JP2002253250A - Metallothionine gene - Google Patents

Metallothionine gene

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JP2002253250A
JP2002253250A JP2001055664A JP2001055664A JP2002253250A JP 2002253250 A JP2002253250 A JP 2002253250A JP 2001055664 A JP2001055664 A JP 2001055664A JP 2001055664 A JP2001055664 A JP 2001055664A JP 2002253250 A JP2002253250 A JP 2002253250A
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JP
Japan
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metallothionein
gene
protein
heavy metal
oryzae
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JP2001055664A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Ishida
博樹 石田
Yoji Hata
洋二 秦
Shoji Kawato
章嗣 川戸
Kuniyasu Goto
邦康 後藤
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Gekkeikan Sake Co Ltd
National Research Institute of Brewing
Original Assignee
Gekkeikan Sake Co Ltd
National Research Institute of Brewing
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extracellularly mass-produce a protein as a fused protein by cultivating a transformant. SOLUTION: Cloning of metallothionine gene is carried out and its base sequence is also determined. The new cloned gene and a glucoamylase gene fragment are inserted into a vector to transform a host (Aspergillus oryzae).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、麹菌(アスペルギ
ルス・オリゼー:Aspergillus oryzae)のメタロチオネ
イン遺伝子に関するものであって、麹菌より新規に単離
したメタロチオネイン遺伝子を用いてメタロチオネイン
を大量生産し、例えば有害重金属の除去等に利用するも
のである。
[0001] The present invention relates to a metallothionein gene of Aspergillus oryzae. The present invention relates to a method for mass-producing metallothionein using a metallothionein gene newly isolated from Aspergillus oryzae. It is used for removal of water.

【0002】また、本発明は、Aspergillus oryzaeより
新規に単離したメタロチオネイン遺伝子を用いた、A. o
ryzaeのグルコアミラーゼとの融合タンパク質を麹菌を
用いて大量に分泌生産させ、環境中の有害重金属を捕捉
できるバイオソルベントに適した分子の設計など様々な
バイオレメディエーション分野に利用することを可能に
するものである。
[0002] The present invention also relates to A. o using a metallothionein gene newly isolated from Aspergillus oryzae.
A fusion protein with glucoamylase of ryzae that is secreted and produced in large quantities using Aspergillus oryzae, and can be used in various bioremediation fields such as designing molecules suitable for biosolvents that can capture harmful heavy metals in the environment. It is.

【0003】[0003]

【従来の技術】メタロチオネインは、脊椎動物、無脊椎
動物、植物、酵母、カビなど様々な真核生物に広く存在
する重金属結合蛋白である。メタロチオネインはCd、
Zn、Cu、Hg、Ag等の重金属を幅広く吸着するこ
とができ、一分子当たりの吸着分子数も多い。メタロチ
オネインは分子量がアカパンカビでは約3000、動物
では約7000の低分子量タンパク質である。本タンパ
ク質は、生体内で亜鉛やカドミウムなどの様々な重金属
と結合しており、重金属スカベンジャーとして機能して
いるものと推測される。また、最近ではメタロチオネイ
ンとガンやアルツハイマーの発症との関連性が指摘され
たり、メタロチオネインが免疫系を調節していることが
明らかとされるなど、新しい生理機能も解明されつつあ
る。このようにメタロチオネインは生体内での様々な制
御系に関与している非常に重要な機能を持つ蛋白であ
る。
2. Description of the Related Art Metallothionein is a heavy metal binding protein widely present in various eukaryotes such as vertebrates, invertebrates, plants, yeasts, and molds. Metallothionein is Cd,
Heavy metals such as Zn, Cu, Hg, and Ag can be widely adsorbed, and the number of adsorbed molecules per molecule is large. Metallothionein is a low molecular weight protein with a molecular weight of about 3000 for Neurospora crassa and about 7000 for animals. This protein binds to various heavy metals such as zinc and cadmium in vivo, and is presumed to function as a heavy metal scavenger. Recently, new physiological functions have been elucidated, for example, the association between metallothionein and the development of cancer or Alzheimer has been pointed out, and it has been clarified that metallothionein regulates the immune system. As described above, metallothionein is a protein having a very important function involved in various control systems in vivo.

【0004】一方、メタロチオネインが持つ優れた重金
属結合能は、環境中の重金属吸着剤としての応用が期待
されている。水俣病で問題となった水銀による環境汚染
を、このメタロチオネインを用いて除去する試みが検討
されている。アカパンカビ由来のメタロチオネインの9
量体を遺伝子工学的手法を用いて作成し、野生株よりも
65倍も重金属吸着能を有する菌株の育種が報告されて
いる。
On the other hand, the excellent heavy metal binding ability of metallothionein is expected to be applied as a heavy metal adsorbent in the environment. Attempts are being made to remove environmental pollution due to mercury, which has become a problem with Minamata disease, using this metallothionein. 9 of metallothionein derived from Neurospora crassa
It has been reported that a dimer is prepared using a genetic engineering technique and a strain having a heavy metal adsorption capacity of 65 times that of a wild type strain is bred.

【0005】このようにメタロチオネインは環境工学的
にも利用価値が高いタンパク質であるが、本蛋白の高生
産や環境応用など応用研究はほとんど行われていない。
メタロチオネインをバイオレメディエーションに利用す
るためには、高い吸着能を持つタンパク質の開発とその
蛋白を高生産させる技術開発が必須である。
[0005] As described above, metallothionein is a protein having a high utility value in terms of environmental engineering, but applied research such as high production and environmental application of the present protein has hardly been performed.
In order to utilize metallothionein for bioremediation, it is essential to develop a protein having a high adsorptive capacity and to develop a technology for producing the protein in a high amount.

【0006】組換えDNA技術によってタンパク質を製
造する場合、物質生産の宿主として大腸菌が使用される
ことが多いが、その遺伝子を大腸菌において発現させる
と、組換えタンパク質は菌体内タンパク質として生産さ
れる。しかし菌体内蛋白は超音波処理などで菌体を破砕
する操作が必要であり、また生産性向上にも限界があ
る。一般的に工業的に利用される酵素においては、菌体
内生産ではコストが合わないとされている。単離した遺
伝子を効率的に発現させて工業的に利用できるタンパク
質を生産させるためには、酵素を菌体外に分泌させる必
要がある。また遺伝子を単離した生物以外の宿主で酵素
生産を行った場合は、組換え蛋白となり、食品などへの
利用が制限されるなどの問題点もある。
When a protein is produced by recombinant DNA technology, Escherichia coli is often used as a host for substance production. When the gene is expressed in Escherichia coli, the recombinant protein is produced as an intracellular protein. However, intracellular proteins require an operation of crushing the cells by ultrasonic treatment or the like, and there is a limit in improving productivity. Generally, it is said that the cost of an enzyme used industrially is not suitable for intracellular production. In order to efficiently express the isolated gene and produce an industrially usable protein, it is necessary to secrete the enzyme outside the cells. In addition, when an enzyme is produced in a host other than the organism from which the gene was isolated, it becomes a recombinant protein, and there is a problem that its use in foods and the like is limited.

【0007】一方麹菌アスペルギルス・オリゼは、清酒
醸造で長年使用されてきた微生物で、非常に高いタンパ
ク質分泌能を有する。この麹菌の中に産業上有用な活性
を持つメタロチオネインの遺伝子が存在すれば、麹菌で
の大量生産が可能であり、上記の生産性の問題と異種遺
伝子発現の問題の両方を一気に解決できることが期待さ
れる。また、麹菌は液体培養から固体培養まで、酵素生
産に応じて様々な培養が可能であり、各産業上の用途に
合わせた酵素生産ができる。
On the other hand, Aspergillus oryzae, a koji mold, is a microorganism that has been used for sake brewing for many years and has a very high protein secretion ability. If a metallothionein gene having industrially useful activity is present in the koji mold, mass production with the koji mold is possible, and it is expected that both the productivity problem and the heterogeneous gene expression problem can be solved at once. Is done. In addition, aspergillus can be cultured in various ways from liquid culture to solid culture depending on the production of the enzyme, and the enzyme can be produced according to the industrial use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、遺伝子工学
的手法を用い、メタロチオネイン様重金属の捕捉活性を
有するタンパク質(この中にはメタロチオネイン自体も
包含される)を効率的に生産する技術を新たに開発する
目的でなされたものである。
The present invention provides a new technique for efficiently producing a protein having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity (including metallothionein itself) by using a genetic engineering technique. It was made for the purpose of development.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、鋭意研究の結果、
メタロチオネインをコードする遺伝子のクローニング及
びその塩基配列の決定に成功し、更に、該遺伝子を含有
した形質転換体の作成、該遺伝子の発現、該形質転換体
の培養によるメタロチオネイン又はメタロチオネイン様
活性を有するタンパク質の製造にも成功したが、水溶液
中の重金属の除去、回収に用いられる微生物由来の吸着
剤であるバイオソルベントに有用なメタロチオネインが
大腸菌において発現されると、菌体内タンパク質として
生産され、生産物の分離などに問題点が生ずる。そこ
で、この点を更に改良するため、研究を行い、麹菌由来
のグルコアミラーゼ分子との融合タンパク質を設計する
ことによって、菌体外に高純度のメタロチオネイン融合
タンパク質を高分泌生産させることにはじめて成功し、
本発明の完成に至ったものである。以下、本発明につい
て詳述する。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above object, and as a result of earnest research,
Successful cloning of the gene encoding metallothionein and determination of its nucleotide sequence, further preparation of a transformant containing the gene, expression of the gene, and a protein having metallothionein or metallothionein-like activity by culturing the transformant Although metallothionein, which is useful for biosorbent, which is a microorganism-derived adsorbent used for removal and recovery of heavy metals in aqueous solution, is expressed in Escherichia coli, it is produced as intracellular protein, Problems arise in separation and the like. Therefore, in order to further improve this point, by conducting research and designing a fusion protein with a glucoamylase molecule derived from Aspergillus, we succeeded for the first time to produce a highly pure metallothionein fusion protein outside the cells with high secretion. ,
The present invention has been completed. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】メタロチオネイン遺伝子をクローニングす
るため、液体培養を行ったA.oryzaeの菌体より
mRNAを調製し、このmRNAから合成したcDNA
ライブラリーを構築する。このライブラリーの塩基配列
を網羅的に決定し、各配列と既知遺伝子データーベース
とのホモロジーを検索する。これらのcDNAクローン
からNeurospora crassaのメタロチオネイン遺伝子と高
いホモロジーを示すクローンを検索し、本クローンから
A.oryzaeのメタロチオネイン遺伝子を単離す
る。
[0010] In order to clone the metallothionein gene, A. mRNA prepared from cells of oryzae, cDNA synthesized from this mRNA
Build a library. The nucleotide sequence of this library is comprehensively determined, and homology between each sequence and a known gene database is searched. From these cDNA clones, clones exhibiting high homology with the metallothionein gene of Neurospora crassa were searched, and from this clone A. oryzae metallothionein gene is isolated.

【0011】単離した遺伝子はメタロチオネイン遺伝子
であって、本遺伝子は、メタロチオネインをコードする
遺伝子、メタロチオネイン様重金属の捕捉活性を有する
タンパク質をコードする遺伝子、これらの遺伝子の少な
くともひとつと他の遺伝子との融合遺伝子、これら3種
の、遺伝子の少なくともひとつを含有する遺伝子、から
選ばれる少なくともひとつを指すものである(以下、単
にメタロチオネイン遺伝子ということもある。)。本発
明においては、このようにして得たメタロチオネイン遺
伝子は、これを宿主に導入して発現せしめ、メタロチオ
ネイン、メタロチオネイン様重金属の捕捉活性を有する
タンパク質、または、これらと他のタンパク質との融合
タンパク質の少なくともひとつを製造するものである。
なお、本発明において、上記3種のタンパク質にはメタ
ロチオネインも包含されるものである。
The isolated gene is a metallothionein gene, which is a gene encoding metallothionein, a gene encoding a protein having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity, and at least one of these genes and another gene. It refers to at least one selected from a fusion gene and a gene containing at least one of these three types of genes (hereinafter sometimes simply referred to as a metallothionein gene). In the present invention, the metallothionein gene thus obtained is introduced into a host and expressed therein, and at least a metallothionein, a protein having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity, or a fusion protein thereof with another protein. It is one that produces one.
In the present invention, the above three kinds of proteins include metallothionein.

【0012】宿主としては、各種微生物が適宜使用可能
であるが、本発明においては真核生物を利用することが
可能であって、目的酵素を効率よく大量に生産できると
いう特徴を有する。真核生物、例えば麹菌A.oryz
aeは清酒、醤油、味噌などの我が国の伝統的発酵産業
で使用されてきた糸状菌である。本菌株の特徴は、上記
発酵産業で有用なタンパク質を非常に大量に生産するこ
とである。本菌株が持つ高い蛋白生産能と醸造微生物と
しての安全性から、異種蛋白生産の宿主として注目され
ている(Biotechnology, 6, 1419 (1988)、特開昭62-27
2988)。本発明者らの研究から、A.oryzaeを用
いた異種蛋白生産においては、Aspergillus属などの近
種の遺伝子であれば、その生産能はさらに増大すること
が認められた。特にA.oryzaeの遺伝子を、A.
oryzaeの高発現プロモーター制御下で発現させた
場合、非常に大量のタンパク質が生産されることを見い
だした(特願平11-154271、特願2000-36754)。本発明
は、この系を利用することによって、メタロチオネイン
遺伝子を麹菌で効率的に発現せしめ、メタロチオネイン
を大量生産することにはじめて成功したものである。
As the host, various microorganisms can be used as appropriate, but the present invention is characterized in that eukaryotes can be used and the target enzyme can be efficiently produced in large quantities. Eukaryotes such as Aspergillus A. oryz
ae is a filamentous fungus used in the traditional fermentation industry in Japan, such as sake, soy sauce, and miso. A feature of this strain is that it produces very large quantities of proteins useful in the fermentation industry. Due to the high protein-producing ability of this strain and its safety as a brewing microorganism, it is attracting attention as a host for heterologous protein production (Biotechnology, 6, 1419 (1988), Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-27).
2988). From our research, A.I. In the production of a heterologous protein using oryzae, it was confirmed that if a gene of a near species such as the genus Aspergillus was used, the productivity would be further increased. In particular, A. oryzae gene,
When expressed under the control of a high expression promoter of oryzae, it was found that a very large amount of protein was produced (Japanese Patent Application No. 11-154271, Japanese Patent Application No. 2000-36754). The present invention has succeeded for the first time in large scale production of metallothionein by using this system to efficiently express the metallothionein gene in Aspergillus oryzae.

【0013】上記により単離したメタロチオネイン遺伝
子は、単独で、あるいは、麹菌のチロシナーゼ遺伝子
(melO遺伝子:Biochem. Biophys. Acta., 1261
(1), p.151, 1995)のプロモーターや固体培養において
特異的に大量発現する麹菌由来のグルコアミラーゼ遺伝
子(glaB)のプロモーター(特願平11-154271、特
開平11-243965)のような高発現プロモーターを用い
て、A.oryzaeにて発現させて、あるいは、この
ような高発現プロモーターの支配下において麹菌グルコ
アミラーゼ等他のタンパク質との融合タンパク質とし
て、A. oryzaeにて発現させて菌体外に分泌生産させる
等の方法により、高純度な目的タンパク質を大量に生産
させるものである。
The metallothionein gene isolated as described above can be used alone or as a tyrosinase gene of Aspergillus oryzae (melO gene: Biochem. Biophys. Acta., 1261).
(1), p.151, 1995) and the promoter of a glucoamylase gene (glaB) derived from Aspergillus oryzae which is specifically expressed in large amounts in solid culture (Japanese Patent Application No. 11-154271, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-243965). Using a high expression promoter, Oryzae, or as a fusion protein with other proteins such as Aspergillus glucoamylase under the control of such a high expression promoter, expressed in A. oryzae and secreted and produced outside the cells Thus, a high-purity target protein is produced in large quantities.

【0014】遺伝子導入方法としては、常法が適宜利用
されるが、例えば宿主としては、niaD変異株(硝酸
を資化できない麹菌変異株:Nitrate Reductase欠損
株、例えばAspergillus oryzae 1013-niaD(FERM
P−17707))を用いる公知方法により、目的遺
伝子であるメタロチオネイン遺伝子と形質転換用マーカ
ー遺伝子であるniaD遺伝子(Unkle, E. S. et al.,
Mol.Gen. Genet., 218, p.99-104, 1989)を同時に導
入する。この遺伝子導入の際に、ベクター配列などの異
種遺伝子を排除することにより、異種遺伝子を全く含ま
ないセルフクローニング株の形質転換体を得ることがで
きる。そしてこの形質転換体を培養することにより、目
的タンパク質を菌体内又は菌体外に大量分泌させること
ができる。
As a method for gene transfer, an ordinary method is appropriately used. For example, as a host, a niaD mutant (a mutant of Aspergillus oryzae unable to assimilate nitrate: a Nitrate Reductase-deficient strain, such as Aspergillus oryzae 1013-niaD (FERM)
P-17707)), a metallothionein gene as a target gene and a niaD gene as a transformation marker gene (Unkle, ES et al.,
Mol. Gen. Genet., 218, p.99-104, 1989). By excluding a heterologous gene such as a vector sequence during this gene transfer, a transformant of a self-cloning strain containing no heterologous gene can be obtained. By culturing the transformant, the target protein can be secreted in large amounts into or out of the cells.

【0015】このように本発明によれば、メタロチオネ
イン遺伝子をA.oryzaeから単離するのに成功
し、目的蛋白をA.oryzaeによって大量に生産さ
せることに成功したものである。そのうえ更に、該異種
遺伝子を導入する場合、A.oryzae以外の異種D
NAが混入しない方法を採用することにより、セルフク
ローニング株となり、組換え微生物の規制からも除外さ
れるという著効が奏される。したがって、本発明によっ
て製造されたメタロチオネインは、工業的用途のみなら
ず、飲食品、医薬品、化粧品等への用途も可能である。
以下、本発明を更に具体的に説明する。
[0015] Thus, according to the present invention, the metallothionein gene is transformed into A. oryzae, and the target protein was isolated from A. oryzae. Oryzae succeeded in mass production. Furthermore, when the heterologous gene is introduced, Different type D other than oryzae
By adopting a method that does not contaminate NA, a self-cloning strain is obtained, and a remarkable effect is obtained that the strain is excluded from the regulation of recombinant microorganisms. Therefore, the metallothionein produced by the present invention can be used not only for industrial applications but also for foods and drinks, pharmaceuticals, cosmetics, and the like.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.

【0016】cDNAライブラリーの塩基配列を網羅的
に決定したデータベースより、ノイロスポラ・クラッサ
(Neurospora crassa)のメタロチオネイン遺伝子と相
同性を示すクローンを抽出した。このcDNAクローン
をプローブとして、A.oryzaeのラムダ EMB
L3ファージライブラリーより、染色体のメタロチオネ
イン遺伝子を含むポジティブクローンを選択した。得ら
れたポジティブクローンをテンペレートとして、メタロ
チオネインのコーディング領域を含む全長323bpに
ついてその全塩基配列を決定した。その結果、メタロチ
オネイン遺伝子はイントロンを1つ含み、遺伝子から推
定されるタンパク質のアミノ酸配列は29残基であり、
Neurospora crassaのメタロチオネインとのホモロジー
はアミノ酸レベルで66%であった。
A clone showing homology to the metallothionein gene of Neurospora crassa was extracted from a database in which the nucleotide sequence of the cDNA library was comprehensively determined. Using this cDNA clone as a probe, oryzae lambda EMB
Positive clones containing the chromosomal metallothionein gene were selected from the L3 phage library. Using the obtained positive clone as a template, the entire nucleotide sequence of 323 bp including the metallothionein coding region was determined. As a result, the metallothionein gene contains one intron, the amino acid sequence of the protein deduced from the gene is 29 residues,
Neurospora crassa homology with metallothionein was 66% at the amino acid level.

【0017】上記により決定した該遺伝子の全塩基配列
を配列番号2(図2)に示し、この塩基配列から推定さ
れるタンパク質のアミノ酸配列を配列番号1(図1)に
示す。
The entire nucleotide sequence of the gene determined as described above is shown in SEQ ID NO: 2 (FIG. 2), and the amino acid sequence of the protein deduced from this nucleotide sequence is shown in SEQ ID NO: 1 (FIG. 1).

【0018】次に、A.oryzaeでの高発現プロモ
ーターであるmelOプロモーター下流に麹菌のグルコ
アミラーゼ遺伝子glaBの全コーディング領域、その
直後にこの遺伝子のコーディング領域を連結し、そのメ
タロチオネイングルコアミラーゼ融合タンパク質につい
て麹菌での高分泌生産を検討した。図7に示す、A.o
ryzaeの遺伝子発現ベクターにmelOプロモータ
ー下流に麹菌のグルコアミラーゼ遺伝子glaBの全コ
ーディング領域、その直後にメタロチオネイン遺伝子の
コーディング領域を連結し、A. oryzaeのniaD変異
株に導入した。その結果、melOプロモーター制御下
においてメタロチオネイングルコアミラーゼ融合タンパ
ク質が培地中に約2g/1L−broth分泌された。
この酵素蛋白質は、その純度が99%を示し、精製を必
要としない。またそのメタロチオネイングルコアミラー
ゼ融合タンパク質の重金属吸着能を検討した結果、亜
鉛、カドミウムを吸着する活性が認められた。
Next, A. The entire coding region of the glucoamylase gene glaB of Aspergillus oryzae is ligated downstream of the melO promoter, which is a high expression promoter in oryzae, and immediately thereafter, the coding region of this gene is ligated. did. As shown in FIG. o
The entire coding region of the glucoamylase gene glaB of Aspergillus oryzae and the coding region of the metallothionein gene were ligated downstream of the melO promoter to the Ryzae gene expression vector, and introduced into an A. oryzae niaD mutant. As a result, under the control of the melO promoter, about 2 g / 1 L-broth of the metallothionein glucoamylase fusion protein was secreted into the medium.
This enzyme protein has a purity of 99% and does not require purification. In addition, the metallothionein glucoamylase fusion protein was examined for its ability to adsorb heavy metals, and as a result, the activity of adsorbing zinc and cadmium was confirmed.

【0019】得られた形質転換体の内、好適なもののひ
とつを産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所にF
ERM P−18152として寄託した。melOプロ
モーターの塩基配列は、配列番号5及び図5に示し、ア
スペルギルス・オリゼーのグルコアミラーゼ遺伝子B
(glaB)の塩基配列は、配列番号6及び図6に示
す。
Among the obtained transformants, one of the suitable transformants was sent to the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Deposited as ERM P-18152. The nucleotide sequence of the melO promoter is shown in SEQ ID NO: 5 and FIG. 5 and is the glucoamylase gene B of Aspergillus oryzae.
The nucleotide sequence of (glaB) is shown in SEQ ID NO: 6 and FIG.

【0020】以上の結果より、クローニングした遺伝子
断片には、メタロチオネイン活性を有する蛋白質がコー
ドされていることが確認できた。また、この遺伝子を用
いて、メタロチオネイングルコアミラーゼ融合タンパク
質を従来技術とは異なって菌体外に高分泌生産させるこ
とが可能であり、生産されたタンパク質は環境中の有害
重金属の回収などバイオレメディエーション分野での利
用が可能であることも確認された。以下、本発明の実施
例について述べる。
From the above results, it was confirmed that the cloned gene fragment encodes a protein having metallothionein activity. In addition, using this gene, it is possible to produce a metallothionein glucoamylase fusion protein extracellularly in a highly secreted manner unlike conventional techniques, and the produced protein is used in the field of bioremediation such as recovery of harmful heavy metals in the environment. It was also confirmed that it was possible to use it. Hereinafter, examples of the present invention will be described.

【0021】[0021]

【実施例1】メタロチオネイン遺伝子のクローニング 液体培養から得られたmRNAをもとに作製したcDN
Aライブラリー(ESTライブラリー)の中より、Neur
ospora crassaのメタロチオネイン遺伝子に相同性の高
いクローンSH670を選択した。ラムダEMBL3フ
ァージを用いたアスペルギルス・オリゼーO−1013
株(産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所寄託F
ERM P−16528)の染色体ジーンライブラリー
より、プラークハイブリダイゼーション法によりメタロ
チオネイン遺伝子をクローニングした。
Example 1 Cloning of metallothionein gene cDN prepared based on mRNA obtained from liquid culture
From the A library (EST library), Neuro
A clone SH670 having high homology to the metallothionein gene of ospora crassa was selected. Aspergillus oryzae O-1013 using lambda EMBL3 phage
Co., Ltd. (Deposited by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
The metallothionein gene was cloned from the chromosome gene library of ERM P-16528) by plaque hybridization.

【0022】EST配列をもとにプローブを作成するた
め、下記に示す2種類のオリゴヌクレオチドプライマー
を合成し、次いでA.oryzae RIB40株のゲ
ノムをテンペレートとしてPCRを行い、反応生成物を
ランダムプライムラベリング法により蛍光標識してプロ
ーブとした。上記2種類のオリゴヌクレオチドプライマ
ーの内、一方は、センスプライマーであって、その塩基
配列は配列番号3(図3)に示され、他方は、アンチセ
ンスプライマーであって、その塩基配列は配列番号4
(図4)に示される。
In order to prepare a probe based on the EST sequence, the following two kinds of oligonucleotide primers were synthesized, and PCR was performed using the genome of the oryzae RIB40 strain as a template, and the reaction product was fluorescently labeled by a random priming labeling method to obtain a probe. Of the two types of oligonucleotide primers, one is a sense primer and its base sequence is shown in SEQ ID NO: 3 (FIG. 3), and the other is an antisense primer and its base sequence is SEQ ID NO: 4
(FIG. 4).

【0023】この方法により約10000個のファージ
クローンの中から、上記のプローブとハイブリダイズす
るクローンλMT88を単離した。上記のオリゴDNA
をプライマーとしてジデオキシ法によりDNA塩基配列
を決定し、本クローンが確かに目的のメタロチオネイン
遺伝子であることを確認した。
According to this method, a clone λMT88 hybridizing with the above probe was isolated from about 10,000 phage clones. The above oligo DNA
Was used as a primer to determine the DNA base sequence by the dideoxy method, and it was confirmed that this clone was indeed the target metallothionein gene.

【0024】[0024]

【実施例2】メタロチオネイン遺伝子の塩基配列の決定 ポジティブクローンλMT88株をテンペレートとして
メタロチオネイン遺伝子の全塩基配列の決定を行なっ
た。プロモーター部分、コーディング領域、ターミネー
ター部分をあわせて、323bpの配列を決定した(配
列番号2:図2)。上記配列の内、1の位置から63の
位置までがプロモーター部分であり、64の位置から2
10の位置までの領域がコーディング領域であり、21
1の位置から323の位置までがターミネーター部分で
ある。
Example 2 Determination of the Base Sequence of the Metallothionein Gene The entire base sequence of the metallothionein gene was determined using the positive clone λMT88 strain as a template. A 323 bp sequence was determined by combining the promoter portion, the coding region and the terminator portion (SEQ ID NO: 2: FIG. 2). Of the above sequence, the position from position 1 to position 63 is the promoter portion, and the position from position 64 to position 2 is
The region up to position 10 is the coding region and 21
The terminator portion extends from the position 1 to the position 323.

【0025】また、Neurospora crassaとのホモロジー
検索の結果から、メタロチオネイン遺伝子にはイントロ
ンが1つ存在し、そのコーディング領域は147bpで
あり、塩基配列から推定されるタンパク質は、29残基
であることが明らかとなった。(配列番号1:図1)。
From the result of the homology search with Neurospora crassa, it was found that the metallothionein gene had one intron, its coding region was 147 bp, and the protein estimated from the nucleotide sequence was 29 residues. It became clear. (SEQ ID NO: 1: FIG. 1).

【0026】[0026]

【実施例3】メタロチオネイン遺伝子の麹菌への導入 麹菌の高発現プロモーターであるmelOプロモーター
(その塩配列を配列番号5(図5)に示す)の下流に、
麹菌のグルコアミラーゼ遺伝子glaB(特開平11−
243965:その塩基配列を配列番号6(図6)に示
す)のコーディング領域(開始コドンATGを含めた1
584bp)を連結し、更にその直後に、上記により得
られたメタロチオネイン遺伝子(metA)のコーディ
ング領域147bpを連結した。更に、この融合遺伝子
(メタロチオネイングルコアミラーゼ融合タンパク質を
コードする遺伝子)を麹菌発現ベクターであるpIN9
3のPstIサイトに挿入したメタロチオネイングルコ
アミラーゼ融合タンパク質発現プラスミドpBMETL
1を構築した(図7)。
Example 3 Introduction of Metallothionein Gene into Aspergillus oryzae Downstream of melO promoter which is a high expression promoter of Aspergillus oryzae (its salt sequence is shown in SEQ ID NO: 5 (FIG. 5))
Aspergillus glucoamylase gene glaB (Japanese Unexamined Patent Publication No.
243965: The nucleotide sequence of which is shown in SEQ ID NO: 6 (FIG. 6) (including the start codon ATG)
584 bp), and immediately thereafter, the coding region 147 bp of the metallothionein gene (metA) obtained above was ligated. Further, this fusion gene (a gene encoding a metallothionein glucoamylase fusion protein) was transformed into a koji mold expression vector pIN9.
No. 3 metallothionein glucoamylase fusion protein expression plasmid pBMETL inserted into the PstI site
1 was constructed (FIG. 7).

【0027】このプラスミドpBMETL1を、A.o
ryzaeのniaD変異株Aspergillus oryzae 1013-
niaD(産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所寄託
FERM P−17707)に常法に従い導入した。
硝酸資化能が回復した株を遺伝子導入株として選択し
た。得られた遺伝子導入株を、ツァペック−ドックス培
地にて液体培養を行った結果、メタロチオネイングルコ
アミラーゼ融合タンパク質は、菌体外に約2g/1L−
ブロス生産された(表1)。また、その生産物純度も9
9%を示した。
This plasmid pBMETL1 was transformed into A. o
ryzae niaD mutant strain Aspergillus oryzae 1013-
It was introduced into niaD (FERM P-17707 deposited by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology).
The strain whose nitrate utilization ability was restored was selected as the transgenic strain. The resulting transgenic strain was subjected to liquid culture in a Tzapek-Docs medium, and as a result, the metallothionein glucoamylase fusion protein was extracellularly added at about 2 g / 1 L-.
Broth was produced (Table 1). The purity of the product is 9
9%.

【0028】 (表1) 形質転換体のCzapek−Dox培地での 分泌メタロチオネイングルコアミラーゼ融合蛋白質 ────────────────────────────── メタロチオネイングルコアミラーゼ融合蛋白質 (g/1L−ブロス) ────────────────────────────── 対照株 ND 形質転換体 2.1 ───────────────────────────────(Table 1) Secreted metallothionein glucoamylase fusion protein of transformant in Czapek-Dox medium融合 Metallothionein glucoamylase fusion protein (g / 1L-broth) 対 照 Control strain ND transformation Body 2.1

【0029】次に、このメタロチオネイングルコアミラ
ーゼ融合タンパク質の重金属吸着活性を測定した(表
2)。その結果、本融合蛋白質は、カドミウム、亜鉛の
吸着活性を示した。重金属吸着活性の測定は、原子吸光
光度計パーキンエルマー社製のAanalyst800
を用い、その使用方法に従い行った。
Next, the heavy metal adsorption activity of the metallothionein glucoamylase fusion protein was measured (Table 2). As a result, this fusion protein showed cadmium and zinc adsorption activities. The measurement of the heavy metal adsorption activity was performed using an atomic absorption spectrophotometer, Aanalyst 800 manufactured by PerkinElmer.
And according to the method of use.

【0030】 (表2) メタロチオネイングルコアミラーゼ融合蛋白質の重金属含有量 ────────────────────────────── 重金属含有量(金属原子g/mol蛋白質) ────────────────────────────── カドミウム 0.8 亜鉛 1.1 ───────────────────────────────(Table 2) Heavy metal content of metallothionein glucoamylase fusion protein ────────────────────────────── heavy metal content ( Metal atom g / mol protein) ────────────────────────────── cadmium 0.8 zinc 1.1 ───── ──────────────────────────

【0031】その結果、metA遺伝子を導入した形質
転換体は、菌体外に非常に高い重金属捕捉活性を有する
タンパク質がコードされていることが確認され、これを
アスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)ME
L−METAと命名し、産業技術総合研究所生命工学工
業技術研究所にFERM P−18152として寄託し
た。
As a result, it was confirmed that the transformant into which the metA gene had been introduced encodes a protein having a very high heavy metal-trapping activity outside the cells, which was then transferred to Aspergillus oryzae ME.
It was named L-META and deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as a FERM P-18152.

【0032】以上、メタロチオネインをメタロチオネイ
ングルコアミラーゼ融合タンパク質として発現、生産す
る技術について詳述したが、メタロチオネインとグルコ
アミラーゼとを常法にしたがって分離すればメタロチオ
ネインのみを得ることができる。また、融合タンパク質
発現ベクターからグルコアミラーゼ遺伝子glaBを欠
失させた発現ベクターを宿主に導入すれば、メタロチオ
ネインのみを単独で発現、生産することができる。更に
また、glaB以外の遺伝子を使用することによって
も、メタロチオネイン融合タンパク質を菌体外に容易に
分泌、生産することができる。
Although the technique for expressing and producing metallothionein as a metallothionein glucoamylase fusion protein has been described in detail above, only metallothionein can be obtained by separating metallothionein and glucoamylase according to a conventional method. In addition, when an expression vector in which the glucoamylase gene glaB is deleted from the fusion protein expression vector is introduced into a host, only metallothionein can be expressed and produced alone. Furthermore, by using a gene other than glaB, the metallothionein fusion protein can be easily secreted and produced outside the cells.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明により、メタロチオネインを菌体
内又は菌体外に大量に分泌、生産することがはじめて可
能となった。そして特に本発明によれば、メタロチオネ
インを他のタンパク質との融合タンパク質として発現さ
せることにより、菌体外分泌がはじめて可能となり、し
かもこの融合タンパク質はメタロチオネイン単体と同じ
ようにすぐれた重金属捕捉活性を有していることも確認
され、メタロチオネインの工業的製造がはじめて可能と
なった。
According to the present invention, it has become possible for the first time to secrete and produce a large amount of metallothionein inside or outside the cells. And, in particular, according to the present invention, by expressing metallothionein as a fusion protein with another protein, extracellular secretion becomes possible for the first time, and furthermore, this fusion protein has an excellent heavy metal capturing activity like metallothionein alone. It has been confirmed that industrial production of metallothionein is possible for the first time.

【0034】メタロチオネイン融合タンパク質は、メタ
ロチオネインと同じく重金属との吸着、結合能を有して
いるので、環境中の有害重金属については、これを捕捉
し、除去することができるし、有用な又は取得を希望す
る重金属については、これを捕捉、濃縮して、分離抽出
することができる。本発明において、重金属としては、
カドミウム、亜鉛、銅、水銀、銀、鉄、マンガン、クロ
ム、鉛、その他の重金属がすべて包含される。
Since the metallothionein fusion protein has the ability to adsorb and bind to heavy metals similarly to metallothionein, harmful heavy metals in the environment can be captured and removed, and can be useful or obtained. The desired heavy metal can be captured, concentrated, separated and extracted. In the present invention, as the heavy metal,
Cadmium, zinc, copper, mercury, silver, iron, manganese, chromium, lead and other heavy metals are all included.

【0035】したがって、本発明により、麹菌のメタロ
チオネインを大量に生産・分泌することがはじめて可能
となり、従来活用が困難であったバイオレメディエーシ
ョン分野に広く利用することができる。また、本発明は
麹菌の酵素を麹菌で生産させるため、生産される酵素蛋
白は非常に安全性が高く、バイオレメディエーション分
野だけでなく、食品、医薬品、化粧品産業などへも応用
が可能な画期的な技術である。
Therefore, according to the present invention, it becomes possible for the first time to produce and secrete metallothioneine of Aspergillus in large quantities, and it can be widely used in the field of bioremediation, which has been difficult to utilize conventionally. Also, since the present invention produces koji mold enzymes with koji mold, the enzyme protein produced is extremely safe and can be applied not only to the bioremediation field, but also to the food, pharmaceutical, and cosmetic industries. Technology.

【0036】[0036]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Gekkeikan Inc., Ltd. <120> Metallothioneine-encoding Gene <130> 6372 <141> 2001-2-28 <160> 6 <210> 1 <211> 29 <212> PET <213> Aspergillus oryzae <400> 1 Met Gly Cys Asp Cys Gly Asn Thr Cys Gly Cys Ser Gly Pro Gln Ser 5 10 15 Cys Thr Cys Gly Gln Ser Cys Gln Cys Lys Asn Cys Gly 20 25 29 <210> 2 <211> 323 <212> DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 2 tctctatcta cttagtacta catcttacat attcccatct acaacattac ctgatacttc 60 acgatgggct gtgattgcgg aaatacctgc ggttgctccg gtccccagag ctgcacttgt 120 ggccagtcct gccagtgcaa gaactgcgga gtaagtatag ctatggaata gttgatttcc 180 atataacgct gattatttaa aaagaagtga tccattcgtc cgcacttgat tacatacgag 240 gaatccgatg aagtttacga tgttgaatga aggggatgga aatgatttgg agtattgtct 300 gggcgtgatt ttggacttta ttg 323 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 3 ccgtttaaag agagtgtatt aagtagtatc 30 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 4 ctctatctac ttagtactac atcttac 27 <210> 5 <211> 1173 <212> DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 5 gcttgccttg gctcaaatcg ttcatgacac ccatctaggc catggcgcct gtagagcagg 60 ttacatttca tggccggtta atccgaatcc agtgcttgca catgtagcgc cacatggtct 120 gtgctattct attctgtgtt ataatagtgt gatttattgc gtttgggcgt ttcagttgat 180 tcgactggcc ttgcacatta ctctcgcatt ccacagctgg ctggaggagt tatctttact 240 tcttctttgt gactgtggct gcatgaggcg cttagtatac tatcagctga tactatgttg 300 aaactgaatc acggtgcttg aaggtctgcg tgaagtggtt cattgggctg tgatattaac 360 cgcagcctgt ctagaactat gactagacgg agcgccaaga atggacgaca acaggaatac 420 tgcccagcta gccacagctg aatcctaaag aagtttgcca gccctcgtat tcctatcctg 480 catggacggc aacattgccc tgacgagcta aattaggccg cagcgctagt attagaatga 540 actacggtag caatgagggg aacgcccaca agccaattaa cagcgctagt cttgatatga 600 cgggcctagc cttaattacg gggtactgtg aggacgttgt gcctgctgca attgtctatc 660 cgtgccgacg gtgttgacag ccactagcca ttcagctcgc cacactttca accccacacc 720 tcaaagtaag acctaaactt attttggact tccttgcagc tactatgctg tcactgttat 780 ttgactggac atgacatgca gtatcatggc gccaataaag agagtatctc gagagtttca 840 ttgcatcgta ggaaaggctt gcattccggt gttgccggga aagggatcat tggtaatgcg 900 tagttgtttt gtctagctgt gatgccgggc tttgatggac ggaggacctg gagtgcagct 960 cttcatgcaa agcccgagat agactgattt gtaacatgtg tgatgcgtat cattcattat 1020 caatacgtct cgtggatatt taagaagggc gacagtcgtg tgaatatccg ctacttcaag 1080 ttcaaaacat cattcctacg aaaaggaaaa ccacagcttc cgcttcaaag ccctagtcaa 1140 cactagttca tcttctgatt actttggttc aca 1173 <210> 6 <211> 3000 <212> DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 6 gtagtattct gcactggtat ggaaccctcc caagccaggc tagctaaatt cactcctaga 60 ctcattctta gagtagattc aaccagtcgt acttgcaagg gtttcctgtg gaaaagaaca 120 accagtcgaa gtggtggagg tcatgtgatg acgtcgaaga gatggatgag tcataacgtc 180 atgaactttg ctggtttctt caacttctcc acatctcact tncaggtacc cgaggataat 240 ccaaggagct ctatggctat agctgtacga gtgctacggc atgccgtatt caactcaagc 300 taacctaacc aaatacaaaa cggcagcaca tgccgatgca taatgggagc tcaagacatt 360 atcgtgtccg gccaaatggc ggcgaatcgg ccattcaccg aacttggggc atctatctca 420 aacgatgaga cctttacttg gcataggaaa gattgttaat gggtgaagca tgctcctagt 480 tgtatggccg atgtgcttcc ccgatcacaa ccgaaggttt gtacatcact ccactccgcc 540 ccgatcctgg cttaacctaa acacagtcaa gaataatagt ccgccttcta agagcattaa 600 gactcgacta ggactcagag gttcagtccg atggggtttc caccagtgag aactaagaga 660 atggcggcac gggcagatgt cgggatgatc acttttagtc gctccgacgc aatatcgatt 720 tcaattggat ccgccacgct gcatcccgga aattaatacc ggatctgctt catgatgggg 780 cctttggctg cggaaaactg ctgcgagtct cagtaatctc cgactgatcg gcccgctgcc 840 tgttggttaa tgtcatgcag cccgttgcgg atcggttcac tgaattatct acgttacgtc 900 taggtcgcgc tataaagaga cctgaaattc tcacttcgaa tgaggcagcc aacaaacagc 960 tacagtcatt tcttgtttct tggaagtcac caccatcatg cggaacaacc ttcttttttc 1020 cctcaatgcc attgctggcg ctgtcgcgca tccgtccttc cctatccata agaggcagtc 1080 ggatctcaac gccttcattg aggcacagac acccatcgcc aaacagggcg tcctcaataa 1140 tatcggcgct gatggcaagc ttgttgaggg ggctgccgct ggtatcgttg tagcctcccc 1200 atccaagagt aatcccgact gttcgtacaa tcctaccctc aagaccgcat gatattacca 1260 cagagctaac tatatataga cttctacacc tggacgcgcg acgctggcct caccatggaa 1320 gaagtgatag agcaattcat cgggggagat gcgactctcg agtccacaat ccagaattat 1380 gttgactctc aagcgaacga gcaggcagtc tccaacccat caggcggcct gtcggatggc 1440 tcgggtcttg ctgaacccaa attttacgtc aatatctctc aattcaccga ttcttggggc 1500 cgaccccagc gcgacgggcc agccttacgt gcttccgctt tgatcgcata tggcaactct 1560 ctgatttcca gcgacaaaca atctgttgtc aaagctaaca tctggccaat tgtccagaat 1620 gacttgtctt atgtgggtca atactggaac cagaccgggt ttgatctttg ggaagaggtt 1680 cagggcagct ccttcttcac tgttgctgtg cagcacaaag ccttggtgga gggcgatgcg 1740 tttgcaaagg cactcggaga ggaatgccag gcatgctccg tggcgcctca aatcctctgc 1800 catcttcagg acttctggaa tgggtctgct gttctttcta acttaccaac caatgggcgc 1860 agtggactgg ataccaactc tcttttgggc tccattcaca cttttgatcc agccgccgct 1920 tgtgatgata caacattcca gccctgctcc tctcgcgccc tgtcgaacca taagcttgtg 1980 gttgactctt tccggtcggt ctacggtatc aacaatggac gtggagcagg aaaggccgcg 2040 gcagtgggcc cgtacgcaga ggacacctat cagggaggca atccatggtt ggtactctgt 2100 ctcatatcca aagcttaaac taatgaatat taggtatctt accaccctgg tcgctgcgga 2160 attgctctac gacgccttgt atcagtggga caaacaaggt caagtgaacg tcactgaaac 2220 ttcccttccc ttcttcaagg acctctccag caatgtcacc accggatcct acgccaagtc 2280 ttcctcagcc tatgagtcgc ttacgagcgc tgtcaagacc tacgcagacg gcttcatctc 2340 cgttgtccag gagtatactc ccgatggcgg tgctttggct gagcagtaca gtcgggacca 2400 gggcacccca gtttcggcat ccgatctgac ttggtcttat gcagctttct tgagtgctgt 2460 tggacgacga aacggcactg tccctgctag ctggggctct tccacggcca acgcagttcc 2520 aagccaatgt tcggggggta cagtttctgg aagttacact accccaactg ttgggtcgtg 2580 gtagatgtac tttccagtgc gtgtagtcta ctctgacctc gtgtcacgat tgttgctttt 2640 gcctgtctaa atgcgaccgt gctgtgcatg tttgttaaat actgtcattc atctttgttt 2700 caacaacaaa gattacatca attagtgcta gctagacaat aacttttaca gttgcaacgt 2760 tagtcctagt attatacatc tcaccggatc ctcttcaaac ttcacggggt aaccaaaaga 2820 aagtaacaag actaagccta ttgatactgt ggttctaatc ttattttagt ttcctgtacg 2880 tccactgcaa tcaaactaag tatacatact acatcctagt atcctacacc gtatccttca 2940 accctagaac ctcccgctag gtatgtactg tagatcgatt atccggagat tccccgccac 3000[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Gekkeikan Inc., Ltd. <120> Metallothioneine-encoding Gene <130> 6372 <141> 2001-2-28 <160> 6 <210> 1 <211> 29 <212> PET <213> Aspergillus oryzae <400> 1 Met Gly Cys Asp Cys Gly Asn Thr Cys Gly Cys Ser Gly Pro Gln Ser 5 10 15 Cys Thr Cys Gly Gln Ser Cys Gln Cys Lys Asn Cys Gly 20 25 29 <210> 2 <211 > 323 <212> DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 2 tctctatcta cttagtacta catcttacat attcccatct acaacattac ctgatacttc 60 acgatgggct gtgattgcgg aaatacctgc ggttgctccg gtccccagag ctgcacttgt 120 ggccagtcct gccagtgcaa gaactgcgga gtaagtatag ctatggaata gttgatttcc 180 atataacgct gattatttaa aaagaagtga tccattcgtc cgcacttgat tacatacgag 240 gaatccgatg aagtttacga tgttgaatga aggggatgga aatgatttgg agtattgtct 300 gggcgtgatt ttggacttta ttg 323 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 3 ccgtttaaag agagtgtatt aagtagtatc 30 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <400> 4 ctctatctac ttagtactac atcttac 27 <210> 5 <211> 1173 <212> DNA <213> Aspergill us oryzae <400> 5 gcttgccttg gctcaaatcg ttcatgacac ccatctaggc catggcgcct gtagagcagg 60 ttacatttca tggccggtta atccgaatcc agtgcttgca catgtagcgc cacatggtct 120 gtgctattct attctgtgtt ataatagtgt gatttattgc gtttgggcgt ttcagttgat 180 tcgactggcc ttgcacatta ctctcgcatt ccacagctgg ctggaggagt tatctttact 240 tcttctttgt gactgtggct gcatgaggcg cttagtatac tatcagctga tactatgttg 300 aaactgaatc acggtgcttg aaggtctgcg tgaagtggtt cattgggctg tgatattaac 360 cgcagcctgt ctagaactat gactagacgg agcgccaaga atggacgaca acaggaatac 420 tgcccagcta gccacagctg aatcctaaag aagtttgcca gccctcgtat tcctatcctg 480 catggacggc aacattgccc tgacgagcta aattaggccg cagcgctagt attagaatga 540 actacggtag caatgagggg aacgcccaca agccaattaa cagcgctagt cttgatatga 600 cgggcctagc cttaattacg gggtactgtg aggacgttgt gcctgctgca attgtctatc 660 cgtgccgacg gtgttgacag ccactagcca ttcagctcgc cacactttca accccacacc 720 tcaaagtaag acctaaactt attttggact tccttgcagc tactatgctg tcactgttat 780 ttgactggac atgacatgca gtatcatggc gccaataaag agagtatctc gagagtttca 840 ttg catcgta ggaaaggctt gcattccggt gttgccggga aagggatcat tggtaatgcg 900 tagttgtttt gtctagctgt gatgccgggc tttgatggac ggaggacctg gagtgcagct 960 cttcatgcaa agcccgagat agactgattt gtaacatgtg tgatgcgtat cattcattat 1020 caatacgtct cgtggatatt taagaagggc gacagtcgtg tgaatatccg ctacttcaag 1080 ttcaaaacat cattcctacg aaaaggaaaa ccacagcttc cgcttcaaag ccctagtcaa 1140 cactagttca tcttctgatt actttggttc aca 1173 <210> 6 <211> 3000 <212 > DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 6 gtagtattct gcactggtat ggaaccctcc caagccaggc tagctaaatt cactcctaga 60 ctcattctta gagtagattc aaccagtcgt acttgcaagg gtttcctgtg gaaaagaaca 120 accagtcgaa gtggtggagg tcatgtgatg acgtcgaaga gatggatgag tcataacgtc 180 atgaactttg ctggtttctt caacttctcc acatctcact tncaggtacc cgaggataat 240 ccaaggagct ctatggctat agctgtacga gtgctacggc atgccgtatt caactcaagc 300 taacctaacc aaatacaaaa cggcagcaca tgccgatgca taatgggagc tcaagacatt 360 atcgtgtccg gccaaatggc ggcgaatcgg ccattcaccg aacttggggc atctatctca 420 aacgatgaga cctttacttg gcataggaaa gattgttaat gggtgaagca tg ctcctagt 480 tgtatggccg atgtgcttcc ccgatcacaa ccgaaggttt gtacatcact ccactccgcc 540 ccgatcctgg cttaacctaa acacagtcaa gaataatagt ccgccttcta agagcattaa 600 gactcgacta ggactcagag gttcagtccg atggggtttc caccagtgag aactaagaga 660 atggcggcac gggcagatgt cgggatgatc acttttagtc gctccgacgc aatatcgatt 720 tcaattggat ccgccacgct gcatcccgga aattaatacc ggatctgctt catgatgggg 780 cctttggctg cggaaaactg ctgcgagtct cagtaatctc cgactgatcg gcccgctgcc 840 tgttggttaa tgtcatgcag cccgttgcgg atcggttcac tgaattatct acgttacgtc 900 taggtcgcgc tataaagaga cctgaaattc tcacttcgaa tgaggcagcc aacaaacagc 960 tacagtcatt tcttgtttct tggaagtcac caccatcatg cggaacaacc ttcttttttc 1020 cctcaatgcc attgctggcg ctgtcgcgca tccgtccttc cctatccata agaggcagtc 1080 ggatctcaac gccttcattg aggcacagac acccatcgcc aaacagggcg tcctcaataa 1140 tatcggcgct gatggcaagc ttgttgaggg ggctgccgct ggtatcgttg tagcctcccc 1200 atccaagagt aatcccgact gttcgtacaa tcctaccctc aagaccgcat gatattacca 1260 cagagctaac tatatataga cttctacacc tggacgcgcg acgctggcct caccatggaa 1320 g aagtgatag agcaattcat cgggggagat gcgactctcg agtccacaat ccagaattat 1380 gttgactctc aagcgaacga gcaggcagtc tccaacccat caggcggcct gtcggatggc 1440 tcgggtcttg ctgaacccaa attttacgtc aatatctctc aattcaccga ttcttggggc 1500 cgaccccagc gcgacgggcc agccttacgt gcttccgctt tgatcgcata tggcaactct 1560 ctgatttcca gcgacaaaca atctgttgtc aaagctaaca tctggccaat tgtccagaat 1620 gacttgtctt atgtgggtca atactggaac cagaccgggt ttgatctttg ggaagaggtt 1680 cagggcagct ccttcttcac tgttgctgtg cagcacaaag ccttggtgga gggcgatgcg 1740 tttgcaaagg cactcggaga ggaatgccag gcatgctccg tggcgcctca aatcctctgc 1800 catcttcagg acttctggaa tgggtctgct gttctttcta acttaccaac caatgggcgc 1860 agtggactgg ataccaactc tcttttgggc tccattcaca cttttgatcc agccgccgct 1920 tgtgatgata caacattcca gccctgctcc tctcgcgccc tgtcgaacca taagcttgtg 1980 gttgactctt tccggtcggt ctacggtatc aacaatggac gtggagcagg aaaggccgcg 2040 gcagtgggcc cgtacgcaga ggacacctat cagggaggca atccatggtt ggtactctgt 2100 ctcatatcca aagcttaaac taatgaatat taggtatctt accaccctgg tcgctgcgga 2160 attgctc tac gacgccttgt atcagtggga caaacaaggt caagtgaacg tcactgaaac 2220 ttcccttccc ttcttcaagg acctctccag caatgtcacc accggatcct acgccaagtc 2280 ttcctcagcc tatgagtcgc ttacgagcgc tgtcaagacc tacgcagacg gcttcatctc 2340 cgttgtccag gagtatactc ccgatggcgg tgctttggct gagcagtaca gtcgggacca 2400 gggcacccca gtttcggcat ccgatctgac ttggtcttat gcagctttct tgagtgctgt 2460 tggacgacga aacggcactg tccctgctag ctggggctct tccacggcca acgcagttcc 2520 aagccaatgt tcggggggta cagtttctgg aagttacact accccaactg ttgggtcgtg 2580 gtagatgtac tttccagtgc gtgtagtcta ctctgacctc gtgtcacgat tgttgctttt 2640 gcctgtctaa atgcgaccgt gctgtgcatg tttgttaaat actgtcattc atctttgttt 2700 caacaacaaa gattacatca attagtgcta gctagacaat aacttttaca gttgcaacgt 2760 tagtcctagt attatacatc tcaccggatc ctcttcaaac ttcacggggt aaccaaaaga 2820 aagtaacaag actaagccta ttgatactgt ggttctaatc ttattttagt ttcctgtacg 2880 tccactgcaa tcaaactaag tatacatact acatcctagt atcctacacc gtatccttca 2940 accctagaac ctcccgctag gtatgtactg tagatcgatt atccggagat tccccgccac 3000

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】メタロチオネインのアミノ酸配列を示す。FIG. 1 shows the amino acid sequence of metallothionein.

【図2】メタロチオネイン遺伝子の塩基配列を示す。FIG. 2 shows the base sequence of a metallothionein gene.

【図3】センスプライマーを示す。FIG. 3 shows sense primers.

【図4】アンチセンスプライマーを示す。FIG. 4 shows antisense primers.

【図5】melOプロモーターの塩基配列を示す。FIG. 5 shows the nucleotide sequence of the melO promoter.

【図6】麹菌グルコアミラーゼ遺伝子(glaB)の塩
基配列を示す。
FIG. 6 shows the nucleotide sequence of the Aspergillus glucoamylase gene (glaB).

【図7】メタロチオネイングルコアミラーゼ融合タンパ
ク質発現プラスミドpBMETL1の構築及びその制限
酵素地図を示す。
FIG. 7 shows the construction of a metallothionein glucoamylase fusion protein expression plasmid pBMETL1 and its restriction enzyme map.

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) // B01J 20/24 C12N 9/34 4H045 C12N 9/34 (C12N 1/15 (C12N 1/15 C12R 1:69) C12R 1:69) C12N 15/00 ZNAA (72)発明者 秦 洋二 京都市伏見区片原町300 月桂冠株式会社 総合研究所内 (72)発明者 川戸 章嗣 京都市伏見区下鳥羽小柳町24 月桂冠株式 会社総合研究所内 (72)発明者 後藤 邦康 広島県東広島市鏡山3丁目7番1号 国税 庁醸造研究所内 Fターム(参考) 4B024 AA17 BA12 BA80 CA04 DA11 EA04 GA11 GA19 HA01 HA12 4B050 CC05 DD03 LL10 4B064 AG01 CA05 CA19 CC24 DA16 4B065 AA63X AA63Y AB01 AC14 AC15 BA02 BA24 CA24 CA32 CA54 4G066 AB29A AB29B AC03B CA46 CA47 DA07 4H045 AA10 AA20 AA30 BA10 BA41 CA15 DA89 EA61 FA74 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) // B01J 20/24 C12N 9/34 4H045 C12N 9/34 (C12N 1/15 (C12N 1/15 C12R 1:69) (C12R 1:69) C12N 15/00 ZNAA (72) Inventor Yoji Hata 300 Kataharacho, Fushimi-ku, Kyoto, Japan Tsukikeikan Co., Ltd. (72) Inventor Shoji Kawado 24 Tsukiba-Koyanagicho, Fushimi-ku, Kyoto City Tsukikeikan Co., Ltd. In the laboratory (72) Kuniyasu Goto Inventor Kuniyasu Goto 3-7-1 Kagamiyama, Higashihiroshima City, Hiroshima Pref. National Tax Agency Brewing Research Laboratory F term (reference) 4B024 AA17 BA12 BA80 CA04 DA11 EA04 GA11 GA19 HA01 HA12 4B050 CC05 DD03 LL10 4B064 AG01 CA05 CA19 CC24 DA16 4B065 AA63X AA63Y AB01 AC14 AC15 BA02 BA24 CA24 CA32 CA54 4G066 AB29A AB29B AC03B CA46 CA47 DA07 4H045 AA10 AA20 AA30 BA10 BA41 CA15 DA89 EA61 FA74

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配列表の配列番号1に示すアミノ酸配列
を有する、メタロチオネイン様重金属の捕捉活性を有す
るタンパク質。
1. A protein having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity.
【請求項2】 配列番号2の塩基配列で示される、請求
項1のタンパク質をコードする遺伝子を含有するDN
A。
2. A DN comprising a gene encoding the protein of claim 1, which is represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.
A.
【請求項3】 請求項2に記載のDNAの内、少なくと
もコーディング領域を含んでなる組換えベクター。
3. A recombinant vector comprising at least the coding region of the DNA according to claim 2.
【請求項4】 組換えベクターpBMETL1。4. The recombinant vector pBMETL1. 【請求項5】 請求項3又は4に記載の組換えベクター
を麹菌に導入してなる形質転換体。
5. A transformant obtained by introducing the recombinant vector according to claim 3 or 4 into Aspergillus.
【請求項6】 Aspergillus oryzae MEL-META(FER
M P−18152)。
6. An Aspergillus oryzae MEL-META (FER)
MP-18152).
【請求項7】 請求項5又は6に記載の形質転換体を利
用すること、を特徴とするメタロチオネイン様重金属の
捕捉活性を有するタンパク質を生産する方法。
7. A method for producing a protein having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity, which comprises using the transformant according to claim 5 or 6.
【請求項8】 メタロチオネイン様重金属の捕捉活性を
有するタンパク質を融合タンパク質として菌体外に分泌
生産せしめること、を特徴とする請求項7に記載の方
法。
8. The method according to claim 7, wherein a protein having a metallothionein-like heavy metal-capturing activity is secreted and produced outside the cells as a fusion protein.
【請求項9】 請求項1に記載のタンパク質を使用する
こと、を特徴とする重金属の捕捉方法。
9. A method for capturing heavy metals, comprising using the protein according to claim 1.
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