DD282709A5 - PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF RECOMBINANT SEROTYPE C STREPTOKINASE - Google Patents
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- DD282709A5 DD282709A5 DD88323948A DD32394888A DD282709A5 DD 282709 A5 DD282709 A5 DD 282709A5 DD 88323948 A DD88323948 A DD 88323948A DD 32394888 A DD32394888 A DD 32394888A DD 282709 A5 DD282709 A5 DD 282709A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten mikrobiellen Herstellung von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase (Kurzwort: SKC) in grampositiven wie gramnegativen bakteriellen Produzentenstaemmen. Serotyp C-Streptokinase ist ein in der Humanmedizin eingefuehrtes Thrombolytikum. Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine rekombinante Streptokinase, die mit der vom Wildstamm Steptococcus equisimilis H46A gebildeten identisch ist, in oekonomischerer Weise herzustellen. Die diesem Zweck zugeordnete technische Aufgabe wird in der Weise geloest, dasz man{rekombinanter Serotyp C-Streptokinase; Protein SKC; Thrombolytikum; bakterielle Produzentenstaemme; Expressionsplasmid der pMLS-Familie; Expressionsplasmid pMLS10; Derivat eines multicopy-shuttle-Vektors; native Expressionssignale des skc-Gens}The invention relates to a process for the improved microbial production of recombinant serotype C streptokinase (short name: SKC) in gram-positive and gram-negative bacterial producer strains. Serotype C streptokinase is a thrombolytic agent introduced in human medicine. The invention aims to produce a recombinant streptokinase which is identical to that formed by the wild strain Steptococcus equisimilis H46A in an economical manner. The technical problem assigned to this purpose is solved by using {recombinant serotype C streptokinase; Protein SKC; thrombolytic agent; bacterial producer strains; Expression plasmid of the pMLS family; Expression plasmid pMLS10; Derivative of a multicopy shuttle vector; native expression signals of the skc gene}
Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten mikrowellen Herstellung von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase in bakteriellen Produzentenstämmen, wobei das gebildete Produkt in jeder Verfahrensvariante mit der ·. om Wildstamm Streptrococcus equlslmilis H46A spezifizierten Streptokinase identisch ist. Streptokinase ist ein in der Humanmedizin eingeführtes ThrombolytikumThe invention relates to a method for improved microwave production of recombinant serotype C streptokinase in bacterial producer strains, wherein the product formed in each process variant with the. Streptococcus equlslmilis H46A is identical to streptokinase. Streptokinase is a thrombolytic agent introduced in human medicine
Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in der mikrobiologisch-pharmazeutischen Forschung und Industrie. The field of application of the invention lies in microbiological-pharmaceutical research and industry.
Für die Herstellung von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase in bakteriellen Produzenten sind bisher Verfahren bekannt, in denen Stämme der Genera Escherlchia, Streptococcus und Bacillus als Produzenten eingesetzt werden (Malke et al., Mol. Gen. Genet., 196,360-363; Patentschriften DD 249037, DD 249493 sowie DD 250546). Die Produzentenstämme tragen dabei rekombinante Serotyp C-Streptokinase spezifizierende Plasmide, welche sich aus der pMF- sowie der pSM-Plasmidfamilie ableiten {siehe hierzu auch H. Malke, FEMS Lett. 11,27-31,1981). Als bevorzugte Prototypen von skc-rekombinanten (Träger-)-Plasmiden aus diesen Familien haben sich im Laufe der Jahre die Vektoren pMF2, pMF5 bzw. pSM752 erwiesen. Für die genannten Verfahren zur Herstellung rekombinanter Serotyp C-Streptokinase bestehen folgende Nachteile:For the production of recombinant serotype C streptokinase in bacterial producers, methods are known in which strains of the genera Escherlchia, Streptococcus and Bacillus are used as producers (Malke et al., Mol. Gen. Genet., 196, 366-363, patents DD 249037, DD 249493 and DD 250546). The producer strains carry here recombinant serotype C streptokinase specifying plasmids, which are derived from the pMF and the pSM plasmid family {see also H. Malke, FEMS Lett. 11.27 to 31.1981). As preferred prototypes of skc-recombinant (carrier) plasmids from these families, the vectors pMF2, pMF5 and pSM752 have proven over the years. The following disadvantages exist for the recited methods for the production of recombinant serotype C streptokinase:
- Die bisher eingesetzten rekombinanten, Serotyp C-Streptokinase spezifizierenden Plasmide weisen ein relativ hohes Molekulargewicht auf und liegen in der jeweiligen Wirtszelle nur in einer geringen Kopiezahl vor.- The previously used recombinant, serotype C streptokinase specifying plasmids have a relatively high molecular weight and are present in the respective host cell only in a low copy number.
- Der Einsatz der nach den bisherigen Verfahren erhaltenen rekombinanten bakteriellen Produktionsstämme erbrachte jeweils nur relativ geringe Ausbeuten an Serotyp C-Streptokinase.The use of the recombinant bacterial production strains obtained according to the previous methods yielded in each case only relatively low yields of serotype C streptokinase.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine rekombinante Serotyp C-Streptokinase, die mit der vom Wildstamm Streptococcus equisimilis H46A gebildeten identisch ist, in ökonomischerer Weise herzustellen.The invention aims to produce a recombinant serotype C streptokinase, which is identical to that formed from the wild strain Streptococcus equisimilis H46A, in a more economical manner.
-3- 282 709 Darlegung des Wesens der Erfindung-3- 282 709 Explanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundo, ein gentechnisch mikrobiologisches Verfahren zu beschreiben, mit dessen Hilfe mit heterologen bakteriellen Produzentenstämmen nach Transformation mit neuen Expressionsplasmiden rekombinante, im o.g. Sinne authentische Serotyp C-Streptokinase (Kurzwort: SKC) in hoh9n Ausbeuten gewonnen werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in ihrem Grundzug unter Anwendung von Standardoperationen der gentechnischer. DNS-Verknüpfung und der Submersfermentation von rekombinanten bakteriellen Mikroorganismen in der Weise gelöst, daß sowohl gramnegative als auch grampositive Bakterienstämme nach ihrer Transformation mit einem skc-rekombinanten Expressionsplasmid, welches einerseits ein Derivat eines Streptococcus-Escherichia coli-multicopy-shuttle-Vektors ist sowie andererseits eine von ihrer nativen Expressionseinheit regulierte, für die Aminosäure-Sequenz des Proteins C-Streptokinase kodierende DNS (Kurzwort: Gen skc) trägt, kultiviert werden, und nach Beendigung der Fermentation wird das GenproduktThe invention is based on the object to describe a genetic engineering microbiological process, with the help of heterologous bacterial producer strains after transformation with new expression plasmids recombinant, in o.g. Meaning authentic serotype C streptokinase (short name: SKC) can be obtained in high yields. According to the invention this object is in its basic feature using standard operations of genetic engineering. DNA linkage and the submerged fermentation of recombinant bacterial microorganisms in such a way that both Gram-negative and Gram-positive bacterial strains after their transformation with a skc-recombinant expression plasmid, which is a derivative of a Streptococcus-Escherichia coli multicopy shuttle vector and on the other hand a DNA which is regulated by its native expression unit and carries the DNA coding for the amino acid sequence of the protein C-streptokinase (shorthand: gene skc), and after completion of the fermentation becomes the gene product
- bei Einsatz gramnegativer rekombinanter bakterieller Produzentenstämme aus den gewachsenen Zellen freigesetzt bzw.- Released from the grown cells using gram-negative recombinant bacterial producer strains or
- bei Einsatz grampositiver rekombinanter bakterieller Produzentenstämme aus der Kulturflüssigkeit isoliert.- isolated from the culture fluid using gram-positive recombinant bacterial producer strains.
In der weiteren Ausgestaltung des Grundzuges der vorliegenden technischen Lösung wird in jeder ihrer Varianten zur Konstruktion des verfahrensgemäß jeweils bereitzustellenden neuen skc-rekombinanten Expressionsplasmids - diese DNS Moleküle werden fortan als Plasmide der pMLS-Familie bezeichnet - einerseits ein Polylinker-tragender Streptococcus-Escherichia coli-multicopy-shuttle-Plasmidvektor mimimierter Molekülgröße, vorzugsweise ein solcher Polylinker-tragender multicopy-shuttle-Vektor der pLM-Familie, herangezogen. pLM-Expressionsvektoren dieser Kennzeichnung, so beispielsweise die shuttle-Plasmide pLM2 und pLM3, sind im Ergebnis einer kürzlichen Verfahrenserfindung -es Zentralinstituts verfügbar geworden. Diese pLM-Vektoren enthalten jeweils einen Polylinker, dar Spaltorte für so gebräuchliche Restriktionsenzyme wie EcoRI, BamHI, Salt und Pstl besitzt.In the further embodiment of the basic feature of the present technical solution, in each of its variants for the construction of the new skc-recombinant expression plasmid to be provided according to the method - these DNA molecules are referred to as plasmids of the pMLS family - on the one hand a polylinker-bearing Streptococcus Escherichia coli. multicopy shuttle plasmid vector of minimized molecular size, preferably one such polylinker-bearing multicopy shuttle vector of the pLM family. pLM expression vectors of this label, such as the shuttle plasmids pLM2 and pLM3, have become available as a result of a recent process invented central institution. Each of these pLM vectors contains a polylinker which has cleavage sites for restriction enzymes as common as EcoRI, BamHI, Salt and PstI.
Andererseits wird in der weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur Konstruktion des jeweiligen skc-rekombinanten pMLS-Expressionsplasmids das benötigte, von seiner nativen Expressionseinheit regulierte Gen skc aus einem rekombinanten Trägerplasmid der pMF- bzw. der pSM-Familie, so beispielsweise aus lern Plasmid pSM752 als 2438 bp großes Sall-Pstl-Fragment oder als 2568bp großes Pstl-Pstl-Fragment, entnommen. Sämtliche skc-rekombinanten Trägerplasmide enthalten . dabei das aus der chromosomalen DNS des Serotyp C-Donorstammes Streptococcus equlsimllis H46A isolierte Streptokinase-Gen.On the other hand, in the further embodiment of the invention for the construction of the respective skc-recombinant pMLS expression plasmid, the required, regulated by its native expression unit gene skc from a recombinant carrier plasmid pMF or pSM family, such as learning plasmid pSM752 as 2438th bp large Sall-PstI fragment or as 2568bp PstI-PstI fragment taken. All skc recombinant carrier plasmids included. the streptokinase gene isolated from the chromosomal DNA of the serotype C donor strain Streptococcus equlsimllis H46A.
Nach diesen Vorbereitungsoperationen wird das DNS-Fragment mit dem so gekennzeichneten Gen skc mittels Ligation in den Polylinker des jeweils herangezogenen pLM-multicopy-shuttle-Vektors inseriert, und jedes im anschließenden Screening-Schritt (wird bevorzugt in einem E. coll-System ausgeführt) als skc-rekombiinntes multicopy-shuttle-Expressionsplasmid der pMLS-Familie erkannte neue DNS-Molekül wird verfahrensgemäß zur Transformation von bakteriellen Rezipientenstämmen bereitgestellt. Zur Transformation mit einem so erhaltenen pMLS-shuttle Expressionsplasmid werdenAfter these preparatory operations, the DNA fragment with the thus labeled gene skc is inserted by ligation into the polylinker of the pLM multicopy shuttle vector used in each case, and each in the subsequent screening step (is preferably carried out in an E. coli system). The novel DNA molecule recognized as a skc-recombinant multicopy shuttle expression plasmid of the pMLS family is provided according to the method for the transformation of bacterial recipient strains. For transformation with a pMLS shuttle expression plasmid thus obtained
- aus dem Bereich der gramnegativen Bakterienstämme bevorzugt Rezipienten aus der Art Escherlchia coil sowie- From the field of Gram-negative bacterial strains preferred recipient from the species Escherlchia coil and
- aus dem Bereich der grampositiven Bakterienstämme bevorzugt Rezipienten aus den Arten Streptococcus sanguis, Streptococcus bactis bzw. Bacillus subtilis- From the field of Gram-positive bacterial strains preferred recipient from the species Streptococcus sanguis, Streptococcus bactis and Bacillus subtilis
eingesetzt, d. h. im vorliegenden Verfahren erfolgt in jeder seiner Varianten die Herstellung von SKC auf dem Wege der Synthese dieses Proteins durch heterologe transformierte Produzentenorganismen, die von Natur aus keine Streptokinase zu bilden vermögen.used, d. H. In each of its variants, in the present process, the production of SKC takes place by way of the synthesis of this protein by heterologously transformed producer organisms which by their nature are unable to form streptokinase.
Für den gentechnologischen Verfahrensschritt liegt die voranstehend erörterte erfinderische Lösung noch in einer besonderen Ausführungsform vor. Diese ist in ihrem Einleitungsschritt dadurch gekennzeichnet, daß zur Expressionsplasmid-Konstruktion aus der Kollektion der Polylinker-tragenden Streptococcus-Escherichia coll-multicopy-shuttle-Vektoren das Plasmid pLM3 (Molekülgröße 4,6kb; Phänotypmarker: Erythromycin-Lincomycin-Resistenzgen) herangezogen wird. Dieser shuttle-Vektor hat sich durch die erhöhte Kopiezahl, in der er pro Zelle in Streptococcus und Bacillus vorliegt, sowie durch seine ausreichende Stabilität auch bei Fermentationen ohne Selektionsdruck als vorteilhaft zur Expression von Genprodukten erwiesen. In einem Ligationsansatz wird das 4,2 kb große Pstl-Pstl-Hauptfragment dieses Vektors mit dem aus dem Trägerplasmid pSM752 als 2568bp großes Pstl-Pstl-Fragment bereitgestellten skc-Gen fusioniert; und in einem (in einem E. coli-Rezipientensystem durchgeführten) Screening-Schritt (nach Klonen, die sowohl eine Erythromycin-Resistenz ausprägen als auch im Klasein/ Plasminogen-Überschichtungstest eine SKC-Synthese aufweisen) werden unter den Fusionsprodukten solcher Klone die Plasmtd-DNS-Moleküle in der 6,7-kb-Größenklasse isoliert und als neues skc-rekombinantes multicopy-shuttle-Expressionsplasmid pMLS10 etabliert (s. a. Abb. 1).For the genetic engineering process step, the above-discussed inventive solution is still present in a particular embodiment. This is characterized in its introduction step in that the plasmid pLM3 (molecular size 4,6kb, phenotype marker: erythromycin-lincomycin resistance gene) is used for expression plasmid construction from the collection of polylinker-bearing Streptococcus Escherichia coll multicopy shuttle vectors. This shuttle vector has proven to be advantageous for the expression of gene products by the increased copy number, in which it is present in each cell in Streptococcus and Bacillus, as well as its sufficient stability even in fermentations without selection pressure. In a ligation mixture, the 4.2 kb PstI-PstI main fragment of this vector is fused with the skc gene provided from the carrier plasmid pSM752 as 2568 bp PstI-PstI fragment; and in a screening step (performed in an E. coli recipient system) (after clones expressing both erythromycin resistance and SKC synthesis in the klasein / plasminogen overlay assay), the plasma products among such clones are Isolated DNA molecules in the 6.7 kb size class and established as a new skc-recombinant multicopy shuttle expression plasmid pMLS10 (see also Fig. 1).
In Verbindung mit dem Teilschritt „Konstruktion des Expressionsplasmids pMLSIO" der vorliegenden technischen Lösung ist darauf hinzuweisen, daß anläßlich früherer Patentanmeldungen des Zentralinstituts in der Hinterlegungsstelle für Mikroorganismen der DDR, Zentralinstitut für Mikrobiologie und experimentelle Therapie der AdW, Beutenbergstr. 11, Jena, DDR-6900 bereits die nachstehenden HinterlegungenIn connection with the sub-step "construction of the expression plasmid pMLSIO" of the present technical solution it should be pointed out that on the occasion of earlier patent applications of the Central Institute in the depository for microorganisms of the GDR, Central Institute for Microbiology and Experimental Therapy of the AdW, Beutenbergstrasse 11, Jena, DDR 6900 already the following deposits
Bezeichnung des Stammes RegistriernummerName of the strain Registration number
Streptococcus sangius Challis 6 (pSM752) ZIMET10 95£Streptococcus sangius Challis 6 (pSM752) ZIMET10 95 lbs
Escherichia coli TG1 (pLM3) IMET11 308,Escherichia coli TG1 (pLM3) IMET11 308,
die die rekombinanten Ausgangsplasmide pSM752 sowie pLM3 für den interessierten Fachmann verfügbar machen, vorgenommen wurden.which make the recombinant starting plasmids pSM752 and pLM3 available to the skilled artisan.
In der bevorzugten Ausführungsform wird das im voranstehenden Verfahrensschritt erhaltene Polylinker-tragende multicopyshuttle-Expressionsplasmid pMLS10 in erster Linie für die Übertrapung der Fähigkeit zur Synthese von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase auf grampositive heterologe bakterielle Pi oduzen -en, vorzugsweise hierbei auf Stämme aus den bereits genannten Bakterienarten aus den Genera Streptococcus üowie Bau.'Ss und insbesondere auf die Rezipienten Str. sangius Challis 6, Str. lactis .VIG1363 sowie 8. subtilis GB500 eingesetzt. Die nach der jeweiligen Transformation vorliegenden rekombinanten Bakterienstämme, so insbesondere die rekombinanten StämmeIn the preferred embodiment, the polylinker-bearing multicopy shuttle expressing plasmid pMLS10 obtained in the above method step is primarily useful in over-expressing the ability to synthesize recombinant serotype C streptokinase for Gram-positive heterologous bacterial pollen, preferably strains from those already mentioned Bacterial species from the genera Streptococcus üowie Bau.'Ss and in particular to the recipient Str. Sangius Challis 6, Str lactis. VIG1363 and 8. subtilis used GB500. The present after the respective transformation recombinant bacterial strains, in particular the recombinant strains
Str. sanglus Challis 6 (pMLSI 0),St. Sanglus Challis 6 (pMLSI 0),
Str. lactls MG13G3 (pMLSIO) sowieSt lactls MG13G3 (pMLSIO) as well
B. «ubtilis GB500 (pMLSIO),B. "ubtilis GB500 (pMLSIO),
werden in dieser Ausführungsform in submerser Standkultur (im Falle der genannten pMI S10-rekombinanten Streptococcus-Stämme) bzw. in belüfteter Submerekultur (im Falle des genannten pMLSIO-rekombinartten B. subtllls-Stammes) in einem BHI-Medium nlt Erythromycin· sowie gegebenenfalls mit Glukose-Zusatz für die Dauer von vorzugsweise 24 Stunden bei 36°C (im Falle Streptococcus-Stämme) bzw. bei 3O0C (im Falle B «ubtllis-Stammes) inkubiert und das Genprodukt SKC aus der Kulturflüssigkeit isoliert. Mit Hilfe eines Standard-Lochplattentestes, der wiederum auf der Kasein-Plasminogen-Technik basierte, wurde dabei einerseits die SKC-authentische Kasein-spaltende Wirkung des Genprodukts verifiziert sowie andererseits eine hinreichend genaue quantitative Bewertung der SKC-Bildung in der gewählten Kultivierungsperiode vorgenommen. Wie anhand der Abbildungen 2 und 3 ersichtlich, wird durch die nach dem voranstehend beschriebenen Verfahren gewonnenen neuen pMLSI O-Expressionssysteme in grampositiven heterologen bakteriellem Produzentenorganismen bereits unter den voranstehend beschriebenen beispielhaften Kultivierungbedingungen das bislang erreichte Niveau der Bildung von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase um 75% bis 100% übertroffen.be in this embodiment in submerged culture (in the case of said pMI S10 recombinant Streptococcus strains) or in aerated Submerekultur (in the case of said pMLSIO-recombinant B. subtllls strain) in a BHI medium nlt Erythromycin · and optionally with Glucose additive for a period of preferably 24 hours at 36 ° C (in the case of Streptococcus strains) or at 3O 0 C (in the case of B ubtllis strain) incubated and the gene product SKC isolated from the culture fluid. Using a standard well plate assay based on the casein plasminogen technique, on the one hand, the SKC-authentic casein-cleavage effect of the gene product was verified and, on the other hand, a sufficiently accurate quantitative assessment of SKC formation was made in the selected culture period. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the novel pMLSI O expression systems obtained in the above-described method in gram-positive heterologous bacterial producer organisms already under the exemplary cultivation conditions described above increase the level of recombinant serotype C streptokinase produced by 75%. up to 100% exceeded.
AusführungsbelspieleAusführungsbelspiele
Die folgenden Ausführungen sollen an zwei Beispielen die einzelnen Schritte des Verfahrens zur mikrowellen Herstellung von rekombinanter Serotyp C-Streptokinase (SKC) veranschaulichen. Sie enthalten jedoch keine detaillierten Angaben zu den herangezogenen Standardverfahren der Gentechnologie und der Mikrobiologie (z. B. Gewinnung von Plasmid-DNS, Spakung von DNS rr.U Restriktionsenzymen, Charakterisierung von Plasmid-DNS und Plasmid-DNS-Fragmenten mittels Agarose-Gel-Elektrophorese, Gewinnung von DNS-Fragmenten aus Agarosegelen, Einfügen von Gensequenzen in Vektorplasmide, Transformation von bakteriellen Rezipientenstämmen mit Plasmid-DNS, Kultivierung von Mikroorganismen usw.). Solche Verfahren sind dem Fachmann bekannt und in einer Reihe von Veröffentlichungen ausführlich beschrieben, beispielsweise in: ,Molecular Cloning, a Laboratory Manual" (T. Maniatis, E. F. Fritsch, J. Sambrook). Cold Spring Harbor Laboratory, New York; 1982.The following statements are intended to illustrate the individual steps of the method for the microwave production of recombinant serotype C streptokinase (SKC) using two examples. However, they do not contain any detailed information on the standard methods used in genetic engineering and microbiology (eg extraction of plasmid DNA, disruption of DNS rr.U restriction enzymes, characterization of plasmid DNA and plasmid DNA fragments by means of agarose gel). Electrophoresis, recovery of DNA fragments from agarose gels, insertion of gene sequences into vector plasmids, transformation of bacterial recipient strains with plasmid DNA, cultivation of microorganisms, etc.). Such methods are known to those skilled in the art and described in detail in a number of publications, for example, in: "Molecular Cloning, a Laboratory Manual" (T.Maniatis, E.F. Fritsch, J. Sambrook) Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1982.
1.1) Bereitstellung von Vektor-DNS und skc-Gen1.1) Provision of vector DNA and skc gene
Zunächst werden die benötigten Mengen an Plasmid pLM3-DNS (etwa 5 Mg) aus einer Kultur von E. coil JM101(pLM3) isoliert, gereinigt und in TrisHCI-Puffer gelöst. Ebenso wird Plasmid pSM752-DNS (etwa 10pg) aus einer Kultur von E. coil JM101 (pSM752) isoliert, gereinigt und in TrisHCI-Puffer gelöst.First, the required amounts of plasmid pLM3 DNA (about 5 μg) are isolated from a culture of E. coil JM101 (pLM3), purified and dissolved in TrisHCl buffer. Similarly, plasmid pSM752 DNA (about 10 μg) is isolated from a culture of E. coil JM101 (pSM752), purified and dissolved in TrisHCl buffer.
1.2) Konstruktion des Expressionsplasmids pMLSIO1.2) Construction of the Expression Plasmid pMLSIO
Zunächst wird das Plasmid pLM3 mit Pstl verdaut. Die dabei entstehenden 2 Fragmente werden in einem Agarose-Gel getrennt und ein 4,2kb großes Fragment wird isoliert un gereinigt.First, the plasmid pLM3 is digested with PstI. The resulting 2 fragments are separated in an agarose gel and a 4.2kb fragment is isolated and purified.
Durch Verdauung des Plasm ids pSM76 mit dem Restriktionsenzym Pstl und anschließende Auftrennung der erhaltenen Fragmente im Agarosegel wird ein 2568 b,-) großes Fragment isoliert und gereinigt. Dieses Fragment enthält das von seiner nativen Expressionseinheit regulierte Gen skc einschließlich flankierender DNS-Sequenzen.By digesting the plasmid id pSM76 with the restriction enzyme PstI and subsequent separation of the fragments obtained in the agarose gel, a 2568 b, -) large fragment is isolated and purified. This fragment contains the gene skc regulated by its native expression unit, including flanking DNA sequences.
Die so gewonnenen Fragmente werden in einen Ligationsansatz gegeben. Aus dem bei dieser Ligation anfallenden Reaktionsgemisch wird ein rekombinantes Plasmid in der Weise abgetrennt, daß mit Proben des Gemisches kompetente Zellen des Rezipientenstammes E. coil JM101 transformiert, Erythromycinresistente Klone selektiert und diese Klone mit einemThe fragments thus obtained are added to a ligation mixture. From the obtained in this ligation reaction mixture, a recombinant plasmid is separated in such a way that transformed with samples of the mixture competent cells of the recipient strain E. coil JM101, Erythromycinresistente clones selected and these clones with a
Kasein-Plasminogen-Weichager überschichtet werden. Alle Klone, weiche in diesem Kasein-Plasminogen-Agar Aufhellungszonen (Höfe) bilden, werden anschließend isoliert und einem Screening nach DNS-Molekülen der Größe 6,7 kb unterworfen.Casein plasminogen softener can be overcoated. All clones forming lightening zones (halos) in this casein plasminogen agar are subsequently isolated and screened for DNA molecules of size 6.7 kb.
Plasmid-DNS-Proben solcher Transformantenklone werden danach einer Verdauung mit den Enzymen Pstl, EcoRI und Hindlll unterworfen und dann solche Plasmid-DNS-Proben identifiziert, die vom pMLSI O-Typ sind (Molekülgröße 6,7 kb; Größe des durch Pstl-Verdauung zu ermittelnden Inserts beträgt 2,5kb; s.a. Abb. 1).Plasmid DNA samples of such transformant clones are then subjected to digestion with the enzymes PstI, EcoRI and HindIII and then those pMLSI O-type plasmid DNA samples are identified (molecular size 6.7 kb; size of PstI digest Inserts to be determined is 2.5kb, see Fig. 1).
1.3) Transformation des Rezipientenstemmes SR sanguls Challis 6 mit dem Expressionsplasmid pMLSI 01.3) Transformation of the recipient strain SR sanguls challis 6 with the expression plasmid pMLSI 0
Zunächst werden benötigte Mengen des Plasmids pMLSIO (etwa 5\ig) aus einer Kultur des Stammes E. coil JM101 (pMLSIO) gewonnen. Mit Proben dieser Plasmid-DNS wird anschließend der Rezipientenstamm Str. sanguis Challis 6 in an sich bekannter Weise transformiert und ein Screening nach Erythromycin-resistenten Klonen durchgeführt. Diese Klone werden danach mit einem Kasein-Plasminogen-Weichagar überschichtet und solche Klone selektiert, die in diesem Weichagar Höfe bilden. Aus solchen Klonen wird Plasmid-DNS isoliert und einer Verdauung mit Pstl, EcoRI und Hindlll unterworfen. Nach einer Restriktionsanalyse werden dann solche DNS-Proben identifiziert, die vom pMLS10-Typ sind (Molekülgröße 6,7 kb; Größe des durch Pstl-Verdauung zu ermittelnden Inserts beträgt 2,5 kb). Auf diese Weise konnte verifiziert werden, daß die im vorausgegangenen Teilschritt erhaltenen Transformantenklone tatsächlich das Plasmid pMLSIO in sich aufgenommen haben.First, required amounts of the plasmid pMLSIO (about 5 \ ig) are obtained from a culture of the strain E. coil JM101 (pMLSIO). Samples of this plasmid DNA are then used to transform the recipient strain S. sanguis challis 6 in a manner known per se and to screen for erythromycin-resistant clones. These clones are then overlaid with a casein plasminogen soft agar and selected for clones that form farms in this soft agar. From such clones, plasmid DNA is isolated and subjected to digestion with PstI, EcoRI and HindIII. Following a restriction analysis, those pMLS10-type DNA samples are identified (molecular size 6.7 kb, the size of the insert to be detected by PstI digestion is 2.5 kb). In this way it was possible to verify that the transformant clones obtained in the previous sub-step actually contained the plasmid pMLSIO.
1.4) Kultivierung des rekombinanten Produzentenstammes Str. sanguls Challis 6 (pMLSIO) und Expressionsnachweis Zur Gewinnung von SKC wird der rekombinante Produzentenstamm Str. sanguis Challis 6 (pMLSIO) eingesetzt. Als Kulturmedium dient BHI-Medium (DIFCO) in einer Konzentration von 30g/l. Dem Medium werden 2% Glukose und 5Mg/ml Erythromycin zugesetzt. Die Kultivierung erfolgt als Hauptkultur.1.4) Cultivation of the Recombinant Producer Strain sanguls Challis 6 (pMLSIO) and Proof of Expression To obtain SKC, the recombinant producer strain Str. Sanguis Challis 6 (pMLSIO) is used. The culture medium is BHI medium (DIFCO) at a concentration of 30 g / l. 2% glucose and 5 μg / ml erythromycin are added to the medium. The cultivation takes place as main culture.
Zunächst wird eine Kultur (100ml) durch Beimpfung mit einer Einzelkolonie des Stammes Str. sanguisChallis6(pMLS10) bis zum Erreichen der späten stationären Phase (etwa 24 Stunden) als Standkultur bei 36°C bebrütet. Wachstum und SKC-Bildung werden durch periodische Probennahme vermessen. Die zur Bestimmung der SKC-Bildung entnommenen Proben werden zentrifugiert und der Kulturüberstand einem Standard-Lochplattentest zugeführt. Als SKC-Standardprobe dient gereinigte SKC (aus Stamm Streptococcus equisimilis H46A) mit einer Aktivität von 1500 U/ml. Als Maß für die SKC-Aktivität der einzelnen Proben dient der Durchmesser der im Lochplattentest erhaltenen Aufhellungszone (Hof). Unter den Bedingungen dieses Ausführungsbeispiels waren in dem nach 24stündiger Kultivierung gewonnenen Kulturüberstand etwa 1000 U/ml SKC enthalten (s.a.Abb.2).First, a culture (100 ml) is incubated by inoculation with a single colony of the strain S. sanguis Challis6 (pMLS10) until reaching the late stationary phase (approximately 24 hours) as a stand culture at 36 ° C. Growth and SKC formation are measured by periodic sampling. The samples taken to determine SKC formation are centrifuged and the culture supernatant is passed to a standard well plate test. The SKC standard sample is purified SKC (strain Streptococcus equisimilis H46A) with an activity of 1500 U / ml. As a measure of the SKC activity of the individual samples, the diameter of the whitening zone (Hof) obtained in the perforated plate test is used. Under the conditions of this embodiment, about 1000 U / ml of SKC was contained in the culture supernatant obtained after 24 hours of cultivation (see Fig. 2).
2.1) Transformation des Rezipientenstammes Str. lactli MG1363 mit dem Expressionsplasmld pMLSIO2.1) Transformation of the recipient strain Str. Lactli MG1363 with the expression plasmid pMLSIO
Benötigte Mengen des nach 1.1) und 1.2) konstruiertun Expressionsplasmids pMLSIO werden aus einer Kultur des Stammes E.coil JM101 (pMLSIO) gewonnen. Mit Proben dieser Plasmid-DNS wird anschließend der Rezipientenstamm Str. lactis MQ1363 in an sich bekannter Weise transformiert und ein Screening nach Erythromycin-resistenten Klonen durchgeführt. Diese Klone werden danach mit einem Kasein-Plasminogen-Weichagar überschichtet und solche Klone selektiert, die in diesem Weichagar Höfe bilden. Aus solchen Klonen wird Plasmid-DNS isoliert und einer Verdauung mit Pstl, EcoRI und Hindill unterworfen. Nach einer Restriktionsanalyse werden dann solche DNS-Proben identifiziert, die vom pMLS10-Typ sind (Molekülgröße 6,7 kb; Größe des durch Pstl-Verdauung zu ermittelnden Inserts beträgt 2,5 kb). Auf diese Weise konnte verifiziert werden, daß die im vorausgegangenen Teilschritt erhaltenen Transformantenklone tatsächlich das Plasmid pMLSIO in sich aufgenommen haben.Required amounts of the expression plasmid pMLSIO constructed according to 1.1) and 1.2) are obtained from a culture of the strain E. coli JM101 (pMLSIO). Samples of this plasmid DNA are then used to transform the recipient strain Str. Lactis MQ1363 in a manner known per se and to screen for erythromycin-resistant clones. These clones are then overlaid with a casein plasminogen soft agar and selected for clones that form farms in this soft agar. From such clones, plasmid DNA is isolated and subjected to digestion with PstI, EcoRI and HindIII. Following a restriction analysis, those pMLS10-type DNA samples are identified (molecular size 6.7 kb, the size of the insert to be detected by PstI digestion is 2.5 kb). In this way it was possible to verify that the transformant clones obtained in the previous sub-step actually contained the plasmid pMLSIO.
2.2) Kultivierung des rekombinanten Produzentenstammes Str. lactis MG1363(pMLS10) und Expressionsnachweis2.2) Cultivation of the recombinant producer strain Str. Lactis MG1363 (pMLS10) and expression detection
Zur Gewinnung von SKC wird der rekombinante Produzentenstamm Str. lactis MG1363(pMLS10) eingesetzt. Als Kulturmedium dient BHI-Medium (DIFCO) in einer Konzentration von 30g/l. Dem Medium werden 2% Glukose und 5pg/ml Erythromycin zugesetzt. Die Kultivierung erfolgt als Hauptkultur.To obtain SKC, the recombinant producer strain Str. Lactis MG1363 (pMLS10) is used. The culture medium is BHI medium (DIFCO) at a concentration of 30 g / l. 2% glucose and 5pg / ml erythromycin are added to the medium. The cultivation takes place as main culture.
Zunächst wird eine Kultur (100ml) durch Beimpfung mi: einer Einzelkolonie des Stammes Str. lactis MG1363(pMLS10) bis zum Erreichen der späten stationären Wachstumsphase (etwa 24 Stunden) als Standkultur bei 360C bebrütet. Wachstum und SKC-Bildung werden durch periodische Probennahme vermessen. Die zur Bestimmung der SKC-Bildung entnommenen Proben werden zentrifugiert und der Kulturüberstand dem erwähnten Standard-Lochplattentest zugeführt. Unter den Bedingungen dieses Ausführungsbeispiels waren in dem nach 24stündiger Kultivierung gewonnenen Kulturüberstand etwa 750 U/ml SKC enthalten (s.a. Abb.3).. First, a culture (100 ml) by inoculation mi is: a single colony of the strain Str lactis MG1363 (pMLS10) until reaching the late stationary growth phase (about 24 hours) incubated as a static culture at 36 0 C. Growth and SKC formation are measured by periodic sampling. The samples taken for the determination of the SKC formation are centrifuged and the culture supernatant is fed to the mentioned standard perforated plate test. Under the conditions of this embodiment, the culture supernatant obtained after 24 hours of culture contained about 750 U / ml SKC (see also Fig. 3).
Claims (16)
Streptococcus lactis oder
Bacillus subtilis
bereitstellt undStreptococcus sanguls,
Streptococcus lactis or
Bacillus subtilis
provides and
Str. lactis M G1363 bzw.
B. subtilis GB500
bereitstellt undSt. Sanguis Challis 6,
Str lactis M G1363 or
B. subtilis GB500
provides and
Str. lactis MG 1363 (pMLSIO) bzw.
B. subtilis GB500 (pMLSIO)
das Genprodukt aus der Kulturflüssigkeit isoliert.St. Sanguis Challis 6 (pMLSIO),
Str lactis MG 1363 (pMLSIO) or
B. subtilis GB500 (pMLSIO)
isolated the gene product from the culture fluid.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DD88323948A DD282709A5 (en) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF RECOMBINANT SEROTYPE C STREPTOKINASE |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD282709A5 true DD282709A5 (en) | 1990-09-19 |
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Family Applications (1)
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DD88323948A DD282709A5 (en) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF RECOMBINANT SEROTYPE C STREPTOKINASE |
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1988
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