JP2001178480A - コリネバクテリウムグルタミクムからのプラスミドおよびその使用 - Google Patents

コリネバクテリウムグルタミクムからのプラスミドおよびその使用

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Joern Kalinowski
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ティーアバッハ ゲオルク
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 アミノ酸、ビタミン及びヌクレオチドを産生
するコリネ型細菌のための改善された特性を有するプラ
スミドベクターを構築するために適当な新規のプラスミ
ドの提供。 【解決手段】 コリネバクテリウムグルタミクムの株か
ら単離された互いに和合性の新規のプラスミドpTET
3及びpCRY4を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規プラスミドp
TET3およびpCRY4ならびにベクタープラスミド
の製造のためのその使用に関する。
【0002】
【従来の技術】天然産生プラスミドおよびそれから得ら
れるプラスミドベクターはコリネ型細菌の生産特性の改
善に必要不可欠である。工業的に重要な前記の群の細菌
に関するプラスミドベクターの構築は、実質的にコリネ
バクテリアまたはブレビバクテリア(US−A5158
891号およびUS−A4500640号)において機
能できる適当な選択マーカーを提供する潜在プラスミド
(cryptic plasmid)をベースとする。これらのプラス
ミドベクターは、L−アミノ酸、ビタミンまたはヌクレ
オチドの製造に関連する遺伝子のクローニングおよび増
幅のために使用することができる。これらの特定の遺伝
子の発現は所望の物質の生産にポジティブな影響を及ぼ
すことができる。このように、例えばリジンエクスポー
ター(lysine exporter)に関するタンパク質をコード
するDNA断片のクローニングはコリネバクテリウム
グルタミクム株MH20−22B(DE−A19542
22号)によるL−リジンの発酵的生産の改善をもたら
した。
【0003】公知かつ同時に工業的に重要な細菌である
エシェリキア コリに対して、コリネバクテリアおよび
ブレビバクテリアに関しては限られた数の天然プラスミ
ドおよび適当な選択マーカーがクローニングベクターお
よび発現ベクターの開発のために使用できるにすぎな
い。異なる名称で知られている多くのプラスミドはその
遺伝的機構のより詳細な分析によって同一であると判明
している。これらのプラスミド単離物はこうして2つの
グループに分類されている(Sonnen et al., Gene 107,
69-74 (1991))。
【0004】pBL1グループはコリネバクテリウム
グルタミクムAJ11560からのプラスミドpAM2
86(EP−A0093611号)、ブレビバクテリウ
ムラクトフェルメンツムATCC13869からのpA
M330(Miwa et al., Agricultural and Biological
Chemistry 48, 2901-2903 (1984))、ブレビバクテリ
ウム ラクトフェルメンツムATCC21086からの
pX18(Yeh et al, Gene 47, 301-308 (1986))およ
びブレビバクテリウム ラクトフェルメンツムATCC
21798からのpBL1(Santamaria et al., Journ
al of GeneralMicrobiology 130, 2237-2246 (1984))
を含む。
【0005】pHM1519グループはコリネバクテリ
ウム グルタミクムATCC31808からのpCG1
(US−A4617267号)、コリネバクテリウム
グルタミクムATCC13058からのpHM1519
(Miwa et al., Agricultural and Biological Chemist
ry 48, 2901-2903 (1984))、コリネバクテリウム グル
タミクムATCC19223からのpSR1(Yoshiham
a et al., Journal ofBacteriology 162, 591-597 (198
5))およびコリネバクテリウム グルタミクムATCC
39269からのpRN3.1(US−A455930
8号)を含む。
【0006】前記の2つのグループのプラスミドのメン
バーの他に、コリネバクテリウムグルタミクムATCC
31832からの潜在プラスミドpCG2(US−A4
489160号)およびコリネバクテリウム メラッセ
コラ22220からのpAG3(US−A515889
1号)も単離されている。
【0007】以前から使用できていた単なる選択系は、
コリネバクテリウム グルタミクムATCC31830
からのストレプトマイシン/スペクチノマイシン耐性プ
ラスミドpCG4(US−A4489160号)および
コリネバクテリウム メラッセコラ22243からのテ
トラサイクリン耐性プラスミドpAG1(US−A51
58891号)において同定された2種の抗生物質耐性
マーカーである。またプラスミドpCG4はサルファメ
トキサゾール耐性を付与するsulI遺伝子を有し、該
遺伝子の配列はネスベラ他(Nesvera et al)によって
決定された(FEMS Microbiology Letters 169, 391-395
(1998))。
【0008】アミノ酸、ビタミンまたはヌクレオチドを
産生する株を迅速に調査しかつ改善するべきであれば、
互いに和合性であり十分に安定なプラスミドベクターを
有することが重要である。
【0009】pHM1519プラスミド誘導体およびp
BL1プラスミド誘導体が共存しうることは先行技術か
ら公知である。更にUS−A5175108号に記載さ
れるプラスミドpGA1およびpGA2が和合性である
ことは公知である。
【0010】考慮中の遺伝子の発現の段階分けを可能に
するような高いコピー数、中程度のコピー数または低い
コピー数を有するプラスミドベクターもまた重要であ
る。最も知られたプラスミドは高いコピー数を有してい
る。US−A5175108号に記載されるプラスミド
pGA2のみが低いコピー数を有することが知られてい
る。
【0011】広範に使用されるプラスミドベクターは
C.グルタミクム種から由来する成分および別の細菌
種、一般にE.コリからの成分で構成される。該方法は
外来DNAをC.グルタミクム中に導入する。外因性D
NAのみを有し、こうして自己クローニングの基準を満
たす段階分けされたコピー数を有する機能的プラスミド
ベクターは専門家に知られている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アミ
ノ酸、ビタミンおよびヌクレオチドを産生するコリネ型
細菌のための改善された特性を有するプラスミドベクタ
ーを構築するために適当な新規のプラスミドを提供する
ことである。
【0013】アミノ酸、ビタミンおよびヌクレオチドは
動物の栄養、食品工業、医薬品工業ならびにヒトの医学
において使用される。これらの物質はコリネ型細菌の株
を使用して製造される。生産特性はプラスミドベクター
によって適当な遺伝子を増幅することによって改善され
る。従って改善された特性を有する新規のプラスミドベ
クターを提供することにおいて関心が持たれている。
【0014】本発明は、DSMに番号5816で寄託さ
れているコリネバクテリウム グルタミクムから単離さ
れた相互に和合性のプラスミドpTET3およびpCR
Y4を提供し、その際、 1.1 プラスミドpTET3は約27.8kbpの長
さおよび図1に示される制限地図、ならびに抗生物質耐
性領域を特徴とし、 1.2 プラスミドpCRY4は約48kbpの長さお
よび図2に示される制限地図を特徴としている。
【0015】また本発明は、コリネ型細菌における自己
複製を可能にするpTET3およびpCRY4の複合プ
ラスミド(composite plasmid)を提供し、その際、前
記プラスミドは 2.1 一部または全体のヌクレオチド配列、 2.2 プラスミドpTET3またはpCRY4の1つ
から得られる少なくとも1つのDNA複製領域、 2.3 場合によりE.コリ、B.サチリスまたはスト
レプトマイセスにおいて増えることができるプラスミド
から得られる遺伝子断片、 2.4 有利にはプラスミドpTET3からの作用物質
耐性の発現のための少なくとも1つの領域を有する。
【0016】また本発明は、本発明による新規のプラス
ミドからの少なくとも全てまたは一部の作用物質耐性な
らびにpGA1および/またはpGA2を有する複合プ
ラスミドを提供する。
【0017】新規のプラスミドpTET3(その制限地
図は図1に示されている)は、 1. 配列番号1に示されるヌクレオチド配列を有する
複製領域および 2. 配列番号6に示される、テトラサイクリン耐性を
付与するtetA遺伝子およびストレプトマイシンおよ
びスペクチノマイシンの耐性を付与するaadA遺伝子
からなる抗生物質耐性領域を有する。
【0018】新規のプラスミドpCRY4(その制限地
図は図2に示されている)は配列番号4に示されるヌク
レオチド配列を有する複製領域を有する。
【0019】また本発明はpTET3およびpCRY4
ならびに場合によりpGA1またはpGA2ヌクレオチ
ド配列を有するプラスミドベクター(複合プラスミド)
を使用するアミノ酸、ビタミンおよびヌクレオチドの製
造方法を提供する。
【0020】EP−B0472869号においてDSM
5816として寄託されたコリネバクテリウム グルタ
ミクムLP−6は、そこに記載されるプラスミドpGA
1およびpGA2の他に新規のプラスミドpTET3お
よびpCRY4を有する。DSM5816に関する保管
期間はブタペスト条約の規則9.1に準じて延長されて
いる。
【0021】プラスミドpTET3およびpCRY4は
慣用の培地、例えば脳−心臓ブイヨン(brain-heart bo
uillon)またはルリア−ベルタニ培地中で株LP−6を
培養することによって製造される。細胞を遠心分離によ
って回収し、リゾチームで処理し、アルカリリシス法
(alkaline lysis method)によって消化する。次いで
DNAをシリカゲル粒子上でのアニオン交換クロマトグ
ラフィーによって精製し、エタノールまたはイソプロパ
ノールによって沈殿させ、次いでH2O中に再懸濁す
る。プラスミドDNAの単離のための完全な系は“キッ
ト”として市販されている。かかるキットの一例は、ク
ロンテック ラボラトリーズGmbH(Clontech Labora
tories)からの“ヌクレオボンド プラスミド キット
(NucleoBond Plasmid Kit)”である。当業者は、該キ
ットの使用に関する詳細な教示をクロンテック ラボラ
トリーズGmbH(ハイデルベルク、ドイツ、199
7)からのマニュアル“ヌクレオボンド核酸精製キット
およびカートリッジ、ユーザーマニュアル(PT316
7−1)(Nucleobond Nucleic Acid Purification Kit
s and Cartridges, User Manual)”において見いだす
ことができる。プラスミドpTET3およびpCRY4
は、アガロースゲル電気泳動によって前記のように得ら
れた全プラスミドDNAを分離し、かつエチジウムブロ
ミドで染色することによってプラスミドバンドとして現
れる。プラスミドpTET3からのDNAおよびプラス
ミドpCRY4からのDNAを次いでアガロースゲルか
ら単離してよい。この目的のためにプラスミドDNAを
含有するアガロースゲルをカオトロピック試薬と混合
し、得られた溶液中に存在するプラスミドDNAをガラ
ス表面またはシリカゲル粒子上に結合させ、次いでこの
基材から溶出させる。当業者はこの方法に関する詳細な
教示をキアゲンGmbH(ヒルデン、ドイツ、199
7)からのマニュアル“アガロースゲルからのDNA抽
出のためのQIAEXIIハンドブック(QIAEX II Han
dbook for DNA Extraction from Agarose Gels)”にお
いて見いだすことができる。前記のように純粋な形でp
TET3のDNAおよびpCRY4のDNAを製造する
ことができる。
【0022】調査されるべきプラスミドのDNAを制限
酵素で個々にか、または組み合わせてロベルツ他(Robe
rts et al)(Nucleic Acids Research 27, 312-313 (1
999))によって記載されるように処理する。得られたD
NA断片をアガロースゲル電気泳動によって分離し、制
限部位を割り当てる。当業者はこの点における教示を、
例えばロドリゲスおよびタイト(Rodriguez and Tait)
の“組み換えDNA技術:イントロダクション”(Addi
son-Wesley Publishing Company, London, 1983)また
はベルガーおよびキンメル(Berger and Kimmel)編集
の“分子クローニング技術へのガイド(Guide to Molec
ular Cloning Techniques)”(Methods in Enzymolog
y, Vol. 152, Academic Press, London, 1987)におい
て見いだすことができる。前記のようにプラスミドの長
さを決定できるか、または制限地図をプロットできる。
プラスミドpTET3は約27.8kbpの長さを有
し、これは図1に示されている。プラスミドpCRY4
は約48kbpの長さを有し、これは図2に示されてい
る。
【0023】プラスミドpTET3およびpCRY4は
中程度または低いコピー数を有している。この特性によ
って、有利にはコリネバクテリウムのための公知のプラ
スミドの範囲を補完する。コピー数決定に関連する教示
は、例えばミワ他(農業化学および生物化学48,29
01−2903(1984))およびヴォラドスキー他
(Vohradsky et al)(電気泳動13、601−612
(1993))において見いだすことができる。
【0024】プラスミドpTET3およびpCRY4の
容易な取り扱いを保証するために、各プラスミドにおけ
る複製を担うDNA領域は決定されている。コリネ型細
菌中で複製できないが、その耐性遺伝子は発現するエシ
ェリキア コリの公知のプラスミドベクター、例えばp
K18(Pridmore, Gene 56, 309-312 (1987))、pK
18mob2(Tauch et al., Plasmid 40, 126-139 (1
998))またはpCR2.1(Invitrogen BV, Groninge
n, Netherlands)をこの目的のために使用する。プラス
ミドpTET3およびpCRY4からのDNAを単離
し、かつ制限酵素で処理する。前記のように得られた個
々のDNA断片を、場合によりまた単離することができ
る。使用されるプラスミドベクターのDNAを同じ制限
酵素または適合性の末端を作り出す前記の酵素で処理す
る。得られたDNA分子を混合し、T4 DNAリガー
ゼで処理する。これらの“クローニング”技術は先行技
術に属し、例えばサンブローク他(Sambrook et al)に
よる公知のマニュアル(モレキュラークローニング:ラ
ボラトリーマニュアル、コールド スプリング ハーバー
ラボラトリープレス(1989))(Molecular Cloni
ng: A Laboratory Mannual, Cold Spring Harbor Labor
atory Press (1989))中に詳細が記載されている。コ
リネ型宿主、例えばコリネバクテリウム グルタミクム
をライゲーション混合物で形質転換し、かつ使用される
E.コリのプラスミドベクターの耐性遺伝子に関して選
択した後に、形質転換体が得られる。コリネ型細菌の形
質転換に関連する開示は、例えばチールバッハ他(Thie
rbach et al)(応用微生物学および環境微生物学(App
lied and Environmental microbiology)29,356−
362(1988))、リーブル他(Liebl et al)(F
EMS Microbiology Letters 65, 299-304 (1989))また
はデュニカン他(Dunican et al)(Bio/Technology 7,
1067-1070 (1989))において見いだすことができる。
これらの形質転換体のプラスミドDNAは、コリネ型細
菌における複製の能力を付与するpTET3またはpC
RY4のDNA断片を有する。これらの例は: ・ E.コリのプラスミドpK18mob2およびプラ
スミドpTET3の複製領域からなるプラスミドpTE
T3−Rep(図3)、ならびに ・ E.コリのプラスミドpK18mob2およびプラ
スミドpCRY4の複製領域からなるプラスミドpCR
Y4−Rep(図4)である。
【0025】前記のように特徴付けられるDNAの切片
を次いでDNA配列決定のために適当な通常のベクター
にサブクローニングする。DNA配列決定のために適当
なかかるベクターの例は、例えばプロメガ コーポレー
ションからのプラスミドpGEM−5zf(−)もしく
はpGEM−5zf(+)(プロメガプロトコールおよ
びアプリケーションガイド、第2版、1991,パート
ナンバー Y981,プロメガ コーポレーション、マジ
ソン,WI,USA)、プラスミドpUC19(ヤニシ
ュ−ペロン他(Yanish-Perron et al)、Gene3
3,103−119(1985))またはプラスミドp
K18(プリドモア(Pridmore)、Gene56,30
9−312(1987))である。
【0026】DNA配列決定法は、就中サンガー他(Pr
oceedings of the National Academy of Sciences of t
he United States of America USA, 74, 5463-5467, 19
77)およびツィマーマン他(Nucleic Acids Research 1
8, 1067 (1990))に記載されている。
【0027】次いで得られた配列を公知のアルゴリズム
または配列分析プログラム、例えば“STADENコン
ピュータ ソフトウェア パッケージ(STADEN computer
software package)”(分子生物学5、233−241
(1996))、ブトラーのGCGプログラム(Butle
r's GCG program)(生化学分析の方法39、74−9
7(1998))、ペアーソン&リップマンのFAST
Aアルゴリズム(Pearson & Lipman's FASTA algorith
m)(Proceedings of the National Academy of Scienc
es USA, 85, 2444-2448, (1988))またはアルチュル他
のBLASTアルゴリズム(Alschul et al.'s BLAST a
lgorithm)(Nature Genetics 6, 119-129 (1994))を
使用して調査し、そして公共にアクセスできるデータベ
ースで利用できる配列全体と比較してよい。公共にアク
セスできるヌクレオチド配列データベースは、例えば欧
州分子生物学研究所データベース(the European Molec
ular Biology Laboratory database)(EMBL、ハイ
デルベルク、ドイツ)または生物学情報に関する国立セ
ンター(the National Center for Biotechnology Info
rmation database)(NCBI、ベテスダ、MD、US
A)である。
【0028】プラスミドpTET3の複製を担う新規D
NA配列(該配列は本発明により配列番号1として提供
されており、かつ複製を担うrepA遺伝子および安定
化を担うparAを有する)は前記のようにして得られ
る。更に、コードされるタンパク質のアミノ酸配列を前
記のDNA配列から推測した。配列番号2は安定化タン
パク質ParAの得られるアミノ酸配列を示しており、
一方配列番号3はpTET3の複製タンパク質RepA
の得られるアミノ酸配列を示している。
【0029】更に、プラスミドpCRY4の複製を担う
新規DNA配列(該配列は本発明により配列番号4とし
て提供されており、かつpCRY4の複製を担うrep
A遺伝子を有する)は前記のようにして得られる。配列
番号5はプラスミドpCRY4の複製タンパク質Rep
Aの推測されるアミノ酸配列を示している。
【0030】コリネバクテリウム グルタミクムに抗生
物質耐性を付与する天然産生遺伝子は例外的にのみ知ら
れている。従ってプラスミドpTET3がテトラサイク
リン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシンおよび
サルファメトキサゾールという抗生物質に対する耐性を
付与することが見いだされたのは非常に意想外であっ
た。
【0031】新規のプラスミドにおいて抗生物質耐性遺
伝子を同定するために、調査されるべき株(本発明の場
合はコリネバクテリウム グルタミクムLP−6)およ
び感受性の対照株(本発明の場合はコリネバクテリウム
グルタミクムATCC13032)をまず種々の抗生
物質および抗生物質の濃度に対する耐性または感受性に
関して試験する。臨床研究所規格の国立委員会(the Na
tional Committee ofClinical Laboratory Standards)
(NCCLS)試験手順をこの目的のために有利には使
用する(“好気的に増殖する細菌のための希釈抗菌物質
感受性試験のための方法(Methods for dilution antim
icrobial susceptibility tests forbacteria that gro
w aerobically)”、第4版;承認規格(Approved Stan
dard)、M7−A4、NCCLS 17(2)、(19
97))。“承認規格M7−A4”の方法を使用して、
抑制濃度を決定し、こうして調査された細菌株の耐性を
確かめることができる。
【0032】次いで調査されるべきプラスミド(本願で
はpTET3)を前記の株LP−6から単離し、かつこ
れを使用して適当な対照株または指示株(本願では株A
TCC13032)を形質転換した。コリネ型細菌の形
質転換のための方法は、例えばチールバッハ他(応用微
生物学および環境微生物学29,356−362(19
88))、リーブル他(FEMS Microbiology Letters 6
5, 299-304 (1989))またはデュニカン他(Bio/Technol
ogy 7, 1067-1070 (1989))に記載されている。選択
は、適当な抗生物質を補った慣用の複合栄養培地、例え
ば脳−心臓ブイヨンまたはルリア−ベルタニ培地上で実
施する。抗生物質および前記の選択法のためのその濃度
は前記の“承認規格M7−A4”に基づいて決定され
る。前記のように、株ATCC13032[pTET
3]はテトラサイクリン耐性に関する選択によって得ら
れる。株ATCC13032[pTET3]および対照
株ATCC13032の耐性/感受性を次いで前記の方
法を使用して調査し、その際、株ATCC13032
[pTET3]がテトラサイクリン、ストレプトマイシ
ン、スペクチノマイシンおよびサルファメトキサゾール
という抗生物質に対して耐性であるという結果が得られ
た。
【0033】前記の抗生物質耐性をクローニングおよび
配列決定によって更に特徴付ける。この目的のために、
プラスミドpTET3を株LP−3またはATCC13
032[pTET3]から単離し、適当な制限酵素で処
理し、同様に処理したクローニングベクターと混合し、
かつT4 DNAリガーゼで処理する。ライゲーション
混合物をエシェリキア コリの適当なクローニング宿主
中に形質転換によって導入する。形質転換のための選択
は適当な抗生物質を補った複合栄養培地上で実施する。
当業者は、前記の方法に関する教示をサンブローク他に
よる公知のマニュアル中に見いだすことができる。適当
なクローニングベクターの例はpUC19(ヤニシュ−
ペロン他、Gene33,103−119(198
5))、pK18mob2(タウチ他、プラスミド4
0,126−139(1998))またはpCR2.1
(インビトロゲンBV、グロニンゲン、オランダ)であ
る。適当な宿主は、特に制限欠損および組み換え欠損
(restriction and recombinationdefect)を有する
E.コリ株である。そのような株の一例はグラント他
(Grantet al)(Proceedings of the National Academ
y of Sciences USA, 87, 4645-4649, (1990))によって
記載されている株DH5α MCRである。形質転換法
は、例えばハナハン(Journal of Molecular Biology 1
66, 577-580 (1983))またはタウチ他(プラスミド4
0,126−139(1998))に記載されている。
形質転換体選択は、プラスミドpTET3が耐性を付与
する抗生物質を使用することによって実施する。次いで
得られる形質転換体のプラスミドDNAを単離し、かつ
クローニングしたプラスミドpTET3のDNA断片を
配列決定した。次いで配列を前記のように分析し、収集
されたDNA配列のデータベースと比較する。
【0034】前記のようにテトラサイクリン、ストレプ
トマイシン、スペクチノマイシンおよびサルファメトキ
サゾールという抗生物質に対する耐性を付与する遺伝子
が連続的なDNA断片上に位置していることを見いだし
た。該DNA断片を図5に制限地図として示す。遺伝子
tetR、tetAおよびaadAを有するDNA部分
を配列として配列番号6に示し、これは本発明により提
供される。
【0035】更に特定の遺伝子によってコードされるタ
ンパク質のアミノ酸配列を確かめられたDNA配列から
推測した。配列番号7はtetA遺伝子によってコード
されるテトラサイクリン耐性タンパク質TetAの推測
されたアミノ酸配列を示し、かつ配列番号8はaadA
遺伝子によってコードされるスペクチノマイシン/スト
レプトマイシン耐性タンパク質AadAの推測されたア
ミノ酸配列を示す。配列番号9はtetR遺伝子のコー
ディング領域を示し、配列番号10はテトラサイクリン
耐性リプレッサータンパク質TetRのアミノ酸配列を
示す。
【0036】遺伝子コードの縮重のために配列番号6か
ら生じるコーディングDNA配列も本発明によって提供
される。配列番号1または配列番号1の部分とハイブリ
ダイズするDNA配列も同様に本発明によって提供され
る。タンパク質におけるアミノ酸の保存的置換、例えば
アラニンとのグリシンの置換またはグルタミン酸とのア
スパラギン酸の置換は専門家には“センス突然変異”と
して公知であり、これはタンパク質の活性に根本的な変
化をもたらさない、すなわちこれらは機能上中立であ
る。前記のように配列番号7、8および10から生じる
アミノ酸配列も本発明によって提供される。
【0037】次いでコリネバクテリウム グルタミクム
株LP−6からのプラスミドpTET3およびpCRY
4のDNA断片を他の微生物、例えばエシェリキア コ
リまたはコリネバクテリウム グルタミクムの公知のプ
ラスミドのDNA断片と組合せて、他の新規のプラスミ
ドベクターを得てもよい。本発明の目的のために、種コ
リネバクテリウム グルタミクムの他の株からのプラス
ミドDNAを使用することは有利である。自己クローニ
ング(self cloning)として知られるこのアプローチ
は、外来ヌクレオチド配列が種コリネバクテリウム グ
ルタミクムに導入されないという利点を有している。そ
のような更に発達したプラスミドベクターは新規プラス
ミドpTET3の成分だけ、すなわち複製領域および選
択マーカーとして使用される少なくとも1つの抗生物質
耐性領域からなる。このようなベクターの一例は図6に
示されるプラスミドベクターpSELF3−1である。
しかしながら、これらのベクターも公知のプラスミドの
成分ならびにpTET3またはpCRY4の成分から構
成される。このようなベクターの一例は図7に示される
プラスミドベクターpSELF1−1であり、該ベクタ
ーにおいては公知の潜在プラスミドpGA1(US−A
5175108号)がpTET3のテトラサイクリン耐
性を付与するtetA遺伝子が提供されている。
【0038】新規プラスミドpTET3およびpCRY
4から構築されるプラスミドベクターは、有利には工業
的に関心を持たれる代謝産物、例えばアミノ酸、ビタミ
ンおよびヌクレオチドの発酵的製造のために使用してよ
い。
【0039】例えば本発明の枠組みの中で、フィードバ
ック耐性アスパラギン酸キナーゼをコードするC.グル
タミクムのlysC(FBR)アレルをpSELF1−
1によってC.グルタミクムATCC13032中にク
ローニングした。前記のように、自己クローニングした
C.グルタミクムのリジン産生株を製造した。
【0040】他の例によって、C.グルタミクムからの
アスパラギン酸α−デカルボキシラーゼをコードするp
anD遺伝子をpSELF1−1によってC.グルタミ
クム株ATCC13032ΔilvA中にクローニング
した。前記のように、自己クローニングしたC.グルタ
ミクムのパントテン酸産生株を製造した。
【0041】新規のプラスミドpTET3およびpCR
Y4ならびにそれに基づく他のプラスミドベクターの1
つの非常に特定の利点は、これらが公知のプラスミドま
たはプラスミドベクターに非常に高レベルの和合性を示
すことである。
【0042】従って、プラスミドpTET3はpGA1
(US−A5175108号)、pAG3(US−A5
158891号)、pBL1(サンタマリア他、ジャー
ナルオブ ジェネラル ミクロバイオロジー130、22
37−2246(1984))またはpHM1519
(ミワ他、農業化学および生物化学48、2901−2
903(1984))の存在下に共存するか、またはこ
れらをベースとするプラスミドベクターに和合性であり
うることが判明した。pTET3の和合性は関連の宿主
細胞が既に2種以上の公知のプラスミドベクター、例え
ばpBL1誘導体および同時にpHM1519誘導体を
有する場合でも保持される。pTET3の公知のプラス
ミドまたはプラスミドベクターと共存する能力は十分に
長い期間にわたるか、または十分に多くの世代の間で確
かめられた。
【0043】更にプラスミドpCRY4は、pAG3
(US−A5158891号)、pBL1(サンタマリ
ア他、ジャーナル オブ ジェネラル ミクロバイオロジ
ー130、2237−2246(1984))またはp
HM1519(ミワ他、農業化学および生物化学48、
2901−2903(1984))をベースとするプラ
スミドベクターの存在下に、プラスミドpTET3、p
GA1(US−A5175108号)、pGA2(US
−A5175108号)の同時の存在下に共存するか、
またはこれらに和合性でありうることが判明した。pT
ET3の和合性は関連の宿主細胞が既に2種以上の公知
のプラスミドベクター、例えばpBL1誘導体および同
時にpHM1519誘導体を有する場合でも保持され
る。pCRY4の公知のプラスミドまたはプラスミドベ
クターと共存する能力は十分に長い期間にわたるか、ま
たは十分に多くの世代の間で確かめられた。
【0044】高められたプラスミドpTET3およびp
CRY4の和合性は、有利にはアミノ酸、ビタミンおよ
びヌクレオチドを生産する株を改善するために使用する
ことができる。ザームおよびエッゲリング(Sahm and E
ggeling)(応用および環境微生物学65,1973−
1979(1999))はパントテン酸産生株ATCC
13032ΔilvA[pECM3ilvBNCD、p
EKEx2panBC]を記載している。該株はpHM
1519誘導体のpECM3ilvBNCDおよびpB
L1誘導体のpEKEx2panBCを有している。既
に2種のプラスミドを有する前記の株の性能特性におい
てプラスミドベクターpSELF3−1によるpanD
遺伝子の導入後に明らかな改善を達成することが可能で
あると判明した。
【0045】
【実施例】本発明を以下の実施例により更に詳細に説明
する。
【0046】以下の細菌株を使用した:コリネバクテリ
ウム グルタミクムLP−6はEP−B0472869
号においてドイツ微生物および細胞培養保存機関(DS
MZ、ブラウンシュバイク、ドイツ)に番号DSM58
16で寄託された。DSM5816に関する保管期間は
ブタペスト条約の規則9.1に準じて延長されている。
DSM5816は以下の分類学的特徴を有している: − 細胞形態:Y形分枝(Y-shaped branching) − ペプチドグリカン:メソ−ジアミノピメリン酸 − ミコール酸:DSM20300と高レベルの類似性
を有するコリネバクテリウムのミコール酸 − 脂肪酸パターン:DSM20300と高レベルの類
似性を有する非分枝鎖状の、飽和および不飽和の脂肪酸
を有するコリネバクテリウムに典型的な脂肪酸パターン − G+C含量:55.1% − 16S rDNA配列:DSM20300と比較し
て98.6%同一 − DNA−DNAホモロジー:DSM20300に対
して81.6% コリネバクテリウム グルタミクムATCC13032
を米国寄託機関(マナッサス、USA)から得た。
【0047】コリネバクテリウム グルタミクムATC
C13032ΔilvAをドイツ微生物および細胞培養
保存機関(DSMZ、ブラウンシュバイク、ドイツ)に
番号DSM12455で寄託した。
【0048】以下の例における一般的な遺伝的方法およ
びそこで使用される栄養培地は専門家の文献でサンブロ
ーク他(モレキュラークローニング:ラボラトリーマニ
ュアル、コールドスプリングハーバーラボラトリープレ
ス(1989))において記載されている。プラスミド
DNAの電気的な導入はリーブル他(FEMS Microbiolog
y Letters65,299−304)の方法を使用して実施した。
【0049】以下の例に記載されるDNA断片をサンガ
ー他(Proceedings of the National Academy of Scien
ces USA 74, 5463-5467 (1977))によるジデオキシ鎖伸
長停止法(dideoxy chain termination method)によっ
て配列決定した。得られた生配列データを“STADE
Nソフトウェアパッケージ”(Staden, Molecular Biot
echnology 5 233-241 (1996))を使用して加工した。コ
ンピュータを使用するコーディング範囲の分析はXNI
Pソフトウェア(Staden, Molecular Biotechnology 5,
233-241 (1996))を使用して実施した。“BLAST
プログラム”(アルチュル他、核酸リサーチ25,33
89−3402(1997))を使用して更なる配列分
析を実施した。
【0050】例1 新規のプラスミドpTET3およびpCRY4の単離お
よび特徴付け 新規プラスミドの同定およびプラスミドDNAの単離の
ために、細菌株コリネバクテリウム グルタミクムLP
−6をLB培地で培養し、“ヌクレオボンド核酸精製キ
ットおよびカートリッジのユーザーマニュアル(PT3
167−1)”(クロンテックラボラトリーGmbH、
ハイデルベルク、ドイツ、1997)に挙げられる教示
に従って単離した。単離したプラスミドDNAを0.8
%のアガロースゲル中で分離し、新規のプラスミドpT
ET3およびpCRY4に相当するプラスミドバンドを
それぞれ別々にアガロースゲルから再単離した。実験手
順は“QIAEX IIアガロースゲルからのDNA抽
出のためのハンドブック”(キアゲンGmbH、ヒルデ
ン、ドイツ、1997)に従った。次いでpTET3の
再単離されたプラスミドDNAを製造者の教示に従って
制限酵素AvrII、MunI(ニューイングランドバ
イオラボGmbH、シュヴァルバッハ、ドイツ)、Hp
aI、ScaI、XbaI(ファルマシアバイオテック
ヨーロッパGmbH、フライブルク、ドイツ)およびS
peI(ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マ
ンハイム、ドイツ)を使用してその都度、個々にかつ組
み合わせて消化させた。制限処理バッチを次いで0.8
%のアガロースゲル中で分離した。得られたDNA断片
と既知の長さのDNA断片(DNA分子量マーカーX、
ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイ
ム、ドイツ)との比較によって図1に示されるコリネバ
クテリウム グルタミクムLP−6からのプラスミドp
TET3の制限地図を決定した。
【0051】次いでコリネバクテリウム グルタミクム
LP−6から再単離された新規プラスミドpCRY4の
プラスミドDNAを製造者の教示に従って制限酵素Av
rII(ニューイングランドバイオラボGmbH、シュ
ヴァルバッハ、ドイツ)、EcoRV、HpaIおよび
ClaI(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmb
H、フライブルク、ドイツ)でその都度、個々にかつ組
み合わせて消化した。次いで制限処理バッチを0.8%
アガロースゲル中で分離した。得られたDNA断片と既
知の長さのDNA断片(DNA分子量マーカーX、ロッ
ヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイム、ド
イツ)との比較によって図2に示されるコリネバクテリ
ウム グルタミクムLP−6からのプラスミドpCRY
4の制限地図を決定した。
【0052】例2 プラスミドpTET3の複製領域の単離および配列決定 コリネ型細菌における新規プラスミドの安定な複製のた
めに必要なDNA領域を単離するために、プラスミドD
NAをまずコリネバクテリウム グルタミクムLP−6
から細菌細胞のアルカリ処理によって単離した。実験方
法は“ヌクレオボンド核酸精製キットおよびカートリッ
ジのユーザーマニュアル(PT3167−1)”(クロ
ンテックラボラトリーGmbH、ハイデルベルク、ドイ
ツ、1997)に関する教示において詳細に記載されて
いる。コリネバクテリウム グルタミクムLP−6から
得られたDNA調製物を次いで0.8%のアガロースゲ
ル中で分離し、プラスミドバンドの存在に関して調査し
た。コリネバクテリウムグルタミクムLP−6からの同
定されたプラスミドバンドを公知のpGA1およびpG
A2(US−A5175108号)ならびに新規プラス
ミドpTET3およびpCRY4に割り当てた。プラス
ミドpTET3に相当するプラスミドバンドをアガロー
スゲルから再単離した(例1参照)。実験手順は“QI
AEX IIアガロースゲルからのDNA抽出のための
ハンドブック”(キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイ
ツ、1997)に見いだすことができる。次いで再単離
したプラスミドDNAを制限酵素AvrII(ニューイ
ングランドバイオラボGmbH、シュヴァルバッハ、ド
イツ)およびHpaI(ファルマシアバイオテックヨー
ロッパGmbH、フライブルク、ドイツ)で消化し、か
つ制限酵素XbaIおよびSmaI(ファルマシアバイ
オテックヨーロッパGmbH、フライブルク、ドイツ)
で切断したベクターpK18mob2(タウチ他、プラ
スミド40,126−139(1998))中にクロー
ニングした。DNA制限処理およびT4DNAリガーゼ
(ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイ
ム、ドイツ)を使用するDNAライゲーションを製造者
の教示に従って実施した。次いでライゲーション混合物
を株コリネバクテリウム グルタミクムATCC130
32中にエレクトロポレーションで導入した。選択を2
5μg/mlのカナマイシンを含有するLBアガー上で
実施した。30℃での48時間のインキュベート後に、
プラスミドを有するコロニーを単離した。形質転換した
細菌細胞におけるプラスミドの存在は“QIAGENプ
ラスミドミニキットのためのプラスミドミニハンドブッ
ク”(キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ、199
7)における教示に従ってアルカリリシス法によって明
らかにした。。単離したプラスミドをpTET3−Re
pと名付けた。pTET3−Repの制限分析および得
られた断片の長さと既知の長さのDNA断片(DNA分
子量マーカーX、ロッヒェディアグノスティックスGm
bH、マンハイム、ドイツ)との比較によってpTET
3−Repは約4500塩基対(bp)のサイズのpT
ET3からのDNA断片を有するクローニングベクター
pK18mob2からなることが明らかになった。
【0053】pTET3−Repからの約4500bp
のDNA断片の二本鎖DNA配列決定の目的のために、
DNAを“ヌクレオボンド核酸精製キットおよびカート
リッジのユーザーマニュアル(PT3167−1)”
(クロンテックラボラトリーGmbH、ハイデルベル
ク、ドイツ、1997)の教示に従って単離した。配列
決定および引き続いてのコーディング領域分析によって
配列決定したDNA断片上に2つのオープンリーディン
グフレーム(ORF)が明らかとなった。図3はpTE
T3−Repの配列決定したDNA断片の制限地図を示
しており、これは2つの同定されたORFの位置も示し
ている。BLASTプログラムによる分析によってOR
F1がParAと称される安定化タンパク質をコード
し、かつORF2がRepAと称される複製タンパク質
をコードすることが明らかになった。ORF1をpar
A遺伝子をして、かつORF2をrepA遺伝子として
示す。クローニングした断片のDNA配列を配列番号1
に再現する。DNA配列から推測される安定化タンパク
質ParAのアミノ酸配列を配列番号2に示し、かつ複
製タンパク質RepAの推測されたアミノ酸配列を図3
に示す。
【0054】例3 pTET3レプリコンのコリネバクテリウム グルタミ
クムATCC13032中でのコピー数の決定 プラスミドpTET3−Repのコピー数を決定するた
めに、細菌株コリネバクテリウム グルタミクムATC
C13032[pTET3−Rep]を25μg/ml
のカナマイシンを有するLB培地100ml中で30℃
で20時間培養した。次いで株の全DNAをタウチ他
(プラスミド34、119−131(1995))によ
る方法を使用して25mlの細菌培養から単離した。得
られたDNAを37℃で20分間RNアーゼ/DNアー
ゼ不含(ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マ
ンハイム、ドイツ)で処理し、かつフェノール抽出後に
0.8%のアガロースゲル中で電気泳動によって分離し
た。エチジウムブロミドで染色したアガロースゲルをU
V光下にサイバーテックCS1カメラシステム(Cybert
ech CS1 camera system)(サイバーテックGmbH、
ベルリン、ドイツ)によって写真を撮り、ネガ画像をH
Pスキャンジェット6100C/Tオプティカルスキャ
ナー(ヒューレット−パッカードCo、パロアルト、C
A、USA)でディジタル化した。DNAのバンド密度
をサイバーテックGmbH社のウィンカムコンピュータ
システム(Wincam computer system)を使用してデンシ
トメトリーによって定量した。コピー数はミワ他(農業
化学および生物化学48,2901−2903(198
4))の方法によって3082kbのクロモソームサイ
ズ(バーゼ他、分子および一般遺伝学252,255−
265(1996))を想定して計算し、これによって
プラスミドpTET3−Repに関してクロモソームあ
たり15プラスミドの値がコリネバクテリウム グルタ
ミクムATCC13032において示された。
【0055】例4 プラスミドpCRY4の複製領域の単離および配列決定 コリネ型細菌における新規のプラスミドpCRY4の安
定複製のために必要なDNA領域を単離するために、プ
ラスミドDNAをまずコリネバクテリウム グルタミク
ムLP−6から細菌細胞のアルカリ処理によって単離し
た。実験方法は“ヌクレオボンド核酸精製キットおよび
カートリッジのユーザーマニュアル(PT3167−
1)”(クロンテックラボラトリーGmbH、ハイデル
ベルク、ドイツ、1997)に関する教示に見いだすこ
とができる。コリネバクテリウムグルタミクムLP−6
の得られたDNA調製物を次いで0.8%のアガロース
ゲル中で分離し、かつpCRY4プラスミドバンドの存
在に関して調査した。次いで新規のプラスミドpCRY
4に相当する同定されたプラスミドバンドをアガロース
ゲルから再単離した(例1参照)。実験方法は、“アガ
ロースゲルからのDNA抽出のためのQIAEX II
ハンドブック”(キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイ
ツ、1997)において見いだすことができる。次いで
再単離したプラスミドDNAを制限酵素SphI(ファ
ルマシアバイオテックヨーロッパGmbH、フライブル
ク、ドイツ)で消化し、かつ制限酵素SphIで切断さ
れたベクターpK18mob2(タウチ他、プラスミド
40,126−139(1998))中にクローニング
した。DNA制限処理および酵素T4 DNAリガーゼ
(ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイ
ム、ドイツ)を使用するDNAライゲーションを製造者
の教示に従って実施した。次いでライゲーション混合物
をコリネ型細菌株コリネバクテリウム グルタミクムA
TCC13032中に電気的に導入した。選択を25μ
g/mlのカナマイシンを含有するLB培地上で実施し
た。48時間の30℃でのインキュベーション後に、プ
ラスミドを有するコロニーを単離した。形質転換した細
菌細胞におけるプラスミドの存在はアルカリリシス法に
よって“QIAGENプラスミドミニキットのためのプ
ラスミドミニハンドブック”(キアゲンGmbH、ヒル
デン、ドイツ、1997)における教示に従って明らか
にした。単離されたプラスミドをpCRY4−Repと
名付けた。pCRY4−Repの制限分析および得られ
た断片長さと既知の長さのDNA断片(DNA分子量マ
ーカーX、ロッヒェディアグノスティックスGmbH、
マンハイム、ドイツ)との比較によってpCRY4−R
epが約1900bpのDNA断片を有することが明ら
かとなった。
【0056】pCRY4−Repからの約1900bp
のDNA断片の二本鎖DNA配列決定の目的のために、
DNAを“ヌクレオボンド核酸精製キットおよびカート
リッジのユーザーマニュアル(PT3167−1)”
(クロンテックラボラトリーGmbH、ハイデルベル
ク、ドイツ、1997)の教示に従って単離した。DN
A配列決定およびコンピュータによるコーディング領域
分析によって配列決定されたDNA断片上に1つのオー
プンリーディングフレーム(ORF1)が同定できた。
図4はpCRY4−Repの配列決定されたDNA断片
の制限地図を示し、これは同定されたORFの位置も示
している。BLASTプログラムによる分析によってO
RF1は複製タンパク質(RepA)をコードし、これ
はrepA遺伝子と称される。クローニングした断片の
DNA配列を配列番号4として再現し、一方複製タンパ
ク質RepAの推測されるアミノ酸配列を配列番号5に
示す。
【0057】例5 コリネバクテリウム グルタミクムATCC13032
におけるpCRY4レプリコンのコピー数の決定 プラスミドpCRY4−Repのコピー数の決定のため
に、細菌株コリネバクテリウム グルタミクムATCC
13032[pCRY4−Rep]を25μg/mlの
カナマイシンを有するLB培地100ml中で30℃で
20時間培養した。該株の全DNAを細菌培養からタウ
チ他(プラスミド34、119−131(1995))
による方法を使用して単離した。得られたDNAを20
μg/mlのRNアーゼ/DNアーゼ不含(ロッヒェデ
ィアグノスティックスGmbH、マンハイム、ドイツ)
を使用して37℃で20分間処理し、かつフェノール抽
出後に0.8%アガロースゲル中で電気泳動によって分
離した。エチジウムブロミドで染色したアガロースゲル
をUV光下にサイバーテックCS1カメラシステム(サ
イバーテックGmbH、ベルリン、ドイツ)によって写
真を撮り、ネガ画像をHPスキャンジェット6100C
/Tオプティカルスキャナー(ヒューレット−パッカー
ドCo、パロアルト、CA、USA)でディジタル化し
た。DNAのバンド密度をサイバーテックGmbH社の
ウィンカムコンピュータシステムを使用してデンシトメ
トリーによって定量した。コピー数はミワ他(農業化学
および生物化学48,2901−2903(198
4))の方法によって3082kbのクロモソームサイ
ズ(バーゼ他、分子および一般遺伝学252,255−
265(1996))を想定して計算し、これによって
プラスミドpCRY−Repに関してクロモソームあた
り3プラスミドの値がコリネバクテリウム グルタミク
ムATCC13032において示された。
【0058】例6 プラスミドpTET3の抗生物質耐性領域の単離および
配列決定 新規プラスミドpTET3またはpCRY4における抗
生物質耐性領域を同定するために、耐性試験株コリネバ
クテリウム グルタミクムLP−6および感受性対照株
コリネバクテリウム グルタミクムATCC13032
をまず種々の抗生物質の存在および不在下に、種々の抗
生物質濃度で臨床研究所規格の国立委員会(the Nation
al Committee of Clinical Laboratory Standard)の実
験方法(臨床研究所規格の国立委員会、好気的に増殖す
る細菌のための希釈抗菌物質感受性試験のための方法;
承認規格、M7−A4(1997))に従って培養し
た。該試験のために必要な抗生物質、就中テトラサイク
リン、スペクチノマイシンおよびサルファメトキサゾー
ルという抗生物質はシグマ−アルドリッヒヒェミーGm
bH(ダイゼンホッフェン、ドイツ)から得られ、かつ
“承認規格M7−A4”に記載された濃度で使用した。
該試験のために必要な栄養培地、“ミュラー−ヒントン
ブイヨン(MUELLER-HINTON bouillon)”はメルクKG
aA社(ダルムシュタット、ドイツ)から得られ、かつ
製造者の教示に従って使用した。“承認規格M7−A
4”の方法を使用して、抑制濃度(第1表)の測定、お
よびテトラサイクリン、スペクチノマイシン、ストレプ
トマイシンおよびサルファメトキサゾールという抗生物
質に対する細菌株コリネバクテリウム グルタミクムL
P−6の耐性の同定が可能である。アルカリリシス法
(“ヌクレオボンド核酸精製キットおよびカートリッジ
のユーザーマニュアル(PT3167−1)”、クロン
テックラボラトリーGmbH、ハイデルベルク、ドイ
ツ、1997)を使用するコリネバクテリウム グルタ
ミクムLP−6から単離されたプラスミドDNAを次い
でコリネバクテリウム グルタミクムATCC1303
2中に電気的に導入した。選択は同定されたテトラサイ
クリン耐性の存在に関して直接、第1の選択においては
5μg/mlのテトラサイクリンを含有するLBアガー
上で実施した。形質転換された細菌株コリネバクテリウ
ム グルタミクムATCC13032におけるプラスミ
ドの存在をアルカリリシス法(“ヌクレオボンド核酸精
製キットおよびカートリッジのユーザーマニュアル(P
T3167−1)”、クロンテックラボラトリーGmb
H、ハイデルベルク、ドイツ、1997)によって明ら
かにした。単離されたプラスミドDNAの制限分析およ
び得られた断片長さと既知の長さのDNA断片(DNA
分子量マーカーX、ロッヒェディアグノスティックスG
mbH、マンハイム、ドイツ)およびプラスミドpTE
T3のDNA断片との比較によって、テトラサイクリン
耐性を付与する形質転換されたプラスミドがプラスミド
pTET3であることが判明した。形質転換した株をコ
リネバクテリウム グルタミクムATCC13032
[pTET3]と名付けた。
【0059】単離された耐性試験株コリネバクテリウム
グルタミクムATCC13032[pTET3]およ
び感受性対照株コリネバクテリウム グルタミクムAT
CC13032を使用する種々の濃度のテトラサイクリ
ン、スペクチノマイシン、ストレプトマイシンおよびサ
ルファメトキサゾールという抗生物質の存在下での臨床
研究所規格の国立委員会の教示による別の耐性試験によ
って、試験株コリネバクテリウム グルタミクムATC
C13032[pTET3]がこれらの抗生物質に対し
て耐性であることが証明された(第1表)。
【0060】第1表 種々のコリネバクテリウム グルタミクム株の最少抑制
濃度(mlあたりの抗生物質のμg)
【0061】
【表1】
【0062】記号は以下のように定義する: >:最少抑制濃度が規定値より高い ≦:最少抑制濃度が規定値未満または規定値と等しい pTET3の抗生物質耐性をアルカリリシス法(“ヌク
レオボンド核酸精製キットおよびカートリッジのユーザ
ーマニュアル(PT3167−1)”、クロンテックラ
ボラトリーGmbH、ハイデルベルク、ドイツ、199
7)を使用してコリネバクテリウム グルタミクムAT
CC13032[pTET3]からプラスミドDNAを
再単離することによって更に特徴付けた。次いでプラス
ミドDNAを制限酵素HindIIIまたはSacI
(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmbH、フラ
イブルク、ドイツ)で開裂させ、エシェリキア コリの
クローニングベクターpK18mob2(タウチ他、プ
ラスミド40,126−139(1998))またはp
UV19(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmb
H、フライブルク、ドイツ)中にライゲーションした。
DNA制限処理および酵素T4 DNAリガーゼ(ロッ
ヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイム、ド
イツ)を使用するDNAライゲーションを製造者の教示
に従って実施した。次いでライゲーション混合物を細菌
株エシェリキア コリDH5αMCR(Tauch et al., F
EMS Microbiology Letters 123, 343-348 (1994))中に
エレクトロポレーションで導入した。5μg/mlのテ
トラサイクリンまたは250μg/mlのスペクチノマ
イシンを含有するLBアガー上で選択した後に、形質転
換されたコロニーが得られ、そのプラスミドベクターは
プラスミドpTET3からのDNA切片を有していた。
プラスミドベクターの存在をアルカリリシス法(“プラ
スミドDNAのためのQIAGENプラスミドミニプレ
ップハンドブック”、キアゲンGmbH、ヒルデン、ド
イツ、1997)によって明らかにした。単離されたプ
ラスミドDNAの制限分析および得られた断片の長さと
既知の長さのDNA断片との比較によって単離されたp
TET3−H9の名称のプラスミドはプラスミドベクタ
ーpK18mob2および約4000bpのpTET3
からのDNA断片からなり、かつpXCS10の名称の
単離されたプラスミドはプラスミドベクターpUC19
(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmbH、フラ
イブルク、ドイツ)および約6750bpのpTET3
からのDNA断片からなることが明らかとなった。制限
酵素HindIIIでのクローニングから得られるプラ
スミドベクターpTET3−H9はエシェリキア コリ
DH5αMCRにテトラサイクリン耐性(5μg/m
l)を付与し、一方制限酵素SacIでのクローニング
から得られるプラスミドベクターpXCS10はスペク
チノマイシン(250μg/ml)、ストレプトマイシ
ン(250μg/ml)およびサルファメトキサゾール
(300μg/ml)の抗生物質に対する耐性を付与す
る。プラスミドベクターpTET3−H9およびpXC
S10におけるpTET3のクローニングされたDNA
断片の制限分析の比較によって、更に両者のDNA断片
は約2400bpオーバーラップしており、従って約8
350bpの長さの連続的DNA鎖に組み合わせること
ができると判明した。
【0063】テトラサイクリン、スペクチノマイシンお
よびストレプトマイシンに対する耐性を付与するpTE
T3からの約7300bpの連続的なDNA断片の二本
鎖DNA配列決定の目的のために、DNAを“プラスミ
ドDNA精製のためのQIAprepミニプレップハン
ドブック”(キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ、1
997)の教示に従ってプラスミドpTET3−H9お
よびpXCS10から単離した。配列決定および配列分
析の後に、4つのオープンリーディングフレーム(OR
F)を配列決定されたDNA断片上に決定できた。図5
はpTET3の配列決定されたDNA領域の制限地図な
らびに同定されたオープンリーディングフレーム(OR
F)の位置を示している。分析によってORF1がテト
ラサイクリン耐性リプレッサータンパク質(TetR)
をコードするtetR遺伝子を表し、ORF2がテトラ
サイクリン耐性タンパク質(TetA)をコードするt
etA遺伝子を表し、ORF3がスペクチノマイシン/
ストレプトマイシン耐性タンパク質(AadA)をコー
ドするaadA遺伝子を表し、かつORF4がサルファ
メトキサゾール耐性タンパク質(SulI)をコードす
るsulI遺伝子を表すことが明らかとなった。pTE
T3の耐性領域のDNA配列を配列番号6に再現した。
配列データから推測されるテトラサイクリン耐性タンパ
ク質(TatA)のアミノ酸配列を配列番号7に示し、
配列データから推測されるスペクチノマイシン/ストレ
プトマイシン耐性タンパク質(AadA)のアミノ酸配
列を配列番号8に示す。テトラサイクリン耐性リプレッ
サータンパク質(TetR)をコードするtetR遺伝
子のコーディング領域を配列番号9に示し、かつ推測さ
れるアミノ酸配列を配列番号10に示す。
【0064】例7 プラスミドpTET3と公知のコリネ型プラスミドとの
コリネバクテリウムグルタミクムATCC13032に
おける共存 例6で作成した細菌株コリネバクテリウム グルタミク
ムATCC13032[pTET3]を使用して、コリ
ネバクテリウム グルタミクムLP−6からの新規のプ
ラスミドpTET3と公知のコリネ型プラスミドとの共
存を分析した。
【0065】該株のエレクトロコンピテントな細胞を作
成し、該株にコリネ型細菌の公知のプラスミドおよび選
択マーカー断片からなるプラスミドベクターを導入し
た。プラスミドベクターpGA1−KE12、pAG3
−Xba、pEBM2(タウチ他、微生物学のアーカイ
ブ169,303−312(1998))、pECM2
(Tauch et al., FEMS Microbiology Letters 123, 343
-348 (1994))およびpECM3を前記のDNA導入の
ために選択した。プラスミドpGA1−KE12はコリ
ネバクテリウム グルタミクムLP−6からの潜在プラ
スミドpGA1とベクターpK18mob2(Tauch et
al., Plasmid 40, 126-139 (1998))とのEcoRIフ
ュージョンである。プラスミドpGA3XbaはpAG
3とpK18mob2のXbaIフュージョンである。
プラスミドpECM3はpECM2のBamHI−Bg
III欠失である。カナマイシン耐性を付与するプラス
ミドベクターpGA1−KE12(pGA1誘導体)、
pAG3−Xba(pAG3誘導体)、pEBM2(p
BL1誘導体)およびpECM2(pHM1519誘導
体)の導入が完了したら、選択を25μg/mlのカナ
マイシンを含有するLBアガー上で実施した。クロラム
フェニコール耐性を付与するプラスミドpECM3、p
HM1519誘導体を更に、プラスミドpTET3およ
びpEBM2を有する得られた細菌株コリネバクテリウ
ム グルタミクムATCC13032[pTET3、p
EBM2]中に導入した。DNAの導入後に、選択を
7.5μg/mlのクロラムフェニコール(シグマ−ア
ルドリッヒヒェミーGmbH、ダイゼンホッフェン、ド
イツ)を含有するLBアガー上で実施した。プラスミド
の導入の完了を確かめるために、プラスミドDNAを得
られた株または形質転換体から単離し(“ヌクレオボン
ド核酸精製キットおよびカートリッジのユーザーマニュ
アル(PT3167−1)”、クロンテックラボラトリ
ーGmbH、ハイデルベルク、ドイツ、1997)、か
つ0.8%アガロースゲル中で検出した。
【0066】前記のように、コリネバクテリウム グル
タミクムの以下の株を作成した: ・ATCC13032[pTET3、pGA1−KE1
2] ・ATCC13032[pTET3、pAG3−Xb
a] ・ATCC13032[pTET3、pEBM2] ・ATCC13032[pTET3、pECM2] ・ATCC13032[pTET3、pEBM2、pE
CM3] 新規のプラスミドpTET3と公知のプラスミドベクタ
ーとの共存の他の証拠を提供するために、作成した株を
まず適当な抗生物質(5μg/mlのテトラサイクリ
ン、25μg/mlのカナマイシンおよび10μg/m
lのクロラムフェニコール)を補ったLB培地中で30
℃で24時間培養した。それぞれの培地1ml部を次い
で抗生物質不含のLB培地で2回洗浄した。洗浄した細
菌懸濁液の希釈列(dilution seriese)をLB培地中に
作成し、104細胞を有する0.1mlの懸濁液をその
都度100mlの抗生物質不含および抗生物質含有のL
B培地上に移した。これらの培地を再度約25世代にわ
たり30℃で培養し、増殖を分光光度計(ファルマシア
LKB NovaspecII、ファルマシア、フライ
ブルク、ドイツ)を使用して580nmの波長で光学密
度を測定することによってモニターした。前記の培養を
少なくとも8の光学密度(1の光学密度は1mlあたり
4×108細胞に相当する)以下で培養した。次いでプ
ラスミドDNAを培養から単離し、0.8%アガロース
ゲル中で分離した。得られたプラスミドバンドは両方の
培養条件において、すなわち抗生物質の存在および不在
において同一であり、それぞれはプラスミドpTET3
および形質転換されたプラスミドベクター、すなわちp
GA1−KE12、pAG3−Xba、pEBM2、p
ECM2およびpECM2+pECM3の存在を示し
た。
【0067】例8 プラスミドpCRY4と他のコリネ型プラスミドとのコ
リネバクテリウム グルタミクムLP−6における共存 pCRY4が既にプラスミドpGA1、pGA2および
pTET3と共存しているコリネバクテリウム グルタ
ミクムLP−6を使用して、プラスミドpCRY4と公
知のコリネ型プラスミドとの共存を分析した。
【0068】公知のコリネ型プラスミドと選択マーカー
断片からなる他のプラスミドベクターを前記の細菌株に
導入した。プラスミドベクターpAG3−Xba、pE
BM2(タウチ他、微生物学のアーカイブ169,30
3−312(1998))、pECM3(Tauch et al
., FEMS Microbiology Letters 123, 343-348 (199
4))およびpECM3を前記のDNA導入のために使用
した。プラスミドpECM3はpECM2のBamHI
−BgIII欠失である。プラスミドベクターpAG3
−Xba(pAG3誘導体)、pEBM2(pBL1誘
導体)およびpECM2(pHM1519誘導体)の導
入を25μg/mlのカナマイシンを含有するLBアガ
ー上で選択した。クロラムフェニコール耐性を付与する
プラスミドpECM3、pHM1519誘導体を更にp
GA1、pGA2、pTET3、pCRY4およびpE
BM2を有する得られた細菌株コリネバクテリウム グ
ルタミクムLP−6[pEBM2]中に導入した。DN
A導入の後に、7.5μg/mlのクロラムフェニコー
ルを含有するLBアガー上で選択を実施した。効率よい
プラスミド導入を確認するために、プラスミドDNAを
得られた株または形質転換体から単離し(“ヌクレオボ
ンド核酸精製キットおよびカートリッジのユーザーマニ
ュアル(PT3167−1)”、クロンテックラボラト
リーGmbH、ハイデルベルク、ドイツ、1997)、
0.8%アガロースゲル中で検出した。
【0069】前記のように以下のコリネバクテリウム
グルタミクムの株を作成した: ・LP−6[pAG3−Xba] ・LP−6[pEBM2] ・LP−6[pECM2] ・LP−6[pEBM2、pECM3] (受容株であるコリネバクテリウム グルタミクムLP
−6は既にプラスミドpGA1、pGA2、pTET3
およびpCRY4を有していることを留意すべきであ
る。) プラスミドpCRY4と公知のプラスミドベクターとの
共存の他の証拠を提供するために、作成した株をまず適
当な抗生物質(5μg/mlのテトラサイクリン、25
μg/mlのカナマイシンおよび10μg/mlのクロ
ラムフェニコール)を補ったLB培地中で30℃で24
時間培養した。細菌培地1ml部を次いで抗生物質不含
のLB培地で2回洗浄した。洗浄した細菌懸濁液の希釈
列をLB培地中に作成し、104細胞を有する0.1m
lの懸濁液をその都度100mlの抗生物質不含および
抗生物質含有のLB培地上に移した。これらの培養を再
度約25世代にわたり30℃で培養し、増殖を分光光度
計(ファルマシアLKBNovaspecII、ファル
マシア、フライブルク、ドイツ)を使用して580nm
の波長で光学密度を測定することによってモニターし
た。前記の培養を少なくとも8の光学密度(1の光学密
度は1mlあたり4×108細胞に相当する)以下で培
養した。次いでプラスミドDNAを培養から単離し、
0.8%アガロースゲル中で分離した。得られたプラス
ミドバンドは選択的および非選択的な培養条件におい
て、すなわち抗生物質の存在および不在において同一で
あり、それぞれはプラスミドpGA1、pGA2、pT
ET3およびpCRY4ならびに形質転換されたプラス
ミドベクター、すなわちpAG3−Xba、pEBM
2、pECM2およびpEBM2+pECM3の存在を
示した。
【0070】例9 pTET3からのプラスミドベクターpSELF3−1
の構築 唯一の成分の新規のプラスミドpTET3からなるプラ
スミドベクターを構築するために、コリネバクテリウム
グルタミクムLP−6から全プラスミドDNAを細菌
細胞のアルカリ処理(“ヌクレオボンド核酸精製キット
およびカートリッジのユーザーマニュアル(PT316
7−1)”、クロンテックラボラトリーGmbH、ハイ
デルベルク、ドイツ、1997)によって単離した。次
いで得られたDNA調製物を0.8%アガロースゲル中
で分離した。新規プラスミドpTET3に相当するプラ
スミドバンドをアガロースゲルから再単離した(“アガ
ロースゲルからのDNA抽出のためのQIAEX II
ハンドブック”、キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイ
ツ)。次いで再単離したプラスミドDNAを制限酵素X
hoI(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmb
H、フライブルク、ドイツ)で製造者の教示に従って消
化した。制限処理バッチを0.8%アガロースゲル中で
分離し、かつDNA配列データ(例6)によればテトラ
サイクリン耐性領域が配置されている約2500bpの
DNAを再単離した。次いで単離したpTET3のDN
Aを制限酵素AvrII(ニューイングランドバイオラ
ブスGmbH、シュヴァルバッハ、ドイツ)およびHp
aI(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmbH、
フライブルク、ドイツ)で切断した。切断したバッチを
0.8%アガロースゲル中で分離し、DNA配列決定情
報によればpTET3の複製領域が配置されている約4
500bpのDNA断片を再単離した。両者の再単離さ
れたDNA断片の突出DNA末端を次いで酵素クレノウ
ポリメラーゼで充填した。酵素クレノウポリメラーゼで
の充填反応は製造者の教示に従って実施した。(ロッヒ
ェディアグノスティックスGmbH、マンハイム、ドイ
ツ)。充填されたDNA断片を次いで一緒に酵素T4
DNAリガーゼ(ロッヒェディアグノスティックスGm
bH、マンハイム、ドイツ)によって製造者の教示に従
ってライゲーションした。ライゲーション混合物をコリ
ネバクテリウム グルタミクムATCC13032中に
エレクトロポレーションによって導入した。5μg/m
lのテトラサイクリンを含有するLBアガー上で選択を
実施した。48時間の30℃でのインキュベーションの
後に、新規プラスミドベクターを有するコロニーを単離
した。形質転換した細菌細胞におけるプラスミドベクタ
ーの存在をアルカリリシス法(“QIAGENプラスミ
ドミニキットのためのプラスミドミニハンドブック”、
キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ、1997)によ
って明らかにした。単離したプラスミドをpSELF3
−1と名付けた。pSELF3−1の制限分析ならびに
得られた断片の長さと既知の長さのDNA断片との比較
によって図6として添付した制限地図が得られた。
【0071】前記の構築方法により、プラスミドpSE
LF3−1は新規のプラスミドpTET3のDNA断片
のみからなり、従ってコリネバクテリウム グルタミク
ムのみから由来するDNAである。
【0072】例10 プラスミドベクターpSELF1−1の構築 プラスミドベクターpSELF1−1を公知のプラスミ
ドpGA1(US−A5175108号)から、pTE
T3からのテトラサイクリン耐性遺伝子(例1〜6参
照)を使用して作成した。
【0073】この目的のために、コリネバクテリウム
グルタミクムLP−6の全プラスミドDNAをまず細菌
細胞のアルカリ処理(“ヌクレオボンド核酸精製キット
およびカートリッジのユーザーマニュアル(PT316
7−1)”、クロンテックラボラトリーGmbH、ハイ
デルベルク、ドイツ、1997)によって単離した。次
いで得られたDNA調製物を0.8%アガロースゲル中
で分離した。公知のプラスミドpGA1および新規プラ
スミドpTET3に相当するプラスミドバンドをアガロ
ースゲルから再単離した(“アガロースゲルからのDN
A抽出のためのQIAEX IIハンドブック”、キア
ゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ)。次いでpGA1か
ら再単離したDNAを制限酵素SalI(ファルマシア
バイオテックヨーロッパGmbH、フライブルク、ドイ
ツ)で製造者の教示に従って消化した。単離されたpT
ET3のプラスミドDNAを制限酵素XhoI(ファル
マシアバイオテックヨーロッパGmbH、フライブル
ク、ドイツ)で切断した。pTET3の制限処理バッチ
を0.8%アガロースゲル中で分離し、かつDNA配列
決定データ(例6)によればテトラサイクリン耐性領域
が配置されている約2500bpのDNA断片を再単離
した。作成したpGA1のDNA断片および再単離した
pTET3のDNA断片を一緒にT4 DNAリガーゼ
(ロッヒェディアグノスティックスGmbH、マンハイ
ム、ドイツ)によって製造者の教示に従ってライゲーシ
ョンした。ライゲーション混合物をコリネバクテリウム
グルタミクムATCC13032中にエレクトロポレ
ーションによって導入した。5μg/mlのテトラサイ
クリンを含有するLBアガー上で選択を実施した。48
時間の30℃でのインキュベーションの後に、新規プラ
スミドベクターを有するコロニーを単離した。形質転換
した細菌細胞におけるプラスミドベクターの存在をアル
カリリシス法(“QIAGENプラスミドミニキットの
ためのプラスミドミニハンドブック”、キアゲンGmb
H、ヒルデン、ドイツ、1997)によって明らかにし
た。単離したプラスミドをpSELF1−1と名付け
た。pSELF1−1の制限分析ならびに得られた断片
の長さと既知の長さのDNA断片との比較によって図7
として添付した制限地図が得られた。
【0074】前記の構築方法により、プラスミドpSE
LF1−1はコリネバクテリウムグルタミクムのみから
由来するDNA断片のみからなる。
【0075】例11 pSELF1−1を使用するリジンの製造 コリネ型細菌におけるアミノ酸リジンの生合成に関連す
る遺伝子のコピー数を増大させるために、コリネバクテ
リウム グルタミクムからのlysC(FBR)遺伝子
を選択した。lysC(FBR)遺伝子は代謝拮抗物質
S−(2−アミノエチル)システインに耐性な酵素アス
パラギン酸キナーゼの形をコードし、プラスミドベクタ
ーpJC30(クレーマー他(Cremer et al)、応用お
よび環境微生物学57,1746−1752(199
1))にクローニングされた形であった。
【0076】lysC(FBR)遺伝子を例10に記載
したプラスミドベクターpSELF1−1中にクローニ
ングするために、pSELF1−1およびpJC30の
プラスミドDNAを制限酵素EcoRIおよびScaI
(ファルマシアバイオテックヨーロッパGmbH、フラ
イブルク、ドイツ)で切断した。次いで制限処理バッチ
を酵素T4 DNAリガーゼ(ロッヒェディアグノステ
ィックスGmbH、マンハイム、ドイツ)で一緒にライ
ゲーションし、細菌株コリネバクテリウム グルタミク
ムATCC13032中に形質転換した。選択を5μg
/mlのテトラサイクリンを含有するLBアガー上で実
施した。プラスミドDNAを形質転換したコロニーから
アルカリリシス法(“QIAGENプラスミドミニキッ
トのためのプラスミドミニハンドブック”、キアゲンG
mbH、ヒルデン、ドイツ、1997)によって再単離
した。このプラスミドDNAの制限分析および既知の長
さのDNA断片との比較によって、プラスミドpSEL
F1−lysCを単離し、これはプラスミドベクターp
SELF1−1およびlysC(FBR)遺伝子領域か
らなっていた。
【0077】プラスミドpSELF1−lysCおよび
対照ベクターpSELF1−1を株コリネバクテリウム
グルタミクムATCC13032中にエレクトロポレ
ーションによって形質転換した。次いでプラスミドの導
入をアルカリリシスおよびゲル電気泳動(“QIAGE
Nプラスミドミニキットのためのプラスミドミニハンド
ブック”、キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ、19
97)によって明らかにした。前記のように構築した株
ATCC13032[pSELF1−1]およびATC
C13032[pSELF1−lysC]をリジンの製
造のために使用した。
【0078】両方の株をまず5μg/mlのテトラサイ
クリンを含有するルリア−ベルタニ培地50ml中で3
0℃で24時間培養した。次いで培養1ml部をミネラ
ル培地(ブレエル他(Broeer et al)、応用および環境
微生物学59、316−321(1993))で2回洗
浄し、5μg/mlのテトラサイクリンを含有する10
0mlのミネラル培地中に移し、30℃で24時間イン
キュベートした。培養上清5mlを13800×gおよ
び4℃で15分間ペレット化し、ミレックス−GS濾過
装置(Millex-GS filter unit)(0.22μm、ミリ
ポアS.A、モルシャイム、フランス)を使用して濾過
滅菌した。リジンを濾過した培養上清においてHPLC
分析によってビュンテマイヤー他(Buentemeyer et a
l)の方法(細胞工学5、57−67(1991))を
使用して測定した。24時間の培養後に得られたリジン
濃度を第2表にまとめる。
【0079】第2表 種々のコリネバクテリウム グルタミクム株の培養上清
におけるリジン濃度
【0080】
【表2】
【0081】例12 pSELF3−1を使用するパントテン酸の製造 コリネ型細菌のパントテン酸生合成に関連する遺伝子の
コピー数の増加のために、コリネバクテリウム グルタ
ミクムATCC13032からのpanD遺伝子を選択
した。panD遺伝子は酵素L−アスパラギン酸α−デ
カルボキシラーゼをコードし、これはプラスミドベクタ
ーpND10(ドゥッシュ他(Dusch etal)、応用およ
び環境微生物学65,1530−1539(199
9))にクローニングされた形であった。
【0082】panD遺伝子を例9に記載の新規のプラ
スミドベクターpSELF3−1中にクローニングする
ために、pSELF3−1のプラスミドDNAを制限酵
素SacI(ファルマシアバイオテックヨーロッパGm
bH、フライブルク、ドイツ)およびBstZ17I
(ニューイングランドバイオラブスGmbH、シュヴァ
ルバッハ、ドイツ)で切断し、pND10のプラスミド
DNAを制限酵素SacIおよびSacI(ファルマシ
アバイオテックヨーロッパGmbH、フライブルク、ド
イツ)で製造者の教示に従って切断した。次いで制限処
理バッチを製造者の教示(ロッヒェディアグノスティッ
クスGmbH、マンハイム、ドイツ)に従って酵素T4
DNAリガーゼを使用して一緒にライゲーションし、
細菌株コリネバクテリウム グルタミクムATCC13
032中に形質転換した。選択を5μg/mlのテトラ
サイクリンを含有するLBアガー上で実施した。プラス
ミドDNAをアルカリリシス(“QIAGENプラスミ
ドミニキットのためのプラスミドミニハンドブック”、
キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイツ、1997)によ
って形質転換したコロニーから再単離した。単離したプ
ラスミドDNAの制限分析および既知の長さのDNA断
片(DNA分子量マーカーX、ロッヒェディアグノステ
ィックスGmbH、マンハイム、ドイツ)との比較によ
って、プラスミドpSELF3−panDを単離し、こ
れはプラスミドベクターpSELF3−1およびpan
D遺伝子をコードするpND10の領域からなる。
【0083】コリネ型細菌中でのパントテネートの生産
の分析のために、構築したプラスミドベクターpSEL
F3−panDおよび対照ベクターpSELF3−1を
株ATCC13032ΔilvA(ザーム他、応用およ
び環境微生物学65、1973−1979(199
9))中に形質転換した。次いでプラスミドの存在をア
ルカリリシス(“QIAGENプラスミドミニキットの
ためのプラスミドミニハンドブック”、キアゲンGmb
H、ヒルデン、ドイツ、1997)によって明らかにし
た。前記のように構築した株ATCC13032Δil
vA[pSELF3−1]およびATCC13032Δ
ilvA[pSELF3−panD]をパントテネート
の製造のために使用した。
【0084】細菌株をまず5μg/mlのテトラサイク
リンを含有するルリア−ベルタニ培地50ml中で30
℃で24時間培養した。次いで1ml部の細菌培養を、
2mMのイソロイシン(シグマ−アルドリッヒヒェミー
GmbH、ダイゼンホッフェン、ドイツ)が添加されて
いるCGXII培地(カイルハウエル他(Kailhaueret
al)ジャーナルオブバクテリオロジー175,5595
−5603、(1993))で2回洗浄し、これを2m
Mのイソロイシンおよび5μg/mlのテトラサイクリ
ンを有するCGXII培地50ml中に移し、30℃で
24時間培養した。該培地3mlを2mMのイソロイシ
ンを含有する他のCGXII培地50mlに接種した。
該バッチを30℃で24時間インキュベートした後に、
細菌培養20mlを1250×gで10分間ペレット化
した。次いで培養上清をミレックス−GS濾過装置
(0.22μm、ミリポアS.A、モルシャイム、フラ
ンス)で濾過滅菌した。パントテネート濃度を濾過した
培養上清中でディフコマニュアル(Difco Manual)、第
10版(ディフコラボラトリーズ、デトロイト、ミシガ
ン、USA)の教示に従って測定した。24時間の培養
後に得られたパントテネート濃度を第3表にまとめる。
【0085】第3表 種々のコリネバクテリウム グルタミクム株の培養上清
におけるパントテネート濃度
【0086】
【表3】
【0087】構築したプラスミドベクターpSELF3
−panDを使用して、株ATCC13032Δilv
A[pEKEx2panBC、pECM3ilvBNC
D](ザーム他、応用および環境微生物学65、197
3−1979(1999))を改善した。この株は、既
に遺伝子ilvBNCDおよびpanBCを有してお
り、これは公知のプラスミドベクターのパントテネート
生合成に有利な影響を与える。
【0088】プラスミドベクターpSELF3−pan
Dおよび対照ベクターpSELF3−1を株ATCC1
3032ΔilvA[pEKEx2panBC、pEC
M3ilvBNCD](ザーム他、応用および環境微生
物学65、1973−1979(1999))中にエレ
クトロポレーションによって導入した。選択を5μg/
mlのテトラサイクリンを含有するLBアガー上で実施
した。導入したプラスミドベクターおよび細菌株中に既
に存在するプラスミドの存在をアルカリリシス(“QI
AGENプラスミドミニキットのためのプラスミドミニ
ハンドブック”、キアゲンGmbH、ヒルデン、ドイ
ツ、1997)によって明らかにした。前記のように構
築した両者の株を前記のようにパントテネートの製造の
ために使用した。24時間の培養後に培養上清中に得ら
れたパントテネート濃度を第4表にまとめる。
【0089】第4表 種々のコリネバクテリウム グルタミクム株の上清中の
パントテネート濃度
【0090】
【表4】
【0091】以下の図を添付する: ・図1:プラスミドpTET3の制限地図。
【0092】・図2:プラスミドpCRY4の制限地
図。
【0093】・図3:プラスミドpTET3の複製領域
の地図。
【0094】・図4:プラスミドpCRY4の複製領域
の地図。
【0095】・図5:プラスミドpTET3の抗生物質
耐性領域の地図。
【0096】・図6:プラスミドベクターpSELF3
−1の地図。
【0097】・図7:プラスミドベクターpSELF1
−1の地図。
【0098】規定の長さは近似であることを留意すべき
である。
【0099】使用される略語および用語は以下の意味を
有する: bps:塩基対 AvrII:制限酵素AvrIIの制限部位 ClaI:制限酵素ClaIの制限部位 EcoRI:制限酵素EcoRIの制限部位 EcoRV:制限酵素EcoRVの制限部位 FspI:制限酵素FspIの制限部位 HindIII:制限酵素HindIIIの制限部位 HpaI:制限酵素HpaIの制限部位 MunI:制限酵素MunIの制限部位 NruI:制限酵素NruIの制限部位 PstI:制限酵素PstIの制限部位 SacI:制限酵素SacIの制限部位 SacII:制限酵素SacIIの制限部位 SalI:制限酵素SalIの制限部位 ScaI:制限酵素ScaIの制限部位 SmaI:制限酵素SmaIの制限部位 SpeI:制限酵素SpeIの制限部位 SphI:制限酵素SphIの制限部位 XbaI:制限酵素XbaIの制限部位 XhoI:制限酵素XhoIの制限部位 aadA:スペクチノマイシン/ストレプトマイシン耐
性タンパク質のための遺伝子 parA:安定化タンパク質ParAのための遺伝子 sulI:サルファメトキサゾール耐性タンパク質のた
めの遺伝子 repA:複製タンパク質RepAのための遺伝子 tetA:テトラサイクリン耐性タンパク質のための遺
伝子 tetR:テトラサイクリンリプレッサータンパク質の
ための遺伝子
【0100】
【配列表】
【0101】
【外1】
【0102】
【外2】
【0103】
【外3】
【0104】
【外4】
【0105】
【外5】
【0106】
【外6】
【0107】
【外7】
【0108】
【外8】
【0109】
【外9】
【0110】
【外10】
【0111】
【外11】
【0112】
【外12】
【0113】
【外13】
【0114】
【外14】
【0115】
【外15】
【0116】
【外16】
【0117】
【外17】
【0118】
【外18】
【0119】
【外19】
【0120】
【外20】
【0121】
【外21】
【0122】
【外22】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はプラスミドpTET3の制限地図を示
す。
【図2】図2はプラスミドpCRY4の制限地図を示
す。
【図3】図3はプラスミドpTET3の複製領域の地図
を示す。
【図4】図4はプラスミドpCRY4の複製領域の地図
を示す。
【図5】図5はプラスミドpTET3の抗生物質耐性領
域の地図を示す。
【図6】図6はプラスミドベクターpSELF3−1の
地図を示す。
【図7】図7はプラスミドベクターpSELF1−1の
地図を示す。
【符号の説明】
bps 塩基対、 AvrII 制限酵素AvrIIの
制限部位、 ClaI制限酵素ClaIの制限部位、
EcoRI 制限酵素EcoRIの制限部位、 Eco
RV 制限酵素EcoRVの制限部位、 FspI 制
限酵素FspIの制限部位、 HindIII 制限酵
素HindIIIの制限部位、 HpaI 制限酵素H
paIの制限部位、 MunI 制限酵素MunIの制
限部位、 NruI 制限酵素NruIの制限部位、
PstI 制限酵素PstIの制限部位、 SacI
制限酵素SacIの制限部位、 SacII 制限酵素
SacIIの制限部位、 SalI 制限酵素SalI
の制限部位、 ScaI制限酵素ScaIの制限部位、
SmaI 制限酵素SmaIの制限部位、SpeI
制限酵素SpeIの制限部位、 SphI 制限酵素S
phIの制限部位、 XbaI 制限酵素XbaIの制
限部位、 XhoI 制限酵素XhoIの制限部位、
aadA スペクチノマイシン/ストレプトマイシン耐
性タンパク質のための遺伝子、 parA 安定化タン
パク質ParAのための遺伝子、 sulI サルファ
メトキサゾール耐性タンパク質のための遺伝子、 re
pA 複製タンパク質RepAのための遺伝子、 te
tA テトラサイクリン耐性タンパク質のための遺伝
子、 tetR テトラサイクリンリプレッサータンパ
ク質のための遺伝子
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/09 ZNA (C12P 13/02 C12R 1:15) C12R 1:15) (C12P 13/02 (C12P 13/08 A C12R 1:15) C12R 1:15) (C12P 13/08 (C12P 13/08 C C12R 1:15) C12R 1:15) (C12P 13/08 (C12N 1/21 C12R 1:15) C12R 1:15) (C12N 1/21 C12N 15/00 ZNAA C12R 1:15) C12R 1:15) (72)発明者 イェルン カリノフスキー ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト レン バッハシュトラーセ 19 (72)発明者 アルフレート ピューラー ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト アム ヴァルトシュレスヒェン 2 (72)発明者 ゲオルク ティーアバッハ ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト グン ストシュトラーセ 21

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 番号DSM5816で寄託されているコ
    リネバクテリウムグルタミクムの株から単離された互い
    に和合性のプラスミドpTET3およびpCRY4にお
    いて、プラスミドpTET3は、 1.1 長さ約27.8kbpおよび図1に示される制
    限地図、 1.2 配列番号1に示されるヌクレオチド配列を有す
    る複製領域、 1.3 テトラサイクリン耐性を付与するtetA遺伝
    子およびストレプトマイシンおよびスペクチノマイシン
    の耐性を付与するaadA遺伝子からなる配列番号6に
    示される抗生物質耐性領域を特徴とし、かつプラスミド
    pCRY4は、 1.4 長さ約48kbpおよび図2に示される制限地
    図、および 1.5 配列番号4に示されるヌクレオチド配列を有す
    る複製領域 を特徴とする、プラスミドpTET3およびpCRY
    4。
  2. 【請求項2】 コリネ型細菌において自己複製可能な複
    合プラスミドにおいて、該プラスミドが 2.1 これらのプラスミドのヌクレオチド配列の一部
    または全体、 2.2 プラスミドpTET3またはpCRY4の1つ
    から得られる少なくとも1つのDNA複製領域、 2.3 E.コリ、B.サチリスまたはストレプトマイ
    セスから得られ、かつそこで増加できる遺伝子断片、お
    よび 2.4 作用物質耐性の発現のための少なくとも1つの
    領域 を有することを特徴とする複合プラスミド。
  3. 【請求項3】 プラスミドpTET3からの作用物質耐
    性を有する、請求項2記載の複合プラスミド。
  4. 【請求項4】 プラスミドpGA1および/またはpG
    A2のヌクレオチド配列の一部または全体を有する、請
    求項3記載の複合プラスミド。
  5. 【請求項5】 ビタミン、ヌクレオチドまたはL−アミ
    ノ酸の生合成経路からの遺伝子をコードし、かつコリネ
    型細菌中で発現する少なくとも1つのDNA断片を有す
    る、請求項2記載の複合プラスミド。
  6. 【請求項6】 コリネ型細菌中で自己複製可能であり、 6.1 プラスミドpGA1、pGA2、pTET3ま
    たはpCRY4の1つから得られる少なくとも1つの複
    製領域、 6.2 プラスミドpTET3からの少なくとも1つの
    作用物質耐性、および場合により 6.3 ビタミン、ヌクレオチドまたはL−アミノ酸の
    生合成経路からの遺伝子をコードし、かつコリネ型細菌
    中で発現する少なくとも1つのDNA断片 を含有するプラスミドベクター。
  7. 【請求項7】 長さ約7.0kbpおよび図6に記載さ
    れる制限地図を有するプラスミドベクターpSELF3
    −1。
  8. 【請求項8】 長さ約7.3kbpおよび図7に記載さ
    れる制限地図を有するプラスミドベクターpSELF1
    −1。
  9. 【請求項9】 L−アミノ酸、特にL−リジンまたはL
    −トレオニンをコリネ型細菌の発酵により製造するため
    の方法において、請求項2から7までのいずれか1項記
    載の1つ以上のプラスミドベクターを有する株を使用す
    ることを特徴とするL−アミノ酸の製造方法。
  10. 【請求項10】 ビタミン、特にD−パントテン酸をコ
    リネ型細菌の発酵によって製造するための方法におい
    て、請求項7または8記載の1つ以上のプラスミドベク
    ターを有する株を使用することを特徴とするビタミンの
    製造方法。
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