1,5-戊二胺的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微生物发酵的1,5-戊二胺制造方法，该微生物在染色体中具有LDC基因、并且抑制了副产物L-赖氨酸的产生。所述1,5-戊二胺的制造方法为利用了棒状杆菌的1,5-戊二胺制造方法，该棒状杆菌在染色体中具有编码赖氨酸脱羧酶的基因，所述棒状杆菌在培养中持续保持有50mU/mg蛋白以上的赖氨酸脱羧酶活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用发酵法制造1，5-戊ニ胺的方法。
技术介绍
聚酰胺(PA)是用作汽车行业、运动行业、生活时尚行业中所使用的一系列特殊塑料的原材料的重要聚合物组，ニ胺是所述聚酰胺的重要原材料単体成分。ニ胺和ニ羧酸缩合形成各种聚合物，此时，聚合物的特性由ニ胺和ニ羧酸的链长決定。通常，ニ胺以化学方式经过ニ羧酸的中间阶段而由衍生自石油的材料来制造；或 者通过氨基酸的化学脱羧反应来制造(非专利文献I)。考虑到石油价格的高涨，期望快速变化为下述方法通过发酵等生物技术方法从可再生资源来合成ニ胺。这里，利用发酵来制造作为碳数为5的ニ胺的1，5-戊ニ胺的方法受到广泛关注。1，5-戊ニ胺别名为尸胺，是可以用作聚酰胺的原材料単体的化合物。另外，1，5-戊ニ胺是生物体内普遍存在的多胺，其生物合成体系正逐步被阐明(參考非专利文献2)，作为其生物合成途径的一部分，已知对L-赖氨酸的脱羧反应进行催化的L-赖氨酸脱羧酶(下面简称为LDC )。在传统的利用发酵的1，5-戊ニ胺制造方法中，已知有以向微生物中导入LDC基因为基础，利用重组大肠杆菌的发酵的制造方法(參考专利文献I);在产赖氨酸的微生物的棒状杆菌中，进ー步提高赖氨酸生产能力的方法(參考专利文献2);切断1，5-戊ニ胺降解体系的方法(參考专利文献3);通过自主复制型载体提供赖氨酸脱羧酶的方法(參考非专利文献3)。但是，在利用发酵的1，5-戊ニ胺制造方法中需要解决的问题较多，例如有这样的问题在对向产L-赖氨酸的微生物的棒状杆菌中导入了 LDC基因的微生物进行培养时，会生成副产物赖氨酸(參考非专利文献4)。就是说，赖氨酸虽然是即将生物合成1，5_戊ニ胺时的前体，但是会出现未反应的赖氨酸在培养上清液中大量出现的问题。当如前所述生成副产物赖氨酸时，尽管可以制得前体，但1，5-戊ニ胺的发酵产率没有提高，从而造成经济上的问题。另外，在专利文献3和非专利文献3中，通过自主复制型载体提供LDC基因，但是由于在培养中需要添加昂贵的抗生物质等，因此为了在エ业规模中廉价地发酵生产1，5-戊ニ胺，期望使用染色体中带有LDC基因的微生物。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2002-223770号公报专利文献2 :日本特开2004-222569号公报专利文献3 :日本特表2009-531042号公报非专利文献非专利文献I :須山、金尾、「薬学雑誌」，1965年，第85卷，p. 513-533非专利文献2 :セリアホワイ卜テ一バ一(Celia white tabor)、另外I人，！マイクロバイオロジカルレビユ一ズ(Microbiological Reviews) J,1985 年，第 49 卷，p. 81-99非专利文献3 :タテノ等，アブライナマイクロバイオロジーアンナバイオテクノロジ 一(2009)、81 (1),115-21 (Tateno Appl MicrobiolBiotechnol (2009), 81(I), 115-21)非专利文献4 :ミミツカ等，バイオサイエンスバイオテクノ ロジーバイオケミ力^(2007),71(9),2130-5(Mimitsuka Biosci Biotechnol Biochem(2007)，71(9)，2130-5)
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的课题在于提供ー种1，5-戊ニ胺的制造方法，该制造方法利用了在染色体中具有LDC基因、并且副产物L-赖氨酸的生成得到抑制的微生物来进行发酵。解决问题的手段本专利技术人在利用发酵法的1，5-戊ニ胺的制造方法中，以抑制副产物L-赖氨酸的产生为目的，进行了专心的研究，结果发现，通过在1，5-戊ニ胺的发酵中使用棒状杆菌，副产物L-赖氨酸的生成可以得到抑制，从而完成了本专利技术，所述棒状杆菌在染色体中具有LDC基因，并且在培养中持续保持有50mU/mg蛋白以上的赖氨酸脱羧酶比活性。S卩，本专利技术由以下(I)至(12)构成。(I) ー种1，5_戊ニ胺的制造方法，其为利用了棒状杆菌的1，5_戊ニ胺的制造方法，该棒状杆菌在染色体中具有编码赖氨酸脱羧酶的基因，所述制造方法的特征在干，所述棒状杆菌在培养中持续保持有50mU/mg蛋白以上的赖氨酸脱羧酶活性。 (2)—种1，5_戊ニ胺的制造方法，其为利用了棒状杆菌的1，5_戊ニ胺的制造方法，该棒状杆菌在染色体中具有编码赖氨酸脱羧酶的基因，所述制造方法的特征在于，所述编码赖氨酸脱羧酶的基因被连接至在对数増殖期中起作用的启动子的下游。(3)上述(2)所述的方法，其特征在于，所述启动子为divIVA基因启动子。(4)上述(2)或(3)所述的方法，其特征在于，所述启动子为选自下列(A)至(D)中任ー项的启动子(A)由序列号2中所记载的碱基序列形成的启动子；(B)由在序列号2所记载的碱基序列中，发生I个或多个碱基的置換、缺失、插入和/或添加后的碱基序列所形成的启动子；(C)与由序列号2中所记载的碱基序列形成的启动子或者其互补链的全体或一部分在严格条件下杂交的启动子；(D)由与序列号2中所记载的碱基序列的序列一致性为至少80%以上的碱基序列所形成的启动子。(5)上述(I)至(4)中任意一项所述的方法，其特征在干，所述编码赖氨酸脱羧酶的基因是来源于大肠杆菌的基因。(6)上述(I)至(5)中任意一项所述的方法，其特征在于，所述编码赖氨酸脱羧酶的基因为选自下列(A)至(D)中任ー项的基因，并且为编码具有赖氨酸脱羧酶活性的蛋白质的基因(A)由序列号I中所记载的喊基序列形成的基因；(B)由在序列号I所记载的碱基序列中，发生I个或多个碱基的置換、缺失、插入和/或添加后的喊基序列形成的基因；(C)与由序列号I中所记载的碱基序列形成的基因或者其互补链的全体或一部分在严格条件下杂交的基因；(D)由与序列号I中所记载的碱基序列的序列一致性为至少80%以上的碱基序列所形成的基因。(7)上述(I)至(6)中任意一项所述的方法，其特征在于，所述棒状杆菌为提高了L-赖氨酸的生产性的棒状杆菌。(8)上述(I)至(7)中任意一项所述的方法，其特征在干，所述棒状杆菌具有突变型天冬氨酸激酶，该突变型天冬氨酸激酶是序列号3所记载的氨基酸序列中的第311位的氨基酸残基被苏氨酸以外的氨基酸置换而得到的。(9)上述(I)至(8)中任意一项所述的方法，其特征在于，所述棒状杆菌的高丝氨酸脱氢酶活性降低或者缺失。(10)上述(9)所述的方法，其特征在于，所述棒状杆菌通过基因插入突变而缺失高丝氨酸脱氢酶活性。( 11)上述(I)至(10)中任意一项所述的方法，其特征在干，所述棒状杆菌为属于棒状杆菌属(Genus Corynebacterium)的细菌。(12)上述(11)所述的方法，其特征在干，所述属于棒状杆菌属(GenusCorynebacterium)的细菌为谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)。 附图简要说明[图I]为示出了在对本专利技术实施例中所制作的棒状杆菌CG4541菌株进行培养时，培养上清液中的葡萄糖浓度、赖氨酸浓度以及1，5_戊ニ胺(I, 5-PD)浓度随时间变化的图。[图2]为示出了在对本专利技术的比较例中所制作的棒状杆菌TM4552菌株进行培养时，培养上清液中的葡萄糖浓度、赖氨酸浓度以及1，5-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.12 JP 2010-0916021.一种1，5-戍二胺的制造方法,其为利用了棒状杆菌的1，5-戍二胺的制造方法,该棒状杆菌在染色体中具有编码赖氨酸脱羧酶的基因，所述制造方法的特征在于，所述棒状杆菌在培养中持续保持有50mU/mg蛋白以上的赖氨酸脱羧酶活性。2.—种1，5-戍二胺的制造方法,其为利用了棒状杆菌的1，5-戍二胺的制造方法,该棒状杆菌在染色体中具有编码赖氨酸脱羧酶的基因，所述制造方法的特征在于，所述编码赖氨酸脱羧酶的基因被连接至在对数增殖期中起作用的启动子的下游。3.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述启动子为divIVA基因启动子。4.权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述启动子为选自下列(A)至(D)中任一项的启动子 (A)由序列号2中所记载的碱基序列形成的启动子； (B)由在序列号2所记载的碱基序列中，发生I个或多个碱基的置换、缺失、插入和/或添加后的碱基序列所形成的启动子； (C)与由序列号2中所记载的碱基序列形成的启动子或者其互补链的全体或一部分在严格条件下杂交的启动子； (D)由与序列号2中所记载的碱基序列的序列一致性为至少80%以上的碱基序列所形成的启动子。5.权利要求I至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述编码赖氨酸脱羧酶的基因是来源于大肠杆菌的基因。6.权利要求I至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述编码赖氨酸脱羧酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井健司，渡边志绪美，耳塚孝，泽井秀树，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：
国别省市：