[发明专利]改进地生产5’-黄苷一磷酸和5’-鸟苷一磷酸的微生物和使用其的5’-黄苷一磷酸和5’-鸟苷一磷酸的生产方法

说明书

背景技术

1、发明领域

本发明涉及具有与其内源活性相比增加的脯氨酸脱氢酶活性的棒状菌微生物，通过培养转化的微生物从培养液生产5’-黄苷一磷酸或5’-鸟苷一磷酸(5’-guanine monophosphate)的方法，和该微生物用于生产5’-黄苷一磷酸或5’-鸟苷一磷酸的用途。

2、相关技术的描述

5’-鸟苷一磷酸(GMP)是与肌苷一磷酸(IMP)一起广泛用作香味增强剂的食品添加剂。GMP其本身已知赋予类似蘑菇的味道，并且当与谷氨酸一钠(MSG)结合时增加其的味道强度。其通常与IMP结合使用。

迄今已知的制备GMP的方法的例子包括(1)酶降解从酵母细胞提取的RNA(核糖核酸)，(2)GMP直接微生物发酵，(3)鸟苷微生物发酵，随后化学磷酸化，(4)鸟苷微生物发酵，随后酶促磷酸化，(5)黄苷5’-一磷酸盐(XMP)微生物发酵，随后通过棒状菌菌株转变为GMP，和(6)XMP微生物发酵，随后通过大肠杆菌(Escherichiacoli)将XMP转变为GMP。在它们中，方法(1)具有有限的材料供应的困难并且是在经济上无益的，方法(2)受到由于GMP的膜通透性具有低产率的缺点。因此，其他方法广泛用于工业应用中。

在上述方法中，当GMP通过将XMP转变为GMP而产生时，要求增加XMP生产率或连续供应在GMP转变期间用作辅因子的ATP。为了增加XMP生产率，常规方法通过突变产生耐鸟苷或XMP微生物。例如，韩国专利申请号10-1991-018061公开了能够以高产率生产XMP的XMP脱氨基酶(aminase)非活性菌株，其对于腺嘌呤和鸟嘌呤是半营养缺陷型的，耐受鸟苷类似物并对溶菌酶—一种破坏细胞壁的酶——非常敏感。此外，韩国专利申请号10-2001-000513公开了能够在培养基中以高浓度直接积聚XMP的产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)的菌株和利用其生产XMP的方法，其中菌株通过如下制备：用UV光照射母微生物，用诱变剂N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍(NTG)处理，并选择耐受正缬氨酸的突变体，所述正缬氨酸为影响XMP生物合成的缬氨酸类似物。此外，韩国专利申请号10-2008-006537描述了增加XMP产率的方法，其中涉及XMP生物合成的purN和purH基因被修饰。

如以上所提及的，对于将XMP转变为GMP而言，关键是供应在GMP转变期间用作辅因子的ATP。用于XMP转变为GMP的大部分ATP由产XMP菌株供应。在该转变方法中，二甲苯增加了ATP和XMP的膜通透性，并且向培养基添加二甲苯允许ATP和XMP渗入产GMP的菌株，随后将XMP转变为GMP。因此，GMP生产的方法采取增加ATP生产率的策略。

从XMP转变为GMP由以下反应式表示：

即，作为辅因子的ATP的连续供应对于转变过程是必要的，其中XMP首先被产生并随后通过向包括XMP和微生物的培养基添加具有XMP脱氨基酶活性的酶或微生物转变为GMP。因此，提高产XMP菌株的ATP生产率是非常重要的。在转变过程中产生的AMP被再次用作ATP生产的底物。实际上，腺嘌呤基核苷酸对于在转变过程中的ATP生产是循环的。

因此，XMP生产率的改进对GMP的高生产产率是必要的，并且通过增加ATP生产率可改进XMP生产率。基于该背景，本发明人已经做了很多努力以开发增加ATP生产率的方法。结果，他们发现提高的脯氨酸脱氢酶活性通过增加ATP生产改进了XMP和GMP的生产产率。

因此，本发明人鉴定了负责改进XMP生产产率的基因，设计了包括该基因的载体，并制备了利用该载体转化的棒状菌属的微生物，并且他们发现XMP或GMP可以高产率由微生物生产，由此完成本发明。

发明内容

本发明的目的是提供用于生产5’-黄苷一磷酸或5’-鸟苷一磷酸的棒状菌微生物，其具有与其内源活性相比增加的脯氨酸脱氢酶活性。

本发明的另一个目的是提供通过培养微生物从培养液生产5’-黄苷一磷酸或5’-鸟苷一磷酸的方法。

本发明的另一个目的是提供该微生物用于生产5’-黄苷一磷酸或5’-鸟苷一磷酸的用途。

本发明的效果

由于改进的脯氨酸脱氢酶的活性，本发明的棒状菌微生物能够以比常规产XMP和GMP微生物高得多的产率生产XMP或GMP。因此，利用本发明的微生物可以以高产率生产XMP或GMP。

附图说明