[发明专利]具有增强的L-赖氨酸产率的棒状杆菌属微生物以及使用所述微生物生产L-赖氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有增强的L-赖氨酸产率的棒状杆菌 (Corynebacterium)属微生物以及使用所述微生物生产L-赖氨酸的方法。 更具体地说，本发明涉及具有通过使具有含有重复天冬氨酸残基的氨基 酸序列的内源NCg11090基因失活的增强的L-赖氨酸产率的棒状杆菌属 微生物，以及使用所述微生物生产L-赖氨酸的方法。

背景技术

L-氨基酸，特别是L-赖氨酸已经被广泛用于动物饲料添加剂、食品 添加剂、作为药物的原料，并且通过棒状杆菌属微生物发酵来生产。

棒状杆菌属微生物特别是谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)是被广泛用于L-氨基酸生产的革兰氏阳性微生物。使用棒状 杆菌属微生物生产L-氨基酸的方法非常重要。因此，已经进行了许多尝 试来改进所述方法。

一种尝试是通过使用重组DNA技术特定基因的断裂或者特定基因 的衰减表达来改进产生L-氨基酸的棒状杆菌属微生物。例如，美国专利 US6,872,553公开了一种通过棒状杆菌属微生物发酵产生L-赖氨酸的方 法，所述方法包括下列步骤：a)通过一种突变方法培养具有衰减的编码 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧激酶(PCK)的DNA的棒状杆菌属微生物， 所述突变方法为选自由在DNA中插入一个或多个碱基对，在DNA中缺 失一个或多个碱基对和通过在DNA中引入无义密码子的碱基对转换或 颠换或者与没有被衰减的棒状杆菌属微生物相比具有减少的磷酸烯醇式 丙酮酸(PEP)羧激酶(PCK)所组成的组中的一种；b)在培养基或细 胞中浓缩所需的L-氨基酸产物；和c)分离L-氨基酸。

另外，已经进行了关于在L-氨基酸生物合成中涉及的各个基因如何 通过扩增基因来发展棒状杆菌属微生物以影响L-氨基酸的产率的许多研 究(Eggeling，Amino Acids 6，261-272(1994))。而且，可通过从其他细 菌中引入外源基因来发展棒状杆菌属微生物。例如，日本早期公开专利 平7-121228公开了通过培养棒状杆菌属或短杆菌(Brevibacterium)属 微生物生产L-谷氨酸和L-脯氨酸的方法，所述微生物在具有涉及柠檬酸 合成酶合成的遗传信息的DNA片段和DNA载体之间含有重组构建体， 并通过培养物产生L-谷氨酸和L-脯氨酸。

但是，尽管进行了上述试验，仍然需要生产具有增强的L-赖氨酸产 率的菌株。

技术问题

本发明的发明人进行了研究以在棒状杆菌属微生物中发展能够高 产量生产L-赖氨酸的菌株，所述菌株具有在氨基酸顺序中具有重复的天 冬氨酸残基的目标内源NCg11090基因。并且本发明的发明人通过使上 述目标基因失活尝试以降低的不必要的赖氨酸生物合成的中间体天冬氨 酸的细胞内消耗来增加L-赖氨酸的产率。

本发明的目的在于提供具有增强的L-赖氨酸产率的棒状杆菌属微 生物。

本发明的另一目的在于提供使用上述微生物生产L-赖氨酸的方法。

技术方案

本发明的上述目的和其他目的可通过本发明的下列实施方式来实 现。

下面详细描述本发明。

为了实现上述目的，本发明提供了具有L-赖氨酸产率的微生物，更 优选通过使其中的NCg11090基因失活而具有增强的L-赖氨酸产率的棒 状杆菌属微生物。

在本发明中，具有L-赖氨酸产率的微生物可选自由谷氨酸棒状杆菌 ATCC 13032，热产氨棒状杆菌(Corynebacterium thermoaminogenes)FERM BP- 1539，谷氨酸棒状杆菌KFCC 10881和谷氨酸棒状杆菌KFCC 11001，但 不完全限于这些。

天冬氨酸是赖氨酸生物合成途径的中间体，其起到细胞成分或者蛋 白质合成的单元或调节子的作用。作为细胞组分单元，天冬氨酸被用于 核酸、氨基酸或脂肪合成。作为蛋白质合成单元，天冬氨酸被用作蛋白 结构或者作为主要功能基团。特别是，对于蛋白质合成单元来说，被翻 译成蛋白质的基因被分成两组：一组是细胞生长、维持和调节所必需的 基因，另一组是对于那些过程来说非必需的基因。非必须基因被分成如 下类型：根据具有等同功能的其他基因而不再被需要的基因；从外部被 引入的外源基因诸如病毒基因；特定情况下必须但对于其他条件诸如赖 氨酸生产时非必需的基因；和其功能还没有得到解释的基因。

细胞大量消耗天冬氨酸以构成非必需基因的蛋白质。