JPS6274293A - L−イソロイシンの製造法 - Google Patents

L−イソロイシンの製造法

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JPS6274293A
JPS6274293A JP60215718A JP21571885A JPS6274293A JP S6274293 A JPS6274293 A JP S6274293A JP 60215718 A JP60215718 A JP 60215718A JP 21571885 A JP21571885 A JP 21571885A JP S6274293 A JPS6274293 A JP S6274293A
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JP
Japan
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isoleucine
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producing
culture
strain
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JP60215718A
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Rei Furukawa
令 古川
Toshihide Nakanishi
中西 俊秀
Masahiro Sugimoto
杉本 正裕
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KH Neochem Co Ltd
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Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/02—Preparation of hybrid cells by fusion of two or more cells, e.g. protoplast fusion
    • C12N15/03—Bacteria

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプロトプラスト融合により得たし一イソロイ/
ン生産能を有するコリネバクテリウム属に属する微生物
を用いるし一イソロイシンの製造法に関する。
L−イソロイシンはアミノ酸製剤として医薬品として有
用である。
従来の技術 従来、発酵法によるし一インロインンの製造法としては
ミクロコツカス、グルタミクムに嘱し、スレオニン、メ
チオニン、ホモセリン又はロインン要求性を存する微生
物を用いる方法(特公昭38−7091号公報)、ブレ
ビバクテリウム・フラバムに属し、α−アミ7−β−ヒ
ドロキ/吉草酸耐性及びプリン又はリジン要求性を有す
る微生物を用いる方法(特開昭49−85288号公報
)、α−アミノ−β−ヒドロキ/吉草酸及び0−メチル
スレオニン相性を有するj敢生物を用いる方法(特開昭
49−93586号公報)、ブレビバクテリウム属又は
コリネバクテリウム、属に属し、α−アミノ−β−ヒド
ロキシ吉草酸耐性でかつエチオニン、2−チアゾールア
ラニン及びS−(2−アミノエチル)−L−システィン
のうち少なくとも1つに耐性を有する微生物を用いる方
法(特開昭50−101582号公報)、コリネバクテ
リウム屈に属し、イソロイノンアナログ耐性でかつメチ
オニン又はリジン要求性を有する微生物を用いる方法(
特開昭49−11452号公報)、コリネバクテリウム
属又はブレビバクテリウム属に属し、ビタミン−P耐性
を有する微生物を用いる方法(特開昭571637号公
報)、コリネバクテリウム属に属し、アルギニン要求性
を有する微生物を用いる方法(特開昭59−10629
5号公報)、コリネバクテリウム属に属し、フルオロピ
ルビン酸感受性を有する微生物を用いる方法(特開昭5
9−106294号公報)等が知られている。
発明が解決しようとする問題点 プロトプラスト融合により得たし一イソロイシン生産能
を有するコリネバクテリウム属に属する微生物を用いる
ことにより、親株より大量にL−インロインンを製造す
る方法は開発されていない。
問題点を解決するための手段 本発明方法によると、プロトプラスト融合により得たし
一イソロイシン生産能を有するコリネバクテリウム属に
属する微生物を培地に培養し、培養物中にL−イソロイ
シンを生成蓄積させ、該培養物からL−イソロイシンを
収率よく採取することができる。
本発明に用いる微生物としてはL−イソロイシン生産性
を有する微生物と主発酵生産物がL−イソロイシン以外
のアミノ酸を生産する能力を有する微生物との間のプロ
トプラスト融合株であればいずれも用いられる。
具体的には、コリネバクテリウム・グルタミクム (C
orynebacterium  glutamicu
m)   H−3859(以下、I(−385’lと称
す)及びH−3860(以下、H−3860と称す)が
挙げられ、いずれも茨城県筑波郡谷田部町東1丁目1番
3の】m産省工業技術院微生物工業技術研究所に微工研
条寄第849号及び第850号として昭和60年7月1
6日に寄託されている。
次にプロトプラスト融合株の取得例を示す。
親株として、イソロイシン生産菌であるコリネバクテリ
ウム・グルタミクムH−3501(FERM  BP−
848)(以下、H−3501と称す)及びリジン生産
菌であるコリネバクテリウム・グルタミクムH−311
9(FERM  BP−149)(以下、H−3119
と称す)を用いる。
培養細胞からプロトプラストを形成させるためには例え
ば栄養培地NB(粉末ブイヨン20g1酵母エキス5g
を純水11に含みp H7,2に調整した培地)に菌を
接種し、振盪培養する。比色計によって660nmにお
ける吸光度(00)を測定し、対数増殖期の初期(OD
=0.1〜0.2)に培養液中0.1〜0.8 u /
mlの濃度になるようにペニシリンGを添加する。培養
を続けて、さらにODが0.3〜0.5に増加したとこ
ろで細胞を集菌し、55M培地〔グルコース10g5N
H,C14g、尿素2g、酵母エキス1g、I<)42
F’041 g 、 K 2 HP O43g 、 M
 g Cl 2・66H2O14,Fe50*7H20
10mg、MnSO4・4〜6日20 Q、2mg1Z
nSO4・7H200,9mg、Cu5Oa・5H20
0,4mg、NazBm○7=10Hz0 0.09m
g、(NH<)sMoeOz*−48200,04のg
、ビオチン3011!Z、サイアミン塩酸塩1mgを純
水11に含み、p H7,2に調整した培地、アミノ酸
要求性の菌の培養には、要求アミノ酸50■/mlを追
加〕で洗浄する。次に菌体をPFM培地(33M2倍希
釈液中にシュクロース0.4 M 、 M g Cl 
2  ・6H200,01Mを含み、p )i 7. 
O〜8.5に調整した培地)に再懸濁する。この細胞懸
濁液にリゾチーム(0,2〜2■/ml)を加え、30
〜37℃で16時間処理する。
プロトプラストの形成を光学顕微鏡で確認する。
融合させようとする菌株の、上記の如くして得たプロト
プラストの数を計測し1:1になるように混合し、遠心
分離によりPFM培地で洗浄後0.1mlに再懸濁する
。これに40%ポリエチレングリコール(PEG)4.
000を含むPFM培地2.5mlを加え静かに攪拌す
る。5分後、Q、3mlを例えばストレプトマイシン及
びリファンピシンをマーカーとした場合には、ストレプ
トマイシン100■/ml及びリファンビンン1■/m
lを含むPCG寒天平板培地(グルコース5g、カザミ
ノ酸5g、酵母エキス2.5g、に2HPO43,5g
、KH2PO41,5g、MgCl2・6H20064
1g5FeSOn・7H2010mg、MnSO4・4
〜6820 2mg、ZnSO4・7H200,9mg
、 Cu SO+ ・5 H2O0,4mg、 N a
zBsot・10HzOO,09mg、(N Ht )
 6 M o s 021・4 H2O0,04mg−
ビオチン30■、サイアミン塩酸塩2I+Ig、コハク
酸ナトリウム135g。
寒天14gを11中に含み、p H7,4に調整した培
地に塗布する。
30℃で12日間培養後に生じてきたストレプトマイシ
ン及びリファンピシン二重耐性株のコロニーを取得する
。
L−イソロイシン生産菌とL−リジン生産菌の融合株2
00株を釣菌し、後述のイソロイシン生産試験にかけ、
親株よりインロイシン生産能が向上した菌株1(−38
59及びH−3860を取得する。
細胞融合の親株であるH−3501はアルギニン要求性
のため最小培地〔グルコース0.5%、(NH,)、5
0.0.15%、K)12PO,0,15%、K2HP
O40,05%、NaCj20.01%、Mg5O,・
7H,OO,05%、(: a Cl 2 ・2 )(
201x/ml、MnC1−48207μg/ml。
F e S C4・7 H2O10xr/ml、チアミ
ン塩酸塩0.lμg/ml、ビオチア0.03%g/m
l、寒天1.5%:I)H7,2)では生育せずその生
育にはアルギニン(50r/ml)の添加を必要とする
。又、融合株H−3860は親株と同様にその生育にア
ルギニンを必要としたが、融合株H−3859は最小培
地でも充分な生育ができるのが特徴である。
第1表に親株及び融合株の生育状況を示す。
本発明に使用する培地組成としては使用菌株の利用しう
る炭素源、窒素源、無機物その他の必要な栄養素を程良
く含有するものであれば合成培地及び天然培地のいずれ
も使用できる。
炭素源としては、グルコース、シュクロース、フラクト
ース、III、デンプン、デンプン加水分解物などの炭
水化物、酢酸、プロピオン酸、ギ酸、フマール酸、リン
ゴ酸などの有機酸、メタノール、エタノール、プロパツ
ールなどのアルコールが用いられる。
窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸
アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム
などの各種無機酸や有機酸のアンモニウム塩、尿素、ア
ミン類、その地合窒素化合物、ならびにペプトン、肉エ
キス、酵母エキス、コーン・スチーブ・リカー、カゼ・
イン加水分解物、大豆粕酸加水分解物、各種発酵菌体お
よびその消化物などが用いられる。
無機物としては、リン酸第−カリウム、リン酸第二カリ
ウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナ
トリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カ
ルシウムなどが用いられる。
勿論本発明に使用する微生物が生育のために特定の栄養
素を必要とする場合には、その栄養素を適当1培地中に
存在させなければならないが、これらの物質は窒素源と
して例示した天然物に含まれて添加される場合がある。
培養は振盪培養あるいは深部通気攪拌培養などの好気的
条件下で行なう。培養温度は通常20〜10℃、好まし
くは25〜35℃の範囲で、培地のpHは5〜9の範囲
で、好ましくは中性付近に保持することが望ましい。培
地のp)(調節は、炭酸カルシウム、無機又は有機の酸
、アルカリ溶液、尿素、アンモニア、pH緩衝剤などに
よって行う。
培養期間は通常2〜7日間で培養液中にL−インロイン
ンが生成蓄積する。
培養終了後、培養液から菌体などの沈殿物を除去し、公
知のイオン交換処理法、濃縮法、吸着法、塩析法などを
併用することにより、培養液からし一インロイシンを回
収することができる。
以下に実施例を示す。
実施例1 種菌として融合株)(−3859及びH−3860並び
に親株H−3501及びH−3119を用いた。
これらの菌株をグルコース50g/l、酵母エキス10
 g/n 、ペプトン10g/f、尿素3g/l、食塩
2.5 g / I!、コーンステイープリカー5g/
lおよびビオチン50■/lからなる種培地(pH7,
2)20mlを含む30 Qmlml用フラスコに接種
し、28℃で24時間、ロータリーシェーカー(回転数
:210rpm)上で振盪培養した。この種培養液2n
lを29mlの下記組成の発酵培地を含む303ml容
三角フラスコに接種し、28℃で72時間*盪培饗(回
転数:210rpm)した。
培養液中に生成したし一イソロインン及びL−IJジン
の債を第2表に示す。
発酵培地の組成 廃U蜜(グルコース換算)70g/ff、コーンステイ
ープリカー5g/L塩化アンモニウム20g/L尿素2
 g/12、K l(2P 04 2 g / n、M
g5O,−71(200,5g/ASFeSO+・7H
200,Oig#、MnCnz’4l−(200,01
g/j”、C+1SO4・5H200,01g/LCa
CL・2H20Ω、01g/l、Zn5O*・7)(2
01,mg/j!、 NiC1!z  1a+g/j!
、モリブデン酸77%7−4水塩1mg/l’、C0C
L・6t(201mg/β、パントテン酸カルンウム1
0mg/l、ニコチン酸1mg/ff、ビオチン50γ
/A)、I)H7,4 なおアルギニン要求株の場合は、アルギニン塩酸塩を0
.5 g ’、l’l添加。
第2表 (Arg”):アルギニン非要求性 (Arg−)  ・アルギニン要求性 融合株!−(−3860を用いて得たL−インロインン
含有培養液200mlから遠心分離により、菌体その他
の不純物を除いた上澄液を強酸性陽イオン交換樹脂ダイ
ヤイオン5KI(H”型)(三菱化成社製)のカラムに
通し、L−イソロイシンを吸着させ、水洗後0.5規定
のアンモニア水で溶出して、L−イソロイシン画分を集
め、濃縮してp H6,02の等電点で晶出させること
により純度99%のし一インロイシン850mgを得た
。
発明の効果 本発明方法により収率よくL−イソロイシンをi尋るこ
とができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プロトプラスト融合により得たL−イソロイシン
    生産能を有するコリネバクテリウム属に属する微生物を
    培地に培養し、培養物中にL−イソロイシンを生成蓄積
    させ、該培養物からL−イソロイシンを採取することを
    特徴とするL一イソロイシンの製造法。
  2. (2)プロトプラスト融合がL−イソロイシン生産性を
    有する微生物と主発酵生産物がL−イソロイシン以外の
    アミノ酸を生産する能力を有する微生物との間で行われ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造法
    。
  3. (3)該アミノ酸がL−リジンであることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の製造法。
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