[go: up one dir, main page]

RU2831447C1 - Mutant atp-dependent protease and method of producing l-amino acid using same - Google Patents

Mutant atp-dependent protease and method of producing l-amino acid using same Download PDF

Info

Publication number
RU2831447C1
RU2831447C1 RU2023112640A RU2023112640A RU2831447C1 RU 2831447 C1 RU2831447 C1 RU 2831447C1 RU 2023112640 A RU2023112640 A RU 2023112640A RU 2023112640 A RU2023112640 A RU 2023112640A RU 2831447 C1 RU2831447 C1 RU 2831447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amino acid
gly
glu
leu
microorganism
Prior art date
Application number
RU2023112640A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Бён Хун ЮН
Сон Хе КИМ
Чжи Ён БЭ
Сон Хён ЧОЙ
Кёнрим КИМ
Хён Джун КИМ
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 RU2831447C1 publication Critical patent/RU2831447C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: disclosed is a polypeptide involved in the production of a branched-chain amino acid, containing deletion of amino acids corresponding to positions 431–433 based on amino acid sequence presented by SEQ ID NO: 5, where the branched chain amino acid is L-valine or L-isoleucine. Also disclosed is a microorganism of the genus Corynebacterium for producing said branched-chain amino acids, in which activity of ATP (adenosine triphosphate)-dependent protease is weakened in comparison with unmodified microorganism, wherein said microorganism contains said polypeptide or polynucleotide having a deletion of nucleotides corresponding to positions 1,291–1,299 based on the sequence presented by SEQ ID NO: 6. Also disclosed is a method of producing said branched-chain amino acids using said microorganism, as well as the use of a microorganism or polypeptide for producing said branched-chain amino acids.
EFFECT: invention enables to obtain L-valine or L-isoleucine with high output.
11 cl, 11 tbl, 4 ex

Description

1. Область техники1. Field of technology

Настоящее изобретение относится к варианту АТФ(аденозинтрифосфат)-зависимой протеазы и способу получения L-аминокислот с ее применением.The present invention relates to a variant of ATP (adenosine triphosphate)-dependent protease and a method for producing L-amino acids using it.

2. Описание уровня техники2. Description of the prior art

L-аминокислоты являются основными структурными блоками белков и имеют различные важные области применения, такие как фармацевтическое сырье и пищевые добавки, корма для животных, питательные вещества, пестициды, бактерицидные агенты и так далее. В частности, аминокислоты с разветвленной цепью (ВСАА) в совокупности включают L-валин, L-лейцин и L-изолейцин, которые являются незаменимыми аминокислотами, а также известно, что аминокислоты с разветвленной цепью обладают антиоксидантным эффектом и эффектом прямого стимулирования синтеза белка в мышечных клетках.L-amino acids are the basic building blocks of proteins and have various important applications, such as pharmaceutical raw materials and food additives, animal feed, nutrients, pesticides, bactericidal agents and so on. In particular, branched-chain amino acids (BCAAs) collectively include L-valine, L-leucine and L-isoleucine, which are essential amino acids, and branched-chain amino acids are also known to have antioxidant effects and direct protein synthesis promotion effects in muscle cells.

Вместе с тем, получение аминокислот с разветвленной цепью с помощью микроорганизмов в основном осуществляют с применением микроорганизмов рода Escherichia или микроорганизмов рода Corynebacterium, а также известно, что аминокислоты с разветвленной цепью получают путем биосинтеза из пировиноградной кислоты в несколько стадий с применением 2-кетоизокапроата в качестве предшественника (патент США №9885093, патент США №10351859, патент США №8465962). Однако в получении аминокислот с разветвленной цепью с помощью микроорганизмов имеется проблема, заключающаяся в том, что промышленное крупномасштабное получение затруднено.However, the production of branched-chain amino acids using microorganisms is mainly carried out using microorganisms of the genus Escherichia or microorganisms of the genus Corynebacterium, and it is also known that branched-chain amino acids are obtained by biosynthesis from pyruvic acid in several stages using 2-ketoisocaproate as a precursor (US Patent No. 9885093, US Patent No. 10351859, US Patent No. 8465962). However, there is a problem in the production of branched-chain amino acids using microorganisms, which is that industrial large-scale production is difficult.

Тем не менее, с возрастанием потребности в аминокислотах с разветвленной цепью сохраняется необходимость в поиске возможности эффективного получения аминокислот с разветвленной цепью.However, with the increasing demand for branched chain amino acids, there remains a need to find ways to efficiently produce branched chain amino acids.

Авторы настоящего изобретения предприняли значительные усилия для увеличения возможностей получения аминокислот с разветвленной цепью, и в результате они разработали способ получения аминокислот с разветвленной цепью в высоких концентрациях с применением варианта АТФ-зависимой протеазы, который стал основой настоящего изобретения.The present inventors have made significant efforts to increase the possibilities of producing branched chain amino acids, and as a result, they have developed a method for producing branched chain amino acids in high concentrations using a variant of ATP-dependent protease, which became the basis of the present invention.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является обеспечение микроорганизма рода Corynebacterium, в котором активность АТФ-зависимой протеазы ослаблена по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, предпочтительно микроорганизма рода Corynebacterium, обладающего способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью.The aim of the present invention is to provide a microorganism of the genus Corynebacterium, in which the activity of the ATP-dependent protease is weakened compared to an unmodified microorganism, preferably a microorganism of the genus Corynebacterium, having the ability to produce branched-chain amino acids.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение варианта ClpC, в котором удалена аминокислотная последовательность, соответствующая положениям 431-433 на основании аминокислотной последовательности, представленной SEQ ID NO: 5.Another object of the present invention is to provide a ClpC variant in which the amino acid sequence corresponding to positions 431-433 based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 is deleted.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение полинуклеотида, кодирующего вариант ClpC согласно настоящему изобретению.Another object of the present invention is to provide a polynucleotide encoding a ClpC variant according to the present invention.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа получения аминокислот с разветвленной цепью, включающего стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению или микроорганизма рода Corynebacterium, содержащего любой один или более из вариантов ClpC согласно настоящему изобретению, или полинуклеотид согласно настоящему изобретению, и содержащий его вектор.Another object of the present invention is to provide a method for producing branched chain amino acids comprising the step of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention or a microorganism of the genus Corynebacterium containing any one or more of the ClpC variants according to the present invention, or a polynucleotide according to the present invention, and a vector containing it.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОПЛОЩЕНИЙDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Настоящее изобретение будет подробно описано далее. При этом каждое описание и воплощение, раскрытые в настоящем изобретении, также могут быть применены к другим описаниям и воплощениям. То есть все комбинации различных элементов, раскрытых в настоящем изобретении, входят в объем настоящего изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения не ограничивается конкретным описанием, представленным ниже. Также специалисты в данной области техники узнают или смогут выявить с помощью не более чем рутинной экспериментальной работы множество эквивалентов конкретных воплощений настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. В свою очередь, эти эквиваленты следует рассматривать как входящие в объем настоящего изобретения.The present invention will be described in detail below. However, each description and embodiment disclosed in the present invention can also be applied to other descriptions and embodiments. That is, all combinations of the various elements disclosed in the present invention 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. Also, those skilled in the art will recognize or be able to ascertain by no more than routine experimental work many equivalents to the specific embodiments of the present invention described herein. In turn, these equivalents should be considered as included in the scope of the present invention.

В одном из аспектов настоящего изобретения предложен микроорганизм рода Corynebacterium, в котором активность АТФ-зависимой протеазы ослаблена по сравнению с немодифицированным микроорганизмом.In one aspect of the present invention, a microorganism of the genus Corynebacterium is provided, in which the activity of the ATP-dependent protease is weakened compared to an unmodified microorganism.

В настоящем документе термин «АТФ-зависимая протеаза (ЕС 3.4.21.92)» относится к ферменту, который осуществляет гидролиз белка с получением небольших пептидов в присутствии АТФ и Mg2+. Термин «АТФ-зависимая протеаза» согласно настоящему изобретению может использоваться взаимозаменяемо с терминами Clp-эндопептидаза, АТФ-зависимая Clp-протеаза, ClpP или Clp-протеаза.In this document, the term "ATP-dependent protease (EC 3.4.21.92)" refers to an enzyme that hydrolyzes protein to produce small peptides in the presence of ATP and Mg2+. The term "ATP-dependent protease" according to the present invention can be used interchangeably with the terms Clp endopeptidase, ATP-dependent Clp protease, ClpP or Clp protease.

Ослабление АТФ-зависимой протеазы согласно настоящему изобретению может представлять собой ослабление активности АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы.The attenuation of the ATP-dependent protease according to the present invention may be an attenuation of the activity of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease.

Термин «АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы» может использоваться взаимозаменяемо с термином «АТФаза семейства ААА» или «ClpC». В настоящем изобретении последовательность АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы может быть получена из GenBank NCBI, который является известной базой данных. В частности, указанная субъединица может представлять собой полипептид, обладающий активностью АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы, кодируемый clpC, но без ограничения этим.The term "ATP-binding subunit of ATP-dependent Clp protease" may be used interchangeably with the term "AAA family ATPase" or "ClpC". In the present invention, the sequence of the ATP-binding subunit of ATP-dependent Clp protease can be obtained from GenBank of NCBI, which is a known database. Specifically, said subunit may be a polypeptide having the activity of the ATP-binding subunit of ATP-dependent Clp protease encoded by clpC, but not limited thereto.

АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы согласно настоящему изобретению может иметь происхождение из рода Corynebacterium. Например, АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы согласно настоящему изобретению может иметь происхождение из Corynebacterium glutamicum.The ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease according to the present invention may be derived from the genus Corynebacterium. For example, the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease according to the present invention may be derived from Corynebacterium glutamicum.

АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы согласно настоящему изобретению может включать полипептид, представленный SEQ ID NO: 5 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней.The ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease according to the present invention may comprise a polypeptide represented by SEQ ID NO: 5 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto.

Например, аминокислотная последовательность, имеющая 90% или более идентичности аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 5 согласно настоящему изобретению, может представлять собой аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 91% или более, 92% или более, 93% или более, 94% или более, 95% или более, 96% или более, 96,26% или более, 97% или более, 97,5% или более, 97,7% или более, 97,8% или более, 98% или более, 98,5% или более, 98,7% или более, 98,8% или более, 99% или более, 99,5% или более, 99,7% или более, 99,8% или более, или менее 100% гомологии или идентичности аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 5 согласно настоящему изобретению. Кроме того, очевидно, что белки, имеющие аминокислотные последовательности, в которых некоторые последовательности удалены, модифицированы, заменены или добавлены, также включены в объем подлежащего ослаблению белка в настоящем изобретении при условии, что указанные аминокислотные последовательности имеют указанную гомологию или идентичность и проявляют активность, идентичную или соответствующую активности АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы.For example, an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 according to the present invention may be an amino acid sequence having at least 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 96.26% or more, 97% or more, 97.5% or more, 97.7% or more, 97.8% or more, 98% or more, 98.5% or more, 98.7% or more, 98.8% or more, 99% or more, 99.5% or more, 99.7% or more, 99.8% or more, or less than 100% homology or identity to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 according to the present invention. Furthermore, it is obvious that proteins having amino acid sequences in which some sequences are deleted, modified, replaced or added are also included within the scope of the protein to be attenuated in the present invention, provided that said amino acid sequences have the said homology or identity and exhibit an activity identical to or corresponding to the activity of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease.

При этом АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы согласно настоящему изобретению может иметь полипептид, представленный аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 5 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней, или может состоять или по существу состоять из указанного полипептида. АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы согласно настоящему изобретению может включать субъединицы, имеющие добавление незначимой последовательности до или после SEQ ID NO: 5 или аминокислотной последовательности, имеющей 90% или более идентичности с ней (то есть добавление последовательности, которая не изменяет функцию белка, с N-конца и/или С-конца аминокислотной последовательности), или природную мутацию, молчащую мутацию или консервативную замену.In this case, the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease according to the present invention may have a polypeptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto, or may consist or essentially consist of said polypeptide. The ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease according to the present invention may include subunits having an addition of an insignificant sequence before or after SEQ ID NO: 5 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto (i.e., an addition of a sequence that does not change the function of the protein, from the N-terminus and/or C-terminus of 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 близкие структурные и/или химические свойства. Такая аминокислотная замена обычно может происходить на основании сходства полярности, заряда, растворимости, гидрофобности, гидрофильности и/или амфипатического характера остатков. Обычно консервативная замена может по существу не 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 occur based on similarities in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and/or amphipathic character of the residues. Typically, a conservative substitution may have little or no effect on the activity of proteins or polypeptides.

Микроорганизм согласно настоящему изобретению может содержать полипептид, имеющий делецию аминокислот, соответствующих положениям 431-433 на основании последовательности, представленной SEQ ID NO: 5, или полинуклеотид, имеющий делецию нуклеотидов, соответствующих положениям 1291-1299 на основании последовательности, представленной SEQ ID NO: 6.The microorganism according to the present invention may comprise a polypeptide having a deletion of amino acids corresponding to positions 431-433 based on the sequence presented by SEQ ID NO: 5, or a polynucleotide having a deletion of nucleotides corresponding to positions 1291-1299 based on the sequence presented by SEQ ID NO: 6.

В настоящем документе термин «соответствующий» относится к аминокислотным остаткам или нуклеотидным остаткам в положениях, обозначенных в полипептиде или полинуклеотиде, или аминокислотным остаткам или нуклеотидным остаткам, которые аналогичны, идентичны или гомологичны остаткам, обозначенным в полипептиде или полинуклеотиде. Идентификация аминокислоты или нуклеотида в соответствующем положении может представлять собой определение конкретной аминокислоты или нуклеотида в последовательности, которая отнесена к конкретной последовательности. В настоящем документе термин «соответствующая область» обычно относится к подобному или соответствующему положению в родственном белке или эталонном белке.As used herein, the term "corresponding" refers to amino acid residues or nucleotide residues at positions designated in a polypeptide or polynucleotide, or amino acid residues or nucleotide residues that are similar, identical, or homologous to residues designated in a polypeptide or polynucleotide. Identification of an amino acid or nucleotide at a corresponding position may be the determination of a specific amino acid or nucleotide in a sequence that is assigned to the specific sequence. As used herein, the term "corresponding region" generally refers to a similar or corresponding position in a related protein or reference protein.

Например, произвольную аминокислотную последовательность выравнивают с SEQ ID NO: 5 или SEQ ID NO: 6, и на основании этого каждый аминокислотный остаток указанной аминокислотной последовательности может быть пронумерован относительно аминокислотного остатка, соответствующего аминокислотному остатку SEQ ID NO: 6, или обозначенного номером положения нуклеотидного остатка, соответствующего нуклеотидному остатку SEQ ID NO: 6. Например, алгоритм выравнивания последовательностей, описанный в настоящем изобретении, может определять положение аминокислоты или положение, в котором происходит модификация, такая как замена, вставка или делеция, посредством сравнения с положением в запрашиваемой последовательности (также называемой «эталонной последовательностью»).For example, an arbitrary amino acid sequence is aligned with SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 6, and based on this, each amino acid residue of said amino acid sequence can be numbered relative to the amino acid residue corresponding to the amino acid residue of SEQ ID NO: 6, or the numbered position of the nucleotide residue corresponding to the nucleotide residue of SEQ ID NO: 6. For example, the sequence alignment algorithm described in 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 occurs by comparison with a position in a query sequence (also referred to as a "reference sequence").

Для таких выравниваний может быть применен, например, алгоритм Нидлмана-Вунша (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-453), программа Needleman из пакета EMBOSS (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000), Trends Genet. 16: 276-277) и тому подобное, но без ограничения этим, а также могут быть надлежащим образом применены программа для выравнивания последовательностей, алгоритм попарного сравнения последовательностей и так далее, 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 from the EMBOSS package (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al., 2000), Trends Genet. 16: 276-277) and the like can be applied, but are not limited thereto, and a sequence alignment program, a pairwise sequence comparison algorithm and the like known in the art can also be appropriately applied.

В настоящем документе термин «ослабление» активности полипептида представляет собой понятие, включающее как случай, когда активность снижена по сравнению с эндогенной активностью, так и случай, когда активность отсутствует. Термин «ослабление» может использоваться взаимозаменяемо с такими терминами, как инактивация, недостаточность, понижающая регуляция, снижение, уменьшение, аттенуация и так далее.In this document, the term "attenuation" of the activity of a polypeptide is a concept that includes both the case where the activity is reduced compared to the endogenous activity and the case where the activity is absent. The term "attenuation" may be used interchangeably with terms such as inactivation, deficiency, down-regulation, reduction, decrease, attenuation, etc.

Ослабление может также включать случай, когда активность полипептида как таковая снижена или устранена вследствие вариации полинуклеотида, кодирующего указанный полипептид, и так далее, по сравнению с активностью указанного полипептида, изначально присущей микроорганизму, случай, когда общий уровень активности полипептида и/или концентрация (уровень экспрессии) в клетке являются низкими вследствие ингибирования экспрессии гена полинуклеотида, кодирующего полипептид, или вследствие ингибирования трансляции в полипептид, по сравнению с таковыми у природного штамма, случай, когда полинуклеотид совсем не экспрессируется, и/или случай, когда активность полипептида отсутствует, даже если полинуклеотид экспрессируется. «Эндогенная активность» означает активность конкретного полипептида, изначально присущую родительскому штамму до изменения признака, или микроорганизму дикого типа, или немодифицированному микроорганизму, в случае, когда признак изменяется в результате генетической изменчивости, вызванной природными или искусственными факторами. Термин «эндогенная активность» может использоваться взаимозаменяемо с термином «активность до модификации». Тот факт, что активность полипептида «инактивирована, недостаточна, снижена, подвергается понижающей регуляции, уменьшена или аттенуирована» по сравнению с эндогенной активностью, означает, что активность полипептида является более низкой по сравнению с активностью конкретного полипептида, изначально присущей родительскому штамму до изменения признака или немодифицированному микроорганизму.Attenuation may also include the case where the activity of the polypeptide as such is reduced or eliminated due to a variation in the polynucleotide encoding said polypeptide, etc., compared to the activity of said polypeptide originally inherent in the microorganism, the case where the overall level of polypeptide activity and/or the concentration (expression level) in the cell is low due to inhibition of expression of the gene of the polynucleotide encoding the polypeptide or due to inhibition of translation into the polypeptide, compared to those of the natural strain, the case where the polynucleotide is not expressed at all, and/or the case where the activity of the polypeptide is absent even if the polynucleotide is expressed. "Endogenous activity" means the activity of a particular polypeptide originally inherent in the parent strain before the change in the trait, or in a wild-type microorganism or an unmodified microorganism, in the case where the trait is changed as a result of genetic variability caused by natural or artificial factors. The term "endogenous activity" may be used interchangeably with the term "activity before modification". The fact that the activity of a polypeptide is "inactivated, deficient, reduced, down-regulated, diminished, or attenuated" compared to the endogenous activity means that the activity of the polypeptide is lower compared to the activity of the particular polypeptide originally present in the parent strain prior to the trait change or in the unmodified microorganism.

Такое ослабление активности полипептида может быть осуществлено любым способом, известным в данной области техники, но способ без ограничения этим, и ослабление может быть достигнуто путем применения различных способов, хорошо известных в данной области техники (например, Nakashima N et al., Bacterial cellular engineering by genome editing and gene silencing. Int J Mol Sci. 2014;15(2):2773-2793, Sambrook et al. Molecular Cloning 2012 и так далее).Such attenuation of the activity of the polypeptide can be accomplished by any method known in the art, but the method is not limited thereto, and the attenuation can be achieved by using various methods well known in the art (e.g., Nakashima N et al., Bacterial cellular engineering by genome editing and gene silencing. Int J Mol Sci. 2014;15(2):2773-2793, Sambrook et al. Molecular Cloning 2012, etc.).

В частности, ослабление активности полипептида согласно настоящему изобретению может представлять собой:In particular, the weakening of the activity of the polypeptide according to the present invention may be:

1) полную или частичную делецию гена, кодирующего полипептид;1) complete or partial deletion of the gene encoding the polypeptide;

2) модификацию регулирующей экспрессию области (или регулирующей экспрессию последовательности) для снижения экспрессии гена, кодирующего полипептид;2) modification of the expression regulatory region (or expression regulatory sequence) to reduce the expression of the gene encoding the polypeptide;

3) модификацию аминокислотной последовательности, составляющей полипептид, для устранения или ослабления активности полипептида (например, делецию/замену/добавление одной или более аминокислот в аминокислотной последовательности);3) modification of the amino acid sequence constituting the polypeptide to eliminate or weaken the activity of the polypeptide (e.g. deletion/replacement/addition of one or more amino acids in the amino acid sequence);

4) модификацию последовательности гена, кодирующего полипептид, для устранения или ослабления активности полипептида (например, делецию/замену/добавление одного или более оснований нуклеиновой кислоты в последовательности оснований нуклеиновой кислоты гена полипептида для кодирования полипептида, который был модифицирован для устранения или ослабления активности полипептида);4) modification of the sequence of a gene encoding a polypeptide to eliminate or weaken the activity of the polypeptide (e.g. deletion/replacement/addition of one or more nucleic acid bases in the nucleic acid base sequence of a polypeptide gene encoding a polypeptide that has been modified to eliminate or weaken the activity of the polypeptide);

5) модификацию инициирующего кодона транскрипта гена, кодирующего полипептид, или последовательности оснований, кодирующей область 5'-UTR (5'-UTR);5) modification of the initiation codon of the transcript of the gene encoding the polypeptide, or the base sequence encoding the 5'-UTR region (5'-UTR);

6) введение антисмыслового олигонуклеотида (например, антисмысловой РНК), который комплементарно связывается с транскриптом гена, кодирующего полипептид;6) introduction of an antisense oligonucleotide (eg, antisense RNA) that binds complementarily to the transcript of the gene encoding the polypeptide;

7) добавление последовательности, комплементарной последовательности Шайна-Дальгарно, перед последовательностью Шайна-Дальгарно гена, кодирующего полипептид, для образования вторичной структуры, к которой не может быть присоединена рибосома;7) adding a sequence complementary to the Shine-Dalgarno sequence before the Shine-Dalgarno sequence of the gene encoding the polypeptide to form a secondary structure to which the ribosome cannot attach;

8) добавление транскрибируемого в обратном направлении промотора к 3'-концу открытой рамки считывания (ORF) последовательности гена, кодирующей полипептид (конструирование на основе обратной транскрипции (RTE)); или8) addition of a reverse transcribed promoter to the 3' end of the open reading frame (ORF) of the gene sequence encoding the polypeptide (reverse transcription engineering (RTE)); or

9) комбинацию двух или более подходов, выбранных из 1) - 8), но без конкретного ограничения этим. Например,9) a combination of two or more approaches selected from 1) - 8), but without being specifically limited to these. For example,

1) частичная или полная делеция гена, кодирующего полипептид, может представлять собой полное удаление полинуклеотида, кодирующего интересующий исходный полипептид в хромосоме, замену на полинуклеотид, в котором удалены некоторые нуклеотиды, или замену на маркерный ген.1) a partial or complete deletion of a gene encoding a polypeptide may be a complete removal of the polynucleotide encoding the original polypeptide of interest from the chromosome, a substitution with a polynucleotide in which some nucleotides are deleted, or a substitution with a marker gene.

Кроме того, 2) модификация регулирующей экспрессию области (или регулирующей экспрессию последовательности) может представлять собой делецию, вставку, неконсервативную или консервативную замену или появление вариации в регулирующей экспрессию области (или регулирующей экспрессию последовательности) вследствие их комбинации, или замену на последовательность, проявляющую более слабую активность. Регулирующая экспрессию область содержит промотор, операторную последовательность, последовательность, кодирующую сайт связывания рибосомы, и последовательность, регулирующую терминацию транскрипции и трансляции, но без ограничения этим.In addition, 2) the modification of the expression regulatory region (or expression regulatory sequence) may be a deletion, an insertion, a non-conservative or conservative substitution, or the occurrence of a variation in the expression regulatory region (or expression regulatory sequence) due to a combination thereof, or a substitution with a sequence exhibiting weaker activity. The expression regulatory region comprises a promoter, an operator sequence, a sequence encoding a ribosome binding site, and a sequence regulating termination of transcription and translation, but is not limited to this.

Также 3) и 4) модификация аминокислотной последовательности или полинуклеотидной последовательности может представлять собой делецию, вставку или неконсервативную или консервативную замену в аминокислотной последовательности полипептида или полинуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, или появление вариации в последовательности вследствие их комбинации, или замену на аминокислотную последовательность или полинуклеотидную последовательность, модифицированную с обеспечением проявления более слабой активности, или на аминокислотную последовательность или полинуклеотидную последовательность, модифицированную с обеспечением отсутствия активности, вследствие чего активность полипептида ослаблена, но без ограничения этим. Например, экспрессия гена может быть ингибирована или ослаблена путем введения вариации в полинуклеотидную последовательность и образования стоп-кодона, но без ограничения этим.Also 3) and 4) the modification of the amino acid sequence or polynucleotide sequence may be a deletion, insertion or non-conservative or conservative substitution in the amino acid sequence of the polypeptide or the polynucleotide sequence encoding the polypeptide, or the occurrence of a variation in the sequence due to a combination thereof, or a substitution with an amino acid sequence or polynucleotide sequence modified to provide a weaker activity, or with an amino acid sequence or polynucleotide sequence modified to provide a lack of activity, as a result of which the activity of the polypeptide is weakened, but not limited to this. For example, gene expression may be inhibited or weakened by introducing a variation in the polynucleotide sequence and forming a stop codon, but not limited to this.

Также 5) модификация инициирующего кодона транскрипта гена, кодирующего полипептид, или последовательности оснований, кодирующей область 5'-UTR, может представлять собой, например, замену на последовательность оснований, кодирующую другой инициирующий кодон, обеспечивающий более низкую скорость экспрессии полипептида по сравнению с исходным инициирующим кодоном, но без ограничения этим.Also 5) modification of the initiation codon of the transcript of the gene encoding the polypeptide, or the base sequence encoding the 5'-UTR region, may be, for example, a substitution with a base sequence encoding another initiation codon that provides a lower rate of expression of the polypeptide compared to the original initiation codon, but is not limited to this.

Также в отношении 6) введения антисмыслового олигонуклеотида (например, антисмысловой РНК), который комплементарно связывается с транскриптом гена, кодирующего полипептид, может быть сделана ссылка на документы, например, [Weintraub, Н. et al., Antisense-RNA as a molecular tool for genetic analysis, Reviews -Trends in Genetics, Vol. 1(1) 1986].Also, with regard to 6) the introduction of an antisense oligonucleotide (e.g., antisense RNA) that binds complementarily to the transcript of a gene encoding a polypeptide, reference may be made to documents such as [Weintraub, H. et al., Antisense-RNA as a molecular tool for genetic analysis, Reviews -Trends in Genetics, Vol. 1(1) 1986].

Также 7) добавление последовательности, комплементарной последовательности Шайна-Дальгарно, перед последовательностью Шайна-Дальгарно гена, кодирующего полипептид, для образования вторичной структуры, к которой не может быть присоединена рибосома, может быть для того, чтобы сделать трансляцию мРНК (матричная РНК) невозможной или замедлить скорость трансляции мРНК.Also 7) the addition of a sequence complementary to the Shine-Dalgarno sequence before the Shine-Dalgarno sequence of a gene encoding a polypeptide to form a secondary structure to which a ribosome cannot be attached may be to make translation of mRNA (messenger RNA) impossible or to slow down the rate of translation of mRNA.

Также 8) добавление транскрибируемого в обратном направлении промотора к 3'-концу открытой рамки считывания (ORF) последовательности гена, кодирующей полипептид (конструирование на основе обратной транскрипции (RTE)) может быть для ослабления активности за счет создания антисмыслового нуклеотида, комплементарного транскрипту гена, кодирующего полипептид.Also 8) addition of a reverse transcribed promoter to the 3' end of the open reading frame (ORF) of the polypeptide-encoding gene sequence (reverse transcription engineering (RTE)) can be used to attenuate activity by creating an antisense nucleotide complementary to the polypeptide-encoding gene transcript.

Микроорганизм согласно настоящему изобретению может обладать способностью продуцировать аминокислоту с разветвленной цепью. В частности, аминокислота с разветвленной цепью согласно настоящему изобретению может представлять собой L-валин или L-изолейцин.The microorganism according to the present invention may have the ability to produce a branched-chain amino acid. In particular, the branched-chain amino acid according to the present invention may be L-valine or L-isoleucine.

В настоящем документе термин «микроорганизм (или штамм)» включает все микроорганизмы дикого типа или генетически модифицированные природным или искусственным образом микроорганизмы, и он может представлять собой микроорганизм, в котором конкретный механизм ослаблен или усилен вследствие вставки чужеродного гена, или усиления активности, или инактивации эндогенного гена, и он может представлять собой микроорганизм, включающий генетическую модификацию для продуцирования интересующего полипептида, белка или продукта.As used herein, the term "microorganism (or strain)" includes all wild-type microorganisms or naturally or artificially genetically modified microorganisms, and may be a microorganism in which a particular 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 comprising a genetic modification to produce a polypeptide, protein or product of interest.

В частности, штамм согласно настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, для получения которого родительскому штамму, не обладающему способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью, придают способность продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью, или микроорганизм, для получения которого в микроорганизм, обладающий способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью, вводят ослабленную АТФ-зависимую протеазу согласно настоящему изобретению или кодирующий ее полинуклеотид (или вектор, содержащий такой полинуклеотид) вместо природной АТФ-зависимой протеазы, или природную АТФ-зависимую протеазу модифицируют с получением ослабленной АТФ-зависимой протеазы согласно настоящему изобретению, но без ограничения этим.In particular, the strain according to the present invention may be a microorganism for obtaining which a parent strain lacking the ability to produce branched-chain amino acids is given the ability to produce branched-chain amino acids, or a microorganism for obtaining which an attenuated ATP-dependent protease according to the present invention or a polynucleotide encoding it (or a vector containing such a polynucleotide) is introduced into a microorganism having the ability to produce branched-chain amino acids instead of a natural ATP-dependent protease, or a natural ATP-dependent protease is modified to obtain an attenuated ATP-dependent protease according to the present invention, but not limited thereto.

В настоящем изобретении микроорганизм, в котором экспрессируется вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы и продуцируется аминокислота с разветвленной цепью, может представлять собой микроорганизм, отличающийся тем, что в него включен полинуклеотид согласно настоящему изобретению и в нем экспрессируется вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы, и, таким образом, увеличивается его способность продуцировать аминокислоту с разветвленной цепью. В частности, в настоящем изобретении микроорганизм, в котором экспрессируется вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы и продуцируется аминокислота с разветвленной цепью, или микроорганизм, обладающий способностью экспрессировать вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы и способностью продуцировать аминокислоту с разветвленной цепью, может представлять собой микроорганизм, в котором активность АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы ослаблена, и некоторые гены пути биосинтеза аминокислот с разветвленной цепью усилены или ослаблены, или активность АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы ослаблена, и некоторые гены пути деградации аминокислот с разветвленной цепью усилены или ослаблены.In the present invention, a microorganism that expresses a variant of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease and produces a branched-chain amino acid may be a microorganism characterized in that it includes a polynucleotide according to the present invention and expresses a variant of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease, and thus increases its ability to produce a branched-chain amino acid. In particular, in the present invention, a microorganism expressing a variant of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease and producing a branched-chain amino acid, or a microorganism having the ability to express a variant of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease and the ability to produce a branched-chain amino acid, may be a microorganism in which the activity of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease is weakened, and some genes of the branched-chain amino acid biosynthesis pathway are enhanced or weakened, or the activity of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease is weakened, and some genes of the branched-chain amino acid degradation pathway are enhanced or weakened.

Микроорганизм рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению может представлять собой микроорганизм, дополнительно, в котором усилена активность малой субъединицы изофермента 1 ацетолактатсинтазы, усилена активность аспартокиназы, ослаблена активность гомосериндегидрогеназы и/или усилена активность биосинтетической IlvA L-треониндегидратазы.The microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention may be a microorganism further having an enhanced activity of the small subunit of acetolactate synthase isoenzyme 1, an enhanced activity of aspartokinase, a reduced activity of homoserine dehydrogenase and/or an enhanced activity of biosynthetic IlvA L-threonine dehydratase.

В настоящем документе термин «усиление» активности полипептида означает, что активность полипептида повышена по сравнению с его исходной активностью. Термин «усиление» может использоваться взаимозаменяемо с такими терминами, как активация, повышающая регуляция, сверхэкспрессия, повышение и так далее. В настоящем документе активация, усиление, повышающая регуляция, сверхэкспрессия и повышение могут включать как проявление активности, которой изначально не было, так и проявление улучшенной активности по сравнению с исходной активностью или активностью до модификации. Термин «исходная активность» означает активность конкретного полипептида, изначально присущую родительскому штамму до изменения признака или немодифицированному микроорганизму, в случае, когда признак изменяется посредством генетической вариации за счет природных или искусственных факторов. Он может использоваться взаимозаменяемо с термином «активность до модификации». Тот факт, что активность полипептида «усилена», «подвергается повышающей регуляции», «сверхэкспрессирована» или «повышена» по сравнению с исходной активностью, означает, что активность полипептида является улучшенной по сравнению с активностью и/или концентрацией (уровнем экспрессии) конкретного полипептида, изначально присущими родительскому штамму до изменения признака или немодифицированному микроорганизму.As used herein, the term "enhancement" of the activity of a polypeptide means that the activity of the polypeptide is increased compared to its original activity. The term "enhancement" may be used interchangeably with terms such as activation, up-regulation, overexpression, enhancement, etc. As used herein, activation, enhancement, up-regulation, overexpression, and enhancement may include both the expression of an activity that was not originally present and the expression of an improved activity compared to the original activity or the activity before modification. The term "original activity" means the activity of a particular polypeptide originally present in the parent strain before the change in the trait or in the unmodified microorganism, in the case where the trait is changed by genetic variation due to natural or artificial factors. It may be used interchangeably with the term "activity before modification". The fact that the activity of a polypeptide is "enhanced," "up-regulated," "overexpressed," or "increased" compared to the original activity means that the activity of the polypeptide is improved compared to the activity and/or concentration (expression level) of the particular polypeptide originally present in the parent strain prior to the trait change or in the unmodified microorganism.

Усиление может быть достигнуто путем введения чужеродного полипептида или усиления исходной активности и/или концентрации (уровня экспрессии) полипептида. Усиление активности полипептида может быть подтверждено повышением степени активности и уровня экспрессии соответствующего полипептида или количества продукта, полученного посредством соответствующего полипептида.The enhancement may be achieved by introducing a foreign polypeptide or enhancing the initial activity and/or concentration (expression level) of the polypeptide. The enhancement of the activity of the polypeptide may be confirmed by increasing the degree of activity and expression level of the corresponding polypeptide or the amount of product obtained by means of the corresponding polypeptide.

Для усиления активности полипептида могут быть применены различные способы, хорошо известные в данной области техники, и способ не ограничен при условии, что активность интересующего полипептида может быть усилена по сравнению с активностью у микроорганизма до модификации. В частности, могут быть применены хорошо известные специалистам в данной области техники методы генной инженерии и/или белковой инженерии, которые представляют собой рутинные методы молекулярной биологии, но способ не ограничивается 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 так далее).To enhance the activity of a polypeptide, various methods well known in the art can be used, and the method is not limited, provided that the activity of the polypeptide of interest can be enhanced compared to the activity in the microorganism before modification. In particular, methods of genetic engineering and/or protein engineering well known to those skilled in the art, which are routine methods of 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 согласно настоящему изобретению может представлять собой:In particular, the enhancement of the activity of the polypeptide according to the present invention may be:

1) увеличение числа внутриклеточных копий полинуклеотида, кодирующего полипептид;1) an increase in the number of intracellular copies of the polynucleotide encoding the polypeptide;

2) замену области регуляции экспрессии гена в хромосоме, кодирующей полипептид, последовательностью, проявляющей сильную активность;2) replacement of the region of gene expression regulation in the chromosome encoding the polypeptide with a sequence exhibiting strong activity;

3) модификацию инициирующего кодона транскрипта гена, кодирующего полипептид, или последовательности оснований, кодирующей 5'-UTR;3) modification of the initiation codon of the transcript of the gene encoding the polypeptide, or the base sequence encoding the 5'-UTR;

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

5) модификацию полинуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, для усиления активности полипептида (например, модификацию полинуклеотидной последовательности гена полипептида для кодирования полипептида, который был модифицирован для усиления активности полипептида);5) modifying a polynucleotide sequence encoding a polypeptide to enhance the activity of the polypeptide (e.g., modifying a polynucleotide sequence of a polypeptide gene to encode a polypeptide that has been modified to enhance the activity of the polypeptide);

6) введение чужеродного полипептида, проявляющего активность указанного полипептида, или чужеродного полинуклеотида, кодирующего указанный полипептид;6) the introduction of a foreign polypeptide exhibiting the activity of the said polypeptide, or a foreign polynucleotide encoding the said polypeptide;

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

8) анализ третичной структуры полипептида для выбора подлежащего воздействию сайта и для выполнения модификации или химической модификации подлежащего воздействию сайта; или8) analysis of the tertiary structure of the polypeptide to select the site to be targeted and to perform modification or chemical modification of the site to be targeted; or

9) комбинацию двух или более подходов, выбранных из 1) - 8), но без конкретного ограничения этим.9) a combination of two or more approaches selected from 1) - 8), but without any specific limitation to these.

Такое усиление активности полипептида может представлять собой повышение активности или концентрации уровня экспрессии соответствующего полипептида относительно активности или концентрации полипептида, экспрессируемого в штамме микроорганизма дикого типа или штамме микроорганизма до модификации, или увеличение количества продукта, полученного посредством соответствующего полипептида, но без ограничения этим.Such an increase in the activity of the polypeptide may be an increase in the activity or concentration of the expression level of the corresponding polypeptide relative to the activity or concentration of the polypeptide expressed in the wild-type strain of the microorganism or the strain of the microorganism before modification, or an increase in the amount of a product obtained by means of the corresponding polypeptide, but is not limited to this.

В микроорганизме согласно настоящему изобретению частичная или полная модификация полинуклеотида может быть вызвана посредством (а) гомологичной рекомбинации с использованием вектора для вставки в хромосому в микроорганизме или редактированием генома с использованием сконструированной нуклеазы (например, CRISPR-Cas9) и/или (б) обработки излучением, например ультрафиолетовым излучением и радиоактивным излучением, и/или химическими веществами, но без ограничения этим. Способ частичной или полной модификации гена может включать способ с использованием технологии рекомбинации ДНК. Например, путем введения в микроорганизм нуклеотидной последовательности или вектора, содержащего нуклеотидную последовательность, гомологичную интересующему гену, что вызывает гомологичную рекомбинацию, ген может быть частично или полностью удален. Введенная нуклеотидная последовательность или вектор могут включать доминантный селективный маркер, но без ограничения этим.In the microorganism of the present invention, partial or complete modification of a polynucleotide 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 (e.g., CRISPR-Cas9) and/or (b) treatment with radiation, such as ultraviolet radiation and radioactive radiation, and/or chemicals, but not limited thereto. The method of partially or completely modifying a gene can include a method using DNA recombination technology. For example, by introducing a nucleotide sequence or a vector containing a nucleotide sequence homologous to a gene of interest into a microorganism, which causes homologous recombination, the gene can be partially or completely deleted. The introduced nucleotide sequence or vector can include a dominant selectable marker, but not limited thereto.

Микроорганизм рода Corynebacterium согласно 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.The microorganism of the genus Corynebacterium according to 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.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен вариант ClpC, в котором удалена аминокислотная последовательность, соответствующая положениям 431-433 на основании аминокислотной последовательности, представленной SEQ ID NO: 5.In another aspect of the present invention, there is provided a ClpC variant in which the amino acid sequence corresponding to positions 431-433 based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 is deleted.

Вариант ClpC может представлять собой вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы. «ClpC» или «АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы» является такой, как описано выше.The ClpC variant may be a variant of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease. "ClpC" or "ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease" is as described above.

Например, вариант ClpC согласно настоящему изобретению может включать полипептид, представленный аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней.For example, a ClpC variant of the present invention may comprise a polypeptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto.

Вариант ClpC согласно настоящему изобретению может иметь полипептид, представленный аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней, как описано выше, или может состоять или по существу состоять из указанного полипептида. В частности, вариант ClpC согласно настоящему изобретению может включать аминокислотную последовательность, имеющую 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,7% или 99,9% или более гомологии или идентичности с аминокислотной последовательностью, представленной SEQ ID NO: 1. Кроме того, очевидно, что варианты, имеющие аминокислотные последовательности, в которых некоторые последовательности удалены, модифицированы, заменены, консервативно заменены или добавлены, также включены в объем настоящего изобретения при условии, что указанные аминокислотные последовательности имеют указанную гомологию или идентичность и проявляют эффективность, соответствующую эффективности варианта ClpC согласно настоящему изобретению.A ClpC variant according to the present invention may have a polypeptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto, as described above, or may consist or consist essentially of said polypeptide. In particular, a ClpC variant according to the present invention may comprise an amino acid sequence having 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.7% or 99.9% or more homology or identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. Furthermore, it is obvious that variants having amino acid sequences in which some sequences are deleted, modified, replaced, conservatively replaced or added are also included within the scope of the present invention, provided that said amino acid sequences have said homology or identity and exhibit an efficacy corresponding to the efficacy of a ClpC variant according to the present invention.

В настоящем документе термин «вариант» относится к полипептиду, который имеет аминокислотную последовательность, отличную от аминокислотной последовательности варианта до модификации путем консервативной замены и/или модификации одной или более аминокислот, но при этом его сохраняет функции или свойства. Такой вариант обычно может быть идентифицирован путем модификации одной или более аминокислот в аминокислотной последовательности полипептида и оценки свойств модифицированного полипептида. Другими словами, способность варианта может быть увеличена, может остаться неизменной или быть уменьшена по сравнению со способностью полипептида до вариации. Некоторые варианты могут включать варианты, в которых удалены одна или более частей, таких как N-концевая лидерная последовательность или трансмембранный домен. Другие варианты могут включать варианты, в которых часть N-конца и/или С-конца удалена из зрелого белка. Термин «вариант» может использоваться взаимозаменяемо с такими терминами, как модификация, модифицированный полипептид, модифицированный белок, мутант, мутеин и дивергент, и не ограничивается ими при условии, что этот термин используется в значении видоизменения.As used herein, the term "variant" refers to a polypeptide that has an amino acid sequence that is different from the amino acid sequence of the variant before modification by conservative substitution and/or modification of one or more amino acids, but retains its functions or properties. Such a variant can generally be identified by modifying one or more amino acids in the amino acid sequence of the polypeptide and evaluating the properties of the modified polypeptide. In other words, the ability of the variant may be increased, may remain unchanged, or may be decreased compared to the ability of the polypeptide before the variation. Some variants may include variants in which one or more portions, such as the N-terminal leader sequence or the transmembrane domain, are deleted. Other variants may include variants in which a portion of the N-terminus and/or C-terminus is deleted from the mature protein. The term "variant" may be used interchangeably with, and 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 alteration.

Кроме того, вариант может включать делеции или добавления аминокислот, которые оказывают минимальное влияние на свойства и вторичную структуру полипептида. Например, сигнальная (или лидерная) последовательность, котрансляционно или посттрансляционно участвующая в транслокации белка, может быть конъюгирована с N-концом варианта. Вариант может быть конъюгирован с другими последовательностями или линкерами таким образом, чтобы его идентифицировать, очистить или синтезировать.In addition, the variant may include deletions or additions 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 the variant. The variant may be conjugated to other sequences or linkers in a manner that allows it to be identified, purified, or synthesized.

В настоящем документе термин «гомология» или «идентичность» означает степень сходства между двумя заданными последовательностями аминокислот или последовательностями оснований и может быть выражена в процентах. Термины «гомология» и «идентичность» часто могут использоваться взаимозаменяемо.As used herein, the term "homology" or "identity" means the degree of similarity between two given amino acid sequences or base sequences and may be expressed as a percentage. The terms "homology" and "identity" may often be used interchangeably.

Гомология последовательности или идентичность консервативного полинуклеотида или полипептида определяется стандартными алгоритмами выравнивания, и совместно может использоваться штраф за пропуск по умолчанию, установленный используемой программой. По существу, гомологичные или идентичные последовательности, как правило, способны гибридизоваться с полной последовательностью или ее частью в умеренно строгих или очень строгих условиях. Очевидно, что гибридизация также включает гибридизацию полинуклеотида с полинуклеотидом, содержащим общий кодон или кодон с учетом вырожденности кодонов.Sequence homology or identity of a conserved polynucleotide or polypeptide is determined by standard alignment algorithms, and may be combined with a default gap penalty imposed by the program in use. As such, homologous or identical sequences are generally capable of hybridizing to all or part of the sequence under moderately stringent or very stringent conditions. Hybridization obviously also includes hybridization of a polynucleotide to a polynucleotide containing a common codon or a codon with respect to codon degeneracy.

Имеют ли какие-либо две полинуклеотидные или полипептидные последовательности гомологию, сходство или идентичность, можно определить с использованием известных компьютерных алгоритмов, таких как программное обеспечение «FASTA», например с использованием параметров по умолчанию, как описано в источнике Pearson et al (1988) [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85]: 2444. В качестве альтернативы, гомология, сходство или идентичность могут быть определены с помощью алгоритма Нидлмана-Вунша (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-453), выполняемого в программе Needleman из 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) (включая пакет программного обеспечения 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 ETA/.](1988) SIAM J Applied Math 48: 1073). Например, для определения гомологии, сходства или идентичности можно использовать программное обеспечение BLAST 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 software, for example using default parameters as described 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) performed in the Needleman program from 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) (including 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 ETA/.](1988) SIAM J Applied Math 48: 1073). For example, the BLAST software 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 последовательности с использованием, например, компьютерной программы GAP, как описано в Needleman et al. (1970), J Mol Biol. 48:443, о чем сообщалось, например, в источнике Smith and Waterman, Adv. Appl. Math(1981) 2:482. Вкратце, программа GAP может быть определена как значение, полученное путем деления количества выровненных одинаковым образом 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 бинарных сравнений (включая значения 1 для идентичности и 0 для неидентичности) и матрицу взвешенных сравнений Gribskov et al (1986) Nucl. Acids Res. 14: 6745 (или матрицу замен EDNAFULL (NCBI NUC4.4 версии EMBOSS)), как описано в источнике Schwartz and Dayhoff, eds., Atlas Of Protein Sequence And Structure, National Biomedical Research Foundation, pp.353-358(1979); (2) штраф 3,0 за каждый пропуск и дополнительный штраф 0,10 за каждый символ в каждом пропуске (или штраф 10 за открытие пропуска, штраф 0,5 за продолжение пропуска) и (3) отсутствие штрафа за концевые пропуски.Homology, similarity, or identity of polynucleotides or polypeptides can be determined by comparing sequence information using, for example, the computer program GAP as described in Needleman et al. (1970) J Mol Biol. 48:443, and reported in, for example, Smith and Waterman, Adv. Appl. Math(1981) 2:482. Briefly, the GAP can be defined as the value obtained by dividing the number of identically aligned characters (i.e., 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 (including values of 1 for identity and 0 for non-identity) and a weighted comparison matrix Gribskov et al (1986) Nucl. Acids Res. 14:6745 (or the EDNAFULL substitution matrix (NCBI NUC4.4 version of EMBOSS)) as described 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 penalty of 10 for opening a gap, a penalty of 0.5 for continuing a gap), and (3) no penalty for terminal gaps.

В качестве одного из примеров настоящего изобретения вариант согласно настоящему изобретению может обладать активностью АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы. Кроме того, вариант согласно настоящему изобретению может обладать активностью, повышающей продукцию аминокислот с разветвленной цепью по сравнению с полипептидом дикого типа, обладающим активностью АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы.As one example of the present invention, a variant according to the present invention may have an activity of an ATP-binding subunit of an ATP-dependent Clp protease. In addition, a variant according to the present invention may have an activity that increases the production of branched-chain amino acids compared to a wild-type polypeptide having an activity of an ATP-binding subunit of an ATP-dependent Clp protease.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен полинуклеотид, кодирующий вариант ClpC согласно настоящему изобретению.In another aspect, the present invention provides a polynucleotide encoding a ClpC variant of the present invention.

«Вариант ClpC» и «вариант АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы» являются такими, как описано выше."ClpC variant" and "ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit variant" are as described above.

В настоящем документе термин «полинуклеотид» представляет собой цепь ДНК или РНК, имеющую заданную или большую длину, представляющую собой полимер нуклеотидов, в котором нуклеотидные мономеры соединены в длинную цепь ковалентными связями, и, более конкретно, он означает полинуклеотидный фрагмент, кодирующий указанный вариант.As used herein, the term "polynucleotide" is a DNA or RNA chain of a given or greater length, which is 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 the said variant.

Полинуклеотид, кодирующий вариант ClpC согласно настоящему изобретению, может включать последовательность оснований, кодирующую полипептид, представленный аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней. В качестве примера настоящего изобретения полинуклеотид согласно настоящему изобретению может содержать или включать полинуклеотид, представленный нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 2 или нуклеотидной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней. Кроме того, полинуклеотид согласно настоящему изобретению может состоять или по существу состоять из полинуклеотида, представленного нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 2.A polynucleotide encoding a ClpC variant according to the present invention may comprise a base sequence encoding a polypeptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto. As an example of the present invention, a polynucleotide according to the present invention may comprise or include a polynucleotide represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a nucleotide sequence having 90% or more identity thereto. Furthermore, a polynucleotide according to the present invention may consist of or essentially consist of a polynucleotide represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.

В полинуклеотиде согласно настоящему изобретению в кодирующей области могут быть выполнены различные модификации при условии, что аминокислотная последовательность варианта согласно настоящему изобретению не изменяется, принимая во внимание вырожденность кодонов или предпочтительные кодоны в организмах, предназначенных для экспрессии варианта согласно настоящему изобретению.In the polynucleotide of the present invention, various modifications may be made in the coding region, provided that the amino acid sequence of the variant of the present invention is not changed, taking into account the degeneracy of codons or the preferred codons in organisms intended to express the variant of the present invention.

Кроме того, полинуклеотид согласно настоящему изобретению может включать зонд, который может быть получен из известной последовательности гена, например последовательности без ограничений при условии, что она представляет собой последовательность, которая может гибридизоваться с комплементарной последовательностью полностью или с частью полинуклеотидной последовательности согласно настоящему изобретению в строгих условиях. «Строгие условия» означают условия, обеспечивающие специфичную гибридизацию между полинуклеотидами. Эти условия подробно описаны в документах (см. 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). Их примеры включают условия, при которых полинуклеотиды, имеющие более высокую гомологию или идентичность, а именно полинуклеотиды, имеющие 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 гомологии или идентичности, гибридизуются друг с другом, в то время как полинуклеотиды, имеющие более низкую гомологию или идентичность, не гибридизуются друг с другом, или условия промывки для обычной Саузерн-гибридизации, при которых промывку выполняют однократно, конкретно от двух до трех раз при концентрации соли и температуре, эквивалентных 60°С, 1X SSC, 0,1% SDS, конкретно 60°С, ОДХ SSC, 0,1% SDS, более конкретно 68°С, 0,1Х 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 in whole or in part to the polynucleotide sequence of the present invention under stringent conditions. "Stringent conditions" mean conditions that ensure specific hybridization between polynucleotides. These conditions are described in detail 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 thereof include conditions under which polynucleotides having a 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 with each other, while polynucleotides having a lower homology or identity do not hybridize with each other, or washing conditions for conventional Southern hybridization in which washing is performed once, specifically two to three times, at a salt concentration and temperature equivalent to 60°C, 1X SSC, 0.1% SDS, specifically 60°C, ODX SSC, 0.1% SDS, more specifically 68°C, 0.1X SSC, 0.1% SDS.

Для гибридизации необходимо, чтобы две нуклеиновые кислоты имели комплементарные последовательности, хотя допускаются несоответствия между основаниями в зависимости от строгости гибридизации. Термин «комплементарный» используется для описания соответствия между нуклеотидными основаниями, способными гибридизоваться друг с другом. Например, применительно к ДНК, аденин комплементарен тимину, а цитозин комплементарен гуанину. Следовательно, полинуклеотид согласно настоящему изобретению может также включать по существу схожие последовательности нуклеиновых кислот, а также выделенные фрагменты нуклеиновых кислот, которые комплементарны полной последовательности.Hybridization requires that two nucleic acids have complementary sequences, although mismatches between bases are allowed depending on the stringency of hybridization. The term "complementary" is used to describe the correspondence between nucleotide bases that are capable of hybridizing with each other. For example, in the context of DNA, adenine is complementary to thymine, and cytosine is complementary to guanine. Accordingly, a polynucleotide according to the present invention may also include substantially similar nucleic acid sequences, as well as isolated nucleic acid fragments that are complementary to the entire sequence.

В частности, полинуклеотид, имеющий гомологию или идентичность с полинуклеотидом согласно настоящему изобретению, может быть обнаружен с применением условий гибридизации, включающих стадию гибридизации при значении Tm 55°С и описанные выше условия. Значение Tm может составлять 60°С, 63°С или 65°С, но без ограничения этим, и может быть соответствующим образом подобрано специалистами в данной области техники в соответствии с задачей.In particular, a polynucleotide having homology or identity with the polynucleotide of the present invention can be detected by using hybridization conditions including a hybridization step at a Tm value of 55°C and the conditions described above. The Tm value may be 60°C, 63°C, or 65°C, but is not limited thereto, and can be appropriately selected by those skilled in the art according to the purpose.

Надлежащая строгость гибридизации полинуклеотида зависит от длины и степени комплементарности полинуклеотида, и эти переменные хорошо известны в данной области техники (например, J. Sambrook et al., см. выше).The proper stringency of polynucleotide hybridization depends on the length and degree of complementarity of the polynucleotide, and these variables are well known in the art (e.g., J. Sambrook et al., supra).

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

Указанный вектор может представлять собой экспрессионный вектор для обеспечения экспрессии полинуклеотида в клетках-хозяевах, но без ограничения этим.The said vector may be an expression vector for providing expression of the polynucleotide in host cells, but is not limited thereto.

Вектор согласно настоящему изобретению относится к конструкции ДНК, содержащей интересующую полинуклеотидную последовательность, функционально связанную с подходящей регуляторной последовательностью таким образом, что интересующий ген может быть введен в подходящего хозяина. Регуляторная последовательность может содержать промотор, способный инициировать транскрипцию, любую операторную последовательность для регуляции транскрипции, последовательность, кодирующую подходящий сайт связывания с рибосомой в мРНК, и последовательность, регулирующую терминацию транскрипции и трансляции. Вектор может быть трансформирован в подходящую клетку-хозяина и затем реплицирован или функционировать независимо от генома хозяина, либо может быть встроен в сам геном. Например, интересующий полинуклеотид в хромосоме может быть заменен на модифицированный полинуклеотид с помощью вектора для внутриклеточной вставки в хромосому. Вставка полинуклеотида в хромосому может быть осуществлена любым способом, известным в данной области техники, например путем гомологичной рекомбинации, но без ограничения этим.The vector of the present invention refers to a DNA construct comprising a polynucleotide sequence of interest operably linked to a suitable regulatory sequence such that the gene of interest can be introduced into a suitable host. The regulatory sequence may comprise a promoter capable of initiating transcription, any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable ribosome binding site in mRNA, and a sequence regulating termination of transcription and translation. The vector can be transformed into a suitable host cell and then replicated or operated independently of the host genome, or can be integrated into the genome itself. For example, the polynucleotide of interest in a chromosome can be replaced by a modified polynucleotide using a vector for intracellular insertion into the chromosome. The insertion of the polynucleotide into the chromosome can be accomplished by any method known in the art, such as, but not limited to, homologous recombination.

Вектор, применяемый в настоящем изобретении, не имеет конкретных ограничений, может быть применен любой вектор, известный в данной области техники. Примеры обычно применяемых векторов могут включать природные или рекомбинантные плазмиды, космиды, вирусы и бактериофаги. Например, в качестве фагового вектора или космидного вектора могут быть применены pWE15, М13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, Charon21A или тому подобное. В качестве плазмидного вектора могут быть применены система pDZ, система pBR, система pUC, система pBluescript II, система pGEM, система pTZ, система pCL, система рЕТ или тому подобное. В частности, могут быть применены векторы pDZ, pDC, pDCM2, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, pCC1BAC или тому подобное.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, Charon21A, or the like can be used as the phage vector or the cosmid vector. As the plasmid vector, the pDZ system, the pBR system, the pUC system, the pBluescript II system, the pGEM system, the pTZ system, the pCL system, the pET system, or the like can be used. In particular, pDZ, pDC, pDCM2, pACYC177, pACYC184, pCL, pECCG117, pUC19, pBR322, pMW118, pCC1BAC or the like vectors can be used.

Например, полинуклеотид, кодирующий интересующий полипептид, может быть вставлен в хромосому с помощью вектора для внутриклеточной вставки в хромосому. Вставка полинуклеотида в хромосому может быть осуществлена любым способом, известным в данной области техники, например путем гомологичной рекомбинации, но без ограничения этим. Вектор может дополнительно содержать селективный маркер для выявления вставки в хромосому. Селективный маркер предназначен для отбора клеток, трансформированных векторами, то есть для выявления вставки интересующей молекулы нуклеиновой кислоты, и могут быть применены маркеры, которые обеспечивают селектируемые фенотипы, такие как устойчивость к лекарственным средствам, ауксотрофия, устойчивость к цитотоксическим агентам или экспрессия поверхностных полипептидов. В среде, обработанной селектирующим агентом, выживают или проявляют другие фенотипические признаки только клетки, экспрессирующие селективный маркер, и, таким образом, могут быть отобраны трансформированные клетки.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 by any method known in the art, such as, but not limited to, homologous recombination. The vector can further comprise a selectable marker for detecting the insertion into the chromosome. The selectable marker is intended for selecting cells transformed by the vectors, i.e., for detecting the insertion of the nucleic acid molecule of interest, and markers can be used that provide selectable phenotypes such as drug resistance, auxotrophy, resistance to cytotoxic agents, or expression of surface polypeptides. In a medium treated with a selectable agent, only cells expressing the selectable marker survive or exhibit other phenotypic characteristics, and thus transformed cells can be selected.

В настоящем документе термин «трансформация» означает, что вектор, содержащий полинуклеотид, кодирующий интересующий белок, вводят в клетку-хозяина таким образом, чтобы белок, кодируемый полинуклеотидом, мог быть экспрессирован в клетке-хозяине. Трансформированный полинуклеотид может быть локализован путем вставки в хромосому клетки-хозяина или локализован вне хромосомы при условии, что он может быть экспрессирован в клетке-хозяине. При этом 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 экспрессирован. Например, полинуклеотид может быть введен в клетку-хозяина в виде экспрессионной кассеты, которая представляет собой генетическую конструкцию, содержащую все компоненты, необходимые для самостоятельной экспрессии. Экспрессионная кассета обычно может содержать промотор, функционально связанный с полинуклеотидом, сигнал терминации транскрипции, сайт связывания рибосомы и сигнал терминации трансляции. Экспрессионная кассета может быть представлена в форме экспрессионного вектора, способного к саморепликации. Кроме того, полинуклеотид может быть введен в клетку-хозяина в его собственной форме и функционально связан с последовательностью, необходимой для экспрессии в клетке-хозяине, но без ограничения этим.As used herein, the term "transformation" means that a vector containing a polynucleotide encoding a protein of interest is introduced into a host cell so 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 outside the chromosome, provided that it can be expressed in the host cell. In this case, the polynucleotide includes DNA and RNA encoding the protein of interest. The polynucleotide can be introduced in any form, provided that it can be introduced into the host cell and then expressed. For example, the polynucleotide can be introduced into the host cell as an expression cassette, which is a genetic construct containing all the components necessary for independent expression. The expression cassette can typically contain 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, but is not limited to this.

Способ трансформации вектора согласно настоящему изобретению включает любой способ введения нуклеиновой кислоты в клетку и может быть осуществлен путем выбора соответствующей стандартной методики, известной в данной области техники, в зависимости от клетки-хозяина. Например, указанный способ может включать электропорацию, осаждение фосфатом кальция (CaPO4), осаждение хлоридом кальция (CaCl2), микроинъекцию, метод с применением полиэтиленгликоля (PEG), метод с применением DEAE-декстрана, метод с применением катионных липосом и метод с применением ацетата лития-DMSO и так далее, но без ограничения этим.The method for transforming the vector according to the present invention includes any method for introducing a nucleic acid into a cell, and can be carried out by selecting an appropriate standard technique known in the art depending on the host cell. For example, the method may include electroporation, calcium phosphate ( CaPO4 ) precipitation, calcium chloride ( CaCl2 ) precipitation, microinjection, a polyethylene glycol (PEG) method, a DEAE-dextran method, a cationic liposome method, and a lithium acetate-DMSO method, etc., but not limited thereto.

При этом в настоящем документе термин «функционально связанный» означает, что полинуклеотидная последовательность с функциональной точки зрения связана с промоторной последовательностью, которая инициирует и опосредует транскрипцию полинуклеотида, кодирующего интересующий белок согласно настоящему изобретению.In this document, the term “operably linked” means that the polynucleotide sequence is functionally linked to a promoter sequence that initiates and mediates transcription of the polynucleotide encoding the protein of interest according to the present invention.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен штамм рода Corynebacterium, содержащий любой один или более из вариантов согласно настоящему изобретению, полинуклеотид согласно настоящему изобретению или вектор согласно настоящему изобретению.In another aspect, the present invention provides a strain of the genus Corynebacterium comprising any one or more of the variants according to the present invention, a polynucleotide according to the present invention, or a vector according to the present invention.

Штамм согласно настоящему изобретению может представлять собой штамм, содержащий любой один или более из вариантов согласно настоящему изобретению, полинуклеотид согласно настоящему изобретению и вектор, содержащий полинуклеотид согласно настоящему изобретению; штамм, модифицированный для экспрессии варианта согласно настоящему изобретению или полинуклеотида согласно настоящему изобретению; штамм (например, рекомбинантный штамм), экспрессирующий вариант согласно настоящему изобретению или полинуклеотид согласно настоящему изобретению; или штамм (например, рекомбинантный штамм), обладающий активностью варианта согласно настоящему изобретению, но без ограничения этим.A strain according to the present invention may be a strain comprising any one or more of the variants according to the present invention, a polynucleotide according to the present invention and a vector comprising a polynucleotide according to the present invention; a strain modified to express a variant according to the present invention or a polynucleotide according to the present invention; a strain (e.g., a recombinant strain) expressing a variant according to the present invention or a polynucleotide according to the present invention; or a strain (e.g., a recombinant strain) having the activity of a variant according to the present invention, but is not limited thereto.

Например, штамм согласно настоящему изобретению представляет собой клетку или микроорганизм, трансформированные вектором, содержащим полинуклеотид согласно настоящему изобретению или полинуклеотид, кодирующий вариант ClpC согласно настоящему изобретению, и экспрессирует вариант ClpC согласно настоящему изобретению. Применительно к задачам настоящего изобретения штамм согласно настоящему изобретению может включать все микроорганизмы, обладающие способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью вследствие включения варианта ClpC согласно настоящему изобретению. Например, штамм согласно настоящему изобретению может представлять собой рекомбинантный штамм, для получения которого полинуклеотид, кодирующий вариант ClpC согласно настоящему изобретению, вводят в микроорганизм, продуцирующий аминокислоты с разветвленной цепью, с обеспечением экспрессии варианта ClpC, и тем самым усиливают способность продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью. Рекомбинантный штамм, обладающий усиленной способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью, может представлять собой микроорганизм, обладающий усиленной способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью по сравнению с природным микроорганизмом дикого типа или микроорганизмом без модификации ClpC (то есть микроорганизмом, экспрессирующим альдегиддегидрогеназу дикого типа (SEQ ID NO: 5) или микроорганизмом, который не экспрессирует модифицированный белок (SEQ ID NO: 1)), но без ограничения этим. Например, микроорганизм без модификации ClpC, который является целевым штаммом при сравнении увеличения способности продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью, может представлять собой штамм СА08-0072 (KCCM11201P, US 8465962 В2) или KCJI-38 (KCCM11248P, патент Кореи №10-1335789), но без ограничения этим.For example, the strain of the present invention is a cell or a microorganism transformed with a vector containing a polynucleotide of the present invention or a polynucleotide encoding a variant ClpC of the present invention, and expresses the variant ClpC of the present invention. For the purposes of the present invention, the strain of the present invention may include all microorganisms having the ability to produce branched-chain amino acids due to the inclusion of the variant ClpC of the present invention. For example, the strain of the present invention may be a recombinant strain for which a polynucleotide encoding a variant ClpC of the present invention is introduced into a microorganism producing branched-chain amino acids to express the variant ClpC, thereby enhancing the ability to produce branched-chain amino acids. The recombinant strain having an enhanced ability to produce branched-chain amino acids may be, but is not limited to, a microorganism having an enhanced ability to produce branched-chain amino acids compared with a natural wild-type microorganism or a microorganism without ClpC modification (that is, a microorganism expressing wild-type aldehyde dehydrogenase (SEQ ID NO: 5) or a microorganism that does not express the modified protein (SEQ ID NO: 1)). For example, the microorganism without ClpC modification, which is a target strain in the comparison of the increase in the ability to produce branched-chain amino acids, may be, but is not limited to, the strain CA08-0072 (KCCM11201P, US 8465962 B2) or KCJI-38 (KCCM11248P, Korean Patent No. 10-1335789).

В настоящем документе термин «немодифицированный микроорганизм» не исключает штаммы, содержащие мутации, которые могут естественным образом встречаться в микроорганизмах, и может обозначать штамм дикого типа или природный штамм как таковой, или может обозначать штамм до изменения признака в результате генетической вариации вследствие действия природных или искусственных факторов. Например, немодифицированный микроорганизм может представлять собой штамм, в который не введен или еще не был введен вариант ClpC, описанный в настоящем документе. Термин «немодифицированный микроорганизм» может использоваться взаимозаменяемо с терминами «штамм до модификации», «микроорганизм до модификации», «неизмененный штамм», «немодифицированный штамм», «неизмененный микроорганизм» или «эталонный микроорганизм».As used herein, the term "unmodified microorganism" does not exclude strains containing mutations that may naturally occur in microorganisms and may refer to a wild-type strain or a natural strain per se, or may refer to a strain before a trait has been altered by genetic variation due to natural or artificial factors. For example, an unmodified microorganism may be a strain into which a ClpC variant described herein has not been introduced or has not yet been introduced. The term "unmodified microorganism" may be used interchangeably with the terms "pre-modification strain," "pre-modification microorganism," "unmodified strain," "unmodified microorganism," or "reference microorganism."

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения аминокислот с разветвленной цепью, включающий стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium, в котором активность АТФ-зависимой протеазы согласно настоящему изобретению ослаблена по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, или микроорганизма рода Corynebacterium, содержащего вариант ClpC согласно настоящему изобретению, полинуклеотид, кодирующий вариант ClpC согласно настоящему изобретению, или вектор согласно настоящему изобретению.In another aspect of the present invention, there is provided a method for producing branched chain amino acids comprising the step of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium in which the activity of the ATP-dependent protease according to the present invention is weakened compared to an unmodified microorganism, or a microorganism of the genus Corynebacterium comprising a ClpC variant according to the present invention, a polynucleotide encoding a ClpC variant according to the present invention, or a vector according to the present invention.

В настоящем документе термин «культивирование» означает выращивание микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению в надлежащим образом регулируемых условиях среды. Процесс культивирования согласно настоящему изобретению может быть осуществлен с применением подходящей среды и условий культивирования, известных в данной области техники. Такой процесс культивирования может быть легко отрегулирован и применен специалистами в данной области в зависимости от выбранного штамма. В частности, культивирование может представлять собой культивирование периодического типа, непрерывного типа и/или культивирование периодического типа с подпиткой, но без ограничения этим.In the present document, the term "cultivation" means culturing a microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention under appropriately controlled environmental conditions. The culturing process according to 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 applied by those skilled in the art depending on the selected strain. In particular, the culturing may be a batch type culturing, a continuous type culturing, and/or a fed-batch type culturing, but is not limited thereto.

В настоящем документе термин «среда» означает смесь веществ, содержащую питательные вещества, необходимые для культивирования микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению, в качестве основного компонента, а также среда обеспечивает питательные вещества и факторы роста, включая воду, которые необходимы для выживания и развития. В частности, в качестве среды и других условий культивирования, применяемых для культивирования микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению, может быть применена любая среда без конкретных ограничений, при условии, что она представляет собой среду, применяемую для обычного культивирования микроорганизмов. Микроорганизм рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению можно культивировать в обычной среде, содержащей надлежащие источники углерода, источники азота, источники фосфора, неорганические соединения, аминокислоты и/или витамины и так далее, при контроле температуры, рН и так далее, в аэробных условиях.In the present document, the term "medium" means a mixture of substances containing nutrients necessary for culturing the microorganism of the genus Corynebacterium according to 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 limitations can be used as the medium and other culture conditions used for culturing the microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention, as long as it is a medium used for conventional microorganism culturing. The microorganism of the genus Corynebacterium according to 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.

В частности, культуральная среда для штамма рода Corynebacterium описана в документе [«Manual of Methods for General Bacteriology», American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981)].In particular, the culture medium for the strain of the genus Corynebacterium is described in the document [“Manual of Methods for General Bacteriology”, 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 так далее; сахарные спирты, такие как маннит, сорбит и так далее, органические кислоты, такие как пировиноградная кислота, молочная кислота, лимонная кислота и так далее; аминокислоты, такие как глутаминовая кислота, метионин, лизин и так далее; и тому подобное. Могут быть применены органические питательные вещества природного происхождения, такие как гидролизат крахмала, меласса, сырая меласса, рисовые отруби, маниока, остатки сахарного тростника и кукурузный экстракт. В частности, могут быть применены углеводы, такие как глюкоза и стерилизованная предварительно обработанная меласса (то есть меласса, превращенная в восстанавливающий сахар), а также могут быть применены подходящие количества других источников углерода различными способами без ограничений. Эти источники углерода могут быть использованы в отдельности или в комбинации двух или более из них, но без ограничения 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.; and the like. Organic nutrients of natural origin such as starch hydrolysate, molasses, raw molasses, rice bran, cassava, sugar cane residues, and corn steep liquor can be used. In particular, carbohydrates such as glucose and sterilized pre-treated molasses (i.e., molasses converted into reducing sugar) can be used, and suitable amounts of other carbon sources can be used in various ways without limitation. These carbon sources may be used individually or in combination of two or more of them, but are not limited thereto.

В качестве источников азота могут быть применены неорганические источники азота, такие как аммиак, сульфат аммония, хлорид аммония, ацетат аммония, фосфат аммония, карбонат аммония, нитрат аммония и так далее; а также органические источники азота, такие как аминокислоты, такие как глутаминовая кислота, метионин, глутамин и так далее, пептон, NZ-amine, мясной экстракт, дрожжевой экстракт, экстракт солода, кукурузный экстракт, гидролизат казеина, рыба или продукты ее разложения, а также обезжиренный соевый жмых или продукты его разложения и так далее. Эти источники азота могут быть использованы в отдельности или в комбинации двух или более из них, но без ограничения 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, corn extract, casein hydrolysate, fish or its decomposition products, and defatted soybean meal or its decomposition products, etc. can be used. These nitrogen sources can be used alone or in combination of two or more of them, but not limited thereto.

Источники фосфора могут включать однозамещенный фосфат калия, двузамещенный фосфат калия или соответствующие им натрийсодержащие соли. В качестве неорганических соединений могут быть применены хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид железа, сульфат магния, сульфат железа, сульфат марганца, карбонат кальция и так далее. В дополнение к этим соединениям могут быть включены аминокислоты, витамины и/или подходящие предшественники и так далее. Эти компоненты или предшественники можно добавлять в среду периодически или непрерывно, но без ограничения этим.Phosphorus sources may include monobasic potassium phosphate, dibasic potassium phosphate or their corresponding sodium salts. Inorganic compounds may 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, etc. may be included. These components or precursors may be added to the medium periodically or continuously, but are not limited to this.

Также во время культивирования микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению рН среды можно регулировать путем добавления в среду соединений, таких как гидроксид аммония, гидроксид калия, аммиак, фосфорная кислота или серная кислота, надлежащим образом. Во время культивирования пенообразование можно подавлять с помощью противовспенивающего агента, такого как полигликолевый сложный эфир жирной кислоты. В среду может подаваться кислород или кислородсодержащий газ для поддержания аэробного состояния среды, или газ может не подаваться, или может подаваться азот, водород или газообразный диоксид углерода для поддержания анаэробных и микроаэробных условий, но без ограничения этим.Also, during the cultivation of the microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention, the pH of the medium can be adjusted by adding compounds such as ammonium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, phosphoric acid or sulfuric acid to the medium appropriately. During the cultivation, foaming can be suppressed by using an antifoaming agent such as a polyglycol fatty acid ester. Oxygen or an oxygen-containing gas may be supplied to the medium to maintain an aerobic state of the medium, or gas may not be supplied, or nitrogen, hydrogen or carbon dioxide gas may be supplied to maintain anaerobic and microaerobic conditions, but not limited thereto.

При культивировании согласно настоящему изобретению температура культуры может поддерживаться на уровне 20°С-45°С, в частности 25°С-40°С, и штамм можно культивировать в течение от приблизительно 10 часов до приблизительно 160 часов, но без ограничения этим.In the culture according to 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 hours to about 160 hours, but not limited thereto.

Аминокислоты с разветвленной цепью, продуцируемые при культивировании согласно настоящему изобретению, могут секретироваться в среду или могут оставаться в клетках.The branched chain amino acids produced during the culture according to the present invention may be secreted into the medium or may remain in the cells.

Способ получения аминокислот с разветвленной цепью согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадию получения микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению, стадию приготовления среды для культивирования указанного микроорганизма или комбинацию этих стадий (в любом порядке), например, до стадии культивирования.The method for producing branched chain amino acids according to the present invention may further include a step of obtaining a microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention, a step of preparing a medium for culturing said microorganism, or a combination of these steps (in any order), for example, before the culturing step.

Способ получения аминокислот с разветвленной цепью согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадию выделения аминокислот с разветвленной цепью из среды в зависимости от культуры (среды, подвергнутой культивированию) или из микроорганизма рода Corynebacterium согласно настоящему изобретению. После стадии культивирования может быть дополнительно включена стадия выделения.The method for producing branched-chain amino acids according to the present invention may further comprise a step of isolating branched-chain amino acids from a medium depending on the culture (cultured medium) or from a microorganism of the genus Corynebacterium according to the present invention. After the culturing step, a step of isolating may further be included.

Выделение может представлять собой сбор интересующих аминокислот с разветвленной цепью посредством подходящего способа, известного в данной области техники, в зависимости от способа культивирования микроорганизма согласно настоящему изобретению, например, способа периодического культивирования, непрерывного культивирования или периодического культивирования с подпиткой. Например, могут быть использованы центрифугирование, фильтрование, обработка осадителем для кристаллизации белка (высаливание), экстракция, ультразвуковая дезинтеграция, ультрафильтрация, диализ, различные виды хроматографии, такие как хроматография на молекулярных ситах (гель-фильтрация), адсорбционная хроматография, ионообменная хроматография аффинная хроматография, ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография), или их комбинация. Интересующие аминокислоты с разветвленной цепью могут быть выделены из среды или из микроорганизма посредством подходящего способа, известного в данной области техники.The isolation may be collecting the branched chain amino acids of interest by a suitable method known in the art, depending on the method of culturing the microorganism according to the present invention, for example, a batch culture method, a continuous culture method, or a fed-batch culture method. For example, centrifugation, filtration, treatment with a precipitant for crystallizing protein (salting out), extraction, ultrasonic disintegration, ultrafiltration, dialysis, various types of chromatography such as molecular sieve chromatography (gel filtration), adsorption chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, HPLC (high performance liquid chromatography), or a combination thereof may be used. The branched chain amino acids of interest can be isolated from the medium or from the microorganism by a suitable method known in the art.

Кроме того, способ получения аминокислот с разветвленной цепью согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадию очистки. Очистка может быть выполнена посредством подходящего способа, известного в данной области техники. Например, в случае, когда способ получения аминокислот с разветвленной цепью согласно настоящему изобретению включает как стадию выделения, так и стадию очистки, стадия выделения и стадия очистки могут быть выполнены с перерывами (или непрерывно) независимо от их порядка, или они могут быть выполнены одновременно или путем объединения в одну стадию, но без ограничения этим.In addition, the method for producing branched chain amino acids according to the present invention may further include a purification step. The purification may be performed by a suitable method known in the art. For example, in a case where the method for producing branched chain amino acids according to the present invention includes both an isolation step and a purification step, the isolation step and the purification step may be performed intermittently (or continuously) regardless of their order, or they may be performed simultaneously or by combining into one step, but not limited thereto.

В способе согласно настоящему изобретению вариант, полинуклеотид, вектор, микроорганизм и аминокислота с разветвленной цепью и тому подобное являются такими, как описано в других аспектах.In the method according to the present invention, the variant, polynucleotide, vector, microorganism and branched chain amino acid and the like are as described in other aspects.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена композиция для получения аминокислот с разветвленной цепью, содержащая вариант согласно настоящему изобретению, полинуклеотид, кодирующий указанный вариант, вектор, содержащий указанный полинуклеотид, или микроорганизм согласно настоящему изобретению; среду, в которой культивировали микроорганизм согласно настоящему изобретению; или комбинацию двух или более из указанного.In another aspect of the present invention, there is provided a composition for producing branched chain amino acids comprising a variant according to the present invention, a polynucleotide encoding said variant, a vector comprising said polynucleotide, or a microorganism according to the present invention; a medium in which the microorganism according to the present invention has been cultured; or a combination of two or more of said.

Композиция согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать произвольно выбранные подходящие эксципиенты, обычно используемые в композициях для получения аминокислот с разветвленной цепью. Такие эксципиенты могут представлять собой, например, консервант, смачивающий агент, диспергирующий агент, суспендирующий агент, забуферивающий агент, стабилизатор или изотонический агент, но без ограничения этим.The composition according to the present invention may further comprise arbitrarily selected suitable excipients commonly used in compositions for producing branched chain amino acids. Such excipients may be, for example, a preservative, a wetting agent, a dispersing agent, a suspending agent, a buffering agent, a stabilizer or an isotonic agent, but are not limited thereto.

В композиции согласно настоящему изобретению вариант, полинуклеотид, вектор, штамм, среда, аминокислоты с разветвленной цепью и тому подобное являются такими, как описано в других аспектах.In the composition according to the present invention, the variant, polynucleotide, vector, strain, medium, branched chain amino acids and the like are as described in other aspects.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено применение микроорганизма рода Corynebacterium, в котором активность АТФ-зависимой протеазы ослаблена по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, для получения аминокислот с разветвленной цепью.In another aspect of the present invention, there is provided the use of a microorganism of the genus Corynebacterium, in which the activity of the ATP-dependent protease is weakened compared to an unmodified microorganism, for the production of branched-chain amino acids.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено применение варианта ClpC, в котором удалена аминокислотная последовательность, соответствующая положениям 431-433 на основании аминокислотной последовательности, представленной SEQ ID NO: 5, или полинуклеотида, кодирующего указанный вариант ClpC, для получения аминокислот с разветвленной цепью.In another aspect of the present invention, there is provided the use of a ClpC variant in which the amino acid sequence corresponding to positions 431-433 based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 has been deleted, or a polynucleotide encoding said ClpC variant, for producing branched chain amino acids.

Далее настоящее изобретение будет более подробно описано со ссылкой на иллюстративные воплощения. Однако следующие иллюстративные воплощения являются лишь предпочтительными воплощениями для целей иллюстрации настоящего изобретения и, таким образом, не предназначены для ограничения ими объема настоящего изобретения. При этом технические аспекты, не описанные в настоящем документе, могут быть в достаточной степени поняты и легко воплощены специалистами в области техники, к которой относится настоящее изобретение, или близких областях техники.The present invention will now be described in more detail with reference to illustrative embodiments. However, the following illustrative embodiments are merely preferred embodiments for the purpose of illustrating the present invention and are thus not intended to limit the scope of the present invention. However, technical aspects not described herein can be sufficiently understood and easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains or related art fields.

Пример 1. Отбор вариантов с усиленной способностью продуцировать L-валин методом искусственной мутацииExample 1. Selection of variants with enhanced ability to produce L-valine by artificial mutation

1-1. Искусственный мутагенез с помощью UV (ультрафиолетового) облучения1-1. Artificial mutagenesis using UV (ultraviolet) irradiation

Для отбора вариантного штамма, имеющего усиленную способность продуцировать L-валин, Corynebacterium glutamicum СА08-0072 (KCCM11201P, US 8465962 В2), который является продуцирующим L-валин NTG-штаммом, наносили на содержащую агар питательную среду и культивировали при 30°С в течение 36 часов.To select a variant strain having an enhanced ability to produce L-valine, Corynebacterium glutamicum CA08-0072 (KCCM11201P, US 8465962 B2), which is an L-valine-producing NTG strain, was applied to an agar-containing nutrient medium and cultured at 30°C for 36 hours.

Сотни полученных таким образом колоний подвергали UV-облучению при комнатной температуре для индуцирования случайных мутаций в геноме штамма.Hundreds of colonies obtained in this way were subjected to UV irradiation at room temperature to induce random mutations in the strain genome.

Состав питательной среды является следующим.The composition of the nutrient medium is as follows.

<Питательная среда (рН 7,2)><Nutrient medium (pH 7.2)>

10 г глюкозы, 5 г мясного экстракта, 10 г полипептона, 2,5 г хлорида натрия, 5 г дрожжевого экстракта, 20 г агара, 2 г мочевины (в расчете на 1 л дистиллированной воды).10 g glucose, 5 g meat extract, 10 g polypeptone, 2.5 g sodium chloride, 5 g yeast extract, 20 g agar, 2 g urea (per 1 liter of distilled water).

1-2. Определение титра продукта ферментации штамма, полученного путем мутагенеза, и отбор штамма1-2. Determination of the titer of the fermentation product of the strain obtained by mutagenesis and selection of the strain

Для отбора вариантных штаммов с усиленной способностью продуцировать L-валин по сравнению с Corynebacterium glutamicum СА08-0072, который использовали в качестве родительского штамма в Примере 1-1, осуществляли определение титра продукта ферментации для штаммов с индуцированными случайными мутациями.To select variant strains with an enhanced ability to produce L-valine compared to Corynebacterium glutamicum CA08-0072, which was used as the parent strain in Example 1-1, the titer of the fermentation product was determined for strains with induced random mutations.

В частности, каждую колонию пересевали в питательную среду и каждый штамм высевали в колбу объемом 250 мл с угловыми перегородками, содержащую 25 мл среды для продуцирования, и культивировали при 30°С в течение 72 часов при встряхивании со скоростью 200 об/мин. Составы питательной среды и среды для продуцирования, соответственно, являются следующими.Specifically, each colony was subcultured into a nutrient medium, and each strain was seeded into a 250 ml flask with angular partitions containing 25 ml of the production medium, and cultured at 30°C for 72 hours with shaking at 200 rpm. The compositions of the nutrient medium and the production medium, respectively, are as follows.

<Питательная среда (рН 7,2)><Nutrient medium (pH 7.2)>

10 г глюкозы, 5 г мясного экстракта, 10 г полипептона, 2,5 г хлорида натрия, 5 г дрожжевого экстракта, 20 г агара, 2 г мочевины (в расчете на 1 л дистиллированной воды).10 g glucose, 5 g meat extract, 10 g polypeptone, 2.5 g sodium chloride, 5 g yeast extract, 20 g agar, 2 g urea (per 1 liter of distilled water).

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

100 г глюкозы, 40 г сульфата аммония, 2,5 г соевого белка, 5 г кукурузного экстракта, 3 г мочевины, 1 г двузамещенного фосфата калия, 0,5 г гептагидрата сульфата магния, 100 мкг биотина, 1 мг тиамин-НСl, 2 мг пантотената кальция, 3 мг никотинамида, 30 г карбоната кальция (в расчете на 1 л дистиллированной воды).100 g glucose, 40 g ammonium sulfate, 2.5 g soy protein, 5 g corn extract, 3 g urea, 1 g dibasic potassium phosphate, 0.5 g magnesium sulfate heptahydrate, 100 mcg biotin, 1 mg thiamine-HCl, 2 mg calcium pantothenate, 3 mg nicotinamide, 30 g calcium carbonate (per 1 liter of distilled water).

После этого анализировали концентрации L-валина посредством ВЭЖХ, и определенные при анализе концентрации L-валина показаны в таблице 1 ниже.Thereafter, the L-valine concentrations were analyzed by HPLC, and the L-valine concentrations determined by the analysis are shown in Table 1 below.

С учетом данных таблицы 1 был выбран штамм М4, который демонстрирует наибольшее увеличение продукции L-валина по сравнению с контрольным штаммом СА08-0072.Taking into account the data in Table 1, strain M4 was selected, which demonstrates the greatest increase in L-valine production compared to the control strain CA08-0072.

Пример 2. Идентификация вариации посредством секвенирования геновExample 2. Identification of variation by gene sequencing

Основные гены штамма М4, продемонстрировавшего усиленную способность продуцировать L-валин в Примере 1, секвенировали и сравнивали с генами штамма СА08-0072 и штамма Corynebacterium glutamicum дикого типа АТСС14067. В результате было подтверждено, что штамм М4 содержит вариацию в определенном положении открытой рамки считывания (ORF) clpC, которая является одной из гексамерных обладающих АТФазной активностью шаперонных субъединиц, составляющих АТФ-зависимую протеазу. В частности, было подтверждено, что штамм М4 имел делецию нуклеотидов в положениях 1291-1299 (SEQ ID NO: 4) в последовательности, представленной SEQ ID NO: 6. Последовательность, представленная SEQ ID NO: 6, представляет собой последовательность, обычно включенную в ORF clpC Corynebacterium glutamicum дикого типа (АТСС14067, АТСС13032 и АТСС13869).The major genes of strain M4, which exhibited enhanced L-valine production ability in Example 1, were sequenced and compared with those of strain CA08-0072 and the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC14067. As a result, it was confirmed that strain M4 contains a variation at a specific position of the open reading frame (ORF) of clpC, which is one of the hexameric ATPase-active chaperone subunits constituting the ATP-dependent protease. In particular, it was confirmed that strain M4 had a deletion of nucleotides at positions 1291-1299 (SEQ ID NO: 4) in the sequence represented by SEQ ID NO: 6. The sequence represented by SEQ ID NO: 6 is a sequence typically included in the ORF of clpC of wild-type Corynebacterium glutamicum (ATCC14067, ATCC13032, and ATCC13869).

В следующих примерах была предпринята попытка подтвердить влияние указанной вариации на продукцию аминокислот микроорганизмами рода Corynebacterium.The following examples attempt to confirm the effect of this variation on amino acid production by microorganisms of the genus Corynebacterium.

Пример 3. Получение штамма с введенной вариацией и исследование способности продуцировать L-валинExample 3. Obtaining a strain with an introduced variation and studying the ability to produce L-valine

3-1. Получение штамма путем введения вариации в Corynebacterium glutamicum СА08-0072 и оценка способности продуцировать L-валин3-1. Obtaining a strain by introducing a variation into Corynebacterium glutamicum CA08-0072 and evaluating the ability to produce L-valine

Конструировали вектор для введения нуклеотидной последовательности (SEQ ID NO: 2), в которой нуклеотиды в положениях 1291-1299 (SEQ ID NO: 4) в последовательности, представленной SEQ ID NO: 6, были удалены, в продуцирующий L-валин NTG-штамм Corynebacterium glutamicum СА08-0072. В частности, геномную ДНК штамма Corynebacterium glutamicum дикого типа АТСС14067 выделяли с использованием мини-набора для выделения ДНК G-Spin Total DNA Extraction Mini Kit (Intron, Cat. No 17045) в соответствии с протоколом, представленным в наборе. Осуществляли ПЦР (полимеразная цепная реакция) с использованием каждой геномной ДНК в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 7 и 8, а также праймеров SEQ ID NO: 9 и 10 с получением фрагментов ДНК (А и В), соответственно. Используемые в этом случае последовательности праймеров представлены в таблице 2 ниже.A vector was constructed for introducing a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 2) in which the nucleotides at positions 1291-1299 (SEQ ID NO: 4) in the sequence represented by SEQ ID NO: 6 were deleted into the L-valine-producing NTG strain Corynebacterium glutamicum CA08-0072. Specifically, the genomic DNA of the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC14067 was isolated using the G-Spin Total DNA Extraction Mini Kit (Intron, Cat. No. 17045) according to the protocol provided in the kit. PCR (polymerase chain reaction) was performed using each genomic DNA as a template and primers SEQ ID NO: 7 and 8, as well as primers SEQ ID NO: 9 and 10, to obtain DNA fragments (A and B), respectively. The primer sequences used in this case are presented in Table 2 below.

Осуществляли ПЦР с перекрывающимися праймерами с использованием двух указанных фрагментов в качестве матриц и праймеров SEQ ID NO: 7 и 10 с получением продукта ПЦР длиной 1040 п.н. (пар нуклеотидов) (далее в настоящем документе называемого «фрагмент с введенной вариацией»). ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 94°С в течение 5 минут; 25 циклов денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 60 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. Фрагменты с введенной вариацией обрабатывали ферментом рестрикции XbaI (New England Biolabs, Beverly, MA), а затем лигировали с вектором pDZ (патент США №9109242 и международная публикация патента №2008-033001), не способным к репликации в Corynebacterium glutamicum, который был обработан тем же ферментом рестрикции, с использованием лигазы Т4 (New England Biolabs, Beverly, MA). Полученный ген трансформировали в Е. coli DH5α и осуществляли отбор в среде LB, содержащей 25 мг/л канамицина, и получали ДНК с использованием набора для очистки плазмидной ДНК DNA-spin plasmid DNA purification kit (Intron) для конструирования рекомбинантной плазмиды pDZ-clpC_M4.Overlapping primer PCR was performed using the two fragments as templates and primers SEQ ID NO: 7 and 10 to obtain a PCR product of 1040 bp (base pairs) in length (hereinafter referred to as the “variation-introduced fragment”). PCR was performed as follows: denaturation at 94°C for 5 minutes; 25 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 60 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. The fragments with the introduced variation were digested with the restriction enzyme XbaI (New England Biolabs, Beverly, MA) and then ligated with the pDZ vector (U.S. Patent No. 9,109,242 and International Patent Publication No. 2008-033001), which is incapable of replicating in Corynebacterium glutamicum, which had been digested with the same restriction enzyme using T4 ligase (New England Biolabs, Beverly, MA). The resulting gene was transformed into E. coli DH5α and selected in LB medium containing 25 mg/L kanamycin, and DNA was prepared using the DNA-spin plasmid DNA purification kit (Intron) to construct the recombinant plasmid pDZ-clpC_M4.

Полученную описанным выше образом рекомбинантную плазмиду pDZ-clpC_М4 трансформировали в продуцирующий L-валин штамм Corynebacterium glutamicum СА08-0072 путем гомологичной рекомбинации в хромосоме (van der Rest et al., Appl Microbiol Biotechnol 52:541-545, 1999). Штамм, в котором вектор был встроен в хромосому путем гомологичной рекомбинации, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Затем осуществляли ПЦР для трансформанта Corynebacterium glutamicum, в котором был завершен вторичный кроссинговер, с использованием праймеров SEQ ID NO: 7 и 10 с получением штамма, в котором была введена вариация в ORF clpC на хромосоме. Рекомбинантный штамм был назван Corynebacterium glutamicum СА08-0072-clpC_М4.The recombinant plasmid pDZ-clpC_M4 obtained as described above was transformed into the L-valine-producing Corynebacterium glutamicum strain CA08-0072 by homologous recombination in the chromosome (van der Rest et al., Appl Microbiol Biotechnol 52:541-545, 1999). The strain in which the vector was inserted into the chromosome by homologous recombination was selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. Then, PCR was performed on the Corynebacterium glutamicum transformant in which secondary crossing over was completed using the primers SEQ ID NOs: 7 and 10 to obtain a strain in which a variation was introduced in the clpC ORF on the chromosome. The recombinant strain was named Corynebacterium glutamicum CA08-0072-clpC_M4.

Для сравнения способности продуцировать L-валин между полученным продуцирующим L-валин штаммом Corynebacterium glutamicum СА08-0072 и СА08-0072-clpC_М4 осуществляли определение титра продукта ферментации.To compare the ability to produce L-valine between the obtained L-valine-producing strain Corynebacterium glutamicum CA08-0072 and CA08-0072-clpC_M4, the titer of the fermentation product was determined.

В частности, каждый штамм пересевали в питательную среду и высевали в колбу объемом 250 мл с угловыми перегородками, содержащую 25 мл среды для продуцирования, и культивировали при 30°С в течение 72 часов при встряхивании со скоростью 200 об/мин. Составы питательной среды и среды для продуцирования, соответственно, являются следующими.Specifically, each strain was subcultured in a nutrient medium and seeded in a 250 ml flask with angular partitions containing 25 ml of the production medium, and cultured at 30°C for 72 hours with shaking at 200 rpm. The compositions of the nutrient medium and the production medium, respectively, are as follows.

<Питательная среда (рН 7,2)><Nutrient medium (pH 7.2)>

10 г глюкозы, 5 г мясного экстракта, 10 г полипептона, 2,5 г хлорида натрия, 5 г дрожжевого экстракта, 20 г агара, 2 г мочевины (в расчете на 1 л дистиллированной воды).10 g glucose, 5 g meat extract, 10 g polypeptone, 2.5 g sodium chloride, 5 g yeast extract, 20 g agar, 2 g urea (per 1 liter of distilled water).

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

100 г глюкозы, 40 г сульфата аммония, 2,5 г соевого белка, 5 г кукурузного экстракта, 3 г мочевины, 1 г двузамещенного фосфата калия, 0,5 г гептагидрата сульфата магния, 100 мкг биотина, 1 мг тиамин-НС1, 2 мг пантотената кальция, 3 мг никотинамида, 30 г карбоната кальция (в расчете на 1 л дистиллированной воды).100 g glucose, 40 g ammonium sulfate, 2.5 g soy protein, 5 g corn extract, 3 g urea, 1 g dibasic potassium phosphate, 0.5 g magnesium sulfate heptahydrate, 100 mcg biotin, 1 mg thiamine-HCl, 2 mg calcium pantothenate, 3 mg nicotinamide, 30 g calcium carbonate (per 1 liter of distilled water).

После этого анализировали концентрации L-валина посредством ВЭЖХ, и определенные при анализе концентрации L-валина показаны в таблице 3 ниже.Thereafter, the L-valine concentrations were analyzed by HPLC, and the L-valine concentrations determined by the analysis are shown in Table 3 below.

Как показывают результаты, представленные в таблице 3, было подтверждено, что способность штамма CA08-0072-clpC_М4 продуцировать L-валин возрастала на 14% по сравнению с контрольной группой. В результате было подтверждено, что способность продуцировать L-валин может быть улучшена за счет вариации ORF clpC.As shown in the results shown in Table 3, it was confirmed that the L-valine producing ability of the CA08-0072-clpC_M4 strain increased by 14% compared with the control group. As a result, it was confirmed that the L-valine producing ability could be improved by the variation of clpC ORF.

CA08-0072-clpC_M4 был назван СА08-1542 и депонирован в Корейском центре культур микроорганизмов в соответствии с Будапештским договором 2 июля 2020 г. под регистрационным номером KCCM12755RCA08-0072-clpC_M4 was named CA08-1542 and deposited at the Korea Microbial Culture Center under the Budapest Treaty on July 2, 2020 under the accession number KCCM12755R.

3-2. Получение штамма путем введения вариации в Corynebacterium glutamicum CJ7V и оценка способности продуцировать L-валин3-2. Strain production by introducing variation into Corynebacterium glutamicum CJ7V and evaluation of L-valine producing ability

Для проверки того, наблюдается ли такой же эффект у других продуцирующих L-валин штаммов, принадлежащих к виду Corynebacterium glutamicum, один из типов вариации [ilvN(A42V); Biotechnology and Bioprocess Engineering, June 2014, Volume 19, Issue 3, pp 456-467] вводили в штамм Corynebacterium glutamicum дикого типа ATCC14067 с получением штамма с улучшенной способностью продуцировать L-валин.To test whether the same effect is observed in other L-valine-producing strains belonging to the species Corynebacterium glutamicum, one type of variation [ilvN(A42V); Biotechnology and Bioprocess Engineering, June 2014, Volume 19, Issue 3, pp 456-467] was introduced into the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC14067 to obtain a strain with improved L-valine-producing ability.

В частности, геномную ДНК штамма Corynebacterium glutamicum дикого типа АТСС14067 выделяли с помощью мини-набора для выделения ДНК G-Spin Total DNA Extraction Mini Kit. Для конструирования вектора для введения вариации A42V в ген ilvN осуществляли ПЦР с использованием геномной ДНК в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 11 и 12, а также праймеров SEQ ID NO: 13 и 14 с получением фрагментов ДНК (А и В), соответственно. Используемые в этом случае последовательности праймеров представлены в таблице 4 ниже.Specifically, the genomic DNA of the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC14067 was isolated using the G-Spin Total DNA Extraction Mini Kit. To construct a vector for introducing the A42V variation into the ilvN gene, PCR was performed using the genomic DNA as a template and primers SEQ ID NOs: 11 and 12, as well as primers SEQ ID NOs: 13 and 14 to obtain DNA fragments (A and B), respectively. The primer sequences used in this case are presented in Table 4 below.

Осуществляли ПЦР с перекрывающимися праймерами с использованием двух указанных фрагментов в качестве матриц и праймеров SEQ ID NO: 11 и 14 с получением продукта ПЦР длиной 1044 п.н. (далее в настоящем документе называемого «фрагмент с введенной вариацией»). ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 94°С в течение 5 минут; 25 циклов денатурации при 94°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 60 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате были получены полинуклеотиды длиной 537 п.н. как для фрагмента А, так и для фрагмента В. Полученные таким образом фрагменты с введенной вариацией обрабатывали ферментом рестрикции Xbal, а затем лигировали с вектором pDZ, обработанным тем же ферментом рестрикции, с использованием лигазы Т4. Полученный ген трансформировали в Е. coli DH5α и осуществляли отбор в среде LB, содержащей 25 мг/л канамицина, и получали ДНК с использованием набора для очистки плазмидной ДНК DNA-spin plasmid DNA purification kit. Вектор, предназначенный для введения вариации A42V в ген ilvN, был назван pDZ-ilvN(A42V).Overlapping primer PCR was performed using the two fragments as templates and primers SEQ ID NOs: 11 and 14 to obtain a PCR product of 1044 bp in length (hereinafter referred to as the "fragment with introduced variation"). The PCR was performed as follows: denaturation at 94°C for 5 minutes; 25 cycles of denaturation at 94°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 60 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, polynucleotides of 537 bp in length were obtained. for both fragment A and fragment B. The resulting fragments with the introduced variation were treated with the restriction enzyme XbaI and then ligated with the pDZ vector treated with the same restriction enzyme using T4 ligase. The resulting gene was transformed into E. coli DH5α and selection was carried out in LB medium containing 25 mg/L kanamycin, and DNA was prepared using a DNA-spin plasmid DNA purification kit. The vector designed to introduce the A42V variation into the ilvN gene was named pDZ-ilvN(A42V).

Затем полученную описанным выше образом рекомбинантную плазмиду pDZ-ilvN(A42V) трансформировали в Corynebacterium glutamicum АТСС14067 дикого типа путем гомологичной рекомбинации в хромосоме. Штамм, в котором вектор был встроен в хромосому путем гомологичной рекомбинации, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Затем осуществляли ПЦР для трансформанта Corynebacterium glutamicum, в котором был завершен вторичный кроссинговер, с использованием праймеров SEQ ID NO: 11 и 14 для амплификации фрагмента гена, а затем идентифицировали штамм с введенной вариацией путем анализа секвенирования гена. Рекомбинантный штамм, в который была введена вариация, был назван Corynebacterium glutamicum CJ7V.Then, the recombinant plasmid pDZ-ilvN(A42V) obtained in the above manner was transformed into the wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC14067 by homologous recombination in the chromosome. The strain in which the vector was inserted into the chromosome by homologous recombination was selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. Then, PCR was performed on the Corynebacterium glutamicum transformant in which secondary crossing over was completed using the primers SEQ ID NOs: 11 and 14 to amplify the gene fragment, and then the strain with the introduced variation was identified by gene sequencing analysis. The recombinant strain in which the variation was introduced was named Corynebacterium glutamicum CJ7V.

Corynebacterium glutamicum CJ7V трансформировали посредством pDZ-clpC_M4 таким же образом, как в Примере 3-1, с получением штамма, в котором была введена вариация в ORF clpC, и полученный штамм был назван CJ7V-clpC_M4.Corynebacterium glutamicum CJ7V was transformed with pDZ-clpC_M4 in the same manner as in Example 3-1 to obtain a strain in which a variation was introduced in the ORF of clpC, and the resulting strain was named CJ7V-clpC_M4.

Для сравнения способности полученного штамма продуцировать L-валин указанный штамм культивировали таким же образом, как в Примере 3-1, и анализировали концентрацию L-валина, и определенная при анализе концентрация L-валина приведена в таблице 5 ниже.In order to compare the ability of the obtained strain to produce L-valine, the strain was cultured in the same manner as in Example 3-1 and the concentration of L-valine was analyzed, and the concentration of L-valine determined in the analysis is shown in Table 5 below.

Как показывают результаты, представленные в таблице 5, было подтверждено, что способность штамма CJ7V-clpC_М4 продуцировать L-валин возрастала на 14% по сравнению с контрольной группой. Другими словами, было также подтверждено, что способность микроорганизма рода Corynebacterium продуцировать L-валин может быть улучшена за счет вариации ORF гена clpC.As shown in the results shown in Table 5, it was confirmed that the ability of the CJ7V-clpC_M4 strain to produce L-valine increased by 14% compared with the control group. In other words, it was also confirmed that the ability of the Corynebacterium genus microorganism to produce L-valine could be improved by varying the ORF of the clpC gene.

3-3. Получение штамма путем введения вариации в Corynebacterium glutamicum CJ8V и оценка способности продуцировать L-валин3-3. Obtaining a strain by introducing a variation into Corynebacterium glutamicum CJ8V and evaluating the ability to produce L-valine

Для проверки того, наблюдается ли такой же эффект у других продуцирующих L-валин штаммов, принадлежащих виду Corynebacterium glutamicum, один из типов вариации [ilvN(A42V)] вводили в штамм Corynebacterium glutamicum дикого типа АТСС13869 таким же образом, как в Примере 3-2, с получением вариантного штамма, обладающего способностью продуцировать L-валин. Рекомбинантный штамм был назван Corynebacterium glutamicum CJ8V.In order to test whether the same effect is observed in other L-valine-producing strains belonging to the species Corynebacterium glutamicum, one type of variation [ilvN(A42V)] was introduced into the wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC13869 in the same manner as in Example 3-2 to obtain a variant strain having the ability to produce L-valine. The recombinant strain was named Corynebacterium glutamicum CJ8V.

Для получения штамма, в котором вариация clpC была введена в Corynebacterium glutamicum CJ8V, рекомбинантный вектор pDZ-clpC_М4, полученный в Примере 3-1, трансформировали в CJ8V. Штамм, в котором вектор был встроен в хромосому путем гомологичной рекомбинации, отбирали в среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Затем трансформант Corynebacterium glutamicum, в котором был завершен вторичный кроссинговер, исследовали с использованием праймеров SEQ ID NO: 7 и 10 и идентифицировали штамм с введенной вариацией clpC. Рекомбинантный штамм, идентифицированный описанным выше образом, был назван Corynebacterium glutamicum CJ8V-clpC_М4.To obtain a strain in which the clpC variation was introduced into Corynebacterium glutamicum CJ8V, the recombinant vector pDZ-clpC_M4 obtained in Example 3-1 was transformed into CJ8V. The strain in which the vector was inserted into the chromosome by homologous recombination was selected in a medium containing 25 mg/L kanamycin. Then, the Corynebacterium glutamicum transformant in which the secondary crossing over was completed was examined using the primers of SEQ ID NOs: 7 and 10, and the strain in which the clpC variation was introduced was identified. The recombinant strain identified in the above manner was named Corynebacterium glutamicum CJ8V-clpC_M4.

Для сравнения способности полученного штамма продуцировать L-валин указанный штамм культивировали таким же образом, как в Примере 3-1, и анализировали концентрацию L-валина, и определенная при анализе концентрация L-валина приведена в таблице 6 ниже.In order to compare the ability of the obtained strain to produce L-valine, the strain was cultured in the same manner as in Example 3-1 and the concentration of L-valine was analyzed, and the concentration of L-valine determined in the analysis is shown in Table 6 below.

Как показывают результаты, представленные в таблице 6, было подтверждено, что способность штамма CJ8V-clpC_М4 продуцировать L-валин возрастала на 12% по сравнению с контрольной группой. Другими словами, было также подтверждено, что способность микроорганизма рода Corynebacterium продуцировать L-валин может быть улучшена за счет вариации ORF гена clpC.As shown in the results shown in Table 6, it was confirmed that the ability of the CJ8V-clpC_M4 strain to produce L-valine increased by 12% compared with the control group. In other words, it was also confirmed that the ability of the Corynebacterium genus microorganism to produce L-valine could be improved by varying the ORF of the clpC gene.

Пример 4. Получение продуцирующего изолейцин штамма и оценка способности к продуцированиюExample 4. Obtaining an isoleucine-producing strain and assessing its production capacity

4-1. Получение штамма путем введения вариации ORF clpC в продуцирующий L-изолейцин штамм Corynebacterium glutamicum KCCM11248P и его оценка4-1. Generation of a strain by introducing a clpC ORF variation into the L-isoleucine-producing Corynebacterium glutamicum KCCM11248P strain and its evaluation

Получали штамм, для получения которого рекомбинантная плазмида pDZ-clpC_М4, полученная в Примере 3-1, была введена в продуцирующий L-изолейцин штамм Corynebacterium glutamicum KCJI-38 (КССМ11248Р, патент США №9885093) таким же образом, как в Примере 3, путем гомологичной рекомбинации в хромосоме, и полученный штамм был назван KCJI-38-clpC_М4. Полученный штамм культивировали описанным ниже способом и осуществляли сравнение его способности продуцировать изолейцин.A strain was obtained by introducing the recombinant plasmid pDZ-clpC_M4 obtained in Example 3-1 into the L-isoleucine-producing strain Corynebacterium glutamicum KCJI-38 (KCSM11248P, U.S. Patent No. 9885093) in the same manner as in Example 3 by homologous recombination in the chromosome, and the obtained strain was named KCJI-38-clpC_M4. The obtained strain was cultured in the manner described below, and its isoleucine-producing ability was compared.

В частности, каждый штамм высевали в колбу объемом 250 мл с угловыми перегородками, содержащую 25 мл среды для посева, и культивировали при 30°С в течение 20 часов при встряхивании со скоростью 200 об/мин. Затем 1 мл посевной культуры высевали в колбу объемом 250 мл с угловыми перегородками, содержащую 24 мл среды для продуцирования, и культивировали при 30°С в течение 48 часов при встряхивании со скоростью 200 об/мин. Составы среды для посева и среды для продуцирования, соответственно, являются следующими.Specifically, each strain was seeded in a 250-mL angular baffle flask containing 25 mL of seeding medium and cultured at 30°C for 20 hours with shaking at 200 rpm. Then, 1 mL of the seed culture was seeded in a 250-mL angular baffle flask containing 24 mL of production medium and cultured at 30°C for 48 hours with shaking at 200 rpm. The compositions of the seeding medium and the production medium, respectively, are as follows.

<Среда для посева (рН 7,0)><Sowing medium (pH 7.0)>

20 г глюкозы, 10 г пептона, 5 г дрожжевого экстракта, 1,5 г мочевины, 4 г KH2PO4, 8 г K2HPO4, 0,5 г MgSO47H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамин-HCl, 2000 мкг пантотената кальция, 2000 мкг никотинамида (в расчете на 1 л дистиллированной воды).20 g glucose, 10 g peptone, 5 g yeast extract, 1.5 g urea, 4 g KH 2 PO 4 , 8 g K 2 HPO 4 , 0.5 g MgSO 4 7H 2 O, 100 mcg biotin, 1000 mcg thiamine HCl, 2000 mcg calcium pantothenate, 2000 mcg nicotinamide (per 1 liter of distilled water).

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

50 г глюкозы, 12,5 г (NH4)2SO4, 2,5 г соевого белка, 5 г кукурузного экстракта, 3 г мочевины, 1 г KH2PO4, 0,5 г MgSO47H2O, 100 мкг биотина, 1000 мкг тиамин-HCl, 2000 мкг пантотената кальция, 3000 мкг никотинамида, 30 г СаСО3 (в расчете на 1 л дистиллированной воды).50 g glucose, 12.5 g (NH 4 ) 2 SO 4 , 2.5 g soy protein, 5 g corn extract, 3 g urea, 1 g KH 2 PO 4 , 0.5 g MgSO 4 7H 2 O, 100 μg biotin, 1000 μg thiamine HCl, 2000 μg calcium pantothenate, 3000 μg nicotinamide, 30 g CaCO 3 (per 1 liter of distilled water).

После завершения культивирования определяли способность продуцировать L-изолейцин посредством ВЭЖХ. Концентрации L-изолейцина в культуре каждого исследуемого штамма приведены в таблице 7 ниже.After completion of the cultivation, the ability to produce L-isoleucine was determined by HPLC. The concentrations of L-isoleucine in the culture of each strain tested are shown in Table 7 below.

Как показано в таблице 7, было подтверждено, что концентрация L-изолейцина в KCJI-38-clpC_М4, в который был введен вариант clpC, возрастала приблизительно на 55% по сравнению с продуцирующим L-изолейцин штаммом KCJI-38. Это подтвердило, что способность продуцировать L-изолейцин может быть улучшена путем изменения гена clpC. Приведенные выше результаты показывают, что введение вариации ORF clpC в продуцирующий L-изолейцин штамм рода Corynebacterium является эффективным в отношении продукции L-изолейцина.As shown in Table 7, it was confirmed that the concentration of L-isoleucine in KCJI-38-clpC_M4 into which the clpC variant was introduced was increased by approximately 55% compared with the L-isoleucine-producing strain KCJI-38. This confirmed that the ability to produce L-isoleucine could be improved by altering the clpC gene. The above results indicate that the introduction of the clpC ORF variation into the L-isoleucine-producing strain of the genus Corynebacterium is effective in producing L-isoleucine.

KCJI-38-с1рС_М4 был назван СА10-3123 и депонирован в Корейском центре культур микроорганизмов в соответствии с Будапештским договором 1 декабря 2020 г. под регистрационным номером KCCM12858RKCJI-38-c1pC_M4 was named CA10-3123 and deposited at the Korea Microbial Culture Center under the Budapest Treaty on December 1, 2020 under the accession number KCCM12858R.

4-2. Получение продуцирующего L-изолейцин штамма путем введения вариации ORF clpC в штамм Corynebacterium glutamicum дикого типа АТСС13032 и оценка способности продуцировать L-изолейцин4-2. Generation of L-isoleucine-producing strain by introducing clpC ORF variation into wild-type Corynebacterium glutamicum strain ATCC13032 and evaluation of L-isoleucine-producing ability

Для оценки влияния введения вариации clpC-M4 на способность продуцировать L-изолейцин получали штаммы путем введения в штамм Corynebacterium glutamicum АТСС13032 (далее называемый WT (дикий тип)) известного варианта аспартокиназы (lysC(L377K)) (US 10662450 В2), варианта гомосериндегидрогеназы (hom(R407H)) (Appl. Microbiol. Biotechnol. 45, 612-620 (1996)) или варианта L-треониндегидратазы (ilvA(V323A)) (Appl. Enviro. Microbiol., Dec. 1996, p.4345-4351) и сравнивали их способность продуцировать L-изолейцин.To evaluate the effect of introducing the clpC-M4 variation on the ability to produce L-isoleucine, strains were generated by introducing a known aspartokinase variant (lysC(L377K)) (US 10662450 B2), a homoserine dehydrogenase variant (hom(R407H)) (Appl. Microbiol. Biotechnol. 45, 612-620 (1996)) or an L-threonine dehydratase variant (ilvA(V323A)) (Appl. Enviro. Microbiol., Dec. 1996, p.4345-4351) into the Corynebacterium glutamicum ATCC13032 strain and their ability to produce L-isoleucine was compared.

В частности, ПЦР осуществляли с использованием хромосомы WT в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 15 и 16 или SEQ ID NO: 17 и 18. Используемые в этом случае последовательности праймеров представлены в таблице 8 ниже.In particular, PCR was performed using the WT chromosome as a template and primers SEQ ID NO: 15 and 16 or SEQ ID NO: 17 and 18. The primer sequences used in this case are presented in Table 8 below.

ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 30 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате были получены, соответственно, вышележащий фрагмент ДНК длиной 509 п.н. с 5'-конца и нижележащий фрагмент ДНК длиной 520 п.н. с 3'-конца гена, к центру относительно которых расположена вариация гена lysC. Осуществляли ПЦР с использованием двух указанных амплифицированных фрагментов ДНК в качестве матриц и праймеров SEQ ID NO: 15 и 18. ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 30 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате был амплифицирован фрагмент ДНК длиной 1011 п.н., содержащий вариацию гена lysC (L377K), кодирующий вариант аспартокиназы, в котором лейцин в положении 377 заменен на лизин. Вектор pDZ и амплифицированный фрагмент ДНК длиной 1011 п.н. обрабатывали ферментом рестрикции XbaI, лигировали с использованием ДНК-лигазы и затем клонировали с получением плазмиды, названной pDZ-lysC (L377K).The PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 30 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, an upstream DNA fragment of 509 bp in length from the 5' end and a downstream DNA fragment of 520 bp in length from the 3' end of the gene, respectively, were obtained, with the lysC gene variation located toward the center. PCR was performed using the two amplified DNA fragments as templates and primers SEQ ID NOs: 15 and 18. The PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 30 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, a 1011 bp DNA fragment containing a variation of the lysC gene (L377K) encoding an aspartokinase variant in which the leucine at position 377 is replaced by lysine was amplified. The pDZ vector and the amplified 1011 bp DNA fragment were digested with the restriction enzyme XbaI, ligated using DNA ligase, and then cloned to obtain a plasmid named pDZ-lysC (L377K).

Полученный описанным выше образом вектор pDZ-lysC (L377K) вводили в штамм WT методом, включающим применение электрических импульсов (Appl. Microbiol. Biothcenol. (1999, 52:541-545)), и затем получали трансформированный штамм в селективной среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Был получен штамм WT::lysC (L377K), в котором нуклеотидная вариация была введена в ген lysC с помощью фрагмента ДНК, встроенного в хромосому в процессе вторичной рекомбинации.The pDZ-lysC(L377K) vector obtained in the above manner was introduced into the WT strain by a method involving the use of electrical pulses (Appl. Microbiol. Biothcenol. (1999, 52:541-545)), and then the transformed strain was obtained in a selective medium containing 25 mg/L kanamycin. The WT::lysC(L377K) strain was obtained, in which the nucleotide variation was introduced into the lysC gene using a DNA fragment inserted into the chromosome by secondary recombination.

Кроме того, для получения вектора для введения horn (R407H) осуществляли ПЦР с использованием геномной ДНК дикого типа в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 19 и 20, а также SEQ ID NO: 21 и 22. Используемые в этом случае последовательности праймеров представлены в таблице 9 ниже.In addition, to obtain the vector for introducing horn (R407H), PCR was performed using the wild-type genomic DNA as a template and primers SEQ ID NOs: 19 and 20, as well as SEQ ID NOs: 21 and 22. The primer sequences used in this case are presented in Table 9 below.

ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 30 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате были получены, соответственно, вышележащий фрагмент ДНК длиной 220 п.н. с 5'-конца и нижележащий фрагмент ДНК длиной 220 п.н. с 3'-конца гена, к центру относительно которых расположена вариация гена hom. Осуществляли ПЦР с использованием двух указанных амплифицированных фрагментов ДНК в качестве матриц и праймеров SEQ ID NO: 19 и 20. ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 30 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате был амплифицирован фрагмент ДНК длиной 440 п.н., содержащий вариацию гена hom. Применяемый описанным выше образом вектор pDZ и амплифицированный фрагмент ДНК длиной 440 п.н. обрабатывали ферментом рестрикции XbaI, лигировали с использованием ДНК-лигазы и затем клонировали с получением плазмиды, названной pDZ-hom(R407H).The PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 30 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, an upstream DNA fragment of 220 bp in length from the 5' end and a downstream DNA fragment of 220 bp in length from the 3' end of the gene, with the hom gene variation located toward the center, were obtained, respectively. PCR was performed using the two amplified DNA fragments mentioned above as templates and primers SEQ ID NOs: 19 and 20. The PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 30 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, a 440 bp DNA fragment containing the hom gene variation was amplified. The pDZ vector used in the above manner and the amplified 440 bp DNA fragment were digested with XbaI restriction enzyme, ligated using DNA ligase, and then cloned to obtain a plasmid named pDZ-hom(R407H).

Полученный описанным выше образом вектор pDZ-hom(R407H) вводили в штамм WT::lysC(L377K) методом, включающим применение электрических импульсов, и затем получали трансформированный штамм в селективной среде, содержащей 25 мг/л канамицина. Был получен штамм WT::lysC(L377K)-hom(R407H), в котором нуклеотидная вариация была введена в ген hom с помощью фрагмента ДНК, встроенного в хромосому в процессе вторичной рекомбинации.The pDZ-hom(R407H) vector obtained in the above manner was introduced into the WT::lysC(L377K) strain by a method involving the use of electric pulses, and then the transformed strain was obtained in a selective medium containing 25 mg/L kanamycin. The WT::lysC(L377K)-hom(R407H) strain in which a nucleotide variation was introduced into the hom gene by a DNA fragment inserted into the chromosome by secondary recombination was obtained.

Таким же образом, как в приведенном выше Примере, получали штамм путем введения рекомбинантной плазмиды pDZ-clpC_M4, полученной в Примере 3-1, в штамм WT::lysC(L377K)-hom(R407H) путем гомологичной рекомбинации в хромосоме, и полученный штамм был назван WT::lysC(L377K)-hom(R407H)-clpC М4.In the same manner as in the above Example, a strain was obtained by introducing the recombinant plasmid pDZ-clpC_M4 obtained in Example 3-1 into the WT::lysC(L377K)-hom(R407H) strain by homologous recombination in the chromosome, and the obtained strain was named WT::lysC(L377K)-hom(R407H)-clpC M4.

При этом для получения вектора, в котором известная вариация ilvA(V323A) (S. Morbach et al., Appl. Enviro. Microbiol., 62(12): 4345-4351, 1996) была введена в ген ilvA, конструировали пару праймеров (SEQ ID NO: 23 и 24) для амплификации вышележащего фрагмента с 5'-конца и пару праймеров (SEQ ID NO: 25 и 26) для амплификации нижележащего фрагмента с 3'-конца, соответственно, к центру относительно которых расположена вариация. В праймеры SEQ ID NO: 23 и 26 был введен сайт рестрикции BamHI (подчеркнут) на каждом конце. В праймерах SEQ ID NO: 24 и 25 вариацию с нуклеотидной заменой (подчеркнута) помещали в сайт, который был сконструирован так, чтобы указанные области пересекались друг с другом. Сконструированные в этом случае последовательности праймеров представлены в таблице 10 ниже.In this case, to obtain a vector in which the known variation ilvA(V323A) (S. Morbach et al., Appl. Enviro. Microbiol., 62(12): 4345-4351, 1996) was introduced into the ilvA gene, a pair of primers (SEQ ID NOs: 23 and 24) were designed to amplify the upstream fragment from the 5' end and a pair of primers (SEQ ID NOs: 25 and 26) to amplify the downstream fragment from the 3' end, respectively, to the center of which the variation is located. A BamHI restriction site (underlined) was introduced into primers SEQ ID NOs: 23 and 26 at each end. In primers SEQ ID NO: 24 and 25, the nucleotide substitution variation (underlined) was placed in a site that was designed such that the indicated regions overlapped each other. The primer sequences designed in this case are presented in Table 10 below.

ПЦР осуществляли с использованием хромосомы WT в качестве матрицы и праймеров SEQ ID NO: 23 и SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 25 и SEQ ID NO: 26. ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 30 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате были получены, соответственно, вышележащий фрагмент ДНК длиной 627 п.н. с 5'-конца и нижележащий фрагмент ДНК длиной 608 п.н. с 3'-конца гена, к центру относительно которых расположена вариация гена ilvA. Осуществляли ПЦР с использованием двух указанных амплифицированных фрагментов ДНК в качестве матриц и праймеров SEQ ID NO: 23 и 26. ПЦР осуществляли следующим образом: денатурация при 95°С в течение 5 минут; 30 циклов денатурации при 95°С в течение 30 секунд, отжига при 55°С в течение 30 секунд и полимеризации при 72°С в течение 60 секунд; и полимеризация при 72°С в течение 7 минут. В результате был амплифицирован фрагмент ДНК размером 1217 п.н., содержащий вариацию гена ilvA, кодирующий вариант IlvA, в котором L-валин в положении 323 заменен на аланин. Вектор pECCG117 (патент Кореи №10-0057684) и фрагмент ДНК длиной 1217 п.н. обрабатывали рестрикционным ферментом BamHI, лигировали с использованием ДНК-лигазы и клонировали с получением плазмиды, названной pECCG117-ilvA (V323A).PCR was performed using the WT chromosome as a template and the primers SEQ ID NO: 23 and SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 25 and SEQ ID NO: 26. PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds and polymerization at 72°C for 30 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, an upstream DNA fragment of 627 bp in length from the 5'-end and a downstream DNA fragment of 608 bp in length from the 3'-end of the gene were obtained, respectively, with the ilvA gene variation located in the center. PCR was performed using the two amplified DNA fragments as templates and primers SEQ ID NOs: 23 and 26. The PCR was performed as follows: denaturation at 95°C for 5 minutes; 30 cycles of denaturation at 95°C for 30 seconds, annealing at 55°C for 30 seconds, and polymerization at 72°C for 60 seconds; and polymerization at 72°C for 7 minutes. As a result, a 1,217 bp DNA fragment containing a variation of the ilvA gene encoding an IlvA variant in which L-valine at position 323 is replaced with alanine was amplified. The pECCG117 vector (Korean Patent No. 10-0057684) and the 1,217 bp DNA fragment were used. were digested with the restriction enzyme BamHI, ligated using DNA ligase, and cloned to yield a plasmid named pECCG117-ilvA(V323A).

Штамм ATCC13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC/pECCG117-ilvA(V323A) получали путем введения вектора pECCG117-ilvA(V323A) в ATCC13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC_М4 согласно приведенному выше Примеру. Также в качестве контроля получали штамм путем введения только вариации ilvA(V323A) в ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K).The strain ATCC13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC/pECCG117-ilvA(V323A) was obtained by introducing the vector pECCG117-ilvA(V323A) into ATCC13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC_M4 according to the above Example. Also, as a control, a strain was obtained by introducing only the ilvA(V323A) variation into ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K).

Полученные штаммы культивировали таким же образом, как и в методе культивирования в колбах в Примере 4-1, и определяли концентрации L-изолейцина в культурах. Результаты определения концентрации L-изолейцина в культурах штаммов приведены в таблице 11 ниже.The obtained strains were cultured in the same manner as in the flask culture method in Example 4-1, and the concentrations of L-isoleucine in the cultures were determined. The results of the determination of the concentration of L-isoleucine in the cultures of the strains are shown in Table 11 below.

Как показано в таблице 11, было подтверждено, что по сравнению с ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K)/pECCG117-ilvA(V323A), для получения которого в ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K) была введена только вариация ilvA(V323A), АТСС13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC_M4/pECCG117-ilvA(V323A), в который была дополнительно введена вариация clpC_М4, продемонстрировал увеличение концентрации L-изолейцина приблизительно на 42%. Приведенные выше результаты показывают, что введение вариации clpC в продуцирующий L-изолейцин штамм рода Corynebacterium является эффективным в отношении продукции L-изолейцина.As shown in Table 11, it was confirmed that, compared with ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K)/pECCG117-ilvA(V323A), which only introduced the ilvA(V323A) variation into ATCC13032::-hom(R407H)-lysC(L377K), ATCC13032::hom(R407H)-lysC(L377K)-clpC_M4/pECCG117-ilvA(V323A), which further introduced the clpC_M4 variation, showed an increase in the concentration of L-isoleucine by approximately 42%. The above results show that introduction of the clpC variation into an L-isoleucine-producing strain of the genus Corynebacterium is effective in L-isoleucine production.

На основании приведенного выше описания специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть воплощено в другой конкретной форме без изменения его технической сущности или основных характеристик. В связи с этим следует понимать, что приведенное выше воплощение является не ограничивающим, а иллюстративным во всех аспектах. Объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим ей описанием, и, следовательно, все изменения и модификации, находящиеся в рамках формулы изобретения, или эквиваленты таких пределов должны рассматриваться как охватываемые формулой изобретения.Based on the above description, it will be clear to those skilled in the art that the present invention can be embodied in another specific form without changing its technical essence or essential characteristics. In this regard, it should be understood that the above embodiment is not limiting, but illustrative in all respects. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and not by the description preceding it, and therefore all changes and modifications that fall within the scope of the claims, or the equivalents of such limits, should be considered as covered by the claims.

Эффект изобретенияThe effect of invention

Микроорганизм согласно настоящему изобретению может с высокой эффективностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью. Кроме того, полученные аминокислоты с разветвленной цепью могут быть применены в различных продуктах, таких как фармацевтическое сырье и пищевые добавки, корма для животных, питательные вещества, пестициды, бактерицидные агенты и так далее.The microorganism according to the present invention can produce branched-chain amino acids with high efficiency. In addition, the obtained branched-chain amino acids can be used in various products such as pharmaceutical raw materials and food additives, animal feed, nutrients, pesticides, bactericidal agents, and so on.

--->--->

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST

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

<120> Мутантная АТФ-зависимая протеаза и <120> Mutant ATP-dependent protease and

способ получения L-аминокислоты с ее a method for obtaining L-amino acid with its

применениемapplication

<130> OPA21217<130>OPA21217

<150> KR 10-2020-0173802<150> KR 10-2020-0173802

<151> 2020-12-11<151> 2020-12-11

<160> 26<160> 26

<170> KoPatentIn 3.0<170> KoPatentIn 3.0

<210> 1<210> 1

<211> 922<211> 922

<212> PRT<212> PRT

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> Вариант ClpC ORF AA<223> ClpC ORF AA variant

<400> 1<400> 1

Met Phe Glu Arg Phe Thr Asp Arg Ala Arg Arg Val Ile Val Leu AlaMet Phe Glu Arg Phe Thr Asp Arg Ala Arg Arg Val Ile Val Leu Ala

1 5 10 15 1 5 10 15

Gln Glu Glu Ala Arg Met Leu Asn His Asn Tyr Ile Gly Thr Glu HisGln Glu Glu Ala Arg Met Leu Asn His Asn Tyr Ile Gly Thr Glu His

20 25 30 20 25 30

Ile Leu Leu Gly Leu Ile His Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Lys AlaIle Leu Leu Gly Leu Ile His Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Lys Ala

35 40 45 35 40 45

Leu Glu Ser Met Gly Ile Ser Leu Asp Ala Val Arg Gln Glu Val GluLeu Glu Ser Met Gly Ile Ser Leu Asp Ala Val Arg Gln Glu Val Glu

50 55 60 50 55 60

Glu Ile Ile Gly Gln Gly Ser Gln Pro Thr Thr Gly His Ile Pro PheGlu Ile Ile Gly Gln Gly Ser Gln Pro Thr Thr Gly His Ile Pro Phe

65 70 75 80 65 70 75 80

Thr Pro Arg Ala Lys Lys Val Leu Glu Leu Ser Leu Arg Glu Gly LeuThr Pro Arg Ala Lys Lys Val Leu Glu Leu Ser Leu Arg Glu Gly Leu

85 90 95 85 90 95

Gln Met Gly His Lys Tyr Ile Gly Thr Glu Phe Leu Leu Leu Gly LeuGln Met Gly His Lys Tyr Ile Gly Thr Glu Phe Leu Leu Leu Gly Leu

100 105 110 100 105 110

Ile Arg Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Gln Val Leu Val Lys Leu GlyIle Arg Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Gln Val Leu Val Lys Leu Gly

115 120 125 115 120 125

Ala Asp Leu Pro Arg Val Arg Gln Gln Val Ile Gln Leu Leu Ser GlyAla Asp Leu Pro Arg Val Arg Gln Gln Val Ile Gln Leu Leu Ser Gly

130 135 140 130 135 140

Tyr Glu Gly Gly Gln Gly Gly Ser Pro Glu Gly Gly Gln Gly Ala ProTyr Glu Gly Gly Gln Gly Gly Ser Pro Glu Gly Gly Gln Gly Ala Pro

145 150 155 160 145 150 155 160

Thr Gly Gly Asp Ala Val Gly Ala Gly Ala Ala Pro Gly Gly Arg ProThr Gly Gly Asp Ala Val Gly Ala Gly Ala Ala Pro Gly Gly Arg Pro

165 170 175 165 170 175

Ser Ser Gly Gly Pro Gly Glu Arg Ser Thr Ser Leu Val Leu Asp GlnSer Ser Gly Gly Pro Gly Glu Arg Ser Thr Ser Leu Val Leu Asp Gln

180 185 190 180 185 190

Phe Gly Arg Asn Leu Thr Gln Ala Ala Lys Asp Gly Lys Leu Asp ProPhe Gly Arg Asn Leu Thr Gln Ala Ala Lys Asp Gly Lys Leu Asp Pro

195 200 205 195 200 205

Val Val Gly Arg Asp Lys Glu Ile Glu Arg Ile Met Gln Val Leu SerVal Val Gly Arg Asp Lys Glu Ile Glu Arg Ile Met Gln Val Leu Ser

210 215 220 210 215 220

Arg Arg Thr Lys Asn Asn Pro Val Leu Ile Gly Glu Pro Gly Val GlyArg Arg Thr Lys Asn Asn Pro Val Leu Ile Gly Glu Pro Gly Val Gly

225 230 235 240 225 230 235 240

Lys Thr Ala Val Val Glu Gly Leu Ala Leu Asp Ile Val Asn Gly LysLys Thr Ala Val Val Glu Gly Leu Ala Leu Asp Ile Val Asn Gly Lys

245 250 255 245 250 255

Val Pro Glu Thr Leu Lys Asp Lys Gln Val Tyr Ser Leu Asp Leu GlyVal Pro Glu Thr Leu Lys Asp Lys Gln Val Tyr Ser Leu Asp Leu Gly

260 265 270 260 265 270

Ser Leu Val Ala Gly Ser Arg Tyr Arg Gly Asp Phe Glu Glu Arg LeuSer Leu Val Ala Gly Ser Arg Tyr Arg Gly Asp Phe Glu Glu Arg Leu

275 280 285 275 280 285

Lys Lys Val Leu Lys Glu Ile Asn Gln Arg Gly Asp Ile Ile Leu PheLys Lys Val Leu Lys Glu Ile Asn Gln Arg Gly Asp Ile Ile Leu Phe

290 295 300 290 295 300

Ile Asp Glu Ile His Thr Leu Val Gly Ala Gly Ala Ala Glu Gly AlaIle Asp Glu Ile His Thr Leu Val Gly Ala Gly Ala Ala Glu Gly Ala

305 310 315 320 305 310 315 320

Ile Asp Ala Ala Ser Leu Leu Lys Pro Lys Leu Ala Arg Gly Glu LeuIle Asp Ala Ala Ser Leu Leu Lys Pro Lys Leu Ala Arg Gly Glu Leu

325 330 335 325 330 335

Gln Thr Ile Gly Ala Thr Thr Leu Asp Glu Tyr Arg Lys His Ile GluGln Thr Ile Gly Ala Thr Thr Leu Asp Glu Tyr Arg Lys His Ile Glu

340 345 350 340 345 350

Lys Asp Ala Ala Leu Glu Arg Arg Phe Gln Pro Val Gln Val Pro GluLys Asp Ala Ala Leu Glu Arg Arg Phe Gln Pro Val Gln Val Pro Glu

355 360 365 355 360 365

Pro Ser Val Asp Leu Thr Val Glu Ile Leu Lys Gly Leu Arg Asp ArgPro Ser Val Asp Leu Thr Val Glu Ile Leu Lys Gly Leu Arg Asp Arg

370 375 380 370 375 380

Tyr Glu Ala His His Arg Val Ser Ile Thr Asp Gly Ala Leu Thr AlaTyr Glu Ala His His Arg Val Ser Ile Thr Asp Gly Ala Leu Thr Ala

385 390 395 400 385 390 395 400

Ala Ala Gln Leu Ala Asp Arg Tyr Ile Asn Asp Arg Phe Leu Pro AspAla Ala Gln Leu Ala Asp Arg Tyr Ile Asn Asp Arg Phe Leu Pro Asp

405 410 415 405 410 415

Lys Ala Val Asp Leu Ile Asp Glu Ala Gly Ala Arg Met Arg Met ThrLys Ala Val Asp Leu Ile Asp Glu Ala Gly Ala Arg Met Arg Met Thr

420 425 430 420 425 430

Ala Pro Ser Ser Leu Arg Glu Val Asp Glu Arg Ile Ala Asp Val ArgAla Pro Ser Ser Leu Arg Glu Val Asp Glu Arg Ile Ala Asp Val Arg

435 440 445 435 440 445

Arg Glu Lys Glu Ala Ala Ile Asp Ala Gln Asp Phe Glu Lys Ala AlaArg Glu Lys Glu Ala Ala Ile Asp Ala Gln Asp Phe Glu Lys Ala Ala

450 455 460 450 455 460

Gly Leu Arg Asp Lys Glu Arg Lys Leu Gly Glu Glu Arg Ser Glu LysGly Leu Arg Asp Lys Glu Arg Lys Leu Gly Glu Glu Arg Ser Glu Lys

465 470 475 480 465 470 475 480

Glu Lys Gln Trp Arg Ser Gly Asp Leu Glu Asp Ile Ala Glu Val GlyGlu Lys Gln Trp Arg Ser Gly Asp Leu Glu Asp Ile Ala Glu Val Gly

485 490 495 485 490 495

Glu Glu Gln Ile Ala Glu Val Leu Ala Asn Trp Thr Gly Ile Pro ValGlu Glu Gln Ile Ala Glu Val Leu Ala Asn Trp Thr Gly Ile Pro Val

500 505 510 500 505 510

Phe Lys Leu Thr Glu Ala Glu Ser Ser Arg Leu Leu Asn Met Glu GluPhe Lys Leu Thr Glu Ala Glu Ser Ser Arg Leu Leu Asn Met Glu Glu

515 520 525 515 520 525

Glu Leu His Lys Arg Ile Ile Gly Gln Asp Glu Ala Val Lys Ala ValGlu Leu His Lys Arg Ile Ile Gly Gln Asp Glu Ala Val Lys Ala Val

530 535 540 530 535 540

Ser Arg Ala Ile Arg Arg Thr Arg Ala Gly Leu Lys Asp Pro Lys ArgSer Arg Ala Ile Arg Arg Thr Arg Ala Gly Leu Lys Asp Pro Lys Arg

545 550 555 560 545 550 555 560

Pro Ser Gly Ser Phe Ile Phe Ala Gly Pro Ser Gly Val Gly Lys ThrPro Ser Gly Ser Phe Ile Phe Ala Gly Pro Ser Gly Val Gly Lys Thr

565 570 575 565 570 575

Glu Leu Ser Lys Ala Leu Ala Gly Phe Leu Phe Gly Asp Asp Asp SerGlu Leu Ser Lys Ala Leu Ala Gly Phe Leu Phe Gly Asp Asp Asp Ser

580 585 590 580 585 590

Leu Ile Gln Ile Asp Met Gly Glu Phe His Asp Arg Phe Thr Ala SerLeu Ile Gln Ile Asp Met Gly Glu Phe His Asp Arg Phe Thr Ala Ser

595 600 605 595 600 605

Arg Leu Phe Gly Ala Pro Pro Gly Tyr Val Gly Tyr Glu Glu Gly GlyArg Leu Phe Gly Ala Pro Pro Gly Tyr Val Gly Tyr Glu Glu Gly Gly

610 615 620 610 615 620

Gln Leu Thr Glu Lys Val Arg Arg Lys Pro Phe Ser Val Val Leu PheGln Leu Thr Glu Lys Val Arg Arg Lys Pro Phe Ser Val Val Leu Phe

625 630 635 640 625 630 635 640

Asp Glu Ile Glu Lys Ala His Lys Glu Ile Tyr Asn Thr Leu Leu GlnAsp Glu Ile Glu Lys Ala His Lys Glu Ile Tyr Asn Thr Leu Leu Gln

645 650 655 645 650 655

Val Leu Glu Asp Gly Arg Leu Thr Asp Gly Gln Gly Arg Ile Val AspVal Leu Glu Asp Gly Arg Leu Thr Asp Gly Gln Gly Arg Ile Val Asp

660 665 670 660 665 670

Phe Lys Asn Thr Val Leu Ile Phe Thr Ser Asn Leu Gly Thr Ser AspPhe Lys Asn Thr Val Leu Ile Phe Thr Ser Asn Leu Gly Thr Ser Asp

675 680 685 675 680 685

Ile Ser Lys Ala Val Gly Leu Gly Phe Ser Gly Ser Ser Glu Thr AspIle Ser Lys Ala Val Gly Leu Gly Phe Ser Gly Ser Ser Glu Thr Asp

690 695 700 690 695 700

Ser Asp Ala Gln Tyr Asp Arg Met Lys Asn Lys Val His Asp Glu LeuSer Asp Ala Gln Tyr Asp Arg Met Lys Asn Lys Val His Asp Glu Leu

705 710 715 720 705 710 715 720

Lys Lys His Phe Arg Pro Glu Phe Leu Asn Arg Ile Asp Glu Ile ValLys Lys His Phe Arg Pro Glu Phe Leu Asn Arg Ile Asp Glu Ile Val

725 730 735 725 730 735

Val Phe His Gln Leu Thr Lys Asp Gln Ile Val Gln Met Val Asp LeuVal Phe His Gln Leu Thr Lys Asp Gln Ile Val Gln Met Val Asp Leu

740 745 750 740 745 750

Leu Ile Gly Arg Val Ser Asn Ala Leu Ala Glu Lys Asp Met Ser IleLeu Ile Gly Arg Val Ser Asn Ala Leu Ala Glu Lys Asp Met Ser Ile

755 760 765 755 760 765

Glu Leu Thr Glu Lys Ala Lys Asp Leu Leu Ala Ser Arg Gly Phe AspGlu Leu Thr Glu Lys Ala Lys Asp Leu Leu Ala Ser Arg Gly Phe Asp

770 775 780 770 775 780

Pro Val Leu Gly Ala Arg Pro Leu Arg Arg Thr Ile Gln Arg Glu IlePro Val Leu Gly Ala Arg Pro Leu Arg Arg Thr Ile Gln Arg Glu Ile

785 790 795 800 785 790 795 800

Glu Asp Gln Met Ser Glu Lys Ile Leu Phe Gly Glu Ile Gly Ala GlyGlu Asp Gln Met Ser Glu Lys Ile Leu Phe Gly Glu Ile Gly Ala Gly

805 810 815 805 810 815

Glu Ile Val Thr Val Asp Val Glu Gly Trp Asp Gly Glu Ser Lys AspGlu Ile Val Thr Val Asp Val Glu Gly Trp Asp Gly Glu Ser Lys Asp

820 825 830 820 825 830

Thr Asp Arg Ala Lys Phe Thr Phe Thr Pro Arg Pro Lys Pro Met ProThr Asp Arg Ala Lys Phe Thr Phe Thr Pro Arg Pro Lys Pro Met Pro

835 840 845 835 840 845

Glu Gly Lys Phe Ser Glu Ile Ser Val Gln Ala Ala Glu Ala Ile GlnGlu Gly Lys Phe Ser Glu Ile Ser Val Gln Ala Ala Glu Ala Ile Gln

850 855 860 850 855 860

Asp Val Asp Ser Ala Ala Asp Gly Asp Val Pro Glu Thr Asp Ser LeuAsp Val Asp Ser Ala Ala Asp Gly Asp Val Pro Glu Thr Asp Ser Leu

865 870 875 880 865 870 875 880

Ser Asp Ile Asp Leu Glu Thr Leu Glu Lys Phe Glu Glu Asp Val GluSer Asp Ile Asp Leu Glu Thr Leu Glu Lys Phe Glu Glu Asp Val Glu

885 890 895 885 890 895

Asn Gly Thr Asp Ile Asp Gln Val Ser Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr AspAsn Gly Thr Asp Ile Asp Gln Val Ser Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Asp

900 905 910 900 905 910

Asp Gln Gly Gly Thr Ala Pro Ser Lys GluAsp Gln Gly Gly Thr Ala Pro Ser Lys Glu

915 920 915 920

<210> 2<210> 2

<211> 2769<211> 2769

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> Вариант clpC ORF NT<223> clpC ORF NT variant

<400> 2<400> 2

atgttcgaga ggtttaccga tcgtgcacgc cgcgtgattg tgctcgcgca ggaagaggcg 60atgttcgaga ggtttaccga tcgtgcacgc cgcgtgattg tgctcgcgca ggaagaggcg 60

cgcatgctca accacaatta catcggcacg gagcacattc tcctcggcct cattcacgag 120cgcatgctca accacaatta catcggcacg gagcacattc tcctcggcct cattcacgag 120

ggcgagggcg ttgcagccaa ggctttggaa tccatgggaa tttccctgga cgccgtccgc 180ggcgagggcg ttgcagccaa ggctttggaa tccatgggaa tttccctgga cgccgtccgc 180

caggaagtcg aagagattat cggccagggc tcccagccca ccaccggcca cattcctttt 240caggaagtcg aagagattat cggccagggc tcccagccca ccaccggcca cattcctttt 240

actccacgtg ccaagaaggt cctggagctc agcctccgcg agggactaca gatgggacac 300actccacgtg ccaagaaggt cctggagctc agcctccgcg agggactaca gatgggacac 300

aagtacatcg gtactgagtt cctgcttctc ggtttgatcc gtgagggcga gggcgttgct 360aagtacatcg gtactgagtt cctgcttctc ggtttgatcc gtgagggcga gggcgttgct 360

gcccaggtcc tggtcaagct tggtgctgat ctgccacgcg tgcgtcagca agttattcag 420gcccaggtcc tggtcaagct tggtgctgat ctgccacgcg tgcgtcagca agttattcag 420

cttctctccg gctacgaagg tggccagggc ggatccccag agggcggtca gggcgcccct 480cttctctccg gctacgaagg tggccagggc ggatccccag agggcggtca gggcgcccct 480

actggcggtg acgctgttgg tgcaggagct gctcctggcg gtcgtccatc ttcgggcggc 540actggcggtg acgctgttgg tgcaggagct gctcctggcg gtcgtccatc ttcgggcggc 540

ccaggcgagc gttctacctc tttggttctt gaccagttcg gccgcaacct cacccaggcc 600ccaggcgagc gttctacctc tttggttctt gaccagttcg gccgcaacct cacccaggcc 600

gcaaaggacg gcaagctgga cccagttgtt ggtcgtgata aggaaatcga gcgcatcatg 660gcaaaggacg gcaagctgga cccagttgtt ggtcgtgata aggaaatcga gcgcatcatg 660

caggtgctct cccgtcgtac caagaacaac ccagttctta ttggtgagcc aggtgttggt 720caggtgctct cccgtcgtac caagaacaac ccagttctta ttggtgagcc aggtgttggt 720

aagaccgcag ttgttgaagg tcttgcacta gacattgtta acggcaaggt tccagagacc 780aagaccgcag ttgttgaagg tcttgcacta gacattgtta acggcaaggt tccagagacc 780

ctcaaggaca agcaggttta ctcccttgac ttaggttcac tggttgcagg ttcccgttac 840ctcaaggaca agcaggttta ctcccttgac ttaggttcac tggttgcagg ttcccgttac 840

cgcggtgact tcgaagagcg cctgaagaag gtcctcaagg agattaacca gcgcggcgac 900cgcggtgact tcgaagagcg cctgaagaag gtcctcaagg agattaacca gcgcggcgac 900

atcatcctgt ttatcgatga gatccacacc ctcgtgggtg caggtgcagc agaaggcgca 960atcatcctgt ttatcgatga gatccacacc ctcgtgggtg caggtgcagc agaaggcgca 960

atcgacgccg cctccctgct taagccaaag cttgcccgcg gtgaactgca gaccattggt 1020atcgacgccg cctccctgct taagccaaag cttgcccgcg gtgaactgca gaccattggt 1020

gcaaccacct tggacgagta ccgtaagcac attgaaaagg acgcagctct tgagcgtcgt 1080gcaaccacct tggacgagta ccgtaagcac attgaaaagg acgcagctct tgagcgtcgt 1080

ttccagccag tgcaggttcc agagccttcg gttgatctca ccgttgagat cttgaagggt 1140ttccagccag tgcaggttcc agagccttcg gttgatctca ccgttgagat cttgaagggt 1140

ctgcgcgacc gctacgaagc tcaccaccgc gtatccatca ccgatggtgc tcttaccgca 1200ctgcgcgacc gctacgaagc tcaccaccgc gtatccatca ccgatggtgc tcttaccgca 1200

gcagctcagc ttgctgatcg ctacattaac gaccgcttct tgccagataa ggccgttgac 1260gcagctcagc ttgctgatcg ctacattaac gaccgcttct tgccagataa ggccgttgac 1260

ctcatcgatg aggctggcgc ccgcatgcgc atgaccgcac cgtcctccct ccgcgaggtt 1320ctcatcgatg aggctggcgc ccgcatgcgc atgaccgcac cgtcctccct ccgcgaggtt 1320

gatgagcgca tcgctgatgt tcgccgtgag aaggaagcag cgatcgatgc tcaggacttt 1380gatgagcgca tcgctgatgt tcgccgtgag aaggaagcag cgatcgatgc tcaggacttt 1380

gagaaggcag caggtcttcg cgataaggag cgcaagctcg gcgaagagcg ttcagagaag 1440gagaaggcag caggtcttcg cgataaggag cgcaagctcg gcgaagagcg ttcagagaag 1440

gaaaagcagt ggcgctccgg cgacctcgag gacattgctg aggttggcga agagcagatc 1500gaaaagcagt ggcgctccgg cgacctcgag gacattgctg aggttggcga agagcagatc 1500

gcagaagtac tggccaactg gactggtatt cctgtcttca agctcaccga agctgagtct 1560gcagaagtac tggccaactg gactggtatt cctgtcttca agctcaccga agctgagtct 1560

tcccgcctgc tcaacatgga agaagagttg cacaagcgca tcatcggaca ggatgaagct 1620tcccgcctgc tcaacatgga agaagagttg cacaagcgca tcatcggaca ggatgaagct 1620

gtcaaggctg tctcccgtgc gatccgtcgt acccgtgcag gtctgaagga tcctaagcgt 1680gtcaaggctg tctcccgtgc gatccgtcgt acccgtgcag gtctgaagga tcctaagcgt 1680

ccttccggct ccttcatctt cgctggtcca tccggtgttg gtaagaccga gctgtccaag 1740ccttccggct ccttcatctt cgctggtcca tccggtgttg gtaagaccga gctgtccaag 1740

gcacttgctg gattcctctt cggtgacgat gattccctca tccaaatcga catgggtgaa 1800gcacttgctg gattcctctt cggtgacgat gattccctca tccaaatcga catgggtgaa 1800

ttccacgacc gcttcaccgc gtcccgactc ttcggtgccc ctccgggata cgttggctac 1860ttccacgacc gcttcaccgc gtcccgactc ttcggtgccc ctccgggata cgttggctac 1860

gaagaaggtg gccagctgac cgagaaggtt cgccgtaagc cattctccgt tgtgcttttc 1920gaagaaggtg gccagctgac cgagaaggtt cgccgtaagc cattctccgt tgtgcttttc 1920

gacgagatcg agaaggccca caaggagatc tacaacacct tgctgcaggt gttggaagat 1980gacgagatcg agaaggccca caaggagatc tacaacacct tgctgcaggt gttggaagat 1980

ggtcgcctta ccgatggtca gggtcgcatt gtggacttca agaacaccgt cctgatcttc 2040ggtcgcctta ccgatggtca gggtcgcatt gtggacttca agaacaccgt cctgatcttc 2040

acctccaacc tgggcacctc tgacatctcc aaggctgttg gcctgggctt ctccggatcc 2100acctccaacc tgggcacctc tgacatctcc aaggctgttg gcctgggctt ctccggatcc 2100

tctgagactg acagcgatgc tcagtacgac cgcatgaaga acaaggtcca cgacgagctg 2160tctgagactg acagcgatgc tcagtacgac cgcatgaaga acaaggtcca cgacgagctg 2160

aagaagcact tccgccctga gttcctgaac cgtattgatg agatcgtggt cttccaccag 2220aagaagcact tccgccctga gttcctgaac cgtattgatg agatcgtggt cttccaccag 2220

ctcaccaagg atcagatcgt tcagatggtc gaccttctta ttggccgcgt gtccaacgca 2280ctcaccaagg atcagatcgt tcagatggtc gaccttctta ttggccgcgt gtccaacgca 2280

ctggctgaga aggacatgag catcgaactg actgagaagg ctaaggatct ccttgccagc 2340ctggctgaga aggacatgag catcgaactg actgagaagg ctaaggatct ccttgccagc 2340

cgcggcttcg atccagttct gggtgcacga ccattgcgtc gcaccattca gcgcgaaatc 2400cgcggcttcg atccagttct gggtgcacga ccattgcgtc gcaccattca gcgcgaaatc 2400

gaagaccaga tgtccgagaa gatcctcttc ggagaaatcg gtgctggcga gatcgtcacc 2460gaagaccaga tgtccgagaa gatcctcttc ggagaaatcg gtgctggcga gatcgtcacc 2460

gtcgacgtcg aaggctggga cggcgagtcc aaggacaccg accgtgcgaa gttcaccttc 2520gtcgacgtcg aaggctggga cggcgagtcc aaggacaccg accgtgcgaa gttcaccttc 2520

acaccacgtc caaagccaat gccagaaggt aagttctctg agatctccgt acaggctgca 2580acaccacgtc caaagccaat gccagaaggt aagttctctg agatctccgt acaggctgca 2580

gaagcaatcc aagatgtaga ttccgcagct gacggcgatg tcccagaaac cgattcactt 2640gaagcaatcc aagatgtaga ttccgcagct gacggcgatg tcccagaaac cgattcactt 2640

tccgacattg accttgaaac ccttgagaag ttcgaggaag atgtagaaaa cggcaccgac 2700tccgacattg accttgaaac ccttgagaag ttcgaggaag atgtagaaaa cggcaccgac 2700

attgatcagg tatccggtga ctactacggc accgatgatc agggaggcac tgctccaagc 2760attgatcagg tatccggtga ctactacggc accgatgatc agggaggcac tgctccaagc 2760

aaggagtag 2769aaggagtag 2769

<210> 3<210> 3

<211> 3<211> 3

<212> PRT<212> PRT

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> 431~433 AA<223> 431~433 AA

<400> 3<400> 3

Ile Lys ArgIle Lys Arg

1 1

<210> 4<210> 4

<211> 9<211> 9

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> 1291~1299 NT<223> 1291~1299 NT

<400> 4<400> 4

atcaagcgc 9atcaagcgc 9

<210> 5<210> 5

<211> 925<211> 925

<212> PRT<212> PRT

<213> Unknown<213> Unknown

<220><220>

<223> ORF WT AA ClpC<223> ORF WT AA ClpC

<400> 5<400> 5

Met Phe Glu Arg Phe Thr Asp Arg Ala Arg Arg Val Ile Val Leu AlaMet Phe Glu Arg Phe Thr Asp Arg Ala Arg Arg Val Ile Val Leu Ala

1 5 10 15 1 5 10 15

Gln Glu Glu Ala Arg Met Leu Asn His Asn Tyr Ile Gly Thr Glu HisGln Glu Glu Ala Arg Met Leu Asn His Asn Tyr Ile Gly Thr Glu His

20 25 30 20 25 30

Ile Leu Leu Gly Leu Ile His Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Lys AlaIle Leu Leu Gly Leu Ile His Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Lys Ala

35 40 45 35 40 45

Leu Glu Ser Met Gly Ile Ser Leu Asp Ala Val Arg Gln Glu Val GluLeu Glu Ser Met Gly Ile Ser Leu Asp Ala Val Arg Gln Glu Val Glu

50 55 60 50 55 60

Glu Ile Ile Gly Gln Gly Ser Gln Pro Thr Thr Gly His Ile Pro PheGlu Ile Ile Gly Gln Gly Ser Gln Pro Thr Thr Gly His Ile Pro Phe

65 70 75 80 65 70 75 80

Thr Pro Arg Ala Lys Lys Val Leu Glu Leu Ser Leu Arg Glu Gly LeuThr Pro Arg Ala Lys Lys Val Leu Glu Leu Ser Leu Arg Glu Gly Leu

85 90 95 85 90 95

Gln Met Gly His Lys Tyr Ile Gly Thr Glu Phe Leu Leu Leu Gly LeuGln Met Gly His Lys Tyr Ile Gly Thr Glu Phe Leu Leu Leu Gly Leu

100 105 110 100 105 110

Ile Arg Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Gln Val Leu Val Lys Leu GlyIle Arg Glu Gly Glu Gly Val Ala Ala Gln Val Leu Val Lys Leu Gly

115 120 125 115 120 125

Ala Asp Leu Pro Arg Val Arg Gln Gln Val Ile Gln Leu Leu Ser GlyAla Asp Leu Pro Arg Val Arg Gln Gln Val Ile Gln Leu Leu Ser Gly

130 135 140 130 135 140

Tyr Glu Gly Gly Gln Gly Gly Ser Pro Glu Gly Gly Gln Gly Ala ProTyr Glu Gly Gly Gln Gly Gly Ser Pro Glu Gly Gly Gln Gly Ala Pro

145 150 155 160 145 150 155 160

Thr Gly Gly Asp Ala Val Gly Ala Gly Ala Ala Pro Gly Gly Arg ProThr Gly Gly Asp Ala Val Gly Ala Gly Ala Ala Pro Gly Gly Arg Pro

165 170 175 165 170 175

Ser Ser Gly Gly Pro Gly Glu Arg Ser Thr Ser Leu Val Leu Asp GlnSer Ser Gly Gly Pro Gly Glu Arg Ser Thr Ser Leu Val Leu Asp Gln

180 185 190 180 185 190

Phe Gly Arg Asn Leu Thr Gln Ala Ala Lys Asp Gly Lys Leu Asp ProPhe Gly Arg Asn Leu Thr Gln Ala Ala Lys Asp Gly Lys Leu Asp Pro

195 200 205 195 200 205

Val Val Gly Arg Asp Lys Glu Ile Glu Arg Ile Met Gln Val Leu SerVal Val Gly Arg Asp Lys Glu Ile Glu Arg Ile Met Gln Val Leu Ser

210 215 220 210 215 220

Arg Arg Thr Lys Asn Asn Pro Val Leu Ile Gly Glu Pro Gly Val GlyArg Arg Thr Lys Asn Asn Pro Val Leu Ile Gly Glu Pro Gly Val Gly

225 230 235 240 225 230 235 240

Lys Thr Ala Val Val Glu Gly Leu Ala Leu Asp Ile Val Asn Gly LysLys Thr Ala Val Val Glu Gly Leu Ala Leu Asp Ile Val Asn Gly Lys

245 250 255 245 250 255

Val Pro Glu Thr Leu Lys Asp Lys Gln Val Tyr Ser Leu Asp Leu GlyVal Pro Glu Thr Leu Lys Asp Lys Gln Val Tyr Ser Leu Asp Leu Gly

260 265 270 260 265 270

Ser Leu Val Ala Gly Ser Arg Tyr Arg Gly Asp Phe Glu Glu Arg LeuSer Leu Val Ala Gly Ser Arg Tyr Arg Gly Asp Phe Glu Glu Arg Leu

275 280 285 275 280 285

Lys Lys Val Leu Lys Glu Ile Asn Gln Arg Gly Asp Ile Ile Leu PheLys Lys Val Leu Lys Glu Ile Asn Gln Arg Gly Asp Ile Ile Leu Phe

290 295 300 290 295 300

Ile Asp Glu Ile His Thr Leu Val Gly Ala Gly Ala Ala Glu Gly AlaIle Asp Glu Ile His Thr Leu Val Gly Ala Gly Ala Ala Glu Gly Ala

305 310 315 320 305 310 315 320

Ile Asp Ala Ala Ser Leu Leu Lys Pro Lys Leu Ala Arg Gly Glu LeuIle Asp Ala Ala Ser Leu Leu Lys Pro Lys Leu Ala Arg Gly Glu Leu

325 330 335 325 330 335

Gln Thr Ile Gly Ala Thr Thr Leu Asp Glu Tyr Arg Lys His Ile GluGln Thr Ile Gly Ala Thr Thr Leu Asp Glu Tyr Arg Lys His Ile Glu

340 345 350 340 345 350

Lys Asp Ala Ala Leu Glu Arg Arg Phe Gln Pro Val Gln Val Pro GluLys Asp Ala Ala Leu Glu Arg Arg Phe Gln Pro Val Gln Val Pro Glu

355 360 365 355 360 365

Pro Ser Val Asp Leu Thr Val Glu Ile Leu Lys Gly Leu Arg Asp ArgPro Ser Val Asp Leu Thr Val Glu Ile Leu Lys Gly Leu Arg Asp Arg

370 375 380 370 375 380

Tyr Glu Ala His His Arg Val Ser Ile Thr Asp Gly Ala Leu Thr AlaTyr Glu Ala His His Arg Val Ser Ile Thr Asp Gly Ala Leu Thr Ala

385 390 395 400 385 390 395 400

Ala Ala Gln Leu Ala Asp Arg Tyr Ile Asn Asp Arg Phe Leu Pro AspAla Ala Gln Leu Ala Asp Arg Tyr Ile Asn Asp Arg Phe Leu Pro Asp

405 410 415 405 410 415

Lys Ala Val Asp Leu Ile Asp Glu Ala Gly Ala Arg Met Arg Ile LysLys Ala Val Asp Leu Ile Asp Glu Ala Gly Ala Arg Met Arg Ile Lys

420 425 430 420 425 430

Arg Met Thr Ala Pro Ser Ser Leu Arg Glu Val Asp Glu Arg Ile AlaArg Met Thr Ala Pro Ser Ser Leu Arg Glu Val Asp Glu Arg Ile Ala

435 440 445 435 440 445

Asp Val Arg Arg Glu Lys Glu Ala Ala Ile Asp Ala Gln Asp Phe GluAsp Val Arg Arg Glu Lys Glu Ala Ala Ile Asp Ala Gln Asp Phe Glu

450 455 460 450 455 460

Lys Ala Ala Gly Leu Arg Asp Lys Glu Arg Lys Leu Gly Glu Glu ArgLys Ala Ala Gly Leu Arg Asp Lys Glu Arg Lys Leu Gly Glu Glu Arg

465 470 475 480 465 470 475 480

Ser Glu Lys Glu Lys Gln Trp Arg Ser Gly Asp Leu Glu Asp Ile AlaSer Glu Lys Glu Lys Gln Trp Arg Ser Gly Asp Leu Glu Asp Ile Ala

485 490 495 485 490 495

Glu Val Gly Glu Glu Gln Ile Ala Glu Val Leu Ala Asn Trp Thr GlyGlu Val Gly Glu Glu Gln Ile Ala Glu Val Leu Ala Asn Trp Thr Gly

500 505 510 500 505 510

Ile Pro Val Phe Lys Leu Thr Glu Ala Glu Ser Ser Arg Leu Leu AsnIle Pro Val Phe Lys Leu Thr Glu Ala Glu Ser Ser Arg Leu Leu Asn

515 520 525 515 520 525

Met Glu Glu Glu Leu His Lys Arg Ile Ile Gly Gln Asp Glu Ala ValMet Glu Glu Glu Leu His Lys Arg Ile Ile Gly Gln Asp Glu Ala Val

530 535 540 530 535 540

Lys Ala Val Ser Arg Ala Ile Arg Arg Thr Arg Ala Gly Leu Lys AspLys Ala Val Ser Arg Ala Ile Arg Arg Thr Arg Ala Gly Leu Lys Asp

545 550 555 560 545 550 555 560

Pro Lys Arg Pro Ser Gly Ser Phe Ile Phe Ala Gly Pro Ser Gly ValPro Lys Arg Pro Ser Gly Ser Phe Ile Phe Ala Gly Pro Ser Gly Val

565 570 575 565 570 575

Gly Lys Thr Glu Leu Ser Lys Ala Leu Ala Gly Phe Leu Phe Gly AspGly Lys Thr Glu Leu Ser Lys Ala Leu Ala Gly Phe Leu Phe Gly Asp

580 585 590 580 585 590

Asp Asp Ser Leu Ile Gln Ile Asp Met Gly Glu Phe His Asp Arg PheAsp Asp Ser Leu Ile Gln Ile Asp Met Gly Glu Phe His Asp Arg Phe

595 600 605 595 600 605

Thr Ala Ser Arg Leu Phe Gly Ala Pro Pro Gly Tyr Val Gly Tyr GluThr Ala Ser Arg Leu Phe Gly Ala Pro Pro Gly Tyr Val Gly Tyr Glu

610 615 620 610 615 620

Glu Gly Gly Gln Leu Thr Glu Lys Val Arg Arg Lys Pro Phe Ser ValGlu Gly Gly Gln Leu Thr Glu Lys Val Arg Arg Lys Pro Phe Ser Val

625 630 635 640 625 630 635 640

Val Leu Phe Asp Glu Ile Glu Lys Ala His Lys Glu Ile Tyr Asn ThrVal Leu Phe Asp Glu Ile Glu Lys Ala His Lys Glu Ile Tyr Asn Thr

645 650 655 645 650 655

Leu Leu Gln Val Leu Glu Asp Gly Arg Leu Thr Asp Gly Gln Gly ArgLeu Leu Gln Val Leu Glu Asp Gly Arg Leu Thr Asp Gly Gln Gly Arg

660 665 670 660 665 670

Ile Val Asp Phe Lys Asn Thr Val Leu Ile Phe Thr Ser Asn Leu GlyIle Val Asp Phe Lys Asn Thr Val Leu Ile Phe Thr Ser Asn Leu Gly

675 680 685 675 680 685

Thr Ser Asp Ile Ser Lys Ala Val Gly Leu Gly Phe Ser Gly Ser SerThr Ser Asp Ile Ser Lys Ala Val Gly Leu Gly Phe Ser Gly Ser Ser

690 695 700 690 695 700

Glu Thr Asp Ser Asp Ala Gln Tyr Asp Arg Met Lys Asn Lys Val HisGlu Thr Asp Ser Asp Ala Gln Tyr Asp Arg Met Lys Asn Lys Val His

705 710 715 720 705 710 715 720

Asp Glu Leu Lys Lys His Phe Arg Pro Glu Phe Leu Asn Arg Ile AspAsp Glu Leu Lys Lys His Phe Arg Pro Glu Phe Leu Asn Arg Ile Asp

725 730 735 725 730 735

Glu Ile Val Val Phe His Gln Leu Thr Lys Asp Gln Ile Val Gln MetGlu Ile Val Val Phe His Gln Leu Thr Lys Asp Gln Ile Val Gln Met

740 745 750 740 745 750

Val Asp Leu Leu Ile Gly Arg Val Ser Asn Ala Leu Ala Glu Lys AspVal Asp Leu Leu Ile Gly Arg Val Ser Asn Ala Leu Ala Glu Lys Asp

755 760 765 755 760 765

Met Ser Ile Glu Leu Thr Glu Lys Ala Lys Asp Leu Leu Ala Ser ArgMet Ser Ile Glu Leu Thr Glu Lys Ala Lys Asp Leu Leu Ala Ser Arg

770 775 780 770 775 780

Gly Phe Asp Pro Val Leu Gly Ala Arg Pro Leu Arg Arg Thr Ile GlnGly Phe Asp Pro Val Leu Gly Ala Arg Pro Leu Arg Arg Thr Ile Gln

785 790 795 800 785 790 795 800

Arg Glu Ile Glu Asp Gln Met Ser Glu Lys Ile Leu Phe Gly Glu IleArg Glu Ile Glu Asp Gln Met Ser Glu Lys Ile Leu Phe Gly Glu Ile

805 810 815 805 810 815

Gly Ala Gly Glu Ile Val Thr Val Asp Val Glu Gly Trp Asp Gly GluGly Ala Gly Glu Ile Val Thr Val Asp Val Glu Gly Trp Asp Gly Glu

820 825 830 820 825 830

Ser Lys Asp Thr Asp Arg Ala Lys Phe Thr Phe Thr Pro Arg Pro LysSer Lys Asp Thr Asp Arg Ala Lys Phe Thr Phe Thr Pro Arg Pro Lys

835 840 845 835 840 845

Pro Met Pro Glu Gly Lys Phe Ser Glu Ile Ser Val Gln Ala Ala GluPro Met Pro Glu Gly Lys Phe Ser Glu Ile Ser Val Gln Ala Ala Glu

850 855 860 850 855 860

Ala Ile Gln Asp Val Asp Ser Ala Ala Asp Gly Asp Val Pro Glu ThrAla Ile Gln Asp Val Asp Ser Ala Ala Asp Gly Asp Val Pro Glu Thr

865 870 875 880 865 870 875 880

Asp Ser Leu Ser Asp Ile Asp Leu Glu Thr Leu Glu Lys Phe Glu GluAsp Ser Leu Ser Asp Ile Asp Leu Glu Thr Leu Glu Lys Phe Glu Glu

885 890 895 885 890 895

Asp Val Glu Asn Gly Thr Asp Ile Asp Gln Val Ser Gly Asp Tyr TyrAsp Val Glu Asn Gly Thr Asp Ile Asp Gln Val Ser Gly Asp Tyr Tyr

900 905 910 900 905 910

Gly Thr Asp Asp Gln Gly Gly Thr Ala Pro Ser Lys GluGly Thr Asp Asp Gln Gly Gly Thr Ala Pro Ser Lys Glu

915 920 925 915 920 925

<210> 6<210> 6

<211> 2778<211> 2778

<212> DNA<212> DNA

<213> Unknown<213> Unknown

<220><220>

<223> ORF WT NT clpC<223> ORF WT NT clpC

<400> 6<400> 6

atgttcgaga ggtttaccga tcgtgcacgc cgcgtgattg tgctcgcgca ggaagaggcg 60atgttcgaga ggtttaccga tcgtgcacgc cgcgtgattg tgctcgcgca ggaagaggcg 60

cgcatgctca accacaatta catcggcacg gagcacattc tcctcggcct cattcacgag 120cgcatgctca accacaatta catcggcacg gagcacattc tcctcggcct cattcacgag 120

ggcgagggcg ttgcagccaa ggctttggaa tccatgggaa tttccctgga cgccgtccgc 180ggcgagggcg ttgcagccaa ggctttggaa tccatgggaa tttccctgga cgccgtccgc 180

caggaagtcg aagagattat cggccagggc tcccagccca ccaccggcca cattcctttt 240caggaagtcg aagagattat cggccagggc tcccagccca ccaccggcca cattcctttt 240

actccacgtg ccaagaaggt cctggagctc agcctccgcg agggactaca gatgggacac 300actccacgtg ccaagaaggt cctggagctc agcctccgcg agggactaca gatgggacac 300

aagtacatcg gtactgagtt cctgcttctc ggtttgatcc gtgagggcga gggcgttgct 360aagtacatcg gtactgagtt cctgcttctc ggtttgatcc gtgagggcga gggcgttgct 360

gcccaggtcc tggtcaagct tggtgctgat ctgccacgcg tgcgtcagca agttattcag 420gcccaggtcc tggtcaagct tggtgctgat ctgccacgcg tgcgtcagca agttattcag 420

cttctctccg gctacgaagg tggccagggc ggatccccag agggcggtca gggcgcccct 480cttctctccg gctacgaagg tggccagggc ggatccccag agggcggtca gggcgcccct 480

actggcggtg acgctgttgg tgcaggagct gctcctggcg gtcgtccatc ttcgggcggc 540actggcggtg acgctgttgg tgcaggagct gctcctggcg gtcgtccatc ttcgggcggc 540

ccaggcgagc gttctacctc tttggttctt gaccagttcg gccgcaacct cacccaggcc 600ccaggcgagc gttctacctc tttggttctt gaccagttcg gccgcaacct cacccaggcc 600

gcaaaggacg gcaagctgga cccagttgtt ggtcgtgata aggaaatcga gcgcatcatg 660gcaaaggacg gcaagctgga cccagttgtt ggtcgtgata aggaaatcga gcgcatcatg 660

caggtgctct cccgtcgtac caagaacaac ccagttctta ttggtgagcc aggtgttggt 720caggtgctct cccgtcgtac caagaacaac ccagttctta ttggtgagcc aggtgttggt 720

aagaccgcag ttgttgaagg tcttgcacta gacattgtta acggcaaggt tccagagacc 780aagaccgcag ttgttgaagg tcttgcacta gacattgtta acggcaaggt tccagagacc 780

ctcaaggaca agcaggttta ctcccttgac ttaggttcac tggttgcagg ttcccgttac 840ctcaaggaca agcaggttta ctcccttgac ttaggttcac tggttgcagg ttcccgttac 840

cgcggtgact tcgaagagcg cctgaagaag gtcctcaagg agattaacca gcgcggcgac 900cgcggtgact tcgaagagcg cctgaagaag gtcctcaagg agattaacca gcgcggcgac 900

atcatcctgt ttatcgatga gatccacacc ctcgtgggtg caggtgcagc agaaggcgca 960atcatcctgt ttatcgatga gatccacacc ctcgtgggtg caggtgcagc agaaggcgca 960

atcgacgccg cctccctgct taagccaaag cttgcccgcg gtgaactgca gaccattggt 1020atcgacgccg cctccctgct taagccaaag cttgcccgcg gtgaactgca gaccattggt 1020

gcaaccacct tggacgagta ccgtaagcac attgaaaagg acgcagctct tgagcgtcgt 1080gcaaccacct tggacgagta ccgtaagcac attgaaaagg acgcagctct tgagcgtcgt 1080

ttccagccag tgcaggttcc agagccttcg gttgatctca ccgttgagat cttgaagggt 1140ttccagccag tgcaggttcc agagccttcg gttgatctca ccgttgagat cttgaagggt 1140

ctgcgcgacc gctacgaagc tcaccaccgc gtatccatca ccgatggtgc tcttaccgca 1200ctgcgcgacc gctacgaagc tcaccaccgc gtatccatca ccgatggtgc tcttaccgca 1200

gcagctcagc ttgctgatcg ctacattaac gaccgcttct tgccagataa ggccgttgac 1260gcagctcagc ttgctgatcg ctacattaac gaccgcttct tgccagataa ggccgttgac 1260

ctcatcgatg aggctggcgc ccgcatgcgc atcaagcgca tgaccgcacc gtcctccctc 1320ctcatcgatg aggctggcgc ccgcatgcgc atcaagcgca tgaccgcacc gtcctccctc 1320

cgcgaggttg atgagcgcat cgctgatgtt cgccgtgaga aggaagcagc gatcgatgct 1380cgcgaggttg atgagcgcat cgctgatgtt cgccgtgaga aggaagcagc gatcgatgct 1380

caggactttg agaaggcagc aggtcttcgc gataaggagc gcaagctcgg cgaagagcgt 1440caggactttg agaaggcagc aggtcttcgc gataaggagc gcaagctcgg cgaagagcgt 1440

tcagagaagg aaaagcagtg gcgctccggc gacctcgagg acattgctga ggttggcgaa 1500tcagagaagg aaaagcagtg gcgctccggc gacctcgagg acattgctga ggttggcgaa 1500

gagcagatcg cagaagtact ggccaactgg actggtattc ctgtcttcaa gctcaccgaa 1560gagcagatcg cagaagtact ggccaactgg actggtattc ctgtcttcaa gctcaccgaa 1560

gctgagtctt cccgcctgct caacatggaa gaagagttgc acaagcgcat catcggacag 1620gctgagtctt cccgcctgct caacatggaa gaagagttgc acaagcgcat catcggacag 1620

gatgaagctg tcaaggctgt ctcccgtgcg atccgtcgta cccgtgcagg tctgaaggat 1680gatgaagctg tcaaggctgt ctcccgtgcg atccgtcgta cccgtgcagg tctgaaggat 1680

cctaagcgtc cttccggctc cttcatcttc gctggtccat ccggtgttgg taagaccgag 1740cctaagcgtc cttccggctc cttcatcttc gctggtccat ccggtgttgg taagaccgag 1740

ctgtccaagg cacttgctgg attcctcttc ggtgacgatg attccctcat ccaaatcgac 1800ctgtccaagg cacttgctgg attcctcttc ggtgacgatg attccctcat ccaaatcgac 1800

atgggtgaat tccacgaccg cttcaccgcg tcccgactct tcggtgcccc tccgggatac 1860atgggtgaat tccacgaccg cttcaccgcg tcccgactct tcggtgcccc tccgggatac 1860

gttggctacg aagaaggtgg ccagctgacc gagaaggttc gccgtaagcc attctccgtt 1920gttggctacg aagaaggtgg ccagctgacc gagaaggttc gccgtaagcc attctccgtt 1920

gtgcttttcg acgagatcga gaaggcccac aaggagatct acaacacctt gctgcaggtg 1980gtgcttttcg acgagatcga gaaggcccac aaggatct acaacacctt gctgcaggtg 1980

ttggaagatg gtcgccttac cgatggtcag ggtcgcattg tggacttcaa gaacaccgtc 2040ttggaagatg gtcgccttac cgatggtcag ggtcgcattg tggacttcaa gaacaccgtc 2040

ctgatcttca cctccaacct gggcacctct gacatctcca aggctgttgg cctgggcttc 2100ctgatcttca cctccaacct gggcacctct gacatctcca aggctgttgg cctgggcttc 2100

tccggatcct ctgagactga cagcgatgct cagtacgacc gcatgaagaa caaggtccac 2160tccggatcct ctgagactga cagcgatgct cagtacgacc gcatgaagaa caaggtccac 2160

gacgagctga agaagcactt ccgccctgag ttcctgaacc gtattgatga gatcgtggtc 2220gacgagctga agaagcactt ccgccctgag ttcctgaacc gtattgatga gatcgtggtc 2220

ttccaccagc tcaccaagga tcagatcgtt cagatggtcg accttcttat tggccgcgtg 2280ttccaccagc tcaccaagga tcagatcgtt cagatggtcg accttcttat tggccgcgtg 2280

tccaacgcac tggctgagaa ggacatgagc atcgaactga ctgagaaggc taaggatctc 2340tccaacgcac tggctgagaa ggacatgagc atcgaactga ctgagaaggc taaggatctc 2340

cttgccagcc gcggcttcga tccagttctg ggtgcacgac cattgcgtcg caccattcag 2400cttgccagcc gcggcttcga tccagttctg ggtgcacgac cattgcgtcg caccattcag 2400

cgcgaaatcg aagaccagat gtccgagaag atcctcttcg gagaaatcgg tgctggcgag 2460cgcgaaatcg aagaccagat gtccgagaag atcctcttcg gagaaatcgg tgctggcgag 2460

atcgtcaccg tcgacgtcga aggctgggac ggcgagtcca aggacaccga ccgtgcgaag 2520atcgtcaccg tcgacgtcga aggctgggac ggcgagtcca aggacaccga ccgtgcgaag 2520

ttcaccttca caccacgtcc aaagccaatg ccagaaggta agttctctga gatctccgta 2580ttcaccttca caccacgtcc aaagccaatg ccagaaggta agttctctga gatctccgta 2580

caggctgcag aagcaatcca agatgtagat tccgcagctg acggcgatgt cccagaaacc 2640caggctgcag aagcaatcca agatgtagat tccgcagctg acggcgatgt cccagaaacc 2640

gattcacttt ccgacattga ccttgaaacc cttgagaagt tcgaggaaga tgtagaaaac 2700gattcacttt ccgacattga ccttgaaacc cttgagaagt tcgaggaaga tgtagaaaac 2700

ggcaccgaca ttgatcaggt atccggtgac tactacggca ccgatgatca gggaggcact 2760ggcaccgaca ttgatcaggt atccggtgac tactacggca ccgatgatca gggaggcact 2760

gctccaagca aggagtag 2778gctccaagca aggagtag 2778

<210> 7<210> 7

<211> 35<211> 35

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P1<223> P1

<400> 7<400> 7

ctattctaga tccagagacc ctcaaggaca agcag 35ctattctaga tccagagacc ctcaaggaca agcag 35

<210> 8<210> 8

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P2<223> P2

<400> 8<400> 8

ggacggtgcg gtcatgcgca tgcgggcgcc 30ggacggtgcg gtcatgcgca tgcgggcgcc 30

<210> 9<210> 9

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P3<223> P3

<400> 9<400> 9

ggcgcccgca tgcgcatgac cgcaccgtcc 30ggcgcccgca tgcgcatgac cgcaccgtcc 30

<210> 10<210> 10

<211> 34<211> 34

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P4<223> P4

<400> 10<400> 10

ctattctaga tcgatttgga tgagggaatc atcg 34ctattctaga tcgatttgga tgagggaatc atcg 34

<210> 11<210> 11

<211> 32<211> 32

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P5<223> P5

<400> 11<400> 11

aatttctaga ggcagaccct attctatgaa gg 32aatttctaga ggcagaccct attctatgaa gg 32

<210> 12<210> 12

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P6<223> P6

<400> 12<400> 12

agtgtttcgg tctttacaga cacgagggac 30agtgtttcgg tctttacaga cacgagggac 30

<210> 13<210> 13

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P7<223> P7

<400> 13<400> 13

gtccctcgtg tctgtaaaga ccgaaacact 30gtccctcgtg tctgtaaaga ccgaaacact 30

<210> 14<210> 14

<211> 32<211> 32

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P8<223> P8

<400> 14<400> 14

aatttctaga cgtgggagtg tcactcgctt gg 32aatttctaga cgtgggagtg tcactcgctt gg 32

<210> 15<210> 15

<211> 29<211> 29

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P9<223> P9

<400> 15<400> 15

tcctctagag ctgcgcagtg ttgaatacg 29tcctctagag ctgcgcagtg ttgaatacg 29

<210> 16<210> 16

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P10<223> P10

<400> 16<400> 16

tggaaatctt ttcgatgttc acgttgacat 30tggaaatctt ttcgatgttc acgttgacat 30

<210> 17<210> 17

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P11<223> P11

<400> 17<400> 17

acatcgaaaa gatttccacc tctgagattc 30acatcgaaaa gatttccacc tctgagattc 30

<210> 18<210> 18

<211> 29<211> 29

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P12<223> P12

<400> 18<400> 18

gactctagag ttcacctcag agacgatta 29gactctagag ttcacctcag agacgatta 29

<210> 19<210> 19

<211> 29<211> 29

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P13<223> P13

<400> 19<400> 19

tcctctagac tggtcgcctg atgttctac 29tcctctagac tggtcgcctg atgttctac 29

<210> 20<210> 20

<211> 23<211> 23

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P14<223> P14

<400> 20<400> 20

cacgatcaga tgtgcatcat cat 23cacgatcaga tgtgcatcat cat 23

<210> 21<210> 21

<211> 23<211> 23

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P15<223> P15

<400> 21<400> 21

atgatgatgc acatctgatc gtg 23atgatgatgc acatctgatc gtg 23

<210> 22<210> 22

<211> 29<211> 29

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P16<223> P16

<400> 22<400> 22

gactctagat tagtcccttt cgaggcgga 29gactctagat tagtcccttt cgaggcgga 29

<210> 23<210> 23

<211> 28<211> 28

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P17<223> P17

<400> 23<400> 23

acggatccca gactccaaag caaaagcg 28acggatccca gactccaaag caaaagcg 28

<210> 24<210> 24

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P18<223> P18

<400> 24<400> 24

acaccacggc agaaccaggt gcaaaggaca 30acaccacggc agaaccaggt gcaaaggaca 30

<210> 25<210> 25

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P19<223> P19

<400> 25<400> 25

ctggttctgc cgtggtgtgc atcatctctg 30ctggttctgc cgtggtgtgc atcatctctg 30

<210> 26<210> 26

<211> 28<211> 28

<212> DNA<212> DNA

<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence

<220><220>

<223> P20<223> P20

<400> 26<400> 26

acggatccaa ccaaacttgc tcacactc 28acggatccaa ccaaacttgc tcacactc 28

<---<---

Claims (11)

1. Микроорганизм рода Corynebacterium для получения аминокислоты с разветвленной цепью, в котором активность АТФ(аденозинтрифосфат)-зависимой протеазы ослаблена по сравнению с немодифицированным микроорганизмом, где указанный микроорганизм содержит полипептид, имеющий делецию аминокислот, соответствующих положениям 431-433 на основании последовательности, представленной SEQ ID NO: 5, или полинуклеотид, имеющий делецию нуклеотидов, соответствующих положениям 1291-1299 на основании последовательности, представленной SEQ ID NO: 6, где аминокислота с разветвленной цепью представляет собой L-валин или L-изолейцин.1. A microorganism of the genus Corynebacterium for producing a branched-chain amino acid, in which the activity of the ATP (adenosine triphosphate)-dependent protease is weakened compared to an unmodified microorganism, wherein said microorganism comprises a polypeptide having a deletion of amino acids corresponding to positions 431-433 based on the sequence presented by SEQ ID NO: 5, or a polynucleotide having a deletion of nucleotides corresponding to positions 1291-1299 based on the sequence presented by SEQ ID NO: 6, wherein the branched-chain amino acid is L-valine or L-isoleucine. 2. Микроорганизм рода Corynebacterium по п. 1, где ослабление представляет собой ослабление активности АТФ-связывающей субъединицы АТФ-зависимой Clp-протеазы.2. A microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 1, wherein the weakening is a weakening of the activity of the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease. 3. Микроорганизм рода Corynebacterium по п. 2, где АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы имеет происхождение из рода Corynebacterium.3. A microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 2, wherein the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease is of origin from the genus Corynebacterium . 4. Микроорганизм рода Corynebacterium по п. 2, где АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой Clp-протеазы включает полипептид, представленный SEQ ID NO: 5 или аминокислотной последовательностью, имеющей 90% или более идентичности с ней.4. A microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 2, wherein the ATP-binding subunit of the ATP-dependent Clp protease comprises a polypeptide represented by SEQ ID NO: 5 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto. 5. Микроорганизм рода Corynebacterium по п. 1, где указанный микроорганизм рода Corynebacterium представляет собой Corynebacterium glutamicum.5. A microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 1, wherein said microorganism of the genus Corynebacterium is Corynebacterium glutamicum . 6. Полипептид, участвующий в получении аминокислоты с разветвленной цепью, содержащий делецию аминокислот, соответствующих положениям 431-433 на основании аминокислотной последовательности, представленной SEQ ID NO: 5, где аминокислота с разветвленной цепью представляет собой L-валин или L-изолейцин.6. A polypeptide involved in the production of a branched-chain amino acid comprising a deletion of the amino acids corresponding to positions 431-433 based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, wherein the branched-chain amino acid is L-valine or L-isoleucine. 7. Полипептид по п. 6, где указанный полипептид состоит из аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1 или аминокислотной последовательности, имеющей 90% или более идентичности с ней.7. The polypeptide of claim 6, wherein said polypeptide consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence having 90% or more identity thereto. 8. Способ получения аминокислоты с разветвленной цепью, включающий стадию культивирования в среде микроорганизма рода Corynebacterium по п. 1, где аминокислота с разветвленной цепью представляет собой L-валин или L-изолейцин.8. A method for producing a branched-chain amino acid, comprising a stage of culturing in a medium a microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 1, wherein the branched-chain amino acid is L-valine or L-isoleucine. 9. Способ по п. 8, дополнительно включающий стадию выделения аминокислоты с разветвленной цепью из среды или из микроорганизма после стадии культивирования.9. The method according to claim 8, further comprising the step of isolating the branched chain amino acid from the medium or from the microorganism after the culturing step. 10. Применение микроорганизма рода Corynebacterium по п. 1 для получения аминокислоты с разветвленной цепью, где аминокислота с разветвленной цепью представляет собой L-валин или L-изолейцин.10. The use of a microorganism of the genus Corynebacterium according to claim 1 for producing a branched-chain amino acid, wherein the branched-chain amino acid is L-valine or L-isoleucine. 11. Применение полипептида, содержащего делецию аминокислот, соответствующих положениям 431-433 на основании аминокислотной последовательности, представленной SEQ ID NO: 5, для получения аминокислоты с разветвленной цепью, где аминокислота с разветвленной цепью представляет собой L-валин или L-изолейцин.11. Use of a polypeptide comprising a deletion of amino acids corresponding to positions 431-433 based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, for producing a branched chain amino acid, wherein the branched chain amino acid is L-valine or L-isoleucine.
RU2023112640A 2020-12-11 2021-07-12 Mutant atp-dependent protease and method of producing l-amino acid using same RU2831447C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0173802 2020-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2831447C1 true RU2831447C1 (en) 2024-12-06

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020574A1 (en) * 2000-09-09 2002-03-14 Degussa Ag Nucleotide sequences which code for the clpc gene
CN108085287A (en) * 2017-12-14 2018-05-29 江南大学 A kind of restructuring corynebacterium glutamicum, its preparation method and its application
RU2675506C2 (en) * 2013-06-03 2018-12-20 Эвоник Дегусса Гмбх Method of producing l-leucine, l-valine, l-isoleucine, alpha-ketoisovalerate, alpha-keto-beta-methylvalerate or alpha-ketoisocaproate using recombinant corynebacterium containing ilvbn operon that can be induced by propionate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020574A1 (en) * 2000-09-09 2002-03-14 Degussa Ag Nucleotide sequences which code for the clpc gene
RU2675506C2 (en) * 2013-06-03 2018-12-20 Эвоник Дегусса Гмбх Method of producing l-leucine, l-valine, l-isoleucine, alpha-ketoisovalerate, alpha-keto-beta-methylvalerate or alpha-ketoisocaproate using recombinant corynebacterium containing ilvbn operon that can be induced by propionate
CN108085287A (en) * 2017-12-14 2018-05-29 江南大学 A kind of restructuring corynebacterium glutamicum, its preparation method and its application

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENGELS S. et al., clpC and clpP1P2 gene expression in Corynebacterium glutamicum is controlled by a regulatory network involving the transcriptional regulators ClgR and HspR as well as the ECF sigma factor sigmaH. Mol Microbiol. 2004 Apr;52(1):285-302. doi: 10.1111/j.1365-2958.2003.03979.x. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11667936B2 (en) Modified polypeptide with attenuated activity of citrate synthase and method for producing L-amino acid using the same
US20250283128A1 (en) A Genus of Corynebacterium Microorganism for Producing L-Arginine and a Method for Producing L-Arginine Using the Same
EP4056694A1 (en) Novel type ii citrate synthase variant, and method for producing l-lysine using same
KR102679080B1 (en) Mutant ATP-dependent protease and method for producing L-amino acid using the same
RU2831447C1 (en) Mutant atp-dependent protease and method of producing l-amino acid using same
AU2022302574A1 (en) Strain for producing highly concentrated l-glutamic acid, and l-glutamic acid production method using same
RU2827315C1 (en) Variant of prephenate dehydratase and method of producing branched-chain amino acids using same
RU2835063C1 (en) Novel version of citrate synthase and method of producing l-valine using same
RU2833248C2 (en) Strain for producing highly concentrated l-glutamic acid and method of producing l-glutamic acid using same strain
RU2794484C1 (en) New option of dahp synthases and a method for obtaining l-lysine with its use
RU2795162C1 (en) New option of the transcription regulator whca of the whib family and a method for producing l-valine using it
RU2835211C1 (en) Microorganism corynebacterium species, producing l-amino acids, and method of producing l-amino acids using said microorganism
RU2819442C1 (en) Microorganism having enhanced ability to produce l-amino acid with branched chain, and method of producing l-amino acid with branched chain using same
AU2022211934B2 (en) Prephenate dehydratase variant and method for producing branched-chain amino acid using the same
RU2793429C1 (en) New variant of dihydrolipoamidacetiltransferase and a method for obtaining l-valine with its use
RU2793434C1 (en) New option of type ii citratsintase and a method for obtaining l-lysine with its use
RU2826456C1 (en) Variant of aldolase arog and method of producing branched-chain amino acid using same
RU2817768C2 (en) Microorganism having enhanced ability to produce l-amino acid with branched chain, and method of producing l-amino acid with branched chain using same
RU2792638C1 (en) New variant of branch-chain amino acid permease and method for producing l-valine with its use
RU2792640C1 (en) New variant of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and method for obtaining l-valine with its use
RU2793436C1 (en) New variant of sugar phosphate-isomerase/epimerase and a method for obtaining l-lysine with its use
RU2817900C1 (en) Novel version of adenine phosphoribosyltransferase and method of producing imp
RU2822660C1 (en) Microorganisms producing l-valine, and method of producing l-valine using same
RU2826168C1 (en) New version of gamma-aminobutyrate permease and method of producing isoleucine using same
RU2793430C1 (en) New variant of permease from the superfamily of main facilitators and a method of obtaining l-lysine with its use