FR2588015A1 - STRAIN OF HOST MICROORGANISM, PLASMID RECOMBINANT TRANSFORMANT, AND PROCESS FOR PRODUCTION OF THERMALLY STABLE TRANSAMINASE ENZYME - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'UTILISATION DE MICROORGANISMES AVEC UNE ACTIVITE DE TRANSAMINASE CONSIDERABLEMENT AMPLIFIEE POUR LA PRODUCTION DE L-AMINOACIDES. SELON L'INVENTION, UNE SOUCHE D'UN MICROORGANISME HOTE EST TRANSFORMEE PAR UN PLASMIDE RECOMBINANT CONTENANT UN FRAGMENT D'ADN QUI COMPREND UN GENE DE SALMONELLA TYPHIMURIUM CODANT POUR UNE ENZYME DE TRANSAMINASE THERMIQUEMENT STABLE; LE DESSIN JOINT DONNE UNE REPRESENTATION SCHEMATIQUE D'UNE CARTE DE RESTRICTION PARTIELLE DE PAH27. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA PRODUCTION D'AMINOACIDES.THE INVENTION RELATES TO THE USE OF MICROORGANISMS WITH CONSIDERABLY AMPLIFIED TRANSAMINASE ACTIVITY FOR THE PRODUCTION OF L-AMINOACIDS. ACCORDING TO THE INVENTION, A STRAIN OF A HOST MICROORGANISM IS TRANSFORMED BY A RECOMBINANT PLASMID CONTAINING A FRAGMENT OF DNA WHICH INCLUDES A SALMONELLA TYPHIMURIUM GENE CODING FOR A THERMALLY STABLE TRANSAMINASE ENZYME; THE ATTACHED DRAWING GIVES A SCHEMATICAL REPRESENTATION OF A PARTIAL RESTRICTION MAP OF PAH27. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE PRODUCTION OF AMINOACIDS.

Description

La présente invention se rapporte à l'utilisation de microorganismes ayantThe present invention relates to the use of microorganisms having

une activité considérablement amplifiée de transaminase dans la  significantly amplified transaminase activity in the

production de L-aminoacides (ci-après "aminoacides").  production of L-amino acids (hereinafter "amino acids").

Plus particulièrement, le gène codant pour cette activité de transaminase est transféré du génome bactérien d'origine aux plasmides en copies multiples. Les microorganismes transformés par ces plasmides recombinants présentent une activité considérablement accrue de transaminase en conditions appropriées. Par ailleurs, cette activité enzymatique est thermiquement stable. Par suite, dans la production d'aminoacides par transamination, les organismes génétiquement produits décrits ici dépassent significativement les isolats  More particularly, the gene encoding this transaminase activity is transferred from the original bacterial genome to the multiple copy plasmids. The microorganisms transformed by these recombinant plasmids exhibit a considerably increased activity of transaminase under appropriate conditions. Moreover, this enzymatic activity is thermally stable. As a result, in the amino acid production by transamination, the genetically engineered organisms described here significantly exceed the isolates.

naturels.natural.

La transamination est normalement définie comme la réaction entre un aminoacide et un cétoacide qui a pour résultat le transfert des groupes amino et céto entre les deux matières premières. On sait que des cétoacides précurseurs peuvent être convertis enzymatiquement en aminoacides correspondants. Les enzymes qui interviennent dans le transfert réel de ces groupes sont alternativement appelées "transaminases" ou "aminotransférases". Comme exemple de ce type de réaction, le brevet US No. 3 183 170 (Kitai et autres) révèle la transamination de cétoacides précurseurs en présence d'un système multienzymes obtenu de diverses sources, comprenant des cellules bactériennes récoltées, des cellules séchées, des macérats de cellules ou des solutions d'enzymes. Le système multi-enzymes de Kitai et autres consiste en déshydrogénase, hydrogénase, transaminase, accepteurs d'hydrogène et système de  Transamination is normally defined as the reaction between an amino acid and a keto acid that results in the transfer of amino and keto groups between the two raw materials. It is known that precursor ketoacids can be converted enzymatically to corresponding amino acids. The enzymes involved in the actual transfer of these groups are alternatively referred to as "transaminases" or "aminotransferases". As an example of this type of reaction, US Pat. No. 3,183,170 (Kitai et al.) Discloses the transamination of precursor keto acids in the presence of a multienzyme system obtained from various sources, including harvested bacterial cells, dried cells, cell macerates or enzyme solutions. The multi-enzyme system of Kitai et al. Consists of dehydrogenase, hydrogenase, transaminase, hydrogen acceptors and

transport d'électrons.electron transport.

Comme exemple, les gènes d'aminotransférase de E. coli ont été décrits dans "Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases" de Gelfand et autres, volumel30, pages 42940 (1977) et ont été désignés par ilvE, tyrB et aspC. On sait que la présence des gènes fonctionnels tyrB et aspC de E. coli allège l'auxotrophie pour la tyrosine, la phénylalanine ou l'acide aspartique. La demande de brevet européen No. 84100521.8 (publiée le 29 Août 1984 sous le No. 0 116 860) (G.D. Searle and Co.) révèle que les gènes d'aminotransférase ilvE, tyrB et aspC peuvent être isolés et utilisés pour construire des microorganismes recombinants capables de produire ces gènes produits d'aminotransférase. Les méthodes d'ADN recombinant sont utilisées pour construire une nouvelle souche microbienne comprenant un gène de transaminase thermiquement stable de Salmonella typhimurium en un nombre supérieur de copies que celui normalement trouvé sur le génome bactérien. Ce gène, codant pour une enzyme qui a été désignée par AT sty 2, est inséré dans un plasmide à copies multiples, et le plasmide recombinant est introduit dans un h8te approprié. Les niveaux élevés résultants du gène produit exprimé de transaminase dans l'h8te transformé provoquent une surproduction de L-aminoacide par transamination d'un donneur amino produit de manière exogène et d'un précurseur de cétoacide. L'enzyme thermiquement stable exprimée est par conséquent moins sensible à l'inactivation à l'exposition à des températures élevées. La bioconversion du précurseur par l'enzyme exprimée de cette invention donne des quantités commerciales considérablement élevées de l'aminoacide produit en comparaison avec les isolats naturels. La présente invention a pour objet principal une souche de microorganismes comprenant des copies multiples d'un gène de transaminase dont le produit thermiquement stable est responsable de la conversion stéréospécifique des alpha-cétoacides en aminoacides. Une telle souche présente un taux considérablement amélioré de conversion en aminoacide, nécessitant des temps sensiblement réduits de résidence dans le récipient réactionnel. Elle a pour autres objets de produire des microorganismes recombinants pouvant être immobilisés par des méthodes conventionnelles et qui expriment une transaminase qui a de meilleures caractéristiques de demi-vie, c'est-à-dire qui ne se dégrade pas ou n'est pas  As an example, the E. coli aminotransferase genes have been described in "Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases" by Gelfand et al, volumel30, pp. 42940 (1977) and have been designated by ilvE, tyrB and aspC. It is known that the presence of E. coli tyrB and aspC functional genes alleviates auxotrophy for tyrosine, phenylalanine or aspartic acid. European Patent Application No. 84100521.8 (published August 29, 1984 under No. 0 116 860) (GD Searle and Co.) discloses that the ilvE, tyrB and aspC aminotransferase genes can be isolated and used to construct microorganisms. recombinants capable of producing these aminotransferase product genes. The recombinant DNA methods are used to construct a new microbial strain comprising a thermally stable transaminase gene of Salmonella typhimurium in a higher copy number than that normally found on the bacterial genome. This gene, encoding an enzyme that has been designated as AT sty 2, is inserted into a multi-copy plasmid, and the recombinant plasmid is introduced into a suitable host. The resulting high levels of the expressed transaminase product gene in the transformed host cause an overproduction of L-amino acid by transamination of an exogenously produced amino donor and a ketoacid precursor. The thermally stable enzyme expressed is therefore less sensitive to inactivation at high temperature exposure. The bioconversion of the precursor by the expressed enzyme of this invention results in considerably higher commercial quantities of the amino acid produced compared to natural isolates. The main subject of the present invention is a strain of microorganisms comprising multiple copies of a transaminase gene whose thermally stable product is responsible for the stereospecific conversion of alpha-ketoacids to amino acids. Such a strain has a greatly improved rate of conversion to amino acid, requiring substantially reduced residence times in the reaction vessel. Its other objects are to produce recombinant microorganisms which can be immobilized by conventional methods and which express a transaminase which has better half-life characteristics, that is to say which does not degrade or is not

facilement inactivée, même après immobilisation.  easily inactivated, even after immobilization.

La présente invention a également pour objet de placer le gène de transaminase souhaité dans une  Another object of the present invention is to place the desired transaminase gene in a

construction plasmidique qui est à la fois structu-  plasmid construction which is both

rellement stable et stable dans le nombre de copies afin de réduire les problèmes de-traitement associés aux délétions ou transpositions de la séquence d'ADN du gène, ou perte du plasmide. Un objectif supplémentaire est de placer le gène de transaminase sur un plasmide d'un nombre élevé de copies pour des niveaux élevés de  actually stable and stable in the number of copies in order to reduce processing problems associated with deletions or transpositions of the gene's DNA sequence, or loss of the plasmid. An additional objective is to place the transaminase gene on a high copy number plasmid for high levels of

l'enzyme exprimée.the expressed enzyme.

La présente invention a pour autre objet l'utilisation du gène de résistance à la spectinomycine  Another subject of the present invention is the use of the spectinomycin resistance gene.

supporté par un plasmide.supported by a plasmid.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci  The invention will be better understood and other purposes, features, details and advantages thereof

apparaîtront plus clairement au cours de la description  will become clearer during the description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure I est une représentation schématique d'une carte de restriction partielle de pAH27; - la figure 2 est une représentation schématique d'une carte de restriction partielle de pGA108; et - la figure 3 est une représentation schématique d'une carte de restriction partielle de pGA115. Un gène thermiquement stable de transaminase de Salmonella typhimurium est cloné et exprimé dans un hôte pour une utilisation pour la production d'aminoacides. Le gène de transaminase est d'abord isolé et de préférence est lié dans un vecteur sélectionnable multicopie. Un hôte approprié est transformé par le vecteur recombinant contenant le gène de transaminase. La sélection du gène souhaité de transaminase est démontrée par complémentation d'un microorganisme hôte auxotrophe pour l'aminoacide souhaité et par la stabilité thermique de l'enzyme exprimée. Cette enzyme a été désignée par AT sty 2. Un hôte d'expression transformé par le gène de transaminase de S. typhimurium d'intérêt, ou une portion ou un extrait de l'hôte transformé, est capable de la production et de l'accumulation de l'aminoacide en présence d'un alpha-cétoacide précurseur et d'un donneur amino. Des catalyseurs ayant l'activité décrite de transaminase ont des demi-vies très étendues lorsqu'on  explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention and in which: FIG. 1 is a schematic representation of a partial restriction map of pAH27; FIG. 2 is a schematic representation of a partial restriction map of pGA108; and FIG. 3 is a schematic representation of a partial restriction map of pGA115. A thermally stable Salmonella typhimurium transaminase gene is cloned and expressed in a host for use in the production of amino acids. The transaminase gene is first isolated and preferably bound in a multicopic selectable vector. A suitable host is transformed by the recombinant vector containing the transaminase gene. Selection of the desired transaminase gene is demonstrated by complementation of an auxotrophic host microorganism for the desired amino acid and by the thermal stability of the expressed enzyme. This enzyme has been designated as AT sty 2. An expression host transformed with the S. typhimurium transaminase gene of interest, or a portion or extract of the transformed host, is capable of producing and accumulation of the amino acid in the presence of a precursor alpha-keto acid and an amino donor. Catalysts with the described transaminase activity have very long half-lives when

les utilise pour cette bioconversion.  uses them for this bioconversion.

Dans la description, les références au "gène de  In the description, references to the "gene of

transaminase" sont considérées comme incorporant des fragments d'ADN comprenant le gène pour AT sty 2 lui-même, le gène plus ADN supplémentaire ou une portion fonctionnelle du gène de transaminase. Le gène de transaminase de AT sty 2 indiqué est le gène de S. typhimurium dont le produit d'expression est une enzyme de transaminase qui est caractérisée par une stabilité thermique et par la capacité de convertir rapidement un cétoacide précurseur en aminoacide correspondant. Le gène de transaminase est isolé directement du génome de S. typhimurium ou bien on peut l'obtenir de toute source pratique de matière génétique de S. typhimurium. Ce microorganisme est disponible au American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852 (le catalogue ATCC de 1985 donne la liste de 51 souches disponibles). Des souches sont également disponibles de divers laboratoires  transaminase "are considered to incorporate DNA fragments comprising the gene for AT sty 2 itself, the additional gene plus DNA or a functional portion of the transaminase gene, the AT sty 2 transaminase gene indicated is the S gene. typhimurium whose expression product is a transaminase enzyme which is characterized by a thermal stability and the ability to rapidly convert a precursor keto acid into the corresponding amino acid The transaminase gene is isolated directly from the S. typhimurium genome or can be obtained from any convenient source of S. typhimurium genetic material.This microorganism is available from the American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852 (the 1985 ATCC catalog lists 51 available strains Strains are also available from various laboratories

entreprenant des recherches sur S. typhimurium.  undertaking research on S. typhimurium.

Le génome ou matière génétique est partiellement digéré par l'endonucléase de restriction et des fragments d'une dimension pratique, comme environ de à 25 kilobases, sont isolés. Ces fragments sont alors liés à des vecteurs appropriés pour permettre l'isolement des clones actifs de transaminase qui expriment le gène produit thermiquement stable. Lorsque des vecteurs clonant lambda tels que ceux décrits ci-dessous sont choisis, l'endonucléase de restriction Sau 3A est utilisée car les vecteurs lambda acceptent les fragments générés par Sau 3A pour former des librairies  The genome or genetic material is partially digested with the restriction endonuclease and fragments of a practical size, such as about 25 kilobases, are isolated. These fragments are then linked to appropriate vectors to allow the isolation of active transaminase clones that express the thermally stable gene product. When lambda cloning vectors such as those described below are selected, Sau 3A restriction endonuclease is used because lambda vectors accept Sau 3A generated fragments to form libraries.

relativement erratiques.relatively erratic.

Dans le mode de réalisation préféré, des hôtes négatifs à l'aminotransférase de E. coli sont utilisés de manière pratique pour déterminer la complémentation. On obtient une souche de E. coli qui est aspC-tyrB-ilvE-, c'est-à-dire une souche qui manque de toute activité de transaminase. La souche DG30 de E. coli K-12 décrite par Gelfand et autres, J. Bacteriology, "Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases,", Volume 130, pages 429-40 (1976), peut être utilisée. Cette souche est disponible au E. coli Genetic Stock Center, Yale University, New Haven, Connecticut. DG30 est auxotrophe pour la tyrosine, la phénylalanine et l'acide aspartique. Alternativement, on peut utiliser la souche DG44 de E. coli K-12, également disponible au E. coli Stock Center. DG44 est aspC-tyrB et est auxotrophe pour l'acide aspartique, la tyrosine et la phénylalanine. D'autres souches  In the preferred embodiment, E. coli aminotransferase negative hosts are conveniently used to determine complementation. An E. coli strain is obtained which is aspC-tyrB-ilvE-, i.e. a strain lacking any transaminase activity. The DG30 strain of E. coli K-12 described by Gelfand et al., J. Bacteriology, "Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases,", Volume 130, pp. 429-40 (1976), may be used. . This strain is available at E. coli Genetic Stock Center, Yale University, New Haven, Connecticut. DG30 is auxotrophic for tyrosine, phenylalanine and aspartic acid. Alternatively, E. coli K-12 strain DG44, also available at E. coli Stock Center, can be used. DG44 is aspC-tyrB and is auxotrophic for aspartic acid, tyrosine and phenylalanine. Other strains

auxotrophes peuvent être obtenues ou créées.  auxotrophs can be obtained or created.

Les souches DG30 et DG44 de E. coli négatives à la transaminase se transforment à de très faibles fréquences, ce qui diminue la possibilité de détecter des clones ayant une activité de transaminase. Comme le lambda phage peut effectuer la transduction de ces hôtes à une fréquence bien supérieure, la probabilité d'isoler des clones actifs à la transaminase est fortement accrue  The DG30 and DG44 strains of transaminase-negative E. coli are transformed at very low frequencies, which decreases the possibility of detecting clones with transaminase activity. Since lambda phage can transduce these hosts at a much higher frequency, the likelihood of isolating transaminase-active clones is greatly increased.

avec l'utilisation des vecteurs clonant lambda.  with the use of lambda cloning vectors.

I1 est tout à fait préférable d'utiliser une construction de phage qui peut exister sous la forme d'un plasmide à de basses températures et sous la forme d'un phage lytique à des températures supérieures. Cette approche de "phasmide" est préférée pour l'efficacité de la transduction et pour l'isolement facile de l'ADN contenant un gène de transaminase identifié par technique conventionnel de récupération des plasmides, bien que cela ne soit pas requis pour la mise en pratique de la présente invention. La tentative du phasmide ainsi que le procédé de construction des vecteurs clonant lambda appropriés sont décrits en détail dans S. Elledge et autres, J. Bacteriology, "Phasmid Vectors for Identification of Genes by Complementation of Escherichia  It is quite preferable to use a phage construct that can exist as a plasmid at low temperatures and as a lytic phage at higher temperatures. This "phasmid" approach is preferred for the efficiency of transduction and for easy isolation of DNA containing a transaminase gene identified by conventional plasmid recovery technique, although this is not required for implementation. practice of the present invention. The phasmid attempt as well as the method of constructing the appropriate lambda cloning vectors are described in detail in S. Elledge et al., J. Bacteriology, "Phasmid Vectors for Identification of Genes by Complementation of Escherichia.

coli Mutants", Volume 162, pages 777-83 (1985).  coli mutants ", Volume 162, pages 777-83 (1985).

Avant d'utiliser les h8tes négatifs à la transaminase de E. coli pour sélectionner la librairie de phages recombinants, la souche de l'h8te est préparée par transformation avec un plasmide contenant un gène qui  Prior to using E. coli transaminase negative hosts to select the recombinant phage library, the host strain is prepared by transformation with a plasmid containing a gene which

exprime le répresseur lambda sensible à la température.  expresses the lambda repressor sensitive to temperature.

En présence du répresseur sensible à la température, le lambda phage décrit peut exister sous la forme d'un plasmide environ 30 C et sous la forme d'un phage lytique à environ 37 C. Un plasmide approprié par lequel on peut transformer les auxotrophes de E. coli est le plasmide pSE103 contenant le gène ci857 qui exprime le répresseur lambda sensible à la température. La construction de ce plasmide est décrite dans l'article cité ci-dessus de Elledge et autres. Tout plasmide contenant le gène cI857 peut être utilisé. La seule condition est la présence du  In the presence of the temperature-sensitive repressor, the described lambda phage can exist in the form of a plasmid at about 30 ° C. and in the form of a lytic phage at about 37 ° C. A suitable plasmid by which auxotrophs of E. coli is the plasmid pSE103 containing the ci857 gene which expresses the lambda temperature-sensitive repressor. The construction of this plasmid is described in the above cited article by Elledge et al. Any plasmid containing the cI857 gene can be used. The only condition is the presence of

répresseur lambda sensible à la température lui-même.  lambda repressor sensitive to temperature itself.

C'est une condition indispensable de la présente invention que le catalyseur exprimé de transaminase ne soit pas soumis à une dégradation ou une  It is an essential condition of the present invention that the expressed transaminase catalyst is not subject to degradation or degradation.

inactivation rapides aux températures d'utilisation.  rapid inactivation at the use temperatures.

Cette stabilité thermique augmentera sensiblement la demi-vie d'utilisation du biocatalyseur à des températures dans la gamme d'environ 10 C à 42 C. De plus, l'enzyme thermiquement stable sera moins susceptible à une inactivation à des températures typiquement utilisées pour l'immobilisation, qui peuvent  This thermal stability will substantially increase the half-life of use of the biocatalyst at temperatures in the range of about 10 ° C to 42 ° C. In addition, the thermally stable enzyme will be less susceptible to inactivation at typically used temperatures. immobilisation, which can

atteindre environ 45 à 50 C.reach around 45 to 50 C.

Une détermination de production d'aminoacides par inactivation à la chaleur est utilisée pour sélectionner les clones contenant la transaminase recombinante. Cette détermination permet une différenciation entre les gènes de transaminase qui sont sensibles à la chaleur et ceux qui sont stables à la chaleur. Des cellules soniquées sont mises en contact avec l'alpha-cétoacide et un donneur amino (par exemple l'acide aspartique), avant et après choc thermique à des températures d'environ 55 C pendant 20 à 30 minutes. La capacité de convertir par voie enzymatique le précurseur en acide aminé après ce traitement est mesurée en  A determination of amino acid production by heat inactivation is used to select the clones containing the recombinant transaminase. This determination allows differentiation between transaminase genes that are heat sensitive and those that are heat stable. Sonicated cells are contacted with alpha-keto acid and an amino donor (eg, aspartic acid), before and after thermal shock at temperatures of about 55 C for 20 to 30 minutes. The ability to enzymatically convert the precursor to the amino acid after this treatment is measured in

déterminant l'aminoacide produit, par exemple par HPLC.  determining the amino acid product, for example by HPLC.

Les clones qui présentent cette capacité contiennent le  Clones that have this ability contain the

gène AT sty 2 souhaité.AT gene desired st 2.

L'alpha-cétoacide choisi pour une utilisation avec ce procédé dépendra de l'aminoacide qui est le produit souhaité. Par exemple, l'acide phénylpyruvique  The alpha-keto acid selected for use with this method will depend on the amino acid that is the desired product. For example, phenylpyruvic acid

est converti en L-phénylalanine, l'acide alpha-cétoiso-  is converted to L-phenylalanine, alpha-keto acid

caproique en L-leucine, l'acide alpha-cétoisovalérique en L-valine, l'acide alpha-céto- D-méthyl valérique en L-isoleucine, l'acide pyruvique en L-alanine, l'acide  L-leucine caproic acid, L-valine alpha-ketoisovaleric acid, alpha-keto-D-methyl-valeric acid L-isoleucine, pyruvic acid L-alanine, acid

oxaloacétique en acide L-aspartique, l'acide: -hydroxy-  oxaloacetic acid L-aspartic acid, the acid: -hydroxy-

alpha-cétobutyrique en L-thréonine, l'acide p-hydroxy-  alpha-ketobutyric acid to L-threonine, p-hydroxy-

phénylpyruvique en L-tyrosine, l'acide indole pyruvique en L-tryptophane, et autres. Comme on peut le voir, des précurseurs conventionnels de Laminoacide sont utilisés dans le procédé de l'invention. Cependant, on a démontré que l'enzyme AT sty 2 avait une activité particulièrement élevée dans la conversion de l'acide phénylpyruvique en L-phénylalanine. Bien entendu, ces précurseurs peuvent être utilisés aussi bien dans la détermination de la production de -'amrinoacide par inactivation à la chaleur  phenylpyruvic L-tyrosine, indole pyruvic acid L-tryptophan, and others. As can be seen, conventional Lamino acid precursors are used in the process of the invention. However, it has been demonstrated that the AT sty 2 enzyme has a particularly high activity in the conversion of phenylpyruvic acid to L-phenylalanine. Of course, these precursors can be used both in the determination of the production of amino acid by heat inactivation.

et dans la production du L-aminoacide souhaité.  and in the production of the desired L-amino acid.

Après avoir isolé les clones thermiquement stables actifs à la transaminase, la confirmation est faite pour garantir que l'activité est le résultat de la présence d'un phasmide recombinant contenant le gène AT sty 2 plut8t qu'un révertant chromosomique. On fait croître les clones et l'on induit la production de phages à environ 420C. Les titres-de phages sont mesurés pour assurer qu'il en existe de grandes quantités. Ensuite, les vecteurs phasmidiques considérés comme comprenant le gène AT sty 2 sont isolés des clones sous une forme plasmidique. Les plasmides isolés sont introduits dans une souche de E. coli négative à la transaminase en utilisant des processus standards, par exemple, le processus de transformation décrit par Maniatis et autres dans "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", pages 250-51 (Cold Spring Harbor Laboratory 1982), ou les processus de transduction décrits par Davis et autres dans Advanced Bacterial Genetics (Cold Spring Harbor 1980). Seule la matière génétique comprenant un gène fonctionnel de transaminase complémentera les lésions de la souche hôte, la libérant de son auxotrophie. En effet, seuls les transformants comprenant un gène exprimé de transaminase peuvent croltre sur des plaques de milieu minimum sans aminoacides supplémentaires. On peut en déduire que les plasmides dans ces clones comprennent et expriment un gène de transaminase, car l'auxotrophie de l'hôte est délivrée. Ayant identifié les clones contenant le phage hybride avec le gène de transaminase thermiquement stable souhaité, des phages de ces clones subissent une transduction dans un hôte contenant un gène cI857 chromosomique afin d'empêcher la contamination par le plasmide d'origine, c'est-à-dire pSE103, lors de l'isolement de l'ADN phasmidique recombinant. Les cellules ayant subi la transduction sont incubées à des températures suffisantes pour induire la production du phage et la lyse (c'est-à-dire 37 C). On isole ainsi le phage contenant le gène souhaité. Cela confirme l'état extrachromosomique du gène souhaité de transaminase. Le phage isolé peut être utilisé pour la production de cartes de restriction, si on le souhaite, et pour le  After isolating the thermally stable transaminase-active clones, confirmation is made to ensure that the activity is the result of the presence of a recombinant phasmid containing the AT sty 2 gene rather than a chromosomal revertant. The clones are grown and phage production is induced at about 420C. The phage titres are measured to ensure that there are large quantities. Next, the phasmid vectors considered to comprise the AT sty 2 gene are isolated from the clones in plasmid form. Isolated plasmids are introduced into a transaminase negative E. coli strain using standard procedures, for example, the transformation process described by Maniatis et al in "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", pages 250-51 (Cold Spring Harbor Laboratory 1982), or the transduction processes described by Davis et al. In Advanced Bacterial Genetics (Cold Spring Harbor 1980). Only the genetic material comprising a functional transaminase gene will complement the lesions of the host strain, releasing it from its auxotrophy. Indeed, only transformants comprising an expressed transaminase gene can grow on minimal medium plates without additional amino acids. It can be deduced that the plasmids in these clones comprise and express a transaminase gene, since the auxotrophy of the host is delivered. Having identified clones containing the hybrid phage with the desired thermally stable transaminase gene, phages of these clones are transduced into a host containing a chromosomal cI857 gene to prevent contamination by the original plasmid, ie ie, pSE103, upon isolation of recombinant phasmid DNA. The transduced cells are incubated at temperatures sufficient to induce phage production and lysis (i.e., 37 C). The phage containing the desired gene is thus isolated. This confirms the extrachromosomal state of the desired transaminase gene. The isolated phage can be used for the production of restriction maps, if desired, and for the

sous-clonage en un vecteur à multiples copies.  subcloning into a multi-copy vector.

Dès que la matière génétique a été isolée qui comprend le gène AT sty 2, il est souhaitable de transférer le gène à un plasmide d'un nombre élevé de copies. Des copies multiples du plasmide dans l'h8te transformé assureront des copies multiples du gène de transaminase. De cette manière, l'activité de transaminase de chaque cellule peut être accrue de multiples fois. Il peut également être souhaitable, à ce moment, de réduire la dimension du fragment d'ADN recombinant par scission avec des endonucléases de restriction. Le fragment d'ADN contenant le gène de transaminase est sous-cloné en un vecteur à multiples copies appropriées à la transformation de la souche de l'h8te souhaité. I1 est préférable d'utiliser un plasmide sélectionnable, par exemple un plasmide avec des gènes de résistance aux antibiotiques permettant la sélection biologique et le maintien du plasmide. Si E. coli doit être le microorganisme h8te, un vecteur particulièrement approprié est le plasmide pBR322, qui porte des gènes pour la résistance à l'ampicilline (Apr) et à la tétracycline (Tcr) et qui sera typiquement présent en environ 10 à 20 copies. Lorsque l'on utilise la résistance aux antibiotiques pour le maintien du plasmide, seuls des microorganismes qui maintiennent le plasmide (avec son ou ses gènes de résistance aux antibiotiques et également avec le gène de transaminase) crottront dans un milieu auquel l'antibiotique approprié a été ajouté. D'autres antibiotiques ou d'autres procédés pour le maintien des plasmides et la stabilité peuvent  Once the genetic material has been isolated which comprises the AT sty 2 gene, it is desirable to transfer the gene to a high copy number plasmid. Multiple copies of the plasmid in the transformed host will provide multiple copies of the transaminase gene. In this way, the transaminase activity of each cell can be increased multiple times. It may also be desirable at this time to reduce the size of the recombinant DNA fragment by cleavage with restriction endonucleases. The DNA fragment containing the transaminase gene is subcloned into a multi-copy vector suitable for transformation of the desired host strain. It is preferable to use a selectable plasmid, for example a plasmid with antibiotic resistance genes allowing for biological selection and maintenance of the plasmid. If E. coli is to be the host microorganism, a particularly suitable vector is plasmid pBR322, which carries genes for resistance to ampicillin (Apr) and tetracycline (Tcr) and which will typically be present in about 10 to 20 copies. When antibiotic resistance is used to maintain the plasmid, only microorganisms that maintain the plasmid (with its antibiotic resistance gene (s) and also with the transaminase gene) will grow in a medium to which the appropriate antibiotic has been used. been added. Other antibiotics or other methods for plasmid maintenance and stability may be

être utilisés, si on le souhaite.to be used, if desired.

Le fragment d'ADN isolé ci-dessus qui a été déterminé comme contenant le gène de transaminase AT sty 2 de S. typhimurium est lié au plasmide choisi par des méthodes conventionnelles. Le fragment peut être excisé du phasmide recombinant isolé ci-dessus par digestion avec une enzyme appropriée de restriction. Le  The above isolated DNA fragment which has been determined to contain the S. typhimurium AT sty 2 transaminase gene is bound to the selected plasmid by conventional methods. The fragment can be excised from the recombinant phasmid isolated above by digestion with a suitable restriction enzyme. The

fragment excisé d'ADN est alors lié au plasmide choisi.  Excised fragment of DNA is then bound to the chosen plasmid.

Les cartes de restriction partielle des plasmides préparés  Partial restriction maps of prepared plasmids

selon cette description sont montrées aux figures 1 et 2.  according to this description are shown in Figures 1 and 2.

La figure i représente l'analyse des enzymes de restriction du plasmide pAH27 préparé aux exemples IV et V. Les figures 2 et 3 représentent l'analyse d'enzymes de restriction des plasmides pGA108 et pGA115,  FIG. 1 represents the restriction enzyme analysis of the plasmid pAH27 prepared in Examples IV and V. FIGS. 2 and 3 represent the restriction enzyme analysis of plasmids pGA108 and pGA115,

respectivement, préparés aux exemples VI et VII.  respectively, prepared in Examples VI and VII.

En référence au mode de réalisation préféré, o l'on utilise lambda SE4 (voir exemple I) ou une construction semblable, le gène Spr est placé à proximité du gène de transaminase et il faut prendre soin de choisir une endonucléase de restriction appropriée qui excisera un fragment d'ADN contenant les deux gènes. Un plasmide qui contient le gène Spr en amont du gène de transaminase AT sty 2 s'est révélé donner une performance  With reference to the preferred embodiment, where lambda SE4 (see Example I) or a similar construct is used, the Spr gene is placed in the vicinity of the transaminase gene and care should be taken to select an appropriate restriction endonuclease which will excise a DNA fragment containing both genes. A plasmid which contains the Spr gene upstream of the transaminase AT sty 2 gene has been shown to give a

remarquable et est la construction tout à fait préférée.  remarkable and is the most preferred construction.

La spectinomycine est bien appropriée au maintien ou à la conservation du plasmide du fait de son relativement faible prix et de sa durabilité. De plus, l'expression du gène de transaminase peut être améliorée par le promoteur r du gène Spr. Dans tous les cas, ce mode de réalisation a pour résultat des niveaux élevés de manière inattendue de  Spectinomycin is well suited for maintaining or preserving the plasmid because of its relatively low price and durability. In addition, the expression of the transaminase gene can be improved by the promoter r of the Spr gene. In any case, this embodiment results in unexpectedly high levels of

l'expression de la transaminase et de stabilité.  expression of transaminase and stability.

Afin de confirmer que le plasmide recombinant contient le gène souhaité de transaminase, le plasmide peut être de nouveau isolé et introduit dans une souche négative à la transaminase, comme on l'a décrit ci-dessus. Seuls les organismes qui ont reçu le plasmide avec le gène de transaminase formeront des colonies sur un milieu minimum. Une confirmation supplémentaire peut être obtenue par une croissance de manière à choisir le plasmide lui-même. Par exemple, si le plasmide contient des gènes codant pour la résistance à la spectinomycine, la croissance sur des plaques contenant cet antibiotique  In order to confirm that the recombinant plasmid contains the desired transaminase gene, the plasmid can be re-isolated and introduced into a transaminase negative strain, as described above. Only organisms that have received the plasmid with the transaminase gene will form colonies on a minimum medium. Further confirmation can be obtained by growth so as to select the plasmid itself. For example, if the plasmid contains genes encoding spectinomycin resistance, growth on plates containing this antibiotic

confirme la présence du plasmide.confirms the presence of the plasmid.

Dans le mode de réalisation tout à fait préféré de la présente invention, le olasmide est préparé comme décrit aux exemples I à IV. En effet, le fragment d'ADN contiendra à la fois le gène AT sty 2 thermiquement stable de S. typhimurium et le gène de résistance à la spectinomycine. Le vecteur plasmidique préféré est pBR322  In the most preferred embodiment of the present invention, the olasmid is prepared as described in Examples I-IV. Indeed, the DNA fragment will contain both the thermally stable AT sty 2 gene of S. typhimurium and the spectinomycin resistance gene. The preferred plasmid vector is pBR322

et la souche du microorganisme hôte préférée est E. coli.  and the preferred host microorganism strain is E. coli.

Il en résulte des niveaux élevés et stables de manière inattendue de l'activité de transaminase. Cela est inhabituel du fait de la dimension relativement grande du fragment d'ADN, dont on pourrait s'attendre à ce qu'elle ait pour résultat un faible nombre de copies et par conséquent de faibles niveaux d'expression. De plus, on pourrait s'attendre à ce qu'un plasmide de cette dimension soit relativement instable. Cependant, des tentatives pour diminuer la dimension du fragment d'ADN et du plasmide (exemple VI) ont eu pour résultat une diminution de l'activité de transaminase (exemple VIII)  This results in unexpectedly high and unexpected levels of transaminase activity. This is unusual because of the relatively large size of the DNA fragment, which would be expected to result in low copy number and hence low levels of expression. In addition, one would expect a plasmid of this size to be relatively unstable. However, attempts to decrease the size of the DNA fragment and the plasmid (Example VI) resulted in a decrease in transaminase activity (Example VIII)

et de la stabilité.and stability.

Une fois que le gène AT sty 2 est placé sur le plasmide souhaité, le plasmide recombinant est introduit dans l'hôte souhaité. Les souches de E. coli sont des hôtes particulièrement appropriés du fait de la profusion de renseignements concernant leur manipulation. Par ailleurs, comme on l'a indiqué ci-dessus, l'introduction du gène de transaminase de S. typhimurium dans E. coli s'est révélée avoir pour résultat des niveaux inhabitdel& ment--et-nespSrément élevés et stables d'expression. Une souche de Salmonella peut elle-même  Once the AT sty 2 gene is placed on the desired plasmid, the recombinant plasmid is introduced into the desired host. E. coli strains are particularly suitable hosts because of the profusion of information concerning their handling. Furthermore, as indicated above, the introduction of the S. typhimurium transaminase gene into E. coli has been shown to result in uniquely high and stable levels of expression and stability of expression. . A strain of Salmonella can itself

être utilisée pour l'hôte, si on le souhaite.  be used for the host, if desired.

Une souche de microorganismes nouvellement créée de cette invention comprend des copies mutiples placées sur le plasmide du gène AT sty 2 thermiquement stable de S. typhimurium et présente une augmentation multiple de l'activité de transaminase en comparaison avec les isolats naturels. Les microorganismes recombinants sont préparés en les faisant croître dans des conditions appropriées à la maximisation de l'activité de transaminase dans les cellules. En général, les conditions conventionnelles pour obtenir la croissance de cellules saines seront appropriées. En effet, on peut faire croître les microorganismes à un pH  A newly created microorganism strain of this invention comprises multiple copies placed on the plasmid of the thermally stable AT sty 2 gene of S. typhimurium and exhibits a multiple increase in transaminase activity compared to natural isolates. The recombinant microorganisms are prepared by growing them under conditions suitable for maximizing transaminase activity in the cells. In general, conventional conditions for healthy cell growth will be appropriate. Indeed, one can grow microorganisms at a pH

d'environ 6,5 à environ 8, de préférence d'environ 7 à 8.  from about 6.5 to about 8, preferably from about 7 to 8.

La température doit être d'environ 20 à 42 C, de  The temperature should be about 20 to 42 C,

préférence d'environ 370C.preferably about 370C.

Des milieux conventionnels de croissance peuvent être utilisés pour préparer les cellules recombinantes de cette invention. Les milieux doivent contenir une source de carbone, une source d'azote, des sels inorganiques et, si on le souhaite, d'autres aliments organiques ou inorganiques mineurs qui peuvent être requis pour la croissance de l'organisme hSte sélectionné. En général, les directives suivantes sont appropriées. Comme source de carbone, on peut utiliser des sucres fermentables. Comme sources d'azote, l'urée, des hydrolysats de protéines, des sels d'ammonium d'acides organiques (comme l'acétate d'ammonium ou l'oxalate d'ammonium) et/ou des sels d'ammonium d'acides inorganiques (comme le sulfate d'ammonium, le nitrate d'ammonium ou le chlorure d'ammonium) peuvent être satisfaisants. Des éléments inorganiques (comme le  Conventional growth media can be used to prepare the recombinant cells of this invention. The media should contain a source of carbon, a source of nitrogen, inorganic salts and, if desired, other minor organic or inorganic foods that may be required for the growth of the selected organism. In general, the following guidelines are appropriate. As a carbon source, fermentable sugars can be used. As nitrogen sources, urea, protein hydrolysates, ammonium salts of organic acids (such as ammonium acetate or ammonium oxalate) and / or ammonium salts of inorganic acids (such as ammonium sulphate, ammonium nitrate or ammonium chloride) can be satisfactory. Inorganic elements (such as

phosphate de potassium ou le phosphate de magnésium) -  potassium phosphate or magnesium phosphate) -

et/ou des vitamines (comme la thiamine, la biotine) peuvent être ajoutés. Le choix spécifique des composants des milieux de croissance dépendra du microorganisme hôte choisi. Les cellules sont récoltées après croissance et soit les cellules ou une portion ou un extrait de celles-ci peuvent être utilisés dans la bioconversion d'un cétoacide précurseur et d'un donneur amino en aminoacide correspondant. Tout procédé pratique ou processus peut être utilisé qui met l'enzyme de transaminase en contact avec le précurseur et le donneur amino. Par exemple, des cellules entières, des cellules soniquées ou des extraits d'enzymes (bruts ou purifiés) peuvent être utilisés. Alternativement, la bioconversion peut être entreprise par fermentation d'une culture vivante, croissant de manière active avec le précurseur  and / or vitamins (such as thiamine, biotin) can be added. The specific choice of growth medium components will depend on the host microorganism chosen. The cells are harvested after growth and either the cells or a portion or an extract thereof can be used in the bioconversion of a precursor keto acid and a corresponding amino acid amino donor. Any practical process or process can be used that brings the transaminase enzyme into contact with the precursor and the amino donor. For example, whole cells, sonicated cells or enzyme extracts (crude or purified) can be used. Alternatively, the bioconversion can be undertaken by fermentation of a living culture, growing actively with the precursor

et le donneur amino ajoutés au milieu de croissance.  and the amino donor added to the growth medium.

Il peut être préférable d'immobiliser les cellules ou l'enzyme pour une utilisation dans un réacteur discontinu ou continu. De cette manière, l'utilisation de l'activité de transaminase des cellules ou de l'enzyme peut être rendue maximale, tout en minimisant simultanément la manipulation et en éliminant  It may be preferable to immobilize the cells or the enzyme for use in a batch or continuous reactor. In this way, the use of cell or enzyme transaminase activity can be maximized, while simultaneously minimizing manipulation and eliminating

les besoins des milieux de croissance et les conditions.  the needs of growth media and conditions.

La transaminase thermiquement stable de la présente invention est idéale pour une immobilisation par des méthodes nécessitant des températures élevées. Même après avoir été soumise aux températures requises pour l'étape d'immobilisation, une activité sensible de transaminase est conservée. Les cellules ou enzymes immobilisées peuvent être mises en contact directement avec une solution du précurseur et du donneur amino. Le rapport molaire du donneur amino au cétoacide précurseur,  The thermally stable transaminase of the present invention is ideal for immobilization by methods requiring high temperatures. Even after being subjected to the temperatures required for the immobilization step, a transaminase sensitive activity is retained. The immobilized cells or enzymes can be contacted directly with a solution of the precursor and the amino donor. The molar ratio of the amino donor to the precursor keto acid,

c'est-à-dire de l'acide aspartique à l'acide phényl-  that is, aspartic acid with phenyl acid

pyruvique, doit être d'environ 1:1 à environ 1,5:1.  pyruvic, should be from about 1: 1 to about 1.5: 1.

Les souches de microorganismes de cette invention offrent des avantages significatifs dans la  The microorganism strains of this invention offer significant advantages in the

conversion des alpha-cétoacides en aminoacides.  conversion of alpha-ketoacids to amino acids.

L'activité de transaminase est telle que l'allure de conversion en aminoacides est très rapide. Cela permet la réduction des temps de résidence dans le récipient du réacteur. On peut résoudre les problèmes associés à la rupture du précurseur, à leur tour, en réduisant le temps de réaction. Les souches de microorganismes ceux de cette invention produisent une enzyme de transaminase caractérisée par une longue demivie, étendant fortement la durée utile du catalyseur. La quantité et la stabilité de l'activité de transaminase dans les cellules sont fortement améliorées par les techniques recombinantes  The transaminase activity is such that the rate of conversion to amino acids is very fast. This allows the reduction of residence times in the reactor vessel. Problems associated with precursor failure can be solved, in turn, by reducing the reaction time. The microorganism strains of this invention produce a transaminase enzyme characterized by a long half-life, greatly extending the useful life of the catalyst. The amount and stability of transaminase activity in cells is greatly enhanced by recombinant techniques

décrites ici.described here.

Les exemples qui suivent sont donnés pour illustrer l'invention et ne doivent en aucun cas en limiter le cadre. Les abréviations suivantes ont été  The following examples are given to illustrate the invention and should in no way limit the scope. The following abbreviations have been

utilisées dans toute la description de l'invention:  used throughout the description of the invention:

Apr - résistant à l'ampicilline ATP - adénosine triphosphate C - degré (s) Celsius ADN - acide désoxyribonucléique DTT - dithiothréitol EDTA acide éthylènediamine tétraacétique g - gramme (s) HPLC - Chromatographie liquide haute pression IAA - alcool isoamylique kb - kilobase (s) M - mole (s) mM - millimole (s) pg - microgramme (s) ).l - microlitre (s) mn minute (s) nm - nanomètre (s) DO - densité optique UDO - Unités de densité optique P-5-P - Pyridoxal-5-phosphate PEG - polyéthylène glycol t/mn tours par minute SDS - dodécyl sulfate de sodium Spr - résistant à la spectinomycine TCA - acide trichloroacétique Tcr - résistance à la tétracycline Tcs - sensible à la tétracycline TES - chlorure de Tris-EDTAsodium Tris - tris(hydroxyméthyl)-aminométhane. Les milieux, tamrpons ou solutions concentrées  Apr - ampicillin resistant ATP - adenosine triphosphate C - degree (s) Celsius DNA - deoxyribonucleic acid DTT - dithiothreitol EDTA ethylenediamine tetraacetic acid g - gram (s) HPLC - high pressure liquid chromatography IAA - isoamyl alcohol kb - kilobase (s) ) M - mole (s) mM - millimole (s) pg - microgram (s)) .l - microlitre (s) mn minute (s) nm - nanometer (s) OD - optical density UDO - Optical density units P- 5-P - Pyridoxal-5-phosphate PEG - polyethylene glycol rpm rotations SDS - sodium dodecyl sulfate Spr - spectinomycin resistant TCA - trichloroacetic acid Tcr - tetracycline resistance Tcs - tetracycline sensitive TES - chloride Tris-EDTAsodium Tris-tris (hydroxymethyl) -aminomethane. Media, tamper or concentrated solutions

ont été préparés pour une utilisation dans les exemples.  were prepared for use in the examples.

Tous ont été produits avec de l'eau désionisée.  All were produced with deionized water.

Milieu minimum MgS04. 7H20 0,20 g/1 Citrate monohydraté 2,00 g/1 K2HP04 10,00 g/1 NaNH4HP04.4H20 3,50 g/i Glucose 0,50 % Succinate 0,25 % Malate 0,25 % Histidine 0,10 mg/ml Arginine 0,10 mg/ml Asparagine 0,10 mg/ml Glutamine 0,10 mg/ml Isoleucine 0,10 mg/ml Leucine 0,10 mg/ml Valine 0,10 mg/ml Acide glutamique 0,10 mg/ml Alpha-céto-glutarate 1,00 mg/ml Thiamine-HCl 0,01 mg/ml Agar noble (Difco) 1,50 % Les quatre premiers ingrédients ont été mélangés et passés à l'autoclave à 121 C pendant 15 0_ _ _ 3Q minutes pour les stériliser. L'agar a été passé à l'autoclave séparément. Les composants stérilisés ont été mélangés et refroidis puis les ingrédients ont été ajoutés. Milieu complexe (bouillon de Luria) Bactotryptone (marque déposée) (Difco) Extrait de levure Bacto (marquedéposée) (Difco) NaCl NaOH ,0 g/l ,0 g/l ,0 g/l 1,5 ml/l Le milieu a été passé à l'autoclave à 121 C pendant 15 minutes pour le stériliser. On l'a utilisé sous forme liquide ou sous la forme de plaques solides, qui ont été préparées par solidification avec 1,5% d'Agar  Minimum medium MgS04. 7H20 0.20 g / 1 Citrate monohydrate 2.00 g / 1 K2HP04 10.00 g / 1 NaNH4HP04.4H20 3.50 g / i Glucose 0.50% Succinate 0.25% Malate 0.25% Histidine 0.10 mg / ml Arginine 0.10 mg / ml Asparagine 0.10 mg / ml Glutamine 0.10 mg / ml Isoleucine 0.10 mg / ml Leucine 0.10 mg / ml Valine 0.10 mg / ml Glutamic acid 0.10 mg / ml Alpha-keto-glutarate 1.00 mg / ml Thiamine-HCl 0.01 mg / ml noble agar (Difco) 1.50% The first four ingredients were mixed and autoclaved at 121 ° C for 15 minutes. 0 minutes to sterilize them. The agar was autoclaved separately. The sterilized components were mixed and cooled and the ingredients added. Complex medium (Luria broth) Bactotryptone (registered trademark) (Difco) Yeast extract Bacto (deposited) (Difco) NaCl NaOH, 0 g / l, 0 g / l, 0 g / l 1.5 ml / l The medium was autoclaved at 121 ° C. for 15 minutes to sterilize it. It was used in liquid form or in the form of solid plates, which were prepared by solidification with 1.5% agar

noble (Difco).noble (Difco).

Tampon de lysozyme Tris-HC1 (pH 8,0) Na2EDTA NaCl1 Saccharose Lysozyme ,0 mM ,0 mM ,0 mM ,0 % 1,0 mg/ml  Lysozyme buffer Tris-HC1 (pH 8.0) Na2EDTA NaCl1 Lysozyme sucrose, 0 mM, 0 mM, 0 mM, 0% 1.0 mg / ml

On a ajouté le lysozyme avant utilisation.  Lysozyme was added before use.

Tampon de SDS SDS (10%) 20,0 ml Na2EDTA (500,OmM) (pH 8,0) 20,0 ml TES 120,0 ml Tampon de TES Tris-HCl (pH 7,5) NaCl Na2EDTA (500,0 mM) (pH 8,0) Tampon de ligase ATP DTT Tris-HCl (pH 7,8) MgCl2  SDS SDS buffer (10%) 20.0 ml Na2EDTA (500, OMM) (pH 8.0) 20.0 ml TES 120.0 ml TES buffer Tris-HCl (pH 7.5) NaCl Na2EDTA (500, 0 mM) (pH 8.0) ATP ligase buffer DTT Tris-HCl (pH 7.8) MgCl 2

0,020 M0.020M

0,100 M0.100M

0,005 M0.005M

1,0 mM ,0 mM ,0 mM ,0 mM Milieu modifié de Lowry Bactotryptone (marque déposée)(Difco) Extrait de levure Bacto (marque déposée) (Difco) NaCl1  1.0 mM, 0 mM, 0 mM, 0 mM Modified Medium of Lowry Bactotryptone (Trade Mark) (Difco) Yeast Extract Bacto (Trade Mark) (Difco) NaCl1

KH2PO4KH2PO4

K2HP04K2HP04

MgS04.7H20 ,00 g/l ,00 g/l ,00 g/l 0,50 g/l 4,00 g/l  MgSO4.7H2O, 00 g / l, 00 g / l, 00 g / l 0.50 g / l 4.00 g / l

0,25 g/l.0.25 g / l.

On a fait passer le milieu à l'autoclave à  The medium was autoclaved at

C pendant 20 minutes pour le stériliser.   C for 20 minutes to sterilize it.

Solution de transaminase Acide phénylpyruvique Acide aspartique ZnSO4. 7H20 Pyridoxal-5-phosphate 31,00 g/l 28,90 g/l ,00 g/l 0,02 g/l La solution aqueuse a été préparée et son pH  Transaminase solution Phenylpyruvic acid Aspartic acid ZnSO4. 7H20 Pyridoxal-5-phosphate 31.00 g / l 28.90 g / l, 00 g / l 0.02 g / l The aqueous solution was prepared and its pH

ajusté à 7,8 avec NaOH.adjusted to 7.8 with NaOH.

Réactif (exemple IV) Pyridoxal-5-phosphate 2,5 mg Alpha-céto-glutarate 105,0 mg L-phénylalanine 245,0 mg Phénazine méthosulfate 3,0 mg Tétrazolium bleu Nitro 24,0 mg On a produit, des ingrédients ci-dessus, une quantité de 50,0 ml du réactif, on a ajouté 0,1 mole de KHPO4 (un mélange de-K2HPO4 et de KH2PO4 aux proportions i0 suffisantes pour donner le pH indiqué), tout en agitant,  Reagent (Example IV) Pyridoxal-5-phosphate 2.5 mg Alpha-keto-glutarate 105.0 mg L-phenylalanine 245.0 mg Phenazine methosulfate 3.0 mg Tetrazolium blue Nitro 24.0 mg Ingredients above, 50.0 ml of the reagent, 0.1 mol of KHPO4 (a mixture of-K2HPO4 and KH2PO4 in proportions sufficient to give the indicated pH) was added with stirring,

pour mettre le mélange à pH 7,5.to bring the mixture to pH 7.5.

Exemple I.Example I.

(isolement d'un gène de transaminase) Une librairie génétique de Salmonella t phimurium sous la forme du phage hybride lambda SE4 a été obtenue de G. Walker, Massachusetts Institute of Technology. On a construit lambda SE4 en liant le plasmide à l'origine de la réplication et le gène de résistance à la spectinomycine (Spr) du plasmide pDPT427 à faible nombre de copies dans lambda 1059. Le tout est décrit dans "Phasmid Vectors for Identification of Genes by Complementation of Escherichia coli Mutants" de S.Elledge et autres, J. Bacteriology, volume 162, pages 717-83 (1985). Cette construction lambda en présence du répresseur lambda sensible à la température peut exister sous la forme d'un plasmide, c'est-à-dire à l'état lysogénique, à de basses températures et à l'état lytique  (Isolation of a transaminase gene) A genetic library of Salmonella t phimurium in the form of the hybrid phage lambda SE4 was obtained from G. Walker, Massachusetts Institute of Technology. Lambda SE4 was constructed by binding the replication plasmid and the spectinomycin resistance gene (Spr) of the low copy number plasmid pDPT427 in lambda 1059. The whole is described in "Phasmid Vectors for Identification of Genes by Complementation of Escherichia coli Mutants of S. Elledge et al., J. Bacteriology, Vol. 162, pp. 717-83 (1985). This lambda construct in the presence of the temperature-sensitive lambda repressor can exist in the form of a plasmid, that is to say in the lysogenic state, at low temperatures and in the lytic state.

à de hautes températures.at high temperatures.

L'ADN de Salmonella typhimurium a été partiellement digéré par l'endonucléase de restriction  Salmonella typhimurium DNA was partially digested with restriction endonuclease

Sau 3A et des fragments de 12-17 kb ont été isolés.  Sau 3A and 12-17 kb fragments were isolated.

Lambda SE4 a été digéré par l'endonucléase de restriction Bam HI. Les fragments d'ADN de Salmonella ont été liés au lamnbda SE4 linéaire. Après emballage in vitro, les phages recombinant contenant les fragments d'ADN de 12-17 kb ont été choisis. Pour ces étapes, les processus décrits dans l'article de Elledge et autres ont été suivis. Les phages recombinants choisis ont été introduits dans E. coli  Lambda SE4 was digested with Bam HI restriction endonuclease. The Salmonella DNA fragments were bound to the linear SE4 lamnbda. After in vitro packaging, recombinant phages containing the 12-17 kb DNA fragments were chosen. For these steps, the processes described in Elledge et al.'S article were followed. The selected recombinant phages were introduced into E. coli

M5158 après passage à travers un lysogène P2.  M5158 after passing through a P2 lysogen.

Les phages recombinants lambda SE4 ont été isolés de E. coli M5158 en utilisant une induction à haute température. On a fait croître les cellules à 30 C jusqu'à la phase moyenne logarithmique (D0 550-0,4), elles ont été déplacées à un shaker à bain d'eau de 43 C pendant 30 minutes puis incubées à 37 C pendant environ 2 heures. On a ajouté CHCl3 après incubation. On a récupéré des concentrations de 1,0 x 104 à 5,0 x 108  SE4 lambda recombinant phages were isolated from E. coli M5158 using high temperature induction. The cells were grown at 30 ° C to the log mean phase (OD 550-0.4), moved to a 43 ° C water bath shaker for 30 minutes and then incubated at 37 ° C for about 2 hours. CHCl3 was added after incubation. Concentrations of 1.0 x 104 to 5.0 x 108 were recovered

phages/ml.phage / ml.

Avant sélection de la librairie de phage lambda, les souches DG30 et DG44 de E. coli K-12, toutes deux obtenues du E. coli Genetic Stock Center, Yale University, New Haven, Connecticut, ont été transformées par le plasmide pSE103 (obtenu de G. Walker et décrit par Elledge et autres) contenant le gène cI857 qui exprime le répresseur lambda sensible à la température. De plus, pSE103 porte le gène de résistance à la kanamycine (Kmr) pour la conservation du plasmide. Lorsque les souches transformées de E. coli (DG30/pSE103 et DG44/pSE103) ont subi une transduction avec le lambda phage recombinant obtenu ci-dessus, lambda a pu être maintenu à l'état lysogénique à de basses températures et à l'état lytique à de hautes températures. Les souches DG30 et DG44 de E. coli K-12 sont décrites dans Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases", de Gelfand et autres, J. Bacteriology, Volume 130, pages 429-40 (1977). La souche DG30 est sensible à lambda et négative à l'arninotransférase (c'est-à-dire aspC- tyrB-ilvE). La souche DG44 a le génotype de DG30 à l'exception qu'elle est ilvE+; en effet, les caractéristiques la concernant sont qu'elle est sensible à lambda et aspC tyrB ilvE+. Le gène ilvE code l'aminotransférase de l'aminoacide à chaîne ramifiée. La transduction et la complémentation des cellules DG44 de E. coli contenant le répresseur sensible à la température par la banque de lambda ont été accomplies comme suit: on a fait croître DG44/pSE103 à 30 C dans un bouillon de Luria contenant 50,0 pg/ml de kanamycine et 0,2% de maltose jusqu'à une phase de croissance logarithmique moyenne (environ D0550 =0,4). La culture a été centrifugée et remise en suspension dans 1/10 volume du bouillon de Luria. Une portion de 0,1 ml de la culture de cellules a subi une transduction avec la librairie de phage recombinant lambda SE4 isolée ci-dessus en utilisant une multiplicité d'infection de 0,5. Après avoir ajouté le lambda phage, les cultures ont été incubées à 30 C pendant 30 minutes sans agitation, puis lavées deux fois avec 1,0 ml d'une solution  Prior to selecting the lambda phage library, E. coli K-12 strains DG30 and DG44, both obtained from E. coli Genetic Stock Center, Yale University, New Haven, Connecticut, were transformed with plasmid pSE103 (obtained from G. Walker and described by Elledge et al) containing the cI857 gene which expresses the temperature-sensitive lambda repressor. In addition, pSE103 carries the kanamycin resistance gene (Kmr) for the conservation of the plasmid. When the transformed strains of E. coli (DG30 / pSE103 and DG44 / pSE103) were transduced with the recombinant lambda phage obtained above, lambda could be maintained in the lysogenic state at low temperatures and in the state. lytic at high temperatures. The DG30 and DG44 strains of E. coli K-12 are described in Escherichia coli Mutants Deficient in the Aspartate and Aromatic Amino Acid Aminotransferases, by Gelfand et al., J. Bacteriology, Volume 130, pp. 429-40 (1977). strain DG30 is lambda-sensitive and aminotransferase-negative (i.e., aspC-tyrB-ilvE) .The DG44 strain has the genotype of DG30 except that it is ilvE +; It is sensitive to lambda and aspC tyrB ilvE + The ilvE gene encodes the amino acid aminotransferase of the branched-chain amino acid The transduction and complementation of E. coli DG44 cells containing the temperature-sensitive repressor by The lambda library was performed as follows: DG44 / pSE103 was grown at 30 ° C in Luria broth containing 50.0 μg / ml kanamycin and 0.2% maltose to an average log growth phase. (approximately D0550 = 0.4) The culture was centrifuged and ise suspended in 1/10 volume of Luria broth. A 0.1 ml portion of the cell culture was transduced with the lambda SE4 recombinant phage library isolated above using an infection multiplicity of 0.5. After adding lambda phage, the cultures were incubated at 30 ° C. for 30 minutes without shaking, and then washed twice with 1.0 ml of a solution.

contenant 10,0 mM de Tris et 10,0 mM de MgSO4 (pH 7,5).  containing 10.0 mM Tris and 10.0 mM MgSO4 (pH 7.5).

Les cellules ont été centrifugées et remises en suspension dans 0,1 ml de la même solution et plaquées sur le Milieu Minimum, c'est-à-dire un milieu manquant de phénylalanine, de tyrosine et d'acide aspartique. Les plaques ont été incubées à 30 C jusqu'à ce que des  The cells were centrifuged and resuspended in 0.1 ml of the same solution and plated on the Minimum Medium, i.e., a medium lacking phenylalanine, tyrosine and aspartic acid. The plates were incubated at 30 C until

colonies apparaissent sur les plaques, environ 4 jours.  colonies appear on the plates, about 4 days.

Les seuls clones capables de croltre sur ce Milieu Minimum sont ceux contenant le lambda phage recombinant  The only clones capable of growing on this Minimum Medium are those containing the recombinant lambda phage

la transaminase.transaminase.

Exemple II.Example II.

(détection de l'activité de transaminase  (detection of transaminase activity

thermiquement stable).thermally stable).

Les clones de l'exemple I ont été déterminés afin de choisir ceux contenant un gène codant pour une enzyme de transaminase présentant une stabilité thermique, c'est-à-dire l'enzyme AT sty 2. On a fait croÂtre les souches à examiner dans un bouillon de Luria à 30 C pendant une nuit. Les cellules ont été soniquées et chaque échantillon a été réparti en deux portions. Une portion (environ 1,0 ml) a été maintenue sur de la glace pendant 23 minutes en tant que témoin. L'autre (environ 1,0 ml) a été incubée dans un shaker à bain d'eau à 55 C pendant 23 minutes. A 0,5 ml de chaque portion (c'est-à-dire le témoin et la portion chauffée pour chaque clone), on a ajouté 4,5 ml d'une solution formée de 90,0 ml d'acide aspartique (0,1 M), 30,0 mg de P-5-P,  The clones of Example I were determined in order to select those containing a gene encoding a transaminase enzyme having a thermal stability, that is to say the AT sty 2 enzyme. Strains were examined for examination. in a broth of Luria at 30 C overnight. The cells were sonicated and each sample was divided into two portions. A portion (about 1.0 ml) was held on ice for 23 minutes as a control. The other (about 1.0 ml) was incubated in a water bath shaker at 55 ° C for 23 minutes. To 0.5 ml of each portion (i.e. the control and the heated portion for each clone), 4.5 ml of a solution of 90.0 ml of aspartic acid (0) was added. , 1M), 30.0 mg of P-5-P,

et 1860,0 mg d'acide phénylpyruvique. On a incubé à 30 C.  and 1860.0 mg of phenylpyruvic acid. It was incubated at 30 C.

Des échantillons ont été prélevés initialement à 60 minutes, et la réaction arrêtée par addition de 40,0 pl de TCA (solution concentrée à 50%) par échantillon de 0,8ml. Les échantillons ont été analysés à la recherche de la phénylalanine par HPLC. Deux clones désignés par DG44-I et DG44-IV présentent nettement une activité de transaminase thermiquement stable, avec environ 75% de l'activité de transaminase conservée après chauffage, en  Samples were taken initially at 60 minutes, and the reaction stopped by the addition of 40.0 μl of TCA (50% concentrated solution) per 0.8 ml sample. The samples were analyzed for phenylalanine by HPLC. Two clones designated DG44-I and DG44-IV clearly show thermally stable transaminase activity, with about 75% of the transaminase activity conserved after heating.

comparaison à la portion témoin.comparison to the control portion.

Exemple III.Example III.

(Confirmation du phage hybride contenant une  (Confirmation of hybrid phage containing a

activité d'aminotransférase).aminotransferase activity).

Les clones DG44-I et DG44-IV de l'exemple II ont été testés pour confirmer que l'expression de la transaminase était le résultat du phage hybride contenant le gène AT sty 2, plut8t qu'un agent de réversion chromosomique. On a fait croître les clones sur des  Clones DG44-I and DG44-IV of Example II were tested to confirm that transaminase expression was the result of the hybrid phage containing the AT sty 2 gene, rather than a chromosomal reversion agent. Clones were grown on

milieux complexes et on a induit la production de phages.  complex media and induced phage production.

De chaque clone, on a détecté les concentrations de phage d'environ 2,0 x 103 phages/ml. Les phages isolés ont subi une transduction en DG44/pSE103 et DG30/pSE103 de E. coli, chacun contenant le répresseur lambda sensible à la température. Les cellules ont été plaquées sur le milieu minimum (c'est-à-dire un milieu manquant de phénylalanine, tyrosine et acide aspartique), et incubée à 30 C. Au bout de 5 jours, des clones DG44pSE103 recomplètés étaient apparents et une incubation prolongée  From each clone, phage concentrations of approximately 2.0 x 10 3 phage / ml were detected. Isolated phages were transduced to DG44 / pSE103 and DG30 / pSE103 from E. coli, each containing the temperature-sensitive lambda repressor. The cells were plated on the minimum medium (i.e., a medium lacking phenylalanine, tyrosine and aspartic acid), and incubated at 30 C. After 5 days, replenished DG44pSE103 clones were apparent and incubated. extended

a également révélée des clones DG30/pSE103 recomplètés.  also revealed clones DG30 / pSE103 recomplete.

Une détermination de la production de phénylalanine par inactivation à la chaleur comme décrit à l'exemple II a été accomplie et tous les clones ont montré une activité  A determination of phenylalanine production by heat inactivation as described in Example II was accomplished and all clones showed activity.

de transaminase stable à la chaleur.  transaminase stable to heat.

Pour obtenir de grandes quantités d'ADN contenant le gène AT sty 2, des préparations de plasmide à grande échelle ont été effectuées par le processus suivant. Un milieu complexe avec 50;O pg/ml de spectinomycine a été inoculé de cellules ayant subi une transduction et on a incubé pendant une nuit. Les cellules ont été centrifugées et la boulette remise en suspension dans 4,0 ml d'un tampon de lysozyme et placée dans un tube de centrifugeuse Sorvall SS-34. La suspension de cellules dans le lysozyme a été incubée à 37 C pendant 15 minutes et l'on a ajouté 16,0 ml de tampon SDS sous une légère agitation jusqu'à ce qu'elle soit limpide. On a ajouté 5 ml de NaCl à 5 Met on a incubé à -20 C pendant une heure avec ensuite centrifugation dans un rotor SS-34 à 20 000 t/mn pendant 30, 0 minutes. On a ajouté 5 ml de PEG du type 8000 à 50%, dans le liquide surnageant qui a subi une incubation sur de la glace pendant 1 heure, on a centrifugé à 10000 t/mn pendant 10,0 minutes et le liquide surnageant a été rejeté. La boulette a été doucement dissoute dans 5,0 ml de tampon TES et l'on a ajouté 0,33 ml d'une solution à 2,0 mg/ml de RNase. On a incubé à 65 C pendant 20 à 30 minutes. A chaque tube, on a ajouté et mélangé 9,3 g de chlorure de césium. Le volume final a été ajusté à 10, Oml par tube en utilisant in tampon TES. Ensuite, on a ajouté 100,0 pl de bromure d'éthidium à 10,0 mg/ml, à chaque - tube, et on a mélangé. Chaque échantillon a été chargé dans un tube d'ultracentrifugeuse à autoobturation et on a centrifugé pendant environ 48,0 heures à 40 000 t/mn à 4 C. La bande plasmidique a été recueillie au moyen d'une seringue et le bromure d'éthidium a été enlevé par extraction avec IAA. Les échantillons ont été dialysés pendant une nuit dans une solution tampon de 10 mM de Tris-HC1 et 10,0 mM de EDTA (pH 8,0) avec plusieurs  To obtain large amounts of DNA containing the AT sty 2 gene, large scale plasmid preparations were made by the following process. Complex medium with 50 μg / ml spectinomycin was inoculated with transduced cells and incubated overnight. The cells were centrifuged and the pellet resuspended in 4.0 ml of lysozyme buffer and placed in a Sorvall SS-34 centrifuge tube. The cell suspension in lysozyme was incubated at 37 ° C for 15 minutes and 16.0 ml SDS buffer was added with gentle stirring until clear. 5 ml of 5M NaCl was added and incubated at -20 ° C for one hour followed by centrifugation in an SS-34 rotor at 20,000 rpm for 30.0 minutes. 5 ml of 50% Type 8000 PEG were added to the supernatant which was incubated on ice for 1 hour, centrifuged at 10,000 rpm for 10.0 minutes and the supernatant was rejected. The pellet was gently dissolved in 5.0 ml of TES buffer and 0.33 ml of a 2.0 mg / ml solution of RNase was added. It was incubated at 65 ° C. for 20 to 30 minutes. To each tube, 9.3 g of cesium chloride was added and mixed. The final volume was adjusted to 10.0 ml per tube using TES buffer. Then 100.0 μl of ethidium bromide at 10.0 mg / ml was added to each tube and mixed. Each sample was loaded into a self-sealing ultracentrifuge tube and centrifuged for about 48.0 hours at 40,000 rpm at 4 ° C. The plasmid band was collected by syringe and bromide was collected. ethidium was removed by extraction with IAA. Samples were dialyzed overnight in a 10 mM Tris-HCl and 10.0 mM EDTA (pH 8.0) buffer solution with several

changements du tampon.buffer changes.

De plus, des phasmides ont été isolés des clones DG44-I et DG44-IV en utilisant l'isolement rapide de plasmides suivant. On a fait croître les cellules pendant une nuit dans 5,0 ml d'un bouillon de Luria avec pg/ml de kanamycine. La culture a été centrifugée pendant 10 minutes à 10 000 t/mn et la boulette a été remise en suspension dans 1,4 ml de tampon de lysozyme, que l'on a alors subdivisé en deux portions de 0,7 ml (A et B) et que l'on a placé dans des tubes de microfugeuse de Eppendorf. Les cellules ont été incubées à 37 C pendant 20 minutes puis l'on a ajouté 40, 0 pl de SDS à %, à chaque tube de microfugeuse tout en mélangeant par inversion. Ensuite, on a ajouté 60 pl de NaCl à 5M, à chaque tube, et on a mélangé par inversion. Les tubes ont été centrifugés pendant 15 minutes dans une microfugeuse et le liquide surnageant (contenant l'ADN plasmidique) décanté dans les tubes frais, en prenant soin de ne retirer aucun précipité. Au liquide surnageant on a ajouté 5,0 pl d'une solution à 2,0 mg/ml de RNase. On a incubé à 37 C pendant 15 minutes puis extrait une fois avec un volume égal de phénol: CHCl3 (1:1) et une fois avec un volume égal de CHC13:IAA (24:1). Les tubes ont été remplis d'éthanol froid, mélangés et incubés pendant 1 heure à -20 C. Les échantillons ont été microfugés  In addition, phasmids were isolated from clones DG44-I and DG44-IV using the following rapid isolation of plasmids. The cells were grown overnight in 5.0 ml of Luria broth with pg / ml kanamycin. The culture was centrifuged for 10 minutes at 10,000 rpm and the pellet was resuspended in 1.4 ml of lysozyme buffer, which was then subdivided into two 0.7 ml portions (A and B). B) and placed in Eppendorf microfuge tubes. The cells were incubated at 37 ° C for 20 minutes and then 40 μl of% SDS was added to each microfuge tube while inversion mixing. Then, 60 μl of 5M NaCl was added to each tube and mixed by inversion. The tubes were centrifuged for 15 minutes in a microfuge and the supernatant (containing the plasmid DNA) decanted into the fresh tubes, taking care not to remove any precipitates. To the supernatant was added 5.0 μl of a 2.0 mg / ml solution of RNase. It was incubated at 37 ° C. for 15 minutes and then extracted once with an equal volume of phenol: CHCl 3 (1: 1) and once with an equal volume of CHCl 3: IAA (24: 1). The tubes were filled with cold ethanol, mixed and incubated for 1 hour at -20 C. The samples were microfuged

pendant 5 minutes et le liquide surnageant a été déversé.  for 5 minutes and the supernatant liquid was spilled.

Le précipité restant dans les portions A et B pour chaque clone après second microfugeage a été combiné en ajoutant 100 pl d'eau à chacune, en dissolvant les boulettes et en combinant dans un tube de 200 pl, o l'on avait ajouté 20 yl d'acétate de sodium à 3 M (pH 5,5) et 0,5 ml d'éthanol froid. Les échantillons ont été microfugés pendant 5 minutes, le liquide surnageant rejeté et la boulette remise en suspension dans 150 jl d'une solution tampon de 10,0 mM de Tris-HC1l et 10,0 mM de EDTA (pH 8,0). Les échantillons (20 pl chacun) ont été disposés sur des gels agarose. DG44/pSE103, également préparé par le processus qui vient d'être décrit, a été utilisé comme témoin sur les gels agarose. C'était la souche h8te dont la transduction avait été effectuée à l'origine par le phage hybride sans contenir le phasmide lambda. Le témoin a montré deux bandes, correspondant à l'ADN chromosomique et au plasmide pSE103. Pour les échantillons DG44-I et DG44-IV, une troisième bande, de plus de 50 kb, est apparue, correspondant au grand phasmide, comme on pouvait s'y attendre. Les phages de DG44-I et DG44-IV ont été désignés par lambda SE4 AH-I et  The remaining precipitate in portions A and B for each clone after second microfugging was combined by adding 100 μl of water to each, dissolving the pellets and combining in a 200 μl tube, 20 μl was added. of 3 M sodium acetate (pH 5.5) and 0.5 ml of cold ethanol. The samples were microfuged for 5 minutes, the supernatant liquid discarded and the pellet resuspended in 150 μl of 10.0 mM Tris-HCl buffer solution and 10.0 mM EDTA (pH 8.0). The samples (20 μl each) were placed on agarose gels. DG44 / pSE103, also prepared by the process just described, was used as a control on agarose gels. This was the original strain whose transduction was originally carried out by the hybrid phage without containing the lambda phasmid. The control showed two bands, corresponding to chromosomal DNA and plasmid pSE103. For samples DG44-I and DG44-IV, a third band, more than 50 kb, appeared, corresponding to the large phasmid, as one would expect. The phages of DG44-I and DG44-IV have been designated by lambda SE4 AH-I and

lambda SE4 AH-IV, respectivement.lambda SE4 AH-IV, respectively.

Exemple IVExample IV

(Sous-clonage du gène de transaminase thermiquement stable en plasmide à copies multiples en utilisant l'endonucléase Hind III) Le gène AT sty 2 stable à la chaleur de S. typhimurium a été subcloné de l'ADN du lambda phage  (Subcloning the thermally stable transaminase gene into a multi-copy plasmid using Hind III endonuclease) The heat-stable AT sty 2 gene of S. typhimurium was subcloned from lambda phage DNA

hybride SE4 AH-IV en utilisant l'endonucléase Hind III.  SE4 hybrid AH-IV using Hind III endonuclease.

On a préparé un produit de digestion complète du phage hybride par l'endonucléase Hind III. L'analyse de l'enzyme de restriction de l'ADN de iambda SE4 AH-I a révélé que deux sites de Hind III, séparés d'environ 17 kb, chevauchent le gène de transaminase et le gène de résistance à la spectinomycine (Spr) (figure 1). Le plasmide pBR322 a également subi une digestion par Hind III. Le fragment d'ADN de 17 kb de l'ADN du phage hybride a été lié au site unique de Hind III de pBR322, inactivant le gène de résistance à la tétracycline, mais laissant intact le gène de résistance à l'ampicilline (Apr). On s'attendait par conséquent à ce que les microorganismes transformés contenant les plasmides hybrides présentent le phénotype SprAprTcs. La ligature a été accomplie par incubation d'un mélange de 1,0 pg de l'ADN de pBR322 déphosphorylé par Hind III, de 1,0 pg de l'ADN de lambda SE4 AH-IV scindé par Hind III, de 25,0 1l  A complete hybrid phage digestion product was prepared by Hind III endonuclease. Restriction enzyme analysis of iambda SE4 AH-I DNA revealed that two Hind III sites, approximately 17 kb apart, overlapped with the transaminase gene and the spectinomycin resistance gene (Spr. ) (figure 1). Plasmid pBR322 was also digested with Hind III. The 17 kb DNA fragment of hybrid phage DNA was ligated to the unique Hind III site of pBR322, inactivating the tetracycline resistance gene, but leaving intact the ampicillin resistance gene (Apr) . Transformed microorganisms containing the hybrid plasmids were therefore expected to exhibit the SprAprTcs phenotype. Ligation was accomplished by incubation of a mixture of 1.0 μg of Hind III dephosphorylated pBR322 DNA, 1.0 μg of HindIII-cleaved SE4 AH-IV DNA of 25, 0 1l

de tampon de ligase et d'une unité d'ADN ligase T4 (E.C.  of ligase buffer and a T4 DNA ligase unit (E.C.

6.5.1.1) à 16 C pendant une nuit.6.5.1.1) at 16 C overnight.

Après incubation, le mélange de ligature a été transformé en cellules compétentes DH2 de E. coli. La  After incubation, the ligation mixture was transformed into DH2 competent cells of E. coli. The

souche DH2 a été obtenue du E. coli Genetic Stock Center.  strain DH2 was obtained from E. coli Genetic Stock Center.

La souche DH2 a été choisie parce qu'elle est recA-, ce qui signifie que le plasmide est relativement stable et ne se combinera pas au génome. La transformation a été effectuée par le processus suivant: On a fait croître DH2 dans un bouillon de Luria à 37 C sous une agitation vigoureuse jusqu'à D0550=0,5, puis on a refroidi sur de la glace et on a centrifugé pendant 10 minutes à  The DH2 strain was chosen because it is recA-, which means that the plasmid is relatively stable and will not combine with the genome. The transformation was carried out by the following process: DH2 was grown in Luria broth at 37 ° C with vigorous stirring to OD 50 = 0.5, then cooled on ice and centrifuged for 10 minutes. minutes to

7000 t/mn dans un tube stérile de centrifugeuse de 50 ml.  7000 rpm in a sterile 50 ml centrifuge tube.

La boulette a été remise en suspension dans un volume égal de 0,1 M de MgC12 stérile froid (4 C). Le mélange a été centrifugé comme ci-dessus et la boulette remise en suspension dans un demi-volume de 0,1 M de CaCl2 (4 C) et refroidie sur de la glace pendant 20 minutes. Cette suspension a été centrifugée comme ci-dessus et remise en  The pellet was resuspended in an equal volume of 0.1 M cold sterile MgCl 2 (4 C). The mixture was centrifuged as above and the pellet resuspended in a half volume of 0.1 M CaCl 2 (4 C) and chilled on ice for 20 minutes. This suspension was centrifuged as above and put back into

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suspension dans 1/20 volume de 0,1 M de CaCl2 froid (4 C). On a ajouté un volume de 0,2 ml de ces cellules compétentes, à un tube stérile contenant le mélange  suspension in 1/20 volume of 0.1 M cold CaCl 2 (4 C). A volume of 0.2 ml of these competent cells was added to a sterile tube containing the mixture

réactionnel de ligature décrit au paragraphe qui précède.  Ligation reaction described in the preceding paragraph.

La suspension ADN/cellules a été incubée sur de la glace pendant 30 minutes puis pulsée à la chaleur à 42 C pendant 2 minutes. Les cellules ont été diluées 10 fois avec le bouillon de Luria et ont subi une incubation à 37 C pendant 2 heures pour permettre l'expression du  The DNA / cell suspension was incubated on ice for 30 minutes and then pulsed with heat at 42 ° C. for 2 minutes. The cells were diluted 10-fold with Luria broth and incubated at 37 ° C for 2 hours to allow expression of

plasmide.plasmid.

Les cellules ont été plaquées sur des plaques de bouillon de Luria contenant 50 ug/ml de spectinomycine (0,1 ml de la suspension de cellules par plaque) et incubée à 37 C pendant 16-24 heures. Des colonies de Spr ont été disposées sur des plaques séparées de bouillon de Luria contenant soit 50 pg/ml d'ampicilline, 20 pg/ml de tétracycline ou 50 pg/ml de spectinomycine. 22 clones Spr r r ont présenté le phénotype Ap Sp. Tous à l'exception  The cells were plated on Luria broth plates containing 50 μg / ml spectinomycin (0.1 ml cell suspension per plate) and incubated at 37 ° C for 16-24 hours. Spr colonies were placed on separate plates of Luria broth containing either 50 μg / ml ampicillin, 20 μg / ml tetracycline or 50 μg / ml spectinomycin. 22 Spr r r clones showed the Ap Sp phenotype. All except

d'un de ceux-ci était Tcs.of one of these was Tcs.

Un isolement rapide du plasmide a été accompli r r sur les clones AprSpr, en suivant les processus décrits à l'exception III. Une électrophorèse sur agarose d'un produit de digestion d'endonucléase de restriction par Hind III de ces préparations d'ADN a révélé que quatre clones contenaient le schéma de fragments d'ADN attendu: un fragment d'environ 17 kb (gène de transamninase) et un fragment de 4,3 kb (pBR322). Les quatre clones contenant un plasmide ont été soumis à une détermination qualitative de transaminase. On a fait croître les cellules à tester pendant 1 nuit dans un milieu complexe avec 50,0 pg/ml de spectinomycine. On a ajouté une quantité de 25-45 pl de la suspension de cellules à une coupelle de titrage à 24 puits, avec 450 pl du Réactif (exemple IV). La coupelle a été soumise à incubation pendant environ 2 heures à 37 C. Une couleur bleue a  Rapid isolation of the plasmid was performed on the AprSpr clones, following the procedures described in Ex. III. Agarose electrophoresis of a Hind III restriction endonuclease digest of these DNA preparations revealed that four clones contained the expected DNA fragment pattern: a fragment of about 17 kb (transamninase gene ) and a 4.3 kb fragment (pBR322). The four plasmid-containing clones were subjected to a qualitative determination of transaminase. The test cells were grown overnight in complex medium with 50.0 μg / ml spectinomycin. 25-45 μl of the cell suspension was added to a 24-well titration cup with 450 μl Reagent (Example IV). The cup was incubated for about 2 hours at 37 C. A blue color was

indiqué l'activité de transaminase.  indicated transaminase activity.

Les quatre clones se sont révélés avoir une activité considérablement améliorée de transaminase (par exemple par l'intensité de la couleur) en comparaison à la souche parente, DH2 de E. coli, la souche parente donnant des valeurs d'activité d'environ +1 et les clones donnant des valeurs d'activité relative d'environ +5. Les quatres clones ont été désignés par DH2/pAH5, DH2/pAH17, DH2/pAH18 et DH2/pAH27. L'un des clones, DH2/pAH27 a été irrévocablement déposé au Americain Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, pour une mise à la disposition du public, et a  The four clones were shown to have significantly enhanced transaminase activity (e.g., by color intensity) compared to the parent E. coli strain DH2, with the parent strain yielding approximately + 1 and clones giving relative activity values of about +5. The four clones were designated DH2 / pAH5, DH2 / pAH17, DH2 / pAH18 and DH2 / pAH27. One of the clones, DH2 / pAH27 was irrevocably deposited at the American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, for making available to the public, and

reçu le numéro d'accession ATCC 53248.  received accession number ATCC 53248.

Exemple V.Example V.

(analyse de restriction du plasmide de  (Restriction analysis of the plasmid

l'exemple IV)Example IV)

Trois des plasmides de l'exemple IV ont semblé avoir la même dimension d'insert et la même orientation, déterminées par double digestion par enzyme de restriction et sensibilité à la tétracycline. L'un d'entre eux, désigné par pAH27, a été soumis à l'analyse de restriction par digestion complète avec chacune des neuf endonucléases de restriction, dont la liste est donnée au tableau I. Les fragments résultants ont été  Three of the plasmids of Example IV appeared to have the same insert size and orientation determined by double restriction enzyme digestion and tetracycline sensitivity. One of them, designated pAH27, was subjected to restriction analysis by complete digestion with each of the nine restriction endonucleases, the list of which is given in Table I. The resulting fragments were

résolus par taille sur des gels agarose d'électrophorèse.  resolved by size on electrophoresis agarose gels.

Les six premières endonucléases du tableau I ont coupé pAH27 pour produire 3 à 8 fragments. Ces fragments, dans chaque cas, ont atteint 21- 22 kb pour le plasmide hybride correspondant grossièrement à l'insert de 17 kb et au  The first six endonucleases of Table I cut pAH27 to produce 3-8 fragments. These fragments, in each case, reached 21-22 kb for the hybrid plasmid corresponding roughly to the 17 kb insert and

pBR322 de 4,3 kb.pBR322 of 4.3 kb.

Tableau I.Table I.

Endonucléase Fragments Pvu I Taille du fragment (kb) 7,2, 1,7, 4,4, 1,5 4, 0, 1,0, 2,5 1,0 Pvu II Cla I Sal I Bam HI Bgl II Bcl I Pst I Eco RI  Endonuclease Fragments Pvu I Fragment size (kb) 7.2, 1.7, 4.4, 1.5 4, 0, 1.0, 2.5 1.0 Pvu II Cla I Sal I Bam HI Bgl II Bcl I Pst I Eco RI

8,0, 4,5, 4,3, 2,3, 2,08.0, 4.5, 4.3, 2.3, 2.0

7,4, 5,0, 4,7, 4,07.4, 5.0, 4.7, 4.0

7,6, 7,0, 5,0, 1,37.6, 7.0, 5.0, 1.3

9,5, 6,6, 5,09.5, 6.6, 5.0

, 1,0, 1,0, 1.0, 1.0

Les relations et les distances entre les sites de restriction ont ainsi été déterminées par double digestion à l'endonucléase. La carte résultante de  The relationships and distances between the restriction sites were thus determined by endonuclease double digestion. The resulting map of

restriction est montrée sur la figure 1.  restriction is shown in Figure 1.

Exemple VI.Example VI.

(sous-clonage du gène de transaminase thermiquement stable en plasmide à copies multiples en utilisant l'endonucléase Sau 3A) Le gène de transaminase stable à la chaleur a également été subcloné du lambda SE4 AH-IV phage hybride en utilisant l'endonucléase de restriction Sau 3A. Lambda SE4 AH-IV désigne le phage obtenu du clone DG 44-IV des exemples II et III. Un produit de digestion partielle du phage hybride par l'endonucléase Sau 3A a été préparé, en surveillant pour obtenir des fragments d'ADN dans la gamme de dimension de 4 à i2 kb. Le plasmide pBR322 a été ouvert au site de Bam HI et les fragments de Sau 3A du phage hybride ont été insérés en utilisant les processus de l'exemple IV. L'insertion des fragments au site Bam HI de pBR322 a inactivé le gène Tcr mais a laissé le gène Apr intact. On ne s'attend pas à ce que ces clones soient résistants à la spectinomycine parce que de plus petits fragments d'ADN contenant le gène de transaminase ont été insérés. Après ligature, le mélange a été transformé en cellules compétentes de E. coli DG 30 (négatives à l'aminotransférase), par le processus de l'exemple IV, à l'exception que l'on a fait croître les cellules jusqu'à DO 550=0,25. Les cellules ont été plaquées sur des plaques de bouillon de Luria contenant 50,0 pg/ml d'ampicilline puis disposées en tâches sur des plaques semblables contenant de l'ampicilline et de la tétracycline pour tester le phénotype AprTc et on les a plaquées sur le milieu minimum pour tester la complémentation de l'auxotrophie. Un isolement rapide des plasmides a été accompli sur les clones AprTcs en suivant les processus décrits à l'exemple III. Une électrophorèse sur agarose d'un produit de digestion de l'endonucléase de restriction Hind III des plasmides de treize clones AprTcs a déterminé que deux clones contenaient des plasmides hybrides (désignés par pGA115 et pGA108) avec respectivement des insertions de 8,3 kb et 9,4 kb. Ces clones ont été soumis à la détermination quantitative de l'exemple IV et ont donné des valeurs améliorées d'activité d'environ + 2 à +3. Pour démonter que l'activité de transaminase était dérivée des plasmide +ybrides, on a isolé pGA1i5 et pGA108 par le processus de l'exemple III et on les a réintroduits dans des hôtes DG30 (négatifs à l'aminotransférase) par le processus de transformation de l'exemple IV, en faisant croître les cellules jusqu'à DO 550=0,25. Après transformation par les plasmides pGA108 ou pGA115 isolés, les hôtes DG30 ont été libérés de leur auxotrophie. L'un des clones, DH2/pGA115 a été déposé irrévocablement au Americain Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, pour une mise à disposition du  (Subcloning the thermally stable transaminase gene into a multiple copy plasmid using Sau 3A endonuclease) The heat stable transaminase gene was also subcloned from hybrid lambda SE4 AH-IV phage using restriction endonuclease Sau 3A. Lambda SE4 AH-IV refers to the phage obtained from clone DG 44-IV of Examples II and III. A product of partial digestion of the hybrid phage with Sau 3A endonuclease was prepared, monitoring to obtain DNA fragments in the size range of 4 to 12 kb. Plasmid pBR322 was opened at Bam HI site and Sau 3A fragments of hybrid phage were inserted using the procedures of Example IV. Insertion of the fragments at the Bam HI site of pBR322 inactivated the Tcr gene but left the Apr gene intact. These clones are not expected to be spectinomycin resistant because smaller fragments of DNA containing the transaminase gene have been inserted. After ligation, the mixture was transformed into competent E. coli DG (aminotransferase-negative) cells by the procedure of Example IV, except that the cells were grown to OD 550 = 0.25. The cells were plated on Luria broth plates containing 50.0 μg / ml ampicillin and then stained on similar plates containing ampicillin and tetracycline to test the AprTc phenotype and plated onto the minimum medium to test the complementation of auxotrophy. Rapid isolation of the plasmids was accomplished on the AprTcs clones following the procedures described in Example III. Agarose electrophoresis of a Hind III restriction endonuclease digest of plasmids of thirteen AprTcs clones determined that two clones contained hybrid plasmids (designated pGA115 and pGA108) with 8.3 kb insertions, respectively. 9.4 kb. These clones were subjected to the quantitative determination of Example IV and gave improved activity values of about + 2 to +3. To demonstrate that the transaminase activity was derived from plasmids + ybrids, pGA115 and pGA108 were isolated by the procedure of Example III and reintroduced into DG30 (aminotransferase-negative) hosts by the transformation process. of Example IV, growing the cells to OD 550 = 0.25. After transformation with isolated plasmids pGA108 or pGA115, the DG30 hosts were released from their auxotrophy. One of the clones, DH2 / pGA115 has been irrevocably deposited at the American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, for the provision of

public, et a reçu le numéro d'accession ATCC 53247.  public, and received accession number ATCC 53247.

Exemple VII.Example VII.

(analyse de restriction des plasmides de  (restriction analysis of the plasmids of

l'exemple VI).Example VI).

Les plasmides pGA108 et pGA115 de l'exemple IV ont été soumis à une analyse de restriction par digestion complète avec les endonucléases de restriction dont la liste est donnée au tableau II. Les fragments résultants ont été résolus par dimension ou taille sur des gels d'électrophorèse d'agarose. Les fragments, dans chaque cas, se sont additionnés jusqu'à la dimension approximative du plasmide, correspondant grossièrement à un insert de 8,3 kb (pour pGA115) ou un insert de 9,4 kb  Plasmids pGA108 and pGA115 of Example IV were subjected to restriction analysis by complete digestion with restriction endonucleases listed in Table II. The resulting fragments were resolved by size or size on agarose electrophoresis gels. Fragments, in each case, were added up to the approximate size of the plasmid, roughly corresponding to an 8.3 kb insert (for pGA115) or a 9.4 kb insert

(pour pGA108) et le le pBR322 de 4,3 kb.  (for pGA108) and the pBR322 of 4.3 kb.

TABLEAU II.TABLE II.

Endonucléase Fragments Taille du fragment (kb) pGA115 (12,6kb): Pst I Sal I Hind III Eco RI Cla I Bgl II Bam HI pGA108 (13,7kb): Mr... T __ Sal I Pst I Cla I Eco RI Hind III Bam HI Bcl I 6,5, 7,7, 6,9, 12,6 12,6 6,2, 6, 3, 8,2, 7,4, 13,7 13,7 13,7  Endonuclease Fragments Size of fragment (kb) pGA115 (12.6kb): Pst I Sal I Hind III Eco RI Cla I Bgl II Bam HI pGA108 (13.7kb): Mr ... T Sal Sal I Pst I Cla I Eco RI Hind III Bam HI Bcl I 6.5, 7.7, 6.9, 12.6 12.6 6.2, 6, 3, 8.2, 7.4, 13.7 13.7 13.7

4,5, 1,64,5, 1,6

4,9 ,64.9, 6

3,4, 2,3, 1,83,4, 2,3, 1,8

,3, 1,2, 0,9, 3, 1,2, 0.9

3,8, 1,73.8, 1.7

6,3 Les relations et distances entre les sites de restriction ont été déterminées par plus ample fragmentation en utilisant des digestions doubles à l'endonucléase. Les cartes résultantes de restrictions  6.3 Relationships and distances between restriction sites were determined by further fragmentation using dual digests with endonuclease. The resulting cards of restrictions

sont montrées aux figures 2 et 3.are shown in Figures 2 and 3.

Exemple IX.Example IX.

(Augmentations relatives de l'activité de transaminase). Une détermination quantitative a été accomplie pour mesurer les augmentations relatives de l'activité de transaminase de E. coli DH2 à E. coli DH2/pAH27, et de E. coli-DG 30 et DG27 à E. coli DG 30/pGA108 et DG30/pGA115. La détermination colorimétrique au chlorure ferrique pour l'acide phénylpyruvique (processus décrit ci-dessous) mesure la capacité d'un extrait sans cellules à catalyser la réaction suivante: alpha- cétoglutarate + L-phénylalanine  (Relative increases in transaminase activity). Quantitative determination was made to measure the relative increases in E. coli DH2 transaminase activity at E. coli DH2 / pAH27, and E. coli-DG 30 and DG27 at E. coli DG 30 / pGA108 and DG30 / pGA115. The ferric chloride colorimetric determination for phenylpyruvic acid (process described below) measures the ability of a cell-free extract to catalyze the following reaction: alpha-ketoglutarate + L-phenylalanine

glutamate + phénylpyruvate.glutamate + phenylpyruvate.

Des extraits sans cellules de chaque souche ont été préparés en soniquant les cellules, puis en centrifugeant à 15 000 t/mn pendant une heure dans un rotor SS-34. Un échantillon de chacun des extraits sans cellules a été combiné par une solution de substrats de P-5-P, alpha-cétoglutarate et Lphénylalanine et on a incubé dans un bain d'eau à 37 C en diluant avec 0, 25 mole de phosphate de potassium selon la nécessité. On a fait tourbillonner les échantillons toutes les 10 minutes. Au bout d'une heure, on a prélevé un échantillon de 50,0 ul, on l'a ajouté à 50,0 ml d'une Solution de Développement et on fait tourbillonner. Au bout de 5,0 minutes, la densité optique à 640 nm a été lue. Par cette détermination, on a déterminé les activités relatives de  Cell-free extracts of each strain were prepared by sonicating the cells and then centrifuging at 15,000 rpm for one hour in an SS-34 rotor. A sample of each of the cell-free extracts was combined with a solution of P-5-P, alpha-ketoglutarate and L-phenylalanine substrates and incubated in a 37 C water bath by diluting with 0.25 moles of phosphate. of potassium as needed. The samples were swirled every 10 minutes. After one hour, a 50.0 μl sample was taken, added to 50.0 ml of Development Solution and swirled. After 5.0 minutes, the optical density at 640 nm was read. This determination has determined the relative activities of

chaque souche montrée au tableau III.  each strain shown in Table III.

25. 801525. 8015

25880 1525880 15

TABLEAU III.TABLE III.

(activités comparatives de transaminase) Souche DH2 Activité relative DH2/pAH27 DG 30 DG 27 DG 30/pGA108 DG 30/pGA115 0o 11,6 13,7 Exemple X.  (Comparative transaminase activities) DH2 strain Relative activity DH2 / pAH27 DG 30 DG 27 DG 30 / pGA108 DG 30 / pGA115 0o 11.6 13.7 Example X.

(Stabilité de pAH27).(Stability of pAH27).

La stabilité du plasmide pAH27 en présence et en l'absence de spectinomycine en tant que pression sélective a été recherchée. A des ballons bosselés à secousses de Erlenmeyer de 500 ml, on a ajouté des portions de 100 ml d'un milieu modifié de Lowry, avec et sans 50 ppm de spectinomycine. Les ballons ont été inoculés avec 1,0 ml d'une suspension de cellules préparée en lavant deux plaques en pente de DH2/pAH27 (exemple IV), ayant cru à 37 C pendant 48 heures, avec 16 ml d'une solution saline à 0,9%. Les ballons à secousses ont été incubés à 37 C à 250 t/mn. Au bout de 24 heures, des ballons frais à secousses ont, été inoculés par transfert en série. Ce transfert en série a été répété toutes les 24 heures. Les activités de transaminase des cellules complètes ont été déterminées toutes les 24 heures. Au bout de 5 jours du transfert en série, l'activit& moyenne des ballons reproduits a indiqué que 93% du taux initial 1C spécifique de production de phénylalanine était conservé en présence de spectinomycine, en opposition à 42% en son absence. Cela démontre que le plasmide pAH27 était maintenu de manière stable dans E. coli DH2 en utilisant  The stability of plasmid pAH27 in the presence and in the absence of spectinomycin as selective pressure was sought. To 500 ml Erlenmeyer flasked flask was added portions of 100 ml Lowry Modified Medium, with and without 50 ppm spectinomycin. The flasks were inoculated with 1.0 ml of a cell suspension prepared by washing two sloping plates of DH2 / pAH27 (Example IV), grown at 37 ° C. for 48 hours, with 16 ml of brine saline solution. 0.9%. The shake flasks were incubated at 37 ° C at 250 rpm. After 24 hours, fresh shake flasks were inoculated by serial transfer. This serial transfer was repeated every 24 hours. Whole cell transaminase activities were determined every 24 hours. After 5 days of serial transfer, the average activity of the reproduced flasks indicated that 93% of the original phenylalanine-specific 1C production rate was conserved in the presence of spectinomycin, as opposed to 42% in its absence. This demonstrates that plasmid pAH27 was stably maintained in E. coli DH2 using

ppm de spectinomycine dans le milieu de culture.  ppm of spectinomycin in the culture medium.

Détermination colorimétrique au chlorure ferrique de 1'acide phénylpyruvique, sel de sodium. Principe: L'acide phénylpyruvique (PPA) forme un complexe bleu avec les ions ferriques. L'intensité de la couleur bleue est proportionnelle à la quantité de PPA présent. Réactifs:  Colorimetric determination of ferric chloride of phenylpyruvic acid, sodium salt. Principle: Phenylpyruvic acid (PPA) forms a blue complex with ferric ions. The intensity of the blue color is proportional to the amount of PPA present. Reagents:

1. Solution de Developpement (SD) (1000 ml).  1. Development Solution (SD) (1000 ml).

Mélanger les ingrédients suivants et refroidir à température ambiante dans un bain de glace. Ajouter les contenus à un ballon volumétrique de i litre et atteindre le volume par de l'eau désionisée. Ingrédients: 0,5 g de FeCl3. 6H20; 20,0 ml d'acide acétique glacial; 6GO0ml  Mix the following ingredients and cool to room temperature in an ice bath. Add the contents to a 1 liter volumetric flask and reach the volume with deionized water. Ingredients: 0.5 g of FeCl3. 6:20; 20.0 ml of glacial acetic acid; 6GO0ml

de diméthyl sulfoxyde; 200,0 ml d'eau désionisée.  dimethyl sulfoxide; 200.0 ml of deionized water.

2. Solution standard Na-PPA (10 g/l - ajouter 500,0 mg de Na-PPA.H20 à 50, 0 ml d'un tampon T:ris/HCl à 0,1 M (pH 8,0) à 34 C. Agiter jusqu'à dissolution. Placer la solution dans un ballon volumétrique de 50,0 ml et complèter au volume avec un tampon Tris HCI. Stocker sous réfrigération. Pour un tampon à 0,1 mole de Tris/HC1: ajouter 900,0 ml d'eau désionisée à 12,11 g de Tris; ajuster le pH à 8,0 avec HC1; verser dans iun ballon volumétrique; ajouter de l'eau désionisée jusqu'à 100O0ml.  2. Na-PPA standard solution (10 g / l) - add 500.0 mg of Na-PPA.H 2 O to 50.0 ml of a 0.1 M T-ris: HCl buffer (pH 8.0). C. Agitate until dissolved Place the solution into a 50.0 ml volumetric flask and make up to volume with Tris-HCl buffer Store under refrigeration For 0.1 mole Tris / HC1 buffer: add 900 0 ml of deionized water at 12.11 g of Tris, adjust the pH to 8.0 with HCl, pour into a volumetric flask, add deionized water to 100 ml.

Courbe de calibrage.Calibration curve.

Ajouter la solution standard de Na-PPA et 5,0yl de la Solution de Développement à des tubes de  Add the standard solution of Na-PPA and 5.0yl of the Development Solution to tubes of

spectrophotomètre en verre. Mélanger avec tourbillons. Laisser reposer pendant 5 minutes (en commençant à  glass spectrophotometer. Mix with swirls. Let stand for 5 minutes (starting at

compter le temps à l'addition de SD au premier tube).  count the time at the addition of SD to the first tube).

Lire la densité optique (DO) à 640 nm. Préparer une courbe de calibrage standard de Na-PPA.H20 (l'axe vertical est l'absorbance; l'axe horizontal représente  Read the optical density (OD) at 640 nm. Prepare a standard calibration curve of Na-PPA.H20 (the vertical axis is the absorbance, the horizontal axis represents

*mg de Na-PPA.H20/ml SD).* mg Na-PPA.H 2 O / ml SD).

Standard Na-PPA mg Na-PPA.HO20 par ml SD  Standard Na-PPA mg Na-PPA.HO20 per ml SD

1 0,011 0.01

y1 0,02 pl 0,03 20 Fi 0,04 pl 0,05 pl 0,06  y1 0.02 pl 0.03 20 Fi 0.04 pl 0.05 pl 0.06

25880 1525880 15

Calcul: Na-PPA.H20 = (mg/ml) DO x 100 x dilution pente par rapport à courbe standard ou PPA (g/l) DO x 100 x dilution pente par rapport à courbe standard x 164,4 204,1  Calculation: Na-PPA.H20 = (mg / ml) OD x 100 x dilution versus standard curve or PPA (g / l) OD x 100 x dilution slope versus standard curve x 164.4 204.1

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Souche d'un microorganisme hôte caractérisée en ce qu'elle est transformée par un plasmide recombinant contenant un fragment d'ADN qui contient un gène de Salmonella typhimurium codant pour une enzyme de  A strain of a host microorganism characterized in that it is transformed by a recombinant plasmid containing a DNA fragment which contains a Salmonella typhimurium gene coding for an enzyme of transaminase thermiquement stable.thermally stable transaminase. 2. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le produit d'expression dudit gène catalyse la transamination stéréospécifique d'un alpha-cétoacide et d'un donneur amino en L-aminoacide correspondant.  2. Strain according to claim 1, characterized in that the expression product of said gene catalyzes the stereospecific transamination of an alpha-keto acid and an amino donor corresponding L-amino acid. 3. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite enzyme de transaminase est3. Strain according to claim 1, characterized in that said transaminase enzyme is AT sty 2.AT sty 2. 4. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit fragment d'ADN peut  4. Strain according to claim 1, characterized in that said DNA fragment can atteindre jusqu'à environ 25 kilobases.  reach up to about 25 kilobases. 5. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit plasmide recombinant est un  5. A strain according to claim 1, characterized in that said recombinant plasmid is a plasmide à copies multiples.multi-copy plasmid. 6. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit plasmide recombinant contient un ou plusieurs gènes qui confèrent, à l'autre,  6. Strain according to claim 1, characterized in that said recombinant plasmid contains one or more genes which confer to the other, une résistance à un ou plusieurs antibiotiques.  resistance to one or more antibiotics. 7. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit plasmide recombinant présente l'une des cartes de restriction selon les  7. Strain according to claim 1, characterized in that said recombinant plasmid has one of the restriction maps according to the figures 1, 2 et 3.Figures 1, 2 and 3. 8. Souche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est déposée sous le numéro  8. Strain according to claim 1, characterized in that it is deposited under the number ATCC 53247 ou 53248.ATCC 53247 or 53248. 9. Plasmide recombinant caractérisé en ce qu'il comprend un gène de transaminase de Salmonella typhimurium dont le gène produit présente la  9. Recombinant plasmid characterized in that it comprises a Salmonella typhimurium transaminase gene whose gene product has the 2580O152580O15 caractéristique de stabilité thermique et de capacité à relever un microorganisme hôte de l'auxotrophie pour la  characteristic of thermal stability and the ability to detect an auxotrophic host microorganism for the phénylalanine, la tyrosine et l'acide aspartique.  phenylalanine, tyrosine and aspartic acid. 10. Plasmide recombinant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le gène produit est l'enzyme AT  10. Recombinant plasmid according to claim 9, characterized in that the gene produced is the AT enzyme. sty 2.sty 2. 11. Plasmide ayant la caractéristique de la présence d'un gêne codant pour l'enzyme de la transaninase de Salmonella typhimurium caractérisé ef ce qu!il est préparé par: (a) isolement des fragments du génome de Salmonella typhimurium par digestion avec l'endonucléase de restriction, (b) ligature desdits fragments en lambda phage, (c) transformation d'une souche négative à la transaminase de E. coli par un plasmide contenant un gène qui exprime le répresseur lambda sensible à la température, (d) transduction de la souche transformée de E. eoli par le phage hybride préparé à l'étape (b), (e) identification des clones contenant un phage hybride avec-le gène de transaminase thermiquement  11. Plasmid having the characteristic of the presence of a gene coding for the Salmonella typhimurium transaninase enzyme characterized in that it is prepared by: (a) isolating fragments of the Salmonella typhimurium genome by digestion with the restriction endonuclease, (b) ligation of said fragments into lambda phage, (c) transformation of a negative strain to E. coli transaminase by a plasmid containing a gene which expresses the lambda repressor sensitive to temperature, (d) transduction of the transformed E. coli strain by the hybrid phage prepared in step (b), (e) identification of hybrid phage-containing clones with the thermally transaminase gene stable,stable, (f) isolement d'un fragment d'ADN comprenant le gène de transaminase, et (g) ligature desdits fragments d'ADN dans un plasmide.  (f) isolating a DNA fragment comprising the transaminase gene, and (g) ligating said DNA fragments in a plasmid. 12. Plasmide selon la revendication 11, caractérisé en ce que le produit d'expression dudit gène12. Plasmid according to claim 11, characterized in that the expression product of said gene est thermiquement stable.is thermally stable. 13. Plasmide selon la revendication 11, caractérisé en ce que le produit d'expression dudit gène  13. Plasmid according to claim 11, characterized in that the expression product of said gene est l'enzyme AT sty 2.is the enzyme AT sty 2. 14. Procédé de production d'une enzyme de transaminase thermiquement stable caractérisé en ce qu'il consiste à mettre une souche d'un microorganisme hôte transformé contenant un ou plusieurs plasmides recombinants qui comprennent un ADN codant pour l'enzyme de la transaminase thermiquement stable de Salmonella  A process for producing a thermally stable transaminase enzyme characterized in that it comprises putting a strain of a transformed host microorganism containing one or more recombinant plasmids which comprise a DNA encoding the thermally stable transaminase enzyme of Salmonella typhimurium en culture.typhimurium in culture. 15. Procédé selon la revendication 14  15. The method of claim 14 caractérisé en ce que ladite enzyme est AT sty 2.  characterized in that said enzyme is AT sty 2. 16. Procédé de production de L-aminoacides caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) choisir une souche d'un microorganisme h8te transformé contenant un ou plusieurs plasmides comprenant un gène de transaminase thermiquement stable de Salmonella typhimurium, et (b) mettre lesdits microorganismes h8tes ou une portion ou un extrait de ceux-ci en contact avec un alpha-cétoacide et un donneur amino pour former le  16. A process for producing L-amino acids characterized in that it consists in: (a) selecting a strain of a transformed host microorganism containing one or more plasmids comprising a thermally stable transaminase gene of Salmonella typhimurium, and (b) placing said host microorganisms or a portion or extract thereof in contact with an alpha-keto acid and an amino donor to form the L-aminoacide correspondant.L-amino acid corresponding. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le produit d'expression dudit gène  17. Method according to claim 16, characterized in that the expression product of said gene est l'enzyme AT sty 2.is the enzyme AT sty 2. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que des cellules entières de la souche choisie ou une portion ou un extrait de celles-ci sont immobilisés.  18. The method of claim 16, characterized in that whole cells of the selected strain or a portion or an extract thereof are immobilized.
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JPS6269980A (en) 1987-03-31
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IT8621735A0 (en) 1986-09-17
IT1197240B (en) 1988-11-30
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GB8622666D0 (en) 1986-10-22
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