РЕГУЛЮВАННЯ ТА ШЛЯХИ IНТЕНСИФIКАЦIЇ БIОСИНТЕЗУ ЛIЗИНУ

Г. С. Андріяш, Г. М. Заболотна, С. М. Шульга

Анотація


В огляді проаналізовано шляхи інтенсифікації мікробіологічного синтезу лізину, що використовується у виробництві кормів, у харчовій і фармацевтичній промисловості. Приведено біохімічну схему регулю- вання та синтезу лізину бактеріями через диамінопімелат. Показа- но, що підвищений синтез незамінних амінокислот у мікроорганізмів пов'язаний з певними мутаційними порушеннями регуляторного кон- тролю біосинтезу. Відображено технологічні способи підвищення біосинтезу лізину. За рахунок зміни технологічних параметрів біосинтез лізину досягав рівня 30–50 г/дм3 , а штами-мутанти у поєднанні з біотехнологічними прийомами продукували 50–70 г/дм3 та забезпечували 40% конверсію субстрату до амінокислоти.

Ключові слова


ауксотрофність; біосинтез; інтенсифікація; лізин; продуцент.

Повний текст:

PDF

Пристатейна бібліографія ГОСТ


Андріяш Г.С., Заболотна Г.М., Шульга С.М. Ауксотрофність про- дуцентів лізину Brevibacterium sp. // К.: Біотехнологія. – 2012. – том 4, № 1 – C. 70–77.

Пирог Т.П., Iгнатова О.А. Загальна біотехнологія: Підручник. – К.: НУХТ, 2009. – 336 с.

http://www.biotechnolog.ru.

Підгорський В.С., Iутинська Г.О., Пирог Т.П. Iнтенсифікація тех- нологій мікробного синтезу. – К.: Наук. думка. – 2010. – 328 с.

A. Haleem Shah, Hameed A., Saeed ur Rehman, A. Hamid Jan Nutrishional and Mutational Aspects of Lysine Production by Corynebacterium glutamicum Auxotrophs // Pakistan J. Zool. – 2012. – V. 44, № 1 – P. 141–149.

Ikeda M., Ohnishi J, Hayashi M., Mitsuhashi S. A genome based approach to create a minimally mutated Corynebacterium glutamicum for efficient L-lysine production // J. Ind. Microbiol. Biotechol. – 2006. – V. 33. № 7 – Р. 610–615.

Koffas Mattheoss, Stephanopoulos Gregory Strain improvement by metabolic engineering: lysine production as a case study for systems biology // Current Opinion in Biotechnology.– 2005.– 16. – Р. 361–366.

Ohnishi J, Mitsuhashi S, Hayashi M, Ando S, Yokoi H, Ochiai K, Ikeda M A novel methodology employing Corynebacterium glutamicum genome information to generate a new L-lysine– producing mutant // Appl Microbiol Biotechnol. –2002.– №58. – Р. 217–223.

Sindelar Georg, Wendisch Volker F. Improving lysine production by Corynebacterium glutamicum through DNA microarray-based identification of novel target genes //Appl Microbiol Biotechnol. – 2007. – № 76. – P. 677–689

Eggeling L., Oberle S., Sahm H. Improved l-lysine yield with Corynebacterium glutamicum : use of dapA resulting in increased flux combined with growth limitation // Appl. Microbiol. and Biotechnol. – 1998. – 49. – С. 24–30.

Abdul Haleem Shah, Abdul Jabbar Khan Direct Fermentative Production of Lysine // J. Chem. Soc. Pak. – 2008. – V. 30, № 1.– P. 158–164.

Savas Anastassiadis L-Lysine Fermentation // Recent Patent on Biotechnology. – 2007.– №1. – P. 11–24.

Hartmann Michael, Tauch Andreas, Eggeling Lothar, Bathe Brigitte, Mockel Bettina, Puhler Alfred, Kalinowski Jorn Identification and characterization of the last two unknown genes, dapC and dapF, in the succinylase branch of the L-lysine biosynthesis of Corynebacterium glutamicum // Journal of Biotechnology. – 2003. – V. 104.– P. 199–211.

Hayashi M, Mizoguchi H, Ohnishi J, Mitsuhashi S, Yonetani Y, Hashimoto S, Ikeda M. A leuC mutation leading to increased L-lysine production and rel-independent global expression changes in Corynebacterium glutamicum // Appl Microbiol Biotechnol. – 2006. – 72(4), № 10. – Р. 783–789.

Ohnishi J, Katahira R, Mitsuhashi S, Kakita S, Ikeda M. A novel gnd mutation leading to increased L-lysine production in Corynebacterium glutamicum // FEMS Microbiol Lett. 242.– 2005. – V. 1, № 15. – Р. 265–274.

Verte`s Alain A., Inui Masayuki, Yukawa Hideaki Manipulating Corynebacteria, from individual genes to chromosomes // J. Appl. environ. microbiol. – 2005. – V. 71, № 12. – P. 7633–7642.

Kalinowski J, Bathe B, Bartels D, Bischoff N, Bott M, Burkovski A. The complete Corynebacterium glutamicum genome sequence and its impact on the production of L-aspartate-derived amino acids and vitamins // J Biotechnol. – 2003.– № 104.– P. 5–25.

Жданова Н.И. Современные тенденции развития селекционных работ с продуцентами аминокислот / под ред. проф. Дебабова В.Г. сб. Генетика пром. микроорган. и биотехнология. – М.: Высш. шк., 1990. – С. 14–31.

Дебабов В. Г., Лившиц В.А. Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов. – М.: Высш. шк. – 1988. – 208 с.

Толмачев О.Э., Ивановская Л.В., Гусятинер М.М. Получение мутаций в генах аспартаткиназы Corynebacterium glutamicum с ис- пользованием космидного вектора и специфического фагоустойчивого мутанта Brevibacterium flavum // М.: Генетика. – 1993. – т. 29, № 8. – С. 1246–1255.

Передельчук М.Ю., Буканов Н.О., Смирнов Ю.В. и др. Клони- рование генов asd и lysC Corynebacterium glutamicum // М.: Молекул. генет., микробиол. и вирусол. – 1992. – № 5/6. – С. 25–27.

Yetti Muluati Iscandar, Pudjiraharti S. Strain improvement of Brevibacterium sp ATCC 21866 for L-lysine production using ultra violet irradiation // Technology Indonezia.– 2004. – № 27. – P. 9–16.

Abdul Haleem Shah, Abdul Hameed, Gul Majid Khan Fermentative Production of L-Lysine // Bacterial Fermentation Journal of Medical Sciences. – 2002.– № 2, 3.– P. 152–157.

Wittmann Christoph, Heinzle Elmar Application of MALDI-TOF MS to lysine-producing Corynebacterium glutamicum // Eur. J. Biochem. – 2001.–268. – P. 2441–2455.

Plachy J. Lysine production by auxotrphic – regulatory mutans of Corynebacterium glutamicum // Acta biotechnol. – 1989. – 9, № 3. – С. 291 – 293.

Zhong Zhu Xiao, Gong C.S., Tang Ren Tian Effect of dimethyl sulfoxide on L – lysine production by a regulatory mutant of Brevibacterium flavum // Can. J. Microbiol. – 1989. – 35, № 6. – С. 668–670.

Вальгер Е.И., Несиневич Л.С., Емельянов В.М., Рындовская Ю.Л. и др Интенсификация процесса биосинтеза лизина с использованием переносчиков кислорода // 14 Менделеев. съезд по общ. и прикл. химии: сб. Реф. докл. и сообщ. М.: – 1989. – Т. 2. – С. 186.

Moncef Nasci, Abdelhafidh Dhouib, Fathi Zorguani, Нabib Kriaa, Radouan Ellour Production of lysine by using immobilized living Corynebacterium sp. cells // Biotechnol. Lett. – 1989. – 11, № 12. – С. 865–870.

Toshiko Hirao, Tetsuo Nakan, Tomoki Asuma, Masahiro Sugimoto, Nakanishi Toshihide L-lysine production in continuous culture of a lysine hyperproducing mutant of Corynebacterium glutamicum // Appl. Microbiol. and Biotechnol. – 1989. – 32, № 3. – С.269 – 273.

Патент RU (11) 2207376 (13) C2№ 2027621. Cпособ получения L-аминокислоты методом ферментации, штамм бактерии Esherichia coli– продуцент L-аминокислоты (варианты) /Гусятинер М.М.; Козлов Ю.И.; Птицын Л.Р.; Альтман И.Б.; Ворошилова Э.Б.; Йомантас Юргис Антанас Владович; Ямпольская Т.А. опубл. 2003.–06.–27.

Wendisch Volker F, Bott Michael, Eikmanns Bernhard J Metabolic engineering of Escherichia coli and Corynebacterium glutamicum for biotechnological production of organic acids and amino acids // Current Opinion in Microbiology.– 2006.– Р. 268–274.

Schafer A., Tauch A., Jager W. et all Small mobilizable multipurpose cloning vectors derived from the Escherichia coli plasmids pK18 and pK19: selection of defined deletions in the chromosome of Corynebacterium glutamicum // Gene. – 1994. – 145. – С. 69–73

Kirchner O., Tauch A. Tools for genetic engineering in the amino acid-producing bacterium Corynebacterium glutamicum // J. of Biotechnol. – 2003.– №104.– P. 287–299

Andriiash G., Zabolotna G., Shulga S. Study of strains Brevibacterium as producer of lysine // New Biotechnology, Abstract book 15th European congress on biotechnology, September 2012, Istanbul, Turkey. – 2012. – V. 29, Is. S. – P. 557.

Шульга С.М., Ткаченко А.Ф., Тігунова О.О., Бейко Н.Е., Ан- дріяш Г.С. Iнтенсифікація біосинтезу треоніну штамом Brevibacterium flavum TH-7//К.: Біотехнологія. – 2011. – том 4, № 5. – C. 97–103.

Шульга С.М., Ткаченко А.Ф., Тигунова Е.А., Бейко Н.Е., Хоменко А.И. Влияние компонентов �нзиматической среды на биосинтез трипто- фана // К.: Біотехнологія. – 2011. – Т. 4, № 3. – C. 51–55.

Ganguly S., Banik A.K. Optimization of physical conditions for the production of L-glutamic acid by a mutant Micrococcus glutamicus // International Journal of Pharma and Bio Sciences. – 2011. – № 22. – P. 4–6.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2012.4(20).90435

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)