DE19934719A1 - DNA-Sequenzen, die ABC-Transporter kodieren - Google Patents
DNA-Sequenzen, die ABC-Transporter kodierenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft DNA-Sequenzen, die ABC-Transporter kodieren, insbesondere ABC-Transporter von Bakterien der Gattung Pseudomonas, beispielsweise der Pseudomonas-putida- und Pseudomonas-fluoreszenz-Gruppe.
Description
Die Erfindung betrifft DNA-Sequenzen, die ABC-Transporter kodieren, insbesondere ABC-
Transporter von Bakterien der Gattung Pseudomonas, beispielsweise der Pseudomonas-putida-
und Pseudomonas-fluoreszenz-Gruppe.
ABC-Transporter kommen in Prokaryonten, Eukaryonten und Archaea vor und sind bekannt für
ihre Vielfalt an transportierten Substraten. Sie spielen bei der Elimination von Xenobiotika eine
entscheidende Rolle.
Die ABC-Transporter der P.-putida-Gruppe und ihre Homologen in der P.-fluoreszenz-Gruppe
zeichnen sich durch gemeinsame Topologie und Wirkmechanismen aus und transportieren Io
nen, Substrate, Sekundärmetabolite und Peptide/Proteine durch die bakterielle Zellwand.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von DNA-Sequenzen gemäß Patentanspruch 1, die
ABC-Transporter kodieren, insbesondere ABC-Transporter von Bakterien der Gattung Pseudo
monas, beispielsweise der Pseudomonas-putida- und Pseudomonas-fluoreszenz-Gruppe.
Im folgenden bedeutet die Angabe "ORF" einen offenen Leserahmen (open reading frame).
Durch die Bereitstellung derartiger DNA-Sequenzen lassen sich folgende Vorteile erzielen.
Mit Hilfe der natürlichen oder modifizierten Sequenzen und davon abgeleiteter Expressionspro
dukte kann P. putida oder ein anderer geeigneter Wirt einerseits Schadstoffe aufnehmen und
eliminieren und andererseits Mineralien, endogene oder modifizierte Metabolite sowie endogen
oder heterolog exprimierte Proteine abgeben und auf diese Weise die Bodenqualität erhöhen,
phytoprotektiv wirken, z. B. durch Elimination von Xenobiotika, und Entwicklung, Wachstum
und Ertrag von Pflanzen verbessern. Aus biologischen Sicherheitsgründen wird P. putida
KT2440 für den Einsatz im Freiland verwendet.
Die DNA-Sequenzen lassen sich mit üblichen molekularbiologischen Methoden (vgl. z. B. J.
Sambrook, E. F. Fritsch, T. Maniatis, "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring
Harbour Laboratory Press, New York, 1989) in bekannte und optimierte Expressionsvektoren
insertieren, wodurch die entsprechende Transformation, Selektion und Klonierung von Zellen
möglich ist, die dann zur Synthese von ABC-Transporter durch Fermentation in der Lage sind.
Wenn ein überproduzierender Zellklon gewählt wird, lassen sich die gewünschten ABC-
Transporter leicht in großen Mengen herstellen und gewinnen.
Die Kenntnis der DNA-Sequenzen gestattet die gezielte Mutagenese ("site-directed mutagene
sis") mit üblichen gentechnischen Methoden und somit die Konstruktion von optimierten ABC-
Transporter ("protein engineering").
Ferner ist die Modulation der Expression der kodierenden Sequenzen, insbesondere in Bakterien
der Gattung Pseudomonas, beispielsweise der Pseudomas-putida- oder Pseudomonas-
fluoreszenz-Gruppe, möglich. Unter Modulation wird allgemein eine Beeinflußung der Expression
verstanden, z. B. das An- und Ausschalten oder die Erhöhung/Erniedrigung der Expression.
Die Erfindung betrifft somit ferner einen rekombinierten Expressionsvektor nach Patentanspruch
4, damit transformierte Zellen nach Patentanspruch 5, ein Verfahren zur Herstellung von ABC-
Transportern nach Patentanspruch 7, Expressions- bzw. Teilexpressionsprodukte nach Patentan
spruch 8, synthetische Peptide bzw. Proteine nach Patentanspruch 9, poly- bzw. monoklonale
Antikörper nach Patentanspruch 10 bzw. 11, Hybridomzellen nach Patentanspruch 12, transgene
Pflanzen nach Patentanspruch 15 sowie die Verwendung der DNA-Sequenzen als Sonden bzw.
PCR-Primer nach Patentanspruch 17 und die Verwendung der transformierten Zellen nach Pa
tentanspruch 5 oder der nach dem Verfahren nach Patentanspruch 7 hergestellten ABC-
Transporter oder der Expressions- bzw. Teilexpressionsprodukte nach Patentanspruch 8 oder der
synthetischen Peptide bzw. Proteine nach Patentanspruch 9 zur Elimination von Xenobiotika
sowie zur Förderung der Entwicklung, des Wachstums und des Ertrags von Pflanzen nach Pa
tentanspruch 18.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Verfahren zum Anzüchten beliebiger Zellen, zur Isolierung der DNA daraus sowie zu deren
Amplifikation, z. B. durch die Polymerasekettenreaktion, und deren Sequenzierung sind im
Stand der Technik bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Das gleiche gilt für die
Rekombination von DNA-Sequenzen, die Konstruktion/Rekombination von geeigneten Expres
sionsvektoren und die Transformation/Transfektion von beliebigen Zellen mit molekularbiologi
schen Techniken, die Identifikation/Selektion von geeigneten Klonen und deren Anzüchtung und
die Gewinnung, Reinigung und Charakterisierung der von diesen Klonen produzierten Expressi
onsprodukte (vgl. beispielsweise das oben zitierte Standardwerk von Maniatis et al.; D. S. T.
Nicholl, "Gentechnische Methoden", Spektrum Akademischer Verlag, 1995; C. R. Newton, A.
Graham, "PCR", Spektrum Akademischer Verlag, 1994; F. Lotspeich/H. Zorbas (Hrsg.), "Bio
analytik", Spektrum Akademischer Verlag, 1998). Auch die Herstellung und Markierung von
poly- oder monoklonalen Antikörpern bzw. die Herstellung der die letzteren bildenden Hybri
dome ist seit langem bekannt (vgl. beispielsweise: E. Harlow, D. Lane, "Antibodies, A Laborato
ry Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, 1988; E. Lidell, I. Weeks, "Antikörper-Techniken",
Spektrum Akademischer Verlag, 1996).
Claims (20)
1. DNA-Sequenzen, deren Expressionsprodukte die biologische Funktion von ABC-
Transportern haben.
2. DNA-Sequenzen nach Anspruch 1, wobei die DNA aus Bakterien der Gattung Pseudo
monas, insbesondere aus Pseudomonas putida oder Pseudomonas fluoreszenz, stammt.
3. DNA-Sequenzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die DNA ausge
wählt ist unter:
- a) den folgenden DNA-Sequenzen:
oder deren komplementären Strängen, - b) DNA-Sequenzen, die unter stringenten Bedingungen an die Proteine kodierenden Regio nen der in (a) definierten DNA-Sequenzen oder an Fragmente davon hybridisieren,
- c) DNA-Sequenzen, die wegen der Degeneration des genetischen Kodes an die unter (a) und (b) definierten DNA-Sequenzen hybridisieren,
- d) allele Variationen und durch Substitution, Insertion oder Deletion von Nucleotiden ent standene Mutanten der unter (a) bis (c) definierten DNA-Sequenzen, die isofunktionelle Expres sionsprodukte ergeben.
4. Rekombinierter Expressionsvektor, der eine DNA-Sequenz nach einem der Ansprüche 1
bis 3 enthält.
5. Prokaryotische oder eukaryotische Zelle, die mit einer DNA-Sequenz nach einem der
Ansprüche 1 bis 3 oder mit einem rekombinierten Expressionsvektor nach Anspruch 4 transfor
miert oder transfiziert ist.
6. Zelle nach Anspruch 5, wobei die Zelle von Bakterien, insbesondere der Gattung Pseu
domonas, z. B. Pseudomonas putida oder Pseudomonasfluoreszenz, vorzugsweise Pseudomonas
putida KT2440, stammt.
7. Verfahren zur Herstellung von ABC-Transportern, bei dem eine Zelle nach einem der
Ansprüche 5 oder 6 in einem geeigneten Kulturmedium kultiviert und die ABC-Transporter aus
dem Medium isoliert werden.
8. Expressionsprodukte oder Teilexpressionsprodukt einer DNA-Sequenz nach einem der
Ansprüche 1 bis 3.
9. Synthetisches Peptid oder Protein mit der Aminosäuresequenz eines Expressionsproduk
tes oder Teilexpressionsproduktes nach Anspruch 8.
10. Polyklonaler Antikörper, der spezifisch gegen ein Expressionsprodukt oder Teilexpressi
onsprodukt nach Anspruch 8 oder gegen ein synthetisches Peptid oder Protein nach Anspruch 9
gerichtet ist.
11. Monoklonaler Antikörper, der spezifisch gegen ein Expressionsprodukt oder Teilexpressi
onsprodukt nach Anspruch 8 oder gegen ein synthetisches Peptid oder Protein nach Anspruch 9
gerichtet ist.
12. Hybridomzelle, die einen monoklonalen Antikörper nach Anspruch 11 bildet.
13. Poly- oder monoklonaler Antikörper nach Anspruch 10 oder 11, der nachweisbar mar
kiert ist.
14. Poly- oder monoklonaler Antikörper nach Anspruch 13, wobei die Markierung eine oder
mehrere radioaktive, farbige oder fluoreszierende Gruppen, Gruppen zur Immobilisierung an
einer festen Phase und/oder Gruppen für eine indirekte oder direkte Reaktion, insbesondere mit
Hilfe von enzymkonjugierten Sekundärantikörpern, des auf Biotin/Avidin(Streptavidin) oder des
auf kolloidalem Gold beruhenden Systems umfaßt.
15. Trangene Pflanze, die transformierte oder transfizierte Zellen nach Anspruch 5 enthält.
16. Transgene Pflanze nach Anspruch 15, die zu den Leguminosen gehört.
17. Verwendung von DNA-Sequenzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder Teilsequenzen
davon als Sonden zum Nachweis oder zur Isolierung von "Full-length"-cDNA-Sequenzen
und/oder als Primer zur Amplifikation derartiger "Full-length"-cDNA-Sequenzen durch die Po
lymerasekettenreaktion.
18. Verwendung von transformierten Zellen nach Patentanspruch 5 oder von nach dem Ver
fahren nach Patentanspruch 7 hergestellten ABC-Transportern oder von Expressions- oder Teil
expressionsprodukten nach Patentanspruch 8 oder von synthetischen Peptiden oder Proteinen
nach Patentanspruch 9 zur Förderung der Entwicklung, des Wachstums und des Ertrags von
Pflanzen.
19. Verwendung nach Anspruch 18, wobei die Pflanze zu den Leguminosen gehört.
20. Verwendung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Pflanze auf mit pflanzenschädlichen
Xenobiotika kontaminierten Böden wächst.
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| DE19934719A Withdrawn DE19934719A1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | DNA-Sequenzen, die ABC-Transporter kodieren |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE19934719A1 (de) |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002302547B2 (en) | 2001-04-18 | 2006-04-06 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | The use of genes encoding abc transporters to stimulate the production of secondary metabolites in biological cells |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11276172A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Tanabe Seiyaku Co Ltd | Ａｂｃトランスポーター遺伝子 |
-
1999
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-
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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