ES2300888T3 - Proceso para la produccion de l-aminoacidos utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen un gen fadr intensificado. - Google Patents

Proceso para la produccion de l-aminoacidos utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen un gen fadr intensificado. Download PDF

Info

Publication number
ES2300888T3
ES2300888T3 ES05004526T ES05004526T ES2300888T3 ES 2300888 T3 ES2300888 T3 ES 2300888T3 ES 05004526 T ES05004526 T ES 05004526T ES 05004526 T ES05004526 T ES 05004526T ES 2300888 T3 ES2300888 T3 ES 2300888T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gene
gene encoding
encodes
encoding
protein
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES05004526T
Other languages
English (en)
Inventor
Mechthild Dr. Rieping
Nicole Siebelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Degussa GmbH
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 Evonik Degussa GmbH filed Critical Evonik Degussa GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2300888T3 publication Critical patent/ES2300888T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Un proceso para la producción de L-aminoácidos seleccionados del grupo L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina, en el cual se llevan a cabo los pasos siguientes: a) fermentación de microorganismos modificados de la familia Enterobacteriáceas que producen el L-aminoácido deseado, en donde la sobreexpresión del gen fadR de Escherichia coli o de secuencias de nucleótidos que codifican el producto del gen fadR conduce a un aumento de al menos 10% de la actividad o concentración de dicha proteína fadR, con relación a la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida, b) acumulación del L-aminoácido deseado en el medio o en las células de los microorganismos y c) aislamiento del L-aminoácido deseado, en donde los constituyentes del caldo de fermentación y/o la biomasa en su totalidad o fracciones de la misma (>0 hasta 100%) quedan opcionalmente en el producto.

Description

Proceso para la producción de L-aminoácidos utilizando cepas de la familia enterobacteriáceas que contienen un gen fadR intensificado.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un proceso para la producción de L-aminoácidos, seleccionados del grupo de L-valina, L-homoserina, L-lisina y L-treonina, que utiliza cepas de la familia Enterobacteriáceas, en las cuales el gen fadR está sobreexpresado.
Técnica anterior
Los L-aminoácidos, en particular L-treonina, se utilizan en medicina humana y en la industria de productos farmacéuticos, en la industria alimentaria y muy particularmente en nutrición animal.
Es sabido que los L-aminoácidos se producen por fermentación de cepas de Enterobacteriáceas, en particular Escherichia coli (E. coli) y Serratia marcescens. Debido a su gran importancia, se están realizando continuamente esfuerzos para mejorar el proceso de producción. Las mejoras en el proceso pueden referirse a medidas que conciernen a la tecnología de la fermentación, tales como por ejemplo agitación y suministro de oxígeno, o a la composición del medio nutriente, tal como por ejemplo la concentración de azúcar durante la fermentación, o a preparar el terreno para la obtención del producto mediante, por ejemplo, cromatografía de intercambio iónico, o a las características intrínsecas de eficiencia del microorganismo propiamente dicho.
Las características de eficiencia de estos microorganismos se mejoran utilizando métodos de mutagénesis, selección y selección de mutantes. De esta manera, se obtienen cepas que son resistentes a antimetabolitos, tales como por ejemplo el análogo de treonina ácido \alpha-amino-\beta-hidroxivalérico (AHV), o son auxótrofas para metabolitos importantes en cuanto a la regulación y producen L-aminoácidos, tales como por ejemplo L-treonina.
Desde hace algunos años, se han estado utilizando análogamente métodos de la tecnología del DNA recombinante para mejorar las cepas de la familia Enterobacteriáceas que producen L-aminoácidos por amplificación de genes de la biosíntesis de aminoácidos individuales e investigación del efecto sobre la producción.
Objeto de la invención
El objeto de la invención es proporcionar nuevas medidas para la producción mejorada por fermentación de L-aminoácidos, seleccionados del grupo L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina.
Sumario de la invención
La invención proporciona un proceso para la producción por fermentación de dichos L-aminoácidos utilizando microorganismos de la familia Enterobacteriáceas, que producen ya en particular dichos L-aminoácidos y en los cuales el gen fadR o una o más secuencias de nucleótidos que codifica(n) el producto génico de dicho gen fadR está(n) sobreexpresado(s).
Descripción detallada de la invención
Debe entenderse que cualquier mención subsiguiente de L-aminoácidos o aminoácidos significa uno o más aminoácidos, con inclusión de las sales de los mismos, seleccionados del grupo que comprende L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina. Se prefiere particularmente L-treonina.
En este contexto, el término "intensificación" describe el aumento en la actividad intracelular de una o más enzimas o proteínas en un microorganismo, enzimas o proteínas que están codificadas por el DNA correspondiente, por ejemplo por aumento del número de copias del gen o genes, por utilización de un promotor fuerte o un gen o alelo que codifica una enzima o proteína correspondiente que tiene actividad elevada, y opcionalmente por combinación de estas medidas.
La intensificación, en particular sobreexpresión, mide el aumento de la actividad o concentración de la proteína correspondiente en general al menos en un 10%, 25%, 50%, 75%, 100%, 150%, 200%, 300%, 400% o 500%, como máximo en 1000% o 2000%, con relación a la actividad o concentración de la proteína de tipo salvaje, o a la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida.
La invención proporciona un proceso para la producción de L-aminoácidos seleccionados del grupo L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina, en el cual se llevan a cabo los pasos siguientes:
a)
fermentación de microorganismos modificados de la familia Enterobacteriáceas que producen el L-aminoácido deseado, en donde la sobreexpresión del gen fadR de Escherichia coli o de secuencias de nucleótidos que codifican el producto del gen fadR conduce a un aumento de al menos 10% de la actividad o concentración de dicha proteína fadR, con relación a la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida,
b)
acumulación del L-aminoácido deseado en el medio o en las células de los microorganismos de la familia Enterobacteriáceas y
c)
aislamiento del L-aminoácido deseado, en donde los constituyentes del caldo de fermentación y/o la biomasa en su totalidad o fracciones de la misma (>0 hasta 100%) quedan opcionalmente en el producto.
Los microorganismos proporcionados por la presente invención son capaces de producir dichos L-aminoácidos a partir de glucosa, sacarosa, lactosa, fructosa, maltosa, melazas, opcionalmente almidón, opcionalmente celulosa o a partir de glicerol y etanol. Los mismos son representativos de la familia Enterobacteriáceas seleccionados de los géneros Escherichia, Erwinia, Providencia y Serratia. Se prefieren los géneros Escherichia y Serratia. Dentro del género Escherichia, puede mencionarse en particular la especie Escherichia coli y, dentro del género Serratia, la especie Serratia marcescens.
Cepas adecuadas del género Escherichia, en particular cepas productoras de L-treonina, en particular de la especie Escherichia coli son por ejemplo
Escherichia coli TF427
Escherichia coli H4578
Escherichia coli KY10935
Escherichia coli VNIIgenetika MG442
Escherichia coli VNIIgenetika M1
Escherichia coli VNIIgenetika 472T23
Escherichia coli BKIIM B-3996
Escherichia coli kat 13
Escherichia coli KCCM-10132.
Cepas productoras de L-treonina adecuadas del género Serratia, en particular de la especie Serratia marcescens son por ejemplo
Serratia marcescens HNr21
Serratia marcescens TLr156
Serratia marcescens T2000.
Las cepas productoras de L-treonina de la familia Enterobacteriáceas tienen preferiblemente, entre otras, una o más de las características genéticas o fenotípicas seleccionadas del grupo: resistencia a ácido \alpha-amino-\beta-hidroxivalérico, resistencia a tialisina, resistencia a etionina, resistencia a \alpha-metilserina, resistencia a ácido diaminosuccínico, resistencia a ácido \alpha-aminobutírico, resistencia a borrelidina, resistencia a rifampicina, resistencia a análogos de valina tales como por ejemplo hidroxamato de valina, resistencia a análogos de purina, tales como por ejemplo 6-dimetilaminopurina, dependencia de L-metionina, opcionalmente dependencia parcial y contrarrestable de L-isoleucina, dependencia de ácido meso-diaminopimélico, auxotrofia con relación a dipéptidos que contienen treonina, resistencia a L-treonina, resistencia a L-homoserina, resistencia a L-lisina, resistencia a L-metionina, resistencia a ácido L-glutámico, resistencia a L-aspartato, resistencia a L-leucina, resistencia a L-fenilalanina, resistencia a L-serina, resistencia a L-cisteína, resistencia a L-valina, sensibilidad a fluoropiruvato, déficit de treonina-deshidrogenasa, facultad opcional de utilizar sacarosa, intensificación del operón treonina, intensificación de la homoserina-deshidrogenasa L-aspartato-quinasa I, preferiblemente la forma resistente a la realimentación, intensificación de homoserina-quinasa, intensificación de treonina-sintasa, intensificación de aspartato-quinasa, opcionalmente la forma resistente a la realimentación, intensificación de aspartato-semialdehido-deshidrogenasa, intensificación de fosfo-enolpiruvato-carboxilasa, opcionalmente la forma resistente a la realimentación, intensificación de fosfoenolpiruvato-sintasa, intensificación de transhidrogenasa, intensificación del producto del gen RhtB, intensificación del producto del gen RhtC, intensificación del producto del gen YfiK, intensificación de una piruvato-carboxilasa, y atenuación de la formación de ácido
acético.
Se ha encontrado que, después de la sobreexpresión del gen fadR, los microorganismos de la familia Enterobacteriáceas producen dichos L-aminoácidos, en particular L-treonina, de manera mejorada.
Las secuencias de nucleótidos de los genes de Escherichia coli forman parte de la técnica anterior y pueden ser obtenidas también por la secuencia del genoma de Escherichia coli publicada por Blattner et al. (Science 277: 1453-1462 (1997)).
\vskip1.000000\baselineskip
Gen iclR (no es parte de la invención):
Descripción:
Regulador del metabolismo central intermedio, represor del operón aceBAK (IclR)
Referencia:
Sunnarborg et al.; Journal of Bacteriology 172(5): 2642-2649 (1990); Cortay et al.; EMBO Journal 10(3): 675-679 (1991)
No. de Acceso:
AE000475
Gen fadR:
Descripción:
Regulador del metabolismo de ácidos grasos y acetato (FadR)
Referencia:
DiRusso; Nucleic Acids Research 16(16): 7995-8009 (1988); Raman et al.; Journal of Biological Chemistry 272(49): 30645-30650 (1997)
No. de Acceso
AE000217
Nombres alternativos de genes:
dec, ole, thdB
\vskip1.000000\baselineskip
Las secuencias de ácido nucleico pueden obtenerse de las bases de datos del Centro Nacional para Información de Biotecnología (NCBI), la Librería Nacional de Medicina (Bethesda, MD, EE.UU.), la base de datos de secuencias de nucleótidos de los Laboratorios Europeos de Biología Molecular (EMBL, Heidelberg, Alemania o Cambridge, Reino Unido) o el Banco de Datos de DNA de Japón (DDBJ, Mishima, Japón).
Los genes descritos en las referencias indicadas pueden utilizarse de acuerdo con la invención. Pueden utilizarse también alelos de los genes originados por la degeneración del código genético o por mutaciones de sentido funcionalmente neutras.
La intensificación puede conseguirse, por ejemplo, por aumento de la expresión génica o de las propiedades catalíticas de las proteínas. Ambas medidas pueden combinarse opcionalmente.
La sobreexpresión puede conseguirse por aumento del número de copias de los genes correspondientes o por mutación del promotor y la región reguladora o el sitio de fijación de ribosoma localizado aguas arriba del gen estructural. Las casetes de expresión incorporadas aguas arriba del gen estructural actúan de la misma manera. Adicionalmente, es posible aumentar la expresión durante la producción de L-treonina por fermentación mediante promotores inducibles. La expresión se mejora también por medidas para extender la vida útil del mRNA. La actividad enzimática se intensifica además por prevención de la degradación de la proteína enzimática. Los genes o constructos de genes pueden o bien estar presentes en plásmidos en un número de copias variable, o integrarse en el cromosoma y amplificarse. Alternativamente, la sobreexpresión de los genes en cuestión puede conseguirse también por modificación de la composición de los medios y las condiciones de cultivo.
Las personas expertas en la técnica encontrarán orientaciones en este sentido, entre otros lugares, en Chang y Cohen (Journal of Bacteriology 134: 1141-1156 (1978)), en Hartley y Gregori (Gene 13: 347-353 (1981)), en Amann y Brosius (Gene 40: 183-190 (1985)), en de Broer et al. (Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 80: 21-25 (1983)), en Lavallie et al. (BIO/TECHNOLOGY 11: 187-193 (1993)), en PCT/US 97/13359, en Llosa et al. (Plasmid 26: 222-224 (1991)), en Quandt y Klipp (Gene 80: 161-169 (1989)), en Hamilton et al. (Journal of Bacteriology 171: 4617-4622 (1989)), en Jensen y Hammer (Biotechnology and Bioengineering 58: 191-195 (1998)) y en libros de texto conocidos de genética y biología molecular.
Pueden utilizarse vectores de plásmidos replicables en Enterobacteriáceas, tales como por ejemplo vectores de clonación derivados de pACYC184 (Bartolomé et al.; Gene 102: 75-78 (1991)), pTrc99A (Amann et al.; Gene 69: 301-315 (1988)) o derivados de pSC101 (Vocke and Bastia; Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 80 (21): 6557-6561 (1983)). Una cepa transformada con un vector de plásmido puede utilizarse en un proceso de acuerdo con la invención, en donde el vector de plásmido lleva el gen fadR, o secuencias de nucleótidos que codifican el producto génico de dicho gen fadR.
Es también posible introducir mutaciones que afectan a la expresión de los genes particulares en diversas cepas por intercambio de secuencia (Hamilton et al.; Journal of Bacteriology 171: 4617-4622 (1989)), conjugación o transducción.
Adicionalmente, puede ser ventajoso para la producción de dichos L-aminoácidos, en particular L-treonina, con cepas de la familia Enterobacteriáceas, además de sobreexpresar el gen fadR, sobreexpresar una o más enzimas del camino conocido de biosíntesis de la treonina, o enzimas de metabolismo anaplerótico o enzimas para la producción de nicotinamida-adenina-dinucleótido-fosfato reducida o enzimas de la glicólisis o enzimas PTS o enzimas del metabolismo del azufre.
Por ejemplo, es posible sobreexpresar simultáneamente, uno o más de los genes seleccionados del grupo
\bullet
el operón thrABC, que codifica aspartato-quinasa, homoserina-deshidrogenasa, homoserina-quinasa y treonina-sintasa (US-A-4.278.765),
\bullet
el gen pyc de Corynebacterium glutamicum, que codifica piruvato-carboxilasa (WO 99/18228),
\bullet
el gen pps, que codifica fosfoenolpiruvato-sintasa (Molecular and General Genetics 231(2): 332-336 (1992)),
\bullet
el gen ppc que codifica fosfoenolpiruvato-carboxilasa (Gene 31: 279-283 (1984)),
\bullet
los genes pntA y pntB, que codifican transhidrogenasa (European Journal of Biochemistry 158: 647-653 (1986)),
\bullet
el gen rhtB, que imparte resistencia a homoserina (EP-A-0 994 190),
\bullet
el gen mqo, que codifica malato:quinona-oxidorreductasa (Journal of Bacteriology 182: 6892-6899 (2000)),
\bullet
el gen rhtC, que imparte resistencia a treonina (EP-A-1013765),
\bullet
el gen thrE de Corynebacterium glutamicum, que codifica la proteína de exportación de treonina (EP-A-1085091),
\bullet
el gen gdhA, que codifica glutamato-deshidrogenasa (Nucleic Acids Research 11: 5257-5266 (1983); Gene 23: 199-209 (1983)),
\bullet
el gen hns, que codifica la proteína de fijación de DNA HLP-II (Molecular and General Genetics 212: 199-202 (1988)),
\bullet
el gen pgm, que codifica fosfoglucomutasa (Journal of Bacteriology 176: 5847-5851 (1994)),
\bullet
el gen fba, que codifica fructosa-bifosfato-aldolasa (Biochemical Journal 257: 529-534 (1989)),
\bullet
el gen ptsH del operón ptsHIcrr, que codifica la proteína fosfohistidina-hexosa-fosfotransferasa del sistema de fosfotransferasa, PTS (Journal of Biological Chemistry 262: 16241-16253 (1987)),
\bullet
el gen ptsI del operón ptsHIcrr que codifica la enzima I del sistema de fosfotransferasa, PTS (Journal of Biological Chemistry 262: 16241-16253 (1987)),
\bullet
el gen crr del operón ptsHIcrr que codifica el componente IIA específico de glucosa del sistema de fosfotransferasa, PTS (Journal of Biological Chemistry 262: 16241-16253 (1987)),
\bullet
el gen ptsG, que codifica el componente IIBC específico de glucosa (Journal of Biological Chemistry 261: 16398-16403 (1986)),
\bullet
el gen lrp, que codifica el regulador del regulón leucina (Journal of Biological Chemistry 266, 10768-10774 (1991)),
\bullet
el gen mopB, que codifica la chaperona de 10 kD (Journal of Biological Chemistry 261: 12414-12419 (1986)), que es conocido también por el nombre groES,
\bullet
el gen ahpC del operón ahpCF que codifica la subunidad pequeña de la alquil-hidroperóxido-reductasa (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92: 7617-7621 (1995)),
\bullet
el gen ahpF del operón ahpCF que codifica la subunidad grande de la alquil-hidroperóxido-reductasa (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92: 7617-7621 (1995)),
\bullet
el gen cysK, que codifica la cisteína-sintasa A (Journal of Bacteriology, 170: 3150-3157 (1988)),
\bullet
el gen cysB, que codifica el regulador del regulón cys (Journal of Biological Chemistry 262: 5999-6005 (1987)),
\bullet
el gen cysJ del operón cysJIH que codifica la flavoproteína de la NADPH-sulfito-reductasa (Journal of Biological Chemistry 264: 15796-15808 (1989), Journal of Biological Chemistry 264: 15726-15737 (1989)),
\bullet
el gen cysI del operón cysJIH que codifica la hemoproteína de la NADPH-sulfito-reductasa (Journal of Biological Chemistry 264: 15796-15808 (1989), Journal of Biological Chemistry 264: 15726-15737 (1989)),
\bullet
el gen cysH del operón cysJIH que codifica la adenilil-sulfato-reductasa (Journal of Biological Chemistry 264: 15796-15808 (1989), Journal of Biological Chemistry 264: 15726-15737 (1989)),
\bullet
el gen phoB del operón phoBR que codifica el regulador positivo phoB del regulón pho (Journal de Molecular Biology 190 (1): 37-44 (1986)),
\bullet
el gen phoR del operón phoBR que codifica la proteína sensora del regulón pho (Journal of Molecular Biology 192 (3): 549-556 (1986)),
\bullet
el gen phoE, que codifica la proteína E de la membrana celular exterior (Journal of Molecular Biology 163(4): 513-532 (1983)),
\bullet
el gen malE, que codifica la proteína de fijación periplasmática del transporte de maltosa (Journal of Biological Chemistry 259 (16): 10606-10613 (1984)),
\bullet
el gen pykF, que codifica la piruvato-quinasa I estimulada por fructosa (Journal of Bacteriology 177 (19): 5719-5722 (1995)),
\bullet
el gen pfkB, que codifica 6-fosfofructoquinasa II (Gene 28(3): 337-342 (1984)),
\bullet
el gen talB, que codifica transaldolasa B (Journal of Bacteriology 177(20): 5930-5936 (1995)),
\bullet
el gen rseA del operón rseABC que codifica una proteína de membrana con actividad anti-sigma E (Molecular Microbiology 24(2): 355-371 (1997)),
\bullet
el gen rseC del operón rseABC que codifica un regulador global del factor sigma E (Molecular Microbiology 24(2): 355-371 (1997)),
\bullet
el gen sodA, que codifica superóxido-dismutasa (Journal of Bacteriology 155(3): 1078-1087 (1983)),
\bullet
el gen sucA del operón sucABCD que codifica la subunidad descarboxilasa de 2-cetoglutarato-deshidrogenasa (European Journal of Biochemistry 141(2): 351-359 (1984)),
\bullet
el gen sucB del operón sucABCD que codifica la subunidad dihidrolipoiltranssuccinasa E2 de 2-cetoglu-tarato-deshidrogenasa (European Journal of Biochemistry 141(2): 361-374 (1984)),
\bullet
el gen sucC del operón sucABCD que codifica la subunidad \beta de succinil-CoA-sintetasa (Biochemistry 24(22): 6245-6252 (1985)) y
\bullet
el gen sucD del operón sucABCD que codifica la subunidad \alpha de la succinil-CoA-sintetasa (Biochemistry 24(22): 6245-6252 (1985)).
Adicionalmente, puede ser ventajoso para la producción de dichos L-aminoácidos, en particular L-treonina, además de sobreexpresar el gen fadR, atenuar, en particular suprimir o reducir la expresión de uno o más genes seleccionados del grupo
\bullet
el gen tdh, que codifica treonina-deshidrogenasa (Journal of Bacteriology 169: 4716-4721 (1987)),
\bullet
el gen mdh, que codifica malato-deshidrogenasa (E.C. 1.1.1.37) (Archives in Microbiology 149: 36-42 (1987)),
\bullet
el marco de lectura abierto (orf) yjfA (número de acceso AAC77180 del Centro Nacional para Información de Biotecnología (NCBI, Bethesda, MD, EE.UU.)),
\bullet
el marco de lectura abierto (orf) ytfP (número de acceso AAC77179 del Centro Nacional para Información de Biotecnología (NCBI, Bethesda, MD, EE.UU.)),
\bullet
el gen pckA, que codifica la enzima fosfoenolpiruvato-carboxiquinasa (Journal of Bacteriology 172: 7151-7156 (1990)),
\bullet
el gen poxB, que codifica piruvato-oxidasa (Nucleic Acids Research 14(13): 5449-5460 (1986)),
\bullet
el gen aceA, que codifica la enzima isocitrato-liasa (Journal of Bacteriology 170: 4528-4536 (1988)),
\bullet
el gen dgsA, que codifica el regulador DgsA del sistema de fosfotransferasa (Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 59: 256-261 (1995)), que es conocido también por el nombre de gen mlc,
\bullet
el gen fruR, que codifica el represor fructosa (Molecular and General Genetics 226: 332-336 (1991)), que es conocido también por el nombre de gen cra,
\bullet
el gen rpoS, que codifica el factor Sigma^{38} (WO 01/05939), que es conocido también por el nombre de gen katF,
\bullet
el gen aspA, que codifica la aspartato-amonio-liasa (aspartasa) (Nucleic Acids Research 13(6): 2063-2074 (1985)) y
\bullet
el gen aceB, que codifica la malato-sintasa A (Nucleic Acids Research 16(19): 9342 (1988)).
En este contexto, el término "atenuación" significa reducción o supresión de la actividad intracelular de una o más enzimas (proteínas) en un microorganismo, enzimas que son codificadas por el DNA correspondiente, por ejemplo por utilización de un promotor débil o un gen o alelo que codifica una enzima correspondiente que tiene una actividad baja o desactiva la enzima (proteína) o gen correspondiente y opcionalmente por combinación de estas medias.
Las medidas de atenuación reducen la actividad o concentración de la proteína correspondiente en general hasta 0 a 75%, 0 a 50%, 0 a 25%, 0 a 10% o 0 a 5% de la actividad o concentración de la proteína de tipo salvaje, o la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida.
Adicionalmente, puede ser ventajoso para la producción de dichos L-aminoácidos, en particular L-treonina, además de sobreexpresar el gen fadR, suprimir las reacciones secundarias no deseadas (Nakayama: "Breeding of Amino Acid Producing Micro-Organisms", en: Overproduction of Microbial Products, Krumphanzl, Sikyta, Vanek, (compiladores), Academic Press, Londres, Reino Unido, 1982).
Los microorganismos producidos de acuerdo con la invención pueden cultivarse utilizando el proceso de lotes, el proceso de alimentación por lotes ("fed batch") o el proceso de alimentación por lotes repetida. Un sumario de métodos de cultivo conocidos se da en el libro de texto por Chmiel (Bioprozess-technik 1. Einführung in die Bioverfahrenstechnik (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) o en el libro de texto de Storhas (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen (Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994)).
El medio de cultivo a utilizar debe satisfacer adecuadamente los requerimientos de las cepas particulares. Medios de cultivo para diversos microorganismos se describen en "Manual of Methods for General Bacteriology" de la American Society for Bacteriology (Washington D.C., EE.UU., 1981).
Fuentes de carbono que pueden utilizarse incluyen azúcares y carbohidratos, tales como por ejemplo glucosa, sacarosa, lactosa, fructosa, maltosa, melazas, almidón y opcionalmente celulosa, aceites y grasas, tales como por ejemplo aceite de soja, aceite de girasol, aceite de cacahuete y aceite de coco, ácidos grasos, tales como por ejemplo ácido palmítico, ácido esteárico y ácido linoleico, alcoholes, tales como por ejemplo glicerol y etanol, y ácidos orgánicos, tales como por ejemplo ácido acético. Estas sustancias pueden utilizarse individualmente o en forma de mezclas.
Fuentes de nitrógeno que pueden utilizarse comprenden compuestos orgánicos nitrogenados, tales como peptonas, extracto de levadura, extracto de carne, extracto de malta, licor de maceración de maíz, harina de soja y urea o compuestos inorgánicos tales como sulfato de amonio, cloruro de amonio, fosfato de amonio, carbonato de amonio y nitrato de amonio. Las fuentes de nitrógeno pueden utilizarse individualmente o en forma de mezclas.
Fuentes de fósforo que pueden utilizarse son ácido fosfórico, dihidrogenofosfato de potasio o hidrogenofosfato dipotásico, o las sales correspondientes que contienen sodio. El medio de cultivo debe contener adicionalmente sales de metales, tales como sulfato de magnesio o sulfato de hierro, por ejemplo que son necesarias para el crecimiento. Finalmente, sustancias esenciales promotoras de crecimiento tales como aminoácidos y vitaminas pueden utilizarse también además de las sustancias arriba indicadas. Adicionalmente, pueden añadirse precursores adecuados al medio de cultivo. Las sustancias de alimentación indicadas pueden añadirse al cultivo como un solo lote o alimentarse adecuadamente durante el cultivo.
Compuestos básicos, tales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, amoniaco o agua amoniacal, o compuestos ácidos, tales como ácido fosfórico o ácido sulfúrico, se utilizan adecuadamente para controlar el pH del cultivo. La formación de espuma puede controlarse utilizando agentes antiespumantes tales como poliglicolésteres de ácidos grasos, por ejemplo. Sustancias de acción selectiva adecuadas, tales como por ejemplo antibióticos, pueden añadirse al medio a fin de mantener la estabilidad del plásmido. Oxígeno o mezclas gaseosas que contiene oxígeno, tales como por ejemplo aire, se introducen en el cultivo a fin de mantener condiciones aerobias. La temperatura del cultivo es normalmente de 25ºC a 45ºC, y preferiblemente de 30ºC a 40ºC. El cultivo se continúa hasta que se ha formado la cantidad máxima de L-aminoácidos o L-treonina. Esta finalidad se alcanza normalmente dentro de 10 a 160 horas.
El análisis de L-aminoácidos puede realizarse por cromatografía de intercambio de aniones por derivación con ninhidrina subsiguiente, como se describe en Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, 1190-1206 (1958)) o puede analizarse por HPLC en fase inversa, como se describe en Lindroth et al. (Analytical Chemistry 51: 1167-1174 (1979)).
El propósito del proceso de acuerdo con la invención es la producción fermentativa de L-aminoácidos, seleccionados del grupo L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina, en particular L-treonina.
La presente invención se ilustra con mayor detalle en los ejemplos prácticos que siguen.
El medio mínimo (M9) y medio completo (LB) utilizados para Escherichia coli se describen por J.H. Miller (A Short Course in Bacterial Genetics (1992), Cold Spring Harbor Laboratory Press). El aislamiento del DNA plasmídico a partir de Escherichia coli y todas las técnicas de tratamiento de restricción, ligación, Klenow y fosfatasa alcalina se llevaron a cabo de acuerdo con Sambrook et al. (Molecular Cloning - A Laboratory Manual (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press). A no ser que se indique otra cosa, la transformación de Escherichia coli se realizó de acuerdo con Chung et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 86: 2172-2175 (1989)).
La temperatura de incubación durante la producción de cepas y transformantes es 37ºC.
Ejemplo 1 Producción de L-treonina utilizando el gen fadR 1a) Construcción del plásmido de expresión pTrc99AfadR
El gen fadR de E. coli K12 se amplifica utilizando la reacción en cadena de polimerasa (PCR) y oligonucleótidos sintéticos. Se sintetizan los iniciadores PCR (MWG Biotech, Ebersberg, Alemania) sobre la base de la secuencia de nucleótidos del gen fadR en E. coli K12 MG1655 (No. de Acceso AE000217, Blattner et al. (Science 277: 1453-1462 (1997)). Las secuencias iniciadoras se modifican de tal manera que se obtienen sitios de reconocimiento para las enzimas de restricción. Para el iniciador fadR3 se selecciona, la secuencia de reconocimiento por XbaI, mientras que para el iniciador fadR4 se selecciona la secuencia de reconocimiento por HindIII, viniendo indicadas estas secuencias por las porciones subrayadas de las secuencias de nucleótidos que se muestran a continuación:
fadR3: 5' - GTCCAACTTTGTCTAGATGAGTTATGG - 3' (SEQ ID no. 1)
fadR4: 5' - GAGGGGTTTGAAGCTTAAACGGAAGGG - 3' (SEQ ID no. 2)
El DNA cromosómico de E. coli K12 MG1655 utilizado para la PCR se aísla utilizando "Qiagen Genomic-tips 100/G" (QIAGEN, Hilden, Alemania) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Puede amplificarse un fragmento de DNA de aprox. 800 pb con los iniciadores específicos en condiciones PCR estándar (Innis et al. (1990) PCR Protocols. A Guide to Methods and Applications, Academic Press) utilizando DNA-polimerasa Pfu (Promega Corporation, Madison, EE.UU.). El producto PCR se liga de acuerdo con las instrucciones del fabricante con el vector pCR-Blunt II-TOPO (Zero Blunt TOPO PCR Cloning Kit, Invitrogen, Groningen, Países Bajos) y se transforma en la cepa TOP10 de E. coli. Las células que llevan el plásmido se seleccionan en agar LB que se ha combinado con 50 \mug/ml de kanamicina. Después de aislamiento del DNA plasmídico, el vector pCR-Blunt II-TOPO-fadR se escinde con las enzimas de restricción HindIII y XbaI y, después de la separación, se aísla el fragmento fadR en gel de agarosa al 0,8% utilizando el kit de extracción de gel QIAquick (QIAGEN, Hilden, Alemania). El vector pTrc99A (Pharmacia Biotech, Uppsala, Suecia) se escinde con las enzimas HindIII y XbaI y se liga con el fragmento fadR aislado. La cepa de E. coli XL1-Blue MRF' (Stratagen, La Jolla, EE.UU.) se transforma con el lote de ligación y las células que llevan el plásmido se seleccionan en agar LB, que se ha combinado con 50 \mug/ml de ampicilina. El éxito de la clonación puede comprobarse después de aislamiento del DNA plasmídico por realización de una escisión de ensayo con las enzimas AccI, HincII y SspI. El plásmido se designa pTrc99AfadR (Figura 1).
1b) Producción de L-treonina con la cepa MG442/pTrc-99AfadR
La cepa de E. coli MG442 productora de L-treonina se describe en la Patente US-A-4.278.765 y ha sido depositada como CMIM B-1628 en la Colección Nacional Rusa de Microorganismos Industriales (VKPM, Moscú, Rusia).
La cepa MG442 se transforma con el plásmido de expresión pTrc99AfadR describo en el Ejemplo 1a y el vector pTrc99A y las células que llevan el plásmido se seleccionan en agar LB con 50 \mug/ml de ampicilina. De esta manera, se obtienen las cepas MG442/pTrc99AfadR y MG442/pTrc99A. Las colonias individuales seleccionadas se multiplican luego adicionalmente en medio mínimo de la composición siguiente: 3,5 g/l Na_{2}HPO_{4}*2H_{2}O, 1,5 g/l KH_{2}PO_{4}, 1 g/l NH_{4}Cl, 0,1 g/l MgSO_{4}*7H_{2}O, 2 g/l glucosa, 20 g/l agar, 50 mg/l ampicilina. La formación de L-treonina se comprueba en cultivos de lotes de 10 ml en matraces Erlenmeyer de 100 ml. Dicho cultivo se inocula con 10 ml de medio de precultivo de la composición siguiente: 2 g/l extracto de levadura, 10 g/l (NH_{4})_{2}SO_{4}, 1 g/l KH_{2}PO_{4}, 0,5 g/l MgSO_{4}*7H_{2}O, 15 g/l CaCO_{3}, 20 g/l glucosa, 50 mg/l ampicilina y se incuba durante 16 horas a 37ºC y 180 rpm en una incubadora ESR de Kühner AG (Birsfelden, Suiza).
Porciones de 250 \mul de este precultivo se transfieren en 10 ml de medio de producción (25 g/l (NH_{4})_{2}SO_{4}, 2 g/l KH_{2}PO_{4}, 1 g/l MgSO_{4}*7H_{2}O, 0,03 g/l FeSO_{4}*7H_{2}O, 0,018 g/l MnSO_{4}*1H_{2}O, 30 g/l CaCO_{3}, 20 g/l glucosa, 50 mg/l ampicilina) y se incuban durante 48 horas a 37ºC. La formación de L-treonina por la cepa de partida MG442 se comprueba de la misma manera, pero sin la adición de ampicilina al medio. Después de la incubación, se determina la densidad óptica (DO) de la suspensión de cultivo a una longitud de onda de medida de 660 nm utilizando un fotómetro LP2W de la compañía Dr. Lange (Düsseldorf, Alemania).
La concentración de L-treonina formada se determina luego en el sobrenadante de cultivo filtrado en condiciones estériles utilizando un analizador de aminoácidos de Eppendorf-BioTronik (Hamburgo, Alemania) por cromatografía de intercambio iónico y reacción post-columna con detección con ninhidrina.
La Tabla 1 muestra los resultados del ensayo.
TABLA 1
100
Breve descripción de las figuras
Figura 1: mapa del plásmido pTrc99AfadR que contiene el gen fadR
Las longitudes indicadas deben considerarse como aproximadas. Las abreviaturas y términos utilizados tienen el significado siguiente:
\bullet
Amp: gen de resistencia a ampicilina
\bullet
lacI: gen para la proteína represora del promotor trc
\bullet
Ptrc: región del promotor trc, inducible por IPTG
\bullet
fadR: región codificante del gen fadR
\bullet
5S: región de rRNA 5S
\bullet
rrnBT: región terminadora de rRNA
Las abreviaturas para las enzimas de restricción tienen el significado siguiente:
\bullet
AccI: endonucleasa de restricción de Acinetobacter calcoaceticus
\bullet
HincII: endonucleasa de restricción de Haemophilus influenzae R_{c}
\bullet
HindIII: endonucleasa de restricción de Haemophilus influenzae
\bullet
SspI: endonucleasa de restricción de Sphaerotilus, especie ATCC 13925
\bullet
XbaI: endonucleasa de restricción de Xanthomonas campestris.
<110> Degussa AG
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Proceso para la producción de L-aminoácidos que utiliza cepas de la familia Enterobacteriáceas que contienen un gen fadR o iclR intensificado
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> 010455 BT
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn versión 3.1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Iniciador
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(27)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> fadR3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gtccaacttt gtctagatga gttatgg
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Iniciador
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(27)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> fadR4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gaggggtttg aagcttaaac ggaaggg
\hfill
27

Claims (109)

1. Un proceso para la producción de L-aminoácidos seleccionados del grupo L-treonina, L-valina, L-homoserina y L-lisina, en el cual se llevan a cabo los pasos siguientes:
a)
fermentación de microorganismos modificados de la familia Enterobacteriáceas que producen el L-aminoácido deseado, en donde la sobreexpresión del gen fadR de Escherichia coli o de secuencias de nucleótidos que codifican el producto del gen fadR conduce a un aumento de al menos 10% de la actividad o concentración de dicha proteína fadR, con relación a la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida,
b)
acumulación del L-aminoácido deseado en el medio o en las células de los microorganismos y
c)
aislamiento del L-aminoácido deseado, en donde los constituyentes del caldo de fermentación y/o la biomasa en su totalidad o fracciones de la misma (>0 hasta 100%) quedan opcionalmente en el producto.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los L-aminoácidos deseados se producen por fermentación de microorganismos de la familia Enterobacteriáceas en los cuales se incrementa además al mismo tiempo la actividad o concentración de una o más de las proteínas codificadas por los genes seleccionados del grupo constituido por:
2.1
el operón thrABC que codifica aspartato-quinasa, homoserina-deshidrogenasa, homoserina-quinasa y treonina-sintasa,
2.2
el pyc gen que codifica piruvato-carboxilasa,
2.3
el gen pps que codifica fosfoenolpiruvato-sintasa,
2.4
el gen ppc que codifica fosfoenolpiruvato-carboxilasa,
2.5
los genes pntA y pntB que codifican transhidrogenasa,
2.6
el gen rhtB que imparte resistencia a homoserina,
2.7
el gen mqo que codifica malato:quinona-oxidorreductasa,
2.8
el gen rhtC que imparte resistencia a treonina,
2.9
el gen thrE que codifica la proteína de exportación de treonina,
2.10
el gen gdhA que codifica glutamato-deshidrogenasa,
2.11
el gen hns que codifica la proteína de fijación de DNA HLP-II,
2.12
el pgm gen que codifica fosfoglucoisomerasa,
2.13
el gen fba que codifica fructosa-bisfosfato aldolasa,
2.14
el gen ptsH que codifica la proteína fosfohistidina hexosa-fosfotransferasa,
2.15
el gen ptsI que codifica la enzima I del sistema de fosfotransferasa,
2.16
el gen crr que codifica el componente específico de glucosa IIA,
2.17
el gen ptsG que codifica componente el específico de glucosa IIBC,
2.18
el gen lrp que codifica el regulador del regulón leucina,
2.19
el gen mopB que codifica la chaperona de 10 kD,
2.20
el gen ahpC que codifica la subunidad pequeña de alquil-hidroperóxido-reductasa,
2.21
el gen ahpF que codifica la subunidad grande de alquil-hidroperóxido-reductasa,
2.22
el gen cysK que codifica cisteína-sintasa A,
2.23
el gen cysB que codifica el regulador del regulón cys,
2.24
el gen cysJ que codifica la flavoproteína de NADPH-sulfito-reductasa,
2.25
el gen cysI que codifica la hemoproteína de NADPH-sulfito-reductasa,
2.26
el gen cysH que codifica adenilil-sulfato-reductasa,
2.27
el gen phoB que codifica el regulador positivo PhoB del regulón pho,
2.28
el gen phoR que codifica la proteína sensora del regulón pho,
2.29
el gen phoE que codifica la proteína E de la membrana celular externa,
2.30
el gen malE que codifica la proteína de fijación periplasmática de transporte de maltosa,
2.31
el gen pykF que codifica piruvato-quinasa I,
2.32
el gen pfkB que codifica la 6-fosfofructo-quinasa II estimulada por fructosa,
2.33
el gen talB que codifica transaldolasa B,
2.34
el gen rseA que codifica una proteína de membrana que actúa como un regulador negativo de la actividad sigmaE,
2.35
el gen rseC que codifica un regulador global del factor sigmaE,
2.36
el gen sodA que codifica superóxido-dismutasa,
2.37
el gen sucA que codifica la subunidad descarboxilasa de 2-cetoglutarato-deshidrogenasa,
2.38
el gen sucB que codifica la subunidad dihidrolipoiltranssuccinasa E2 de 2-cetoglutarato-deshidrogenasa,
2.39
el gen sucC que codifica la subunidad \beta de succinil-CoA-sintetasa, y
2.40
el gen sucD que codifica la subunidad \alpha de succinil-CoA-sintetasa
al menos en un 10%, con relación a la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida, por sobreexpresión de uno o más de dichos genes.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el cual se producen L-aminoácidos por fermentación de microorganismos de la familia Enterobacteriáceas en las cuales se reduce además al mismo tiempo la actividad o concentración de una o más de las proteínas codificadas por los genes seleccionados del grupo constituido por:
3.1
el gen tdh que codifica treonina-deshidrogenasa,
3.2
el gen mdh que codifica malato-deshidrogenasa,
3.3
el marco de lectura abierto (orf) yjfA,
3.4
el marco de lectura abierto (orf) ytfP,
3.5
el gen pckA que codifica fosfoenolpiruvato-carboxiquinasa,
3.6
el gen poxB que codifica piruvato-oxidasa,
3.7
el gen aceA que codifica isocitrato-liasa,
3.8
el gen dgsA que codifica el regulador DgsA del sistema de fosfotransferasa,
3.9
el gen fruR que codifica el represor fructosa,
3.10
el gen rpoS que codifica el factor Sigma^{38},
3.11
el gen aspA que codifica aspartato-amonio-liasa (aspartasa) y
3.12
el gen aceB que codifica malato-sintasa A
hasta 0% a 75%, de la actividad o concentración de la proteína en el microorganismo de partida por atenuación de uno o más de dichos genes.
4. Microorganismos modificados de la familia Enterobacteriáceas de acuerdo con la reivindicación 1, en los cuales se incrementa al mismo tiempo la actividad o concentración de una o más proteínas codificadas por un gen o genes adicionales al menos en un 10%, con relación a la actividad o concentración de las proteínas en el microorganismo de partida en condiciones de fermentación similares, por sobreexpresión de los genes, en donde dichos genes adicionales se seleccionan del grupo, constituido por:
4.1
el operón thrABC que codifica aspartato-quinasa, homoserina-deshidrogenasa, homoserina-quinasa y treonina-sintasa,
4.2
el gen pyc que codifica piruvato-carboxilasa,
4.3
el gen pps que codifica fosfoenolpiruvato-sintasa,
4.4
el gen ppc que codifica fosfoenolpiruvato-carboxilasa,
4.5
los genes pntA y pntB que codifican transhidrogenasa,
4.6
el gen rhtB que imparte resistencia a homoserina,
4.7
el gen mqo que codifica malato:quinona-oxidorreductasa,
4.8
el gen rhtC que imparte resistencia a treonina,
4.9
el gen thrE que codifica la proteína de exportación de treonina,
4.10
el gen gdhA que codifica glutamato-deshidrogenasa,
4.11
el gen hns que codifica la proteína de fijación de DNA HLP-II,
4.12
el gen pgm que codifica fosfoglucoisomerasa,
4.13
el gen fba que codifica fructosa-bisfosfato aldolasa,
4.14
el gen ptsH que codifica la proteína fosfohistidina hexosa-fosfotransferasa,
4.15
el gen ptsI que codifica la enzima I del sistema de fosfotransferasa,
4.16
el gen crr que codifica el componente específico de glucosa IIA,
4.17
el gen ptsG que codifica el componente específico de glucosa IIBC,
4.18
el gen lrp que codifica el regulador del regulón leucina,
4.19
el gen mopB que codifica la chaperona de 10 kD,
4.20
el gen ahpC que codifica la subunidad pequeña de alquil-hidroperóxido-reductasa,
4.21
el gen ahpF que codifica la subunidad grande de alquil-hidroperóxido-reductasa,
4.22
el gen cysK que codifica cisteína-sintasa A,
4.23
el gen cysB que codifica el regulador del regulón cys,
4.24
el gen cysJ que codifica la flavoproteína de NADPH-sulfito-reductasa,
4.25
el gen cysI que codifica la hemoproteína de NADPH-sulfito-reductasa,
4.26
el gen cysH que codifica adenilil-sulfato-reductasa,
4.27
el gen phoB que codifica el regulador positivo PhoB del regulón pho,
4.28
el gen phoR que codifica la proteína sensora del regulón pho,
4.29
el gen phoE que codifica la proteína E de la membrana celular externa,
4.30
el gen malE que codifica la proteína de fijación periplasmática de transporte de maltosa,
4.31
el gen pykF que codifica estimulada por fructosa piruvato-quinasa I,
4.32
el gen pfkB que codifica 6-fosfofructoquinasa II,
4.33
el gen talB que codifica transaldolasa B,
4.34
el gen rseA que codifica una proteína de membrana que actúa como un regulador negativo de la actividad sigmaE,
4.35
el gen rseC que codifica un regulador global del factor sigmaE,
4.36
el gen sodA que codifica superóxido-dismutasa,
4.37
el gen sucA que codifica la subunidad descarboxilasa de 2-cetoglutarato-deshidrogenasa,
4.38
el gen sucB que codifica la subunidad dihidrolipoiltranssuccinasa E2 de 2-cetoglutarato-deshidro-genasa,
4.39
el gen sucC que codifica la subunidad \beta de succinil-CoA-sintetasa, y
4.40
el gen sucD que codifica la subunidad \alpha de succinil-CoA-sintetasa.
5. Microorganismos modificados de la familia Enterobacteriáceas de acuerdo con la reivindicación 1, en los cuales al mismo tiempo la actividad o concentración de una o más proteínas codificadas por un gen o genes adicionales se reduce a 0 hasta 75%, con relación a la actividad o concentración de dicha o dichas proteínas en el microorganismo de partida en condiciones de fermentación similares, por atenuación de uno o más del gen o genes adicionales, en donde dichos genes adicionales se seleccionan del grupo, constituido por:
5.1
el gen tdh que codifica treonina-deshidrogenasa,
5.2
el gen mdh que codifica malato-deshidrogenasa,
5.3
el marco de lectura abierto (orf) yjfA,
5.4
el marco de lectura abierto (orf) ytfP,
5.5
el gen pckA que codifica fosfoenolpiruvato-carboxiquinasa,
5.6
el gen poxB que codifica piruvato-oxidasa,
5.7
el gen aceA que codifica isocitrato-liasa,
5.8
el gen dgsA que codifica el regulador DgsA del sistema de fosfotransferasa,
5.9
el gen fruR que codifica el represor fructosa,
5.10
el gen rpoS que codifica el factor sigma^{38}.
6. Microorganismos de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en donde los microorganismos se originan del género Escherichia.
7. Microorganismos de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en donde los microorganismos se originan de la especie E. coli.
ES05004526T 2001-11-02 2002-09-26 Proceso para la produccion de l-aminoacidos utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen un gen fadr intensificado. Expired - Lifetime ES2300888T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10154102 2001-11-02
DE10154102A DE10154102A1 (de) 2001-11-02 2001-11-02 Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von Stämmen der Familie Enterobacteriaceae

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2300888T3 true ES2300888T3 (es) 2008-06-16

Family

ID=7704558

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES05004526T Expired - Lifetime ES2300888T3 (es) 2001-11-02 2002-09-26 Proceso para la produccion de l-aminoacidos utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen un gen fadr intensificado.
ES02802285T Expired - Lifetime ES2311645T3 (es) 2001-11-02 2002-09-26 Un proceso para la produccion de l-aminoacidos usando cepas de la familia de enterobacteriaceae que contiene un gen ic1r mejorado.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02802285T Expired - Lifetime ES2311645T3 (es) 2001-11-02 2002-09-26 Un proceso para la produccion de l-aminoacidos usando cepas de la familia de enterobacteriaceae que contiene un gen ic1r mejorado.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7442530B2 (es)
EP (2) EP1548120B1 (es)
AT (2) ATE404686T1 (es)
AU (1) AU2002333878A1 (es)
DE (3) DE10154102A1 (es)
ES (2) ES2300888T3 (es)
WO (1) WO2003038106A2 (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1015621B1 (de) * 1997-10-04 2005-03-09 Degussa AG Verfahren zur mikrobiellen herstellung von aminosäuren der aspartat- und/oder glutamatfamilie und im verfahren einsetzbare mittel
US20030054503A1 (en) * 2001-04-03 2003-03-20 Degussa Ag Process for the production of L-amino acids using strains of the family enterobacteriaceae that contain an attenuated dgsA gene
KR100505797B1 (ko) * 2002-10-11 2005-08-04 씨제이 주식회사 염색체 상의 fadR 유전자가 불활성화된 L-쓰레오닌 생성 변이 미생물과 이를 이용한 L-쓰레오닌의 제조방법
DE10303571A1 (de) 2003-01-30 2004-08-12 Degussa Ag Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von Stämmen der Familie Enterobacteriaceae
DE10316109A1 (de) 2003-04-09 2004-10-21 Degussa Ag Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von Stämmen der Familie Enterobacteriaceae
DE102004005836A1 (de) 2004-02-06 2005-09-15 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von Stämmen der Familie Enterobacteriaceae
US7723097B2 (en) 2005-03-11 2010-05-25 Archer-Daniels-Midland Company Escherichia coli strains that over-produce L-threonine and processes for their production
JP5432524B2 (ja) 2005-06-20 2014-03-05 アーチャー−ダニエルズ−ミッドランド カンパニー アスパラギン酸由来アミノ酸および化学物質の改善された生産のための改変グリオキシル酸シャント
WO2007017710A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Metabolic Explorer Process for the preparation of aspartate and derived amino acids like lysine, threonine, isoleucine, methionine, homoserine, or valine employing a microorganism with enhanced isocitrate lyase and/or malate synthase expression
DE102007052270A1 (de) * 2007-11-02 2009-05-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren unter Verwendung von verbesserten Stämmen der Familie Enterobacteriaceae
JP2011167071A (ja) * 2008-05-22 2011-09-01 Ajinomoto Co Inc L−アミノ酸の製造法
US11066682B2 (en) 2011-04-01 2021-07-20 Genomatica, Inc. Methods and compositions for improved production of fatty acids and derivatives thereof
CA2782916A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-14 The Regents Of The University Of California Host cells and methods for producing fatty acid
CN113122487B (zh) * 2020-01-10 2022-05-24 中国科学院微生物研究所 一种高产l-高丝氨酸的重组菌及其制备方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55131397A (en) * 1979-04-02 1980-10-13 Ajinomoto Co Inc Preparation of l-threonine by fermentation
US20030059903A1 (en) * 2001-04-03 2003-03-27 Degussa Ag Process for the production of L-amino acids using strains of the family enterobacteriaceae that contain an attenuated aceA gene
KR100505797B1 (ko) * 2002-10-11 2005-08-04 씨제이 주식회사 염색체 상의 fadR 유전자가 불활성화된 L-쓰레오닌 생성 변이 미생물과 이를 이용한 L-쓰레오닌의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20050064561A1 (en) 2005-03-24
DE60228308D1 (de) 2008-09-25
EP1446493A2 (en) 2004-08-18
DE60225353D1 (de) 2008-04-10
EP1548120A1 (en) 2005-06-29
EP1548120B1 (en) 2008-02-27
ES2311645T3 (es) 2009-02-16
DE10154102A1 (de) 2003-05-15
US7442530B2 (en) 2008-10-28
ATE404686T1 (de) 2008-08-15
WO2003038106A2 (en) 2003-05-08
DE60225353T2 (de) 2009-02-19
AU2002333878A1 (en) 2003-05-12
ATE387503T1 (de) 2008-03-15
WO2003038106A3 (en) 2004-01-22
EP1446493B1 (en) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2328230T3 (es) Proceso para la preparacion de l-treonina utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen genes suca y sucb intensificados.
ES2336655T3 (es) Proceso para la preparacion de l-aminoacidos que utiliza cepas de la familia enterobacteriaceas.
ES2298732T3 (es) Proceso para la produccion de l-aminoacidos que utiliza cepas de la familia enterobacteriaceas, que sobre-expresan el gen galp, que codifica un simportador de protones de galactosa.
ES2313555T3 (es) Proceso para la preparacion de l-treonina que utiliza cepas de la familia enterobacteriaceas.
ES2300888T3 (es) Proceso para la produccion de l-aminoacidos utilizando cepas de la familia enterobacteriaceas que contienen un gen fadr intensificado.
EP1483392B1 (en) Process for the preparation of l-amino acids using strains of the family enterobacteriaceae
US20050095688A1 (en) Process for the preparation of L-amino acids using strains of the family Enterobacteriaceae
EP1448778B1 (en) Process for the preparation of non-aromatic l-amino acids using strains of the enterobacteriaceae family
US20050118689A1 (en) Process for the preparation of l-amino acids using strains of the enterobacteriaceae family
EP1483394B1 (en) Process for the preparation of l-amino acids using strains of the enterobacteriaceae family
ES2389276T3 (es) Procedimiento para la preparación de L-aminoácidos usando cepas de la familia de enterobacteriáceas
US20040241814A1 (en) Process for the preparation of l-amino acids using strains of the enterobacteriaceae family which contain an enhanced rsea or rsec gene
EP1483387B1 (en) Process for the preparation of l-threonine using strains of the family enterobacteriaceae