[发明专利]新的微生物以及利用这些微生物生产生物素同效维生素的方法

说明书

本发明涉及新的突变菌株，这些菌株具有的葡萄糖消耗速率至多为野生型菌株的四分之一，尤其是涉及属于用于生产生物素的埃希氏杆菌属的突变菌株。此外，本发明涉及利用这些突变菌株生产生物素同效维生素的方法。

为了提高一种具体有用物质的生产率，已制备了各种突变菌株。例如，就用于生产生物素的细菌而言(作为这种具体的有用物质该生物素是动物、植物和微生物的一种重要维生素。)经人工突变得到的微生物，例如芽孢杆菌属，色杆菌属，假单胞杆菌属以及节杆菌属是已知的。更具体地说，在最近几年中，属于埃希氏杆菌属的对α-脱氢生物素具抗性的一个菌株(例如，参见日本未审查的专利公开(kokai)No.61-149091)，属于埃希氏杆菌属的其中的生物素反馈抑制途径已去除的一个菌株(如参见日本未审查的专利公开(kokai)No.61-202686)，属于埃希氏杆菌属的乙酸生产率降低的一个菌株(参见，如欧洲专利公开No.0316229)作为属于埃希氏杆菌属的用于基因重组过程中的寄主一载体系统的寄主微生物是已知的。作为除埃希氏杆菌属以外的微生物，具有作为一种具体的重组质粒的寄主已知使用了属于芽孢杆菌属，假单胞杆菌属和酵母菌属的那些属的微生物(参见例如日本未审查的专利公开(kokai)No.64-44889)。值得注意的是，上面提到的专利申请还公开了利用含有与寄主相应的重组质粒的一个转化体生产生物素的方法。

另一方面，大家已公认担负糖类磷酸化作用的一种酶的突变体可影响几种糖类的同化作用，且其模型也已被提出[参见例如：大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌，F.C.Neidhardt，Vo1.1，AmericanSociety For Microbiology：pp.127-150，(1987)]。但是，没有文献描述它们与具体物质的生产率之间的相互关系。

就生物素而言(生物素是借助微生物生产的有用物质的一个例子)，上文中描述的所有突变菌株可达到预定的目的，但仍有改进的余地。例如，就欧洲专利公开No.0316229而言(上文描述的公开文献之一)，公开了一种与以前的利用葡萄糖作为基质进行全程合成生产生物素的方法相比更廉价而有效的方法，该方法利用遗传工程技术，从技能上改进了E.coli重组体，该重组体包括如上文所述的去除了生物素的反馈抑制途径且增加了降低乙酸生产能力的表型的一个突变菌株作为寄主，并含有一个重组质粒，在该质粒中将从具有生物素生产能力的大肠杆菌获得的生物素操纵子DNA插入到载体DNA中。

然而，普遍存在的问题是需要提供一种能提高有用物质，特别是生物素的生产率的突变菌株，因此，本发明的一个目的是提供一种利用微生物生产一种具体的有用物质，尤其是利用含有插入了生物素操纵子的重组质粒的微生物生产生物素的更有效的方法。

根据不同于常规观点的见解，即根据下列观点：用含有葡萄糖作为糖类的常用的发酵培养基进行培养时，虽然野生型菌株优先消耗葡萄糖，而对葡萄糖同化作用能力已降低的突变型菌株优先消耗其他碳源(如氨基酸)。解除葡萄糖的抑制作用后，于是期望后者对具体有用物质的生产起有利作用，发明人调查了这种突变体与生物素生产力之间的关系，结果是，发现含有上文所提到的质粒的突变体中有一部分积累了大量的生物素。

因此，用本发明所述的微生物突变菌株可达到上文中所述的目的，该突变菌株属于埃希氏杆菌属，芽孢杆菌属和赛氏杆菌属的任一个属，其特征是它的最大葡萄糖消耗速率至多为相应的野生型菌株的四分之一。

尤其是，涉及生物素生产率的问题，可通过生产生物素的一种方法解决，该方法包括在一种营养培养基中培养上文所述的突变菌株，该突变株含有携带有插入到载体DNA中的来源于埃希氏杆菌属的微生物的一个生物素操纵子的一个重组质粒，然而，收集培养基中形成和积累的生物素和/或脱硫生物素。