FI112250B - DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase - Google Patents

DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase Download PDF

Info

Publication number
FI112250B
FI112250B FI992153A FI19992153A FI112250B FI 112250 B FI112250 B FI 112250B FI 992153 A FI992153 A FI 992153A FI 19992153 A FI19992153 A FI 19992153A FI 112250 B FI112250 B FI 112250B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
yeast
strain
xylose reductase
xylitol dehydrogenase
xylose
Prior art date
Application number
FI992153A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI19992153A (en
Inventor
Heikki Ojamo
Merja Penttilae
Ulla Airaksinen
Sirkka Keraenen
Johan Hallborn
Mats Walfridsson
Baerbel Hahn-Haegerdal
Original Assignee
Valtion Teknillinen
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
Priority claimed from PCT/FI1991/000103 external-priority patent/WO1991015588A1/en
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI992153A priority Critical patent/FI112250B/en
Publication of FI19992153A publication Critical patent/FI19992153A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI112250B publication Critical patent/FI112250B/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

DNA (I) encoding xylose reductase enzyme (A) is new. When (I) is transferred into a yeast strain it renders the strain capable of reducing xylose to xylitol. Pref. the yeast of (1) is capable of integrating to the yeast chromosome when transformed into a yeast strain. (I) and/or (II) is expressed under yeast gene regulatory regions, e.g. promoters of (A), (B), yeast alcohol dehydrogenase gene ADH1 or yeast phosphogylcerate kinase gene PGK1, and functional fragments. The yeast strain is a Saccharomyces cerevisiae strain (pref.), kluyveromyces strain, Schizosacchoromyces pombe strain or Pichia strain. The yeast vectors pUA103, pUA107, pJHXR22, pMW22, pJHXDH60 and pJHXDH70, and the yeast strains. S. cerivisiae H475, H477, H479, H481, VTT-C-91181, H949, H495, H496, H497, H492 and H493 are specifically claimed.

Description

112250112250

Menetelmä etanolin tuottamiseksi ja siihen soveltuvat rekombinanttihiivakannat Tämä hakemus on jakamalla erotettu patenttihakemuksesta nro 924461.This application is divided by patent application No. 924461.

5 Tämä keksintö koskee yhdistelmä-DNA-tekniikkaa. Tämä keksintö koskee erityisesti uusia rekombinanttihiivakantoja, jotka on transformoitu ksyloosireduktaasi- ja/tai ksyli-tolidehydrogenaasi-entsyymien geeneillä. Hiivakanta, joka on transformoitu ksyloosire-duktaasigeenillä, pystyy pelkistämään ksyloosin ksylitoliksi ja on siten kykenevä tuottamaan ksylitolia in vivo. Jos molemmat näistä geeneistä transformoidaan hiivakantaan, 10 tuloksena oleva kanta kykenee tuottamaan etanolia ksyloosia sisältävään kasvualustaan fermentaation aikana.This invention relates to recombinant DNA technology. In particular, the present invention relates to novel recombinant yeast strains transformed with the genes for xylose reductase and / or xylitol dehydrogenase. The yeast strain transformed with the xylose reductase gene is capable of reducing xylose to xylitol and is thus capable of producing xylitol in vivo. If both of these genes are transformed into a yeast strain, the resulting strain is capable of producing ethanol in a xylose-containing medium during fermentation.

Mainitut uudet hiivakannat pystyvät lisäksi ilmentämään kyseiset kaksi entsyymiä.In addition, said new yeast strains are capable of expressing the two enzymes.

Ksyloosia esiintyy runsain määrin luonnossa. Se voi muodostaa jopa 40 % lignosellu-loosamateriaalista (Ladisch et ai., 1983). Fermentoimalla ksyloosi voidaan muuttaa etanoliksi, jota voidaan käyttää nestemäisenä polttoaineena tai kemiallisena raaka-aineena.Xylose is abundant in nature. It can constitute up to 40% of ligno-cellulosic loose material (Ladisch et al., 1983). By fermentation, xylose can be converted into ethanol, which can be used as a liquid fuel or chemical raw material.

20 Etanolin tuottamisen kannalta, joka on halpa tuote, on tärkeätä, että raaka-aine voidaan * * fennentoida suoraan niin vähäisellä esikäsittelyllä kuin mahdollista.20 For the production of ethanol, which is a cheap product, it is important that the raw material can be * * directly upgraded with as little pretreatment as possible.

• · * ♦ • · , , Luonnollisia ksyloosin käyttäjiä tavataan bakteerien, hiivojen ja sienten joukosta. Kaikis- • · · • » · sa organismeissa ksyloosi muutetaan ksyluloosiksi, joka fosforyloidaan ksyluloosi-5- • · « • * * 25 fosfaatiksi (X5P) ksylulokinaasin avulla. X5P etenee sen jälkeen Embden-Meyerhof- • · · reitille (glykolyysi) pentoosi-fosfaatti-kiertoreitin kautta (shunt).Natural xylose users are found among bacteria, yeasts and fungi. In all organisms, xylose is converted to xylulose, which is phosphorylated to xylulose-5- * x * phosphate (X5P) by xylulokinase. The X5P then proceeds to the Embden-Meyerhof-• · · pathway (glycolysis) via the pentose-phosphate pathway (shunt).

• * >• *>

» I»I

. * * . Bakteerit kuten Escherichia mli, Bacillus sp., Streptomyces sp. ja Actinoplanes sp. muut- » · tavat ksyloosin suoraan ksyluloosiksi ksyloosi-isomeraasin (XI) avulla. Siten bakteerit [!!!_ 30 eivät tuota ksylitolia välituotteena, kun ne käyttävät ksyloosia. Ne bakteerit, jotka fer- * · mentoivat ksyloosia etanoliksi, tekevät niin huonoilla saannoilla, koska samalla muodos- • » • t # [ tuu lukuisia sivutuotteita (Skoog ja Hahn-Hägerdal, 1988). Ksyloosia käyttävillä hiivoilla **' kuten Pichia stipitiksellä, Candida shehataella, ja Pachysolen tannophiluksella tämä reak- 2 112250 tio tapahtuu kahdessa vaiheessa: ksyloosi pelkistetään ensiksi ksylitoliksi ksyloosireduk-taasin (XR) avulla, ja ksylitoli hapetetaan ksylitolidehydrogenaasilla (XDH) ksyluloosik-si.. * *. Bacteria such as Escherichia mli, Bacillus sp., Streptomyces sp. and Actinoplanes sp. converts xylose directly to xylulose with xylose isomerase (XI). Thus, bacteria do not produce xylitol as an intermediate when they use xylose. Bacteria that ferment xylose to ethanol do so in poor yields, while at the same time producing numerous by-products (Skoog and Hahn-Hägerdal, 1988). Xylose using yeast ** 'such as Pichia stipitis, Candida shehatae and Pachysolen tannophiluksella this reaction 2 112250 reaction takes place in two steps: first xylose is reduced to xylitol ksyloosireduk-reductase (XR), and the xylitol is oxidized with a xylitol dehydrogenase (XDH) ksyluloosik-Si.

5 Ksyloosia käyttävät hiivat kuten £. stipitis, £. shehatae ja E. tannophilus (Slininger et ai., 1987; Prior et ai, 1989) fermentoivat puhtaita ksyloosiliuoksia korkeilla saannoilla ja hyvillä tuottavuuksilla. Ne eivät kuitenkaan yleensä säily hengissä käsittelemättömästä raaka-aineesta johtuvassa torjuvassa ympäristössä, kuten esimerkiksi sulfiittijäteliemessä tai fluorivedyllä esikäsitellyssä ja happohydrolysoidussa vehnän oljessa (Linden ja Hahn-10 Hägerdal, 1989). Yksi poikkeus, E. tannophilus, tuottaa pääasiassa ksylitolia ja glyserolia vasteena tälle ympäristölle. Sellaisten raaka-aineiden fermentoimiseksi tehokkaasti ksyloosia käyttävien hiivojen avulla, kuten E. stipitiksellä, C. shehataella ja E. tannophilnk-sella, raaka-aineen on läpikäytävä kalliita esikäsittelyjä ioninvaihtohartsien avulla (Clark ja Mackie, 1984) tai höyrystrippauksen avulla (Yu et ai, 1987).5 Xylose-using yeasts such as £. stipitis, £. shehatae and E. tannophilus (Slininger et al., 1987; Prior et al., 1989) ferment high purity xylose solutions with high yields. However, they generally do not survive in a control environment due to untreated raw material, such as sulfite waste broth or hydrofluorised and acid hydrolyzed wheat straw (Linden and Hahn-10 Hägerdal, 1989). One exception, E. tannophilus, produces mainly xylitol and glycerol in response to this environment. In order to efficiently ferment raw materials with yeast using xylose, such as E. stipitis, C. shehatae, and E. tannophilnk, the raw material must undergo expensive pretreatment with ion exchange resins (Clark and Mackie, 1984) or by steam stripping (Yu et al., 1987).

1515

Saccharomyces cerevisiae. leivinhiiva, femientoi sulfiittijätelientä tai fluorivedyllä esikä-siteltyä ja happohydrolysoitua vehnän olkea etanoliksi (Linden ja Hahn-Hägerdal, 1989).Saccharomyces cerevisiae. baking yeast, femientizes sulfite waste broth or wheat straw pretreated with hydrogen fluoride and acid hydrolyzed to ethanol (Linden and Hahn-Hägerdal, 1989).

S. cerevisiae ei kykene käyttämään ksyloosia tehokkaasti eikä voi kasvaa ksyloosi ainoa-na hiilenlähteenä. Bakteeriperäisen entsyymin, ksyloosi-isomeraasin, läsnäollessa, joka » » 20 entsyymi muuttaa ksyloosin ksyluloosiksi, S. cerevisiae voi kuitenkin fermentoida sekä puhtaita ksyloosiliuoksia (Hahn-Hägerdal et ai., 1986) että käsittelemättömiä raaka- • · :*.j aineita (Linden ja Hahn-Hägerdal, 1989a,b) etanoliksi, saantojen ja tuottavuuksien olles- ·,! ·’ sa samaa suuruusluokkaa kuin heksoosifermentoinneissa saadut. Samanlaisia tuloksia on • · · V : saatu Schizosaccharomyces pomhella (Lastick et ai, 1989). Sekä S. cerevisiaella että 25 Sch. pomhella on siten toimiva ksylulokinaasientsyymi. On myös havaittu, että S. cere- * # * ·’ .* visiae voi kuluttaa ksyloosia (Batt et ai, 1986; van Zyl et ai, 1989; Senac ja Hahn- '··* Hägerdal, 1990).S. cerevisiae is unable to efficiently utilize xylose and cannot grow xylose as the sole carbon source. However, in the presence of a bacterial enzyme, xylose isomerase, which converts xylose to xylulose, S. cerevisiae can ferment both pure xylose solutions (Hahn-Hägerdal et al., 1986) and crude crude (*). and Hahn-Hägerdal, 1989a, b) to ethanol, in yields and yields. · Of the same order of magnitude as those obtained with hexose fermentations. Similar results have been obtained for Schizosaccharomyces pomhella (Lastick et al., 1989). Both S. cerevisiae and 25 Sch. pomhella thus has a functional xylulokinase enzyme. It has also been found that xerose can be consumed by S. cere- * # * · '. * Visiae (Batt et al., 1986; van Zyl et al., 1989; Senac and Hahn- · · * Hägerdal, 1990).

Gong (1985) esittää menetelmän etanolin saamiseksi suoraan D-ksyloosista ksyloosia 30 fermentoivien hiivamutanttien avulla. Gongin mukaan valitaan parentaali hiivakanta • : : (esim. Candida sp. tai Saccharomyces cerevisiae), jolla voi alun perin olla kyky käyttää 3 112250 D-ksyloosia, ja tämä parentaali kanta altistetaan sen jälkeen esim. UV-säteilylle mutaation indusoimiseksi. Viitteessä ei kuitenkaan anneta mitään tietoa syystä, miksi saadut mutantit kykenevät käyttämään ksyloosia. Lisäksi, Gong ei siirtänyt uusia koodaavia ja/tai sääteleviä sekvenssejä mainittuihin kantoihin geenitekniikan avulla ksyloosifer-5 mentaation tehostamiseksi.Gong (1985) discloses a method for obtaining ethanol directly from D-xylose by means of yeast mutants that ferment xylose. According to Gong, a parent yeast strain is selected:: (e.g., Candida sp. Or Saccharomyces cerevisiae), which may initially have the ability to use 3,112,250 D-xylose, and this parent strain is then exposed, e.g., to UV radiation to induce a mutation. However, the reference does not provide any information as to why the resulting mutants are capable of using xylose. In addition, Gong did not introduce new coding and / or regulatory sequences into said strains by genetic engineering to enhance xylose-5 mentation.

Luonnolliset ksyloosia hyväksikäyttävät hiivat kuten E. stipitis, Candida sp. ja E. tan-nophihis eivät ole sopivia etanolin eivätkä ksylitolin tuotantoon useasta syystä. Fermen-tointi etanoliksi edellyttää raaka-aineen esikäsittelyä, mikä on kustannusten kannalta lii-10 kaa halvalle lopputuotteelle kuten etanoli. Näiltä lajeilta puuttuu myös GRAS-status. Ksyloosin hyväksikäyttö perustuisi siten sopivimmin leivinhiivan käyttöön, jolla on GRAS-status.Natural xylose-exploiting yeasts such as E. stipitis, Candida sp. and E. tan-nophihis are not suitable for ethanol and xylitol production for a variety of reasons. Fermentation to ethanol requires the pre-treatment of the raw material, which is too costly for a cheap end product such as ethanol. These species also lack GRAS status. The exploitation of xylose would thus preferably be based on the use of baking yeast with GRAS status.

S. cerevisiaen muokkaamiseksi tehokkaaksi ksyloosin käyttäjäksi ksylitolin ja etanolin 15 tuottamista varten, tähän hiivaan tulisi siirtää tehokas entsyymisysteemi ksyloosin muuntamiseksi ksylitoliksi ja ksyluloosiksi. Etanolin tuottamiseksi ksyloosista, XI-geenit E. colista (Sarthy et ai, 1987), B. subtiliksesta ja Actinoplanes missouriensiksestä (Amore et ai., 1989) on kloonattuja transformoitu S. eerevisiaehen. S. cerevisiaessä valmistetulla j v. ΧΙ-proteiinilla oli hyvin alhainen (1/1000 bakteereissa tuotetusta entsyymistä) tai ei yh- • * * 20 tään entsymaattista aktiivisuutta. Joistakin syistä johtuen bakteerientsyymiä ei siis voi * * » · :**: tehdä toimivaksi hiivassa. Toinen mahdollisuus olisi siirtää S. eerevisiaehen XR- ja : ’.: XDH-geenit toisesta hiivasta. E. stipitiksen entsyymien pitäisi olla hyviä ehdokkaita puh- « * ♦ v : taiden ksyloosiliuosten käytön valossa, jota edellä on käsitelty. Voidaan ennustaa, että V · toisen hiivan entsyymit toimisivat paremmin kuin bakteeriperäiset entsyymit, kun niitä 25 ilmennetään hiivassa. Ksylitolia ja etanolia voitaisiin lisäksi tuottaa samalla systeemillä, • » * : .* ja systeemissä yhdistyisivät E. stipitiksen hyvä ksyloosin käyttö S. cerevisiaen inhibi- ’ * · ·' tioresistenssin ja yleisen hyväksyttävyyden kanssa.In order to convert S. cerevisiae into an efficient xylose user for the production of xylitol and ethanol, an efficient enzyme system for converting xylose to xylitol and xylulose should be introduced into this yeast. To produce ethanol from xylose, the XI genes from E. coli (Sarthy et al., 1987), B. subtilis and Actinoplanes missouriensis (Amore et al., 1989) have been cloned into S. eerevisiae. The j v. Prot protein prepared in S. cerevisiae had very little (1/1000 of the bacterial enzyme) or no enzymatic activity. For some reasons, therefore, the bacterial enzyme cannot * * »·: **: be made functional in yeast. Another possibility would be to transfer the XR and: ': XDH genes of S. eerevisiae from another yeast. E. stipitis enzymes should be good candidates in light of the use of pure xylose solutions discussed above. It can be predicted that V · second yeast enzymes would perform better than bacterial enzymes when expressed in yeast. In addition, xylitol and ethanol could be produced by the same system, and the system would combine good use of E. stipitis xylose with inhibitory resistance and general acceptance of S. cerevisiae.

Tässä keksinnössä kuvataan ksyloosireduktaasia (XR) ja ksylitolidehydrogenaasia :' ·,. 30 (XDH) koodaavien geenien eristäminen tietyistä hiivoista, joilla on nämä geenit, geenien : ’ : karakterisointi ja geenien siirto ja ilmentäminen Saccharomyces cerevisiaessä.This invention describes xylose reductase (XR) and xylitol dehydrogenase:. Isolation of genes encoding (XDH) from certain yeasts bearing these genes, characterization of genes: ': and gene transfer and expression in Saccharomyces cerevisiae.

4 112250 Tämän keksinnön mukaisesti esitetään siten uusia rekombinanttihiivakantoja, jotka ilmentävät ksyloosireduktaasi-ja ksylitolidehydrogenaasientsyymejä.Thus, according to the present invention, novel recombinant yeast strains expressing the enzymes xylose reductase and xylitol dehydrogenase are disclosed.

5 XR-geenillä transformoidut keksinnön mukaiset hiivakannat kykenevät pelkistämään ksyloosin ksylitoliksi in vivo.The XR gene-transformed yeast strains of the invention are capable of reducing xylose to xylitol in vivo.

Tässä keksinnössä esitetään edelleen uusia hiivakantoja, jotka on transformoitu kummallakin edellä määritellyllä kahdella geenillä. Näiden geenien yhteisilmentyminen antaa 10 kannalle kyvyn fermentoida ksyloosia etanoliksi puhtaasta ksyloosiliuoksesta tai ksyloo-sia sisältävistä liuoksista, kuten lignoselluloosahydrolysaateista.The present invention further provides novel yeast strains transformed with each of the two genes defined above. The co-expression of these genes gives 10 strains the ability to ferment xylose to ethanol from pure xylose solution or xylose-containing solutions such as lignocellulose hydrolyzates.

Lyhyt kuvaus piirustuksista 15 Kuvio 1 esittää ksyloosireduktaasigeeniä integroituna pMA91 :een ja pRS305:een, jolloin saadaan plasmidit pUA103 ja vastaavasti pUA107.Brief Description of the Drawings Figure 1 shows the xylose reductase gene integrated into pMA91 and pRS305 to give plasmids pUA103 and pUA107, respectively.

Kuvio 2 esittää XDH-positiivisen kgtl 1-kloonin aktiivisuusmaljamääritystä • · • ; ‘; 20 Kuvio 3 on kuva xdh-geenin sisältävästä plasmidista pJHXDH50 • * : Kuvio 4 esittää XDH:ta tuottavan S. cerevisiae -yhdistelmäkannan VTT-C-91181 aktii- : visuusmaljamääritystä alkuperäisellä transformointimaljalla (A) ja yksittäisinä tästäFigure 2 shows the activity plate assay for XDH-positive kgt11 clone • · •; '; Figure 3 is an image of the xDh gene containing plasmid pJHXDH50 • *: Figure 4 shows the activity plate assay of the XDH-producing S. cerevisiae recombinant strain VTT-C-91181 with the original transformation dish (A) and alone

• · I• · I

:,: > transformantista saatuina pesäkkeinä (B).:,:> colonies derived from the transformant (B).

25 l .· Kuvio 5 esittää ksyloosireduktaasin ekspressiokasettia, jonka vieressä on ribosomaalisia ‘ · · ’ sekvenssejä integroituna BS+:aan, jolloin saadaan vektori pJHXR22.25 l. Fig. 5 shows a xylose reductase expression cassette flanked by ribosomal '· ·' sequences integrated with BS + to give vector pJHXR22.

i i » * · t ·i i »* · t ·

Kuvio 6 esittää XR:n Westem-analyysiä, kun se on tuotettu S.cerevisiaella seuraavilla 30 plasmideilla, tai P. stipitiksellä. Kaistat: 1 molekyylipainostandardit (LMW, Pharmacia); 2 pRS305; 3 pUA107; 4 tyhjä kaista 5 pMA91; 6 pUA103; 7 puhdistettu XR-entsyymi; 8 5 112250 LMW; 9 Pichia stipitis. Kaistoja 2, 3, 5, 6 ja 9 varten näytteet otettiin French press -solulysaatcista.Figure 6 shows a Westem analysis of XR when produced by the following 30 plasmids in S.cerevisiae, or by P. stipitis. Lanes: 1 molecular weight standards (LMW, Pharmacia); 2 pRS305; 3 pUA107; 4 blank lane 5 pMA91; 6 pUA103; 7 purified XR enzyme; 8 5 112250 LMW; 9 Pichia stipitis. For lanes 2, 3, 5, 6 and 9, samples were taken from French press cell lysates.

Kuvio 7 esittää pUA103:lla ja pUA107:llä transformoitujen S. cerevisiae -kantojen XR-5 aktiivisuutta, käyttäen kofaktorina joko NADH:ta tai NADPH:ta, ja vektorin pRS305 tai pMA91:n sisältävien kontrollikantojen XR-aktiivisuuttaFigure 7 shows XR-5 activity of S. cerevisiae strains transformed with pUA103 and pUA107, using either NADH or NADPH as a cofactor, and XR activity of control strains containing vector pRS305 or pMA91.

Kuvio 8 esittää ksylitolidehydrogenaasigeeniä integroituna pKB102:een, jolloin saadaan plasmidi pJHXDH60.Figure 8 shows the xylitol dehydrogenase gene integrated into pKB102 to give plasmid pJHXDH60.

1010

Ksyloosireduktaasi- (xrd) ja ksylitolidehydrogenaasi (xdh) -geenit, joita käytetään tämän keksinnön mukaisesti, eristetään hiivasta, joka sisältää nämä geenit, esim. Pichia stipi-tiksestä. Myös muita sopivia hiivoja ja muita sieniä, kuten Pachysolen tannophilusta, Klnyveromyces spp., Petromvces alhertensis ja Candida spp. voidaan käyttää.The xylose reductase (xrd) and xylitol dehydrogenase (xdh) genes used in accordance with the present invention are isolated from yeast containing these genes, e.g. from Pichia stipi. Also other suitable yeasts and other fungi, such as Pachysolen tannophilusta, Klnyveromyces spp., Petromvces alhertensis and Candida spp. may be used.

15 Näillä geeneillä transformoitava hiiva voi olla mikä tahansa hiiva, esim. jokin Saccha-romyces cerevisiae -hiivakanta (esim. DBY746, AH22, S150-2B, GPY55-15Ba, VTT-A-63015, VTT-A-85068, VTT-C-79093), jokin Kluyveromyces sp. tai Schizosaccha-romyces pomhe. Geenien transformointi näihin hiivoihin voidaan saada aikaan esimer-{ :'; 20 kiksi käyttämällä tavanomaisia näille organismeille kuvattuja menetelmiä. On huomatta- *;·; va, että myös Pichia itse voidaan transformoida näillä geeneillä, jotta saataisiin aikaan : ’.: näiden geenien lisääntynyt tai muuttunut ekspressio. Saccharomyces cerevisiae -kannat ‘ · ί ovat edullisia tämän keksinnön tarkoituksiin.The yeast transformed by these genes can be any yeast, e.g., a yeast strain of Saccha-romyces cerevisiae (e.g., DBY746, AH22, S150-2B, GPY55-15Ba, VTT-A-63015, VTT-A-85068, VTT-C -79093), any Kluyveromyces sp. it is Schizosaccha-romyces pomhe. Transformation of genes into these yeasts can be effected by the use of example {: '; 20 using conventional methods described for these organisms. It is remarkable- *; ·; except that Pichia itself can also be transformed with these genes to provide: '.: increased or altered expression of these genes. Saccharomyces cerevisiae strains' are preferred for the purposes of the present invention.

•tl 25 DNA-sekvenssi, joka koodaa XR-entsyymiä, eristetään E. stipitiksestä tavanomaisilla : .· menetelmillä. cDNA-syntetisoidaan mRNA:sta ja kloonataan kgtl 1-vektoriin. Käyttäen ' · · · ‘ inummologista seulontaa XR-spesifisten vasta-aineiden avulla, positiiviset kloonit eriste- tään ja subkloonataan BS+-vektoriin sekvensointia varten. E. stipitiksen XR:ää koodaava geeni voidaan kloonata myös ekspressoimalla S. cerevisiaessa, koska se ei sisällä lain-|' ·,. 30 kaan introneita. Toinen mahdollisuus on käyttää oligonukleotideja, jotka on laadittu ent- : ’ ”: syyniin aminohapposekvenssin perusteella, geenipankin hybridisaatiossa.• tl of the DNA sequence encoding the XR enzyme is isolated from E. stipitis by conventional methods:. cDNA is synthesized from mRNA and cloned into kgt11 vector. Using '· · ·' inummological screening with XR-specific antibodies, positive clones are isolated and subcloned into the BS + vector for sequencing. The gene encoding XR of E. stipitis can also be cloned by expression in S. cerevisiae, since it does not contain the law. · ,. 30 heaps of introns. Another possibility is to use oligonucleotides engineered into the ent: '': based on the amino acid sequence for gene bank hybridization.

6 1122506, 112250

Plasmidin konstruoimiseksi, joka on sopiva transformoitavaksi hiivaan, XR:ää koodaava geeni kloonataan sopivaan hiivan ekspressiovektoriin, kuten pMA91:een (Mellor et ai., 1983), joka sisältää sopivat hiivan säätelyalueet. Näitä säätelyalueita voidaan saada hii-5 vageeneistä, kuten esimerkiksi PGK1, ADH1, GAL1, GAL10, CUP1, GAP, CYC1 ja PH05. Vaihtoehtoisesti myös XR:ää koodaavaa Pichia-geeniä voidaan käyttää geenin ekspressoimiseksi S. cerevisiaessa. XR:ää koodaava plasmidi, joka sisältää xraf-geenin, kykenee itsenäisesti replikoituinaan transformoituna vastaanottavaan hiivakantaan. XR:ää koodaava geeni voidaan myös kloonata yhtenä kopiona esiintyvään hiiva-10 vektoriin, kuten pRS305:een (Sikorski ja Hietcr, 1989).To construct a plasmid suitable for transformation into yeast, the XR-encoding gene is cloned into a suitable yeast expression vector, such as pMA91 (Mellor et al., 1983), which contains suitable yeast regulatory regions. These regulatory regions can be obtained from chi-5 antigens such as PGK1, ADH1, GAL1, GAL10, CUP1, GAP, CYC1 and PH05. Alternatively, the Pichia gene encoding XR can also be used to express the gene in S. cerevisiae. The XR-encoding plasmid containing the xraf gene is capable of self-replication when transformed into the receiving yeast strain. The gene encoding XR can also be cloned into a single copy yeast vector such as pRS305 (Sikorski and Hietcr, 1989).

XR:ää koodaava geeni voidaan vaihtoehtoisesti liittää myös hiivan kromosomiin, ri-bosomaaliseen RNA-lokukseen. Tätä tarkoitusta varten sopivan plasmidin, esim. plasmidin pIRL9, ribosomaaliset sekvenssit irrotetaan ja kloonataan sopivasti BS+-vektoriin.Alternatively, the gene encoding XR can also be linked to the yeast chromosome, the ribosomal RNA locus. For this purpose, ribosomal sequences of a suitable plasmid, e.g., plasmid pIRL9, are conveniently cloned and cloned into the BS + vector.

15 XR:ää koodaava geeni, kytkettynä sopivien hiivan promoottori-ja terminaattorialueiden väliin, irrotetaan hybridivektorista, joka sisältää geenin ja kloonataan aikaisemmassa vaiheessa saatuun plasmidiin. Ekspressiokasetti, jonka vieressä molemmilla puolilla on ribosomaalisia sekvenssejä, voidaan irrottaa tästä tuloksena olevasta plasmidista. Tämä fragmentti transformoidaan hiivaan yhdessä itsenäisesti replikoituvan plasmidin kanssa, • 20 jossa on sopiva markkeri transformaatiota varten. Plasmidi voidaan jälkeenpäin poistaa •: * : soluista, jotka sisältävät v/rZ-geenin integroituna kromosomiin, viljelemällä soluja ei- • » selektiivisissä olosuhteissa. Tällä tavalla voidaan saada rekombinanttikantoja, joissa ei : ole lainkaan ylimääräistä vierasta DNA:ta, kuten bakteerista peräisin olevia vektorise- :: : kvenssejä. Jos käytetään polyploidista hiivakantaa, kuten VTT-A-63015:a, geeni voidaan 25 integroida myös välttämättömään lokukseen, kuten PGK1- tai TD/37-lokukseen.The gene encoding the XR, linked between the appropriate yeast promoter and terminator regions, is cleaved from the hybrid vector containing the gene and cloned into the plasmid obtained in an earlier step. The expression cassette, flanked by ribosomal sequences on both sides, can be isolated from this resulting plasmid. This fragment is transformed into yeast with a self-replicating plasmid with a suitable marker for transformation. The plasmid can be subsequently removed from:: cells containing the v / rZ gene integrated into the chromosome by culturing the cells under non-selective conditions. In this way, recombinant strains without any additional foreign DNA, such as bacterial vector sequences, can be obtained. If a polyploid yeast strain such as VTT-A-63015 is used, the gene may also be integrated into a necessary locus, such as the PGK1 or TD / 37 locus.

'··*' Tässä keksinnössä käytetään spesifistä ksyloosireduktaasigeeniä. xrd-geenin sekvenssi voidaan määrittää sen sisältävistä plasmideista käyttämällä esim. kaksijuosteista dideok-sinukleotidisekvensointimenetelmää (Zagursky et ai., 1986). E. stipitiksen XR:ää koodaa-•' ·,. 30 van xrd-geenin sekvenssi annetaan Sekv. n:o 2:na.'·· *' This invention uses a specific xylose reductase gene. The sequence of the xrd gene can be determined from plasmids containing it, e.g., using the double-stranded dideoxynucleotide sequencing method (Zagursky et al., 1986). The XR of E. scholarship is encoded • '·,. The sequence of the 30 van xrd gene is given in Seq. n 2.

» I»I

7 112250 Tässä keksinnössä myös valmistetaan spesifisiä hiivavektoreita, jotka sisältävät xrd-geenin. Sellainen vektori on joko itsenäisesti replikoituva useana kopiona tai yhtenä kopiona esiintyvä plasmidi tai vektori, joka pystyy integroitumaan hiivan kromosomiin, kuten edellä on kuvattu.7112250 The present invention also provides specific yeast vectors containing the xrd gene. Such a vector is either an independently replicating multiple copy or single copy plasmid or a vector capable of integrating into a yeast chromosome as described above.

Eräänä tämän keksinnön kohteena ovat hiivakannat, jotka sisältävät XR:ää koodaavan DNA-sekvenssin ja kykenevät ilmentämään tätä entsyymiä.One object of this invention is a yeast strain which contains a DNA sequence encoding XR and is capable of expressing this enzyme.

Edullisessa suoritusmuodossa „ra%-geenin eristämiseksi E. stipitiksestä kromosomaalinen 10 geenipankki tehdään ensin E. coliin kosmidissa p3030 (Penttilä et ai., 1984) tai jossain muussa hiivavcktorissa, ja rekombinanttiplasmidit eristetään ja transformoidaan hiivaan. xdh-geeni voidaan löytää sen hiivaekspression avulla, mikä voidaan ilmaista aktii-visuusmaljamäärityksellä. Tämän geenin cDNA-kopio voidaan eristää samalla tavalla aktiivisuusmaljamäärityksellä E. coliin tehdystä λgtl l-cDNA:n ekspressiokiijastosta.In a preferred embodiment, to isolate the "ra%" gene from E. stitches, the chromosomal gene bank is first made in E. coli in cosmid p3030 (Penttilä et al., 1984) or in another yeast vector and the recombinant plasmids are isolated and transformed into yeast. The xdh gene can be found by its yeast expression, which can be expressed by an activity plate assay. Similarly, a cDNA copy of this gene can be isolated from an expression plate of the λgt11 l cDNA in E. coli by activity plate assay.

1515

Vaihtoehtoinen menetelmä xdh-gccmn eristämiseksi E. stipitiksestä on puhdistaa XDH-entsyymi donorihiivasta kromatografisilla menetelmillä ja määrittää sen N-terminaalinen aminohapposekvenssi. Voidaan konstruoida oligonukleotidiseos, joka perustuu saatuun XDH-proteiinin N-terminaaliseen aminohapposekvenssiin. Tätä oligonukleotidiseosta 20 voidaan sitten käyttää geenipankin hybridisaatiossa tai yhdessä oligo-dT-alukkeen kanssa * i · » •: · · j .«//z-spesifisten sekvenssien monistamiseksi PCR-reaktiolla mRNA-populaatiosta. Tulok- : sena oleva geeni tai cDNA kloonataan BS+-vektoriin tai sen kaltaiseen vektoriin, ja xdh- ' geenin sekvenssi saadaan sitten tavanomaisilla menetelmillä.An alternative method to isolate xdh-gccmn from E. stipit is to purify the XDH enzyme from donor yeast by chromatographic methods and determine its N-terminal amino acid sequence. An oligonucleotide mixture can be constructed based on the resulting N-terminal amino acid sequence of the XDH protein. This oligonucleotide mixture 20 can then be used in gene bank hybridization or in combination with an oligo dT primer to amplify specific sequences by PCR from an mRNA population. The resulting gene or cDNA is cloned into a BS + vector or the like, and the sequence of the xdh- 'gene is then obtained by conventional methods.

25 xdh-geeni voidaan ekspressoida hiivassa kromosomaalisesta kopiosta, joka on kloonattu * » esimerkiksi hiivakosmidiin p3030 (Penttilä et ai., 1984). Tällaiseen hiivaan, joka sisältää « • · * xdh-geenin, voidaan transformoida xrd-gQsmn sisältävä plasmidi.The xdh gene can be expressed in yeast from a chromosomal copy cloned *, for example, into the yeast cosmid p3030 (Penttilä et al., 1984). A plasmid containing xrd-gQsm can be transformed into such yeast containing the? X * xdh gene.

* » * » Täyspitkä xdh-cUHK voidaan myös kloonata sopivaan ekspressiovektoriin, kuten ·*·,. 30 pMA91:een tai pKB102:een (Blomqvist et ai, 1991) sopivien hiivan säätelyalueiden : ^ ’ ’: väliin, käyttäen edullisesti hiivan PGK1- tai ADH1-promoottoria ja -terminaattoria. Eks- 8 112250 pressiokasetti, joka on liitetty pKB102:een, voidaan irrottaa tuloksena olevasta plasmi-dista ja kloonata itsenäisesti replikoituvaan hiivan useana kopiona esiintyvään vektoriin tai yhtenä kopiona esiintyvään hiivavektoriin, jotka sisältävät sopivan markkerin, esim. URA3:n tai HIS3:n hiivan transformaatiota varten. Nämä tuloksena olevat plasmidit voi-5 daan sitten transformoida sopiviin isäntäkantoihin tai kantoihin, jotka sisältävät geenin, joka koodaa XR:ää.* »*» The full length xdh-cUHK can also be cloned into a suitable expression vector such as · * ·,. 30 yeast regulatory regions suitable for pMA91 or pKB102 (Blomqvist et al., 1991), preferably using the yeast PGK1 or ADH1 promoter and terminator. The ex 8112250 press cassette, which is inserted into pKB102, can be excised from the resulting plasmid and cloned into a self-replicating yeast multiple copy vector or a single copy yeast vector containing a suitable marker, e.g., URA3 or HIS3. for transformation. These resulting plasmids can then be transformed into appropriate host strains or strains containing the gene encoding XR.

xdh-geeni voidaan liittää myös hiivan genomiin samalla tavalla kuin edellä on kuvailtu xrd-geenin osalta.The xdh gene can also be inserted into the yeast genome in the same manner as described above for the xrd gene.

10 Tämän keksinnön kohteena on siten lisäksi menetelmä uusien hiivakantojen konstruoimiseksi, jotka kykenevät ilmentämään ksyloosireduktaasia tai ksylitolidehydrogenaasia tai ilmentämään sekä ksyloosireduktaasia että ksylitolidehydrogenaasia, jossa menetelmässä: 15 (a) ksyloosireduktaasia ja ksylitolidehydrogenaasia koodaavat DNA-sekvenssit eristetään sopivasta luovuttajahiivasta tai -sienestä; (b) konstruoidaan jomman kumman mainituista DNA-sekvensseistä sisältävä hiivavektori; ja ·. (e) transformoidaan jompi kumpi tai kumpikin saaduista vektoreista sopivaan ’. 20 hiivaisäntään.The present invention thus further relates to a method of constructing new yeast strains capable of expressing xylose reductase or xylitol dehydrogenase or expressing both xylose reductase and xylitol dehydrogenase and xylitol dehydrogenase; (b) constructing a yeast vector containing either of said DNA sequences; and ·. (e) transforming either or both of the resulting vectors into a suitable one. 20 yeast hosts.

» ,· Esillä olevan keksinnön kohteena on siten menetelmä aktiivisen ksyloosireduktaasin ja : ksylitolidehydrogenaasin ilmentämiseksi rinnakkain hiivakannassa, jossa menetelmässä: : (a) eristetään ksyloosireduktaasia ja ksylitolidehydrogenaasia koodaavat DNA- 25 sekvenssit sopivasta luovuttajahiivasta tai -sienestä; (b) konstruoidaan hiivavektoreita, joista kukin sisältää yhden mainituista DNA-sekvensseistä; ;;' (e) transformoidaan saadut vektorit sopivaan isäntään rekombinanttihiivakannan saamiseksi; | (, 30 (d) viljellään mainittua rekombinanttihiivakantaa ksyloosia sisältävässä alustassa; O Ja 9 112250 (e) eristetään ja puhdistetaan alustaan muodostunut etanoli.The present invention thus relates to a method for coexpressing active xylose reductase and: xylitol dehydrogenase in a yeast strain, comprising: (a) isolating DNA sequences encoding xylose reductase and xylitol dehydrogenase from a suitable donor yeast or yeast; (b) constructing yeast vectors, each containing one of said DNA sequences; ;; ' (e) transforming the resulting vectors into a suitable host to obtain a recombinant yeast strain; | (, 30 (d) cultivating said recombinant yeast strain in a medium containing xylose; O and 9 112250 (e) isolating and purifying the ethanol formed in the medium.

Tämän keksinnön mukaiset rekombinanttihiivakannat, jotka yhteisilmentävät ksyloosire-duktaasi- ja ksylitolidehydrogenaasientsyymejä, ovat tehokkaita etanolin tuottajia, fer-5 mentoimalla ksyloosia sisältävän fraktion lignoselluloosahydrolysaateista, kuten metsäteollisuuden sivutuotteista, esim. sulfiittijäteliemestä, tai raaka-aineista, jotka on saatu esikäsittelyllä, ksyloosin saamiseksi käymiskelpoiseksi, käsittelemällä kohonneissa lämpötiloissa kemikaalien kuten rikkidioksidin läsnäollessa tai niiden puuttuessa ja yhdessä happohydrolyysin tai entsymaattisen hydrolyysin kanssa. Ksyloosin kulutus ja tuotteiden 10 muodostus (etanoli, ksylitoli, etikkahappo jne.) analysoidaan esim. HPLC:n avulla (Hahn-Hägerdal et ai., 1986; Linden ja Hahn-Hägerdal, 1989a ja b).The recombinant yeast strains of the present invention which co-express xylose reductase and xylitol dehydrogenase enzymes are efficient ethanol producers by fermentation of a xylose-containing fraction from lignocellulosic hydrolyzates, such as by-products, e.g. by treatment at elevated temperatures in the presence or absence of chemicals such as sulfur dioxide and in combination with acid hydrolysis or enzymatic hydrolysis. Xylose consumption and product formation (ethanol, xylitol, acetic acid, etc.) are analyzed, e.g., by HPLC (Hahn-Hägerdal et al., 1986; Linden and Hahn-Hägerdal, 1989a and b).

Ksyloosireduktaasin puhdistaminen Pichia stipitiksestä 15 E. stipitistä viljeltiin 1 litran fermentorissa ksyloosia sisältävässä alustassa (0,3 % hiiva-uutetta, 0,3 % mallasuutetta, 0,5 % peptonia, 1,9 % KhbPO^a, 0,3 % (NH^HPO^a, 0,1 % MgSC>4:a ja 5 % ksyloosia, pH 5) ja kerättiin talteen myöhäislogaritmisessa kasvuvai-heessa. 30 g märkäpainoista solumassaa hajotettiin käyttäen jäädytyspuristusta (X-pu-; . , 20 ristin) ja sentrifugoitiin 1500 g, 10 min. ajan soluvapaan uutteen saamiseksi.Purification of xylose reductase from Pichia stipit 15 E. stipit was cultured in a 1 liter fermenter in xylose medium (0.3% yeast extract, 0.3% malt extract, 0.5% peptone, 1.9% KhbPO4, 0.3% (NH) (HPO 4, 0.1% MgSO 4 and 5% xylose, pH 5) and collected in a late logarithmic growth phase 30 g of wet weight cell mass was disrupted using freeze pressing (X-puff, 20 cross) and centrifuged 1500 g for 10 min to obtain a cell free extract.

« i t I · > · ;' * | Raakauute väkevöitiin kaksinkertaisesti ja pantiin Sephadex G-200 (Pharmacia, Uppsala, • · :*· Ruotsi) -pylvääseen (137 ml). Proteiinit eluoitiin virtausnopeudella 6 ml/h, ja fraktiot (9 : : ml), jotka sisälsivät XR-aktiivisuutta, kerättiin yhteen.«I t I ·> ·; ' * | The crude extract was concentrated twice and applied to a Sephadex G-200 (Pharmacia, Uppsala, · ·: * · Sweden) column (137 mL). Proteins were eluted at a flow rate of 6 ml / h and fractions (9: ml) containing XR activity were pooled.

25 ; ’ Yhteenkoottu fraktio pantiin DEAE-Sepharose (Pharmacia) -pylvääseen (37 ml), joka oli *...· tasapainotettu 0,02 M ammoniumfosfaattipuskurilla pH 6,0, ja eluoitiin 250 ml:n gra- ·;· dientilla 0-0,5 M NaCka 0,02 M ammoniumfosfaattipuskurissa virtausnopeudella 12 » « » * ; ml/min. Fraktiot, jotka sisälsivät XR-aktiivisuutta, yhdistettiin (6 ml) ja väkevöitiin 1 30 mkksi. 1 ml väkevöityä näytettä sijoitettiin 1 ml:n HPLAC-kolonniin (cibacrom blue F36-A; Perstorp Biolytica, Lund, Ruotsi), joka oli tasapainotettu 0,02 M ammonium- 10 112250 fosfaattipuskurilla pH 6,0. XR:n eluointi suoritettiin 0-2 M NaCl-gradientilla ammoni-umfosfaatlipuskurissa virtausnopeudella 1 ml/min. XR-aktiivisuutta sisältävät fraktiot yhdistettiin (6 ml) ja dialysoitiin yli yön 4°C:ssa.25; The pooled fraction was applied to a DEAE-Sepharose (Pharmacia) column (37 mL) * * equilibrated with 0.02 M ammonium phosphate buffer pH 6.0 and eluted with a gradient of 0-0 250 mL; , 5 M NaCl in 0.02 M ammonium phosphate buffer at a flow rate of 12 »« »*; ml / min. Fractions containing XR activity were pooled (6 ml) and concentrated to 1 to 30 ml. 1 ml of the concentrated sample was applied to a 1 ml HPLAC column (cibacrom blue F36-A; Perstorp Biolytica, Lund, Sweden) equilibrated with 0.02 M ammonium phosphate buffer pH 6.0. The elution of XR was performed with a 0-2 M NaCl gradient in ammonium phosphate buffer at a flow rate of 1 mL / min. Fractions containing XR activity were pooled (6 mL) and dialyzed overnight at 4 ° C.

5 Puhtaus ja molekyylipaino määritettiin SDS-polyakryyliamidigradienttigeeli (T 8,8-21,3 %, C 2,6 %)-elektroforeesilla (Laemmli, 1970) ja natiivilla polyakryyliamidigradientti-geeli (Pharmacia esivalmisteltu geeli, 4/30) -elektroforeesilla (Pharmacian vertikaa-lielektroforeesisysteemi). Pharmacian picnimolekyylipainoisia ja suurimo-lekyylipainoisia standardeja käytettiin. Geelin värjäys suoritettiin 0,1 %:isella Coomassie 10 Blue R-250:llä (Sigma) 25%:isessa metanolissa ja 10%:isessa etikkahapossa. SDS-PAGE-geelissä ja natiivissa PAGE-geelissä XR-fraktio HPLAC:n jälkeen ilmeni yksinkertaisena vyöhykkeenä (tuloksia ei ole esitetty). XR;n spesifinen värjäys zymo-grammitekniikalla osoitti, että natiivin PAGE-geelin yksinkertainen vyöhyke oli XR:ää (tuloksia ei ole esitetty). Molekyylipainon estimointi SDS-PAGE:lla (ks. kuvio 6) ja na-15 tiivilla PAGEdla osoitti molekyylipainoksi 38000 ± 1000 alayksikköjen osalta, ja 76000 ± 1000 natiivin proteiinin osalta.Purity and molecular weight were determined by SDS polyacrylamide gradient gel (T 8.8-21.3%, C 2.6%) electrophoresis (Laemmli, 1970) and native polyacrylamide gradient gel (Pharmacia pre-prepared gel, 4/30) electrophoresis (Pharmacian a vertical-lielektroforeesisysteemi). Pharmacia's picnolecular weight and high molecular weight standards were used. Gel staining was performed with 0.1% Coomassie 10 Blue R-250 (Sigma) in 25% methanol and 10% acetic acid. In SDS-PAGE gel and native PAGE gel, the XR fraction after HPLAC appeared as a single band (data not shown). Specific staining of XR by zymo gram showed that the single band of the native PAGE gel was XR (results not shown). Estimation of molecular weight by SDS-PAGE (see Figure 6) and na-15 by dense PAGE showed a molecular weight of 38000 ± 1000 for subunits and 76000 ± 1000 for native protein.

Puhdistettua entsyymiä käytettiin polyklonaalisten vasta-aineiden tuottamiseksi ja ent- *,·. syyniin N-terminaalisen aminohapposekvenssin valmistamiseksi (Marc Bauman, Lääke- * 20 tieteellisen kemian laitos, Helsingin Yliopisto) (Sekv. n:o 1).The purified enzyme was used to generate polyclonal antibodies and ent *, ·. to the syntheses to produce the N-terminal amino acid sequence (Marc Bauman, Department of Medical Chemistry, University of Helsinki) (SEQ ID NO: 1).

t t i # * t • · ;' ·, f Esimerkki. 2 • · : ’: Pieli ia stipitiksen XR:ää koodaavan geenin kloonaus * » » 25 1 litra E. stipitis -viljelmää kasvatettiin ksyloosia sisältävässä alustassa (esimerkki 1) ja IV kerättiin talteen myöhäisessä log-vaiheessa. Talteenotetut solut muutettiin sferoplasteiksit t i # * t • ·; ' ·, F Example. 2 · ·: ': Cloning of the gene encoding the Xi of the stipitia * 1> 25 liters of E. stipitis culture was grown in xylose-containing medium (Example 1) and IV harvested at a late log stage. The harvested cells were transformed into spheroplasts

Zymolyasem avulla, suspendoitiin 60 mkaan GuSCN-liuosta, ja RNA eristettiin Chirg-;· winin et ai, (1979) mukaan. RNA ajettiin sen jälkeen oligo(dT)-selluloosa-affi- : ’ ”: niteettikromatografiakolonnin läpi. Poly (A+)(mRNA) eluoitiin alentamalla eluointipus- j*. 30 kurin ionivahvuutta. cDNA:ta syntetisoitiin mRNA:sta käyttäen Amershamin cDNA- synteesipakkausta ja kloonattiin Xgtl 1-vektoriin käyttäen Amershamin cDNA- 11 112250 kloonauspakkausta. 3-4 tunnin kasvatuksen jälkeen, plakit toistomaljattiin nitroselluloo-samembraanille, joka oli kastettu IPTG.hen, ja inkuboitiin yli yön. Membraaneja käytettiin sen jälkeen transformanttien immunologiseen seulontaan (Young ja Davies, 1983) käyttäen kanin antiseerumia XR:ää vastaan ja vuohen anti-kani-vasta-aineita kytkettynä 5 alkaliseen fosfataasiin. Positiiviset kloonit poimittiin maljoilta, ja DNA-insertti monistettiin PCR:n avulla (Gussow ja Clackson, 1989) käyttäen vektorispesifisiä alukkeita. Saatuja DNA-fragmentteja käytettiin restriktioentsyymianalyysiin ja jatkokloonaukseen BamHI-katkaisun jälkeen BamHI-katkaistuun BS+ (Stratagene) -vektoriin. Pisin cDNA-klooni pJHXR20:stä sekvensoitiin käyttäen kaksijuosteista dideoksinukleotidi-10 menetelmää (Zagursky et ai, 1986).By means of Zymolyasem, 60 ml of GuSCN solution was suspended and RNA was isolated according to Chirg; · Winin et al., (1979). RNA was then passed through an oligo (dT) cellulose affinity column. Poly (A +) (mRNA) was eluted by lowering the elution buffer. 30 Ion strengths. The cDNA was synthesized from the mRNA using the Amersham cDNA synthesis kit and cloned into the Xgt11 vector using the Amersham cDNA 11112250 cloning kit. After 3 to 4 hours of culturing, plaques were replated on a nitrocellulose membrane soaked in IPTG and incubated overnight. Membranes were then used for immunological screening of transformants (Young and Davies, 1983) using rabbit antiserum against XR and goat anti-rabbit antibodies coupled to 5 alkaline phosphatase. Positive clones were picked from the plates and the DNA insert was amplified by PCR (Gussow and Clackson, 1989) using vector-specific primers. The resulting DNA fragments were used for restriction enzyme analysis and subsequent cloning after BamHI digestion into a BamHI digested BS + (Stratagene) vector. The longest cDNA clone of pJHXR20 was sequenced using the double-stranded dideoxynucleotide-10 method (Zagursky et al., 1986).

XR:ää koodaavan täyspitkän cDNA:n kloonauksen varmistus saatiin vertailemalla proteiinin N-tenninaalista aminohapposekvenssiä sekvensoituun geeniin (Sekv. n:o 1, Sekv. n:o 2).Confirmation of the cloning of the full-length cDNA encoding XR was obtained by comparing the N-terminal amino acid sequence of the protein with the sequenced gene (SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2).

15 xrd-gemin kromosomaalinen kopio saatiin E. stipitiksestä CBS-6054 (Prior et ai., 1989) eristetyn kromosomaalisen kokonais-DNA:n PCR-reaktiolla (Cryer et ai, 1979) käyttäen alukkeita, jotka vastaavat koodaavan alueen 5'-päätä (GCGGATCCTCTA-GAATGCCTTCTATTAAGTTGAACTCTGG) ja 3'-päätä (TTGGATCCTCTAGAT- ; 20 TAGACGAAGATAGGAATCTTGTCCC), ja joissa on BamHI- ja Xbal-restrik- < > 1 Ί tiokohdat. PCR-tuote digestoitiin BamHI:llä ja kloonattiin plasmidiin pMA91 (Mellor et » » ·, 1f ai., 1983) Bglll-kohtaan, jolloin saatiin plasmidi pUA103 (Kuvio 1). Kromosomaalisen •\ · kopion DNA-sekvenssiä verrattiin plasmidin pJHXR20:n cDNA:n vastaavaan, ja havait- I ♦ ', 1 tiin, että se ei sisältänyt introneita.A chromosomal copy of the 15 xrd gem was obtained by PCR (Cryer et al., 1979) of total chromosomal DNA isolated from E. coli CBS-6054 (Prior et al., 1989) using primers corresponding to the 5 'end of the coding region ( GCGGATCCTCTA-GAATGCCTTCTATTAAGTTGAACTCTGG) and 3'-ends (TTGGATCCTCTAGAT-; 20 TAGACGAAGATAGGAATCTTGTCCC), with BamHI and XbaI restriction sites> 1 Ί. The PCR product was digested with BamHI and cloned into plasmid pMA91 (Mellor et al., 1f al., 1983) at the BglII site to give plasmid pUA103 (Figure 1). The DNA sequence of the chromosomal copy was compared to that of the plasmid pJHXR20 cDNA and found to be free of introns.

25 ! > * « 1 1 ♦ I t • I t »25! > * «1 1 ♦ I t • I t»

| I| I

12 11225012 112250

Esimerkki 3Example 3

Pichia stipitis -hiivaa kasvatettiin ksyloosia sisältävässä alustassa kuten esimerkissä 1 on 5 kuvattu. 30 g märkäpainoista solumassaa hajotettiin käyttäen jäädytyspuristusta (X-puristin) ja sentrifugoitiin 1500 g 10 min. Sentrifugoitu soluvapaa uute väkevöitiin kolminkertaisesti, ja 5 ml geelisuodatettiin virtausnopeudella 6 ml/h 137 ml Sepharose 6B -kolonnin läpi, joka oli tasapainotettu 0,05M ammoniumfosfaattipuskurilla, pH 6, ja sisälsi 25 % glyserolia, 1 mM DTT:tä, 1 mM EDTA:ta. Fraktiot, jotka sisälsivät XDH-10 aktiivisuutta, mitattuna Smileyn ja Bolenin mukaan (1982), koottiin yhteen ja pantiin 37 ml ioninvaihtokromatografiapylvääseen (DEAE-sepharose), joka oli tasapainotettu 0,05 M ammoniumfosfaattipuskurilla, pH 6, ja sisälsi 25 % glyserolia, 1 mM DTT:tä, 1 mM EDTA:ta. XDH-fraktiot eluoitiin 250 mhlla 0-0,5 M NaCl-suolagradienttia virtausnopeudella 12 ml/min. ja koottiin yhteen. Osittain puhdistettu entsyymi ajettiin poly-15 akryyliamidigeelillä ja blotattiin PVD-membraanille. XDH:ta vastaava vyöhyke leikattiin irti, jaN-tcrminaalinen aminohapposekvenssi määritettiin suoraan membraanista.Pichia stipitis yeast was grown in xylose-containing medium as described in Example 1. 30 g of wet weight cell mass was disrupted using a freeze press (X-press) and centrifuged at 1500 g for 10 min. The centrifuged cell-free extract was concentrated three times, and 5 mL of gel was filtered at 6 mL / h through a 137 mL Sepharose 6B column equilibrated in 0.05M ammonium phosphate buffer, pH 6 containing 25% glycerol, 1 mM DTT, 1 mM EDTA: ta. Fractions containing XDH-10 activity, as measured by Smiley and Bolen (1982), were pooled and placed on a 37 ml ion exchange chromatography column (DEAE-Sepharose) equilibrated in 0.05 M ammonium phosphate buffer, pH 6, containing 25% glycerol, 1 mM DTT, 1 mM EDTA. The XDH fractions were eluted with 250 mL of a 0-0.5 M NaCl salt gradient at a flow rate of 12 mL / min. and gathered together. The partially purified enzyme was run on a poly-15 acrylamide gel and blotted onto a PVD membrane. The XDH corresponding band was excised and the N-terminal amino acid sequence was determined directly from the membrane.

Esimerkki 4 j *XDH:ta koodaavan geenin kloonaus ja ekspressio S. cerevisiaessa : 20 •.ti · ',*··; Sama Xgl 11 cDNA-kirjasto kuin saatiin ja on kuvattu esimerkissä 2 maljattiin ja toisto- ; _ ’. i maljattiin nitroselluloosamembraanille, joka oli upotettu IPTG:hen ja inkuboitiin 3 tuntia.EXAMPLE 4 Cloning and Expression of the gene encoding XDH in S. cerevisiae: 20 * .i · ', * ··; The same Xgl11 cDNA library as obtained and described in Example 2 was plated and repeated; _ '. were plated on a nitrocellulose membrane immersed in IPTG and incubated for 3 hours.

'/· ’ Membraaneja käytettiin sitten spesifisen XDH-aktiivisuuden (zymogrammi) seulomisek-'/ ·' Membranes were then used to screen for specific XDH activity (zymogram)

·' si upottamalla membraanit 10 mhaan zymogrammiliuosta (0,1 M fosfaattipuskuria pH· By immersing the membranes in 10 ml of zymogram solution (0.1 M phosphate buffer pH

25 7,0, 1,5 mM NAD:tä, 0,25 mM nitroblue-tetrazoliumia, 65 μΜ fenatsiinimetosulfaattia, 0,4 M ksylitolia). Positiiviset kloonit (Kuvio 2) poimittiin maljoilta ja kahden kloonin insertti-DNA:ta lisättiin PCR:llä Giissow ja Clackson, 1989) käyttäen vektorispesifisiä » alukkeita (5'-GGTGGCGACGACTCCTGGAGCCCG, 5’- : .*: TTGAC ACC AG ACCAACTGGT AAT G). Saadut DN A-fragmentit olivat samankokoiset * ’·,, 30 ja niitä käytettiin restriktioentsyymianalyysissä ei-leikkaavien ja leikkaavien entsyymien tarkistamiseksi ja kloonauksessa edelleen BamHEllä katkaisun jälkeen BamHEllä kat- • · · 13 112250 kaistuun pSP72-vektoriin (Promega). Plasmidissa pJHXDH50 on pisin cDNA-klooni (Kuvio 3).7.0, 1.5 mM NAD, 0.25 mM nitroblue-tetrazolium, 65 μΜ phenazine methosulfate, 0.4 M xylitol). Positive clones (Fig. 2) were picked from plates and insert DNA of two clones by PCR Giissow and Clackson, 1989) using vector-specific primers (5'-GGTGGCGACGACTCCTGGAGCCCG, 5'-: *: TTGAC ACC AG ACCAACTGGT AAT G). . The resulting DN A fragments were of the same size and were used in restriction enzyme analysis to check for non-cleaving and cleaving enzymes and further cloning with BamHE after digestion with BamHE to 13112250 pSP72 vector (Promega). The plasmid pJHXDH50 has the longest cDNA clone (Figure 3).

xdh-geenin kromosomaalisen kopion kloonaamiseksi kromosomaalinen DNA eristettiin 5 (Cryer et ai, 1979) E. stipitis -kannasta CBS-6054 (Prior et ai, 1989) ja leikattiin osittain Sau3A:lla. 35-45 kb:n kokoiset fragmentit puhdistettiin fraktioimalla osittain katkottu DNA sakkaroosigradientissa (15 % - 40 %), ja fragmentit ligoitiin hiivan p3030 kosmi-divektoriin (Penttilä et ai, 1984), joka oli leikattu BamHkllä. Ligoidut molekyylit pakattiin λ-partikkelcihin käyttäen Amersham Ltd.:n (UK) in vitro -pakkauspakkaustajatrans-10 fektoitiin E. coli HB101:een (Maniatis et ai, 1982). Rekombinanttikosmidi-DNA eristettiin noin 15000:sta saadusta yhdistetystä geenipankkikloonista ja transformoitiin S. cere-visiae -kantaan S150-2B (a, his3-dell, leu2-3, leu2-]12, trpl-289, ura3-52, cir+, Gal+)(Baldari et ai, 1987) selektoimalla His+-transformanttien suhteen Sc-his-maljoilla. Geenipankki toistomaljattiin nitroselluloosasuodattimille, solut hajotettiin inkuboimalla 15 suodattimia 5 minuuttia kloroformissa ja aktiivisuusmääritys suoritettiin kuten yllä on kuvattu kgtl 1-kirjastolle. Saatiin useita positiivisia klooneja (kannat H494, H495, H496, H497 ja VTT-C-91181), ja kantaa VTT-C-91181 (Kuvio 4) käytettiin lisätutkimuksiin.To clone a chromosomal copy of the xdh gene, chromosomal DNA was isolated (Cryer et al., 1979) from E. stipitis strain CBS-6054 (Prior et al., 1989) and partially digested with Sau3A. The 35-45 kb fragments were purified by fractionating partially truncated DNA in a sucrose gradient (15% to 40%) and ligated into the yeast p3030 cosmic divector (Penttilä et al., 1984), which had been cut with BamH. The ligated molecules were packaged in λ particles using Amersham Ltd. (UK) in vitro packaging kit and transfected into E. coli HB101 (Maniatis et al., 1982). Recombinant cosmid DNA was isolated from about 15000 pooled gene bank clones obtained and transformed into S. Cere-visiae strain S150-2B (α, his3-dell, leu2-3, leu2-] 12, trpl-289, ura3-52, cir +, Gal + ) (Baldari et al., 1987) by selection for His + transformants on Sc-his plates. The gene bank was replated on nitrocellulose filters, cells were lysed by incubating the filters for 5 minutes in chloroform, and the activity assay was performed as described above for the kgtl library. Several positive clones were obtained (strains H494, H495, H496, H497 and VTT-C-91181), and strain VTT-C-91181 (Figure 4) was used for further studies.

20 Kannan VTT-C-91181 XDH-aktiivisuus testattiin Smileyn ja Bolenin (1982) menetel- * mällä French-puristimella saadusta kokonaissolulysaatista, joka sisälsi 25 % glyserolia.The XDH activity of strain VTT-C-91181 was tested on a total cell lysate of 25% glycerol obtained by Smiley and Bolen (1982).

·’/-.· DNA VTT-C-91181 :stä eristettiin ja plasmidi pMW22 otettiin eroon transformoimalla •. · DNA E. coii DH5a:aan.DNA from VTT-C-91181 was isolated and plasmid pMW22 was isolated by transformation. · DNA to E. coii DH5a.

• · 25 S. cerevisiae -kanta VTT-C-91181, joka sisältää plasmidin pMW22, talletettiin Budapes-: ’ tin sopimuksen mukaisesti talletusnumerolla NCYC 2352 National Collection of Yeast ’ *; · ’ cultures (NCYC) -talletuslaitokseen, Iso-Britannia, maaliskuun 29. päivänä, 1991.25 S. cerevisiae strain VTT-C-91181 containing plasmid pMW22 was deposited under the Budapest Treaty under accession number NCYC 2352 National Collection of Yeast *; · 'Cultures (NCYC) Depository, United Kingdom, March 29, 1991.

i » i * » 14 112250i »i *» 14 112250

Esimerkki 5 XR:n ilmentäminen S. cerevisiaessa XR:ää koodaava geeni PGK-geenin säätelyalueilleen irrotettiin plasmidista pUA103 (esi-5 merkki 2) HindNElla ja kloonattiin yhtenä kopiona esiintyvän vektorin pRS305 (Sikorski ja Hieter, 1989) Hindlll-kohtaan. Saatu plasmidi pUA107 (Kuvio 1), jossa XR:ää koodaava geeni oli oikeassa orientaatiossa hiivan PGK-promoottoriin nähden, transformoitiin käyttäen LiCl-menetelmää (Ito et ai., 1983) ja selektoitiin Leu+-transformanttien suhteen, S. cerevisiae -kantoihin, S150-2B (ks. esimerkki 4) ja GPY55-15Ba (leu2-3, 10 leu2-112, ura3-52, trpl-289, his4-519, prbl, cir+), jolloin saatiin uudet rekom- binanttikannat, S. cerevisiae H481 ja vastaavasti S. cerevisiae H479. Kun plasmidi pUA103 transformoitiin kantoihin S150-2B ja GPY55-15Ba, saatiin H477 ja vastaavasti H475.Example 5 Expression of XR The gene encoding XR of S. cerevisiae into its regulatory regions of the PGK gene was excised from pUA103 (pre-5 mark 2) by HindNE and cloned into the HindIII site of pRS305 (Sikorski and Hieter, 1989). The resulting plasmid pUA107 (Fig. 1), in which the XR-encoding gene was in the correct orientation with respect to the yeast PGK promoter, was transformed using the LiCl method (Ito et al., 1983) and selected for Leu + transformants, S. cerevisiae strains, S150. -2B (see Example 4) and GPY55-15Ba (leu2-3, 10 leu2-112, ura3-52, trpl-289, his4-519, prbl, cir +) to yield new recombinant strains, S. cerevisiae H481 and S. cerevisiae H479, respectively. Transformation of plasmid pUA103 into strains S150-2B and GPY55-15Ba gave H477 and H475, respectively.

15 XR:ää koodaava geeni integroitiin myös hiivan kromosomiin ribosomaalisiin RNA-lokuksiin. Plasmidin pIRL9 ribosomaaliset sekvenssit iirotettiin EcoRIillä, tehtiin tasa-päisiksi ja kloonattiin BS+:n tasapäiseen Xbal-kohtaan, jolloin saatiin vektori pJHR21. XR:ää koodaava geeni, kytkettynä PG/Gpromoottorin ja -terminaattorin väliin, irrotettiin ·*; vektorista pUA103 Hindlll-fragmenttina, tehtiin tasapäiseksi ja kloonattiin tasapäiseen : 20 Xbal-kohtaan plasmidin pJHR21 ribosomaalisiin sekvensseihin. Tästä tuloksena olevasta .'··: plasmidista pJHXR22 (kuvio 5) iirotettiin ekspressiokasetti, jonka vieressä molemmilla * t . j puolilla on ribosomaalinen sekvenssi, katkaisemalla BS+-polylinkkerin tunnusomaisissa V ’ restriktiokohdissa. Tämä fragmentti transformoitiin yhdessä itsenäisesti replikoituvan v · plasmidin kanssa, jossa on transformaatioon sopiva markkeri. Saadut transformantit seu- 25 lottiin XR:ää koodaavan geenin läsnäolon suhteen entsyymiaktiivisuuskokeilla, kuten • yllä on kuvattu, ja integraatiomalli tarkistettiin Southern-analyysillä. Itsenäisesti replikoi- ' ; * ’ tuva plasmidi poistettiin soluista, jotka sisälsivät XR-ekspressiokasetin, viljelemällä solu- ,.; * * ja ei-selektiiviscssä YDP-kasvualustassa.The gene encoding XR was also integrated into the yeast chromosome at ribosomal RNA loci. Ribosomal sequences of plasmid pIRL9 were inoculated with EcoRI, flattened, and cloned into the flanking XbaI site of BS + to give vector pJHR21. XR coding gene, coupled between PG / G promoter and terminator, was removed · *; vector pUA103 as a HindIII fragment, blunt-ended and cloned into the blob: 20 Xba I to ribosomal sequences of plasmid pJHR21. From this resulting. '··: plasmid pJHXR22 (Fig. 5) was inoculated with an expression cassette adjacent to both. j has a ribosomal sequence by cleaving the BS + polylinker at the characteristic V 'restriction sites. This fragment was transformed with an autonomously replicating v · plasmid carrying a marker suitable for transformation. The resulting transformants were screened for the presence of the XR-encoding gene by enzyme activity assays as described above and the integration model was checked by Southern analysis. Independently replicate; The * 'plasmid was removed from cells containing the XR expression cassette by culturing the cell; * * and in non-selective YDP medium.

• · 30 Transfomiantteja kasvatettiin selektiivisessä minimaalialustassa, ja XR:n ilmentyminen i " i analysoitiin Westem-blottauksella, käyttäen XR-spesifistä vasta-ainetta ja Promegan 15 112250 alkalinen fosfataasi -menetelmällä (Kuvio 6), ja French-puristimclla rikottujen hiivasolujen raakauutteiden entsyymiaktiivisuusmäärityksillä (Smiley ja Bolen, 1989)(Kuva 7).Transfomants were grown in selective minimal medium, and XR expression was analyzed by Western blotting using XR-specific antibody and Promega 15112250 alkaline phosphatase method (Figure 6), and extraction of crude yeast cell extracts with French extracts. Smiley and Bolen, 1989) (Figure 7).

Esimerkki 6 5 XR:n ja XDH:n yhteisilmentäminenExample 6 5 Co-expression of XR and XDH

Plasmidit pUA103 ja pUA107 transformoitiin kantaan VTT-C-91181, joka sisältää xdh-geenin plasmidissa pMW22. Transformantit selektoitiin Sc-leu-his-maljoilla ja jälkeenpäin pidettiin samoilla maljoilla. XDH-aktiivisuuden säilyminen varmistettiin malja-10 aktiivisuusmäärityksellä ja XR-aktiivisuus entsyymiaktiivisuusmäärityksellä, kuten edellä on kuvattu. Kahdelle edelleen tutkitulle kloonille, jotka sisälsivät plasmidit pUA103 ja pMW22, annettiin nimet H492 ja H493.Plasmids pUA103 and pUA107 were transformed into strain VTT-C-91181 containing the xdh gene in plasmid pMW22. Transformants were selected on Sc-Leu-his plates and subsequently maintained on the same plates. The maintenance of XDH activity was confirmed by the plate-10 activity assay and XR activity by the enzyme activity assay as described above. Two further clones, which contained plasmids pUA103 and pMW22, were named H492 and H493.

Täyspitkä xdh-cDNA plasmidista pJHXDH50 kloonattiin Hindlll-kohdassa vektoriin 15 pKB102 (Blomqvist et ai, 1991) hiivan ADH1-promoottorin ja -terminaattorin väliin. Ekspressiokasetti iirotettiin tuloksena olevasta plasmidista pJHXDH60 (kuvio 8) ja kloonattiin itsenäisesti replikoituvaan hiivavektoriin p3030 BamHI-kohtaan, jolloin syntyi plasmidi pJHXDH70. Tämä tuloksena oleva plasmidi transformoitiin kantaan H477, jotka sisälsi XR:ää koodaavan geenin (esimerkki 5), ja selektoitiin transformantit Sc-leu-I 20 his-maljoilla. xdh-geenin ekspressio S. cerevisiaessa testattiin entsyymiaktii- ': · ί visuusmäärityksellä (Smiley ja Bolen, 1982).The full-length xdh cDNA from plasmid pJHXDH50 was cloned at the Hind III site into the vector pKB102 (Blomqvist et al., 1991) between the yeast ADH1 promoter and terminator. The expression cassette was excised from the resulting plasmid pJHXDH60 (Figure 8) and cloned independently into the replicating yeast vector p3030 at the BamHI site to give plasmid pJHXDH70. This resulting plasmid was transformed into strain H477 containing the XR coding gene (Example 5) and transformants were selected on Sc-Leu-I 20 His plates. Expression of the xdh gene in S. cerevisiae was tested by enzyme activity assay (Smiley and Bolen, 1982).

• · * » · « ·• · * »·« ·

• I• I

* > • t*> • t

I f II f I

: t * i » *: t * i »*

I I II I I

• · • · I 4 ( * » • I « 16 112250• · • · I 4 {* »• I« 16 112250

Ksyloosifermentaatio S. cerevisiaen avullaXylose fermentation by S. cerevisiae

Esimerkissä 6 kuvattuja S. cerevisiae -kantoja H492 ja H493, viljeltiin kiertoravis-5 telijassa Sc-leu-his-alustassa, joka sisälsi 20 g/1 glukoosia. Kiertonopeus oli 200 rpm. Kun sekä glukoosi että muodostunut etanoli oli kulutettu, kasvuliemiä käytettiin siirroksena kiertoravistelijafermentoinnissa Sc-leu-his-alustassa, joka sisälsi 20 g/I ksyloosia. Ksyloosin kulutusta ja etanolin ja ksylitolin muodostusta seurattiin fermentoinnin aikana ottamalla näytteitä, jotka analysoitiin HPLCrn avulla (Hahn-Hägerdal et ai., 1986; 10 Linden ja Hahn-Hägerdal, 1989a, b).The S. cerevisiae strains H492 and H493 described in Example 6 were cultured in a rotating 5-well scaffold in Sc-Leu-his medium containing 20 g / L glucose. The rotation speed was 200 rpm. After both glucose and the ethanol formed had been consumed, the growth broths were used as inoculum for shaker fermentation in Sc-Leu-his medium containing 20 g / L xylose. The consumption of xylose and the formation of ethanol and xylitol were monitored during fermentation by taking samples which were analyzed by HPLC (Hahn-Hägerdal et al., 1986; 10 Linden and Hahn-Hägerdal, 1989a, b).

Esimerkki 8Example 8

Ksyloosia sisältävien raaka-aineiden fermentointi S. cerevisiaen avulla.Fermentation of xylose-containing raw materials by S. cerevisiae.

15 S. cerevisiae -kantoja H492 ja H493 viljeltiin kuten esimerkissä 7 on esitetty fermentoin-tialustassa, jossa ksyloosi oli korvattu sulfiittijäteliemellä. Ksyloosi muuttui soluiksi, etanoliksi ja ksylitoliksi.S. cerevisiae strains H492 and H493 were cultured as described in Example 7 in a fermentation medium in which xylose was replaced by sulfite broth. Xylose was converted into cells, ethanol and xylitol.

* * > * # )* *> * #)

I I • II I • I

5 17 1122505 17 112250

Viitejulkaisutreference Publications

Amore, R., Wilhelm, M. ja Hollenberg, C.P. (1989) Appi. Microbiol. Biotechnol. 30: 351-357.Amore, R., Wilhelm, M. and Hollenberg, C.P. (1989) Appl. Microbiol. Biotechnol. 30: 351-357.

Baldari, C., Murray, J.A.H., Ghiara, P., Cesareni, G., ja Galotti, C.L. (1987) EMBO J. 6: 229-234.Baldari, C., Murray, J.A.H., Ghiara, P., Cesareni, G., and Galotti, C.L. (1987) EMBO J. 6: 229-234.

Batt, C.A., Carvallo, S., Easson, D.D., Akedo, M. ja Sinskey, A.J. 1986. Metabolic path-10 way in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnology and Bioengineering 28, 549-553.Batt, C.A., Carvallo, S., Easson, D.D., Akedo, M. and Sinskey, A.J. 1986. Metabolic pathway-10 in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnology and Bioengineering 28, 549-553.

Bergmeyer, H.U., Gruber, W. ja Gutmann, I. (1974), Methods of Enzymatic Analysis (Bergmeyer, H.U., toim.) 2. painos, voi. 3, ss. 1323-1330, Verlag Chemie, Weinheim ja Academic Press, Inc., New York, London.Bergmeyer, H.U., Gruber, W. and Gutmann, I. (1974), Methods of Enzymatic Analysis (Bergmeyer, H.U., ed.) 2nd edition, vol. 3, p. 1323-1330, Verlag Chemie, Weinheim and Academic Press, Inc., New York, London.

1515

Blomqvist, K., Suihko, M.-L., Knowles, J. ja Penttilä, M. Chromosomal integration and expression of two bacterial α-acetolactate decarboxylase genes in brewer's yeast. Toim. julkaistavaksi, 1991.Blomqvist, K., Suihko, M.-L., Knowles, J. and Penttilä, M. Chromosomal integration and expression of two bacterial α-acetolactate decarboxylase genes in brewer's yeast. Ed. for publication, 1991.

20 Chirgwin, J.M., Przybyla, A.E., MacDonald, R.J. ja Rutter, W.J. (1979) Isolation of biologically active ribonucleic acid from sources enriched in ribonuclease. Biochemistry 18: 5294-5299.20 Chirgwin, J.M., Przybyla, A.E., MacDonald, R.J. and Rutter, W.J. (1979) Isolation of biologically active ribonucleic acid from sources enriched in ribonuclease. Biochemistry 18: 5294-5299.

Clark, T.A. ja Mackie, K.L. (1984) J. Chem. Tech. Biotechnol. 34b: 101-110.Clark, T.A. and Mackie, K.L. (1984) J. Chem. Tech. Biotechnol. 34b: 101-110.

2525

Cryer, D.R., Eccleshall, R. ja Marmur, J. (1975) Isolation of yeast DNA. Methods Cell Biol. 12: 39-44.Cryer, D.R., Eccleshall, R. and Marmur, J. (1975) Isolation of yeast DNA. Methods Cell Biol. 12: 39-44.

t'.' Gong, C-S. (1985) US-patentti 4,511,656.T '.' Gong, C-S. (1985) U.S. Patent 4,511,656.

: : : 30::: 30

Giissow, D. ja Clackson, T. (1989) Direct clone characterization from plaques and colo-.' : nies by the polymerase chain reaction. Nucl. Acids Res. 17: 4000-.Giissow, D. and Clackson, T. (1989) Direct Clone characterization from plaques and colo-. ' : nies by the polymerase chain reaction. Nucl. Acids Res. 17: 4000-.

V * Hahn-Hägerdal, B., Berner, S. ja Skoog, K. 1986. Improved ethanol production from 35 xylose with glucose isomerase and Saccharomyces cerevisiae using the respiratory inhibitor azide. Appi. Microbiol. Biotechnol. 24, 287-293.V * Hahn-Hägerdal, B., Berner, S. and Skoog, K. 1986. Improved ethanol production from 35 xylose with glucose isomerase and Saccharomyces cerevisiae using the respiratory inhibitor azide. Appl. Microbiol. Biotechnol. 24, 287-293.

Ito, H., Fukuda, Y., Murata, K. ja Kimura, A. (1983) Transformation of intact yeast cells treated with alkali cations. J. Bact. 153: 163-168.Ito, H., Fukuda, Y., Murata, K. and Kimura, A. (1983) Transformation of intact yeast cells treated with alkali cations. J. Bact. 153: 163-168.

; -' 40 ,:. Ladisch, M.R., Lin, K.W., Voloch, M. ja Tsao, G.T. (1983) Enzyme Microb. Technol. 5: ::: 82-102.; - '40,:. Ladisch, M.R., Lin, K.W., Voloch, M. and Tsao, G.T. (1983) Enzyme Microb. Technol. 5: ::: 82-102.

* » 1 » ; Y Laemmli, U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of : _ “ 45 bacteriophage T4. Nature 227: 680-685.* »1»; Y Laemmli, U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during assembly of the head of: 45 bacteriophage T4. Nature 227: 680-685.

♦ I♦ I

Lastick, S.M., Tucker, M.Y., Beyette, J.R., Noll, G.R. ja Grohman, K. (1989) Appi. Mi- 18 112250 crobiol. Biotechnol. 30: 574-579.Lastick, S.M., Tucker, M.Y., Beyette, J.R., Noll, G.R. and Grohman, K. (1989) Appl. Mi- 18 112250 crobiol. Biotechnol. 30: 574-579.

Linden, T. ja Hahn-Hägerdal, B. (1989a) Enzyme Microb. Technol. 11: 583-589.Linden, T. and Hahn-Hägerdal, B. (1989a) Enzyme Microb. Technol. 11: 583-589.

5 Linden, T. ja Hahn-Hägerdal, B. (1989b) Biotechnol. Techniques 3: 189-192.5 Linden, T. and Hahn-Hägerdal, B. (1989b) Biotechnol. Techniques 3: 189-192.

Maniatis, T., Fritsch, E.F. ja Sambrook, J. (1982). Molecular cloning. A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory, New York.Maniatis, T., Fritsch, E.F. and Sambrook, J. (1982). Molecular Cloning. A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory, New York.

10 Mellor, J., Dobson, M.J., Roberts, N.A., Tuite, M.F., Emtage, J.S., White, S., Lowe, P.A.,10 Mellor, J., Dobson, M.J., Roberts, N.A., Tuite, M.F., Emtage, J.S., White, S., Lowe, P.A.,

Patel, T., Kingsman, A.J. ja Kingsman, S.M. (1983) Efficient synthesis of enzymatically active calf chymosin in Saccharomyces cerevisiae. Gene 24: 1-14.Patel, T., Kingsman, A.J. and Kingsman, S.M. (1983) Efficient Synthesis of Enzymatically Active Calf Chymosin in Saccharomyces Cerevisiae. Gene 24: 1-14.

Penttilä, M.E., Nevalainen, K.M.H., Raynal, A. ja Knowles, J.K.C. 1984. Mol. Gen. Ge-15 net. 194:494-499.Penttilä, M.E., Nevalainen, K.M.H., Raynal, A. and Knowles, J.K.C. 1984. Mol. Gen. Ge-15 net. 194: 494-499.

Prior, B.A., Kilian, S.G. ja du Preez (1989) Process Biochemistry 2: 21-32.Prior, B.A., Kilian, S.G. and du Preez (1989) Process Biochemistry 2: 21-32.

Sarthy, A.V., McConaughy, B.L., Lobo, Z., Sundström, J.A., Furlong, C.E. ja Hall, B.D.Sarthy, A.V., McConaughy, B.L., Lobo, Z., Sundström, J.A., Furlong, C.E. and Hall, B.D.

20 1987. Expression of the E. coli xylose isomerase gene in Saccharomyces cerevisiae.1987. Expression of the E. coli xylose isomerase gene in Saccharomyces cerevisiae.

Appi. Environ. Microbiol. 53, 1996-2000.Appl. Environ. Microbiol. 53, 1996-2000.

Senac, T. ja Hahn-Hägerdal, B. (1990) Appi. Environ. Microbiol, (painossa) 25 Sikorski, R.S. ja Hieter, P. (1989) A system of shuttle vectors and yeast host strains designed for efficient manipulation of DNA in Saccharomyces cerevisiae. Genetics 122: 19-27.Senac, T. and Hahn-Hägerdal, B. (1990) Appl. Environ. Microbiol, (in press) 25 Sikorski, R.S. and Hieter, P. (1989) A system of shuttle vectors and yeast host strains designed for efficient manipulation of DNA in Saccharomyces cerevisiae. Genetics 122: 19-27.

' ! Skoog K. ja Hahn-Hägerdal, B. (1988) Enzyme Microb. Technol. 10: 66-78.'! Skoog, K. and Hahn-Hägerdal, B. (1988) Enzyme Microb. Technol. 10: 66-78.

:.: : 30 •: ··; Slininger, P.J., Bolen, O.L. ja Kurtzman, C.P. (1987) Enzyme Microb. Technol. 9: 5-15.:.:: 30 •: ··; Slininger, P.J., Bolen, O.L. and Kurtzman, C.P. (1987) Enzyme Microb. Technol. 9: 5-15.

• · * » · ’ '·’ Smiley, K.L. ja Bolen, P.L. (1982) Demonstration of D-xylose reductase and D-xylitol dehydrogenase in Pachysolen tannophilus. Biotechnol. Lett. 4: 607.• · * »· '' · 'Smiley, K.L. and Bolen, P.L. (1982) Demonstration of D-xylose reductase and D-xylitol dehydrogenase in Pachysolen tannophilus. Biotechnol. Lett. 4: 607.

3535

Van Zyl, C., Prior, B.A., Kilian, S.G. ja Kock, J.L.F. 1989. D-xylose utilization by Sac-charomyr.es cerevisiae. J. Gen. Microbiol. 135, 2791-2798.Van Zyl, C., Prior, B.A., Kilian, S.G. and Kock, J.L.F. 1989. D-xylose utilization by Sac-charomyr.es cerevisiae. J. Gen. Microbiol. 135, 2791-2798.

Young, R.A. ja Davies, R.W. (1983) Yeast RNA polymerase II genes: isolation with ‘ · · · ‘ 40 antibody probes. Science 222: 778-782.Young, R.A. and Davies, R.W. (1983) Yeast RNA polymerase II genes: isolation with '40 antibody probes. Science 222: 778-782.

*;;; Yu, S., Wayman, M. ja Parehk, S.R. (1987) Biotechnol. Bioeng. 29: 1144-1150.* ;;; Yu, S., Wayman, M. and Parehk, S.R. (1987) Biotechnol. Bioeng. 29: 1144-1150.

Zagursky, R.J., Berman, M.L., Baumeister, K. ja Lomax, N. (1986) Rapid and easy se-: *' 45 quencing of large linear double stranded DNA and supercoiled plasmid DNA. Gene : ”: Anal. Techn. 2: 89-94.Zagursky, R.J., Berman, M.L., Baumeister, K. and Lomax, N. (1986) Rapid and easy sequencing: * 45 quenching of large linear double stranded DNA and supercoiled Plasmid DNA. Gene: Anal. Techn. 2: 89-94.

19 11225019, 112250

Talletetut rnik-rn-nrganisrnitStored rnik-rn-nrganisrnit

Seuraava hiivakanta on talletettu Budapestin sopimuksen mukaisesti talletuslaitokseen Na-5 tional Collection of Yeast Cultures (NCYC), AFRC Institute of Food Research, Norwich Laboratory, Colney Lane, Norwich, NR4 7UA, Iso-BritanniaThe following yeast strain is deposited under the Budapest Treaty with the Na-5 National Collection of Yeast Cultures (NCYC), AFRC Institute of Food Research, Norwich Laboratory, Colney Lane, Norwich, NR4 7UA, United Kingdom

Kanta Talletusnumero Talletuspäivä 10Stock Deposit Number Deposit Date 10

Saeeharomyces r.erevisiae NCYC 2352 29.3.1991 VTT-C-91181, jossa on plasmidi pMW22 15Saeeharomyces r.erevisiae NCYC 2352 29.3.1991 VTT-C-91181 harboring plasmid pMW22

Lisäksi seuraavat hiivakannat talletettiin Budapestin sopimuksen mukaisesti talletuslaitokseen Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg lb, D-38124 Braunschweig, Saksa.In addition, the following strains of yeast were deposited with the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg lb, D-38124 Braunschweig, Germany, in accordance with the Budapest Treaty.

20 Kanta Talletusnumero Talletuspäivä20 Stock Deposit number Date of deposit

Saeeharomyces cerevisiae \ 1. H475 (VTT C-97277) DSM 11546 16.5.1997 ’ 25 Sacc.haromycfis cerevisiae . : H477 (VTT C-97278) DSM 11547 16.5.1997 » · t 1 · t I · lii·» 20 112250 SEKV. N:0 1 5 SEKVENSSITYYPPI: Peptidi SEKVENSSIN PITUUS: 9 aminohappoa TOPOLOGIA: lineaarinen ALKUPERÄINEN LÄHDEORGANISMI: Pichia stipitis CBS-6054 VÄLITÖN KOELÄHDE: proteiinin puhdistus ja N-terminaalisekvensointi 10 YKSITYISKOHDAT: kypsän proteiinin aminohapot 1-9 OMINAISUUDET: ksyloosireduktaasientsyymin (NADPH/NADH) N-terminaalinen peptidi 15Saeeharomyces cerevisiae 1. H475 (VTT C-97277) DSM 11546 16.5.1997 '25 Sacc.haromycfis cerevisiae. : H477 (VTT C-97278) DSM 11547 5/16/1997 »· t 1 · t I · lii ·» 20 112250 SEQ. N 0 1 5 sequence type: Peptide SEQUENCE LENGTH: 9 amino acids TOPOLOGY: linear ORIGINAL source organism Pichia stipitis CBS-6054 IMMEDIATE KOELÄHDE: protein purification and N-terminal sequencing of 10 DETAILS: amino acids 1-9 of the mature protein PROPERTIES: ksyloosireduktaasientsyymin (NADPH / NADH) N-terminal peptide 15

Pro Xaa Ile Lys Leu Asn Ser Gly Tyr 1 · 21 112250 SEKV. N:0 2 SEKVENSSITYYPPI: Nukleotidi ja vastaava proteiini 5 SEKVENSSIN PITUUS: 954 emäsparia JUOSTEISUUS: yksijuosteinen TOPOLOGIA: lineaarinen MOLEKYYLITYYPPI: cDNA:sta mRNA:han, genomincn DNA ALKUPERÄINEN LÄHDEORGANISMI: Pichia stipitis CBS-6054 10 VÄLITÖN KOELÄHDE: cDNA-kirjasto, PCR-tuote perimän DNA:sta YKSITYISKOHDAT: 1-954 bp, kypsä proteiini OMINAISUUDET: tuotteen ksyloosireduktaasi (NADPH/NADH) -aktiivisuus * » * · 1Pro Xaa Ile Lys Leu Asn Ser Gly Tyr 1 · 21 112250 Seq. N: 0 2 SEQUENCE TYPE: Nucleotide and corresponding protein 5 SEQUENCE LENGTH: 954 base pairs DRAINAGE: single-stranded TOPOLOGY: linear MOLECYL TYPE: from cDNA to mRNA, from genomic DNA to 10H: product from genomic DNA DETAILS: 1-954 bp, mature protein PROPERTIES: xylose reductase (NADPH / NADH) activity * »* · 1

* I* I

• » 22 112250 ATG CCT TCT ATT AAC TTG AAC TOT GGT TAC GAC ATG CCA GCC GTC 45• »22 112250 ATG CCT TCT ATT AAC TTG AAC TOT GGT TAC GAC ATG CCA GCC GTC 45

Met Pro Ser lie Lys Leu Asn Ser Gly Tyr Asp Met Pro Ala Val 1 5 10 15 GGT TTC GGC TGT TGG AAA GTC GAC GTC GAC ACC TGT TCT GAA CAG 90Met Pro Ser lie Lys Leu Asn Ser Gly Tyr Asp Met Pro Ala Val 1 5 10 15 GGT TTC GGC TGT TGG AAA GTC GAC GTC GAC ACC TGT TCT GAA CAG 90

Gly Phe Gly Cys Trp Lys Val Asp Val Asp Thr Cys Ser Glu Gin 20 25 30 ATC TAC CGT GCT ATC AAG ACC GGT TAC AGA TTG TTC GAC GGT GCC 135 lie Tyr Arg Ala lie Lys Thr Gly Tyr Arg Leu Phe Asp Gly A)a 35 40 45 GAA GAT TAC GCC AAC GAA AAG TTA GTT GGT GCC GGT GTC AAG AAG 180Gly Phe Gly Cys Trp Lys Val Asp Val Asp Thr Cys Ser Glu Gin 20 25 30 ATC TAC CGT GCT ATC AAG ACC GGT TAC AGA TTG TTC GAC GGT GCC 135 lie Tyr Arg Ala lie Lys Thr Gly Tyr Arg Leu Phe Asp Gly A). a 35 40 45 GAA GAT TAC GCC AAC GAA AAG TTA GTT GGT GCC GGT GTC AAG AAG 180

Glu Asp Tyr Ala Asn Glu Lys Leu Val Gly Ala Gly Val Lys Lys 50 55 60 GCC ATT GAC GAA GGT ATC GTC AAG CGT GAA GAC TTG TTC CTT ACC 225Glu Asp Tyr Ala Asn Glu Lys Leu Val Gly Ala Gly Val Lys Lys 50 55 60 GCC ATT GAC GAA GGT ATC GTC AAG CGT GAA GAC TTG TTC CTT ACC 225

Ala lie Asp Glu Gly lie Val Lys Arg Glu Asp Leu Phe Leu Thr 05 70 75 TCC AAG TTG TGG AAC AAC TAC CAC CAC CCA GAC AAC GTC GAA AAG 270Ala lie Asp Glu Gly lie Val Lys Arg Glu Asp Leu Phe Leu Thr 05 70 75 TCC AAG TTG TGG AAC AAC TAC CAC CAC CCA GAC AAC GTC GAA AAG 270

Ser Lys Leu Trp Asn Asn Tyr His His Pro Asp Asn Val Glu Lys 80 85 90 GCC TTG AAC AGA ACC CTT TCT GAC TTG CAA GTT GAC TAC GTT GAC 315Ser Lys Leu Trp Asn Asn Tyr His His Pro Asp Asn Val Glu Lys 80 85 90 GCC TTG AAC AGA ACC CTT TCT GAC TTG CAA GTT GAC TAC GTT GAC 315

Ala Leu Asn Arg Thr Leu Ser Asp Leu Gin Val Asp Tyr Val Asp 95 100 105 TTG TTC TTG ATC CAC TTC CCA GTC ACC TTC AAG TTC GTT CCA TTA 3 60Ala Leu Asn Arg Thr Leu Ser Asp Leu Gin Val Asp Tyr Val Asp 95 100 105 TTG TTC TTG ATC CAC TTC CCA GTC ACC TTC AAG TTC GTT CCA TTA 3 60

Leu Phe Leu lie His Phe Pro Val Thr Phe Lys Phe Val Pro Leu 110 115 120 GAA GAA AAG TAC CCA CCA GGA TTC TAC TGT GGT AAG GGT GAC AAC 4 05Leu Phe Leu lie His Phe Pro Val Thr Phe Lys Phe Val Pro Leu 110 115 120 GAA GAA AAG TAC CCA CCA GGA TTC TAC TGT GGT AAG GGT GAC AAC 4 05

Glu Glu Lys Tyr Pro Pro Gly Phe Tyr Cys Gly Lys Gly Asp Asn 125 130 1 35 TTC GAC TAC GAA GAT GTT CCA ATT TTA GAG ACC TGG AAG GCT CTT 450Glu Glu Lys Tyr Pro Pro Gly Phe Tyr Cys Gly Lys Gly Asp Asn 125 130 1 35 TTC GAC TAC GAA GAT GTT CCA ATT TTA GAG ACC TGG AAG GCT CTT 450

Phe Asp Tyr Glu Asp Val Pro He Leu Glu Thr Trp Lys Ala Leu 140 145 150 GAA AAG TTG GTC AAG GCC GGT AAG ATC AGA TCT ATC GGT GTT TCT 405Phe Asp Tyr Glu Asp Val Pro He Leu Glu Thr Trp Lys Ala Leu 140 145 150 GAA AAG TTG GTC AAG GCC GGT AAG ATC AGA TCT ATC GGT GTT TCT 405

Glu Lys Leu Vai Lys Ala Gly Lys Ile Arg Ser He Gly Val Ser 155 160 165 AAC TTC CCA GGT GCT TTG CTC TTG GAC TTG TTG AGA GGT GCT ACC 54 0Glu Lys Leu Vai Lys Ala Gly Lys Ile Arg Ser He Gly Val Ser 155 160 165 AAC TTC CCA GGT GCT TTG CTC TTG GAC TTG TTG AGA GGT GCT ACC 54 0

Asn Phe r>ro Gly Ala Leu Leu Leu Asp Leu Leu Arg Gly Ala Thr HO 175 180 • I ATC AAG CCA TCT GTC TTG CAA GTT GAA CAC CAC CCA TAC TTG CAA 58 5Asn Phe r> ro Gly Ala Leu Leu Leu Asp Leu Leu Arg Gly Ala Thr HO 175 180 • I ATC AAG CCA TCT GTC TTG CAA GTT GAA CAC CAC CCA TAC TTG CAA 58 5

He Lys Pro Ser Val Leu Gin Val Glu His His Pro Tyr Leu Gin , 185 190 195 * · * CAA CCA AGA TTG ATC GAA TTC GCT CAA TCC CGT GGT ATT GCT GTC 630 • ·· Gin Pro Arg Leu He Glu Phe Ala Gin Ser Arg Gly He Ala val 200 205 210 ' · ' ,: ACC GCT TAC TCT TCG TTC GGT CCT CAA TCT TTC GTT GAA TTG AAC 67 5 , ,1 Thr Ala Tyr Ser Ser Phe Gly Pro Gin Ser Phe Val Glu Leu Asn ; ; 215 220 225 , , CAA GGT AGA GCT TTG AAC ACT TCT CCA TTG TTC GAG AAC GAA ACT 7 20 : : Gill Gly Arg Ala Leu Asn Thr Ser Pro Leu Phe Glu Asn Glu Thr 230 235 240 ATC AAG GCT ATC GCT GCT AAG CAC CGT AAG TCT CCA GCT CAA GTC 7 65 . . He Lys Ala lie Ala Ala Lys His Gly Lys Ser Pro Ala Gin Val I 245 250 255 TTG TTG AGA TGG TCT TCC CAA AGA GGC ATT GCC ATC ATT CCA AAG 810 ...· Leu Leu Arg Trp Ser Ser Gin Arg Gly He Ala He He Pro Lys 260 265 270 TCC AAC ACT GTC CCA AGA TTG TTC GAA AAC AAG GAC GTC AAC AGC 855He Lys Pro Ser Val Leu Gin Val Glu His His Pro Tyr Leu Gin, 185 190 195 * · * CAA CCA AGA TTG ATC GAA TTC GCT CAA TCC CGT GGT ATT GCT GTC 630 • ·· Gin Pro Arg Leu He Glu Phe Ala Gin Ser Arg Gly He Ala val 200 205 210 '·',: ACC GCT TAC TCT TCG TTC GGT CCT CAA TCT TTC GTT GAA TTG AAC 67 5,, 1 Thr Ala Tyr Ser Ser Phe Gly Pro Gin Ser Phe Val Glu Leu Asn; ; 215 220 225,, CAA GGT AGA GCT TTG AAC ACT TCT CCA TTG TTC GAG AAC GAA ACT 7 20:: Gill Gly Arg Ala Leu Asn Thr Ser Pro Leu Phe Glu Asn Glu Thr 230 235 240 ATC AAG GCT ATC GCT GCT AAG CAC CGT AAG TCT CCA GCT CAA GTC 7 65. . He Lys Ala lie Ala Ala Lys His Gly Lys Ser Pro Ala Gin Val I 245 250 255 TTG TTG AGA TGG TCT TCC CAA AGA GGC ATT GCC ATC ATT CCA AAG 810 ... · Leu Leu Arg Trp Ser Ser Gin Arg Gly He Ala He He Pro Lys 260 265 270 TCC AAC ACT GTC CCA AGA TTG TTC GAA AAC AAG GAC GTC AAC AGC 855

Ser Asn Thr Val Pro Arg Leu Leu Glu Asn Lys Asp Val Asn Ser > ’ '' . 275 280 285 TTC GAC TTG GAC GAA CAA GAT TTC GCT GAC ATT GCC AAG TTG GAC 900 " The Asp Leu Asp Glu Gin Asp Phe Ala Asp lie Ala Lys Leu Asp : 1·· 290 295 300 ATC AAC TTG AGA TTC AAC GAC CCA TGG GAC TGG GAC AAG ATT CCT 94 5 lie Asn Lou Arg Phe Asn Asp Pro Trp Asp Trp Asp Lys He Pro 105 310 315 ATC TTC GTC He Phe ValSer Asn Thr Val Pro Arg Leu Leu Glu Asn Lys Asp Val Asn Ser> '' '. 275 280 285 TTC GAC TTG GAC GAA CAA GAT TTC GCT GAC ATT GCC AAG TTG GAC 900 "The Asp Leu Asp Glu Gin Asp Phe Ala Asp lie Ala Lys Leu Asp: 1 ·· 290 295 300 ATC AAC TTG AGA TTC AAC GAC CCA TGG GAC TGG GAC AAG ATT CCT 94 5 lie Asn Lou Arg Phe Asn Asp Pro Trp Asp Trp Asp Lys He Pro 105 310 315 ATC TTC GTC He Phe Val

Claims (11)

1. Förfarande för producering av etanol genom att uttrycka aktivt xylosreduktas och xylitoldehydrogenas gemensamt i en jäststam, kännetecknat därav, att man 5 (a) isolerar frän en lämplig donatorjäst eller -svamp DNA-sekvenser som kodar för xylosreduktas och xylitoldehydrogenas, (b) konstruerar jästvektorer, vilka var och en uppvisar en av de nämnda DNA-sekvenserna, (c) transformerar de erhällna vektorerna i en lämplig jästvärd, varvid man 10 erhäller en rekombinantjäststam, (d) odlar den nämnda rekombinantjäststammen i ett medium, som möjliggör uttryckning av de nämnda DNA-sekvenserna, och (e) isolerar och renar den i mediet bildade etanolen. 15A process for producing ethanol by expressing active xylose reductase and xylitol dehydrogenase jointly in a yeast strain, characterized in that one (a) is isolated from a suitable donor yeast or fungus DNA sequences encoding xylose reductase and xylitol dehydrogenase, (b) (c) transforming the obtained vectors into a suitable yeast host, obtaining a recombinant yeast strain, (d) culturing said recombinant yeast strain in a medium which allows expression of the yeast vectors. and (e) isolate and purify the ethanol formed in the medium. 15 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att jästvärden är Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces spp., Schizosaccharomyces pombe eller Pichia spp., företrädesvis Saccharomyces cerevisiae.A method according to claim 1, characterized in that the yeasts are Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces spp., Schizosaccharomyces pombe or Pichia spp., Preferably Saccharomyces cerevisiae. 3. Rekombinantjäststam, kännetecknad därav, att den innehäller en DNA-sekvens * 20 som kodar för xylosreduktas och en DNA-sekvens som kodar för xylitoldehydrogenas, vilka DNA-sekvenser härstammar frän en jäst eller en svamp. * · * · ♦ 5 · 1,3. Recombinant yeast strain, characterized in that it contains a DNA sequence * coding for xylose reductase and a DNA sequence encoding xylitol dehydrogenase, which DNA sequences originate from a yeast or fungus. * · * · ♦ 5 · 1, · 4. Rekombinantjäststam enligt patentkravet 3, som är Saccharomyces cerevisiae H492 * eller H493, vilka stammar beskrivits i beskrivningens exempel 8.4. Recombinant yeast strain according to claim 3, which is Saccharomyces cerevisiae H492 * or H493, which strains are described in Example 8 of the specification. 5. Förfarande för konstruering av nya rekombinantjäststammar, vilka förmär 1; ’' samuttryeka xylosreduktas och xylitoldehydrogenas, kännetecknat därav, att man .,’ (a) isolerar frän en lämplig donatorjäst eller -svamp DNA-sekvenser som 1 * ‘ · kodar för xylosreduktas och xylitoldehydrogenas, • *.. 30 (b) konstruerarjästvektorer, som innehäller nägondera av de nämnda DNA- :.,. i sekvenserna, och 112250 (c) transformerar de erhällna vektorerna i en lämplig jästvärd.A method for constructing new recombinant yeast strains, which are labeled 1; "co-express xylose reductase and xylitol dehydrogenase, characterized in that one," (a) isolates from a suitable donor yeast or fungus DNA sequences encoding xylose reductase and xylitol dehydrogenase, which contains neonate of said DNA:. in the sequences, and 112250 (c) transforms the obtained vectors into a suitable yeast host. 6. Förfarande cnligt patentkravet 5, kännctecknat därav, att värden som skall transformeras är Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces spp., Schizosac- 5 charomyces pombe eller Pichia spp., företrädesvis Saccharomyces cerevisiae.Method according to claim 5, characterized in that the values to be transformed are Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces spp., Schizosaccharomyces pombe or Pichia spp., Preferably Saccharomyces cerevisiae. 7. Förfarande för konstruering av nya rekombinantjäststammar, vilka förmär uttrycka antingen xylosreduktas eller xylitoldehydrogenas, kännetecknat därav, att man (a) isolerar frän en lämplig donatorjäst eller -svamp DNA-sekvenser som 10 kodar för xylosreduktas och xylitoldehydrogenas, (b) konstruerar jästvektorer, som innehäller nägondera av de nämnda DNA-sekvensema, och (c) transformerar nägondera av de erhällna vektorerna i en lämplig jästvärd.A process for constructing new recombinant yeast strains expressing either xylose reductase or xylitol dehydrogenase, characterized in that (a) isolates from a suitable donor yeast or fungus DNA sequences encoding xylose reductase and xylitol dehydrogenase, (b) which contains the nondecipheral of said DNA sequences, and (c) transforms the nondecipheral of the obtained vectors into a suitable yeast host. 8. Rekombinantjäststam, som förmär uttrycka xylitoldehydrogenas, kännetecknad därav, att man i jäststammen ytterligare har överfört en DNA-sekvens som kodar för xylosreduktas och härstammar frän en jäst eller en svamp.8. Recombinant yeast strain, which exaggerates expressing xylitol dehydrogenase, characterized in that in the yeast strain, a DNA sequence encoding xylose reductase has been further transmitted and is derived from a yeast or fungus. 9. Rekombinantjäststam enligt patentkravet 8, kännetecknad därav, att den är ; : 20 Saccharomyces cerevisiae H475 eller H477, vilka stammar beskrivits i beskrivningens exempel 5. ' I v9. Recombinant yeast strain according to claim 8, characterized in that it is; : Saccharomyces cerevisiae H475 or H477, strains described in Example 5 of the specification. · 10. Rekombinantjäststam, som förmär uttrycka xylosreduktas, kännetecknad därav, ’ ‘ * att man i jäststammen ytterligare har överfört en DNA-sekvens som kodar för 25 xylitoldehydrogenas och härstammar frän en jäst eller en svamp.10. Recombinant yeast strain, which exaggerates expressing xylose reductase, characterized in that it has further transmitted in the yeast strain a DNA sequence encoding xylitol dehydrogenase and derived from a yeast or fungus. 11. Rekombinantjäststam enligt patentkravet 10, kännetecknad därav, att den är : Saccharomyces cerevisiae VTT-C-91181 (NCYC 2352). • *11. Recombinant yeast strain according to claim 10, characterized in that it is: Saccharomyces cerevisiae VTT-C-91181 (NCYC 2352). • *
FI992153A 1991-04-08 1999-10-06 DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase FI112250B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI992153A FI112250B (en) 1991-04-08 1999-10-06 DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI9100103 1991-04-08
PCT/FI1991/000103 WO1991015588A1 (en) 1990-04-06 1991-04-08 Recombinant yeasts containing the dna sequences coding for xylose reductase- and xylitol dehydrogenase enzymes
FI924461A FI104636B (en) 1990-04-06 1992-10-02 Recombinant yeast consisting DNA sequences which code xylose reductase and xylitol dehydrogenase enzymes
FI924461 1992-10-02
FI992153A FI112250B (en) 1991-04-08 1999-10-06 DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase
FI992153 1999-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI19992153A FI19992153A (en) 1999-10-06
FI112250B true FI112250B (en) 2003-11-14

Family

ID=26159324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI992153A FI112250B (en) 1991-04-08 1999-10-06 DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI112250B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI19992153A (en) 1999-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5866382A (en) Xylose utilization by recombinant yeasts
FI119433B (en) Recombinant yeasts for efficient fermentation of glucose and xylose
FI104636B (en) Recombinant yeast consisting DNA sequences which code xylose reductase and xylitol dehydrogenase enzymes
ES2256742T5 (en) A modified yeast that consumes L-arabinose
US9150869B2 (en) Sugar transport sequences, yeast strains having improved sugar uptake, and methods of use
DE60223377T2 (en) MODIFICATION OF MUSHROOMS USING L-ARABINOSE
EP2179036B1 (en) Polypeptide having nadh dependent hmf reductase activity
US8993301B2 (en) Vector with codon-optimised genes for an arabinose metabolic pathway for arabinose conversion in yeast for ethanol production
CN101652477A (en) dna encoding xylitol dehydrogenase
EP1282686B1 (en) A recombinant yeast for lignocellulose raw materials
FI112250B (en) DNA encoding xylose reductase and/or xylitol dehydrogenase
US8748152B1 (en) Prevotella ruminicola xylose isomerase and co-expression with xylulokinase in yeast for xylose fermentation
AU2004272775C1 (en) An NADH dependent L-xylulose reductase
KR101690289B1 (en) Isolated Polynucleotides Increasing Tolerance For Alcohol Fermentation Inhibitive Compound, Recombinant Vector and Alcohol Producing Transformed Cell Containing the Same, and Method of Producing Alcohol Using the Same
JP6249391B2 (en) Method of fermenting xylose at high temperature
EP0804560A1 (en) Plant xylose isomerase
US20040132074A1 (en) New enzyme for an in vivo and in vitro utilisation of carbohydrates