JP2000116392A - 新規ベクタ― - Google Patents

新規ベクタ―

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JP2000116392A
JP2000116392A JP11339786A JP33978699A JP2000116392A JP 2000116392 A JP2000116392 A JP 2000116392A JP 11339786 A JP11339786 A JP 11339786A JP 33978699 A JP33978699 A JP 33978699A JP 2000116392 A JP2000116392 A JP 2000116392A
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plasmid
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yarrowia lipolytica
dna
gene
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Larry C James
ジェイムズ,ラリー,シー.
Christine A Strick
ストリック,クリスティン,エー.
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改変ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝
子プロモーター;その改変LEU2遺伝子プロモーター
を含む改変LEU2遺伝子;その改変LEU2遺伝子を
含むベクター;ヤロウィア・リポリティカの組込み形質
転換に充分なヤロウィア・リポリティカDNA配列を含
むベクター;ポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列と、それに作動可能に連結されている、ヤロウィア・
リポリティカにおいて機能的なプロモーターとを含むベ
クター;ベクターを含む大腸菌形質転換体;発現ベクタ
ーを含むヤロウィア・リポリティカ形質転換体;形質転
換体の製造に有用なヤロウィア・リポリティカ株;及び
改変LEU2遺伝子プロモーターの製造において有用な
ヌクレオチド配列の調製に有用なベクターを提供する。 【解決手段】 前記ベクターは、プラスミドpNB25
8、プラスミドpNB650、及びプラスミドpNB2
68である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規ベクターに関
する。本発明は、改変ヤロウィア・リポリティカ(Ya
rrowia lipolyticaLEU2遺伝子
プロモーター、及びその改変ヤロウィア・リポリティカ
LEU2遺伝子プロモーターを含む改変ヤロウィア・リ
ポリティカLEU2遺伝子の調製に有用である。また、
本発明は、前記改変ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子を含むベクターの調製に有用である。前記ベクタ
ーには、ヤロウィア・リポリティカのLEU2遺伝子座
以外の遺伝子座におけるヤロウィア・リポリティカの組
込み形質転換に充分なヤロウィア・リポリティカDNA
配列を含むベクター;及びポリペプチドをコードするヌ
クレオチド配列と、それに作動可能に(operabl
y)連結されている、ヤロウィア・リポリティカにおい
て機能的なプロモーターとを含むベクターが含まれる。
後者のベクターは、また、発現ベクターとして知られて
いる。更に、本発明は、本発明のベクターを含む大腸菌
E.coli)形質転換体に関する。
【0002】また、本発明は、発現ベクターを含むヤロ
ウィア・リポリティカ形質転換体;多重組込み発現ベク
ターを含むヤロウィア・リポリティカ形質転換体の製造
方法;前記形質転換体の製造に有用なヤロウィア・リポ
リティカ株;及び或るヤロウィア・リポリティカ形質転
換体によるポリペプチドの製造方法に有用である。更
に、本発明は、本発明による改変ヤロウィア・リポリテ
ィカLEU2遺伝子プロモーターの製造において有用な
ヌクレオチド配列、及び改変ヤロウィア・リポリティカ
LEU2プロモーターの製造方法に有用である。
【0003】
【従来の技術】ヤロウィア・リポリティカの形質転換方
法、それに有用なベクター、及びそのベクターを含む形
質転換体は、特に、米国特許第4,880,741号及
び第5,071,764号各明細書に開示及びクレーム
されており、両方とも本件の譲受人に譲渡されている。
ヤロウィア・リポリティカの形質転換に有用で、異種タ
ンパク質の発現及び分泌用のベクター、形質転換体、及
びそれによる異種タンパク質の製造方法は、特に、これ
も本件の譲受人に譲渡されている米国特許第4,93
7,189号明細書に開示及びクレームされている。ま
た、米国特許第4,937,189号明細書には、ヤロ
ウィア・リポリティカのLEU2遺伝子のヌクレオチド
配列(配列番号1で表わされる配列)が開示されてい
る。
【0004】第WO91/00920号(PCT/EP
90/01138)公報(1991年1月24日発行)
には、酵母染色体中への発現ベクターの多重コピー組込
みにより形質転換された酵母による、同種又は異種タン
パク質の製造方法が開示されている。この方法で使用す
る発現ベクターは、所望のタンパク質をコードする「発
現可能な遺伝子」及び「特定の培地中で酵母の増殖に必
要な欠失選択マーカー」[例えば、欠失LEU2遺伝子
(leu2d)]の両方を含む。また、リボゾームRN
AをコードするDNAも含む前記ベクターが開示されて
いる。
【0005】第WO92/01800号(PCT/US
91/04899)公報(1992年2月6日発行)に
は、酵母染色体のあらゆるところに高いコピー数で挿入
することが可能な組込みプラスミドベクター及び前記組
込みを達成する方法が開示されている。開示されたベク
ターは、「散在型反復要素(dispersed re
petitive elements;DRE’
s)」、例えば、酵母δ配列、Ty配列、及びtRNA
DNA配列を使用する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、プラスミドpNB258、プラスミ
ドpNB650、及びプラスミドpNB268に関す
る。本発明は、改変ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子の製造に有用な、改変ヤロウィア・リポリティカ
LEU2遺伝子プロモーター(特には、配列番号1で表
わされる配列の第693番目〜第798番目のヌクレオ
チド、配列番号1で表わされる配列の第718番目〜第
798番目のヌクレオチド、第724番目のヌクレオチ
ドがAからGに変えられている配列番号1で表わされる
配列の第718番目〜第798番目のヌクレオチド、第
725番目のヌクレオチドがTからGに変えられている
配列番号1で表わされる配列の第718番目〜第798
番目のヌクレオチド、第722番目のヌクレオチドがA
からGに変えられている配列番号1で表わされる配列の
第718番目〜第798番目のヌクレオチド、配列番号
1で表わされる配列の第745番目〜第798番目のヌ
クレオチド、及びそれらの機能的等価物からなる群から
選んだ、改変ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子
プロモーター)の調製に有用である。また、本発明は、
ヤロウィア・リポリティカLEU2構造遺伝子コード配
列に機能的に連結されている改変LEU2遺伝子プロモ
ーターを含む、改変ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子の調製に有用である。
【0007】更に、本発明は、前記の改変ヤロウィア・
リポリティカLEU2遺伝子を含むベクターの調製に有
用である。更に、本発明は、前記の改変ヤロウィア・リ
ポリティカLEU2遺伝子と、ヤロウィア・リポリティ
カのLEU2遺伝子座以外の遺伝子座におけるヤロウィ
ア・リポリティカの組込み形質転換に充分なヤロウィア
・リポリティカDNA配列とを含むベクターの調製に有
用である。前記ベクター用の好ましいヤロウィア・リポ
リティカDNA配列は、ヤロウィア・リポリティカのリ
ボゾームDNA配列である。また、本発明により、以下
の発現ベクターの構築に有用なベクターが提供される。
LEU2遺伝子座以外の遺伝子座における組込み形質転
換に充分なヤロウィア・リポリティカDNA配列を含む
ベクターは、形質転換において、複数部位に組込みが可
能であり、従って、前記ベクターの多重コピーを含むヤ
ロウィア・リポリティカ形質転換体が得られる。
【0008】更に、本発明は、ヤロウィア・リポリティ
カの形質転換により、前記ヤロウィア・リポリティカに
よる異種ポリペプチドの発現及びその分泌の両方が起き
る発現ベクターの調製に有用である。前記発現ベクター
は、(前記の)改変ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子、ヤロウィア・リポリティカのLEU2遺伝子座
以外の遺伝子座におけるヤロウィア・リポリティカの組
込み形質転換に充分なDNA配列、ヤロウィア・リポリ
ティカのXPR2プロモーター、及び前記プロモーター
に作動可能に連結される、ヤロウィア・リポリティカの
XPR2遺伝子のシグナルプロ1−若しくはプロ2−配
列、又はその機能的断片若しくは等価物(従って、ポリ
ペプチドのコード配列に作動可能に連結される)を含
む。LEU2遺伝子座以外の遺伝子座におけるヤロウィ
ア・リポリティカの組込み形質転換に充分なDNA配列
が、ヤロウィア・リポリティカのリボゾームDNA配列
である、ヤロウィア・リポリティカのXPR2遺伝子の
シグナルプロ1−又はプロ2−配列を含む前記発現ベク
ターが好ましい。また、前記発現ベクター、又はポリペ
プチドが異種ポリペプチドである好適発現ベクターが好
ましい。好ましい異種ポリペプチドには、プロキモシ
ン、プロインシュリン類似体、インシュリノトロピン
(insulinotropin)、及びヒトTGF−
β3が含まれる。
【0009】更に、本発明は、発現ベクターを含むヤロ
ウィア・リポリティカ形質転換体の調製に有用である。
また、本発明は、改変LEU2遺伝子の選択に有用であ
る、LEU2遺伝子座での欠失を含むヤロウィア・リポ
リティカ株の調製に有用である。本発明は、本発明のベ
クターを含む大腸菌形質転換体に関する。更に、本発明
は、同化可能な炭素源、窒素源、及び無機塩源を含む水
性栄養培地中で、本発明のヤロウィア・リポリティカ形
質転換体を発酵させることを含む、ポリペプチドの製造
方法に有用である。
【0010】また、本発明は、多重組込み発現ベクター
を含むヤロウィア・リポリティカ形質転換体の製造方法
に有用である。前記方法には、前記組込み形質転換が可
能な発現ベクター(ベクターは、組込み形質転換に充分
なDNA配列中で、発現ベクターを切断することによっ
て、予め線状化する)による、LEU2遺伝子の欠失を
有するヤロウィア・リポリティカ株の形質転換と、ロイ
シンを欠く培地上における、もっともよく増殖する形質
転換体の選択とが含まれる。
【0011】また、本発明は、改変ヤロウィア・リポリ
ティカLEU2プロモーターの製造方法に有用である。
前記方法は、5’末端及び3’末端を有し、配列番号1
で表わされる配列の領域に相同性又は実質的な相同性を
有するDNA配列(前記5’末端は、配列番号1で表わ
される配列のプロモーター領域の5’末端とは末端を共
有せず、その内部にある)を調製し;(i)直前の記載
のようにして調製したDNA配列の3’末端が、配列番
号1で表わされる配列由来のヌクレオチドを含むDNA
配列の5’末端に連結され、LEU2の構造遺伝子が形
成される、DNA配列と、(ii)第2のヤロウィア・リ
ポリティカ構造遺伝子をコードする配列とを調製し;前
記第2の構造遺伝子に相当する構造遺伝子における変異
又は欠失と、LEU2遺伝子の欠失とを有するヤロウィ
ア・リポリティカ宿主を、直前の記載のようにして調製
したベクターであって、前記第2の構造遺伝子をコード
する領域内部で切断したベクターで形質転換し;ロイシ
ンを含むが、増殖に前記第2の構造遺伝子を必要とする
培地上で、ヤロウィア・リポリティカ形質転換体を選択
し;そして、前記のヤロウィア・リポリティカ形質転換
体から、ロイシンを欠く培地上で増殖が劣る形質転換体
をスクリーニングすることを含む。前記方法で使用する
のに好ましい第2の構造遺伝子は、ヤロウィア・リポリ
ティカのURA3遺伝子である。
【0012】本明細書及び付随する請求項において、
「機能的断片」とは、その語句が言及する配列の断片で
あって、その完全配列の全機能の少なくとも一部の機能
を有する断片を意味する。本明細書及び付随する請求項
において、「機能的等価物」とは、その語句が言及する
配列と同一又は実質的に同一の機能を有する配列を意味
する。
【0013】
【発明の実施の形態】プラスミド調製用の宿主として、
大腸菌株DH5α(ベセスダリサーチラボラトリーズ,
ゲイサーズバーグ,メリーランド州からコンピテントセ
ルとして入手)を使用した。商品添付の説明書に従って
大腸菌細胞を形質転換し、アンピシリン(100μg/
ml)を含むLB培地で37℃で増殖させた。LB培地
は、バクトトリプトン10g、バクト酵母抽出物5g、
及び塩化ナトリウム10g(1リットル当たり)を含有
した。プラスミドDNAは、アルカリ溶菌法[Birn
boim,H.C.et al.,NAR7,1513
(1979)]又は煮沸法[Holmes,D.S.e
t al.,Anal.Biochem.114:19
3(1981)]を使用して調製した。
【0014】制限エンドヌクレアーゼ、T4ポリメラー
ゼ、T4DNAリガーゼ、クレノウDNAポリメラー
ゼ、ウシ小腸アルカリ性ホスファターゼ、及び後述する
他の必要な酵素は、ニューイングランドバイオラブズ
(ベバリー,マサチューセッツ州)及び/又はベセスダ
リサーチラボラトリーズ(ゲイサーズバーグ,メリーラ
ンド州)から購入し、商品添付の説明書に従って使用し
た。すべての分子生物学的操作は、標準的方法[Sam
brook,J.,E.F.Fritsch及びT.M
aniatis,Molecular Clonin
g,A Laboratory Manual(第二
版)CSHL Press(1989)]に従って実施
した。
【0015】ヤロウィア・リポリティカ株は、1%バク
ト酵母抽出物、2%バクトペプトン、及び2%デキスト
ロースを含む標準的な富養酵母培地(YPD)又はロイ
シンを含まない完全最少培地[Sherman,F.,
et al.,Laboratory Course
Manual for Methods in Yea
st Genetics,CSHL Press(19
86)]で28℃で増殖させた。形質転換は、Dabi
dow,L.S.,et al.,CurrGenet
10:39−48(1985)による記載のようにし
て実施した。発現用には、メジウムA(Medium
A;5%バクトペプトン,1%グルコース,0.1%酵
母抽出物)で培養した。酵母DNAは、Sherma
n,F.,et al.,Laboratory Co
urse Manual forMethods in
Yeast Genetics,CSHL Pres
s(1986)による記載のようにして調製し、サザン
分析は、標準条件[Sambrook,J.,E.F.
Fritsch及びT.Maniatis,Molec
ular Cloning,A Laboratory
Manual(第二版)CSHL Press(19
89)]を使用して実施した。参照した前記方法は、当
業者に周知である。
【0016】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。
【実施例1】《改変ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子プロモーター及び改変ヤロウィア・リポリティカ
LEU2遺伝子の構築》ヤロウィア・リポリティカLE
U2遺伝子のヌクレオチド配列を、以下の配列表に配列
番号1で表わされる配列として示す。ヤロウィア・リポ
リティカLEU2遺伝子のヌクレオチド配列は、特に、
米国特許第4,937,189号明細書に開示されてい
る。前記特許は、本件の譲受人に譲渡されており、その
内容は参照により本明細書に取り込まれる。更に、ヤロ
ウィア・リポリティカLEU2遺伝子を含むプラスミド
pLD25が、米国特許第5,071,764号明細書
に開示され、米国特許第4,880,741号明細書に
開示及びクレームされている。両方の特許もまた、本件
の譲受人に譲渡されており、その内容は参照により本明
細書に取り込まれる。プラスミドpLD25は、ブタペ
スト条約の条件下、アメリカン・タイプ・カルチャー・
コレクション(ロックビル,メリーランド州,米国)に
大腸菌形質転換体(pLD25を伴う大腸菌JC−35
5形質転換体)の形で寄託され、ATCC39464と
命名されている。ATCC39464の入手可能性にお
けるすべての制限は、米国特許第4,880,741号
の付与により取り除かれ、再び制限されることはない。
【0017】図1〜図4に、プロモーターを欠失させた
LEU2遺伝子の構築を模式的に示す。ポリメラーゼ連
鎖反応(PCR)用の鋳型として働くプラスミドpNB
258には、形質転換効率用のポジティブコントロール
としての野生型ヤロウィア・リポリティカURA3遺伝
子が含まれ、単一コピーでロイシン欠損宿主を相補する
能力に関して、プロモーターを欠失させたLEU2遺伝
子をテストする能力を提供する。pNB258を構築す
るために、商品添付の説明書に従って、StuI及びS
alI制限酵素でプラスミドDNAを消化し、クレノウ
フラグメントで制限消化物を処理することによって、
RA3配列を含む1.6kbの平滑末端化DNA断片を
pLD106から単離した。このDNA約200ng
と、SalI消化、クレノウ平滑化、アルカリ性ホスフ
ァターゼ処理したpBluescript+SKベクタ
ー(ストラトジーンクローニングシステムズ,ラホイ
ラ,カリフォルニア州)約500ngとを、商品添付の
説明書に従って、T4DNAリガーゼを使用して連結し
た。連結混合物1/3で大腸菌株DH5−αを形質転換
し、100μg/mlアンピシリンを含むLBプレート
に蒔いた。形質転換体の選ばれた単一コロニー単離体か
らDNAを調製し、KpnI及びBamHI制限酵素で
消化した。1%アガロースゲルで制限断片を分離し、エ
チジウムブロマイド染色により目に見えるようにした。
URA3遺伝子を含む1.6kbのDNA断片がそこに
存在することを基にして、プラスミドpNB257を同
定した。
【0018】LEU2コード配列を変えない一塩基変化
により、その内在のEcoRI部位を除去したLEU2
遺伝子を構築した。LEU2遺伝子構築物は、単一のE
coRI DNA断片としてLEU2遺伝子を単離する
ことができ、以降の操作をより便利なものにした。この
構築物は、以下のようにして作製した。プラスミドpL
D40(pBR322中にLEU2遺伝子を含み、米国
特許4,880,741号及び米国特許第5,071,
764号各明細書に開示されている)由来のDNAをX
hoIで消化し、内在のEcoRI部位を含む29塩基
対のDNA断片を除去し、アルカリ性ホスファターゼで
処理した。線状DNAを、0.7%アガロースゲルで電
気泳動的に分離し、電気溶出した。この線状DNA20
0ngと合成リンカーDNA[相当するLEU2コドン
を変化させることなくEcoRI部位を除去する、一塩
基対変化(第22番目の塩基においてC/GからT/A
へ)を含む]50ngとを連結した。使用した合成リン
カーの配列は、 5'-TCGAGTCCTCAAGGACGAATTCCCCAGC-3' 3'-CAGGAGTTCCTGCTTAAGGGGTCGAGCT-5' (配列中、変化させた塩基を下線で示す)であり、以下
の配列表用に、5’から3’方向に示す以下の配列: 5'−TCGAGTCCTCAAGGACGAATT
CCCAGC−3'(配列番号2)及び 5'−TCGAGCTGGGGAAATTCGTCCTT
GAGGAC−3'(配列番号3) からなる。連結混合物1/5で大腸菌株DH5−αを形
質転換し、100μg/mlアンピシリンを含むLBプ
レートに蒔いた。形質転換体コロニー16個からDNA
を調製し、プラスミドDNA1〜2μgをEcoRIで
消化した。0.7%アガロースゲルでDNA断片を電気
泳動的に分離し、エチジウムブロマイドにより目に見え
るようにした。次に、1.6及び0.9kbのDNA断
片でなく、単一の2.5kbのEcoRI DNA断片
を放出する、いくつかのプラスミド由来のDNA5μg
をSacIで消化し、変えた内在のXhoI断片を含む
243bpのDNA断片を放出した。5%ポリアクリル
アミドゲルで断片を電気泳動的に分離し、エチジウムブ
ロマイド染色により目に見えるようにした。プラスミド
1種類由来の243bpのSacI DNA断片を電気
溶出し、SacI消化及びアルカリ性ホスファターゼ処
理したpBluescript+SK DNA200n
gと連結した。青色/白色選択用の商品添付の説明書に
従って、連結混合物で大腸菌XL1−Blue細胞(ス
トラトジーンクローニングシステムズ,ラホイラ,カリ
フォルニア州)を形質転換し、100μg/mlアンピ
シリン、IPTG、及びX−GALを含むLBプレート
に蒔いた。白色の形質転換体コロニー10種類からプラ
スミドDNAを調製し、SacIで消化し、5%ポリア
クリルアミドゲルで断片を電気泳動的に分離し、挿入の
存在を確認した。挿入を含むプラスミド2種類由来のD
NAを、ジデオキシチェインターミネーション法(シー
クエナーゼキット,ユナイテッドステーツバイオケミカ
ルコーポレーション,クリーブランド,オハイオ州)を
用いてシークエンスして、LEU2コード配列内部のX
hoI DNA断片の正確な方向を確認した。変えた内
在のXhoI断片を有するLEU2遺伝子を含むプラス
ミドの1種類をpLD1049と命名した。
【0019】次に、pNB257由来のDNA約500
ngをEcoRIで消化することによって、プラスミド
を線状化し、アルカリ性ホスファターゼで処理し、pL
D1049から単離したヤロウィア・リポリティカLE
U2遺伝子を含む2.5kbのEcoRI DNA断片
約200ngと連結した。得られた連結混合物1/5で
大腸菌株DH5−αを形質転換し、100μg/mlア
ンピシリンを含むLBプレートに形質転換体を蒔いた。
相当数の形質転換体コロニーからプラスミドDNAを調
製し、各プラスミドDNA1〜2μgをEcoRIで消
化した。0.7%アガロースゲルでDNA断片を電気泳
動的に分離し、エチジウムブロマイドにより目に見える
ようにした。LEU2遺伝子を含む2.5kbのEco
RI DNA断片を含む形質転換体を、pNB258と
命名した。プラスミドpNB258は、下記のアメリカ
ン・タイプ・カルチャー・コレクションに大腸菌DH5
−α形質転換体の形で寄託され、寄託番号ATCC69
353が付与されている。
【0020】ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子
プロモーターヌクレオチド配列における欠失のシリーズ
を以下のようにして調製した。配列番号4〜8及び12
で表わされる配列から作製された下記の欠失は、約50
塩基対の間隔で間が開けられていた。配列番号9、1
0、及び11で表わされる配列から作製された欠失は、
LEU2遺伝子の推定TATAボックス内部の一塩基変
化を生じさせ、配列番号9で表わされる配列では、LE
U2遺伝子の第724位のヌクレオチドをAからGに変
化させ;配列番号10で表わされる配列では、LEU2
遺伝子の第725位のヌクレオチドをTからGに変化さ
せ;配列番号11で表わされる配列では、LEU2遺伝
子の第722位のヌクレオチドをAからGに変化させ
た。更に、作製しようとする配列のサブクローニングに
おける今後の使用のために、適当な制限酵素部位(例え
ば、BamHI及びEcoRI)を提供するように、プ
ライマーを設計した。本開示により実施可能な当業者で
あれば、本発明により、あるいは他の適当な制限部位の
使用により、任意の間隔又は複数間隔で任意の欠失又は
一連の欠失の調製が可能であることを理解することがで
きよう。
【0021】以下の5’プライマーを、ミリジェン・サ
イクロン・プラス(Milligen Cyclone
Plus)・シンセサイザー(モデル8400;ミリ
ポアコーポレーション,ベッドフォード,マサチューセ
ッツ州)を使用して合成した。前記のように、今後のサ
ブクローニングに適した制限酵素部位及び種々の5’末
端を有するヌクレオチド配列が得られるように、プライ
マーを設計した。調製したプライマーを以下の表にし
た。
【0022】《表I》 配列 得られたLEU2 ヌクレオチド配列 番号 遺伝子の5’末端 GCAGGATCCG AATTCCTTGA CGATCTCGTA TGTC 4 559 GCAGGATCCG AATTCGCTGG GGTACGTTCG ATAG 5 599 GCAGGATCCG AATTCTAGCC GATACCGCAC TACC 6 648 GCAGGATCCG AATTCTCTTC CACATAGCAC GGGC 7 693 GCAGGATCCG AATTCCGTAT ATATACAAGA GCGTTTGCC 8 718 GCAGGATCCG AATTCCGTAT GTATACAAGA GCGTTTGCC 9 718 GCAGGATCCG AATTCCGTAT AGATACAAGA GCGTTTGCC 10 718 GCAGGATCCG AATTCCGTGT ATATACAAGA GCGTTTGCC 11 718GCAGGATCCG AATTCCCACA GATTTTCACT CC 12 745
【0023】前記表Iのリストにあげた各プライマー
は、その5’末端方向に向かってBamHI及びEco
RIの制限酵素認識部位を含む。
【0024】ヤロウィア・リポリティカLEU2構造遺
伝子ヌクレオチド配列は、配列番号1で表わされる配列
の第799番目のヌクレオチドで始まる。3’プライマ
ーを調製し、LEU2遺伝子の構造的コード領域内部に
便利な制限部位が含まれるように、その配列を選んだ。
選んだ部位は、配列番号1で表わされる配列の第919
番目のヌクレオチドに位置するStuI部位であった。
当然、他の適当な制限酵素部位を使用することもでき
た。下記の構築において使用した3’プライマーは、ヌ
クレオチド配列:CACAAACTCG GTGCCG
GAGG CC(配列番号13)を含んでいた。表Iに
リストアップした5’プライマーの調製用の前記方法に
従って、3’プライマーを調製した。
【0025】ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法を使用
することによって、前記表Iにリストアップしたプライ
マーの5’末端に相当する5’末端と、配列番号13で
表わされる配列の3’プライマーの3’末端に相当する
3’末端とを有する、ヌクレオチド配列の多数コピーを
調製した。PCRは、パーキンエルマーシータス(Pe
rkin−Elmer−Cetus)PCR試薬キット
(カタログ番号N801−0055)を使用してパーキ
ンエルマーシータスDNAサーマルサイクラー(The
rmal Cycler)(ノーウォーク,コネチカッ
ト州)で実施した。反応混合物は、総容量100μl中
に、10mMトリス−HCl(pH8.3)、50mM
塩化カリウム、1.5mM塩化マグネシウム、各200
μMのdATP、dCTP、dGTP、及びdTTP、
1μM5’プライマー、1μM3’プライマー、アンプ
リタック(ampliTaq)DNAポリメラーゼ2.
5ユニット、並びにpNB258DNA約10ngを含
有した。反応は、以下のパラメーター(94℃で1.5
分間溶融、50℃で2分間アニール、72℃で3分間伸
長)を使用して30回実施した。
【0026】欠失させたプロモーターを伴う改変ヤロウ
ィア・リポリティカLEU2遺伝子は、以下のようにし
た、そして図1〜図4に示すようにして構築した。直前
の記載のようにして調製したPCRで作製の各DNA断
片を、BamHI及びStuIで消化し、ゲルで単離し
た。プラスミドpNB258DNAをBamHI及びS
tuIで消化することによって、野生型LEU2プロモ
ーター、PCRで作製した各DNA断片の3’末端を構
成するStuI部位までのLEU2コード配列、及びL
EU2遺伝子内部の0.68kbのStuI DNA断
片を除去した。6.2kbのBamHI−StuI D
NAベクター断片、及び0.68kbのStuI間DN
A断片を、電気泳動を使用してゲルで単離した。次に、
PCRで作製した各断片約200ngを、別々の反応液
中で、6.2kbのBamHI−StuI DNA断片
約500ng、及び0.68kbのStuI DNA断
片200ngと連結した。各連結混合物約1/5で大腸
菌株DH5−αを形質転換し、100μg/mlアンピ
シリンを含むLBプレートに形質転換体を蒔いた。相当
数の形質転換体からプラスミドDNAを調製し、Eco
RI及びStuIで別々に消化することによって、正し
いDNA断片を含む前記プラスミドを同定した。以下の
オリゴデオキシヌクレオチド[前記のように合成(配列
番号5及び14で表わされる配列)、又は商品として入
手可能(T3プライマー;ストラトジーンクローニング
システム,ラホイラ,カリフォルニア州)]の1種又は
それ以上を、プライマーとして使用する、ジデオキシチ
ェインターミネーション法[タックトラック(TaqT
rack)シークエンシングシステム,プロメガ,マジ
ソン,ウイスコンシン]によって、正しいプラスミドを
シークエンスした: (1)5’−CTCCTCCAATGAGTCGG−
3’(配列番号14で表わされる配列);本プライマー
は、内在の0.68kbのStuI DNA断片内部の
LEU2遺伝子配列とハイブリダイズし、PCR DN
A断片の3’末端のStuI部位から上流のDNA配列
情報を与えるように設計された; (2)配列番号5で表わされる配列;本プライマーは、
オープンリーディングフレームの5’でLEU2配列に
ハイブリダイズし、プロモーター領域の3’末端から下
流方向にLEU2オープンリーディングフレームを経由
する配列情報を与えた。 (3)PCRで作製したDNA断片の5’末端の上流の
ベクター配列にハイブリダイズした市販のT3プライマ
ー。 こうして得られたDNA配列情報を使用して、内在のS
tuI DNA断片の方向が正しいか、そしてPCRで
作製したDNA配列が本来のものであるかを決定した。
【0027】
【実施例2】《欠失させたLEU2遺伝子(LEU2
Δ)を有するヤロウィア・リポリティカ宿主株の構築》
本発明の欠失LEU2遺伝子の配列と相同的なLEU2
配列を欠失させた、ヤロウィア・リポリティカ宿主株を
構築した。前記株を構築するために、以下のプラスミド
(pNB243)を調製した。図5〜図7に、前記プラ
スミドの構築を模式的に示す。pLD106由来のUR
A3遺伝子を含む1.7kbのSalI断片を、クレノ
ウポリメラーゼのラージフラグメントで末端を埋めるこ
とにより平滑末端に変換し、1.7kbのSalI平滑
化断片約200ngを、EcoRI消化、クレノウ平滑
化pBluescriptSKベクター(ストラトジ
ーンクローニングシステムズ,ラホイラ,カリフォルニ
ア州)約500ngに連結した。また、平滑化URA3
遺伝子も、例えば、KpnI及びHindIIIによる消
化、並びにT4DNAポリメラーゼによる平滑化によっ
て、前記のpNB258から回収することができる。連
結混合物約1/5で大腸菌株DH5−αを形質転換し、
100μg/mlアンピシリンを含むLBプレートに形
質転換体を蒔いた。相当数の形質転換体からプラスミド
DNAを調製し、HindIII及びBamHI制限酵素
で消化した。1.0%アガロースゲルで断片を電気泳動
的に分離し、エチジウムブロマイドによる染色によって
目に見えるようにした。
【0028】正しいプラスミドは、URA3配列を含む
1.7kbのDNA断片を含み、pNB241と命名し
た。次に、pNB241DNA500ngを、SalI
で消化し、アルカリ性ホスファターゼで処理し、pLD
28由来の5.3kbのSalI DNA断片(LEU
コード配列と、ヤロウィア・リポリティカ染色体内の
LEU2フランキングDNA配列とを含む断片)200
ngと一緒に連結した。プラスミドpLD28は、米国
特許第5,071,764号明細書に開示され、米国特
許第4,880,741号明細書に開示及びクレームさ
れている。連結混合物約1/5で大腸菌株DH5−αを
形質転換し、100μg/mlアンピシリンを含むLB
プレートに形質転換体を蒔いた。相当数の形質転換体か
らDNAを調製し、SalIで消化した。1.0%アガ
ロースゲルで断片を電気泳動的に分離し、エチジウムブ
ロマイドによる染色によって目に見えるようにした。正
しいプラスミドを消化すると、5.3kbのSalI
DNA断片が放出された。このプラスミドをpNB24
2と命名した。次に、プラスミドpNB242由来のD
NAをEcoRIで消化することによって、LEU2
ード配列を含む1.6及び0.9kbのDNA断片を放
出した。残った7.4kbの線状ベクターを、電気泳動
的にゲルで単離し、連結し、連結混合物を使用して大腸
菌株DH5−αを形質転換した。100μg/mlアン
ピシリンを含むLBプレートに形質転換体を蒔いた。相
当数の形質転換体からDNAを単離し、SalIで消化
し、1.0%アガロースゲルで断片を電気泳動的に分離
した。正しいプラスミド(pNB243)は、2.8k
bのSalI DNA断片を含んでいた。
【0029】プラスミドpNB243は、XhoI制限
部位3箇所(URA3遺伝内部に2箇所、及びLEU2
の2.8kbのSalI DNA断片内部に1箇所)を
含む。以下のようにして、XhoIでプラスミドpNB
243を部分的に消化することによって、ベクターを線
状化した。pNB243DNA約2μgを、37℃で
5、10、及び20分間、XhoI酵素10ユニットで
それぞれ処理した。反応混合物のエタノール沈殿により
反応を止め、消化したDNAのサンプルを0.8%アガ
ロースゲルで電気泳動的に分析した。5分の時点(この
時点が、7.4kbの線状ベクターの割合がもっとも高
い)を選択し、ヤロウィア・リポリティカ株NBL36
9(MATBbio6::BIO(pBR322)
leu2−40xpr2−1002ura3Δ)の
形質転換用に使用した。ウラシルを欠く最少培地上に形
質転換体を蒔くことによって、Ura+形質転換体を選
択した。相当数のUra+形質転換体からDNAを単離
し、SphI及びSalIで別々に消化した。得られた
DNA断片を、アガロースゲル電気泳動により分離し、
ハイボンド(Hybond)Nナイロン膜(アマーシャ
ムコーポレーション,アーリントン・ハイツ,イリノイ
州)に転写した。pNB243由来のLEU2の2.4
kbのEcoRI−SalI DNA断片と、膜とをハ
イブリダイズさせた。元来あった7.5kbのSphI
LEU2DNA断片の消失と、新しい約16kbのS
phI DNA断片の出現は、ベクターがLEU2遺伝
子座に適当に組み込まれたことを示した。5.3kbの
SalI(元来あった)及び2.9kbのSalI(欠
失)LEU2DNA断片の両方の出現は、野生型及び欠
LEU2遺伝子の両方が存在することを証明した。前
記形質転換体2種類をNBL461及びNBL462と
命名した。
【0030】非選択的条件下で、NBL461及びNB
L462を、富養なYPD培地で2日間増殖させると、
相同組換えによりURA3マーカーの消失又は「ポップ
アウト(pop−out)」が起こった。次に、Boe
ke,J.D.らの記載[Methods in En
zymology 154:164−175(198
7)]のように、ロイシン及びウラシルを補充した5−
フルオロウラシル選択プレート上に細胞を蒔いた。5−
フルオロウラシル(ura )の生き残り数種からDN
Aを調製し、SalIで消化し、プローブとしてpNB
243の0.4kbのSalI−EcoRI断片を使用
する前記のサザンハイブリダイゼーション分析によりス
クリーニングした。形質転換体2種類(NBL463及
びNBL464)は、野生型サイズのSalI断片を消
失しており、LEU2ΔサイズのSalI断片のみを保
持していた。以下のリストにあげた株は、ブタペスト条
約の条件下、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレク
ション(12301パークローン・ドライブ,ロックビ
ル,メリーランド州20852,米国)に1993年7
月22日に寄託された。前記機関は、仮に本願に特許が
付与された場合に、公衆による容易な入手可能性と、寄
託の永続性とを提供する、認定された寄託機関である。
本願の対応出願又はその派生出願が出願されている外国
の特許法に従って、並びに米国特許法施行規則第1.1
4条及び米国特許法第122条に基づいて、資格を与え
られ、米国特許商標庁長官により決定された者は、本願
の係属期間中にその寄託を利用することができる。寄託
された微生物の公衆への入手可能性におけるすべての制
限は、特許の付与により取り除かれ、再び制限されるこ
とはない。 ATCC寄託番号 ヤロウィア・リポリティカNBL464 ATCC74234 大腸菌DH5−α/pNB258 ATCC69353 大腸菌DH5−α/pNB650 ATCC69354 大腸菌DH5−α/pNB268 ATCC69355
【0031】
【実施例3】《欠失LEU2遺伝子の評価》前記のよう
にして調製したLEU2遺伝子プロモーター欠失プラス
ミドを評価するために、ヤロウィア・リポリティカLE
U2Δ株NBL464(ATCC74234)を、pN
B258及び各LEU2プロモーター欠失プラスミド
で、別々に形質転換した。ヤロウィア・リポリティカ染
色体のura3Δ領域を標的として、相同組換えによる
組込みを行うために、形質転換の前に各プラスミドをP
stIで消化した。ウラシルを含まない完全最少培地で
形質転換体を選択し、次に、ロイシンを欠く完全最少培
地での増殖能により、Ura 形質転換体からLeu
現型をスクリーニングした。そのスクリーニングの結果
を以下の表にした。
【0032】《表II》プラスミド ロイシンを欠く完全最少培地での増殖 pNB258 良 pNB271 良 pNB272 良pNB276 劣
【0033】プラスミドpNB276は、弱い相補性を
示すLEU2遺伝子を含み、従って、LEU2遺伝子の
第693番目の位置に5’末端を有する、欠失LEU2
遺伝子プロモーターを含む。pNB656(LEU2
伝子の第718番位の5’末端)、pNB652(LE
U2遺伝子の第718番位の5’末端、及び第724番
位のAに代わりヌクレオチドGを含む)、pNB653
LEU2遺伝子の第718番位の5’末端、及び第7
25番位のTに代わりヌクレオチドGを含む)、pNB
654(LEU2遺伝子の第718番位の5’末端、及
び第722番位のAに代わりヌクレオチドGを含む)、
及びpNB313(LEU2遺伝子の第745番位の
5’末端)と命名したプラスミドに含まれ、かつ本発明
により製造される、他のLEU2プロモーター欠失遺伝
子は、同様の結果を与えた。
【0034】
【実施例4】《rDNA配列を含む多重組込みベクター
の構築》図8〜図10に、多重組込みベクター(pNB
308)の構築を模式的に示す。前記のようにして調製
及び同定したプラスミドpNB276を、そのプラスミ
ドのポリクローニング領域内部のSacII部位の欠失に
より、改変した。欠失は、SacIIでpNB276を消
化することにより行った。続いて、SacIIで消化した
pNB276を、クレノウフラグメントで平滑末端化
し、次に平滑末端連結を行った。平滑末端連結したプラ
スミドを使用して大腸菌DH5−αを形質転換し、正し
い構築物(pNB305)を制限分析により同定した。
HindIIIでプラスミドDNAを消化することによ
り、pNB650からリボゾームDNA(rDNA)配
列を単離した。pNB650は、rDNAの2.8kb
のNcoI断片を含み[Clare,J.J.,et
al.,Curr Genet10:449−452
(1986)]、その中のNcoI部位は、クレノウフ
ラグメントによる平滑化、及びHindIIIリンカーと
の連結、それに続くHindIIIで消化したpBlue
script+SK(ストラトジーンクローニングシス
テムズ,ラホイラ,カリフォルニア州)との連結によっ
て、HindIII部位に変換されていた。プラスミドp
NB650は、前記のように、アメリカン・タイプ・カ
ルチャー・コレクションに大腸菌DH5−α形質転換体
の形で寄託され、寄託番号ATCC69354が付与さ
れている。pNB650由来の断片を含む2.8kbの
HindIII rDNAを、標準的アガロースゲル電気
泳動法により単離した。次に、単離した2.8kbのH
indIII rDNA断片を、HindIII消化したpN
B305に連結した。得られた連結混合物を使用して大
腸菌DH5−αを形質転換した。相当数の形質転換体由
来のDNAをHindIIIで消化し、0.7%アガロー
スゲルで断片を電気泳動的に分離した。正しいプラスミ
ドは、2.8kbのHindIII DNA断片を含み、
pNB308と命名した。
【0035】
【実施例5】《多重組込みベクターを含むヤロウィア・
リポリティカ株の構築》前記のようにして調製したプラ
スミドpNB308を、そのプラスミドのrDNA配列
内部で1回切断するSacIIで消化した。宿主のヤロウ
ィア・リポリティカ株の反復rDNA配列を標的とし
て、相同組換えによる線状プラスミドの組み込みを行っ
た。前記の標準手法に従って、ヤロウィア・リポリティ
カ株NBL464(ATCC74234)をSacII消
化したpNB308で形質転換した。ロイシンを含まな
い完全最少培地で形質転換体を選択した。大型及び小型
のコロニータイプのLeu 形質転換体が現われた。
【0036】大型の形質転換体コロニーからDNAを単
離し、SalIで消化し、アガロースゲルで泳動し、ハ
イボンドN膜に転写し、URA3DNAの0.49kb
のBstXI−SalI断片[染色体ura3Δ遺伝子
(1.0kbのSalI断片上)の単一コピー、及びp
NB308由来のURA3(3.5kbのSalI断片
上)の各コピーの両方にハイブリダイズすることができ
る]をプローブにして調べた。ベータ−スコープ603
ブロットアナライザー(ベータジェン,ウォルトハム,
マサチューセッツ州)を使用してハイブリダイゼーショ
ンシグナルを定量化し、1.0kbバンドと比較して
3.5kbバンドの総カウント数が何倍であるかを計算
することによって、各形質転換体のプラスミドコピー数
を決定した。サザン分析により調べた形質転換体のコピ
ー数を、以下の表IIIにまとめる。
【0037】
【0038】ベクターがrDNA内部に組み込まれたか
を確認するために、形質転換体DNAを、rDNA配列
内部のそのプラスミド内部で1回切断するSacIIで消
化し、アガロースゲルで泳動し、ハイボンドN膜に転写
し、URA3由来の0.49kbのBstXI−Sal
I DNA断片をプローブにして調べた。10.8kb
バンド(もとのままのプラスミドのサイズ)が検出さ
れ、このことは、rDNA内部にベクターが組み込ま
れ、しかも大きな再配列がないことを裏付けた。形質転
換体8及び9の安定性を調べた。形質転換体8及び9
を、別々のYPD培地に1:100で接種し、28℃で
24時間増殖させ、新しいYPD培地中に1:100で
希釈して再増殖させ、合計3サイクル行った。24、4
8、及び72時間(約12、24、及び36世代に相
当)で、細胞をサンプリングした。細胞サンプルからD
NAを調製し、前記のようにしてコピー数を分析した。
富養な非選択培地での継続的増殖中に、形質転換体8及
び9のコピー数は変化しなかった。
【0039】
【実施例7】《プロインシュリン類似体多重組込み発現
ベクターの構築》プロインシュリン類似体多重組込み発
現ベクターの構築における出発プラスミドは、プラスミ
ドpXPRURAcasであり、前記プラスミドは、
PR2プロモーター、プレ及びプロ配列、それに続く多
重クローニング部位、及びXPR2ターミネーター配
列、更には選択マーカーとしての野生型URA3遺伝子
を含む。図11〜図16に、プロインシュリン類似体多
重組込み発現ベクターの構築を示す。プラスミドpXP
RURAcasを、KpnIで消化し、T4ポリメラー
ゼ処理により平滑化し、SacIIで再消化した。このベ
クター断片と、サイオスノバ社(Scios Nov
a,Inc.;マウンテンビュー,カリフォルニア州)
により供給されたプロインシュリン類似体(A14tr
p)コード配列とを連結した。前記プロインシュリン類
似体コード配列は、以下の配列を有し、5’−平滑末端
及び3’−SacII制限末端を有した。 TTTGTGAACC AACACCTGTG CGGATCCCAC CTGGTGGAAG CTCTCCACCT AAACACTTGG TTGTGGACAC GCCTAGGGTG GACCACCTTC GAGAGGTGGA AGTGTGCGGG GAACGAGGCT TCTTCTACAC ACCCAAGACC CGCCGGAGGG TCACACGCCC CTTGCTCCGA AGAAGATGTG TGGGTTCTGG GCGGCCTCCC CAGAGGACCT GCAGGTGGGG CAGGTGGAGC TGGGCGGGGG CCCTGGTGCA GTCTCCTGGA CGTCCACCCC GTCCACCTCG ACCCGCCCCC GGGACCACGT GGCAGCCTGC AGCCCTTGGC CCTGGAGGGG TCCCTGCAGA AGCGTGGCAT CCGTCGGACG TCGGGAACCG GGACCTCCCC AGGGACGTCT TCGCACCGTA TGTGGAACAA TGCTGTACCA GCATCTGCTC CCTCTACCAG CTGGAGAACT ACACCTTGTT ACGACATGGT CGTAGACGAG GGAGATGGTC GACCTCTTGA ACTGCAACTA GAAGCTTGGC CGC TGACGTTGAT CTTCGAACCG G
【0040】下記の配列表のために、前記配列の内、
5’−3’一本鎖を配列番号14で、3’−5’一本鎖
を配列番号15で表わす。但し、配列番号15で表わさ
れる配列では相当する5’−3’鎖として表わす。この
連結は、ヤロウィア・リポリティカXPR2プロ領域の
最後のコドンと、プロインシュリン類似体A14trp
の最初のコドンとの間で、インフレーム(in−fra
me)融合を創出した。連結混合物の一部で大腸菌DH
5−αを形質転換し、100μg/mlアンピシリンを
含むLB上に形質転換体を蒔いた。相当数の形質転換体
からプラスミドDNAを調製し、HindIIIで消化
し、0.8%アガロースゲルで断片を電気泳動的に分離
した。正しい構築物は、プロインシュリン類似体遺伝子
断片内部への付加的HindIII部位の導入による、
2.8kbのHindIII DNA断片の放出を示し
た。ポジティブクローン数種類を同定及びシークエンス
することによって、XPR2プロ領域とプロインシュリ
ン遺伝子との間の連結部の正確さ、及びPCRで作製し
たプロインシュリン類似体遺伝子それ自体の正確さを保
証した。XPR2のプロ領域内部にハイブリダイズする
プライマーと、タックトラックキット及びデアザ−ヌク
レオチド(プロメガ,マジソン,ウイスコンシン州)と
を使用してプラスミドDNAをシークエンスすることに
よって、XPR2プロ−プロインシュリン連結部を越
え、プロインシュリン遺伝子の端から端までの配列情報
が得られた。プライマーの配列は、TACACGGAT
GGATCTGG(配列番号16)である。前記のプロ
インシュリン類似体発現ベクターの1つをpXPRUR
AINSと命名した。
【0041】次に、プラスミドpXPRURAINSを
MluI(XPR2プロモーター内部のユニーク部位)
及びSacII(プロインシュリン類似体遺伝子の3’末
端のユニーク部位)で消化し、1.7kbのDNA断片
を電気泳動的にゲル単離した。1.7kbのDNA断片
と、MluI及びSacIIでpXPRLEUcasを消
化することによって生じる7.3kbのDNA断片とを
連結した。プラスミドpXPRLEUcas(pNB2
68とも称する)は、前記のアメリカン・タイプ・カル
チャー・コレクションに寄託され、寄託番号ATCC6
9355が付与されている。連結混合物で大腸菌DH5
−αを形質転換し、100μg/mlアンピシリンを含
むLB上に形質転換体を蒔いた。いくつかの形質転換体
からDNAを調製し、HindIIIで消化することによ
って、図13に示す正しいプラスミド(pXPRLEU
INSと命名)を同定した。
【0042】次に、プラスミドpXPRLEUINSを
SacIIで消化し、クレノウフラグメントで処理するこ
とによって、平滑末端を作製し、再連結した。これによ
ってプロインシュリン類似体遺伝子の3’末端のSac
II部位は壊されるので、pNB650のrDNA断片内
部のSacII部位は、唯一の部位となることができ、こ
の部位での消化を使用することにより、多重組込み発現
ベクターの組込みの標的をrDNA遺伝子座とすること
ができた。連結混合物で大腸菌DH5−αを形質転換
し、100μg/mlアンピシリンを含むLB上に形質
転換体を蒔いた。形質転換体DNAを調製し、SacII
で消化した。SacIIでの消化でそれ以上線状化されな
い、正しいプラスミドを同定した。このプラスミドをp
XPRLEUINS(−SacII)と命名した。次に、
EcoRIでpXPRLEUINS(−SacII)を消
化することによって、野生型LEU2遺伝子を除去し、
7.4kbベクター断片と、pNB276から単離した
欠失LEU2((d)LEU)遺伝子を含む2.2kb
のEcoRI DNA断片とを連結した。連結混合物で
大腸菌DH5−αを形質転換し、100μg/mlアン
ピシリンを含むLB上に形質転換体を蒔いた。EcoR
Iで制限消化することにより[野生型1.6及び0.9
kbのEcoRI DNA断片の代わりに、(d)LE
遺伝子を含む単一の2.2kbのDNA断片を放出す
る]、正しいプラスミドを同定した。この正しいプラス
ミドをpXPR(d)LEUINSと命名した。次に、
前記と同様にして、HindIIIによる部分消化によっ
てこのプラスミドを線状化し、ウシ小腸ホスファターゼ
処理により脱リン酸化し、前記pNB650由来のrD
NA配列を含む2.8kbのHindIII DNA断片
と連結した。連結混合物で大腸菌DH5−αを形質転換
し、100μg/mlアンピシリンを含むLB上に形質
転換体を蒔いた。rDNA配列がXPR2プロモーター
上流のHindIII部位に連結した、正しいプラスミド
を、EcoRIによる制限消化(4.9、5.4、及び
2.4kbの断片を放出する)によって同定した。この
プラスミドをpMIVINSと命名した。
【0043】
【実施例8】《プロインシュリン類似体発現多重組込み
ベクター形質転換ヤロウィア・リポリティカの構築》S
acIIでプラスミドpMIVINSを消化することによ
って、その標的をrDNA遺伝子座とし、ヤロウィア・
リポリティカ株NBL464(ATCC74234)を
形質転換した。ロイシンを含まない完全最少培地上で、
29℃で48時間後に形質転換体が得られた。以下の表
IVにおいて1及び2で示す別々の実験における形質転換
体2組からDNAを得た。ゲノムDNAを、HindII
I及びEcoRI(実験1)又はHindIII(実験2)
で消化し、0.7%アガロースゲルで電気泳動的に断片
を分離し、ハイボンドN膜にブロッティングした。XP
R2のプロモーター領域から単離した0.8kbのラベ
ル化PstI−MluI DNA断片をプローブにして
膜を調べた。このプローブは、XPR2のゲノムコピー
由来の3.7kbのHindIII DNA断片(Hin
dIII−EcoRI消化又はHindIII消化のいずれか
から)と、pMIVINS由来の2.8kbのHind
III DNA断片(HindIII−EcoRI消化又はH
indIII消化のいずれかから)とにハイブリダイズし
た。前記ベータ−スコープ603ブロットアナライザー
を使用してブロットをスキャンすることによって、各形
質転換体株に組み込まれたpMIVINSのコピー数を
決定した。また、同じ方法により、コントロール形質転
換体(NBL449及びNBL451)(本発明の実施
には必要でなく、以下のようにして調製した)も分析し
た。
【0044】コントロール形質転換体NBL449及び
NBL451を、以下のようにして調製した。XhoI
でプラスミドpXPRURAINSを消化することによ
って、その組込みの標的をURA3遺伝子座とし、ヤロ
ウィア・リポリティカ株NBL369(MATBbi
o−6::BIO(pBR322)leu2−40
xpr2−1002ura3Δ)を形質転換した。ウ
ラシルを含まない完全最少培地に形質転換体を蒔くこと
によって、Ura形質転換体を同定した。次に、Xh
oIでプラスミドpXPRLEUINSを消化すること
によって、その組込みの標的をLEU2遺伝子座とし、
ヤロウィア・リポリティカ株NBL369と、直前の記
載のようにして得られたUra形質転換体とを別々に
形質転換するのに使用した。ロイシンを含まない、又は
ウラシル及びロイシンを含まない完全最少培地上に、各
形質転換の形質転換体を蒔くことによって、Leu
びLeuUra形質転換体をそれぞれ同定した。1
コピーのpXPRLEUINSを含むLeu形質転換
体をNBL449と命名した。1コピーのpXPRUR
AINS及び1コピーのpXPRLEUINS(すなわ
ち、2コピーのプロインシュリン類似体コード配列)を
含むLeuUra形質転換体をNBL451と命名
した。以下の表IVに、前記のようにしてテストした形質
転換体株、並びにコントロール形質転換体NBL449
及びNBL451のコピー数を示す。
【0045】
【0046】
【0047】ラジオイムノアッセイ(RIA)を使用し
て、pMIVINSの多重コピーを含むヤロウィア・リ
ポリティカ形質転換体により分泌されるプロインシュリ
ン類似体関連物質の相対量を測定した。前記の形質転換
体株を、メジウムA(5%バクトペプトン,1%グルコ
ース,0.1%酵母抽出物)中で48時間増殖させ、上
清を採取した。次に、市販のキット[インクスター(I
ncstar)コーポレーション,スチルウォーター,
ニューメキシコ州]を使用して、インシュリンの遊離の
Cペプチドを測定する、CペプチドRIAを実施した。
コピー数の増加に伴って、Cペプチド抗体に反応する物
質が増加することを見い出した。5コピーの形質転換体
は、単一コピーのプロインシュリン発現株に対して、約
4〜4.5倍量のCペプチド関連タンパク質を分泌し
た。
【0048】
【実施例9】《インシュリノトロピン多重組込み発現ベ
クターの構築》以下の工程に従って、インシュリノトロ
ピンをコードする合成遺伝子を調製した。以下の配列: CACGCCGAGGGCACCTTCACCTCCG
ACGTCTCCTC(配列番号17); CCGGGTGCGGCTCCCGTGGAAGTGG
AGGCTGCAGAGGAGGATGG(配列番号1
8); CTACCTGGAGGGACAGGCCGCCAAG
GAGTTCATCGCCTGGCTGGTCAAGG
GACGAGGATAGT(配列番号19);及び ACCTCCCTGTCCGGCGGTTCCTCAA
GTAGCGGACCGACCAGTTCCCTGCT
CCTATCAGATC(配列番号20) を有する配列番号17、18、19、及び20で表わさ
れる配列は、ジェノシス(Genosys)バイオテク
ノロジーズ社(ウッドランズ,テキサス州)から得た。
次に、100℃で10分間加熱し、室温までゆっくりと
冷却することによって、配列番号17及び18で表わさ
れる配列を一緒にハイブリダイズさせ、同じ条件で配列
番号19及び20で表わされる配列を一緒にハイブリダ
イズさせた。得られたハイブリダイズした配列を、ポリ
ヌクレオチドキナーゼで処理し、T4DNAリガーゼを
用いて連結することによって、インシュリノトロピンを
コードし、かつApaI粘着性5’末端及びXbaI粘
着性3’末端を含む、100bpの断片を得た。次に、
配列確認に使用するために、ApaI/XbaI消化し
たプラスミドpBluescript+KS(ストラト
ジーンクローニングシステムズ,ラホイラ,カリフォル
ニア州)に前記断片を連結した。確認したコード配列を
含むプラスミドをpNB716と命名した。配列を確認
したところで、図17及び図18に模式的に示したよう
に、最初の発現ベクター(pNB747)を以下のよう
に構築した。
【0049】プラスミドpNB268(ATCC693
55)DNAをKpnIで消化し、T4DNAポリメラ
ーゼで粘着性末端を平滑化した。次に、DNAをXba
Iで消化して、前記と同様にして調製したインシュリノ
トロピンをコードする断片の3’末端を得た。インシュ
リノトロピンをコードする配列を含むプラスミドpNB
716のDNAをApaIで消化し、T4DNAポリメ
ラーゼで粘着性末端を平滑化した。次に、DNAをXb
aIで消化した。得られた100bp断片を、2.0%
ヌシーブ(NuSieve)アガロース(FMCバイオ
プロダクツ,ロックランド,メイン州)ゲルで電気泳動
的に単離し、KpnI消化、平滑化、及びXbaI消化
したpNB268のDNAと連結した。得られた連結混
合物を用いて大腸菌DH5−αを形質転換した。正しい
構築物を有するプラスミドを制限酵素分析により同定
し、平滑化連結部領域をシークエンスすることによっ
て、XPR2プレプロ配列とインシュリノトロピンをコ
ードする配列との間のインフレーム融合を確認した。こ
のようなプラスミドの1つであるpNB747を図18
に示す。
【0050】プラスミドpNB747をEcoRIで消
化して野生型LEU2遺伝子を除去し、7.4kbベク
ター断片と、pNB276から単離した欠失LEU2
((d)LEU)遺伝子を含む2.2kbのEcoRI
DNA断片とを連結した。連結混合物で大腸菌DH5
−αを形質転換し、100μg/mlアンピシリンを含
むLB上に形質転換体を蒔いた。EcoRIで制限消化
することにより[野生型1.6及び0.9kbのEco
RI DNA断片の代わりに、(d)LEU遺伝子を含
む単一の2.2kbのDNA断片を放出する]、正しい
プラスミドを同定した。正しいプラスミドをpNB75
1と命名した。
【0051】次に、プラスミドpNB751をSacII
で消化し、クレノウフラグメントで処理して平滑末端を
作製し、再連結した。これによってインシュリノトロピ
ン遺伝子の3’末端のSacII部位は壊されるので、p
NB650のrDNA断片内部のSacII部位は、唯一
の部位となることができ、この部位での消化を使用する
ことにより、多重組込み発現ベクターの組込みの標的を
rDNA遺伝子座とすることができた。連結混合物で大
腸菌DH5−αを形質転換し、100μg/mlアンピ
シリンを含むLB上に形質転換体を蒔いた。形質転換体
DNAを調製し、SacIIで消化した。SacIIでの消
化でそれ以上線状化されない、正しいプラスミドを同定
した。このプラスミドをpXPRLEUIST(−Sa
cII)と命名した。次に、EcoRIでプラスミドpX
PRLEUIST(−SacII)を消化することによっ
て、野生型LEU2遺伝子を除去し、7.4kbベクタ
ー断片と、pNB276から単離した欠失LEU2
((d)LEU)遺伝子を含む2.2kbのEcoRI
DNA断片とを連結した。連結混合物で大腸菌DH5
−αを形質転換し、100μg/mlアンピシリンを含
むLB上に形質転換体を蒔いた。EcoRIで制限消化
することにより[野生型1.6及び0.9kbのEco
RI DNA断片の代わりに、(d)LEU遺伝子を含
む単一の2.2kbのDNA断片を放出する]、正しい
プラスミドを同定した。正しいプラスミドをpXPR
(d)LEUISTと命名した。次に、前記と同様にし
て、HindIIIによる部分消化によってこのプラスミ
ドを線状化し、ウシ小腸ホスファターゼ処理により脱リ
ン酸化し、前記pNB650由来のrDNA配列を含む
2.8kbのHindIII DNA断片と連結した。連
結混合物で大腸菌DH5−αを形質転換し、100μg
/mlアンピシリンを含むLB上に形質転換体を蒔い
た。rDNA配列がXPR2プロモーター上流のHin
dIII部位に連結した、正しいプラスミドを、EcoR
Iによる制限消化(4.9、5.4、及び2.4kbの
断片を放出する)によって同定した。このプラスミドを
pMIVISTと命名した。
【0052】
【実施例10】《インシュリノトロピン発現多重組込み
ベクター形質転換ヤロウィア・リポリティカの構築》プ
ラスミドpMIVISTを使用し、SacIIで消化した
後に、ヤロウィア・リポリティカ株NBL464(AT
CC74234)を形質転換体した。ロイシンを含まな
い完全最少培地上で得た、得られた形質転換体は、多重
組込みベクターを含んでいた。組み込まれたコピー数と
インシュリノトロピンの発現レベルとの相互関係は、不
明であった。
【0053】
【配列表フリーテキスト】配列表の配列番号2及び3の
配列に記載の各塩基配列は、ヤロウィア・リポリティカ
LEU2遺伝子の改変用リンカーとして設計した塩基配
列である。また、配列表の配列番号4〜12の配列に記
載の各塩基配列は、ヤロウィア・リポリティカLEU2
遺伝子プロモーターの塩基配列の部分配列を含む。ま
た、配列表の配列番号14の配列に記載の塩基配列は、
プロインシュリン類似体(A14trp)をコードする
塩基配列である。また、配列表の配列番号15の配列に
記載の塩基配列は、プロインシュリン類似体(A14t
rp)をコードする塩基配列の相補的塩基配列である。
また、配列表の配列番号16の配列に記載の塩基配列
は、ヤロウィア・リポリティカXPR2のプロ領域内部
にハイブリダイズする塩基配列である。また、配列表の
配列番号17〜20の配列に記載の各塩基配列は、イン
シュリノトロピンをコードする塩基配列の部分配列であ
る。
【0054】
【配列表】 <110> Phizer Inc. <120> Novel Vectors <130> PC8154DIV <150> US 08/117,375 <151> 1993-09-02 <160> 20 <210> 1 <211> 2810 <212> DNA <213> Yarrowia lipolytica <400> 1 gtcgacacca tatcatataa aactaacaat gcattgctta ttacgaagac tacccgttgc 60 tatctccaca ccgttatctc cacggtccaa aggctgctca atgtgctgca tacgtaacgt 120 ggggtgcaac cttgagcaca tagtactttt ccgaaaaccg gcgataatta agtgtgcact 180 ccaacttttc acactgagcg taaaatgtgg agaagaaatc ggcactaaaa agtcaggtag 240 actggaaaat gcgccatgaa atgaatatct cttgctacag taatgcccag catcgagggg 300 tattgtgtca ccaacactat agtggcagct gaagcgctcg tgattgtagt atgagtcttt 360 attggtgatg ggaagagttc actcaatatt ctcgttactg ccaaaacacc acggtaatcg 420 gccagacacc atggatgtag atcaccaagc ctgtgaatgt tattcgagct aaaatgcaca 480 tggttggtga aaggagtagt tgctgtcgaa ttccgtcgtc gcctgagtca tcatttattt 540 accagttggc cacaaaccct tgacgatctc gtatgtcccc tccgacatac tcccggccgg 600 ctggggtacg ttcgatagcg ctatcggcat cgacaaggtt tgggtcccta gccgataccg 660 cactacctga gtcacaatct tcggaggttt agtcttccac atagcacggg caaaagtgcg 720 tatatataca agagcgtttg ccagccacag attttcactc cacacaccac atcacacata 780 caaccacaca catccacaat ggaacccgaa actaagaaga ccaagactga ctccaagaag 840 attgttcttc tcggcggcga cttctgtggc cccgaggtga ttgccgaggc cgtcaaggtg 900 ctcaagtctg ttgctgaggc ctccggcacc gagtttgtgt ttgaggaccg actcattgga 960 ggagctgcca ttgagaagga gggcgagccc atcaccgacg ctactctcga catctgccga 1020 aaggctgact ctattatgct cggtgctgtc ggaggcgctg ccaacaccgt atggaccact 1080 cccgacggac gaaccgacgt gcgacccgag cagggtctcc tcaagctgcg aaaggacctg 1140 aacctgtacg ccaacctgcg accctgccag ctgctgtcgc ccaagctcgc cgatctctcc 1200 cccatccgaa acgttgaggg caccgacttc atcattgtcc gagagctcgt cggaggtatc 1260 tactttggag agcgaaagga ggatgacgga tctggcgtcg cttccgacac cgagacctac 1320 tccgttcctg aggttgagcg aattgcccga atggccgcct tcctggccct tcagcacaac 1380 ccccctcttc ccgtgtggtc tcttgacaag gccaacgtgc tggcctcctc tcgactttgg 1440 cgaaagactg tcactcgagt cctcaaggac gaattccccc agctcgagct caaccaccag 1500 ctgatcgact cggccgccat gatcctcatc aagcagccct ccaagatgaa tggtatcatc 1560 atcaccacca acatgtttgg cgatatcatc tccgacgagg cctccgtcat ccccggttct 1620 ctgggtctgc tgccctccgc ctctctggct tctctgcccg acaccaacga ggcgttcggt 1680 ctgtacgagc cctgtcacgg atctgccccc gatctcggca agcagaaggt caaccccatt 1740 gccaccattc tgtctgccgc catgatgctc aagttctctc ttaacatgaa gcccgccggt 1800 gacgctgttg aggctgccgt caaggagtcc gtcgaggctg gtatcactac cgccgatatc 1860 ggaggctctt cctccacctc cgaggtcgga gacttgttgc caacaaggtc aaggagctgc 1920 tcaagaagga gtaagtcgtt tctacgacgc attgatggaa ggagcaaact gacgcgcctg 1980 cgggttggtc taccggcagg gtccgctagt gtataagact ctataaaaag ggccctgccc 2040 tgctaatgaa atgatgattt ataatttacc ggtgtagcaa ccttgactag aagaagcaga 2100 ttgggtgtgt ttgtagtgga ggacagtggt acgttttgga aacagtcttc ttgaaagtgt 2160 cttgtctaca gtatattcac tcataacctc aatagccaag ggtgtagtcg gtttattaaa 2220 ggaagggagt tgtggctgat gtggatagat atctttaagc tggcgactgc acccaacgag 2280 tgtggtggta gcttgttact gtatattcgg taagatatat tttgtggggt tttagtggtg 2340 tttggtaggt tagtgcttgg tatatgagtt gtaggcatga caatttggaa aggggtggac 2400 tttgggaata ttgtgggatt tcaatacctt agtttgtaca gggtaattgt tacaaatgat 2460 acaaagaact gtatttcttt tcatttgttt taattggttg tatatcaagt ccgttagacg 2520 agctcagtgc catggctttt ggcactgtat ttcattttta gaggtacact acattcagtg 2580 aggtatggta aggttgaggg cataatgaag gcaccttgta ctgacagtca cagacctctc 2640 accgagaatt ttatgagata tactcgggtt cattttaggc tccgattcga ttcaaattat 2700 tactgtcgaa atcggttgag catccgttga tttccgaaca gatctcggca gtctctcgga 2760 tgtagaatta ggtttccttg aggcgaagat cggtttgtgt gacatgaatt 2810 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子の改変用リンカーとして設計し た塩基配列である。 <400> 2 tcgagtcctc aaggacgaat ttccccagc 29 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子の改変用リンカーとして設計し た塩基配列である。 <400> 3 tcgagctggg gaaattcgtc cttgaggac 29 <210> 4 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 4 gcaggatccg aattccttga cgatctcgta tgtc 34 <210> 5 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 5 gcaggatccg aattcgctgg ggtacgttcg atag 34 <210> 6 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 6 gcaggatccg aattctagcc gataccgcac tacc 34 <210> 7 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 7 gcaggatccg aattctcttc cacatagcac gggc 34 <210> 8 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 8 gcaggatccg aattccgtat atatacaaga gcgtttgcc 39 <210> 9 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 9 gcaggatccg aattccgtat gtatacaaga gcgtttgcc 39 <210> 10 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 10 gcaggatccg aattccgtat agatacaaga gcgtttgcc 39 <210> 11 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 11 gcaggatccg aattccgtgt atatacaaga gcgtttgcc 39 <210> 12 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカLEU2遺伝子プロモーターの塩基配列の部分 配列を含む。 <400> 12 gcaggatccg aattcccaca gattttcact cc 32 <210> 13 <211> 22 <212> DNA <213> Yarrowia lipolytica <400> 13 cacaaactcg gtgccggagg cc 22 <210> 14 <211> 279 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> プロインシュリン類似体(A14trp)をコードする塩基配列である。 <400> 14 attctttgtg aaccaacacc tgtgcggatc ccacctggtg gaagctctcc acctagtgtg 60 cggggaacga ggcttcttct acacacccaa gacccgccgg agggcagagg acctgcaggt 120 ggggcaggtg gagctgggcg ggggccctgg tgcaggcagc ctgcagccct tggccctgga 180 ggggtccctg cagaagcgtg gcattgtgga acaatgctgt accagcatct gctccctcta 240 ccagctggag aactactgca actagaagct tggccgcgg 279 <210> 15 <211> 271 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> プロインシュリン類似体(A14trp)をコードする塩基配列の相補的 塩基配列である。 <400> 15 ggccaagctt ctagttgcag tagttctcca gctggtagag ggagcagatg ctggtacagc 60 attgttccac aatgccacgc ttctgcaggg acccctccag ggccaagggc tgcaggctgc 120 ctgcaccagg gcccccgccc agctccacct gccccacctg caggtcctct gccctccggc 180 gggtcttggg tgtgtagaag aagcctcgtt ccccgcacac taggtggaga gcttccacca 240 ggtgggatcc gcacaggtgt tggttcacaa a 271 <210> 16 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ヤロウィア・リポリティカXPR2のプロ領域内部にハイブリダイズする 塩基配列である。 <400> 16 tacacggatg gatctgg 17 <210> 17 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> インシュリノトロピンをコードする塩基配列の部分配列である。 <400> 17 cacgccgagg gcaccttcac ctccgacgtc tcctc 35 <210> 18 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> インシュリノトロピンをコードする塩基配列の部分配列である。 <400> 18 ccgggtgcgg ctcccgtgga agtggaggct gcagaggagg atgg 44 <210> 19 <211> 62 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> インシュリノトロピンをコードする塩基配列の部分配列である。 <400> 19 ctacctggag ggacaggccg ccaaggagtt catcgcctgg ctggtcaagg gacgaggata 60 gt 62 <210> 20 <211> 61 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> インシュリノトロピンをコードする塩基配列の部分配列である。 <400> 20 acctccctgt ccggcggttc ctcaagtagc ggaccgacca gttccctgct cctatcagat 60 c 61
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスミドpNB276構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図2】プラスミドpNB276構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図3】プラスミドpNB276構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図4】プラスミドpNB276構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図5】プラスミドpNB243構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図6】プラスミドpNB243構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図7】プラスミドpNB243構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図8】プラスミドpNB308構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図9】プラスミドpNB308構築の工程の一部を模
式的に説明する説明図である。
【図10】プラスミドpNB308構築の工程の一部を
模式的に説明する説明図である。
【図11】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図12】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図13】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図14】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図15】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図16】プラスミドpMIVINS構築の工程の一部
を模式的に説明する説明図である。
【図17】プラスミドpNB747構築の工程の一部を
模式的に説明する説明図である。
【図18】プラスミドpNB747構築の工程の一部を
模式的に説明する説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (C12N 1/19 C12R 1:645) (C12N 1/21 C12R 1:19)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスミドpNB258。
  2. 【請求項2】 大腸菌ATCC69353。
  3. 【請求項3】 プラスミドpNB650。
  4. 【請求項4】 大腸菌ATCC69354。
  5. 【請求項5】 プラスミドpNB268。
  6. 【請求項6】 大腸菌ATCC69355。
  7. 【請求項7】 ヤロウィア・リポリティカATCC74
    234。
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