FI86438B - Plasmids which induce extracellular secretion of xylanase, methods for production thereof, and methods for production of xylanase - Google Patents

Plasmids which induce extracellular secretion of xylanase, methods for production thereof, and methods for production of xylanase Download PDF

Info

Publication number
FI86438B
FI86438B FI890246A FI890246A FI86438B FI 86438 B FI86438 B FI 86438B FI 890246 A FI890246 A FI 890246A FI 890246 A FI890246 A FI 890246A FI 86438 B FI86438 B FI 86438B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
xylanase
dna
plasmid
recombinant plasmid
production
Prior art date
Application number
FI890246A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI86438C (en
FI890246A0 (en
FI890246A (en
Inventor
Koki Horikoshi
Toshiaki Kudo
Chiaki Kato
Hiroshi Honda
Original Assignee
Rikagaku Kenkyusho
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 JP58038087A external-priority patent/JPS59162874A/en
Priority claimed from JP58038089A external-priority patent/JPS59162886A/en
Priority claimed from JP58232507A external-priority patent/JPS60126077A/en
Priority claimed from JP58232508A external-priority patent/JPS60126085A/en
Priority claimed from FI840843A external-priority patent/FI85721C/en
Application filed by Rikagaku Kenkyusho filed Critical Rikagaku Kenkyusho
Publication of FI890246A0 publication Critical patent/FI890246A0/en
Publication of FI890246A publication Critical patent/FI890246A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI86438B publication Critical patent/FI86438B/en
Publication of FI86438C publication Critical patent/FI86438C/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

1 864381 86438

Ksylanaasin solun ulkopuolista eritystä indusoivia plasmideja, menetelmiä niiden valmistamiseksi ja menetelmiä ksylanaasin tuottamiseksi 5 Jakamalla erotettu FI-patenttihakemuksesta 840843.Plasmids inducing extracellular secretion of xylanase, methods for their preparation and methods for producing xylanase 5 Divided by FI patent application 840843.

Tämä keksintö koskee uusia plasmideja, plasmidien valmistusmenetelmiä ja plasmideja kantavien uusien mikro-organismien viljelymenetelmiä ksylanaasin tuottamiseksi. 10 Uudet plasmidit sisältävät DNA:ta, joka koodaa ksylanaasin solunulkopuolista eritystä. Mikro-organismeja transformoidaan plasmideilla ja viljellään ksylanaasin tuottamiseksi solun ulkopuolelle.This invention relates to novel plasmids, methods for making plasmids, and methods for culturing novel microorganisms carrying the plasmids to produce xylanase. The new plasmids contain DNA encoding the extracellular secretion of xylanase. Microorganisms are transformed with plasmids and cultured to produce xylanase extracellularly.

Plasmidi on mikro-organismin solussa esiintyvä, 15 ei-kromosomaalinen geeni, joka on rengasmaista DNA:ta.A plasmid is a non-chromosomal gene present in the cell of a microorganism that is circular DNA.

Plasmidia käytetään yleisesti mikro-organismigeenin re-kombinaatioon, ja se on tulossa yhä tärkeämmäksi käymisteollisuuden alueella.The plasmid is commonly used for recombination of the microorganism gene and is becoming increasingly important in the fermentation industry.

Viime aikoina on tehty tutkimuksia plasmideilla, 20 jotka kantavat vierasta DNA:ta, jolla on metabolisia tuotteita koskevaa geneettistä informaatiota tai jota spesifisesti tarvitaan mikro-organismin kasvuun, kuten on osoitettu aminohappojen ja peptidien valmistuksen yhteydessä. Jotkut plasmidit on siirretty isäntämikro-organis-25 meihin transformanttien saamiseksi. On suunniteltu menetelmiä suhteellisen pienimolekyylisten yhdisteiden, kuten esimerkiksi aminohappojen ja peptidien valmistamiseksi transformantteja viljelemällä. Kuitenkin plasmidien, jotka kantavat suurimolekyylisten aineiden valmistamiseen 30 tarvittavia geenejä, lisääntymisaste riippuu isäntä-mik-ro-organismien luonteesta, eikä näitä plasmideja ole tehokkaasti ekspressoitu. Sitä paitsi sellaisten transformanttien viljelemiseksi ei ole saatu aikaan mitään tehokkaita menetelmiä.Recently, studies have been performed on plasmids carrying foreign DNA that has genetic information about metabolic products or is specifically required for the growth of the microorganism, as demonstrated in the production of amino acids and peptides. Some plasmids have been transferred to the host microorganism to obtain transformants. Methods have been devised for the preparation of relatively small molecule compounds such as amino acids and peptides by culturing transformants. However, the degree of proliferation of plasmids carrying the genes required for the production of macromolecular agents depends on the nature of the host microorganisms, and these plasmids have not been efficiently expressed. Moreover, no efficient methods have been provided for culturing such transformants.

35 Ei ole ollut mahdollista selektiivisesti saada 2 86438 tiettyä solunulkoista, suurixnolekyylistä tuotetta viljelemällä mikro-organismia, joka on transformoitu plasmi-dilla, jossa on vieras DNA-pala, joka sisältää suurimole-kyylisten aineiden, jotka ovat toisten mikro-organismien 5 metabolisia tuotteita, solunulkoista tuottamista koskevaa geneettistä informaatiota. Sellaista solunulkoista tuottamista ei ole menestyksellisesti toteutettu, vaikka on käytetty tavallisesti isäntämikro-organismina käytettyjen Escherichia-laj ien transformanttia.35 It has not been possible to selectively obtain 2 86438 specific extracellular, high molecular weight products by culturing a microorganism transformed with a plasmid containing a foreign piece of DNA containing macromolecular substances which are metabolic products of other microorganisms. genetic information on extracellular production. Such extracellular production has not been successfully implemented, although a transformant of Escherichia species commonly used as the host microorganism has been used.

10 W. Gilbert et ai:n US-patentti nro 4 411 994 jul kaisee spesifisten proteiinien valmistusmenetelmän bakteereissa sekä niiden erittymisen bakteerisolusta. Tässä menetelmässä toivottua ei bakteeriperäistä proteiinia tai proteiinin osaa edustava DNA kiinnitetään yhdistelmätek-15 nilkan avulla plasmidiin tai faagigeeniin joko peri- plasmaan sisältyvän tai solun ulkopuolisen proteiinin, tässä yhteydessä myöhemmin "kantaja-proteiiniksi” mainitun proteiinin saamiseksi transformoimalla bakteeri-isäntä yhdistelmägeenillä sekä viljelemällä transformoi-20 tua isäntää proteiinin erittämiseksi. Tämän keksinnön mukainen menetelmä tarjoaa keinot valikoidun proteiinin tuottamiseksi käyttämällä geeniä kantajaproteiinin valmistamiseksi, jolla on amino-päässään hydrofobisten aminohappojen muodostama johtosekvenssi.10 U.S. Patent No. 4,411,994 to W. Gilbert et al. Discloses a method of making specific proteins in bacteria and their secretion from a bacterial cell. In this method, DNA representing a desired non-bacterial protein or portion of a protein is recombinantly attached to a plasmid or phage gene to obtain either a periplasmic or extracellular protein, hereinafter referred to as a "carrier protein", by transforming the bacterial host with the recombinant gene and culturing. The method of this invention provides means for producing a selected protein using a gene to produce a carrier protein having a leader sequence formed at its amino terminus by hydrophobic amino acids.

25 Escherichia colin solunseinämä, jota usein on käy tetty käyttökelpoisten, fysiologisesti aktiivisten aineiden valmistukseen, käsittää kolme membraanityyppiä: sisä-membraanin, peptidoglykaanin sekä ulkomembraanin. Sisä-ja ulkomembraanin välinen tila on nimeltään periplasminen 30 tila. US-patentin nro 4 411 994 mukaisessa menetelmässä on onnistuttu erittämään tuotteita periplasmiseen tilaan mutta ei elatusaineeseen ulkomembraanin kautta eli bakteerisolun ulkopuolelle. Kyseessä olevan keksinnön mukaisesti, liittämällä plasmidiin DNA, joka sisältää suurimo-35 lekyylisten aineiden solunulkoista valmistusta koskevaa 3 86438 geneettistä tietoa, siten että saadaan hybridiplasmidi, sekä viljelemällä hybridiplasmidilla transformoitua isäntää on mahdollista erittää käyttökelpoisia fysiologisesti aktiivisia aineita ulkomembraanin läpi sekä saada ne suo-5 raan takaisin elatusaineesta. Täten kyseessä oleva keksintö tekee mahdolliseksi käyttökelpoisten, fysiologisesti aktiivisten aineiden massatuotannon, joka ei ole koskaan ollut mahdollista aiempien menetelmien avulla.The Escherichia coli cell wall, which has often been used to produce useful physiologically active substances, comprises three types of membranes: inner membrane, peptidoglycan and outer membrane. The space between the inner and outer membranes is called the periplasmic 30 space. The method of U.S. Patent No. 4,411,994 has succeeded in secreting products into the periplasmic space but not into the medium through the outer membrane, i.e. outside the bacterial cell. According to the present invention, by inserting into the plasmid DNA containing 3,864,338 genetic data for the extracellular production of macrophilic substances to obtain a hybrid plasmid, and by culturing the host transformed with the hybrid plasmid, it is possible to secrete and obtain useful physiologically active substances across the outer membrane. back from the medium. Thus, the present invention enables the mass production of useful, physiologically active substances, which has never been possible with previous methods.

Sen tähden kyseessä olevan keksinnön eräänä koh-10 teenä on rekombinanttiplasmidi, jolle on tunnusomaista, että se on saatavissa: a) valmistamalla ensimmäisellä restriktioentsyy-millä, edullisesti Hind III:11a Bacillus sp. C 125 (FERM BP-469)-kannan kromosomaalinen DNA-fragmentti, joka koo- 15 daa ksylanaasin solun ulkopuolisen erityksen; b) pilkkomalla vektoriplasmidi-DNA, edullisesti pBR 322, toisella restriktioentsyymillä, joka ei sekaannu kromosomaalisen DNA-fragmentin sisältämään geneettiseen informaatioon; 20 c) käsittelemällä mainittu kromosomaalinen DNA- fragmentti ja mainittu pilkottu vektoriplasmidi-DNA DNA-ligaasilla rekombinanttiplasmidi-DNA:n muodostamiseksi; ja d) eristämällä rekombinanttiplasmidi-DNA transfor-25 moidusta isäntäsolusta, joka ilmaisee ksylanaasia tuottavan fenotyypin.Therefore, it is an object of the present invention to provide a recombinant plasmid characterized in that it is obtainable by: a) preparing with a first restriction enzyme, preferably Hind III, Bacillus sp. A chromosomal DNA fragment of strain C 125 (FERM BP-469) encoding extracellular secretion of xylanase; b) digesting the vector plasmid DNA, preferably pBR 322, with another restriction enzyme that does not interfere with the genetic information contained in the chromosomal DNA fragment; C) treating said chromosomal DNA fragment and said digested vector plasmid DNA with DNA ligase to form recombinant plasmid DNA; and d) isolating the recombinant plasmid DNA from the transformed host cell expressing the xylanase-producing phenotype.

Näitä plasmideja voidaan valmistaa menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että siihen kuuluvat seuraavat vaiheet: 30 a) valmistetaan ensimmäisellä restriktioentsyymil lä Bacillus sp. C 125 (FERM BP-469)-kannan kromosomaali-nen DNA-fragmentti, joka koodaa ksylanaasin solun ulkopuolisen eristyksen; b) pilkotaan vektoriplasmidi-DNA toisella restrik-35 tioentsyymillä, joka ei sekaannu kromosomaalisen DNA- 4 86438 fragmentin sisältämään geneettiseen informaatioon; c) käsitellään mainittu kromosomaalinen DNA-frag-mentti ja mainittu pilkottu vektoriplasmidi-DNA DNA-li-gaasilla rekombinanttiplasmidi-DNA:n muodostamiseksi; ja 5 d) eristetään rekombinanttiplasmidi-DNA transfor moidusta isäntäsolusta, joka ilmaisee ksylanaasia tuottavan fenotyypin.These plasmids can be prepared by a method characterized by the following steps: a) prepared with the first restriction enzyme Bacillus sp. A chromosomal DNA fragment of strain C 125 (FERM BP-469) encoding extracellular isolation of xylanase; b) digesting the vector plasmid DNA with another restriction enzyme that does not interfere with the genetic information contained in the chromosomal DNA fragment 4 86438; c) treating said chromosomal DNA fragment and said digested vector plasmid DNA with DNA ligase to form recombinant plasmid DNA; and 5 d) isolating the recombinant plasmid DNA from a transformed host cell expressing a xylanase-producing phenotype.

Kyseessä oleva keksintö tarjoaa myös menetelmän solun ulkopuolisen ksylanaasin tuottamiseksi, jossa vil-10 jellään E. coli, joka on transformoitu edellä kuvatulla rekombinanttiplasmidilla. Menetelmälle on tunnusomaista, että a) siirrostetaan alusta, joka sisältää valitun hiililähteen yhdessä epäorgaanisen suolan kanssa, joka on 15 natriumsuola tai kaliumsuola transformantilla; ja b) jatketaan transformantin viljelyä sen jälkeen, kun solukonsentraatio on saavuttanut huippunsa ja kunnes ksylanaasin tuotto ja akkumulaatio alustassa on saavuttanut huippunsa.The present invention also provides a method for producing an extracellular xylanase comprising culturing E. coli transformed with the recombinant plasmid described above. The method is characterized in that a) a medium containing a selected carbon source is inoculated together with an inorganic salt which is a sodium salt or a potassium salt with a transformant; and b) continuing culturing the transformant after the cell concentration has peaked and until the xylanase production and accumulation in the medium has peaked.

20 Piirustukset kuvio 1 sekä kuvio 2 esittävät bakteerikasvua sekä ksylanaasin tuottoa Eschrichia coli HB101(pCX311):llä, kuvio 3 esittää ksylanaasin tuottoa Bacillus sp. C125:llä, 25 kuvio 4 esittää plasmidin pCX311 restriktioentsyy- mipilkkoutumiskarttaa.Figures 1 and 2 show bacterial growth and xylanase production by Eschrichia coli HB101 (pCX311), Figure 3 shows xylanase production by Bacillus sp. With C125, Figure 4 shows a restriction enzyme cleavage map of plasmid pCX311.

kuivo 5 esittää Eschrichia coli HB101(pCX311):n tuottaman ksylanaasin pH-aktiivisuuden yhtäläisyyden Bacillus sp. C125:n tuottaman entsyymin pH-aktiivisuuden 30 kanssa.dry 5 shows the pH similarity of the xylanase produced by Eschrichia coli HB101 (pCX311) in Bacillus sp. With the pH activity of the enzyme produced by C125.

Kyseessä olevaa keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti.The present invention is explained in detail below.

(a) Plasmidin sekä keksinnön mukaisten uusien plasmidien konstruktio on sellainen, että ne on muodos-35 tettu liittämällä vierasta DNA:ta plasmidiin (ekstra- 5 86438 kromosomaalista DNA:ta tai vektori-DNA:ta), kuten esimerkiksi col E,, joka esiintyy Escherichia-soluissa.(a) The construction of the plasmid as well as the novel plasmids of the invention is such that they are formed by inserting foreign DNA into a plasmid (extra-86438 chromosomal DNA or vector DNA), such as col E, which present in Escherichia cells.

Vektori-DNA:hän, jota kyseessä olevassa keksinnössä voidaan käyttää, sisältyy luonnonlähteistä eristetty 5 vektori tai vektori, josta lisääntymiselle tarpeeton DNA-fragmentti on poistettu, kuten esimerkiksi ColE,, pMB9, pBR322, pSCIOI, R6K sekä lambda-faagi.Vector DNA that can be used in the present invention includes a vector isolated from natural sources or a vector from which a DNA fragment unnecessary for propagation has been removed, such as ColE1, pMB9, pBR322, pSCIOI, R6K, and lambda phage.

Vieraat DNA-fragmentit eli eksogenootit, jotka voidaan liittää vektori-DNA:hän, ovat geenejä, joilla on 10 suurimolekyylisiä aineita, kuten esimerkiksi entsyymipro-teiineja, esimerkiksi ksylanaasia, penisillinaasia, alkalista fosfataasia, B-galaktosidaasia, yms. koskevaa informaatiota. Eksogenootteihin tai DNA-fragmentteihin, joita voidaan käyttää kyseessä olevassa keksinnössä, si-15 sältyvät geenit, joilla on suurimolekyylisten aineiden solunulkoisen tuoton sekä erittymisen geneettistä informaatiota ja joita saadaan mikro-organismilta, joka kuuluu esim. Bacillus-sukuun.Foreign DNA fragments, or exogenots, that can be inserted into vector DNA are genes with information about high molecular weight substances such as enzyme proteins, e.g., xylanase, penicillinase, alkaline phosphatase, β-galactosidase, and the like. Exogenous or DNA fragments that can be used in the present invention include genes that have genetic information on the extracellular production and secretion of macromolecular substances and are obtained from a microorganism belonging to, e.g., the genus Bacillus.

Mikro-organismi, joka sisältää DNA:ta, jolla on 20 ekstrasellulaarisen ksylanaasin tuottoa koskevaa geneettistä informaatiota ja jota voidaan käyttää kyseessä olevassa keksinnössä, on Bacillus sp. C125.The microorganism containing DNA having genetic information on extracellular xylanase production that can be used in the present invention is Bacillus sp. C125.

Bacillus sp. C125:llä, joka on eristetty maanäyt-teestä, joka on koottu Tsurugashimassa, Saitama, Japani, 25 on seuraavat luonteenomaiset, mikrobiologiset ominaisuu det. Tämän kannan tutkiminen ja luokittelu suoritettiin "Aerobic Spore-forming Bacteria" (United State Department of Agriculture, marraskuu 1952, kirjoittajat N.R. Smith, R.E. Gordon & F.E. Clark) sekä "Bergey's Manual of Deter-30 minative Bacteriology (1957)" mukaisesti.Bacillus sp. C125 isolated from a soil sample collected in Tsurugashima, Saitama, Japan, has the following characteristic microbiological properties. Examination and classification of this strain was performed according to "Aerobic Spore-forming Bacteria" (United States Department of Agriculture, November 1952, by N.R. Smith, R.E. Gordon & F.E. Clark) and "Bergey's Manual of Deter-30 minative Bacteriology (1957)".

6 864386 86438

Luonteenomaiset mikrobiologiset ominaisuudet: (a) Morfologia (1) Sauvoja, 0,5-0,7 μ x 3,0-4,0 μ (2) Itiöiden muodostuminen soikea, 0,6-0,8 μ x 1,0-1,2 5 μ ja itiöpesäke on turvonnut (3) Gram-positiivinen.Characteristic microbiological properties: (a) Morphology (1) Rods, 0.5-0.7 μ x 3.0-4.0 μ (2) Spore formation oval, 0.6-0.8 μ x 1.0- 1.2 5 μ and the spore colony is swollen (3) Gram-positive.

(b) Kasvu elatusaineessa(b) Growth in medium

Elatusaine Kasvu pH7 pH 10 10 1) Lihaliemi kasvua hyvä 2) Lihaliemi-agar '· " 3) Glukoosi-lihaliemi vähän kasvua " 4) Glukoosi-lihaliemi- '· " agar 15 5) Tyrosiini-agar " " 6) Elatusaine I " " 7) Glukoosi-nitraatti kasvua " 8) Glukoosi-asparagii- ei yhtään " ni-agar 20 9) Elatusaine-I + 5 % kasvua "Medium Growth pH7 pH 10 10 1) Broth growth good 2) Broth agar '· "3) Glucose-broth low growth" 4) Glucose-broth agar' 5 "agar 15 5) Tyrosine agar" "6) Medium I" "7) Glucose-nitrate growth" 8) Glucose-asparagine- none "ni-agar 20 9) Medium-I + 5% growth"

NaCl (c) Fysiologiset ominaisuudet 1) Nitraatin pelkistyminen ei lähes ei ollenkaan 25 2) Propionaatin hyväksi- ei kyllä käyttö 3) VP-koe negatiivinen negatiivinen 4) Ureaasi-koe " neutraali 5) Tärkkelyksen hydro- positiivinen positiivinen 30 lyysi 6) Kaseiinin hydrolyysi M " 7) Kasvuolosuhteet kasvua pH 11,0:n alapuolella ja 55°C:n alapuolella 8) Kasvu hapettomissa ei vähäistä kasvua 35 olosuhteissa (elatus- aineella I) 7 86438NaCl (c) Physiological properties 1) Nitrate reduction almost no 25 2) In favor of propionate - no use 3) VP test negative negative 4) Urease test neutral 5) Starch hydro-positive positive lysis 6) Casein hydrolysis M "7) Growth conditions growth below pH 11.0 and below 55 ° C 8) Growth in oxygen-free with little growth under 35 conditions (medium I) 7 86438

Edellä esitettyjen ominaisuuksien yhteenvetona on selvää, että mikro-organismi kuuluu Bacillus-sukuun, koska se on aerobinen, itiöitä muodostava bakteeri. Mikro-organismi Bacillus sp. C125:n pääteltiin olevan alkalo-5 fiilisten bakteereiden uusi kanta, koska se selvästi eroaa tunnetuista bakteereista siinä suhteessa, että se kasvaa pH ll,0:n alapuolella sekä 55°C:n alapuolella.In summary of the above characteristics, it is clear that the microorganism belongs to the genus Bacillus because it is an aerobic, spore-forming bacterium. The microorganism Bacillus sp. C125 was concluded to be a new strain of alkalo-5 bacterial bacteria because it clearly differs from known bacteria in that it grows below pH 11.0 and below 55 ° C.

Kyseessä olevan menetelmän mukaisesti voidaan vieraan DNA:n liittämiseksi vektori-DNA:han käyttää mitä talo hansa tavanomaisia menetelmiä. Esimerkiksi kromosomaali-nen DNA pilkotaan sopivan restriktioentsyymin tai endo-nukleaasin avulla, jotta saadaan vieras DNA-fragmentti eli eksogenootti, joka sitten sekoitetaan vektori-DNA:n kanssa, jota on käsitelty samanlaisella restriktioentsyy-15 millä, ja seos sidotaan sopivan ligaasin avulla. Täten, kuten edellä on kuvattu, kyseessä olevan keksinnön mukaisia uusia plasmideja voidaan saada valmistamalla restrik-tio-entsyymin avulla DNA-fragmentti, joka koodaa ksyla-naasin yms. solunulkoista tuottoa, uuttamalla plasmidi-20 vektori-DNA:ta restriktioentsyymillä, joka ei sekaannu DNA-fragmentin sisältämään geneettiseen informaatioon, käsittelemällä DNA-fragmenttia sekä uutettua vektoriplas-midia DNA-ligaasilla yhditelmäplasmidin konstruoimiseksi sekä eristämällä yhdistelmäplasmidi tavanomaisella taval-25 la [katso Bolivar et ai Gene, 2, 95 (1977)].According to the present method, any of the conventional methods can be used to insert the foreign DNA into the vector DNA. For example, chromosomal DNA is digested with a suitable restriction enzyme or endonuclease to obtain a foreign DNA fragment, i.e., an exogenous, which is then mixed with vector DNA treated with a similar restriction enzyme, and the mixture is ligated with a suitable ligase. Thus, as described above, the novel plasmids of the present invention can be obtained by producing a DNA fragment encoding the extracellular production of xylanase and the like by a restriction enzyme by extracting plasmid-20 vector DNA with a non-interfering restriction enzyme. To the genetic information contained in the DNA fragment, by treating the DNA fragment and the extracted vector plasmid with DNA ligase to construct a recombinant plasmid, and isolating the recombinant plasmid by conventional methods (see Bolivar et al. Gene, 2, 95 (1977)).

Uusi plasmidi pCX311 voidaan konstruoida Bacillus sp. C125:n kromosomaalisesta DNA-fragment!sta sekä plasmidi pBR322:sta. Kuviossa 4 esitetään restriktioentsyymi-kartta plasmidi pCX311:lle. Kuten kuviosta 4 käy ilmi 30 plasmidi pCX311 konstruoidaan plasmidista pBR322, johon Bacillus sp. C125:n kromosomaalinen DNA, joka koodaa solunulkoista ksylanaasin tuottoa, insertoidaan plasmidin pBR322:n Hind ΙΙΙ-restriktiokohdan väliin. Täten plasmidi pCX311 on syklinen DNA-molekyyli, jonka koko on noin 9,01 35 kb:ä ja joka sisältää pBR322 DNA:n sekä Bacillus sp. C125 β 86438 DNA:n, jonka koko on noin 4,0 kb.The new plasmid pCX311 can be constructed from Bacillus sp. From a chromosomal DNA fragment of C125 and a plasmid from pBR322. Figure 4 shows a restriction enzyme map for plasmid pCX311. As shown in Figure 4, plasmid pCX311 is constructed from plasmid pBR322, in which Bacillus sp. Chromosomal DNA of C125 encoding extracellular xylanase production is inserted between the Hind® restriction site of plasmid pBR322. Thus, plasmid pCX311 is a cyclic DNA molecule of about 9.01 to 35 kb in size containing pBR322 DNA and Bacillus sp. C125 β 86438 DNA with a size of about 4.0 kb.

(b) Mikro-oraanismien valmistus(b) Manufacture of micro-organisms

Yhdistelmäplasmidit, jotka on konstruoitu kromoso-maalisista DNA-fragmenteista sekä vektori-DNA-plasmideis-5 ta, viedään tavanomaista transformaatiotekniikkaa käyttäen Escherichia coli-isäntämikro-organismiin. Viljelyä jatketaan, kunnes saadaan aikaan stabiloitu genotyyppi, jotta saadaan transformantti, joka kantaa molempia genotyyppejä valitulla kromosomaalisella DNA:11a sekä vek-10 tori-DNA:11a. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää tavanomaista, ns. "shot gun"-menetelmää.Recombinant plasmids constructed from chromosomal DNA fragments as well as vector DNA plasmids are introduced into the Escherichia coli host microorganism using conventional transformation techniques. The culture is continued until a stabilized genotype is obtained to obtain a transformant carrying both genotypes with the selected chromosomal DNA and vector DNA. For this purpose, the usual, so-called "shot gun" method.

Tyypillinen isäntämikro-organismi, jota voidaan käyttää kyseessä olevassa keksinnössä on Escherichia coli HB101, joka on Escherichia coli K-12:n sekä Escherichia 15 coli B:n hybridi-kanta.A typical host microorganism that can be used in the present invention is Escherichia coli HB101, which is a hybrid strain of Escherichia coli K-12 and Escherichia coli B.

Transformanti11a Escherichia coli HB101 (pCX311), joka valmistetaan viemällä plasmidi pCX311 Escherichia coli HB 101:een, on samat mikrobiologiset ominaisuudet kuin isännällä Escherichia coli HB101:llä penisilliini-20 resistenssiä sekä ksylanaasin tuottamiskykyä lukuunot tamatta. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, s. 504 (1982), genotyyppi: F“, hsd S 20 (rB, mB) , rec A13, ara-14, proA2, lacYl, galK2, rpsL20, (Sm'), xyl-5 mtl-l, supE44X" . Escherichia colia HB101 (pCX311) luonnehtii 25 edelleen plasmidin pCX311 ominaisuus, ts. solunulkoisen ksylanaasin tuottamiskyky.Transformant 11a Escherichia coli HB101 (pCX311), prepared by introducing plasmid pCX311 into Escherichia coli HB 101, has the same microbiological properties as host Escherichia coli HB101 except for penicillin-20 resistance and xylanase production. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, p. 504 (1982), genotype: F “, hsd S20 (rB, mB), rec A13, ara-14, proA2, lacYl, galK2, rpsL20, (Sm '), xyl- 5 mtl-1, supE44X ". Escherichia coli HB101 (pCX311) is further characterized by the property of plasmid pCX311, i.e. the ability to produce extracellular xylanase.

Ksylanaasin solunulkoinen tuotto Escherichia coli HB101 (pCX311):llä, kuten on esitetty myöhemmin kuvatuissa esimerkeissä, yltää enempään kuin 80 %:iin kokonais-30 tuotosta, solunsisäinen tuotto mukaanluettuna, ja se pysyy ennallaan pitkän viljelyn jälkeen. Vastakohtana tälle, Bacillus sp. C125:llä, kuten on esitetty kuviossa 3, ksylanaasin aktiivisuus sekä solunulkoinen tuotto saavuttaa maksimin hitaasti ja sitten se putoaa nopeasti. Täten 35 Bacillus sp. C125:n aikaansaamaa solunulkopuolista tuot- 9 86438 toa ei voi verrata esitetyn Escherichia colin HB101 (pCX311) aikaansaamaan solunulkopuoliseen tuottoon.The extracellular production of xylanase by Escherichia coli HB101 (pCX311), as shown in the examples described later, reaches more than 80% of the total production, including intracellular production, and remains unchanged after long cultures. In contrast, Bacillus sp. With C125, as shown in Figure 3, xylanase activity as well as extracellular production reaches a maximum slowly and then drops rapidly. Thus, 35 Bacillus sp. The extracellular production of C125 cannot be compared to the extracellular production of the disclosed Escherichia coli HB101 (pCX311).

Kyseessä oleva keksintö, joka antaa käyttöön Escherichia coli HB101 (pCX311):n, jolla on kyky tuottaa 5 solun ulkopuolelle entsyymiproteiineja, kuten esimerkiksi ksylanaasia, ei ole ainoastaan uusi vaan myös neuvokas keksintö. E.coli HB100 (pCX311) voi tuottaa ja erittää soluista elatusaineeseen suuria määriä ksylanaasia, suuria määriä muita entsyymiproteiineja, jotka voidaan myös 10 koota. Aivan erityisesti on havaittu, että Escherichia coli HB (pCX311) tuottaa ja erittää soluista elatusaineeseen, kuten esimerkeissä myöhemmin esitetään, suuria määriä penisillinaasia, alkalista fosfataasia ksylanaasin lisäksi, jotka on aiemmin havaittu ainoastaan periplas-15 misessa tilassa.The present invention, which provides Escherichia coli HB101 (pCX311), which has the ability to produce extracellular enzyme proteins such as xylanase, is not only a novel but also an ingenious invention. E. coli HB100 (pCX311) can produce and secrete large amounts of xylanase from cells into the medium, large amounts of other enzyme proteins that can also be assembled. More specifically, it has been found that Escherichia coli HB (pCX311) produces and secretes from cells into the medium, as shown in the examples later, large amounts of penicillinase, an alkaline phosphatase in addition to xylanase, previously observed only in the periplasmic state.

Sellainen Escherichia HB101 (pCX311):n aikaansaama solunulkoinen tuotto osoittaa, että plasmidi pCX311:n kantama DNA, jossa on noin 4000 nukleotidiemäsparia, antaa käyttöön isännän, joka pystyy tuottamaan metabolisia 20 tuotteita solun ulkopuolelle.Such extracellular production by Escherichia HB101 (pCX311) indicates that the DNA carried by plasmid pCX311, which is approximately 4000 nucleotide base pairs, provides a host capable of producing metabolic products extracellularly.

(c) Mikro-organismien viljely(c) Culture of microorganisms

Vaiheessa (b) valmistettujen transformanttien viljelyyn voidaan käyttää mitä tahansa elatusainetta, joka soveltuu spesifisten aineiden, joita spesifinen geneet-25 tinen informaatio koodaa, tuottamiseen ja joka soveltuu Escherichia-suvun mikro-organismien viljelyyn. Kyseessä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä on tarpeellista viljellä mikro-organismia elatusaineessa, joka sisältää epäorgaanista suolaa, joka on tarpeellinen mikro-organis- 30 min kasvulle, tai valittua hiilenlähdettä yhdessä epäor gaanisen suolan kanssa ja jatkaa mikro-organismin viljelyä sen jälkeen, kun mikro-organismin solujen konsentraa-tio on saavuttanut maksimin ja kunnes suurimolekyylisten aineiden tuotto ja kerääntyminen elatusaineessa saavuttaa 35 maksimin.Any medium suitable for the production of specific substances encoded by the specific genetic information and suitable for culturing microorganisms of the genus Escherichia can be used for culturing the transformants prepared in step (b). In the method of the present invention, it is necessary to cultivate the microorganism in a medium containing an inorganic salt necessary for the growth of the microorganism or a selected carbon source together with the inorganic salt and to continue culturing the microorganism after the concentration of cells has reached a maximum and until the production and accumulation of high molecular weight substances in the medium reaches a maximum of 35.

10 8643810 86438

Esimerkkeihin epäorgaanisesta suolasta, jota voidaan käyttää kyseessä olevassa keksinnössä, kuuluu natrium- sekä kaliumsuoloja, kuten esimerkiksi natriumklori-di, natriumsulfaatti, kaliumkloridi, yms., joiden joukos-5 sa natriumkloridi on edullinen. Elatusaine, joka sisältää epäorgaanisen suolan tai valitun hiilenlähteen yhdessä epäorgaanisen suolan kanssa, voi sisältää sellaisen hiilenlähteen, kuten glukoosin, sakkaroosin, laktoosin, mal-toosin, glyserolin, leseitä, ksyleeniä yms. sekä typen 10 lähteenä ammoniakkivettä, ammoniumsuoloja yms. epäorgaanisia ioneja ja valinnaisesti sellaista ravintoainetta kuten aminohappoja, vitamiineja yms. Escherichia coli HB101 (pCX311):n viljelyssä on tärkeää ja tarpeellista lisätä elatusaineeseen hiilenlähde, joka soveltuu vali-15 tulle tuotteelle. Elatusaineet, joita voidaan käyttää kyseessä olevassa keksinnössä, ovat sellaisia, joissa on peruselatusaineena LB-lihaliemi (joka sisältää tryptonia, hiivauutetta sekä NaCl:a), BPB-lihaliemi (Difco Laboratories) sisältää polypeptonia, hiivauutetta sekä K2HP04, 20 ravinnelihaliemi (Difco 0001), tryptoni-NaCl-lihaliemi tai joku muu sellainen peruselatusaine.Examples of the inorganic salt that can be used in the present invention include sodium and potassium salts such as sodium chloride, sodium sulfate, potassium chloride, and the like, among which sodium chloride is preferable. The medium containing an inorganic salt or a selected carbon source together with an inorganic salt may contain a carbon source such as glucose, sucrose, lactose, maltose, glycerol, bran, xylene and the like, as ammonium water, ammonium salts and the like as a nitrogen source and the like. in the cultivation of a nutrient such as amino acids, vitamins, etc., it is important and necessary to add a carbon source suitable for the selected product to the culture medium for the cultivation of Escherichia coli HB101 (pCX311). The media that can be used in the present invention are those with LB broth (containing tryptone, yeast extract and NaCl) as the basic medium, BPB broth (Difco Laboratories) containing polypeptone, yeast extract and K2HPO4, nutrient broth (Difco 0001) , tryptone-NaCl broth or some other such basic medium.

Koska enemmän kuin 80 % kokonaistuotteista jää solunsisäiseen jakeeseen elatusaineessa, joka ei sisällä epäorgaanista suolaa, on tarpeellista käyttää elatusai-25 netta, joka sisältää epäorgaanisen suolan, jotta suurin osa tuotteista erittyy solujen elatusaineeseen. Käytetyn epäorgaanisen suolan määrä on alueella 0,5-3,0 paino-% elatusaineen perusteella laskettuna.Since more than 80% of the total products remain in the intracellular fraction in the medium containing no inorganic salt, it is necessary to use a medium containing the inorganic salt in order for most of the products to be secreted into the cellular medium. The amount of inorganic salt used is in the range of 0.5 to 3.0% by weight based on the medium.

Escherichia coli HB101 (pCX311):n viljelyssä 30 on saatu erinomaisia tuloksia käyttämällä LB-lihalien- tä, johon on lisätty leseitä ja/tai ksylaania hiilenläh-teinä, mieluummin kumpaakin määrältään 0,5 paino-% elatusaineen perusteella laskettuna.Excellent results have been obtained in the culture of Escherichia coli HB101 (pCX311) using LB broth supplemented with bran and / or xylan as carbon sources, preferably in an amount of 0.5% by weight of each based on the medium.

Vaikka viljelyolosuhteita, kuten esimerkiksi 35 pH:ta, lämpötilaa, hapen johtamista yms. voidaan muuttaa il 86438Although culture conditions such as pH, temperature, oxygen conduction, etc. can be changed, for example, 86438

Escherichia-suvun mikro-organismin maksimikasvun saamiseksi, on kyseessä olevassa keksinnössä välttämätöntä jatkaa mikro-organismin viljelyä sen jälkeen, kun mikro-organismin solujen konsentraatio on saavuttanut maksimin, 5 toisin sanoen myöhemmän logaritmisen vaiheen jälkeen sekä kunnes suurimolekyylisten aineiden tuotto sekä kerääntyminen elatusaineessa saavuttavat maksimin.In order to obtain maximum growth of a microorganism of the genus Escherichia, it is necessary in the present invention to continue culturing the microorganism after the concentration of the microorganism cells has reached a maximum, i.e. after a later logarithmic step and until the production and accumulation of macromolecular substances in the medium reaches a maximum.

Elatusaineeseen suoritetun Escherichia-suvun mikro-organismin siirrostuksen jälkeen solujen konsentraatio 10 saavuttaa maksimin 5-20 tunnin kuluttua ja suurimolekyylisten aineiden tuotto ja kerääntyminen saavuttavat maksimin 12-48 tunnin kuluessa. Vaikka elatusaineen pH ei ole kriittinen, se on edullinen pH-alueella 5-8, erityisesti pH 7:ssä. Täten lisäämättä enempää mikro-orga-15 nismin kasvulle tarpeellista epäorgaanista suolaa, hii-lenlähteitä yms. viljelyn aikana mikro-organismi tuottaa suuria määriä solunulkoisia, suurimolekyylisiä aineita, jotka voidaan koota mukavasti.After inoculation of a microorganism of the genus Escherichia into the medium, the concentration of cells 10 reaches a maximum after 5-20 hours and the production and accumulation of high molecular substances reaches a maximum within 12-48 hours. Although the pH of the medium is not critical, it is preferred in the pH range of 5-8, especially at pH 7. Thus, without adding more inorganic salt, carbon sources, etc. necessary for the growth of the microorganism, during cultivation, the microorganism produces large amounts of extracellular, high molecular weight substances that can be conveniently collected.

Esimerkkeihin mikro-organismeista, joita tässä 20 keksinnössä voidaan käyttää, sisältyvät (i) Bacillus sp C125 sekä (ii) Escherichia coli HB101 (pCX311), jotka talletettiin kokoelmaan Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, Japani, International 25 Depository Authority (tässä yhteydessä myöhemmin nimitet ty "FERM":ksi) vastaavasti seuraavin talletusnumeroin, FERM BP-469 sekä FERM BP-470, ja ne ovat FERM:in talletuksessa, josta ne ovat rajoituksitta saatavissa.Examples of microorganisms that can be used in this invention include (i) Bacillus sp C125 and (ii) Escherichia coli HB101 (pCX311) deposited in the collection of the Fermentation Research Institute, the Agency of Industrial Science and Technology, the Ministry of International Trade and Industry , Japan, the International 25 Depository Authority (hereinafter referred to as "FERM") under the following deposit numbers, FERM BP-469 and FERM BP-470, respectively, and are deposited with FERM, from which they are available without restriction.

Edellä mainittujen mikro-organismien talletus- ja 30 vastaanottonumerot ovat seuraavat:The deposit and receipt numbers of the above-mentioned microorganisms are as follows:

Mikro-organismi_Talletuslaitos Talletusnumero (i) Bacillus sp. C125 FERM FERM BP-469 (ii) Escherichia coli FERM FERM BP-470 HB101 (pCX311) 35 Hakija tulee pitämään talletukset FERM BP-469 sekä i2 86 438 FERM BP-470 rajoittamattomina aina patenttiajan keston loppuun saakka, jos tälle hakemukselle myönnetään patentti, ja täten mainitut mikro-organismikannat ovat kolmannen ryhmän saatavissa milloin tahansa, patenttiajan myön-5 tämisen keston loppuun saakka.Micro-organism_Deposit institution Deposit number (s) Bacillus sp. C125 FERM FERM BP-469 (ii) Escherichia coli FERM FERM BP-470 HB101 (pCX311) 35 The applicant will keep the deposits of FERM BP-469 and i2 86 438 FERM BP-470 unlimited until the end of the patent term, if this application is granted a patent, and thus said microorganism strains are available to the third group at any time, until the end of the grant period.

Seuraavassa selvitetään esimerkkien avulla kyseessä olevan keksinnön mukaisten plasmidien rakentamismenetelmät, transformantti Escherichia coli HB101 (pCX311):n valmistusmenetelmät sekä ksylanaasin jne solunulkoinen 10 tuotto transformanttien avulla.The following are examples of methods for constructing the plasmids of the present invention, methods for preparing transformant Escherichia coli HB101 (pCX311), and extracellular production of xylanase, etc. by means of transformants.

VertailuesimerkkiComparative Example

Plasmidi pEAP2:n valmistaminen ia puhdistus 1. Bakteerisoluviljelmä, jossa käytetään Escherichia colia HB101 (pEAP2) (FERM BP-468) 15 Esiviljely LB:ssä Yli yön 37°C:ssaPreparation and Purification of Plasmid pEAP2 1. Bacterial cell culture using Escherichia coli HB101 (pEAP2) (FERM BP-468) 15 Preculture in LB Overnight at 37 ° C

Viljely M-9:ssä Lisätään kloramfenikolia 130Culture in M-9 Chloramphenicol 130 is added

Klettin yksikön jälkeen 16 tuntia 37°C:ssa 20 /After the Klett unit for 16 hours at 37 ° C 20 /

Sentrifugointi 5000 kierrosta minuutissa, 20 min.Centrifugation 5000 rpm, 20 min.

4°C:ssa4 ° C

Solusaostuma Säilytetty -80°C:ssa 25 2. Plasmidi-DNA;n puhdistus Solusaostuma 110 ml, 20 % sakkaroosia, 50 mM Tris, ImM EDTA pH 8. Lietetty, pidetään jäissä.Cell pellet Stored at -80 ° C 2. Plasmid DNA purification Cell pellet 110 ml, 20% sucrose, 50 mM Tris, ImM EDTA pH 8. Slurry, kept on ice.

30 50 ml:n polypropyleenisentrifugiputki 12 ml, 0,25 M EDTA. 1 ml, lysotsyymiä (5 mg/ml) 0,025 M Tris, pH 8) 0,1 ml, RNaasia (10 mg/ml) Solujen hajoittaminen. Varovainen sekoitus. Seisotetaan 15-30 min. jäiden päällä.30 50 ml polypropylene centrifuge tube 12 ml, 0.25 M EDTA. 1 ml, lysozyme (5 mg / ml) 0.025 M Tris, pH 8) 0.1 ml, RNase (10 mg / ml) Cell lysis. Gentle mixing. Let stand for 15-30 min. on ice.

35 5 ml, 3 x Triton. Varovainen sekoitus. Seisotetaan y 15-45 min. jäiden päällä i3 8043835 5 ml, 3 x Triton. Gentle mixing. Let stand for 15-45 min. on the ice i3 80438

Sentrifugointi.17000 kierrosta minuutissa, 40 min.4°C:ssaCentrifugation.17000 rpm, 40 min at 4 ° C

Supernatanttiliuos rouovisylinteriin 5 250 ml:n vetoinen lasipullo 2/3 tilavuutta DD H20 2/3 tilavuutta kylmää kyllästettyä fenolia ψ Sekoitetaan varovasti Sentrifugointi 10 ^ 6500 kierrosta minuutissa, 15 min. 4°C:ssaSupernatant solution in crumb cylinder 5 250 ml glass bottle 2/3 volume DD H 2 O 2/3 volume cold saturated phenol ψ Gently mix Centrifugation 10 ^ 6500 rpm, 15 min. 4 ° C

Ylempi jae j, Yhtä suuri tilavuus fenolia; kloroformia Sentrifugointi ^ 6500 kierrosta minuutissa. 15 min. 4eC:ssa 15 Ylempi jae 250 ml:n pullossa 1/25 tilav. 5 M NaClra 2 tilavuutta EtOH:a -20°C:ssa y Yli yön -20°C:ssa Sentrifugointi 20 ^ 6500 kierrosta minuutissa, 60 min. -20°C:ssa DNA-saostuma. Nesteylimäärän kuivaus 5 ml A-50 puskuria, uudelleenlietetty 1 ml steriiliä 80 %:ista glyserolia, varovainen v sekoitus 25 A-50-pylväs (2x35 cm, 1 jae = 4 ml) DNA-jae (A260 huippu) 2 tilav. ETOH -20°C:ssa. Yli yön -20eC:ssa Sentrifugointi 30 J, 6500 kierrosta minuutissa, 60 min. -20°C:ssa DNA-saostuma 2,1 ml TEN-puskuria 5 ml:n vetoisessa sel-luloosanitraattiputkessa : 2,2 g CsCl:a, sekoitus (pimeässä) 35 150 μΐ Pdl (2 mg/ml). Hyvä sekoitus y 2 ml mineraaliöljyä putken yläpäähän i4 86 438Upper verse j, Equal volume of phenol; chloroform Centrifugation ^ 6500 rpm. 15 min. At 4eC 15 Upper fraction in a 250 ml flask 1/25 vol. 5 M NaCl 2 volumes of EtOH at -20 ° C y Overnight at -20 ° C Centrifugation 20 ^ 6500 rpm, 60 min. -20 ° C DNA precipitate. Drying of excess liquid 5 ml A-50 buffer, resuspended in 1 ml sterile 80% glycerol, gentle v mixing 25 A-50 column (2x35 cm, 1 fraction = 4 ml) DNA fraction (A260 peak) 2 vol. ETOH at -20 ° C. Overnight at -20 ° C Centrifugation 30 J, 6500 rpm, 60 min. At -20 ° C DNA precipitate in 2.1 ml TEN buffer in a 5 ml cellulose nitrate tube: 2.2 g CsCl, mixing (in the dark) 35,150 μΐ Pdl (2 mg / ml). Good mix y 2 ml of mineral oil at the top of the tube i4 86 438

CsCl-gradienttisentrifugointi. 36000 kierrosta minuutissa, 40 h 20°C:ssa. US-valossa näkyvä Ylempi vyöhyke; kromosomaalinen leikattu DNA Y Alempi vyöhyke; kovalentisti suljettu p-DNA 5 Alemman DNA-vyöhykkeen kokoaminen tipoittain irCsCl-gradient centrifugation. 36,000 rpm, 40 h at 20 ° C. Upper zone visible under US light; chromosomal truncated DNA Y Lower zone; covalently closed p-DNA 5 Assembly of the lower DNA band dropwise ir

Dowex 50W-X8-pylväs. UV-tarkistus ^ (valossa)Dowex 50W-X8 column. UV check ^ (light)

Dialyysi 2-4 litraa vastaan 10 mM Tris, 1 mM EDTA-pus-10 ^ kuria. pH 8. Yli yön 4°C:ssa 30 ml:n vetoisessa keratiinisentrifugiputkessa, | tilav. 1/25 tilav. 5 M NaCl:a. 2 tilav. EtoH y -20° C:ssa. Yli yön -20°C:ssaDialysis against 2-4 liters of 10 mM Tris, 1 mM EDTA buffer. pH 8. Overnight at 4 ° C in a 30 ml keratin centrifuge tube, | vol. 1/25 spacious. 5 M NaCl. 2 tilav. EtOAc at -20 ° C. Overnight at -20 ° C

Sentrifugointi 15 6500 kierrosta minuutissa, 60 min. -20°C:ssa DNA-saostumat 1-2 ml TEN-puskuriaCentrifugation at 15 6500 rpm, 60 min. At -20 ° C, DNA precipitates in 1-2 ml of TEN buffer

Puhdistettu plasmidi-DNA (1 mg/1 lihalientä). Varastointi -20-70°C:ssa 20 Esimerkki 1 (1) Ksylanaasin tuottamiskyvyn geneettisen informaation sisältävän kromosomaalisen DNA:n valmistusPurified plasmid DNA (1 mg / l broth). Storage at -20-70 ° C Example 1 (1) Preparation of chromosomal DNA containing genetic information of xylanase production capacity

Alkalofiilista Bacillus sp C125 (FERM BP-469), jolla on kyky tuottaa solunulkoista ksylanaasia, viljel-25 tiin ravistellen 30°C:ssa 19 tunnin ajan lihaliemessä (joka sisälsi 10,0 g leseitä, 5,0 g hiivauutetta, 5,0 g polypeptonia, 0,2 g MgS04 · 7HzO sekä 10 g Na2C03 litrassa vettä ja pH säädettynä 9,0:aan). Solut koottiin myöhemmässä logaritmisessa vaiheessa, niistä uutettiin kromoso-30 maalinen DNA fenoliuuttomenetelmällä ja puhdistettiin, jotta saatiin 5 mg kromosomaalista DNA:ta.Alkalophilic Bacillus sp C125 (FERM BP-469) capable of producing extracellular xylanase was cultured with shaking at 30 ° C for 19 hours in broth containing 10.0 g of bran, 5.0 g of yeast extract, 5.0 g of polypeptide, 0.2 g of MgSO 4 · 7H 2 O and 10 g of Na 2 CO 3 per liter of water and the pH adjusted to 9.0). The cells were harvested at a later logarithmic stage, chromosomal DNA was extracted by phenol extraction, and purified to obtain 5 mg of chromosomal DNA.

(2) Kromosomaalisen DNA-palan liittäminen vektori-DNA:aan.(2) Insertion of a chromosomal DNA fragment into vector DNA.

Kromosomaalista DNA:ta (10 Mg), joka saatiin vai-35 heessa (1), uutettiin restriktioentsyymillä Hind IIIChromosomal DNA (10 Mg) obtained in step (35) was extracted with the restriction enzyme Hind III

is 86 438 37°C:ssa, 5, 10, 20, 30 sekä 60 minuutin ajan, jotta saatiin DNA-fragmentteja.is 86,438 at 37 ° C for 5, 10, 20, 30 and 60 minutes to obtain DNA fragments.

Plasmidia pBR322 (Bethesda Research Laboratories, Amerikan Yhdysvallat, resistentti tetrasykliinille (Tetr) 5 sekä ampisilliinille (Ampr), jota käytettiin vektorina, pilkottiin Hind III:11a, sitten kuumennettiin 65°C:ssa 5 minuutin ajan sekä sekoitettiin sitten DNA-fragmenttien kanssa. Seosta käsiteltiin T4-faagi-DNA-ligaasilla 10° C:ssa 24 tunnin ajan sekä kuumennettiin sitten 65eC:ssa 10 5 minuutin ajan.Plasmid pBR322 (Bethesda Research Laboratories, USA, resistant to tetracycline (Tetr) 5 and ampicillin (Ampr) used in the vector was digested with Hind III, then heated at 65 ° C for 5 minutes and then mixed with DNA fragments. The mixture was treated with T4 phage DNA ligase at 10 ° C for 24 hours and then heated at 65 ° C for 10 minutes.

Seokseen lisättiin kolme tilavuutta etanolia. Kro-mosomaalisia DNA-fragmentteja kantavat plasmidit seostettiin ja koottiin.Three volumes of ethanol were added to the mixture. Plasmids carrying chromosomal DNA fragments were mixed and assembled.

(3) Mikro-organismien transformaatio plasmideilla, 15 jotka sisältävät ksylanaasin solunulkoista tuottoa sääte levän geenin.(3) Transformation of microorganisms with plasmids containing the algal gene that regulates the extracellular production of xylanase.

Escherichia coli HB101, joka on Escherichia coli K-12:n sekä Escherichia coli B:n hybridi-kanta, siirros-tettiin 10 ml:aan LB-lihalientä [joka sisälsi 10 g tryp-20 töniä (Difco Laboratories, Detroit, Mich.), 5 g hiivauu-tetta, 1 g glukoosia sekä 10 g NaCl yhdessä litrassa de-ionisoitua vettä; pH oli säädetty 7,0:ksi] sekä viljeltiin 37eC:ssa ravistaen myöhempään logaritmiseen vaiheeseen saakka. Solut koottiin ja lietettiin jääkylmään 25 CaCl2-liuokseen, joka oli 0,03 M (lopullinen konsentraa-tio), jotta saatiin kompetentteja soluja. Solususpensio sekä plasmidi-liuos, joka oli saatu vaiheessa (2), yhdistettiin sekä pidettiin jäiden päällä 60 minuutin ajan. Seos kuumennettiin 42eC:een 1-2 minuutin ajaksi, jotta 30 saatiin plasmidi-DNA solujen sisälle. Tämä solususpensio siirrostettiin tuoreeseen LB-lihaliemeen, ja sitä viljeltiin 37°C:ssa 3-5 tunnin ajan ravistellen. Solut koottiin ja pestiin transformanttien saamiseksi, joista eristet-. . tiin Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP-470), jolla 35 on kyky tuottaa solunulkoista ksylanaasia sekä penisil- ie 86438 linaasia.Escherichia coli HB101, a hybrid strain of Escherichia coli K-12 and Escherichia coli B, was inoculated into 10 ml of LB broth [containing 10 g of trypsin (Difco Laboratories, Detroit, Mich. ), 5 g of yeast extract, 1 g of glucose and 10 g of NaCl per liter of deionized water; The pH was adjusted to 7.0] and cultured at 37 ° C with shaking until a later logarithmic step. Cells were harvested and slurried in ice-cold 0.03 M CaCl 2 solution (final concentration) to obtain competent cells. The cell suspension and the plasmid solution obtained in step (2) were combined and kept on ice for 60 minutes. The mixture was heated to 42 ° C for 1-2 minutes to obtain plasmid DNA inside the cells. This cell suspension was inoculated into fresh LB broth and cultured at 37 ° C for 3-5 hours with shaking. Cells were harvested and washed to obtain transformants from which to isolate. . Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP-470), which has the ability to produce extracellular xylanase as well as penicillin 86438 linase.

Esimerkki 2Example 2

Plasmidi pCX311:n valmistus ja puhdistusPreparation and purification of plasmid pCX311

Toistettiin vertailuesimerkin mukainen menetelmä, 5 paitsi että Escherichia colia HB101 (pCX311) (FERM BP- 470) käytettiin Escherichia colin HB101 (pEAP2) (FERM BP-468) tilalla.The procedure of Comparative Example 5 was repeated except that Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP-470) was used in place of Escherichia coli HB101 (pEAP2) (FERM BP-468).

Saatiin puhdistettua plasmidia pCX311 1 mg/1 liha- lientä.Purified plasmid pCX311 1 mg / l broth was obtained.

10 Esimerkki 310 Example 3

Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP-470), joka oli saatu esimerkin 1 vaiheessa (3), siirrostettiin 500 ml:n vetoisiin pulloihin, jotka sisälsivät 100 ml LB-lihalientä (sisältäen 10 g tryptonia, 5 g hiivauutetta, 15 1 g glukoosia, 2 g glyserolia, 10 g NaCl:a sekä 10 mg penisilliiniä yhdessä litrassa vettä), jossa oli 0,5 % ksylaania, sekä viljeltiin 37°C:ssa ravistellen. Solu-kasvu mitattiin optisen tiheyden avulla 660 nm:ssä. Entsyymiaktiivisuus määritettiin seuraavasti: sekoitettiin 20 0,05 ml viljelynestettä, 0,1 ml ksylaaniliuosta (Seikagaku Kogyo, Japani) sekä 0,1 ml 0,2 M Tris-ma-laattipuskuria, jonka pH oli 8,0, ja kuumennettiin 40 °C:ssa 10 minuutin ajan. Seokseen lisättiin yksi ml DNS:a (3,5-dinitrosalisyylihappoa), ja sitten seosta kuumennet-25 tiin 100 °C:ssa 5 minuutin ajan. Seokseen lisättiin neljä millilitraa vettä. Absorbanssi mitattiin 510 nm:ssä. Yksi yksikkö ksylanaasia pelkisti yhden mg ksyloosia yhdessä minuutissa.Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP-470) obtained in step (3) of Example 1 was inoculated into 500 ml flasks containing 100 ml of LB broth (containing 10 g tryptone, 5 g yeast extract, 15 l g of glucose, 2 g of glycerol, 10 g of NaCl and 10 mg of penicillin per liter of water) containing 0.5% xylan and cultured at 37 ° C with shaking. Cell growth was measured by optical density at 660 nm. Enzyme activity was determined as follows: 0.05 ml of culture medium, 0.1 ml of xylan solution (Seikagaku Kogyo, Japan) and 0.1 ml of 0.2 M Tris-malate buffer pH 8.0 were mixed and heated to 40 ° C. for 10 minutes. One ml of DNA (3,5-dinitrosalicylic acid) was added to the mixture, and then the mixture was heated at 100 ° C for 5 minutes. Four milliliters of water were added to the mixture. The absorbance was measured at 510 nm. One unit of xylanase reduced one mg of xylose in one minute.

Kuvio 1 esittää ksylanaasin solunulkoisen tuoton 30 sekä erittymisen Escherichia colilla HB101 (pCX311), jota viljeltiin 0,5 % ksylaania sisältävässä LB-lihaliemessä.Figure 1 shows the extracellular production and secretion of xylanase by Escherichia coli HB101 (pCX311) cultured in LB broth containing 0.5% xylan.

Kuten on esitetty kuviossa 1, transformantin solu-kasvu saavutti maksimin 9-12 tunnin mittaisen viljelyn 35 jälkeen, ja solunulkoinen ksylanaasiaktiivisuus alkoi i7 8 6 4 3 8 jälkeen, ja solunulkoinen ksylanaasiaktiivisuus alkoi nousta 6 tunnin kuluttua ja saavutti maksimin (noin 0,35 yksikkö/ml) 13 tunnin mittaisen viljelyn jälkeen.As shown in Figure 1, cell growth of the transformant peaked after 9 to 12 hours of culture, and extracellular xylanase activity began after 17 8 6 4 3 8, and extracellular xylanase activity began to increase after 6 hours and reached a maximum (about 0.35 units). / ml) after 13 hours of culture.

Tuotettu, solunulkoinen ksylanaasi oli hyvin sta-5 biili ja kuten on esitetty kuviossa 1, tuotto säilyi korkeana vieläpä 48 tunnin mittaisen viljelyn jälkeen sekä saavutti enemmän kuin 80 % kokonaisentsyymituotosta. Sitä vastoin solunsisäisen ksylanaasin tuoton havaittiin olevan vähäisen alkuvaiheessa (9 tunnin viljelyn jälkeen).The extracellular xylanase produced was very sta-5 bile and, as shown in Figure 1, the yield remained high even after 48 hours of culture and reached more than 80% of the total enzyme yield. In contrast, intracellular xylanase production was found to be low in the initial phase (after 9 h of culture).

10 Mutta maksimi oli vain 0,13 yksikköä/ml tai noin 10 % entsyymin kokonaistuotosta ja sitä paitsi solunsisäinen tuotto väheni asteittain. Kuvio 2 esittää ksylanaasin tuoton Escherichia colilla HB101 (pCX311), jota viljeltiin LB-lihaliemessä, joka sisälsi 0,5 % leseitä ksylaa-15 nin tilalla. Kuvio 2 esittää samanlaisen suuntauksen kuin on esitetty kuviossa 1. Vertailuna viljeltiin Bacillus sp C125 (FERM BP-469), joka on DNA:n luovuttaja, ja määritettiin ksylanaasin aktiivisuus.10 But the maximum was only 0.13 units / ml or about 10% of the total enzyme production and besides, the intracellular production gradually decreased. Figure 2 shows xylanase production by Escherichia coli HB101 (pCX311) cultured in LB broth containing 0.5% bran in place of xylan-15. Figure 2 shows a similar trend to that shown in Figure 1. For comparison, Bacillus sp C125 (FERM BP-469), a DNA donor, was cultured and xylanase activity was determined.

Bacillus sp. C125 siirrostettiin 500 ml:n vetoi-20 siin pulloihin, jotka sisälsivät 100 ml elatusainetta (joka sisälsi 10,0 g ksylaania. 5,0 g hiivauutetta, 5,0 g polypeptonia, 1,0 g K2HP04, 0,2 g MgS04*7H20 sekä 10 g Na2C03 yhdessä litrassa vettä ja pH säädettiin 6,0:ksi), ja viljeltiin 37°C:ssa ravistellen. Elatusainenesteen so-25 lunulkoinen ksylanaasiaktiivisuus tarkastettiin joka kah deksas tunti. Se alkoi nousta kahdeksan tunnin viljelyn jälkeen sekä saavutti maksimin (noin 0,5 yksikköä/ ml) 48 tunnin kuluttua, mutta se laski nopeasti (kuv. 3).Bacillus sp. C125 was inoculated into 500 ml flasks containing 100 ml of medium containing 10.0 g of xylan. 5.0 g of yeast extract, 5.0 g of polypeptide, 1.0 g of K 2 HPO 4, 0.2 g of MgSO 4 * 7H 2 O and 10 g Na 2 CO 3 in one liter of water and the pH was adjusted to 6.0), and cultured at 37 ° C with shaking. The extracellular xylanase activity of the medium was checked every eight hours. It started to rise after eight hours of culture and reached a maximum (about 0.5 units / ml) after 48 hours, but decreased rapidly (Fig. 3).

(Ksylanaasin identifiointi) 30 Ammoniumsulfaattia lisättiin esimerkin 2 vaiheessa (3) saadun transformantin viljelynesteeseen. Muodostunut saostuma liuotettiin veteen, ja liuosta dialysoitiin yön yli, virtaavaa vettä vastaan. Dialysaatti adsorboitiin CM-selluloosapylvääseen, joka oli tasapainoitettu 20 mM 35 fosforihappo-mononatriumfosfaattipuskurilla, pH 4,5.(Xylanase identification) Ammonium sulfate was added to the culture medium of the transformant obtained in Example 2 step (3). The precipitate formed was dissolved in water, and the solution was dialyzed overnight against running water. The dialysate was adsorbed onto a CM cellulose column equilibrated with 20 mM 35 phosphoric acid monosodium phosphate buffer, pH 4.5.

ie 8 ό 4 3 8 tetun lineaarisen gradientin avulla. Ksylanaasi eluoitiin 0,4 M natriumkloridillä. Yhdistettiin jakeet, joissa oli ksylanaasiaktiivisuutta, ja ne pantiin Sephade^ G-100 geelisuodatukseen, jotta saatiin puhdistettua ksylanaa-5 siä.ie 8 ό 4 3 8 using a linear gradient. The xylanase was eluted with 0.4 M sodium chloride. Fractions with xylanase activity were pooled and subjected to Sephade® G-100 gel filtration to obtain purified xylanase-5.

Samalla tavalla käsiteltiin Bacillus sp C125 (FERM BP-469):n viljelynestettä, jotta saatiin puhdistettua ksylanaasia.In a similar manner, the culture medium of Bacillus sp C125 (FERM BP-469) was obtained to obtain purified xylanase.

Escherichia coli HB101 (pCX311) ksylanaasin iden-10 tifioimiseksi Bacillus sp C125 ksylanaasin kanssa tutkit tiin pH:n vaikutus aktiivisuuteen, suoritettiin ultra-sentrifugaalinen analyysi, elektroforeesi sekä määritettiin kummankin ksylanaasin molekyylipaino. Tuloksena todettiin molempien entsyymien olevan keskenään identtisiä, 15 kuten alempana on esitetty.To determine iden-10 of Escherichia coli HB101 (pCX311) xylanase with Bacillus sp C125 xylanase, the effect of pH on activity was examined, ultracentrifugal analysis, electrophoresis, and the molecular weight of each xylanase were determined. As a result, both enzymes were found to be identical to each other, as shown below.

(a) Valmistettiin asetaatti (pH 4-5), Tris-malaatti (pH(a) Acetate (pH 4-5), Tris malate (pH

5-8), Tris-HCl (pH 7-9) sekä glysiini-NaOH (pH 9-11). Näiden puskuriliuosten avulla tutkittiin pH:n vaikutus aktiivisuuteen. Tulokset on esitetty kuviossa 5, joka 20 osoittaa molempien entsyymien yhtäläisyyden pH-aktiivi- suuden suhteen.5-8), Tris-HCl (pH 7-9) and glycine-NaOH (pH 9-11). These buffer solutions were used to study the effect of pH on activity. The results are shown in Figure 5, which shows the similarity of both enzymes in terms of pH activity.

(b) Molempien entsyymien ultrasentrifuugianalyysi osoitti, että molemmilla entsyymeillä oli yksi huippu, jonka sedimentaatiovakio oli 3,5S.(b) Ultracentrifugal analysis of both enzymes showed that both enzymes had one peak with a sedimentation constant of 3.5S.

25 (c) Disk-elektroforeesi pH 8,3:ssa osoitti, että molem milla entsyymeillä oli yksi vyöhyke. Ampholinen avulla suoritettu elektrofokusointi ilmaisi yhden huipun. Molempien entsyymien isoelektrinen piste oli pH 6,3.(C) Disk electrophoresis at pH 8.3 showed that both enzymes had one band. Electrofocusing with ampholine revealed one peak. The isoelectric point of both enzymes was pH 6.3.

(d) Entsyymien molekyylipainon määritys suoritettiin SDS-30 polyakryyliamidimenetelmän avulla. Molempien entsyymien molekyylipaino oli noin 40,000.(d) Determination of the molecular weight of the enzymes was performed by the SDS-30 polyacrylamide method. The molecular weight of both enzymes was about 40,000.

Esimerkki 4Example 4

Escherichia colia HB101, Escherichia colia HB101 (pBR322) sekä Escherichia colia HB101 pCX311 (FERM BP-35 470) viljeltiin samassa, ksylaania sisältävässä LB-liha- 19 86438 liemessä, jota käytettiin esimerkissä 3, 37°C:ssa, ravistellen noin 20 tunnin ajan (penisillinaasi) tai 15 tunnin ajan (alkalinen fosfataasi sekä β-galaktosidaasi). Alka-lisen fosfataasin sekä β-galaktosidaasin entsyymiaktiivi-5 suudet mitattiin optisen tiheyden avulias 420 nm:ssä. Tulokset esitetään taulukossa 1.Escherichia coli HB101, Escherichia coli HB101 (pBR322) and Escherichia coli HB101 pCX311 (FERM BP-35470) were cultured in the same xylan-containing LB broth used in Example 3 at 37 ° C with shaking for about 20 hours. (penicillinase) or 15 hours (alkaline phosphatase and β-galactosidase). The enzyme activity of alkaline phosphatase and β-galactosidase was measured at 420 nm optical density. The results are shown in Table 1.

Taulukko 1 ^ Mikro-organismi Tuotteet _ Aktiivisuus (U/ml)___.Table 1 ^ Microorganism Products _ Activity (U / ml) ___.

Solun- Solun- Kokonainen ____ulkoinen sisäinen E. co li (2*) 1,31 (98%) KB101 i c /^-galaktosi- 0,03 (2%) 1 20 (98%) daasi (100^)Cell- Cell- Total ____external internal E. coli (2 *) 1.31 (98%) KB101 i cis-galactose-0.03 (2%) 1 20 (98%) dase (100 ^)

Alkalinen n 4 a E.coli fosfataasi· °,01 <2*) °/47 <«%) HB101 (pBR322) 0 80 20 /8-galaktosi- °,00 (0¾) 0,80 (100%) daasi (ίου*;Alkaline n 4 a E.coli phosphatase · °, 01 <2 *) ° / 47 <«%) HB101 (pBR322) 0 80 20/8-galactos-°, 00 (0¾) 0.80 (100%) dase ( ίου *;

Penisilli- 9,72 naasi 0,20 (3%) 9,5 2 (97%) (100%) *'·, 0,50Penicillin 9.72 return 0.20 (3%) 9.5 2 (97%) (100%) * '·, 0.50

Alkalinen 0,30 (60%) 0^20 (40%) . 25 E.coli fosfataasi (100%) HB101 (pCX311) , 8,16Alkaline 0.30 (60%) 0 ^ 20 (40%). E. coli phosphatase (100%) HB101 (pCX311), 8.16

Penisilli- 6^25 (77%) 1*91 (23%) (100%) naasi 20 86438Penicillin 6 ^ 25 (77%) 1 * 91 (23%) (100%) returned 20,86438

Esimerkki 5Example 5

Tutkittiin elatusaineen sisältämien epäorgaanisten suolojen vaikutusta ksylanaasin tuottoon Escherichia colilla HB101 (pCX311) (FERM BP470). Peruselatusaineena 5 käytettiin samaa elatusainetta kuin oli käytetty esimerkissä 3. Mikro-organismia viljeltiin 14 tai 20 tuntia pe-ruselatusaineessa, johon oli lisätty erilaisia epäorgaanisia suoloja. Tulokset esitetään taulukossa 2.The effect of inorganic salts in the medium on xylanase production in Escherichia coli HB101 (pCX311) (FERM BP470) was studied. As the basic medium 5, the same medium as used in Example 3 was used. The microorganism was cultured for 14 or 20 hours in the basic medium to which various inorganic salts had been added. The results are shown in Table 2.

Taulukko 2Table 2

Aika (h) Epäorgaa- Epäorgaa- Ksylanaasin aktiivisuus (U/fal_ ninen nisen suo- ςπι,1η<;, suola lan kon- Soiunul_ Soiunsi- Kokonainen suoxa iän κοη koinen saanen sentraatio _(M)__ ' 15 14 Ei yhtään o 0 0Time (h) Inorganic- Inorganic- Xylanase activity (U / fal_ ninen nisen suo- ςπι, 1η <;, salt lan con- Soiunul_ Soiunsi- Total suoxa age κοη koinen saunen concentration _ (M) __ '15 14 None o 0 0

NaCl 0,08 0,07 0,11 0,18 " 0,161 0,21 0,10 0,31 " 0,32 0.38 0,10 0,48 20 0,48 0,15 0,10 0,25 KC1 0,16 0,25 0,12 0,37 • 20 Ei yhtään - 0 0 0 25 NaCl 0,03 0,06 0,07 0,13 " 0,16 0,28 0,04 0,32 " 0,32 0,40 0,13 0,53 0,48 0,25 0,10 0,35 30 KCl 0,16 0.,28 0,02 0,30 0,16 M [IaCl vastaa 1 paino-%.NaCl 0.08 0.07 0.11 0.18 "0.161 0.21 0.10 0.31" 0.32 0.38 0.10 0.48 20 0.48 0.15 0.10 0.25 KCl .16 0.25 0.12 0.37 • 20 None - 0 0 0 25 NaCl 0.03 0.06 0.07 0.13 "0.16 0.28 0.04 0.32" 0.32 0.40 0.13 0.53 0.48 0.25 0.10 0.35 KCl 0.16 0., 28 0.02 0.30 0.16 M [IaCl corresponds to 1% by weight.

Claims (12)

21 86 43821 86 438 1. Rekombinanttiplasmidi, joka pystyy indusoimaan ksylanaasin solun ulkopuolisen erityksen Escherichia co- 5 lissa, joka on transformoitu mainitulla plasroidilla, tunnettu siitä, että se on saatavissa: a) valmistamalla ensimmäisellä restriktioentsyy-millä, edullisesti Hind III:11a Bacillus sp. C 125 (FERM BP-469)-kannan kromosomaalinen DNA-fragmentti, joka koo- 10 daa ksylanaasin solun ulkopuolisen erityksen; b) pilkkomalla vektoriplasmidi-DNA, edullisesti pBR 322, toisella restriktioentsyymillä, joka ei sekaannu kromosomaalisen DNA-fragmentin sisältämään geneettiseen informaatioon; 15 c) käsittelemällä mainittu kromosomaalinen DNA- fragmentti ja mainittu pilkottu vektoriplasmidi-DNA DNA-ligaasilla rekombinanttiplasmidi-DNA:n muodostamiseksi; ja d) eristämällä rekombinanttiplasmidi-DNA transfor- 20 moidusta isäntäsolusta, joka ilmaisee ksylanaasia tuottavan fenotyypin.A recombinant plasmid capable of inducing the extracellular secretion of xylanase in Escherichia coli transformed with said plasroid, characterized in that it is obtainable by: a) preparation with a first restriction enzyme, preferably Hind III, of Bacillus sp. A chromosomal DNA fragment of strain C 125 (FERM BP-469) encoding extracellular secretion of xylanase; b) digesting the vector plasmid DNA, preferably pBR 322, with another restriction enzyme that does not interfere with the genetic information contained in the chromosomal DNA fragment; C) treating said chromosomal DNA fragment and said digested vector plasmid DNA with DNA ligase to form recombinant plasmid DNA; and d) isolating the recombinant plasmid DNA from the transformed host cell expressing the xylanase-producing phenotype. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rekombinanttiplasmidi, tunnettu siitä, että vektoriplasmidi on plasmidi pBR 322.Recombinant plasmid according to Claim 1, characterized in that the vector plasmid is plasmid pBR 322. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rekombinantti plasmidi, tunnettu siitä, että se on plasmidi PCX 311 (FERM BP-470).Recombinant plasmid according to Claim 1, characterized in that it is plasmid PCX 311 (FERM BP-470). 4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen rekom-binanttiplasmidin rakentamiseksi, tunnettu sii- 30 tä, että siihen kuuluu seuraavat vaiheet: a) valmistetaan ensimmäisellä restriktioentsyymillä Bacillus sp. C 125 (FERM BP-469)-kannan kromosomaa-linen DNA-fragmentti, joka koodaa ksylanaasin solun ulkopuolisen erityksen; 35 b) pilkotaan vektoriplasmidi-DNA toisella restrik tioentsyymillä, joka ei sekaannu kromosomaalisen DNA-fragmentin sisältämään geneettiseen informaatioon; c) käsitellään mainittu kromosomaalinen DNA-frag- 22 86438 mentti ja mainittu pilkottu vektoriplasmidi-DNA DNA-li-gaasilla rekombinanttiplasmidi-DNA:n muodostamiseksi; ja d) eristetään rekombinanttiplasmidi-DNA transformoidusta isäntäsolusta, joka ilmaisee ksylanaasia tuot-5 tavan fenotyypin.A method for constructing a recombinant plasmid according to claim 1, characterized in that it comprises the steps of: a) preparing with the first restriction enzyme Bacillus sp. A chromosomal DNA fragment of strain C 125 (FERM BP-469) encoding extracellular secretion of xylanase; B) digesting the vector plasmid DNA with another restriction enzyme that does not interfere with the genetic information contained in the chromosomal DNA fragment; c) treating said chromosomal DNA fragment and said digested vector plasmid DNA with DNA ligase to form recombinant plasmid DNA; and d) isolating the recombinant plasmid DNA from the transformed host cell expressing the xylanase-producing phenotype. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen re-striktioentsyymi on restriktioentsyymi Hind III.The method of claim 4, characterized in that the first and second restriction enzymes are the restriction enzyme Hind III. 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että vektoriplasmidi on pBR 322.Method according to claim 4, characterized in that the vector plasmid is pBR 322. 7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rekombinanttiplasmidi on plasmidi pCX 311 (FERM BP-470).Method according to claim 4, characterized in that the recombinant plasmid is plasmid pCX 311 (FERM BP-470). 8. Menetelmä solun ulkopuolisen ksylanaasin tuot- 15 tamiseksi, jossa viljellään transformantti, joka on saatu transformoimalla Escherichia coli-isäntämikro-organismi jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisella rekombinantti-plasmidilla, tunnettu siitä, että a) siirrostetaan alusta, joka sisältää valitun 20 hiililähteen yhdessä epäorgaanisen suolan kanssa, joka on natriumsuola tai kaliumsuola transformantilla; ja b) jatketaan transformantin viljelyä sen jälkeen, kun solukonsentraatio on saavuttanut huippunsa ja kunnes ksylanaasin tuotto ja akkumulaatio alustassa on saavut- 25 tanut huippunsa.A method for producing an extracellular xylanase, which comprises culturing a transformant obtained by transforming an Escherichia coli host microorganism with a recombinant plasmid according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a) a medium containing a selected carbon source is inoculated together with an inorganic salt which is a sodium salt or a potassium salt of a transformant; and b) continuing culturing the transformant after the cell concentration has peaked and until xylanase production and accumulation in the medium has peaked. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäorgaaninen suola on nat-riumkloridi tai kaliumkloridi.Process according to Claim 8, characterized in that the inorganic salt is sodium chloride or potassium chloride. 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetel- 30 mä, tunnettu siitä, että epäorgaanista suolaa käytetään määrässä 0,5-3,0 paino-% alustasta.Process according to Claim 8 or 9, characterized in that the inorganic salt is used in an amount of 0.5 to 3.0% by weight of the medium. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että transformantti viljellään 12-48 tuntia.Method according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the transformant is cultured for 12 to 48 hours. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että hiililähde on lesettä tai ksylaania. 23 86438Process according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the carbon source is bran or xylan. 23 86438
FI890246A 1983-03-08 1989-01-17 Plasmids Inducing Extracellular Secretion of Xylanase FI86438C (en)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3808983 1983-03-08
JP58038087A JPS59162874A (en) 1983-03-08 1983-03-08 Cultivation of microorganism
JP3808783 1983-03-08
JP58038089A JPS59162886A (en) 1983-03-08 1983-03-08 Novel plasmid, its preparation and novel microorganism containing said plasmid
JP58232507A JPS60126077A (en) 1983-12-09 1983-12-09 Culture of microorganism
JP23250783 1983-12-09
JP23250883 1983-12-09
JP58232508A JPS60126085A (en) 1983-12-09 1983-12-09 Novel plasmid, its preparation, and novel microorganism containing said plasmid
FI840843A FI85721C (en) 1983-03-08 1984-03-02 Method for extracellular production of penicillinase, plasmid used in the method and method for constructing the plasmid
FI840843 1984-03-02

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI890246A0 FI890246A0 (en) 1989-01-17
FI890246A FI890246A (en) 1989-01-17
FI86438B true FI86438B (en) 1992-05-15
FI86438C FI86438C (en) 1992-08-25

Family

ID=27514609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI890246A FI86438C (en) 1983-03-08 1989-01-17 Plasmids Inducing Extracellular Secretion of Xylanase

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI86438C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI86438C (en) 1992-08-25
FI890246A0 (en) 1989-01-17
FI890246A (en) 1989-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cornet et al. Characterization of two cel (cellulose degradation) genes of Clostridium thermocellum coding for endoglucanases
RU1838410C (en) Method of obtaining alpha-amylase
Figurski et al. Generation in vitro of deletions in the broad host range plasmid RK2 using phage Mu insertions and a restriction endonuclease
Sashihara et al. Molecular cloning and expression of cellulase genes of alkalophilic Bacillus sp. strain N-4 in Escherichia coli
US4624922A (en) Plasmid, method for construction of the same, microorganism carrying the plasmid and method for cultivation of the microorganism
GB2133408A (en) Method for improving the production of proteins in bacillus
US4374200A (en) Broad host range small plasmid rings as cloning vehicles
US4464471A (en) Biologically engineered plasmid coding for production of β-glucosidase, organisms modified by this plasmid and methods of use
FR2559781A1 (en) NOVEL HYBRID PLASMIDIC VECTOR OF E. COLI PROVIDING THE POWER TO FERMENT SUCROSE AND ITS PREPARATION METHOD
FI86438B (en) Plasmids which induce extracellular secretion of xylanase, methods for production thereof, and methods for production of xylanase
FI85721B (en) FOERFARANDE FOER EXTRACELLULAER PRODUKTION AV PENICILLINAS, PLASMID ANVAEND VID FOERFARANDET OCH FOERFARANDE FOER KONSTRUKTION AV PLASMIDEN.
EP0164754B1 (en) Process for producing n-acetylneuraminate lyase
US5049501A (en) Production method for PvuI restriction endonuclease
EP0216080B1 (en) Novel plasmids and transformants
US4962055A (en) Plasmid, method for construction of the same, microorganisms carrying the plasmid and method for cultivation of the microorganism
EP0316023B1 (en) Plasmids, methods for their construction, microorganisms carrying them and methods for the extracellular production of xylanase by cultivation of the microorganisms
JP2833793B2 (en) Plasmid encoding heparinase, heparinase-producing strain carrying this plasmid, and method for producing heparinase
US4418194A (en) DNA Fragments for forming plasmids
US5190874A (en) Method for producing penicillinase and xylanase
EP0187382A2 (en) Plasmid, method for construction of the same, microorganism carrying the plasmid and method for cultivation of the microorganism
US5246839A (en) Secretion plasmid comprising the kilgene
JP2518051B2 (en) Method for producing AccI restricted endonuclease
JPH0355105B2 (en)
JP2928265B2 (en) DNA fragment, slightly acidic slightly cryogenic cellulase and method for producing the same
JPH0375153B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: RIKAGAKU, KENKYUSHO