L-Lysine Production by Amplification of the ddh Gene in a Lysine-producing Brevibacterium lactofementum.

Brevibacterium lactofermentum에서 ddh 유전자의 증폭에 의한 L-Lysine의 생산

The ddh gene encoding meso-DAP-dehydrogenase (DDH) involved in the dehydrogenase pathway is essential for high-level lysine production in Brevibacterium lactofermentum. To investigate the effect of the ddh gene amplification on lysine production by B. lactofementum, we constructed two E. coli -B. lactofermentum shuttle vector, pEB1 and pEB2. The recombinant plasmids, pRK1 and pRK2, carrying the ddh gene were introduced into B. lactofermentum by electroporation. The specific activity of DDH by amplification of the ddh gene was increased 7-fold, and also L-Lysine production of B. lactofermentum strains harboring recombinant plasmids were 18∼20% higher than that of the control.

본 연구는 B. lactofermentum에서 ddh유전자의 증폭이 lysine 생성량에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 먼저 E. coli-B. lactofermentum shuttle vector pEB1 및 pEB2를 제조하였으며, 제조된 shuttle vector에 ddh 유전자를 ligation하여 재조합 plasmid pRK1 및 pRK2를 구축하였다. B. lactofermentum에서 ddh 유전자를 증폭시키기 위하여 재조합 plasmld를 B. lactofermentum으로 도입하여 DDH 활성을 측정한 결과 대조균보다 7배 정도 증가하였다. 또한 lysine 생성량의 비교 분석에서는 재조합 plasmid를 함유한 균주의 경우 48시간 이후부터 control 균주보다 lysine 생성량이 증가하기 시작하여 72시간 때에는 최대치를 나타내었으며 그 이후는 오히려 감소하였다. 최대치를 나타낸 72시간 때의 lysine 생성량은 대조균주가 4.30∼4.38 g/l를 나타내었으며 pRK1 및 pRK2를 함유한 균주는 각각 5.34 g/l 및 5.07 g/l이었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 ddh유전자의 증폭에 의한 B. lactofermentum의 lysine 생성량은 대조균주에 비하여 18∼20% 정도 증가하였다.