[发明专利]改进的启动子和用其产生L-赖氨酸的方法

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请日为2009年1月23日、申请号为200980103315.6（PCT/KR2009/000382）、发明名称为“改进的启动子和用其产生L-赖氨酸的方法”。

技术领域

本发明涉及改进的启动子和用其产生L-赖氨酸的方法。更具体的是，本发明涉及谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）来源的显示改良启动子活性的被可操作地连接到编码二氨基庚二酸脱氢酶的基因的核酸分子；含有所述核酸分子的载体；所述载体被引入其中的转化体；和利用所述转化体产生L-赖氨酸的方法。

背景技术

棒状细菌是传统工业微生物，其最广泛用于各种在动物饲料、药物和食品工业中有用的化学物质的产生，包括氨基酸，如L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-精氨酸、L-苏氨酸和谷氨酸，以及核酸相关物质。这些微生物是革兰氏阳性的且其生长需要生物素。它们通过劈裂（snapping）分裂，它们对其产生的代谢物的弱降解力可被有益利用。棒状细菌的代表性实例包括如谷氨酸棒杆菌的棒状杆菌属、如黄色短杆菌（Brevibacterium flavum）的短杆菌属、节杆菌某些种（Athrobacter spp.）和微杆菌某些种（Microbacterium spp.）等。

L-赖氨酸是商业上重要的L-氨基酸，由于其帮助机体吸收其它氨基酸的能力从而提高饲料质量而被用作动物营养的饲料添加剂。对于机体，L-赖氨酸用作注射液成分，并且也发现在药物领域中的应用。因此，L-赖氨酸的工业生产是经济上重要的工业方法。

赖氨酸的产率与生物合成途径中的酶活性有关，该活性一般通过扩增赖氨酸生物合成途径中一个或多个基因或通过应用基因的修饰的启动子来增强。在其中赖氨酸生物合成相关基因被增强的棒状杆菌菌株和利用其进行L-赖氨酸生产是熟知的。例如，美国专利号6,746,855公开了通过发酵具有增强的lysE基因（赖氨酸输出载体基因）的产L-赖氨酸的棒状杆菌来产生L-赖氨酸的方法，其中另外地，选自dapA基因、lysC基因、pyc基因和dapB基因的基因被增强。美国专利号6,221,636公开了用包含编码天冬氨酸激酶的核苷酸序列和编码二氨基庚二酸脱羧酶的核苷酸序列的重组DNA转化的棒状杆菌，在编码天冬氨酸激酶的核苷酸序列中，L-赖氨酸和L-苏氨酸的反馈抑制实质上降低了敏感性（desentitized）。

韩国专利号10-0345592描述了经修饰以消除L-赖氨酸反馈抑制的dapA和lysC被引入并且dapB和ddh基因被扩增的埃希氏菌属菌株（Escherichia strain），和利用其产生L-赖氨酸的方法。

为了将棒状细菌发展为能够高滴度产生目标产物的变体，需要可选择性控制涉及代谢基因的基因或代谢工程技术。为此，重要的是修饰启动子的活性——为RNA聚合酶提供可靠的初始结合位点以控制被调节的基因转录的调节性DNA区域。

在许多专利中发现源于棒状细菌的修饰的启动子。例如，名称为“Gene expression regulatory DNA”的美国专利号5,700,661、名称为“DNA which regulates gene expression in coryneform bacteria”的美国专利号5,965,391、名称为“Nucleotide sequences for transcriptional regulation in corynebacterium glutamicum”的美国专利号7,141,388和名称为“Novel L-lysine-inducible promoter”的韩国专利号10-0653742描述了棒状杆菌的启动子，名称为“Novel promoter nucleic acid originating from corynebacterium genus bacteria,expression cassette comprising the promoter and vector comprising the cassette,host cell comprising the vector and method for expressing a gene using the cell”的韩国专利公开号10-2006-0068505述及产氨棒状杆菌（Corynebacterium ammoniagenes）的启动子。