JP2007174957A - Yeast for producing hyaluronic acid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing hyaluronic acid, with which hyaluronic acid is produced in an in vivo system using yeast and which is industrially advantageous with respect to safety, cost, etc., to obtain transformed yeast and an expression recombinant vector for producing hyaluronic acid. <P>SOLUTION: The method for producing hyaluronic acid comprises: (1) a process for transforming yeast by using an expression recombinant vector containing a DNA encoding a protein having hyaluronate synthase activity under control of a promoter functioning in yeast; (2) a process for culturing a transformant obtained by transformation; and (3) a process for separating hyaluronic acid produced by the transformant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、酵母によりヒアルロン酸を製造する方法、ヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母およびそれらの作製方法に関する。   The present invention relates to a method for producing hyaluronic acid using yeast, a transformed yeast having hyaluronic acid-producing ability, and a method for producing them.

1934年MEYERとPALMERらは牛の眼の硝子体から新規のグリコサミノグリカン(ムコ多糖)を発見した(非特許文献1参照)。彼らは、この物質がグルクロン酸とN-アセチルグルコサミンがβ1,3およびβ1,4結合した二糖の繰り返し構造を有する直鎖状の多糖であることを示した(非特許文献2参照)。
その後、1950〜1960年代に、ヒアルロン酸の生合成に関する研究がA群連鎖球菌を用いた無細胞系実験により行われ、ヒアルロン酸鎖の伸長にウリジン-5’-ジホスホ-グルクロン酸(以下、UDP−グルクロン酸またはUDP-GlcAとすることがある)およびウリジン-5’ -ジホスホ-N-アセチルグルコサミン(以下、UDP−N−アセチルグルコサミンまたはUDP-GlcNAcとすることがある)の2種類の糖ヌクレオチドを用いることにより、連鎖球菌細胞膜に局在するヒアルロン酸合成酵素の活性が示された(非特許文献3参照)。
ヒアルロン酸合成酵素を安定な活性型として、可溶化して高純度に精製することは長年の間、困難であったが、1993年に、連鎖球菌のヒアルロン酸合成酵素遺伝子(hasA)が単離され(非特許文献4参照)、それ以来、真核生物のヒアルロン酸合成酵素遺伝子のクローニングが報告され(非特許文献5〜10参照)、さらに、クロレラウィルスPBCV-1(非特許文献11参照)やパスチュレラ ムルトシダ由来(非特許文献12参照)のヒアルロン酸合成酵素遺伝子が見出され、活性型の組換え酵素が得られるようになった。
これらの研究の進展と共に、ヒアルロン酸の広範囲の生理機能が解明され、ユニークな物理学的特性と生物学的な機能が明らかにされてきた。高分子のヒアルロン酸は、変形関節症の治療や眼科用手術補助剤、癒着防止や創傷治癒促進効果等に使用されている。また、低分子のヒアルロン酸は生理活性効果があることが報告されている。そして、バイオマテリアル素材や、新たな医療用途への応用も期待されている。
これまで、ヒアルロン酸は、動物組織からの抽出または微生物発酵により生産されてきた。しかしながら、動物組織からの抽出は、例えば狂牛病におけるプリオン、ウィルス等の混入の危険性が懸念されている。また、動物細胞は、細胞の維持管理が困難で高価な培地を必要とする上に増殖速度も遅い。一方、微生物発酵は、それら生産菌の中に人間の常在細菌や動物・人間に対して病原性を持つものがあるなどの問題がある。また、原核生物である大腸菌などでは、タンパク質のプロセッシングが起こらない、インクルージョンボディ(封入体)を形成する可能性があり、プロテアーゼによる分解が生じるなどの問題がある。一方、上記の問題点を解決するため、安全性の高いBacillusを宿主とした遺伝子組み換えを用いたヒアルロン酸の生成がなされている(特許文献13)。しかし、原核生物のBacillusを宿主とした場合、ヒトやマウス等の真核生物由来のヒアルロン酸合成酵素の発現には適さないと考えられる。特許文献1に記載の発明では、ヒアルロン酸合成酵素遺伝子を植物体、植物細胞に導入することによって、植物でヒアルロン酸を生産している(特許文献1)。また、酵母で発現させたDG42(XeHAS)を用いて、in vitroでヒアルロン酸を合成させた例はあるものの、未だin vivo でヒアルロン酸を生産させるには至っていない(非特許文献14)。
2003 WO05/12529 Meyer, K. and Palmer, J. W. (1934) J. Biol. Chem., 107, 629-634 Weissman, B. and Meyer, K. (1954) J. Am. Chem. Soc., 76, 1753-1757 Markovitz, M., Cifonelli, J. A. and Dorfman, A. (1959) J. Biol. Chem., 234, 2343-2350 DeAngelis, P. L., Papaconstantinou, J. and Weigel, P. H. (1993) J. Biol. Chem., 268, 14568-14571 Itano, N. and Kimata, K. (1996) J. Biol. Chem., 271, 9875-9878 Itano, N. and Kimata, K. (1996) Biochem. Biophys. Res. Commun. 222, 816-820 Spicer, A. P., Augustine, M. L. and McDonald, J. A (1996) J. Biol. Chem., 271, 23400-23406 Spicer, A. P., Olson, J. S. and McDonald, J. A. (1997) J. Biol. Chem., 272, 8957-8961 Shyjan A. M., Heldin, P., Butcher E. C., Yoshino T. and Briskin, M. J. (1998) J. Biol. Chem., 271, 23395-23399 Watanabe, K. and Yamaguchi, Y. (1996) J. Biol. Chem., 271, 22945-22948 DeAngelis, P. L., Jing, W. Graves, M. V., Burbank, D. E. and vam Etten, J. L. (1998) Science, 278, 1800-1804 DeAngelis, P. L., Jing, W. Drake, R. R. and Achyuthan, A. M. (1998) J. Biol. Chem., 273, 8454-8458 WO2003/54163(特表2005-525091) Paul L. DeAgelis and Ann Mary Achyuthan(1996) Vol. 271, No. 39,23657-23660
In 1934, MEYER and PALMER et al. Discovered a novel glycosaminoglycan (mucopolysaccharide) from the vitreous body of cattle eyes (see Non-Patent Document 1). They showed that this substance is a linear polysaccharide having a repeating structure of disaccharides in which glucuronic acid and N-acetylglucosamine are β1,3 and β1,4 linked (see Non-Patent Document 2).
Later, in the 1950s and 1960s, research on the biosynthesis of hyaluronic acid was conducted by cell-free experiments using group A streptococci, and uridine-5'-diphospho-glucuronic acid (hereinafter referred to as UDP) was used to elongate the hyaluronic acid chain. -Glucuronic acid or UDP-GlcA) and uridine-5'-diphospho-N-acetylglucosamine (hereinafter sometimes referred to as UDP-N-acetylglucosamine or UDP-GlcNAc) The activity of hyaluronic acid synthase localized in the streptococcal cell membrane was shown (see Non-Patent Document 3).
It has been difficult to solubilize and purify hyaluronic acid synthase as a stable active form for many years, but in 1993, the hyaluronic acid synthase gene (hasA) of Streptococcus was isolated. Since then, cloning of eukaryotic hyaluronan synthase gene has been reported (see Non-Patent Documents 5 to 10), and Chlorella virus PBCV-1 (see Non-Patent Document 11). And hyaluronic acid synthase gene derived from Pasteurella multocida (see Non-patent Document 12), and an active recombinant enzyme has been obtained.
With the progress of these studies, a wide range of physiological functions of hyaluronic acid have been elucidated, and unique physical properties and biological functions have been clarified. High molecular weight hyaluronic acid is used for the treatment of osteoarthritis, an ophthalmic surgical adjuvant, adhesion prevention, wound healing promotion effect and the like. In addition, low molecular weight hyaluronic acid has been reported to have a bioactive effect. And it is expected to be applied to biomaterials and new medical uses.
To date, hyaluronic acid has been produced by extraction from animal tissue or microbial fermentation. However, extraction from animal tissues is concerned about the risk of contamination with prions, viruses, etc. in mad cow disease, for example. Animal cells are difficult to maintain and require an expensive medium and have a slow growth rate. On the other hand, microbial fermentation has problems that some of these producing bacteria have pathogenicity to human resident bacteria and animals / humans. In addition, Escherichia coli, which is a prokaryotic organism, has problems such that protein processing does not occur, inclusion bodies (inclusion bodies) may be formed, and protease degradation occurs. On the other hand, in order to solve the above-mentioned problems, hyaluronic acid has been generated using genetic recombination using Bacillus as a host with high safety (Patent Document 13). However, when the prokaryotic Bacillus is used as a host, it is considered that it is not suitable for the expression of hyaluronic acid synthase derived from eukaryotes such as humans and mice. In the invention described in Patent Document 1, hyaluronic acid is produced in plants by introducing a hyaluronic acid synthase gene into plants and plant cells (Patent Document 1). Moreover, although there is an example in which hyaluronic acid was synthesized in vitro using DG42 (XeHAS) expressed in yeast, hyaluronic acid has not yet been produced in vivo (Non-patent Document 14).
2003 WO05 / 12529 Meyer, K. and Palmer, JW (1934) J. Biol. Chem., 107, 629-634 Weissman, B. and Meyer, K. (1954) J. Am. Chem. Soc., 76, 1753-1757 Markovitz, M., Cifonelli, JA and Dorfman, A. (1959) J. Biol. Chem., 234, 2343-2350 DeAngelis, PL, Papaconstantinou, J. and Weigel, PH (1993) J. Biol. Chem., 268, 14568-14571 Itano, N. and Kimata, K. (1996) J. Biol. Chem., 271, 9875-9878 Itano, N. and Kimata, K. (1996) Biochem. Biophys. Res. Commun. 222, 816-820 Spicer, AP, Augustine, ML and McDonald, J. A (1996) J. Biol. Chem., 271, 23400-23406 Spicer, AP, Olson, JS and McDonald, JA (1997) J. Biol. Chem., 272, 8957-8961 Shyjan AM, Heldin, P., Butcher EC, Yoshino T. and Briskin, MJ (1998) J. Biol. Chem., 271, 23395-23399 Watanabe, K. and Yamaguchi, Y. (1996) J. Biol. Chem., 271, 22945-22948 DeAngelis, PL, Jing, W. Graves, MV, Burbank, DE and vam Etten, JL (1998) Science, 278, 1800-1804 DeAngelis, PL, Jing, W. Drake, RR and Achyuthan, AM (1998) J. Biol. Chem., 273, 8454-8458 WO2003 / 54163 (Special Table 2005-525091) Paul L. DeAgelis and Ann Mary Achyuthan (1996) Vol. 271, No. 39,23657-23660

食品や醸造の長い安全な歴史を持つ酵母内でヒアルロン酸を生産させることができれば、安全面、コスト面等の点から、産業上特に有利と考えられる。
本発明は、酵母を用いたin vivoの系でヒアルロン酸を生産させ、安全性・低コストの点から産業上有利なヒアルロン酸製造方法、形質転換酵母及びヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターを提供することを主な課題とする。
If hyaluronic acid can be produced in yeast with a long and safe history of food and brewing, it is considered to be particularly advantageous from an industrial point of view in terms of safety and cost.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention produces hyaluronic acid in an in vivo system using yeast, industrially advantageous hyaluronic acid production method from the viewpoint of safety and low cost, transformed yeast, and recombinant expression for production of hyaluronic acid The main challenge is to provide vectors.

ヒアルロン酸合成酵素は、一般的に複数の膜貫通領域および膜結合領域を有している。ヒアルロン酸合成酵素のような膜結合型タンパク質を、外来遺伝子の導入による組換え酵素として発現させる場合、膜貫通領域および膜結合領域が正しい構造を維持できないことが多い。例えば、活性型ヒアルロン酸合成酵素は、1つのヒアルロン酸合成酵素と膜に存在するリン脂質であるカルジオリピン約14〜18分子とが複合体を形成し、ヒアルロン酸合成酵素活性に影響することが示唆されている(paul L. DeAngelis and Ann Mary Achyuthan (1996) J.Biol. Chem., 271, 23657-23660)。 Hyaluronic acid synthase generally has a plurality of transmembrane regions and membrane-bound regions. When a membrane-bound protein such as hyaluronic acid synthase is expressed as a recombinant enzyme by introduction of a foreign gene, the transmembrane region and the membrane-bound region often cannot maintain the correct structure. For example, it is suggested that active hyaluronan synthase forms a complex with one hyaluronan synthase and about 14-18 molecules of cardiolipin, a phospholipid present in the membrane, and affects hyaluronan synthase activity. (Paul L. DeAngelis and Ann Mary Achyuthan (1996) J. Biol. Chem., 271, 23657-23660).

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示すような手段により、上記の技術的に困難な課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、次の事項に係るものである。
1. (1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)工程(1)で得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法。
2. (1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含む少なくとも1種の発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)工程(1)で得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法。
3. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする項1又は2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
4. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項3に記載のヒアルロン酸の製造方法。
5. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項1〜3のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
6. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項1または2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
7. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項1または2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
8. 糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンであることを特徴とする項2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
9. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDPグルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする項1〜8のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
10. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼおよび/またはグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼである項1〜8のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
11. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである項2〜10のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
12. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
13. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号6、8、10、12、14または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
14. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
15. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
16. 培養液の温度を4℃以上20℃以下でタンパク質を誘導生産させることを特徴とする項1〜15のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
17. 培養液中のNaCl濃度を、500mM以上にすることによってタンパク質を誘導生産させることを特徴とする項1〜16のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
18. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母。
19. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含む少なくとも1種の発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母。
20. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする項18又は19に記載の形質転換酵母。
21. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項18又は19に記載の形質転換酵母。
22. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項18から20のいずれかに記載の形質転換酵母。
23. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項18または19に記載の形質転換酵母。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
24. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項18または19に記載の形質転換酵母。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
25. 糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンであることを特徴とする項19に記載の形質転換酵母。
26. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDP-グルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする項19に記載の形質転換酵母。
27. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼである項19に記載の形質転換酵母。
28. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである項19〜27のいずれかに記載の形質転換酵母。
29. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項21〜29のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
30. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号6、8、10、12、14、または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
31. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
32. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
33. 項18〜32のいずれかに記載の形質転換酵母から得られるヒアルロン酸含有物。
34. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
35. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターまたはその組み合わせ。
36. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする項34又は35に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
37. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
38. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする項36または37に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
39. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項34または35に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
40. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項35または36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
41. 糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンである項36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
42. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDP-グルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする項35に記載に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
43. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼである項35記載に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
44. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである項35〜43のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
45. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項35〜44のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
46. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号6、8、10、12、14または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
47. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
48. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
49. 項34〜48のいずれかに記載のベクターを用いて、酵母を形質転換する工程を有する、ヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母の作製方法。
50. 項1〜17のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする化粧料組成物。
51. 項1〜17のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする機能性食品。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above technically difficult problems can be solved by the following means, and have reached the present invention. That is, the present invention relates to the following matters.
1. (1) a step of transforming yeast using a recombinant vector for expression containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast, (2) step (1 ) Culturing the transformant obtained in (3), and (3) separating hyaluronic acid produced by the transformant.
2. (1) The DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast is the same as at least one DNA encoding a protein having exogenous sugar nucleotide synthase activity Or a step of transforming yeast using at least one recombinant expression vector contained in a separate vector, (2) a step of culturing the transformant obtained in step (1), (3) the transformation The manufacturing method of hyaluronic acid including the process of isolate | separating the hyaluronic acid produced by the body.
3. Item 3. The method for producing hyaluronic acid according to Item 1 or 2, wherein the promoter is an inducible promoter.
4). Item 4. The method for producing hyaluronic acid according to Item 3, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function.
5. Item 4. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 1 to 3, wherein the promoter is a promoter having a culture environment stress-inducing function of the HSP12 gene.
6). Item 3. The method for producing hyaluronic acid according to item 1 or 2, wherein the DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
7). Item 3. The method for producing hyaluronic acid according to item 1 or 2, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
8). Item 3. The method for producing hyaluronic acid according to Item 2, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine.
9. Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 phosphorus Item 9. The hair according to any one of Items 1 to 8, which is one or more proteins selected from the group consisting of acid uridyltransferases. Manufacturing method of Ron acid.
10. Item 9. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 1 to 8, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase and / or glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase.
11. Item 11. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 2 to 10, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is a DNA derived from chlorella virus and / or Arabidopsis thaliana.
12 Item 12. The production of hyaluronic acid according to any one of Items 2 to 11, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Method.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15.
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
13. Item 12. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 2 to 11, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
14 Item 12. The production of hyaluronic acid according to any one of Items 2 to 11, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Method.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
15. Item 12. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 2 to 11, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
16. Item 16. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 1 to 15, wherein the protein is induced to be produced at a temperature of 4 ° C to 20 ° C of the culture solution.
17. Item 17. The method for producing hyaluronic acid according to any one of Items 1 to 16, wherein the protein is induced to be produced by setting the NaCl concentration in the culture solution to 500 mM or more.
18. A transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with a recombinant vector for expression containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast.
19. DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast and at least one DNA encoding a protein having exogenous sugar nucleotide synthase activity are the same or different A transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with at least one recombinant expression vector contained in the vector.
20. Item 20. The transformed yeast according to Item 18 or 19, wherein the promoter is an inducible promoter.
21. Item 20. The transformed yeast according to Item 18 or 19, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function.
22. Item 20. The transformed yeast according to any one of Items 18 to 20, wherein the promoter is a promoter having a culture environment stress-inducing function of the HSP12 gene.
23. Item 20. The transformed yeast according to Item 18 or 19, wherein the DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
24. Item 20. The transformed yeast according to Item 18 or 19, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
25. Item 20. The transformed yeast according to Item 19, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine.
26. Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 Item 20. The transformed yeast according to Item 19, which is one or more proteins selected from the group consisting of phosphate uridyltransferase.
27. Item 20. The transformed yeast according to Item 19, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase.
28. Item 28. The transformed yeast according to any one of Items 19 to 27, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is a DNA derived from chlorella virus and / or Arabidopsis thaliana.
29. Item 30. The transformed yeast according to any one of Items 21 to 29, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
30. Item 29. The transformed yeast according to any one of Items 19 to 28, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
31. Item 29. The transformed yeast according to any one of Items 19 to 28, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
32. Item 29. The transformed yeast according to any one of Items 19 to 28, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
33. Item 33. A hyaluronic acid-containing product obtained from the transformed yeast according to any one of Items 18 to 32.
34. A recombinant vector for expression for production of hyaluronic acid, comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast.
35. DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast and at least one DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity in the same or separate vectors A recombinant expression vector for production of hyaluronic acid or a combination thereof.
36. Item 36. The recombinant vector for expression for producing hyaluronic acid according to item 34 or 35, wherein the promoter is an inducible promoter.
37. Item 37. The recombinant expression vector for producing hyaluronic acid according to Item 36, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function.
38. Item 38. The recombinant expression vector for production of hyaluronic acid according to Item 36 or 37, wherein the promoter is a promoter having a culture environment stress-inducing function of the HSP12 gene.
39. The expression for producing hyaluronic acid according to item 34 or 35, wherein the DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA of (a), (b) or (c): Recombinant vector.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
40. Item 37. The recombinant expression vector for production of hyaluronic acid according to item 35 or 36, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
41. Item 37. A recombinant expression vector for producing hyaluronic acid according to Item 36, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine.
42. Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 Item 36. The hyaluron according to item 35, which is one or more proteins selected from the group consisting of phosphate uridyltransferase. The recombinant expression vector for the production.
43. Item 36. The recombinant vector for expression for producing hyaluronic acid according to Item 35, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase.
44. Item 44. The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to any one of Items 35 to 43, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is DNA derived from chlorella virus and / or Arabidopsis thaliana.
45. Item 45. The hyaluronic acid production product according to any one of items 35 to 44, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b), or (c): Recombinant vector for expression.
(A) DNA comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15.
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
46. Item 46. The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to any one of Items 35 to 45, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
47. Item 52. The hyaluronic acid production product according to any one of items 35 to 45, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b), or (c): Recombinant vector for expression.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
48. Item 46. The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to any one of Items 35 to 45, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
49. 49. A method for producing a transformed yeast having hyaluronic acid-producing ability, comprising a step of transforming a yeast using the vector according to any one of Items 34 to 48.
50. Item 18. A cosmetic composition comprising hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid according to any one of items 1 to 17 as an active ingredient.
51. Item 18. A functional food comprising hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid according to any one of items 1 to 17 as an active ingredient.

本発明により、酵母を用いたin vivoの系でヒアルロン酸を生産させ、安全面・コスト面等の点から産業上有利なヒアルロン酸製造方法、形質転換酵母及びヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターを提供することが可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, hyaluronic acid is produced in an in vivo system using yeast, and a hyaluronic acid production method, a transformed yeast, and an expression set for hyaluronic acid production that are industrially advantageous in terms of safety and cost. It is possible to provide a replacement vector.

遺伝子組換えにより、タンパク質を生産するための宿主系としては、現在、植物、植物培養細胞、大腸菌、酵母などの微生物、動物細胞培養、遺伝子組換え動物などが利用可能である。大腸菌はタンパク質のプロセッシングが起こらない、インクルージョンボディ(封入体)を形成する可能性があり、プロテアーゼによる分解が生じるなどの問題がある。動物細胞は、細胞の維持管理が困難で、高価な培地を必要とする上に増殖速度も遅いため、大規模生産が難しい。なおかつウィルスやガン遺伝子の混入の危険性がある。遺伝子組換え動物の場合は、維持管理の問題の他に倫理的な問題がある。
一方、酵母は、真核細胞のモデル系として遺伝子工学的技術や情報が確立されており、培養が容易なうえに、安価に大量に目的物質を生産することが可能である。また、微生物を宿主として用いた発現系では、上述のような問題があるのに対し、酵母はタンパク質の発現系として有用である。酵母はヒアルロン酸分解酵素(ヒアルロニダーゼ)を有していないことから、合成されたヒアルロン酸の分解の問題が解消され、高分子量のヒアルロン酸を安定的に生産可能なことを見いだした。
また、酵母はワイン、ビール、酒、パンなど歴史的にも我々に親しみがあるものであり、安全が証明されているため感染性ウィルスの心配もない有望な物質生産系である。
As host systems for producing proteins by genetic recombination, plants, plant cultured cells, microorganisms such as Escherichia coli and yeast, animal cell cultures, genetically modified animals, and the like are currently available. Escherichia coli has problems such that protein processing does not occur, inclusion bodies (inclusion bodies) may be formed, and protease degradation occurs. Animal cells are difficult to maintain on a large scale, require expensive media, and are slow to grow, making large-scale production difficult. There is also a risk of contamination with viruses and cancer genes. In the case of transgenic animals, there are ethical issues in addition to maintenance issues.
On the other hand, yeast has established genetic engineering techniques and information as a model system for eukaryotic cells, and is easy to culture and can produce target substances in large quantities at low cost. In addition, the expression system using a microorganism as a host has the problems described above, whereas yeast is useful as a protein expression system. Since yeast has no hyaluronic acid-degrading enzyme (hyaluronidase), it was found that the problem of degradation of synthesized hyaluronic acid was solved and high molecular weight hyaluronic acid could be stably produced.
Yeast is also a promising substance production system that is familiar to us historically, such as wine, beer, liquor, bread, etc., and has no concerns about infectious viruses because it has been proven safe.

さらに、本発明者らは、低温を含む環境ストレスなどの誘導因子を用いてヒアルロン酸合成酵素を誘導発現・培養させれば、膜結合型タンパク質を正しい高次構造の維持を容易にさせ、培養コストの負荷も小さくなることも見いだした。   Furthermore, the present inventors facilitated the maintenance of the correct higher-order structure of the membrane-bound protein by inducing and expressing hyaluronic acid synthase using an inducing factor such as environmental stress including low temperature, We also found that the cost burden was reduced.

本発明の好ましい実施形態では、誘導性プロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素遺伝子を有する発現用組換えベクターを使用してヒアルロン酸合成酵素遺伝子を発現させる。恒常性プロモーターを使用し、常温で培養した場合、ヒアルロン酸合成酵素は比較的不安定であり、形質転換酵母を培養するとヒアルロン酸合成酵素活性が一時的に高まるが、その後低下する傾向にある。ストレス応答性の誘導性プロモーターを使用した場合、例えば酵母を培地中で増殖させ、対数増殖期の途中で低温などの環境ストレスをかけてヒアルロン酸合成酵素の発現を誘導すると、安定な条件かつ酵素活性が維持され、効率よくヒアルロン酸を生産することができる。恒常性プロモーターを使用し、例えば、低温で培養する事で、ヒアルロン酸合成酵素が安定な条件で培養する事ができ、ヒアルロン酸合成酵素活性の不安定性は解消され得るが、低温条件では恒常性プロモーターの発現量が低下するため、ヒアルロン酸の生産効率が低下する傾向にある。
酵母は真核生物由来のタンパク質発現系としては有用である。
酵母では、他の生物と同様に常にタンパク質を作る構成的(constitutive)な発現系とある条件によってタンパク質をより多量に生産させる誘導(inducible)発現系がある。
構成的発現系は発現させることが簡便であるという特徴があり、誘導発現系は例えばホスト細胞に悪影響を与えるタンパク質などの生産の際に、増殖過程とタンパク質生産過程を分離するという目的でよく用いられる。また、誘導発現系の方がより強力であるケースもよく知られている。
酵母にはHSP12プロモーターのようにいろいろなストレス(外界環境の変化)に応じて誘導されるプロモーターが知られている。
低温はストレスの一種であり、HSP12の他さまざまなプロモーターを誘導する。
低温でのタンパク質生産は、低温に応答する、あるいは低温でも転写活性を維持する一部のプロモーターだけが働く環境であるために選択的で、また、生産されたタンパク質の分解が抑制され、さらにはタンパク質の高次構造形成(folding)の効率が良いというメリットがある。したがって、低温でタンパク質を生産させることで、非常に効率的にタンパク質を生産させることができる。
本発明のヒアルロン酸のように酵母が全く生産していない糖質を生産させた実例は従来になく、しかも、ヒアルロン酸のように2種類の糖が一定の順序で数十個あるいは数百個も連なった高分子物質を生産した例もない。
また、ヒアルロン酸合成酵素は、一般的に複数の膜貫通領域および膜結合領域を有している。ヒアルロン酸合成酵素のように膜結合型タンパク質を、遺伝子を発現させる宿主と異なる由来の遺伝子を発現する場合は、膜貫通領域および膜結合領域が正しい構造を維持できないことが多い。特に、活性型ヒアルロン酸合成酵素は、1つのヒアルロン酸合成酵素と膜に存在するリン脂質であるカルジオリピン約14〜18分子とが複合体を形成し、ヒアルロン酸合成酵素活性に影響することなどが示唆されている。
In a preferred embodiment of the present invention, a hyaluronic acid synthase gene is expressed using a recombinant expression vector having a hyaluronic acid synthase gene under the control of an inducible promoter. When constitutive promoter is used and cultured at room temperature, hyaluronic acid synthase is relatively unstable, and when cultured yeast is cultured, hyaluronic acid synthase activity increases temporarily but then tends to decrease. When a stress-responsive inducible promoter is used, for example, if yeast is grown in a medium and environmental stress such as low temperature is induced during the logarithmic growth phase to induce the expression of hyaluronic acid synthase, The activity is maintained and hyaluronic acid can be efficiently produced. Using a constitutive promoter, for example, by culturing at a low temperature, the hyaluronic acid synthase can be cultured under stable conditions, and the instability of the hyaluronic acid synthase activity can be eliminated. Since the expression level of the promoter decreases, the hyaluronic acid production efficiency tends to decrease.
Yeast is useful as a protein expression system derived from eukaryotes.
In yeast, as in other organisms, there are constitutive expression systems that always produce proteins and inducible expression systems that produce proteins in larger quantities under certain conditions.
Constitutive expression systems are characterized by simple expression, and inducible expression systems are often used for the purpose of separating growth processes and protein production processes, for example, when producing proteins that adversely affect host cells. It is done. It is also well known that the inducible expression system is more powerful.
In yeast, a promoter that is induced in response to various stresses (changes in the external environment), such as the HSP12 promoter, is known.
Low temperature is a type of stress and induces various promoters in addition to HSP12.
Protein production at low temperature is selective because it is an environment where only some promoters respond to low temperature or maintain transcriptional activity even at low temperature, and the degradation of the produced protein is suppressed. There is a merit that high efficiency of protein higher-order structure formation (folding) is good. Therefore, a protein can be produced very efficiently by producing the protein at a low temperature.
There has been no actual example of producing a saccharide that yeast does not produce at all like the hyaluronic acid of the present invention, and two kinds of sugars such as hyaluronic acid are several tens or hundreds in a certain order. However, there is no example of producing a continuous polymer material.
In addition, hyaluronic acid synthase generally has a plurality of transmembrane regions and membrane-bound regions. When a membrane-bound protein such as hyaluronic acid synthase is expressed from a different gene from the host that expresses the gene, the transmembrane region and the membrane-bound region often cannot maintain the correct structure. In particular, an active hyaluronic acid synthase may form a complex with one hyaluronic acid synthase and about 14 to 18 molecules of cardiolipin, which is a phospholipid present in the membrane, and affect hyaluronic acid synthase activity. Has been suggested.

本発明の好ましい実施形態は、(1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)形質転換して得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法である。   In a preferred embodiment of the present invention, (1) a yeast is transformed with a recombinant expression vector containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast. A method for producing hyaluronic acid, comprising a step, (2) a step of culturing a transformant obtained by transformation, and (3) a step of separating hyaluronic acid produced by the transformant.

また、(1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとを含む発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)形質転換して得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法である。   In addition, (1) for expression comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast and DNA encoding a protein having exogenous sugar nucleotide synthase activity A step of transforming yeast using a recombinant vector, (2) a step of culturing a transformant obtained by transformation, and (3) a step of separating hyaluronic acid produced by the transformant. , A method for producing hyaluronic acid.

また、上記のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする化粧料組成物である。   Moreover, it is a cosmetic composition characterized by containing hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid as an active ingredient.

また、上記のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする機能性食品である。   Moreover, it is a functional food characterized by containing hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid as an active ingredient.

さらに、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母である。   Furthermore, a transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with a recombinant expression vector containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast. is there.

また、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母である。   A recombinant expression vector comprising a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast, and a DNA encoding a protein having an exogenous sugar nucleotide synthase activity Is a transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with

さらに、上記の形質転換酵母から得られるヒアルロン酸含有物である。   Furthermore, it is a hyaluronic acid-containing product obtained from the transformed yeast.

また、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターである。   Further, the present invention is a recombinant expression vector for production of hyaluronic acid containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast.

また、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターである。   Also, expression for hyaluronic acid production comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast, and DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity Recombinant vector.

さらに、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターを用いて、酵母を形質転換する工程を有する、ヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母の作製方法である。   Furthermore, a step of transforming yeast using a recombinant expression vector for production of hyaluronic acid containing DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast. A method for producing a transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid.

さらに、酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターを用いて、酵母を形質転換する工程を有する、ヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母の作製方法する方法である。
以下、本発明について詳細に説明する。
ヒアルロン酸合成酵素
本発明の1つの好ましい実施形態においては、酵母内で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを用いて、酵母の形質転換を行う。
Furthermore, expression for the production of hyaluronic acid, comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast, and DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity This is a method for producing a transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid, comprising the step of transforming the yeast using the recombinant vector for use.
The present invention will be described in detail below.
Hyaluronic acid synthase In one preferred embodiment of the present invention, a DNA encoding a protein having a hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast and a protein having a sugar nucleotide synthase activity are encoded. Using the DNA to be transformed, yeast is transformed.

本発明のヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質は、UDP−グルクロン酸とUDP−N-アセチルグルコサミンを基質としてグルクロン酸とN-アセチルグルコサミンの繰り返し構造からなるポリマー構造のヒアルロン酸を合成するものである。
本発明のヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質は、上記の性質を有していれば特に限定はされず、動物や、微生物やウイルス由来のヒアルロン酸合成酵素(以下、HASと略すことがある)等を用いることが可能である。詳しくは、ヒト、マウス、ウサギ、ニワトリ、ウシ、アフリカツメガエル等の脊椎動物由来のヒアルロン酸合成酵素や、ストレプトコッカス属、パスチュレラ属等の微生物由来のヒアルロン酸合成酵素や、クロレラウイルス等のウイルス由来のヒアルロン酸合成酵素等を用いることが可能である。
The protein having hyaluronic acid synthase activity of the present invention synthesizes hyaluronic acid having a polymer structure composed of repeating structures of glucuronic acid and N-acetylglucosamine using UDP-glucuronic acid and UDP-N-acetylglucosamine as substrates. .
The protein having hyaluronic acid synthase activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned properties, and is hyaluronic acid synthase derived from animals, microorganisms or viruses (hereinafter abbreviated as HAS). Etc. can be used. Specifically, hyaluronic acid synthase derived from vertebrates such as humans, mice, rabbits, chickens, cows, and Xenopus, hyaluronic acid synthase derived from microorganisms such as Streptococcus and Pasteurella, and viruses such as Chlorella virus Hyaluronic acid synthase or the like can be used.

より具体的には、クロレラウイルス PBCV-1系統由来のHAS(A98R)、ヒト由来のヒアルロン酸合成酵素(hHAS)のHAS1、HAS2およびHAS3、マウス由来のヒアルロン酸合成酵素(mHAS)のHAS1、HAS2およびHAS3、ニワトリ由来のヒアルロン酸合成酵素(gHAS)のHAS1、HAS2およびHAS3、ラット由来のヒアルロン酸合成酵素(rHAS)のHAS2、ウシ由来のヒアルロン酸合成酵素(bHAS)のHAS2、アフリカツメガエル由来のヒアルロン酸合成酵素(xHAS)のHAS1、HAS2およびHAS3、パスチュレラ ムルトシダ由来のヒアルロン酸合成酵素(pmHAS)、ストレプトコッカス ピオゲネス由来のヒアルロン酸合成酵素(spHAS)、ストレプトコッカス エクイリシミリス由来のヒアルロン酸合成酵素(seHAS)等があげられる。ヒアルロン酸合成酵素(HAS)遺伝子には、HAS1、HAS2、HAS3等の各種タイプを有するものがあるが、タイプの種類は特に限定されない。
上記記載のHASであれば使用できるが、好ましくはクロレラウィルス由来のHASがよく、特に好ましくは、配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質によって示されるクロレラウィルス由来のHASがよい。
また、配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質は、1または数個もしくは複数個、たとえば1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列からなるヒアルロン酸合成活性を失わない程度の変異がなされたタンパク質であっても良い。例えば、配列番号2または4で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が欠失してもよく、又は、配列番号2または4で表わされるアミノ酸配列に少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が付加してもよく、あるいは、配列番号2または4で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が他のアミノ酸に置換してもよいが、特にこれに限定されるものではない。このような変異は、自然界において生じるほかに、人為的な変異も含む。一例として、パスチュレラ ムルトシダ由来ヒアルロン酸合成酵素は、膜結合領域および膜貫通領域と思われる約270アミノ酸を欠失してもヒアルロン酸合成酵素活性をもつことが報告されている(Jing et al., 2000, Glycobiology, 10, 883-889)。変異したアミノ酸の数は、ヒアルロン酸合成活性を失わない限り、その個数は制限されない。また、配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質の一部であって、且つヒアルロン酸合成活性を有しているタンパク質であっても良い。
More specifically, HAS (A98R) from Chlorella virus PBCV-1 strain, HAS1, HAS2 and HAS3 from human hyaluronan synthase (hHAS), HAS1, HAS2 from mouse hyaluronan synthase (mHAS) And HAS3, chicken hyaluronan synthase (gHAS) HAS1, HAS2 and HAS3, rat hyaluronan synthase (rHAS) HAS2, bovine hyaluronan synthase (bHAS) HAS2, derived from Xenopus laevis Hyaluronic acid synthase (xHAS) HAS1, HAS2 and HAS3, Hyaluronic acid synthase derived from Pasteurella multocida (pmHAS), Streptococcus pyogenes-derived hyaluronic acid synthase (spHAS), hyaluronic acid synthase derived from Streptococcus equilisimiris (seHAS), etc. Can be given. Some hyaluronic acid synthase (HAS) genes have various types such as HAS1, HAS2, and HAS3, but the type is not particularly limited.
The HAS described above can be used, but a chlorella virus-derived HAS is preferred, and a chlorella virus-derived HAS represented by a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4 is particularly preferred.
In addition, the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4 is a hyaluronic acid synthesis consisting of an amino acid sequence in which one or several or plural, for example, one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added. It may be a protein that has been mutated to such an extent that it does not lose its activity. For example, at least one, preferably about 1 to 10, and more preferably 1 to 5 amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4 may be deleted. At least 1, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids may be added to the amino acid sequence represented, or at least one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 2 or 4, Preferably about 1 to 10 amino acids, more preferably 1 to 5 amino acids may be substituted with other amino acids, but there is no particular limitation thereto. Such mutations occur in nature as well as artificial mutations. As an example, it has been reported that hyaluronic acid synthase derived from Pasteurella multocida has hyaluronic acid synthase activity even when approximately 270 amino acids, which appear to be membrane-bound and transmembrane regions, are deleted (Jing et al., 2000, Glycobiology, 10, 883-889). The number of mutated amino acids is not limited as long as hyaluronic acid synthesis activity is not lost. Moreover, it may be a part of the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4 and a protein having hyaluronic acid synthesis activity.

本発明のヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとは、UDP−グルクロン酸とUDP−N-アセチルグルコサミンを基質としてグルクロン酸とN-アセチルグルコサミンの繰り返し構造からなるポリマー構造のヒアルロン酸を合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAである。
本発明のヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAは、上記の性質を有していれば特に限定はされず、動物や、微生物やウイルス由来のヒアルロン酸合成酵素(以下、HASと略すことがある)遺伝子等を用いることが可能である。詳しくは、ヒト、マウス、ウサギ、ニワトリ、ウシ、アフリカツメガエル等の脊椎動物由来のヒアルロン酸合成酵素遺伝子や、ストレプトコッカス属、パスチュレラ属等の微生物由来のヒアルロン酸合成酵素遺伝子や、クロレラウイルス等のウイルス由来のヒアルロン酸合成酵素遺伝子等を用いることが可能である。
The DNA encoding the protein having hyaluronic acid synthase activity of the present invention is hyaluronic acid having a polymer structure composed of a repeating structure of glucuronic acid and N-acetylglucosamine using UDP-glucuronic acid and UDP-N-acetylglucosamine as substrates. DNA encoding a protein having an enzymatic activity to be synthesized.
The DNA encoding the protein having hyaluronic acid synthase activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned properties, and is hyaluronic acid synthase derived from animals, microorganisms and viruses (hereinafter abbreviated as HAS). It is possible to use a gene or the like. Specifically, hyaluronic acid synthase genes derived from vertebrates such as humans, mice, rabbits, chickens, cows, and Xenopus, hyaluronic acid synthase genes derived from microorganisms such as Streptococcus and Pasteurella, and viruses such as chlorella virus It is possible to use a derived hyaluronic acid synthase gene or the like.

より具体的には、クロレラウイルス PBCV-1系統由来のHAS(A98R)遺伝子、ヒト由来のヒアルロン酸合成酵素(hHAS)遺伝子のHAS1、HAS2およびHAS3、マウス由来のヒアルロン酸合成酵素(mHAS)遺伝子のHAS1、HAS2およびHAS3、ニワトリ由来のヒアルロン酸合成酵素(gHAS)遺伝子のHAS1、HAS2およびHAS3、ラット由来のヒアルロン酸合成酵素(rHAS)遺伝子のHAS2、ウシ由来のヒアルロン酸合成酵素(bHAS)遺伝子のHAS2、アフリカツメガエル由来のヒアルロン酸合成酵素(xHAS)遺伝子のHAS1、HAS2およびHAS3、パスチュレラ ムルトシダ由来のヒアルロン酸合成酵素(pmHAS)遺伝子、ストレプトコッカス ピオゲネス由来のヒアルロン酸合成酵素(spHAS)遺伝子、ストレプトコッカス エクイリシミリス由来のヒアルロン酸合成酵素(seHAS)遺伝子等があげられる。ヒアルロン酸合成酵素(HAS)遺伝子には、HAS1、HAS2、HAS3等の各種タイプを有するものがあるが、タイプの種類は特に限定されない。
上記記載のHAS遺伝子であれば使用できるが、好ましくはクロレラウィルス由来のHAS遺伝子がよく、とくに好ましくは、配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNAによって示されるクロレラウィルス由来のHAS遺伝子がよい。
また、配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。
上記において、「ストリンジェントな条件」とは、配列番号1または3で示される塩基配列のヒアルロン酸合成酵素と同等のヒアルロン酸合成酵素活性を有するポリペプチドをコードする塩基配列のみが該特定配列とハイブリット(いわゆる特異的ハイブリット)を形成し、同等の活性を有しないポリペプチドをコードする塩基配列は該特定配列とハイブリット(いわゆる非特異的ハイブリット)を形成しない条件を意味する。当業者は、ハイブリダイゼーション反応および洗浄時の温度や、ハイブリダイゼーション反応液および洗浄液の塩濃度等を変化させることによって、このような条件を容易に選択することができる。具体的には、6×SSC(0.9M NaCl,0.09M クエン酸三ナトリウム)または6×SSPE(3M NaCl,0,2M NaHPO,20mM EDTA・2Na,pH7.4)中42℃でハイブリダイズさせ、さらに42℃で0.5×SSCにより洗浄する条件が、本発明のストリンジェントな条件の一例として挙げられるが、これに限定されるものではない。
More specifically, HAS (A98R) gene derived from Chlorella virus PBCV-1 strain, HAS1, HAS2 and HAS3 of human-derived hyaluronic acid synthase (hHAS) gene, mouse hyaluronic acid synthase (mHAS) gene HAS1, HAS2 and HAS3, HAS1, HAS2 and HAS3 of chicken hyaluronic acid synthase (gHAS) gene, HAS2 of rat hyaluronic acid synthase (rHAS) gene, hyaluronic acid synthase (bHAS) gene from bovine HAS2, Xenopus hyaluronan synthase (xHAS) genes HAS1, HAS2 and HAS3, Pasteurella multocida hyaluronan synthase (pmHAS) gene, Streptococcus pyogenes-derived hyaluronic acid synthase (spHAS) gene, Streptococcus equilisimilis Hyaluronic acid synthase (seHAS) gene. Some hyaluronic acid synthase (HAS) genes have various types such as HAS1, HAS2, and HAS3, but the type is not particularly limited.
The HAS gene described above can be used, but the HAS gene derived from chlorella virus is preferable, and the HAS gene derived from chlorella virus represented by the DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3 is particularly preferable. Good.
Further, it is a DNA encoding a protein that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, and has hyaluronic acid synthase activity. May be.
In the above, “stringent conditions” means that only a base sequence encoding a polypeptide having a hyaluronic acid synthase activity equivalent to the hyaluronic acid synthase having the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3 is the specific sequence. A base sequence that encodes a polypeptide that forms a hybrid (so-called specific hybrid) and does not have equivalent activity means a condition that does not form a hybrid (so-called non-specific hybrid) with the specific sequence. Those skilled in the art can easily select such conditions by changing the temperature during the hybridization reaction and washing, the salt concentration of the hybridization reaction solution and the washing solution, and the like. Specifically, it is 42 ° C. in 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M trisodium citrate) or 6 × SSPE (3 M NaCl, 0, 2 M NaH 2 PO 4 , 20 mM EDTA · 2Na, pH 7.4). Examples of the stringent conditions of the present invention include, but are not limited to, the conditions of hybridization with, and further washing with 0.5 × SSC at 42 ° C.

該ストリンジェントな条件は、好ましくはハイストリンジェントな条件である。ハイストリンジェントな条件とは、A98Rをコードする遺伝子がハイブリダイズしない条件であれば特に限定されないが、例えば0.1×SSC及び0.1%SDSに相当する塩濃度で60℃で洗浄が行われる条件である。
糖ヌクレオチド
酵母内でヒアルロン酸を生産させるためには、ヒアルロン酸合成酵素の基質となるUDP-グルクロン酸とUDP-N-アセチルグルコサミンが十分量供給される必要がある。酵母の中でもサッカロミセス属酵母はワイン、ビール、酒、パン等の長い安全な歴史を持ち、かつ真核細胞のモデル系として遺伝子工学のための技術や情報が確立されていることから有用である。しかし、いくつかのサッカロミセス属酵母では、UDP-グルクロン酸合成経路がないことが報告されている(The Journal of Biological Chemistry 1996, Vol.271, No.39,23657-23660)。これらの糖ヌクレオチドの生産性を向上させるためには、糖ヌクレオチド合成経路に関与する酵素、すなわち、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質を、酵母内に導入することが必要となる。
さらに、本発明では、同時にヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質を酵母内に導入することにより、増加したUDP−グルクロン酸とUDP−N-アセチルグルコサミンを基質としてグルクロン酸とN-アセチルグルコサミンの繰り返し構造からなるポリマー構造のヒアルロン酸を合成できることを見いだした。
糖ヌクレオチド合成経路に関与する酵素
本発明においては、酵母内で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを用いて、酵母の形質転換を行う。
本発明の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質は、糖ヌクレオチド合成代謝経路に関与する反応を触媒する酵素であればよい。たとえば、糖ヌクレオチドとして、UDP-N-アセチルグルコサミン、UDP-グルクロン酸、UDP-N-アセチルガラクトサミン、UDP-グルコース、UDP-ガラクトース、UDP-キシロース、GDP-フコース、GDP-マンノース、CMP-ノイラミン酸等の合成酵素活性を有するタンパク質であればよい。これらの糖ヌクレオチドでUDP-N-アセチルグルコサミン、UDP-グルクロン酸、UDP-N-アセチルガラクトサミン、UDP-グルコース、UDP-ガラクトース、UDP-キシロースの合成酵素活性を有するタンパク質が好ましい。さらに好ましくは、UDP-N-アセチルグルコサミン、UDP-グルクロン酸の合成酵素活性を有するタンパク質がよい。
The stringent conditions are preferably highly stringent conditions. The highly stringent conditions are not particularly limited as long as the gene encoding A98R does not hybridize. For example, washing is performed at 60 ° C. at a salt concentration corresponding to 0.1 × SSC and 0.1% SDS. It is a condition that is called.
In order to produce hyaluronic acid in a sugar nucleotide yeast, it is necessary to supply a sufficient amount of UDP-glucuronic acid and UDP-N-acetylglucosamine which are substrates for hyaluronic acid synthase. Among yeasts, Saccharomyces yeasts are useful because they have a long and safe history of wine, beer, liquor, bread, etc., and have established techniques and information for genetic engineering as a model system for eukaryotic cells. However, it has been reported that some Saccharomyces yeasts lack the UDP-glucuronic acid synthesis pathway (The Journal of Biological Chemistry 1996, Vol.271, No.39, 23657-23660). In order to improve the productivity of these sugar nucleotides, it is necessary to introduce an enzyme involved in the sugar nucleotide synthesis pathway, that is, a protein having sugar nucleotide synthase activity into yeast.
Furthermore, in the present invention, a repeated structure of glucuronic acid and N-acetylglucosamine using the increased UDP-glucuronic acid and UDP-N-acetylglucosamine as substrates by simultaneously introducing a protein having hyaluronic acid synthase activity into yeast. It has been found that hyaluronic acid having a polymer structure consisting of can be synthesized.
Enzyme involved in sugar nucleotide synthesis pathway In the present invention, a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast and a protein having sugar nucleotide synthase activity Transformation of yeast is performed using DNA encoding.
The protein having sugar nucleotide synthase activity of the present invention may be an enzyme that catalyzes a reaction involved in a sugar nucleotide synthesis metabolic pathway. For example, as sugar nucleotides, UDP-N-acetylglucosamine, UDP-glucuronic acid, UDP-N-acetylgalactosamine, UDP-glucose, UDP-galactose, UDP-xylose, GDP-fucose, GDP-mannose, CMP-neuraminic acid, etc. Any protein having a synthase activity of Of these sugar nucleotides, a protein having a synthase activity of UDP-N-acetylglucosamine, UDP-glucuronic acid, UDP-N-acetylgalactosamine, UDP-glucose, UDP-galactose, UDP-xylose is preferable. More preferably, a protein having a synthase activity of UDP-N-acetylglucosamine or UDP-glucuronic acid is preferable.

本発明の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質は、具体的には、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDPグルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼ等が例示される。これらの糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質からなる群より選ばれた1種以上のタンパク質を、酵母にて発現させればよい。UDP-グルコース デヒドロゲナーゼが特に好ましい。
また、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質として、少なくとも、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼを選択して、他の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質と組み合わせて酵母細胞にて発現させてもよい。
UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ以外の他の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質は、UDP-Nアセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 Nアセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、Nアセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDPグルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質等が例示される。
本発明の効果を発揮するためには、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質として、少なくとも、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼを選択すれば従来よりも優れた効果を得ることができる。より好ましくは、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ(以下UGDと略すことがある)とグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ(以下GFATと略すことがある)の両者を選択するのがよい。
UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ
本発明のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質は、UDP-グルコースを基質として、UDP-グルクロン酸を合成するものであればよい。
本発明のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質は上記の性質を有していれば特に限定はされず、真核生物由来、原核生物由来、ウイルス由来等のUGDがあげられる。真核生物由来としてはヒト、ウシ、マウス、ポプラ、サトウキビやシロイヌナズナ等のUGD、原核生物由来としては大腸菌、パスツレラ・ムルトシダや乳酸菌等のUGD、ウイルス由来としてはクロレラウイルス等のUGDを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
上記記載のUGDであれば好ましく使用できるが、より好ましくはクロレラウィルス由来またはシロイヌナズナ由来のUGDがよい。とくに好ましくは、配列番号6、8、10、12、14、または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質によって示されるクロレラウィルス由来のUGDや配列番号5、7、9、11、13、または15で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質によって示されるクロレラウィルス由来のUGDがよい。
また、配列番号6、8、10、12、14、または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質は、1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を失わない程度の変異がなされたタンパク質であっても良い。例えば、配列番号6、8、10、12、14、または16で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が欠失してもよく、又は、配列番号6、8、10、12、14、または16で表わされるアミノ酸配列に少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が付加してもよく、あるいは、配列番号6、8、10、12、14、または16で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が他のアミノ酸に置換してもよいが、特にこれに限定されるものではない。このような変異は、自然界において生じるほかに、人為的な変異も含む。変異したアミノ酸の数は、UGD活性を失わない限り、その個数は特に制限されない。また、配列番号配列番号6、8、10、12、14、または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質の一部であって、且つUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有しているタンパク質であっても良い。
本発明のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAは、UDP-グルコースを基質として、UDP-グルクロン酸を合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAである。
本発明のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAは上記の性質を有していれば特に限定されず、真核生物、原核生物、ウイルス等のUGD遺伝子があげられる。真核生物としてはヒト、ウシ、マウス、ポプラ、サトウキビやシロイヌナズナ、原核生物としては大腸菌、パスツレラ・ムルトシダや乳酸菌、ウイルスとしてはクロレラウイルスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Specifically, the protein having sugar nucleotide synthase activity of the present invention includes glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyl. Transferase, glucosamine-1 phosphate N-acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP glucose-1 phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucose Examples include chronokinase and glucuronic acid-1-phosphate uridyltransferase. One or more proteins selected from the group consisting of these proteins having sugar nucleotide synthase activity may be expressed in yeast. UDP-glucose dehydrogenase is particularly preferred.
Further, at least UDP-glucose dehydrogenase may be selected as a protein having sugar nucleotide synthase activity, and may be expressed in yeast cells in combination with other proteins having sugar nucleotide synthase activity.
Proteins having sugar nucleotide synthase activity other than UDP-glucose dehydrogenase include UDP-N acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6 phosphate N acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N-acetyltransferase, Phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP glucose-1 phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronate-1 phosphorus Examples thereof include one or more proteins selected from the group consisting of acid uridyltransferases.
In order to exert the effect of the present invention, if at least UDP-glucose dehydrogenase is selected as a protein having sugar nucleotide synthase activity, an effect superior to the conventional one can be obtained. More preferably, both UDP-glucose dehydrogenase (hereinafter abbreviated as UGD) and glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase (hereinafter abbreviated as GFAT) may be selected.
UDP-glucose dehydrogenase The protein having UDP-glucose dehydrogenase activity of the present invention may be any protein that synthesizes UDP-glucuronic acid using UDP-glucose as a substrate.
The protein having UDP-glucose dehydrogenase activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above properties, and examples thereof include eukaryote-derived, prokaryotic-derived, and virus-derived UGD. As eukaryotes, UGD such as human, bovine, mouse, poplar, sugarcane and Arabidopsis is used, UGD such as Escherichia coli, Pasteurella multocida and lactic acid bacteria is used as prokaryote, and UGD such as chlorella virus is used as virus. However, it is not limited to these.
The UGD described above can be preferably used, but more preferably UGD derived from chlorella virus or Arabidopsis thaliana. Particularly preferably, UGD derived from a chlorella virus represented by a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16 or SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15 UGD derived from chlorella virus represented by a protein having the amino acid sequence shown is preferred.
The protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16 is UDP- consisting of an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added. It may be a protein mutated to such an extent that it does not lose glucose dehydrogenase activity. For example, at least one, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16 may be deleted. Alternatively, at least 1, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids may be added to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16. Alternatively, at least one, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16 are substituted with other amino acids. However, it is not particularly limited to this. Such mutations occur in nature as well as artificial mutations. The number of mutated amino acids is not particularly limited as long as UGD activity is not lost. Further, the protein may be a part of a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16 and having UDP-glucose dehydrogenase activity. .
The DNA encoding a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity of the present invention is a DNA encoding a protein having an enzyme activity for synthesizing UDP-glucuronic acid using UDP-glucose as a substrate.
The DNA encoding the protein having UDP-glucose dehydrogenase activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above properties, and examples thereof include UGD genes such as eukaryotes, prokaryotes, and viruses. Examples of eukaryotes include human, bovine, mouse, poplar, sugarcane and Arabidopsis, prokaryotes include E. coli, Pasteurella multocida and lactic acid bacteria, and viruses include, but are not limited to, chlorella virus.

上記記載のUGD遺伝子であれば好ましく使用できるが、より好ましくはクロレラウィルス由来またはシロイヌナズナ由来のUGD遺伝子がよく、とくに好ましくは、配列番号配列番号5または7で示される塩基配列からなるクロレラウィルス由来UGD遺伝子、または配列番号9、11、13、15で示される塩基配列からなるシロイヌナズナ由来UGD遺伝子である。
また、配列番号5、7、9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。
上記において、「ストリンジェントな条件」とは配列番号5、7、9、11、13、または15で示される塩基配列のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼと同等のUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードする塩基配列のみが該特定配列とハイブリット(いわゆる特異的ハイブリット)を形成し、同等の活性を有しないポリペプチドをコードする塩基配列は該特定配列とハイブリット(いわゆる非特異的ハイブリット)を形成しない条件を意味する。当業者は、ハイブリダイゼーション反応および洗浄時の温度や、ハイブリダイゼーション反応液および洗浄液の塩濃度等を変化させることによって、このような条件を容易に選択することができる。具体的には、6×SSC(0.9M NaCl,0.09M クエン酸三ナトリウム)または6×SSPE(3M NaCl,0,2M NaHPO,20mM EDTA・2Na,pH7.4)中42℃でハイブリダイズさせ、さらに42℃で0.5×SSCにより洗浄する条件が、本発明のストリンジェントな条件の1例として挙げられるが、これに限定されるものではない。
The UGD gene described above is preferably used, but more preferably a UGD gene derived from chlorella virus or Arabidopsis thaliana, particularly preferably a chlorella virus-derived UGD comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 or 7 It is a UGD gene derived from Arabidopsis thaliana consisting of the gene or the nucleotide sequence shown in SEQ ID NOs: 9, 11, 13, and 15.
Further, it hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15, and has a UDP-glucose dehydrogenase activity. It may be a DNA encoding a protein having
In the above, “stringent conditions” encodes a polypeptide having UDP-glucose dehydrogenase activity equivalent to the UDP-glucose dehydrogenase having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15. Only the base sequence forms a hybrid (so-called specific hybrid) with the specific sequence, and the base sequence encoding a polypeptide having no equivalent activity does not form a hybrid (so-called non-specific hybrid) with the specific sequence. means. Those skilled in the art can easily select such conditions by changing the temperature during the hybridization reaction and washing, the salt concentration of the hybridization reaction solution and the washing solution, and the like. Specifically, it is 42 ° C. in 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M trisodium citrate) or 6 × SSPE (3 M NaCl, 0, 2 M NaH 2 PO 4 , 20 mM EDTA · 2Na, pH 7.4). Examples of the stringent conditions of the present invention include, but are not limited to, the conditions in which the cells are hybridized with and washed with 0.5 × SSC at 42 ° C.

該ストリンジェントな条件は、好ましくはハイストリンジェントな条件である。ハイストリンジェントな条件とは、例えば0.1×SSC及び0.1%SDSに相当する塩濃度で60℃で洗浄が行われる条件である。
グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ
本発明のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質は、L−グルタミンとフルクトース−6−リン酸を基質として、グルコサミン−6−リン酸を合成するものであればよい。
本発明のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ(GFAT)活性を有するタンパク質は上記の性質を有していれば特に限定されず、真核生物由来、原核生物由来、ウイルス由来等のGFATがあげられる。真核生物としてはヒト、マウス、トウモロコシ、シロイヌナズナ、線虫や酵母、原核生物としては枯草菌や大腸菌等、ウイルスとしてはクロレラウィルスなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
上記記載のGFATであれば好ましく使用できるが、より好ましくはクロレラウィルス由来またはシロイヌナズナ由来のGFATがよい。とくに好ましくは、配列番号18または20で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質によって示されるクロレラウィルス由来のGFATや配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質によって示されるシロイヌナズナ由来のGFATがよい。
また、配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質は、1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を失わない程度の変異がなされたタンパク質であっても良い。例えば、配列番号18、20または22で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が欠失してもよく、又は、配列番号18、20または22で表わされるアミノ酸配列に少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が付加してもよく、あるいは、配列番号18、20または22で表わされるアミノ酸配列の少なくとも1個、好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは1〜5個のアミノ酸が他のアミノ酸に置換してもよいが、特にこれに限定されるものではない。このような変異は、自然界において生じるほかに、人為的な変異も含む。変異したアミノ酸の数は、GFAT活性を失わない限り、その個数は特に制限されない。天然の変異例として、配列番号17のクロレラウイルス弘前系統のGFATと、公知のクロレラウイルスPBCV-1系統、K2系統のGFATとは、少なくともアミノ酸レベルで2%が変異している例がある。また、配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質の一部であって、且つグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有しているタンパク質であっても良い。
本発明のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAは、L−グルタミンとフルクトース−6−リン酸を基質として、グルコサミン−6−リン酸を合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAである。
本発明のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ(GFAT)活性を有するタンパク質をコードするDNAは上記の性質を有していれば特に限定されず、真核生物由来、原核生物由来、ウイルス由来等のGFAT遺伝子があげられる。真核生物としてはヒト、マウス、トウモロコシ、シロイヌナズナ、線虫や酵母等、原核生物としては枯草菌や大腸菌等、ウイルスとしてはクロレラウイルスが挙げられる。GFAT遺伝子には、GFAT1、GFAT2等の各種タイプを有するものがあるが、種類は特に限定されない。
The stringent conditions are preferably highly stringent conditions. High stringent conditions are conditions in which washing is performed at a salt concentration corresponding to, for example, 0.1 × SSC and 0.1% SDS at 60 ° C.
Glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase The protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity according to the present invention comprises glucosamine-6-phosphate using L-glutamine and fructose-6-phosphate as substrates. What is necessary is just to synthesize | combine an acid.
The protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase (GFAT) activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned properties, and examples thereof include eukaryotic origin, prokaryotic origin, virus origin, etc. It is done. Examples of eukaryotes include humans, mice, corn, Arabidopsis thaliana, nematodes and yeasts, prokaryotes include Bacillus subtilis and Escherichia coli, and viruses include, but are not limited to, chlorella virus.
The GFAT described above can be preferably used, but GFAT derived from chlorella virus or Arabidopsis thaliana is more preferable. Particularly preferred is GFAT derived from chlorella virus represented by a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18 or 20, or GFAT derived from Arabidopsis thaliana represented by a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10.
The protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22 is a glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted, or added. It may be a protein that has been mutated to such an extent that it does not lose its activity. For example, at least one, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22 may be deleted, or SEQ ID NO: 18, At least 1, preferably about 1 to 10, more preferably 1 to 5 amino acids may be added to the amino acid sequence represented by 20 or 22, or the amino acid represented by SEQ ID NO: 18, 20 or 22 Although at least 1, preferably about 1 to 10, and more preferably 1 to 5 amino acids in the sequence may be substituted with other amino acids, it is not particularly limited thereto. Such mutations occur in nature as well as artificial mutations. The number of mutated amino acids is not particularly limited as long as GFAT activity is not lost. As an example of natural mutation, there is an example in which at least 2% of GFAT of the chlorella virus Hirosaki strain of SEQ ID NO: 17 and GFAT of the known chlorella virus PBCV-1 strain and K2 strain are mutated at the amino acid level. Further, it may be a part of the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22 and having a glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
The DNA encoding the protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity of the present invention is a protein having an enzyme activity for synthesizing glucosamine-6-phosphate using L-glutamine and fructose-6-phosphate as substrates. DNA encoding
The DNA encoding the protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase (GFAT) activity of the present invention is not particularly limited as long as it has the above properties, eukaryotic origin, prokaryotic origin, virus origin, etc. GFAT gene. Examples of eukaryotes include humans, mice, corn, Arabidopsis thaliana, nematodes and yeasts, examples of prokaryotes include Bacillus subtilis and Escherichia coli, and examples of viruses include chlorella virus. Some GFAT genes have various types such as GFAT1 and GFAT2, but the type is not particularly limited.

上記記載のGFAT遺伝子であれば好ましく使用できるが、より好ましくはクロレラウィルス由来またはシロイヌナズナ由来のGFAT遺伝子がよく、とくに好ましくは、配列番号17、19で示される塩基配列からなるクロレラウィルス由来GFAT遺伝子、または配列番号21で示される塩基配列からなるシロイヌナズナ由来GFAT遺伝子が好ましい。
また、配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつGFAT活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。
上記において、「ストリンジェントな条件」とは、配列番号5、7または9で示される塩基配列のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼと同等のグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチドをコードする塩基配列のみが該特定配列とハイブリット(いわゆる特異的ハイブリット)を形成し、同等の活性を有しないポリペプチドをコードする塩基配列は該特定配列とハイブリット(いわゆる非特異的ハイブリット)を形成しない条件を意味する。当業者は、ハイブリダイゼーション反応および洗浄時の温度や、ハイブリダイゼーション反応液および洗浄液の塩濃度等を変化させることによって、このような条件を容易に選択することができる。具体的には、6×SSC(0.9M NaCl,0.09M クエン酸三ナトリウム)または6×SSPE(3M NaCl,0,2M NaH2PO4,20mM EDTA・2Na,pH7.4)中42℃でハイブリダイズさせ、さらに42℃で0.5×SSCにより洗浄する条件が、本発明のストリンジェントな条件の1例として挙げられるが、これに限定されるものではない。
The GFAT gene described above can be preferably used, but more preferably a GFAT gene derived from chlorella virus or Arabidopsis thaliana, and particularly preferably a GFAT gene derived from a chlorella virus consisting of a base sequence represented by SEQ ID NOs: 17 and 19, Alternatively, an Arabidopsis derived GFAT gene consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 21 is preferred.
A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19 or 21, and encodes a protein having GFAT activity. Also good.
In the above, “stringent conditions” means a polyamine having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity equivalent to glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5, 7 or 9. Only a base sequence encoding a peptide forms a hybrid (so-called specific hybrid) with the specific sequence, and a base sequence encoding a polypeptide having no equivalent activity hybridizes with the specific sequence (so-called non-specific hybrid). It means the condition that does not form. Those skilled in the art can easily select such conditions by changing the temperature during the hybridization reaction and washing, the salt concentration of the hybridization reaction solution and the washing solution, and the like. Specifically, hybridization was performed at 42 ° C. in 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M trisodium citrate) or 6 × SSPE (3 M NaCl, 0, 2 M NaH 2 PO 4, 20 mM EDTA · 2Na, pH 7.4). Further, the condition of washing at 42 ° C. with 0.5 × SSC is an example of the stringent condition of the present invention, but is not limited thereto.

該ストリンジェントな条件は、好ましくはハイストリンジェントな条件である。ハイストリンジェントな条件とは、例えば0.1×SSC及び0.1%SDSに相当する塩濃度で60℃で洗浄が行われる条件である。
発現用組換えベクター、および形質転換体
酵母内で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、必要に応じて外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとを含む発現用組換えベクターを用いて宿主に形質転換することによりヒアルロン酸生産能を有する酵母を得ることができる。
「外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質」とは、内在性のタンパク質とは異なり、酵母へ外部から新たに導入する外来性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質を意味する。「外部から新たに導入する」具体的は方法としては、発現用組換えベクター等を用いて形質転換すればよい。「外部から新たに導入する」遺伝子はもともと内在していた遺伝子を、外部から発現用組換えベクターを用いて形質転換することも含まれる。ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質は、今日まで酵母内に、その存在が確認されていないので、外因性と記さずとも外因性であることは自明である。
The stringent conditions are preferably highly stringent conditions. High stringent conditions are conditions in which washing is performed at a salt concentration corresponding to, for example, 0.1 × SSC and 0.1% SDS at 60 ° C.
Recombinant expression vector and DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in transformant yeast, and if necessary, exogenous sugar nucleotide synthase activity A yeast having the ability to produce hyaluronic acid can be obtained by transforming the host with a recombinant vector for expression containing DNA encoding the protein.
The term “protein having an exogenous sugar nucleotide synthase activity” means a protein having an exogenous sugar nucleotide synthase activity newly introduced into yeast from the outside, unlike an endogenous protein. As a specific method of “newly introducing from the outside”, transformation may be performed using a recombinant expression vector or the like. The “newly introduced gene from outside” includes the transformation of an originally endogenous gene using an external recombinant vector for expression. Since the presence of a protein having hyaluronic acid synthase activity in yeast has not been confirmed to date, it is obvious that it is exogenous even if not described as exogenous.

上記のような形質転換酵母は、ヒアルロン酸を生産することが可能になる。以下、具体的に説明する。   The transformed yeast as described above can produce hyaluronic acid. This will be specifically described below.

酵母としては、例えばサッカロミセス・セレビシエ、実験酵母、醸造用酵母、食用酵母および工業用酵母などが挙げられる。   Examples of the yeast include Saccharomyces cerevisiae, experimental yeast, brewing yeast, edible yeast, and industrial yeast.

また、該形質転換して得られた形質転換体を培養し、該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離することにより、ヒアルロン酸を製造してもよい。   Alternatively, hyaluronic acid may be produced by culturing a transformant obtained by the transformation and separating the hyaluronic acid produced by the transformant.

発現用組換えベクターとしては、形質転換酵母作製のために通常用いられているベクターを用いることができる。   As a recombinant vector for expression, a vector usually used for producing transformed yeast can be used.

このようなベクターとしては、酵母で転写可能なプロモーター配列と転写産物の安定化に必要なポリアデニレーション部位を含むターミネーター配列を含んでいれば特に制限はない。例えばプラスミド「pESP Vector」、「pESC Vector」、「pAUR123」、「pYES」、「pLTex321s」などを用いることができる。   Such a vector is not particularly limited as long as it contains a promoter sequence that can be transcribed in yeast and a terminator sequence including a polyadenylation site necessary for stabilization of the transcription product. For example, plasmids “pESP Vector”, “pESC Vector”, “pAUR123”, “pYES”, “pLTex321s” and the like can be used.

酵母を宿主として用いる場合、形質転換は、酵母に、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、エレクトロポレーション法などにより実施できる。酵母内で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAとを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターを導入することにより行うことができる。各DNAは、1つのプロモーターの制御下にある1つの発現ベクターにより酵母に導入されてもよく、別々のプロモーターの制御下にある1種または2種以上の発現ベクターを用いて酵母に導入してもよい。発現ベクターを導入された酵母は、例えば、ウラシル要求性等の栄養要求性を基準として選択される。また、YIp系などのベクターあるいは染色体中の任意の領域と相同なDNA配列を用いた染色体への置換・挿入型の酵母形質転換法であっても良い。
また、ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAの発現を誘導性プロモーターで制御することも考えられる。誘導性プロモーターの例を以下に記載する。
When yeast is used as a host, transformation can be performed on yeast by the spheroplast method, the lithium acetate method, the electroporation method, or the like. An expression set for producing hyaluronic acid, comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast, and DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity This can be done by introducing a replacement vector. Each DNA may be introduced into yeast by one expression vector under the control of one promoter, or introduced into yeast using one or more expression vectors under the control of separate promoters. Also good. The yeast introduced with the expression vector is selected on the basis of auxotrophy such as uracil auxotrophy. Alternatively, a yeast transformation method of substitution / insertion into a chromosome using a vector such as a YIp system or a DNA sequence homologous to an arbitrary region in a chromosome may be used.
It is also conceivable to control the expression of DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity and DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity with an inducible promoter. Examples of inducible promoters are described below.

誘導性プロモーター としては、酵母 細胞中で機能する任意の誘導性プロモーター を使用することができ、例えばガラクトースにより誘導されるGAL1プロモーター、銅により誘導されるCUP1プロモーター、熱ショックにより誘導される熱ショック蛋白質遺伝子のプロモーター、低リン酸濃度により誘導されるPHO5プロモーター等が使用可能である。さらに、酵母内でヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAをより安定に発現させるためにインスレーターの利用や目的の細胞内小器官でヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質と糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質を局在させるためにシグナルペプチドを付加したり、酵素の一部を置換および欠損させること等を行ってもよい。
低温誘導性プロモーターとは、酵母の至適培養温度におけるプロモーター活性を比較して、酵母の至適培養温度よりも低い温度で高いプロモーター活性を示すプロモーターを意味する。具体的に、低温誘導性プロモーターは、酵母の至適培養温度におけるプロモーターと比較して、酵母の至適培養温度よりも低い温度で3倍以上のプロモーター活性を示す。ここで、酵母の至適培養温度は、約30℃である。また、酵母の至適培養温度よりも低い温度とは、30℃未満の温度、例えば約10℃を意味するが、20℃以下の温度であればこの温度に限定されない。
Heat shock protein 12プロモーターはストレス誘導性プロモーターで、例えば、熱ショック、浸透圧ストレス、高濃度アルコール、高塩濃度、酸化ストレス、グルコース飢餓等により誘導される。従って、例えばHSP12プロモーターを用いた場合、該プロモーターの転写活性が増加する限り、これらのいずれのストレスによって該プロモーターの誘導によりタンパク質を生産させても良い。さらに、HSP12以外のストレス誘導性プロモーターを用いた場合にも、該プロモーターの転写活性が増加する限り、これらのいずれのストレスによって該プロモーターの誘導によりタンパク質を生産させても良い。
As the inducible promoter, any inducible promoter that functions in yeast cells can be used. For example, a GAL1 promoter induced by galactose, a CUP1 promoter induced by copper, a heat shock protein induced by heat shock A gene promoter, a PHO5 promoter induced by a low phosphate concentration, or the like can be used. Furthermore, in order to more stably express the DNA encoding the protein having hyaluronic acid synthase activity and the DNA encoding the protein having sugar nucleotide synthase activity in yeast, the use of an insulator or the target organelle In order to localize a protein having hyaluronic acid synthase activity and a protein having sugar nucleotide synthase activity, a signal peptide may be added, or a part of the enzyme may be substituted and deleted.
The low temperature inducible promoter means a promoter that exhibits high promoter activity at a temperature lower than the optimum culture temperature of yeast by comparing the promoter activity at the optimum culture temperature of yeast. Specifically, a low temperature inducible promoter exhibits a promoter activity three times or more at a temperature lower than the optimal culture temperature of yeast as compared with the promoter at the optimal culture temperature of yeast. Here, the optimal culture temperature of yeast is about 30 ° C. The temperature lower than the optimum culture temperature for yeast means a temperature lower than 30 ° C., for example, about 10 ° C., but is not limited to this temperature as long as it is a temperature of 20 ° C. or lower.
The heat shock protein 12 promoter is a stress-inducible promoter, and is induced by, for example, heat shock, osmotic stress, high concentration alcohol, high salt concentration, oxidative stress, glucose starvation and the like. Therefore, for example, when the HSP12 promoter is used, as long as the transcriptional activity of the promoter increases, the protein may be produced by induction of the promoter by any of these stresses. Furthermore, when a stress-inducible promoter other than HSP12 is used, as long as the transcriptional activity of the promoter increases, any of these stresses may cause the protein to be produced by induction of the promoter.

プロモーターとしては、誘導性プロモーターの他に恒常性プロモーターを用いてもよい。酵母で恒常的に発現するプロモーターとしては、ADHプロモーター、TEFプロモーター、GPDプロモーター等が例示できる。   As the promoter, a constitutive promoter may be used in addition to the inducible promoter. Examples of promoters that are constantly expressed in yeast include ADH promoter, TEF promoter, GPD promoter and the like.

ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAは、誘導性プロモーターの制御下におくのが望ましいが、恒常性プロモーター(特に低温下での発現効率があまり低下しないプロモーター)の制御下におくこともできる。糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAは、恒常性プロモーターと誘導性プロモーターのいずれの制御下においてもよい。
ヒアルロン酸の回収
任意の時点で培養を停止し、除菌後、アルコール等の有機溶剤による析出、限外濾過による脱塩等の公知精製法により高純度ヒアルロン酸を得ることができる
ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質と外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質とを同時に発現させ、ヒアルロン酸生産能を獲得させた形質転換酵母より生産されたヒアルロン酸を分離又は取得する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is preferably under the control of an inducible promoter, but should be under the control of a constitutive promoter (especially a promoter whose expression efficiency is not significantly reduced at low temperatures). You can also. DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity may be under the control of either a constitutive promoter or an inducible promoter.
Recovery of hyaluronic acid High-purity hyaluronic acid can be obtained by known purification methods such as culturing at any point and sterilization, followed by precipitation with an organic solvent such as alcohol and desalting by ultrafiltration. As a method for isolating or obtaining hyaluronic acid produced from transformed yeast that has expressed hyaluronic acid synthase activity protein and exogenous sugar nucleotide synthase activity protein at the same time and acquired hyaluronic acid production ability Examples of the method include the following methods.

形質転換した酵母細胞の培養液中に蓄積されたヒアルロン酸を、公知の分離法を用い精製しても良い
例えば、形質転換した酵母中に蓄積されたヒアルロン酸を、公知の分離法を用い精製しても良い。また、形質転換酵母を乾燥させた後に粉砕して、適当な有機溶媒により抽出を行っても良い。そのヒアルロン酸を含む酵母抽出液を濾過し、酵母細胞を含まないヒアルロン酸の濾過溶液を得る。この溶液をダイアフィルトレーションによって精製し、低分子量の不純物を除去する。溶解したヒアルロン酸を含む濾過溶液を純水でダイアフィルトレーションし、濾液を連続して捨てることによりヒアルロン酸の分離が可能である。医療用の製品が必要である際には、溶液から核酸を沈殿させるという工程を更に行ってもよい。この工程は、例えば、塩化セチルピリジニウムの第4級アンモニウム化合物等の陽イオン界面活性剤を添加することによって行うことができる。
Hyaluronic acid accumulated in the culture medium of transformed yeast cells may be purified using a known separation method. For example, hyaluronic acid accumulated in transformed yeast may be purified using a known separation method. You may do it. Alternatively, the transformed yeast may be dried and then pulverized and extracted with a suitable organic solvent. The yeast extract containing hyaluronic acid is filtered to obtain a hyaluronic acid filtered solution that does not contain yeast cells. This solution is purified by diafiltration to remove low molecular weight impurities. It is possible to separate hyaluronic acid by diafiltration of a filtered solution containing dissolved hyaluronic acid with pure water and continuously discarding the filtrate. When a medical product is required, a step of precipitating nucleic acid from the solution may be further performed. This step can be performed, for example, by adding a cationic surfactant such as a quaternary ammonium compound of cetylpyridinium chloride.

なお、培養条件は、特に限定されず、ヒアルロン酸の原料となるUDP-GlcNAcおよびUDP-グルクロン酸の生成量が多くなるようにGlcNAcとグルクロン酸の製造原料となる糖質を多く添加した培地を使用するのが好ましい。
ヒアルロン酸の利用
本発明により取得されるヒアルロン酸は、化粧品及び医薬品の成分、又はバイオマテリアル素材等の用途に有用に利用できる。具体的には、化粧品の保湿成分、又は、関節炎や慢性リウマチ、火傷や切り傷の治療薬や目薬の成分等として、有用に利用し得る。また、皮膚の老化を防止及び/又は改善する上で有用な機能性食品として利用しても良い。
The culture conditions are not particularly limited, and a culture medium containing a large amount of GlcNAc and a saccharide serving as a raw material for producing glucuronic acid so as to increase the production amount of UDP-GlcNAc and UDP-glucuronic acid serving as a raw material for hyaluronic acid. It is preferred to use.
Use of hyaluronic acid The hyaluronic acid obtained by the present invention can be usefully used for cosmetics and pharmaceutical ingredients, biomaterials and the like. Specifically, it can be usefully used as a moisturizing ingredient in cosmetics, a therapeutic agent for arthritis, chronic rheumatism, burns or cuts, an eye drop ingredient, or the like. Moreover, you may utilize as a functional food useful in preventing and / or improving skin aging.

本発明のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有する化粧料組成物を製造しても良い。例えば水溶液、油剤、乳液、懸濁液等の液剤、ゲル、クリーム等の半固形剤、粉末、顆粒、カプセル、マイクロカプセル、固形等の固形剤の形態で適用可能である。従来から公知の方法でこれらの形態に調製し、ローション剤、乳剤、ゲル剤、クリーム剤、軟膏、硬膏、ハップ剤、エアゾル剤、坐剤、注射剤、粉末剤、顆粒剤、錠剤、丸剤、シロップ剤、トローチ剤等の種々の剤型とすることができる。これらを身体に塗布、貼付、噴霧、飲用等により適用することができる。特にこれら剤型の中で、ローション剤、乳剤、クリーム剤、軟膏剤、硬膏剤、ハップ剤、エアゾル剤等が皮膚外用剤に適している。化粧料としては、化粧水、美容液、乳液、クリーム、パック等の皮膚化粧料、メイクアップベースローション、メイクアップクリーム、乳液状又はクリーム状あるいは軟膏型のファンデーション、口紅、アイカラー、チークカラーといったメイクアップ化粧料、ハンドクリーム、レッグクリーム、ボディローション等の身体用化粧料等、入浴剤、口腔化粧料、毛髪化粧料とすることができる。通常、化粧料において使用される製剤化方法にしたがって、これらの剤型として製造することができる。   You may manufacture the cosmetics composition which contains the hyaluronic acid obtained by the manufacturing method of the hyaluronic acid of this invention as an active ingredient. For example, it can be applied in the form of a liquid agent such as an aqueous solution, oil agent, emulsion, suspension, etc., a semi-solid agent such as gel or cream, or a solid agent such as powder, granule, capsule, microcapsule or solid. It is prepared in these forms by a conventionally known method, and lotion, emulsion, gel, cream, ointment, plaster, haptic, aerosol, suppository, injection, powder, granule, tablet, pill , Various dosage forms such as syrups and lozenges. These can be applied to the body by applying, sticking, spraying, drinking and the like. Among these dosage forms, lotions, emulsions, creams, ointments, plasters, haptics, aerosols and the like are particularly suitable for external preparations for skin. Cosmetics include skin lotions, cosmetics, emulsions, creams, packs, and other skin cosmetics, makeup base lotions, makeup creams, emulsions, creams or ointment foundations, lipsticks, eye colors, cheek colors, etc. It can be made into cosmetics for body, such as makeup cosmetics, hand cream, leg cream, and body lotion, bathing agents, oral cosmetics, and hair cosmetics. Usually, these dosage forms can be produced according to the formulation method used in cosmetics.

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例1 クロレラウィルス由来ヒアルロン酸合成酵素遺伝子の単離方法
クロレラウィルスヒアルロン酸合成酵素遺伝子(cvHAS)をPCRにより単離するためにPCRプライマーを作製した。プライマーは、既に明らかになっているクロレラウィルスゲノム配列情報(Kutish et al, 1996, Virology, 223, 303-317)(Li et al, 1995, Virology, 212, 134-150)(Li et al, 1997, Virology, 237, 360-377)(Lu et al, 1995, Virology, 206, 339-352)(Lu et al, 1996, Virology, 216, 102-123)およびクロレラウィルス由来ヒアルロン酸合成遺伝子の同定情報(Graves et al,1999, virology, 257, 15-23)(DeAngelis et al, 1997, Science, 278, 1800-1803)を基に設計し、かつ発現ベクターへの導入に必要な制限酵素部位を付加したものを作製した。制限酵素サイトは3’側プライマーにSacI部位を付加した。
5’側プライマー(配列番号23)
5’- ATG GGT AAA AAT ATA ATC ATA ATG GTT TCG - 3’
3’側プライマー(配列番号24)
5’ - AAT TGA GCT CTC ACA CAG ACT GAG CAT TGG TAG −3’
PCRの鋳型には、クロレラウィルスCVHI1株のゲノムDNAを用いた。PCR は、DNAポリメラーゼにKOD −plus−(東洋紡績(株))を用い、94℃ 2分、(94℃ 15秒、55℃ 30秒、68℃ 2分)25サイクルの反応プログラムで行った。得られたPCR断片を、発現ベクターpLTex321sのマルチクローニングサイトのSmaI部位とSacI部位に挿入した。挿入された断片を、DNAシークエンサーによりCVHI1株由来ヒアルロン酸合成酵素遺伝子cvHAS-HI(配列番号1)のDNA配列を確認した。
実施例2 クロレラウィルス由来UDP- グルコース デヒドロゲナーゼ遺伝子の単離法
クロレラウィルスUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ遺伝子(cvUGD)をPCRにより単離するためにPCRプライマーを作製した。プライマーは、既に明らかになっているクロレラウィルスゲノム配列情報(Landstein. D et al.,Virology. 1998 Oct 25;250(2):388-96.)を基に設計し、かつ発現ベクターへの導入に必要な制限酵素部位を付加したものを作製した。制限酵素サイトは3’側プライマーにSacI部位を付加した。
5’側プライマー(配列番号25)
5’- AATTGGTACCATGTCACGA ATCGCAGTCGT - 3’
3’側プライマー(配列番号26)
5’ - AATTTCTAGATTAGTTATCGCCATATACAT−3’
PCRの鋳型には、クロレラウィルスCVHI1株のゲノムDNAを用いた。PCR は、DNAポリメラーゼにKOD−plus-東洋紡績(株))を用い、94℃ 2分、(94℃ 15秒、55℃ 30秒、68℃ 2分)25サイクルの反応プログラムで行った。得られたPCR断片を、発現ベクターpAUR123(タカラバイオ(株))のマルチクローニングサイトのKpnI部位とXbaI部位に挿入した。挿入された断片を、DNAシークエンサーによりCVHI1株由来UDP-グルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子cv-UGD(配列番号7)のDNA配列を確認した。
実施例3 cvHAS-Hirosaki geneの酵母(BY4743)への形質転換
pLT321-cvHAS-HirosakiプラスミドDNAを調製し、酵母(BY4743)へYEASTMAKERTMYeast Transformation System2(CLONTECH)キットを用いて導入した。培養液を遠心分離 (5000 rpm, 1min, 4 ℃)により集菌して上清を除去し、菌体を1.0mlの0.9% NaCl溶液に再懸濁させ、 SDプレート培地(0.67% Yeast nitrogen base w/o AA、2% グルコース、0.02% アデニン硫酸塩、0.02% L-トリプトファン、0.02% L-ヒスチジン、0.03% L-リジン一塩酸塩、0.03% L-メチオニン、0.03% L-ロイシン及び2% 寒天を含む)に塗布し、3日間 30℃で培養し、pLT321-cvHAS-Hirosakiを含む酵母(cvHAS酵母)を得た。
実施例4 cvHAS-Hirosaki gene及びcvUGD geneの酵母(BY4743)への形質転換
pLT321-cvHAS-Hirosaki及びpAUR123-cvUGDプラスミドDNAを調製し、酵母(BY4743)へYEASTMAKERTMYeast Transformation System2(CLONTECH)キットを用いて導入した。培養液を遠心分離 (5000 rpm, 1min, 4 ℃)により集菌して上清を除去し、菌体を1.0mlの0.9% NaCl溶液に再懸濁させ、0.5 μg/ml Aureobasidin Aを含む SDプレート培地(0.67% Yeast nitrogen base w/o AA、2% グルコース、0.02% アデニン硫酸塩、0.02% L-トリプトファン、0.02% L-ヒスチジン、0.03% L-リジン一塩酸塩、0.03% L-メチオニン、-0.03% L-ロイシンを含む)に塗布し、3日間 30℃で培養し、pLT321-cvHAS-Hirosaki及びpAUR123-cvUGDを含む酵母(cvHAS-cvUGD酵母)を得た。
実施例5 cvHAS酵母によるヒアルロン酸生産
300μlのcvHAS酵母をpH6.5付近でコントロールした3ml/18ml容試験管 SD培地(0.67%
Yeast nitrogen base w/o AA、2% グルコース、0.02% アデニン硫酸塩、0.02% L-トリプトファン、0.02% L-ヒスチジン、0.03% L-リジン一塩酸塩、0.03% L-メチオニン、0.03% L-ロイシンを含む)に植菌し、30℃で1晩培養した。培養後、18ml容試験管を予め10℃に設定しておいた振盪培養機に移し、10℃にてさらに6日間間振盪培養(誘導)を行った。低温誘導24時間後、HA原料ありなしの条件(100 mM UDP-Nアセチルグルコサミン(UDP-GlcNAc)及び100 mM UDP-グルクロン酸(UDP-GlcA)を含むSD培地及び、含まないSD培地)でHA醗酵生産が可能か否かを調査した。培養液3mLを遠心分離(1,3000rpm、10分)しい、菌体と上清に分離した。上清を95℃で5分間熱し、遠心分離(1,3000rpm、10分)し、上清を粗精製液として回収した。粗精製液を水で100倍に希釈し、測定サンプルとして用いた。ヒアルロン酸の定量は、ヒアルロン酸プレート「中外」(中外診断科学株式会社)を用いて行った。その結果を図1に示す。
実施例6 cvHAS酵母、cvHAS-cvUGD酵母によるヒアルロン酸生産の比較
cvHAS酵母によるヒアルロン酸生産は実施例5参照。300μlのcvHAS-cvUGD酵母をpH6.5付近でコントロールした3ml/18ml容試験管SD培地(0.67% Yeast nitrogen base w/o AA、2% グルコース、0.02% アデニン硫酸塩、0.02% L-トリプトファン、0.02% L-ヒスチジン、0.03% L-リジン一塩酸塩、0.03% L-メチオニン、0.03% L-ロイシン及び0.5 μg/ml Aureobasidin含む:HA原料は添加しない)に植菌し、30℃で1晩培養した。培養後、18ml容試験管を予め10℃に設定しておいた振盪培養機に移し、10℃にてさらに6日間間振盪培養(誘導)を行い、HA醗酵生産が可能か否かを調査した。培養液3mLを遠心分離(1,3000rpm、10分)し、菌体と上清に分離した。上清を95℃で5分間熱し、遠心分離(1,3000rpm、10分)し、上清を粗精製液として回収した。粗精製液を水で100倍に希釈し、測定サンプルとして用いた。ヒアルロン酸の定量は、ヒアルロン酸プレート「中外」(中外診断科学株式会社)を用いて行った。その結果を図2に示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
Example 1 Method for Isolating Chlorella Virus-Derived Hyaluronic Acid Synthase Gene PCR primers were prepared in order to isolate the chlorella virus hyaluronic acid synthase gene (cvHAS) by PCR. Primers are already disclosed in Chlorella virus genome sequence information (Kutish et al, 1996, Virology, 223, 303-317) (Li et al, 1995, Virology, 212, 134-150) (Li et al, 1997 , Virology, 237, 360-377) (Lu et al, 1995, Virology, 206, 339-352) (Lu et al, 1996, Virology, 216, 102-123) and identification information for chlorella virus-derived hyaluronic acid synthesis genes Designed based on (Graves et al, 1999, virology, 257, 15-23) (DeAngelis et al, 1997, Science, 278, 1800-1803) and added restriction enzyme sites necessary for introduction into expression vectors What was made was produced. The restriction enzyme site added a SacI site to the 3 ′ primer.
5 ′ primer (SEQ ID NO: 23)
5'- ATG GGT AAA AAT ATA ATC ATA ATG GTT TCG-3 '
3 'primer (SEQ ID NO: 24)
5 '-AAT TGA GCT CTC ACA CAG ACT GAG CAT TGG TAG −3'
The genomic DNA of the chlorella virus CVHI1 strain was used as a PCR template. PCR was performed using a reaction program of 25 cycles of 94 ° C for 2 minutes (94 ° C for 15 seconds, 55 ° C for 30 seconds, 68 ° C for 2 minutes) using KOD-plus- (Toyobo Co., Ltd.) as the DNA polymerase. The obtained PCR fragment was inserted into the SmaI site and SacI site of the multicloning site of the expression vector pLTex321s. From the inserted fragment, the DNA sequence of the CVHI1 strain-derived hyaluronic acid synthase gene cvHAS-HI (SEQ ID NO: 1) was confirmed by a DNA sequencer.
Example 2 Method for Isolating Chlorella Virus-Derived UDP-Glucose Dehydrogenase Gene PCR primers were prepared for isolating the chlorella virus UDP-glucose dehydrogenase gene (cvUGD) by PCR. Primers are designed based on the already known chlorella virus genome sequence information (Landstein. D et al., Virology. 1998 Oct 25; 250 (2): 388-96.) And introduced into the expression vector. Were prepared by adding the necessary restriction enzyme sites. The restriction enzyme site added a SacI site to the 3 ′ primer.
5 'primer (SEQ ID NO: 25)
5'- AATTGGTACCATGTCACGA ATCGCAGTCGT-3 '
3 'primer (SEQ ID NO: 26)
5 '-AATTTCTAGATTAGTTATCGCCATATACAT-3'
The genomic DNA of the chlorella virus CVHI1 strain was used as a PCR template. PCR was performed using a reaction program of 25 cycles of 94 ° C. for 2 minutes (94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, 68 ° C. for 2 minutes) using KOD-plus-Toyobo Co., Ltd. as the DNA polymerase. The obtained PCR fragment was inserted into the KpnI site and the XbaI site of the multicloning site of the expression vector pAUR123 (Takara Bio Inc.). From the inserted fragment, the DNA sequence of the CVHI1 strain-derived UDP-glucose dehydrogenase gene cv-UGD (SEQ ID NO: 7) was confirmed by a DNA sequencer.
Example 3 Transformation of cvHAS-Hirosaki gene into yeast (BY4743)
pLT321-cvHAS-Hirosaki plasmid DNA was prepared and introduced into yeast (BY4743) using the YEASTMAKER Yeast Transformation System2 (CLONTECH) kit. The culture is collected by centrifugation (5000 rpm, 1 min, 4 ° C), the supernatant is removed, the cells are resuspended in 1.0 ml of 0.9% NaCl solution, and the SD plate medium (0.67% Yeast nitrogen base w / o AA, 2% glucose, 0.02% adenine sulfate, 0.02% L-tryptophan, 0.02% L-histidine, 0.03% L-lysine monohydrochloride, 0.03% L-methionine, 0.03% L-leucine and 2% (Including agar) and cultured at 30 ° C. for 3 days to obtain a yeast (cvHAS yeast) containing pLT321-cvHAS-Hirosaki.
Example 4 Transformation of cvHAS-Hirosaki gene and cvUGD gene into yeast (BY4743)
pLT321-cvHAS-Hirosaki and pAUR123-cvUGD plasmid DNAs were prepared and introduced into yeast (BY4743) using the YEASTMAKER Yeast Transformation System 2 (CLONTECH) kit. The culture is collected by centrifugation (5000 rpm, 1 min, 4 ° C), the supernatant is removed, the cells are resuspended in 1.0 ml of 0.9% NaCl solution, and 0.5 μg / ml Aureobasidin A containing SD Plate medium (0.67% Yeast nitrogen base w / o AA, 2% glucose, 0.02% adenine sulfate, 0.02% L-tryptophan, 0.02% L-histidine, 0.03% L-lysine monohydrochloride, 0.03% L-methionine, -0.03% L-leucine) and cultured for 3 days at 30 ° C. to obtain yeast (cvHAS-cvUGD yeast) containing pLT321-cvHAS-Hirosaki and pAUR123-cvUGD.
Example 5 Hyaluronic acid production by cvHAS yeast
SD medium (0.67%) in 3 ml / 18 ml test tube in which 300 μl of cvHAS yeast was controlled at around pH 6.5
Yeast nitrogen base w / o AA, 2% glucose, 0.02% adenine sulfate, 0.02% L-tryptophan, 0.02% L-histidine, 0.03% L-lysine monohydrochloride, 0.03% L-methionine, 0.03% L-leucine Inoculated) and cultured at 30 ° C. overnight. After culturing, the 18 ml test tube was transferred to a shaking incubator set at 10 ° C in advance, and shaking culture (induction) was further performed at 10 ° C for 6 days. After 24 hours of induction at low temperature, HA with and without HA material (SD medium containing 100 mM UDP-N acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) and 100 mM UDP-glucuronic acid (UDP-GlcA) and SD medium not containing) It was investigated whether fermentation production was possible. The culture solution (3 mL) was centrifuged (1,3000 rpm, 10 minutes) and separated into cells and supernatant. The supernatant was heated at 95 ° C. for 5 minutes, centrifuged (1,3000 rpm, 10 minutes), and the supernatant was recovered as a crude purified solution. The crude purified solution was diluted 100 times with water and used as a measurement sample. Hyaluronic acid was quantified using a hyaluronic acid plate “Chugai” (Chugai Diagnostics Science Co., Ltd.). The results are shown in FIG.
Example 6 Comparison of hyaluronic acid production by cvHAS yeast and cvHAS-cvUGD yeast
See Example 5 for hyaluronic acid production by cvHAS yeast. 3 ml / 18 ml test tube SD medium (0.67% Yeast nitrogen base w / o AA, 2% glucose, 0.02% adenine sulfate, 0.02% L-tryptophan, 0.02) in which 300 μl of cvHAS-cvUGD yeast was controlled at around pH 6.5 % L-histidine, 0.03% L-lysine monohydrochloride, 0.03% L-methionine, 0.03% L-leucine and 0.5 μg / ml Aureobasidin (no HA ingredients added) and inoculated overnight at 30 ° C did. After culturing, the 18-ml test tube was transferred to a shaking incubator that had been set to 10 ° C in advance, and shaking culture (induction) was further conducted at 10 ° C for 6 days to investigate whether or not HA fermentation production was possible. . The culture solution (3 mL) was centrifuged (1,3000 rpm, 10 minutes) and separated into cells and supernatant. The supernatant was heated at 95 ° C. for 5 minutes, centrifuged (1,3000 rpm, 10 minutes), and the supernatant was recovered as a crude purified solution. The crude purified solution was diluted 100 times with water and used as a measurement sample. Hyaluronic acid was quantified using a hyaluronic acid plate “Chugai” (Chugai Diagnostics Science Co., Ltd.). The result is shown in FIG.

本発明により、酵母を用いたin vivoの系でヒアルロン酸を生産させ、安全面・コスト面等の点から産業上有利なヒアルロン酸の製造方法、形質転換酵母及びヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターとを提供することが可能となり、産業界に大きく寄与することが期待される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, hyaluronic acid is produced in an in vivo system using yeast, and a method for producing hyaluronic acid that is industrially advantageous in terms of safety and cost, transformed yeast, and expression for production of hyaluronic acid It is possible to provide a recombinant vector, which is expected to greatly contribute to the industry.

cvHAS酵母、cvHAS-cvUGD酵母によるヒアルロン酸生産Hyaluronic acid production by cvHAS yeast and cvHAS-cvUGD yeast cvHAS酵母、cvHAS-cvUGD酵母によるヒアルロン酸生産Hyaluronic acid production by cvHAS yeast and cvHAS-cvUGD yeast

Claims (51)

(1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)工程(1)で得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法。 (1) a step of transforming yeast using a recombinant vector for expression containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast, (2) step (1 ) Culturing the transformant obtained in (3), and (3) separating hyaluronic acid produced by the transformant. (1)酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含む少なくとも1種の発現用組換えベクターを用いて酵母を形質転換する工程、(2)工程(1)で得られた形質転換体を培養する工程、(3)該形質転換体により生産されたヒアルロン酸を分離する工程を含む、ヒアルロン酸の製造方法。 (1) The DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast is the same as at least one DNA encoding a protein having exogenous sugar nucleotide synthase activity Or a step of transforming yeast using at least one recombinant expression vector contained in a separate vector, (2) a step of culturing the transformant obtained in step (1), (3) the transformation The manufacturing method of hyaluronic acid including the process of isolate | separating the hyaluronic acid produced by the body. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to claim 1 or 2, wherein the promoter is an inducible promoter. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項3に記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to claim 3, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the promoter is a promoter having a culture environment stress-inducing function of the HSP12 gene. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項1または2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
The method for producing hyaluronic acid according to claim 1 or 2, wherein the DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項1または2に記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
The method for producing hyaluronic acid according to claim 1 or 2, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項2に記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to claim 2, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDPグルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 phosphorus The protein according to any one of claims 1 to 8, wherein the protein is one or more proteins selected from the group consisting of acid uridyltransferases. The method for producing hyaluronic acid. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼおよび/またはグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼである請求項1〜8のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 8, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase and / or glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである請求項2〜10のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 2 to 10, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is DNA derived from chlorella virus and / or Arabidopsis thaliana. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
The DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Production method.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15.
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号6、8、10、12、14または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 2 to 11, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
The DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Production method.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項2〜11のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 2 to 11, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
培養液の温度を4℃以上20℃以下でタンパク質を誘導生産させることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 15, wherein the protein is induced and produced at a temperature of the culture solution of 4 ° C to 20 ° C. 培養液中のNaCl濃度を、500mM以上にすることによってタンパク質を誘導生産させることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法。 The method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 16, wherein the protein is induced to be produced by setting the NaCl concentration in the culture solution to 500 mM or more. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母。 A transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with a recombinant vector for expression containing a DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、外因性の糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含む少なくとも1種の発現用組換えベクターを用いて形質転換されたヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母。 DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast and at least one DNA encoding a protein having exogenous sugar nucleotide synthase activity are the same or different A transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid transformed with at least one recombinant expression vector contained in the vector. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする請求項18又は19に記載の形質転換酵母。 The transformed yeast according to claim 18 or 19, wherein the promoter is an inducible promoter. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項18又は19に記載の形質転換酵母。 20. The transformed yeast according to claim 18 or 19, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項18から20のいずれかに記載の形質転換酵母。 The transformed yeast according to any one of claims 18 to 20, wherein the promoter is a promoter having a culture environment stress-inducing function of the HSP12 gene. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項18または19に記載の形質転換酵母。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
The transformed yeast according to claim 18 or 19, wherein the DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c):
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項18または19に記載の形質転換酵母。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
The transformed yeast according to claim 18 or 19, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項19に記載の形質転換酵母。 The transformed yeast according to claim 19, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDP-グルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする請求項19に記載の形質転換酵母。 Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 The transformation according to claim 19, which is one or more proteins selected from the group consisting of phosphate uridyltransferase. Mother. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼである請求項19に記載の形質転換酵母。 The transformed yeast according to claim 19, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである請求項19〜27のいずれかに記載の形質転換酵母。 28. The transformed yeast according to any one of claims 19 to 27, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is a DNA derived from chlorella virus and / or from Arabidopsis thaliana. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項21〜29のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
30. The transformed yeast according to any one of claims 21 to 29, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): .
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号6、8、10、12、14、または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
29. The transformed yeast according to any one of claims 19 to 28, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
29. The transformed yeast according to any one of claims 19 to 28, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c): .
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項19〜28のいずれかに記載の形質転換酵母。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
29. The transformed yeast according to any one of claims 19 to 28, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
請求項18〜32のいずれかに記載の形質転換酵母から得られるヒアルロン酸含有物。 A hyaluronic acid-containing product obtained from the transformed yeast according to any one of claims 18 to 32. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAを含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 A recombinant vector for expression for production of hyaluronic acid, comprising DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter that can function in yeast. 酵母中で機能し得るプロモーターの制御下にあるヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAと、糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードする少なくとも1種のDNAとを同一又は別個のベクターに含むヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクターまたはその組み合わせ。 DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity under the control of a promoter capable of functioning in yeast and at least one DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity in the same or separate vectors A recombinant expression vector for production of hyaluronic acid or a combination thereof. プロモーターが誘導性プロモーターであることを特徴とする請求項34又は35に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 36. The recombinant expression vector for production of hyaluronic acid according to claim 34 or 35, wherein the promoter is an inducible promoter. 誘導性プロモーターがストレス誘導性または低温誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 37. The recombinant expression vector for producing hyaluronic acid according to claim 36, wherein the inducible promoter is a promoter having a stress-inducible or cold-inducible function. プロモーターがHSP12遺伝子の培養環境ストレス誘導性の機能を有するプロモーターであることを特徴とする請求項36または37に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to claim 36 or 37, wherein the promoter is a promoter having a function of inducing culture environment stress of the HSP12 gene. ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項34または35に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号1または3で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
The DNA encoding a protein having hyaluronic acid synthase activity is the following DNA (a) or (b) or (c): Recombinant vector for expression.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(B) A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence of (a) and encodes a protein having hyaluronic acid synthase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
ヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項35または36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号2または4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつヒアルロン酸合成酵素活性を有するタンパク質。
37. The recombinant expression vector for production of hyaluronic acid according to claim 35 or 36, wherein the protein having hyaluronic acid synthase activity is the following protein (a) or (b):
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having hyaluronic acid synthase activity.
糖ヌクレオチドがUDP-グルクロン酸および/またはUDP-N-アセチルグルコサミンである請求項36に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 The recombinant vector for expression for producing hyaluronic acid according to claim 36, wherein the sugar nucleotide is UDP-glucuronic acid and / or UDP-N-acetylglucosamine. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、グルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ、UDP-N-アセチルグルコサミン ジホスホリラーゼ、ホスホアセチルグルコサミン ムターゼ、グルコサミン-6リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、グルコサミン-1リン酸 N-アセチルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼ、N-アセチルグルコサミン キナーゼ、ヘキソキナーゼ、N-アセチルグルコサミン デアセチラーゼ、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼ、UDP-グルコース-1リン酸 ウリジリルトランスフェラーゼ、イノシトール オキシゲナーゼ、グルクロノキナーゼ及びグルクロン酸-1リン酸 ウリジルトランスフェラーゼからなる群より選ばれた1種以上のタンパク質であることを特徴とする請求項35に記載に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 Proteins with sugar nucleotide synthase activity are glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase, UDP-N-acetylglucosamine diphosphorylase, phosphoacetylglucosamine mutase, glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase, glucosamine-1 phosphate N -Acetyltransferase, phosphoglucomutase, N-acetylglucosamine kinase, hexokinase, N-acetylglucosamine deacetylase, UDP-glucose dehydrogenase, UDP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase, inositol oxygenase, glucuronokinase and glucuronic acid-1 36. One or more proteins selected from the group consisting of uridyl phosphate phosphotransferases. The recombinant expression vectors for Lelong acid production. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、UDP-グルコース デヒドロゲナーゼである請求項35記載に記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 36. The recombinant expression vector for producing hyaluronic acid according to claim 35, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is UDP-glucose dehydrogenase. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAがクロレラウイルス由来および/またはシロイヌナズナ由来のDNAである請求項35〜43のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。 44. The recombinant vector for expression for producing hyaluronic acid according to any one of claims 35 to 43, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is DNA derived from chlorella virus and / or Arabidopsis thaliana. 糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項35〜44のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号5,7,9、11、13、または15で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
45. The hyaluronic acid production according to any one of claims 35 to 44, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Recombinant vector for expression for.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 7, 9, 11, 13, or 15.
(B) DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having UDP-glucose dehydrogenase activity.
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号6、8、10、12、14または16で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつUDP-グルコース デヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質。
The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to any one of claims 35 to 45, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b): .
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, 8, 10, 12, 14, or 16;
(B) A protein comprising an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having UDP-glucose dehydrogenase activity.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAが、以下の(a)または(b)または(c)のDNAであることを特徴とする請求項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号17、19または21で示される塩基配列からなるDNA。
(b)(a)の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)上記(a)または(b)のDNA の相補鎖。
46. The hyaluronic acid production according to any one of claims 35 to 45, wherein the DNA encoding a protein having sugar nucleotide synthase activity is the following DNA (a), (b) or (c): Recombinant vector for expression for.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 17, 19, or 21.
(B) a DNA that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA comprising the base sequence of (a) under stringent conditions and encodes a protein having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity .
(C) A complementary strand of the DNA of (a) or (b) above.
糖ヌクレオチド合成酵素活性を有するタンパク質が、以下の(a)又は(b)のタンパク質であることを特徴とする請求項35〜45のいずれかに記載のヒアルロン酸製造のための発現用組換えベクター。
(a)配列番号18、20または22で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)アミノ酸配列(a)において1または数個もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつグルタミン:フルクトース-6リン酸 アミドトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質。
The recombinant vector for expression for hyaluronic acid production according to any one of claims 35 to 45, wherein the protein having sugar nucleotide synthase activity is the following protein (a) or (b): .
(A) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, 20, or 22.
(B) A protein having an amino acid sequence in which one or several or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having glutamine: fructose-6-phosphate amide transferase activity.
請求項34〜48のいずれかに記載のベクターを用いて、酵母を形質転換する工程を有する、ヒアルロン酸生産能を有する形質転換酵母の作製方法。 49. A method for producing a transformed yeast having the ability to produce hyaluronic acid, comprising a step of transforming the yeast using the vector according to any one of claims 34 to 48. 請求項1〜17のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする化粧料組成物。 A cosmetic composition comprising, as an active ingredient, hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 17. 請求項1〜17のいずれかに記載のヒアルロン酸の製造方法により得られたヒアルロン酸を有効成分として含有することを特徴とする機能性食品。 A functional food comprising, as an active ingredient, hyaluronic acid obtained by the method for producing hyaluronic acid according to any one of claims 1 to 17.
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