[发明专利]用于生产 L-鸟氨酸或L-精氨酸的突变株以及用于生产其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产L-鸟氨酸或L-精氨酸的棒状杆菌（Corynebacterium）变异体以及用于生产L-鸟氨酸或L-精氨酸的方法。更具体地，本发明涉及编码参与鸟氨酸或精氨酸生物合成的乙酰谷氨酸合酶和乙酰鸟氨酸酶两者的谷氨酸棒杆菌来源的多核苷酸、由该多核苷酸编码的多肽、携带该多核苷酸的重组载体、通过将该重组载体引入到生产L-精氨酸的宿主生物中而制备的转化体，以及通过培养该转化体来生产L-鸟氨酸或L-精氨酸的方法。

背景技术

L-氨基酸被用作用于人的药物中的成分并且特别地应用于制药工业和食品工业并且也被用作用于动物的营养物。在L-氨基酸中，L-鸟氨酸，在精氨酸循环上的产物之一，已知是增强肝功能的药物组分（Salvatore等人，1964）。L-精氨酸以游离形式大量地存在于植物种子和大蒜中并且在药物或食品产品中用作营养增补剂。L-精氨酸的药物应用的实例包括抗-肝毒物质、脑代谢增强剂、用于雄性不育的治疗剂、以及一般性氨基酸剂型（配方）。应用了L-精氨酸的食物中的代表是鱼糊添加剂、健康饮料添加剂以及用于患有高血压的患者的盐替代物。

当棒状杆菌（尤其是谷氨酸棒状杆菌）用于大量生产氨基酸时，发酵得以应用。由于在工业方面其高显著性，氨基酸的细菌生产方法连续地改善。就例如在发酵过程中搅拌、氧气引入、以及糖浓度的维持而言，已经实现了方法上的改进。

为了增加氨基酸的微生物生产率，选择适当的微生物是非常重要的。可以选择产生L-氨基酸的菌株，这些菌株对于抗代谢物质具有耐受性或对于负责氨基酸调节的代谢产物是营养缺陷的。例如，使用生产谷氨酸的短杆菌或棒状杆菌的变异体来生产鸟氨酸（EP 0393708A3）。而且，使用生产谷氨酸的短杆菌或棒状杆菌的变异体来从碳和氮源直接生产L-精氨酸（日本专利公开号Sho.57-163487、60-83593以及62-265988）。

重组DNA技术也是一种有用的工具，可以通过它来基因上改变生产L-氨基酸的棒状杆菌株从而增强与生产L-氨基酸相关的功能。例如，可以将argCJBD（一种鸟氨酸生物合成基因）引入到并且过表达在不能合成精氨酸和脯氨酸的菌株中（Hwang等人，2008）。而且，可以对菌株进行基因重组用于使argR（一种抑制精氨酸生物合成操纵子的表达的基因）失活（美国专利申请公开号2002/0045223A1）。

通过加强感兴趣基因的生物合成可以实现氨基酸生产率的增加。存在这样的报告，即可以通过增加生物合成基因的表达来提高氨基酸生产的产率。例如，精氨酸生物合成基因argF的过表达导致精氨酸的生产增加（韩国专利申请号10-2004-107215）。

此外，披露了一种用于生产L-精氨酸的方法，其中argD2基因（Ncg12355）或（Ncg10990），一种涉及谷氨酸棒状杆菌的精氨酸生物合成的乙酰鸟氨酸氨基转移酶的推定基因，被过表达用于以高产率生产L-精氨酸（韩国专利号0830289和0830290）。

与此类似，能够以高产率生产鸟氨酸或精氨酸的微生物菌株可能是由于生物合成基因的增强，尤其是生物合成酶乙酰谷氨酸合酶以及乙酰鸟氨酸酶的基因导致的。

然而，在迄今已知的棒状杆菌中尚未发现乙酰谷氨酸合酶。在本发明中，本发明检查了对负责乙酰谷氨酸合酶功能的酶进行编码的基因。已经报道了该基因的多肽具有类似于由argJ编码的乙酰鸟氨酸酶的活性。此外，已经发现该基因活性的增强增加了鸟氨酸或精氨酸的浓度。基于这些研究结果，完成了本发明。

发明内容

技术问题

因此本发明的一个目的是提供一种对具有乙酰谷氨酸合酶或乙酰鸟氨酸酶活性的多肽进行编码的新型棒状杆菌来源的多核苷酸，或由此编码的多肽。

本发明的另一个目的是提供其中该基因被过表达并且对于鸟氨酸或精氨酸具有改善的生产率的菌株。

本发明的另一个目的是提供使用该菌株以高浓度来生产鸟氨酸或精氨酸的方法。

技术方案

根据其一个方面，本发明提供了一种显示乙酰谷氨酸合酶和乙酰鸟氨酸酶活性的谷氨酸棒状杆菌来源的多肽。