DD253641A1 - PROCESS FOR SYNTHESIS OF CHYMOSINE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch welches das fuer die Kaeseherstellung benoetigte Chymosin nicht mehr aus dem Labmagen vo Kaelbern gewonnen, sondern in beliebiger Menge synthetisch produziert werden kann; dabei soll sich aber das synthetisierte vom natuerlichen Chymosin in seiner chemischen Struktur nicht unterscheiden. Dazu wird ein isoliertes Chymosin-Gen in ein Promotorplasmid eingebaut, dass in mehreren Stufen ein transformierbares Plasmid entsteht, welches in einen passenden Bazillus-Stamm transformiert wird. Nach submerser und aerober Vermehrung der Wirtszellen und Lyse der gewonnenen Zellmasse kann ein aktivierbares Prochymosin gewonnen werden.The invention relates to a method by which the required for the production of cheese chymosin is no longer obtained from the abomasum of calves, but can be produced synthetically in any amount; at the same time, however, the synthesized natural chymosin should not differ in its chemical structure. For this purpose, an isolated chymosin gene is incorporated into a promoter plasmid, resulting in a multi-stage transformable plasmid, which is transformed into a suitable strain of Bacillus. After submerged and aerobic propagation of the host cells and lysis of the cell mass obtained, an activatable prochymosin can be obtained.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synthese von Chymosin.The invention relates to a process for the synthesis of chymosin.
Das als Milchgerinnungsenzym unentbehrliche Chymosin wird aus dem proteolytisch unwirksamen Prochymosin gewonnen, das seinerseits^ie allgemein bekannt und gebräuchlich(aus dem Labmagen junger Wiederkäuer isoliert wird. Es steht deshalb nur im begrenzten Umfang zur Verfügung, und seine Herstellung auf diese Weise ist umständlich und teuer. Man hat deshalb seit langem versucht, das Prochymosin (oder ein gleichwertiges Pseudochymosin, dem einige N-terminale Aminosäuren fehlen, ohne daß sich dieser Mangel negativ äußern würde) auf anderem Wege zu gewinnen. Es ist naheliegend, das Enzym in einem natürlichen, aber gentechnisch entsprechend veränderten Mikroorganismus zu synthetisieren, wie dies in der PCT-Anmeldung 8500382 bzw. den EP-Patentanmeldungen 133756 und 154351 bereits beispielsweise vorgeschlagen worden ist, die sich aber auf die Darlegung einer entsprechenden Aufgabenstellung beschränken und das zugehörige neue Verfahren nur in seinen Grundzügen beschreiben. Dies ist für die Durchführung der Synthese nicht ausreichend, weil eine produktive Sekretion bzw. der proteolytische Abbau chimärer, in dem betreffenden Wirts-Mikroorganismus fremder Proteine durch dessen Proteasen nicht ohne weiteres erfolgt, worauf bereits in „Proceedings of the National Academy of Sciences of USA" 79 (1982), S. 5582-5586 hingewiesen worden ist:Es ist zwar entsprechend den PCT-Anmeldungen 8503949 und 8601 825 auch schon versucht worden, die Proteolyse von Fremdproteinen in den verwendeten Mikroorganismen zu vermeiden; für die Synthese von Prochymosin sind die vorgeschlagenen Verfahren aber nicht geeignet und auch nicht vorgesehen.The indispensable as a milk clotting enzyme chymosin is derived from the proteolytic ineffective prochymosin which ^ ie generally known and in use (in turn isolated from the fourth stomach of young ruminants. Therefore, it is only to a limited extent available, and its production in this way is cumbersome and expensive It has long been attempted to otherwise obtain the prochymosin (or an equivalent pseudochymosin lacking some N-terminal amino acids without this deficiency being expressed negatively) .It is obvious that the enzyme is naturally occurring Genetically correspondingly modified microorganism to synthesize, as has already been proposed in PCT application 8500382 and EP patent applications 133756 and 154351, for example, but limited to the presentation of a corresponding task and describe the associated new method only in its basic features . The SI st is not sufficient for carrying out the synthesis, because a productive secretion or the proteolytic degradation of chimeric, in the host microorganism foreign proteins by its proteases is not readily carried out, as already in "Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA" 79 (1982), pp. 5582-5586: It has indeed been attempted according to PCT applications 8503949 and 8601 825 to avoid the proteolysis of foreign proteins in the microorganisms used; for the synthesis of prochymosin, the proposed methods are not suitable and not intended.
Die Erfindung hat das Ziel, Chymosin nach einem wirtschaftlichen, weitgehend synthetischen Verfahren in beliebiger Menge so herzustellen, daß seine Eigenschaften mit dem natürlichen Enzym übereinstimmen.The object of the invention is to produce chymosin in an arbitrary amount by an economical, largely synthetic process in such a way that its properties are in accordance with the natural enzyme.
Die Erfindung.hat sich demzufolge die Aufgabe gestellt, die dargelegten Nachteile der bekannten vorgeschlagenen Methoden zu beseitigen und ein Prochymosin zu synthetisieren, das in seiner chemischen Struktur und seinen enzymatischen Eigenschaften dem aus dem Labmagen gewonnenen Enzym genau gleich ist. Durch Sekretion des von einem passenden Mikroorganismus gebildeten Prochymosins in eine Kulturlösung oder durch Fraktionierung des Zellextraktes soll das Enzym als filtriertes Konzentrat erzeugt werden. Im einzelnen ist eine geeignete Sekretions-Signal-Sequenz auszuwählen und die Primärstruktur in deren Bereich und im Bereich der Prochymosinsequenz der kodierenden DNS zu modifizieren.The invention. Has therefore set itself the task of eliminating the above-mentioned disadvantages of the known proposed methods and to synthesize a prochymosin, which is exactly the same in its chemical structure and its enzymatic properties of the abomasum-derived enzyme. By secretion of the formed by a suitable microorganism prochymosin in a culture solution or by fractionation of the cell extract, the enzyme is to be produced as a filtered concentrate. In particular, a suitable secretion signal sequence must be selected and the primary structure in its region and in the region of the prochymosin sequence of the coding DNA modified.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die N-terminale cDNS-Sequenz der isolierten Donor-DNS durch Einwirkung von Ligase so (auf einem 475-Bp-Bam HI-Fragment aus einem Vektorplasmid p10c10) in ein Promoterplasmid pAp8 eingebaut wird, daß ein Plasmid pCHY3 entsteht, daß die C-terminale cDNS-Sequenz der gleichen Donor-DNS durch Einwirkung von Ligase so (auf einem Smal-Hind HI-Fragment aus einem Vektorplasmid p8G8) in das Plasmid pCHY 3 eingebaut wird, daß ein Plasmid pCHYA 7 entsteht und daß das Plasmid pCHYA7 in bekannter Weise in Bacillus transformiert wird, zweckmäßigerweise in geeignete Bacillus-subtilis-Stämme. Die dabei transformierten Wirtszellen von Bacillus werden in geeigneter Weise submers und aerob vermehrt, wobei die gewonnene Zellmasse lysiert und daraus aktivierbares Prochymosin gewonnen wird. Es ist vorteilhaft, wenn zur Herstellung von Produktionsstämmen Plasmid pCHYA 7 in geeignete Bacillus-Stämme oder andere geeignete Mikroorganismen eingeführt und auf genetische Stabilität und die Bildung von Prochymosin mit säureaktivierbarer Chymosinaktivität hin überprüft werden.According to the invention, the object is achieved in that the N-terminal cDNA sequence of the isolated donor DNA is incorporated by the action of ligase so (on a 475 bp Bam HI fragment from a vector plasmid p10c10) in a promoter plasmid pAp8 that a Plasmid pCHY3 results from the fact that the C-terminal cDNA sequence of the same donor DNA is incorporated into the plasmid pCHY 3 by the action of ligase (on a Smal-Hind HI fragment from a vector plasmid p8G8) in such a way that a plasmid pCHYA 7 is formed and that the plasmid pCHYA7 is transformed in a known manner into Bacillus, conveniently into suitable Bacillus subtilis strains. The thereby transformed host cells of Bacillus are suitably submerged and aerobic propagated, the lysed cell mass is lysed and therefrom activatable prochymosin is obtained. It is advantageous when plasmid pCHYA 7 is introduced into suitable Bacillus strains or other suitable microorganisms and checked for genetic stability and the formation of prochymosin with acid-activatable chymosin activity in order to produce production strains.
Die weiteren Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung aη einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigenThe further details and advantages of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing aη an embodiment. Show it
Fig. 1: die Herstellung von Promotorplasmid pAp8 durch in-vitro-Rekombination von EcoRI-verdautem Vectorplasmid pL6031: the production of promoter plasmid pAp8 by in vitro recombination of EcoRI-digested vector plasmid pL603
und EcoRI-verdauter chromosomaler DNS von Bacillus amyloliquefaciens, Fig.2: die Restriktionskarte dercDNS eines natürlichen Gens für Prochymosin vom Rind, Fig.3: die Bildung von Plasmid pCHY 3 mit dem N-terminalen Teil des Prochymosingens und Fig.4: die Bildung des Plasmids pCHYA7 mitdervom N-terminalen BamHI-Ort vollständigen Sequenz des Prochymosingens.FIG. 2: the restriction map of the cDNA of a natural gene for bovine prochymosin, FIG. 3: the formation of plasmid pCHY 3 with the N-terminal part of the prochymosin gene, and FIG. 4: the formation of plasmid pCHYA7 with the N-terminal BamHI site complete sequence of prochymosin gene.
1. Herstellung von Promotorplasmid pAp81. Preparation of Promoter Plasmid pAp8
Chromosomale DNS von B. amyloliquefaciens ATCC15841, isoliert nach der Methode von SAITO und MIURA (SAITO H., MIURA, K.-l.: Biochim. Biophys. Acta 72, 619-629.1963), und Plasmid-DNS des Vectors pPL603 (WILLIAMS, D.M.; DUVALL, E. J. und LOVOETT, P. S.: J. Bacteriol. 146,1162-1165,1981) werden mittels EcoRI in getrennten Ansätzen in bekannter Weise verdaut, anschließend in bekannter Weise deproteinisiert, Ethanol-gefällt, gewaschen (MANIATIS, T., FRITSCH, E. F. und SAMBROOK, J.; Molecular Cloning A. Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N. Y., 1982) und mitTE-Puffer (1OmM Tris-HCI, 1mM EDTA pH7,5) gelöst, so daß eine Konzentration von je ca. 1 μg pro 20μΙ TE-Puffer erzielt wird. Die EcoRI-verdaute chromosomale DNS (ca. 2Mg) und EcoRI-verdaute chromosomale DNS (ca. 2jug) und EcoRI-verdaute Plasmid-DNS (0,5/Ag) werden in einem Ansatz zu 20/xl in einer für T4-DNS-Ligase üblichen Reaktion unter Einsatz von etwa 2 Enzymeinheiten (s. MANIATIS1T. et al. 1982, Handbuch s.o.) ligiert.Chromosomal DNA of B. amyloliquefaciens ATCC15841, isolated according to the method of SAITO and MIURA (SAITO H., MIURA, K.-l .: Biochim.Biophys.Acta 72, 619-629, 1963), and plasmid DNA of the vector pPL603 (WILLIAMS , DM; DUVALL, EJ and LOVOETT, PS: J. Bacteriol., 146, 1162-1165, 1981) are digested by EcoRI in separate batches in a known manner, then deproteinized in a known manner, ethanol precipitated, washed (MANIATIS, T. FRITSCH, EF and SAMBROOK, J .; Molecular Cloning A. Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 1982) and dissolved with TE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA pH 7.5) so that a concentration of approx 1 ug per 20μΙ TE-buffer is achieved. The EcoRI-digested chromosomal DNA (about 2 μg) and EcoRI digested chromosomal DNA (about 2 μg) and EcoRI-digested plasmid DNA (0.5 μg / Ag) are 20 / xl in an approach for T4 DNA Ligase usual reaction using about 2 enzyme units (see MANIATIS 1 T. et al., 1982, manual so) ligated.
Das Ligationsgemisch wird nach der Methode von S. CHANG und S.N.COHEN (Molec. Gen. Genet. 168,111-115,1979) in Protoplasten des B. subtilis-Stammes BD170 (trpC2, thr5) transformiert. Die Selektion derTransformanten erfolgt auf DM3-Regenerationsmedium mit Zusatz von 20^g Cm/ml, 5Mg Km/ml, 1 % unlöslicher Stärke. DieTransformantenkolonien werden anschließend auf üblichen Nährbodenplatten vereinzelt und bezüglich ihres CrrHChloramphenicol-iResistenzgrades überprüft. Von beispielsweise acht Kolonien wurde bei einer noch Wachstum auf Nähragarplatten mit 200 Mg/ml festgestellt. Das aus dieserTransformante mit üblichen Methoden (z.B. J. Bacteriol. 134, 318-329,1978) nachgewiesene und isolierte rekombinante Plasmid erhielt die Bezeichnung pAp8 (Fig. 1). Dieses Plasmid unterscheidet sich vom Vector pPL603 durch ein ca. 270 Bp-Insert im EcoRI-Ort und wird als Promotorplasmid pAp8 bezeichnet.The ligation mixture is transformed into protoplasts of B. subtilis strain BD170 (trpC2, thr5) by the method of S. CHANG and S.N.COHEN (Molec. Gen. Genet., 168, 11-115, 1979). The selection of the transformants is carried out on DM3 regeneration medium with the addition of 20 ^ g Cm / ml, 5Mg Km / ml, 1% insoluble starch. The transformant colonies are then separated on common culture plates and checked for their CrrHChloramphenicol-iResistenzgrades. For example, eight colonies were found to grow on nutrient agar plates at 200 μg / ml. The recombinant plasmid detected and isolated from this transformant by conventional methods (e.g., J. Bacteriol., 134, 318-329, 1978) was designated pAp8 (Figure 1). This plasmid differs from Vector pPL603 by an approximately 270 bp insert in the EcoRI site and is referred to as promoter plasmid pAp8.
2. Herstellung von Plasmid pCHY32. Preparation of plasmid pCHY3
Benötigt wird mit üblichen Methoden gereinigte DNS von Promotorplasmid pAp8 und ein BamHI-DNA-Fragment über 474 Bp mit dem N-terminalen Teil des Gens für Kälber-Prochymosin. Das 474-Bp-Fragment wird aus dem Vektorplasmid p10c10 (DD-Patentschrift 236345 und Folia biologica 31,71-85,1985) gewonnen. Dazu werden ca. 10Mg piOdODNS im ersten Schritt unter Standardbedingungen mittels Hindlll und Sail verdaut (um von den im folgenden Schritt resultierenden drei BamHI-Fragmenten die für die weitere Klonierung unerwünschten Fragmente über 1 600 bzw. 3300Bp zu zerstören). Nach üblicher Deproteinisierung der Hindlll/Sall-verdauten DNS werden im zweiten Schritt ca. 2μg DNS unter Standardbedingungen mittels BamHI verdaut. Durch übliche Agarosegelelektrophorese wird gezeigt, daß die für die nachfolgende Ligation unerwünschten BamHI-Fragmente (s.o.) tatsächlich durch die im ersten Schritt ausgeführte Hindlll/Sall-Verdauung zerstört worden sind. Die so dreifach (Hindlll, Sail, BamHI) verdaute pi Od 0-DNS wird nach üblichem Verfahren gereinigt und steht im TE-Puffer (ca. 8Mg pro 10/xl) gelöst zur Verfugung. Zur Ligation werden ca. 1 /Ag DNS des Promotorplasmids pAp8 unter Standardbedingungen Ball verdaut, anschließend deproteinisiert und im TE-Puffer (zu ca. 1 Mg/10;u.l) gelöst. Zur Ligation werden 0,1 Mg/Bcll-verdaute pAp8-DNS und 1 /xg Hindlll-Sall-BamHI-verdaute DNS von p10c10 unter Standardbedingungen ligiert. Nach Ligation (4Std. bei 210C) wird diese durch Erhitzen auf 65°C (für 5Minj beendet undRequired is purified by conventional methods purified DNA of promoter plasmid pAp8 and a BamHI DNA fragment of 474 bp with the N-terminal part of the gene for calf prochymosin. The 474 bp fragment is obtained from the vector plasmid p10c10 (DD patent 236345 and Folia biologica 31, 71-85, 1985). For this purpose, approximately 10 μg of piOdODNS are digested in the first step under standard conditions using HindIII and Sail (in order to destroy the fragments of the above-described three BamHI fragments which are unwanted for further cloning above 1,600 and 3300 bp). After customary deproteinization of HindIII / Sall-digested DNA, approximately 2 μg of DNA are digested under standard conditions using BamHI in the second step. By conventional agarose gel electrophoresis, it is shown that the BamHI fragments (see above) which are undesirable for the subsequent ligation have actually been destroyed by the HindIII / SalI digestion carried out in the first step. The three times (HindIII, Sail, BamHI) digested pi Od 0 DNA is purified by conventional methods and is in the TE buffer (about 8Mg per 10 / xl) available for disposal. For ligation, approximately 1 / Ag DNA of the promoter plasmid pAp8 is digested under standard Ball conditions, then deproteinized and dissolved in the TE buffer (to approximately 1 mg / 10 μl). For ligation, 0.1 μg / Bcll-digested pAp8 DNA and 1 / xg HindIII-SalI-BamHI-digested p10c10 DNA are ligated under standard conditions. After ligation (4h at 21 0 C) this is terminated by heating to 65 ° C (for 5Minj and
zur Transformation in den B. subtilis-Stamm GSB26 (metB5, SacA321, arol106, amyE, StrR6) verwendet. Zur Transformation wird die bereits oben erwähnte Methode nach CHANG und COHEN (1979) benutzt. DieTransformanten werden auf geeigneten DM3-Platten und Zusatz von 750^g Km/ml selektiert. Die erhaltenen Transformanten werden durch Ausstrich-Wachstum auf Nähragar hinsichtlich ihrer Cm-Resistenz überprüft und 52 Cm-sensible Transformanten ermittelt. Sie werden mittels üblicher Koloniehybridisierung (MANIATIS et al. 1982, Handbuch s.o.) gegen ein P32-markiertes Prochymosin-DNS-spezifisches Oligonukleotid Z3 GGGTACCCAGAAGTC hybridisiert und nach Exposition der Hybridisierungsfilter auf Röntgenfilm als Klone vorselektiert, die den N-terminalen Teil der Prochymosinsequenz enthalten. Von den so vorselektierten Cms-Transformanten wird mit üblichen Methoden (z.B. J. Bacteriol. 134,318-329,1978) Plasmid-DNS isoliert und mit den Restriktasen EcoRI und Pstl mittels Standardmethoden verdaut, um die Lage des in den Bcll-Ort des Vectors klonierten BamHI-DNS-Fragments zu ermitteln. Bei gewünschter Orientierung sollte das kleine von zwei zu erwartenden Fragmenten 301 gegenüber 631 Bp-Länge (im umgekehrten Falle) aufweisen. Das Plasmid einiger Transformanten weist dabei meist die gewünschte Orientierung des BamHI-DNS-Fragmentes (zum Promotor p8 in Fig.3) auf. Davon wird Plasmid pCHY3fürdie weiteren Arbeitsschritte ausgewählt, in geeigneter Weise vermehrt, isoliert und als gereinigte DNA-Probe bereitgestellt.used for transformation into B. subtilis strain GSB26 (metB5, SacA321, arol106, amyE, Str6 R ). For transformation, the method already mentioned above is used after CHANG and COHEN (1979). The transformants are selected on appropriate DM3 plates with the addition of 750 ^ g Km / ml. The transformants obtained are examined by smear growth on nutrient agar for their C m resistance and 52 cm-sensitive transformants were determined. They are hybridized to a P 32 -labeled prochymosin DNA-specific oligonucleotide Z3 GGGTACCCAGAAGTC by standard colony hybridization (MANIATIS et al., 1982) and, after exposure of the hybridization filters to X-ray film, are preselected as clones containing the N-terminal portion of the prochymosin sequence , From the thus preselected Cm s transformants, plasmid DNA is isolated by conventional methods (eg, J. Bacteriol., 134, 318-329, 1978) and digested with the EcoRI and PstI restrictionases by standard methods to determine the location of the vector in the Bcll site of the Vector cloned BamHI DNA fragment. In the desired orientation, the small of two expected fragments 301 should be 631 bp in length (in the reverse case). The plasmid of some transformants usually has the desired orientation of the BamHI DNA fragment (to the promoter p8 in Figure 3). Of these, plasmid pCHY3 is selected for further operations, suitably propagated, isolated and provided as a purified DNA sample.
3. Herstellung von Plasmid pCHYA 73. Preparation of Plasmid pCHYA 7
Der zur Vervollständigung des Prochymosingens (Fig. 2) erforderliche zweite Schritt beinhaltet unter Einsatz der unter 2. beschriebenen Verfahren die in Fig.4 veranschaulichten Schritte. Sie beinhalten a) die Behandlung von DNS von Plasmid pCHY3 nach Standardmethode mit den Enzymen Smal und Hindlll, b) die Isolierung eines geeigneten Smal-Hindlll-DNA-Fragmentes mittels Agarosegelelektrophorese und Elektroelution (S. 124-124 in R. F.Schleif und P.C.Wensink, Practical methods in molecular biology, Springer-Verlag, 1981) mit ca. 1 640Bp, welcher außerdem gesamten C-terminalen Prochymosingen über 779 Bp aus dem Vektorplasmid p8G6 (DD-Patentschrift 236345) enthält, c) die Ligation von Smai-Hindlll-verdauter DNS des Vektors pCHY 3 und Smal-Hindlll-DNS-Fragment über ca. 1 640Bp mittels Standard-Ligationsmethode (bei etwa 10fach erhöhter T4-DNA-Ligasekonzentration zur Verbesserung der „blunf'-Endenligation im Vergleich zur „sticky/'-Endenligation im Abschnitt 2) und d) die Transformation der ligierten DNS unter Einsatz der Protoplasten-Transformation nach CHANG und COHEN (s. Abschnitt 1) in den B. subtilis-Stamm GSB-26 (siehe Abschnitt 2), so daß Transformantenkolonien erhalten werden, unter denen durch Anwendung der üblichen Koloniehybridisierungsmethode (s. Abschnitt 2) durch Hybridisierung mit P32-markierten synthetischen Oligonukleotiden Z1 homolog zu der Sequenz TGATCAGATCGCTTT im C-terminalen Teil der Prochymosinsequenz (Fig. 2) bzw. Z3 (homolog zu der Sequenz GGGTAGCCAGAAGTC im N-terminalen Teil der Prochymosinsequenz (Fig. 2) die Transformantenkolonien 7 und 9 ermittelt werden, die sowohl für das Oligonukleotid ZI als auch Z3 eine positive Hybridisierungsantwort ergeben. Aus diesen z. B. zwei Transformanten wird mit einer üblichen Methode (z.B. J. Bacteriol 134,318-329,1978) Plasmid-DNS isoliert und nach Standard-Reinigung der DNS mittels Restriktaseverdauungen (vorzugsweise Smal, Smal-Hindlll, Bcll-Hindlll, Bell, Hpal und BgIII) und üblicher elektrophoretischer Trennung in einem 0,8%igen Agarosegel identifiziert und mit den aus Fig.4 bei Übereinstimmung der erwarteten Restriktionskarte für Plasmide mit der vollständigen Prochymosin-DNS verglichen. Das Plasmid einer Transformantenkolonie entsprach im Versuch der erwarteten Restriktionskarte und erhält die Bezeichnung pCHYA7.The second step required to complete the prochymosin gene (FIG. 2) involves the steps illustrated in FIG. 4 using the methods described under 2. They include a) the treatment of DNA of plasmid pCHY3 by the standard method with the enzymes SmaI and HindIII, b) the isolation of a suitable SmaI-HindIII DNA fragment by means of agarose gel electrophoresis and electroelution (pages 124-124 in RF Schlenk and PCWensink, Practical methods in molecular biology, Springer-Verlag, 1981) with about 1440 bp, which also contains total C-terminal Prochymosingen over 779 bp from the vector plasmid p8G6 (DD patent 236345), c) the ligation of Smai-HindIII digested DNA of Vector pCHY 3 and SmaI-HindIII DNA fragment above about 6440 bp by standard ligation method (at about 10-fold increased T4 DNA ligase concentration to improve blunf end ligation compared to sticky / end ligation in section 2) ) and d) the transformation of the ligated DNA using the protoplast transformation according to CHANG and COHEN (see Section 1) into the B.subtilis strain GSB-26 (see Section 2), so that transformant colonies he under which by using the usual Koloniehybridisierungsmethode (s. Section 2) by hybridization with P 32 -labeled synthetic oligonucleotides Z1 homologous to the sequence TGATCAGATCGCTTT in the C-terminal part of the prochymosin sequence (FIG. 2) or Z3 (homologous to the sequence GGGTAGCCAGAAGTC in the N-terminal part of the prochymosin sequence (FIG ) the transformant colonies 7 and 9 are determined, which give a positive hybridization response both for the oligonucleotide ZI and Z3. From these, for example, two transformants, plasmid DNA is prepared by a conventional method (eg J. Bacteriol 134, 318-329, 1978) isolated and after standard purification of the DNA by means of Restraktaseverdauungen (preferably SmaImal, SmaI-HindIII, Bllll-HindIII, Bell, Hpal and Bglll) and conventional electrophoretic separation in a 0.8% agarose gel identified and with those of Figure 4 in agreement The plasmid of a transformant colony corresponded to the expected Res and receives the designation pCHYA7.
4. Transformation in geeignete Wirtsstämme und Nachweis der Prochymosinsynthese in B. subtilis4. Transformation into suitable host strains and detection of prochymosin synthesis in B. subtilis
Das so erhaltene Plasmid pCHYA 7 wird in den proteasedefekten B. subtilis-Stamm GB500 (Patentschrift DD 245444) mit der Protoplasten-Transformationsmethode nach CHANG und COHEN (s. Abschnitt 1) transformiert. Plasmid pAp8 dient nach gleichartigerTransformation in GB500als Kontrolle. Nach Überprüfung der Anwesenheit von Plasmid pCHYA7 bzw. pAp8in den Wirtszellen des Stammes GB500 (mittels üblicher Plasmidisolierungsmethoden) werden Reinkulturen der Transformanten GB500-pCHYA7 und GB500-pAp8 über 12,24 und 36 Std. bei 37°Cin einem für die Fermenter-Kultur von B. subtilis geeigneten Nährmedium (z. B. Na-Succinat-LGS nach Biochem. Biophys. Res. Commun. 128, 601-606,1985 oder Glutamat-Casein-Mediumnach Appl.Env. Microbiol. 50, 503-507,1985) durchgeführt. Wenn die Zellen aus diesen Kulturen in geeigneterWeise geerntet und zur Lyse gebracht werden, kann im Zellextrakt mittels SDS-PAGE nach LAEMMLI (Nature 227, 680-685,1970) unter Verwendung der von FOLTMANN-et al. (in FEBS Advanced Course on aspartic proteinases and theire inhibitors, Prag 20—24.10.1984, published by Walter de Gruyter Berlin-New York) vorgeschlagenen Casein-Enzymogrammtechnikoder nach üblichen Protein-Blotting (z.B. Proc. Nat. Acad. Sei. USA76, 4350-4354,1979) unter Verwendung von Chymosin-spezifischen Antikörpern oder durch Bestimmung der Milch-Clotting-Aktivität (z. B. nach GOFF et al. Gene 27, 35—46,1984) nachgewiesen und bestimmt werden kann.The resulting plasmid pCHYA 7 is transformed into the protease-defective B. subtilis strain GB500 (patent DD 245444) using the protoplast transformation method according to CHANG and COHEN (see Section 1). Plasmid pAp8 serves as a control after similar transformation into GB500. After checking for the presence of plasmid pCHYA7 or pAp8 in the host cells of strain GB500 (using standard plasmid isolation techniques), pure cultures of transformants GB500-pCHYA7 and GB500-pAp8 are incubated for 12.24 and 36 h at 37 ° C in a fermenter culture of B. subtilis suitable nutrient medium (eg Na succinate LGS Biochem Biophys Res Commun 128, 601-606, 1985 or glutamate-casein medium according to Appl.Env Microbiol 50, 503-507, 1985 ) carried out. When the cells from these cultures are appropriately harvested and lysed, cell extract can be analyzed by SDS-PAGE according to LAEMMLI (Nature 227, 680-685, 1970) using the methods described by FOLTMANN-et al. (in FEBS Advanced Course on aspartic proteinases and their inhibitors, Prague 20-24.10.1984, published by Walter de Gruyter Berlin-New York) proposed casein enzymogram technique or by standard protein blotting (eg Proc. Nat. Acad. 4350-4354, 1979) can be detected and determined using chymosin-specific antibodies or by determining the milk-clotting activity (eg, according to GOFF et al., Gene 27, 35-46, 1984).
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