CZ200123A3 - Polyketidy, jejich příprava a materiály, které je obsahují - Google Patents

Polyketidy, jejich příprava a materiály, které je obsahují Download PDF

Info

Publication number
CZ200123A3
CZ200123A3 CZ200123A CZ200123A CZ200123A3 CZ 200123 A3 CZ200123 A3 CZ 200123A3 CZ 200123 A CZ200123 A CZ 200123A CZ 200123 A CZ200123 A CZ 200123A CZ 200123 A3 CZ200123 A3 CZ 200123A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
plasmid
nucleic acid
plasmids
polylinker
encoding
Prior art date
Application number
CZ200123A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Laurenz Kellenberger
Peter Francis Leadlay
James Staunton
Kim Jonelle Stutzman-Engwall
Hamish Alastair Irvine Mcarthur
Original Assignee
Biotica Technology Limited
Pfizer Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biotica Technology Limited, Pfizer Inc. filed Critical Biotica Technology Limited
Publication of CZ200123A3 publication Critical patent/CZ200123A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/001Oxidoreductases (1.) acting on the CH-CH group of donors (1.3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1025Acyltransferases (2.3)
    • C12N9/1029Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin
    • C12P19/62Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin the hetero ring having eight or more ring members and only oxygen as ring hetero atoms, e.g. erythromycin, spiramycin, nystatin
    • C12P19/623Avermectin; Milbemycin; Ivermectin; C-076
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Vynález popisuje polyketidy, které je obsahují.
jejich přípravu a materiály,
Dosavadní stav techniky strukturálně různorodou třídu
Polyketidy tvoří velkou a přírodních produktů zahrnující mnoho sloučenin, které mají antibiotické nebo jiné farmakologické vlastnosti, jako tetracyklin, rapamycin, avermektin, FK506.
například erytromycin, polyéterové ionofory, a hojně produkovány bakteriemi rodu
Polyketidy jsou
Streptomyces a příbuznými aktinomycetami. Polyketidy jsou syntetizovány opakovanou postupnou kondenzací acylthioesterů analogickou biosyntéze mastných kyselin. Větší strukturální diverzita počáteční (obvykle) stupněm je jako řetězce různým přírodních polyketidů je dána tím, že jednotka nebo při dalším prodlužování použit acetát nebo propionát; a dále modifikací β-keto skupin po jednotlivých kondenzacích. Příklady těchto modifikací zahrnují redukci na β-hydroxyacylovou skupinu, skpinu,
V každém prodlužování na 2-enoylovou acylthioester. tohoto cyklu specifické stereochemické varianty.
redukci s následnou dehydratací a úplnou redukci na nasycený jednotlivém modifikačním kroku řetězce lze dále rozlišit
Biosyntéza polyketidů je zahájena skupinou vytvářejících základní řetězec molekuly polyketidů. této skupiny se označují jako polyketidsyntázy enzymů
Enzymy (PKS).
aktinomycetách byly popsány polyketidsyntáz. Polyketidy a způsoby podle dvě třídy vynálezu se
-2• ······ ·· • · · · · · ·· · ···· · · ······ · ··· · týkají převážně polyketidsyntáz I. třídy. Do této třídy polyketidsyntáz patří PKS pro makrolidy erytromycin, rapamycin a avermektin. Polyketidsyntázy I. třídy obsahují různou sadu enzymů neboli modul pro každý jednotlivý cyklus prodlužování řetězce polyketidu (viz Cortes, J. a další, Nátuře (1990) 348: strana 176 až 178; Donadio, S. a další, Science (1991) 252: strana 675 až 679; MacNeíl, D. J. a další, Gene (1991) 115: strana all9-125; Schwecke, T. a další, Proč.Nati. Acad. Sci. USA (1995) 92: strana 7839 až 7843, a dále viz například obrázek 1 v tomto vynálezu, nebo obrázky 2a a 3 ve spise W098/01546). Naproti tomu polyketidsyntázy II. třídy jsou představovány syntézami aromatických sloučenin a mají jen jednu sadu enzymatických aktivit pro prodlužování řetězce polyketidu. Polyketidsyntázy II. třídy jsou opětovně používány v následujících cyklech biosyntézy polyketidu.
Úplný modul katalyzující úplnou redukci ň-ketoskupiny obsahuje doménu s ketoacyl-ACP syntázovou aktivitou (KS) ; acyl-přenášející doménu (ACP, acyl carrier protein); acyl-CoA::ACP acyltransferázu (AT); a ketoreduktázovou (KR) , dehydratázovou (DH) a enoylreduktázovou (ER) doménu pro dokončení modifikace β-keto skupiny. Vzhledem k tomu, že tyto domény vykazují enzymatickou aktivitu, mohou být také dále označovány jako enzymy, nicméně z tohoto označení nijak nevyplývá nic o jejich strukturální příbuznosti s dalšími PKS doménami. Podobně i sekvence nukleových kyselin kódující takové domény mohou být dále označovány jak geny, ač z tohoto označení nevyplývá nic o přítomnosti nebo o oddělení jednotlivých regulačních oblastí pro různé domény PKS.
Vynález popisuje způsoby přípravy polyketidu, využívající náhrady redukční smyčky (reductive loop, segment mezi koncem AT domény a začátkem ACP domény, obsahující buď KR nebo KR a DH nebo KR, DH a ER doménu) ve vybraném modulu
-3genového seskupeni (gene cluster) pro polyketidsyntázu I. třídy, ekvivalentním úsekem ze stejného nebo z jiného genového seskupení PKS, nebo mutovaným nebo syntetickým segmentem. Tímto způsobem vznikne nová hybridní polyketidsyntáza produkující polyketidy s různě redukovanými řetězci a/nebo stereochemickou konformací. Navíc lze výsledný polyketid na základě modifikace PKS predikovat.
Pro vyloučení jakýchkoli pochybností budiž řečeno, že termínem extenzní modul se dále rozumí soubor domén PKS I. třídy, z nichž každá má enzymatickou aktivitu, a které se účastní jednoho cyklu prodlužování řetězce polyketidu. Jmenovitě to znamená, že extenzní modul zahrnuje domény KS, AT a redukční smyčku (obsahující jednu nebo více z domén KR, DH a ER)a nakonec doménu ACP.
V neobvyklých případech může redukční smyčka obsahovat ještě další domény. Například u bakterií yersiniabakter, která má smíšenou polyketidsyntázu a polypeptidsyntázu, se vyskytuje ještě methyltransferázová doména.
Z literatury je známo, že po náhradě redukční smyčky modulu 2 v enzymu DEBS1TE za ekvivalentní úsek modulu 3 erytromycin polyketidsyntázy (PKS I. třídy) vzniká po expresi v buňkách S.coelicolor CH999 (Bedford, D. a další, Chemistry and Biology (1996) 3: strana 827 až 831) triketid ketolakton.
Podobným způsobem při náhradě redukční smyčky modulu 2 v enzymu DEBS1TE ekvivalentním úsekem modulu 5 erytromycin-polyketidsyntázy vznikal po expresi v buňkách S. coelicolor CH999 (McDaniel, R. a další, Chemistry and Biology (1997) 4: strana 667 až 674) triketid laktony s předpokládaným uspořádáním a stereochemickou konformací. Na druhé straně pokud byl stejný experiment proveden na redukční smyčce modulu 6 erytromycin-polyketidsyntázy, byly
izolovány pouze ketolaktony (McDaniel, R. a další, Chemistry and Biology (1997) 4: strana 667 až 674).
V dalším experimentu bylo prokázáno, že redukční smyčka modulu 2 v trojmodulovém systému obsahujícím zaváděcí (loading) doménu, první, druhý a třetí extenzní modul a TE doménu genu ery může být rovněž nahrazena ekvivalentním úsekem modulu 4 rapamycin-polyketidsyntázy obsahující domény KR a DH za vzniku tetraketidu s předpovídanou dvojnou vazbou při expresi v buňkách S. coelicolor CH999 (McDaniel, R. a další. J.Am. Chem. Soc. (1997) 119: strana 4309 až 4310). Ve stejném systému byla redukční smyčka modulu 2 nahrazena ekvivalentním úsekem modulu 1 rapamycin-polyketidsyntázy obsahujícím domény KR, DH a ER za vzniku tetraketidu s předpokládaným stupněm oxidace na uhlíku C-5 při expresi v buňkách S. coelicolor CH999 (Kao, C. M. a další. J.Am. Chem. Soc. (1997) 119: strana 11339 až 11340). Naproti tomu, při použití odpovídajícího segment modulu 4 genu pro erytromycin-polyketidsyntázu mohou být detekovány pouze polyketidy s dvojnou vazbou v odpovídající pozici a nikoli předpokládané polyketidy s úplně redukovaným řetezcem (Kao, C. M. a další. J. Am. Chem. Soc. (1997) 119: strana 11339 až 11340) .
Ve dvou podobných experimentech byla redukční smyčka modulu 2 v trojmodulovém systému nahrazena odpovídajícím segmentem modulu 2 rapamycin polyketidsyntázy, který obsahuje doménu KR a neaktivní DH doménu a dále KR doménou modulu 4 rap PKS (redukční smyčka rap modulu 4 obsahuje domény KR a DH). Z obou konstruktů vznikaly triketid-laktony s různou stereochemickou konformací na C-3 (Kao, C. M. a další. J. Am. Chem. Soc. (1998) 120: strana 2478 až 2479).
Ve všech výše popsaných příkladech byla pro spojení fragmentů DNA použita stejná restrikčni místa- Pstl a Xbal, (pozice místa Pstl je identická s Pstl místem, které bylo • · použito v níže popsaném systému, a poloha místa Xbal odpovídá místu Bsu36l).
Byl navržen model struktury DEB syntázy, ve kterém redukční doména tvoří smyčka ležící mimo jádro tvořené doménami KS, AT a ACP (Staunton a další. Nátuře structural biology (1996) 3: strana 188 až 192). Navíc bylo dokázáno, že DEBS1 je hydrolyzován proteolytickými enzymy na specifických místech, které vyznačují hranice domén (Aparicio, J. F. a další. J. Biol. Chem. (1994) 269: strana 8524 až 8528). Tato proteolytická místa se nalézají hlavně v oblastech linkerů mezi doménami a proto se zdá vhodné spojovat jednotlivé fragmenty v těsné blízkosti těchto míst. Další příklady viz W098/01546.
V jednom ze svých provedeni vynález popisuje nukleovou kyselinu (zejména DNA) kódující alespoň část polyketidsyntázy (PKS) I. třídy, přičemž uvedená část obsahuje alespoň část extenzního modulu, a která obsahuje polylinker s mnohonásobným cílovým místem pro restrikční enzymy na místě jednoho nebo více genů kódujících enzymy asociované s redukční funkcí.
V dalším provedení vynález popisuje nukleovou kyselinu (zejména DNA) kódující alespoň část polyketidsyntázy I. třídy, přičemž uvedená část obsahuje alespoň část extenzního modulu, a která obsahuje polylinker s mnohonásobným cílovým místem pro restrikční enzymy, který spojuje nukleovou kyselinu kódující (alespoň část) AT domény s nukleovou kyselinou kódující (alespoň část) ACP domény.
Tyto nukleové kyseliny mohou obsahovat další nukleovou kyselinu, která kóduje jeden nebo více redukčních enzymů, vložených polylinkeru jak je to popsáno podrobněji níže. Taková inzerce je ve výhodném provedení vynálezu provedena po naštěpen! nukleové kyseliny s polylinkerem dvěma restrikčními enzymy. Pro lepší výběr inzerčních míst je • · · · výhodné, aby polylinker obsahoval alespoň tři restrikčni místa, výhodněji alespoň čtyři a ještě výhodněji alespoň šest nebo osm restrikčních míst.
Polylinker může být připraven vložením exogenní (obvykle syntetické) nukleové kyseliny do nukleové kyseliny kódující polyketidsyntázu I. třídy, nebo může být připraven pozměněním existující sekvence nukleové kyseliny kódující PKS I. třídy. Posledně jmenovaného způsobu vzniku restrikčních míst lze dosáhnout například cílenou mutagenezí sekvence nacházející se proti a/nebo po směru exprese genu (ve výhodném provedení vynálezu mutagenezí obou těchto sekvencí) kódujícího za normálních okolností redukční enzym, který je třeba vypustit. Ve výhodném provedení se mutagenizují sekvence kódující polypeptidové linkery mezi redukčním enzymem (enzymy) a sousedními doménami.
Polylinker výhodně obsahuje alespoň některé z následujících restrikčni míst: AvrlI, BglII; SnaBI; Pstl; Spěl; Nsil; Bsu361; Nhel; a Hpal. Výhodněji polylinker obsahuje alespoň čtyři z uvedených míst.
Ve výhodném provedení vynálezu alespoň některá z restrikčních míst obsažených v polylinkeru nejsou přítomna ve zbytku nukleové kyseliny, ve které se polylinker nachází. Výhodně alespoň některá z restrikčních míst obsažených v polylinkeru nejsou obvyklá nebo se vůbec nevyskytují v přirozených sekvencích nukleových kyselin, které kódují redukční enzymy dalších PKS (ve výhodném provedení vynálezu PKS I. třídy). Ve výhodném provedení se alespoň dvě z míst nevyskytují v alespoň polovině známých nukleotidových sekvencí kódujících redukční enzymy PKS, a výhodněji alespoň ve třech čtvrtinách těchto sekvencí. Protože geny PKS jsou obvykle bohaté na GC báze, jsou ve výhodném provedení vynálezu v polylinkeru restrikčni místa bohatá na AT báze.
• · · ·
Nukleové kyseliny podle vynálezu výhodně kóduji zaváděči modul a/nebo jeden nebo více extenznich modulů.
Podrobnosti týkající se variant zaváděcích modulů lze nalézt v naší současně podané mezinárodní patentové přihlášce, nazvané Polyketidy a jejich syntéza, podané dne 29. června 1999.
- Vynález dále popisuje nukleovou kyselinu obecně odpovídající výše popsané, které ale navíc obsahuje další, » do polylinkeru vloženou nukleovou kyselinu kódující jeden nebo více redukčních enzymů (například domény KR a/nebo DH a/nebo ER) . Vložená nukleová kyselina může kódovat jeden nebo více redukčních enzymů stejné polyketidsyntázy jako je ta, do níž byl vložen polylinker, pouze z jiného extenzního modulu. Popřípadě může být vložená nukleová kyselina exogenní, kódující jeden nebo více redukčních enzymů z jiné přirozené PKS nebo ze syntézy mastných kyselin, nebo může to být syntetická nebo mutantní forma přirozeně se vyskytující nukleové kyseliny, kódující jeden nebo více redukčních enzymů PKS nebo syntézy mastných kyselin. Ve výhodném provedení vynálezu vložená nukleová kyselina zakóduje jeden nebo více redukčních enzymů ze stejné nebo jiné polyketidsyntázy I. třídy nebo syntézy mastných kyselin, ale popřípadě může jít i o nukleovou kyselinu kódující jeden nebo více redukčních enzymů z polyketidsyntázy II. třídy nebo syntézy mastných kyselin.
Byly již sekvenováno mnoho genů kódujících polyketidsyntázy I. třídy a tyto sekvence jsou dostupné ve veřejných databázích sekvencí DNA a proteinů včetně databází Genbank, EMBL, a Swissprot. Například jsou dostupné, mimo jiné, sekvence polyketidsyntáz řídících syntézu erytromycinu (Cortes, J. a další, Nátuře (1990) 348: strana 176 až 178; přístupové číslo X62569, Donadio, S. a další, Science (1991) 252: strana 675 až 679; přístupové číslo M63677); rapamycinu
-8• ······ ·· • · · · · · • · · · · · · · · ······ · ··· · (Schwecke, T. a další, Proč.Nati. Acad. Sci. USA (1995) 92: strana 7839 až 7843; přístupové číslo X86780); rifamycinu (August a další, (1998); přístupové číslo AF040570); a tylosinu (Eli Lily, přístupové číslo U78289). Obrázek 7 znázorňuje sekvenci nukleové kyseliny kódujících první dva moduly avermektin polyketidsyntázy z bakterií S. avermitilis; která může být použita jako alternativní zdroj pro inzerty použitých v některých provedeních vynálezu.
Odborníkům je zřejmé, že celková sekvenční podobnost nukleových kyselin kódujících srovnatelné domény nebo moduly různých polyketidsyntáz I. třídy je dostatečně vysoká, a organizace domén různých polyketidsyntáz I. třídy natolik konzistentní mezi různými mikroorganismy produkujícími polyketidy, že to syntézy hybridních přirozené modulární umožňuje obecnou polyketidů podle polyketidsyntázy použitelnost způsobů vynálezu pro všechny I. třídy nebo jejich deriváty.
Vynález dále popisuje vektory, jako například plazmidy nebo fágy (ve výhodném provedení vynálezu plazmidy), včetně nukleových kyselin definovaných ve výše popsaných provedeních a hostitelské buňky (zejména Streptomyces sp.) transfikované těmito nukleovými kyselinami nebo konstrukty.
V dalším provedení vynález popisuje polyketidsyntázy exprimovatelné výše popsanými hostitelskými buňkami. Tyto polyketidsyntázy mohou být popřípadě z hostitelských buněk izolovány běžnými způsoby, nicméně většinou je výhodné, není-li takováto izolace nutná.
V dalších provedeních vynález popisuje způsoby přípravy nových funkčních polyketidsyntáz a je kódujících nukleových kyselin prostřednictvím inzerce nukleové kyseliny kódující redukční enzymy do polylinkeru, jak již bylo popsáno výše. Vynález rovněž popisuje nové polyketidy produkované těmito polyketidsyntázami.
• · · ·
Vynález dále popisuje nové způsoby specifické nebo preferenční výroby určitých polyketidů, za použití materiálů a způsobů definovaných v předchozích provedeních vynálezu. Vynález například popisuje způsoby přípravy C22-C23 dihydroavermektinů, jako je ivermectin (viz Příklady 25 a 26) , přímou fermentací, a způsob přípravy B1 avermektinu v podstatně bez příměsi B2 avermektinu (viz Příklady 27 a 28).
V dalším provedení vynález popisuje nové polyketidy a nové stereoizomery polyketidů, jako jsou například speciální polyketidy vyrobené podle jednoho nebo více z popsaných příkladů.
Aby bylo možno zaměnit redukční smyčku v modulu 2 erytromycin-polyketidsyntázy v systému DEBS1TE (Cortés J. a další, Science (1995) 268: strana 1487 až 1489), byl místo redukční smyčky modulu 2 vložen polylinker (mnohonásobné klonovací místo (mcs)). Vznikl tak minimální modul obsahující domény KS, AT a ACP. Tento systém je stále ještě funkční a vzniká z něj ketolakton (viz příklady 2 a 4) . Mnohonásobné klonovací místo obsahuje unikátní cílová místa pro 9 restrikčních enzymů.
Tato nová restrikční místa jsou situována částečně v DNA kódující linker v blízkosti místa kde je polyketidsyntáza hydrolyzována proteolytickými enzymy (viz výše). Zatímco část restrikčních míst leží v DNA kódující oblasti s nízkou homologií, jiná jsou naopak situována v DNA kódující vysoce konzervované oblasti (viz obrázek 1). Vložení míst AvrlI, BglII, Bsu36l a Nhel nijak nemění aminokyselinovou sekvenci druhého modulu DEBS. V dalších pěti případech (SnaBI, Pstl, Spěl, Nsi, Hpal) je však aminokyselinová sekvence změněna (viz obrázek 2). Tyto změny nijak neovlivňují aktivitu proteinu (viz příklad 6).
Vzhledem k tom, že dvě z restrikčních míst pokrývají stejnou bázi, bylo rozhodnuto, že se zkonstruují dva
-10různé mnohonásobné klonovací místo • ·*···· ·· • · · · · ·· • · · ···· ·· ·♦···· · ··· · • · · · · · • · r v · · · ·· plazmidy obsahující (PJLK114 a pJLK117).
Oproti jedinému restrikčnímu místu na každé straně redukční smyčky nabízí použití mnohonásobného klonovacího místa následující výhody:
1) lze různých vyhnout
2) lze
Autoři vybrat vhodnou pozici pro spojení DNA fragmentů (20 kombinací) z různých redukčních smyček a tím se nepříznivým změnám v aminokyselinové sekvenci se vyhnout enzymům, které by štěpily uvnitř; a vytvářet různé kombinace vložením dalších fragmentů vynálezu učinili další překvapující objev, že lze různé výsledky při použití stejné nukleové kyseliny s polylinkerem a stejné nukleové kyseliny kódující jeden nebo více redukčních enzymů, pokud je nukleová jeden nebo více redukčních enzymů vložena polylinkeru. Například v příkladech 7 smyčka modulu 13 pro rapamycin vzniku polyketidů s extenzní modulu.
dobrým výtěžkem. Nicméně v redukční smyčka, respektive rap vložena do v podstatě a 8, restrikční místa v polylinkeru Nsil). Výsledkem bylo, že byl po podíl vedlejších produktů. Tyto ve kterých keto-skupiny nebo hydroxylové že pouhá změna místa použitého pro způsobila rozdíl mezi získáním a získáním nežádoucí směsi získat redukční modulu 2 řetězcem kyselina kódující do různých míst v je popsána vložena do pro ery za díky aktivitě druhého triketid-laktony
Příkladech 37 soubor domén, pozice byla použita jiná a Hpal místo BglII a fermentaci získán vedlejší byly na skupiny.
vložení stejné pouze (AvrlI byla úplně redukovaným
Požadované byly získány s byla stejná modulu 13 pro modulu 2 pro ery jako v Příkladech 7 použita významný zahrnovaly triketid-laktony,
C-3 buď produkty pozici
Z toho vyplývá, redukční smyčky požadovaného produktu požadovaného produktu s produkty neúplné redukce.
• •99
V příkladech 31 a 32 byly podobným způsobem použita místa Pstl a Bsu36l pro vložení redukční domény modulu 1 pro avermektin (plazmid pGMS2) namísto redukční smyčky modulu 2 pro ery. Vznikal sice očekávaný produkt, ale kromě toho ještě podstatné množství ketolaktonu. V příkladech 29 a 30, kdy byla použita místa BglII a Nhel (plazmid pJLK30), byl ketolakton stěží detekovatelný, ačkoli množství laktonu bylo v obou případech obdobné.
Zcela analogicky jako v Příkladech 29 a 30 byla v Příkladu 14 použita stejná restrikční místa BglII a Nhel pro náhradu redukční smyčky modulu 2 pro ery za redukční smyčku modulu 1 pro tylosin (plazmid pJLK35). Vznikaly přitom stejné požadované triketid-laktony jako v příkladech 30 a 32, ale s mnohem vyšším výtěžkem, ačkoli byly doprovázeny určitým množstvím ketolaktonu. Z toho vyplývá, že různé redukční smyčky mohou být výhodně vloženy do různých restrikčních míst.
V příkladech 33 a 34 byla použita restrikční místa BglII a Nhel pro vložení redukční domény modulu 2 pro avermektin (plazmid pJLK31) a očekávané produkty vznikaly jak hlavní. V experimentu popsaném v příkladech 35 a 36, kdy byla použita restrikční místa SnaBI a Bsu36l (plazmid pGMS4) byla získána jen stopová množství směsi triketid-laktonů.
Vynález popisuje možnost, že v případě, kdy nelze získat požadované a předpokládané produkty po vložení určité redukční smyčky do určité polyketidsyntázy, lze dosáhnout požadovaného výsledku jednoduchým použitím jiných restrikčních enzymů v polylinkeru. Z výše uvedených příkladů vyplývá, že takováto úprava může dramaticky ovlivnit výsledek a výtěžek syntézy polyketidu.
• ft ftftftft ··» » * < * · ·· • r · ♦ · · · 4 · ·β » ···· ft ♦ « <>«··>
• · · 9··«>
·*· · ·· ··· ·· ft··
-12Příklad 1: Konstrukce plazmidu pJLK114
Plazmid pJLK114 je založen na plazmidu pCJR24 a obsahuje gen pro polyketisyntázu se zaváděcím modulem ery, s prvním a druhým extenzním modulem polyketisyntázy ery a terminální thioesterázou ery s tím, že segment DNA mezi koncem acyltransferázy a začátkem domény ACP ve druhém rozšiřujícím modulu ery byl nahrazen syntetickým oligonukleotovým linkerem obsahujícím následující restrikční místa: AvrlI, BglII, SnaBI, Pstl, Spěl, Nsil, Bsu36I a Hpal. Ke zkonstruování finálního plazmidu bylo zapotřebí nejprve vytvořit několik intermediálních plazmidu, viz obrázek 3.
Konstrukce plazmidu pJLK02
Přibližně 1,47 kbp dlouhý fragment DNA genu eryAI z bakterie
S. erythraea byl amplifikován pomocí PCR s použitím syntetických oligonukleotidových primerů :
5’-TACCTAGGCCGGGCCGGACTGGTCGACCTGCCGGGTT-3' a
5'-ATGTTAACCGGTCGCGCAGGCTCTCCGTCT-3 ' .
Jako templát byl použit plazmid pNTEP2 (viz Oliynyk, M. a další, Chemistry a Bioloqy (1996) 3: strana 833 až 839;
W098/01546) . PCR produkt byl fosforylován T4 polynukleotid kinázou a poté byl ligován do Smál linearizovaného plazmidu pUC18, jehož konce byly defosforylovány alkalickou fosfatázou. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. Jednotlivé kolonie byly testovány na přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK02 byl identifikován na základě restrikční mapy a pomocí sekvenování DNA.
-13Konstrukce plazmidů pJLK03
Přibližně 1,12 kbp dlouhý fragment DNA gén eryAI z bakterie S. erythraea byla amplifikován pomocí PCR s použitím syntetických oligonukleotidových primerů :
5'-ATGTTAACGGGTCTGCCGCGTGCCGAGCGGAC-3 ' a
5'-CTTCTAGACTATGAATTCCCTCCGCCCAGC-3’
Jako templát byl použit plazmid pNTEPH. PCR produkt byl fosforylován T4 polynukleotid kinázou a poté byl ligován do Smál linearizovaného plazmidů pUC18, jehož konce byly defosforylovány alkalickou fosfatázou. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. Jednotlivé kolonie byly testovány na přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK02 byl identifikován na základě restrikčni mapy a pomocí sekvenování DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK04
Plazmid pJLK02 byl naštěpen restrikčními enzymy Pstl a Hpal a 1,47 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pJLK03 naštěpeného rovněž enzymy Pstl a Hpal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK04 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidů pJLK05
Plazmid pJLKOl (PCT/GB97/01819) byl naštěpen restrikčními enzymy Pstl a AvrlI a 460 bp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pJLK04 naštěpeného rovněž enzymy Pstl a
-14AvrlI. Ligačni směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK05 byl identifikován restrikčním mapováním.
• ······ «· · • · · · ···· ·· ····· ·· · ······ · ··· · · • · · · · · · • · ····· ·· ···
Konstrukce plazmidů pJLK05
Plazmid pJLK05 byl naštěpen restrikčními enzymy Scal a Xbal a plazmid pNTEP2 byl naštěpen restrikčními enzymy Ndel a Scal. Vzniklé dva fragmenty byly ligací vloženy do plazmidů pCJR24 naštěpeného enzymy Ndel a Xbal. Ligačni směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK07 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidů pJLK114
Dva syntetické oligonukleotidy Plf a Plb (viz obrázek 4) byly resuspenovány každý zvlášť v TE pufru. 10μ1 alikvoty roztoků oligonukleotidů (0,5 nmol/μΐ) byly smíchány dohromady a zahřátý na 65 °C. Poté byly ponechány pomalu chladnout na pokojovou teplotu. Plazmid pJLK07 byl naštěpen restrikčními enzymy AvrlI a Hpal a poté ligací spojen s annealovaným oligonukleotidem. Ligačni směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK114 byl identifikován restrikčním mapováním.
• · · · • · • · · ·
-15• · · · ·· ··· ·· ···
Přiklad 2: Použiti plazmidu pJLK114 pro konstrukci rekombinantních bakterii . Saccharopolyspora erythraea JC2/PJLK114 a produkci derivátů TKL
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK114 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterie S. erythraea kmene JC2 (kmen uložený po číslem NCIMB 40802, viz W098/01546). Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno že plazmid se integroval do genu TE.
Buňky JC2/PJLK114 byly vysety na agarové plotny se SM3 agarem (5,0 g glukózy, 50,0 g maltodextrinu MD30E, 25,0 g sójové mouky Arkasoy, 3,0 g řepné melasy, 0,25 g K2HPO4, 2,5 g CaC03, 22,0 g agaru, destilovaná voda do 1 litru pH=7,0) s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu a pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 (500pl) plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány jako δ-lakton (4S, SR)-5-hydroxy-2,4 dimethyl-3-oxo-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (4S, 5R)5-hydroxy-2,4-dimethyl-3-oxo-n-heptanové kyseliny.
• ······ · · · • ··· ···· ·· ····· · · · ······ · · · · · · • · · · · · · •·· · ·· · · · ·· ···
16Přiklad 3: Konstrukce plazmidu pJLK117
Plazmid pJLK117 je založen na plazmidu pCJR24 a obsahuje gen pro polyketidsyntázu obsahující zaváděcí modul ery, první a druhý extenzní modul polyketidsyntázy ery a terminační thioesterázu ery s tím, že segment DNA mezi koncem acyltransferázy a začátkem ACP domény druhého extenzního modulu ery byl nahrazen syntetickým oligonukleotidovým linkerem obsahujícím cílová místa následujících restrikčních enzymů: AvrlI, BglII, SnaBI, Pstl, Spěl, Nsil, Bsu36I a
Nhel. Tento plazmid byl zkonstruován přes několik intermediárních plazmidů následujícím způsobem (viz obrázek 3) .
Konstrukce plazmidu pJLK115
Plazmid pJLK114 byl naštěpen restrikčními enzymy Ndel a Xbal a přibližně 9,9 kbp dlouhý inzert bylo ligací vložen do plazmidu pUC18 naštěpeného rovněž enzymy Ndel a Xbal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK115 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK116
Plazmid pJLK13 (PCT/GB97/01819) byl naštěpen restrikčními enzymy Bsu36l 10 a Xbal a 1,1 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK115 naštěpeného rovněž enzymy Bsu36I a Xbal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK116 byl identifikován restrikčním mapováním.
• · · · «
• · · • · • · · ·
-17•·· · ·· ··· ·· ···
Konstrukce plazmidů pJLK117
Plazmid pJLK116 byl naštěpen restrikčnimi enzymy Ndel a Xbal. 9,9 kbp dlouhý fragment byl ligačí vložen do plazmidů pCJR24 naštěpeného enzymy Ndel a Xbal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK117 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 4: Použití plazmidů pJLKll pro konstrukci rekombinantních bakterií Saccharopolyspora erythraea JC2/ pJLK117 a produkce TKL derivátů
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK117 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/ pJLK117 byly vysety na agarové plotny SM3 s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu a pěstovány po dobu 12 dnů při 30°C. 1 cm2 (0,5ml) plotny byl homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethyl acetátu a 20 μΐ kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomoci GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány jako δ-lakton (4S,5R)-5-hydroxy-2,4-dimetyl-3-oxo-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (4S,5R)-5-hydroxy-2,4-dimetyl-3oxo-n-heptanové kyseliny
• · · ·
Příklad 5: Konstrukce plazmidu pJLK25
Plazmid pJLK25 je založen na plazmidu pJLK114, kromě toho, že DNA fragment, který kóduje redukční smyčku druhého modulu genu pro erythromycin PKS byl vložen do polylinkeru.
Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidu.
Konstrukce plazmidu pJLK118
Přibližně 1,4 kbp dlouhý DNA fragment genu eryAI S.erythrea, který kóduje redukční smyčku modulu 2, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
5'-ATACTAGTCCTCGTGACGAGCTCGACGG-3' a
5'-TAATGCATCCGGTTCTCCGGCCCGCTCGCT-3' a jako templát byl použit plazmid pNTEP2. Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK118 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK23
Plazmid pJLK118 byl štěpen pomocí restrikčních enzymů Spěl a Nsil a fragment o délce 1,4 kbp byl ligován s plazmidem pJLK115, který byl rovněž štěpen Spěl a Nsil. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK23 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidů pJLK25
Plazmid pJLK23 byl rozštěpen pomocí restrikčních enzymů Ndel a Xbal a fragment o velikosti přibližně 11,2 kbp byl ligován s plazmidem pCJR24, který byl rovněž štěpen Ndel a Xbal. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonii byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK25 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 6:Použití plazmidů pJLK25 pro konstrukci rekombinantních bakterií Saccharopolyspora erythraea JC2/pJLK25 a produkci triketidů
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK25 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/ pJLK25 byly vysety na agarové plotny SM3 s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu a pěstovány po dobu 12 dnů při 30°C. 1 cm2 (0,5ml) plotny byl
homogenizován a extrahován směsi 1,2 ml ethyl acetátu a 20 μΐ kyseliny mravenči. Rozpouštědlo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomocí GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty ' byly identifikovány (porovnáním s autentickým materiálem) jako δ-lakton (2R, 3S, 4S, 5R)-5,3-dihydroxy-2,4-dimetyl-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 3S, 4S, 5R)-5-dihydroxy-2,4-dimetyl-nheptanové kyseliny.
Příklad 7: Konstrukce plazmidu pJLK120
Plazmid pJLK28 je založen na plazmidu pJLK117, s tím, že DNA fragment, který kóduje redukční smyčku modulu 13 rap PKS byl včleněn do polylinkeru.
Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidu. (Schéma 5)
Přibližně 3,2 kbp dlouhý DNA segment genu rapC buněk S.hyggroscopicus, který kóduje redukční smyčku modulu 13, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
z-TAAGATCTTCCGACCTACGCCTTCCAAC-3' a
5'-TAATGCATCGACTCGTTGCGTGCCGCGGT-3'
-21a kosmid cos 31 (Schwecke,T. et al. (1995) Proč. Nati. Acad. Sci. USA 92:7839-7843) jako templát. Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působeni alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK120 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK28
Plazmid pJLK120 byl štěpen pomocí restrikčních enzymů BglII a Nsil a fragment o délce 3,2 kbp byl ligován s plazmidem pJLK115, který byl rovněž štěpen BglII a Nsil. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK28 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 8: Použití plazmidů pJLK28 pro konstrukci rekombinantních bakterií Saccharopolyspora erythraea JC2/pJLK28 a produkci triketidů.
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK28 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea JC2 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/ pJLK28 byly vysety na agarové plotny SM3 s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu a pěstovány po dobu 12 dnů při 30°C. 1 cm2 (0,5ml) plotny byl homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethyl acetátu a • · • · · ·
-22•9 99 9 9 μΐ kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomocí GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány(porovnáním s autentickým materiálem) jako δ-lakton (2R, 4S, 5R) - 2,4-dimetyl-5-hydroxy-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 4S, 5R)- 2,4-dimetyl-5hydroxy-n-heptanové kyseliny.
Příklad 9:Konstrukce plazmidů pJLK41
Plazmid pJLK41 je založen na plazmidů pJLK117, s tím, že DNA fragment, který kóduje redukční smyčku modulu 4 ery PKS byl včleněn do polylinkeru.
Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů. (Schéma 5)
Konstrukce plazmidů pJLK32,3
Přibližně 3,2 kbp dlouhý DNA segment genu eryAII z bakterií Saccharopolyspora erythraea , který kóduje redukční smyčku modulu 4, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
5'-ATAGATCTGCCTACGTACCCGTTCGAACACCAGCGCTTC-3' a
5'-ATCCTCAGGTTCGGCCCTGCCGCCTCGGCCTGCCCGGCGGCGCGCAGCTT -3 ' a kosmid cos4B (kosmid obsahující erythromycin PKS) jako templát. Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotidkinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působeni alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK120 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidu pJLK38
Plazmid pJLK32,3 byl štěpen pomocí restrikčních enzymů BglII a Bsu36l a fragment o délce 3,2 kbp byl ligován s plazmidem pJLK116, který byl rovněž štěpen BglII a Bsu36l. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK38 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK41
Plazmid pJLK38 byl štěpen pomocí restrikčních enzymů Ndel a Xbal a fragment o přibližné délce 13 kbp byl ligován s plazmidem pCJR24, který byl rovněž štěpen Ndel a Xbal. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK41 byl identifikován restrikčním mapováním.
Přiklad 10: Použití plazmidu pJLK41 pro konstrukci rekombinantních bakterií . Saccharopolyspora erythraea JC2/pJLK41 a produkci triketidů
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK41 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea JC2 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/ pJLK41 byly vysety na agarové plotny SM3 s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu a pěstovány po dobu 12 dnů při 30°C. 1 cm2 (0,5ml) plotny byl homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethyl acetátu a 20 μΐ kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomocí GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány(porovnáním s autentickým materiálem) jako δ-lakton (2R, 4S, 5R) - 2,4-dimetyl-5-hydroxy-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 4S, 5R)- 2,4-dimetyl-5hydroxy-n-heptanové kyseliny.
Příklad 11: Konstrukce plazmidu pJLK29
Plazmid pJLK29 je založen na plazmidu pJLK117, s tím, že DNA fragment, který kóduje redukční smyčku modulu 10 rap PKS byl včleněn do polylinkeru.
-25Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů. (Schéma 5)
Konstrukce plazmidů pJLK121,l
Přibližně 2,2 kbp dlouhý DNA segment genu rapB buněk S.hyggroscopicus, který kóduje redukční smyčku modulu 10, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
5'-TAAGATCTTCCGACGTACGCGTTCCAGC-3' a
5'-ATGCTAGCCACTGCGCCGACGAATCACCGGTGG-3' a jako templát přibližně 7 kbp dlouhý fragment, který vznikl působením restrikčních enzymů Scal a Sphl na kosmid cos 26 (Schwecke,T. et al. (1995) Proč. Nati. Acad. Sci. USA 92:7839-7843).
Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK121,l byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK29
Plazmid pJLK121,l byl štěpen pomocí restrikčních enzymů BglII a Nhel a fragment o délce 2,2 kbp byl ligován s plazmidem pJLK117, který byl rovněž štěpen BglII a Nhel. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B a u jednotlivých
-26kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK29 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 12: Použití plazmidu pJLK29 pro konstrukci rekombinantních bakterií Saccharopolyspora erythraea JC2/pJLK29 a produkci triketidů.
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK41 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea JC2 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/ pJLK41 byly použity k naočkování 30 ml media SM3 s obsahem 5 pg/ml thiostreptonu ve 250 ml kultivačních lahvích. Očkování bylo provedeno jediným vstřikem, aby bylo zabráněno shlukování buněk. Poté byly lahve třepány 300 rpm v 30 °C. Po osmi dnech byla suspenze zcentrifugována, pH supernatantu upraveno na pH=3 a třikrát provedena extrakce shodným objemem ethyl acetátu. Rozpouštědlo bylo odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován metodou HPLC, elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií a po konverzi pomocí trimethylsilyl- diazomethanu na methyl ester rovněž metodou GC/MS. Hlavní produkty byly identifikovány(porovnáním s autentickým materiálem) jako (4S, 5R) - 5-hydroxy -2,4dimetyl-n-hex-2-enová kyselina a jako (4S, 5R) - 5-hydroxy 2,4-dimetylo-n-hept-2-enová kyselina.
OH
OH ·· ··« · • · ·· ·«
-27Příklad 13: Konstrukce plazmidu pJLK35
Plazmid pJLK35 je založen na plazmidu pJLK117, s tím, že DNA fragment, který kóduje reduktivní smyčku modulu 1 tylosin PKS, byl včleněn do polylinkeru. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidu. (Schéma 5)
Konstrukce plazmidu pJLK33,l
Přibližně 1,6 kbp dlouhý DNA segment genu tylosin PKS buněk S.fradiae, který kóduje reduktivní smyčku modulu 1, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
5'-TAAGATCTCCCTACGTACCCCTTCAACCAC-3'
5'- GCTAGCCGCCGCGCCAGCTCGGGC-3'
Jako templát byl použit kosmid 6T (kosmid obsahující geny polyketidsyntázy produkující tylosin).
Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK33,l byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidu pJLK35
Plazmid pJLK33,l byl štěpen pomocí restrikčních enzymů BglII a Nhel a fragment o délce 1,6 kbp byl ligován s plazmidem pJLK117, který byl rovněž štěpen BglII a Nhel. Ligační směs ·· ····
-28byla použita k transformaci elektrokompetentnich buněk E.
coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK35 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 14: Použití plazmidů pJLK35 pro konstrukci rekombinantních bakterií Saccharopolyspora erythraea JC2/pJLK29 a produkci triketidů.
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK35 bylo použito k transformaci protoplastů Saccharopolyspora erythraea JC2 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/pJLK35 byly vysety na misku s SM3 agarem obsahujícím 50 pg/ml thiostreptonu a byly kultivovány po dobu dvanácti dnů při 30 °C. 1 cm2 (0,5 ml) misky byl homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomocí GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány (porovnáním s autentickým materiálem) jako dlakton (2R, 3R, 4S, 5R)- 5,3-dihydroxy -2,4-dimetyl-nhexanové kyseliny a jako d-lakton (2R, 3R, 4S, 5R) - 5,3dihydroxy -2,4-dimetyl-n-heptanové kyseliny.
O ‘'h.
‘0 • · · · • · ·
-29• · · · ··· ··· ·· • · · · ···· · · • ······ · ··« · • · · · · · · • fcfc · · ♦ · · · · >
Přiklad 15: Konstrukce plazmidu pRIF7
Plazmid pRIF7 je založen na plazmidu pJLK117, s tím, že DNA fragment, který kóduje reduktivní smyčku modulu 7 rifamycin PKS, byl včleněn do polylinkeru. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidu. (Schéma 5)
Konstrukce plazmidu pUCRIF7
Přibližně 2,1 kbp dlouhý DNA segment genu rifamycin PKS buněk Amycolatopsis mediterranei, který kóduje reduktivní smyčku modulu 7, byl amplifikován metodou PCR, přičemž jako primery byly použity syntetické oligonukleotidy:
5'-CCTACGTACGCCTTCGACCACCAGCACTT-3'
5'-CGGCTAGCGGGCGTTCCAGGCCGCCGTCCT-3'
Jako templát kosmid 6 (kosmid začínající baží na pozici 35727 a pokračují až za pozici 76199, poloha je vztažena k sekvenci přístupového čísla AF040570).
Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pUCRIF7 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidu pRIF7
Plazmid pUCRIF7 byl štěpen pomocí restrikčních enzymů BglII a Nhel a fragment o délce 2,1 kbp byl ligován s plazmidem
-30pJLK117, který byl rovněž štěpen BglII a Nhel. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pRIF7 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 16: Použití plazmidů pRIF7 pro konstrukci rekombinantních bakterií S. erythraea JC2/pRIF7 a produkci triketidů.
Přibližně 5 pg plazmidů pRIF7 bylo použito k transformaci protoplastů S. erythraea JC2 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonii byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky JC2/pRIF7 byly vysety na misku s SM3 agarem obsahujícím 50 pg/ml thiostreptonu a byly kultivovány po dobu dvanácti dnů při 30 °C. 1 cm2 misky byl homogenizován a extrahován směsí 1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo bylo slito a odstraněno odpařením, zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován pomocí GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány (porovnáním s autentickým materiálem) jako d-lakton (2S, 3S, 4S, 5R) - 5,3dihydroxy -2,4-dimetyl-n-hexanové kyseliny a jako d-lakton (2R, 3R, 4S, 5R)- 5,3-dihydroxy -2,4-dimetyl-n-heptanové kyseliny.
-31·· · · · · · · · ······ · ··· · • ····· ··
Příklad 17: Konstrukce plazmidu pJLK52
Plazmid pJLK52 je založen na plazmidu .pJLK35, s tím, že obsahuje gen PKS, který zahrnuje ery zaváděcí modul, dále první, druhý a třetí rozšiřovací modul genového seskupení ery a dále potom ery řetězec ukončující thioesterázu, přičemž segment DNA mezi koncem acyltransferázy a začátkem ACP druhého ery rozšiřovacího modulu byl nahrazen ekvivalentem segmentu modulu 1 tylosin PKS.
Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidu pJLK50
Přibližně 6,1 kbp dlouhý DNA segment genového seskupení erythromycin PKS buněk S. erythraea , který kódujeDNA fragment od začátku ACP modulu 2 po začátek ACP modulu 3, byl amplifikován metodou PCR za použití syntetických oligonukleotidů:
5'- TACCTGAGGGACCGGCTAGCGGGTCTGCCGCGTG-3' a
5'- ATGCTAGCCGTTGTGCCGGCTCGCCGGTCGGTCC-3'
Jako templát byl použit plazmid pBAM25. Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK50 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
• · • · · ·
Konstrukce plazmidů pJLK52
Plazmid pJLK50 byl štěpen pomocí restrikčního enzymu Nhel a insert o délce 6,1 kbp byl ligován s plazmidem pJLK35, který byl rovněž štěpen Nhel. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK52 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 18: Použití plazmidů pJLK52 pro konstrukci rekombinantních
NRRL2338/pJLK52 makrolidů.
bakterií
S. erythraea a produkci tetraketidů a
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK52 bylo použito k transformaci protoplastů S. erythraea NRRL2338 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE. Buňky S. erythraea NRRL2338/pJLK52 byly použity k naočkování media SM3 s obsahem 5 pg/ml thiostreptonu a kultivovány po dobu od 7 do 12 dní při 2830°C. Po uplynutí této doby byla suspenze zcentrifugována a pH supematantu upraveno na pH=9,5. Supernatant byl poté třikrát extrahován shodným objemem ethyl acetátu a rozpouštědlo bylo odstraněno odpařením. Zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován metodou GC/MS, HPLC/MS a MS-MS. Tetraketidy byly identifikovány pomocí metody GC/MS. Hlavní komponenty představovaly
Následující makrolid byl identifikován metodou HPLC/MS, MSMS a 1H-NMR (byl doprovázen produkty neúplného zpracování enzymy post-PKS).
Příklad 19: Konstrukce plazmidu pJLK53
Plazmid pJLK53 je založen na plazmidu pJLK28, s tím, že obsahuje gen PKS, který zahrnuje ery zaváděcí modul, dále první, druhý a třetí rozšiřovací modul genového seskupeni ery a dále potom ery řetězec ukončující thioesterázu,
-34přičemž segment DNA mezi koncem acyltransferázy a začátkem
ACP druhého ery rozšiřovacího modulu byl nahrazen ekvivalentem segmentu modulu 13 rapamycin PKS. Výsledný produkt byl připraven níže popsaným způsobem.
Plazmid pJLK50 byl štěpen pomocí restrikčního enzymu Nhel a insert o délce 6,1 kbp byl ligován s plazmidem pJLK28, který byl rovněž štěpen Nhel. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK53 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 20: Použití plazmidů pJLK53 pro konstrukci rekombinantních NRRL2338/pJLK53 makrolidů.
bakterií
S. erythraea a produkci tetraketidů a
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK53 bylo použito k transformaci protoplastů S. erythraea NRRL2338 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE.
Buňky S. erythraea NRRL2338/pJLK53 byly použity k naočkování media SM3 s obsahem 5 pg/ml thiostreptonu a kultivovány po dobu od 7 do 10 dní při 28-30°C. Po uplynutí této doby byla suspenze zcentrifugována a pH supernatantu upraveno na pH=9,5. Supernatant byl poté třikrát extrahován shodným objemem ethyl acetátu a rozpouštědlo bylo odstraněno odpařením. Zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován metodou GC/MS, HPLC/MS a MS-MS. Tetraketidy byly identifikovány pomocí metody GC/MS. Hlavní komponentu představoval • · • · · P
Následujíci makrolid byl identifikován metodou HPLC/MS, MSMS a 1H-NMR (byl doprovázen produkty neúplného zpracování enzymy post-PKS)
Přiklad 21: Konstrukce plazmidů pJLK54
Plazmid pJLK54 je založen na plazmidů pJLK29, s tím, že obsahuje gen PKS, který zahrnuje ery zaváděcí modul, dále první, druhý a třetí rozšiřovací modul genového seskupení ery a dále potom ery řetězec ukončující thioesterázu, přičemž segment DNA mezi koncem acyltransferázy a začátkem ACP druhého ery rozšiřovacího modulu byl nahrazen ekvivalentem segmentu modulu 10 rapamycin PKS. Výsledný produkt byl připraven níže popsaným způsobem.
-36Plazmid pJLK50 byl štěpen pomocí restrikčního enzymu Nhel a insert o délce 6, 1 kbp byl ligov.án s plazmidem pJLK29, který byl rovněž štěpen Nhel. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK53 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 22: Použití plazmidu pJLK54 pro konstrukci rekombinantních bakterií
S.
erythraea
NRRL2338/pJLK54 a produkci derivátů tetraketidů a makrolidů.
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK54 bylo použito k transformaci protoplastů S. erythraea NRRL2338 a poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že plazmid se integroval do TE.
Buňky S. erythraea NRRL2338/pJLK54 byly použity k naočkování media SM3 s obsahem 5 pg/ml thiostreptonu a kultivovány po dobu od 7 do 10 dní při 28-30°C. Po uplynutí této doby byla suspenze zcentrifugována a pH supernatantu upraveno na pH=9,5. Supernatant byl poté třikrát extrahován shodným objemem ethyl acetátu a rozpouštědlo bylo odstraněno odpařením. Zbytek byl rozpuštěn v methanolu a analyzován metodou GC/MS, HPLC/MS a MS-MS. Tetraketidy byly identifikovány pomocí metody GC/MS. Hlavní komponentu představoval
Následující makrolid byl identifikován metodou HPLC/MS, MSMS a 1H-NMR (byl doprovázen produkty neúplného zpracování enzymy post-PKS).
Avermektiny
Příklad 23: Konstrukce plazmidu pJLK136
Plazmid pJLK136 je založen na plazmidu pWHM3, s tím, že obsahuje hraniční oblasti po a proti směru exprese redukční smyčky druhého modulu genu pro avermektin polyketidsyntázu a do mnohonásobného klonovacícho místa oddělujícího tyto
-38oblasti má vložen gen pro rezistenci k erytromycinu. Plazmid pWHM3 byl popsán J. Varou a dalšími, J. Bacteriol. 1989,
171: strana 5872 až 5881. Výsledný plazmid pJLK136 byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
• · «····· ·· · ··· ··· · · · · • · · · ···· · · · ····»·· « ··· · · • · ·· ···· ··· · ·· ··· · · · · ·
Konstrukce plazmidů pJLK130
Přibližně 2,4 kbp dlouhý fragment genu pro avermektin polyketidsyntázu z bakterie S. avermítilis kódující oblast proti směru transkripce genu pro redukční smyčku modulu 2, byl amplifikován metodou PCR za použití syntetických oligonukleotidů:
5'-GACGC CGAAT TCTTC GGCAT CAGCC CCCGC GAAG-3' a
5'-GAGCT AGCAG GTGGG GAGAT CTAGG TGGGT GTGGG TGTGG GGTTG
GTTGT GGTGG TGGGT GTA-3'
Jako templát byl použit plazmid pIG22 (viz Galloway, I. S. (1998) Dizertační práce, Univerzita Cambridge, UK) . Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK130 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK131
Přibližně 2,0 kbp dlouhý fragment genu pro avermektin polyketidsyntázu z bakterie S. avermítilis kódující oblast
-39• · ······ ·· · •· · · · · ···· • · · · ···· · · · ·····«· · ··· · · • · ·· · · 9 · • · · · ·· «·· ·· ··· po směru transkripce genu pro redukční smyčku modulu 2, byl amplifikován metodou PCR za použití syntetických oligonukleotidů:
5'-GCCCGGCTAGCCGGCCAGACACACGAACAACAGC-3' a
5'-GGGAATTCCTCGAGGATGACGTGGGCGTTGGTGC-3 '
Jako templát byl použit plazmid pIG25 (viz Galloway, I. S. (1998) Dizertační práce, Univerzita Cambridge, UK) . Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK131 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidu pJLK132
Plazmid pJLK130 byl naštěpen restrikčními enzymy Nhel a Xbal. Přibližně 2,4 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK131 naštěpeného rovněž enzymy Nhel a Xbal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK132 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK133
Plazmid pJLK117 byl naštěpen restrikčními enzymy BglII a Nhel. Přibližně 0,1 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK132 naštěpeného rovněž enzymy BglII a Nhel.
• · · · • · • · · ·
-40Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK133 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK134
Přibližně 1,9 kbp dlouhý fragment genu z erythromycinového genového shluku S.erythraea kódující gen pro rezistenci k erythromycinu byl amplifikován pomocí PCR za použití syntetických oligonukleotidů:
5'-TAAGATCTAGCGCTCCGAGGTTCTTGCCCG-3' a
5'-ATGCTAGCCTACCGCTGCCCGGGTCCGCCG-3'
Jako templát byl použit plazmid pRH3 (Dhillon, N, a další, Molecular Microbiology (1989) 3: strana 1405 až 1414)). Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotid-kinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK134 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidu pJLK135
Plazmid pJLK134 byl naštěpen restrikčními enzymy BglII a Nhel. Přibližně 1,9 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK133 naštěpeného rovněž enzymy BglII a Nhel. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých • · · · • · · · · · · * · · ··· ««··· ·· · ······· · ♦ · ♦ · · • · ♦· · · · · ··· · ····· ·· ···
-41kolonii byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK135 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK136
Plazmid pJLK135 byl naštepen restrikčním enzymem EcoRI. Přibližně 6,3 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pWHM3 naštěpeného rovněž enzymem EcoRI. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK136 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 24: Použití plazmidu pJLK136
Přibližně 10 pg plazmidu pJLK136 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. avermitilis (MacNeil, D.J. a Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2: strana 209 až 218). Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu erytromycinu. Byly vybrány jednotlivé kolonie, které byly čtyřikrát pasážovány v neselektivním kapalném médiu a poté z nich byly připraveny a regenerovány protoplasty (použitá média viz MacNeil T. a další J. Bacteriol. (1993) 175: strana 2552 až 2563). Tímto způsobem byly izolovány kolonie citlivé na thiostrepton a rezistentní k erytromycinu. Tyto kolonie byly dále charakterizovány pomocí Southern blotu. Jedna z těchto kolonií byla označena jako S. avermitilis/JLK1.
-42Přiklad 25: Konstrukce plazmidu pJLK137
Plazmid pJLK120 byl naštěpen restrikčními -enzymy BglII a Nsil. Přibližně 3,2 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK133 naštěpeného rovněž enzymy BglII a Nsil. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK137 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pJLK138
Plazmid pJLK137 byl naštěpen restrikčním enzymem EcoRI. Přibližně 7,6 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pWHM3 naštěpeného rovněž enzymem EcoRI. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK138 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 26: Použití plazmidu pJLK138
Přibližně 10 pg plazmidu pJLK138 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. avermitilis (MacNeil, D.J. a Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2: strana 209 až 218). Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu erytromycinu. Byly vybrány jednotlivé kolonie, které byly čtyřikrát pasážovány v neselektivním kapalném médiu a poté z nich byly připraveny a regenerovány protoplasty (použitá média viz MacNeil T. a další J. Bacteriol. (1993) 175: strana 2552 až 2563). Tímto způsobem byly izolovány kolonie citlivé na thiostrepton a
-43erytromycin. Tyto kolonie byly dále charakterizovány pomocí Southern blotu. Jedna z těchto kolonií byla označena jako S. avermitilis/pJLK138. Kolonií S. avermitilis/pJLK138 bylo naočkováno kapalné médium (Pang, C.H. a další J. of Antibiotics (1995) 48: strana 59 až 66)’. Z narostlých kultur byly izolovány produkty, které byly purifikovány podle literatury (Pang, C.H. a další J. of Antibiotics (1995) 48: strana 59 až 66). Produkty byly analyzovány pomocí HPLC/MS a 1H-NMR, přičemž byla identifikována následující sloučenina:
Příklad 27: Konstrukce plazmidu pJLK139
Plazmid pJLK121.1 byl naštěpen restrikčními enzymy BglII a Nhel. Přibližně 2,2 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK133 naštěpeného rovněž enzymy BglII a Nhel. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK139 byl identifikován restrikčním mapováním.
• · ·
-44• ·····« ·· • « · · · · • · · · ♦ · · · · ······ · ··· ·
Konstrukce plazmidů pJLK140
Plazmid pJLK139 byl naštěpen restrikčnim enzymem EcoRI. Přibližně 6, 6 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pWHM3 naštěpeného rovněž enzymem EcoRI. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentnich
buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena
přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK140 byl
identifikován restrikčnim mapováním.
Příklad 28: Použití plazmidů pJLK140
Přibližně 10 μg plazmidů pJLK140 bylo použito pro
transformaci protoplastů bakterií S. avermitilis (MacNeil, D.J. a Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2: strana 209 až 218). Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu erytromycinu. Byly vybrány jednctlivé kolonie, které byly čtyřikrát pasážovány v neselektivnim kapalném médiu a poté z nich byly připraveny a regenerovány protoplasty (použitá média viz MacNeil T. a další J. Bacteriol. (1993) 175: strana 2552 až 2563). Tímto způsobem byly izolovány kolonie citlivé na thiostrepton a erytromycin. Tyto kolonie byly dále charakterizovány pomocí Southern blotu. Jedna z těchto kolonií byla označena jako S. avermitilis/pJLK140. Kolonií S. avermitilis/pJLK140 bylo naočkováno kapalné médium (Pang, C.H. a další J. of Antibiotics (1995) 48: strana 59 až 66) . Z narostlých kultur byly izolovány produkty, které byly purifikovány podle literatury (Pang, C.H. a další J. of Antibiotics (1995) 48: strana 59 až 66) . Produkty byly analyzovány pomocí HPLC/MS a 1H-NMR, přičemž byla identifikována následující sloučenina:
-45• · ♦«♦·♦» ·· ··· * · f ·· • · · * · ·«« » « * ······ · ··· « • · · · · · · ««·
Přiklad 29: Konstrukce plazmidu pJLK30
Plazmid pJLK30 je založen na plazmidu pJLK117, s tím, že do polylinkeru byla za použití restrikčních míst BglII a Nhel vložena DNA kódující redukční smyčku modulu 1 avermektin polyketidsyntázy. Výsledný plazmid pJLK30 byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidu pIG67
Přibližně 1,7 kbp dlouhý fragment genu pro avermektin polyketidsyntázu z bakterie S. avermitilis kódující redukční smyčku modulu 1, byl amplifikován metodou PCR za použití syntetických oligonukleotidů:
5'-CCTAGATCCGCCCACCTACCCCTTCCAACACCAG-3' a
5'-TGGGCTAGCGTTTTGTGCAACTCCGCCGGTGGAGTG-3' «· «·*· ··· · * « · · ·« • * · ·*··· «· « ··«·«· · · ··· · · • « ·« ·»·· ··· * ·« ·* · 9 9 r * ·
-46Jako templát byl použit buď plazmid pIG155 obsahující první dva moduly avermektin polyketidsyntázy .nakloňované v plazmidů pT7-7, nebo chromosomální DNA bakterie S. avermitilis. Na produkt PCR bylo působeno T4 polynukleotidkinázou a poté byl ligován s plazmidem pUC18, který byl linearizován enzymem Smál a poté vystaven působení alkalické fosfatázy. Ligační směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B a u jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pIG67 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenací DNA.
Konstrukce plazmidů pJLK30
Plazmid pIG67 byl naštěpen restrikčními enzymy BglII a Nhel. Přibližně 1,7 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pJKL117 naštěpeného rovněž enzymy BglII a Nhel.. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK30 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 30: Použití plazmidů pJLK30 pro konstrukci rekombinantních bakterií S.erythraea JC2/PJLK30 a produkce triketidů
Přibližně 5 pg plazmidů pJLK30 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. erythraea kmene JC2. Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že se plazmid integroval do TE. Bakterie S. erythraea kmene JC2/PJLK30 byly vysety na SM3 agar s obsahem 50 pg/ml • · · • · ·· 9«·· »* ·· * · · *· • · · · ···· ·« • »··· · · · · · ·» • · · · · ♦·
Λ·9 9 ·· 4··Μ
-47thiostreptonu. Buňky byly pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí
1,2 ml ethylacetátu a 20 μΐ kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány jako δ-lakton (2R, 3R, 4S, 5R)-5,3-dihydroxy-2,4-dimethyl-n- hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 3R, 4S, SR)-5,3dihydroxy-2,4dimethyl-n-heptanové kyseliny (celkem 25 mg/1). Nebyl detekován téměř žádný odpovídající 3-ketolakton.
Příklad 31: Konstrukce plazmidů pGMS2
Plazmid pGMS2 je založen na plazmidů pJLK117 s tím, že do polylinkeru byla za použití restrikčních míst Pstl a Bsu36l vložena DNA kódující redukční smyčku modulu 1 avermektinpolyketidsyntázy. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidů pIG68
Přibližně 1.7 kbp dlouhý fragment DNA z genu pro avermektin polyketidsyntázu S. avermitilis kódující redukční smyčku modulu 1 byl amplifikován pomocí PCR za použití následujících syntetických oligonukleotidů:
5'-TGGCTGCAGAGCTCACAGCCGGGTGCCGGATCCGGTT-3' a
5'-TTTCCTCAGGTCCGCCGGTGGAGTGGGGCGCTGGAC-3'
Jako templát byl použit buď plazmid pIG155, který obsahuje první dva moduly avermektin-polyketidsyntázy nakloňované do plazmidů pT7-7, nebo chromozomální DNA Streptomyces avermitilis. Na PCR produkt bylo působeno T4 polynukleotid
-48kinázou a poté byl vložen ligací do plazmidu pUC18 linearizovaného restrikčním enzymem Smál a poté defosforylovaného alkalickou fosfatázou. Ligačni směsí byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pIG68 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenováním.
Konstrukce plazmidu pGMSl
Plazmid pIG68 byl naštěpen restrikčními enzymy Pstl a Bsu36I. 1,7 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK116 naštěpeného enzymy Pstl a Bsu36I. Ligačni směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pGMSl byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidu pGMS2
Plazmid pGMSl byl naštěpen restrikčními enzymy Ndel a Xbal a přibližně 11,5 kbp dlouhý fragment DNA byl vložen ligací do plazmidu pCJR24 naštěpeného enzymy Ndel a Xbal. Ligačni směs byla použita k transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pGMS2 byl identifikován restrikčním mapováním.
-49• · ······ · · · • · 4 · · ····· ··· · 4 4 4 4 · ·« ······· « ··· » ·
444 4 44 444 44444
Příklad 32: Použiti plazmidu pGMS2 pro vytvoření rekombinantních bakterií S. erythraea JC2/pGMS2 a produkce triketidů
Přibližně 5 pg plazmidu pGMS2 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. erythraea kmene JC2. Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že se plazmid integroval do TE. Bakterie S. erythraea kmene JC2/pGMS2 byly vysety na SM3 agar s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu. Buňky byly pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí
1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány jako δ-lakton (2R, 3R, 4S, 5R)-5,3-dihydroxy-2,4-dimethyl-n- hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 3R, 4S,SR)-5,3dihydroxy-2,4-dimethyl-n-heptanové kyseliny (celkem 17 mg/1) . Ve vzorku bylo přítomno rovněž významné množství odpovídajícího 3-ketolaktonu (5.5 mg/1).
Ό
OH
Ό
-50• · · w • · • · · · • ·
Přiklad 33: Konstrukce plazmidů pJLK31
Plazmid pJLK31 je založen na plazmidů pJLKll’7 s tím, že do polylinkeru byla za použití restrikčních míst BglII a Nhel vložena DNA kódující redukční smyčku modulu 2 avermektinpolyketidsyntázy. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidů pIG69
Přibližně 2,4 kbp dlouhý fragment DNA z genu pro avermektin polyketidsyntázu z bakterií S. avermitilis kódující redukční smyčku modulu 2 byl amplifikován pomocí PCR za použití následujících syntetických oligonukleotidů:
5'-CCTAGATCTCCCCACCTACCCCTTCCAACACCACCACTACTG-3' a
5'-CCGGCTAGCCGGGCGTGCAGCTGGGCGCCGTTGTCCGCAC-3'
Jako templát byl použit buď plazmid pIG155, který obsahuje první dva moduly avermektin-polyketidsyntázy nakloňované do plazmidů pT7-7, nebo chromozomální DNA Streptomyces avermitilis. Na PCR produkt bylo působeno T4 polynukleotid kinázou a poté byl vložen ligací do plazmidů pUC18 linearizovaného restrikčním enzymem Smál a poté defosforylovaného alkalickou fosfatázou. Ligačni směsí byla použita pro transformaci elektrokompetentnich buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pIG68 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenováním.
Plazmid pIG69 byl naštěpen restrikčními enzymy BglII, Nhel a Dral. 1,7 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK117 naštěpeného enzymy BglII a Nhel . Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pJLK31 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 34: Použití plazmidu pJLK31 pro konstrukci rekombinantních bakterií S.erythraea JC2/PJLK31 a produkce triketidů
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK31 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. erythraea kmene JC2. Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že se plazmid integroval do TE. Bakterie S. erythraea kmene JC2/PJLK31 byly vysety na SM3 agar s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu. Buňky byly pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí
1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány jako δ-lakton (2R, 25 3R, 4Ξ, 5R) -5,3-dihydroxy-2,4-dimethyl-n- hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 3R, 4S, 5R)-5,3dihydroxy-2,4dimethyl-n-heptanové kyseliny (celkem 30 mg/1) .
• ······φ· • · · · · ·· • · · ♦ · · · ·· ······ · ··· ·
ΟΗ
Přiklad 35: Konstrukce plazmidů pGMS4
Plazmid pGMS4 je založen na plazmidů pJLK117 s tím, že do polylinkeru byla za použití restrikčních míst SnaBI a Bsu36I vložena DNA kódující redukční smyčku modulu 2 avermektinpolyketidsyntázy. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidů pIG70
Přibližně 2,4 kbp dlouhý fragment DNA z genu pro avermektin polyketidsyntázu z bakterií S. avermitilis kódující redukční smyčku modulu 2 byl amplifikován pomocí PCR za použití následujících syntetických oligonukleotidů:
5'-CCCTACGTACCCCTTCCAACACCACTACTGGCTCGAAAG-3' a
5'-GGCCCTCAGGTGGGCGCCGTTGTCCGCACCACCGGTA-3'
Jako templát byl použit buď plazmid pIG155, který obsahuje první dva moduly avermektin-polyketidsyntázy nakloňované do plazmidů pT7-7, nebo chromozomální DNA Streptomyces avermitilis. Na PCR produkt bylo působeno T4 polynukleotid kinázou a poté byl vložen ligací do plazmidů pUC18 linearizovaného restrikčním enzymem Smál a poté • · • · · · ··· · · · ···· ··· · ···· · · · ······· · ··· · · • · ·· ···· ··· · ·· ··· · · ···
-53defosforylovaného alkalickou fosfatázou. Ligační směsí byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli
DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pIG68 byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenováním.
Konstrukce plazmidů pGMS3
Plazmid pIG70 byl naštěpen restrikčními enzymy SnaBI, Bsu36l a Dral. 2,4 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pJLK116 naštěpeného enzymy SnaBI a Bsu36l . Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pGMS3 byl identifikován restrikčním mapováním.
Konstrukce plazmidů pGMS4
Plazmid pGMS2 byl naštěpen restrikčními enzymy Ndel a Xbal. Přibližně 12,4 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidů pJLK116 naštěpeného enzymy Ndel a Xbal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidů. Požadovaný plazmid pGMS4 byl identifikován restrikčním mapováním.
Příklad 36: Použití plazmidů pGMS4 pro konstrukci rekombinantních bakterií S.erythraea JC2/pGMS4 a produkce triketidů
Přibližně 5 pg plazmidů pGMS4 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. erythraea kmene JC2. Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z
-54• · ······ · · • · · ··· ·· ··· · ···· · · ······· · · · · · několika kolonii byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že se plazmid integroval do TE. Bakterie S. erythraea kmene JC2/pGMS4 byly vysety na SM3 agar s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu. Buňky byly pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí
1,2 ml ethylacetátu a 20 μΐ kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Byla identifikována pouze stopová množství požadovaných triketidů.
Příklad 37: Konstrukce plazmidu pJLK27
Plazmid pJLK27 je založen na plazmidu pJLK114 s tím, že do polylinkeru byla vložena DNA kódující redukční smyčku modulu 13 rap-polyketidsyntázy. Výsledný konstrukt byl připraven klonováním přes několik níže uvedených intermediárních plazmidů.
Konstrukce plazmidu pJLK120a
Přibližně 3,2 kbp dlouhý fragment DNA z genu pro rapC polyketidsyntázu z bakterií S. hygroscopicus kódující redukční smyčku modulu 13 byl amplifikován pomocí PCR za použití následujících syntetických oligonukleotidů:
5'-TACCTAGGCACCACCACAACCCGGGTA-3' a
5'-TACAATTGGCCCGCGAGTCCCCGACGCT-31
Jako templát byl použit kosmid cos 31 (Schwecke, T. a další (1995) Proč. Nati. Acad. Sci. USA 92: strana 7839 až 7843). Na PCR produkt bylo působeno T4 polynukleotid kinázou a poté byl vložen ligací do plazmidu pUC18 linearizovaného • · • ·
restrikčním enzymem Smál a poté defosforylovaného alkalickou fosfatázou. Ligační směsí byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E, coli DH10B. U jednotlivých kolonií byla prověřena přítomnost plazmidu. Požadovaný plazmid pJLK120a byl identifikován restrikčním mapováním a sekvenováním.
Konstrukce plazmidu pJLK27
Plazmid pJLK120a byl naštěpen restrikčními enzymy AvrlI a Hpal. 3,2 kbp dlouhý fragment byl ligací vložen do plazmidu pJLK114 naštěpeného enzymy AvrlI a Hpal. Ligační směs byla použita pro transformaci elektrokompetentních buněk E. coli
DH10B. U jednotlivých kolonií plazmidu. Požadovaný plazmid restrikčním mapováním.
byla prověřena přítomnost pJLK27 byl identifikován
Příklad 38: Použití plazmidu pJLK27 pro konstrukci rekombinantních bakterií S.erythraea JC2/pJLK27 a produkce triketidů
Přibližně 5 pg plazmidu pJLK27 bylo použito pro transformaci protoplastů bakterií S. erythraea kmene JC2. Poté byly izolovány kolonie stabilně rezistentní k thiostreptonu. Z několika kolonií byla získána celková DNA a analyzována metodou Southern-blot hybridizace, čímž bylo potvrzeno, že se plazmid integroval do TE. Bakterie S. erythraea kmene JC2/pJLK27 byly vysety na SM3 agar s obsahem 50 pg/ml thiostreptonu. Buňky byly pěstovány dvanáct dnů při teplotě 30°C. 1 cm2 plotny byl poté homogenizován a extrahován směsí
1,2 ml ethylacetátu a 20 pl kyseliny mravenčí. Rozpouštědlo bylo slito a odpařeno a odparek rozpuštěn v methanolu a analyzován GC/MS a elektrosprayovou hmotnostní spektroskopií. Hlavní produkty byly identifikovány (a porovnány se standardy) jako δ-lakton (2R, 4S, 5R)-2,4dimethyl-5-hydroxy-n-hexanové kyseliny a jako δ-lakton (2R, 4S, 5R)-2,4-dimethyl-5-hydroxy-n-heptanové kyseliny (celkem 41 mg/1). Dále bylo identifikováno určité množství odpovídajících 3-ketolaktonů (celkem 12 mg/1) a
3-hydroxylaktonů (celkem 2,8 mg).
• · · ·

Claims (20)

1. Nukleová kyselina kódující alespoň část polyketidsyntázy I. třídy, přičemž uvedená část obsahuje alespoň část extenzního modulu, a ve které je jeden nebo více genů kódujících enzymy asociované s redukční funkcí nahrazen polylinkerem s mnohonásobným cílovým místem pro restrikční enzymy.
2. Nukleová kyselina podle nároku 1, ve které je v uvedeném extenzním modulu polylinker nahrazující všechny geny kódující enzymy asociované s redukční funkcí.
3. Nukleová kyselina kódující alespoň část polyketidsyntázy I. třídy, přičemž uvedená část obsahuje alespoň část extenzního modulu, a která obsahuje polylinker s mnohonásobným cílovým místem pro restrikční enzymy spojující nukleovou kyselinu kódující alespoň část AT domény s nukleovou kyselinou kódující alespoň část ACP domény.
4. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích nároků, ve které' část kódující polyketidsyntázu I. třídy neobsahuje alespoň některá z cílových míst pro restrikční enzymy, která se vyskytují na polylinkeru.
5. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích nároků, přičemž alespoň některá z cílových míst pro restrikční enzymy v polylinkeru jsou neobvyklá nebo se nevyskytují v dalších přirozených nukleových ·♦ · · • · kyselinách kódujících redukční domény polyketidsyntáz I. třídy.
6. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích nároků, přičemž polylinker obsahuje alespoň některé z následujících restrikční míst: AvrlI, BglII; SnaBI; Pstl; Spěl; Nsil; Bsu361; Nhel; a Hpal.
7. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích nároků, která navíc kóduje zaváděcí (loading) modul.
8. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích nároků, která navíc kóduje jeden nebo více dalších extenzních modulů.
9. Nukleová kyselina podle libovolného z předchozích
nároků, nukleovoi domén. která navíc obsahuje do polylinkeru nebo více r« vloženou sdukčních a kyselinu kódující jeden 10. Nukleová kyselina podle nároku 9, přičemž j e/j sou uvedená j edna nebo více redukční doména
β-ketoreduktáza, dehydratáza a/nebo enoylreduktáza.
11. Nukleová kyselina podle nároku 10, přičemž uvedená redukční doména (domény) obsahuje (obsahují) alespoň β-ketoreduktázu.
12. Nukleová kyselina podle nároků 10 nebo 11, přičemž je alespoň jedna z uvedených redukčních domén z jiného extenzního modulu stejné polyketidsyntázy alespoň části polyketid syntézy I. třídy.
13. Nukleová kyselina podle libovolného z nároků 10 až 12, přičemž je alespoň jedna z uvedených redukčních domén z jiné polyketidsyntázy.
14. Vektor obsahující nukleovou kyselinu podle libovolného z předchozích nároků.
15. Hostitelská buňka transfikovaná, konjugovaná nebo transformovaná nukleovou kyselinou nebo vektorem podle libovolného z předchozích nároků.
16. Hostitelská buňka podle nároku 15, přičemž jde o buňku bakterií rodu Streptomyces.
17. Hostitelská buňka podle nároku 16, přičemž jde o buňku bakterií druhu S. erythraea nebo S.avermitilis.
18. Způsob přípravy nukleové kyseliny kódující novou polyketidsyntázu vyznačující se tím, že se:
i) použije nukleová kyselina podle libovolného z nároků 1 až 8 ii) do této kyseliny vloží nukleová kyselina kódující alespoň jednu redukční doménu.
19. Způsob podle nároku 18 vyznačující se tím, že uvedená nukleová kyselina kódující alespoň • · ····«· ·« « • · · ♦·· · · 4 « • · · · · e · · · · · ······· · ··· * * • · ·· ···· ··· · ·· ··· ·· ···
-60- 6'/ jednu redukční doménu odpovídá libovolnému z nároků 9 až 13.
20. Způsob výroby produktu fermentace obsahující polyketidy vyznačující se tím, že se kultivují buňky podle nároku 15.
21. Produkt fermentace, který obsahuje C22-C23 dihydroavermektin v podstatě prostý dalších makrolidů.
CZ200123A 1998-07-06 1999-07-06 Polyketidy, jejich příprava a materiály, které je obsahují CZ200123A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9814622.8A GB9814622D0 (en) 1998-07-06 1998-07-06 Polyketides,their preparation,and materials for use therein

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ200123A3 true CZ200123A3 (cs) 2001-12-12

Family

ID=10835024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200123A CZ200123A3 (cs) 1998-07-06 1999-07-06 Polyketidy, jejich příprava a materiály, které je obsahují

Country Status (22)

Country Link
US (1) US7001747B1 (cs)
EP (1) EP1095147B1 (cs)
JP (1) JP2002519066A (cs)
KR (1) KR20010074652A (cs)
CN (1) CN1316002A (cs)
AT (1) ATE321138T1 (cs)
AU (1) AU762185B2 (cs)
BR (1) BR9911898B1 (cs)
CA (1) CA2332491A1 (cs)
CZ (1) CZ200123A3 (cs)
DE (1) DE69930515T2 (cs)
GB (1) GB9814622D0 (cs)
HU (1) HUP0105464A2 (cs)
ID (1) ID27760A (cs)
IL (1) IL140439A0 (cs)
MX (1) MXPA00012894A (cs)
NZ (1) NZ509602A (cs)
PL (1) PL345851A1 (cs)
TR (1) TR200100027T2 (cs)
WO (1) WO2000001827A2 (cs)
YU (1) YU1001A (cs)
ZA (1) ZA200100775B (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304422B6 (cs) * 2001-03-29 2014-04-30 Plansee Tizit Aktiengesellschaft Způsob výroby žáruvzdorné formulace na bázi tvrdého kovu

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000245457A (ja) * 1999-02-24 2000-09-12 Kitasato Inst:The エバーメクチンアグリコン合成酵素遺伝子
WO2001062939A1 (fr) * 2000-02-24 2001-08-30 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Procede de production d'un derive d'avermectine
KR20020012395A (ko) * 2000-08-07 2002-02-16 김종하 사이버 카드 매매제어방법
AU2003217591B2 (en) * 2002-02-19 2009-02-26 Corteva Agriscience Llc Novel spinosyn-producing polyketide synthases
DE60315723T2 (de) 2002-07-16 2008-06-19 Biotica Technology Ltd. Herstellung von Polyketiden und anderen natürlichen Produkten
US7407941B2 (en) * 2003-08-26 2008-08-05 Pfizer, Inc. N-desmethyl-N-substituted-11-deoxyerythromycin compounds
GB0327720D0 (en) 2003-11-28 2003-12-31 Biotica Tech Ltd Erythromycins and process for their preparation
GB0417852D0 (en) 2004-08-11 2004-09-15 Biotica Tech Ltd Production of polyketides and other natural products
WO2010034243A1 (en) 2008-09-24 2010-04-01 Shanghai Institute Of Organic Chemistry, Chinese Academy Of Sciences Novel gene cluster
GB0904540D0 (en) 2009-03-17 2009-04-29 Biotica Tech Ltd Novel compounds and methods for their production
GB0914589D0 (en) 2009-08-20 2009-09-30 Biotica Tech Ltd Novel compounds and methods for their production
US9119853B2 (en) 2010-02-09 2015-09-01 Neurovive Pharmaceutical Ab Sanglifehrin based compounds
WO2011098808A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Biotica Technology Limited Sanglifehrin based compounds
WO2011098805A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Biotica Technology Limited Sanglifehrin based compounds
CN106916836B (zh) * 2015-12-24 2022-08-12 武汉合生科技有限公司 化合物的生物合成基因簇及其应用
CN106619540A (zh) * 2016-10-10 2017-05-10 东莞市麦亘生物科技有限公司 一种抗肝癌纳米核酸类冻干粉及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199569A (en) * 1977-10-03 1980-04-22 Merck & Co., Inc. Selective hydrogenation products of C-076 compounds and derivatives thereof
ES2079436T3 (es) * 1989-03-31 1996-01-16 Merck & Co Inc Clonacion de genes de streptomyces avermitilis para biosintesis de avermectinas y procedimientos para su uso.
NZ240150A (en) * 1990-10-15 1993-07-27 Merck & Co Inc Fermentation medium and its use in the production of ivermectin derivatives
EP2182067A3 (en) * 1996-07-05 2010-07-14 Biotica Technology Limited Hybrid polyketide synthases
GB9814006D0 (en) * 1998-06-29 1998-08-26 Biotica Tech Ltd Polyketides and their synthesis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304422B6 (cs) * 2001-03-29 2014-04-30 Plansee Tizit Aktiengesellschaft Způsob výroby žáruvzdorné formulace na bázi tvrdého kovu

Also Published As

Publication number Publication date
AU4636599A (en) 2000-01-24
JP2002519066A (ja) 2002-07-02
TR200100027T2 (tr) 2001-07-23
IL140439A0 (en) 2002-02-10
CA2332491A1 (en) 2000-01-13
ZA200100775B (en) 2001-11-05
NZ509602A (en) 2003-12-19
MXPA00012894A (es) 2002-07-02
CN1316002A (zh) 2001-10-03
HUP0105464A2 (hu) 2002-04-29
HK1034535A1 (en) 2001-10-26
DE69930515D1 (de) 2006-05-11
YU1001A (sh) 2003-04-30
KR20010074652A (ko) 2001-08-04
BR9911898B1 (pt) 2010-11-30
ATE321138T1 (de) 2006-04-15
WO2000001827A2 (en) 2000-01-13
WO2000001827A3 (en) 2000-04-27
BR9911898A (pt) 2001-03-27
AU762185B2 (en) 2003-06-19
ID27760A (id) 2001-04-26
DE69930515T2 (de) 2006-12-14
PL345851A1 (en) 2002-01-14
EP1095147B1 (en) 2006-03-22
EP1095147A2 (en) 2001-05-02
US7001747B1 (en) 2006-02-21
GB9814622D0 (en) 1998-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0910633B1 (en) Hybrid polyketide synthase I gene
US6251636B1 (en) Recombinant oleandolide polyketide synthase
CZ200123A3 (cs) Polyketidy, jejich příprava a materiály, které je obsahují
CZ20004912A3 (cs) Polyketidy a jejich syntéza
CA2405958C (en) Hybrid glycosylated products and their production and use
JP2008278895A (ja) ブテニル−スピノシン殺虫剤生産のための生合成遺伝子
US6838265B2 (en) Overproduction hosts for biosynthesis of polyketides
CA2463167A1 (en) Production, detection and use of transformant cells
US7807418B2 (en) Method for producing hybrid polyketide synthases
US20010034046A1 (en) Production of 8,8a-dihydroxy-6-deoxyerythronolide B
WO2003106638A2 (en) Methods and cells for improved production of polyketides
HK1034535B (en) Polyketides, their preparation, and materials for use therein
JP2009219493A (ja) ポリケチド類及びそれらの合成