HU197348B - Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease - Google Patents

Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease Download PDF

Info

Publication number
HU197348B
HU197348B HU22186A HU22186A HU197348B HU 197348 B HU197348 B HU 197348B HU 22186 A HU22186 A HU 22186A HU 22186 A HU22186 A HU 22186A HU 197348 B HU197348 B HU 197348B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
enzyme
priority
atgcat
january
medium
Prior art date
Application number
HU22186A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT43623A (en
Inventor
Peter Geck
Istvan Nasz
Maria Takacs
Original Assignee
Semmelweis Orvostudomanyi Egye
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semmelweis Orvostudomanyi Egye filed Critical Semmelweis Orvostudomanyi Egye
Priority to HU22186A priority Critical patent/HU197348B/en
Publication of HUT43623A publication Critical patent/HUT43623A/en
Publication of HU197348B publication Critical patent/HU197348B/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Specifically restricting 5-ATGCAT endonuclease enzyme is prepd. by fermenting serotype stock 'C' of the streptococcus mutans bacterium. The latter is deposited in the National Collection of Microorganisms under No.00338 at the National Institute of Public Health. Following fermentation the cellular mass which contains the enzyme is separated and rendered accessible. Nutrient consisting of heart-brain extract is suitable for, preferably aerobic fermentation.

Description

A találmány tárgya eljárás 5-ATGCAT-specifikus restrikciós endonukleáz (SmucI) előállítására Streptococcus mutáns .c‘ szerotipusböl.This invention relates to a 5-ATGCAT-specific restriction endonuclease (SmucI) from a Streptococcus mutant .c 'serotype.

Ismeretes az, hogy a többnyire baktériumok áltel termelt szekvencia-specifikus endonukleázok - vagy az általánosan használt néven restrikciós endonukleázok - a kettős szálú dezoxi-ribonukleinsavakon legtöbbször 4 vagy 6 nukleotidból álló kettősen szimmetrikus nukleotid szerkezeteket ismernek fel. Ezen enzimeknek a gyakorlatban használható csoportja által katalizált reakciókban használható csoportja által katalizált reakciókban a felismerő szekvencián belül vagy közvetlenül emellett PNS-hasitás megy végbe.It is known that most bacterially produced sequence-specific endonucleases, or commonly known as restriction endonucleases, recognize double-stranded nucleotide structures of 4 or 6 nucleotides in double-stranded DNA. Reactions catalyzed by the functional group of these enzymes catalyze the reaction of the PNA cleavage within or directly adjacent to the recognition sequence.

Ismeretes az is, hogy a restrikciós endonukleázok jelentősége ebben a specifikus felismerésben és hasításban rejlik és ez tette lehetővé a legkülönbözőbb szerveződési szintű élő organizmusok öröklődést anyagának vizsgálatát azáltal, hogy velük a gének a komplex génállományból izolálhatók, analizálhatók, rekombinálhatók, megváltoztathatók. A gének fizikai térképezésén kívül a restrikciós endonukleázok teremtették meg a génsebészeti technológiák alapját is.It is also known that the importance of restriction endonucleases lies in this specific recognition and cleavage, which has made it possible to study the inheritance of living organisms of various levels of organization by isolating, analyzing, recombining and altering genes from complex genomes. In addition to the physical mapping of genes, restriction endonucleases also formed the basis of genetic engineering technologies.

A restrikciós endonukleáz termelés száznál több baktériumfajból kimutatható.Restriction endonuclease production can be detected in more than one hundred bacterial species.

Számos ismert restrikciós endonukleáz azonos felismerő vágási hellyel rendelkezik. Ezeket az eltérrő fajokból izolált, de azonos szerkezetet felismerő enzimeket nevezik izoskizoméreknek.Many known restriction endonucleases have the same recognizable cleavage site. These enzymes, isolated from different species but recognizing the same structure, are referred to as muscle isomers.

Az izoskizomérek létezése lehetőséget ad arra, hogy az optimális enzim megválasztásában gyakorlati vagyis gazdasági szempontok is érvényesüljenek.The existence of muscle isomers allows the practical, or economic, considerations of optimum enzyme.

Az Anabaena variábilis alga által termelt Ava III elnevezésű restrikciós endonukleáz felismerő szekvenciájának tulajdonságai miatt az ün. nagy specifitású csoportba sorolható, igy a génsebészeti kutatások egyik fontos eszköze.Due to the properties of the recognition sequence of the restriction endonuclease Ava III produced by Anabaena variable algae, the so-called Ava III. can be classified into a high specificity group, making it an important tool in genetic engineering research.

Az AVA III hátrányai a következők:The disadvantages of AVA III are:

a) Az Anabaena variábilis tenyésztése bonyolult, a bakteriológiában ritkán alkalmazott táptalajon történik. A tenyésztés ideje 8-10 nap, és egész idő alatt speciális megvilágítást és állandó széndioxid áramoltatást igényel (FEBS Letters 104. 39-44. 1979.).(a) Variable cultivation of Anabaena is carried out on medium which is rarely used in bacteriology. Cultivation takes 8 to 10 days and requires special illumination and constant flow of carbon dioxide all the time (FEBS Letters 104, 39-44, 1979).

b) Az Ava III a rendelkezésre álló adatok szerint nem állítható elő tisztán, ezért a gyártásával sem foglalkoznak.(b) Ava III is not, according to the available data, a pure production and is therefore not engaged in production.

Az utóbbi időben megismert másik izoskizoiner az Nsil restrikciós endonnukleáz, melyet a Neisseria sicca baktérium törzs termel. Ez az enzim is azonos helyen ismer fel és vág mint az előző, de a kereskedelmi forgalomban lévő preparátumok hátránya egyrészt a magas ár, másrészt az enzim instabilitása, gyors inaktiválódása.Another recently recognized iso-isoenzyme is the restriction endonuclease Nsil produced by the bacterial strain Neisseria sicca. This enzyme also recognizes and cuts in the same place as the previous one, but the disadvantage of commercially available preparations is both the high price and the instability and rapid inactivation of the enzyme.

A találmány célkitűzése az Ava ΙΠ-mal ízoskizomer restrikciós endonukleáz előállítása, amely tiszta formában hozzáférhető és gazdaságosan gyártható.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a restriction endonuclease with Ava ΙΠ which is readily available and economically obtainable.

A találmány szerinti eljárás 5-ATGCAT-specifikus restrikciós endonukleáz előállítására azzal jellemezhető, hogy Streptococcus mutáns baktérium .c' szerotípusú törzsét (az Országos Közegészségügyi Intézetben, a Mikroorganizmusok Nemzeti Gyűjteményében 00 338 számon, a Mezőgazdasági és Ipari Mikroorganizmusok Nemzeti Gyűjteményében MIK 310/1986 iktatási számon) táptalajon tenyésztjük, majd fermentléből az enzimet tartalmazó sejteket ismert módon elkülönítjük és feltárjuk. A tenyésztést célszerűen aerob körülmények mellett végezzük.The method of producing the 5-ATGCAT-specific restriction endonuclease according to the invention is characterized in that a strain of the .c 'serotype of the bacterium Streptococcus mutant (National Institute of Public Health, National Collection of Microorganisms, 00 338, National Collection of Microorganisms / The enzyme-containing cells from the fermentation broth are isolated and disrupted in a known manner. The culturing is conveniently carried out under aerobic conditions.

A találmány egyik előnyös változata szerint a tenyésztéshez szív-agy kivonatot használunk. A baktérium 22 °C és 40 °C között tenyészthető, előnyös a 37 °C. A felmentjéből a sejteket centrifugálással ülepítjük, a sejteket ultrahangos kezeléssel feltárjuk, majd az ultracentrifugálással tisztított fehérje-oldatból gélszűréssel, hidroxilapatit kromatográfiával, majd ammónium-szulfátos kicsapéssal és hidrofób kromatográfiával, vagy alternatív módszerrel, ioncserélő kromatográfiákkal nyerjük ki a tiszta enzimet.According to a preferred embodiment of the invention, a heart-brain extract is used for culture. The bacterium can be cultured at 22 ° C to 40 ° C, preferably 37 ° C. The cells from their resuspension are pelleted by centrifugation, the cells are lysed by sonication, and then purified from the protein solution by ultracentrifugation by gel filtration, hydroxylapatite chromatography, ammonium sulfate precipitation and hydrophobic chromatography, or by enzymatic lysis,

A hivatkozott baktérium jellemzői:Characteristics of the bacterium referred to:

Mikroszkópos morfológia: többnyire 0,6-0,8 mikrométer nagyságú diplococcus, kicsit elnyúlt lángnyelv alakú, fiatal tenyészetben folyékony táptalajban hosszú láncokat képez. Festődése Gram-pozitív, a degenerált alakok az öregedő tenyészetekben Gram-negatívak is lehetnek.Microscopic morphology: Most of the diplococcus, 0.6-0.8 micrometer in size, form a long chain in a liquid medium with a slightly elongated flame tongue. Its staining is Gram-positive, and degenerate forms can also be Gram-negative in aging cultures.

Telepmorfológia: szív-agy kivonat (Brain-Heart Infusion, Difco) tartalmú agar lemezen, aerob tenyészetben, 37 °C-on 2 nap alatt kifejlődő 1 mm körüli átmérőjű fehér, gömbölyű, lassan növekvő telepek. Folyadék tenyészetben: 37 °C-on, aerob körülmények között itikubálva rázott tenyészetben egyenletes zavarodást okoz.Colony morphology: White, round, slowly growing colonies with a diameter of about 1 mm over 2 days in an aerobic culture on an agar plate containing Brain-Heart Infusion (Difco). Liquid in culture: Causes uniform turbidity in 37 ° C aerobically shaken culture.

Fenntartás: szív-agy kivonatot tartalmazó ferde agar táptalajon hetenkénti átoltással, vagy raktározható -20 °C-on 50%-os glicerinben szuszpendálva.Maintenance: Weekly passage on inclined agar medium containing heart-brain extract or stored at -20 ° C in 50% glycerol.

Preparatív baktérium termelés: a baktériumot önmagában ismert módon tenyésztettük, síkrázógépben kevert kultúrában vagy rázás nélkül, húskivonatot, élesztő kivonatot és szív-agy kivonatot különböző kombinációkban tartalmazó táptalajokon.Preparative Bacterial Production: The bacterium was cultured in a manner known per se, with or without shaking, in culture media containing various combinations of meat extract, yeast extract and heart-brain extract.

A baktériumtenyésztés 37 °C-on folyamatos Keverés és rázás nélkül is optimális. A sejtek szaporodása az optikai denzitás mérésével 550 nm hullámhosszúságú fénnyel vizsgálva követhető. Amint a tenyészet elérte a logaritmikus fázis végét (ez a szív-agy kivonat táptalajon tenyésztve, 10 nm-es küvettában mérve átlag 0,8-0,9 egységnél következik be, mog bouillon- élesztő kivonat táptalajon 0,6-0,6 egységnél), a tenyészetet jégfürdőben lehűtöttük, majd 0 °C-ori 30 percen keresztül 10 000 g-vel centrifugáljuk, a sejtmasszát 3 mM TrisHCl (trisz-hidroxi-metil-amino-metán), pH 8,1 mM EDTA (etilén-diamin-tetraacetát) és 7 mM 2-merkapto-etanol oldallal mostuk· Ez a baktériumsejt tömeg -20 °C-on befagyasztva korlátlanul és enzim-veszteség nélkül tárolható, vagy azonnal felhasználható az enzim feltárására.Bacterial growth at 37 ° C is optimal even without continuous agitation and shaking. Cell proliferation can be monitored by measuring optical density at 550 nm. As soon as the culture reaches the end of the logarithmic phase (this heart-brain extract is grown on medium at 0.8-0.9 units as measured in a 10 nm cuvette, mog bouillon-yeast extract at 0.6-0.6 units). ), the culture was cooled in an ice bath and centrifuged at 10,000 g for 30 min at 0 ° C, cell mass was 3 mM TrisHCl (Tris-hydroxymethylaminomethane), pH 8.1 mM EDTA (ethylene diamine). -tetraacetate) and washed with 7 mM 2-mercaptoethanol. This bacterial cell mass can be frozen indefinitely and stored without loss of enzyme at -20 ° C or used immediately to digest the enzyme.

Az enzim feltárásra során 2 g nedves súlyú sejtet 2 ml olyan pufferban szuszpendáltunk, amelynek összetétele: 20 mM TrisHCl (pH8), 7 mM 2-merkapto-elanol. A sejlfelLárást ultrahangos dezintegrótorral jégfürdőben végeztük. A 10 másodperces impulzusokat 1 perces szünet követte- igy a a feltárást addig végeztük, amíg a szuszpenzió optikai denzitása az eredeti érték 10%-a alá csökkent. Ez többnyire 20-25 impulzus alkalmazása után bekövetkezett. így a szuszpenzióban már elegendő enzimaktivitás szabadult, fel. A hozam növelhető Triton X 100 (Fluka cég, Svájc) nem-ionos delergens hozzáadásával, 0,05% és 2% közötti, előnyösen 1% végkoncentrációra beállítva a szuszpenziót. Ez után az alternatív eljárásban az RNS-ek eltávolítása céljából RNázét (Reanal) adtunk a szuszpenzióhoz, 200 mikrogramni/ml koncentrációban és 0 °C-on 30 percig kevertük. Λ következőkben foszfocellulóz. porral (Whatman P 11), melyet a szokásos módon aktiváltunk, 20 percig 0 °C-on keverve kivontuk a nemspecifikus nukleázok nagy részét.For enzyme digestion, 2 g wet weight cells were suspended in 2 ml buffer containing 20 mM TrisHCl (pH8), 7 mM 2-mercaptoelanol. Cell lysis was performed with an ultrasonic disintegrator in an ice bath. The 10-second pulses were followed by a 1-minute pause, and the digestion was continued until the optical density of the suspension dropped below 10% of the original value. This usually occurred after 20-25 pulses were applied. Thus, sufficient enzyme activity has been released in the suspension. The yield can be increased by addition of Triton X 100 (Fluka, Switzerland) with a nonionic delergent, adjusting the suspension to a final concentration of 0.05% to 2%, preferably 1%. Subsequently, in the alternative method, RNase (Reanal) was added to the suspension to remove RNAs, and was stirred at 200 micrograms / ml and stirred at 0 ° C for 30 minutes. Hereafter phosphocellulose. powder (Whatman P 11), which was activated in the usual manner, was removed for 20 minutes at 0 ° C to remove most of the non-specific nucleases.

A lényegében enzimtől mentesített sejttörmelék eltávolítására ull.racentrifugálásl alkalmaztunk, (100 000 g, 60 perc). Vizsgálataink szerint kisebb ülepitési sebesség is kielégítő (Janetzky K24 centrifuga, +4 °C 14 000 fordulatszám, 60 perc).Cellular debris, essentially free of enzyme, was removed by ultracentrifugation (100,000 g, 60 minutes). We have found that lower settling speeds are also satisfactory (Janetzky K24 centrifuge, +4 ° C, 14,000 rpm, 60 minutes).

A 2 ml térfogatú felülúszóból ezután gélszűréses kromatográfiával az enzimet első lépésben tisztítottuk. A Sephadex G 200 vagy Sephadex 6 B (Pharmacia svéd cég) gélszemcsékkel töltött oszlopon a kromatográfiai, olyan pufferben végeztük, amelynek összetétele: 20 mM TrisHCl (pH = 8). 7 mM 2-merkapto-etanol és 1 M nátrium-klorid volt. Az áramoltatást perisztaltikus pumpával 5 ml/óra átfolyási sebességei végeztük. Az aktív frakciókat egyesítettük, majd az enzim további tisztítását hidroxilapatit (Bio-Rad gyártmány, USA) kromatográfiával végeztük.The enzyme was purified from the 2 ml supernatant by gel filtration chromatography in the first step. The column packed with Sephadex G 200 or Sephadex 6 B (Swedish Pharmacia) was chromatographed in a buffer containing 20 mM TrisHCl, pH 8. 7 mM 2-mercaptoethanol and 1 M sodium chloride. Flow was performed with a peristaltic pump at a flow rate of 5 ml / h. The active fractions were pooled and the enzyme was further purified by hydroxylapatite (Bio-Rad, USA) chromatography.

A hidroxilapatit oszlopot 1 mM nátrium kálium-foszfátot (pH 7,4) és 7 mM 2-inerkapto-etanolt tartalmazó pufferrel mostuk, majd az egyesitett aktiv frakciókat úgy engedtük az oszlopra, hogy előtte hozzáadtunk 1 niM foszfát-puffért. Az anyagfelvitel után az oszlopot 7 mM 2-merkapto-etanolt tartalmazó 1 mM-től 400 mM-ig emelkedő foszfát gradienssel eluáltuk és az aktiv frakciókat egyesítettük.The hydroxylapatite column was washed with a buffer containing 1 mM sodium potassium phosphate (pH 7.4) and 7 mM 2-inertapto-ethanol, and the combined active fractions were then loaded onto the column by the addition of 1 nM phosphate buffer. After loading, the column was eluted with a gradient of 1 mM to 400 mM phosphate containing 7 mM 2-mercaptoethanol and the active fractions pooled.

Az enzim tisztítás második lépésében az egyesített aktív frakciókból ammónium-szulféttal a maradék szennyező nukleázokat kicsaptuk. Az enzim készítményhez ammónium-szulfát telített, pH = 8-ra állított oldatéból 4 annyit kevertünk lassan jégbe hűtve, hogy 25%-os (NH*)zSO* telítettségű oldatot kapjunk, majd jégfürdőben kevertük 60 percen keresztül. Ezután a csapadékot Janetzky K 24 centrifugával ülepítettük (+4 °C-on, 14 000 fordulatszámmal, 30 percig).In the second step of enzyme purification, residual impurity nucleases were precipitated from the combined active fractions with ammonium sulfate. For the enzyme preparation, 4 of a saturated solution of ammonium sulfate, adjusted to pH 8, were slowly stirred in ice to give a 25% (NH *) 2 SO 2 saturated solution and stirred in an ice bath for 60 minutes. The precipitate was then pelleted with a Janetzky K 24 centrifuge (+4 ° C, 14,000 rpm, 30 minutes).

A felülúszót végül egy előzőleg 25% mértékben telített ammónium-szulfát oldattal kezelt Phenyl-Sepharose oszlopon kromatografálluk, az oszlopon megkötött enzimet csökkentő ammónium-szulfát gradienssel eluáltuk.The supernatant was finally chromatographed on a Phenyl-Sepharose column previously treated with 25% saturated ammonium sulfate, eluting with a gradient of ammonium sulfate reducing the enzyme bound on the column.

Az alternatív eljárásban a hidroxilapatit kromatográfia után DEAE cellulóz (Whatman DE52) kroamatográfiát használtunk. Az oszlopon előzetesen 10 mM TrisHCl (pH 8), 1 mM 2-nierkapto-elanol pufferrel kezeltük, majd az előző aktív frakciók átengedése után mostuk ugyanezzel a pufferrel. Az enzimet O-t.ól 1 M-ig emelkedő NaCl gradienssel eluáltuk.In the alternative method, DEAE cellulose (Whatman DE52) chromatography was used after hydroxylapatite chromatography. The column was pre-treated with 10 mM TrisHCl (pH 8), 1 mM 2-kidney capto-elanol buffer and washed with the same buffer after allowing the previous active fractions to pass. The enzyme was eluted with a gradient of NaCl from 0 to 1 M.

Az enzimet, tartalmazó aktív frakciókat egyesítettük, majd dializáltuk (és egyben koncentráltuk) 50% glicerint tartalmazó 10 niM TrisHCl (pH 8) és 7 mM 2-merkaplo-etanol pufferrel szemben. Az igy kapott enzimkészitntény -20 °C-on tarolható.The active fractions containing the enzyme were combined and dialyzed (and concentrated) against 10 µM TrisHCl (50) containing 50% glycerol and 7 mM 2-mercaploethanol buffer. The resulting enzyme preparation can be stored at -20 ° C.

Az enzimkészitménj’ az előállított tisztasági fokban megfelel a DNS vizsgálatokban és a génsebészetben alkalmazott restrikciós enzimekkel szemben támasztól követelményeknek: vagyis nem tartalmaz egyéb specifikus nukleázt, nem-specifikus nukleázokat. és nukleolidáz vagy foszfatáz szennyezés sem mutatható ki benne. Az enzimkészitmény specifikus és uemspecifikus riukleazoktól való mentességét azzal bizonyítottuk, hogy lambda DNS-böl vagy adenovírus-DNS-ből az enzimkészítménnyel végzett fragmentum sorozat még 50-szeres enzim túladagoláskor, több órán keresztül emésztve sem mutat új fragmentum megjelenést, vagy’ a fragmentumok exonukleázos bomlására utaló elkenödést. Az exonukleázok és nukleotidázok hiányát bizonyítja, hogy izotóppal jelölt natív vagy emésztett PM2 fág DNS-ből a fenti körülmények között emésztve a radioaktivitásnak kisebb mint 0,1%-a alakul át savoldhatóvá (a nukleotidokra való bomlás indikátora). A foszfatáz szennyezést egy kromogén szubsztrát, a nitro-feriil-foszfát bomlásának hiányával spektrofotometriás méréssel zártuk ki.The enzyme preparation, in the degree of purity it produces, meets the requirements for restriction enzymes used in DNA testing and genetic engineering: i.e., it does not contain any other specific nuclease, non-specific nucleases. and no nucleolidase or phosphatase contamination is detected. The absence of the enzyme composition from specific and non-specific riucleases was demonstrated by the fact that a series of fragments of lambda DNA or adenovirus DNA with the enzyme composition did not show any new fragment upon digestion of the enzyme over 50 hours or digestion of the fragments. suggestive of smear. The absence of exonucleases and nucleotidases is evidenced by the conversion of isotopically labeled native or digested phage PM2 DNA to less than 0.1% of the radioactivity after acid digestion (an indicator of degradation to nucleotides). Phosphatase contamination was excluded by spectrophotometric measurement in the absence of degradation of a chromogenic substrate, nitrophenyl phosphate.

A vizsgálatok során az enzimaktivitás mérésére titrálásos módszert használtunk (Roberts et al. J. Mól. Bio] 91., 121-3. 1975.). Az enzim hígításával meghatározható az a legkisebb enzim mennyiség, amely 60 perc alatt 1 mikrogramm lambda fág DNS-el komplett. emésztési ad, standard körülmények között. (25 mM TrisHCl (pH'= 7,5); 10 niM magnézium-klorid; 10 niM 2-merkapto-etanol; 150 mM nátrium-klorid, 37 °C)In the assays, the enzyme activity was measured by titration (Roberts et al., J. Mol. Bio. 91, 121-3, 1975). By diluting the enzyme, the smallest amount of enzyme complete with 1 microgram of lambda phage DNA in 60 minutes can be determined. digestive ad, under standard conditions. (25 mM TrisHCl (pH 7.5); 10 nM magnesium chloride; 10 nM 2-mercaptoethanol; 150 mM sodium chloride, 37 ° C)

Az enzim felismerő, vágási specificitását számítógépes módszerrel határoztuk meg. A számítógép memóriájában lévő teljes SV40 vírus DNS nukleotid sorrendben különböző, egyéb adatokból valószínűsíthető hexanukleotid kombinációk előfordulási helyeit kerestük ki, és az így kapott számítógépes térképeket összevetettük a valódi térképpel, melyet az SV40 DNS molekulán biokémiai, enzimatikus módszerekkel határoztunk meg. igy az enzim vágási felismerő helyei azokban a szekvenciákban voltak lokalizálhatok, ahol a számítógép az 5-ATGCAT-hexanukleotidot felismerte.The recognition specificity of the enzyme was determined by a computerized method. We searched the locations of the various hexanucleotide combinations in the memory of the SV40 viral DNA in the computer memory for probable different data, and compared the resulting computer maps with the real map determined by biochemical, enzymatic methods on the SV40 DNA molecule. thus, the enzyme cleavage recognition sites could be localized in sequences where the computer recognized the 5-ATGCAT hexanucleotide.

A felismerő helyen belül a metszés pontos lokalizációját is meghatároztuk. Az 1-es típusú adenovirus DNS-nak a PstI restrikciós enzimmel vágott terminális fragmentumait T4 ligáz segítségével ligáltuk a találmány szerinti enzimkészítménnyel hasított adenovirus DNS terminális fragmentumokkal. A kétféle fragmentum ligálható volt, ami csak akkor lehetséges, ha a találmány szerinti enzim és a PstI restrikciós endonukleáz azonos szerkezetű, komplementer ragadós végeket produkál. (A szimmetrikusan hasított, végig dupla szálú, ún. .blunt end' ligálás lehetőségét kizártuk). Tekintve, hogy a PstI enzim felismerő szekvenciájában a belső négy nukleotid azonos az általunk izolált restrikciós endonukleáz felismerő szekvenciájának belső négy nukleotidjával, és ismert, hogy a PstI endonukleáz által produkált fragmentumok végei 3’ túlnyúló (extenziós) egyszálú szerkezetűek,We also determined the exact location of the intersection within the recognition site. Terminal fragments of type 1 adenovirus DNA cut with restriction enzyme PstI were ligated with T4 ligase to terminal fragments of adenoviral DNA cleaved with the enzyme composition of the invention. The two types of fragments could be ligated, which was only possible if the enzyme of the invention and the restriction endonuclease PstI produced complementary sticky ends of the same structure. (Symmetrically split double-stranded .blunt end 'ligation is excluded). Given that the inner four nucleotides in the recognition sequence of the PstI enzyme are identical to the inner four nucleotides of the restriction endonuclease recognition sequence we isolated, and that the fragments produced by the PstI endonuclease are known to have 3 'overhangs (extension)

PstI: 5-CTGCAG 3’PstI: 5-CTGCAG 3 '

Str. mutáns .c I enzim (SniucI): 5-ATGCAT 3’ így a ligálhatóság azt bizonyítja, hogy a találmányban szereplő enzim (SmucI) is 3' túlnyúló egyszálú végeket hasít. A metszés pontos lokalizációja tehát a felismerő szekvencia ötödik adeninje és hatodik liminje közé helyezhető el:Str. Mutant .c I enzyme (SniucI): 5-ATGCAT 3 ', thus the ligatability proves that the enzyme (SmucI) of the invention also cleaves 3' overhanging single-strand ends. Thus, the exact location of the intersection can be located between the fifth adenine and the sixth limb of the recognition sequence:

5-ATGCAT 3’5-ATGCAT 3 '

A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők:The main advantages of the process according to the invention are as follows:

a) A deponált Streptococcus mutáns .c szerotípusú izolátum enzimtartalma rendkívül magas.a) The enzyme content of the deposited Streptococcus mutant serotype .c isolate is extremely high.

b) Az eljárás során az enzim nagyon stabil. Bármely tisztítási lépés után a termék hetekig tárolható +4 °C-on minimális veszteségekkel. A más fajtájú enzimek ezen idő alatt teljesen elbomlanak. (1 hónap után az eredeti aktivitás 70-80%-a marad meg.)b) The enzyme is very stable during the process. After any purification step, the product can be stored for weeks at + 4 ° C with minimal losses. Other types of enzymes are completely degraded during this time. (After 1 month, 70-80% of the original activity remains.)

c) A baktériumban lévő magas enzimlartalom és a kevés, könnyen leválasztható szennyező nukíeáz következtében az eljárásban kevés egyszerű tisztítási lépést alkalmazunk, nagy aktivitású, magas tisztaságú enzimkészitmény előállítására.c) Due to the high enzyme content of the bacterium and the small amount of readily separable contaminating nuclease, the process utilizes few simple purification steps to produce a high activity, high purity enzyme composition.

d) Az eljárás olyan enzim terméket eredményez, mely új felismerő specifitással rendelkezik. Az Ava III izoskizomer bonyolult termelése és nehéz tisztíthatósága miatt nem hozzáférhető.d) The process results in an enzyme product having a new recognizing specificity. It is not available due to the complex production and difficult to purify of the Ava III isomer.

A legújabban megismert, másik említett izoskizomérrel, az Nsil-el szemben viszont a találmány tárgyát képező enzim olcsóbb elóállithatósága és nagyobb stabilitása jelent előnyt.On the other hand, with respect to the other known muscle isomer, Nsil, the less expensive preparation and greater stability of the enzyme according to the invention are advantageous.

e) A találmány szerinti enzim felismerő szekvenciájának tulajdonságai folytán a nagy specificitásu csoportba sorolható, Így tehát egy gén átlag méretének megfelelő DNS darabokat vág. Ezek a fragmentumok az általánosan használt klónozó vektor plazmid, a pBR322 PstI hasítási helyére beépíthetők és ligálhatók.e) Due to the properties of the recognition sequence of the enzyme according to the invention, it can be classified into the high specificity group, thus cutting pieces of DNA corresponding to the average size of a gene. These fragments can be inserted and ligated at the PstI cleavage site of the commonly used cloning vector plasmid, pBR322.

A találmány szerinti eljárást a következő kiviteli példán mutatjuk be:The process of the invention is illustrated by the following embodiment:

1. példaExample 1

A Streptococcus mutáns „c szerotipus -20 °C-on tárolt 50% glicerines szuszpenziójáböl leoltottunk 50 ml szív-agy kivonat táptalajt (Difeo, USA utasításai szerint elkészítve és sterilezve). Rázás nélkül tenyésztettük 24 órán keresztül 37 °C-on, majd az egészet egy 3 literes Erlenmeyer lombikban lévő 2 liter szív-agy kivonat táptalajba átoltottuk. A tenyésztést 37 °C-on, aerob módon, rázás nélkül végeztük, és az 550 rini-en mért optikai sűrűséget ellenőriztük. A tenyészet a növekedés logariLmusos fázisának végét 0,9 egységnél érte el, ekkor jégfürdőben lehűtöltük, majd +4 C“-on 10 000 g-vel 20 percen keresztül a baktériumsejteket ülepítettük és 10 mM TrisHCl (pH 8); 7 mM 2-inerkapto-etanol; 1 mM EDTA pufferrel mostuk. Az így kapott kb. 2 g baktériumsejt masszát szuszpendáltuk 2 ml 20 niM TrisHCl (pH 8), 7 mM 2-merkapto-etanol összetételű pufferben, majd az MSE ultrahangos készülékkel összesen 25-ször 30 másodperces impulzusokkal jégfürdőben feltártuk, az impulzusok között egy perces hűtési szüneteket tartottunk. A szuszpenzióhoz ekkor 1% végkoncentrációra beállítva Triton XI00 detergenst kevertünk.50% glycerol suspension of Streptococcus mutant serotype c at -20 ° C was inoculated with 50 ml of cardiac brain extract medium (prepared and sterilized according to Difeo, USA). After shaking for 24 hours at 37 ° C, the whole was inoculated into a 2-liter heart-brain extract medium in a 3-L Erlenmeyer flask. The culture was aerobically cultured at 37 ° C without shaking and the optical density measured at 550 rin was checked. The culture reached the end of the logarithmic phase of growth at 0.9 units, then cooled in an ice bath, and the bacterial cells were pelleted at 10,000 g for 20 minutes at +4 ° C and 10 mM TrisHCl, pH 8; 7 mM 2-inercaptoethanol; Washed with 1 mM EDTA buffer. The resulting approx. 2 g of bacterial cell mass were suspended in 2 ml of 20 µM TrisHCl (pH 8), 7 mM 2-mercaptoethanol buffer, followed by 25 min total incubation with an MSE ultrasonic device in an ice bath, with one-minute cooling intervals. The suspension was then mixed with Triton XI00 detergent to a final concentration of 1%.

A feltárt szuszpenziót ezután Janetzky VÁC 602 ultracentrifugával ülepítettük, +4 °C-on, 30 000 fordulatszámmal 60 percig (100 000 g). A 2 ml felülúszót gélszűréssel tisztítottuk tovább.The digested slurry was then pelleted by Janetzky Vac 602 ultracentrifuge at 30,000 rpm for 60 minutes (100,000 g) at +4 ° C. The 2 ml supernatant was further purified by gel filtration.

Egy 1,5 cin2 x 80 cm méretű, Sephadex 0200 (Pharmacia) gél szemcsékkel töltött, és 1 M NaCI; 10 mM TrisHCl pH = 8, 7 mM 2-merkapto-etanol pufferrel egyensúlyig telített. oszlopra vittük az ultracentrifugáit, felülúszót.. 5 ml/óra átfolyási sebességgel eluáltunk. Egy ml-es frakciókat gyűjtöttünk, az enzimaktivitásokat teszteltük, az aktiv frakciókat egyesítettük, majd 1 mM foszfát pufféi’ (pH 7,4) hozzáadása után hidroxilapatit oszlopon (1,5 cm2 x 5 cm) kötöttük az enzimet.. Az oszlop előzetes telítéséhez, majd az anyag-felvitelt, követő mosáshoz 1 mM foszfátot és 7 mM 2-merkapLo-etanolt tartalmazó puffért 5 ml/óra átfolyási sebességgel használtunk. Ezután az oszlopról az enzimet öszszesen 20 ml, 1 mM-Lói 400 mM-ig terjedő foszfát, puffergradienssel elítéltük. Az enzim 5A 1.5 cin packed with 2 x 80 cm Sephadex 0200 (Pharmacia) gel particles and 1 M NaCl; 10 mM TrisHCl pH 8.7, saturated with 7 mM 2-mercaptoethanol buffer. the supernatant was eluted at a flow rate of 5 ml / h. One ml fractions were collected, enzyme activities were tested, the active fractions pooled, and the enzyme was bound to a hydroxylapatite column (1.5 cm 2 x 5 cm) after addition of 1 mM phosphate buffer (pH 7.4). buffer, containing 1 mM phosphate and 7 mM 2-mercaplooethanol at a flow rate of 5 ml / h. Subsequently, the column was decontaminated with a total of 20 mL of phosphate gradient from 1 mM to 400 mM phosphate. The enzyme is 5

100 mM és 180 mM foszfát-koncentráció között oldódott le az oszlopról. Az aktív frakciókat egyesítettük, majd jégben hűtve, lassan keverve hozzáadtunk annyi telített (pH 8) ammónium-szulfát oldatot, hogy az enzim- 5 készítmény 25%-os (NlhhSCh telítódésű legyen, majd egy ói’án át keresztül kevertük jégfűrdóben. A keletkezett csapadékot Janetzky K 24 centrifugával +4 °C-on, 14 000 fordulatszámmal centrifugáljuk 30 percig. A ]0 felülúszót végül hidrofób kromatográfiával tisztítottuk, Phenyl Sepharose (Pharmacia) oszlopon (1,5 cin2 x 15 cm), melyet előzőleg 25% ammónium-szulfát; 10 niM TrisHCl (pH 8);Between 100 mM and 180 mM phosphate was dissolved from the column. The active fractions were combined and then saturated (pH 8) ammonium sulfate (25 mL) was added slowly with ice-cooling to a pH of 25% (NhhSCh) and stirred overnight in an ice bath. the precipitate was centrifuged in a Janetzky K 24 centrifuge at +4 ° C and 14,000 rpm for 30 minutes and the supernatant was finally purified by hydrophobic chromatography on a Phenyl Sepharose (Pharmacia) column (1.5 cin 2 x 15 cm) previously 25% ammonium 10 nM TrisHCl (pH 8);

mM 2-merkapto-etanol oldatttal mostunk. A 15 nem kötődött anyagok kimosását is ezzel a pufferrel végeztük. Az enzimet az oszlopról 25%-tól 0%-ig csökkenő ammónium-szulfát gradienssel eluáltuk, 10 mM TrisHCl (pH 8) mM 2-merkapto-etanolt tartalmazó puffer- g0 ben.Wash with mM 2-mercaptoethanol solution. The unbound material was also washed with this buffer. The enzyme was eluted from the column with a gradient of 25% to 0% ammonium sulfate in buffer containing 10 mM TrisHCl (pH 8) mM 2-mercaptoethanol.

Az aktív frakciók egyesítése után dialízis és koncentrálás történt 50% glicerin;After combining the active fractions, dialysis and concentration was performed with 50% glycerol;

mM TrisHCl (pH 8), 7 mM 2-merkapto-etanol oldattal szemben, +4 °C-on 12 órán ke- ?5 resztül. Az enzimkészítmény igy -20 °C-on tárolható.mM TrisHCl (pH 8) against 7 mM 2-mercaptoethanol solution at + 4 ° C for 12 hours. The enzyme preparation can thus be stored at -20 ° C.

A kitermelés mintegy 60%-os (20 000 egység enzimaktivitás 2 g sejtből).The yield is about 60% (20,000 units of enzyme activity per 2 g cells).

2. példaExample 2

Streptococcus mutáns „c szerolipusú törzsének -20 °C-on tárolt 50% glicerines 35 szuszpenziójából leoltottunk 50 ml szív-agy kivonat táptalajt. 37 °C-on 24 órán keresztül tenyésztettük, majd az egészet háromliteres Erlenmeyer-lombikban lévő 2 liter táptalajba átoltottuk, mely a következő összetételű volt: 40 1,1% húskivonat (Bouillon porláptalaj, Humán, Magyarország); 1% élesztő-kivonat (Bacto Yeast Extráét, Difco cég, USA). A táptalaj pH-ját 7,6-ra állítottuk, majd autoklávban sterileztük. A tenyészet ennél a táptalajnál az 45 550 nm-nél mért 0,5 optikai denzitás egység körül érte el a logaritmusos fázis végét. Ekkor a tenyészetet jégbe hűtöttük, és a továbbiakban az 1. példában megadott módon jártunk el. 5050 ml of a suspension of 50% glycerol in a serolipid strain of Streptococcus mutant c was seeded with 50 ml of cardiac brain extract medium. After culturing at 37 ° C for 24 hours, the whole was inoculated into a 2 liter medium in a three-liter Erlenmeyer flask containing the following: 40 1.1% Meat Extracts (Bouillon Barley, Human, Hungary); 1% yeast extract (Bacto Yeast Extrase, Difco, USA). The pH of the medium was adjusted to 7.6 and sterilized by autoclaving. The culture reached the end of the logarithmic phase at about 0.5 550 nm at 45 550 nm in this medium. At this time, the culture was chilled in ice and proceeded as in Example 1 below. 50

3. példaExample 3

A baktérium termelése és a sejtmassza 55 ultrahangos feltárása az 1. példában megadott módon történt. A Tritonos kezelés után azonban 200 mikrogramm/ml RNázét adtunk a szuszpenzióhoz és jégfürdőben tartottuk 30 percig, majd 0,5 g aktivált foszfocellulóz por Rajz hozzáadása után 20 percig kevertük jégfürdőben.The bacterial production and cell mass 55 were sonicated as in Example 1. However, after Triton treatment, 200 micrograms / ml RNase was added to the suspension and kept in an ice bath for 30 minutes, then mixed with 0.5 g of activated phosphocellulose powder.

Ezután az ultraceritrifugálás, a Sephadex 0 200 es a hidroxilupulít kromatográfia az 1. példátlan megadott módon lett végrehajtva.Subsequently, ultraceritrifugation, Sephadex 0200 and hydroxylupulin chromatography were performed as described in Example 1.

Befejező lépésként DEAE cellulóz oszlople romatog ráfiét alkalmaztunk. Egy előzőleg 10 mM TrisHCl (pH 8), 7 mM 2-merkapto-elanolt pufferrel mosott DEAE cellulóz oszlopon (1,5 em2 x 5 cm) engedtük át az előző hidroxilapatit kromatográfia aktiv frakcióit, 5 ml/óra sebességgel. Az oszlop fenti pufferrel történő mosása után az enzimet 40 ml, 0—tói 1 M-ig emelkedő nátrium-klorid pufferrel eluáltuk. Az aktivitást a 0,4 M és 0,8 M közötti frakciókban volt kimutatható.The final step was the use of a DEAE cellulose column gasket. Active fractions of the previous hydroxylapatite chromatography were passed through a DEAE cellulose column (1.5m 2 x 5 cm) previously washed with 10mM TrisHCl (pH 8), 7mM 2-mercapto-enol buffer at 5 ml / h. After washing the column with the above buffer, the enzyme was eluted with 40 mL of sodium chloride buffer, rising from 0 to 1 M. The activity was detected in fractions between 0.4 M and 0.8 M.

Az aktív frakciók egyesítése, dialízise és tárolása az. 1. példa szerint történik.Combining, dialyzing and storing the active fractions is a. Example 1.

Claims (6)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás 5' ATGCAT-specifikus restrikciós endonuklcáz előállítására fermentálással azzal jellemezve, hogy Streptococcus mutáns baktérium .c’ szerotipusü törzsét (az Országos Közegészségügyi Intézetben, a Mikroorganizmusok Nemzeti Gyűjteményében 00 338 számon letétbe helyezve) alkalmas táptalajon tenyésztjük, majd a fermentléből az enzimet Larlalmazó sejltömeget ismert módon elkülönítjük és feltárjuk, majd az enzimei tisztítjuk. (Elsőbbsége: 1986.01.16.)A method for the production of a 5 'ATGCAT-specific restriction endonuclease by fermentation comprising culturing a strain of the. the cell mass is isolated and digested in a known manner and then purified by its enzyme. (Priority: January 16, 1986) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás a törzs tenyésztésére azzal jellemezve, hogy a tenyésztést aerob körülmények között végezzük. (Elsőbbsége: 198G.01.16.)The method for cultivating the strain according to claim 1, wherein the culturing is carried out under aerobic conditions. (Priority: 16 Jan 198G) 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás a törzs tenyésztésére azzal jellemezve, hogy a táptalajként szív-agy kivonatot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1986.01.16.)The method for cultivating the strain according to claim 1, wherein the medium is heart-brain extract. (Priority: January 16, 1986) 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás a törzs tenyésztésére azzal jellemezve, hogy a táptalajként élesztő és húskivonat táptalajt alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1986.01.16.)The method for cultivating a strain according to claim 1, wherein the medium is yeast and meat extract medium. (Priority: January 16, 1986) 5 Az 1. igénypont szerinti eljárás az enzim tisztítására azzal jellemezve, hogy a baktériumsejtekből az enzimet ultrahangos feltárás után Triton X100 hozzáadásával tisztítjuk. (Elsőbbsége: 1986.01.16.)The method for purifying the enzyme according to claim 1, wherein the bacterial cells are purified from the bacterial cells by the addition of Triton X100 after sonication. (Priority: January 16, 1986) 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás az enzim tisztítására azzal jellemezve, boy a feltárt enzimet RNáze-vel kezeljük, az RNS-szennyezéstől mentesített nyers enzimet foszfocellulóz és DEAE cellulóz ioncserélő kromatográfiaval kezelve a szenynyezo nukleázokat eltávolítjuk. (Elsőbbsége: 1987.09.08.)6. Method for purifying the enzyme according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the digested enzyme is treated with RNase, the crude enzyme deprotected with RNA being treated with phosphocellulose and DEAE cellulose ion exchange chromatography to remove contaminating nucleases. (Priority: September 9, 1987)
HU22186A 1986-01-16 1986-01-16 Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease HU197348B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU22186A HU197348B (en) 1986-01-16 1986-01-16 Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU22186A HU197348B (en) 1986-01-16 1986-01-16 Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT43623A HUT43623A (en) 1987-11-30
HU197348B true HU197348B (en) 1989-03-28

Family

ID=10948552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU22186A HU197348B (en) 1986-01-16 1986-01-16 Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU197348B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT43623A (en) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2729628B2 (en) Method for preparing glucose dehydrogenase from macrobacteria
CS272753B2 (en) Method of alpha-galactosidase production
US5061628A (en) Restriction endonuclease FseI
HU197348B (en) Process for producing 5-atgcat-specific restiction endonuklease
EP0206595B1 (en) Thermally stable tryptophanase process for producing the same, and thermally stable tryptophanase-producing microorganism
EP0179025A1 (en) Method for the production of neutral protease
JPS594115B2 (en) New nucleolytic enzyme and its production method
JPS6243671B2 (en)
EP0464990B1 (en) New restriction enzyme
JP3557271B2 (en) DNA encoding an enzyme, recombinant DNA containing the same, and transformant
DK157562B (en) PROCEDURE FOR PREPARING AT LEAST TWO DEOXYRIBONUCLEASES
SU1659480A1 (en) Strain of bacterium klebsiella pneumoniae - a producer of restrictase kpn 378 1
JP2898022B2 (en) Method for producing collagen degrading enzyme
SU1761803A1 (en) Strain of bacteria bacillus alvei - producer of restriction endonuclease bav bii
RU2044055C1 (en) Strain of bacterium klebsiella azeanae - a producer of restriction endonuclease kaz 48 ki
JP3092817B2 (en) Method for producing restriction enzyme
SU1645293A1 (en) Strain bacteria streptococcus faecalis - is a producer of restrictase sfa n
US5496717A (en) Restriction endonuclease
SU1650697A1 (en) The strain of bacteria BacILLUS LI сННI FоrmIS - producing restrictase B @ 13I
JPH0898683A (en) 7-aminocephalosporanic acid esterase
JPS60180590A (en) Plasmid
US5470732A (en) Restriction enzyme from Brevibacterium linens
SU1701745A1 (en) Method for obtaining biomass of streptomyces enriched in restriction endonuclease sfi i
SU1486516A1 (en) Strain of bacillus megaterium bacteria as producer of endonuclease of bme 12 restriction
KR0127100B1 (en) Novel pseudomonas sp. and producing method of new protease