Development of L-Lysine Producing Strains by Intergeneric Protoplast Fusion of Brevibacterium flavum and Corynebacterium glutamicum

Brevibacterium flavum과 Corynebacterium glutamicum의 이속간 원형질체 융합에 의한 L-라이신 생산균주 개발

As a method of breeding L-lysine producing strains, the intergeneric protoplast fusion between Brevibacterium flavum and Corynebacterium glutamicum was performed. As a results, Brevibacterium flavum ATCC 21528 R showed 99％ of protoplast formation and 10％ of regeneration frequencies when treated with 400$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ of lysozyme for 12hrs. In Corynebacterium glutamicum ATCC 21514 S, 99％ and 12％ were obtained by treatment of 300$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ lysozyme for 12 hrs. In intergeneric protoplast fusion between Brevibacterium flavum ATCC 21528 R and Corynebacterium glutamicum ATCC 21831 S, 1.0$\times$10$^{-6}$ of recombinant frequency per regenerable cells was observed by use of PEG 6000, 30％(w/v). Among the strains obtained KR$_{43}$ strain showed 12％ higher productivity of L-lysine than the parental cell. Then, the activity of aspartokinase of KR$_{43}$ was about 13％ higher than the parental cell.

L-Lysine생산균주 육종의 한 방법으로, Brevibacterium flavum과 Corynebacterium glutamicum의 이속간 원형질체 융합을 실시하였으며, 이들 균주에 대한 원형질체 형성과 재생의 최적 조건을 조사하였다. 그 결과, Corynebacterium glutamicum ATCC 21514 S의 경우, lysozyme을 300$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도로 처리하였을 때 12시간 경과 후 99%의 원형질체 형성과 12%의 재생율을 보였으며, Brevibacterium flavum ATCC 21528R 은 lysozyme을 400$\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 처리했을 때 12시간 경과 후 99%의 원형질체 형성과 10%의 재생율을 보였다. Brevibacterium flavum ATCC 21514 S 의 이속간 원형질체 융합에서 PEG 농도별 실험을 하여본 결과 PEG 6,000, 30% (w/v)를 사용함으로써 재생세포당 1.2$\times$$10^{-5}$의 재조합 빈도를 얻었으며, 여기에서 얻어진 재조합주들 가운데 KR$_{43}$ 주는 L-lysine 생성능이 모균보다 12% 증가를 나타내었으며, as-partokinase 효소 활성 측정치는 모균보다 13% 높은 것으로 나타났다.