). Five or more substitutions may be, but are not limited to, a combination of (1), (2), (3), (4), and (5).

Вариант полипептида по настоящему изобретению может иметь/включать аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, или может состоять из/может по существу состоять из аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14. Вариант полипептида по настоящему изобретению может включать полипептид, обладающий по меньшей мере 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99%, или более чем 99%, и менее чем 100% идентичностью или гомологией с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, где 1) аминокислотный остаток, соответствующий положению 138, представляет собой глицин, 2) аминокислотный остаток, соответствующий положению 162, представляет собой глутамат, 3) аминокислотный остаток, соответствующий положению 211, представляет собой лейцин, 4) аминокислотный остаток, соответствующий положению 245, представляет собой серии, или 5) аминокислотный остаток, соответствующий положению 588, представляет собой пролин, в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14. В частности, SEQ ID NO: 6 может представлять собой аминокислотную последовательность, в которой лейцин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 138 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, заменен на глицин, SEQ ID NO: 8 может представлять собой аминокислотную последовательность, в которой гистидин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 162, заменен на глутамат, SEQ ID NO: 10 может представлять собой аминокислотную последовательность, в которой серии, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 211, заменен на лейцин, SEQ ID NO: 12 может представлять собой аминокислотную последовательность, в которой изолейцин который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 588, заменен на пролин, и SEQ ID NO: 14 может представлять собой аминокислотную последовательность, в которой аспарагин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 245, заменен на серии.A variant polypeptide of the present invention may have/include the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14, or may consist of/may consist essentially of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14. A variant polypeptide of the present invention may comprise a polypeptide having at least 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%, or more than 99%, and less than 100% identity or homology to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14, wherein 1) the amino acid residue corresponding to position 138 is glycine, 2) the amino acid residue corresponding to position 162 is glutamate, 3) the amino acid residue corresponding to position 211 is leucine, 4) the amino acid residue corresponding to position 245 is serine, or 5) the amino acid residue corresponding to position 588 is proline, in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14. In particular, SEQ ID NO: 6 may be an amino acid sequence in which leucine, which is the amino acid residue corresponding to position 138 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, is replaced with glycine, SEQ ID NO: 8 may be an amino acid sequence in which histidine, which is the amino acid residue corresponding to position 162, is replaced with glutamate, SEQ ID NO: 10 may be an amino acid sequence in which serine, which is the amino acid residue corresponding to position 211, is replaced with leucine, SEQ ID NO: 12 may be an amino acid sequence in which isoleucine, which is the amino acid residue corresponding to position 588, is replaced with proline, and SEQ ID NO: 14 may be an amino acid sequence in which asparagine, which is the amino acid residue corresponding to position 245, is replaced with serine.

Кроме того, очевидно то, что вариант полипептида, имеющий аминокислотную последовательность, в которой некоторые последовательности удалены, модифицированы, заменены, консервативно заменены или добавлены, дополнительно к 1) положению 138, 2) положению 162, 3) положению 211, 4) положению 245 или 5) положению 588 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, также включен в объем настоящего изобретения при условии, что аминокислотная последовательность обладает такой идентичностью или гомологией и демонстрирует эффективность, соответствующую эффективности варианта полипептида по настоящему изобретению. В частности, замена может включать любой один или более из (1) варианта (R558H) замены гистидина на аргинин, который представляет собой аминокислоту, соответствующую положению 558 в белке LeuA, путем замены А на G, который представляет собой нуклеотид в положении 1673 гена leuA, кодирующего изопропилмалатсинтазу, (2) варианта (G561D) замены аспарагиновой кислоты на глицин, который представляет собой аминокислоту, соответствующую положению 561, путем замены AT на GC, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 1682 и 1683 гена leuA, или (3) варианта (Р247С) замены цистеина на пролин, который представляет собой аминокислоту в положении 247, путем замены TG на СС, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 739 и 740 гена leuA, и их описания, представленные выше.It is further evident that a polypeptide variant having an amino acid sequence in which certain sequences are deleted, modified, substituted, conservatively substituted or added, in addition to 1) position 138, 2) position 162, 3) position 211, 4) position 245 or 5) position 588 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14, is also included within the scope of the present invention, provided that the amino acid sequence has such identity or homology and exhibits an efficacy corresponding to the efficacy of the polypeptide variant of the present invention. In particular, the substitution may include any one or more of (1) a variant (R558H) substituting histidine for arginine, which is the amino acid corresponding to position 558 in the LeuA protein, by substituting A for G, which is the nucleotide at position 1673 of the leuA gene encoding isopropylmalate synthase, (2) a variant (G561D) substituting aspartic acid for glycine, which is the amino acid corresponding to position 561, by substituting AT for GC, which are the nucleotides at positions 1682 and 1683 of the leuA gene, or (3) a variant (P247C) substituting cysteine for proline, which is the amino acid at position 247, by substituting TG for CC, which are the nucleotides at positions 739 and 740 of the leuA gene, and the descriptions thereof provided above.

Более конкретно, вариант полипептида может включать полипептид, включающий варианты (SEQ ID NO: 38) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 1) варианту в положении 138; или варианты (SEQ ID NO: 40) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 2) варианту в положении 162; или варианты (SEQ ID NO: 42) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 3) варианту в положении 211; варианты (SEQ ID NO: 44) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 4) варианту в положении 245; варианты (SEQ ID NO: 46) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 5) варианту в положении 588; варианты (SEQ ID NO: 48) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 3) варианту в положении 211 и 5) варианту в положении 588; варианты (SEQ ID NO: 50) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 1) варианту в положении 138, 2) варианту в положении 162, 3) варианту в положении 211 и 4) варианту в положении 245; или варианты (SEQ ID NO: 52) в положениях 247, 558 и 561 дополнительно к 1) варианту в положении 138, 2) варианту в положении 162, 3) варианту в положении 211, 4) варианту в положении 245 и 5) варианту в положении 588, но не ограничен этим.More particularly, a polypeptide variant may comprise a polypeptide comprising variants (SEQ ID NO: 38) at positions 247, 558 and 561 in addition to 1) a variant at position 138; or variants (SEQ ID NO: 40) at positions 247, 558 and 561 in addition to 2) a variant at position 162; or variants (SEQ ID NO: 42) at positions 247, 558 and 561 in addition to 3) a variant at position 211; variants (SEQ ID NO: 44) at positions 247, 558 and 561 in addition to 4) a variant at position 245; variants (SEQ ID NO: 46) at positions 247, 558 and 561 in addition to 5) a variant at position 588; variants (SEQ ID NO: 48) at positions 247, 558 and 561 in addition to 3) the variant at position 211 and 5) the variant at position 588; variants (SEQ ID NO: 50) at positions 247, 558 and 561 in addition to 1) the variant at position 138, 2) the variant at position 162, 3) the variant at position 211 and 4) the variant at position 245; or variants (SEQ ID NO: 52) at positions 247, 558 and 561 in addition to 1) the variant at position 138, 2) the variant at position 162, 3) the variant at position 211, 4) the variant at position 245 and 5) the variant at position 588, but is not limited thereto.

Используемый здесь термин "соответствующий" относится к аминокислотным остаткам в положениях, перечисленных в полипептиде, или к аминокислотным остаткам, которые аналогичны, идентичны или гомологичны перечисленным в полипептиде. Идентификация аминокислоты в соответствующем положении может представлять собой определение конкретной аминокислоты в последовательности, которая относится к конкретной последовательности. Используемый здесь термин "соответствующая область" в общем случае относится к аналогичному или соответствующему положению в родственном белке или референсном белке.As used herein, the term "corresponding" refers to amino acid residues at positions listed in a polypeptide, or to amino acid residues that are similar, identical, or homologous to those listed in a polypeptide. Identification of an amino acid at a corresponding position may be the determination of a particular amino acid in a sequence that relates to a particular sequence. As used herein, the term "corresponding region" generally refers to an analogous or corresponding position in a related protein or reference protein.

Например, произвольная аминокислотная последовательность выравнивают с SEQ ID NO: 1 и на основании этого каждый аминокислотный остаток аминокислотной последовательности может быть пронумерован со ссылкой на аминокислотный остаток, соответствующий аминокислотному остатку в SEQ ID NO: 1. Например, алгоритм выравнивания последовательности, описанный в описании настоящего изобретения, может определять положению аминокислоты или положение, в котором осуществляется модификация, такая как замена, вставка или делеция, путем сравнения с интересующей последовательностью (также называемой "референсная последовательность").For example, an arbitrary amino acid sequence is aligned with SEQ ID NO: 1 and based on this, each amino acid residue of the amino acid sequence can be numbered with reference to the amino acid residue corresponding to the amino acid residue in SEQ ID NO: 1. For example, the sequence alignment algorithm described in the description of the present invention can determine the position of an amino acid or the position at which a modification, such as a substitution, insertion or deletion, is made by comparison with a sequence of interest (also called a "reference sequence").

Для таких выравниваний может быть использован, например, алгоритм Нидлмана-Вунша (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-453), программа Needleman в пакете EMBOSS (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000), Trends Genet. 16: 276-277) и подобные, без ограничения ими, и подходящим образом может быть использована программа выравнивания последовательностей, алгоритм попарного сравнения последовательностей и т.п., известные в данной области техники.For such alignments, for example, the Needleman-Wunsch algorithm (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-453), the Needleman program in the EMBOSS package (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000), Trends Genet. 16: 276-277) and the like, without limitation, can be used, and a sequence alignment program, a pairwise sequence comparison algorithm, etc. known in the art can be suitably used.

Используемый здесь термин "гомология" или "идентичность" означает степень сходства между двумя данными аминокислотными последовательностями или нуклеотидными последовательностями, и она может быть выражена в процентах. Часто термины "гомология" и "идентичность" могут быть использованы взаимозаменяемо.As used herein, the term "homology" or "identity" means the degree of similarity between two given amino acid sequences or nucleotide sequences, and may be expressed as a percentage. Often, the terms "homology" and "identity" may be used interchangeably.

Гомологию или идентичность последовательности консервативного полинуклеотида или полипептида определяют посредством стандартных алгоритмов выравнивания, и при этом можно использовать штраф за пропуск в последовательности, установленный в используемой программе. По существу, гомологичные или идентичные последовательности, как правило, способны гибридизоваться с полной последовательностью или частью последовательности в умеренно строгих или очень строгих условиях. Понятно то, что гибридизация также включает гибридизацию полинуклеотида с полинуклеотидом, содержащим общий кодон или кодон с учетом вырожденности ко до нов.Homology or sequence identity of a conserved polynucleotide or polypeptide is determined by standard alignment algorithms, and may use a penalty for a gap in the sequence specified in the program used. As such, homologous or identical sequences are typically capable of hybridizing to the entire sequence or part of the sequence under moderately stringent or very stringent conditions. It is understood that hybridization also includes hybridization of a polynucleotide to a polynucleotide containing a common codon or a codon with degeneracy of codons.

Имеют ли любые две полинуклеотидные или полипептидные последовательности гомологию, сходство или идентичность можно определить с использованием известных компьютерных алгоритмов, таких как программа "FASTA", например, с использованием параметров по умолчанию, таких как в Pearson et al., (1988) [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85]: 2444. Альтернативно, гомология, сходство или идентичность можно определить с использованием алгоритма Нидлмана-Вунша (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48:443-453), который осуществляют с использованием программы Needleman пакета EMBOSS (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000, Trends Genet. 16:276-277) (версия 5.0.0 или более поздняя) (включающий программный пакет GCG (Devereux, J., et al, Nucleic Acids Research 12: 387 (1984)), BLASTP, BLASTN, FASTA (Atschul, [S.] [F.,] [ET AL, J MOLEC BIOL 215]: 403 (1990); Guide to Huge Computers, Martin J. Bishop, [ED.,] Academic Press, San Diego, 1994, и [CARILLO ET AL/.](1988) SIAM J Applied Math 48: 1073). Например, для определения гомологии, сходства или идентичности могут быть использованы BLAST от Национального Центра Биотехнологической Информации или ClustalW.Whether any two polynucleotide or polypeptide sequences have homology, similarity or identity can be determined using known computer algorithms such as the FASTA program, for example, using default parameters such as in Pearson et al., (1988) [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85]: 2444. Alternatively, homology, similarity, or identity can be determined using the Needleman-Wunsch algorithm (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48:443-453), which is performed using the Needleman program of the EMBOSS package (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000, Trends Genet. 16:276-277) (version 5.0.0 or later) (which includes the GCG software package (Devereux, J., et al, Nucleic Acids Research 12: 387 (1984)), BLASTP, BLASTN, FASTA (Atschul, [S.] [F.,] [ET AL, J MOLEC BIOL 215]: 403 (1990); Guide to Huge Computers, Martin J. Bishop, [ED.,] Academic Press, San Diego, 1994, and [CARILLO ET AL/.](1988) SIAM J Applied Math 48: 1073). For example, BLAST from the National Center for Biotechnology Information or ClustalW can be used to determine homology, similarity, or identity.

Гомологию, сходство или идентичность полинуклеотидов или полипептидов можно определить путем сравнения информации о последовательностях с использованием, например, компьютерной программы GAP, такой как Needleman et al. (1970), J Mol Biol. 48:443, как раскрыто, например, в Smith and Waterman, Adv. Appl. Math (1981) 2:482. В общем, программа GAP может быть определена как величина, получаемая путем деления количества выровненных одинаковых символов (а именно нуклеотидов или аминокислот) на общее количество символов в более короткой из двух последовательностей. Параметры по умолчанию для программы GAP могут включать: (1) матрицу двоичного сравнения (содержащую значения 1 в случае идентичности и 0 в случае не идентичности) и взвешенную матрицу сравнения в соответствии с Gribskov et al (1986) Nucl. Acids Res. 14: 6745 (или матрицу замен EDNAFULL (версия EMBOSS в NCBI NUC4.4)), как раскрыто в Schwartz and Dayhoff, eds., Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, pp.353 358 (1979); (2) штраф 3,0 за каждый гэп и дополнительный штраф 0,10 за каждый символ в каждом гэпе (или штраф за открытие гэпа 10 и штраф за продление гэпа 0,5) и (3) отсутствие штрафа за концевые гэпы.Homology, similarity, or identity of polynucleotides or polypeptides can be determined by comparing sequence information using, for example, the GAP computer program such as Needleman et al. (1970) J Mol Biol. 48:443, as disclosed in, for example, Smith and Waterman, Adv. Appl. Math (1981) 2:482. In general, the GAP program can be defined as the value obtained by dividing the number of aligned identical characters (namely, nucleotides or amino acids) by the total number of characters in the shorter of the two sequences. Default parameters for the GAP program may include: (1) a binary comparison matrix (containing the values 1 in case of identity and 0 in case of non-identity) and a weighted comparison matrix according to Gribskov et al (1986) Nucl. Acids Res. 14:6745 (or the EDNAFULL substitution matrix (EMBOSS version in NCBI NUC4.4)), as disclosed in Schwartz and Dayhoff, eds., Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, pp.353-358 (1979); (2) a penalty of 3.0 for each gap and an additional penalty of 0.10 for each character in each gap (or a gap-opening penalty of 10 and a gap-extension penalty of 0.5), and (3) no penalty for terminal gaps.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен полинуклеотид, кодирующий вариант полипептида по настоящему изобретению.In another aspect of the present invention, there is provided a polynucleotide encoding a variant of the polypeptide of the present invention.

Используемый здесь термин "полинуклеотид" представляет собой цепь ДНК или РНК, имеющую определенную длину или более в виде полимера из нуклеотидов, в котором нуклеотидные мономеры связаны в длинную цепь при помощи ковалентных связей, и, более конкретно, он означает полинуклеотидный фрагмент, кодирующий вариант белка.The term "polynucleotide" as used herein is a DNA or RNA chain of a certain length or more in the form of a polymer of nucleotides in which the nucleotide monomers are linked into a long chain by covalent bonds, and more specifically, it means a polynucleotide fragment encoding a protein variant.

Полинуклеотид, кодирующий вариант полипептида по настоящему изобретению, может включать нуклеотидную последовательность, кодирующую аминокислотную последовательность, описанную в SEQ ID NO: 6 или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, или SEQ ID NO: 38, или SEQ ID NO: 40, или SEQ ID NO: 42, или SEQ ID NO: 44, или SEQ ID NO: 46, или SEQ ID NO: 48, или SEQ ID NO: 50, или SEQ ID NO: 52, но не ограничивается этим. В частности, полинуклеотид по настоящему изобретению может иметь или включать нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 7, или SEQ ID NO: 9, или SEQ ID NO: 11, или SEQ ID NO: 13, или SEQ ID NO: 15, или SEQ ID NO: 39, или SEQ ID NO: 41, или SEQ ID NO: 43, или SEQ ID NO: 45, или SEQ ID NO: 47, или SEQ ID NO: 49, или SEQ ID NO: 51, или SEQ ID NO: 53.A polynucleotide encoding a variant of a polypeptide of the present invention may include a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 38 or SEQ ID NO: 40 or SEQ ID NO: 42 or SEQ ID NO: 44 or SEQ ID NO: 46 or SEQ ID NO: 48 or SEQ ID NO: 50 or SEQ ID NO: 52, but is not limited thereto. In particular, a polynucleotide of the present invention may have or include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, or SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 11, or SEQ ID NO: 13, or SEQ ID NO: 15, or SEQ ID NO: 39, or SEQ ID NO: 41, or SEQ ID NO: 43, or SEQ ID NO: 45, or SEQ ID NO: 47, or SEQ ID NO: 49, or SEQ ID NO: 51, or SEQ ID NO: 53.

В полинуклеотиде различные модификации могут быть осуществлены в кодирующей области до тех пор, пока аминокислотная последовательность полипептида не меняется, с учетом вырожденности кодонов или кодонов, предпочтительных в организмах, в которых предполагается экспрессия полипептида. В частности, полинуклеотид может состоять из нуклеотидной последовательности, имеющей гомологию или идентичность 80% или более, 90% или более, 95% или более, 96% или более, 97% или более, 98% или более, и менее чем 100% с SEQ ID NO: 7, или SEQ ID NO: 9, или SEQ ID NO: 11, или SEQ ID NO: 13, или SEQ ID NO: 15, или SEQ ID NO: 39, или SEQ ID NO: 41, или SEQ ID NO: 43, или SEQ ID NO: 45, или SEQ ID NO: 47, или SEQ ID NO: 49, или SEQ ID NO: 51, или SEQ ID NO: 53, но не ограничивается этим.In a polynucleotide, various modifications may be made in the coding region as long as the amino acid sequence of the polypeptide does not change, taking into account the degeneracy of the codons or codons preferred in the organisms in which the polypeptide is intended to be expressed. In particular, the polynucleotide may consist of a nucleotide sequence having a homology or identity of 80% or more, 90% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, and less than 100% with SEQ ID NO: 7, or SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 11, or SEQ ID NO: 13, or SEQ ID NO: 15, or SEQ ID NO: 39, or SEQ ID NO: 41, or SEQ ID NO: 43, or SEQ ID NO: 45, or SEQ ID NO: 47, or SEQ ID NO: 49, or SEQ ID NO: 51, or SEQ ID NO: 53, but is not limited thereto.

Кроме того, полинуклеотид по настоящему изобретению может включать зонд, который может быть получен из известной генной последовательности, например последовательности без ограничения, пока она представляет собой последовательность, которая может гибридизоваться с комплементарной последовательностью до полноразмерной или части полинуклеотидной последовательности по настоящему изобретению в строгих условиях. "Строгие условия" означают условия, которые обеспечивают специфическую гибридизацию полинуклеотидов. Эти условия в частности описаны в документах (смотри J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory press, Cold Spring Harbor, New York, 1989; F.M. Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc., New York, 9.50-9.51, 11.7-11.8). Примеры включают условия, в которых полинуклеотиды, обладающие более высокой гомологией или идентичностью, а именно полинуклеотиды, обладающие 70% или более, 75% или более, 80% или более, 85% или более, 90% или более, 95% или более, 96% или более, 97% или более, 98% или более, или 99% или более гомологией или идентичностью гибридизуются друг с другом, тогда как полинуклеотиды, обладающие меньшей гомологией или идентичностью, не гибридизуются друг с другом, или условия отмывки для обычной гибридизации по Саузерну, когда отмывку осуществляют однократно, в частности два или три раза при концентрации соли и температуре, эквивалентных 60°С, 1 × SSC (раствор цитрата и хлорида натрия), 0,1% SDS (додецилсульфат натрия), в частности 60°С, 0,1× SSC, 0,1% SDS, более конкретно 68°С, 0,1 × SSC, 0,1% SDS.In addition, the polynucleotide of the present invention may include a probe that can be derived from a known gene sequence, such as a sequence without limitation, as long as it is a sequence that can hybridize with a complementary sequence to all or part of the polynucleotide sequence of the present invention under stringent conditions. "Stringent conditions" mean conditions that ensure specific hybridization of polynucleotides. These conditions are specifically described in the documents (see J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory press, Cold Spring Harbor, New York, 1989; F. M. Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc., New York, 9.50-9.51, 11.7-11.8). Examples include conditions in which polynucleotides having higher homology or identity, namely polynucleotides having 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more homology or identity, hybridize to each other while polynucleotides having less homology or identity do not hybridize to each other, or washing conditions for conventional Southern hybridization wherein washing is performed once, in particular two or three times, at a salt concentration and temperature equivalent to 60°C, 1×SSC (sodium citrate chloride solution), 0.1% SDS (sodium dodecyl sulfate), in particular 60°C, 0.1×SSC, 0.1% SDS, more specifically 68°C, 0.1 × SSC, 0.1% SDS.

Для гибридизации требуется, чтобы две нуклеиновые кислоты имели комплементарные последовательности, хотя ошибки спаривания оснований допустимы в зависимости от строгости гибридизации. Термин "комплементарный" используют для описания взаимодействия между нуклеотидными основаниями, способными гибридизоваться друг с другом. Например, в случае ДНК аденин комплементарен тимину и цитозин комплементарен гуанину. Таким образом, полинуклеотид по настоящему изобретению также может включать по существу похожие последовательности нуклеиновых кислот, а также выделенные фрагменты нуклеиновых кислот, комплементарные полноразмерной последовательности.Hybridization requires that the two nucleic acids have complementary sequences, although base pairing errors are tolerated depending on the stringency of hybridization. The term "complementary" is used to describe the interaction between nucleotide bases that are capable of hybridizing to each other. For example, in the case of DNA, adenine is complementary to thymine and cytosine is complementary to guanine. Thus, a polynucleotide of the present invention may also include substantially similar nucleic acid sequences, as well as isolated nucleic acid fragments that are complementary to the full-length sequence.

В частности, полинуклеотид, обладающий гомологией или идентичностью с полинуклеотидом по настоящему изобретению, может быть обнаружен с использованием условий гибридизации, включающих стадию гибридизации при величине Tm 55°С в вышеописанных условиях. Величина Tm может составлять 60°С, 63°С или 65°С, но не ограничивается ими, и может быть подходящим образом скорректирована специалистом в данной области техники в зависимости от задачи.In particular, a polynucleotide having homology or identity with the polynucleotide of the present invention can be detected using hybridization conditions comprising a hybridization step at a Tm value of 55°C under the above-described conditions. The Tm value may be 60°C, 63°C, or 65°C, but is not limited thereto, and can be appropriately adjusted by a person skilled in the art depending on the task.

Подходящая строгость условий для гибридизации полинуклеотид о в зависит от длины и степени комплементарности полинуклеотидов, и эти переменные хорошо известны в области техники (например, J. Sambrook et al., выше).The appropriate stringency of conditions for polynucleotide hybridization depends on the length and degree of complementarity of the polynucleotides, and these variables are well known in the art (e.g., J. Sambrook et al., supra).

Например, полинуклеотид по настоящему изобретению может включать любую последовательность без ограничения до тех пор, пока она кодирует аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 6, или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, или SEQ ID NO: 38, или SEQ ID NO: 40, или SEQ ID NO: 42, или SEQ ID NO: 44, или SEQ ID NO: 46, или SEQ ID NO: 48, или SEQ ID NO: 50, или SEQ ID NO: 52.For example, a polynucleotide of the present invention may include any sequence without limitation as long as it encodes the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, or SEQ ID NO: 8, or SEQ ID NO: 10, or SEQ ID NO: 12, or SEQ ID NO: 14, or SEQ ID NO: 38, or SEQ ID NO: 40, or SEQ ID NO: 42, or SEQ ID NO: 44, or SEQ ID NO: 46, or SEQ ID NO: 48, or SEQ ID NO: 50, or SEQ ID NO: 52.

В полинуклеотиде по настоящему изобретению вариант полипептида является таким, как описано в других аспектах.In a polynucleotide of the present invention, the polypeptide variant is as described in other aspects.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен вектор, содержащий полинуклеотид по настоящему изобретению.In another aspect of the present invention, there is provided a vector comprising a polynucleotide of the present invention.

Вектор по настоящему изобретению относится к ДНК-конструкции, включающей полинуклеотидную последовательность, кодирующую интересующий полипептид, функционально связанную с подходящей областью, регулирующей экспрессию (последовательностью, регулирующей экспрессию), таким образом, что интересующий полипептид может экспрессироваться в подходящем хозяине. Область, регулирующая экспрессию, может включать промотор, способный инициировать транскрипцию, любую операторную последовательность для регулирования транскрипции, последовательность, кодирующую подходящий сайт связывания мРНК с рибосомой, и последовательность, регулирующую прекращение транскрипции и трансляции. Вектор может быть трансформирован в подходящую клетку-хозяин и затем реплицироваться или функционировать независимо от генома хозяина или может быть встроен в ее геном.The vector of the present invention refers to a DNA construct comprising a polynucleotide sequence encoding a polypeptide of interest, operably linked to a suitable expression control region (expression control sequence), such that the polypeptide of interest can be expressed in a suitable host. The expression control region can comprise a promoter capable of initiating transcription, any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable mRNA binding site for the ribosome, and a sequence regulating the termination of transcription and translation. The vector can be transformed into a suitable host cell and then replicated or functioned independently of the host genome or can be integrated into its genome.

Вектор, используемый в настоящего изобретения, конкретно не ограничен, и может быть использован любой вектор, известный в данной области техники. Примеры обычно используемых векторов могут включать природные или рекомбинантные плазмиды, космиды, вирусы и бактериофаги. Например, в качестве фагового вектора или космидного вектора могут быть использованы pWE15, М13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A и Charon21A и т.п. В качестве плазмидного вектора может быть использована система pBR, система pUC, система pBluescript II, система pGEM, система pTZ, система pCL, система рЕТ и т.п. В частности, может быть использован вектор pDCM2 (WO 2021-187781 A1), pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, pCC1BAC и т.п.The vector used in the present invention is not particularly limited, and any vector known in the art can be used. Examples of commonly used vectors may include natural or recombinant plasmids, cosmids, viruses, and bacteriophages. For example, pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, and Charon21A, etc. can be used as the phage vector or the cosmid vector. As the plasmid vector, pBR system, pUC system, pBluescript II system, pGEM system, pTZ system, pCL system, pET system, etc. can be used. In particular, the vector pDCM2 (WO 2021-187781 A1), pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, pCC1BAC, etc. can be used.

Например, полинуклеотид, кодирующий интересующий полипептид, может быть встроен в хромосому с использованием вектора для внутриклеточного встраивания в хромосому. Встраивание полинуклеотида в хромосому может быть осуществлено при помощи любого способа, известного в данной области техники, например, при помощи гомологичной рекомбинации, без ограничения ею. Вектор может дополнительно включать селективный маркер для идентификации встраивания в хромосому. Селективный маркер предназначен для отбора клеток, трансформированных векторами, то есть для идентификации встраивания интересующей молекулы нуклеиновой кислоты, и могут быть использованы маркеры, придающие селектируемые фенотипы, такие как резистентность к лекарственным средствам, ауксотрофия, резистентность к цитотоксическим агентам или экспрессия поверхностных полипептидов. В среде, обработанной селективным агентом только клетки, экспрессирующие селективные маркеры, выживают или демонстрируют другие фенотипические черты, и таким образом трансформированные клетки могут быть отобраны.For example, a polynucleotide encoding a polypeptide of interest can be inserted into a chromosome using a vector for intracellular insertion into a chromosome. The polynucleotide can be inserted into a chromosome using any method known in the art, such as, but not limited to, homologous recombination. The vector can further comprise a selectable marker for identifying the insertion into the chromosome. The selectable marker is designed to select cells transformed by the vectors, i.e., to identify the insertion of the nucleic acid molecule of interest, and markers conferring selectable phenotypes such as drug resistance, auxotrophy, resistance to cytotoxic agents, or expression of surface polypeptides can be used. In a medium treated with a selective agent, only cells expressing the selectable markers survive or exhibit other phenotypic traits, and thus the transformed cells can be selected.

Использованный здесь термин "трансформация" означает то, что в клетку-хозяина или микроорганизм введен вектор, содержащий полинуклеотид, кодирующий целевой полипептид, так, что белок, кодируемый этим полинуклеотидом, может экспрессироваться в клетке-хозяине. Трансформированный полинуклеотид может быть локализован путем встраивания в хромосому клетки-хозяина или локализован вне хромосомы, при условии, что он может экспрессироваться в клетке-хозяине. Кроме того, полинуклеотид включает ДНК и РНК, кодирующие интересующий белок. Полинуклеотид может быть введен в любой форме при условии, что он может быть введен в клетку-хозяина и затем экспрессироваться. Например, полинуклеотид может быть введен в клетку-хозяина в форме экспрессирующейся кассеты, которая представляет собой генетическую конструкцию, включающую все элементы, необходимые для ее самоэкспрессии. Как правило, экспрессирующаяся кассета может включать промотор, функционально связанный с полинуклеотидом, сигнал терминации транскрипции, сайт связывания с рибосомой и сигнал терминации трансляции. Экспрессирующаяся кассета может находиться в форме экспрессионного вектора, способного к саморепликации. Кроме того, полинуклеотид может быть введен в клетку-хозяина в своей собственной форме и функционально связан с последовательностью, необходимой для экспрессии в клетке-хозяине, без ограничения этим.As used herein, the term "transformation" means that a vector containing a polynucleotide encoding a target polypeptide is introduced into a host cell or microorganism such that the protein encoded by the polynucleotide can be expressed in the host cell. The transformed polynucleotide can be localized by insertion into a chromosome of the host cell or localized extrachromosomally, as long as it can be expressed in the host cell. In addition, the polynucleotide includes DNA and RNA encoding the protein of interest. The polynucleotide can be introduced in any form, as long as it can be introduced into the host cell and then expressed. For example, the polynucleotide can be introduced into the host cell in the form of an expression cassette, which is a genetic construct that includes all the elements necessary for its self-expression. Typically, the expression cassette can include a promoter operably linked to the polynucleotide, a transcription termination signal, a ribosome binding site, and a translation termination signal. The expression cassette may be in the form of an expression vector capable of self-replication. In addition, the polynucleotide may be introduced into the host cell in its own form and operably linked to a sequence required for expression in the host cell, without being limited thereto.

Кроме того, использованный здесь термин "функционально связанный" означает, что полинуклеотидная последовательность функционально связана с промоторной последовательностью, которая инициирует и опосредует транскрипцию полинуклеотида, кодирующего интересующий вариант белка по настоящему изобретению.Additionally, the term "operably linked" as used herein means that the polynucleotide sequence is operably linked to a promoter sequence that initiates and mediates transcription of the polynucleotide encoding the protein variant of interest of the present invention.

В векторе по настоящему изобретению полинуклеотид является таким, как описано в других аспектах.In the vector of the present invention, the polynucleotide is as described in other aspects.

В еще одном аспекте описания настоящего изобретения предложен микроорганизм рода Corynebacterium, продуцирующий L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по настоящему изобретению; кодирующий его полинуклеотид; или включающий его вектор.In another aspect of the description of the present invention, a microorganism of the genus Corynebacterium producing L-leucine is provided, wherein the microorganism comprises a variant of the polypeptide of the present invention; a polynucleotide encoding it; or a vector comprising it.

Используемый здесь термин "микроорганизм" включает все из микроорганизмов дикого типа или естественных образом или искусственно генетически модифицированных микроорганизмов, и он может представлять собой микроорганизм, в котором специфический механизм ослаблен или усилен вследствие встраивания чужеродного гена, или усиления активности или инактивации эндогенного гена, и может представлять собой микроорганизм, содержащий генетическую модификацию для получения интересующего полипептида, белка или продукта.The term "microorganism" as used herein includes all of the wild-type microorganisms or naturally occurring or artificially genetically modified microorganisms, and may be a microorganism in which a specific mechanism is weakened or strengthened due to the insertion of a foreign gene, or the enhancement or inactivation of an endogenous gene, and may be a microorganism containing a genetic modification to produce a polypeptide, protein or product of interest.

Микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, включающий любой один или более вариантов по настоящему изобретению, полинуклеотид по настоящему изобретению и вектор, включающий полинуклеотид по настоящему изобретению; микроорганизм, модифицированный таким образом, чтобы экспрессировать вариант по настоящему изобретению или полинуклеотид по настоящему изобретению; микроорганизм (например рекомбинантный штамм), экспрессирующий вариант по настоящему изобретению или полинуклеотид по настоящему изобретению; или микроорганизм (например рекомбинантный штамм), обладающий активностью варианта по настоящему изобретению, но не ограничивается этим.The microorganism of the present invention may be a microorganism comprising any one or more variants of the present invention, a polynucleotide of the present invention and a vector comprising a polynucleotide of the present invention; a microorganism modified to express a variant of the present invention or a polynucleotide of the present invention; a microorganism (e.g., a recombinant strain) expressing a variant of the present invention or a polynucleotide of the present invention; or a microorganism (e.g., a recombinant strain) having the activity of a variant of the present invention, but is not limited thereto.

Микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, в природе обладающий активностью изопропилмалатсинтазы или способностью продуцировать L-лейцин, или микроорганизм, полученный путем экспрессии варианта полипептида по настоящему изобретению в родительском штамме, не обладающим активностью изопропилмалатсинтазы или способностью продуцировать L-лейцин, или путем придания способности продуцировать L-лейцин родительскому штамму, но не ограничивается этим.The microorganism of the present invention may be a microorganism naturally possessing isopropylmalate synthase activity or the ability to produce L-leucine, or a microorganism obtained by expressing a variant of the polypeptide of the present invention in a parent strain lacking isopropylmalate synthase activity or the ability to produce L-leucine, or by imparting the ability to produce L-leucine to the parent strain, but is not limited thereto.

В частности, микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой клетку или микроорганизм, экспрессирующий вариант полипептида по настоящему изобретению посредством трансформации полинуклеотидом по настоящему изобретению или вектором, включающим ген, кодирующий вариант полипептида по настоящему изобретению, и, в отношении задач настоящего изобретения, микроорганизм по настоящему изобретению может включать все микроорганизмы, способные продуцировать L-лейцин, путем включения варианта полипептида по настоящему изобретению. Например, микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой рекомбинантный микроорганизм, обладающий усиленной способностью продуцировать L-лейцин, в котором вариант полипептида по настоящему изобретению экспрессируется путем введения полинуклеотида, кодирующего вариант полипептида по настоящему изобретению, в природный микроорганизм дикого типа или в микроорганизм, продуцирующий L-лейцин. Рекомбинантный микроорганизм, обладающий усиленной способностью продуцировать L-лейцин, может представлять собой микроорганизм, обладающий усиленной способностью продуцировать L-лейцин, по сравнению с природным микроорганизмом дикого типа или с немодифицированным микроорганизмом, но не ограничивается этим.In particular, the microorganism of the present invention may be a cell or a microorganism expressing a variant polypeptide of the present invention by transformation with a polynucleotide of the present invention or a vector comprising a gene encoding a variant polypeptide of the present invention, and, with respect to the objects of the present invention, the microorganism of the present invention may include all microorganisms capable of producing L-leucine by incorporating a variant polypeptide of the present invention. For example, the microorganism of the present invention may be a recombinant microorganism having an enhanced ability to produce L-leucine, in which the variant polypeptide of the present invention is expressed by introducing a polynucleotide encoding a variant polypeptide of the present invention into a natural wild-type microorganism or into a microorganism producing L-leucine. The recombinant microorganism having an enhanced ability to produce L-leucine may be a microorganism having an enhanced ability to produce L-leucine, as compared to a natural wild-type microorganism or an unmodified microorganism, but is not limited thereto.

Используемый здесь термин "немодифицированный микроорганизм" не исключает штаммы, включающие мутации, которые могут возникать естественным образом у микроорганизмов, и может представлять собой штамм дикого типа или сам природный штамм, или может представлять собой штамм до того, как характеристики меняются путем генетической вариации вследствие природных или искусственных факторов. Например, немодифицированный микроорганизм может представлять собой штамм, в который вариант белка, описанный в описании настоящего изобретения, не введен или еще не введен. Термин "немодифицированный микроорганизм" может быть использован взаимозаменяемо с "штаммом перед модификацией", "микроорганизмом перед модификацией", "неизмененным штаммом", "немодифицированным штаммом", "неизмененным микроорганизмом" или "референсным микроорганизмом".The term "unmodified microorganism" as used herein does not exclude strains comprising mutations that may occur naturally in microorganisms, and may be a wild-type strain or a natural strain itself, or may be a strain before characteristics are changed by genetic variation due to natural or artificial factors. For example, an unmodified microorganism may be a strain into which a variant protein described in the description of the present invention has not been introduced or has not yet been introduced. The term "unmodified microorganism" may be used interchangeably with "strain before modification", "microorganism before modification", "unmodified strain", "unmodified strain", "unmodified microorganism" or "reference microorganism".

В частности, микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium crudilactis, Corynebacterium deserti, Corynebacterium efficiens, Corynebacterium callunae, Corynebacterium stationis, Corynebacterium singulare, Corynebacterium halotolerans, Corynebacterium striatum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium pollutisoli, Corynebacterium imitans, Corynebacterium testudinoris или Corynebacterium flavescens.In particular, the microorganism of the present invention may be Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium crudilactis, Corynebacterium deserti, Corynebacterium efficiens, Corynebacterium callunae, Corynebacterium stationis, Corynebacterium singulare, Corynebacterium halotolerans, Corynebacterium striatum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium pollutisoli, Corynebacterium imitans , Corynebacterium testudinoris or Corynebacterium flavescens.

Микроорганизм по настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, включающий нуклеотидную последовательность, кодирующую изопропилмалатсинтазу, в которой один или более чем один аминокислотный остаток за исключением аминокислотного остатка 1) в положении 138, 2) в положении 162, 3) в положении 211, 4) в положении 245 или 5) в положении 588 в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, составляющей изопропилмалатсинтазу по настоящему изобретению, заменены на другую аминокислоту. В частности, замена может включать любой один или более чем один из (1) варианта (R558H) замены гистидина на аргинин, который представляет собой аминокислоту в положении 558 белка LeuA, путем замены А на G, который представляет собой нуклеотид в положении 1673 гена leuA, кодирующего изопропилмалатсинтазу, (2) варианта (G561D) замены аспарагиновой кислоты на глицин, который представляет собой аминокислоту в положении 561, путем замены AT на GC, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 1682 и 1683 гена leuA, или (3) варианта (Р247С) замены цистеина на пролин, который представляет собой аминокислоту в положении 247 путем замены TG на СС, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 739 и 740 гена leuA, и их описания являются такими, как описано выше.The microorganism of the present invention may be a microorganism comprising a nucleotide sequence encoding isopropyl malate synthase in which one or more amino acid residues except for the amino acid residue 1) at position 138, 2) at position 162, 3) at position 211, 4) at position 245 or 5) at position 588 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 constituting the isopropyl malate synthase of the present invention are replaced with another amino acid. In particular, the substitution may include any one or more of (1) a variant (R558H) substituting histidine for arginine, which is the amino acid at position 558 of the LeuA protein, by substituting A for G, which is the nucleotide at position 1673 of the leuA gene encoding isopropylmalate synthase, (2) a variant (G561D) substituting aspartic acid for glycine, which is the amino acid at position 561, by substituting AT for GC, which are the nucleotides at positions 1682 and 1683 of the leuA gene, or (3) a variant (P247C) substituting cysteine for proline, which is the amino acid at position 247, by substituting TG for CC, which are the nucleotides at positions 739 and 740 of the leuA gene, and their descriptions are as described above.

В частности, микроорганизм, продуцирующий L-лейцин по настоящему изобретению, может представлять собой микроорганизм, обладающий усиленной активностью изопропилмалатсинтазы, путем экспрессии изопропилмалатсинтазы, включающей такую вариацию.In particular, the microorganism producing L-leucine according to the present invention may be a microorganism having enhanced isopropylmalate synthase activity by expressing isopropylmalate synthase including such a variation.

Используемый здесь термин "усиление" полипептидной активности означает, что активность полипептида увеличивается по сравнению с собственной активностью. Усиление может быть использовано взаимозаменяемо с терминами, такими как повышающая регуляция, сверхэкспрессия, увеличение и т.п. Следовательно, увеличение может включать как демонстрацию активности, которой полипептид исходно не обладал, так и демонстрацию улучшенной активности по сравнению с собственной активностью или активностью до модификации. "Собственная активность" означает активность конкретного полипептида, исходно демонстрируемая родительским штаммом до изменения характеристик или немодифицированным микроорганизмом, когда характеристики изменяются путем генетической вариации вследствие природных или искусственных факторов. Этот термин может быть использован взаимозаменяемо с "активностью до модификации". Тот факт, что активность полипептида "усилена" или "увеличена" по сравнению с собственной активностью, означает то, что активность полипептида улучшена по сравнению с активностью конкретного полипептида, которой исходно обладал родительский штамм перед изменением характеристик или немодифицированный микроорганизм.As used herein, the term "enhancement" of a polypeptide activity means that the activity of the polypeptide is increased compared to its own activity. Enhancement may be used interchangeably with terms such as up-regulation, overexpression, increase, etc. Thus, an increase may include both the demonstration of an activity that the polypeptide originally did not possess and the demonstration of an improved activity compared to its own activity or the activity before modification. "Inherent activity" means the activity of a particular polypeptide originally displayed by the parent strain before the alteration of characteristics or by an unmodified microorganism when the characteristics are altered by genetic variation due to natural or artificial factors. This term may be used interchangeably with "activity before modification". The fact that the activity of a polypeptide is "enhanced" or "increased" compared to its own activity means that the activity of the polypeptide is improved compared to the activity of the particular polypeptide originally possessed by the parent strain before the alteration of characteristics or by an unmodified microorganism.

Усиление может быть достигнуто путем введения чужеродного полипептида или усиления собственной активности полипептида. Усиление активности полипептида может быть подтверждено по увеличению степени активности и уровня экспрессии соответствующего полипептида или количества продукта, продуцируемого из соответствующего полипептида.Enhancement may be achieved by introducing a foreign polypeptide or enhancing the polypeptide's own activity. Enhancement of the polypeptide's activity may be confirmed by increasing the degree of activity and the expression level of the corresponding polypeptide or the amount of product produced from the corresponding polypeptide.

Для усиления активности полипептида могут применяться различные способы, хорошо известные в области техники, и способ не ограничен, пока активность интересующего полипептида может быть усилена по сравнению с активностью микроорганизма перед модификацией. В частности, может быть использована генетическая инженерия и/или белковая инженерия, хорошо известные специалистам в данной области техники, которые представляют собой обычные для молекулярной биологии способы, но способ не ограничен ими (например, Sitnicka et al. Functional Analysis of Genes. Advances in Cell Biology. 2010, Vol. 2. 1-16, Sambrook et al. Molecular Cloning 2012 и т.п).To enhance the activity of a polypeptide, various methods well known in the art can be used, and the method is not limited as long as the activity of the polypeptide of interest can be enhanced compared to the activity of the microorganism before modification. In particular, genetic engineering and/or protein engineering well known to those skilled in the art, which are conventional methods for molecular biology, can be used, but the method is not limited thereto (for example, Sitnicka et al. Functional Analysis of Genes. Advances in Cell Biology. 2010, Vol. 2. 1-16, Sambrook et al. Molecular Cloning 2012, etc.).

В частности, усиление активности полипептида по настоящему изобретению может быть осуществлено путем:In particular, enhancing the activity of the polypeptide of the present invention can be accomplished by:

1) увеличения числа копий полинуклеотида, кодирующего полипептид, в клетках;1) an increase in the number of copies of the polynucleotide encoding the polypeptide in cells;

2) замены области, регулирующей экспрессию гена, в хромосоме, кодирующей полипептид, на последовательность, обладающую сильной активностью;2) replacement of the region regulating gene expression in the chromosome encoding the polypeptide with a sequence possessing strong activity;

3) модификации стартового кодона гена, кодирующего полипептид, или последовательности оснований области 5'-UTR;3) modifications of the start codon of the gene encoding the polypeptide, or the base sequence of the 5'-UTR region;

4) модификации аминокислотной последовательности полипептида для усиления активности полипептида;4) modifications of the amino acid sequence of the polypeptide to enhance the activity of the polypeptide;

5) модификации полинуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, для усиления активности полипептида;5) modifications of the polynucleotide sequence encoding the polypeptide to enhance the activity of the polypeptide;

6) введения чужеродного полинуклеотида, демонстрирующего активность полипептида;6) introduction of a foreign polynucleotide demonstrating polypeptide activity;

7) оптимизации кодонов полинуклеотида, кодирующего полипептид;7) optimization of codons of the polynucleotide encoding the polypeptide;

8) анализа третичной структуры полипептида для выбора экспонируемого сайта и для осуществления модификации или химической модификации экспонируемого сайта; или8) analyzing the tertiary structure of the polypeptide to select the exposed site and to perform modification or chemical modification of the exposed site; or

9) комбинации (1)-(8), но не конкретно ими не ограничено.9) combinations (1)-(8), but not specifically limited to them.

Более конкретно, (1) увеличение в клетке числа копий полинуклеотида, кодирующего полипептид, может быть осуществлено путем введения вектора, который реплицируется и функционирует независимо от клетки-хозяина и функционально связан с полинуклеотидом, кодирующим соответствующий полипептид в клетке-хозяине. Альтернативно, это увеличение может быть достигнуто путем введения одной копии, или двух или более чем двух копий полинуклеотида, кодирующего соответствующий полипептид, в хромосому клетки-хозяина. Введение в хромосому может быть осуществлено путем введения вектора, способного встраивать полинуклеотид в хромосому клетки-хозяина, в клетку-хозяина, но не ограничивается этим. Вектор является таким, как описано выше.More specifically, (1) an increase in the number of copies of a polynucleotide encoding a polypeptide in a cell can be accomplished by introducing a vector that replicates and functions independently of the host cell and is operably linked to a polynucleotide encoding the corresponding polypeptide in the host cell. Alternatively, this increase can be achieved by introducing one copy, or two or more than two copies of a polynucleotide encoding the corresponding polypeptide into a chromosome of the host cell. Introduction into the chromosome can be accomplished by introducing a vector capable of integrating the polynucleotide into the chromosome of the host cell into the host cell, but is not limited to this. The vector is as described above.

2) Замена области, контролирующей экспрессию гена (или последовательности, контролирующей экспрессию), в хромосоме, кодирующей полипептид, на последовательность, демонстрирующую сильную активность, может представлять собой, например, возникновение варианта в последовательности из-за делеции, вставки, неконсервативной или консервативной замены, или их комбинации, или замену на последовательность, демонстрирующую более сильную активность, так, что активность области, контролирующей экспрессию, дополнительно усиливается. Область, контролирующая экспрессию, не ограничена конкретно этим, но может включать промотор, операторную последовательность, последовательность, кодирующую сайт связывания с рибосомой, последовательность, контролирующую прекращение транскрипции и трансляции и т.п. Например, замена может представлять собой замену исходного промотора на сильный промотор, но не ограничивается этим.2) The replacement of a gene expression control region (or expression control sequence) in a chromosome encoding a polypeptide with a sequence exhibiting strong activity may be, for example, the occurrence of a variant in the sequence due to a deletion, an insertion, a non-conservative or conservative substitution, or a combination thereof, or a replacement with a sequence exhibiting stronger activity, so that the activity of the expression control region is further enhanced. The expression control region is not particularly limited to this, but may include a promoter, an operator sequence, a sequence encoding a ribosome binding site, a sequence controlling the termination of transcription and translation, and the like. For example, the replacement may be the replacement of an original promoter with a strong promoter, but is not limited to this.

Примеры известных сильных промоторов включают промоторы cj1-cj7 (патент США №7662943 В2), промотор lac, промотор trp, промотор trc, промотор tac, промотор PR фага лямбда, промотор PL, промотор tet, промотор gapA, промотор SPL7, промотор SPL13(sm3) (патент США №10584338 В2), промотор O2 (патент США №10273491 В2), промотор tkt, промотор уссА и т.п., но не ограничиваются ими.Examples of known strong promoters include, but are not limited to, the cj1-cj7 promoters (U.S. Patent No. 7,662,943 B2), the lac promoter, the trp promoter, the trc promoter, the tac promoter, the lambda phage PR promoter, the PL promoter, the tet promoter, the gapA promoter, the SPL7 promoter, the SPL13(sm3) promoter (U.S. Patent No. 1,0584,338 B2), the O2 promoter (U.S. Patent No. 1,0273,491 B2), the tkt promoter, the yccA promoter, etc.

3) Модификация стартового кодона гена, кодирующего полипептид, или последовательности оснований области 5'-UTR может представлять собой, например, замену на другой стартовый кодон, обладающий более высоким уровнем экспрессии полипептида по сравнению с эндогенным стартовым кодоном, но не ограничивается этим.3) Modification of the start codon of a gene encoding a polypeptide or the base sequence of the 5'-UTR region may be, for example, a replacement with another start codon that has a higher level of expression of the polypeptide compared to the endogenous start codon, but is not limited to this.

4) и 5) Модификация аминокислотной последовательности или полинуклеотидной последовательности может представлять собой возникновение вариации в последовательности вследствие делеции, вставки, неконсерватиной или консервативной замены аминокислотной последовательности полипептида или полинуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, или их комбинации, или замены на аминокислотную последовательность или полинуклеотидную последовательность, модифицированную таким образом, чтобы обладать более сильной активностью, или аминокислотную последовательность или полинуклеотидную последовательность, модифицированную таким образом, чтобы быть более активной, так, чтобы активность полипептида была усилена, но не ограничивается этим. Замена может быть, в частности, осуществлена путем встраивания полинуклеотида в хромосому путем гомологичной рекомбинации, но не ограничиваться этим. Используемый здесь вектор может дополнительно включать селектируемый маркер для подтверждения встраивания в хромосому. Селектируемый маркер является таким, как описано выше.4) and 5) The modification of the amino acid sequence or the polynucleotide sequence may be, but is not limited to, the occurrence of a variation in the sequence due to a deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution of the amino acid sequence of the polypeptide or the polynucleotide sequence encoding the polypeptide, or a combination thereof, or a substitution with an amino acid sequence or a polynucleotide sequence modified to have a stronger activity, or an amino acid sequence or a polynucleotide sequence modified to be more active, so that the activity of the polypeptide is enhanced. The substitution may be, in particular, carried out by integrating the polynucleotide into the chromosome by homologous recombination. The vector used herein may further comprise a selectable marker for confirming the integration into the chromosome. The selectable marker is as described above.

6) Введение чужеродного полинуклеотида, демонстрирующего активность полипептида, может представлять собой введение в клетку-хозяина чужеродного полинуклеотида, кодирующего полипептид, демонстрирующий активность, идентичную/аналогичную активности полипептида. Чужеродный полинуклеотид не ограничен по своему происхождению или последовательности до тех пор, пока он демонстрирует активность, идентичную/похожую на активность полипептида. Введение может быть осуществлено путем подходящего выбора способа трансформации, известного специалистам в данной области техники. Поскольку введенный полинуклеотид экспрессируется в клетке-хозяине, может быть получен полипептид, и его активность может быть увеличена.6) Introduction of a foreign polynucleotide exhibiting the activity of a polypeptide may be the introduction into a host cell of a foreign polynucleotide encoding a polypeptide exhibiting an activity identical/similar to the activity of the polypeptide. The foreign polynucleotide is not limited in its origin or sequence as long as it exhibits an activity identical/similar to the activity of the polypeptide. The introduction can be carried out by appropriately selecting a transformation method known to those skilled in the art. Since the introduced polynucleotide is expressed in the host cell, the polypeptide can be obtained and its activity can be increased.

7) Оптимизация кодонов полинуклеотида, кодирующего полипептид, может представлять собой оптимизацию кодонов эндогенного полинуклеотида таким образом, чтобы увеличить транскрипцию или трансляцию в клетке-хозяине, или оптимизацию кодонов чужеродного полинуклеотида таким образом, чтобы осуществлять оптимизированную транскрипцию и трансляцию в клетке-хозяине.7) Optimization of codons of a polynucleotide encoding a polypeptide may be optimization of codons of an endogenous polynucleotide in such a way as to increase transcription or translation in the host cell, or optimization of codons of a foreign polynucleotide in such a way as to achieve optimized transcription and translation in the host cell.

8) Анализ третичной структуры полипептида для выбора экспонируемого сайта и для осуществления модификации или химической модификации экспонируемого сайта может быть осуществлен, например, для определения кандидата белка-матрицы в соответствии со степенью сходства последовательности путем сравнения информации о последовательности анализируемого полипептида с базой данных, в которой хранится информация о последовательностях известных белков, для идентификации структуры на этой основе и для выбора и модификации или химической модификации экспонированного фрагмента, который предполагается модифицировать или химически модифицировать.8) Analysis of the tertiary structure of a polypeptide for selecting an exposed site and for performing modification or chemical modification of the exposed site can be performed, for example, to determine a candidate template protein according to the degree of sequence similarity by comparing the sequence information of the analyzed polypeptide with a database in which sequence information of known proteins is stored, to identify the structure on this basis and to select and modify or chemically modify the exposed fragment that is supposed to be modified or chemically modified.

Такое улучшение полипептидной активности может представлять собой увеличение активности или концентрации соответствующего полипептида на основе активности или концентрации полипептида, экспрессирующегося в штамме дикого типа или в микробном штамме перед модификацией, или увеличение количества продукта, продуцируемого из соответствующего полипептида, но не ограничивается этим.Such improvement in polypeptide activity may be, but is not limited to, an increase in the activity or concentration of the corresponding polypeptide based on the activity or concentration of the polypeptide expressed in the wild-type strain or in the microbial strain before modification, or an increase in the amount of product produced from the corresponding polypeptide.

В микроорганизме по настоящему изобретению частичная или полная модификация полинуклеотида (например модификация для кодирования вышеописанного варианта белка) может быть вызвана (а) гомологичной рекомбинацией с использованием вектора для встраивания в хромосому в микроорганизме или редактирования генома с использованием сконструированной нуклеазы (например CRTSPR-Cas9) и/или (б) обработкой светом, таким как ультрафиолетовые лучи и излучение, и/или химическими веществами, но не ограничивается этим. Способ модификации части или всего гена может включать способ с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Например, путем введения нуклеотидной последовательности или вектора, содержащего нуклеотидную последовательность, гомологичную интересующему гену, в микроорганизм для того, чтобы вызвать гомологичную рекомбинацию, часть или весь ген может быть удален. Введенная нуклеотидная последовательность или вектор может включать доминантный селективный маркер, но не ограничивается этим.In the microorganism of the present invention, a partial or complete modification of a polynucleotide (for example, a modification to encode the above-described protein variant) can be caused by (a) homologous recombination using a vector for insertion into a chromosome in the microorganism or genome editing using an engineered nuclease (for example, CRTSPR-Cas9) and/or (b) treatment with light such as ultraviolet rays and radiation and/or chemicals, but is not limited thereto. The method for modifying a part or the whole of a gene can include a method using recombinant DNA technology. For example, by introducing a nucleotide sequence or a vector containing a nucleotide sequence homologous to a gene of interest into a microorganism to cause homologous recombination, a part or the whole of a gene can be deleted. The introduced nucleotide sequence or vector may include a dominant selectable marker, but is not limited thereto.

Более конкретно, микроорганизм, продуцирующий L-лейцин, по настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, дополнительно включающий полипептид, включающий SEQ ID NO: 6 или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, или SEQ ID NO: 38, или SEQ ID NO: 40, или SEQ ID NO: 42, или SEQ ID NO: 44, или SEQ ID NO: 46, или SEQ ID NO: 48, или SEQ ID NO: 50, или SEQ ID NO: 52, полинуклеотид, кодирующий полипептид, включающий SEQ ID NO: 6 или SEQ ID NO: 8, или SEQ ID NO: 10, или SEQ ID NO: 12, или SEQ ID NO: 14, или SEQ ID NO: 38, или SEQ ID NO: 40, или SEQ ID NO: 42, или SEQ ID NO: 44, или SEQ ID NO: 46, или SEQ ID NO: 48, или SEQ ID NO: 50, или SEQ ID NO: 52, или полинуклеотид, включающий SEQ ID NO: 7 или SEQ ID NO: 9, или SEQ ID NO: 11, или SEQ ID NO: 13, или SEQ ID NO: 15, или SEQ ID NO: 39, или SEQ ID NO: 41, или SEQ ID NO: 43, или SEQ ID NO: 45, или SEQ ID NO: 47, или SEQ ID NO: 49, или SEQ ID NO: 51, или SEQ ID NO: 53.More specifically, the L-leucine-producing microorganism of the present invention may be a microorganism further comprising a polypeptide comprising SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 38 or SEQ ID NO: 40 or SEQ ID NO: 42 or SEQ ID NO: 44 or SEQ ID NO: 46 or SEQ ID NO: 48 or SEQ ID NO: 50 or SEQ ID NO: 52, a polynucleotide encoding a polypeptide comprising SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 14 or SEQ ID NO: 38 or SEQ ID NO: 40 or SEQ ID NO: 42, or SEQ ID NO: 44, or SEQ ID NO: 46, or SEQ ID NO: 48, or SEQ ID NO: 50, or SEQ ID NO: 52, or a polynucleotide comprising SEQ ID NO: 7 or SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 11, or SEQ ID NO: 13, or SEQ ID NO: 15, or SEQ ID NO: 39, or SEQ ID NO: 41, or SEQ ID NO: 43, or SEQ ID NO: 45, or SEQ ID NO: 47, or SEQ ID NO: 49, or SEQ ID NO: 51, or SEQ ID NO: 53.

В микроорганизме по настоящему изобретению вариант полипептида, полинуклеотид, вектор, L-лейцин и т.п.являются такими, как описано в других аспектах.In the microorganism of the present invention, the polypeptide variant, polynucleotide, vector, L-leucine, etc. are as described in other aspects.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения L-лейцина, включающий стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium, продуцирующего L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по настоящему изобретению; кодирующий его полинуклеотид; или включающий его вектор.In another aspect of the present invention, a method for producing L-leucine is provided, comprising the step of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium producing L-leucine, wherein the microorganism comprises a variant of the polypeptide of the present invention; a polynucleotide encoding it; or a vector comprising it.

Использованный здесь термин "культивирование" означает культивирование рода Corynebacterium по настоящему изобретению в надлежащим образом контролируемых условиях окружающей среды. Процесс культивирования по настоящему изобретению может быть осуществлен с использованием подходящей среды и условий культивирования, известных в данной области техники. Такой процесс культивирования может быть легко скорректирован и использован специалистами в данной области техники в соответствии с выбранным штаммом. В частности, культивирование может представлять собой периодическое культивирование, непрерывное культивирование и культивирование с подпиткой, но не ограничивается этим.The term "cultivation" as used herein means culturing the genus Corynebacterium of the present invention under suitably controlled environmental conditions. The culturing process of the present invention can be carried out using a suitable medium and culturing conditions known in the art. Such a culturing process can be easily adjusted and used by those skilled in the art according to the selected strain. Specifically, the culturing may be a batch culturing, a continuous culturing, and a fed-batch culturing, but is not limited to these.

Использованный здесь термин "среда" обозначает смешанное вещество, содержащее питательные вещества, необходимые для культивирования микроорганизма рода Corynebacterium по настоящему изобретению в качестве основного компонента, и среда обеспечивает питательные вещества и факторы роста, включая воду, которые необходимы для выживания и развития. В частности, в качестве среды и других условий культивирования, используемых для культивирования микроорганизма рода Corynebacterium по настоящему изобретению, может быть использована любая среда без конкретного ограничения до тех пор, пока она представляет собой среду, используемую для обычного культивирования микроорганизмов. Штамм Corynebacterium glutamicum по настоящему изобретению можно культивировать в обычной среде, содержащей надлежащие источники углерода, источники азота, источники фосфора, неорганические соединения, аминокислоты и/или витамины и т.п., в то же самое время контролируя температуру, рН и т.п.в аэробных условиях. В частности, культуральную среду для штамма рода Corynebacterium можно найти в документе ["Manual of Methods for General Bacteriology" by the American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981)].The term "medium" used herein means a mixed substance containing nutrients necessary for culturing the microorganism of the genus Corynebacterium of the present invention as a main component, and the medium provides nutrients and growth factors including water, which are necessary for survival and development. In particular, any medium without particular limitation can be used as the medium and other culture conditions used for culturing the microorganism of the genus Corynebacterium of the present invention as long as it is a medium used for conventional microorganism culturing. The Corynebacterium glutamicum strain of the present invention can be cultured in a conventional medium containing appropriate carbon sources, nitrogen sources, phosphorus sources, inorganic compounds, amino acids and/or vitamins, etc., while controlling temperature, pH, etc. under aerobic conditions. In particular, the culture medium for the strain of the genus Corynebacterium can be found in the document ["Manual of Methods for General Bacteriology" by the American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981)].

В настоящем изобретении источники углерода включают углеводы, такие как глюкоза, сахароза, лактоза, фруктоза, сахароза, мальтоза и т.п.; сахарные спирты, такие как маннит, сорбит и т.п.; органические кислоты, такие как пировиноградная кислота, молочная кислота, лимонная кислота и т.п.; аминокислоты, такие как глутаминовая кислота, метионин, лизин и т.п. Могут быть использованы природные органические питательные вещества, такие как гидролизат крахмала, меласса, черная меласса, рисовые отруби, маниок, выжимка сахарного тростника и жидкий кукурузный экстракт. В частности, могут быть использованы углеводы, такие как глюкоза и стерильная предварительно обработанная меласса (т.е. меласса, преобразованные в восстановленный сахар), и подходящие количества других источников углерода могут быть использованы различным образом без ограничения. Эти источники углерода могут быть использованы сами по себе или в комбинации двух или более чем двух из них, но не ограничиваются этим.In the present invention, carbon sources include carbohydrates such as glucose, sucrose, lactose, fructose, sucrose, maltose, etc.; sugar alcohols such as mannitol, sorbitol, etc.; organic acids such as pyruvic acid, lactic acid, citric acid, etc.; amino acids such as glutamic acid, methionine, lysine, etc. Natural organic nutrients such as starch hydrolysate, molasses, black molasses, rice bran, cassava, sugar cane bagasse, and corn steep liquor can be used. In particular, carbohydrates such as glucose and sterile pre-treated molasses (i.e., molasses converted into reduced sugar) can be used, and suitable amounts of other carbon sources can be variously used without limitation. These carbon sources may be used alone or in combination of two or more of them, but are not limited to this.

В качестве источников азота могут быть использованы неорганические источники азота, такие как аммиак, сульфат аммония, хлорид аммония, ацетат аммония, фосфат аммония, карбонат аммония, нитрат аммония и т.п.; и органические источники азота, такие как аминокислоты, такие как глутаминовая кислота, метионин, глютамин и т.п., пептон, NZ-амин, мясной экстракт, дрожжевой экстракт, солодовый экстракт, жидкий кукурузный экстракт, гидролизат казеина, рыба или продукты ее деградации, и обезжиренный соевый жмых или продукты его деградации. Эти источники азота могут быть использованы сами по себе или в комбинации по меньшей мере двух или более из них, но не ограничиваются этим.As the nitrogen source, inorganic nitrogen sources such as ammonia, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, ammonium nitrate, etc. can be used; and organic nitrogen sources such as amino acids such as glutamic acid, methionine, glutamine, etc., peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, malt extract, liquid corn steep liquor, casein hydrolysate, fish or its degradation products, and defatted soybean meal or its degradation products. These nitrogen sources can be used alone or in combination of at least two or more of them, but are not limited thereto.

Источники фосфора могут включать однозамещенный фосфат калия, двузамещенный фосфат калия или соответствующие натрий-содержащие соли. В качестве неорганических соединений могут быть использованы хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид железа, сульфат магния, сульфат железа, сульфат марганца, карбонат кальция и т.п. Дополнительно к этим соединениям могут быть включены аминокислоты, витамины и/или подходящие предшественники. Эти компоненты или предшественники могут быть добавлены к среде партиями или непрерывно, но не ограничены этим.Phosphorus sources may include monobasic potassium phosphate, dibasic potassium phosphate or the corresponding sodium-containing salts. Inorganic compounds that may be used include sodium chloride, calcium chloride, iron chloride, magnesium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate, calcium carbonate, etc. In addition to these compounds, amino acids, vitamins and/or suitable precursors may be included. These components or precursors may be added to the medium in batches or continuously, but are not limited to this.

Кроме того, во время культивирования штамма Corynebacterium glutamicum по настоящему изобретению рН среды может быть скорректирован путем добавления подходящим образом в среду соединений, таких как гидроксид аммония, гидроксид калия, аммиак, ортофосфорная кислота и серная кислота. Во время культивирования образование пены может быть подавлено путем использования пеногасителя, такого как полигликоле вый эфир жирной кислоты. Кислород или содержащий кислород газ могут быть введены в среду для поддержания аэробного состояния среды, или газ может не вводиться, или азот, водород или углекислый газ могут быть введены для поддержания анаэробных и микроаэробных состояний, без ограничения этим.In addition, during the cultivation of the Corynebacterium glutamicum strain of the present invention, the pH of the medium can be adjusted by appropriately adding compounds such as ammonium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, orthophosphoric acid and sulfuric acid to the medium. During the cultivation, the formation of foam can be suppressed by using an antifoam such as a fatty acid polyglycol ester. Oxygen or an oxygen-containing gas can be introduced into the medium to maintain an aerobic state of the medium, or the gas may not be introduced, or nitrogen, hydrogen or carbon dioxide can be introduced to maintain anaerobic and microaerobic states, without being limited thereto.

В культуре по настоящему изобретению температура культивирования может поддерживаться на уровне от 20°С до 45°С, в частности от 25°С до 40°С, и штамм можно культивировать в течение приблизительно от 10 до 160 часов, но не ограничивается этим.In the culture of the present invention, the culture temperature can be maintained at 20°C to 45°C, particularly 25°C to 40°C, and the strain can be cultured for about 10 to 160 hours, but is not limited thereto.

L-лейцин, продуцируемый путем культивирования по настоящему изобретению, может быть секретирован в среду или может сохраняться в клетках.L-leucine produced by the culturing according to the present invention may be secreted into the medium or may be retained in the cells.

Способ получения L-лейцина по настоящему изобретению дополнительно может включать стадию приготовления штамма Corynebacterium glutamicum по настоящему изобретению, или стадию приготовления среды для культивирования штамма.The method for producing L-leucine according to the present invention may further include a step of preparing the Corynebacterium glutamicum strain according to the present invention, or a step of preparing a medium for culturing the strain.

Способ получения L-лейцина по настоящему изобретению может дополнительно включать стадию выделения L-лейцина из среды в соответствии с культурой или из штамма Corynebacterium glutamicum по настоящему изобретению.The method for producing L-leucine according to the present invention may further include a step of isolating L-leucine from a medium according to the culture or from the Corynebacterium glutamicum strain according to the present invention.

Выделение может быть осуществлено для сбора интересующего L-лейцина при помощи подходящего способа, известного в данной области техники, в соответствии со способом культивирования микроорганизма по настоящему изобретению, например посредством периодического способа культивирования, непрерывного способа культивирования или культивирования с подпиткой. Например, могут быть использованы центрифугирование, фильтрование, обработка агентом, осаждающим кристаллизованный белок (высаливание), экстракция, ультразвуковое разрушение, ультрафильтрация, диализ, различные формы хроматографии, такие как хроматография на молекулярных ситах (гель-фильтрация), адсорбционная хроматография, ионообменная хроматография и аффинная хроматография, HPLC (высокоэффективная жидкостная хроматография) или их комбинация. Интересующий L-лейцин может быть выделен из среды или микроорганизма при помощи подходящего способа, известного в данной области техники.The isolation can be carried out to collect the L-leucine of interest by a suitable method known in the art according to the method for culturing the microorganism of the present invention, for example, by a batch culture method, a continuous culture method or a fed-batch culture. For example, centrifugation, filtration, treatment with an agent precipitating crystallized protein (salting out), extraction, ultrasonic disruption, ultrafiltration, dialysis, various forms of chromatography such as molecular sieve chromatography (gel filtration), adsorption chromatography, ion exchange chromatography and affinity chromatography, HPLC (high performance liquid chromatography) or a combination thereof can be used. The L-leucine of interest can be isolated from the medium or the microorganism by a suitable method known in the art.

Кроме того, способ получения L-лейцина по настоящему изобретению дополнительно может включать стадию очистки. Очистка может быть осуществлена с использованием подходящего способа, известного в данной области техники. В качестве примера, когда способ получения L-лейцина по настоящему изобретению включает и стадию выделения и стадию очистки, тогда стадия выделения и стадия очистки могут быть осуществлены непрерывно или с перерывами независимо от последовательности, или могут быть осуществлены одновременно или путем объединения в одну стадию, но не ограничивается этим.In addition, the method for producing L-leucine according to the present invention may further comprise a purification step. The purification may be carried out using a suitable method known in the art. As an example, when the method for producing L-leucine according to the present invention comprises both an isolation step and a purification step, then the isolation step and the purification step may be carried out continuously or intermittently regardless of the sequence, or may be carried out simultaneously or by combining into one step, but is not limited thereto.

В способе по настоящему изобретению вариант полипептида, полинуклеотид, L-лейцин и т.п. являются такими, как описано в других аспектах.In the method of the present invention, the polypeptide variant, polynucleotide, L-leucine, etc. are as described in other aspects.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена композиция для получения L-лейцина, где композиция содержит штамм Corynebacterium glutamicum, включающий вариант полипептида по настоящему изобретению или полинуклеотид по настоящему изобретению; или среда, в которой культивируют штамм.In another aspect of the present invention, there is provided a composition for producing L-leucine, wherein the composition comprises a strain of Corynebacterium glutamicum comprising a variant of a polypeptide of the present invention or a polynucleotide of the present invention; or a medium in which the strain is cultured.

Композиция по настоящему изобретению может дополнительно включать произвольные подходящие эксципиенты, обычно используемые в композициях для получения аминокислот. Такие эксципиенты могут представлять собой, например, консервант, увлажнитель, диспергирующий агент, суспендирующий агент, буферный агент, стабилизатор или изотонический агент, но не ограничены ими.The composition of the present invention may further comprise arbitrary suitable excipients commonly used in compositions for the preparation of amino acids. Such excipients may be, for example, a preservative, a humectant, a dispersing agent, a suspending agent, a buffering agent, a stabilizer, or an isotonic agent, but are not limited thereto.

В композиции по настоящему изобретению вариант полипептида, полинуклеотид, L-лейцин и т.п. являются такими, как описано в других аспектах.In the composition of the present invention, the polypeptide variant, polynucleotide, L-leucine, etc. are as described in other aspects.

Способ осуществления изобретенияMethod of carrying out the invention

Далее настоящее описание будет описано более подробно со ссылкой на примеры воплощений. Однако следующие примеры воплощений являются только предпочтительными воплощениями для иллюстрации описания настоящего изобретения, и, следовательно, не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Между тем, технические вопросы, не описанные в описании настоящего изобретения, могут быть достаточно поняты и легко осуществлены специалистами в области техники настоящего изобретения или похожих технических областях.Hereinafter, the present description will be described in more detail with reference to embodiment examples. However, the following embodiment examples are only preferred embodiments for illustrating the description of the present invention, and therefore are not intended to limit the scope of the present invention. Meanwhile, technical issues not described in the description of the present invention can be sufficiently understood and easily implemented by those skilled in the art of the present invention or similar technical fields.

Пример 1. Конструирование библиотеки ДНК, кодирующей мутантную из опр опилма латсинтазуExample 1. Construction of a DNA library encoding a mutant from oppilm lat synthase

1-1. Конструирование вектора, включающего leuA1-1. Construction of a vector containing leuA

Для конструирования библиотеки мутантов leuA, обладающих активностью изопропилмалатсинтазы, сначала конструировали рекомбинантный вектор, включающий leuA. Для амплификации гена leuA (SEQ ID NO: 2), кодирующего белок LeuA (SEQ ID NO: 1, код доступа Uniprot: P42455), происходящий из дикого типа Corynebacterium glutamicum, осуществляли ПЦР с использованием хромосомы штамма дикого типа Corynebacterium glutamicum АТСС13032 в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 3 и 4, путем повторения 25 циклов, состоящих из денатурации при 94°С в течение 1 минуты, отжига при 58°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 1 минуты с использованием ДНК-полимеразы Pfu. Последовательности используемых праймеров являются такими, как представлено в таблице 1 ниже.To construct a library of leuA mutants possessing isopropylmalate synthase activity, a recombinant vector containing leuA was first constructed. To amplify the leuA gene (SEQ ID NO: 2) encoding the LeuA protein (SEQ ID NO: 1, Uniprot accession code: P42455) originating from the wild-type Corynebacterium glutamicum, PCR was performed using the chromosome of the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032 as a template and primers SEQ ID NOs: 3 and 4, repeating 25 cycles consisting of denaturation at 94°C for 1 minute, annealing at 58°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 1 minute using Pfu DNA polymerase. The sequences of the primers used are as shown in Table 1 below.

Продукт ПЦР клонировали в вектор pCR2.1 E.coli с использованием набора для клонирования ТОРО cloning kit (Invitrogen) с получением 'pCR-leuA'.The PCR product was cloned into the E. coli pCR2.1 vector using the TOPO cloning kit (Invitrogen) to yield 'pCR-leuA'.

1-2. Конструирование библиотеки мутантов leuA1-2. Construction of a leuA mutant library

На основе вектора, полученного в примере 1-1, получали библиотеку мутантов leuA с использованием набора для ПЦР сниженной точности (clontech Diversify® PCR Random Mutagenesis Kit). Реакцию ПЦР осуществляли с использованием праймеров SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 4, описанных в таблице 1, в условиях, в которых от 0 до 3 мутаций возникают на 1000 п. о.Based on the vector obtained in Example 1-1, a leuA mutant library was prepared using a reduced fidelity PCR kit (clontech Diversify® PCR Random Mutagenesis Kit). The PCR reaction was carried out using the primers SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 described in Table 1 under conditions in which 0 to 3 mutations occurred per 1000 bp.

Более конкретно, ПЦР осуществляли путем предварительного нагрева при 94°С в течение 30 секунд с последующими 25 циклами денатурации при 94°С в течение 30 секунд и полимеризации при 68°С в течение 1 минуты 30 секунд. Продукт ПЦР, полученный в этот момент времени, подвергали 25 циклам денатурации при 95°С в течение 50 секунд, отжига при 60°С в течение 50 секунд и полимеризации при 68°С в течение 12 минут с использованием мегапраймера (от 50 нг до 125 нг), с последующей обработкой DpnI, и затем трансформировали в Е. coli DH5α при помощи способа теплового шока, и высевали на твердую среду LB (Луриа-Бертани), содержащую 25 мг/л канамицина. После отбора 20 типов трансформированных колоний получали и секвенировали плазмиды. В результате было подтверждено, что мутации были введены в разные положения с частотой 2 мутации/кб. Отбирали приблизительно 20000 трансформированных колоний Е. coli, и экстрагировали плазмиды, которые были названы 'pTOPO-leuA-library' ('pTOPO-leuA-библиотека').Specifically, PCR was performed by preheating at 94°C for 30 seconds, followed by 25 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds and polymerization at 68°C for 1 minute 30 seconds. The PCR product obtained at this time point was subjected to 25 cycles of denaturation at 95°C for 50 seconds, annealing at 60°C for 50 seconds and polymerization at 68°C for 12 minutes using megaprimer (50 ng to 125 ng), followed by DpnI treatment, and then transformed into E. coli DH5α by the heat shock method and plated on LB solid medium containing 25 mg/L kanamycin. After selecting 20 types of transformed colonies, plasmids were obtained and sequenced. As a result, it was confirmed that mutations were introduced at different positions with a frequency of 2 mutations/kb. Approximately 20,000 transformed E. coli colonies were collected and plasmids were extracted, which were named 'pTOPO-leuA-library'.

Пример 2. Оценка сконструированной библиотеки и отбор мутантовExample 2. Evaluation of the constructed library and selection of mutants

2-1. Отбор мутантных штаммов с увеличенной продукцией L-лейцина2-1. Selection of mutant strains with increased production of L-leucine

pTOPO-leuA-library, полученную в примере 1-2, трансформировали в Corynebacterium glutamicum АТСС13032 дикого типа путем электропорации, и затем распределяли по питательной среде (таблица 2), содержащей 25 мг/л канамицина для отбора 10000 колоний штамма, в который были встроены мутантные гены. Каждая отобранная колония была названа ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)1 - АТСС 13032/pTOPO_leuA(mt) 10000.The pTOPO-leuA-library obtained in Example 1-2 was transformed into wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC13032 by electroporation, and then spread on a nutrient medium (Table 2) containing 25 mg/L kanamycin to select 10,000 colonies of the strain into which the mutant genes were inserted. Each selected colony was named ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)1 - ATCC 13032/pTOPO_leuA(mt) 10000.

Для идентификации колоний, в которых продукция L-лейцина увеличилась и продукция L-фенилаланина среди ароматических аминокислот увеличилась или уменьшалась, среди полученных 10000 колоний, оценивали титр ферментации для каждой колонии при помощи следующего способа.To identify colonies in which L-leucine production increased and L-phenylalanine production among aromatic amino acids increased or decreased, among the 10,000 colonies obtained, the fermentation titer for each colony was estimated using the following method.

Каждую колонию инокулировали с использованием платиновой петли в колбу с угловыми перегородками объемом 250 мл, содержащую 25 мкг/мл канамицина в 25 мл среды для продуцирования в соответствии с таблицей 2, и затем культивировали при 30°С в течение 60 часов при встряхивании при 200 об./мин. После завершения культивирования продукцию L-лейцина измеряли при помощи способа с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC, SHIMAZDU LC20A).Each colony was inoculated using a platinum loop into a 250 ml baffled flask containing 25 μg/ml kanamycin in 25 ml of the production medium according to Table 2, and then cultured at 30°C for 60 hours with shaking at 200 rpm. After completion of the culture, the production of L-leucine was measured by a high performance liquid chromatography (HPLC, SHIMAZDU LC20A) method.

В качестве результата из 10000 колоний отобрали 5 видов штаммов (АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)3847, АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)4708, АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)5109, АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)7563, АТСС13032/pTOPO_leuA(mt)8459), демонстрирующих наиболее улучшенную способность продуцировать L-лейцин, по сравнению с Corynebacterium glutamicum АТСС13032 дикого типа. Концентрации L-лейцина, полученные в выбранных штаммах, представлены в таблице 3 ниже.As a result, 5 kinds of strains (ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)3847, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)4708, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)5109, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)7563, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)8459) demonstrating the most improved ability to produce L-leucine, compared with the wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC13032, were selected from 10,000 colonies. The concentrations of L-leucine obtained in the selected strains are presented in Table 3 below.

Как показано в таблице 3, было подтверждено, что Corynebacterium glutamicum АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)3847, имеющий мутацию в гене leuA, демонстрировал приблизительно 1,41-кратное улучшение в продуцировании L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032. Также было подтверждено, что АТСС13032/pTOPO_leuA(mt)4708, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)5109, АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)7563 и ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)8459 демонстрировали приблизительно 1,45-, 1,59-, 1,36- и 1,38-кратное улучшение, соответственно, в продуцировании L-лейцина по сравнению с родительским штаммом.As shown in Table 3, it was confirmed that Corynebacterium glutamicum ATCC13032/pTORO_leuA(mt)3847, which has a mutation in the leuA gene, showed approximately 1.41-fold improvement in L-leucine production compared with the parent strain Corynebacterium glutamicum ATCC13032. It was also confirmed that ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)4708, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)5109, ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)7563, and ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)8459 exhibited approximately 1.45-, 1.59-, 1.36-, and 1.38-fold improvement, respectively, in L-leucine production compared with the parental strain.

2-2. Идентификация мутаций в мутантных штаммах с повышенным продуцированием L-лейцина2-2. Identification of mutations in mutant strains with increased production of L-leucine

Для идентификации мутации гена leuA в выбранных 5 мутантных штаммах осуществляли ПЦР с использованием ДНК каждого мутантного штамма в качестве матрицы и праймеров с SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 4, описанных в таблице 1, в условиях денатурации при 94°С в течение 5 минут с последующими 30 циклами денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 1 минуты и 30 секунд, и затем полимеризации при 72°С в течение 5 минут, и осуществляли секвенирование ДНК.To identify the mutation of the leuA gene in the selected 5 mutant strains, PCR was performed using the DNA of each mutant strain as a template and primers with SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 described in Table 1, under conditions of denaturation at 94°C for 5 minutes, followed by 30 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds and polymerization at 72°C for 1 minute and 30 seconds, and then polymerization at 72°C for 5 minutes, and DNA sequencing was performed.

По результатам секвенирования, в штамме АТСС13032/рТОРО_leuA(mt)3847, как С, так и Т в положениях 412 и 413 гена leuA с SEQ ID NO: 2 был заменен на G, свидетельствуя о том, что он кодирует вариант (ниже названный как L138G), имеющий замену глицина на лейцин, который представляет собой аминокислоту в положении 138 (в положении 103 на основе литературных данных, в которой стартовый кодон трансляции читается на 35 в обратном направлении и белок LeuA состоит из 581 аминокислоты (SEQ ID NO: 5); ниже упоминаемая только как в положении 138) белка LeuA. Аминокислотная последовательность варианта LeuA (L138G) и нуклеотидная последовательность варианта leuA, кодирующая его, являются такими, как в SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7.According to the sequencing results, in the strain ATCC13032/pTORO_leuA(mt)3847, both C and T at positions 412 and 413 of the leuA gene of SEQ ID NO: 2 were replaced by G, indicating that it encodes a variant (hereinafter referred to as L138G) having a glycine-to-leucine substitution, which is the amino acid at position 138 (at position 103 based on literature data in which the translation start codon is read 35 in the upstream direction and the LeuA protein consists of 581 amino acids (SEQ ID NO: 5); hereinafter referred to only as at position 138) of the LeuA protein. The amino acid sequence of the LeuA variant (L138G) and the nucleotide sequence of the leuA variant encoding it are as in SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7.

Было подтверждено, что штамм АТСС 13032/pTOPO_leuA(mt)4708 имеет замену G на С, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 484 и 486 гена leuA, свидетельствуя о том, что он кодирует вариант (ниже названный как Н162Е), имеющий замену глутамата на гистидин, который представляет собой аминокислоту в положении 162 (в положении 127 на основе литературных данных, в которой стартовый кодон трансляции читается на 35 в обратном направлении и белок LeuA состоит из 581 аминокислот (SEQ ID NO: 5); ниже упоминаемый только как в положении 162) белка LeuA. Аминокислотная последовательность варианта LeuA (Н162Е) и последовательность оснований варианта leuA, кодирующая его, являются такими, как в SEQ ID NO: 8 и SEQ ID NO: 9.Strain ATCC 13032/pTOPO_leuA(mt)4708 was confirmed to have a G to C substitution, which are nucleotides at positions 484 and 486 of the leuA gene, indicating that it encodes a variant (hereinafter referred to as H162E) having a glutamate to histidine substitution, which is an amino acid at position 162 (at position 127 based on literature data in which the translation start codon is read 35 backwards and the LeuA protein consists of 581 amino acids (SEQ ID NO: 5); hereinafter referred to only as position 162) of the LeuA protein. The amino acid sequence of the LeuA variant (H162E) and the base sequence of the leuA variant encoding it are as in SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9.

Было подтверждено, что штамм АТСС13032/pTOPO_leuA(mt)5109 имел замену СТТ на ТСС, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 631-633 гена leuA, свидетельствуя о том, что он кодирует вариант (ниже названный как S211L), имеющий замену лейцина на серии, который представляет собой аминокислоту в положении 211 (в положении 176 на основе литературных данных, в которой стартовый кодон трансляции читается на 35 в обратном направлении и белок LeuA состоит из 581 аминокислоты (SEQ ID NO: 5); ниже упоминаемый только как в положении 211) белка LeuA. Аминокислотная последовательность варианта LeuA (S211L) и нуклеотидная последовательность варианта leuA, кодирующий его, являются такими, как в SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 11.It was confirmed that the strain ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)5109 had a substitution of CTT to TCC, which are nucleotides at positions 631-633 of the leuA gene, indicating that it encodes a variant (hereinafter referred to as S211L) having a substitution of leucine to serine, which is an amino acid at position 211 (at position 176 based on literature data in which the translation start codon is read 35 in the upstream direction and the LeuA protein consists of 581 amino acids (SEQ ID NO: 5); hereinafter referred to only as position 211) of the LeuA protein. The amino acid sequence of the LeuA variant (S211L) and the nucleotide sequence of the leuA variant encoding it are as in SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11.

Было подтверждено, что штамм АТСС13032/pTOPO_leuA(mt)7563 имеет замену СС на AT, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 1762-1763 гена leuA, свидетельствуя о том, что он кодирует вариант (ниже названный как I588P), имеющий замену пролина на изолейцин, который представляет собой аминокислоту в положении 588 (в положении 553 на основе литературных данных, в которой стартовый кодон трансляции читается на 35 в обратном направлении и белок LeuA состоит из 581 аминокислоты (SEQ ID NO: 5); ниже упоминаемый только как в положении 553) белка LeuA. Аминокислотная последовательность варианта LeuA (I588P) и нуклеотидная последовательность варианта leuA, кодирующая его, являются такими, как в SEQ ID NO: 12 и SEQ ID NO: 13.The strain ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)7563 was confirmed to have a substitution of CC for AT, which are nucleotides at positions 1762-1763 of the leuA gene, indicating that it encodes a variant (hereinafter referred to as I588P) having a substitution of proline for isoleucine, which is the amino acid at position 588 (at position 553 based on literature data in which the translation start codon is read 35 in the upstream direction and the LeuA protein consists of 581 amino acids (SEQ ID NO: 5); hereinafter referred to only as at position 553) of the LeuA protein. The amino acid sequence of the LeuA variant (I588P) and the nucleotide sequence of the leuA variant encoding it are as in SEQ ID NO: 12 and SEQ ID NO: 13.

Также было подтверждено, что штамм АТСС13032/pTOPO_leuA(mt)8459 имеет замену ТС на АА, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 733-734 гена leuA, свидетельствуя о том, что он кодирует вариант (ниже названный как N245S), имеющий замену серина на аспарагин, который представляет собой аминокислоту в положении 245 (в положении 210 на основе литературных данных, в которой стартовый кодон трансляции читается на 35 в обратном направлении и белок LeuA состоит из 581 аминокислоты (SEQ ID NO: 5); ниже упоминаемый только как в положении 245) белка LeuA. Аминокислотная последовательность варианта LeuA (N245 S) и нуклеотидная последовательность варианта leuA, кодирующая его, являются такими, как в SEQ ID NO: 14 и SEQ ID NO: 15.It was also confirmed that the strain ATCC13032/pTOPO_leuA(mt)8459 has a TC to AA substitution, which are nucleotides at positions 733-734 of the leuA gene, indicating that it encodes a variant (hereinafter referred to as N245S) having a serine to asparagine substitution, which is the amino acid at position 245 (at position 210 based on literature data in which the translation start codon is read 35 in the upstream direction and the LeuA protein consists of 581 amino acids (SEQ ID NO: 5); hereinafter referred to only as position 245) of the LeuA protein. The amino acid sequence of the LeuA variant (N245 S) and the nucleotide sequence of the leuA variant encoding it are as in SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15.

В следующих ниже примерах было проверено, влияют ли варианты (L138G, Н162Е, S211L, N245S, I588P) на продуцирование L-лейцина микроорганизмами рода Corynebacterium.In the following examples, it was tested whether the variants (L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) affect L-leucine production by microorganisms of the genus Corynebacterium.

Пример 3. Проверка способности продуцировать L-лейцин выбранных мутантных штаммовExample 3. Testing the ability of selected mutant strains to produce L-leucine

3-1. Конструирование вектора для встраивания, включающего вариант leuA3-1. Construction of an embedding vector containing the leuA variant

Для введения вариантов, выбранных в примере 2, в штамм предполагалось сконструировать вектора для встраивания. Сайт-направленный мутагенез использовали для конструирования вектора для введения вариантов leuA (L138G, Н162Е, S211L, N245S, I588P). Более конкретно, осуществляли ПЦР с использованием хромосомы штамма Corynebacterium glutamicum АТСС13032 дикого типа в качестве матрицы, и с использованием пары праймеров с SEQ ID NO: 16 и SEQ ID NO: 17, пары с SEQ ID NO: 18 и SEQ ID NO: 19 для создания варианта L138G, и с использованием пары праймеров с SEQ ID NO: 16 и SEQ ID NO: 20 и пары праймеров с SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 21 для создания варианта Н162Е. Осуществляли ПЦР с использованием пары праймеров с SEQ ID NO: 16 и SEQ ID NO: 22, пары праймеров с SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 23 для создания варианта S211L, и с использованием пары праймеров с SEQ ID NO: 16 и SEQ ID NO: 24, пары праймеров с SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 25 для создания варианта N245S. Осуществляли ПЦР с использованием пары праймеров с SEQ ID NO: 16 и SEQ ID NO: 26, пары праймеров с SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 27 для создания варианта I588P. Более конкретно, ПЦР осуществляли путем денатурации при 94°С в течение 5 минут с последующими 30 циклами, состоящими из денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 1 минуты и 30 секунд, и затем полимеризации при 72°С в течение 5 минут. Конкретные последовательности используемых праймеров представлены в таблице 4 ниже.In order to introduce the variants selected in Example 2 into the strain, it was intended to construct insertion vectors. Site-directed mutagenesis was used to construct a vector for introducing the leuA variants (L138G, H162E, S211L, N245S, I588P). Specifically, PCR was performed using the chromosome of the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032 as a template, and using the primer pair with SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 17, the pair with SEQ ID NO: 18 and SEQ ID NO: 19 to create the L138G variant, and using the primer pair with SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 20 and the primer pair with SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 21 to create the H162E variant. PCR was performed using the primer pair with SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 22, the primer pair with SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 23 to create the S211L variant, and using the primer pair with SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 24, the primer pair with SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 25 to create the N245S variant. PCR was performed using the primer pair with SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 26, the primer pair with SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 27 to create the I588P variant. More specifically, PCR was performed by denaturation at 94°C for 5 minutes followed by 30 cycles consisting of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 1 minute and 30 seconds, and then polymerization at 72°C for 5 minutes. The specific sequences of the primers used are presented in Table 4 below.

Клонирование осуществляли путем слияния продукта ПЦР с линейным вектором pDCM2, расщепленным ферментом рестрикции SmaI, с использованием фермента In-Fusion посредством гомологичной последовательности концевых 15 оснований фрагментов ДНК, таким образом конструируя 'pDCM2-leuA(L138G)', 'pDCM2-leuA(H162E)', 'pDCM2-leuA(S211L)', 'pDCM2-leuA(N245S)' и 'pDCM2-leuA(I588P)', которые представляют собой векторы для замены аминокислот в LeuA. Кроме того, 'pDCM2-leuA(S211L, I588P), pDCM2-leuA(L138G, Н162Е, S211L, N245S)', 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P)', которые представляют собой векторы для замены аминокислот в LeuA, конструировали в соответствии с комбинацией вариантов.Cloning was performed by fusing the PCR product with the linear pDCM2 vector digested with the restriction enzyme SmaI using In-Fusion enzyme through the homologous sequence of the terminal 15 bases of the DNA fragments, thus constructing 'pDCM2-leuA(L138G)', 'pDCM2-leuA(H162E)', 'pDCM2-leuA(S211L)', 'pDCM2-leuA(N245S)' and 'pDCM2-leuA(I588P)', which are vectors for amino acid replacement in LeuA. In addition, 'pDCM2-leuA(S211L, I588P), pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S)', 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P)', which are vectors for amino acid replacement in LeuA, were constructed according to the combination of variants.

3-2. Введение варианта в штамм Corynebacterium glutamicum АТСС13032 и оценка3-2. Introduction of the variant into the Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032 and evaluation

Векторы pDCM2-leuA(L138G), pDCM2-leuA(H162E), pDCM2-leuA(S211L), pDCM2-leuA(N245S), pDCM2-leuA(I588P), pDCM2-leuA(S211L, I588P), pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S), PDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P), полученные в примере 3-1, соответственно трансформировали в штамм Corynebacterium glutamicum АТСС 13032 путем электропорации, и штаммы, в которых каждый вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые был введен вариант целевого гена. Наконец, подтверждали, введен или нет вариант гена leuA в трансформированный штамм, путем осуществления ПЦР с использованием праймеров с SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 4, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя, что вариант был введен в штамм. В общей сложности готовили 8 штаммов, и они были названы 'ATCC13032_leuA_L138G', 'АТСС13032_leuA_Н162Е', 'АТСС13032_leuA_S211L', 'АТСС13032_leuA_N245S', 'ATCC13032_leuA_I588P', 'ATCC13032_leuA_(S211L, I588P)' 'ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S)', 'ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P)', соответственно.The vectors pDCM2-leuA(L138G), pDCM2-leuA(H162E), pDCM2-leuA(S211L), pDCM2-leuA(N245S), pDCM2-leuA(I588P), pDCM2-leuA(S211L, I588P), pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S), P DCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) obtained in Example 3-1 were respectively transformed into the Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 strain by electroporation, and the strains in which each vector was inserted into the chromosome by recombination of the homologous sequence were selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and the strains into which the variant of the target gene was introduced were selected. Finally, it was confirmed whether or not the variant of the leuA gene was introduced into the transformed strain by performing PCR using the primers of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, and then analyzing the nucleotide sequence, thereby identifying that the variant was introduced into the strain. A total of 8 strains were prepared and named 'ATCC13032_leuA_L138G', 'ATCC13032_leuA_H162E', 'ATCC13032_leuA_S211L', 'ATCC13032_leuA_N245S', 'ATCC13032_leuA_I588P', 'ATCC13032_leuA_(S211L, I588P)''ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S)', 'ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P)', respectively.

Для оценки способности продуцировать L-лейцин в общей сложности 8 штаммов, полученных таким образом, оценивали титр ферментации в колбе. Каждую одну платиновую петлю родительского штамма Corynebacterium glutamicum АТСС13032 и полученных ATCC13032_leuA_L138G, ATCC13032_leuA_H162E, АТСС13032_leuA_S211L, АТСС13032_leuA_N245S, ATCC13032_leuA_I588P, ATCC13032_leuA_(S211L, I588P), ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S), ATCC13032 leuA (L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) инокулировали в колбу с угловыми перегородками объемом 250 мл, содержащую 25 мл среды для продуцирования, и затем культивировали при 30°С в течение 60 часов при встряхивании при 200 об./мин с получением L-лейцина. После завершения культивирования продукцию L-лейцина измеряли при помощи HPLC. Концентрация лейцина в кулыуральной среде каждого тестируемого штамма представлена в таблице 5 ниже.To evaluate the L-leucine producing capacity, a total of 8 strains obtained in this way were evaluated for fermentation titer in a flask. Each one platinum loop of the parent strain Corynebacterium glutamicum ATCC13032 and the resulting ATCC13032_leuA_L138G, ATCC13032_leuA_H162E, ATCC13032_leuA_S211L, ATCC13032_leuA_N245S, ATCC13032_leuA_I588P, ATCC13032_leuA_(S211L, I588P), ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S), ATCC13032 leuA (L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) were inoculated into a flask with with 250 ml angular partitions containing 25 ml of production medium, and then cultured at 30°C for 60 hours with shaking at 200 rpm to obtain L-leucine. After completion of the culture, the production of L-leucine was measured by HPLC. The concentration of leucine in the culture medium of each test strain is shown in Table 5 below.

Как показано в таблице 5, ATCC13032_leuA_L138G с вариантом L138G в гене leuA продемонстрировал приблизительно 1,45-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032, ATCC13032_leuA_H162E с вариантом Н162Е продемонстрировал приблизительно 1,49-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032, ATCC13032_leuA_S211L с вариантом S211L продемонстрировал приблизительно 1,58-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032, АТСС13032_leuA_N245S с вариантом N245S продемонстрировал приблизительно 1,40-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032, АТСС 13032_leuA_I588P с вариантом I588P продемонстрировал приблизительно 1,37-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС13032, и ATCC13032_leuA_(S211L, I588P) продемонстрировал приблизительно 1,51-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом. АТСС13032_leuA_(L138G, Н162Е, S211L, N245S) и АТСС13032_leuA_(L138G, Н162Е, S211L, N245S, I588P) продемонстрировали приблизительно 1,56-кратное улучшение выхода L-лейцина по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum.As shown in Table 5, ATCC13032_leuA_L138G with the L138G variant in the leuA gene showed approximately 1.45-fold improvement in L-leucine yield compared with the parental Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032, ATCC13032_leuA_H162E with the H162E variant showed approximately 1.49-fold improvement in L-leucine yield compared with the parental Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032, ATCC13032_leuA_S211L with the S211L variant showed approximately 1.58-fold improvement in L-leucine yield compared with the parental Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032, ATCC13032_leuA_N245S with the N245S variant showed approximately 1.40-fold improvement in L-leucine yield compared to the parent strain Corynebacterium glutamicum ATCC13032, ATCC 13032_leuA_I588P with the I588P variant showed approximately 1.37-fold improvement in L-leucine yield compared to the parent strain Corynebacterium glutamicum ATCC13032, and ATCC13032_leuA_(S211L, I588P) showed approximately 1.51-fold improvement in L-leucine yield compared to the parent strain. ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S) and ATCC13032_leuA_(L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) showed approximately 1.56-fold improvement in L-leucine yield compared to the parent strain Corynebacterium glutamicum.

Пример 4. Проверка способности продуцировать лейцина выбранными вариантами leuA в лейцин-продуцирующих штаммахExample 4. Testing the ability of selected leuA variants to produce leucine in leucine-producing strains

Штамм дикого типа рода Corynebacterium продуцирует только следовые количества лейцина, несмотря на то, что он продуцирует лейцин. Соответственно, получали лейцин-продуцирующий штамм, происходящий от дикого типа Corynebacterium glutamicum АТСС 13032, и выбранные варианты вводили для осуществления эксперимента по проверке способности продуцировать лейцин. Подробный экспериментальный способ и результаты являются следующими.The wild-type strain of the genus Corynebacterium produces only trace amounts of leucine, although it produces leucine. Accordingly, a leucine-producing strain derived from the wild type of Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 was prepared, and the selected variants were introduced to perform an experiment to test the ability to produce leucine. The detailed experimental method and results are as follows.

4-1. Получение L-лейцин-продуцирующего штамма CJL-81094-1. Preparation of L-leucine-producing strain CJL-8109

В качестве штаммов для получения высоких концентраций L-лейцина получали штаммы, являющиеся производным Corynebacterium glutamicum АТСС 13032 дикого типа, где каждый включает (1) вариант (R558H), в котором гистидин заменен на аргинин, который представляет собой аминокислоту в положении 558 белка LeuA, путем замены А на G, который представляет собой нуклеотид в положении 1673 гена leuA, (2) вариант (G561D), в котором аспарагиновая кислота заменена на глицин, который представляет собой аминокислоту в положении 561 белка LeuA, путем замены AT на GC, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 1682 и 1683 гена leuA, или (3) вариант (Р247С), в котором цистеин заменен на пролин, который представляет собой аминокислоту в положении 247 белка LeuA, путем замены TG на СС, которые представляют собой нуклеотиды в положениях 739 и 740 гена leuA.As strains for producing high concentrations of L-leucine, strains derived from the wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 were obtained, each comprising (1) a variant (R558H) in which histidine is replaced with arginine, which is the amino acid at position 558 of the LeuA protein, by replacing A with G, which is the nucleotide at position 1673 of the leuA gene, (2) a variant (G561D) in which aspartic acid is replaced with glycine, which is the amino acid at position 561 of the LeuA protein, by replacing AT with GC, which are the nucleotides at positions 1682 and 1683 of the leuA gene, or (3) a variant (P247C) in which cysteine is replaced with proline, which is the amino acid at position 247 of the LeuA protein, by replacing TG with CC, which are the nucleotides at positions 739 and 740 of the leuA gene.

Более конкретно, вектор pDCM2-leuA(R558H, G561D) (патентная публикация США №2021-0254111), включающий варианты гена leuA (R558H, G561D), трансформировали в Corynebacterium glutamicum АТСС13032 путем электропорации, и штаммы, в которых вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые был введен вариант гена leuA. Наконец, введен или нет вариант в трансформированный штамм, подтверждали путем осуществления ПЦР (94°С в течение 5 минут, с последующими 30 циклами при 94°С в течение 30 секунд/55°С в течение 30 секунд/72°С в течение 90 секунд и 72°С в течение 5 минут) с использованием праймеров SEQ ID NO: 28 и 55, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя введение вариантов R558H, G561D. Конкретные последовательности используемых праймеров представлены в таблице 6 ниже. Штамм АТСС13032_leuA_(R558H, G561D), трансформированный вектором pDCM2-leuA(R558H, G561D), был назван 'CJL-8100'.Specifically, the pDCM2-leuA(R558H, G561D) vector (US Patent Publication No. 2021-0254111) comprising the leuA gene variants (R558H, G561D) was transformed into Corynebacterium glutamicum ATCC13032 by electroporation, and the strains in which the vector was inserted into the chromosome by recombination of the homologous sequence were selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and the strains in which the leuA gene variant was introduced were selected. Finally, whether the variant was introduced into the transformed strain was confirmed by performing PCR (94°C for 5 minutes, followed by 30 cycles of 94°C for 30 seconds/55°C for 30 seconds/72°C for 90 seconds and 72°C for 5 minutes) using primers SEQ ID NOs: 28 and 55, and then analyzing the nucleotide sequence, thus identifying the introduction of the R558H, G561D variants. The specific sequences of the primers used are shown in Table 6 below. The strain ATCC13032_leuA_(R558H, G561D) transformed with the pDCM2-leuA(R558H, G561D) vector was named 'CJL-8100'.

Для встраивания варианта (Р247С) в штамм, продуцирующий L-лейцин, конструировали вектор для встраивания CJL-8100.To insert the variant (P247C) into the L-leucine-producing strain, a CJL-8100 insertion vector was constructed.

Более конкретно, осуществляли ПЦР с использованием хромосомы штамма CJL-8100 в качестве матрицы и пар праймеров с SEQ ID NO: 28 и 29 и SEQ ID NO: 54 и 55. ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 94°С в течение 5 минут, 30 циклов при 94°С в течение 30 секунд, при 55°С в течение 30 секунд, и при 72°С в течение 1 минуты 30 секунд, с последующей полимеризацией при 72°С в течение 5 минут. Полученный в результате продукт ПЦР клонировали в линейный вектор pDCM2, расщепленный ферментом рестрикции SmaI, с использованием фермента In-Fusion путем слияния гомологичной последовательности концевых 15 оснований фрагментов ДНК, таким образом конструируя вектор pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D), включающий вариант leuA, кодирующий вариант LeuA, в котором гистидин заменен на аргинин, который представляет собой аминокислоту в положении 558 аминокислотной последовательности LeuA штамма дикого типа, и аспарагиновая кислота заменена на глицин, который представляет собой аминокислоту в положении 561, и цистеин (Cys) заменен на пролин(Pro), который представляет собой аминокислоту в положении 247 LeuA.More specifically, PCR was performed using the chromosome of strain CJL-8100 as a template and primer pairs of SEQ ID NOs: 28 and 29 and SEQ ID NOs: 54 and 55. PCR was performed as follows: denaturation at 94°C for 5 minutes, 30 cycles of 94°C for 30 seconds, 55°C for 30 seconds, and 72°C for 1 minute 30 seconds, followed by polymerization at 72°C for 5 minutes. The resulting PCR product was cloned into the linear pDCM2 vector digested with the restriction enzyme SmaI using the In-Fusion enzyme by fusing the homologous sequence of the terminal 15 bases of the DNA fragments, thereby constructing the pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D) vector comprising the leuA variant encoding the LeuA variant in which histidine is replaced by arginine, which is the amino acid at position 558 of the amino acid sequence of LeuA of the wild-type strain, and aspartic acid is replaced by glycine, which is the amino acid at position 561, and cysteine (Cys) is replaced by proline (Pro), which is the amino acid at position 247 of LeuA.

Вектор pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D) трансформировали в Corynebacterium glutamicum АТСС 13032 дикого типа путем электропорации, и штаммы, в которых вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые вводили варианты гена leuA. Наконец, введены ли или нет варианты в трансформированный штамм, подтверждали путем осуществления ПЦР (94°С в течение 5 минут, 30 циклов денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 90 секунд, с последующей полимеризацией при 72°С в течение 5 минут) с использованием праймеров SEQ ID NO: 3 и 4, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя введение вариантов Р247С, R558H и G561D. Штамм АТСС13032_leuA_(Р247С, R558H, G561D), трансформированный вектором pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D), был назван 'СА13-8105'.The pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D) vector was transformed into wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 by electroporation, and strains in which the vector was inserted into the chromosome by recombination of the homologous sequence were selected in medium containing 25 mg/L kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and strains in which the leuA gene variants were introduced were selected. Finally, whether or not the variants were introduced into the transformed strain was confirmed by performing PCR (94°C for 5 minutes, 30 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds and polymerization at 72°C for 90 seconds, followed by polymerization at 72°C for 5 minutes) using the primers of SEQ ID NOs: 3 and 4, and then analyzing the nucleotide sequence, thus identifying the introduction of the variants P247C, R558H and G561D. The strain ATCC13032_leuA_(P247C, R558H, G561D) transformed with the vector pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D) was named 'CA13-8105'.

СА13-8105 был депонирован в Корейском центре культур микроорганизмов, представляющем собой международную депонирующую организацию в соответствии с Будапештским договором, 29 апреля 2020 года, и ему присвоили № КССМ12709Р.CA13-8105 was deposited with the Korea Microbial Culture Center, an international depository organization under the Budapest Treaty, on April 29, 2020, and assigned Accession No. KSCM12709P.

Для повышения продуцирования L-лейцина в полученном штамме СА13-8105 получали штамм, в который был введен вариант ilvE (V156A), кодирующий аминотрансферазу аминокислоты с разветвленной цепью (WO 2021-112469 А1). Более конкретно, вектор pDCM2-ilvE(V156A), включающий вариант гена ilvE, трансформировали в Corynebacterium glutamicum CJL-8100 путем электропорации, и штаммы, в которых вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые был введен вариант гена ilvE. Наконец, введен ли или нет вариант в трансформированный штамм, подтверждали путем осуществления ПЦР (94°С в течение 5 минут, 30 циклов при 94°С в течение 30 секунд/55°С в течение 30 секунд/72°С в течение 90 секунд, затем 72°С в течение 5 минут) с использованием праймеров SEQ ID NO: 30 и 31 в соответствии с таблицей 7 ниже, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя введение варианта V156A. Штамм, трансформированный вектором pDCM2-ilvE(V156A), был назван 'CJL-8108'.In order to increase the production of L-leucine in the obtained strain CA13-8105, a strain into which the ilvE variant (V156A) encoding branched-chain amino acid transferase (WO 2021-112469 A1) was introduced was obtained. Specifically, the pDCM2-ilvE(V156A) vector containing the ilvE gene variant was transformed into Corynebacterium glutamicum CJL-8100 by electroporation, and the strains in which the vector was inserted into the chromosome by recombination of the homologous sequence were selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and the strains into which the ilvE gene variant was introduced were selected. Finally, whether or not the variant was introduced into the transformed strain was confirmed by performing PCR (94°C for 5 minutes, 30 cycles of 94°C for 30 seconds/55°C for 30 seconds/72°C for 90 seconds, then 72°C for 5 minutes) using primers SEQ ID NOs: 30 and 31 according to Table 7 below, and then analyzing the nucleotide sequence, thereby identifying the introduction of the V156A variant. The strain transformed with the pDCM2-ilvE(V156A) vector was named 'CJL-8108'.

Для повышения продуцирования L-лейцина в полученном штамме CJL-8108 получали штамм, в который был введен вариант gltA (М3121) с ослабленной активностью цитратсинтазы.To increase the production of L-leucine in the obtained strain CJL-8108, a strain was obtained into which a gltA variant (M3121) with weakened citrate synthase activity was introduced.

Более конкретно, сайт-направленный мутагенез использовали при конструировании вектора для введения варианта gltA(M3121). Осуществляли ПЦР с использованием хромосомы Corynebacterium glutamicum АТСС13032 дикого типа в качестве матрицы и праймеров в соответствии с таблицей 8 ниже. Осуществляли ПЦР в условиях денатурации при 94°С в течение 5 минут, 30 циклов при 94°С в течение 30 секунд, при 55°С в течение 30 секунд и при 72°С в течение 1 минуты и 30 секунд, с последующей полимеризацией при 72°С в течение 5 минут. Полученный в результате фрагмент гена клонировали в линейный вектор pDCM2, расщепленный ферментом рестрикции Smal, с использованием фермента In-Fusion путем слияния гомологичной последовательности концевых 15 оснований фрагментов ДНК, таким образом конструируя вектор pDCM2-gltA(M3121) для замены метионина в положении 312 на изолейцин.Specifically, site-directed mutagenesis was used to construct a vector to introduce the gltA(M3121) variant. PCR was performed using the wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC13032 chromosome as a template and primers according to Table 8 below. PCR was performed under denaturing conditions of 94°C for 5 minutes, 30 cycles of 94°C for 30 seconds, 55°C for 30 seconds, and 72°C for 1 minute and 30 seconds, followed by polymerization at 72°C for 5 minutes. The resulting gene fragment was cloned into the linear pDCM2 vector digested with the restriction enzyme SmaI using the In-Fusion enzyme by fusing the homologous sequence of the terminal 15 bases of the DNA fragments, thus constructing the pDCM2-gltA(M3121) vector to replace methionine at position 312 with isoleucine.

Вектор pDCM2-gltA(M3121), включающий вариант гена gltA, трансформировали в Corynebacterium glutamicum CJL-8108 путем электропорации, и отбирали штаммы, в которых вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые был введен вариант гена gltA. Наконец, введен или нет вариант в трансформированный штамм подтверждали путем осуществления ПЦР (94°С в течение 5 минут, 30 циклов при 94°С в течение 30 секунд/55°С в течение 30 секунд/72°С в течение 90 секунд, с последующими 72°С в течение 5 минут) с использованием праймеров SEQ ID NO: 36 и 37 в соответствии с таблицей 9 ниже, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя введение варианта M312I. Штамм, трансформированный вектором pDCM2-gltA(M3121), был назван 'CJL-8109'.The pDCM2-gltA(M3121) vector containing the gltA gene variant was transformed into Corynebacterium glutamicum CJL-8108 by electroporation, and strains in which the vector was inserted into the chromosome by recombination of the homologous sequence were selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and strains in which the gltA gene variant was introduced were selected. Finally, whether the variant was introduced into the transformed strain was confirmed by performing PCR (94°C for 5 minutes, 30 cycles of 94°C for 30 seconds/55°C for 30 seconds/72°C for 90 seconds, followed by 72°C for 5 minutes) using primers SEQ ID NOs: 36 and 37 according to Table 9 below, and then analyzing the nucleotide sequence, thereby identifying the introduction of the M312I variant. The strain transformed with the pDCM2-gltA(M3121) vector was named 'CJL-8109'.

4-2. Конструирование вектора для встраивания, включающего вариант leuA4-2. Construction of an embedding vector containing the leuA variant

Для введения вариантов (L138G, Н162Е, S211L, N245S, I588P), выбранных в примере 2, в штамм, продуцирующий L-лейцин, CJL-8109, полученный в примере 4-1, предполагалось сконструировать вектор для встраивания.In order to introduce the variants (L138G, H162E, S211L, N245S, I588P) selected in Example 2 into the L-leucine-producing strain CJL-8109 obtained in Example 4-1, it was intended to construct an insertion vector.

Осуществляли ПЦР с использованием хромосомы штамма CJL-8109 в качестве матрицы, и пары праймеров в соответствии с таблицей 4. ПЦР осуществляли в условиях денатурации при 94°С в течение 5 минут, 30 циклов денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 1 минуты и 30 секунд с последующей полимеризацией при 72°С в течение 5 минут. Полученный продукт ПЦР клонировали в линейный вектор pDCM2, расщепленный ферментом рестрикции Smal, с использованием фермента In-Fusion путем слияния гомологичной последовательности концевых 15 оснований фрагментов ДНК, таким образом конструируя в общей сложности 8 векторов 'pDCM2-leuA(L138G, Р247С, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(H162E, Р247С, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(S211L, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(N245S, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D, I588P)', 'pDCM2-leuA(S211L, P247C, I588P)', 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, P247C, R558H, G561D)' и 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, P247C, R558H, G561D, I588P)'.PCR was performed using the chromosome of strain CJL-8109 as a template and the primer pairs according to Table 4. PCR was performed under conditions of denaturation at 94°C for 5 minutes, 30 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 1 minute and 30 seconds, followed by polymerization at 72°C for 5 minutes. The obtained PCR product was cloned into the linear pDCM2 vector digested with the restriction enzyme SmaI using the In-Fusion enzyme by fusing the homologous sequence of the terminal 15 bases of the DNA fragments, thus constructing a total of 8 vectors 'pDCM2-leuA(L138G, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(H162E, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(S211L, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(N245S, P247C, R558H, G561D)', 'pDCM2-leuA(P247C, R558H, G561D, I588P)', 'pDCM2-leuA(S211L, P247C, I588P)', 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, S211L, N245S, P247C, R558H, G561D)' and 'pDCM2-leuA(L138G, H162E, 1L, N245S, P247C, R558H, G561D, I588P)'.

4-3. Введение варианта leuA в штамм CJL-8109 и оценка4-3. Introduction of the leuA variant into strain CJL-8109 and evaluation

L-лейцин-продуцирующий штамм CJL-8109 трансформировали каждым из векторов, полученных в примере 4-2, и штаммы, в которых каждый вектор был встроен в хромосому путем рекомбинации гомологичной последовательности, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Отобранные первичные штаммы вновь подвергали вторичному кроссинговеру, и отбирали штаммы, в которые был введен вариант целевого гена. Наконец, введен или нет вариант гена leuA в трансформированный штамм подтверждали путем осуществления ПЦР с использованием праймеров с SEQ ID NO: 3 и SEQ ID NO: 4, и затем анализируя нуклеотидную последовательность, таким образом идентифицируя, что вариант leuA введен в штамм. В общей сложности 8 полученных таким образом штаммов были названы как в таблице 11 ниже, и аминокислотная последовательность варианта, включающая вариацию, и нуклеотидная последовательность кодирующего его варианта leuA, представлены в таблице 10 ниже.The L-leucine-producing strain CJL-8109 was transformed with each of the vectors obtained in Example 4-2, and the strains in which each vector was inserted into the chromosome by recombination of a homologous sequence were selected in a medium containing 25 mg/L of kanamycin. The selected primary strains were again subjected to secondary crossing over, and the strains in which the variant of the target gene was introduced were selected. Finally, whether or not the variant of the leuA gene was introduced into the transformed strain was confirmed by performing PCR using the primers of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, and then analyzing the nucleotide sequence, thereby identifying that the variant of leuA was introduced into the strain. A total of 8 strains thus obtained were named as in Table 11 below, and the amino acid sequence of the variant including the variation and the nucleotide sequence of the leuA variant encoding it are presented in Table 10 below.

Затем оценивали L-лейцин-продуцирующую способность Corynebacterium glutamicum АТСС13032 дикого типа и полученных штаммов CJL-8109, CJL-8117, CJL-8118, СА13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123 и CJL-8125. Более конкретно, культивирование культуры в колбе осуществляли при помощи способа в соответствии с примером 2-1. После завершения культивирования продуцирование L-лейцина родительским штаммом и вариантами штаммов измеряли при помощи HPLC, и результаты представлены в таблице 11 ниже.Then, the L-leucine-producing ability of the wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC13032 and the derived strains CJL-8109, CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123, and CJL-8125 was evaluated. More specifically, flask culture was performed by the method according to Example 2-1. After completion of the culture, the L-leucine production of the parent strain and the variant strains was measured by HPLC, and the results are shown in Table 11 below.

В соответствии с таблицей 11, CJL-8117, CJL-8118, СА13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8124 и CJL-8125, которые представляют собой L-лейцин-продуцирующие штаммы, имеющие дополнительный вариант L138G, Н162Е, S211L, N245S, I588P, S211L/I588P, L138G/H162E/S211L/N245S или L138G/H162E/S211L/N245S/I588P в гене leuA, продемонстрировали приблизительно 4-5-кратное улучшение продуктивности по L-лейцину по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum АТСС 13032 дикого типа. Также было подтверждено, что продуцирующие L-лейцин штаммы Corynebacterium glutamicum CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123 и CJL-8125 продемонстрировал приблизительно 1,2-1,6-кратное улучшение продуктивности по L-лейцину по сравнению с родительским штаммом Corynebacterium glutamicum CJL-8109.According to Table 11, CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8124 and CJL-8125, which are L-leucine-producing strains having an additional variant of L138G, H162E, S211L, N245S, I588P, S211L/I588P, L138G/H162E/S211L/N245S or L138G/H162E/S211L/N245S/I588P in the leuA gene, showed approximately 4-5-fold improvement in L-leucine productivity compared with the parent strain Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 wild type. It was also confirmed that L-leucine-producing Corynebacterium glutamicum strains CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123 and CJL-8125 showed approximately 1.2-1.6-fold improvement in L-leucine productivity compared with the parent strain Corynebacterium glutamicum CJL-8109.

Эти результаты указывают на то, что аминокислоты в положениях 138, 162, 211, 245 и 588 аминокислотной последовательности белка LeuA представляют собой важные сайты для продуцирования L-лейцина.These results indicate that amino acids at positions 138, 162, 211, 245 and 588 of the LeuA protein amino acid sequence represent important sites for L-leucine production.

4-4. Измерение активности изопропилмалатсинтазы в штамме с введенным вариантом LeuA4-4. Measurement of isopropylmalate synthase activity in a strain with an introduced LeuA variant

Для измерения активности изопропилмалатсинтазы в CJL-8109 и CJL-8117, CJL-8118, СА13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123 и CJL-8125, которые представляют собой продуцирующие L-лейцин штаммы, полученные в примере 4-3, эксперимент осуществляли следующим образом.To measure the activity of isopropylmalate synthase in CJL-8109 and CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123, and CJL-8125, which are the L-leucine-producing strains obtained in Example 4-3, an experiment was carried out as follows.

Каждую одну платиновую петлю штаммов (CJL-8109, CJL-8117, CJL-8118, СА13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123, CJL-8125) и Corynebacterium glutamicum ATCC13032 дикого типа инокулировали в колбу с угловыми перегородками объемом 250 мл, содержащую 25 мл среды для продуцирования в соответствии с таблицей 2, и затем культивировали при 30°С в течение 16 часов при встряхивании при 200 об./мин. После завершения культивирования каждую культуральную среду центрифугировали, и супернатант удаляли. Осадок промывали и суспендировали с лизирующим буфером, и разрушали. Количественное определение белка в лизате осуществляли в соответствии с анализом Брэдфорда, и использовали лизат, содержащий 100 мкг/мл белка. В этот момент времени изменение поглощения при 412 нм из-за тионитробензоата (TNB), образующегося из DTNB (5,5'-дитиобис-(2-нитробензойной кислоты), реактив Эллмана) путем восстановления с использованием продуцируемого СоА, измеряли для определения активности фермента изопропилмалатсинтазы. Результаты измерения активности изопропилмалатсинтазы в каждом штамме представлены в таблице 12 ниже.Each one platinum loop of the strains (CJL-8109, CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123, CJL-8125) and wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC13032 were inoculated into a 250-mL baffled flask containing 25 mL of the production medium according to Table 2, and then cultured at 30°C for 16 hours with shaking at 200 rpm. After completion of the culture, each culture medium was centrifuged and the supernatant was removed. The pellet was washed and suspended with lysis buffer and destroyed. Quantification of protein in the lysate was performed according to the Bradford assay, and a lysate containing 100 μg/ml protein was used. At this time point, the change in absorbance at 412 nm due to thionitrobenzoate (TNB) formed from DTNB (5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), Ellman's reagent) by reduction using the produced CoA was measured to determine the activity of isopropylmalate synthase enzyme. The results of isopropylmalate synthase activity measurement in each strain are presented in Table 12 below.

Затем для проверки степени ослабления ингибирования по типу обратной связи фермента лейцином определяли активность изопропилмалатсинтазы путем измерения Со А, образующегося, когда использовали лизат, содержащий 100 мкг/мл белка, в условиях, в которых добавляли 2 г/л лейцина. Результаты измерения активности изопропилмалатсинтазы в каждом штамме представлены в таблице 13 ниже.Next, to test the degree to which leucine alleviates the feedback inhibition of the enzyme, the isopropylmalate synthase activity was determined by measuring the Co A formed when a lysate containing 100 μg/ml protein was used under conditions in which 2 g/l leucine was added. The results of the isopropylmalate synthase activity measurements in each strain are presented in Table 13 below.

В соответствии с представленным в таблицах 12 и 13, CJL-8109 и CJL-8117, CJL-8118, СА13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123 и CJL-8125, которые представляют собой продуцирующие L-лейцин штаммы, трансформированные вектором, экспрессирующим вариант LeuA, демонстрировали приблизительно 1,18-1,38-кратное улучшение активности изопропилмалатсинтазы по сравнению с контрольным Corynebacterium glutamicum АТСС 13032 дикого типа. Также было подтверждено, что штаммы, продуцирующие L-лейцин, сохраняли от 83% до 93% активности изопропилмалатсинтазы даже в условиях, в которых добавляли 2 г/л лейцина, свидетельствуя об ослаблении ингибирования по типу обратной связи лейцином.As shown in Tables 12 and 13, CJL-8109 and CJL-8117, CJL-8118, CA13-8119, CJL-8120, CJL-8121, CJL-8122, CJL-8123, and CJL-8125, which are L-leucine-producing strains transformed with a vector expressing the LeuA variant, exhibited approximately 1.18-1.38-fold improvement in isopropylmalate synthase activity compared to the wild-type control Corynebacterium glutamicum ATCC 13032. It was also confirmed that L-leucine-producing strains retained 83% to 93% of isopropylmalate synthase activity even under conditions where 2 g/L leucine was added, indicating a weakening of the feedback inhibition by leucine.

СА13-8119 был депонирован в Корейском центре культур микроорганизмов (Korean Culture Center of Microorganisms), представляющем собой международную депонирующую организацию в соответствии с Будапештским договором, 8 февраля 2021 года, и ему присвоили № КССМ12949Р.CA13-8119 was deposited with the Korean Culture Center of Microorganisms, an international depository organization under the Budapest Treaty, on February 8, 2021, and assigned the accession number KCCM12949P.

На основании приведенного выше описания изобретения специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано в другой конкретной форме без изменения его технической сущности или существенных характеристик. При этом следует понимать, что вышеупомянутое воплощение является не ограничивающим, а иллюстративным во всех аспектах. Объем изобретения определен прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием изобретения, и поэтому предполагается, что все изменения и модификации, которые находятся в рамках формулы изобретения или эквивалентов таких рамок, охвачены формулой изобретения.Based on the above description of the invention, it should be clear to those skilled in the art that the present invention can be implemented in another specific form without changing its technical essence or essential characteristics. It should be understood that the above embodiment is not limiting, but illustrative in all respects. The scope of the invention is defined by the appended claims, and not by the preceding description of the invention, and therefore it is intended that all changes and modifications that are within the scope of the claims or equivalents of such scope are covered by the claims.

Claims (14)

1. Вариант полипептида, обладающий активностью изопропилмалатсинтазы, содержащий одну или более чем одну замену, выбранную из группы, состоящей из 1) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 138, на другой аминокислотный остаток, 2) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 162, на другой аминокислотный остаток, 3) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 211, на другой аминокислотный остаток, 4) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 245, на другой аминокислотный остаток и 5) замены аминокислотного остатка, соответствующего положению 588, на другой аминокислотный остаток, в аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.1. A polypeptide variant having isopropyl malate synthase activity comprising one or more substitutions selected from the group consisting of 1) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 138 with another amino acid residue, 2) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 162 with another amino acid residue, 3) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 211 with another amino acid residue, 4) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 245 with another amino acid residue, and 5) a substitution of the amino acid residue corresponding to position 588 with another amino acid residue, in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 2. Вариант полипептида по п. 1, где 1) лейцин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 138, заменен на глицин.2. A variant of the polypeptide according to claim 1, wherein 1) leucine, which is the amino acid residue corresponding to position 138, is replaced by glycine. 3. Вариант полипептида по п. 1, где 2) гистидин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 162, заменен на глутамат.3. A polypeptide variant according to claim 1, wherein 2) histidine, which is an amino acid residue corresponding to position 162, is replaced by glutamate. 4. Вариант полипептида по п. 1, где 3) серин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 211, заменен на лейцин.4. A variant of the polypeptide according to claim 1, wherein 3) serine, which is the amino acid residue corresponding to position 211, is replaced by leucine. 5. Вариант полипептида по п. 1, где 4) аспарагин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 245, заменен на серин.5. A variant of the polypeptide according to claim 1, wherein 4) asparagine, which is the amino acid residue corresponding to position 245, is replaced by serine. 6. Вариант полипептида по п. 1, где 5) изолейцин, который представляет собой аминокислотный остаток, соответствующий положению 588, заменен на пролин.6. A variant of the polypeptide according to claim 1, wherein 5) isoleucine, which is the amino acid residue corresponding to position 588, is replaced by proline. 7. Вариант полипептида по п. 1, содержащий одну аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12 и SEQ ID NO: 14.7. A polypeptide variant according to claim 1, comprising one amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12 and SEQ ID NO: 14. 8. Полинуклеотид, кодирующий вариант полипептида по любому из пп. 1-7.8. A polynucleotide encoding a variant of the polypeptide according to any one of claims 1-7. 9. Экспрессионный вектор, содержащий полинуклеотид по п. 8.9. An expression vector containing the polynucleotide according to claim 8. 10. Микроорганизм рода Corynebacterium, продуцирующий L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по п. 1, кодирующий его полинуклеотид, или включающий его вектор.10. A microorganism of the genus Corynebacterium that produces L-leucine, wherein the microorganism contains a variant of the polypeptide according to claim 1, encoding its polynucleotide, or including its vector. 11. Микроорганизм рода Corynebacterium по п. 10, где микроорганизм рода Corynebacterium представляет собой Corynebacterium glutamicum.11. A microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 10, wherein the microorganism of the genus Corynebacterium is Corynebacterium glutamicum . 12. Способ получения L-лейцина, включающий стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium, продуцирующего L-лейцин, где микроорганизм содержит вариант полипептида по п. 1, кодирующий его полинуклеотид или включающий его вектор.12. A method for producing L-leucine, comprising the step of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium that produces L-leucine, wherein the microorganism contains a variant of the polypeptide according to claim 1, a polynucleotide encoding it or a vector including it. 13. Способ по п. 12, дополнительно включающий стадию выделения L-лейцина из среды или из микроорганизма после стадии культивирования.13. The method according to claim 12, further comprising the step of isolating L-leucine from the medium or from the microorganism after the culturing step. 14. Композиция для получения L-лейцина, содержащая (i) микроорганизм рода Corynebacterium, продуцирующий L-лейцин, содержащий вариант полипептида по п. 1, кодирующий его полинуклеотид или включающий его вектор; или среду, в которой культивируют указанный микроорганизм, и (ii) эксципиент.14. A composition for producing L-leucine, comprising (i) a microorganism of the genus Corynebacterium producing L-leucine, containing a variant of the polypeptide according to claim 1, encoding its polynucleotide or including its vector; or a medium in which said microorganism is cultured, and (ii) an excipient.
RU2023117606A 2021-03-05 2022-01-28 Version of isopropyl malate synthase and method of producing l-leucine using same RU2824530C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0029469 2021-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2824530C1 true RU2824530C1 (en) 2024-08-09

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201454C2 (en) * 1999-07-09 2003-03-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Mutant alpha-isopropylmalate synthase (ipms), dna encoding mutant ipms, method of preparing escherichia coli strain, method of l-leucine preparing
RU2243260C2 (en) * 2002-06-25 2004-12-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Method for preparing l-leucine (variants), strain escherichia coli 505/pacyc-tyr b as producer of l-leucine
EP3578645A1 (en) * 2011-09-02 2019-12-11 Philip Morris Products S.A. Isopropylmalate synthase from nicotiana tabacum and methods and uses thereof
US20200032305A1 (en) * 2016-12-28 2020-01-30 Cj Cheiljedang Corporation A novel isopropylmalate synthase variant and a method of producing l-leucine using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201454C2 (en) * 1999-07-09 2003-03-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Mutant alpha-isopropylmalate synthase (ipms), dna encoding mutant ipms, method of preparing escherichia coli strain, method of l-leucine preparing
EP1568776B1 (en) * 1999-07-09 2008-09-03 Ajinomoto Co., Inc. DNA coding for mutant isopropylmalate synthase, L-leucine-producing microorganism and method for producing L-leucine
RU2243260C2 (en) * 2002-06-25 2004-12-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика" Method for preparing l-leucine (variants), strain escherichia coli 505/pacyc-tyr b as producer of l-leucine
EP3578645A1 (en) * 2011-09-02 2019-12-11 Philip Morris Products S.A. Isopropylmalate synthase from nicotiana tabacum and methods and uses thereof
US20200032305A1 (en) * 2016-12-28 2020-01-30 Cj Cheiljedang Corporation A novel isopropylmalate synthase variant and a method of producing l-leucine using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102277407B1 (en) Novel glutamate synthase subunit alpha variant and a method for producing L-glutamic acid using the same
EP4056583B1 (en) Novel co/zn/cd efflux system component variant, and method for producing l-lysine using same
RU2824530C1 (en) Version of isopropyl malate synthase and method of producing l-leucine using same
JP7787290B2 (en) Novel acetohydroxyacid synthase subunit mutant and method for producing L-valine using the same
CN115552000B (en) Novel bifunctional PYR operon transcription regulator/uracil phosphoribosyl transferase variants and methods of producing IMP using the same
KR102273638B1 (en) Novel Phosphoglycerate dehydrogenase variant and a method for producing XMP or GMP using the same
KR102273640B1 (en) Novel F0F1 ATP synthase subunit gamma variant and a method for producing XMP or GMP using the same
CN115023498B (en) Novel deoxyguanosine triphosphate triphosphate hydrolase variant and method for producing L-tryptophan using same
EP4063502B1 (en) Novel cysteine sulfinate desulfinase variant and method for producing l-valine using same
KR102273639B1 (en) Novel bifunctional methylenetetrahydrofolate dehydrogenase/methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase variant and a method for producing XMP or GMP using the same
JP7683011B2 (en) Isopropylmalate synthase mutant and method for producing L-leucine using the same
EP4092114B1 (en) Novel 2-isopropylmalate synthase variant and method for producing l-valine using same
RU2838947C2 (en) New version of synthase subunit of acetohydroxy acid and method of producing l-valine using said version
KR102833988B1 (en) Variant of aspartate 1-decarboxylase derived from T. castaneum and microorganisms including the same
RU2794484C1 (en) New option of dahp synthases and a method for obtaining l-lysine with its use
RU2837670C2 (en) Microorganism of genus corynebacterium, producing l-arginine, and method of producing l-arginine using said microorganism
EP4098658B1 (en) Novel protein variant and method for producing l-lysine using same
EP4060031B1 (en) Novel dahp synthase variant, and method for producing l-lysine using same
RU2793441C1 (en) New variant of primosome assembly protein and method for obtaining l-lysine with its use
RU2794550C1 (en) New gamma subunits of dna polymerase iii and tau variant and method for producing l-lysine
RU2790565C1 (en) A new variant of copper-exporting p-type atphase a and a method to produce l-tryptophan using the copper-exporting p-type atphase a
RU2793368C1 (en) New version of the transcription regulator and a method for obtaining l-valine with its use
RU2791193C1 (en) New ferrochelatase variant and a method to produce l-tryptophan using the ferrochelatase
EP4063499B1 (en) Novel mycothione reductase variant, and method for producing l-lysine using same
RU2793429C1 (en) New variant of dihydrolipoamidacetiltransferase and a method for obtaining l-valine with its use