CZ9903054A3 - Gene agglomerate of acabose biosynthesis from actinoplanes sp. se 50/110 - Google Patents

Gene agglomerate of acabose biosynthesis from actinoplanes sp. se 50/110 Download PDF

Info

Publication number
CZ9903054A3
CZ9903054A3 CZ993054A CZ305499A CZ9903054A3 CZ 9903054 A3 CZ9903054 A3 CZ 9903054A3 CZ 993054 A CZ993054 A CZ 993054A CZ 305499 A CZ305499 A CZ 305499A CZ 9903054 A3 CZ9903054 A3 CZ 9903054A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fragment
dna
acarbose
plasmid
pas5
Prior art date
Application number
CZ993054A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Anneliese Crueger
Heiner Apeler
Werner Schröder
Hermann Pape
Klaus Goeke
Wolfgang Piepersberg
Jürgen Distler
Uribe Paz Marta Diaz-Guardamino
Martin Jarling
Ansgar Stratmann
Original Assignee
Bayer Aktiengesellschaft
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 Bayer Aktiengesellschaft filed Critical Bayer Aktiengesellschaft
Publication of CZ9903054A3 publication Critical patent/CZ9903054A3/en

Links

Classifications

    • 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
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • 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
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/365Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Actinoplanes (G)
    • 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
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • 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
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/76Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Actinomyces; for Streptomyces

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

i-: <??i-: < ??

Aglomerát genů biosyntesy acarbosy z Actinoplanes sp. SE 50/110The agarate of acarbose biosynthesis genes from Actinoplanes sp. SE 50/110

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká isolace dalších genů biosyntesy a látkové výměny acarbosy z Actinomycet, obzvláště Actino-planes sp. SE 50/110 a jeho mutantů, které jsou sdružené s již známými geny biosyntesy ve společném genovém aglomerá-tu, využití těchto genů pro výrobu acarbosy a homologů acarbosy pomoci Actinoplanes sp. a jiných producentů acarbose příbuzných přírodních látek (pseudooligosacharidy), využití těchto genů pro optimalisaci způsobu metodami biochemicko-molekulárně biologického inženýrství, jakož i heterologní exprese těchto genů v jiných mikroorganismech.The invention relates to the isolation of additional biosynthesis genes and metabolism of acarbose from Actinomycetes, in particular Actino-planes sp. SE 50/110 and its mutants, which are associated with the already known common gene agglomerate biosynthesis genes, the use of these genes for the production of acarbose and acarbose homologs by Actinoplanes sp. and other producers of acarbose related natural substances (pseudooligosaccharides), the use of these genes to optimize the method by biochemical-molecular biological engineering, as well as heterologous expression of these genes in other microorganisms.

Dosavadní stav techniky Předmětem starších patentových přihlášek (například DE 2 064 092, DE 2 209 834) je poznatek, že řada Actinomycet, především Actinoplanacet, tvoří inhibitory glykosid-hydroláz oligosacharidového typu, výhodně uhlohydráty štěpících enzymů trávicího traktu. Jako nejvýkonnější inhibitor této skupiny je uváděna sloučenina 0-4,6-dideoxy-4-—[[1S-(1S, 4R, 5S, 6S)-4,5,6-trihydroxy-3-(hydroxymethyl)--2-cyklohexen-1-yl]-amino]-α-D-glukopyranosyl-(1—>4)-O-a-D--glukopyranosyl-(1—>4)-D-glukopyranosa, označovaná jako acarbosa (DE 2 347 782).BACKGROUND OF THE INVENTION It is an object of the earlier patent applications (for example DE 2 064 092, DE 2 209 834) that a number of Actinomycetes, especially Actinoplanacet, form inhibitors of glycoside hydrolases of the oligosaccharide type, preferably digestive enzymes. The most potent inhibitor of this group is the compound 0-4,6-dideoxy-4 - [[1S- (1S, 4R, 5S, 6S) -4,5,6-trihydroxy-3- (hydroxymethyl) -2- cyclohexen-1-yl] -amino] -α-D-glucopyranosyl- (1 ' > 4) -OaD-glucopyranosyl- (1 '-gt; 4) -D-glucopyranose, referred to as acarbose (DE 2 347 782) .

Acarbosa je potentní inhibitor ct-glukosiasy, který se 2 • · · « · • ··· « · • · · ě · ···· β« φ· * • · «· ·· η , , používá pod značkovým označením Glucobay pro terapii diabetes mellitus. Tvorba sekundárních metabolitů acar-bosy se provádí pomocí Actinoplanes sp. SE 50 (CBS č. 791.96) a pomocí přírodní varianty tohoto kmene SE 50/110 (CBS 793.96) , jakož i jejich selektantů a mutantů. V uvedených patentových přihláškách, například v příkladech 1 až 4 německé patentové přihlášky P 22 09 834 je získání takovéhoto inhibitoru α-glukosidasy popsáno.Acarbose is a potent inhibitor of? -Glucosiase, which is used under the brand name Glucobay. 2 · · · · · · · · · · · · · · · · · for the treatment of diabetes mellitus. Secondary metabolites of acarbose are produced by Actinoplanes sp. SE 50 (CBS No. 791.96) and by the natural variant of this strain SE 50/110 (CBS 793.96), as well as their selectants and mutants. In the aforementioned patent applications, for example in Examples 1 to 4 of German Patent Application P 22 09 834, obtaining such an α-glucosidase inhibitor is described.

Pomocí molekulárně biologických metod se dají isolovat určité geny z necharakterisovaného genomu, přičemž se použi-ji genosondy, například P-značené fragmenty DNA, které se specificky vážou na zkoumanou DNA-sekvenci. Dále je známé u Aktinomycet, především Streptomycet, že u dosud zkoušených producentů sekundárních metabolitů jsou geny biosyntesy vázané na chromosom, vzácněji na plasmid, uspořádané vedle sebe v aglomerátu [Hershberger, C. L., a kol., (1989)]. Tím se dají použitím genosond isolovat sousedící, dosud neznámé geny biosyntesy, jejichž význam pro požadovanou biosyntesu může být potom objasněn. Stejně tak mohou být pomocí genosond dokázány odpovídající geny biosyntesy v jiných mikroorganismech.By means of molecular biological methods, certain genes can be isolated from the non-characterized genome, using genosons, for example, P-labeled DNA fragments that specifically bind to the DNA sequence of interest. Furthermore, Aktinomycetes, especially Streptomycetes, are known to have chromosome-bound biosynthesis genes, rarely, a plasmid arranged side-by-side in an agglomerate [Hershberger, C. L., et al. (1989)]. In this way, adjacent, hitherto unknown biosynthetic genes can be isolated using genosides, the meaning of which can then be elucidated for the desired biosynthesis. Similarly, the corresponding biosynthesis genes in other microorganisms can be detected using genosonds.

Ze struktury acarbosy se předpokládá, že deoxyglu-kosová část molekuly acarbosy je tvořena podobně jako při biosyntese zbytků 6-deoxycukrů různých antibiotik (například aminoglykosidy, jako je streptomycin a kasugamycin; makrolidy, jako je erythromycin a tylosin; polyeny, jako je amphotericin A, Ba nystatin; anthracykliny, jako je dauno-rubicin; glykopeptidy, jako je vancomycin). Proto se geno-sonda a heterologně použitelné páry PCR-primerů odvozují od vysoce konservovaných proteinových oblastí známých enzymůFrom the acarbose structure, it is believed that the deoxyglucose part of the acarbose molecule is formed similarly to the biosynthesis of 6-deoxy-sugar residues of various antibiotics (e.g., aminoglycosides such as streptomycin and kasugamycin; macrolides such as erythromycin and tylosin; polyenes such as amphotericin A, Ba nystatin, anthracyclines such as dauno-rubricin, glycopeptides such as vancomycin). Therefore, the gene probe and heterologous pairs of PCR-primers are derived from highly conserved protein regions of known enzymes.

dTDP-glukoso-dehydratasy.dTDP-glucose dehydratase.

Pomocí genové technologie se dají určité geny isolovat přímo z genomu, přičemž se používají například genové sondy, které se specificky vážou na DNA-sekvenci. Tím se může isolovaný gen získat z velkého počtu neznámých sekvencí. Dále je u Actinomycet, především u Streptomycet, známé, že u dosud zkoumaných producentů sekundárních metabolitů jsou geny biosyntesy uspořádány vedle sebe na chromosomu, vzácněji na plasmidu, v "clusteru" [Martin J. F., J. Ind. Microbiol 9, 73-90 /1992/ ; Cháter K. F., Ciba Found. Symp., 171 (Secondary Metabolites: Their Function and Evolution) 144-162 /1992/] . Tím se mohou získáváním pomocí genových sond isolovat sousední, dosud neznámé geny biosyntesy, jejichž význam pro biosyntesu může být potom objasněnWith gene technology, certain genes can be isolated directly from the genome using, for example, gene probes that specifically bind to the DNA sequence. Thereby, the isolated gene can be obtained from a large number of unknown sequences. Furthermore, it is known in Actinomycetes, especially Streptomycetes, that biosynthesis genes are arranged side by side on a chromosome, rarely on a plasmid, in the " cluster " [J. J. F., J. Ind. Microbiol 9, 73-90 (1992); Khat K. F., Ciba Found. Symp., 171 (Secondary Metabolites: Their Function and Evolution) 144-162 (1992)]. This can isolate adjacent, hitherto unknown biosynthetic genes, whose importance for biosynthesis can then be elucidated by gene probe acquisition.

Ze struktury acarbosy je možno předpokládat, že des-oxyglukosová část molekuly acarbosy je tvořena podobně jako při biosyntese zbytků 6-deoxycukrů různých antibiotik (například aminoglykosidy, jako je streptomycin a kasugamycin; makrolidy, jako je erythromycin a tylosin; polyeny, jako je amphotericin A, Ba nystatin; anthracykliny, jako je dauno-rubicin; glykopeptidy, jako je vancomycin). Proto byla genosonda a heterologně použitelné páry PCR-primerů odvozeny od vysoce konservovaných proteinových oblastí známých dTDP-glukoso-dehydratasových enzymů.The acarbose structure suggests that the des-oxyglucose moiety of the acarbose molecule is formed similarly to the biosynthesis of 6-deoxy-sugar residues of various antibiotics (e.g., aminoglycosides such as streptomycin and kasugamycin; macrolides such as erythromycin and tylosin; polyenes such as amphotericin A Ba nystatin; anthracyclines such as dauno-rubricin; glycopeptides such as vancomycin). Therefore, genosonda and heterologous pairs of PCR-primers were derived from highly conserved protein regions of known dTDP-glucose-dehydratase enzymes.

Použití popsaných technik vedlo u Actinoplanes sp. SE 50/110 nejprve k isolaci a sekvencování 2,2 kb BamHI-DNA--fragmentu s úplnou DNA-sekvencí acbB (kodováno pro dTDP--glukoso-dehydratasu) , jakož i DNA-částečné sekvence acbA (kodováno pro dTDP-glukoso-syntetasu) a acbC (kodováno proThe use of the techniques described has led to Actinoplanes sp. SE 50/110 first for the isolation and sequencing of the 2.2 kb BamHI-DNA fragment with the complete acbB DNA sequence (coded for dTDP-glucose dehydratase) as well as the acbA DNA-partial sequence (coded for dTDP-glucose) synthase) and acbC (coded for

• · • · • · • ·· 4 • · · · ···· ·· 4 · kyklasu) [EP A O 730 029 / DE 19 507 214] . Jako další enzymy, které se účastní na biosyntese acarbosy, byla popsána acarviosyl-transferasa z Actinoplanes sp. SE 50/110 a jejích mutantů (kodováno acbD)[DE 196 25 269.5] , jakož i acarbosa-7-fosfotransfeasa (kodováno acbK)[Goecke K. a kol. (1996); Drepper A. a kol., (1996)]. Pro acarviosyl-trans-ferasu byla popsána schopnost vyměňovat u pseudooligosacha-ridů, obsahujících acarviosin, odpovídající cukerný zbytek za jiný cukr. Acarbosa-7-fosforyltransferasa (acarbosa-ki-nasa) může být účastna na výrobě transportní formy acarbosy z buňky. Kromě toho se jeví acarbosa-7-fosfotransferasa jako část samoochranného mechanismu.4 • Cyclase [EP A 0 730 029 / DE 19 507 214]. As other enzymes involved in the biosynthesis of acarbose, acarviosyl transferase from Actinoplanes sp. SE 50/110 and its mutants (encoded by acbD) [DE 196 25 269.5], as well as acarbose-7-phosphotransferase (encoded by acbK) [Goecke K. et al. (1996); Drepper A. et al., (1996)]. The ability to exchange acarviosin-containing pseudooligosaccharides with the corresponding sugar moiety for another sugar has been described for acarviosyl transferase. Acarbose-7-phosphoryltransferase (acarbose-ki-nasa) may be involved in the production of the acarbose transport form from the cell. In addition, acarbose-7-phosphotransferase appears as part of a self-defense mechanism.

Podstata vynálezu V předložené patentové přihůášce je popsán aglomerát genů biosyntesy, jakož i jiných genů látkové výměny acarbosy z Actinoplanes sp. SE 50/110 v úseku 18 kb (viz obr. 1 až 3). Isolace dalších genů látkové výměny acarbosy překvapivě ukázala, že již známé geny biosyntesy acbACB [EP A 0 730 029 / DE 19507214] jsou ve společnosti s geny modifikace acarbosy (acarviosyltransfer, fosforylace, geny acbD, acbK) extracelulární, popřípadě cytoplasmatické látkové výměny maltodextrinu a glukosy (enzymy skupiny a-amylas a 4-a-glukanotransferas, popřípadě amylomaltas) a transportu cukru, závislém na vazebném proteinu (přírůstek maltodextrinu nebo disacharidů v cytoplasmě) přítomné v společném genovém aglomerátu. Tento poznatek je obzvláště významný pro biotechnologickou produkci acarbosy se zřetelem na optimalisaci způsobu., neboť tím je dán k disposici nový, v dřívějších patentech ukázané možnosti rozšiřující pohled, na použitelnost důležitých částí celkové látkové výměny 5 • · · · ·« · · · · ·| · · * · acarbosy pro metody biochemicky-molekulárněbiologický inže-nýring. Tak mohou nyní také ovlivňovat pro syntesu acarbosy zřejmě důležité přítomné předstupně a-1,4-glukanu přes odbourávání škrob/maltodextrin, výstavba/odbourávání, jakož i cytoplasmatická přeměna oligosacharidů až na maltosový stupeň, rozmanitost produkčního spektra jakož i pokud možno pro vyloučení acarbosy a/nebo její uvolnění vně buněk důležité modifikace (například fosforylace acyrbosy). Předmětem předloženého vynálezu je tedy isolace dalších genů biosyntesy z Actinoplanes sp. SE 50/110 a jejich použití pro isolaci ohraničených oblastí DNA pro další objasnění genového aglomerátu acarbosy.SUMMARY OF THE INVENTION In the present patent application, an agglomerate of biosynthesis genes as well as other acarbose gene exchange genes from Actinoplanes sp. SE 50/110 in the 18 kb region (see Figures 1-3). Surprisingly, the isolation of other acarbose gene exchange genes has shown that the already known acbACB biosynthesis genes [EP A 0 730 029 / DE 19507214] are in the society of the acarbose modification (acarviosyltransfer, phosphorylation, acbD, acbK) genes of extracellular or cytoplasmic metabolism of maltodextrin and glucose (α-amylase and 4-α-glucanotransferase, optionally amylomaltase) enzymes, and binding protein-dependent sugar (maltodextrin or disaccharide in the cytoplasm) transport present in the common gene agglomerate. This finding is particularly important for the biotechnological production of acarbose with respect to the method optimization, since this provides a new, broader view of the possibilities available in earlier patents, for the usefulness of important parts of the overall metabolism. · | Acarboses for biochemical-molecular-biological engineering methods. Thus, the presence of the α-1,4-glucan precursor present in starch / maltodextrin degradation, construction / degradation as well as the cytoplasmic conversion of the oligosaccharides to the maltose stage, the diversity of the production spectrum as well as the elimination of acarbose and, if possible, the elimination of acarbose, are also likely to influence acarbose synthesis. / or releasing it outside the cells of an important modification (e.g., acyrbose phosphorylation). It is therefore an object of the present invention to isolate other biosynthesis genes from Actinoplanes sp. SE 50/110 and their use for isolating flanking DNA regions to further elucidate the acarbose gene agglomerate.

Objasnění genového aglomerátu acarbosy s isolaci a charakterisací genů biosyntesy acarbosy je základem pro cílené zlepšení produkčního procesu, například:Clarification of acarbose gene agglomeration with isolation and characterization of acarbose biosynthesis genes is the basis for targeted improvement of the production process, for example:

Zvýšením výkonu syntesy acarbosy v Actinoplanes amplifikací genů "Bottleneck"-enzymů, použití efektivnějších promotorů, vyřazení nebo zesílení regulačních mechanismů;By enhancing acarbose synthesis performance in Actinoplanes by amplifying the " Bottleneck " -enzymes genes, using more efficient promoters, rejecting or amplifying regulatory mechanisms;

Zlepšeným získáním předstupňů, především z látkové výměny cukrů s optimalisací transportních mechanismů, jako je transport substrátu do buněk a vypouštění acarbosy nebo modifikovaných sloučenin;Improved recovery of precursors, especially from the metabolism of sugars with the optimization of transport mechanisms, such as substrate transport into cells and release of acarbose or modified compounds;

Omezením produkčního spektra v Actinoplanes na požadovaný produkt acarbosu vyřazením nežádoucích cest biosyntesy k vedlejším komponentám nebo vyřazením nežádoucích enzymatických odbourávacích reakcí;By limiting the production spectrum in Actinoplanes to the desired acarbose product by eliminating undesirable biosynthetic pathways to side components or by eliminating unwanted enzymatic degradation reactions;

Expresí v heterologních hostitelských kmenech pro zvýšení produkce zlepšením výtěžku na jednotku prostoru za jednotku času, pro zjednodušení postupu zpracování, pro cílené omezení produkčního spektra;Expression in heterologous host strains to increase production by improving yield per unit space per time, to simplify the processing process, to target production spectrum restriction;

Použitím jediného nebo více genů biosyntesy acarbosy pro in-vitro-syntesu acarbosy nebo sloučenin této třídy, když se vychází ze synteticky nebo mikrobielně vyrobených předstupňů.Using single or multiple acarbose biosynthesis genes for in-vitro acarbose synthesis or compounds of this class when starting from synthetically or microbially produced precursors.

Vynález se tedy týká :The invention therefore relates to:

Rekombinantních molekul DNA, které obsahují geny pro biosyn-tesu acarbosy a homologů acarbosy, které jsou uspořádány v genovém aglomerátu podle obr. 2.Recombinant DNA molecules that contain acarbose biosynthesis genes and acarbose homologs that are arranged in the gene agglomerate of Figure 2.

Rekombinantních molekul DNA s uspořádáním štěpných míst působením restrikčních enzymů podle obr. 1 . Úplné sekvence DNA fragmentu 18 kb s geny podle tabulky 3, uvedenými v tabulce 1 , jakož i z nich resultujících sekvencí aminokyselin. - 7 • · · · · ··· • · · · · · · ···· «· ·· ΜThe recombinant DNA molecules with the cleavage site arrangement of the restriction enzymes of Figure 1. The complete 18 kb DNA fragment sequence with the genes of Table 3 shown in Table 1, as well as the resulting amino acid sequences. - 7 • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Tabulka 1Table 1

Vlastnosti acb-genů a acb-genových produktůProperties of acb genes and acb gene products

Gen Produkt genu^ Ozn. od -doa AS postulovaná funkce, příbuzné proteiny acbA 8914-9838 307 dTDP-glukoso syntasa; 58,1% sekvenční identita ve 217 AK překrytí k RfbA ze Shigella flexneri (L14842) acbB 8844-7818 341 dTBP-glukoso-4,6-dehydratasa; 63,0% sekvenční identita ve 327 AK překrytí k MtmE ze Streptomyces argillaceus (Y10907) acbC 6628-7529 381 C7-cukr cykasa, podobná synthase kyše- líny 3-dehydrochinové; 26,8% identita ve 340 AK překrytí k AroB z Mycobac-terium tuberculosis (X59509) acbD 13373-15548 724 acarviosyl-transferasa, podobná jiným oligo- až polydextrin-transferasám nebo hydrolasám, větší podobnost ke skupině cyklomaltodextrin-glukanotrans-feras; 41,1% identita v 734 AK překrytí s CdgT proteinem z Bacillus circu-lans (X68326)Gene Product Gen. from -doa AS postulated function, related proteins acbA 8914-9838 307 dTDP-glucose synthase; 58.1% sequence identity in 217 AK overlap to RfbA from Shigella flexneri (L14842) acbB 8844-7818 341 dTBP-glucose-4,6-dehydratase; 63.0% sequence identity in 327 AK overlap to MtmE of Streptomyces argillaceus (Y10907) acbC 6628-7529 381 C7-Cycad sugar similar to 3-dehydrochinic acid synthase; 26.8% identity in 340 AK overlap to AroB from Mycobacterium tuberculosis (X59509) acbD 13373-15548 724 acarviosyltransferase, similar to other oligo- to polydextrin transferases or hydrolases, greater similarity to the cycloaltodextrin-glucanotransferase group; 41.1% identity in 734 AK overlap with Bacillus circu-lans CdgT protein (X68326)

acbE 12385-9320 1021 a-amylasa; 45,0% identita v 897 AK překrytí s α-amylasou ze Streptomyces lividans (X70255) acbF 17515-16537 325 MalF podobný membránový protein na vazebném proteinu závislého ABC-trans-portéru pro laktosu; 29,9% identita ve 251 AK překrytí s LacF proteinem ze Synechocytis sp. PCC6803 (D90905) acbG 16541-15119 252 MalG podobný membránový protein na vazebném proteinu závislého ABC-transportéru; 27,8% identita ve 234 AK překrytí s 0RF2 proteinem z termofilních bakterií acbH (18482-17511) 322 MalE podobný vazebný protein na va- zebném proteinu závislého ABC-trans-portéru; 22,2% identita ve 279 AK překrytí s MsmE proteinem ze Streptococ-cus mutans (M77351) acbK 1991-2894 300 acarbosa-7-kinasa, podobná cukr- a adenosin-kinasám; 57,9% identira ve 279 AK překrytí s Urf2 proteinem ze Steptomyces sp. (U08602), jejichž gen sousedí s genem pro a-amylasu acbL (3966-4988) 340 oxidoreduktasa, podobná sorbit-dehyd-rogenasám; 26,6% identita ve 214 AK překrytí s HI0053 proteinem z Haemo- philus influenzae (L42023) acbM 2890-3970 359 neznámá funkce (žádná signifikantní - 9 - 9 • · ·acbE 12385-9320 1021 α-amylase; 45.0% identity in 897 AK overlap with α-amylase from Streptomyces lividans (X70255) acbF 17515-16537 325 MalF-like membrane protein on a lactose-dependent ABC-transcript binding protein; 29.9% identity in 251 AK overlap with LacF protein from Synechocytis sp. PCC6803 (D90905) acbG 16541-15119 252 MalG-like membrane protein on dependent ABC-transporter binding protein; 27.8% identity in 234 AK overlap with 0RF2 protein from thermophilic bacteria acbH (18482-17511) 322 MalE-like binding protein on dependent protein-dependent ABC-translator; 22.2% identity in 279 AK overlap with MsmE protein from Streptococcus mutans (M77351) acbK 1991-2894 300 sugar- and adenosine-kinase-like acarbose-7-kinase; 57.9% identity in 279 AK overlay with Urf2 protein from Steptomyces sp. (U08602), whose gene is adjacent to the sorbitan dehydrogenase-like oxidoreductase gene of acbL (3966-4988) 340; 26.6% identity in 214 AK overlap with HI0053 protein from Haemophus influenzae (L42023) acbM 2890-3970 359 unknown function (no significant - 9 - 9 • · ·

• · · « · I · · • · · ♦ · ··♦ « *♦ ·«· · « · % • · · · · · · ······ ·ι «« podobnost) (acbN) (5049-5823) 25£ > oxidoreduktasa acbQ 1-1960 527 maltodextrin-glukotransferasa; MalQ podobný protein s 33,0% identitou ve 339 AK překrytí k MalQ proteinu z Haemophilus influenzae (L45989) acbO 5819-6627 230 neznámá funkce (žádná signifikantní podobnost) a číslo posice vztahující se na páry basí v BglII-Sstl- - fragmentu v obr. 3 . V závorkách jsou uvedeny informace, které ještě nejsou úplné nebo nasvědčují nejistému odečtu k přírůstkové číslo vnesení do banky je uvedeno v závorkách AK aminokyseliny. Při tom kódují geny acbA a acbB s vysokou pravděpodobností enzymy biosyntesy acarbosy, neboť mají vysokou sekvenční identitu AcbA, popřípadě AcbB ke známým bakteriálním dTDP-glukoso synthasám, popřípadě dTDP-glukoso dehydratasám. Podobnost proteinových sekvencí s odpovídajícími nejblíže známými zástupci obou skupin enzymů (viz obr. 3) leží daleko za takovými jinými libovolnými páry funkčně identických proteinů z obou skupin. Podivuhodné při tom je to, že AcbA má své nej bližší příbuzné ve streptomy-cetových proteinech, zatímco AcbB je nejblíže příbuzný s různými RfbB-proteiny gram-negativních bakterií. Tento fenomén se ale "také ukazuje u jiných odpovídajících strep-tomycetových proteinů, například TylAl a TylA2 z producentů tylosinu Streptomyces fradiae [Merson-Davies a Cundliffe (1994)] , které rovněž jsou kódovány sousedními geny ve společném genovém aglomerátu.• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · • · -5823) £ 25 > oxidoreductase acbQ 1-1960 527 maltodextrin glucotransferase; MalQ-like protein with 33.0% identity in 339 AK overlap to MalQ protein from Haemophilus influenzae (L45989) acbO 5819-6627 230 unknown function (no significant similarity) and position number referring to base pairs in BglII-Sstl- fragment at Fig. 3. In parentheses, information that is not yet complete or indicates an uncertain reading to the incremental insertion number in the bank is given in the brackets of the AK amino acid. In this case, the acbA and acbB genes are most likely to encode acarbose biosynthesis enzymes since they have a high sequence identity of AcbA or AcbB to known bacterial dTDP-glucose synthases or dTDP-glucose dehydratases. The similarity of protein sequences to the corresponding closest known representatives of both groups of enzymes (see Figure 3) lies far beyond any other pairs of functionally identical proteins from both groups. Amazingly, AcbA has its closest relatives in streptomyces proteins, while AcbB is most closely related to various RfbB-proteins of gram-negative bacteria. However, this phenomenon is also shown in other corresponding strep-tomycet proteins, for example TylA1 and TylA2 from tylosin producers Streptomyces fradiae [Merson-Davies and Cundliffe (1994)], which are also encoded by adjacent genes in the common gene agglomerate.

Gen acbC kóduje pravděpodobný enzym biosyntesy acar-bosy, neboť enzym AcbC je příbuzný s AroB-proteiny, synta-sou kyseliny dehydrochinové a po nadexpresi ve Streptomyces lividans vykazuje enzymovou aktivitu, která - jak je možno očekávat - reaguje heptulosofosfáty (například sedoheptulo-so-7-fosfát) na produkty, které mají podobné vlastnosti jako valienon a valionon (možné předstupně biosyntesy acarbosy), avšak nejsou identické s těmito sloučeninami.The acbC gene encodes the likely acarbose biosynthesis enzyme, since AcbC is related to AroB proteins, dehydrochinic synthetase, and, after overexpression in Streptomyces lividans, exhibits enzyme activity that, as expected, is reacted with heptulosophosphates (e.g. 7-phosphate) to products having similar properties to valienone and valionone (possible precursors of acarbose biosynthesis) but not identical to these compounds.

Geny acbK (acarbose-7-kinasa) , acbL (ketocukr- nebo alkoholický cukr-oxidoreduktasa) a acbM (neznámá funkce), jakož i gen acbN (přímá sloučenina s rámcem acbL a acbC je naznačena překrývajícím start-/stop-kodonem) kódují pravděpodobně enzymy biosyntesy acarbosy, neboť všechny společně s acbC a eventuelně také acbQ tvoří pravděpodobný operon (transkripční jednotku) a pravděpodobně mohou být translačně kopulačně čteny. Také funkce specifické, cytoplasmaticky lokalisované acarbose-kinasy (AcbK) a možné dehydrogenasy (AcbL) mluví pro přímou účast na intracelulární látkové výměně acarbosy; cukr-dehydrogenasa AcbL by se při tom mohla účastnit na syntese předstupně C-7 cyklitolu nebo 6-des-oxyhexosy, popřípadě jejich kondensaci.The acbK (acarbose-7-kinase), acbL (ketocucr- or alcoholic sugar-oxidoreductase) and acbM (unknown function) genes, as well as the acbN gene (a direct compound with the acbL and acbC frameworks indicated by the overlapping start-/ stop codon) encode probably acarbose biosynthesis enzymes, since they all together with acbC and possibly acbQ form a probable operon (transcription unit) and are likely to be translationally coupled. Also, the specific cytoplasmic localized acarbose kinase (AcbK) and possible dehydrogenase (AcbL) functions suggest direct involvement in the intracellular metabolism of acarbose; AcbL sugar dehydrogenase could participate in the synthesis of the precursor C-7 of cycllitol or 6-desoxyhexose, or condensation thereof.

Oba geny acbD (Acarviosyl transferasa)[DE 196 25 269.5; Goeke, K. a kol., (1996; Drepper, A. a kol., (1996)] a acbE (α-amylasa), které leží navzájem proti sobě se společným promotor-regionem v aglomerátu Actinoplanes sp. SE - 11 • · · ♦ · · · · * « • · · % · ··· · ·· ·Both acbD genes (Acarviosyl transferase) [DE 196 25 269.5; Goeke, K. et al., (1996; Drepper, A. et al., (1996)] and acbE (α-amylase), which lie against each other with the common promoter region in the agglomerate of Actinoplanes sp. · · · · · · · · · · · · · · · · ·

50/110 a které oba kódují pro enzymy skupiny amylas, svědčí o tom, že existuje úzké propojení regulace odbourávání škrobu a produkce acarbosy. Toto je potvrzeno poznatkem, že oba enzymy v Actinoplanes sp. při růstu na škrobu jako zdroji uhlíku jsou nej silněji exprimované extracelulární proteiny v kultivační kapalině Actinoplanes sp.. Toto platí pro acbE-expresi pod kontrolou vhodného promotoru dokonce také ve Streptomyces lividans (viz příklady).50/110, which both code for the amylase enzymes, suggests that there is a close link between starch degradation and acarbose production. This is confirmed by the finding that both enzymes in Actinoplanes sp. extracellular proteins in the Actinoplanes sp culture liquid are most strongly expressed in growth on starch as a carbon source. This applies to acbE-expression under the control of a suitable promoter even in Streptomyces lividans (see examples).

Geny acbHFG kódují pravděpodobně extracelulární cukr--vazebný protein, acbH a dvě typicky membránové komponenty AcbF a AcbG , bakterielní cukr-transportér typu ABC-impor- téru. Účastní se pravděpodobně na látkové přeměně acarbosy přijímáním oligo-maltodextrinů nebo recyklují acarbosu jako transportní vehikulum krátkých oligo-a--1,4-glukanů (vyšší homology acarbosy) přijímáním do buňky. Na takovémto procesu se může účastnit také amylomaltase podobný genový produkt (AcbQ) acbQ-genu. Dále se vynález týká :The acbHFG genes probably encode the extracellular sugar-binding protein, acbH, and two typically membrane components of AcbF and AcbG, a bacterial sugar-transporter of the ABC-importer type. They are likely to be involved in the acarbose metabolism by the uptake of oligo-maltodextrins or recycle acarbose as a transport vehicle for short oligo-a-1,4-glucans (higher acarbose homologs) by cell uptake. The amylomaltase-like gene product (AcbQ) of the acbQ gene can also participate in such a process. Further, the invention relates to:

Způsobu isolace genů biosyntesy acarbosy z Actino-mycet, především z Actinoplanes, jehož podstata spočívá v tom, že se použije genová sonda, která je odvozena od 2,2 kb BamHI-fragmentu. 2,2-kb BamHI-fragment, který pomocí genové sondy, která byla získána PCR-primerem, byl odvozen od vysoce konservovaných proteinových oblastí známých enzymů dTDP-glukosodehydratázy, je popsán v patentové přihlášce EP A 0 730 029/DE 19507214.A method for the isolation of acarbose biosynthesis genes from Actino-mycet, especially Actinoplanes, by using a gene probe derived from a 2.2 kb BamHI fragment. The 2.2-kb BamHI fragment, which has been derived from the highly conserved protein regions of known dTDP-glucosodehydratase enzymes using the gene probe obtained by the PCR primer, is described in EP-A-0 730 029 / DE 19507214.

Způsobu isolace genů biosyntesy acarbose příbuzných přírodních látek v Actinomycetách (například pro validamy-cin, oligostatine /trestatin/, adiposine). - 12 • · • · • ··· · ··· · · · · • · · · ·· ·« ··· ··· • ·· ♦· ·· ·· »«A method for the isolation of biosynthesis genes of acarbose related natural substances in Actinomycetes (e.g., validamycin, oligostatine / trestatin), adiposine). - 12 • · · · ··· · ··· · · · · · · · · · ·

Způsobu zvýšení výkonu syntesy acarbosy v Actinoplanes zvýšenou dávkou genu pro rychlost stanovující enzymy biosyntesy efektivními promotory pro rychlost stanovující enzymy biosyntesy a vyřazením nežádoucích regulačních kroků.A method of enhancing acarbose synthesis performance in Actinoplanes by increasing the rate of the biosynthesis enzyme-determining rate by effective promoters for the biosynthesis enzyme-determining rate and eliminating unwanted regulatory steps.

Způsobu pro zvýšení výkonu syntesy acarbosy v Actinoplanes sestrojením proteinu při biosyntetických krocích, limitujících syntesu acarbosy nebo pro vyloučení produktů odbourávání, které vznikají nežádoucími doprovodnými reakcemi enzymů biosyntesy.A method for enhancing acarbose synthesis performance in Actinoplanes by constructing a protein in biosynthetic steps that limit acarbose synthesis or to eliminate degradation products that arise from adverse biosynthetic enzyme side reactions.

Způsobu omezení spektra produktů v Actinoplanes na požadovaný hlavní produkt vyřazením nežádoucích cest biosyntesy vedlejších komponent nebo vyřazením nežádoucích enzymatických odbourávacích reakcí, například inaktivací acbD-genu.A method of limiting the spectrum of Actinoplanes products to the desired major product by eliminating undesirable side-component biosynthesis pathways or by removing unwanted enzymatic degradation reactions, for example by inactivating the acbD gene.

Způsobu změny transportních mechanismů se zřetelem na zlepšený transport substrátů do buněk nebo efektivnější vystupování acarbosy z buněk aA method of altering transport mechanisms with respect to improved substrate transport to cells or more efficiently emerging acarbose from cells and

Způsobu exprese v heterologních hostitelských kmenech (například v pseoudo-oligosacharidy-tvořících Streptomyce-tách, jakož i v jiných Streptomycetách, v rychle rostoucích bakteriích, jako je Escherichia coli, nebo v kvasinkách a houbách) , aby se zlepšeným prostorovým výtěžkem za jednotku času do- - 13 « · ·· » · · i ··· ♦ ·< • 4 ♦ · ·· sáhlo zvýšení produkce, nalezl zjednodušený způsob pro zpracování a dosáhlo cíleného omezení spektra produktů a.The method of expression in heterologous host strains (e.g., in pseoudo-oligosaccharides-forming Streptomyces, as well as in other Streptomycetes, in fast-growing bacteria such as Escherichia coli, or in yeast and fungi) to improve spatial yield per unit time to - - 13 «· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · • 4 lo · ·· reached an increase in production, found a simplified processing method and achieved targeted product spectrum limitations and.

Použití genů biosyntesy acarbosy pro in-vitro syntesu acarbosy nebo sloučenin této třídy, za použití synteticky nebo mikrobielně vyrobených předstupňů. Předložený vynález je detailněji popsán v následujícím . Všechny genově technologické metody se provádějí, pokud není uvedeno jinak, podle J. Sambrooka a kol. (Molecular Cloning; A laboratory manual; 2. vydání, 1989; Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y., USA) .Use of acarbose biosynthesis genes for in-vitro synthesis of acarbose or compounds of this class, using synthetically or microbially produced precursors. The present invention is described in more detail below. All gene technology methods are performed, unless otherwise indicated, by J. Sambrook et al. (Molecular Cloning; A laboratory manual; 2nd edition, 1989; Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y., USA).

Pro screening se používají tři různé genové sondy. Isolují se z plasmidů pAS2, pAS5/7.3 a pAS6/3 . Plasmid pAS2 byl preparován z E. coli DH5a pomocí "Boiling-Met-hod" nebo alkalickou lysí a hydrolysován pomocí restrikční endonukleasy BamHI . Resultující 2,2 kb BamHI fragment seThree different gene probes are used for screening. They are isolated from the plasmids pAS2, pAS5 / 7.3 and pAS6 / 3. Plasmid pAS2 was prepared from E. coli DH5α using " Boiling-Met-hr " or alkaline lysis and hydrolysis with BamHI restriction endonuclease. The resulting 2.2 kb BamHI fragment was generated

O O isoluje a označí se takzvanou "Nick-translaci" P-znače- acbL (3966-4988) 340 oxidoreduktasa, podobná sorbit-dehyd- rogenasám; 26,6% identita ve 214 AK překrytí s HI0053 proteinem z Haemo-philus influenzae (L42023) acbM 2890-3970 359 neznámá funkce (žádná signifikantní podobnost) - 14 • * • · • ·· • · (acbN) (5049-5823) 258 oxidoreduktasaO is isolated and marked as " Nick-translation " P-labeled acyl (3966-4988) sorbitan dehydrogenase-like oxidoreductase; 26.6% identity in 214 AK overlap with HI0053 protein from Haemo-philus influenzae (L42023) acbM 2890-3970 359 unknown function (no significant similarity) - 14 • * • · • ·· • (acbN) (5049-5823 258 oxidoreductase

acbQ 1-1960 527 maltodextrin-glukotransferasa; MalQ podobný protein s 33,0% identitou ve 339 AK překrytí k MalQ proteinu z Haemophilus influenzae (L45989) acbO 5819-6627 230 neznámá funkce (žádná signifikantní podobnost) a číslo posice vztahující se na páry basí v BglII-Sstl- -fragmentu v obr. 3 . V závorkách jsou uvedeny informace, které ještě nejsou úplné nebo nasvědčují nejistému odečtu k přírůstkové číslo vnesení do banky je uvedeno v závorkách AK aminokyseliny. Při tom kódují geny acbA a acbB s vysokou pravděpodobností enzymy biosyntesy acarbosy, neboť mají vysokou sekvenční identitu AcbA, popřípadě AcbB ke známým bakteriálním dTDP-glukoso synthasám, popřípadě dTDP-glukoso dehydratasám. Podobnost proteinových sekvencí s odpovídajícími nejblíže známými zástupci obou skupin enzymů (viz obr. 3) leží daleko za takovými jinými libovolnými páry funkčně identických proteinů z obou skupin. Podivuhodné při tom je to, že AcbA má své nej bližší příbuzné ve streptomy-cetových proteinech, zatímco AcbB je nejblíže příbuzný s různými RfbB-proteiny gram-negativních bakterií. Tento fenomén se ale také ukazuje u jiných odpovídajících strep-tomycetových proteinů, například TylAl a TylA2 z producen- tů tylosinu Streptomyces fradiae [Merson-Davies a Cundliffe (1994)] , které rovněž jsou kódovány sousedními geny ve společném genovém aglomerátu.acbQ 1-1960 527 maltodextrin glucotransferase; MalQ-like protein with 33.0% identity in 339 AK overlap to MalQ protein from Haemophilus influenzae (L45989) acbO 5819-6627 230 unknown function (no significant similarity) and position number referring to base pairs in BglII-SstI-fragment at Fig. 3. In parentheses, information that is not yet complete or indicates an uncertain reading to the incremental insertion number in the bank is given in the brackets of the AK amino acid. In this case, the acbA and acbB genes are most likely to encode acarbose biosynthesis enzymes since they have a high sequence identity of AcbA or AcbB to known bacterial dTDP-glucose synthases or dTDP-glucose dehydratases. The similarity of protein sequences to the corresponding closest known representatives of both groups of enzymes (see Figure 3) lies far beyond any other pairs of functionally identical proteins from both groups. Amazingly, AcbA has its closest relatives in streptomyces proteins, while AcbB is most closely related to various RfbB-proteins of gram-negative bacteria. However, this phenomenon is also shown in other corresponding streptomycet proteins, for example TylA1 and TylA2 from tylosin producers Streptomyces fradiae [Merson-Davies and Cundliffe (1994)], which are also encoded by adjacent genes in the common gene agglomerate.

Gen acbC kóduje pravděpodobný enzym biosyntesy acar-bosy, neboť enzym AcbC je příbuzný s AroB-proteiny, synta-sou kyseliny dehydrochinové a po nadexpresi ve Streptomyces lividans vykazuje enzymovou aktivitu, která - jak je možno očekávat - reaguje heptulosofosfáty (například sedoheptulo-so-7-fosfát) na produkty, které mají podobné vlastnosti jako valienon a valionon (možné předstupně biosyntesy acarbosy), avšak nejsou identické s těmito sloučeninami.The acbC gene encodes the likely acarbose biosynthesis enzyme, since AcbC is related to AroB proteins, dehydrochinic synthetase, and, after overexpression in Streptomyces lividans, exhibits enzyme activity that, as expected, is reacted with heptulosophosphates (e.g. 7-phosphate) to products having similar properties to valienone and valionone (possible precursors of acarbose biosynthesis) but not identical to these compounds.

Geny acbK (acarbose-7-kinasa) , acbL (ketocukr- nebo alkoholický cukr-oxidoreduktasa) a acbM (neznámá funkce), jakož i gen acbN (přímá sloučenina s rámcem acbL a acbC je naznačena překrývajícím start-/stop-kodonem) kódují pravděpodobně enzymy biosyntesy acarbosy, neboť všechny společně s acbC a eventuelně také acbQ tvoří pravděpodobný operon (transkripční jednotku) a pravděpodobně mohou být translačně kopulačně čteny. Také funkce specifické, cytoplasmaticky lokalisované acarbose-kinasy (AcbK) a možné dehydrogenasy (AcbL) mluví pro přímou účast na intracelulární látkové výměně acarbosy; cukr-dehydrogenasa AcbL by se při tom mohla účastnit na syntese předstupně C-7 cyklitolu nebo 6-des-oxyhexosy, popřípadě jejich kondensaci.The acbK (acarbose-7-kinase), acbL (ketocucr- or alcoholic sugar-oxidoreductase) and acbM (unknown function) genes, as well as the acbN gene (a direct compound with the acbL and acbC frameworks indicated by the overlapping start-/ stop codon) encode probably acarbose biosynthesis enzymes, since they all together with acbC and possibly acbQ form a probable operon (transcription unit) and are likely to be translationally coupled. Also, the specific cytoplasmic localized acarbose kinase (AcbK) and possible dehydrogenase (AcbL) functions suggest direct involvement in the intracellular metabolism of acarbose; AcbL sugar dehydrogenase could participate in the synthesis of the precursor C-7 of cycllitol or 6-desoxyhexose, or condensation thereof.

Oba geny acbD (Acarviosyl transferasa)[DE 196 25 269.5; Goeke, K. a kol., (1996; Drepper, A. a kol., (1996)] a acbE (α-amylasa), které leží navzájem proti sobě se společným promotor-regionem v aglomerátu Actinoplanes sp. SE 50/110 a které oba kódují pro enzymy skupiny amylas, svědčí o tom, že existuje úzké propojení regulace odbourávání • ♦ · · · · ···· • ··· · · ·· · · · ·Both acbD genes (Acarviosyl transferase) [DE 196 25 269.5; Goeke, K. et al., (1996; Drepper, A. et al., (1996)] and acbE (α-amylase), which lie against each other with the common promoter region in the agglomerate of Actinoplanes sp. and which both encode for the amylase enzymes, suggests that there is a close link between the degradation regulation and the ♦ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

škrobu a produkce acarbosy. Toto je potvrzeno poznatkem, že oba enzymy v Actinoplanes sp. při růstu na škrobu jako zdroji uhlíku jsou nej silněji exprimované extracelulární proteiny v kultivační kapalině Actinoplanes sp.. Toto platí pro acbE-expresi pod kontrolou vhodného promotoru dokonce také ve Streptomyces lividans (viz příklady).starch and acarbose production. This is confirmed by the finding that both enzymes in Actinoplanes sp. extracellular proteins in the Actinoplanes sp culture liquid are most strongly expressed in growth on starch as a carbon source. This applies to acbE-expression under the control of a suitable promoter even in Streptomyces lividans (see examples).

Geny acbHFG kódují pravděpodobně extracelulární cukr--vazebný protein, acbH a dvě typicky membránové komponenty AcbF a AcbG , bakterielní cukr-transportér typu ABC-impor- téru. Účastní se pravděpodobně na látkové přeměně acarbosy přijímáním oligo-maltodextrinů nebo recyklují acarbosu jako transportní vehikulum krátký 1,4 kb BamHI fragme pAS5/3.1 =0,35 kb SphI/FspI fragment z pAS5/3 pAS5/3.2 =0,85 kb SphI/BamHI fragment z pAS5/3 pAS5/3.3 =0,55 kb SphI/BamHI fragment z pAS5/3 pAS5/4 pAS5/5 pAS5/7 pAS5/7.1 pAS5/7.2 pAS5/7.3 pAS5/ll pAS5/12 pAS5/13 pAS5/16 1.2 kb BamHI fragment z plasmidu pAS5 0,48 kb Sstl/BamHI fragment z plasmidu pAS5 1.2 kb Pstl/Sstl fragment z plasmidu pAS5 0,64 kb PvuII/AccI fragment z plasmidu pAS5/7 0,54 kb Pstl/Sphl fragment z plasmidu pAS5/7 0,67 kb SphI/Sstl fragment z plasmidu pAS5/7 0,68 kb BglI/HindlII fragment z plasmidu pAS5 0,63 kb BglII/Pstl fragment z plasmidu pAS5 4,8 kb BamHI/Sstl fragment z plasmidu pAS5 0,5 kb BamHI fragment z plasmidu pAS5The acbHFG genes probably encode the extracellular sugar-binding protein, acbH, and two typically membrane components of AcbF and AcbG, a bacterial sugar-transporter of the ABC-importer type. They are likely to be involved in the acarbose metabolism by the uptake of oligo-maltodextrins or recycle acarbose as a transport vehicle with a short 1.4 kb BamHI fragment pAS5 / 3.1 = 0.35 kb SphI / FspI fragment from pAS5 / 3 pAS5 / 3.2 = 0.85 kb SphI / BamHI fragment from pAS5 / 3 pAS5 / 3.3 = 0.55 kb SphI / BamHI fragment from pAS5 / 3 pAS5 / 4 pAS5 / 5 pAS5 / 7 pAS5 / 7.1 pAS5 / 7.2 pAS5 / 7.3 pAS5 / 11 pAS5 / 12 pAS5 / 13 pAS5 / 16 1.2 kb BamHI fragment from plasmid pAS5 0.48 kb SstI / BamHI fragment from plasmid pAS5 1.2 kb PstI / SstI fragment from plasmid pAS5 0.64 kb PvuII / AccI fragment from plasmid pAS5 / 7 0.54 kb PstI / SphI fragment from plasmid pAS5 / 7 0.67 kb SphI / Sstl fragment from plasmid pAS5 / 7 0.68 kb BglI / HindIII fragment from plasmid pAS5 0.63 kb BglII / PstI fragment from plasmid pAS5 4.8 kb BamHI / Sstl fragment from plasmid pAS5 0.5 kb BamHI fragment from plasmid pAS5

Plasmidy, konstruované pro stanovení sekvence DNA, obsahují DNA-fragmenty s geny biosyntesy acarbosy Actinoplanes sp. z plasmidu pAS6 (viz příklad 6). DNA , klonovaná 17 • · • · ·· • ··Plasmids designed for DNA sequence determination contain DNA fragments with acarbose biosynthesis genes Actinoplanes sp. from plasmid pAS6 (see Example 6). DNA, cloned 17 • · • · ··

» · · I ·« ·· v plasmidu pAS6 , má 6,2 kb BglII/Sstl-fragment, obsahující geny syntesy acarbosy, s plasmidem pAS5 společný. Pro sek-vencování 5,9 kb BglII/Sstl-fragmentu, který se připojuje na plasmid pAS5 (obr. 1) , byly ve vektoru pUC18 konstruovány následující rekombinantní plasmidy. pMJ6/6 5,9 kb BglII/Sstl fragment z plasmidu pAS6 pMJ 6/4.2 pMJ6/4.1 pMJ 6/6.2.2 pMJ 6/6.2.3 pMJ 6/6.2.4 pMJ 6/6.2.5 pMJ 6/6.2.6 pMJ 6/6.2.7 pMJ 6/6.2.8 pMJ 6/6/8.1 pMJ 6/6/10 0,5 kb Bam ΗΙ/PstI fragment z plasmidu pMJ6/6 0,36 kb Bam ΗΙ/PstI fragment z plasmidu pMJ 6/6 0,5 kb Sáli religand 3,3 kb Sáli fragment 1,2 kb Sáli fragment 1.0 kb Sáli fragment 0,7 kb Sáli fragment 0,14 kb Sáli fragment 0,13 kb Sáli fragment 1.1 kb Clal/BamHI fragment 1,5 kb Pstl/Sall fragment pAS6/3 2,8 kb BamHI fragment z plasmidu pAS6 pAS6/3.1 1,1 kb HincII fragment z plasmidu pAS6/3 pAS6/3.2 1,2 kb Sáli fragment z plasmidu pAS6/3 pAS6/3.3 1,45 kb Pstl fragment z plasmidu pAS6/3The plasmid pAS6 has a 6.2 kb BglII / SstI fragment containing acarbose synthesis genes with the plasmid pAS5 common. The following recombinant plasmids were constructed in the pUC18 vector for sequencing the 5.9 kb BglII / Sstl fragment that was attached to the plasmid pAS5 (FIG. 1). pMJ6 / 6 5.9 kb BglII / Sstl fragment from plasmid pAS6 pMJ 6 / 4.2 pMJ6 / 4.1 pMJ 6 / 6.2.2 pMJ 6 / 6.2.3 pMJ 6 / 6.2.4 pMJ 6 / 6.2.5 pMJ 6 / 6.2. 6 pMJ 6 / 6.2.7 pMJ 6 / 6.2.8 pMJ 6/6 / 8.1 pMJ 6/6/10 0.5 kb Bam ΗΙ / PstI fragment from plasmid pMJ6 / 6 0.36 kb Bam ΗΙ / PstI fragment from plasmid pMJ 6/6 0.5 kb Hall religand 3.3 kb Hall fragment 1.2 kb Hall fragment 1.0 kb Hall fragment 0.7 kb Hall fragment 0.14 kb Hall fragment 0.13 kb Hall fragment 1.1 kb Clal / BamHI fragment 1.5 kb PstI / SalI fragment of pAS6 / 3 2.8 kb BamHI fragment from plasmid pAS6 pAS6 / 3.1 1.1 kb HincII fragment from plasmid pAS6 / 3 pAS6 / 3.2 1.2 kb SalI fragment from plasmid pAS6 / 3 pAS6 / 3.3 1.45 kb PstI fragment from plasmid pAS6 / 3

Pro stanovení sekvence DNA 2,8 kb PstI-fragmentu (pMJl) Actinoplanes sp. se konstruují následující plasmidy a analysuje se sekvence insert-DNA : • ·· • · 18 • ·· • · 18 • · ♦ ♦ ♦· • ♦ · · ♦ · # ♦ ··· ·· ·· ·« pMJl/1 pMJl/2 pMJl/3 pMJl/4,1 0,6 kb SphI/Pstl religand po Sphl 1,2 kb Sall/Pstl religand po Sáli 1,4 kb Sstl/Pstl religand po Sstl 0,9 kb Sall/Smal fragment z hydrolyse fragment z hydrolyse fragment z hydrolyse fragment z plasmidu pMJ1 plasmidu pMJ1 plasmidu pMJ1 plasmidu pMJ1To determine the DNA sequence of the 2.8 kb PstI fragment (pMJ1) of Actinoplanes sp. the following plasmids are constructed and the insert-DNA sequence is analyzed: • · · 18 · · · 18 · · · · · · · · · · · · · · · · · pMJl / 1 pMJ1 / 2 pMJ1 / 3 pMJ1 / 4.1 0.6 kb SphI / PstI religand after Sphl 1.2 kb Sall / PstI religand after SalI 1.4 kb SstI / PstI religand after SstI 0.9 kb Sall / Smal fragment of hydrolysis fragment from a hydrolysis fragment from a hydrolysis fragment from plasmid pMJ1 of plasmid pMJ1 of plasmid pMJ1 of plasmid pMJ1

Pro sekvencování DNA se použije metoda F. Sangera a kol. (1977) nebo z ni odvozený způsob. Pracuje se s Au-toread Sequencing Kit (Pharmacia, Freiburg, BRD) ve spojení s Automated Laser Fluoreszens (ALF) DNA-sekvencovacím přístrojem (Pharmacia, Freiburg, BRD) . Vhodný fluorescei-nem značený pUC reverse sequencing a sequencing primer je možno komerčně získat (Pharmacia, Freiburg, BRD). Sekvence asi 18,0 kb BglII-Pstl fragmentu je znázorněna na obr. 3 . Tabulka 1 uvádí přehled vlastností acb-genů a jimi kódovaných produktů. - 19 Tabulka 2For DNA sequencing, the method of F. Sanger et al. (1977) or a method derived therefrom. Work is carried out with the Toread Sequencing Kit (Pharmacia, Freiburg, BRD) in conjunction with Automated Laser Fluoreszens (ALF) DNA sequencing apparatus (Pharmacia, Freiburg, BRD). Suitable fluorescein-labeled pUC reverse sequencing and sequencing primer may be commercially available (Pharmacia, Freiburg, BRD). The sequence of the approximately 18.0 kb BglII-PstI fragment is shown in Figure 3. Table 1 lists the properties of the acb genes and their encoded products. - 19 Table 2

·· ·♦ ·« • · • • • · • · • · ·· • · • · • · • • * ··· • · · • m • • • • ·· ·· ·· • ······················ · ·

Sekvence primeru pro PCR a sekvencovací reakcePrimer sequences for PCR and sequencing reactions

Primer pro PCR: plasmid pAS5/17 označení primeru acbD/El acbD/E2 sekvence 5’GGCGGCGATTCGGCCTGCGCGG 3’ 5’GCGGCGATGGCATGCCTGGCG 3’ plasmid pAS5/18: označení promeru acbD3 acbD4 sekvence 5’ACCAGGCCGAGGACGGCGCCC 3’ 5’AGCGGCATGTGCTTGACGGCG 3’ plasmid pAS5/19: označení primeru acbD5 acbDó sekvence 5’ACCGGCTCGAACGGGCTGGCACC 3’ 5’CCCTCGACGGTGACGGTGGCG 3’PCR primer: plasmid pAS5 / 17 primer designation acbD / E1 acbD / E2 sequence 5'GGCGGCGATTCGGCCTGCGCGG 3 '5'GCGGCGATGGCATGCCTGGCG 3' plasmid pAS5 / 18: acbD3 acbD4 sequence 5 ' 19: primer designation acbD5 acbDo sequence 5'ACCGGCTCGAACGGGCTGGCACC 3 '5'CCCTCGACGGTGACGGTGGCG 3'

Primery pro amplifikaci acbC-genu:Primers for acbC-gene amplification:

Sekvenční oblasti, pomocí kterých byla konstruována rozeznávací místa pro restrikční endonukleasy Ndel, popřípadě EcoRI , jsou podtrženy. označení primeru AS 7 AS 8 AS 9 ’ AS-ď AS-C2 sekvence 5’GGAAGCTCATATGAGTGGTGTCG 3’ 5’CGAGACGGTACATATGCACGCGGATG 3’ 5’CCGTCTCGCCCACCCGCATCACC 3’ 5’AGGGAAGCTCATATGAGTGGTGTCGAG 3’ 5’GGTATCGCGCCAAGAATTCCTGGTGGACTG 3’ 20The sequence regions by which the recognition sites for the restriction endonucleases NdeI or EcoRI have been constructed are underlined. AS 7 AS 8 AS 9 ’AS-d AS-C2 sequence 5’GGAAGCTCATATGAGTGGTGTCG 3’ 5’CGAGACGGTACATATGCACGCGGATG 3 ’5’CCGTCTCGCCCACCCGCATCACC 3’ 5’GGTATCGCGCCAAGAATTCCTGGTGGACTG 3 ’20

·#· ·«# • ♦ ·· ·· • · · • · ·· # · · «• • · · · · · · · · ·

Primery pro sekvencovaci reakci: sekvence 5’GTAAAACGACGGCCAGT 3’ 5’GAAACAGCTATGACCATG 3’ . označení primeru universální primer reversní primer N-terminální sekvenční analysa AcbE-proteinu se provádí pomocí Gasphasenproteinsequenzeru 473A firmy Applied Biosystems (Forster Čirý, CA, USA), přičemž byl použit standardní program sekvencování proteinů Fastblott. Pro-teinsequenzer, různé programy, odbourávací cykly, jakož i PTH-identifikační systém jsou popsané v Handbuch des Sequ-enzers (User’s manual protein sequenzing systém model 473A (1989; Applied Biosystems Forster City, CA 94404, USA). Důkaz PTH-aminokyselin se provádí on-line pomocí sloupce RP-18 (220 mm x 2 mm, 5 μ materiál) firmy Applied Biosystems. PTH-aminokyseliny se identifikují a kvantifikují pomocí 50 pMol standardu. Data se zpracovávají pomocí Sequenzdatensystem 610A firmy Applied Biosystems. Všechny používané chemikálie pro proteinsequenzer jsou od firmy Applied Biosystems. - 21 • · · ···· ··· • · ·· · ·*· · · · • · · · · ·· » · ··· • · · · « « · · ······ ·· ·· «· Příklady provedení vynálezu Příklad 1Primers for sequencing reaction: sequence 5’GTAAAACGACGGCCAGT 3 ’5’GAAACAGCTATGACCATG 3’. primer primer universal primer reverse primer designation N-terminal sequence analysis of AcbE-protein was performed using Applied Biosystems Gasphasenprotein Sequencer 473A (Forster Clear, CA, USA) using the standard Fastblott protein sequencing program. Pro-sequencing, various programs, degradation cycles as well as the PTH-identification system are described in Handbuch des Sequeners (Model 473A (1989; Applied Biosystems Forster City, CA 94404, USA). Applied Biosystems RP-18 column (220mm x 2mm, 5µ material) PTH-amino acids are identified and quantified using 50 µMol standard, and processed with Applied Biosystems Sequenzdatensystem 610A. for proteinsequenzer are from Applied Biosystems - 21 • · · ···· ··· · · · · · · · · · · · · · · EXAMPLES Example 1

Kultivace kmenů E.-coli. Preparace plasmid-DNA a isolace DNA-fragmentůCultivation of E. coli strains. Preparation of plasmid-DNA and isolation of DNA fragments

Escherichia coli DH5a se pěstuje v LB-mediu při teplotě 37 °C . Plasmid nesoucí bakterie se udržují za selekčního tlaku (ampicilin, 100 gg/ml). Kultivace se provádí na rotační třepačce při 270 otáčkách za minutu. Jako přes noc kultivovaná kultura (PN) se označuje vsázka, která se kultivuje alespoň 16 hodin.Escherichia coli DH5α was grown in LB-medium at 37 ° C. The bacterium-bearing plasmid is maintained under selection pressure (ampicillin, 100 gg / ml). Cultivation is performed on a rotary shaker at 270 rpm. An overnight culture (PN) is a batch that is cultured for at least 16 hours.

Pro preparaci plasmid-DNA se použijí buňky z 1,5 ml za selekčního tlaku kultivované PN kultury. Isolace plasmi-dů se provádí metodou alkalické SDS-lyse (Birnboim & Doly 1979) .For plasmid-DNA preparation, cells from 1.5 ml were used under selection pressure of cultured PN culture. Plasma isolation is performed by the alkaline SDS-lysis method (Birnboim & Doly 1979).

Pro cílenou hydrolysu vektor-DNA se konečně použijí výhradně restrikční endonukleázy podle návodu výrobce (Gibco BRL, Eggenstein, BRD) . Pro restrikci 10 μg plasmid-DNA se použije 5 U odpovídající restrikční endonuk-leasy a inkubuje se po dobu 2 hodin při teplotě 37 °C .Finally, exclusively restriction endonucleases are used for targeted vector-DNA hydrolysis according to the manufacturer's instructions (Gibco BRL, Eggenstein, BRD). For restriction of 10 µg of plasmid-DNA, 5 U of the corresponding restriction endonuclease was used and incubated for 2 hours at 37 ° C.

Aby se zaručila úplná hydrolysa, přidá se podruhé stejné množství restrikční endonukleasy a znovu se inkubuje po dobu alespoň jedné hodiny.To ensure complete hydrolysis, the same amount of restriction endonuclease is added a second time and incubated again for at least one hour.

Rozštěpená DNA se dělí elektroforeticky, vždy podle velikosti DNA-fragmentů, na 0,5% až 1,2% horisontálním agarosovém gelu. Pro eluci se kousek gelu, který obsahuje DNA-fragment, odřízne sterilním skalpelem a zváží. Eluce DNA-fragmentu z agarosy se provádí podle předpisu pomocí - 22 ·· »« 0 · · • · »· * * « • · · ··*· ·<* 94 ·· 9· 04 • · • • 9 4 4 4 • · • · • · 4 · • · • • • ··« 404 • « • • • 4 • · • ě ·· 44 JETsorb-Kit (Genomed, Bad Oeynhausen, BRD) . Příklad 2The digested DNA is separated electrophoretically, depending on the size of the DNA fragments, on a 0.5% to 1.2% horisontal agarose gel. For elution, a piece of gel containing the DNA fragment is cut with a sterile scalpel and weighed. The elution of the DNA fragment from the agarose is carried out according to the regulation with - 22 ·· · 0 · · · · * · · · · · · 9 · 4 4 • JETsorb-Kit (Genomed, Bad Oeynhausen, BRD). Example 2

Kultivace Actinoplanes sp. SE50/110, preparace, štěpení chromosomální DNA a elektroforetické děleníCultivation of Actinoplanes sp. SE50 / 110, preparation, cleavage of chromosomal DNA and electrophoretic separation

Actinoplanes sp. SE50/110 se kultivuje na rotační třepačce při teplotě 30 °C v TBS-mediu po dobu tří dnů. Předkultura (5 ml) se kultivuje v kultivačních zkumavkách při 240 otáčkách za minutu a hlavní kultura (50 ml) v baňkách o objemu 500 ml při 100 otáčkách za minutu. Buňky se po kultivaci sedimentuji odstředěním a dvakrát se promyji TE-pufrem.Actinoplanes sp. SE50 / 110 is cultured on a rotary shaker at 30 ° C in TBS-medium for three days. The preculture (5 ml) was cultured in culture tubes at 240 rpm and the main culture (50 ml) in 500 ml flasks at 100 rpm. The cells are sedimented by centrifugation after culture and washed twice with TE buffer.

Preparace celkové DNA se provádí s 1,5 až 2 mg buněk (hmotnost vlhkých buněk) pomocí metody extrakce fe-nol/chloroform (D. A. Hopwood a kol. 1985).The preparation of total DNA is performed with 1.5 to 2 mg of cells (wet cell weight) using the phenol / chloroform extraction method (D. A. Hopwood et al. 1985).

Hydrolysa 20 gg chromosomální DNA se provádí 10 U odpovídajícího restrikčního enzymu (Gibco BRL, Eggenstein, BRD) po dobu 2 hodin při teplotě 37 °C v odpovídajícím pufru. Aby se zaručila úplná hydrolysa, přidá se po druhé stejné množství restrikční endonukleasy a znovu se inkubuje po dobu alespoň jedné hodiny.Hydrolysis of 20 gg of chromosomal DNA is performed with 10 U of the corresponding restriction enzyme (Gibco BRL, Eggenstein, BRD) for 2 hours at 37 ° C in the corresponding buffer. To ensure complete hydrolysis, the same amount of restriction endonuclease is added a second time and incubated again for at least one hour.

Rozštěpená DNA se elektroforetíčky dělí na 0,7% ho-risontálním agarosovém gelu.The digested DNA is electrophoretically separated on a 0.7% horizontal agarose gel.

Eluce DNA-fragmentů z agarosy se opět provádí pomocí JETsorb-Kit (Genomed, Bad Oeynhausen, BRD)(viz příklad 1) . 23 23 ·· ·4 * · · • ·#· « · • · • · e * ·*The elution of the DNA fragments from the agarose is again carried out using JETsorb-Kit (Genomed, Bad Oeynhausen, BRD) (see Example 1). 23 23 ·· · 4 * · · · · ·

• · ·· ·♦ • # · · • · ·· • · · · e · · • « · · · ·· ·· Příklad 3Example 3 • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Výroba acb-genová sondy-II, acb-genové sondy-III a acb-ge-nové sondy-IVProduction of acb-gene probe-II, acb-gene probe-III and acb-probe probe-IV

Fragmenty z pAS2 (DE 19507214), pAS5/7,3 a pAS6/3, preparované podle př. 1 se, pomocí "Nick Translation System" výrobce Gibco BRL, Eggenstein, BRD , radioaktivně značí podle údajů výrobce. Při tom se použije 0,5 až 1,0 gg DNA-fragmentu. Použije se [a^P]dCTP (3000 Ci/mol; Amersham, Braunschweig, BRD) . Potom se vsázka vaří po dobu 10 minut (denaturace) a ihned se přidá k hybridisač-nímu roztoku (příklad 4). Příklad4 DNA-transfer na membrány, DNA-hybridisace (Southern-hybri-disace a autoradiografie) Přenesení DNA-fragmentů z agarosového gelu na membrány se provádí podle metody "Southern-Transfer" (Southern E. M., 1975). Agarosový gel, získaný podle příkladu 2, se třepe po dobu 20 minut v 0,25 M kyselině chlorovodíkové. Gel se uloží na 3 vrstvy savého papíru Vhatman 3MM (Vhatman, Maidstone, GB) a bez vytvoření bublin se překryje Hybond™--N+Membranou (Amersham Buchler, Braunschweig, BRD) . Na ní se uloží více vrstev savého papíru a na tuto vrstvu se umístí asi 1 kg těžké závaží. DNA-transfer se provádí di-fundací 0,4 M NaOH . Po alespoň 12 hodinách doby transferu se nylonový filtr promyje po dobu 5 minut 2xSSC a na vzduchu se usuší.Fragments of pAS2 (DE 19507214), pAS5 / 7.3 and pAS6 / 3, prepared according to Example 1, were used with " Nick Translation System " manufacturer Gibco BRL, Eggenstein, BRD, radiolabelled according to manufacturer's instructions. 0.5-1.0 gg of DNA fragment is used. [Α] 2 DCTP (3000 Ci / mol; Amersham, Braunschweig, BRD) was used. The batch is then boiled for 10 minutes (denaturation) and immediately added to the hybridization solution (Example 4). Example 4 DNA-transfer to membranes, DNA-hybridization (Southern hybridization and autoradiography) Transfer of DNA fragments from agarose gel to membranes is performed according to the " Southern-Transfer " (Southern E.M., 1975). The agarose gel obtained in Example 2 was shaken for 20 minutes in 0.25 M hydrochloric acid. The gel was placed on 3 layers of Vhatman 3MM absorbent paper (Vhatman, Maidstone, GB) and covered with Hybond ™ - N + Membrane (Amersham Buchler, Braunschweig, BRD) without bubbles. Multiple layers of absorbent paper are placed thereon, and about 1 kg of heavy weight is placed on this layer. DNA transfer was performed by dissolving 0.4 M NaOH. After at least 12 hours of transfer time, the nylon filter is washed for 5 minutes with 2xSSC and air dried.

Nylonový filtr se potom po dobu alespoň 2 hodin při - 24 9 · · · • · · • · · · • · · • · · et·· ··The nylon filter is then used for at least 2 hours at - 24 9 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

·« Μ • · • · · • · teplotě 68 °C třepe v 50 až 100 ml prehybridisačního roztoku ve vodní lázni. Při tom se roztok alespoň dvakrát vymění. Hybridisace se koná v hybridisační skříni po dobu alespoň 12 hodin. Použije se 15 ml hybridisačního roztoku, který obsahuje acb-sondu (př. 3) .Shake at 68 ° C in 50 to 100 ml of prehybridization solution in a water bath. The solution is exchanged at least twice. Hybridization takes place in the hybridization cabinet for at least 12 hours. Use 15 ml of the hybridization solution containing the acb probe (Ex. 3).

Nylonový filtr se potom promyje vždy po dobu 15 minut 6x Postwasch a lx Postwash . Nylonový filtr se potom v ještě vlhkém stavu pokryje folií aby nevyschl. Autoradiografie se provádí pomocí Hyperfilm-MP (Amersham, Braunschweig, BRD) ve světlotěsné kasetě se zesilovací folií při teplotě -80 °C po dobu alespoň 16 hodin. Příklad 5The nylon filter is then washed for 15 minutes with 6 times Postwasch and 1 x Postwash. The nylon filter is then covered in a still wet state to prevent the film from drying out. Autoradiography is performed with Hyperfilm-MP (Amersham, Braunschweig, BRD) in a light-tight cassette with an amplification film at -80 ° C for at least 16 hours. Example 5

Isolace a klonování BglII-, Pstl- a Sstl-fragmentů z celkové DNA z Actinoplanes sp.Isolation and cloning of BglII-, Pst1- and Sstl-fragments from total Actinoplanes sp.

Chromosomální DNA z Actinoplanes sp. se pomocí BglII, Pstl a Sstl úplně hydrolysuje, potom se jednotlivé štěpy rozdělí se pomocí agarosové elektroforesy a z agarosy se eluují Sstl-fragmenty o délce 9,0 až 12 kb , BglII-fragmenty o délce 11 až 13 kb a Pstl-fragmenty o délce 2,5 až 3,5 kb (viz příklad 1) . Eluované Sstl-fragmenty a Pstl- fragmenty se hydrolysují pomocí Vektor-plasmidu pUC18 , preparovaného z E. coli DH5a . Vektorplasmidy se nejprve zpracují alkalickou fosfatasou (Boehringer, Mannheim, BRD) podle předpisu výrobce. Ligace se provádí v objemu 20 μΐ , přičemž poměr fragmentu ku vektoru činí 3:1 s 0,01 až 0,1 pg DNA ve vsázce. Použije se 1 U T4-DNA--ligázy s odpovídajícím pufrem (Gibco BRL, Eggenstein, BRD). Eluované BglII-fragmenty se ligují na BamHI-hydro- - 25 • · «· «> ··· ···· ·· lysovaný vektorplasmid pBluescript II KS. Ligace se provádí stejně jako u Sstl- a PstI-fragmentů.Chromosomal DNA from Actinoplanes sp. completely hydrolysed with BglII, PstI and SstI, then the individual grafts were separated by agarose electrophoresis and 9.0 to 12 kb SstI fragments, 11 to 13 kb BglII fragments and PstI fragments of length were eluted from the agarose. 2.5 to 3.5 kb (see Example 1). The eluted SstI-fragments and PstI-fragments were hydrolyzed with the vector-plasmid pUC18, prepared from E. coli DH5α. The vector plasmids are first treated with alkaline phosphatase (Boehringer, Mannheim, BRD) according to the manufacturer's instructions. The ligation is carried out in a volume of 20 μΐ, with a fragment to vector ratio of 3: 1 with 0.01 to 0.1 μg of DNA in the batch. Use 1 U of T4-DNA ligase with appropriate buffer (Gibco BRL, Eggenstein, BRD). The eluted BglII-fragments were ligated to BamHI-hydro-? The lysed vector plasmid pBluescript II KS. Ligation is performed as for SstI- and PstI-fragments.

Transformace schopné buňky E. coli DH5ot se transformují úplnou ligační vsázkou (podle Hanahan, D. /1983/). Ampicilin resistentní transformanty se přenesou na LB-Amp selektivní plotny (100 μg/ml) . Příklad 6Transformations of competent E. coli DH5α cells are transformed with a complete ligation charge (according to Hanahan, D. (1983)). Ampicillin resistant transformants are transferred to LB-Amp selective plates (100 µg / ml). Example 6

Identifikace klonů, které obsahují 10,7 kb Sstl-fragment, 12 kb BglII-fragment, 2,8 kb Pstl-fragment a 6,3 kb Sstl--fragment z aglomerátu biosyntesy acarbosyIdentification of clones containing a 10.7 kb SstI-fragment, a 12 kb BglII-fragment, a 2.8 kb Pstl-fragment and a 6.3 kb Sstl-fragment from the acarbose biosynthesis agglomerate

Ampicilin-resistentní transformanty se zkoušejí na přítomnost 10,7 kb Sstl-fragmentu a 12 kb BglII-fragmentu, hybridisovaného acb-sondou-II. Vždy deset těchto klonů se natře na selektivní plotnu, přes noc se kultivuje a promyje se 3 ml LB-media na plotnu. Potom se ze 20 takovýchto desetičlených souborů isoluje plasmidová DNA (podle Birnboim & Dolyho, 1979) . Aby se odstranily klonovanéAmpicillin-resistant transformants were assayed for the presence of the 10.7 kb SstI-fragment and the 12 kb BglII-fragment hybridized with the acb-probe-II. Ten of these clones are coated onto a selective plate, cultured overnight, and washed with 3 ml of LB-medium per plate. Then, plasmid DNA was isolated from 20 such ten-membered sets (according to Birnboim & Doly, 1979). To remove cloned

Sstl-fragmenty z polylinkeru, hydrolysuje se 20 různých plasmidových preparátů restrikčními endonukleázami EcoRI a HindlII, popřípadě Sstl a HindlII. Restrikční vsázky se potom elektroforeticky dělí na 0,6% agarosovém gelu a DNA se potom pomocí Southern-Transferu z agarosového gelu přenese na nylonový filtr (viz příklad č 4) . Hybridisace se provádí opět s acb-sondou-II (viz příklad 4) . Vždy jeden ze souborů, který reaguje positivně s acb-sondou-II , se rozdělí na deset jednotlivých klonů. Jeho plasmidy se rovněž isolují a podrobí se výše uvedené proceduře. Hybridiso-vané plasmidy se označí pAS5 , popřípadě pAS6 . Obsahují - 26Sstl-fragments from the polylinker, 20 different plasmid preparations were hydrolyzed with restriction endonucleases EcoRI and HindIII, optionally SstI and HindIII. The restriction batches are then electrophoresed on a 0.6% agarose gel and transferred to a nylon filter using Southern-Agarose gel transfer (see Example 4). Hybridization is again carried out with the acb-probe-II (see Example 4). One of the sets that reacts positively with the acb probe-II is divided into ten individual clones. Its plasmids are also isolated and subjected to the above procedure. Hybridized plasmids are designated pAS5 and pAS6, respectively. They contain - 26

10,7 kb Sstl-fragment (pASS) , popřípadě 12 kb BglII-frag-ment (pAS6).10.7 kb SstI-fragment (pASS) or 12 kb BglII-fragment (pAS6).

Rekombinovaný fág 10/3 se hydrolysuje Pstl , DNA na horisontálním agarosovém gelu a 2,8 kb Pstl-fragment se z matrice eluuje (viz příklad 1) a liguje se do vektoru pUC18. Rekombinantí plasmid má označení pMJl a transformuje se v E. coli DH5ct.The recombined 10/3 phage is hydrolyzed with PstI, the DNA on the horisontal agarose gel and the 2.8 kb PstI-fragment eluted from the matrix (see Example 1) and ligated into the pUC18 vector. The recombinant plasmid is designated pMJ1 and transformed in E. coli DH5ct.

Rekombinantní fág 5/4 se hydrolysuje Sstl , DNA se oddělí na horisontálním agarosovém gelu a 6,3 kb Sstl-fragment se z matrice eluuje (viz příklad 1) a liguje se do vektoru pUC18. Rekombinantí plasmid má označení pMJ9 a transformuje se v E. coli DH5a. Příklad 7The recombinant phage 5/4 is hydrolyzed with SstI, the DNA is separated on a horisontal agarose gel and the 6.3 kb SstI-fragment eluted from the matrix (see Example 1) and ligated into the pUC18 vector. The recombinant plasmid is designated pMJ9 and transformed in E. coli DH5α. Example 7

Výroba GEM12-genové banky a isolace rekombinantních fágů, které obsahují geny biosyntesy acarbosy a preparace fágové DNAProduction of GEM12-Gene Bank and Isolation of Recombinant Phages Containing Acarbose Biosynthesis Genes and Phage DNA Preparation

Chromosomální DNA z Actinoplanes sp. se parcielně hydrolysuje pomocí Sau3AI a k tomu se inkubuje 50 gg chromosomální Actinoplanes-DNA s 0,015 U Sau3Al po dobu 30 minut při teplotě 37 °C . Enzymová reakce se ukončí extrakcí fenolem a chloroformem a precipitací ethylalkoholem [podle Sambrooka a kol. (1989)]. Další zpracování DNA-frag-mentů a ligace s fágovým vektorem GEM12 se provádí podle údaje výrobce (Promega, Heidelberg). In-vitro ošetření ligační vsázky se provádí pomocí "DNA packaging kit" firmy Boehringer Mannheim. Fágy se množí v E. coli LE392 podle methody popsané Sambrookem a kol. (1989). Fágy s geny bio- - 27 » · • · · syntesy acarbosy se identifikují plaquehybridisací (podle Sambrooka a kol. 1989) s genosondami acb-III a acb-IV . Fágová DNA , obsahuj ící geny biosyntesy acarbosy se prepa-ruje z fágů, které byly namnoženy na E. coli LE392 , podle Sambrooka a kol. (1989). Příklad 8Chromosomal DNA from Actinoplanes sp. is partially hydrolyzed with Sau3AI and 50 gg of chromosomal Actinoplanes-DNA with 0.015 U of Sau3Al for 30 minutes at 37 ° C are incubated for this purpose. The enzyme reaction is terminated by extraction with phenol and chloroform and precipitation with ethanol [Sambrook et al. (1989)]. Further processing of the DNA fragments and ligation with the phage vector GEM12 is carried out as indicated by the manufacturer (Promega, Heidelberg). The in-vitro treatment of the ligation charge is performed by " DNA packaging kit " Boehringer Mannheim. Phages are propagated in E. coli LE392 according to the method described by Sambrook et al. (1989). Bio-27 Phage Phages - acarbose syntheses are identified by plaque hybridization (according to Sambrook et al. 1989) with acb-III and acb-IV genosides. Phage DNA containing acarbose biosynthesis genes is passed through phages that have been propagated to E. coli LE392, according to Sambrook et al. (1989). Example 8

Reakce řetězce polymerasy PCR slouží in vitro namnožení zkoumaných oblastí DNA [Mullis, K., B. a F. A. Falloona (1987)]. Pro všechny reakce se použije Taq-DNA-polymerasa podle údajů výrobce (Gibco BRL, Eggenstein) ve 25 reakčních cyklech. Vsázky obsahují pro potlačení možných sekundárních struktur u GC-bohaté DNA 5 % formamidu. Objem činí 100 μΐ, přičemž se použije 50 pmol primeru a 200 μΜ dNTP’. Po proběhnutí pětiminutové denaturace DNA při teplotě 95 °C se do vsázek přidá 2,5 U teplotně stabilní DNA-polymerasy postupem "hot-start”. Prodlužování primeru se provádí při teplotě 72 °C a denaturace DNA na počátku každého cyklu probíhá při teplotě 95 °C po dobu jedné minuty. Reakce se provádějí vm Biometra Thermocycleru (Gottingen). ·· · · · · - 28The polymerase chain reaction PCR serves in vitro propagation of the DNA regions of interest [Mullis, K., B. and F. A. Falloon (1987)]. Taq-DNA polymerase according to the manufacturer's specifications (Gibco BRL, Eggenstein) was used for all reactions in 25 reaction cycles. Batches contain 5% formamide to suppress possible secondary structures in GC-rich DNA. The volume is 100 μΐ, using 50 pmol primer and 200 μΜ dNTP ’. After the DNA was denatured for 5 minutes at 95 ° C, 2.5 U of thermostable DNA polymerase was added to the batches by " hot-start ". Primer elongation is performed at 72 ° C and DNA denaturation at the start of each cycle occurs at 95 ° C for one minute. The reactions were carried out in a Biometra Thermocycler (Gottingen). 28

Tabulka 3Table 3

Protokoly pro PCR , aby se DNA-fragmenty z aglomerátu acarbosy amplifikovaly.PCR protocols to amplify DNA fragments from the acarbose agglomerate.

Jsou uvedena označení rekombinantních plasmidů, které obsahují odpovídající fragmenty.Indications of recombinant plasmids containing the corresponding fragments are provided.

Velikost fragmentu uložení primeru prodloužení primeru rekombinantní plasmid 0,46 kb 72 °C, 20 s 72 °C, 20 s pAS5/17 0,26 kb 68 °C, 20 s 72 °C, 20 s pAS5/18 0,27 kb 68 °C, 20 s 72 °C, 20 s pAS5/19 Příklad 9 Subklonování plasmidů pAS5Primer Fragment Storage Size Primer Extension Recombinant Plasmid 0.46 kb 72 ° C, 20 sec 72 ° C, 20 sec pAS5 / 17 0.26 kb 68 ° C, 20 sec 72 ° C, 20 sec pAS5 / 18 0.27 kb 68 ° C, 20 s 72 ° C, 20 s pAS5 / 19 Example 9 Subcloning of plasmids pAS5

Když se vychází z plasmidů pAS5 , vyrobí se více sub-klonů, aby se objasnila sekvence dvojitého řetězce DNA. pAS5/6Starting from the plasmids pAS5, multiple sub-clones are made to elucidate the double stranded DNA sequences. pAS5 / 6

Plasmid pAS5 se hydrolysuje pomocí restrikčního enzymu Pstl a restrikční vsázka se rozdělí na 0,7% agarosovém gelu. Z agarosového gelu se eluuje hydrolysou vzniklý 5,4 kb Pstl- fragment a klonuje se v pUC18 (hydrolysovaný Pstl) v E. coli DH5a . pAS5/3; pAS5/4; pAS5/13; pAS5/16Plasmid pAS5 was hydrolyzed with the restriction enzyme PstI and the restriction batch was separated on a 0.7% agarose gel. From the agarose gel, the 5.4 kb PstI-fragment generated by hydrolysis was eluted and cloned in pUC18 (hydrolyzed PstI) in E. coli DH5α. pAS5 / 3; pAS5 / 4; pAS5 / 13; pAS5 / 16

Plasmid pAS5 se hydrolysuje pomocí restrikčního enzymu BamHI a rozdělí se pomocí gelové elektroforesy. Fragmenty mají následující velikosti. 1.4 kb BamHI fragment 1.2 kb BamHI fragment 2.3 kb BamHI fragment 0,5 kb BamHI fragment 0,45 kb BamHI fragment 7.5 kb BamHI fragment (=4,8 kb BamHI Sstl fragment z DNA z Actinoplanes ligované pUC18)Plasmid pAS5 was hydrolyzed with BamHI and separated by gel electrophoresis. Fragments have the following sizes. 1.4 kb BamHI fragment 1.2 kb BamHI fragment 2.3 kb BamHI fragment 0.5 kb BamHI fragment 0.45 kb BamHI fragment 7.5 kb BamHI fragment (= 4.8 kb BamHI SstI fragment from Actinoplanes DNA ligated pUC18)

Fragmenty opatřené pro subklonování o velikosti 1,4 kb a 0,5 kb se eluují z gelu (viz přiklad 1). Pro klonování se vektor pUC18 preparuje pomocí restrikčního enzymu BamHI, jak je popsáno v příkladě 1 . ligace se provádí postupem popsaným v příkladě 5 . 0,5 kb fragment se liguje do preparova- ného pUC18 a vznikne subklon pAS5/16. Subklon pAS5/3 vznikne po ligaci 1,4 kb fragmentu s preparovaným pUC18. Subklon pAS5/4 vznikne po ligaci 1,2 kb fragmentu s vektorem pUC18 . Subklon pAS5/13 vznikne religací 7,5 kb BamHI fragmentu. pAS5/5; pAS5/7; pAS5/ll; pAS5/12The 1.4 kb and 0.5 kb subcloning fragments are eluted from the gel (see Example 1). For cloning, the pUC18 vector was prepared with a BamHI restriction enzyme as described in Example 1. ligation is performed as described in Example 5. The 0.5 kb fragment was ligated into the prepared pUC18 to create a pAS5 / 16 subclone. The pAS5 / 3 subclone is generated after ligation of the 1.4 kb fragment with the prepared pUC18. The pAS5 / 4 subclone is generated after ligation of the 1.2 kb fragment with the pUC18 vector. The pAS5 / 13 subclone results from religation of the 7.5 kb BamHI fragment. pAS5 / 5; pAS5 / 7; pAS5 / II; pAS5 / 12

Plasmid pAS5 se hydrolysuje restrikčními enzymy BamHI a Sstl , Pstl a Sstl , BglII a Pstl , jakož i BglII a HindlII. Restrikční vsázky se dělí v 1,2% agarosovém gelu. Odpovídající fragmenty se z agarosového gelu eluují a v pUC18 (hydrolysováno BamHI a Sstl , Pstl a Sstl, BamHI a Pstl nebo BamHI a HindlII) klonují v E. coli DH5a . Subklon pAS5/5 obsahuje 0,4á kb Sstl BamHI fragment, subklon pAS5/12 0,63 kb Bg/II/ Pstl fragment a subklon pAS5/ll 0,68 - 30Plasmid pAS5 was hydrolyzed with BamHI and SstI, PstI and SstI, BglII and PstI as well as BglII and HindIII. The restriction batches were separated in a 1.2% agarose gel. The corresponding fragments were eluted from the agarose gel and cloned in pUC18 (hydrolyzed with BamHI and SstI, PstI and SstI, BamHI and PstI or BamHI and HindIII) in E. coli DH5α. The pAS5 / 5 subclone contains 0.4 µ kb SstI BamHI fragment, subclone pAS5 / 12 0.63 kb Bg / II / PstI fragment and subclone pAS5 / l1 0.68 - 30

·· ·· kb Bg/II/HindlII fragment. pAS5/15.11; pAS5/15.12Kb Bg / II / HindIII fragment. pAS5 / 15.11; pAS5 / 15.12

Plasmid pAS5/15 se hydrolysuje restrikčními endo-nukleásami Ncoll a KpnI . Takto vzniklé 0,9 kb NcoI/KpnI a 1,1 kb NcoI/KpnI fragmenty se eluují z 1,2% agarosového gelu (viz přiklad 1) a ve vektoru pUCBM21 (Boehringer, Mannheim)(hydrolysovaný NcoI/KpnI) se klonuje v E. coli DH5a , přišemž vzniknou subklony pAS5/15.12 (0,9 kb fragment) a pAS5/15.11 (1,1 kb fragment). Příklad 10Plasmid pAS5 / 15 was hydrolyzed with restriction endonucleases Ncoll and KpnI. The resulting 0.9 kb NcoI / KpnI and 1.1 kb NcoI / KpnI fragments are eluted from a 1.2% agarose gel (see Example 1) and cloned in the pUCBM21 (Boehringer, Mannheim) (hydrolyzed NcoI / KpnI) vector E. coli DH5α, yielding subclones pAS5 / 15.12 (0.9 kb fragment) and pAS5 / 15.11 (1.1 kb fragment). Example 10

Subklonování plasmidů pAS6 , pMJ6/6 a fága 5/4 pMJ6/6Subcloning of plasmids pAS6, pMJ6 / 6 and phage 5/4 pMJ6 / 6

Plasmid pAS6 se hydrolysuje restrikční endonukleasou Sstl (za využití restrikčních štěpných míst vektoru) a z agarosového gelu se eluuje 5,9 kb Sstl fragment a liguje se plasmidem pUC18 . E. coli DH5a se transformuje rekombinant-ním plasmidem. pMJ 6/4.1 a pMJ 6/4.2Plasmid pAS6 was hydrolyzed with restriction endonuclease SstI (using restriction cleavage sites of the vector) and the 5.9 kb SstI fragment eluted from the agarose gel and ligated with plasmid pUC18. E. coli DH5α was transformed with the recombinant plasmid. pMJ 6 / 4.1 and pMJ 6 / 4.2

Plasmid pMJ6/6 se hydrolysuje restrikčními endonuklea-sami BamHI a Pstl a z agarosového gelu se eluuje 0,36 kb BamHI/Pstl fragment, jakož i 0,5 kb BamHI/Pstl fragment a liguje se s plasmidem pUC18 . E. coli DH5a se transformuje rekombinantními plasmidy. - 31 • ·Plasmid pMJ6 / 6 was hydrolyzed with BamHI and PstI restriction endonucleases and the 0.36 kb BamHI / PstI fragment as well as the 0.5 kb BamHI / PstI fragment eluted from the agarose gel and ligated with pUC18. E. coli DH5α is transformed with recombinant plasmids. - 31 • ·

pMJ6/6.2.2, pMJ6/6.2.3, pMJ6/6.2.4, pMJ6/6.2.5, pMJ6/6.2.6, pMJ6/6.2.7, pMJ6/6.2.8pMJ6 / 6.2.2, pMJ6 / 6.2.3, pMJ6 / 6.2.4, pMJ6 / 6.2.5, pMJ6 / 6.2.6, pMJ6 / 6.2.7, pMJ6 / 6.2.8

Plasmid pMJ6/6 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Sáli a z agarosového gelu se eluuje 3,3 kb fragment, 1,2 kb fragment, 1,0 kb fragment, 0,7 kb fragment, 0,14 kb fragment a 0,13 kb fragment a liguje se s plasmidem pUC18. E. coli DH5a se transformuje rekombinantními plasmidy. Plasmid pMJ6/6.2.2 se získá hydrolysou a následující religací. pMJ 6/8.1Plasmid pMJ6 / 6 was hydrolyzed with a SalI restriction endonuclease and a 3.3 kb fragment was eluted from the agarose gel, a 1.2 kb fragment, a 1.0 kb fragment, a 0.7 kb fragment, a 0.14 kb fragment and a 0.13 kb fragment. fragment and ligated with plasmid pUC18. E. coli DH5α is transformed with recombinant plasmids. Plasmid pMJ6 / 6.2.2 was obtained by hydrolysis and subsequent religation. pMJ 6 / 8.1

Plasmid pMJ6/6 se hydrolysuje restrikčními enzymy Clal a BamHI a z agarosového gelu se eluuje 1,1 kb fragment a liguje se s plasmidem pBluescript II KS . E. coli DH5a se transformuje rekombinantním plasmidem. pMJ 6/10Plasmid pMJ6 / 6 was hydrolyzed with ClaI and BamHI and the 1.1 kb fragment eluted from the agarose gel and ligated with the plasmid pBluescript II KS. E. coli DH5α was transformed with the recombinant plasmid. pMJ 6/10

Plasmid pMJ6/6 se hydrolysuje restrikčními enzymy Pstl a Sáli a z agarosového gelu se eluuje 1,5 kb fragment a liguje se s plasmidem pUC18 . E. coli DH5ot se transformuje rekombinantním plasmidem. pAS6/3Plasmid pMJ6 / 6 was hydrolyzed with PstI and SalI, and a 1.5 kb fragment was eluted from the agarose gel and ligated with pUC18. E. coli DH5α was transformed with the recombinant plasmid. pAS6 / 3

Plasmid pAS6 se hydrolysuje restrikční endonukleasou BamHI a z agarosového gelu se eluuje 2,8 kb BamHI fragment, liguje se s plasmidem pUC18 a transformuje se v E. coli DH5a.The plasmid pAS6 was hydrolyzed with BamHI restriction endonuclease and the 2.8 kb BamHI fragment eluted from the agarose gel, ligated with plasmid pUC18 and transformed in E. coli DH5α.

• · • · Μ ·· • · · · • · ·· • · · · · • · · · - 32 • · ·· pAS6/3.1• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Plasmid pAS6/3 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou HincII a z agarosového gelu se eluuje 1,1 kb HincII fragment a liguje se s plasmidem pUC18 a klonuje se v E. coli DH5a. pAS6/3.2Plasmid pAS6 / 3 was hydrolyzed with the restriction endonuclease HincII and the 1.1 kb HincII fragment eluted from the agarose gel and ligated with plasmid pUC18 and cloned in E. coli DH5α. pAS6 / 3.2

Plasmid pAS6/3 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Sáli , 1,2 kb Sáli fragment se liguje s pUC18 a klonuje se v E. coli DH5a . pAS6/3.3Plasmid pAS6 / 3 was hydrolyzed with a SalI restriction endonuclease, the 1.2 kb SalI fragment ligated with pUC18 and cloned in E. coli DH5α. pAS6 / 3.3

Plasmid pAS6 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Pstl , 1,45 kb Pstl fragment se liguje s pUC18 a klonuje se v E. coli DH5a . Příklad 11Plasmid pAS6 was hydrolyzed by restriction endonuclease PstI, a 1.45 kb PstI fragment was ligated with pUC18 and cloned in E. coli DH5α. Example 11

Subklonování plasmidu pMJl pMJl/1Subcloning of plasmid pMJ1 pMJ1 / 1

Plasmid pMJ1 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Sphl , 3,3 kb Sphl fragment (0,6 kb SphI/Pstl fragment ligovaný s pUC18) se eluuje z agarosového gelu, religuje se a klonuje se v E. coli DH5a . pMJl/2Plasmid pMJ1 is hydrolyzed with restriction endonuclease SphI, the 3.3 kb SphI fragment (0.6 kb SphI / PstI fragment ligated with pUC18) is eluted from the agarose gel, religated and cloned in E. coli DH5α. pMJ1 / 2

Plasmid pMJ1 se hydrolysuje restrikční endonuklea- sou Sáli , 3,9 kb Sáli fragment (1,2 kb Sall/Pstl fragment ligovaný s pUC18) se eluuje z agarosového gelu, religuje se a klonuje se v E. coli DH5a . pMJl/3Plasmid pMJ1 was hydrolyzed with a SalI restriction endonuclease, a 3.9 kb SalI fragment (1.2 kb SalI / PstI fragment ligated with pUC18) was eluted from the agarose gel, religated and cloned in E. coli DH5α. pMJ1 / 3

Plasmid pMJ1 se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Sáli , 4,1 kb Sstl/Pstl fragment (1,4 kb Sstl/Pstl fragment ligovaný s pUC18) se eluuje z agarosového gelu, religuje se a klonuje se v E. coli DH5a . pMJl/4.1Plasmid pMJ1 was hydrolyzed with a SalI restriction endonuclease, the 4.1 kb SstI / PstI fragment (1.4 kb SstI / PstI fragment ligated with pUC18) was eluted from the agarose gel, religated and cloned in E. coli DH5α. pMJl / 4.1

Plasmid pMJl se hydrolysuje restrikční endonuklea-sou Sáli , 0,9 kb Sall/Smal fragment se eluuje z agarosového gelu, liguje se s pUCl8 a rekombunantní plasmid se transformuje v E. coli DH5a . Příklad 12 Výroba subklonů z pAS5/6 Výroba pAS5/6-subklonů se provádí pomoci "double-stranded Nested Deletion Kit" (Pharmacia, Freiburg, BRD). 10 gg pAS5/6 DNA se preparuje stejně, jako je popsáno v příkladě 1 a hydrolysuje se 10 U Xhol a Sstl . Následující inkubace s endonukleasou III se provádí podle údajů výrobce po dobu celkem 20 minut. V úsecích 5 minut se z reakční vsázky odebírají dílčí množství, která odpovídají množství DNA asi 2,5 gg . Zpracování Sl-nukleasou pro přípravu nepršekrývajících konců DNA se provádí po dobu 30 minut při teplotě 20 °C podle údajů výrobce. Tyto molekuly DNA se religují T4-ligasou a klonují se v E. coli DH5a . - 34 ·· ·· ·· • · ♦ · · · • ··· · · ·· tm · ♦ · · · « m · · · · « »« «· ·· ·· Příklad 13 DNA-sekvenování genů biosyntesy acarbosy z Actinoplanes sp.The plasmid pMJ1 was hydrolyzed with a SalI restriction endonuclease, the 0.9 kb SalI / SmaI fragment eluted from the agarose gel, ligated with pUC18, and the recombinant plasmid transformed in E. coli DH5α. Example 12 Production of subclones from pAS5 / 6 The production of pAS5 / 6-subclones is performed by " double-stranded Nested Deletion Kit " (Pharmacia, Freiburg, BRD). 10 g of pAS5 / 6 DNA was prepared as described in Example 1 and hydrolyzed with 10 U of XhoI and SstI. Subsequent incubation with endonuclease III is carried out for a total of 20 minutes according to the manufacturer's instructions. In 5 min increments, partial amounts were withdrawn from the reaction batch corresponding to a DNA amount of about 2.5 gg. Treatment with S-nuclease for the preparation of non-covering DNA ends is carried out for 30 minutes at 20 ° C according to the manufacturer's instructions. These DNA molecules are religated with T4-ligase and cloned in E. coli DH5α. - 13 ·· ·· ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · «« · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · acarbose from Actinoplanes sp.

Sekvenují se plasmidy, popsané v příkladech 8 až 11.The plasmids described in Examples 8-11 are sequenced.

V sekvencovací reakci se použije 6 - 8 pg plasmidové DNA z preparace (viz příklad 1) . Sekvenovací reakce se pro vádí s Auto-Read-Sequenzing-Kit (Pharmacia, Freiburg, BRD). Při tom se použije standardní protokol pro sekvenování dsDNA . Aby se umožnilo vyhodnocení nukleotidové sekvence pomocí A.L.F. (automatisovaný Laser Fluorescens-(DNA)--Sequenzierer), použijí se jako startovací molekuly pro sekvenovací reakci fluoresceinem značené universální a reversní sekvenovací primery (viz tabulka 2) . Pro výrobu gelu se smísí 8 ml Hydro Link Long Rangeru (Serva, Heidelberg, BRD), 33,6 g močoviny, 8 ml lOx TBE-pufru a vodou se doplní do 80 ml, sterilně se přefiltruje a po dobu jedné minuty se zbavuje plynů. Polymerace se nastartuje přidáním 350 μΐ 10% (hmot./obj.) persíranu amonného a 40 μΐ Ν,Ν,Ν’,N’-tetramethylendiaminu. Roztok se vlije do gelové formy (50x50x0,05 cm) . Elektroforesa se provádí při 38 V a při konstantní teplotě 45 °C. Jako pohyblivý pufr slouží lx TBE-pufr. Zpracování naměřené fluorescence na DNA-sekvenci se provádí přes připojený počítač (Compaq 386/20e) , který také slouží pro řízení elektroforesy (pro gram A.L.F. Manager 2,5 ; Pharmacia, Freiburg). Příklad 14In the sequencing reaction, 6-8 µg of plasmid DNA from the preparation is used (see Example 1). The sequencing reaction is run with Auto-Read-Sequenzing-Kit (Pharmacia, Freiburg, BRD). The standard dsDNA sequencing protocol is used. To allow the nucleotide sequence to be evaluated by A.L.F. (automated Laser Fluorescens- (DNA)-Sequenzierer), fluorescein-labeled universal and reverse sequencing primers are used as starter molecules for sequencing reaction (see Table 2). To make the gel, 8 ml of Hydro Link Long Ranger (Serva, Heidelberg, BRD), 33.6 g of urea, 8 ml of 10x TBE buffer are mixed and made up to 80 ml with water, filtered sterile and degassed for one minute. . The polymerization is started by adding 350 μ 350 of 10% (w / v) ammonium persulfate and 40 μΐ Ν, Ν, Ν ', N'-tetramethylenediamine. The solution is poured into a gel mold (50x50x0.05 cm). The electrophoresis is carried out at 38 V and at a constant temperature of 45 ° C. 1 x TBE buffer is used as the mobile buffer. The processing of the measured fluorescence on the DNA sequence is carried out via an attached computer (Compaq 386 / 20e), which also serves to control electrophoresis (for A.L.F. Manager 2.5; Pharmacia, Freiburg). Example 14

Transformace S. lividansTransformation of S. lividans

Protoplastování a transformace S. lividans TK23 a 1326 - 35 - 35Protoplasting and transforming S. lividans TK23 and 1326-35-35

• · ·· f « · · · • · · · ·· ·♦• · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

·· ♦♦ • · · ♦ • · · ♦ • ··· ♦♦· • · ·♦ ·· se provádí metodou Babcocka a Kendricka (1988), přičemž buňky jsou uvedené v TSB-PEG 8000. Příklad 15The method is performed by the method of Babcock and Kendrick (1988), the cells being listed in TSB-PEG 8000. Example 15

Nadexprese AcbC 15.1 Nadexprese AcbC v E. coliAcbC 15.1 Overexpression of AcbC in E. coli

Sekvence DNA acbC-genu ukazuje dva možné translační startovací body pro AcbC . Ačkoliv startovací bod 1 na základě signifikantního ribosomového vazebného místa představuje pravděpodobný start AcbC, byly přeexprimovány oba možné AcbC proteiny. K tomu byly využity plasmidy pETlla a pETlób (Novagen, Heidelberg) pro expresi v E. coli. Aby se zajistil optimální translační start pro expresi, měl by být využit ATG startovací kodon s vhodným odstupem k E. coli podobnému RBS, pET-vektorů. K tomu je nutné zkonstruovat Ndel-rozeznávací sekvenci na startovacím kodonu acbC . Na obou možných startovacích kodonech se umístí oligonukleotidy AS7 (sekvenční posice 6617) a AS8 (sekvenční posice 6638) pro syntesu Ndel-rozeznávacího místa. Oligonukleotid AS9 se váže 66 bp proti směru BamHI rozeznávací sekvence na sekvenční posici 6877 na DNA . Pomocí PCR-metody (viz příklad 8) se amplifikují dva DNA-fragmenty, které se využívají pro expresi obou možných AcbC proteinů. Připojení primeru probíhá po dobu 40 s při teplotě 45 °C a prodloužení primeru nastane ve 30 s . Oba amplifikované fragmenty DNA se hydrolysuji restrikčními endonukleasami Ndel a BamHI a odpovídajícím způsobem se ligují do vektorů pETlla a pETlób . Z rekombinantního plas-midu pAS2 [EP A 0 730 029/DE 19507214] se isoluje 2,2 kb BamHI fragment a fusionuje se přes BamHI-rozeznávací místo - 36 - 36 ♦ · ··· • · ♦· • · · ♦ • · · · ·· ·♦The DNA sequence of the acbC gene shows two possible translational start points for AcbC. Although starting point 1 based on a significant ribosome binding site represents a likely start of AcbC, both possible AcbC proteins were overexpressed. To this end, the plasmids pETlla and pET10b (Novagen, Heidelberg) were used for expression in E. coli. To ensure optimal translation start for expression, the ATG start codon should be used with appropriate separation to E. coli-like RBS, pET-vectors. To do this, it is necessary to construct an NdeI-recognition sequence at the acbC start codon. Oligonucleotides AS7 (Sequence Position 6617) and AS8 (Sequence Position 6638) are placed on both possible start codons to synthesize the NdeI recognition site. AS9 oligonucleotide binds 66 bp upstream of the BamHI recognition sequence to the 6877 sequence position on DNA. Using the PCR method (see Example 8), two DNA fragments are amplified and used to express both possible AcbC proteins. Primer attachment takes place for 40 s at 45 ° C and primer extension occurs in 30 s. Both amplified DNA fragments were hydrolyzed with restriction endonucleases NdeI and BamHI and ligated accordingly into the pET1a1 and pET1b5 vectors. From the recombinant plasmid pAS2 [EP A 0 730 029 / DE 19507214], a 2.2 kb BamHI fragment is isolated and fused through a BamHI recognition site - 36-36 ♦ · ··· • · · · · · · · · · · · ·

s klonovanými PCR-fragmenty. Po tom, co se přezkouší orientace 2,2 kb BamHI fragmentu, předloží se úplný acbC gen do expresních vektorů. Expresní vektory mají označení pAS8/l až pAS8/4 (obr. 4) . Dodatečně se nachází úplný acbC čtecí rámec (v opačné orientaci) a počátek acbA genu na klonované DNA v expresních vektorech. V IPTG-indukovaných E. coli BL21pLys-kulturách je možno identifikovat dodatečně exprimovaný protein. Velikost nadexprimovaných AcbC proteinů je uvedena v tabulce 4 . Všechny proteiny se však tvoří ve formě nerozpustného "inclusion bodies".with cloned PCR fragments. After examining the orientation of the 2.2 kb BamHI fragment, the complete acbC gene is introduced into expression vectors. Expression vectors are designated pAS8 / l to pAS8 / 4 (FIG. 4). Additionally, the full acbC reading frame (in opposite orientation) and the acbA gene origin on the cloned DNA in expression vectors are found. In IPTG-induced E. coli BL21pLys-cultures, additionally expressed protein can be identified. The size of the overexpressed AcbC proteins is shown in Table 4. However, all proteins are formed in the form of insoluble " inclusion bodies ".

Tabulka 4Table 4

Struktura AcbC-expresních vektorů pro expresi v E. coliStructure of AcbC-expression vectors for expression in E. coli

Rekombinantní plasmid startovací bod vektor-plasmid rekombinantní protein pAS8/l 1 pETlla 42 kDa pAS8/3 2 pETlla 41 kDa pAS8/2 1 pETlób 44,5 kDa pAS8/4 2 pET16b 43,5 kDa 15.2 Nadexprese AcbC v S. lividans 1326Recombinant plasmid starting point vector-plasmid recombinant protein pAS8 / l1 pETlla 42 kDa pAS8 / 3 2 pETlla 41 kDa pAS8 / 2 1 pETlbb 44.5 kDa pAS8 / 4 2 pET16b 43.5 kDa 15.2 AcbC overexpression in S. lividans 1326

AcbC protein se exprimuje v S. lividans 1326 pomocí plasmidvektoru pIJ6021 [Takano, E. a kol. (1995)]. Pomocí PCR-metody [Mullis a Falloona (1987)] se amplifikuje fragment z chromosomální DNA , který výhradně zahrnuje kódující blast acbC.genu. Pro PCR se použijí oligonukleo- - 37 ·· ·· • · · • ♦♦· ·· Μ • t · • · * • · iAcbC protein is expressed in S. lividans 1326 using the plasmid pIJ6021 [Takano, E. et al. (1995)]. Using the PCR method [Mullis and Falloona (1987)], a fragment of chromosomal DNA is amplified which exclusively comprises the cbc coding blast. Oligonucleotides are used for PCR - 37 ·· ·· · i · i · t

·· ·♦ «· • · tidy AS-C1 a AS-C2 , přičemž pomocí primeru AS-C1 (sekvenční posice 6089) se konstruuje Ndel rozernávací sekvence na startovacím kodonu 2 acbC-genu. Oligonukleotid AS-C2 váže na sekvenční posici 7882 a je využit pro konstruování EcoRI-rozeznávací sekvenci. Vložení primeru se provádí po dobu 20 s při teplotě 50 °C a primer se prodlužuje po dobu 40 s . Takto získaný acbC DNA-fragment se nejprve ”blunt-end" klonuje ve vektoru pUC18 a správnost sekvence DNA se zkontroluje podle PCR . Tento rekombinantní plasmid s klonovaným acbC-genem má označení pAS8/5.1 . Plasmid pAS8/5.1 se hydrolysuje restrikčními endonukleasami Ndel a EcoRI , DNA se oddělí na agarosovém gelu a eluuje se z matrice. Takto preparovaný acbC-fragment se liguje do vektoru pIJ6021 . Rekombinantní expresní plasmid má označení pAS8/7.2 (obr. 5). Protoplasty S. lividans 1326 se transformují plasmidem pAS8/7.2 . S takto získaným klonem se může nadexprimovat AcbC protein v thiostreptonem indukované kultuře v rozpustné formě (obr. 6). Příklad 16AS-C1 and AS-C2, wherein the NdeI deletion sequence at the start codon 2 of the acbC gene is constructed using the AS-C1 primer (sequence position 6089). The AS-C2 oligonucleotide binds to sequence position 7882 and is used to construct an EcoRI-recognition sequence. Primer insertion is carried out for 20 s at 50 ° C and the primer is extended for 40 s. The acbC DNA fragment thus obtained is first blunt-end " cloned in the pUC18 vector and the correct DNA sequence is checked by PCR. This recombinant plasmid with the cloned acbC-gene has the designation pAS8 / 5.1. Plasmid pAS8 / 5.1 was hydrolyzed with NdeI and EcoRI restriction endonucleases, the DNA was separated on an agarose gel and eluted from the matrix. The acbC fragment thus prepared was ligated into the vector pIJ6021. The recombinant expression plasmid is designated pAS8 / 7.2 (FIG. 5). S. lividans 1326 protoplasts were transformed with plasmid pAS8 / 7.2. With the thus obtained clone, the AcbC protein in thiostrepton-induced culture can be overexpressed in soluble form (Fig. 6). Example 16

Nadexprese AcbE v S. lividans TK23AcbE overexpression in S. lividans TK23

Gen acbE je možno získat z plasmidu pAS5/6.9-6 pomocí hydrolysy restrikčními endonukleasami EcorI a HindlII. Po oddělení DNA na agarosovém gelu a eluci 3,8 kb EcoRI/HindiII fragmentu z matrice se tento acbE fragment odpovídajícím způsobem liguje do vektoru pUVL219 [J. Veh-meier, U.F. (1995)]. Pro pozdější expresi AcbE v S. lividans by se měla v tomto vektoru využít možná promotor-sekvence na 200 bp veliké "upstream"-oblasti (viz tabulka 5). Rekombinantní plasmid má označení pASll (obr. 7) . - 38 • · • · · t • · · ·The acbE gene can be obtained from plasmid pAS5 / 6.9-6 by hydrolysis with the restriction endonucleases EcorI and HindIII. After separation of the DNA on an agarose gel and elution of the 3.8 kb EcoRI / HindIII fragment from the matrix, this acbE fragment is ligated accordingly into the vector pUVL219 [J. Veh-meier, U.F. (1995)]. For later expression of AcbE in S. lividans, a possible 200 bp promoter-sequence " upstream " region (see Table 5) should be used in this vector. The recombinant plasmid is designated pAS11 (FIG. 7). - 38 • · · · t · · · ·

Tabulka 5Table 5

Intercistronická oblast mezi geny acbE a acbD.Intercistronic region between acbE and acbD genes.

Sekvence Inverted repeat (IR) a direct repeat (DR), které se se mohou podílet na regulaci, jsou podtržené.The inverted repeat (IR) and direct repeat (DR) sequences that may be involved in regulation are underlined.

<- CGT GGA CCC TCT CTC GCG ATC GCT GGG ACG CTA GCC CGG< - CGT GGA CCC TCT CTC GCG GC GGG

AcbE CCT GGG AGA GAG CGC TAG CGA CCC TGC GAT CGG GCC GCCGC GC GC CGC GCC GCC

CGG GAG ACG TGC CCG CAA GAA GCC CTC TGC ACG GGC GTT CTT IR 1 CTT GCT GTT TTA GCA AGA AGT TTC AGA ACC GGG ACG GCA CGC TGT GAA CGA CAA AAT GCT TCT TCA AAG TCT TGG CCC TGC CGT GCG ACA AGC CCA GAT CAT AGA GCG GGT CTA GTA TCT Hind III IR : 2 TAC TTA AAG CTC TGC GCA AGC TTA GGG TTG AAG TGG CGG TGA TGC ATG AAT TTC GAG ACG CGT TCG AAT CCC AAC TTC ACC GCC ACT ACG ATC CAT CAC TGT ATG TAG GTA GTG ACA TAC IR 3 CGC ATC TGA ATG ACG TCT TCT GCA AGT TCT TGC AGC GGT CTC CGG GCG TAG ACT TAC TGC AGA AGA CGT TCA AGA ACG TCG CCA GAG GCC DR 1 GCC CTG CCC TTC CTC CGG GAG GGG AAG GAG 39 • · ·· ·· 39 • · ·· ·· • · • · ··GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC AGA GCGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG ATG TAC GC GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCGG GCG GCGG GCG GCGG GCG GCGG TAG ·· 39 • · ·· ·· •

• · · · · · • · · · · ·» ·· • · • · · · • · · · ··· ··· • ·• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

GTC ATC CCT TCA CAA GGA GAA GCT C AcbD CAG TAG GGA AGT GTT CCT CTT CGA G ->GTC ATC CCT TCA CAA GGA GAA GCT C CAG TAG GGA AGT GTT CCT CTT CGA G - >

Protoplasty S. lividans TK23 se transformují s plasmi-dem pASll. V kapalině z MD 50-kultur se vyskytoval jak u vsázek S. lividans TK23/pASll, tak u vsázek Actinoplanes sp. extracelulární protein o velikosti 110 kDa (obr. 8).S. lividans TK23 protoplasts are transformed with the plasmid pAS11. In MD 50 -culture fluid, both S. lividans TK23 / pAS11 and Actinoplanes sp. 110 kDa extracellular protein (FIG. 8).

Tato velikost odpovídá molekulové hmotnosti od acbE odvozeného proteinu. Identita těchto proteinů byla dokázána odpovídajícím enzymovým testem (viz příklad 19.2) a sekveno-váním N-terminálních aminokyselin (viz příklad 18). V kapalině z kontrolní kultury S. lividans TK23/pUVL219 v mediu MD 50 nemohl být prokázán žádný odpovídající protein.This size corresponds to the molecular weight of the acbE derived protein. The identity of these proteins was demonstrated by the corresponding enzyme assay (see Example 19.2) and by sequencing the N-terminal amino acids (see Example 18). No corresponding protein could be detected in the control culture of S. lividans TK23 / pUVL219 control medium in MD 50 medium.

Proto je pravděpodobné, že možné promotorové sekvence (tabulka 5) "upstream" od acebE-genu jsou zodpovědné za expresi AcbE v S. lividans/pASll kulturách v mediu MD 50 . Příklad 17 Příprava proteinů pomocí gelové elektroforesyTherefore, it is likely that possible promoter sequences (Table 5) " upstream " from the acebE gene are responsible for the expression of AcbE in S. lividans / pAS11 cultures in MD 50 media. Example 17 Preparation of proteins by gel electrophoresis

Denaturující dělení proteinů v SDS-polyakrylamidových gelech a jejich zbarvení Coomassie-barvivem se provádí podle metody Lugtenberga (1975). Vždy podle vsázky se používají 8% nebo 11% gely. Základní složení 11% gelu je následující - 40 • · Φ · • · · ♦ dělící gel (ml) sběrný gel (ml)Denaturing of protein separation in SDS-polyacrylamide gels and their Coomassie-dye staining is performed according to the Lugtenberg method (1975). Depending on the batch, gels of 8% or 11% are used. The basic composition of the 11% gel is as follows - 40 • · Φ · • · gel · gel · gel · gel · · gel · gel · gel · gel · gel · gel · ící · gel · gel · · gel · · ♦ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Roztok A* 8,0 roztok B* 0,64 APS (2 mg/ml) 0,8 0,15 10% (w/w) SDS 0,64 0,064 0,75 M Tris/HCl pH 8,8 16 0,25 M Tris/HCl pH 6,8 3,2 dest. voda 6,56 TEMED 25 μΐ 10 μΐ viz část pufry a roztokySolution A * 8.0 solution B * 0.64 APS (2 mg / ml) 0.8 0.15 10% (w / w) SDS 0.64 0.064 0.75 M Tris / HCl pH 8.8 16 0 25 M Tris / HCl pH 6.8 3.2 dist. water 6,56 TEMED 25 μΐ 10 μΐ see section buffers and solutions

Elektroforesa se provádí buď v aparatuře SERVA Blue-Vertical 100/C (tvar gelu 80 x 100 x 0,75 mm) nebo v aparatuře Renner-Twin-Vertical (tvar gelu 180 x 170 x 1 mm) .The electrophoresis is carried out either in a SERVA Blue-Vertical 100 / C apparatus (80 x 100 x 0.75 mm gel shape) or in a Renner-Twin-Vertical apparatus (180 x 170 x 1 mm gel shape).

Stanovení koncentrace proteinu analysovaných vzorků se provádí pomocí Protein-Assay (BioRad, Můnchen), přičemž pomocí BSA byla přímo nastavena kalibrace. Jako standard pro molekulové hmotnosti dělených proteinů slouží "VIIL Dalton-Marker" (14,2 kDa až 66 kDa) a "High Molecular Veight Standard" (29 kDa až 210 kDa) firmy Sigma (Deisen-hofen). Příklad 18Protein Assay (BioRad, München) was used to determine the protein concentration of the analyzed samples, and calibration was set directly with BSA. As a standard for the molecular weights of the divided proteins, " VIIL Dalton-Marker " (14.2 kDa to 66 kDa) and " High Molecular Veight Standard " (29 kDa to 210 kDa) from Sigma (Deisen-hofen). Example 18

Stanovení N-terminální aminokyselinové sekvenceDetermination of the N-terminal amino acid sequence

Stanovuje se N-terminální aminokyselinová sekvence - 41 ··N-terminal amino acid sequence determined - 41 ··

AcbE proteinu při srovnáni z Actinoplanes sp a klonu S. lividans TK23/pASll . K tomu se pěstuje 50 ml kultury v mediu MD 50 po dobu 3 dnů. Buňky se potom odstraní odstředěním a kultivační kapalina se po dobu 12 hodinAcbE protein when compared to Actinoplanes sp and S. lividans TK23 / pAS11 clone. For this, 50 ml of culture in MD 50 medium is grown for 3 days. The cells are then removed by centrifugation and the culture liquid is maintained for 12 hours

dialysuje při teplotě 4 °C proti pufru (5 mM Tris/HCl pH 7,5; 1 mM CaC^) , načež se lyofilisuje po dobu 48 hodin a vyjme se do 1,5 ml pufru pro vzorky. Takto preparovaná kultivační kapalina se dělí v SDS-PAGE s aparaturou Renner-Twin-Vertical (tvar gelu 180 x 170 x 3 mm). Aby se zaručilo pokud možno dobré oddělení AcbE proteinu od jiných extracelulárních proteinů, použije se gradientovy gel (5 % -> 10 %). Transfer proteinů z SDS-polyakrylamidového gelu na polyvinylfluoridovou (PVDF) membránu (Amersham Buchler, Braunschweig) se provádí polosuchým elektroforetickým postupem s aparaturou Fast-Blott B33 (Biometra, Gottingen) podle předpisu výrobce. Transfer probíhá po dobu 45 minut při 250 mA . Jako transferový pufr slouží pohyblivý pufr (viz část pufry a roztoky), zředěný 1:2. Membrány se barví po dobu 30 minut a odbarví se odbarvovacím roztokem (viz část pufry a roztoky). Pro stanovení N-terminální aminokyselinové sekvence se kousek gelu před sekvenováním dvakrát promyje vždy 100 μΐ 50% methylalkoholu, aby se odstranily přebytečné soli. Po usušení se provádí sekvenční analysa, pro kterou se použije fastblottcyklus. Výsledky j sou uvedené v tabulce 6 . 42 • * ·· *« • · · • «·» • · · • · · • · · · · ·dialysed at 4 ° C against buffer (5 mM Tris / HCl pH 7.5; 1 mM CaCl 2), then lyophilized for 48 hours and taken up in 1.5 ml sample buffer. The culture liquid thus prepared is separated in SDS-PAGE with a Renner-Twin-Vertical apparatus (180 x 170 x 3 mm gel shape). A gradient gel (5% > 10%) was used to ensure as good a separation as possible of the AcbE protein from other extracellular proteins. Transfer of proteins from SDS-polyacrylamide gel to polyvinyl fluoride (PVDF) membrane (Amersham Buchler, Braunschweig) is carried out by a semi-dry electrophoresis procedure with a Fast-Blott B33 apparatus (Biometra, Gottingen) according to the manufacturer's specification. Transfer takes 45 minutes at 250 mA. The transfer buffer used is a mobile buffer (see buffers and solutions section) diluted 1: 2. The membranes are stained for 30 minutes and decolorized with a bleach solution (see buffers and solutions section). To determine the N-terminal amino acid sequence, a piece of gel is washed twice with 100 µl of 50% methyl alcohol each time before sequencing to remove excess salts. After drying, a sequence analysis is performed for which a fast blot cycle is used. The results are shown in Table 6. 42 • * ·· * «• · · · · · · · · · · · · · · ·

Tabulka 6 Výsledky sekvenování N-terminální aminokyselinové sekvence AcbE proteinu z Actinoplanes sp. a klonu S. lividans TK23/pASllTable 6 Results of sequencing the N-terminal amino acid sequence of the AcbE protein from Actinoplanes sp. and S. lividans TK23 / pAS11 clone

OrganismusOrganism

Actinoplanes sp. stanovená N-terminální AK-sekvenceActinoplanes sp. determined N-terminal AK-sequence

sekvence 1 : ESPPDRPSHAEQLYLSequence 1: ESPPDRPSHAEQLYL

sekvence 2 : SPPDRPSHAEQLYLSequence 2: SPPDRPSHAEQLYL

S. lividans TK23/pASll sekvence 1 : ESPPDRPSHAEQLYLS. lividans TK23 / pAS11 sequence 1: ESPPDRPSHAEQLYL

sekvence 2 : SPPDRPSHAEQLYL Přiklad 19Sequence 2: SPPDRPSHAEQLYL Example 19

Stanoveni enzymových aktivit 19.1 Stanovení aktivity valiolon-syntasyDetermination of enzymatic activities 19.1 Determination of valiolone synthase activity

Pro nadexpresi AcbC se 10 ml YEME-media (50 μ§/πι1 Km) zaočkuje suspensí spor S. lividans 1326/pAS8.7.2. Po jednodenní až dvoudenní kultivaci se nacházejí kultury v rané logaritmické růstové fázi. V tomto okamžiku se kultury indukují 7,5 μ§/ιη1 thiostreptonu. Kultivace se ukončí 20 hodin po indukci. Sedimentující buňky se vyjmou do 1,5 ml studeného rozkladového pufru (viz část pufry a roztoky) a důkladně se zpracují ultrazvukem. Po třiceti -minutovém odstředění při 15000 g a teplotě 4 °C se zbytky buněk odstraní a dialysou po dobu 12 hodin proti 2,5 1 rozkladového pufru při teplotě 4 °C se vyrobí AcbC-extrakt, potřebný pro enzymový test. Tento extrakt se může skladovat po dobu dvou měsíců při teplotě -20 °C bez zřetelného snížení aktivity. Proteinový obsah extraktu se stanoví pomocí Protein-Assay (BioRad, Můnchen) a 15 pg se analysuje v SDS-PAGE (obr. 6). Enzymový test se provádí ve 20 mM P-pufru (pH 7,5) se 40 μΜ chloridu kobaltnatého po dobu dvou hodin. V enzymovém testu se použije 20 gg celkového proteinu z AcbC-extraktu a 8 mM sedoheptuloso-7-fosfátu. Dodatečně obsahuje reakční vsázka 2 mM fluoridu sodného, aby se inhibovaly nespecifické fosfatasy v extraktu. Reakční objem činí 100 μΐ. Vyhodnocení se provádí pomocí DC na silikagelových foliích za použití směsi butanol/ethynol/ voda (9:7:4) jako pohyblivé fáze, přičemž se analysuje 25 μΐ z reakční vsázky. Postříkáním DC-folie cerovým činidlem (viz část pufry a roztoky) a následující patnácti-minutovou inkubací při teplotě 90 °C v sušárně se stanou organické sloučeniny viditelné. Jako referenční látka slouží směs valienonu a valiolonu (prof. H.G. Floss, Seattle).For overexpression of AcbC, 10 ml of YEME-medium (50 µl / π ι 1 Km) is seeded with a spore suspension of S. lividans 1326 / pAS8.7.2. After a one to two day culture, cultures are found in the early logarithmic growth phase. At this point, the cultures are induced with 7.5 μ§ / ιη1 thiostrepton. The culture is terminated 20 hours after induction. The sedimenting cells are taken up in 1.5 ml cold decomposition buffer (see buffers and solutions section) and sonicated. After centrifugation at 15000 g for 30 min and 4 ° C, cell debris was removed and dialyzed for 12 hours against 2.5 L of decomposition buffer at 4 ° C to produce AcbC-extract required for enzyme assay. This extract can be stored for two months at -20 ° C without markedly reduced activity. The protein content of the extract is determined by Protein Assay (BioRad, München) and 15 µg is analyzed by SDS-PAGE (Fig. 6). The enzyme assay is performed in 20 mM P-buffer (pH 7.5) with 40 µl cobalt chloride for two hours. In the enzyme assay, 20 gg of total protein from AcbC-extract and 8 mM sedoheptulos-7-phosphate were used. Additionally, the reaction batch contains 2 mM sodium fluoride to inhibit non-specific phosphatases in the extract. The reaction volume is 100 μΐ. The evaluation is carried out with DC on silica gel using butanol / ethylene / water (9: 7: 4) as the mobile phase, analyzing 25 μΐ of the reaction charge. Spraying the DC-foil with a cerium reagent (see buffers and solutions section) and incubating for 15 minutes at 90 ° C in an oven will make the organic compounds visible. The reference substance used is a mixture of valienone and valiolone (Prof. H.G. Floss, Seattle).

AcbC protein, exprimovaný S. lividans může specificky zreagovat sedoheptuloso-7-fosfát (obr. 9) . Reakční produkt však ukazuje nepatrně jiný průběh v DC než valienon/valiolon standard. Zmenšení dráhy postupu reakčního produktu na silikagelové folii reakčním pufrem může být vyloučeno (obr. 9, stopa 5) . 19.2 Stanovení aktivity a-amylasyAcbC protein expressed by S. lividans can specifically react with sedoheptulos-7-phosphate (Fig. 9). However, the reaction product shows a slightly different DC course than the valienone / valiolone standard. Reducing the progress of the reaction product to the silica gel film by the reaction buffer can be avoided (Fig. 9, track 5). 19.2 Determination of α-Amylase Activity

Kultury S. lividans TK23/pASll se kultivují v TBS-me-diu a MD 50-mediu za přítomnosti 25 μg/ml thiostreptonu po dobu 3 až 4 dnů, kdy se kultivace ukončí. Odstředěním (3500 g) při teplotě 4 °C po dobu 10 minut se buňky odstraní a kultivační kapalina se dialysuje po dobu 12 hodin při tep- 44 • * • » «>·3 ·* • ♦S. lividans TK23 / pAS11 cultures were cultured in TBS-meth and MD 50-medium in the presence of 25 µg / ml thiostrepton for 3-4 days at which time the culture was terminated. Centrifugation (3500 g) at 4 ° C for 10 minutes, the cells are removed and the culture fluid is dialysed for 12 hours at room temperature.

lotě 4 °C prolži pufru (25 mM Tris/HCl ph 7,5; 1 mM chloridu vápenatého). Z takto preparované kapaliny se 500 μΐ ve vakuu vysuší, vyjme se do vzorkového pufru (viz část pufry a roztoky) a proteiny se dělí na SDS-PAGE (obr. 8). Jako referenční vzorek slouží kultivační kapalina z kultivace Actinoplanes sp., která byla zpracována identickým způsobem. Aktivita a-amylasy se stanovuje měřením úbytku zákalu 1% suspense škrobu. Pro měření se 100 μΐ dialysované kultivační kapaliny smísí s 900 μΐ suspense škrobu a zaznamenává se úbytek extinkce při 300 nm v závislosti na čase [Virolle, M. J. a kol. (1990)]. Pro srovnání se provede odpovídající pokus s α-amylasou z Bacillus sp. (Sigma, Deisenhofen). Výsledky jsou znázorněné na obr. 10. Aktivita AcbE v MD 50-kulturách Actinoplanes sp. a S. lividans TK23/pASll se nedá 1 mM acarbosy v testu inhibovat. Naproti tomu se dá aktivita pozadí v MD 50-kulturách S. lividans TK23/pUVL219 0,1 mM acarbosy v testu inhibovat. a-Amy-lasa z Bacillus sp. se rovněž inhibuje 0,1 mM acarbosy (obr. 10).4 [deg.] C., buffer (25 mM Tris / HCl pH 7.5; 1 mM CaCl2). From the liquid thus prepared, 500 μΐ in vacuum is dried, taken up in sample buffer (see buffers and solutions section) and the proteins are separated on SDS-PAGE (Fig. 8). A culture liquid from the cultivation of Actinoplanes sp., Which was treated in an identical manner, serves as a reference sample. Α-Amylase activity is determined by measuring the turbidity loss of 1% starch suspension. For measurement, 100 μΐ of dialysed culture fluid is mixed with 900 μΐ of starch suspension and the loss of extinction at 300 nm versus time is recorded [Virolle, M. J. et al. (1990)]. For comparison, an appropriate experiment with α-amylase from Bacillus sp. (Sigma, Deisenhofen). The results are shown in Figure 10. AcbE activity in MD 50-cultures of Actinoplanes sp. and S. lividans TK23 / pAS11 cannot be inhibited by 1 mM acarbose in the assay. In contrast, background activity in MD 50-cultures of S. lividans TK23 / pUVL219 0.1 mM acarbose can be inhibited in the assay. α-Amylase from Bacillus sp. 0.1 mM acarbose is also inhibited (FIG. 10).

Pufry a roztoky :Buffers and solutions:

Media pro pěstování bakterií LB-Medium: trypton 10 gMedia for growing LB-Medium: trypton 10 g

NaCI 10 g kvasničný extrakt 5 gNaCl 10 g yeast extract 5 g

do 1000 ml hodnota pH se nastaví pomocí 4 M NaOH na 7,5to 1000 ml pH is adjusted to 7.5 with 4 M NaOH

MD 50-medium roztok I 45MD 50-medium solution I 45

hydrolysát škrobu MD (NH4)2so4 kvasničný extrakt h2ostarch hydrolysate MD (NH4) 2SO4 yeast extract H2O

roztok II k2hpo4 kh2po4solution II k2hpo4 kh2po4

Tri-natriumcitrát do 400 ml H20 roztok III MgCl2.6H20 FeCl3.6H20 CaCl2.2H20 do 200 ml H20 roztoky se po smísení 70 g 5 g 2 g do 400 ml 1 g 1 g 5 g 1 g 0,25 g 2 g řefiltruj í. TSB-medium 30 g do 1000 ml trypton-sojový bujón (oxoid) h2o TSB-PEG 8000 [Babcock a kol. (1988)]Tri-sodium citrate to 400 ml H20 solution III MgCl2.6H2O FeCl3.6H2O CaCl2.2H2O to 200 ml H20 solutions after mixing 70 g 5 g 2 g to 400 ml 1 g 1 g 5 g 1 g 0.25 g 2 g filter and. TSB medium 30 g to 1000 ml tryptone soybean broth (oxoid) H2O TSB-PEG 8000 [Babcock et al. (1988)]

Trypton.sojový bujón (oxoid) 30 g/1 PEG 8000 50 g/1 po autoklávovámí glycin (20%) 25 mlTrypton.soy broth (oxoid) 30 g / l PEG 8000 50 g / l after autoclaving glycine (20%) 25 ml

MgCl2 (2,5 M) 2 ml YEME [Hopwood, D.A. a kol. (1985)] 3 g/1 5 g/1 3 g/1 kvasničný extrakt pepton sladový extrakt - 46 - 46 10 g/1 340 g/1 2 ml glukosa sacharosa po autoklávování MgCl2 (2,5 M)MgCl 2 (2.5 M) 2 mL YEME [Hopwood, D.A. et al. (1985)] 3 g / 1 5 g / 1 3 g / 1 yeast extract peptone malt extract - 46 - 46 10 g / 1340 g / l 2 ml glucose sucrose after autoclaving MgCl2 (2.5 M)

Standardní preparace plasmidové DNA (modifikace podle Birnboim & Dolya, 1979)Plasmid DNA Standard Preparation (Birnboim & Dolya, 1979)

Mix I : 50 mM glukosa 50 mM Tris-HCl (pH 8,0) 10 mM EDTA (pH 8,0) 5 mg/ml lysozymMix I: 50 mM glucose 50 mM Tris-HCl (pH 8.0) 10 mM EDTA (pH 8.0) 5 mg / ml lysozyme

Mix II : 200 mM NaOH 1% (hmot./obj.) SDS (natriumdodecylsulfát)Mix II: 200 mM NaOH 1% (w / v) SDS (sodium dodecyl sulfate)

Mix III : 3 M octan draselný 1,8 M formiát . TE-pufr (pH 8,0)Mix III: 3 M potassium acetate 1.8 M formate. TE buffer (pH 8.0)

Tris-HCl 10 mMTris-HCl 10 mM

Na2-EDTA 1 mM . DNA-DNA-hybridisace 20 x SSC : 3 M NaCl 0,3 M citrát sodný pH 7,2 .Na2-EDTA 1 mM. DNA-DNA hybridization 20 x SSC: 3 M NaCl 0.3 M sodium citrate pH 7.2.

Prehybridisační roztok 47 ···· ·· 6 x SSC : 0,01 M natriumfosfátový pufr pH 6,8Prehybridization Solution 47 ···· 6 x SSC: 0.01 M sodium phosphate buffer pH 6.8

1 mM EDTA 0,5 % SDS 0,1 % práškového netučného mléka1 mM EDTA 0.5% SDS 0.1% non-fat milk powder

Hybridisačnl roztok :Hybridization Solution:

Do 15 ml prehybridisačního roztoku se dá acb-sonda po značkovací reakciAn acb probe is added to the 15 ml prehybridization solution after the labeling reaction

6 x Postwash : 6 x SSC 0,5 % SDS . DNA-sekvenování TBE-pufr (pH 8,0) : 1 M Tris-base 0,83 M kyselina boritá 10 mM EDTA .6 x Postwash: 6 x SSC 0.5% SDS. DNA-sequencing TBE buffer (pH 8.0): 1 M Tris-base 0.83 M boric acid 10 mM EDTA.

Denaturující polyakrylamid-gelová elektroforesa proteinůDenaturing polyacrylamide-gel electrophoresis of proteins

Vzorkový pufr 5 x : glycerol 25 ml SDS 5 g BPB 2,5 mg 2-merkaptoethanol 12,5 ml do 50 ml 0,625 M Tris/Hcl (pH 6,8)Sample buffer 5 x: glycerol 25 ml SDS 5 g BPB 2.5 mg 2-mercaptoethanol 12.5 ml to 50 ml 0.625 M Tris / Hcl (pH 6.8)

Elektrodový pufr : Tris/HCl (pH 8,3) 25 mMElectrode buffer: Tris / HCl (pH 8.3) 25 mM

glycin 190 mM SDS (w/v) 0,1 %glycine 190 mM SDS (w / v) 0.1%

nastavení pH před přídavkem SDS • · 48 • · • ·pH adjustment before SDS addition • 48 • · • ·

Roztok A akrylamid N,N-methylen-bisakrylamid voda do 100 ml Roztok B akrylamid N,N-methylen-bisakrylamid voda do 100 ml Barvicí roztok SERVA-Blau R-250 (w/v) methanol (v/v) kyselina octová (v/v) Odbarvovací roztok methanol (v/v) kyselina octová(v/v) Pohyblivý pufr AcbC KH2P04/K2HP04 (pH 7,5) NAD DTT 44 g 0,8 g 30 g 0,8 g 0,15 % 50 % 10 % 25 % 10 %Solution A acrylamide N, N-methylene bisacrylamide water to 100 ml Solution B acrylamide N, N-methylene bisacrylamide water up to 100 ml SERVA-Blau R-250 (w / v) methanol (v / v) acetic acid solution ( v / v) Decolorizing solution methanol (v / v) acetic acid (v / v) Moving buffer AcbC KH2PO4 / K2HP04 (pH 7.5) NAD DTT 44 g 0.8 g 30 g 0.8 g 0.15% 50 % 10% 25% 10%

20 mM 0,2 mM 0,5 mM20 mM 0.2 mM 0.5 mM

Fosfátový pufr pro test a-amylasy KH2P04/K2HP04 (pH 6,8) KC1 Cerové činidlo kyselina molybdátfosforečná síran ceričitýPhosphate buffer for α-amylase assay KH2PO4 / K2HPO4 (pH 6.8) KC1 Cerium reagent Molybdic phosphoric acid Cerium sulfate

50 mM 50 mM 1,25 g 0,5 g • ··· » · 49 ·· kyselina sírová 3 ml voda do 50 ml50 mM 50 mM 1,25 g 0,5 g • · · · · · Sulfuric acid 3 ml water up to 50 ml

LiteraturaLiterature

Babcock, M.J., Kendrick, K.E. (1988)Babcock, M.J., Kendrick, K.E. (1988)

Cloning of DNA involved in sporulation of Streptomyces griseus.Cloning of DNA involved in sporulation of Streptomyces griseus.

Birnboim H. C. & Doly J. (1979) A rapid alkine extraktíon proceduře for screening re-Birnboim H. C. & Doly J. (1979) A rapid alkine extract procedure for re-

combinant plasmid DNAcombinant plasmid DNA

Nucleid Acids Res.; 7, 1513-1523 .Nucleid Acids Res .; 7, 1513-1523.

Drepper, A., Pape, H. (1996)Drepper, A., Pape, H. (1996)

Acarbose 7-phosphotransferase from Actonoplanés sp.: purification, properties, and possible physiological function J. Antibiot., 49,664-669Acarbose 7-phosphotransferase from Actonoplanes sp .: purification, properties, and possible physiological function J. Antibiot., 49,664-669

Goeke, K., Drepper, A., Pape, H.(1996)Goeke, K., Drepper, A., Pape, H. (1996)

Formation of acarbose phosphate by a cell-free extract from the acarbose producer Actonoplanés sp. J. Antibiot., 49, 661-663Formation of acarbose phosphate by cell-free extract from acarbose producer Actonopláns sp. J. Antibiot., 49, 661-663

Hanahan D. (1983)Hanahan D. (1983)

Studies on Transformation of Escherichia coli vith plasmids J. Mol. Biol.;166, 557-580Studies on Transformation of Escherichia coli vith plasmids J. Mol. Biol., 166, 557-580

Hershberger, C.I., a kol. (1989)Hershberger, C.I., et al. (1989)

Genetics of Molecular Biology of Industrial Microorganisms Amer. Soc. Microbiol., S. 35-39, S. 58, • · · · ♦ é · ···· • · · · · ··· · · · «Genetics of Molecular Biology of Industrial Microorganisms Amer. Soc. Microbiol., S. 35-39, S. 58, · · · · · ···· · · · · · · · · ·

S. 61-67, S. 147-155.S. 61-67, pp. 147-155.

Hopwood D. A. a kol., (1985)Hopwood D. A. et al., (1985)

Genetic manipulation of Streptomyces A laboratory m,anual; The John Innes Foundation, Nor-wich, EnglandGenetic manipulation of Streptomyces A laboratory m, anual; The John Innes Foundation, Norway, England

Lugtenberg, B., a kol. (1975)Lugtenberg, B., et al. (1975)

Electrophoretic resolution of the "major" outer membrane protein of Escherichio coli into four bands. FEBS Lett. 58, 254-258.Electrophoretic resolution of " major " Outer membrane protein of Escherichio coli into four bands. FEBS Lett. 58, 254-258.

Merson-Dyvies, L.A., Cundliffe, E. (1994)Merson-Dyvies, L.A., Cundliffe, E. (1994)

Analysis of five tylosin biosynthetic genes from the tylIBA region of the Streptomyces fradiae genome.Analysis of five tylosin biosynthetic genes from the tylIBA region of the Streptomyces fradiae genome.

Mol. Microbiol., 13, 349-355.Mol. Microbiol., 13, 349-355.

Mullis, K.B., Falloona, F.A. (1987)Mullis, K.B., Falloona, F.A. (1987)

Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase catalyzed chain reaction.Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase catalyzed chain reaction.

Methods Enzymol.m, 155-350.Methods Enzymol.m, 155-350.

Sambrook, J., a kol. (1989)Sambrook, J., et al. (1989)

Molecular clonning; a laboratory manual, 2. ed.Molecular clonning; a laboratory manual, 2nd ed.

Cold Spring Harbour Laboratory Press, N.Y., USA.Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y., USA.

Sanger F., Nicklen S., Coulson A. R. (1977) DNA sequencing with chain-terminating inhibitors Proč. Nati. Acad. Sci. USA, 74, 5463-5467Sanger, F., Nicklen, S., and Coulson, A.R. (1977) DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Nati. Acad. Sci. USA, 74, 5463-5467

Southern E. M. (1975)Southern E.M. (1975)

Detection of specific sequences among DNA Fragments separated by gel electrophoresis - 51 • · • · ·«·· ·· J. Mol. Biol., 98, 503-521 .Detection of specific sequences among DNA Fragments separated by gel electrophoresis - 51 • · • · · ···· J. Mol. Biol., 98, 503-521.

Takano, E., a kol (1995)Takano, E., et al (1995)

Construction of thiostrepton-inducible, high-copy-number expression vectors for use in Streptomyces spp.Construction of thiostrepton-high-copy-expression vectors for use in Streptomyces spp.

Gene, 166, 133-137.Gene, 166, 133-137.

Virolle, M.J., Morris, V.J., Bibb, M.J. (1990) A simple and reliable turbidimetric and kinetic assay for alpha-amylase that is really applied to culture supernatants and cell extracts J. Indrustrial Microbiol., 5, 295-302.Virolle, M.J., Morris, V.J., Bibb, M.J. (1990) A simple and reliable turbidimetric and kinetic assay for alpha-amylase that is really applied to culture supernatants and cell extracts of J. Indrustrial Microbiol., 5, 295-302.

Vehmeier, U.F. (1995)Vehmeier, U.F. (1995)

New multifunctional Escherichia coli-Streptomyces shuttle vectors allowing blue-white screening on XGal plates.New multifunctional Escherichia coli-Streptomyces shuttle vectors allowing blue-white screening on XGal plates.

Gene, 165, 149-150.Gene, 165, 149-150.

Vysvětlení obrázků na výkresechExplanation of the drawings

Na obr. 1 je znázorněna restrikční karta asi 18,6 kb úseku z genomu Actinoplanes sp. SE50/110 (viz tab. 2). Černý úsek znázorňuje oblast nárokovanou v předchozím patentu, který zčásti pokrývá geny acbCBA (uvedené pořadí z leva do prava). Pod restrikční kartou jsou uvedeny čtyři nejdůležitější primárně isolované fragmenty DNA , klonované v plas-midech pAS5 a pAS6 a lambda GEM12-bakteriofággách 5/4 a 10/3 (jsou ukázány překrývající se dílčí segmenty inserto-vané DNA). • ·· « · 52 ····«·· « · ···· ·· ♦· ·· ·« ··Fig. 1 shows a restriction card of about 18.6 kb of section from the genome of Actinoplanes sp. SE50 / 110 (see Table 2). The black section shows the area claimed in the previous patent, which in part covers the acbCBA genes (shown from left to right). Under the restriction card, the four most important primary isolated DNA fragments are cloned in pAS5 and pAS6 and lambda GEM12-bacteriophage 5/4 and 10/3 plasmids (overlapping segments of the inserted DNA are shown). • ·· «· 52 ····« ·· «· ···· ·· · ···

Obr. 2 znázorňuj e genovou kartu dosud známých genů aglomerátu biosyntesy acarbosy z Actinoplanes sp.FIG. 2 depicts a gene card of the known acarbose biosynthetic genes of Actinoplanes sp.

Na obr. 3 je uvedena DNA-sekvence z aglomerátu genů biosyntesy acarbosy.Figure 3 shows the DNA sequence from the agarate of acarbose biosynthesis genes.

Na obr. 4 jsou znázorněny rekombinantní plasmidy, které byly konstruovány pro expresi AcbC v E. coli, přičemž se vycházelo z plasmidů pETll a pETlób .Figure 4 shows the recombinant plasmids that were constructed for the expression of AcbC in E. coli, starting from the plasmids pET11 and pET10b.

Na obr. 5 je znázorněn rekombinantní plasmid pAS8/7.2, který byl konstruován pro expresi AcbC v S. lividans 1326, přičemž se vycházelo z plasmidů pIJ6021 .Figure 5 shows the recombinant plasmid pAS8 / 7.2 which was constructed for expression of AcbC in S. lividans 1326 starting from the plasmids pIJ6021.

Na obr. 6 je znázorněno gelově elektroforetické dělení buněčných lysátů (viz příklad 15.2). Exprese AcbC (42 kDa) v kultuře S. lividans 1326/pAS8/7, indukované thio-streptonem, je znázorněna ve stopě 3 .Figure 6 shows gel electrophoresis of cell lysates (see Example 15.2). Expression of AcbC (42 kDa) in thio-strepton-induced culture of S. lividans 1326 / pAS8 / 7 is shown in Track 3.

Na obr. 7 je znázorněn rekombinantní plasmid, který byl konstruován pro expresi AcbE v S. lividans TK23, přičemž se vycházelo z plasmidů pUVL219.Figure 7 shows the recombinant plasmid that was constructed for expression of AcbE in S. lividans TK23 starting from the plasmids pUVL219.

Obr. 8 znázorňuje gelově elektroforetické dělení proteinů z kultivační kapaliny (viz příklad 16). Exprese AcbE (110 kDa) je patrná ve stopě 2, 5 a 6 .FIG. 8 shows gel electrophoresis of protein separation from culture liquid (see Example 16). Expression of AcbE (110 kDa) is evident in track 2, 5 and 6.

Na obr. 9 je znázorněn důkaz AsbC-enzymové aktivity chromatografií na tenké vrstvě na silikagelové folii 1) extrakt z Actinoplanes sp. 2) extrakt z S. lividans 1326/pJ6021 3) extrakt z S. lividans 1326/pAS8/7.2 (extrakt skladován po dobu 2 měsíců při teplotě -20 °C) • · · • · · • · · · · · ··· · · · · · ♦ t·· · · ·· · • · ··· · · ·· 53 ······· · · ···· ·· Μ ·· ·· Μ 4) extrakt z S. lividans 1326/pAS8/7.2 (vařený) 5) extrakt z S. lividans 1326/pAS8/7.2 (valienon namísto seduheptulosa-7-fosfátu jako substrát) 6) valiolon/valienon jako standard 7) sedoheptulosa 8) sehoheptulosa-7-fosfát 9) extrakt z S. lividans 1326/pAS8/7.2 (čerstvě preparo- vaný.Figure 9 shows the evidence of AsbC-enzyme activity by thin layer chromatography on silica gel 1) extract of Actinoplanes sp. 2) S. lividans extract 1326 / pJ6021 3) S. lividans extract 1326 / pAS8 / 7.2 (extract stored for 2 months at -20 ° C) • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · S. lividans 1326 / pAS8 / 7.2 (boiled) 5) S. lividans extract 1326 / pAS8 / 7.2 (valienone instead of seductive-7-phosphate as substrate) 6) valiolone / valienone as standard 7) sedoheptulose 8) seheptulose-7- phosphate 9) S. lividans 1326 / pAS8 / 7.2 extract (freshly prepared.

Na obr. 10 jsou uvedeny výsledky stanovení aktivity α-amylasy v kultivačních kapalinách. Kultivace byla prováděna na MD 50-mediu. S vyvařenou kultivační kapalinou nebyla naměřena žádná aktivita. Testovací doba činila 6 minut. Pro srovnání se ve vsázkách 9 až 11 použilo 2,8 mU komerční α-amylasy z Bacillus sp. ( 1 /7 'Figure 10 shows the results of α-amylase activity determination in culture liquids. Cultivation was performed on MD 50-medium. No activity was measured with the boiled culture liquid. The test time was 6 minutes. For comparison, 2.8 mU of commercial α-amylase from Bacillus sp. (1/7 '

Claims (3)

• I · · · · · - 54 • · · ···· · · ·· ·· · · * ·· · • · · · · · · ···· ·· ·· ·· /V j^y/y PATENTOVÉ NÁROKY 1. Aglomerát genů biosyntesy acarbosy, obsahující DNA podle obr. 3• I · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1. The agglomerate of acarbose biosynthesis genes comprising the DNA of FIG. 2. Geny acarbosy, obsahující DNA podle obr.2. The acarbose genes containing the DNA of FIG. 3 . V i I ;3. V i I;
CZ993054A 1997-02-28 1998-02-16 Gene agglomerate of acabose biosynthesis from actinoplanes sp. se 50/110 CZ9903054A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19708127A DE19708127A1 (en) 1997-02-28 1997-02-28 Acarbose acb clusters: isolation of other genes of acarbose biosynthesis and acarbose metabolism from Actinoplanes sp. SE 50/110 and its use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ9903054A3 true CZ9903054A3 (en) 1999-11-17

Family

ID=7821816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ993054A CZ9903054A3 (en) 1997-02-28 1998-02-16 Gene agglomerate of acabose biosynthesis from actinoplanes sp. se 50/110

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0968294A1 (en)
KR (1) KR20000075777A (en)
CN (1) CN1249001A (en)
AU (1) AU6296898A (en)
BG (1) BG103672A (en)
BR (1) BR9807640A (en)
CA (1) CA2282735A1 (en)
CZ (1) CZ9903054A3 (en)
DE (1) DE19708127A1 (en)
HU (1) HUP0000889A2 (en)
IL (1) IL131433A0 (en)
NO (1) NO994164L (en)
PL (1) PL335369A1 (en)
WO (1) WO1998038313A1 (en)
ZA (1) ZA981659B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0796915A3 (en) * 1996-03-22 1999-04-14 Bayer Ag Process for the preparation and use of acarviosyl-transferase in the conversion of ascarbose-homologous in acarbose and in the preparation of acarbose-homologous
TW201217533A (en) * 2010-08-04 2012-05-01 Bayer Pharma AG Genomics of actinoplanes utahensis
CN106167814B (en) * 2016-08-31 2019-08-09 河北华荣制药有限公司 A method of improving acarbose fermentation unit
CN106566796B (en) * 2016-10-28 2020-11-10 上海交通大学 Genetic operation system of acarbose producing bacterium Actinoplanes spp
US20230227879A1 (en) * 2019-10-16 2023-07-20 Bayer Aktiengesellschaft Methods for the improved formation of acarbose
CN112592878B (en) * 2020-12-25 2022-08-26 上海交通大学 Method for enhancing expression of positive regulatory protein gene to improve acarbose fermentation level
CN113444670A (en) * 2021-07-28 2021-09-28 山东鲁抗医药股份有限公司 Screening method and culture method of high-activity acarbose producing strain

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19507214A1 (en) * 1995-03-02 1996-10-31 Bayer Ag Acarbose biosynthesis genes from Actinoplanes sp., Process for their isolation and their use
DE19622783A1 (en) * 1996-06-07 1997-12-11 Hoechst Ag Isolation of the biosynthetic genes for pseudo-oligosaccharides from Streptomyces glaucescens GLA.O and their use

Also Published As

Publication number Publication date
NO994164D0 (en) 1999-08-27
KR20000075777A (en) 2000-12-26
BR9807640A (en) 2000-03-21
AU6296898A (en) 1998-09-18
ZA981659B (en) 1998-09-10
BG103672A (en) 2000-05-31
CA2282735A1 (en) 1998-09-03
DE19708127A1 (en) 1998-09-03
PL335369A1 (en) 2000-04-25
CN1249001A (en) 2000-03-29
NO994164L (en) 1999-08-27
EP0968294A1 (en) 2000-01-05
WO1998038313A1 (en) 1998-09-03
HUP0000889A2 (en) 2000-07-28
IL131433A0 (en) 2001-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guilfoile et al. A bacterial analog of the mdr gene of mammalian tumor cells is present in Streptomyces peucetius, the producer of daunorubicin and doxorubicin.
Gandecha et al. Analysis of four tylosin biosynthetic genes from the tylLM region of the Streptomyces fradiae genome
Bechthold et al. Identification of Streptomyces violaceoruber Tü22 genes involved in the biosynthesis of granaticin
KR20010071684A (en) Polyketides and their synthesis
WO1999005283A2 (en) Biosynthesis genes and transfer of 6-desoxy-hexoses in saccharopolyspora erythraea and in streptomyces antibioticus and their use
EP0769555B1 (en) Gene coding for glycosyltransferase and use thereof
ES2276427T3 (en) ISOLATION OF THE SEUDO-OLIGOSACARIDOS BIOSINTESIS GENES OF STREPTOMYCES GLAUCESCENS GLA.O AND ITS USE.
Wilson et al. Characterization and targeted disruption of a glycosyltransferase gene in the tylosin producer, Streptomyces fradiae
KR101602195B1 (en) Method for Production of Non-natural Antibiotic
CZ9903054A3 (en) Gene agglomerate of acabose biosynthesis from actinoplanes sp. se 50/110
Arisawa et al. Direct fermentative production of acyltylosins by genetically-engineered strains of Streptomyces fradiae
Campbell et al. The CTP: phosphocholine cytidylyltransferase encoded by the licC gene of Streptococcus pneumoniae: cloning, expression, purification, and characterization
LAUER et al. A putative enolpyruvyl transferase gene involved in nikkomycin biosynthesis
US5753501A (en) Acarbose biosynthesis genes from actinoplanes sp., process for the isolation thereof and the use thereof
CZ88097A3 (en) Acarviosyl transferase, process of its preparation and use, dna sequence encoding the acarviosyl transferase, vector in which the sequence is comprised and process of transferring side components of acarbose to acarbose
KR20020022758A (en) Gene encoding cyclic lipopeptide acylase and expression of the same
MXPA97002141A (en) Procedure for the production as well as for the use of acarviosil-transferase in the transformation of homologos of acarbose in acarbose, for the production of acarb homologos
MXPA99007728A (en) Acarbose (acb) cluster from actinoplanes
WO1998011230A1 (en) Polyketide synthases for pradimicin biosynthesis and dna sequences encoding same
EP0792285B1 (en) Process for producing anthracyclines and intermediates thereof
Han et al. Cloning and expression of glucose-1-phosphate thymidylyltransferase gene (schS6) from Streptomyces sp. SCC-2136.
US5976836A (en) Methods and compositions for enhancing erythromycin production
JP2003033188A (en) Method for producing avermectin derivative
Pageni et al. Characterization of a chalcosyltransferase (gerGTII) in dihydrochalcomycin biosynthesis
Pageni et al. Functional characterization of orf6 and orf9 genes involved in the biosynthesis of L-oleandrose from Streptomyces antibioticus Tü99

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic