JP2001103973A - シチジン5’−ジリン酸コリンの製造法 - Google Patents
シチジン5’−ジリン酸コリンの製造法Info
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】シチジン5’−ジリン酸コリン(CDP−コリ
ン)の効率的な製造法およびそれに使用する酵素タンパ
ク質をコードするDNA断片を提供する。 【解決手段】特定のDNA断片を使用して調製したコリ
ンホスフェートシチジルトランスフェラーゼ(CCT)
活性を有する酵素タンパク質、及びそれとは別の特定の
DNA断片を使用して調製したコリンキナーゼ(CK
I)活性を有する酵素タンパク質の存在下、酵母菌体、
シチジン5′−モノリン酸(CMP)及びコリンを反応
させてCDP-コリンを製造する。
ン)の効率的な製造法およびそれに使用する酵素タンパ
ク質をコードするDNA断片を提供する。 【解決手段】特定のDNA断片を使用して調製したコリ
ンホスフェートシチジルトランスフェラーゼ(CCT)
活性を有する酵素タンパク質、及びそれとは別の特定の
DNA断片を使用して調製したコリンキナーゼ(CK
I)活性を有する酵素タンパク質の存在下、酵母菌体、
シチジン5′−モノリン酸(CMP)及びコリンを反応
させてCDP-コリンを製造する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シチジン5’−ジ
リン酸コリン(CDP−コリン)の効率的な製造法およ
びそれに使用する酵素タンパク質をコードするDNA断
片に関するものである。
リン酸コリン(CDP−コリン)の効率的な製造法およ
びそれに使用する酵素タンパク質をコードするDNA断
片に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CDP−コリンは医薬品として頭部外
傷、脳手術に伴う意識障害、脳卒中などの改善治療に用
いられている有用な化合物である。CDP−コリンの製
造方法としては、化学合成法、酵母などの微生物を用い
る方法などが古くから知られている。しかし、これらい
ずれの方法もシチジン5’−モノリン酸(CMP)1モ
ルに対するCDP−コリンの合成収率は低く、低コスト
でCDP−コリンを製造できる効率的な方法とはいえな
かった。
傷、脳手術に伴う意識障害、脳卒中などの改善治療に用
いられている有用な化合物である。CDP−コリンの製
造方法としては、化学合成法、酵母などの微生物を用い
る方法などが古くから知られている。しかし、これらい
ずれの方法もシチジン5’−モノリン酸(CMP)1モ
ルに対するCDP−コリンの合成収率は低く、低コスト
でCDP−コリンを製造できる効率的な方法とはいえな
かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近、丸山らはオロッ
ト酸より酵素処理によりCDP−コリンを製造する方法
を開発した(特開平5−276974)。しかしなが
ら、該方法ではオロット酸からウリジン5’−トリリン
酸(UTP)を製造するための微生物を培養する工程と
UTPからのCDP−コリンの合成に関与する3種類の
酵素〔CTPシンセターゼ、コリンホスフェートシチジ
ルトランシフェラーぜ(CCT)およびコリンキナーゼ
(CKI)〕を生産する組換え大腸菌を培養する工程が
あり、微生物培養の手間と培養設備の観点から必ずしも
簡便な方法とは言えない。また、オロット酸1モルに対
するCDP−コリンの合成収率も必ずしも高くなく、満
足し得る方法ではない。
ト酸より酵素処理によりCDP−コリンを製造する方法
を開発した(特開平5−276974)。しかしなが
ら、該方法ではオロット酸からウリジン5’−トリリン
酸(UTP)を製造するための微生物を培養する工程と
UTPからのCDP−コリンの合成に関与する3種類の
酵素〔CTPシンセターゼ、コリンホスフェートシチジ
ルトランシフェラーぜ(CCT)およびコリンキナーゼ
(CKI)〕を生産する組換え大腸菌を培養する工程が
あり、微生物培養の手間と培養設備の観点から必ずしも
簡便な方法とは言えない。また、オロット酸1モルに対
するCDP−コリンの合成収率も必ずしも高くなく、満
足し得る方法ではない。
【0004】また、山下らはCCT遺伝子を含む組換え
DNAで形質転換された酵母菌体を用い、CMPとホス
ホコリンからCMP1モルに対し90%前後の合成収率
でCDP−コリンを製造する方法を開発した(特許第2
724825号)。該方法は、セルフクローニングによ
りCDP−コリンの合成に関与するCCTの生産を増強
した酵母を用いることで、高収率でCDP−コリンを合
成できるものの、用いる組換え酵母菌体はCMPからの
CDP−コリン合成に関与する一連の酵素の供給を担う
こととなり、しかもCCT以外のCDP−コリン合成関
連酵素の生産性は必ずしも高くないため、合成反応には
多量の酵母菌体を使用する必要があった。このため、組
換え酵母の培養量が膨大となり、結果的には必ずしも実
用的な方法とは言えず、実際には実施されるに至ってい
ない。
DNAで形質転換された酵母菌体を用い、CMPとホス
ホコリンからCMP1モルに対し90%前後の合成収率
でCDP−コリンを製造する方法を開発した(特許第2
724825号)。該方法は、セルフクローニングによ
りCDP−コリンの合成に関与するCCTの生産を増強
した酵母を用いることで、高収率でCDP−コリンを合
成できるものの、用いる組換え酵母菌体はCMPからの
CDP−コリン合成に関与する一連の酵素の供給を担う
こととなり、しかもCCT以外のCDP−コリン合成関
連酵素の生産性は必ずしも高くないため、合成反応には
多量の酵母菌体を使用する必要があった。このため、組
換え酵母の培養量が膨大となり、結果的には必ずしも実
用的な方法とは言えず、実際には実施されるに至ってい
ない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、酵母菌体
がヌクレオシド5’−モノリン酸を効率的にヌクレオシ
ド5’−トリリン酸に転換する活性を有することに着目
し、CMPからのCDP−コリンの効率的な合成法を確
立すべく、CMPとコリン(あるいはホスホリルコリ
ン)を基質とする酵母添加反応液に酵母由来のCCT及
CKIを生産する組換え大腸菌、その処理物あるいは酵
素抽出液を添加して反応することで、またはCMPとホ
スホコリンを基質とする酵母添加反応液にCCTを生産
する組換え大腸菌、その処理物あるいは酵素抽出液を添
加して反応することでCDP−コリンが合成できるかど
うか検討した結果、コリンを用いた場合には意外なこと
に目的とするCDP−コリンはまったく合成されない
か、合成されても極くわずかな量しか生成されないこ
と、およびホスホコリンを用いた場合であっても満足し
うる量のCDP−コリンを合成することができないこと
を確認した。
がヌクレオシド5’−モノリン酸を効率的にヌクレオシ
ド5’−トリリン酸に転換する活性を有することに着目
し、CMPからのCDP−コリンの効率的な合成法を確
立すべく、CMPとコリン(あるいはホスホリルコリ
ン)を基質とする酵母添加反応液に酵母由来のCCT及
CKIを生産する組換え大腸菌、その処理物あるいは酵
素抽出液を添加して反応することで、またはCMPとホ
スホコリンを基質とする酵母添加反応液にCCTを生産
する組換え大腸菌、その処理物あるいは酵素抽出液を添
加して反応することでCDP−コリンが合成できるかど
うか検討した結果、コリンを用いた場合には意外なこと
に目的とするCDP−コリンはまったく合成されない
か、合成されても極くわずかな量しか生成されないこ
と、およびホスホコリンを用いた場合であっても満足し
うる量のCDP−コリンを合成することができないこと
を確認した。
【0006】この原因を究明する過程において、CDP
−コリンの低収率は、酵母由来のCCT並びにCKIは
大腸菌において安定に高生産されないことに起因してい
ることを突き止めた。そこで本発明者らは、大腸菌にお
ける当該酵素の発現経過を検討した結果、完全には解明
されなかったものの、発現後のCCTおよびCKIを不
安定化する要因の1つにプロテアーゼによる加水分解が
関与しているものと推測された。そこで、使用する酵素
にプロテアーゼ抵抗性を付与し、安定に高発現させるた
めの方策に関し種々検討を重ねた結果、N末端またはC
末端のアミノ酸を複数個欠失させても得られるタンパク
質は目的とする酵素活性を維持し、発現量が増大すると
ともに、プロテアーゼに対しても抵抗性を示し、大腸菌
においても安定に高生産される系を構築できることを見
いだし、このような高生産系で得られた酵素タンパク質
を使用することで効率的にCDP−コリンを合成するこ
とを確認し、本発明を完成させた。
−コリンの低収率は、酵母由来のCCT並びにCKIは
大腸菌において安定に高生産されないことに起因してい
ることを突き止めた。そこで本発明者らは、大腸菌にお
ける当該酵素の発現経過を検討した結果、完全には解明
されなかったものの、発現後のCCTおよびCKIを不
安定化する要因の1つにプロテアーゼによる加水分解が
関与しているものと推測された。そこで、使用する酵素
にプロテアーゼ抵抗性を付与し、安定に高発現させるた
めの方策に関し種々検討を重ねた結果、N末端またはC
末端のアミノ酸を複数個欠失させても得られるタンパク
質は目的とする酵素活性を維持し、発現量が増大すると
ともに、プロテアーゼに対しても抵抗性を示し、大腸菌
においても安定に高生産される系を構築できることを見
いだし、このような高生産系で得られた酵素タンパク質
を使用することで効率的にCDP−コリンを合成するこ
とを確認し、本発明を完成させた。
【0007】すなわち、本発明は、以下の(a)〜
(c)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCCT活性を有する酵素タンパク質、および(d)〜
(f)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCKI活性を有する酵素タンパク質の2種類の酵素タ
ンパク質の存在下、酵母菌体、CMP及びコリンを反応
させてCDP-コリンを製造することを特徴とする、C
DP-コリンの製造法に関するものである。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片、(d)配列番号2で示される塩
基配列を有するDNA断片、(e)配列番号2で示され
る塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が欠
失、置換、挿入または付加されたDNA断片、(f)上
記(d)または(e)に記載のDNA断片にストリンジ
ェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片
(c)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCCT活性を有する酵素タンパク質、および(d)〜
(f)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCKI活性を有する酵素タンパク質の2種類の酵素タ
ンパク質の存在下、酵母菌体、CMP及びコリンを反応
させてCDP-コリンを製造することを特徴とする、C
DP-コリンの製造法に関するものである。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片、(d)配列番号2で示される塩
基配列を有するDNA断片、(e)配列番号2で示され
る塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が欠
失、置換、挿入または付加されたDNA断片、(f)上
記(d)または(e)に記載のDNA断片にストリンジ
ェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片
【0008】また、本発明は、以下の(a)〜(c)に
記載のDNA断片のいずれかを使用して調製したCCT
活性を有する酵素タンパク質の存在下、酵母菌体、CM
P及びホスホリルコリンを反応させてCDP-コリンを
製造することを特徴とする、CDP-コリンの製造法に
関するものである。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片
記載のDNA断片のいずれかを使用して調製したCCT
活性を有する酵素タンパク質の存在下、酵母菌体、CM
P及びホスホリルコリンを反応させてCDP-コリンを
製造することを特徴とする、CDP-コリンの製造法に
関するものである。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片
【0009】さらに、本発明は、(1)配列番号1で示
される塩基配列からなり、CCT活性を有する酵素タン
パク質をコードするDNA断片、(2)配列番号1で示
される塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が
欠失、置換、挿入または付加された塩基配列からなり、
CCT活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA
断片、または(3)これらのDNA断片とストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズし、CCT活性を有する
酵素タンパク質をコードするDNA断片に関するもので
ある。
される塩基配列からなり、CCT活性を有する酵素タン
パク質をコードするDNA断片、(2)配列番号1で示
される塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が
欠失、置換、挿入または付加された塩基配列からなり、
CCT活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA
断片、または(3)これらのDNA断片とストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズし、CCT活性を有する
酵素タンパク質をコードするDNA断片に関するもので
ある。
【0010】さらにまた、本発明は、(1)配列番号2
で示される塩基配列からなり、CKI活性を有する酵素
タンパク質をコードするDNA断片、(2)配列番号2
で示される塩基配列において、1個もしくは複数個の塩
基が欠失、置換、挿入または付加された塩基配列からな
り、CKI活性を有する酵素タンパク質をコードするD
NA断片、または(3)これらのDNA断片とストリン
ジェントな条件下でハイブリダイズし、CKI活性を有
する酵素タンパク質をコードするDNA断片に関するも
のである。
で示される塩基配列からなり、CKI活性を有する酵素
タンパク質をコードするDNA断片、(2)配列番号2
で示される塩基配列において、1個もしくは複数個の塩
基が欠失、置換、挿入または付加された塩基配列からな
り、CKI活性を有する酵素タンパク質をコードするD
NA断片、または(3)これらのDNA断片とストリン
ジェントな条件下でハイブリダイズし、CKI活性を有
する酵素タンパク質をコードするDNA断片に関するも
のである。
【0011】
【発明の実施の形態】上述したように、本発明の特徴
は、反応系に添加するCCTとして、以下の(a)〜
(c)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCCT活性を有する酵素タンパク質、および必要によ
りCKIとして以下の(d)〜(f)に記載のDNA断
片のいずれかを使用して調製したCKI活性を有する酵
素タンパク質を使用することにある。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片、(d)配列番号2で示される塩
基配列を有するDNA断片、(e)配列番号2で示され
る塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が欠
失、置換、挿入または付加されたDNA断片、(f)上
記(d)または(e)に記載のDNA断片にストリンジ
ェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片
は、反応系に添加するCCTとして、以下の(a)〜
(c)に記載のDNA断片のいずれかを使用して調製し
たCCT活性を有する酵素タンパク質、および必要によ
りCKIとして以下の(d)〜(f)に記載のDNA断
片のいずれかを使用して調製したCKI活性を有する酵
素タンパク質を使用することにある。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片、(d)配列番号2で示される塩
基配列を有するDNA断片、(e)配列番号2で示され
る塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が欠
失、置換、挿入または付加されたDNA断片、(f)上
記(d)または(e)に記載のDNA断片にストリンジ
ェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片
【0012】上記(a)記載のDNA断片は、酵母CC
Tをコードする遺伝子からC末端22アミノ酸残基相当
分を欠失させたDNA断片である。具体的には、図1に
示す塩基配列中、塩基番号1〜1208番目で示される
配列が酵母のCCT構造遺伝子に相当し、このCCT遺
伝子からC末端22アミノ酸残基相当分(66塩基)を
欠失させたものが配列番号1で示される塩基配列であ
る。上記(a)のDNA断片と同等の機能、すなわちC
CT活性を維持し、プロテアーゼに対する抵抗性を示す
限り、配列番号1で示される塩基配列において1個もし
くは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された
DNA断片、またはこれらのDNA断片とストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズするDNA断片も本発明
で使用可能である。
Tをコードする遺伝子からC末端22アミノ酸残基相当
分を欠失させたDNA断片である。具体的には、図1に
示す塩基配列中、塩基番号1〜1208番目で示される
配列が酵母のCCT構造遺伝子に相当し、このCCT遺
伝子からC末端22アミノ酸残基相当分(66塩基)を
欠失させたものが配列番号1で示される塩基配列であ
る。上記(a)のDNA断片と同等の機能、すなわちC
CT活性を維持し、プロテアーゼに対する抵抗性を示す
限り、配列番号1で示される塩基配列において1個もし
くは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された
DNA断片、またはこれらのDNA断片とストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズするDNA断片も本発明
で使用可能である。
【0013】また、上記(d)記載のDNA断片は、酵
母CKIをコードする遺伝子からN末端29アミノ酸残
基相当分を欠失させたDNA断片である。具体的には、
図1に示す塩基配列中、塩基番号1223〜2881番
目で示される配列がCKIの構造遺伝子に相当し、この
CKI遺伝子からN末端29アミノ酸残基相当分(87
塩基)を欠失させたものが配列番号2で示される塩基配
列である。上記(d)のDNA断片と同等の機能、すな
わちCKI活性を維持し、プロテアーゼに対する抵抗性
を示す限り、配列番号2で示される塩基配列において1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、またはこれらのDNA断片とストリ
ンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片も
本発明で使用可能である。なお、本発明でいうストリン
ジェントな条件下での反応とは、5xSSC(1xSS
Cは塩化ナトリウム8.76g、クエン酸ナトリウム
4.41gを1リットルの水に溶解させたもの)、0.
1%(w/v)N−ラウロイルサルコシンナトリウム
塩、0.02%(w/v)SDS、0.5%(w/v)
ブロッキング試薬を含む溶液を用い、60℃で20時間
程度のハイブリダイゼーション反応を行うことを意味す
る。
母CKIをコードする遺伝子からN末端29アミノ酸残
基相当分を欠失させたDNA断片である。具体的には、
図1に示す塩基配列中、塩基番号1223〜2881番
目で示される配列がCKIの構造遺伝子に相当し、この
CKI遺伝子からN末端29アミノ酸残基相当分(87
塩基)を欠失させたものが配列番号2で示される塩基配
列である。上記(d)のDNA断片と同等の機能、すな
わちCKI活性を維持し、プロテアーゼに対する抵抗性
を示す限り、配列番号2で示される塩基配列において1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、またはこれらのDNA断片とストリ
ンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片も
本発明で使用可能である。なお、本発明でいうストリン
ジェントな条件下での反応とは、5xSSC(1xSS
Cは塩化ナトリウム8.76g、クエン酸ナトリウム
4.41gを1リットルの水に溶解させたもの)、0.
1%(w/v)N−ラウロイルサルコシンナトリウム
塩、0.02%(w/v)SDS、0.5%(w/v)
ブロッキング試薬を含む溶液を用い、60℃で20時間
程度のハイブリダイゼーション反応を行うことを意味す
る。
【0014】このような特定のDNA断片を使用すると
き、酵素タンパク質の発現量を最大にすることができ、
生産された後の安定性も向上することが本発明者らの実
験で初めて確認された。DNA断片の調製は、既にクロ
ーン化され、その全塩基配列が決定されており、酵母の
CCT遺伝子(Eur. J. Biochem., 169, 477-486, 198
7)およびCKI遺伝子(J. Biol. Chem., 264, 2053-2
059, 1989)を参考に公知の組換えDNA手法(例えば
「Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second E
dition」Cold Spring Harbor Laboratory (1989))をク
ローン化後、ヌクレアーゼ等の酵素を用いて消化させる
ことにより容易に実施することができる。また、調製し
たDNA断片を用い発現ベクターの調製、発現ベクター
を用いたCCTおよびCKI活性を有する酵素タンパク
質の調製なども分子生物学の分野に属する技術者にとっ
ては周知の技術であり、例えば(「Molecular Cloning,
ALaboratory Manual, Second Edition」Cold Spring H
arbor Laboratory (1989))に従って行うことができ
る。
き、酵素タンパク質の発現量を最大にすることができ、
生産された後の安定性も向上することが本発明者らの実
験で初めて確認された。DNA断片の調製は、既にクロ
ーン化され、その全塩基配列が決定されており、酵母の
CCT遺伝子(Eur. J. Biochem., 169, 477-486, 198
7)およびCKI遺伝子(J. Biol. Chem., 264, 2053-2
059, 1989)を参考に公知の組換えDNA手法(例えば
「Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second E
dition」Cold Spring Harbor Laboratory (1989))をク
ローン化後、ヌクレアーゼ等の酵素を用いて消化させる
ことにより容易に実施することができる。また、調製し
たDNA断片を用い発現ベクターの調製、発現ベクター
を用いたCCTおよびCKI活性を有する酵素タンパク
質の調製なども分子生物学の分野に属する技術者にとっ
ては周知の技術であり、例えば(「Molecular Cloning,
ALaboratory Manual, Second Edition」Cold Spring H
arbor Laboratory (1989))に従って行うことができ
る。
【0015】すなわち、宿主微生物としては、CCT活
性またはCKI活性を有する酵素タンパク質が発現で
き、CDP−コリンの製造に適用できるものであればい
ずれも使用可能であり、培養及び酵素調製の簡便さから
大腸菌が適当である。具体的には、組換えDNA実験に
使用されるK12株、C600菌、JM105菌、JM
109菌(Gene, 33, 103-119(1985))などが使用可能で
あり、特にプロテアーゼ欠損株が好ましい。また、発現
用ベクターとしては大腸菌内で複製可能であれば特に限
定されないが、pBR322(Gene, 2, 95-113, 197
7)あるいはpUC18(Gene, 33, 103-119, 1985)な
ど、あるいはそれら誘導体が使用できる。このようなベ
クターと上記DNA断片を用いて、大腸菌の菌体中で自
発現可能となるように発現制御シグナル(転写開始及び
翻訳開始シグナル)をその上流に連結した組換え発現ベ
クターを作製する。
性またはCKI活性を有する酵素タンパク質が発現で
き、CDP−コリンの製造に適用できるものであればい
ずれも使用可能であり、培養及び酵素調製の簡便さから
大腸菌が適当である。具体的には、組換えDNA実験に
使用されるK12株、C600菌、JM105菌、JM
109菌(Gene, 33, 103-119(1985))などが使用可能で
あり、特にプロテアーゼ欠損株が好ましい。また、発現
用ベクターとしては大腸菌内で複製可能であれば特に限
定されないが、pBR322(Gene, 2, 95-113, 197
7)あるいはpUC18(Gene, 33, 103-119, 1985)な
ど、あるいはそれら誘導体が使用できる。このようなベ
クターと上記DNA断片を用いて、大腸菌の菌体中で自
発現可能となるように発現制御シグナル(転写開始及び
翻訳開始シグナル)をその上流に連結した組換え発現ベ
クターを作製する。
【0016】このような発現制御シグナルとしては、人
為的制御が可能で、酵素タンパク質の発現量を飛躍的に
上昇させるような強力な転写開始並びに翻訳開始シグナ
ルを用いることが望ましい。具体的には、lacプロモ
ーター、trpプロモーター、tacプロモーター(Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA.,80,21(1983)、Gene,2
0,231(1982))、trcプロモーター(J.Biol.Che
m.,260,3539(1985))などを例示することができ
る。作製した組換えべクターを用いて大腸菌を形質転換
する。大腸菌を形質転換する方法はすでに多くの方法が
報告されており、たとえば、低温下、塩化カルシウム処
理して菌体内にプラスミドを導入する方法(J.Mol.Bi
ol.,53,159(1970))により大腸菌を形質転換する
ことができる。
為的制御が可能で、酵素タンパク質の発現量を飛躍的に
上昇させるような強力な転写開始並びに翻訳開始シグナ
ルを用いることが望ましい。具体的には、lacプロモ
ーター、trpプロモーター、tacプロモーター(Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA.,80,21(1983)、Gene,2
0,231(1982))、trcプロモーター(J.Biol.Che
m.,260,3539(1985))などを例示することができ
る。作製した組換えべクターを用いて大腸菌を形質転換
する。大腸菌を形質転換する方法はすでに多くの方法が
報告されており、たとえば、低温下、塩化カルシウム処
理して菌体内にプラスミドを導入する方法(J.Mol.Bi
ol.,53,159(1970))により大腸菌を形質転換する
ことができる。
【0017】得られた形質転換体は当該形質転換体が増
殖可能な培地中で増殖させ、さらにクローン化したCC
T活性ならびにCKI活性を有する酵素タンパク質の発
現を誘導して菌体内に当該酵素タンパク質が大量に蓄積
するまで培養を行う。培地としてはブイヨン培地、LB
培地(1%トリプトン、0.5%イーストエキストラク
ト、1%食塩)または2×YT培地(1.6%トリプト
ン、1%イーストエキストラクト、0.5%食塩)など
を使用することができる。また、ベクターとしてプラス
ミドを用いた場合には、培養中におけるプラスミドの脱
落を防ぐために適当な抗生物質(プラスミドの薬剤耐性
マーカーに応じ、アンピシリン、カナマイシンなど)の
薬剤を適当量培養液に加えて培養する。
殖可能な培地中で増殖させ、さらにクローン化したCC
T活性ならびにCKI活性を有する酵素タンパク質の発
現を誘導して菌体内に当該酵素タンパク質が大量に蓄積
するまで培養を行う。培地としてはブイヨン培地、LB
培地(1%トリプトン、0.5%イーストエキストラク
ト、1%食塩)または2×YT培地(1.6%トリプト
ン、1%イーストエキストラクト、0.5%食塩)など
を使用することができる。また、ベクターとしてプラス
ミドを用いた場合には、培養中におけるプラスミドの脱
落を防ぐために適当な抗生物質(プラスミドの薬剤耐性
マーカーに応じ、アンピシリン、カナマイシンなど)の
薬剤を適当量培養液に加えて培養する。
【0018】形質転換体の培養は、低温で培養すること
で上記酵素タンパク質を安定に生産させることができる
ので、当該培地に種菌を接種後、20〜30℃で、好ま
しくは20〜28℃で10〜50時間程度必要により通
気撹拌しながら培養する。また、酵素タンパク質の発現
を誘導する必要がある場合には、用いたプロモーターで
常用されている方法で該遺伝手の発現を誘導する。例え
ば、lacプロモーターやtacプロモーターを使用し
た場合には、培養中期に発現誘導剤であるイソプロピル
−β−D−チオガラクトピラノシド(以下、IPTGと
略称する)を適当量添加する。また、使用するプロモー
ターが構成的に転写活性を有する場合には、特に発現誘
導剤を添加する必要はない。
で上記酵素タンパク質を安定に生産させることができる
ので、当該培地に種菌を接種後、20〜30℃で、好ま
しくは20〜28℃で10〜50時間程度必要により通
気撹拌しながら培養する。また、酵素タンパク質の発現
を誘導する必要がある場合には、用いたプロモーターで
常用されている方法で該遺伝手の発現を誘導する。例え
ば、lacプロモーターやtacプロモーターを使用し
た場合には、培養中期に発現誘導剤であるイソプロピル
−β−D−チオガラクトピラノシド(以下、IPTGと
略称する)を適当量添加する。また、使用するプロモー
ターが構成的に転写活性を有する場合には、特に発現誘
導剤を添加する必要はない。
【0019】反応液に添加する酵素タンパク質として
は、上記の方法で得られる培養液から遠心分離、膜分離
などの固液分離手段で回収した微生物の菌体を利用する
ことも可能であるが、該微生物の処理物、該処理物から
得られる酵素調製物を利用することもできる。微生物の
処理物としては、上記回収した微生物菌体を、機械的破
壊(ワーリングブレンダー、フレンチプレス、ホモジナ
イザー、乳鉢などによる)、凍結融解、自己消化、乾燥
(凍結乾燥、風乾などによる)、酵素処理(リゾチーム
などによる)、超音波処理、化学処理(酸、アルカリ処
理などによる)などの一般的な処理法に従って処理して
得られる菌体処理物または菌体の細胞壁もしくは細胞膜
の変性物を例示することができる。酵素調製物として
は、上記菌体処理物から当該酵素活性を有する画分を通
常の酵素の精製手段(塩析処理、等電点沈澱処理、有機
溶媒沈澱処理、透析処理、各種クロマトグラフィー処理
など)を施して得られる粗酵素または精製酵素を例示す
ることができる。
は、上記の方法で得られる培養液から遠心分離、膜分離
などの固液分離手段で回収した微生物の菌体を利用する
ことも可能であるが、該微生物の処理物、該処理物から
得られる酵素調製物を利用することもできる。微生物の
処理物としては、上記回収した微生物菌体を、機械的破
壊(ワーリングブレンダー、フレンチプレス、ホモジナ
イザー、乳鉢などによる)、凍結融解、自己消化、乾燥
(凍結乾燥、風乾などによる)、酵素処理(リゾチーム
などによる)、超音波処理、化学処理(酸、アルカリ処
理などによる)などの一般的な処理法に従って処理して
得られる菌体処理物または菌体の細胞壁もしくは細胞膜
の変性物を例示することができる。酵素調製物として
は、上記菌体処理物から当該酵素活性を有する画分を通
常の酵素の精製手段(塩析処理、等電点沈澱処理、有機
溶媒沈澱処理、透析処理、各種クロマトグラフィー処理
など)を施して得られる粗酵素または精製酵素を例示す
ることができる。
【0020】また、反応系に添加する酵母菌体として
は、CMPをシチジン5’−トリリン酸(CTP)に変
換できる酵母であればよく、なかでも市販のパン酵母、
あるいはワイン酵母を用いることで酵母菌体製造の過程
が省略でき、極めて有利である。また、酵母乾燥菌体、
酵母生菌体いずれの形態も利用可能である。酵母菌体の
使用濃度としては、乾燥重量として1〜5%(w/v)
の範囲から適宜設定することができる。基質として使用
するCMP、コリンまたはホスホリルコリンは市販品を
使用することができる。各基質の使用濃度としては1〜
200mM、好ましくは50〜150mMの範囲から適
宜設定できる。
は、CMPをシチジン5’−トリリン酸(CTP)に変
換できる酵母であればよく、なかでも市販のパン酵母、
あるいはワイン酵母を用いることで酵母菌体製造の過程
が省略でき、極めて有利である。また、酵母乾燥菌体、
酵母生菌体いずれの形態も利用可能である。酵母菌体の
使用濃度としては、乾燥重量として1〜5%(w/v)
の範囲から適宜設定することができる。基質として使用
するCMP、コリンまたはホスホリルコリンは市販品を
使用することができる。各基質の使用濃度としては1〜
200mM、好ましくは50〜150mMの範囲から適
宜設定できる。
【0021】CDP−コリンの合成反応は、例えば水溶
液、好ましくはリン酸緩衝液(pH6.0〜8.0)
中、酵母菌体、CMP、コリン(またはホスホリルコリ
ン)を添加し、さらにCCT活性を有する酵素タンパク
質、CKI活性を有する酵素タンパク質(ホスホリルコ
リンを使用した場合には不要)をそれぞれ0.01ユニ
ット/ml以上、好ましくは0.04〜1.0ユニット
/ml添加し、5〜30℃、好ましくは20〜30℃で
10〜72時間程度、必要により撹拌しながら反応させ
ることにより実施できる。
液、好ましくはリン酸緩衝液(pH6.0〜8.0)
中、酵母菌体、CMP、コリン(またはホスホリルコリ
ン)を添加し、さらにCCT活性を有する酵素タンパク
質、CKI活性を有する酵素タンパク質(ホスホリルコ
リンを使用した場合には不要)をそれぞれ0.01ユニ
ット/ml以上、好ましくは0.04〜1.0ユニット
/ml添加し、5〜30℃、好ましくは20〜30℃で
10〜72時間程度、必要により撹拌しながら反応させ
ることにより実施できる。
【0022】なお、上記酵素反応は、無機リン酸、窒素
源及びエネルギー源を反応系に添加して行うのが望まし
い。使用する無機リン酸としては、リン酸カリウムなど
のリン酸塩をそのまま使用してもよく、リン酸緩衝液の
形態で使用してもかまわない。無機リン酸の使用濃度
は、10〜500mM、好ましくは100〜300mM
の範囲から適宜選定することができる。また、窒素源と
してはグルタミン酸等のアミノ酸あるいは硫安を使用す
ることができ、エネルギー源としてはグルコース、フラ
クトースなどの糖類または酢酸、クエン酸などの有機酸
を使用することができ、それぞれ10〜500mM、好
ましくは20〜400mMの範囲から適宜選定すること
ができる。このようにして得られたCDP−コリンは、
通常の単離精製手段(イオン交換クロマトグラフィー、
吸着クロマトグラフィー、塩析など)により単離精製す
ることができる。
源及びエネルギー源を反応系に添加して行うのが望まし
い。使用する無機リン酸としては、リン酸カリウムなど
のリン酸塩をそのまま使用してもよく、リン酸緩衝液の
形態で使用してもかまわない。無機リン酸の使用濃度
は、10〜500mM、好ましくは100〜300mM
の範囲から適宜選定することができる。また、窒素源と
してはグルタミン酸等のアミノ酸あるいは硫安を使用す
ることができ、エネルギー源としてはグルコース、フラ
クトースなどの糖類または酢酸、クエン酸などの有機酸
を使用することができ、それぞれ10〜500mM、好
ましくは20〜400mMの範囲から適宜選定すること
ができる。このようにして得られたCDP−コリンは、
通常の単離精製手段(イオン交換クロマトグラフィー、
吸着クロマトグラフィー、塩析など)により単離精製す
ることができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明がこれに限定されないことは明らかであ
る。なお、実施例におけるDNAの調製、制限酵素によ
る切断、T4DNAリガーゼによるDNA連結、並びに
大腸菌の形質転換法は全て「Molecular Cloning, A Lab
oratory Manual, Second Edition」(Sambrookら編、Co
ld spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N
ew York (1989))に従って行った。また、制限酵素、A
mpliTaqDNAポリメラーゼ、T4DNAリガー
ゼは宝酒造(株)より入手した。また、実施例におい
て、反応液中のCDP−コリンの定量にはHPLC法に
より行った。具体的には、分離には日立社製の3013
−Nカラムを用い、溶出液としてはA液;0.12mM
NH4Cl、0.2mM KH2PO4、0.2mM
KH2PO4、5%(v/v)アセトニトリル、B液;5
00mM NH4Cl、83mM KH2PO4、83m
M K2HPO4、5%(v/v)アセトニトリルを用
い、0〜50%B液(0−20分リニアーグラジエン
ト)、100%B液(20−25分)の条件で分析を行
った。
するが、本発明がこれに限定されないことは明らかであ
る。なお、実施例におけるDNAの調製、制限酵素によ
る切断、T4DNAリガーゼによるDNA連結、並びに
大腸菌の形質転換法は全て「Molecular Cloning, A Lab
oratory Manual, Second Edition」(Sambrookら編、Co
ld spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N
ew York (1989))に従って行った。また、制限酵素、A
mpliTaqDNAポリメラーゼ、T4DNAリガー
ゼは宝酒造(株)より入手した。また、実施例におい
て、反応液中のCDP−コリンの定量にはHPLC法に
より行った。具体的には、分離には日立社製の3013
−Nカラムを用い、溶出液としてはA液;0.12mM
NH4Cl、0.2mM KH2PO4、0.2mM
KH2PO4、5%(v/v)アセトニトリル、B液;5
00mM NH4Cl、83mM KH2PO4、83m
M K2HPO4、5%(v/v)アセトニトリルを用
い、0〜50%B液(0−20分リニアーグラジエン
ト)、100%B液(20−25分)の条件で分析を行
った。
【0024】実施例1 (1)発現用プラスミドpTrc12−6の作製 プラスミドベクター πAG1(プラスミドベクター
πAG1を保持した大腸菌 K−12株 TNC111
菌の寄託番号:FERM BP−6901号:平成11
年9月30日生命工学工業技術研究所寄託)を制限酵素
EcoRIで切断後、T4DNAポリメラーゼを用いて
DNA末端を平滑化し、さらにT4DNAリガーゼを用
いてpBglIIリンカーを付与した。該DNAを制限
酵素BglII及びBamHIで切断し、カナマイシン
耐性遺伝子を含む1.8kbのBglII−BamHI
断片を調製した。次にpTrc99ADNAを制限酵素
PvuIで切断後、Bal31ヌクレアーゼによる部分
消化を行い、β―ラクタマーゼ遺伝子を欠失させ、さら
にpBglIIリンカーをT4 DNAリガーゼを用い
てDNA末端に付与し、さらに制限酵素BglIIで切
断した。該DNAと先に調製したカナマイシン耐性遺伝
子を含むDNA断片をT4DNAリガーゼを用いて連結
し、反応液を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し
た。得られたカナマイシン耐性形質転換体より、プラス
ミドpTrc12−6を得た。pTrc12−6は、p
Trc99Aのβ―ラクタマーゼ遺伝子が完全に欠失し
(position 567―1816bpが欠失)、その欠失
部位にTn903由来のカナマイシン耐性遺伝子が挿入
されたものである。
πAG1を保持した大腸菌 K−12株 TNC111
菌の寄託番号:FERM BP−6901号:平成11
年9月30日生命工学工業技術研究所寄託)を制限酵素
EcoRIで切断後、T4DNAポリメラーゼを用いて
DNA末端を平滑化し、さらにT4DNAリガーゼを用
いてpBglIIリンカーを付与した。該DNAを制限
酵素BglII及びBamHIで切断し、カナマイシン
耐性遺伝子を含む1.8kbのBglII−BamHI
断片を調製した。次にpTrc99ADNAを制限酵素
PvuIで切断後、Bal31ヌクレアーゼによる部分
消化を行い、β―ラクタマーゼ遺伝子を欠失させ、さら
にpBglIIリンカーをT4 DNAリガーゼを用い
てDNA末端に付与し、さらに制限酵素BglIIで切
断した。該DNAと先に調製したカナマイシン耐性遺伝
子を含むDNA断片をT4DNAリガーゼを用いて連結
し、反応液を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し
た。得られたカナマイシン耐性形質転換体より、プラス
ミドpTrc12−6を得た。pTrc12−6は、p
Trc99Aのβ―ラクタマーゼ遺伝子が完全に欠失し
(position 567―1816bpが欠失)、その欠失
部位にTn903由来のカナマイシン耐性遺伝子が挿入
されたものである。
【0025】(2)CCT遺伝子のクローニング 酵母 Saccharomyces cerevisiae DBY746(ATCC
44773)の染色体DNAをの方法(Biochim. Bioph
ys. Acta., 72, 619 (1963))で調製した。このDNA
をテンペレートとして、以下に示す2種類のプライマー
DNAを常法に従って合成し、PCR法により酵母CC
T遺伝子を増幅した。 プライマー(A):5'-TACCATGGCAAACCCAACAAGGGA-3' プライマー(B):5'-TATCTAGAGGGGCTCAGTTCGCTGATT-
3' PCRによるCTT遺伝子の増幅は、反応液100μl
中(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.5μg、プライマーDNA(A)(B)各々0.
2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ 2.
5ユニット)をPerkin−Elmer Cetus
Instrument社製 DNA Thermal
Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1分)、ア
ニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライゼーショ
ン(72℃、1.5分)のステップを25回繰り返すこ
とにより行った。
44773)の染色体DNAをの方法(Biochim. Bioph
ys. Acta., 72, 619 (1963))で調製した。このDNA
をテンペレートとして、以下に示す2種類のプライマー
DNAを常法に従って合成し、PCR法により酵母CC
T遺伝子を増幅した。 プライマー(A):5'-TACCATGGCAAACCCAACAAGGGA-3' プライマー(B):5'-TATCTAGAGGGGCTCAGTTCGCTGATT-
3' PCRによるCTT遺伝子の増幅は、反応液100μl
中(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.5μg、プライマーDNA(A)(B)各々0.
2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ 2.
5ユニット)をPerkin−Elmer Cetus
Instrument社製 DNA Thermal
Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1分)、ア
ニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライゼーショ
ン(72℃、1.5分)のステップを25回繰り返すこ
とにより行った。
【0026】遺伝子増幅後、反応液をフェノール/クロ
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
8kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素NcoI及びXbaIで切断し、同じく制限酵素Nc
oI及びXbaHIで消化したプラスミドpTrc12
−6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応
液を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られた
アンピシリン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc1
2−CCTを単離した。pTrc12−CCTは、pT
rc12−6のtrcプロモーター下流のNcoI−X
baHI切断部位に酵母CCT遺伝子を含有するNco
I−XbaIDNA断片が挿入されたものである。
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
8kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素NcoI及びXbaIで切断し、同じく制限酵素Nc
oI及びXbaHIで消化したプラスミドpTrc12
−6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応
液を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られた
アンピシリン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc1
2−CCTを単離した。pTrc12−CCTは、pT
rc12−6のtrcプロモーター下流のNcoI−X
baHI切断部位に酵母CCT遺伝子を含有するNco
I−XbaIDNA断片が挿入されたものである。
【0027】(3)CKI遺伝子のクローニング 酵母 Saccharomyces cerevisiae DBY746(ATCC
44773)の染色体DNAをテンペレートとして、以
下に示す2種類のプライマーDNAを常法に従って合成
し、PCR法により酵母CKI遺伝子を増幅した。 プライマー(C):5'-ATTCTAGAGGAGCAAAAGATGGTACAAGA
ATCA-3' プライマー(D):5'-ATCTGCAGGAATTCGTATACGTATTACA-
3' PCRによるCKI遺伝子の増幅は、反応液100μl
中(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.5μg、プライマーDNA(C)(D)各々0.
2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ 2.
5ユニット)をPerkin−Elmer Cetus
Instrument社製 DNA Thermal
Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1分)、ア
ニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライゼーショ
ン(72℃、1.5分)のステップを25回繰り返すこ
とにより行った。
44773)の染色体DNAをテンペレートとして、以
下に示す2種類のプライマーDNAを常法に従って合成
し、PCR法により酵母CKI遺伝子を増幅した。 プライマー(C):5'-ATTCTAGAGGAGCAAAAGATGGTACAAGA
ATCA-3' プライマー(D):5'-ATCTGCAGGAATTCGTATACGTATTACA-
3' PCRによるCKI遺伝子の増幅は、反応液100μl
中(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.5μg、プライマーDNA(C)(D)各々0.
2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ 2.
5ユニット)をPerkin−Elmer Cetus
Instrument社製 DNA Thermal
Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1分)、ア
ニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライゼーショ
ン(72℃、1.5分)のステップを25回繰り返すこ
とにより行った。
【0028】遺伝子増幅後、反応液をフェノール/クロ
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、2.
0kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素XbaI及びPstIで切断し、同じく制限酵素Xb
aI及びPstIで消化したプラスミドpTrc12−
6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応液
を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られたカ
ナマイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc12
−CKIを単離した。pTrc12−CKIは、pTr
c12−6のtrcプロモーター下流のXbaI−Ps
tI切断部位に酵母CKI遺伝子を含有するXbaI−
PstI DNA断片が挿入されたものである。
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、2.
0kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素XbaI及びPstIで切断し、同じく制限酵素Xb
aI及びPstIで消化したプラスミドpTrc12−
6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応液
を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られたカ
ナマイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc12
−CKIを単離した。pTrc12−CKIは、pTr
c12−6のtrcプロモーター下流のXbaI−Ps
tI切断部位に酵母CKI遺伝子を含有するXbaI−
PstI DNA断片が挿入されたものである。
【0029】(4)CCT及びCKIの調製 プラスミドpTrc12−CCTを制限酵素NcoI及
びXbaIで消化し、CCT遺伝子を含むNcoI−X
baI断片を分離精製した。該断片とNcoI及びXb
aIで切断したプラスミドpTrc12−CKI DN
AとT4DNAリガーゼを用いて連結し、連結反応液を
用いた大腸菌JM109を形質転換した。得られたカナ
マイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−CC
K8を単離した。pTrc−CCK8は、pTrc99
Aのtrcプロモーター下流に酵母CCT及びCKI遺
伝子が連結されて挿入されたものである。プラスミドp
Trc−CCK8を用いて大腸菌K−12株 ME84
17(FERM BP−6847号:平成11年8月1
8日 生命工学工業技術研究所寄託)を形質転換し、得
られた形質転換体を、20μg/mlのカナマイシンを
含有する2xYT培地 300mlに植菌し、37℃で
振とう培養した。4x10 8菌/mlに達した時点で、
培養液に終濃度0.25mMになるようにIPTGを添
加し、さらに28℃で20時間振とう培養を続けた。
びXbaIで消化し、CCT遺伝子を含むNcoI−X
baI断片を分離精製した。該断片とNcoI及びXb
aIで切断したプラスミドpTrc12−CKI DN
AとT4DNAリガーゼを用いて連結し、連結反応液を
用いた大腸菌JM109を形質転換した。得られたカナ
マイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−CC
K8を単離した。pTrc−CCK8は、pTrc99
Aのtrcプロモーター下流に酵母CCT及びCKI遺
伝子が連結されて挿入されたものである。プラスミドp
Trc−CCK8を用いて大腸菌K−12株 ME84
17(FERM BP−6847号:平成11年8月1
8日 生命工学工業技術研究所寄託)を形質転換し、得
られた形質転換体を、20μg/mlのカナマイシンを
含有する2xYT培地 300mlに植菌し、37℃で
振とう培養した。4x10 8菌/mlに達した時点で、
培養液に終濃度0.25mMになるようにIPTGを添
加し、さらに28℃で20時間振とう培養を続けた。
【0030】培養終了後、遠心分離(9,000xg,
10分)により菌体を回収し、30mlの緩衝液〔50
mMトリス塩酸(pH7.5)、0.5mM EDT
A〕に懸濁した後、超音波処理を行い、菌体を破砕し、
さらに遠心分離(20,000xg、10分)により菌
体残渣を除去した。このように得られた上清画分を酵素
液とした。酵素液におけるCCT活性は0.84ユニッ
ト/mg蛋白、CKI活性は0.06ユニット/mg蛋
白であった。さらに、酵素生産の過程をタイムコースを
追って調べた結果、IPTG誘導後、CCT、CKIと
も生産されるものの、その量は必ずしも高くなく、しか
も生産された酵素の活性が徐々に失われてゆき、その原
因の1つとしてプロテアーゼによる加水分解が推定され
た。
10分)により菌体を回収し、30mlの緩衝液〔50
mMトリス塩酸(pH7.5)、0.5mM EDT
A〕に懸濁した後、超音波処理を行い、菌体を破砕し、
さらに遠心分離(20,000xg、10分)により菌
体残渣を除去した。このように得られた上清画分を酵素
液とした。酵素液におけるCCT活性は0.84ユニッ
ト/mg蛋白、CKI活性は0.06ユニット/mg蛋
白であった。さらに、酵素生産の過程をタイムコースを
追って調べた結果、IPTG誘導後、CCT、CKIと
も生産されるものの、その量は必ずしも高くなく、しか
も生産された酵素の活性が徐々に失われてゆき、その原
因の1つとしてプロテアーゼによる加水分解が推定され
た。
【0031】なお、本発明における各種酵素の単位(ユ
ニット)は、以下に示す方法で測定、算出したものであ
る。 (CCT活性の測定と単位の算出法)5mM CTP、
5mM ホスホコリン、25mM 塩化マグネシウムを
含有する100mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.8)
に酵素標品を添加し、28℃で反応させる。反応終了後
100℃で1分間の熱処理を行い、高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)で反応液中のCDP−コリン量を
分析する。28℃で1分間に1μmoleのCDP−コ
リンを生成する活性を1単位(ユニット)とする。 (CKI活性の測定と単位の算出法)5mM CTP、
5mM 塩化コリン、5mM ATP、25mM 塩化
マグネシウム、1ユニット/ml CCTを含有する1
00mM トリス塩酸緩衝液(pH7.8)に酵素標品
を添加し、28℃で反応を行い、100℃で1分間の熱
処理により反応を停止させる。反応液中のCDP−コリ
ン量をHPLC法により定量する。28℃で1分間に1
μmoleのCDP−コリンの生成する活性を1単位
(ユニット)とする。
ニット)は、以下に示す方法で測定、算出したものであ
る。 (CCT活性の測定と単位の算出法)5mM CTP、
5mM ホスホコリン、25mM 塩化マグネシウムを
含有する100mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.8)
に酵素標品を添加し、28℃で反応させる。反応終了後
100℃で1分間の熱処理を行い、高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)で反応液中のCDP−コリン量を
分析する。28℃で1分間に1μmoleのCDP−コ
リンを生成する活性を1単位(ユニット)とする。 (CKI活性の測定と単位の算出法)5mM CTP、
5mM 塩化コリン、5mM ATP、25mM 塩化
マグネシウム、1ユニット/ml CCTを含有する1
00mM トリス塩酸緩衝液(pH7.8)に酵素標品
を添加し、28℃で反応を行い、100℃で1分間の熱
処理により反応を停止させる。反応液中のCDP−コリ
ン量をHPLC法により定量する。28℃で1分間に1
μmoleのCDP−コリンの生成する活性を1単位
(ユニット)とする。
【0032】(5)酵母CCTをコードする遺伝子から
C末端22アミノ酸残基相当分を欠失させたDNA断片
(CTR−1)の調製 上記(4)で構築、単離したpTrc−CCK8プラス
ミドをテンペレートとして、前述のプライマーDNA
(A)と下に示すプライマーDNA(E)を常法に従っ
て合成し、PCR法によりCTR−1を増幅した。 プライマー(E):5'-TACCATGGCAAACCCAACAACAGGGA-3' PCRによるCTR−1の増幅は、反応液100μl中
(50mM 塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.1μg、プライマーDNA(A)(E)各々
0.2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ
2.5ユニット)をPerkin−Elmer Cet
us Instrument社製 DNA Therm
al Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1
分)、アニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライ
ゼーション(72℃、3分)のステップを25回繰り返
すことにより行った。
C末端22アミノ酸残基相当分を欠失させたDNA断片
(CTR−1)の調製 上記(4)で構築、単離したpTrc−CCK8プラス
ミドをテンペレートとして、前述のプライマーDNA
(A)と下に示すプライマーDNA(E)を常法に従っ
て合成し、PCR法によりCTR−1を増幅した。 プライマー(E):5'-TACCATGGCAAACCCAACAACAGGGA-3' PCRによるCTR−1の増幅は、反応液100μl中
(50mM 塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.1μg、プライマーDNA(A)(E)各々
0.2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ
2.5ユニット)をPerkin−Elmer Cet
us Instrument社製 DNA Therm
al Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1
分)、アニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライ
ゼーション(72℃、3分)のステップを25回繰り返
すことにより行った。
【0033】遺伝子増幅後、反応液をフェノール/クロ
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
2kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素NcoI及びBamHIで切断し、同じく制限酵素N
coI及びBamHIで消化したプラスミドpTrc1
2−6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反
応液を用いて大腸菌K−12株 ME8417(FER
M BP−6847)を形質転換し、得られたカナマイ
シン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−CTR1
を単離した。pTrc−CTR1は、pTrc12−6
のtrcプロモーター下流のNcoI−BamHI切断
部位に3’末端66bpを欠失した酵母CCT構造遺伝
子を含有するNcoI−BamHIDNA断片が挿入さ
れたものである。
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
2kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素NcoI及びBamHIで切断し、同じく制限酵素N
coI及びBamHIで消化したプラスミドpTrc1
2−6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反
応液を用いて大腸菌K−12株 ME8417(FER
M BP−6847)を形質転換し、得られたカナマイ
シン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−CTR1
を単離した。pTrc−CTR1は、pTrc12−6
のtrcプロモーター下流のNcoI−BamHI切断
部位に3’末端66bpを欠失した酵母CCT構造遺伝
子を含有するNcoI−BamHIDNA断片が挿入さ
れたものである。
【0034】(6)酵母CKIをコードする遺伝子から
N末端29アミノ酸残基相当分を欠失させたDNA断片
(CKF−A)の調製 上記(4)で構築、単離したpTrc−CCK8プラス
ミドをテンペレートとして、先に示したプライマーDN
A(D)と以下に示すプライマーDNA(F)を常法に
従って合成し、PCRによりCKF−Aを増幅した。 プライマー(F):5'-TGTCTAGATGGTAACACGCCAACGTTCCT
C-3' PCRによるCKF−Aの増幅は、反応液100μl中
(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.1μg、プライマーDNA(D)(F)各々
0.2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ
2.5ユニット)をPerkin−Elmer Cet
us Instrument社製 DNA Therm
al Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1
分)、アニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライ
ゼーション(72℃、3分)のステップを25回繰り返
すことにより行った。
N末端29アミノ酸残基相当分を欠失させたDNA断片
(CKF−A)の調製 上記(4)で構築、単離したpTrc−CCK8プラス
ミドをテンペレートとして、先に示したプライマーDN
A(D)と以下に示すプライマーDNA(F)を常法に
従って合成し、PCRによりCKF−Aを増幅した。 プライマー(F):5'-TGTCTAGATGGTAACACGCCAACGTTCCT
C-3' PCRによるCKF−Aの増幅は、反応液100μl中
(50mM塩化カリウム、10mMトリス塩酸(pH
8.3)、1.5mM塩化マグネシウム、0.001%
ゼラチン、0.2mM dNTP、テンペレートDNA
0.1μg、プライマーDNA(D)(F)各々
0.2μM、AmpliTaq DNAポリメラーゼ
2.5ユニット)をPerkin−Elmer Cet
us Instrument社製 DNA Therm
al Cyclerを用いて、熱変性(94℃、1
分)、アニーリング(55℃、1.5分)、ポリメライ
ゼーション(72℃、3分)のステップを25回繰り返
すことにより行った。
【0035】遺伝子増幅後、反応液をフェノール/クロ
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
7kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素XbaI及びPstIで切断し、同じく制限酵素Xb
aI及びPstIで消化したプラスミドpTrc12−
6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応液
を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られたカ
ナマイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrcCK
F−Aを単離した。pTrcCKF−Aは、pTrc1
2−6のtrcプロモーター下流のXbaI−PstI
切断部位に酵母CKI遺伝子の5’末端87bpを欠
失した構造遺伝子を含有するXbaI−PstIDNA
断片が挿入されたものである。なお、CKF−Aタンパ
ク質のN末端1、2番目のアミノ酸基はメチオニン、バ
リンである(天然のCKIではセリン、ロイシンに相
当)。
ロホルム(1:1)混合液で処理し、水溶性画分に2倍
容のエタノールを添加し、DNAを沈殿させた。沈殿回
収したDNAを文献(Molecular Cloning、前述)の方
法に従ってアガロースゲル電気泳動により分離し、1.
7kb相当のDNA断片を精製した。該DNAを制限酵
素XbaI及びPstIで切断し、同じく制限酵素Xb
aI及びPstIで消化したプラスミドpTrc12−
6とT4DNAリガーゼを用いて連結した。連結反応液
を用いて大腸菌JM109菌を形質転換し、得られたカ
ナマイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrcCK
F−Aを単離した。pTrcCKF−Aは、pTrc1
2−6のtrcプロモーター下流のXbaI−PstI
切断部位に酵母CKI遺伝子の5’末端87bpを欠
失した構造遺伝子を含有するXbaI−PstIDNA
断片が挿入されたものである。なお、CKF−Aタンパ
ク質のN末端1、2番目のアミノ酸基はメチオニン、バ
リンである(天然のCKIではセリン、ロイシンに相
当)。
【0036】(7)CTR−1およびCKF−Aを用い
てのCCT活性を有する酵素タンパク質とCKI活性を
有する酵素タンパク質の生産 pTrcCKF−Aプラスミドを制限酵素PstIで切
断した後、切断断片をT4DNAポリメラーゼを用いて
平滑化した。続いて平滑化処理した該プラスミドを制限
酵素XbaIで切断し、得られたCKF−A遺伝子を含
む1.5kbのDNA断片を文献(Molecular Clonin
g、前述)の方法に従ってアガロースゲル電気泳動によ
り分離、回収した。次にpTrc−CTR1プラスミド
を制限酵素SalIで切断した後、T4DNAポリメラ
ーゼを用いて切断断片を平滑化した。続いて制限酵素X
baIで切断し、該DNA断片と実施例で調製したCK
F−A断片をT4DNAリガーゼを用いて連結した。連
結反応液を用いて大腸菌K−12株 ME8417(F
ERM BP−6847)を形質転換し、得られたカナ
マイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−FA
を単離した。得られた形質転換体を、20μg/mlの
カナマイシンを含有する改変LB培地(1%ポリペプト
ン、0.5%酵母エキス、0.5%塩化ナトリウム、1
%グルコース)300mlに植菌し、24℃で振とう培
養した。培養液mlあたりの菌体数が5x108に達し
た時点で終濃度が0.1mMになるようにIPTGを添
加し、さらに24℃で20時間培養を続けた。
てのCCT活性を有する酵素タンパク質とCKI活性を
有する酵素タンパク質の生産 pTrcCKF−Aプラスミドを制限酵素PstIで切
断した後、切断断片をT4DNAポリメラーゼを用いて
平滑化した。続いて平滑化処理した該プラスミドを制限
酵素XbaIで切断し、得られたCKF−A遺伝子を含
む1.5kbのDNA断片を文献(Molecular Clonin
g、前述)の方法に従ってアガロースゲル電気泳動によ
り分離、回収した。次にpTrc−CTR1プラスミド
を制限酵素SalIで切断した後、T4DNAポリメラ
ーゼを用いて切断断片を平滑化した。続いて制限酵素X
baIで切断し、該DNA断片と実施例で調製したCK
F−A断片をT4DNAリガーゼを用いて連結した。連
結反応液を用いて大腸菌K−12株 ME8417(F
ERM BP−6847)を形質転換し、得られたカナ
マイシン耐性形質転換体よりプラスミドpTrc−FA
を単離した。得られた形質転換体を、20μg/mlの
カナマイシンを含有する改変LB培地(1%ポリペプト
ン、0.5%酵母エキス、0.5%塩化ナトリウム、1
%グルコース)300mlに植菌し、24℃で振とう培
養した。培養液mlあたりの菌体数が5x108に達し
た時点で終濃度が0.1mMになるようにIPTGを添
加し、さらに24℃で20時間培養を続けた。
【0037】培養終了後、遠心分離(9,000xg,
10分)により菌体を回収し、30mlの緩衝液〔50
mMリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)、10mM塩
化マグネシウム〕にけん濁した後、超音波処理を行い、
菌体を破砕し、遠心分離(20,000xg、10分)
により菌体残渣を除去した。このようにして得られた上
清画分を酵素標品とした。このようにして調製した酵素
標品における両酵素活性と従来のC末またはN末欠失前
の遺伝子を用いて調製した上記(4)で得られた酵素液
の酵素活性との比較を表1に示す。表1から明らかなよ
うに、大腸菌における生産性は、上述したC末またはN
末を欠失させた特定のDNA断片を使用することによ
り、生来の酵母CCTに比べて約1.4倍、CKIは生
来の酵母CKIに比べて約20倍の生産性の向上が確認
され、発現量の増大とともに、プロテアーゼ抵抗性の付
与が生産された酵素タンパク質の活性を高レベルに維持
できる要因と推測された。
10分)により菌体を回収し、30mlの緩衝液〔50
mMリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)、10mM塩
化マグネシウム〕にけん濁した後、超音波処理を行い、
菌体を破砕し、遠心分離(20,000xg、10分)
により菌体残渣を除去した。このようにして得られた上
清画分を酵素標品とした。このようにして調製した酵素
標品における両酵素活性と従来のC末またはN末欠失前
の遺伝子を用いて調製した上記(4)で得られた酵素液
の酵素活性との比較を表1に示す。表1から明らかなよ
うに、大腸菌における生産性は、上述したC末またはN
末を欠失させた特定のDNA断片を使用することによ
り、生来の酵母CCTに比べて約1.4倍、CKIは生
来の酵母CKIに比べて約20倍の生産性の向上が確認
され、発現量の増大とともに、プロテアーゼ抵抗性の付
与が生産された酵素タンパク質の活性を高レベルに維持
できる要因と推測された。
【0038】
【表1】
【0039】(8)CDP−コリンの合成(その1) 200mMリン酸カリウム(pH8.0)、75mM
CMP、25mM塩化マグネシウム、75mM塩化コリ
ン、0.2Mグルコース、2%(w/v)乾燥パン酵母
(オリエンタル酵母社)を含有する反応液4.9ml
に、上記(7)で調製した酵素液を0.1ml添加して
(CCT活性:0.38ユニット/ml、CKI活性:
0.40ユニット/ml)、試験管中で通気撹拌し、2
8℃で46時間保温した。反応開始7、23、32時間
後に終濃度0.2Mとなるようにグルコースを添加し
た。反応46時間後に68mMのCDP−コリンが合成
された(対CMPモル収率:90.7%)。比較とし
て、前記(4)で調製した酵素液を0.1ml添加する
他は同じ条件で反応を行ったが、CDP−コリンの合成
はわずかであった。
CMP、25mM塩化マグネシウム、75mM塩化コリ
ン、0.2Mグルコース、2%(w/v)乾燥パン酵母
(オリエンタル酵母社)を含有する反応液4.9ml
に、上記(7)で調製した酵素液を0.1ml添加して
(CCT活性:0.38ユニット/ml、CKI活性:
0.40ユニット/ml)、試験管中で通気撹拌し、2
8℃で46時間保温した。反応開始7、23、32時間
後に終濃度0.2Mとなるようにグルコースを添加し
た。反応46時間後に68mMのCDP−コリンが合成
された(対CMPモル収率:90.7%)。比較とし
て、前記(4)で調製した酵素液を0.1ml添加する
他は同じ条件で反応を行ったが、CDP−コリンの合成
はわずかであった。
【0040】実施例2 CDP−コリンの合成(その
2) 200mMリン酸カリウム(pH8.0)、125mM
CMP、25mM塩化マグネシウム、110mMホス
ホリルコリン、0.2Mグルコース、3.0%(w/
v)乾燥パン酵母(オリエンタル酵母社)を含有する反
応液4.9mlに、実施例1の(7)で調製した酵素液
を0.1ml添加し(CCT活性:0.38ユニット/
ml)、試験管中で通気撹拌し、25℃で48時間保温
した。反応開始7、23、32時間後に終濃度0.2M
となるようにグルコースを添加した。反応48時間後
に、102mMのCDP−コリンが合成された(対CM
Pモル収率:81.6%)。
2) 200mMリン酸カリウム(pH8.0)、125mM
CMP、25mM塩化マグネシウム、110mMホス
ホリルコリン、0.2Mグルコース、3.0%(w/
v)乾燥パン酵母(オリエンタル酵母社)を含有する反
応液4.9mlに、実施例1の(7)で調製した酵素液
を0.1ml添加し(CCT活性:0.38ユニット/
ml)、試験管中で通気撹拌し、25℃で48時間保温
した。反応開始7、23、32時間後に終濃度0.2M
となるようにグルコースを添加した。反応48時間後
に、102mMのCDP−コリンが合成された(対CM
Pモル収率:81.6%)。
【0041】実施例3 CDP−コリンの合成(その
3) 実施例1の(7)と同様の方法で、調製した組換え大腸
菌の培養液20mlを遠心分離(9,000xg,10
分)により菌体を回収し、−5℃で1晩保存した後、
2.3mlの緩衝液〔50mMリン酸カリウム緩衝液
(pH8.0)、10mM 塩化マグネシウム〕にけん
濁し、菌体けん濁液とした。次に、200mMリン酸カ
リウム(pH8.0)、125mM CMP、25mM
塩化マグネシウム、130mMホスホリルコリン、0.
4Mグルコース、3.0%(w/v)乾燥パン酵母(オ
リエンタル酵母社)を含有する反応液4.875ml
に、調製した菌体けん濁液を0.125ml添加し、さ
らにキシレンを0.025ml添加し、試験管中で通気
撹拌し、24℃で40時間保温した。反応開始16と2
4時間後に終濃度0.2Mとなるようにグルコースを添
加した。反応40時間後に、107mMのCDP−コリ
ンが合成された(対CMPモル収率:85.6%)。
3) 実施例1の(7)と同様の方法で、調製した組換え大腸
菌の培養液20mlを遠心分離(9,000xg,10
分)により菌体を回収し、−5℃で1晩保存した後、
2.3mlの緩衝液〔50mMリン酸カリウム緩衝液
(pH8.0)、10mM 塩化マグネシウム〕にけん
濁し、菌体けん濁液とした。次に、200mMリン酸カ
リウム(pH8.0)、125mM CMP、25mM
塩化マグネシウム、130mMホスホリルコリン、0.
4Mグルコース、3.0%(w/v)乾燥パン酵母(オ
リエンタル酵母社)を含有する反応液4.875ml
に、調製した菌体けん濁液を0.125ml添加し、さ
らにキシレンを0.025ml添加し、試験管中で通気
撹拌し、24℃で40時間保温した。反応開始16と2
4時間後に終濃度0.2Mとなるようにグルコースを添
加した。反応40時間後に、107mMのCDP−コリ
ンが合成された(対CMPモル収率:85.6%)。
【0042】実施例4 CDP−コリンの合成(その
4) 200mMリン酸カリウム(pH8.0)、75mM
CMP、25mM塩化マグネシウム、80mMホスホリ
ルコリン、0.2Mグルコース、2%(w/v)乾燥パ
ン酵母(オリエンタル酵母社)を含有する反応液150
0mlに、実施例1の(7)で調製した酵素液を12.
5ml添加し(CCT活性:0.38ユニット/m
l)、3L卓上型ジャーファメンターで通気撹拌し
(0.5L/min、300rpm)、24℃で48時
間保温した。反応開始7時間後に終濃度0.2Mとなる
ようにグルコース、並びに酵素液を12.5mlを添加
した。さらに反応24及び32時間後に終濃度0.2M
となるようにグルコースを添加した。反応48時間後
に、67.5mMのCDP−コリンが合成された(対C
MPモル収率90.0%)
4) 200mMリン酸カリウム(pH8.0)、75mM
CMP、25mM塩化マグネシウム、80mMホスホリ
ルコリン、0.2Mグルコース、2%(w/v)乾燥パ
ン酵母(オリエンタル酵母社)を含有する反応液150
0mlに、実施例1の(7)で調製した酵素液を12.
5ml添加し(CCT活性:0.38ユニット/m
l)、3L卓上型ジャーファメンターで通気撹拌し
(0.5L/min、300rpm)、24℃で48時
間保温した。反応開始7時間後に終濃度0.2Mとなる
ようにグルコース、並びに酵素液を12.5mlを添加
した。さらに反応24及び32時間後に終濃度0.2M
となるようにグルコースを添加した。反応48時間後
に、67.5mMのCDP−コリンが合成された(対C
MPモル収率90.0%)
【0043】
【発明の効果】本発明の方法は、N末端またはC末端の
アミノ酸を複数個欠失させた特定のDNA断片を使用す
ることで、目的とする酵素タンパク質を安定に高生産さ
せることができ、このような高生産系で得られた酵素タ
ンパク質を使用することでCDP−コリンを短時間に効
率的に合成できる極めて実用性の高い方法である。具体
的には、本発明の特定のDNA断片を使用することで、
大腸菌における酵素タンパク質の生産性は、CCTは約
1.4倍以上、CKIは約20倍以上向上し、もってC
DP−コリンの合成も飛躍的に向上させることが可能で
ある。
アミノ酸を複数個欠失させた特定のDNA断片を使用す
ることで、目的とする酵素タンパク質を安定に高生産さ
せることができ、このような高生産系で得られた酵素タ
ンパク質を使用することでCDP−コリンを短時間に効
率的に合成できる極めて実用性の高い方法である。具体
的には、本発明の特定のDNA断片を使用することで、
大腸菌における酵素タンパク質の生産性は、CCTは約
1.4倍以上、CKIは約20倍以上向上し、もってC
DP−コリンの合成も飛躍的に向上させることが可能で
ある。
【0044】
【配列表】 SEQUENCE LISTNING <110> YAMASA CORPORATION <120> Process for the preparation of cytidine5'-diphosphate choline <130> YP99-00021 <140> <141> <160> 8 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 1208 <212> DNA <213> Saccharomyces cerevisiae <400> 1 ccatggcaaa cccaacaaca gggaagtcct cgattagggc taagctttct aactcatcgc 60 tatcaaacct atttaaaaaa aataaaaata aaagacagcg tgaggaaacg gaagagcagg 120 acaatgagga taaggatgag agtaagaacc aggatgaaaa taaggacaca cagctcactc 180 cccgcaagcg tcgccggttg acgaaggagt ttgaagagaa ggaggctcgt tacaccaacg 240 agttgcccaa ggaactgcgc aagtatcgtc ctggaaaagg tttcagattc aatttgcctc 300 caacggatag acccatcata tatgcagatg gtgtttttga tcttttccat cttggccaca 360 tgaagcaact ggaacagtgt aagaaggctt tccccaatgt aacactgata gttggtgtgc 420 ctagcgacaa aatcactcac aaactaaaag gtttgactgt gctgaccgat aagcagcgtt 480 gtgaaacttt aacgcactgc agatgggttg acgaagtcgt gcccaacgct ccctggtgtg 540 tcaccccaga atttctacta gaacacaaga ttgaccacgt ggcacatgac gatattcctt 600 acgttagcgc cgacagcgac gatatctaca agccaataaa ggagatggga aaattcttga 660 ctacccaaag aaccaatggt gtctctacaa gtgatattat cacaaagatc atcagagatt 720 atgacaaata tttgatgaga aactttgcaa ggggtgctac cagacaggag ctgaacgttt 780 cttggttgaa gaaaaacgaa ctggagttca aaaaacacat caatgaattc aggtcatatt 840 tcaagaaaaa ccagacaaat ttgaataacg cctccagaga cttgtacttc gaagtccgtg 900 aaatcttgct aaagaaaacg ttgggcaaaa aactctactc caagttaata ggcaatgaat 960 taaagaaaca aaatcaacga caaagaaaac agaatttttt ggatgatccg tttactagga 1020 agctaatcag ggaggcctct ccggctacag agtttgccaa cgaatttacg ggcgaaaact 1080 ctaccgctaa atcaccggat gacaatggaa atcttttcag tcaggaagat gatgaagaca 1140 ca 1142 <210> 2 <211> 1572 <212> DNA <213> Saccharomyces cerevisiae <400> 2 ttgagagctg tcaatgaggg agtagcgggt gtgcaactgg acgtctctga aaccgcaaat 60 aagggaccaa gaagagcatc agcaactgat gtcacagata gtttgggttc gacttcgtcg 120 gaatatattg agattccctt tgttaaggaa acattggatg caagtttacc ttcggattat 180 ctgaagcagg acatattaaa tctcattcag agtttgaaga tatccaaatg gtataacaac 240 aagaaaatcc aaccggtagc acaagatatg aacttagtca agatctctgg tgcgatgaca 300 aacgcaattt tcaaagttga ataccctaag ttaccatcgt tgctattgag aatatacgga 360 ccgaatattg ataatatcat tgacagggaa tatgaattgc agattttggc taggctttca 420 ttgaaaaata taggtccttc cctttacggc tgttttgtaa acggtagatt tgagcagttt 480 ctggagaatt ctaagacttt aacaaaagac gacattagaa actggaagaa ctctcaaagg 540 attgcaagga gaatgaagga gttacatgta ggtgttcctc tcttgagttc agaaaggaag 600 aacgggtcgg cttgttggca aaagattaac cagtggttgc gcacgattga gaaagtcgac 660 caatgggtgg gggatcctaa aaacattgaa aactctttat tatgtgagaa ttggtccaag 720 tttatggata ttgtcgatag atatcacaag tggcttattt ctcaagaaca gggtatagag 780 caagtcaaca aaaatcttat attctgccat aatgatgccc aatacggcaa tttacttttc 840 actgctcctg tgatgaacac accgagccta tacactgcac cttcgtctac atcattgact 900 tcccaatcaa gttccttatt tccttcgagc tccaatgtca ttgtagatga tataatcaac 960 ccgccaaagc aggagcaaag ccaagattcc aaattggtcg tcattgattt tgaatatgca 1020 ggtgccaatc ccgccgcata tgatttagcg aatcatcttt ccgagtggat gtatgattac 1080 aacaatgcta aggccccaca tcagtgccac gctgatagat atcccgataa agaacaggtt 1140 ttgaatttct tatactctta tgtttcgcat ctaaggggtg gtgctaagga acccatagat 1200 gaagaggttc aaagactcta taagtcaatc attcaatgga gacccactgt acaactattt 1260 tggtcgctct gggccatcct acaaagtggt aaattagaga aaaaagaagc ctccactgcc 1320 atcactagag aagaaattgg acccaatgga aaaaaatata tcatcaagac tgaacccgaa 1380 tcccctgaag aagactttgt tgaaaatgac gacgagcctg aagctggcgt cagcattgac 1440 acgttcgatt atatggctta tggtcgtgac aagattgcgg tcttttgggg cgacctcatt 1500 ggcttaggca taatcaccga agaagaatgc aaaaatttca gctctttcaa gttcctcgat 1560 actagttatt tg 1572 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CCT gene <400> 3 taccatggca aacccaacaa ggga 24 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CCT gene <400> 4 tatctagagg ggctcagttc gctgatt 27 <210> 5 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CKI gene <400> 5 attctagagg agcaaaagat ggtacaagaa tca 33 <210> 6 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CKI gene <400> 6 atctgcagga attcgtatac gtattaca 28 <210> 7 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CTR-1 gene <400> 7 taccatggca aacccaacaa caggga 26 <210> 8 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for amplification of CKF-A gene <400> 8 tgtctagatg gtaacacgcc aacgttcctc 30
【0045】
【図1】図1は、酵母由来のCCTおよびCKIの構造
遺伝子を含有する塩基配列を示したものである。図中、
塩基番号1〜1208番目で示される配列がCCTの構
造遺伝子であり、1223〜2881番目で示される配
列がCKIの構造遺伝子である。
遺伝子を含有する塩基配列を示したものである。図中、
塩基番号1〜1208番目で示される配列がCCTの構
造遺伝子であり、1223〜2881番目で示される配
列がCKIの構造遺伝子である。
【0046】
───────────────────────────────────────────────────── 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) C12P 19/30 C12R 1:865) //(C12N 15/09 ZNA (C12N 1/16 G C12R 1:865) C12R 1:645) (C12N 1/16 (C12N 1/21 C12R 1:645) C12R 1:19) (C12N 1/21 (C12P 19/30 C12R 1:19) C12R 1:645) (C12P 19/30 C12N 15/00 ZNAA C12R 1:645) C12R 1:865) Fターム(参考) 4B024 AA01 AA03 BA10 CA03 CA10 DA06 EA04 GA11 GA19 GA27 HA01 HA06 4B050 CC04 DD04 EE01 LL01 LL05 4B064 AF23 CA06 CA21 CB27 CB30 CC01 CD09 CD12 CD15 DA01 DA13 4B065 AA26X AA72X AA80Y AB01 AC14 AC16 BA02 BA25 BB01 BC01 BC03 BC11 BC26 BD01 BD15 BD32 BD34 BD36 BD50 CA23 CA29 CA44 CA46
Claims (8)
- 【請求項1】 以下の(a)〜(c)に記載のDNA断
片のいずれかを使用して調製したコリンホスフェートシ
チジルトランシフェラーゼ(CCT)活性を有する酵素
タンパク質、および(d)〜(f)に記載のDNA断片
のいずれかを使用して調製したコリンキナーゼ(CK
I)活性を有する酵素タンパク質の2種類の酵素タンパ
ク質の存在下、酵母菌体、シチジン5’−モノリン酸
(CMP)及びコリンを反応させてシチジン5’−ジリ
ン酸コリン(CDP-コリン)を製造することを特徴と
する、CDP-コリンの製造法。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片、(d)配列番号2で示される塩
基配列を有するDNA断片、(e)配列番号2で示され
る塩基配列において、1個もしくは複数個の塩基が欠
失、置換、挿入または付加されたDNA断片、(f)上
記(d)または(e)に記載のDNA断片にストリンジ
ェントな条件下でハイブリダイズするDNA断片 - 【請求項2】 以下の(a)〜(c)に記載のDNA断
片のいずれかを使用して調製したCCT活性を有する酵
素タンパク質の存在下、酵母菌体、CMP及びホスホリ
ルコリンを反応させてCDP-コリンを製造することを
特徴とする、CDP-コリンの製造法。 (a)配列番号1で示される塩基配列を有するDNA断
片、(b)配列番号1で示される塩基配列において、1
個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付加
されたDNA断片、(c)上記(a)または(b)に記
載のDNA断片にストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズするDNA断片 - 【請求項3】配列番号1で示される塩基配列からなり、
CCT活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA
断片。 - 【請求項4】配列番号1で示される塩基配列において、
1個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付
加された塩基配列からなり、CCT活性を有する酵素タ
ンパク質をコードするDNA断片。 - 【請求項5】請求項3または請求項4記載のDNA断片
とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、CC
T活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA断
片。 - 【請求項6】配列番号2で示される塩基配列からなり、
CKI活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA
断片。 - 【請求項7】配列番号2で示される塩基配列において、
1個もしくは複数個の塩基が欠失、置換、挿入または付
加された塩基配列からなり、CKI活性を有する酵素タ
ンパク質をコードするDNA断片。 - 【請求項8】請求項6または請求項7記載のDNA断片
とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、CK
I活性を有する酵素タンパク質をコードするDNA断
片。
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WO2020179714A1 (ja) | 2019-03-01 | 2020-09-10 | ヤマサ醤油株式会社 | 3',3'-cGAMPの実践的酵素合成法 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28743699A patent/JP3822006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2020036118A1 (ja) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | 東ソー株式会社 | フコース結合性タンパク質、その製造方法、およびその用途 |
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