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Volume 85, Number 1-2, January-April 2005
International Symposium on Propionibacteria and Bifidobacteria: dairy and probiotic applications
Page(s) 9 - 22
Lait 85 (2005) 9-22
DOI: 10.1051/lait:2004035

Production of tetrapyrrole compounds and vitamin B12 using genetically engineering of Propionibacterium freudenreichii. An overview

Yoshikatsu Murookaa, Yongzhe Piaoa, Pornpimon Kiatpapanb and Mitsuo Yamashitaa

a  Department of Biotechnology, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Osaka 565-0871, Japan
b  Department of Biochemistry, Faculty of Science, Rangsit University, Patumthani 12000, Thailand

Abstract - Propionibacterium freudenreichii is a commercially important bacterium that is used in the production of cheeses, cobalamin (vitamin B12) and propionic acid. Metabolic engineering using genetically improved strains will make the fermentation process more economical and also enhance the quality of the products. Host-vector systems and expression vectors using strong promoters from P. freudenreichii were developed in propionibacteria. By using these expression vectors and amplification of various genes, productions of 5-aminolevulinic acid, tetrapyrrole compounds and vitamin B12 were reported. Here, we review the advancement of genetic engineering in P. freudenreichii in recent years, covering the molecular aspects of the formation of tetrapyrrole compounds and vitamin B12.

Résumé - Production de composés tetrapyrrole et de vitamine B12 par Propionibacterium freudenreichii génétiquement modifié. Propionibacterium freudenreichii est une bactérie d'importance commerciale, car elle intervient dans la production de fromages, de cobalamine (vitamine B12) et d'acide propionique. Le procédé de fermentation peut être amélioré sur le plan économique et qualitatif grâce au génie métabolique et l'utilisation de souches améliorées. Des systèmes vecteur-hôtes et des vecteurs d'expression utilisant des promoteurs de P. freudenreichii ont été développés pour les bactéries propioniques. Des productions d'acide 5-aminolévulinique, de composés tetrapyrrole et de vitamine B12 ont été réalisées en utilisant ces vecteurs d'expression et l'amplification de différents gènes. Les avancées du génie génétique de ces dernières années, couvrant les aspects moléculaires de la formation des composés tetrapyrrole et de la vitamine B12 chez P. freudenreichii, sont passées en revue.

Key words: Propionibacterium / tetrapyrrole / vitamin B12 / expression vector

Mots clés : Propionibacterium / tetrapyrrole / vitamine B12 / vecteur d'expression

Corresponding author: Yoshikatsu Murooka

© INRA, EDP Sciences 2005