JP2002516116A - 遺伝子のコピー数を変化させることによりポリペプチドを生産するための方法 - Google Patents

遺伝子のコピー数を変化させることによりポリペプチドを生産するための方法

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JP2002516116A JP2000551031A JP2000551031A JP2002516116A JP 2002516116 A JP2002516116 A JP 2002516116A JP 2000551031 A JP2000551031 A JP 2000551031A JP 2000551031 A JP2000551031 A JP 2000551031A JP 2002516116 A JP2002516116 A JP 2002516116A
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cells
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エス. ヤバー,デビー
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ノボザイムス バイオテック,インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であって、(a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、ここで(i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列コピー又は前記ポリペプチドをコードする核酸配列であって該核酸配列の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記核酸配列内又はそれ以外の座で前記親細胞のゲノムに核酸構成物を導入することにより関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数を変化させ、そしてそのコピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び(ii)前記変異体細胞は両方の細胞を同じ条件下で培養した時に親細胞より多い又は少いポリペプチドを生産し;そしてその培養培地からポリペプチドを回収することを含む方法に関する。本発明は、変異体細胞を得るための方法及び変異体細胞にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は、遺伝子のコピー数を変化させることによりポリペプチドを生産する
ための方法に関する。本発明は、変異体細胞及びその変異体細胞を得るための方
法にも関する。
【0002】 関連技術の記載 新しい遺伝子操作技術の継続的な発達は、タンパク質をコードする遺伝子の発
現の操作を可能にしている。しかしながら、遺伝子のコーディング領域又は転写
調節領域の操作は、頻繁に、その遺伝子の単離、その遺伝子の発現を増加又は減
少させるための遺伝子内に含まれる核酸の操作、及び好適な発現宿主へのその操
作された遺伝子の導入に関連している。
【0003】 ポリペプチドの生産を増加させるための広く用いられる方法は、増幅と呼ばれ
る方法を介してそのポリペプチドをコードする遺伝子の複数のコピーを有する株
を得ることである。 米国特許第5,578,461号は、遺伝子と縦列した増幅可能な選択マーカ
ー遺伝子の相同的組換えを介する包含を開示する。ここでは、遺伝子の多重コピ
ーと縦列して選択マーカーの増幅されたコピーを含む細胞は、好適な選択剤の増
加量の存在下で細胞を培養することにより選択することができる。
【0004】 特定のポリペプチドの生産の減少は、そのポリペプチドをコードする遺伝子の
組換えにより破壊し、不活性化し、又は損失を強いることにより行うことができ
る。 本発明の目的は、ポリペプチドを生産するための新規方法を供することである
【0005】 発明の要約 本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞をポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、ここ
で、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ー内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すことで親細
胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数
を変化させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生
産し;そして (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0006】 本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ーのうちの1つ内の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すこ
とで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列の
コピー数を変化させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生
産し;そして (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法にも関する。
【0007】 本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列であって該
核酸配列の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記親細胞の
ゲノムへの、前記核酸配列内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細
胞を作り出すことで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が
前記核酸配列のコピー数を増加させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;
及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法にも関する。
【0008】 本発明は、変異体細胞及びその変異体細胞を得るための方法にも関する。 発明の詳細な説明 第1の実施形態において、本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であ
って、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ー内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すことで親細
胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数
を増加させ、該コピー数の増加が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0009】 用語“ゲノム”は、染色体、人工染色体DNA、及び染色体外DNA、即ち自
己複製遺伝子要素を含む細胞のDNAの完全なセットとして本明細書で定義され
る。 用語“コピー数”は、細胞内に含まれる遺伝子のゲノム当りの分子の数として
本明細書で定義される。
【0010】 用語“選択圧”は、関心のポリペプチドをコードする核酸配列と縦列して連結
した増幅可能な選択マーカー遺伝子を含む発現カセットを含む細胞を、縦列した
選択マーカー遺伝子及び核酸配列のコピー数を増幅させる好適な選択剤の増加量
の存在下で培養することとして定義される。 “多くのポリペプチドを生産する”変異体細胞は、その親細胞に対してより多
くのポリペプチドがそれから回収される細胞として定義される。
【0011】 第2の実施形態において、本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であ
って、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ー内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すことで親細
胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数
を減少させ、該コピー数の減少が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0012】 “少いポリペプチドを生産する”変異体細胞は、その親細胞に対してより少な
いポリペプチドがそれから回収される細胞として本明細書で定義される。 第3の実施形態において、本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であ
って、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ーのうちの1つ内の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すこ
とで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列の
コピー数を増加させ、該コピー数の増加が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0013】 第4の実施形態において、本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であ
って、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
ーのうちの1つ内の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すこ
とで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列の
コピー数を減少させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0014】 第5の実施形態において、本発明は、ポリペプチドを生産するための方法であ
って、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列であって該
核酸配列の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記親細胞の
ゲノムへの、前記核酸配列内以外の座での核酸構成物の導入により親細胞に関係
し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数を増加さ
せ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そ
して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法に関する。
【0015】 用語“核酸配列の少くとも2の縦列コピー”は、関心のポリペプチドをコード
する核酸配列の2又はそれ超のコピーとして本明細書で定義され、ここでその核
酸配列のコピーは介在配列あり又はなしで細胞のゲノム内で逐次的に配置されて
いる。介在配列が存在する場合、その介在配列は10,000bp未満、好ましく
は5,000bp未満、より好ましくは2,000bp未満、更により好ましくは1
,000bp未満、そして最も好ましくは100bp未満の長さであるべきである。
しかしながら、介在配列は、その長さがコピー数の増加又は減少を防がない限り
いずれの長さのものであってもよい。好ましい実施形態において、核酸配列の縦
列コピー間に介在配列は存在しない。
【0016】 用語“核酸配列の5’及び3’端の反復配列”は、関心のポリペプチドをコー
ドする核酸配列の5’端及び3’端の両方に存在するヌクレオチド配列として本
明細書で定義される。反復配列は、互いに対して同じ(同方向反復)又は反対(
逆方向反復)の方向であり得る。反復配列は、いずれの好適な長さのものであっ
てもよいが、好ましくは、約100〜約1000bp、より好ましくは約100〜
約500bp、そして最も好ましくは約100〜約300bpである。
【0017】 ポリペプチド 用語“ポリペプチド”は、ペプチド、オリゴペプチド、及びタンパク質を包含
し、それゆえ特定の長さのコードされる産物に限定されない。ポリペプチドは細
胞に対してネイティブであっても異種ポリペプチドであってもよい。好ましくは
、それは異種ポリペプチドである。用語“異種ポリペプチド”は、細胞に対して
ネイティブでないポリペプチドとして定義される。ポリペプチドは、野生型ポリ
ペプチド又はその変異体であってもよい。ポリペプチドは、そのポリペプチドの
生産に関連する、核酸配列に対して外来性である1又は複数の調節配列を含む核
酸配列によりコードされる、細胞に対してネイティブであるポリペプチドである
組換えポリペプチドであってもよい。ポリペプチドをコードする核酸配列は、以
下に記載されるいくつかの様式で操作することができる。本発明は、用語“異種
ポリペプチド”の範囲内に、糸状菌細胞に対してネイティブの内在性ポリペプチ
ドの組換え生産も、このような発現がその細胞に対してネイティブでない遺伝子
要素の使用、又は宿主細胞内で通常おこらない様式で機能するよう操作されてい
るネイティブ要素の使用に関する程度まで包含する。そのポリペプチドは、1又
は複数のポリペプチドはその細胞に対して異種であり得る少くとも2の異なるポ
リペプチドから得られる部分的又は完全なポリペプチドの組合せを含むハイブリ
ッドポリペプチドであってもよい。ポリペプチドは、上述のポリペプチドの天然
の対立遺伝子及び工作された変異体を更に含む。
【0018】 好ましい実施形態において、前記ポリペプチドは、抗体もしくはその部分、抗
原、凝因因子、酵素、ホルモンもしくはその変異体、レセプターもしくはその部
分、調節タンパク質、構造タンパク質、リポーター又は輸送タンパク質である。 より好ましい実施形態において、前記酵素は、オキシドレダクターゼ、トラン
スフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、又はリガーゼである。
【0019】 更により好ましい実施形態において、前記酵素は、アミノペプチダーゼ、アミ
ラーゼ、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ
、キチナーゼ、クチナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、デキストラナーゼ、エ
ステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ
、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、ハロペルオキシダーゼ、インベル
ターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタナーゼ、オキシダーゼ、
ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポリフェノールオキシダー
ゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナーゼ、又はキ
シラナーゼである。
【0020】 別の更により好ましい実施形態において、ポリペプチドはヒトインスリンもし
くはそのアナログ、ヒト成長ホルモン、ヒト第VII 因子、エリトロポエチン、又
はインスリノトロピンである。 異種及び組換えポリペプチドをコードする核酸配列 異種ポリペプチドをコードする核酸配列は、いずれかの原核生物、真核生物、
又は他のソース、例えば古細菌から得ることができる。本発明の目的のため、所
定のソースと合わせて本明細書に用いられる“から得られる(た)”との用語は
、そのポリペプチドがソースにより又はそのソースからの遺伝子が挿入されてい
る細胞により生産されることを意味する。
【0021】 本発明の方法において、細胞は、その細胞に対してネイティブであるポリペプ
チドの組換え生産のためにも用いることができる。ネイティブポリペプチドは、
例えばそのポリペプチドをコードする遺伝子を異なるプロモーターの制御下に配
置することによりポリペプチドの発現を増強するため、シグナル配列の使用によ
り細胞の外側への関心のネイティブポリペプチドの輸送を促進するために、及び
細胞により通常生産されるポリペプチドをコードする遺伝子のコピー数を増加さ
せるために組換え生産することができる。本発明は、このようなネイティブポリ
ペプチドの組換え生産も包含する。
【0022】 ポリペプチドをコードする核酸配列を単離し又はクローン化するために用いる
技術は当該技術分野で周知であり、ゲノムDNAからの単離、cDNAからの調
製、又はそれらの組合せを含む。このようなゲノムDNAからの核酸配列のクロ
ーニングは、例えば、共有する構造的特徴を有するクローン化DNAフラグメン
トを検出するために公知のポリメラーゼ鎖反応(PCR)又は発現ライブラリー
の抗体スクリーニングを用いることによって行うことができる。例えば、Innis
ら、1990, PCR : A Guide to Methods and Application, Academic Press, New
Yorkを参照のこと。他の核酸増幅法、例えばリガーゼ鎖反応(LCR)、連結化
活性化転写(LAT)及び核酸配列ベースの増幅(NASBA)を用いることが
できる。クローニング手順は、ポリペプチドをコードする核酸配列を含む要求さ
れる核酸フラグメントの切出し及び単離、そのフラグメントのベクター分子への
挿入、及びその組換えベクターの細胞への組込みに関連し得る。核酸配列は、ゲ
ノム、cDNA、RNA、半合成、合成源、又はそれらのいずれかの組合せのも
のであり得る。
【0023】 本明細書に用いる用語“単離された核酸配列”は、他の核酸配列を本質的に含
まない、例えばアガロース電気泳動により測定して少くとも約20%純度、好ま
しくは少くとも約40%純度、より好ましくは少くとも約60%純度、更により
好ましくは少くとも約80%純度、そして最も好ましくは少くとも約90%純度
の核酸をいう。
【0024】 異種ポリペプチドをコードする単離された核酸配列は、ポリペプチドの発現を
供するために種々の方法で操作することができる。そのベクターへの挿入前の核
酸配列の操作は、発現ベクターに依存して要求され又は必要であり得る。クロー
ニング法を利用して核酸配列を改変するための技術は当該技術分野で公知である
【0025】 ポリペプチドをコードする核酸配列の改変は、そのポリペプチドと実質的に類
似したポリペプチドの合成のために必要であり得る。ポリペプチドに“実質的に
類似”との用語は、そのポリペプチドの非天然形態をいう。これらのポリペプチ
ドは、そのネイティブソースから単離されたポリペプチドからいくつかの操作法
において異なり得る。例えば、それは、ポリペプチドの変異体を合成することに
関心があり得、その変異体は、例えば部位特異的変異誘発を用いて比活性、熱安
定性、pH至適性等において異なる。そのアナログ配列は、そのポリペプチドをコ
ードする核酸配列に基づいて、及び/又はその核酸配列によりコードされるポリ
ペプチドの別のアミノ酸配列を生じないが、その酵素の生産を意図した宿主生物
のコドン用法に対応するヌクレオチド置換の導入により、又は異なるアミノ酸配
列を生じ得るヌクレオチド置換の導入により作製することができる。ヌクレオチ
ド置換の一般的な記載については、例えばFordら、1991, Protein Expression a
nd Purification 2 : 95-107を参照のこと。
【0026】 核酸配列を改変して、その核酸配列が調節配列に適合した条件下で好適な宿主
細胞中でのコーディング配列の発現を指示する1又は複数の調節配列に作用可能
に連結している発現カセットを生産することができる。発現は、これらに限らな
いが、転写、転写後修飾、翻訳、翻訳後修飾、及び分泌を含むポリペプチドの生
産に関連するいずれのステップも含むと理解されよう。
【0027】 “発現カセット”は、天然の遺伝子から単離されるか、又はさもなければ天然
には存在しないであろうコーディング配列の発現のために要求される全ての調節
配列を含む様式で組み合わされ、並列した核酸のセグメントを含むよう改変され
ている一本鎖又は二本鎖の核酸分子として本明細書で定義される。本明細書で定
義される用語“コーディング配列”は、mRNAに転写され、ポリペプチドに翻
訳される配列である。ゲルコーディング配列の境界は、一般に、リボソーム結合
部位(原核生物)により、又はmRNAの5’端でオープンリーディングフレー
ムのすぐ上流に位置したATG開示コドン(真核生物)及びmRNAの3’でオ
ープンリーディングフレームのすぐ下流に位置した転写ターミネーター配列によ
り決定される。コーディング配列は、これらに限らないが、DNA、cDNA、
及び組換え核酸配列を含み得る。
【0028】 用語“調節配列”は、ポリペプチドの発現のために必要又は有利である全ての
成分を含むとして本明細書で定義される。各々の調節配列は、そのポリペプチド
をコードする核酸配列に対してネイティブであっても外来的であってもよい。こ
のような調節配列には、これらに限らないが、リーダー、ポリアデニル化配列、
プロペプチド配列、プロモーター、シグナル配列及び転写ターミネーターがある
。最小で、調節配列は、プロモーター、並びに転写及び翻訳終止シグナルを含む
。調節配列には、ポリペプチドをコードする核酸配列のコーディング領域との調
節配列の連結を容易にする特定の制限部位を導入する目的のためのリンカーを供
することができる。用語“作用可能に結合(連結)”とは、調節配列がポリペプ
チドの生産を指示するように、そのDNA配列のコーディング配列に対する位置
に適切におかれる配置として本明細書で定義される。
【0029】 調節配列は、発現カセットの発現のために宿主細胞により認識される核酸配列
である好適なプロモーター配列であってもよい。プロモーター配列は、ポリペプ
チドの発現を媒介する転写調節配列を含む。プロモーターは、変異体、トランケ
ート化、及びハイブリッドプロモーターを含む選択された宿主細胞内で転写活性
を示すいずれの核酸配列であってもよく、宿主細胞に対して同種又は異種である
細胞外又は細胞内ポリペプチドをコードする遺伝子から得ることができる。
【0030】 細菌宿主細胞内で発現カセットの転写を指示するための好適なプロモーターの
例は、大腸菌lacオペロン、ストレプトマイセス・コエリコロル(Strep
tomyces coelicolor)アガロース遺伝子(dagA)、バチ
ルス・サブチリス(Bacillus subtilis)レバンスクラーゼ遺
伝子(sacB)、バチルス・リケニホルシス(Bacillus liche
niformis)α−アミラーゼ遺伝子(amyL)、バチルス・ステアロサ
ーモフィルス(Bacillus stearothermophilus)マ
ルトジェニックアミラーゼ遺伝子(amyM)、バチルス・アミロリクエファシ
エンス(Bacillus amyloliquefaciens)α−アミラ
ーゼ遺伝子(amyQ)、バチルス・リケニホルミスペニシリナーゼ遺伝子(
enP)、バチルス・サブチリスxylA及びxylB遺伝子、及び原核生物β
−ラクタマーゼ遺伝子(Villa-Kamaroffら、1978, Proceedings of the Nationa
l Academy of Sciences USA 75 : 3727-3731)から得られるプロモーター、並び
tacプロモーター(DeBoerら、1983, Proceedings of the National Academ
y of Sciences USA 80 : 21-25)である。更なるプロモーターは、“Vseful pro
teins from recombinant bacteria”in Scientific American, 1980, 242 : 72-
94;及びSapbrookら、1989、前掲に記載される。
【0031】 糸状菌宿主細胞において発現カセットの転写を指示するための好適なプロモー
ターの例は、アスペルギルス・オリザエ(Aspergillus oryza
)TAKAアミラーゼ、リゾムコル・ミエヘイ(Rhizomucor mi
ehei)アスパラチックプロテイナーゼ、アスペルギルス・ニゲル(Aspe
rgillus niger)中性α−アミラーゼ、アスペルギルス・ニゲル酸
安定α−アミラーゼ、アスペルギルス・ニゲル又はアスペルギルス・アワモリ( Aspergillus awamori )グルコアミラーゼ(glaA)、リ
ゾムコル・ミエヘイ(Rhizomucor miehei)リパーゼ゛、アス
ペルギルス・オリザエアルカリプロテアーゼ、アスペルギルスオリザエトリオー
スホスフェートイソメラーゼ、アスペルギルス・ニジュランス(Aspergi
llus nigulans)アセトアミダーゼ、フサリウム・オシスポルム( Fusarium oxysporum )トリプシン様プロテアーゼ(米国特許
4,288,627号)をコードする遺伝子から得られるプロモーター及びそれ
らの変異体、トランケート化及びバイブリッドプロモーター、並びにNA2−t
piプロモーター(アスペルギルス・ニゲル中性α−アミラーゼ及びアスペルギ
ルス・オリザエトリオースホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子からの
プロモーターのハイブリッド)である。
【0032】 イースト宿主において、有用なプロモーターは、サッカロマイセス・セレビシ
アエ(Saccharomyces cerevisiae)エノラーゼ(EN
O−1)遺伝子、サッカロマイセス・セレビシアエガラクトキナーゼ遺伝子(G
AL1)、サッカロマイセス・セレビシアエアルコールデヒドロゲナーゼ/グリ
セルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADHI/GAP
)、及びサッカロマイセス・セレビシアエ3−ホスホグリセレートキナーゼ遺伝
子から得られる、イースト宿主細胞のための他の有用なプロモーターは、Romano
s ら、1992, Yeast 8 : 423-488 により記載される。哺乳動物細胞において、有
用なプロモーターには、ウイルスプロモーター、例えばSimian Viru
s 40(SV40)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、アデノウイルス、ウシ
パピローマウイルス(BPV)、及びヒトサイトメガロウイルス(CMV)から
のものがある。
【0033】 調節配列は、転写を終了させるために宿主細胞により認識される配列である好
適な転写ターミネーター配列であってもよい。ターミネーター配列は、そのポリ
ペプチドをコードする核酸配列の3’末端に作用可能に連結される。選択した宿
主細胞内で機能的であるいずれのターミネーターも本発明に用いることができる
【0034】 糸状菌宿主細胞のための好ましいターミネーターは、アスペルギルス・オリザ
エTAKAアミラーゼ、アスペルギルス・ニゲルグルコアミラーゼ、アスペルギ
ルス・ニジュランスアントラニレートシンターゼ、アスペルギルス・ニゲルα−
グルコシダーゼ、及びフサリウム・オキシスポルムトリプシン様プロテアーゼを
コードする遺伝子から得られる。
【0035】 イースト宿主細胞のための好ましいターミネーターは、サッカロマイセス・セ
レビシアエエノラーゼ、サッカロマイセス・セレビシアエシトクロムC(CYC
1)、又はサッカロマイセス・セレビシアエグリセルアルデヒド−3−ホスフェ
ートデヒドロゲナーゼをコードする遺伝子から得られる。イースト宿主のための
他の有用なターミネーターは、Romanos ら、1992、前掲により記載される。ター
ミネーター配列は哺乳動物宿主細胞について当該技術分野で公知である。
【0036】 調節配列は、宿主細胞による転写のために重要であるmRNAの非翻訳領域で
ある好適なリーダー配列でもあり得る。リーダー配列は、ポリペプチドをコード
する核酸配列の5’末端に作用可能に結合される。選択した宿主細胞において機
能的であるいずれのリーダー配列も本発明に用いることができる。 糸状菌宿主細胞のための好ましいリーダーは、アスペルギルス・オリザエTA
KAアミラーゼ及びアスペルギルス・ニジュランストリオースリン酸イソメラー
ゼをコードする遺伝子が得られる。
【0037】 イースト宿主細胞のための好適なリーダーは、サッカロマイセス・セレビシア
エエノラーゼ(ENO−1)遺伝子、サッカロマイセス・セレビシアエ3−ホス
ホグリセレートキナーゼ遺伝子、サッカロマイセス・セレビシアエα−因子、及
びサッカロマイセス・セレビシアエアルコールデヒドロゲナーゼ/グリセルアル
デヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADHI/GAP)から得
られる。
【0038】 調節配列は、核酸配列の3’末端に作用可能に結合し、転写された時に転写さ
れたmRNAにポリアデノシン残基を加えるためのシグナルとして糸状菌細胞に
より認識される配列であるポリアデニル化配列でもあり得る。選択した宿主細胞
内で機能的であるいずれのポリアデニル化配列も用いることができる。 糸状菌宿主細胞のための好ましいポリアデニル化配列は、アスペルギルス・オ
リザエTAKAアミラーゼ、アスペルギルス・ニゲルグルコアミラーゼ、アスペ
ルギルス・ニジュランスアントラニレートシンターゼ、及びアスペルギルス・ニ
ゲルα−グルコシダーゼから得られる。
【0039】 イースト宿主細胞のための有用なポリアデニル化配列は、Guo 及びSherman, 1
995, Molecular Cellular Biology 15 : 5983-5990により記載される。ポリアデ
ニル化配列は哺乳動物宿主細胞のために当該技術分野で公知である。 調節配列は、ポリペプチドのアミノ末端に連結したアミノ酸配列をコードし、
細胞の分泌経路にそのコードされたポリペプチドを方向づけるシグナルペプチド
コーディング領域であってもよい。核酸配列のコーディング配列の5’端は、固
有的に、分泌されるポリペプチドをコードするコーディング領域のセグメントに
翻訳読み枠内で天然で連結しているシグナルペプチドコーディング領域を含み得
る。あるいは、コーディング配列の5’端は、そのコーディング配列に対して外
来性であるシグナルペプチドコーディング領域を含み得る。外来シグナルペプチ
ドコーディング領域は、そのコーディング配列がシグナルペプチドコーディング
領域を通常、含まない場合に要求され得る。あるいは、外来シグナルペプチドコ
ーディング領域は、ポリペプチドの分泌を増強するために天然のシグナルペプチ
ドコーディング領域に単におきかわることができる。シグナルペプチドコーディ
ング領域は、アスペルギルス種からのグルコアミラーゼ又はアミラーゼ遺伝子、
リゾムコル(Rhizomucor)種からのリパーゼ又はプロテイナーゼ遺伝
子、サッカロマイセス・セレビシアエからのα−因子のための遺伝子、バチルス
種からのアミラーゼ又はプロテアーゼ遺伝子、又はウシプレプロキモシン遺伝子
から得ることができる。しかしながら、発現された異種ポリペプチドを選択した
宿主細胞の分泌経路に向かわせるいすれのシグナルペプチドコーディング領域も
本発明に用いることができる。
【0040】 細菌宿主細胞のための有効なシグナルペプチドコーディング領域は、バチルス
NCIB11837からのマルトジェニックアミラーゼ遺伝子、バチルス・ステ
アロサーモフィルスα−アミラーゼ遺伝子、バチルス・リケニオールシスサブチ
リシン遺伝子、バチルス・リケニホルシスβ−ラクタマーゼ遺伝子、バチルス・
ステアロサーモフィルス中性プロテアーゼ遺伝子(nprTnprSnpr
)、又はバチルス・サブチリスPrsA遺伝子から得られるシグナルペプチド
コーディング領域である。更なるシグナルペプチドはSimonen 及びPalua, 1993,
Microbiologyical Reviews 57 : 109-137により記載される。
【0041】 糸状菌宿主細胞のための有効なシグナルペプチドコーディング領域は、アスペ
ルギルス・オリザエTAKAアミラーゼ遺伝子、アスペルギルス・ニゲル中世ア
ミラーゼ遺伝子、リゾムコル・ミエヘイアスパラチックプロテイナーゼ遺伝子、
ヒュミコラ・ラヌギノサセルラーゼ遺伝子、及びヒュミコラ・ラヌギノサリパー
ゼ遺伝子から得られるシグナルペプチドコーディング領域である。
【0042】 イースト宿主細胞のための有用なシグナルペプチドは、サッカロマイセス・セ
レビシアエα−因子及びサッカロマイセス・セレビシアエインベルターゼから得
られる。他の有用なシグナルペプチドコーディング領域はRomanos ら、1992、前
掲に記載される。 調節配列は、ポリペプチドのアミノ末端に位置したアミノ酸配列をコードする
プロペプチドコーディング領域でもあり得る。得られたポリペプチドは、プロ酵
素又はプロポリペプチド(又は特定の場合、チモーゲン)として知られる。プロ
ポリペプチドは一般に不活性であり、プロポリペプチドからのプロペプチドの触
媒又は自己触媒開裂により成熟な活性ポリペプチドに変換することができる。プ
ロペプチドコーディング領域は、バチルス・サブチリスアルカリプロテアーゼ遺
伝子(aprE)、バチルス・サブチリス中性プロテアーゼ遺伝子(nprT)
サッカロマイセス・セレビシアエα−因子遺伝子、リゾムコル・ミエヘイアスパ
ラチックプロテイナーゼ遺伝子、又はマイセリオフトラ・サーモフィララッカー
ゼ遺伝子から得ることができる(WO95/33836)。
【0043】 シグナルペプチド及びプロペプチド領域の両方が、ポリペプチドのアミノ酸端
に存在する場合、プロペプチド領域は、ポリペプチドのアミノ末端の次に位置し
、シグナルペプチド領域はプロペプチド領域のアミノ末端の次に位置する。 ポリペプチドをコードする発現カセットは、ポリペプチドの発現を指示するた
めに有利である1又は複数の因子をコードする1又は複数の他の核酸配列、例え
ば転写アクティベーター(例えばトランス作用因子)、シャペロン、及びプロセ
ッシングプロテアーゼも含み得る。選択した宿主細胞において機能的であるいず
れの因子も本発明に用いることができる。1又は複数のこれらの因子をコードす
る核酸は、ポリペプチドをコードする核酸配列と縦列している必要はない。
【0044】 転写アクティベーターは、ポリペプチドをコードする核酸配列の転写を活性化
するタンパク質である(Kudla ら、1990, EMBO Journal 9 : 1355-1364 ; Jarai
及びBoxion, 1994, Currcnt, Genetics 26 : 2238-244 ; Vardier, 1990, Yeast
6 : 271-297)。アクティベーターをコードする核酸配列は、バチルス・ステア
ロサーモフィルス(Bacillces stearothcrmophilu
)NpaA(nprA)、サッカロマイセス・セレビシアエヘムアクティベー
タータンパク質1(hap1)、サッカロマイセス・セレビシアエガラクトース
代謝タンパク質4(gal4)、アスペルギスル・ニジュランスアンモニア調節
タンパク質(are4)、及びアスペルギルス・オリザエα−アミラーゼアクテ
ィベーター(amyR)をコードする遺伝子から得ることができる。更なる例に
ついては、Verdier, 1990、前掲及びMackenzieら、1993, Journal of Gentral M
icrobiology 139 : 2295-2307を参照のこと。
【0045】 シャペロンは別のポリペプチドが正確にホールディングするのを助けるタンパ
ク質である(Hartl ら、1994, TIBS 19 : 20-25 ; Bergeronら、1994, TIBS 19
: 124-128 ; Demolderら、1994, Journal of Biotechnology 32 : 179-189 ; Cr
aig, 1993, Science 260 : 1902-1903 ; Gething及びSambrook, 1992, Nature 3
55 : 33-45 ; Puig及びGilbert, 1994, Journal of Biological Chemistry 269
: 7764-7771 ; Wang及びTsou, 1993, The FASEB Journal 7 : 1515-11157 ; Rob
insonら、1994, Bio/Technology 1 : 381-384 ; Jacodsら、1993, Molecular Mi
crobilogy 8 : 957-966)。シャペロンをコードする核酸配列は、バチルス・サ
ブチリスGroEタンパク質、バチルス・サブチリスPrsA、アスペルギルス
・オリザエタンパク質ジスルフィドイソメラーゼ、サッカロマイセス・セレビシ
アエカルネキシン、サッカロマイセス・セレビシアエBiP/GRP78、及び
サッカロマイセス・セレビシアエHsp70をコードする遺伝子から得ることが
できる。更なる例については、Gething及びSambrook, 1992、前掲及びHartlら、
1994、前掲を参照のこと。
【0046】 プロセッシングプロテアーゼは成熟した生化学的に活性なポリペプチドを作り
出すためにプロペプチドを開裂するプロテアーゼである(Enderlin及びOgrydzia
k, 1994, Yeast 10 : 67-79 ; Fullerら、1989, Proceedings of the National
Academy of Sciences USA 86 : 1434-1438 ; Juliusら、1984, Cell 37 : 1075-
1089 ; Juliusら、1983, Cell 32 : 839-852 ; 米国特許 5,702,934)。プロセ
ッシングプロテアーゼをコードする核酸配列は、サッカロマイセス・セレビシア
エジペプチジルアミノペプチダーゼ、サッカロマイセス・セレビシアエKex2
、ヤロビア・リポリチカ(Yarrowia lipolytica)二塩基性
プロセッシングエンドプロテアーゼ(Xpr6)、及びフサリウム・オキシスポ
ルムメタロプロテアーゼ(p45遺伝子)から得ることができる。
【0047】 宿主細胞の増殖に関連してポリペプチドの発現の制御を許容する制御配列を加
えることも要求され得る。制御システムの例は、制御化合物の存在を含む、化学
的又は物理的刺激に対する応答において遺伝子の発現をターン・オン又はオフに
するものである。原核生物システムにおける制御システムの例には、lac
ac、及びtrpオペレーターシステムがあるであろう。イーストにおいては、
ADH2システム又はGAL1システムを用いることができる。糸状菌において
、TAKAα−アミラーゼプロモーター、アスペルギルス・ニゲルグルコアミラ
ーゼプロモーター、及びアスペルギルス・オリザエグルコアミラーゼプロモータ
ーを制御配列として用いることができる。制御配列の他の例は、遺伝子増幅を許
容するものである。真核生物システムにおいて、これらには、メトトレキセート
の存在下で増幅されるジヒドロホレートレダクターゼ遺伝子、及び重金属で増幅
されるメタロチオネイン遺伝子がある。これらの場合、ポリペプチドをコードす
る核酸配列は、制御配列に作用可能に連結されよう。
【0048】 上述の種々の核酸及び調節配列を一緒に連結させて、その部位にポリペプチド
をコードする核酸配列の挿入又は置換を許容する1又は複数の便利な制限部位を
含み得る組換え発現ベクターを作り出すことができる。あるいは、その核酸配列
は、上述の核酸配列又は発現カセットを、発現のための好適なベクターに挿入す
ることにより発現させることができる。組換え発現ベクターを形成することにお
いて、コーディング配列は、そのコーディング配列が発現のための好適な調節配
列に作用可能に結合されるようにベクター内に位置する。
【0049】 組換え発現ベクターは、組換えDNA法に便利にかけることができ、核酸配列
の発現をもたらし得るいずれのベクターであってもよい。ベクターの選択は、典
型的には、ベクターを導入すべき宿主細胞とのそのベクターの適合性に依存する
であろう。ベクターは、直鎖又は閉環状プラスミドであってよい。ベクターは、
自己複製ベクター、即ちその複製が染色体複製と独立している染色体外存在物と
して存在するベクター、例えばプラスミド、染色体外要素、ミニクロソーム、又
は人工染色体であり得る。ベクターは、自己複製を確実にするためのいずれかの
手段を含み得る。あるいは、ベクターは、宿主細胞に導入した時に、ゲノム内に
組み込まれ、それが組み込まれている染色体と一緒に複製されるものであり得る
。ベクターシステムは、宿主細胞のゲノム内に導入される全DNA、又はトラン
スポゾンを一緒に含む単一ベクターもしくはプラスミド又は2もしくはそれ超の
ベクターもしくはプラスミドであり得る。
【0050】 ベクターは、好ましくは、形質転換された細胞の容易な選択を許容する1又は
複数の選択マーカーを含む。選択マーカーは、その産物が殺生物又はウイルス耐
性、重金属に対する耐性、栄養要求体への原栄養性等を供する遺伝子である。細
菌の選択マーカーの例はバチルス・サブチリス又はバチルス・リケニホルミスか
らのdal遺伝子、又はアンピシリン(amp)、カナマイシン(kan)、ク
ロランフェニコール(cam)、又はテトラサイクリン(tet)耐性のような
抗生物質耐性を与えるマーカーである。哺乳動物細胞のための好適なマーカーは
、ジヒドロレダクターゼ(dfhr)、ヒグロマイシンホスホトランスフェラー
ゼ(hygB)、アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼII及びフレオマイ
シン耐性遺伝子である。イースト細胞のための好適なマーカーは、ADE2,H
IS3,LEU2,LYS2,MET3,TRP1、及びURA3である。糸状
菌宿主細胞に用いるための好適な選択マーカーは、これらに限らないが、amd
(アセトアミダーゼ)、argB(オルニチンカルバモイルトランスフェラー
ゼ)、bar(ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ)、hph(ヒ
グロマイシンホスホトランスフェラーゼ)、niaD(ニトレートレダクターゼ
)、pyrG(オロチジン−5’−ホスフェートデカルボキシラーゼ)、sC(
スルフェートアデニルトランスフェラーゼ)、及びtrpc(アントラニレート
シンターゼ)、並びに他の種からの等価物を含む群から選択することができる。
【0051】 ベクターは、好ましくは、宿主細胞ゲノムへのベクターの安定な組込み又は細
胞のゲノムと独立した細胞内のベクターの自己複製を許容する要素を含む。 宿主細胞のゲノムへの組込みのために、ベクターは、ポリペプチドをコードす
る核酸配列又は相同的又は非相同的組換えによるゲノムへのベクターの組込みの
ためのベクターのいずれかの他の要素に依存し得る。あるいは、ベクターは、宿
主細胞のゲノムへの相同的組換えによる組込みを指示するための更なる核酸配列
を含み得る。その更なる核酸配列は、ベクターが、染色体内の正確な位置で宿主
細胞ゲノムに組み込まれることを可能にする。正確な位置での組込みの可能性を
増加させるために、組込み要素は、好ましくは、相同的組換えの可能性を増加さ
せるために対応する標的配列と高い相同性を有する十分な数の核酸、例えば少く
とも100〜10,000塩基対、好ましくは少くとも400〜10,000塩
基対、及び最も好ましくは800〜10,500塩基対を含むべきである。組込
み要素は、宿主細胞のゲノム内の標的配列と相同であるいずれの配列であっても
よい。更に、組込み要素は、非コーディング又はコーディング核酸配列であり得
る。他方、ベクターは、非相同的組換えにより宿主細胞のゲノムに組込むことが
できる。
【0052】 自己複製のために、ベクターはそのベクターが問題の宿主細胞内で自律的に複
製するのを可能にする複製の起点を更に含み得る。細菌の複製の起点の例は、大
腸菌内で複製を許容する、プラスミド、pBR322、pUC19、pACYC
177、及びpACYC184、並びにバチルス内で複製を許容する。pUB1
10、PE194、pTA1060及びpABβ1の複製の起点である。イース
ト宿主細胞に用いるための複製の起点の例は、ARS1、ARS4、ARS1及
びCEN3の組合せ並びにARS4及びCEN6の組合せである。複製の起点は
、宿主細胞内でその機能を温度感受性にする変異を有するものであり得る。(例
えば、Ehrlich, 1978, Proceedings of the National Academy of Sciences USA
75 : 1433)。
【0053】 本発明の組換え発現ベクターを作製するために上述の要素を連結するのに用い
る手順は当業者に公知である(例えばSambrookら、1989、前掲を参照のこと)。 細胞 本発明の方法は、原核生物、例えば細菌、又は真菌生物、例えば哺乳動物、昆
虫、植物及び真菌細胞等を含む関心のポリペプチドをコードする核酸配列を含む
いずれかの細胞で用いることができる。その細胞は、野生型であっても変異体細
胞であってもよい。例えば、変異体細胞は、古典的な変異誘発又は遺伝子操作が
行われている細胞であり得る。更に、細胞は、異種ポリペプチドの組換え生産に
有利に用いられる、本明細書に記載される異種ポリペプチドであるポリペプチド
をコードする核酸配列を含む組換え細胞であり得る。
【0054】 有用な原核生物細胞は、細菌細胞、例えばグラム陽性細菌、例えばこれらに限
らないが、Bacillus細胞、例えばBacillus alkalophilus, Bacillus amylolique
faciens, Bacillus brevis, Bacillus circulans, Bacillus coagulans, Bacill
us lautus, Bacillus lentus, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium,
Bacillus stearothermophilus, Bacillus subtilis, and Bacillus thuringien
sis ; 又は a Streptomyces 細胞、例えば Streptomyces lividans 及びStrepto
myces murinus、又はグラム陰性細菌、例えば大腸菌及びPseudomonas種である。
好ましい実施形態において細菌細胞は、Bacillus lentus, Bacillus lichenifor
mis, Bacillus stearothermophilus、又はBacillus subtilis細胞である。
【0055】 好ましい実施形態において、細胞は真菌細胞である。“真菌”は、本明細書に
おいて、子嚢菌門、担子菌門、ツボカビ門、及び接合菌門(Hawksworthら、In,
Ainsworth and Bisby's Dictionary of The Fungi, 8th edition, 1995, CAB In
ternational. University Press, Cambridge, UKに定義)並びに卵菌門(Hawksw
orthら、1995、前掲、page 171)及び全ての不完全菌類(Hawksworthら、1995、
前掲)である。子嚢菌門の代表的なグループは、例えばNeurospora,
Eupenicillium(=Penicilium),Emericell
a(=Aspergillus),Eurotium(=Aspergillu
s)、及び真正イーストを含む。担子菌門の例は、マッシュルーム、鎖菌、及び
クロホ菌を含む。ツボカビ間の代表的なグループは、例えば、Allomyce
s,Blastocladiella,Coelomomyces、及び水生菌
を含む。卵菌門の代表的なグループは、例えばSaprolegniomyce
eous水生菌(水カビ)、例えばAchlyaである。不完全菌の例は、Al
ternania,Aspergillus,Candida及びPenici
lliumを含む。接合菌門の代表的なグループは、例えばMucor及びRh
izopusを含む。
【0056】 好ましい実施形態において、真菌細胞はイースト細胞である。本明細書に用い
る“イースト”は、有子嚢胞子酵母(Endomycetales)、担子胞子
酵母、及び不完全菌類に属する酵母(Blastomycetes)を含む。有
子嚢胞子酵母はSpermophthoraceae及びSaccharomy
cetaceae科に分けられる。後者は、4つのサブファミリーSchizo
saccharomycoideae(例えば属Schizosaccharo
myces)、Nadsonioideae,Lipomycoideae、及
びSaccharomycoideae(例えば属、Kluyveromyce
s,Pichia、及びSaccharomyces)から構成される。担子胞
子酵母は、属Filobasidiella,Filobasidium,Le
ucosporidim,Rhodosporidium、及びSpordio
bolusを含む。不完全菌類に属するイーストは2つの科、Sporobol
omycetaceae(例えば、Bullera及びSporobolomy
ces)及びCryptococcaceae(例えば属Candida)に分
けられる。イーストの分類は将来的に変化し得るので、本発明の目的のため、イ
ーストは、Biology and Activities of Yeast (Skinnerら、1980, Soc. App. Ba
cteriol. Symposium Series No. 9, 1980)に記載される通り定義する。イース
トの生物学及びイースト遺伝子学の操作は当該技術分野で公知である(例えば、
Biochemistry and Genetics of Yeast, Bacil. M., Horecker, B.J., and Stopa
ni, A.O.M., editors, 2nd edition, 1987 ; The Yeasts (Rose, A.H., and Har
rison, J.S., editors), 2nd edition, 1987 ; 及びThe Molecular Biology of
the Yeast Saccharomyces, Strathern et al., editors, 1981を参照のこと)。
【0057】 より好ましい実施形態において、イースト細胞は、Candida, Hansenula, Kluy
veromyces, Pichia, Saccharomyces, Schizosaccharomyces、又はYarrowiaの種
別の細胞である。 最も好ましい実施形態において、イースト細胞は、Saccharomyces carlsberge
nsis, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces
douglasii, Saccharomyces kluyveri, Saccharomyces norbensis、又はSacchar
omyces oviformis細胞である。別の好ましい実施形態において、イースト細胞は
、Kluyvermoyces lactis細胞である。別の最も好ましい実
施形態において、イースト細胞はYarrwia lipolytica細胞で
ある。
【0058】 別の好ましい実施形態において、真菌細胞は糸状菌細胞である。“糸状菌”は
、サブディビジョンEumycota及びOomycota(Hawksworthら、19
95、前掲に定義)の全ての繊維状形態を含む。糸状菌は、キチン、セルロース、
グルカン、キトサン、マンナン、及び他の複合ポリサッカライドから構成される
菌糸壁を一般に特徴とする。栄養生長は、菌糸伸長により、炭素代謝は絶体好気
性である。対照的に、イースト、例えばサッカロマイセス・セレビシアエによる
栄養生長は、単細胞タルスの発芽により、炭素代謝は発酵的である、より好まし
い実施形態において、糸状菌は、これらに限らないが、Acremonium, Aspergillu
s, Fusarium, Humicola, Mucor, Myceliophthora, Neurospora, Penicillium, S
cytalidium, Thielavia, Tolypocladium、及びTrichodermaの種の細胞である。
【0059】 更により好ましい実施形態において、糸状菌細胞は、Aspergillus, Acremoniu
m, Fusarium, Humicola, Mucor, Myceliophthora, Neurospora, Penicillium, T
hielavia, Tolypocladium、又はTrichoderma細胞である。 最も好ましい実施形態において、糸状菌細胞は、Aspergillus awamori, Asper
gillus foetidus, Aspergillus japonicus, Aspergillus nidulans, Aspergillu
s niger、又はAspergillus oryzae細胞である。別の最も好ましい実施形態にお
いて、糸状菌細胞は、Fusarium bactridioides, Fusarium cerealis, Fusarium
crookwellense, Fusarium culmorum, Fusarium graminearum, Fusarium graminu
m, Fusarium heterosporum, Fusarium negundi, Fusarium oxysporum, Fusarium
reticulatum, Fusarium roseum, Fusarium sambucinum. Fusarium sarcochroum
, Fusarium sporotricioides, Fusarium sulphureum, Fusarium torulosum, Fus
arium trichothecioides、又はFusarium venenatum細胞である。別の最も好まし
い実施形態において、糸状菌細胞は、Humicola insolens, Humicola lanuginose
, Mucor miehei, Myceliophthora thermophila, Neurospora crassa, Penicilli
um purpurogenum、又はThielavia terrestris細胞である。別の最も好ましい実
施形態において、糸状菌細胞は、Trichoderma harzianum, Trichoderma koningi
i, Trichoderma longibrachiatum, Trichoderma reesei、又はTrichoderma viri
de細胞である。
【0060】 有用な哺乳動物細胞は、Chinese hamster卵巣(CHO)細胞
、HeLa細胞、ベイビーハムスター腎(BHK)細胞、COS細胞、又は例え
ばAmerican Type Culture Collectionから利用できるいずれかの数の不死化細胞
を含む。 核酸構成物 本発明の方法において、核酸構成物は、関心のポリペプチドをコードする核酸
配列内以外の座で親細胞のゲノムに導入される。あるいは、核酸構成物は、その
核酸配列の縦列コピーのうちの1つ内又は反復配列を含む核酸配列内の座で親細
胞のゲノムに導入される。
【0061】 核酸構成物は、合成DNAであり、天然遺伝子から単離され、又はさもなけれ
ば天然には存在しないであろう様式で組み合わされ、並列された核酸のセグメン
トを含むよう改変されている一本鎖又は二本鎖のいずれかの核酸分子であっても
よい。核酸構成物は環状であっても直鎖状であってもよい。更に、核酸構成物は
、ベクターに含まれても、制限酵素により開裂された直鎖化フラグメントであっ
ても、PCR増幅化直鎖フラグメントであってもよい。
【0062】 核酸構成物は、いずれかの大きさのいずれの核酸配列を含んでもよい。一実施
形態において、核酸構成物は、約10〜20,000bpの長さ、好ましくは約1
00〜15,000bpの長さ、より好ましくは約500〜15,000bpの長さ
、更により好ましくは約1,000〜15,000bpの長さ、そして最も好まし
くは約1,000〜10,000の長さである。
【0063】 核酸構成物は、2又はそれ超の別個のフラグメントとして細胞に導入すること
ができる。2つのフラグメントを用いる場合、その2つのフラグメントは一方の
フラグメントの3’端及び他方の5’端で十分な核酸配列相同性(オーバーラッ
プ)を有し、細胞への導入により、2つのフラグメントは相同的組換えを行って
単一フラグメントを形成することができる。2超のフラグメントが互いに相同的
組換えを行い、細胞の配列との組換えのために適した産物を最終的に形成するよ
うに、それらを用い、デザインすることができる。
【0064】 2又はそれ超の核酸構成物は、本発明の方法において環状又は直鎖状フラグメ
ントとして細胞に導入することができることが理解されるであろう。ここでそれ
らフラグメントは上述のようなオーバーラップ領域を含まない。特定の生物のた
めに、複数の構成物の細胞への導入が同じ座へのそれらの組込みを引きおこすこ
とは公知である。
【0065】 核酸構成物は、コーディング又は非コーディングDNA配列を含み得る。コー
ディング配列は本明細書に定義される。 好ましい実施形態において、核酸構成物は、選択マーカーを含む。このような
選択マーカーの例は上述される。 別の好ましい実施形態において、その構成物は、単独で又は選択マーカーと組
み合わせてベクター配列を含み、複数の起点、例えば大腸菌ベクター配列、例え
ばpUC19,pBR322、又はpBluescriptを含むベクター配列
を含む。例えば、複製の起点を含む大腸菌ベクター配列は、大腸菌の複製の起点
による組込み後の宿主ゲノムからの構成物の回収を容易にすることができる、構
成物は、制限エンドヌクレアーゼでのゲノムDNAの消化、次の回収された構成
物の連結及び大腸菌の形質転換により宿主ゲノムから回収することができる。
【0066】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物はポリペプチド又はその部分のた
めの核酸配列のコーディング配列を含まない。別の好ましい実施形態において核
酸構成物は、その核酸配列に組み込み又はそれを破壊することから構成物をブロ
ックするためにポリペプチドをコードする核酸配列と相同でない配列を含む。 好ましくは、核酸構成物は関心のポリペプチドをコードする核酸配列と、40
%未満の相同性、好ましくは30%未満の相同性、より好ましくは20%未満の
相同性、更により好ましくは10%未満の相同性、そして最も好ましくは相同性
がない。本発明の目的のため、2つの核酸配列間の相同性の程度は、アイデンテ
ィティーテーブル及び次のマハチプルアラインメントパラメータ:10のGap
ペナルティー及び10のギャップ長ペナルティーで、LASERGENETM
EGALIGNTMソフトウェア(DNASTAR Inc., Madison, WI)を用いてWilbur-L
ipman 法(Wilbur及びLipman, 1983, Proceedings of the National Academy of
Science USA 80 : 726-730)により決定される。対様アラインメントパラメータ
はKtuple=3、ギャップペナルティー=3、及びウィンドウ=20である
【0067】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物はポリペプチド又はその部分のた
めの核酸配列の少くとも1のコピーを含む。別の好ましい実施形態において、核
酸構成物は、ポリペプチドをコードする核酸配列に対して相同である配列を含む
。 関心のポリペプチドをコードする核酸の1又は複数のコピーを含む核酸構成物
を細胞に導入する場合、コピー数の増加は、その構成物の導入前に細胞中に存在
する核酸配列のコピー数及び細胞に導入された構成物中の核酸配列のコピー数の
合計より大きい。あるいは、関心のポリペプチドをコードする核酸配列の1又は
複数のコピーを含む核酸構成物を細胞に導入する場合、コピー数の減少は構成物
の導入前に細胞内に存在する核酸配列のコピー数及び細胞に導入される構成物内
の核酸配列のコピー数の合計より大きい。しかしながら、細胞のゲノム内に実際
に組み込まれる構成物からの配列のコピーの数を同定することができるように、
その構成物に含まれる核酸を標識することが必要であり得、例えばユニーク制限
部位である。
【0068】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は、転移因子、即ちトランスポゾ
ンを含む。トランスポゾンは同じ細胞内の他のDNA配列内の多くの異なる部位
にそれ自体を挿入することができるDNAの分離した断片である。トランスポゾ
ン過程のために必要なタンパク質はトランスポゾン内にコードされる。トランス
ポゾンのコピーは、転移後に、もとの部位に保持され得る。トランスポゾンの端
は通常、同一であるが、互いに対して逆方向である。
【0069】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は、1又は複数の調節配列、例え
ば単独で又は選択マーカーと組み合わせてプロモーターを含み得る。ここで、調
節配列は、組込みにより、関心がポリペプチドをコードする核酸配列に作用可能
に連結されない。このような調節配列は、プロモーター、シグナル配列、プロペ
プチド配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、ア
テニュエーター配列、及びイントロンスプライス部位配列であり得る。各々の調
節配列は、その細胞又はポリペプチドコーディング配列に対してネイティブ又は
外来性であり得る。
【0070】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は、プロモーター以外の調節配列
を含む。 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は、調節配列を含まない。 より好ましい実施形態において、核酸構成物は、pDSY82,pDSY11
2,pMT1612,pMT1936,pLRF2,pDSY153又はpHB
218である。
【0071】 核酸構成物の細胞への導入 核酸構成物は、これらに限らないが、トランスフェクション又はトランスダク
ション、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、マイクロプロジ
ェクティル・ボンバードメント、アルカリ塩、又はプロトプラスト媒介、形質転
換を含む当該技術分野で周知の種々の物理的又は化学的方法によって細胞に導入
することができる。
【0072】 核酸構成物の細菌宿主細胞への導入は、例えば、プロトプラスト形質転換(例
えば、Chang and Cohem, 1979, Molecular General Genetics 168 : 111-115)を
参照により、コンピテント細胞を用いること(例えば、Young and Spizizin, 19
61, Journal of Bacteriology 81 : 823-829、又はDubnau and Davidoff-Abelso
n, 1971, Journal of Molecular Biology 56 : 209-221を参照)により、エレク
トロポレーション(例えば、Shigekawa and Dower, 1988, Biotechniques 6 : 7
42-751 を参照)により又はコンジュゲーション(例えば、Koehler and Thorne,
1987, Journal of Bacteriology 169 : 5771-5278 を参照)により行うことが
できる。
【0073】 アスペルギルス細胞の形質転換のための好適な手順は、EP 238 023 and Yelto
n et al., 1984, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 81 :
1470-1474に記載される。フサリウム種を形質転換するための好適な方法は、Ma
lardier et al., 1989, Gene 78 : 147-156 、及びWO 96/00787 に記載される。 イーストは、Becker and Guarente, In Guide to Yeast Genetics and Molecu
lar Biology, Methods of Enzymology 194 : 182-187 ; Ito et al., 1983, Jou
rnal of Bacteriology 153 : 163;及びHinnen et al., 1978, Proceedings of
the National Academy of Sciences USA 75 : 1920に記載される手順を用いて形
質転換することができる。
【0074】 哺乳動物細胞は、Graham及びVan der Eb, 1978, Virology 52 : 546 のリン酸
カルシウム沈降法を用いて直接的取込みにより形質転換することができる。技術
分野で周知である他の方法、例えばエレクトロポレーションを用いることができ
る。 核酸構成物がベクターである場合、細胞のゲノムへの組込みは、選択した細胞
に依存して、相同的及び/又は非相同的組換えによりランダムに行われる。
【0075】 核酸構成物は、制限酵素媒介組込み(REMI)により親細胞に導入すること
ができる。Schiestl及びPetes, 1991, Proceedings of the National Academy o
f Sciences USA 88 : 7585-7589 に記載されるREMIは、制限酵素と共に、制
限酵素で消化されたプラスミドDNAを細胞に導入することであり、それは後に
、しばしば加えた制限酵素により特定される部位におけるプラスミドDNAのゲ
ノムへの組込みを導く。REMIの利点は、それが、分子ベースが容易に同定で
きる変異を形成することができることである。
【0076】 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は環状化分子として親細胞に導入
される。 別の好ましい実施形態において、核酸構成物はベクターの部分として親細胞に
導入される。 別の好ましい実施形態において、核酸構成物は直鎖フラグメントとして親細胞
に導入される。
【0077】 変異体細胞のスクリーニング 核酸構成物の細胞への導入の後、次のステップは、関心の核酸配列の変化した
コピー数を有する変異体細胞を、変異体細胞と推定される集団から単離すること
である。ここで変異体細胞は、両方の細胞を同じ条件下で培養した時に親細胞よ
り多い又は少いポリペプチドを作り出すものである。変異体細胞の単離は、好ま
しくは、最初に、変異体細胞及び親細胞を同じ条件下で培養した時に親細胞に対
する変異体細胞によるポリペプチドの生産の測定に依存する。変異体細胞の単離
は、そのポリペプチドに特有の当該技術分野で周知のスクリーニング法及び/又
は核酸配列のコピー数を測定するための方法に関連し得る。遺伝子のコピー数を
決定するための方法は当該技術分野で周知であり、サザン分析、定量的PCR、
又はリアルタイムPCRを含む。
【0078】 核酸構成物を生物の細胞に導入することにより得られる変異体と仮定される集
団は、最初に、標準的なプレーティング技術、例えば古典的な変異誘発に用いる
もの(例えば、Lawrence, C.W., 1991, In Christine Guthrie and Garald R. F
ink, editors, Methods in Enzymology, Volume 194、ページ273-281, Academic
Precs, Inc., San Diego)、単一胞子単離、又は富化技術を用いて精製される。
標準的なプレーティング技術は、好ましくは、要求されるポリペプチドを検出す
る手段と組み合わせて行われる。しかしながら、関心のポリペプチドに関して変
異体細胞を同定するための手段をプレーティング培地に組み込むことができるに
せよ、精製された予想上の変異体は、好ましくは核酸配列によりコードされるポ
リペプチドの生産の増加又は減少を確認するために更にキャラクタライズされる
。更に、核酸配列のコピー数の決定は、そのポリペプチドの生産の増加又は減少
が核酸配列のコピー数の変化の結果であることを確認するためにも要求される。
【0079】 特定のポリペプチドの生産が増加した変異体細胞は、そのポリペプチドに特異
的である当該技術で周知の検出法を用いることにより同定することができる。ポ
リペプチドのための検出法は、これらに限らないが、特定の抗体の使用、酵素産
物の形成又は酵素基質の消滅を測定することによる酵素活性、酵素基質を含む寒
天プレート上の透明なゾーン、及び生物活性アッセイを含み得る。
【0080】 好ましい実施形態において、ポリペプチドは、親細胞より少くとも20%、好
ましくは少くとも50%、より好ましくは少くとも75%、より好ましくは少く
とも100%、より好ましくは少くとも100%〜1000%、更により好まし
くは少くとも200%〜1000%、そして最も好ましくは少くとも500%〜
1000%大きい、又はそれより多い量で変異体細胞により生産される。
【0081】 もはや特定のポリペプチドを生産することができない又はその能力が減少した
変異体細胞は、ポリペプチドについて上述される同じ方法を用いて同定すること
ができるが、生産のない又は少いことは親細胞に対して測定される。 別の好ましい実施形態において、ポリペプチドは、親細胞より少くとも20%
、より好ましくは少くとも50%、更により好ましくは少くとも75%、そして
最も好ましくは100%低い量で変異体細胞により生産される。
【0082】 座 本発明の方法において、核酸構成物は、その核酸配列がポリペプチドコーディ
ング配列、その調節配列、又は核酸配列のコーディング配列内のいずれかのイン
トロンにも導入されないことを意味する“関心の核酸配列内以外の座”に導入す
ることができる。核酸配列の縦列コピーの間に介在配列が存在する場合、その構
成物はこれらの介在配列に導入することができる。あるいは、本発明の方法にお
いて、核酸構成物は、その核酸構成物がポリペプチドコーディング配列、その調
節配列、又はその核酸配列のコーディング配列内のいずれかのイントロン配列に
導入されることを意味する“関心の核酸配列内の座”に導入することができる。
【0083】 調節配列は、核酸配列に作用可能に連結した、ポリペプチドの生産に関連する
全ての成分を含む。このような調節配列には、これらに限らないが、本明細書に
記載されるようなプロモーター、シグナル配列、プロペプチド配列、転写ターミ
ネーター、リーダー及びポリアデニル化配列がある。調節配列の各々は、コーデ
ィング配列に対してネイティブであっても外来性であってもよい。
【0084】 その座が関心の核酸配列内にある場合、その座は上述の調節配列に隣接してて
もしてなくてもよい。好ましくは、その座は隣接していない。その座は、関心の
核酸配列のものと同じ染色体上でも同じ染色体外因子上でもよく、又は異なる染
色体上でも異なる染色体外因子上でもよい。更に、その座は、細胞に対してネイ
ティブであっても外来性であってもよい。
【0085】 好ましい実施形態において、その座は核酸配列の5’又は3’末端から、少く
とも100bp又はそれ未満、好ましくは少くとも1,000bp、より好ましくは
少くとも2,000bp、更により好ましくは少くとも3,000bp、更により好
ましくは少くとも4,000bp、更により好ましくは少くとも5,000bp、そ
して最も好ましくは少くとも10,000bpである。
【0086】 別の好ましい実施形態において、その座は関心のポリペプチドをコードする核
酸配列と異なる染色体上にある。 別の好ましい実施形態において、その座は、核酸配列によりコードされるポリ
ペプチドをコードする。 別の好ましい実施形態において、その座は、ポリペプチドをコードする核酸配
列である。
【0087】 挿入された核酸構成物での座の救出(rescue)及びターゲッティング構
成物の使用 本発明は、挿入された核酸構成物で座を救出するための方法であって、同定さ
れた変異体細胞から、(i)核酸構成物及び(ii)その核酸構成物が組み込まれ
ているゲノムの座の3’及び5’隣接領域を単離し;そしてその座の3’及び5
’隣接領域を同定することを含む方法に更に関する。
【0088】 核酸構成物及び隣接領域は、当該技術分野で公知である方法、例えば制限酵素
での開裂及び次の連結並びに大腸菌の形質転換、逆PCR、ランダムプライムト
遺伝子歩行PCR、又は変異体細胞のライブラリーのプローピングにより単離化
し又は救出することができる。3’及び5’隣接領域の3’及び5’のいずれか
又は両方を有する単離された核酸構成物は“ターゲッティング構成物”と本明細
書で定義する。
【0089】 ターゲッティング構成物は、核酸構成物の組込み部位の上流及び/又は下流に
100〜9,000bp、好ましくは200〜9,000bp、より好ましくは50
0〜7,000bp、更により好ましくは1,000〜7,000bp、そして最も
好ましくは1,000〜3,000bpを含む。 本発明のターゲッティングの構成物は、もとの細胞内の改変されたポリペプチ
ドから類似もしくは同一又は完全に異なるポリペプチドの生産を改変するために
異なる細胞に導入することができる。他の細胞は、もとの細胞と同じ又は異なる
種又は異なる属のものであり得る。もとの細胞が真菌細胞であったなら、他の細
胞は、好ましくは真菌細胞である。もとの細胞が細菌細胞であったなら、他の細
胞は、好ましくは細菌細胞である。もとの細胞が哺乳動物細胞であったなら、他
の細胞は好ましくは哺乳動物細胞である。
【0090】 細胞が異なる細胞である場合、ターゲッティング構成物の組込みは、好ましく
は、そのターゲッティング構成物が得られたもとの細胞の座の配列と相同である
、即ちターゲッティング配列及び細胞DNAが相同的組換えをおこし要求される
変異を作り出すことができるように、同一又は十分に類似した標的座でおこる。
それゆえ、ターゲッティング構成物の配列は、好ましくは、相同的組換えがおこ
る細胞の染色体DNAの予め選択された部位と相同である。しかしながら、当業
者は、標的座に再挿入するターゲッティング構成物の可能性が細胞に依存するで
あろうことを理解するであろう。なぜなら相同的組換えの頻度はイーストサッカ
ロマイセス・セレビシアエにおいてほぼ100%からアスペルギルスで1%程度
の低さの範囲であるからである。ターゲッティング構成物は、非標的座で非相同
的組換えにより組み込まれ、それが関心のポリペプチドをコードする核酸配列の
コピー数を変化させることができる。
【0091】 好ましくは、標的座は、ターゲッティング構成物の隣接配列と、40%超、好
ましくは60%超、より好ましくは70%超、更により好ましくは80%超、そ
して最も好ましくは90%超の相同性を有するDNA配列を含む。2つの核酸配
列の間の相同性の程度は、本明細書に記載のWilbur-Lipman 法により決定される
【0092】 ターゲッティング構成物は、単一クロスオーバー又は置換が要求されるか否か
に依存して3’及び5’領域のいずれか又は両方を含み得る。更に、ターゲッテ
ィング構成物は、もとに救出された座での細胞のゲノムへのもとの核酸構成物の
導入及び組込みの間におこったいずれの異常な出来事、例えば再配置、反復配列
、欠失又は挿入も正すよう改変することができる。
【0093】 上述のターゲッティング構成物は、制限酵素で開裂された直鎖ヌクレオチド配
列として用いてもよく、又は環化しもしくは好適なベクターに挿入してもよい。
例えば、環状プラスミド又はDNAフラグメントは、好ましくは、単一ターゲッ
ティング配列を用いる。直鎖プラスミド又はDNAフラグメントは、好ましくは
、2つのターゲッティング配列を用いる。ターゲッティング構成物は、関心のポ
リペプチドをコードする核酸配列を含む細胞への導入により、標的座又は非標的
座で細胞のゲノムに組み込まれるが、好ましくは標的座であり、それは、関心の
ポリペプチドをコードする核酸配列内又はそれ以外であり得る。標的座は、関心
のDNA配列と同じ染色体もしくは同じ染色体外要素上又は異なる染色体もしく
は異なる染色体外要素上であり得る。組込みは、変異体細胞及び親細胞を同じ条
件下で培養した時に親細胞に対して変異体細胞によるポリペプチドをコードする
核酸配列のコピー数を変化させる。
【0094】 任意に、ターゲッティング構成物は2又はそれ超の分離したフラグメントとし
て細胞に導入することができる。例えば、2つのフラグメントを用いる場合、そ
のフラグメントは一方のフラグメントの3’端及び他方の5’端でDNA配列相
同性(オーバーラップ)を有し、ここで一方は第1のターゲッティング配列であ
り、他方は第2のターゲッティング配列である。細胞への導入により、2つのフ
ラグメントは相同的組換えをおこし、2つのもとのフラグメント間のオーバーラ
ップの領域に隣接した第1及び第2のターゲッティング配列を伴う単一フラグメ
ントを形成することができる。次に、その産物フラグメントは細胞の標的配列で
の相同的組換えのために適した形態である。2超のフラグメントが互いに相同的
組換えをおこして最終的に細胞の標的配列での相同的組換えのために適した産物
を形成するであろうように、用い、デザインすることができる。
【0095】 ターゲッティング構成物の細胞への導入により、ターゲッティング構成物は、
選択マーカー遺伝子の増幅されたコピーを含む細胞が適切な選択マーカーの存在
下で細胞を培養することにより選択することができる特性を有する増幅可能な選
択マーカー遺伝子を含めることにより更に増幅することができる。 好ましい実施形態において、1又は複数のターゲッティング構成物が標的座に
導入される。別の好ましい実施形態において、各々のターゲッティング構成物は
異なるポリペプチドをコードする別の核酸配列のコピー数を変化させる。別の好
ましい実施形態において、2又はそれ超のターゲッティング構成物は、標的座に
導入した時に一緒に、付加的に又は共同的に作用して、ポリペプチドをコードす
る核酸配列のコピー数を変化させる。
【0096】 変異体細胞の培養及びポリペプチドの回収のための方法 要求されるポリペプチドの生産の増加又は減少について選択された変異体細胞
は、当該技術分野で周知の方法を用いてポリペプチドの生産のために適した栄養
培地中で培養される。例えば、細胞は、振とうフラスコ培養、又は大規模もしく
は小規模発酵(連続、バッチ、フェド・バッチ、又は固相発酵を含む)により培
養することができ、これは、研究所又は工業発酵槽で、ポリペプチドが発現及び
/又は単離されるのを許容する条件下で適切な培地中で行われる。培養は、当該
技術分野で周知の手順を用いて、炭素及び窒素源並びに無機塩を含む適切な栄養
培地中で行われる(例えば、Bennett. J.W.及びLasure, L. editors, More Gene
Manipulations in Fung, Academic Press, CA. 1991)。好適な培地は、商業的
供給元から利用でき、又は公開されている組成に従って調製することができる(
例えばAmerican Type Culture Collectionのカタログ)。ポリペプチドを栄養培
地に分泌するなら、ポリペプチドは培地から直接、回収することができる。ポリ
ペプチドが分泌されないなら、それは細胞ライゼートから回収される。
【0097】 ポリペプチドは、そのポリペプチドに特有である当該技術分野で周知の方法、
例えば上述の方法又は実施例に記載の方法を用いて検出することができる。 得られたポリペプチドは、当該技術分野で周知の方法によって回収することが
できる。例えば、ポリペプチドは、これらに限らないが、遠心、ろ過、抽出、噴
霧乾燥、エバポレーション、又は沈降法を含む慣用的な手順により栄養培地から
回収することができる。
【0098】 ポリペプチドは、これらに限らないが、クロマトグラフィー(例えばイオン交
換、アフィニティー、疎水性、クロマトフォーカシング、及びサイズ排除)、電
気泳動法(例えば調製用等電点電気泳動)、溶解度の差(例えば硫酸アンモニウ
ム沈殿)、又は抽出を含む当該技術分野で周知の種々の手順により精製すること
ができる(例えばProtein Purification, J.-C. Janson及びLars Ryden, editor
s, VCH Publisher, New York 1985)。
【0099】 変異体細胞を得るための方法 本発明は、変異体細胞を得るための方法にも関する。 第1の実施形態は、変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
コピー内以外の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産し、ここ
で前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を増加させ、該
コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を同じ条件
下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そして (b)両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペ
プチドを生産する変異体細胞を同定することを含む方法である。
【0100】 第2の実施形態は、変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
コピー内以外の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産し、ここ
で前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を減少させ、該
コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を同じ条件
下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産し;そして (b)両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペ
プチドを生産する変異体細胞を同定することを含む方法である。
【0101】 第3の実施形態は、変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
コピーのうちの1つ内の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産
し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を増加
させ、該コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を
同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そし
て (b)両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又は少い前
記ポリペプチドを生産する変異体細胞を同定することを含む方法である。
【0102】 第4の実施形態は、変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
コピーのうちの1つ内の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産
し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を減少
させ、該コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を
同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産し;そし
て (b)両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペ
プチドを生産する変異体細胞を同定することを含む方法である。
【0103】 第5の実施形態は、変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列であって該核酸配列
の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記
親細胞のゲノムに前記核酸配列内以外の座で組み込まれる条件下で導入して、変
異体細胞を生産し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列の
コピー数を増加させ、該コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞
が両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチド
を生産し;そして (b)両方の細胞を同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペ
プチドを生産する変異体細胞を同定することを含む方法である。
【0104】 本発明は、以下の実施例により更に詳述されるが、これらは本発明の範囲を限
定するものとして解釈すべきでない。 実施例 株及び培地 出発株はpyrGマイナスアスペルギルス・オリザエHowB425、アルペ
ルギルス・オリザエJaL250、大腸菌DH5α(GLBCO-BRL, Gaithersburg,
MD)、及び大腸菌HB101(GLBCO-BRL, Gaithersburg, MD)であった。
【0105】 PDAプレートは39g/LのPotato Dextrose Agar(
Difco)を含み、これに特に示さなければpyrG栄養要求体のために10
mMウリジンを補給した。 pH6.5のMY25培地は、1リッター当り25gのマハトース、2.0gの
MgSO4 ・7H2 O、10gのKH2 PO4 、2.0gのクエン酸、10gの
イーストエキス、2.0gのK2 SO4 、2.0gの尿素、及び0.5mlの微量
金属溶液から構成される。MY25振とうフラスコ培地はマイクロタイター成長
実験に用いるためにガラス希釈水で1:100又は1:1000に希釈した(M
Y25/100又はMY25/1000)、培養は34℃で増殖させた。
【0106】 2×MY塩pH6.5溶液は、1リッター当り4gのMgSO4 ・7H2 O、4
gのK2 SO4 、20gのKH2 PO4 、4gのクエン酸、1mlの微量金属、及
び2mlのCaCl2 ・2H2 Oから構成される(100g/Lストック溶液)。 最小培地形質転換プレートは、リッター当り6gのNaNO3 、0.52gの
KCl、1.52gのKH2 PO4 、1mlの微量金属溶液、1gのグルコース、
500mgのMgSO4 ・7H2 O、342.3gのスクロース及びリッター当り
20gのNoble agar(pH6.5)から構成される、最小培地転移プレ
ート(pH6.5)は、1リッター当り、6gのNaNo3 、0.52gのKCl
、1.52gのKH2 PO4 、1mlの微量元素、1gのグルコース、500mgの
MgSO4 ・7H2 O、及び20gのNoble agarから構成される。
【0107】 微量金属溶液(1000×)は、リッター当り22gのZnSO4 ・7H2
、11gのH3 BO3 、5gのMuCl2 ・4H2 O、5gのFeSO4 ・7H 2 O、1.6gのCoCl2 ・5H2 O、1.6gの(NH46 Mo724
及び50gのNa4 EDTAから構成される。 COVEプレートは、リッター当り343.3gのスクロース、20mlのCO
VE塩溶液、10mlの1Mアセトアミド、10mlの3M CsCl、及び25g
のNobel agarから構成される。COVE塩(50×)溶液は、リッタ
ー当り26gのKCl、26gのMgSO4 ・7H2 O、76gのKH2 PO4
、及び50mlのCOVE微量金属溶液から構成される。COVE微量金属溶液は
、リッター当り0.04gのNaB47 ・10H2 O、0.040gのCuS
4 ・5H2 O、0.70gのFeSO4 ・H2 O、0.80gのNa2 MoO 2 ・2H2 O、及び10gのZnSO4 から構成される。
【0108】 YEG培地は、リッター当り5gのイーストエキス及び20gのデキストロー
スから構成される。 BASTAプレートはリッター当り342.3gのスクロース、20mlのCO
VE塩溶液、10mlの1M尿素、25gのNoble agar及び形質転換体
の選択のための5mg/mlの最終BAST濃度を含む。BASTA形質転換のため
のオーバーレイは、上述のBASTAプレートと同じ組成を有した。BASTA
転移プレートは上述と同じであるが10mg/ml BASTAを含む。 実施例1:アスペルギルス・オリザエHowB430の作製 アスペルギルス・オリザエHowB430を、ヒュミコラ・ラヌギノサからの
リパーゼ遺伝子を含むように作製した(LIPOLASETM遺伝子、Novo
Nordisk A/S,Bagsvaerd,Denmark)。
【0109】 pBANe8を、TAKA/NA2−triリーダーハイブリッドプロモータ
ー、ヒュミコラ・ラヌギノサからのリパーゼ遺伝子、AMGターミネーター、及
び選択マーカーとしての全長アスペルギルス・ニジュランスamdS遺伝子を含
むように以下に記載の通り作製した。 PCRを、以下のプライマー1及び2を用いてpToC90の全長amdS
伝子(Christensen ら、1988, Biotechnology 6 : 1419-1422)に隣接するNs
iI部位を挿入するため、及び以下のプライマー3及び4を用いてpJaL29
2(図1)のNA2−tpiリーダーハイブリッドプロモーターの5’端にEc
oRI及び3’端にSwaIを挿入するために用いた。プライマーは、製造元の
説明に従って、Applied Biosystems Model 394
DNA/RNA Synthesizer(Applied Biosystems, Inc., Foster
City, CA)合成した。
【0110】 プライマー1:5'-ATGCATCTGGAAACGCAACCCTGA-3' プライマー2:5'-ATGCATTCTACGCCAGGACCGAGC-3' プライマー3:5'-TGGTGTACAGGGGCATAAAAT-3' プライマー4:5'-ATTTAAATCCAGTTGTGTATATAGAGGATTGTGG-3' 増幅反応物(100μL)を、テンプレートとして約0.2μgのpToC9
0又はpJaL292のいずれかを用いて調製した。各々の反応物は次の成分を
含んだ:0.2μgのプラスミドDNA、48.4pmolの正方向プライマー、4
8.4pmolの逆プライマー、1mMの各々のdATP,dCTP,dGTP、及び
dTTP,1×Taq DNAポリメラーゼ緩衝液、及び2.5UのTaq
NAポリメラーゼ(Perkin-Elmer Corp., Branchburg, NJ)。その反応物をEr
icomp Thermal Cyclerでインキュベートし、それは次の通
りプログラムした:95℃で5分の1サイクル;次に各々95℃で1分、55℃
で1分及び72℃で2分の30サイクル。
【0111】 そのPCR産物を1%アガロースゲルで電気泳動して2.7kb amdSフラ
グメント及び0.6kb NA2−tpiフラグメントの存在を確認した。 そのPCR産物を、次に、製造元の説明に従って、TA Cloning K
it(Invitrogen, San Diego. CA)を用いてpCRIIにサブクローン化した。
次に、形質転換体を、製造元の説明に従ってQIAwell−8 Plasmi
d Kit(Qiagen. Inc., Chatsworth, CA)を用いて形質転換体からプラスミ
ドDNAを抽出し、そしてNsiI又はEcoRISwaIのいずれかでプラ
スミドDNAを制限消化することによりスクリーニングし、次にアガロース電気
泳動によりNsiIamdSフラグメント及びSwaIEcoRI NA2
−tpiフラグメントについて正確な大きさのフラグメント2.7kb及び0.6
kb各々の存在を確認した。PCR産物を確認するために、その産物を、M13逆
(−48)及びM13正(−20)プライマー(New England Biolabs, Beverly
, MA)及び配列決定するDNAに特有のプライマーを用いて染料ターミネーター
化学(Gieseckeら、1992, Journal of Virol. Methods 38 : 47-60)でのプライ
マー歩行技術を用いて両鎖上でのApplied Biosystems Mo
del 373A Automated DNA Sequencer(Applie
d Biosystems, Inc. Foster City, CA)で配列決定した。次に、その正確な形質
転換体からのプラスミドをプラスミドを消化した制限酵素で消化し、1%アガロ
ースゲルで分離し、そして製造元の説明に従ってFMC SpinBind K
it(FMC, Rockland, ME)を用いて精製した。
【0112】 TAKAアミラーゼプロモーター、ポリリンカー、AMGターミネーター及び
アスペルギルス・ニジュランスpyrG遺伝子を含むpKS6(図2)をEco
RI及びSwaIで消化してTAKAアミラーゼプロモーターの一部分を除去し
た。この領域をNA2−tpi PCR産物で置きかえてpBANe13(図3
)を作り出した。
【0113】 pBANe13をNsiIで消化してアスペルギルス・ニジュランスpyrG
遺伝子を除去した。次にこの領域を上述の全長amdS遺伝子PCR産物でおき
加えてpBANe6を作り出した(図4)。 PCRを、以下のプライマー5及び6を用いてpMHan37(図5)の全長
ヒュミコラ・ラヌギノサリパーゼ遺伝子上にSwaI及びPacI隣接部位を挿
入するのに用いた。プライマー5及び6は上述の通り合成した。
【0114】 プライマー5:5'-ATTTAAATGATGAGGAGCTCCCTTGTGCTG-3' プライマー6:5'-TTAATTAACTAGAGTCGACCCAGCCGCGC-3' その増幅反応物(100μL)は次の成分を含んだ:0.2μgのpMHan
37、48.4pmolのプライマー5、48.4pmolのプライマー6、1mMの各々
のdATP,dCTP,dGTP、及びdTTP,1×Taq DNAポリメラ
ーゼ緩衝液、及び2.5UのTaq DNAポリメラーゼ。その反応物を以下の
通りプログラムしたEricomp Thermal Cyclerでインキュ
ベートした:95℃で5分の1サイクル;次に各々95℃で1分、55℃で1分
、及び72℃で2分の30サイクル、2μLの反応物をアガロースゲルで電気泳
動して約900bpのリパーゼ遺伝子産物の増幅を確認した。
【0115】 そのPCR増幅化リパーゼ遺伝子産物を、次に、TA Clonins Ki
tを用いてpCRIIにサブクローニングした。その形質転換体を、QIAwel
l−8 Plasmid Kitを用いて形質転換体からプラスミドDNAを抽
出し、そのプラスミドDNAをSwaIPacIで制限消化し、そして上述の
方法に従ってDNAを配列決定してPCR産物を確認することによりスクリーニ
ングした。
【0116】 そのリパーゼ遺伝子を、SwaI及びPacIで消化することによりpCRII
プラスミドから切り出し、次にSwaIPacIで消化したpBANe6にサ
ブクローニングしてpBANe8を作り出した(図6)。 pBANe8をPmeIで消化し、そしてNA2−tpiプロモーター、ヒュ
ミコラ・ラヌギノサからのリパーゼ遺伝子、及びAMGターミネーターを含む、
直鎖PmeIフラグメントを、40mM Tris−アセテート−1mM二ナトリウ
ムEDTA(TAE)緩衝液を用いて調製用アガロース電気泳動により単離した
【0117】 アスペルギルス・オリザエHowB430を、以下の手順に従ってアスペルギ
ルス・オリザエHowB425の、直鎖PmeIフラグメントでの形質転換によ
り作り出した。 アスペルギルス・オリザエHowB425を、100mLの1%イーストエキス
−2%ペプトン−1%グルコース中で32℃で16〜18時間、150rpm で撹
拌しながら増殖させた。その菌糸体を、フィルター上に約10mLが残るまで0.
45mmフィルターを介してのろ過により回収し、25mLの1.0〜1.2M M
gSO4 −10mMリン酸ナトリウムpH6.5で洗い、上述のようにろ過し、上述
のように再び10mLが残るまで洗い、そして次に125mLエーレンマイヤーフラ
スコ中に1.2M MgSO4 −10mMリン酸ナトリウムpH6.5(0.45μ
mろ過)中5mg/mLのNOVO ZYM234TM(Novo Nordisk
A/S,Bagsvaerd,Denmark)10mLに再度懸濁した。その懸
濁液を37℃で約1時間、50rpm で静かに撹拌しながらインキュベートしてプ
ロトプラストを形成した。10mLの容量のプロトプラスト/菌糸体調製物を30
mL Corex遠心チューブに加え、5mLの0.6Mソルビトール−10mM T
ris−HCl pH7.5を重層し、そしてスインギングバケットローター中で
15分、3600×gで遠心してプロトプラストを回収した。プロトプラストを
パスツールピペットで緩衝液界面から回収した。次にプロトプラストを5容量の
STLで洗い、遠心し、そして次に上述のように再び洗って遠心した。そのプロ
トプラストをSTL中に2×107 プロトプラスト/mLの最終濃度に再懸濁した
【0118】 amdS選択のためのアスペルギルス・オリザエHowB425の形質転換を
、mL当り2×107 プロトプラストの濃度でプロトプラストで行った。10μg
のDNAを100mLのプロトプラストに加えた。次に、250mLの容量のPEG
溶液(60%PEG4000−10mM CaCl2 −10mM Tris−HCl
,pH8.0)を加え、その混合物を37℃で30分、放置した。3mLの1Mソル
ビトール−10mM CaCl2 −10mM Tris pH7.5(STL)を加え
、その混合物を、amdSについて選択する10mMウイジンを補給したCove
プレートにプレートした。そのプレートを7〜10日、34℃でインキュベート
した。形質転換体を同じ培地のプレートに移し、3〜5日、37℃でインキュベ
ートした。形質転換体を、同じ条件下でスクロースのない同じ培地の同じプレー
トを用いて、胞子をストリーキングして、単離されたコロニーを採取することに
より精製した。
【0119】 実施例2:プラスミドpSO122,pDSY81、及びpDSY82の作製 pSO122をアスペルギルス・オリザエpyrG遺伝子の1.5kbフラグメ
ントを含むように以下に記載の通り作製した。 pSO2(図7)を、アスペルギルス・オリザエ1560のゲノムライブラリ
ーから作製した。アスペルギルス・オリザエ1560のゲノムライブラリーを、
最初にアスペルギルス・オリザエ1560ゲノムDNAをSau3A(New Engl
and Biolabs, Beverly, MA)で部分消化することにより作製した。4ユニットの Sau3A を、製造元により推奨された条件を用いて10μgのアスペルギルス
・オリザエ1560ゲルDNAを消化するのに用いた。その反応物は、65℃で
行い、サンプルは5分間隔(0〜50分)で採取した。そのサンプルを氷上にお
き、EDTAを10μMまで加えることにより停止させた。これらの消化物を、
次に、エチジウムブロマイドで1%アガロースゲル上で行い、3kb〜9kbのDN
Aを含むゲルの領域を切り出した。次にそのDNAを、製造元(New England Bi
olabs, Beverly, MA)により供されるプロトコルを用いてBeta−Agara
seIを用いてゲルスライスから精製した。次にサイズ選択したDNAを、製造
元の説明(Clontech, Palo Alto, CA)に従って、16℃で一晩、製造元により
推奨される条件を用いてEMBL4アームに連結した。その連結反応を、製造元
のプロトコルに従って、Gigapack II Packaging Kit(
Stratagene, La Jolla, CA)を用いてパッケージングして滴定した。16,00
0の組換えプラークの全てを得て、そのライブラリーを製造元により供されるプ
ロトコルを用いて増幅した。
【0120】 ゲノムライブラリーの適当な希釈物を、EMBL4アームが供されるプロトコ
ルに記載の通り、150mmペトリプレート当り7000のプラークを得るように
作った。そのプラークをHybond−N+環状フィルター(Amersham, Clevel
and, OH)に、標準的プロトコル(Sambrookら、1989、前掲)に採取した。その
フィルターをUV架橋を用いて固定し、42℃(5×SSPE、35%ホルムア
ミド)でプレハイブリダイズさせた。そのゲノムライブラリーを、ランダムプラ
イムDNAラベリングキッス(Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN )を用
いて32Pで標識したアスペルギルス・ニゲルpyrG遺伝子からなる560bpフ
ラグメントで、低ストリンジェンシー(35%ホルムアミド、5×SSPE,4
2℃)でプロービングした。3.8kb HindIII フラグメントを1つのファ
ージから単離し、pUC118クローニングベクターにサブクローニングしてp
SO2を作り出した。
【0121】 以下に示すプライマー7及び8のpyrG遺伝子の5’端にBamHI制限部
位を導入することによりpSO122を作り出すためにPCRを用いた。プライ
マー7及び8を、製造元の説明に従ってApplied Biosystems
Model 394 DNA/RNA Synthesizerで合成した。 プライマー7:5'-GCGGGATCCCTAGAGTAGGGGGTGGTGG-3' プライマー8:5'-GCGGGATCCCCCCTAAGGATAGGCCCTA-3' その増幅反応物(50μL)は、次の成分を含んだ:2mgのpSO2、48.
4pモルの正プライマー、48.4pモルの逆プライマー、1mMの各々のdAT
P,dCTP,dGTP、及びdTTP,1×Taq DNAポリメラーゼ緩衝
液、及び2.5UのTaq DNAポリメラーゼ。その反応物を、以下の通りプ
ログラムしたEricomp Thermal Cycler中でインキュベー
トした:95℃で5分の1サイクル、次に各々95℃で1分、55℃で1分、及
び72℃で2分の30サイクル。そのPCR産物は、1%アガロースゲルでの電
気泳動により単離した。
【0122】 その単離したPCR産物をBamHIで消化して、pBluescript
SK−(Stratagene, La Jolla, CA)のBamHI部位にクローン化してpSO
122(図8)を作り出した。アスペルギルス・オリザエHowB430及びp
SO122のゲノム間の唯一の相同性はpyrG挿入物の5’端であった。なぜ
ならpyrGフラグメントの残りは実施例1に記載される通り、アスペルギルス
・オリザエHowB430から削除されたからである。
【0123】 ゲノム内のこの相同領域へのターゲッティングの頻度を減少させるため及びp
SO122は2つのBamHI部位を含むので、pSO122,pDSY81及
びpDSY82(図8)の2つの誘導体を、BamHI部位のうちの一方が破壊
されるよう作製した。プラスミドpDSY81及びpDSY82を、pSO12
2をBamHIで部分消化し、5’オーバーハングをクレノウフラグメントでフ
ィル・インし、そのプラスミドを連結により閉じることにより作製し、次に大腸
菌DH5α(Sambrookら、1989、前掲)に形質転換した。次にその形質転換体を
、QIAwell−8 Plasmid Kitを用いて形質転換体からプラス
ミドDNAを抽出し、そしてそのプラスミドDNAをBamHIで制限消化して
、BamHI部位の一方が破壊されているか否かを決定することによりスクリー
ニングした。一方のBamHI部位が破壊されたプラスミドをNsiIBam
HIで消化してBamHI部位が破壊されていることを決定した。
【0124】 実施例3:pSO122,pDSY81、又はpDSY82でのアスペルギル
ス・オリザエHowB430形質転換体 アスペルギルス・オリザエHowB430のプロトプラストを実施例1に記載
される通り調製した。DNA(環状pSO122,4〜12UのEcoRIで直
鎖化したpDSY81、又は15UのBamHIで直鎖化したpDSY821の
5〜15μLアリコートを、14mL Falconポリプロピレンチューブ中1
mL当り2×10プロトプラストの濃度で0.1mLのプロトプラストに加え、次に
、250μLの60%PEG4000−10mM CaCl2 −10mM Tris
−HCl pH7を加え、静かに混合し、そして37℃で30分、インキュベート
した。その形質転換体を、5μLの環状pSO122,6μgの直鎖化pDSY
81、又は6μgの直鎖化pDSY82で作った。次に3mLのSPTC(1.2
Mソルビトール−10mM CaCl2 −10mM Tris pH8)を加え、その
懸濁液を静かに混合した。その懸濁液を12mLの溶解重層寒天(1×COVE塩
、1%NZアミン、0.8Mスクロース、0.6%Nobleagar)又は3
mLのSTC培地と混合し、その懸濁液を最小培地プレートに注いだ。そのプレー
トを37℃で3〜5日、インキュベートした。
【0125】 環状pSO122形質転換体の形質転換頻度は約100〜200形質転換体/
μgの範囲であった。アスペルギルス・オリザエHowB430の約120,0
00形質転換体のライブラリーを得た。 EcoRI REMI pDSY81形質転換体の形質転換頻度はμg当り約
60〜100の範囲であった。アスペルギルス・オリザエHowB430の約2
8,000形質転換体のEcoRI REMIライブラリーを作った。
【0126】 BamHI REMI pDSY82形質転換体の形質転換頻度は、約80〜
110形質転換体/μgの範囲であった。アスペルギルス・オリザエHowB4
30の約27,000のBamHI REMIライブラリーを得た。 アスペルギルス・オリザエHowB430のHindIII 及びSalI RE
MIライブラリーも上述の通りpDSY81を用いて調製した。
【0127】 HindIII REMI pDSY81形質転換体の形質転換頻度はμg当り約
80〜120の範囲であった。アスペルギルス・オリザエHowB430の35
,000形質転換体のHindIII REMIライブラリーを作った。 SalI REMI pDSY81形質転換体の形質転換頻度はμg当り約8
0〜120の範囲であった。アスペルギルス・オリザエHowB430の25,
000形質転換体のSalI REMIライブラリーを作った。
【0128】 アスペルギルス・オリザエHowB430ライブラリープールをpSO122
について“h”;EcoRIの存在下での後の形質転換を伴うEcoRIで消化
したpDSY81について“e”;BamHIの存在下で後の形質転換を伴うB
amHIで消化したpDSY82について“b”;HindIII の存在下で後の
形質転換を伴うHindIII で消化したpDSY81について“hIII ”;及び SalI の存在下で後の形質転換を伴うSalIで消化したpDSY81につい
て“s”で示す。123の“h”プール、28の“e”プール、23の“b”プ
ール、55の“hIII ”プール及び25の“s”プールが存在した。
【0129】 上述のライブラリーを約1000形質転換体のグループにプールし、−80℃
で10%グリセロール中に保存した。 実施例4:リパーゼ発現スクリーニング 実施例3に記載のアスペルギルス・オリザエHowB430変異体ライブラリ
ー“h”,“e”,“b”,“s”及び“hIII ”プールをリパーゼ発現のため
にアッセイした。
【0130】 96−ウェルプレートスクリーンのために、MY25培地を、等量の滅菌水及
び2×MY塩、pH6.5溶液から作られた希釈物を用いて1000倍に希釈した
。24−ウェルプレート法のために、MY25培地を等量の滅菌水及び2×MY
塩pH6.5溶液を用いて100倍に希釈した。 最初の96ウェルプレートスクリーンは、50mLの培地をウェルに分散させた
時にウェル当り平均1の胞子が接種されるように、別個のプールからMY25/
1000への胞子の希釈に関係した。接種後、96−ウェルプレートを7日間、
静止条件下で34℃で7日、増殖させた。次に培養物を以下に記載のようにリパ
ーゼ活性についてアッセイした。関心の変異体は、MY25/100を含む24
−ウェルプレートに直接、接種し、34℃で7日、増殖させた。次に培養物を以
下に記載のようにリパーゼ活性についてアッセイした。次に関心の変異体をCO
VEプレートにプレートして胞子を形成し、PDAプレートに広げて単一コロニ
ーを形成し、そして次に各々の単離物からの4つの単一コロニーを上述の24ウ
ェルプレート法でテストした。
【0131】 リパーゼアッセイ基質を、使用直前にp−ニトロフェニルブチレートストック
基質(21μLのp−ニトロフェニルブチレート/mL DMSO)をMC緩衝液
(4mM CaCl2 −100mM MOPS pH7.5)に1:50に希釈するこ
とにより調製した。標準リパーゼ(LIPOLASETM,Novo Nordi
sk A/S,Bagsvaerd,Denmark)を、α−オレフィンスル
ホネート(AOS)界面活性剤を含む40LU/mLのMC緩衝液を含むよう調製し
た。その標準を、使用するまで4℃で保存した。標準リパーゼを使用直前にMC
緩衝液中に1/40に希釈した。ブロスサンプルを0.02%AOS界面活性剤
を含むMC緩衝液に希釈し、20μLアリコートを96ウェルプレート中のウェ
ルに分配し、次に200μLの希釈した基質を加えた。プレートリーダーを用い
て、405nmの吸光度を、約1分間隔での2つの読みとり値の差として記録した
。リパーゼユニット/mL(LU/mL)をリパーゼ標準に対して計算した。
【0132】 96−ウェルスクリーン及び次の24−ウェルスクリーンの結果は、更なる評
価のために、pSO122形質転換体から360の形質転換体及びpDSY81
又はpDSY82 REMI形質転換体から44の形質転換体を同定した。これ
らの同定された形質転換体は、対照株アスペルギルス・オリザエHowB427
及びアスペルギルス・オリザエHowB430より高レベルのリパーゼを作り出
した。
【0133】 実施例5:振とうフラスコ、発酵、及びリパーゼ遺伝子コピー数評価 次に、実施例4に記載される最も高いリパーゼ生産変異体をCOVEプレート
にプレートして、振とうフラスコ及び発酵評価のための胞子を作った。 振とうフラスコ評価を、300〜500mLの胞子懸濁液0.02%Tween
−80+COVEプレートからの胞子)を25mLのMY25培地に、125mL振
とうフラスコ中pH6.5で接種することにより行った。振とうフラスコを、34
℃で3時間、200rpm でインキュベートした。サンプルを2日目及び3日目に
採取し、リパーゼ活性を実施例4に記載の通り測定した。
【0134】 同じ変異体をNutriose、イーストエキス、(NH42 HPO4 、M
gSO4 ・7H2 O、クエン酸、K2 SO4 、CaCl2 ・H2 O、及び微量金
属溶液から構成される培地を含む2リッターlab発酵槽中で、34℃でpH7、
1000〜1200rpm で8日間、成長させた。リパーゼ活性を実施例4に記載
される通り測定した。
【0135】 アスペルギルス・オリザエ変異体中のリパーゼコピー数を、製造元の説明に従
って、Applied Biosystems Prism Model 77
00 Sequence Detector(Applied Biosystems, Inc., Fost
er City, CA )を用いてリアル・タイムPCR分析により決定した。リアル・タ
イムPCR反応は、両方のリパーゼ及び単一コピーコントロールoliCについ
ての各々のゲノムDNA調製物で行った。変異体の胞子を5mLのYEG培地中で
、24時間、34℃で、小さなペトリプレートで増殖させた。次に、菌糸体をW
hatmanフィルター紙No.1(Whatman, Springfield Mill, England)を
介してのろ過により各々の培養物から収集し、1.7mL遠心チューブに移した。
菌糸体の調製物を液体窒素中で凍結し、Speed Vac(Savant Instrumen
ts, Inc., Farmingdalt. NY )中で一晩、室温で乾燥させた。ゲノムDNAを、
製造元の説明に従って、DNeasy Kit(Qiagen, Chatsworth, CA)を用
いて得た。各々の株についての平均リパーゼコピー数を、oliCアンプリコン
量に対するリパーゼアンプリコン量の比をとることにより計算した。その分析の
ための標準曲線をアスペルギルス・オリザエHowB430からのゲノムDNA
を用いて作り出した。以下のプライマー及びプローブのセットをリガーゼ遺伝子
のリアルタイム増幅のために用いた: リガーゼ遺伝子プローブ:6FAM-5'-TGGCCAGTCCTATTCGTCGAGAGGTC-3'-TAMRA リガーゼ遺伝子正プライマー(lipo 9F):5'-CTCCCTTGTGCTGTTCTTTGTCT-3' リガーゼ遺伝子逆プライマー(lipo111R):5'-CTGTGCAAAGAGATTGAACTGGTTA-3' 以下のプライマー及びプローブのセットをoliCのリアルタイム増幅のため
に用いた: oliCプローブ:6FAM-5'-TGGGTATGGGTTCCGCCGCC-3'-TAMRA oliC正プライマー(oliC4F):5'-GATGGTCCAGGTCTCCCAGAA-3' oliC逆プライマー(oliC122R):5'-CAGGGTTGCGGGAGACA-3' 6FAMはプローブの5’端に共有結合した蛍光リポーター6−カルボキシフ
ルオレセインについての略語であり、TAMRAは、プローブの3’端にリンカ
ーアームを介して結合したクエンチャーである6−カルボキシテトラメチルロダ
ミンについての略語である。
【0136】 標準曲線のために、アスペルギルス・オリザエHowB430ゲノムDNAを
1:10,1:100,1:1000及び1:10000に逐次的に希釈し、リ
アルタイムPCRを両方のプライマー/プローブセットについて行った。他の株
の分析のために、ゲルDNAを1:50及び1:100又は1:100及び1:
200のいずれかに希釈し、リアル・タイム増幅は両方のプライマー/プローブ
セットで行った。リアルタイム増幅反応は、製造元の説明に従ってTaq Ma
n PCR Reagent Kits(Applied Biosystems, Inc., Foster C
ity, CA )を用いてセット・アップした。その反応物は、1×Taq Man
Butter A,3.5mMのMgCl2 ,200μMの各々のdATP,dC
TP,dGTP及びdUTP,0.025U/mLのAmpliTaq Gold
,0.01U/mLのAmpErase、及び100mMのリパーゼ遺伝子又はol
iCプローブのいずれかを含んだ。リパーゼプライマーを、各々0.9μMの最
終濃度で加えた。oliCプライマーを0.3μMの最終濃度で加えた。その反
応を、Applied Biosystems Prism Model 77
00 Sequence Detectorで以下のサイクルの条件を用いて行
った:50℃で2分の1サイクル;95℃で10分の1サイクル;並びに各々9
5℃で15秒及び60℃で1分の40サイクル。生のデータをSequence
Detector V1.6を用いて分析した。
【0137】 得られた結果を以下の表Iに示す。ここで、対照としてのアスペルギルス・オ
リザエHowB427又はアスペルギルス・オリザエHowB430のリパーゼ
収率は、1.0に標準化し、アスペルギルス・オリザエHowB430の平均リ
パーゼ遺伝子コピー数を1.0に標準化した。
【0138】
【表1】
【0139】 表Iに示す通り、変異体は、振とうフラスコ中で増殖させた場合に、対照株ア
スペルギルス・オリザエHowB430より約2〜6倍多くのリパーゼを作り出
した。発酵槽中でテストした変異体は、発酵槽中で増殖させた場合に、対照株ア
スペルギルス・オリザエHowB427より約2〜5倍多いリパーゼを生産した
【0140】 実施例6:pMT1936の作製 pMT1936を、製造元の説明に従ってApplied Biosyste
ms Model 394 DNA/RNA Synthesizerで合成し
た以下のプライマーを用いて、WO98/11203に記載されるアスペルギル
ス・オリザエA1560のpalB遺伝子の破壊カセットを含むように作製した
【0141】 100752:5'-GGTTGCATGCTCTAGACTTCGTCACCTTATTAGCCC-3' 100753:5'-TTCGCGCGCATCAGTCTCGAGATCGTGTGTCGCGAGTACG-3' 100754:5'-GATCTCGAGACTAGTGCGCGCGAACAGACATCACAGGAACC-3' 100755:5'-CAACATATGCGGCCGCGAATTCACTTCATTCCCACTGCGTGG-3' アスペルギルス・オリザエpalB5’隣接配列及びpalB産物のN末端部
分をコードする配列を、実施例1に記載の方法に従って得たアスペルギルス・オ
リザエA1560のゲノムDNAからPCR増幅した。約0.05μgのDNA
テンプレート及び5pモルの各々の2つのプライマー100755及び1075
4を用いた。増幅を、製造元(Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN )に記
載される通りポリメラーゼPwoで行った。増幅は、40サイクルを介して行っ
た。反応産物の部分をフェノール抽出し、エタノール沈殿させ、制限酵素Eco
RI及びXhoIで消化し、そして約1.05kbのフラグメントをアガロースゲ
ル電気泳動により単離した。
【0142】 アスペルギルス・オリザエpalB3’隣接配列及びpalB遺伝子産物のC
末端部分をコードする配列を、増幅のためにプライマー100753及び100
752を用い、電気泳動前にそのPCR産物を制限酵素XhoI及びXbaI
消化して約1.50kbのフラグメントを回収したことを除いて上述と同様に得た
【0143】 上述の2つの消化し、精製したPCRフラグメントを、ベクターpJaL40
0(図9)からの精製した2.7kb EcoRIXbaIフラグメントと、3
部連結において連結させてpMT1935(図10)を作り出した。pMT19
35のpalB5’及び3’隣接部を、PCRプライマー100754及び10
0753を介して導入したBssHII,SpeI、及びXhoI部位により分離
する。
【0144】 pMT1935のpalB5’隣接部及び3’隣接部の間にアスペルギルス・
オリザエpyrG遺伝子を挿入するために、反復隣接pyrG遺伝子を含むpJ
aL394(図11)の3.5kb HindIII フラグメントをHindIII
切断し、脱リン酸化し、そして精製したpBluescriptII SKにクロ
ーン化した。いずれかの方位の挿入物を伴うプラスミドを得た。pBluesc
riptポリリンカーのSpeI部位がpyrGの下流にあり、XhoI部位が pyrG 遺伝子の上流にある1つのプラスミドpMT1931(図12)を選択
した。pyrG遺伝子は、3.5kb SpeIXhoIフラグメントとして単
離し、SpeI及びXhoIで消化し精製したpMT1935に挿入して破壊プ
ラスミドpMT1936(図13)を形成した。
【0145】 pyrG選択palB破壊カセットは、pMT1936から、5.5kb As
eIPvuIフラグメント(実際のpalB5’及び3’隣接配列内のAse
及びPvuI切断)として単離することができる。 実施例7:pMT1936からのAseIPvuI palB破壊カセット
でのアスペルギルス・オリザエ形質転換及びリパーゼスクリーニング アスペルギルス・オリザエHowB430を、pMT1936から得た5.5
kb AseIPvuIフラグメントで、実施例3に記載されるのと同じ形質転
換手順を用いて形質転換した。形質転換のための直鎖フラグメントを、AseI
PvuIでのpMT1936の消化及び製造元の説明に従うQIAquick
Gel Extraction Kitを用いる1%アガロースゲルでのフラ
グメントの分離により単離した。次にその形質転換体を、pH6.5又はpH8.0
での最小培地プレートでの増殖についてテストした。平均リパーゼ遺伝子コピー
数を実施例5に記載される通り決定した。
【0146】 結果は、テストした128の形質転換体のうちの13が、pH8.0で増殖でき
ないことにより示して、palBマイナス表現型を有した。13のpalBマイ
ナス株及びpH8.0で増殖することができる13の形質転換体を胞子精製し、次
に各々実施例4及び5に記載される方法を用いてリパーゼ生産について振とうフ
ラスコ培養において評価した。平均リパーゼコピー数を、実施例5に記載される
通り決定した。
【0147】 結果を以下の表2に示す。ここで、アスペルギルス・オリザエHowB430
のリパーゼ収率及び平均リパーゼ遺伝子コピー数を1.0に標準化した。アスペ
ルギルス・オリザエHowB430より多くのリパーゼを生産しない5のpal
マイナス株は、全て、50%又はそれ超のリパーゼ発現カセットのコピーを失
っていた。
【0148】
【表2】
【0149】 実施例8:NdeI直鎖化pDSY138でのアスペルギルス・オリザエ形質
転換及びリパーゼ発現スクリーニング アスペルギルス・オリザエHowB430を、アスペルギルス・オリザエDE
BY932(WO98/11203)から単離したNdeI消化pDSY138
で形質転換し、その形質転換体を実施例3に記載される方法を用いて回収した。
全体として、180の回収した形質転換体を1/100強度MY25中24ウェ
ルマイクロタイタープレート中で増殖させ、サンプルを実施例4に記載されるよ
うにリパーゼアッセイのために4及び6日目に採取した。上から11の最も高い
リパーゼ生産形質転換体及び1の平均リパーゼ生産形質転換体を胞子精製し、2
4ウェルマイクロタイター培養物中で再びテストした。これらの精製した形質転
換体を、実施例5に記載されるように、全長MY25中で振とうフラスコ中でも
評価した。上から2つの生産体は、実施例5に記載されるように、2リッター発
酵槽でも増殖させた。リパーゼ活性を実施例4に記載される通り決定した。
【0150】 以下の表3に結果を示す。ここで、アスペルギルス・オリザエHowB430
のリパーゼ収率及び平均リパーゼ遺伝子コピー数を1.0に標準化した。上から
2つのリパーゼ生産体は、アスペルギルス・オリザエDEBY932と本質的に
同量のリパーゼ活性を生産したが、リパーゼ遺伝子のコピー数も増加させた。
【0151】
【表3】
【0152】 実施例9:アスペルギルス・オリザエHowB432の作製 アスペルギルス・オリザエHowB432を、NA2−tpiプロモーター、
ヒュミコラ・ラヌギノサからのセルラーゼ遺伝子(CAREZYMETM遺伝子、
Novo Nordisk A/S,Bagsvaerd,Denmark)、
及びプラスミドpGAG3(図14)から得られたAMGターミネーターを含む
直鎖フラグメントのアスペルギルス・オリザエJaL250の形質転換により作
り出した。
【0153】 アスペルギルス・オリザエJaL250を、中性プロテアーゼ遺伝子(npI
)を削除することによりアスペルギルス・オリザエJaL142(Christensen
ら、1988, Bio/Technology 6 : 1419-1422)から作り出した。npI欠失でプラ
スミドを、npI遺伝子をコードする5.5kb SacIゲノムフラグメントを
含むプラスミドpJaL389(図15)中のnpI遺伝子の中央部分をコード
する1.1kb BalIフラグメントを、反復配列に隣接したpyrG遺伝子を
含むpJaL335(図16)からの3.5kb HindIII フラグメントと交
換することにより作製し、それによりプラスミドpJaL399(図17)を形
成した。アスペルギルス・オリザエJaL142を7.9kb SacIフラグメ
ントで形質転換した。形質転換体を、最小培地プレートでのウリジン要求の除去
によって選択した。その形質転換体を、実施例7に記載されるようにサザン分析
により、及び標準的方法に従ってIEFプロテアーゼプロフィール分析により分
析した。
【0154】 35の形質転換体のうちの2つは、親株と比較して変化したサザンプロフィー
ルを有し、IEFにより中性プロテアーゼI活性を示した。更に、サザン分析は
、2つの形質転換体のうちの一方がnpI遺伝子の新しい欠失を有し、アスペル
ギルス・オリザエJaL228と名づけた。 アスペルギルス・オリザエJaL228の全部で2.3×107 の分生子を、
0.1%5−フルオロオロチン酸(FOA)及び10mMのウリジンを補給した最
小培地プレート上に広げた。8つのFOA耐性コロニーを得た。401bpのpy
rG反復領域でプロービングした8のコロニーからのBamHIで消化したゲノ
ムDNAのサザンブロットは、pyrG遺伝子が、その反復領域での組換えによ
り切り出されていることを証明した。アスペルギルス・オリザエJaL228は
、その反復領域の2つのコピーから得た2.7及び3.1kbの予想サイズの2つ
のバンドを示した。pyrG遺伝子が反復領域間の組換えにより失われているな
ら、3.1kbバンドは消失し、2.7kbのみが残るであろう。全部で8のFOA
耐性コロニーが、このバンドのパターンを示した。8のコロニーの中に残った
pI遺伝子及び401bp反復のコピーの間の連結部分をおおうPCRフラグメン
トの配列決定は、pyrG遺伝子が反復配列間での組換えにより切り出されたこ
とを確認した。コロニーのうちの1つをアスペルギルス・オリザエJaL250
と名づけた。
【0155】 pDM176(図18)から、ヒュミコラ・ラヌギノサセルラーゼ遺伝子を含
SwaIPacIフラグメントを単離し、そのフラグメントをSwaI
acIで消化したpBANe6に連結することによりpGAG3を作製した。p
DM176からのSwaIPacIフラグメント及びSwaI/PacIで消
化したpBANe6を、1%アガロースゲルで分離し、連結前に製造元の説明に
従って、QIAquick Gel Extraction Kit(Qiagen I
nc., Chatsworth, CA )を用いて単離した。連結を用いて大腸菌DH5α細胞を
形質転換し、次にその形質転換体を、製造元の説明に従ってQIAwell−8
Plasmid Kitを用いて形質転換体からプラスミドDNAを抽出し、
正確なサイズのフラグメントの存在を確認するためにプラスミドDNAを制限消
化し、そして実施例1に記載の方法に従ってそのDNA配列決定することにより
スクリーニングした。
【0156】 次に、pGAG3をPmeIで消化し、その直鎖発現カセットをTAE緩衝液
を用いて調製用アガロースゲル電気泳動により単離した。次にその直鎖カセット
を用いてアスペルギルス・オリザエJaL250を形質転換した。 amdS選択のためのアスペルギルス・オリザエJaL250の形質転換を、
実施例1に記載される通り調製したmL当り2×107 のプロトプラストの濃度で
プロトプラストで行った。10μgの上述の直鎖フラグメントを100μLのプ
ロトプラストに加えた。次に250μLの容量のPEG(60% PEG400
0−10mM CaCl2 −10mM Tris−HCl pH8.0)を加え、その
混合物を30分、37℃で放置した。3mLのSTC培地を加え、その混合物を、 amdS 選択のために10mMのウリジンを補給したCovoプレートにプレート
した。そのプレートを7〜10日、34℃でインキュベートした。次に、形質転
換体を同じ培地のプレートに移し、37℃で3〜5日、インキュベートした。そ
の形質転換体を、胞子をストリーキングし、スクロースなしの同じ培地のプレー
トを用いて単離されたコロニーを採取することにより精製した。
【0157】 実施例10:NdeI直鎖化pDSY138でのアスペルギルス・オリザエ形
質転換及びセルラーゼ発現スクリーニング アスペルギルス・オリザエHowB432を、実施例3に記載の方法を用いて
NdeIで消化したpDSY138(WO98/11203)で形質転換した
。サンプルを3日目及び5日目に採取したことを除いて実施例4に記載される通
り、1/4強度MY25中の24ウェルマイクロタイタープレート中で生長した
全体として240の形質転換体を回収し、以下に記載の通りセルラーゼ活性につ
いてアッセイした。
【0158】 セルラーゼ活性を、以下のプロトコルに従って測定した。2%アゾーカルボキ
シメチルセルロースを含む基質溶液を、その材料を100mM MOPS pH7.
0緩衝液に80℃で10分、溶かすことにより調製した。CAREZYMETM
Novo Nordisk A/S,Bagsvaerd,Denmark)を
標準として用いた。mL当り2.5〜25ECU のストック溶液を、100mM MO
PS pH7.0緩衝液中にそれに応じてCAREZYMETMを希釈することによ
り標準曲線を作製するために調製した。標準及びサンプルの5μLアリコート(
振とうフラスコ及び発酵のために希釈)を96ウェルプレートの個々のウェルに
ピペットで取った。65μLの容量の2%アゾーカルボキシメチルセルロース溶
液を各々のウェルにピペットでとり、混合した。その反応物を、30分、45℃
でインキュベートし、次に、215μLの停止溶液を加えることにより停止させ
、次に混合した。その停止試薬は、最初に0.2gのZnCl2 を20mLの25
0mM MOPS pH7.0に懸濁し、そしてその懸濁液をエタノール1リッター
当り1.1mLの濃HClを含む酸性化エタノール80mLに加えることにより調製
した。その停止した反応物を含むプレートを次に、10分、3000rpm で遠心
した。各々の上清の100μLアリコートを96ウェルプレートにピペットで採
取し、600nmの吸光度を測定した。線形回帰を用いて、傾き、切片及び補正係
数を標準及びサンプルについて決定した。
【0159】 上から20のセルロース生産形質転換体を胞子精製し、24ウェルのマイクロ
タイター培養で再びテストした。上から8のセルラーゼを生産する1回精製され
た形質転換体を2回目の胞子精製を行い、実施例5に記載されるように全長MY
25中で振とうフラスコ中でテストした。上から2の生産体は、実施例5に記載
されるのと同じ培地及び条件を用いて2リッターlab発酵槽でも増殖させた。
セルラーゼ活性を上述の通り測定した。セルラーゼコピー数を、以下のプライマ
ー及び標準のためのアスペルギルス・オリザエHowB432ゲノムDNAを用
いて実施例5に記載されるのと同じ手順を用いて測定した。各々の株についての
セルラーゼ遺伝子コピー数を、oliCアンプリコン量に対するセルラーゼアン
プリコン量の比をとることにより計算した。
【0160】 セルラーゼ遺伝子プローブ:6FAM-CAGCCTGTCTTTTCCTGCAACGCC-TAMRA セルラーゼ遺伝子正プライマー(CARE119F):CCAAGAAGGCTCCCGTGAA セルラーゼ遺伝子逆プライマー(CARE186R):GAAGTCCGTGATACGCTGGAA アスペルギルス・オリザエHowB434のセルラーゼ収率及び平均セルラー
ゼ遺伝子コピー数を1.0に標準化した以下の表4に示す得られた結果は、アル
ペルギルス・オリザエC138T205.1.1が、発酵におけるセルラーゼ収
率の50%増加を伴い補正したアスペルギルス・オリザエHowB432より5
0%多いセルラーゼ遺伝子のコピーを有した。
【0161】
【表4】
【0162】 実施例11:グルコーストランスポーター遺伝子過剰発現プラスミドpHB2
18及びpDSY153並びに終止コントロールプラスミドpDSY152及び
pDSY155の作製 アスペルギルス・オリザエDEBY599.3(WO98/11203)から
のグルコーストランスポーター遺伝子を過剰発現するためのプラスミドを、グル
コーストランスポーターの過剰発現がヒュミコラ・ラヌギノサリパーゼ及びセル
ラーゼの収率の増加を導くであろうか否かを決定するために作製した。グルコー
ストランスポーターオープンリーディングフレームをPCR増幅して、ORFの
5’及び3’端を各々SwaI及びPacI部位で置きかえた。製造元の説明に
従ってApplied Biosystems Model 394 DNA/
RNA Synthesizerで合成した以下のプライマーを、増幅において
0.2mgのpDSY112(WO98/11203)と組み合わせて用いた。
【0163】 961176:5'-ATTTAAATGGTCCTCGGTGGATCAAGC-3' 961177:5'-TTAATTAATTAGTCCTGTCTGCGCTGGT-3' 増幅のために用いた条件及びパラメータを実施例1に記載する。10mlのPC
R反応物をアガロースゲル電気泳動し、1.5kb産物を予想される通り得た。そ
のPCR産物をpPCR−ScriptTM Kit(Stratagene, La Jolla, CA
)を用いて、製造元のプロトコルに従ってクローン化した。その連結反応物を用
いて大腸菌DH5α細胞を形質転換し、プラスミドDNAをQIAWell−8
Plasmid Kitを用いていくつかの形質転換体から単離した。そのプ
ラスミドをクローンが1.5kb挿入物を有することを決定するためにNotI
EcoRIで消化した。分析した11のクローンのうちの6つがアガロースゲ
ルでの電気泳動により測定して正確な挿入物を有した。クローンの1つ、pDS
Y119をPacI及びSwaIで消化し、その消化物をアガロースゲルに流し
た。その1.5kb SwaIPacIバンドをゲルから切り出し、DNAをそ
のゲルスライスから、QIAquick Gel Ertraction Ki
tを用いて精製した。その1.5kbフラグメントを、標準条件(Sambrookら、19
89、前掲)を用いてSwaIPacI切断pBANe13(図13)に連結し
た。その連結物を用いて大腸菌DH5α細胞を形質転換し、プラスミドDNAを
いくつかの形質転換体から単離した。そのプラスミドをSwaIPacIで消
化し、クローンが予想される1.5kb挿入物を有することを決定した。最終的な
プラスミドをpHB218(図19)と名づけた。
【0164】 選択マーカーがbar遺伝子であるpHB218の型を、pyrGプラスであ
る株の形質転換のために作製した。pHB218からのSwaIPacI挿入
物を制限消化により単離し、アガロースゲルで電気泳動し、そしてQIAqui
ck Gel Ertraction Kitを用いて精製した。その挿入物を
pSE39(図20)に連結し、SwaI/PacIで消化した。その連結反応
物を用いて大腸菌DH5αを形質転換し、プラスミドDNAを上述のようにコロ
ニーから単離した。そのプラスミドをSwaIPacIで消化して、コロニー
が予想される1.5kb挿入物を含むことを決定した。そのプラスミドを実施例1
に記載される通り配列決定してpDSY153(図21)のアミノ酸9での終止
コドンの欠如を確認した。
【0165】 実施例12:pHB218でのアスペルギルス・オリザエHowB430の形
質転換及びリパーゼスクリーニング アスペルギルス・オリザエHowB430をpHB218で形質転換し、その
形質転換体を実施例3に記載の方法を用いて回収した。120のpHB218で
の形質転換体を回収し、実施例5に記載される通りMY25培地中で振とうフラ
スコ中で増殖させ、そして実施例4に記載されるとおり、2及び3日後にリパー
ゼ活性についてアッセイした。そのリパーゼ遺伝子コピー数を実施例5に記載さ
れる通り測定した。
【0166】 結果を表5に示す。ここでは、アスペルギルス・オリザエHowB430のリ
パーゼ収率及び平均リパーゼ遺伝子コピー数を1.0に標準化した。表5に見ら
れるように、リパーゼ遺伝子コピー数が増加した形質転換体は、振とうフラスコ
中でより高い収率でリパーゼを生産し、リパーゼ遺伝子のコピーを失ったアスペ
ルギルス・オリザエ218+95はより少いリパーゼしか作り出さなかった。
【0167】
【表5】
【0168】 実施例13:pDSY153でのアスペルギルス・オリザエDEBY10.3
の形質転換及びリパーゼスクリーニング アスペルギルス・オリザエDEBY10.3をpDSY153で形質転換し、
その形質転換体を、実施例3に記載の方法を用いて回収した。216のpDSY
153での形質転換体を回収し、実施例5に記載される通りMY25培地中の振
とうフラスコ中で増殖させ、そして実施例4に記載の通り2日及び3日目にリパ
ーゼ活性についてアッセイした。リパーゼコピー数は実施例5に記載の通り決定
した。
【0169】 アスペルギルス・オリザエDEBY10.3のリパーゼ収率及び平均リパーゼ
遺伝子コピー数を1.0に標準化した表6に示す結果は、コピー数が増加した形
質転換体が振とうフラスコにおけるリパーゼ収率の増加も示したのに対し、リパ
ーゼコピー数が減少した形質転換体がリパーゼ収率の減少を示したことを証明し
た。
【0170】
【表6】
【0171】 実施例14:pLRF2の作製 pMT1612(BASTA耐性)の誘導体であるpLRF2を、palB
ロモーター、オープン・リーディング・フレーム及びターミネーターを含むよう
作製した。 palB遺伝子のゲノムフラグメントを以下のオリゴヌクレオチドを用いてア
スペルギルス・オリザエゲノムDNAから増幅した。
【0172】 5'-CATATGCACAATACTCACACCAGTAGGCGACCAC-3' 5'-CATATGCTGGTTGTGATCACAGCGACTGGGATGG-3' その産物をテンプレートとしてアスペルギルス・オリザエHowB430ゲノ
ムDNA及びClontech Advantage Genomic PCR
Kit(Clontech, Polo Alto, CA )を用いて製造元の証明に従って増幅した
。その反応条件は94℃で1分;各々94℃で30分及び68℃で6分の35サ
イクル;並びに68℃で6分の1サイクルであった。約4.7kbの予想産物を得
て、製造元の証明に従ってTA Cloning Kitを用いて10分、72
℃でTaq DNAポリメラーゼを用いてその産物に3’A’sを加えた。
【0173】 その産物をInvitrogen Topo TA Cloning Kit
を用いてpCR2.1にサブクローニングし、挿入物について大腸菌形質転換体
をスクリーニングした。サブクローンpLRF1の3つからのpalBフラグメ
ントのヌクレオチド配列をプライマー歩行により決定した。全部で3つのサブク
ローンは3塩基対の変換:位置1910でのTからC(よろめく(wobble
)位置なのでサイレントであろう)、終止コドンから約110bpのターミネータ
ー内のAからG、及びアミノ酸残基を変化させるであろう位置3885でのAか
らTを有した。位置3885をAからTに補正するために、以下のオリゴヌクレ
オチドは、5’から3’に、製造元の説明に従ってMorph Site Di
rected Mutagenesis Kit(Five Prime-Three Prime, In
c., Boulder, CO )を用いて部位特異的変異誘発のために用いた。
【0174】 5'-CCTGGCGACTTCGGAAGATGGAACTCACAG-3' 部位特異的変異誘発のためのテンプレートはpLRF2であった。pLRF2
は、pLRF1をNdeIで消化し、4.6kb palBフラグメントを単離し
、そしてそれを、NdeIで消化しシュリンプアルカリホスファターゼを用いて
リン酸化したpMT1612(WO98/11203)にサブクローニングする
ことにより作製した。変異誘発の後、いくつかの大腸菌クローンのヌクレオチド
配列を決定して、位置3385のTがAに変化しているクローンを同定した。更
に、要求されるTからAへの変化を含むpLRF2の部位特異的変異誘発クロー
ンのうちの1つのpalBフラグメントのヌクレオチド配列を、もはや変換が導
入されていないことを確実にするためにプライマー歩行により決定した。
【0175】 実施例15:palBマイナス表現型の相補性及びリパーゼ生産のための形質
転換体のスクリーニング リパーゼ生産を増加させるためのpalBマイナス表現型のつながりと、アス
ペルギルス・オリザエ株DEBY10.3中の野生型palB遺伝子及び各々実
施例5及び7に記載のアスペルギルス・オリザエHowB430 palB破壊
化形質転換体の1つとのpalBマイナス表現型の相補性により証明した。この
相補性はリパーゼ生産の減少を導くであろう。
【0176】 アスペルギルス・オリザエDEBY10.3又はpalB破壊化アスペルギル
ス・オリザエHowB430株、アスペルギルス・オリザエpalB76−1−
1を、実施例3に記載のプロトコルに従って、BASTAに対する耐性について
選択するpLRF2で形質転換した。その株をちょうどpMT1612でも形質
転換してコントロールとしてBASTA耐性にした。アスペルギルス・オリザエ
DEBY10.3において、pLRF2及びpMT1612で各々26及び11
の形質転換体を得た。アスペルギルス・オリザエHowB430 palB76
−1−1において、pLRF2及びpMT1612について各々28及び14の
形質転換体を得た。
【0177】 全ての形質転換体を胞子精製し、最小培地pH6.5及びpH8.0プレート上で palB 表現型についてテストした。アスペルギルス・オリザエDEBY10.
3及びアスペルギルス・オリザエHowB430 palB76−1−1につい
ての結果を各々以下の表7及び8に示す。全てのpLRF2アスペルギルス・オ
リザエDEBY10.3形質転換体はpalBマイナスであり、全てのpMT1
612アスペルギルス・オリザエDEBY10.3形質転換体はpalBマイナ
スであった。アスペルギルス・オリザエHowB430 palB76−1−1
集団において、28のpLRF2形質転換体のうち27はpalBプラスミドで
あり、14のpMT1612形質転換体のうち13がpalBマイナスであった
【0178】 形質転換体のリパーゼ生産能力を、実施例4に記載されるように、各々の形質
転換体を、1/100強度MY25 pH6.5培地を含む24ウェルマイクロタ
イタープレートに接種することにより決定した。各々の形質転換体を各々3つの
ウェルに接種し、そのプレートを150rpm で振とうしながら34℃でインキュ
ベートした。3及び5日目に上清サンプルを採取し、実施例4に記載の通りアッ
セイした。平均リパーゼ遺伝子コピーを実施例5に記載される通り決定した。
【0179】 結果をアスペルギルス・オリザエDEBY10.3及びアスペルギルス・オリ
ザエHowB430 palB76−1について各々表7及び8に示す。結果は
、これらの株について1.0に標準化する。
【0180】
【表7】
【0181】
【表8】
【0182】 リパーゼ遺伝子のコピーを失った又は得たいくつかの株が存在した。コピー数
変化の頻度は45〜66%の範囲で全部で4つの集団内で極めて高かった。コピ
ー数の損失又は獲得は、各々リパーゼ発現の減少又は増加に十分に相関した。 本明細書に記載され、クレームされる本発明は、本明細書に開示される特定の
実施形態により範囲が限定されるべきでない。なぜならこれらの実施形態は本発
明のいくつかの態様を実例で示すことを意図したものだからである。いずれの等
価な実施形態も本発明の範囲内にあることを意図する。実際、本明細書に示され
、記載されるものに加えて、本発明の種々の改良が先の記載から当業者に明らか
になるであろう。このような改良も添付の請求の範囲内にあることを意図する。
【0183】 本明細書に言及される全ての出版物は、その出版物が言及される特定の情報を
記載し及び開示する目的のため引用により本明細書に組み込まれる。上述の出版
物は本願の出願日前のそれらの開示についてのみ供される。本発明者らは、先行
技術の発明に関してこのような開示より先んずる権原はないとの認可と解釈され
るべきものはない。
【0184】 本発明は、種々であり得る開示される特定の方法及び組成物に限定されないこ
とが理解されるはずである。本明細書に用いる用語は、特定の実施形態を記述す
る目的のためだけであり、限定を意図したものではない。なぜなら、本発明の範
囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるべきだからである。 特に示さなければ、本明細書に用いる全ての技術及び科学用語は、本発明の属
する当業者により共通して理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載さ
れるものと同様の又は等価のいずれの材料又は方法も本発明の実施又はテストに
用いることができるが、好ましい方法及び材料が記載される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 pJaL292の制限地図である。
【図2】 pKS6の制限地図である。
【図3】 pBANe13の制限地図である。
【図4】 pBANe6の制限地図である。
【図5】 pMHan37の制限地図である。
【図6】 pBANe8の制限地図である。
【図7】 pSO2の制限地図である。
【図8】 pSO122の制限地図であり、pSO122からのpDSY81及びpDS
Y82の作製を示す。
【図9】 pJaL400の制限地図である。
【図10】 pMT1935の制限地図である。
【図11】 pJaL394の制限地図である。
【図12】 pMT1931の制限地図である。
【図13】 pMT1936の制限地図である。
【図14】 pGAG13の制限地図である。
【図15】 pJaL389の制限地図である。
【図16】 pJaL335の制限地図である。
【図17】 pJaL399の制限地図である。
【図18】 pDM176の制限地図である。
【図19】 pHB218の制限地図である。
【図20】 pSE39の制限地図である。
【図21】 pDSY153の制限地図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12P 21/02 C12N 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AU,BA,BB,BG,BR ,CA,CN,CU,CZ,EE,GD,GE,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KP,KR,L C,LK,LR,LT,LV,MG,MK,MN,MX ,NO,NZ,PL,RO,SG,SI,SK,SL, TR,TT,UA,UZ,VN,YU,ZA Fターム(参考) 4B024 AA20 BA11 BA12 CA04 DA02 DA07 DA08 DA09 DA11 DA12 EA04 FA02 GA11 HA12 4B064 AG01 CA05 CA19 CC24 4B065 AA26X AA63X AB01 AC14 BA02 CA29 CA31

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
    ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
    2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
    ー内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すことで親細
    胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列のコピー数
    を変化させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
    る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生
    産し;そして (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法。
  2. 【請求項2】 前記核酸構成物の前記座への導入が、前記核酸配列のコピー
    数を増加させ、前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のため
    に資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多くの前記ポリペプチドを生
    産することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記核酸構成物の前記座への導入が、前記核酸配列のコピー
    数を減少させ、前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のため
    に資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産
    することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
    ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも
    2の縦列コピーを含む親細胞に、前記親細胞のゲノムへの、前記核酸配列のコピ
    ーのうちの1つ内の座での核酸構成物の導入により前記変異体細胞を作り出すこ
    とで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が前記核酸配列の
    コピー数を変化させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
    る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生
    産し;そして (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法。
  5. 【請求項5】 前記核酸構成物の前記座への導入が、前記核酸配列のコピー
    数を増加させ、前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のため
    に資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多くの前記ポリペプチドを生
    産することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記核酸構成物の前記座への導入が、前記核酸配列のコピー
    数を減少させ、前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のため
    に資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より少い前記ポリペプチドを生産
    することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  7. 【請求項7】 ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)変異体細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し、
    ここで、 (i)前記変異体細胞は、前記ポリペプチドをコードする核酸配列であって該
    核酸配列の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記親細胞の
    ゲノムへの、前記核酸配列内以外の座での核酸構成物の導入により前記変異体細
    胞を作り出すことで親細胞に関係し、ここで前記核酸構成物の前記座への導入が
    前記核酸配列のコピー数を増加させ、該コピー数の変化が選択圧の結果でなく;
    及び (ii)前記変異体細胞が、両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資す
    る同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そ
    して (b)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法。
  8. 【請求項8】 前記核酸構成物が、前記核酸配列と40%未満の相同性を有
    することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記座が、前記核酸配列と異なる染色体上に又は前記核酸配
    列と同じ染色体上にあることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法
  10. 【請求項10】 前記核酸構成物がベクター内に含まれることを特徴とする
    請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記核酸構成物が環状分子であることを特徴とする請求項
    1〜9のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記核酸構成物が直鎖フラグメントであることを特徴とす
    る請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記核酸構成物が選択マーカーを含むことを特徴とする請
    求項1〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記選択マーカーが、dalampkancam tetdfhrhygB,ADE2,HIS3,LEU2,LYS2,ME
    T3,TRP1,URA3,amdSargBbarhygBniaD
    pyrGsC、又はtrpCであることを特徴とする請求項13に記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 前記親細胞が、原核細胞又は真核細胞であることを特徴と
    する請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記原核細胞が細菌細胞であることを特徴とする請求項1
    5に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記細菌細胞が、バチルス(Bacillus)、ストレ
    プトマイセス(Streptomyces)、及びシュードモナス(Pseud
    omonas)細胞からなる群から選択されることを特徴とする請求項16に記
    載の方法。
  18. 【請求項18】 前記真核細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする請求
    項15に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記真核細胞が真菌細胞であることを特徴とする請求項1
    5に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記真菌細胞が糸状菌細胞であることを特徴とする請求項
    19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記糸状菌細胞が、アクレモニウム(Acremoniu
    )、アスペルギルス(Aspergillus)、フサリウム(Fusari
    um)、ヒュミコラ(Humicola)、ムコル(Mucor)、マイセリオ
    フトラ(Myceliophthora)、ニューロスポラ(Neurospo
    ra)、ペニシリウム(Penicillium)、シタリジウム(Scyta
    lidium)、チエラビア(Thielavia)、トリポクラジウム(To
    lypocladium)、又はトリコデルマ(Trichoderma)細胞
    であることを特徴とする請求項20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記真菌細胞がイースト細胞であることを特徴とする請求
    項19に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記イースト細胞が、カンジダ(Candida)、クル
    イベロマイセス(Kluyveromyces)、ハンセヌラ(Hansenu
    la)、ピキア(Pichia)、サッカロマイセス(Saccharomyc
    es)、スキゾサッカロマイセス(Schizosaccharomyces
    、及びヤロビア(Yarrowia)からなる群から選択されることを特徴とす
    る請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記ポリペプチドが組換えポリペプチドであることを特徴
    とする請求項1〜23のいずれかに記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記ポリペプチドが異種ポリペプチドであることを特徴と
    する請求項1〜24のいずれかに記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記ポリペプチドが、抗体もしくはその部分、抗原、凝因
    因子、酵素、ホルモンもしくはその変異体、レセプターもしくはその部分、調節
    タンパク質、構造タンパク質、リポーター又は輸送タンパク質であることを特徴
    とする請求項1〜25のいずれかに記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記酵素が、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ
    、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、又はリガーゼであることを特徴とす
    る請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記酵素が、アミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒ
    ドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、ク
    チナーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、α−ガラクトシダーゼ、
    β−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシ
    ダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタナーゼ
    、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポリフェ
    ノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、又はキシラナー
    ゼであることを特徴とする請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記核酸構成物が、pDSY82,pDSY112,pM
    T1612,pMT1936,pLRF2,pDSY153、又はpHB218
    であることを特徴とする請求項1〜28のいずれかに記載の方法。
  30. 【請求項30】 ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)核酸構成物を、前記ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の
    縦列コピーを含む親細胞のゲノムに、前記核酸配列のコピー内以外であるか又は
    前記核酸配列のコピーのうちの1つ内である座で導入することにより変異体細胞
    を形成し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが、前記核酸配列のコピー
    数を変化させ、該コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方
    の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養した時に前記
    親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生産し; (b)両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養
    した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生産する変異体細胞を
    単離し; (c)前記核酸構成物が組み込まれている座を同定し; (d)対応する座が破壊されている細胞を生産し; (e)該細胞を、前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し;そ
    して (f)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法。
  31. 【請求項31】 ポリペプチドを生産するための方法であって、 (a)核酸構成物を、前記ポリペプチドをコードする核酸配列であって該核酸
    配列の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞のゲノムに、前記核酸
    配列内以外である座で導入することにより変異体細胞を形成し、ここで前記核酸
    構成物の前記座への組込みが、前記核酸配列のコピー数を増加させ、該コピー数
    の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を前記ポリペプチド
    の生産のために資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い前記ポリペ
    プチドを生産し; (b)両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養
    した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産する変異体細胞を単離し; (c)前記核酸構成物が組み込まれている座を同定し; (d)対応する座が破壊されている細胞を生産し; (e)該細胞を、前記ポリペプチドの生産のために資する条件下で培養し;そ
    して (f)その培養培地から前記ポリペプチドを回収すること を含む方法。
  32. 【請求項32】 変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
    コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
    コピー内以外の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産し、ここ
    で前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を変化させ、該
    コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を前記ポリ
    ペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞より多い又
    は少い前記ポリペプチドを生産し;そして (b)両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養
    した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生産する変異体細胞を
    同定すること を含む方法。
  33. 【請求項33】 請求項32に記載の方法により生産された変異体細胞。
  34. 【請求項34】 変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列の少くとも2の縦列
    コピーを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記親細胞のゲノムに前記核酸配列の
    コピーのうちの1つ内の座で組み込まれる条件下で導入して、変異体細胞を生産
    し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列のコピー数を変化
    させ、該コピー数の変化が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞が両方の細胞を
    前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養した時に前記親細胞よ
    り多い又は少い前記ポリペプチドを生産し;そして (b)両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養
    した時に前記親細胞より多い又は少い前記ポリペプチドを生産する変異体細胞を
    同定すること を含む方法。
  35. 【請求項35】 請求項34に記載の方法により生産された変異体細胞。
  36. 【請求項36】 変異体細胞を得るための方法であって、 (a)核酸構成物を、ポリペプチドをコードする核酸配列であって該核酸配列
    の5’及び3’端に反復配列を含むものを含む親細胞に、前記核酸構成物が前記
    親細胞のゲノムに前記核酸配列内以外の座で組み込まれる条件下で導入して、変
    異体細胞を生産し、ここで前記核酸構成物の前記座への組込みが前記核酸配列の
    コピー数を増加させ、該コピー数の増加が選択圧下でなく、及び前記変異体細胞
    が両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養した時
    に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産し;そして (b)両方の細胞を前記ポリペプチドの生産のために資する同じ条件下で培養
    した時に前記親細胞より多い前記ポリペプチドを生産する変異体細胞を同定する
    こと を含む方法。
  37. 【請求項37】 請求項36に記載の方法により得られた変異体細胞。
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