[发明专利]L-赖氨酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用大肠杆菌的L-赖氨酸生产方法。L-赖氨酸是一种必需 氨基酸，并被用作药物或者动物用饲料添加物等营养混合物的组分。

背景技术

L-赖氨酸等L-氨基酸是使用具有生产这些L-氨基酸的能力的棒状杆菌 型细菌或埃希氏菌属细菌等氨基酸生产菌，采用发酵方法来工业生产的。 作为这些氨基酸生产菌，为了提高生产力，人们使用了从自然界分离出来 的菌株或该菌株的人工突变株或者通过基因重组而增强了L-氨基酸生物合 成酶活性的重组体等。L-赖氨酸的生产方法包括例如专利文献1～4中所述 的方法。

作为提高L-赖氨酸等氨基酸的生产能力的方法，除了有增加目的氨基 酸的固有生物合成途径的酶的表达量的方法以外，还开发了通过修饰呼吸 链途径来改善能量效率的方法(专利文献5)、通过扩增烟酰胺核苷酸转氢酶 基因来提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸生产能力的方法(专利文献6)。

此外，作为对各种氨基酸的生物合成的共有途径进行修饰的方法，已 知有补给途径经过修饰的L-氨基酸生产菌，如增加了丙酮酸羧化酶活性的 棒状杆菌型细菌L-赖氨酸生产菌(专利文献7)、缺损了丙酮酸激酶的埃希氏 菌属L-赖氨酸生产菌(专利文献8)、缺损了苹果酸醌氧化还原酶(malate quinine oxidoreductase)的棒状杆菌型细菌L-赖氨酸生产菌(专利文献9)等。

作为L-赖氨酸的前体，有内消旋α，ε-二氨基庚二酸(以下也称 “meso-DAP”)。meso-DAP不但是L-赖氨酸的前体，而且同时作为细胞壁的 构成成分，也是细菌生长所必需的物质。关于埃希氏菌属(Escherichia)细菌 的meso-DAP合成，已知meso-DAP是从其前体2，3，4，5-四氢吡啶-2，6-二羧 酸(以下也称“THDP”)通过属于meso-DAP合成途径的四种酶的功能来合成 的，这四种酶是：2，3，4，5-四氢吡啶-2，6-二羧酸N-琥珀酰转移酶(以下也称 “DapD”，非专利文献1)、琥珀酰二氨基庚二酸转氨酶(以下也称“DapC”，非 专利文献2)、琥珀酰二氨基庚二酸脱琥珀酰基酶(以下也称“DapE”，非专利 文献3)、以及二氨基庚二酸差向异构酶(以下也称“DapF”，非专利文献4)。 已经清楚在棒状杆菌型细菌中另外存在一条以THDP为前体的meso-DAP 合成途径，其使用meso-DAP脱氢酶(以下也称“二氨基庚二酸脱氢酶”或 “DDH”)通过一步反应从THDP合成meso-DAP，而且还已知DDH表达对于 meso-DAP的生产是有用的(专利文献10)。此外，已经公开了如下内容：在 考察埃希氏菌属细菌L-赖氨酸生物合成的限速步骤的过程中，将编码棒状 杆菌型细菌DDH的基因导入埃希氏菌属的L-赖氨酸生产菌中，作为增强属 于meso-DAP合成途径的酶的活性的替代手段，来进行L-赖氨酸生产。然 而，人们并未预想到，当在埃希氏菌属细菌中表达DDH时，降低属于 meso-DAP合成途径的酶的活性对L-赖氨酸生产是有效的。

专利文献1特开平10-165180号公报

专利文献2特开平11-192088号公报

专利文献3特开2000-253879号公报

专利文献4特开2001-057896号公报

专利文献5特开2002-17363号公报

专利文献6特许第2817400号公报

专利文献7特表2002-508921号公报

专利文献8国际公开第WO03/008600号小册子

专利文献9美国专利申请公开第0044943号

专利文献10特开昭61-289887号公报

专利文献11国际公开第WO2006/093322号公报

专利文献12美国专利申请公开第2006/0160191号公报

专利文献13美国专利6040160

非专利文献1Richaud，C.et al.，J.Biol.Chem.，259(23)：14824-14828，1984

非专利文献2Heimberg，H.et al.，Gene.90(1)：69-78，1990