일반기술

유전자조작 미생물에 의한 L-페닐알라닌의 제조방법

본 기술은 L-페닐알라닌의 생합성에 관여하는 유전자가 재조합된 새로운 미생물에 의해서 통상의 배양방법으로 L-페닐알라닌을 제조하는 방법에 관한 것이다. L-페닐알라닌은 필수 아미노산의 일종으로 의약품 혹은 저칼로리 감미료인 아스파탐의 합성원료로 사용되는 물질이다. 종래 L-페닐알라닌 제조방법으로는 브레비박테리움 혹은 코리네박테리움속 미생물의 타이로신 요구성 변이주에 의한 방법과 에쉐리시아 콜리의 타이로신 요구성에 트립토판 아날로그 내성 변이주에 의한 방법 등이 있다. 그러나 이들 방법은 대부분 L-페닐알라닌 생산수율이 대단히 낮다.따라서, 본 기술의 목적은 최근 균주 개량에 많이 사용되는 유전자 재조합 기술을 이용하여 종래 이들 미생물보다 생산성이 우수한 균주를 개발하는 것이다.본 기술은 L-페닐알라닌 생합성에 중요한 유전자를 페닐알라닌 생합성 대사조절이 잘 해제된 변이주 MSEC 101-5주로부터 분리한 후, 다시 유전자 수용균주에서 안정적으로 재조합 유전형질을 발현시킬 수 있는 플라스미드에 삽입하여 형질전환시킴으로써 새로운 군주 MWPEC 12-45를 개발하였다.본 기술의 균주 MWPEC 12-45주의 생리적 성질을 조사한 결과 수용균주로 사용한 MWEC 101-5 주와 거의 동일하였으나, L-페닐알라닌 생산성을 현저히 증가하는 결과를 보였다본 기술에서 사용한 유전자 조작 방법은 다음과 같다.L-페닐알라닌의 생산은 대장균세포내에서 2개의효소반응에 의해서 엄밀한 제어를 받는 것으로 알려져 있다. 그 하나는 pheA유전자로 코드되는 코리스메이트 뮤타아제 P-프리페네이트 디하이드라타아제가 촉매하는 반응이고, 다른 하나는 argG유전자로 코드되는 3-디옥시-D-아라비노-햅툴로소네이트-7-포스페이트 신타아제가 촉매하는 반응이다.이 DAHP 신타아제는 3가지 동종효소로 구성되고 aroF 및 aroH 유전자로 코드된다. 본 기술은 L-페닐알라닌 생합성에 중요한 aroF-tyrA 및 pheA 유전자를 페닐알라닌 생합성 대사조절이 잘 해제된 변이주 MWEC 101-5주로부터 산탄식 방법으로 분리한 후 다시 본 기술에서 사용한 유전자 수용균주에서 안정적으로 재조합 유전형질을 발현시킬 수 있는 플라스미드에 삽입하여 형질전환시킴으로써 L-페닐알라닌의 생산성이 증가된 새로운 군주 MWPEC 12-45를 개발할 수 있었다.