JP2002519066A - ポリケチド、その調製及びそれに用いる物質 - Google Patents
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Abstract
Description
性又はその他の医薬特性を有する多数の化合物、例えばエリスロマイシン、テト
ラサイクリン、ラパマイシン、アベルメクチン、ポリエーテルイオノフォア及び
FK506を含む。
産される。これは、脂肪酸生合成の場合と類似して、アシルチオエステルの段階
的縮合の繰り返しによって合成される。天然ポリケチドにおけるより大きな構造
多様性は、「開始材」又は「延長材」単位として(通常)アセテート又はプロピ
オネートを選択すること、及び、各縮合後に見られるβ−ケト基の様々な度合の
プロセシングから生じる。プロセシング過程の例には、β−ヒドロキシアシル−
への還元、還元後の2−エノイル−への脱水化、及び飽和アシルチオエステルへ
の完全な還元がある。また、これらのプロセシング過程により生じる立体構造は
、鎖延長の各サイクル毎に特定される。
の鎖形成酵素により開始される。放線菌類では2つのポリケチドシンターゼのク
ラスが報告されている。しかし本発明の対象である新規なポリケチド及び方法は
主にI型PKSに関し、これはマクロライド系のエリスロマイシン、ラパマイシ
ン及びアベルメクチンのためのPKSである。I型PKSは、ポリケチド鎖延長
の各サイクルのために種々の組すなわち「モジュール」の酵素を有する(Cortes
, J. et al. Nature (1990) 348 : 176-178 ; Donadio, S. ed al. Science (19
91) 252 : 675-679 ; MacNeil, D.J. et al. Gene (1991) 115 : 119-125 ; Sch
wecke, T. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1995) 92 : 7839-7843 、及び
本明細書の図1、又はWO98/01546の図2a及び3)。一方II型PKSは、芳香族
化合物のためのシンターゼであり、鎖延長のために一組の酵素活性のみを有する
。これらは適宜、連続サイクルにおいて再使用される。
に、ケトアシル−ACPシンターゼ(KS)ドメイン;アシルキャリアータンパ
ク質ドメイン(ACP);アシル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(
AT)ドメイン;並びに、β−ケト基のプロセシング完了のために、ケトレダク
ターゼ(KR)、デヒドラターゼ(DH)及びエノイルレダクターゼ(ER)ド
メインを有する。これらのドメインは酵素活性を有するので、本文ではこれらを
「酵素」と称するが、これは、その他のPKSドメインとの構造上の関係につい
て何かを意味するものではない。同様に、これらのドメインをコードする核酸配
列を「遺伝子」と称するが、これは、PKSの種々のドメインのための個別の調
節領域の存在やその他のことについて何にかを意味するものではない。
リケチドシンターゼ遺伝子クラスターの選択されたモジュールの還元ループ(A
Tの最後からACPの最初までのセグメントであり、KR、KRとDH、又はK
RとDHとERのいずれかを含有する)を、同一の又は異なるPKS遺伝子クラ
スターに由来する等価セグメントにより、あるいは、変異した又は合成したセグ
メントにより置換して、その結果、予想可能な方法で、種々の程度の還元及び/
又は立体化学を有するポリケチドを生産する新規なハイブリッドポリケチドシン
ターゼを作成することによる。
の1サイクルに関与する酵素活性を各々有する一組のI型PKSのドメインを指
す。より詳しくは、延長モジュールはKS,AT、還元ループ(KR,DH及び
ERの1つ以上を含有する)、及びACPを含んで成る。
PKS及びポリペプチドシンターゼを有するエルシニア菌は、メチルトランスフ
ェラーゼドメインを有する。
PKS遺伝子のモジュール3の等価セグメントにより置換して、S. coelicolor
CH999 で発現させると、トリケチドケトラクトンを生じることが報告されている
(Bedford, D. et al. Chemistry and Biology (1996) 3 : 827-831)。
シンPKSのモジュール5の等価セグメントにより置換して、S. coelicolor CH
999 に発現させると、予想した構造及び立体化学を有するトリケチドラクトンを
生じる(McDaniel, R. et al. Chemistry and Biology (1997) 4 : 667-674)。
反対に、エリスロマイシンPKSのモジュール6の還元ループを用いて同じ実験
を行うと、ケトラクトンのみが単離された(McDaniel, R. et al. Chemistry an
d Biology (1997) 4 : 667-674)。
長モジュール、並びにTEを含有するトリモジュール系においてモジュール2の
還元ループを、KR及びDHドメインを含有するラパマイシンPKSのモジュー
ル4の等価セグメントにより置換して、S. coelicolor CH999 に発現させると、
予想された二重結合を有するテトラケチドを生じることが示めされている(McDa
niel, R. et al. J. Am. Chem. Soc. (1997) 119 : 4309-4310)。同一系におい
てモジュール2の還元ループを、KR,DH及びERドメインを含有するラパマ
イシンPKSのモジュール1の等価セグメントにより置換して、S. coelicolor
CH999 に発現させると、予想されたC−5における酸化レベルを有するテトラケ
チドを生じた(Kao, C.M. et al. J. Am. Chem. Soc. (1997) 119 : 11339-1134
0)。反対に、エリスロマイシンPKS遺伝子のモジュール4の対応セグメントを
用いた場合、相当な位置に二重結合を有するポリケチドのみが認められ、予想通
りに、完全な還元は認められなかった(Kao, C.M. et al. J. Am. Chem. Soc. (
1997) 119 : 11339-11340)。
、KR及び不活性DHドメインを有するラパマイシンPKSのモジュール2の対
応セグメントにより、そしてrapPKSのモジュール4のKRドメイン(ra
pモジュール4の還元ループはKR及びDHドメインを有する)により置換した
。両構成体が、C−3における立体化学の異なるトリケチドラクトンを生じるこ
とが報告されている(Kao, C.M. et al. J. Am. Chem. Soc. (1998) 120 : 2478
-2479)。
I及びXbaIが用いられた(PstI部位の位置は、下記の系において用いら
れたPstI部位と同じであり、XbaI部位は、Bsu36I部位の位置と同
じである)。
メインは、KS,AT及びACPドメインにより形成されたコアの外側に位置す
るループを形成した(Staunton et al. Nature structural biology (1996) 3 :
188-192)。更に、DEBS1は、前記ドメインの境界を示す特定位置において
タンパク質分解酵素により加水分解されることが見つかった(Aparicio, J.F. e
t al. J. Biol. Chem. (1994) 269 : 8524-8528)。これらのタンパク質分解部位
は、主にリンカー領域内に認められ、従ってこれらの部位の極近傍において断片
を連結することが理想的であろう。この例はWO98/01546に記載されている。
部分をコードする核酸(特にDNA)であって、前記部分が延長モジュールの少
くとも部分を含有し、そして当核酸が、還元に関与する酵素をコードする1又は
複数の遺伝子の代りに、複数制限酵素部位を有するポリリンカーを有する前記核
酸を提供する。
する核酸(特にDNA)であって、前記部分が延長モジュールの少くとも部分を
含有し、そして当核酸が、AT(の少くとも部分)をコードする核酸を、ACP
(の少くとも部分)をコードする核酸に接続する複数制限酵素部位を有するポリ
リンカーを有する前記核酸を提供する。
ードするものであり、以下に詳しく述べる通り前記ポリリンカー内に挿入される
。この様な挿入は、好ましくは、2つの制限酵素によるポリリンカー含有核酸の
消化の後に行われる。挿入部位の選択を行うために、当ポリリンカーは、好まし
くは少くとも3つの制限部位、より好ましくは少くとも4つ、更に好ましくは少
くとも6つ又は8つの制限部位を含む。
酸を導入することにより、あるいは、I型PKSをコードする核酸に存在する配
列を工学的に修飾することにより提供され得る。例えば後者を達成するために、
欠損する還元酵素をコードする配列が通常その上流及び/又は下流(好ましくは
両方)に存在するであろう配列内に、特には、その還元酵素と隣接ドメインとの
間のポリペプチドリンカーをコードする配列内に、制限部位を工学的に(例えば
部位特異的変異誘発により)作成し得る。
aBI,PstI,SpeI,NsiI,Bsu36I,NheI及びHpaI
の中から少くとも数個を有する。より望ましくは、当ポリリンカーは前記部位の
中から少くとも4個を有する。
れる側の核酸の残りの部分において存在しない。望ましくは、当ポリリンカー内
に含まれる制限部位の少くとも数個が、他の(好ましくはI型の)PKSの還元
酵素をコードする天然の核酸配列においてまれであるか、又は存在しない。望ま
しくは、当制限部位の少くとも2個が、PKSの還元酵素をコードする既知の核
酸配列の少くとも約半分、より望ましくは少くとも約4分の3において存在しな
い。PKS遺伝子はG及びC残基が豊富である傾向にあるので、好ましくは当制
限部位はA及びTが豊富である。
の延長モジュールをコードする。ローディングモジュールの多様性に関する詳細
は、本出願人により1999年6月29日に出願された係属中の国際特許出願「
Polyketides and their synthesis 」に開示されている。
内に挿入された1又は複数の還元酵素(例えばKR及び/又はDH及び/又はE
R)をコードする核酸を更に有する前記核酸を提供する。挿入された核酸は、ポ
リリンカーが挿入された核酸のものと同一のポリケチドシンターゼに由来するが
、異なる延長モジュールに由来する1又は複数の還元酵素をコードするものでよ
い。あるいは、挿入された核酸は、異なる天然のPKS又は脂肪酸シンターゼに
由来する1又は複数の還元酵素をコードする外来性のものでよく、あるいは合成
のものでよく、あるいはPKS又は脂肪酸シンターゼの1又は複数の還元酵素を
コードする天然の核酸を変異修飾したものでよい。好ましくは、挿入された核酸
は、同一の又は別のI型PKS又は脂肪酸シンターゼに由来する1又は複数の還
元酵素をコードするものであり、しかしあるいはII型PKS又は脂肪酸シンター
ゼに由来する1又は複数の還元酵素をコードするものでよい。
配列は、公的に利用可能なDNA及びタンパク質の配列デーダベース、例えばGe
nbank, EMBL及びSwissprotに公開されている。その中でも、例えばエリスロマイ
シン(Cortes, J. et al. Nature (1990) 348 : 176-178 ; アクセス番号X62569
, Donadio, S. et al. Science (1991) 252 : 675-679 ; アクセス番号M63677)
; ラパマイシン(Schwecke, T. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1995) 92
: 7839-7843 ; アクセス番号X86780) ; リファマイシン(August et al. (1998
) ; アクセス番号AF040570) ; 及びチロシン(tylosin)(Eli Lily、アクセス番
号U78289)の合成を各々支配するPKSの配列が入手可能である。更に、本明細
書の図7は、S. avermitilis由来のアベルメクチンPKSの最初の2つのモジュ
ールをコードする核酸配列を示している。これを、実施例のいくつかで用いた挿
入体のための代替源として用い得る。
類似性は十分に高く、そして異なるI型PKSのドメイン構成は、異なるポリケ
チド生産微生物間で非常に一致しており、本発明の新規なハイブリッドポリケチ
ドシンターゼを得るための方法は、一般に、全ての天然のI型PKS分子及びそ
の誘導体に適用され得ることは、当業者に明白である。
例えばプラスミド又はファージ(好ましくはプラスミド)、並びにこの様な核酸
又は構成体によりトランスフェクトされた宿主細胞(特にストレプトミセス菌種
)を提供する。
リケチドシンターゼを提供する。この様なポリケチドシンターゼを、望むなら、
通常の方法によりその宿主細胞から単離することができるが、通常は単離しない
ことが好ましい。
ドする核酸を挿入することによって、新規な機能性PKS及びそれをコードする
核酸を創作する方法、並びに前記PKSにより生産された新規なポリケチドを提
供する。
いて、特定のポリケチドを特異的又は選択的に生産するための新規な方法を提供
する。例えば、本発明は、直接的な発酵行程によりC22−C23ジヒドロアベ
ルメクチン、例えばイベルメクチン(実施例25及び26参照)、及びB2アベ
ルメクチンを実質的に含まないB1アベルメクチン(実施例27及び28参照)
を生産する方法を提供する。
性体、例えば、1又は複数の実施例の記載通りに生産された特定のポリケチドを
提供する。
スロマイシンPKS遺伝子のモジュール2の還元ループの交換を可能にするため
に、モジュール2の還元ループの代りにポリリンカー(複数クローニング部位(
mcs))が挿入されていて、その結果、KS,AT及びACPを含有する最小
モジュールが形成されている。(この系は依然として機能的であり、ケトラクト
ンを生産する(実施例2及び4参照)。前記mcsは、9個の制限酵素のために
唯一の制限部位を有する。
って加水分解される部位の近傍のリンカー領域をコードするDNA内に部分的に
位置する(前記参照)。当制限酵素のいくつかは、相同性の低い領域をコードす
るDNA内に存在し、一方その他は、高度に保存された領域をコードするDNA
内に位置する(図1)。酵素AvrII,BglII,Bsu36I及びNheIの
ための制限部位の導入により、DEBSのモジュール2のアミノ酸配列は変化し
ない。その他の5個の酵素(SnaBI,PstI,SpeI,Nsi,Hpa
I)の場合、そのアミノ酸配列が変化する(図2)。これらの変化は、当タンパ
ク質の活性に影響しない(実施例6参照)。
のプラスミド(pJLK114及びpJLK117)を構築することが決定され
た。 mcsを用いることにより、還元ループの各側に単一の制限部位が存在する場
合に比べて以下の長所が提供される。
なる還元ループ毎に選択することができ、従ってアミノ酸配列における望ましく
ない変化が回避される。 2)ループ内を切断する酵素を回避することができる。 3)ループの挿入を、多様な組み合せの(コンビナトリアルな)方法で行い得る
。
コードする同一の核酸とを用いることにより、1又は複数の還元酵素をコードす
る核酸が、ポリリンカー内の異なる部位に挿入された場合、異なる結果が得られ
得るという驚くべき事実を見い出した。
鎖の完全な還元を達成するために、ラパマイシンモジュール13の還元ループを
、eryモジュール2内に挿入した。希望のトリケチドラクトン生産物が良好な
収率で得られた。しかし実施例37及び38では、rapモジュール13の同一
還元ループ、又は同一組のドメインを、実施例7及び8の記載通りに、eryモ
ジュール2内の本質的に同一な位置に、ただし当ポリリンカーの異なる制限部位
(BglII及びNsiIの代りにAvrII及びHpaI)を用いて挿入したとこ
ろ、有意な量の副産物が得られた。この様な副産物には、C−3がケト又はヒド
ロキシのいずれかであるトリケチドラクトンが含まれた。このことは、還元ルー
プの交換のために用いる部位を単に変えることによって、希望産物を得るか、そ
れとも不完全な還元による産物と希望産物との望ましくない混合物を得るかとい
う違いが生じたことを示す。
、アベルメクチンモジュール1の還元ドメインを挿入するためにPstI及びB
su36I部位を用いた場合(プラスミドpGMS2)、予想された産物が生産
されたが、実質的な量のケトラクトンも生産された。実施例29及び30の実験
では、BglII及びNheI部位を用いた場合(プラスミドpJLK30)、ケ
トラクトン副産物がほとんど生産されなかった。しかし各々の場合で、ラクトン
の量は同程度であった。
eI部位を用いて、チロシンモジュール1の還元ループによりeryモジュール
2の還元ループを置換した場合(プラスミドpJLK35)、実施例30及び3
2の場合と同一の目的トリケチドラクトンが、いくらかのケトラクトンを伴うが
、より高収率で生産された。このことは、異なる還元ループが異なる制限部位内
に最も有益に挿入され得ることを示す。
モジュール2の還元ドメインを挿入した場合(プラスミドpJLK31)、期待
された産物が主な産物として生産された。実施例35及び36では、SnaBI
及びBsu36I部位を用いた場合(プラスミドpGMS4)、微量のトリケチ
ドラクトン混合物しか得られなかった。
産物が得られない場合に、ポリリンカー内の異なる部位に対する制限酵素を利用
して、挿入部位を単に調整するという機会を提供する。前記の実施例の比較によ
って示された通り、この様な再調整がポリケチド合成の結果及び収率に激的に影
響を与え得る。
ryローディングモジュール、eryPKSの第一及び第二延長モジュール、並
びにery鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を有する。ただし
アシルトランスフェラーゼの最後と、第二のery延長モジュールのACPの最
初との間のDNAセグメントが、制限酵素AvrII,BglII,SnaBI,P
stI,SpeI,NsiI,Bsu36I及びHpaIの制限部位を有する合
成オリゴヌクレオチドリンカーによって置換されている。このプラスミドを、以
下の通りにいくつかの中間プラスミドを介して作成した(図3)。
成オリゴヌクレオチド: 5′-TACCTAGGCCGGGCCGGACTGGTCGACCTGCCGGGTT-3′及び 5′-ATGTTAACCGGTCGCGCAGGCTCTCCGTCT-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpNTEP2(Oliynyk, M. et al., Ch
emistry and Biology (1996) 3 : 833-839 ; WO98/01546)を鋳型としてPCRに
より増幅した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから
、SmaI切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したプラ
スミドpUC18に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント
化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを
検査した。制限パターン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK
02を同定した。
成オリゴヌクレオチド: 5′-ATGTTAACGGGTCTGCCGCGTGCCGAGCGGAC-3′及び 5′-CTTCTAGACTATGAATTCCCTCCGCCCAGC-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpNTEPHを鋳型としてPCRにより
増幅した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、S
maI切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC1
8に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌D
H10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限
パターン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK03を同定した
。
7kbp 挿入体を、PstI及びHpaIで切断したプラスミドpJLK03に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより、希望のプラスミドpJLK04を同定した。
、その460bp挿入体を、PstI及びAvrIIで切断したプラスミドpJLK
04に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌
DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制
限パターンにより、希望のプラスミドpJLK05を同定した。
EP2をNdeI及びScaIで切断し、そしてこれらの2つの断片を、Nde
I及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した。この連結混合液
を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そ
して各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより、希望のプラス
ミドpJLK07を同定した。
溶解した。10μlの各溶液(0.5nmol/μl)を混合し、そして2分間65
℃に加熱し、それから室温までゆっくりと冷却した。プラスミドpJLK07を
AvrII及びHpaIで切断し、そしてアニールしたオリゴヌクレオチドに連結
した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B
細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン
により、希望のプラスミドpJLK114を同定した。
4の使用、及びTKL誘導体の生産 約5μgのプラスミドpJLK114を用いて、S. erythraea菌のJC2株(
NCIMB40802として寄託された菌株、WO98/01546)のプロトプラストを形質転換し
、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。いくつかのコロニー
から総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーションで分析することに
より、当プラスミドがTE遺伝子内に組み込まれたことを確認した。JC2/p
JLK114を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3アガー(5
.0gグルコース、50.0g MD30Eマルトデキストリン、25.0g
Arkasoy大豆粉、3.0g糖蜜(ビート)、0.25g K2 HPO4 、
2.5g CaCO3 、22.0gアガー、及び1Lにするための蒸留水、pH=
7.0)上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2
分(500μl)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び2
0μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により
取り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式
質量分析により分析した。主要産物は、(4S,5R)−5−ヒドロキシ−2,
4−ジメチル−3−オキソ−n−ヘキサン酸−δ−ラクトン及び(4S,5R)
−5−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−オキソ−n−ヘプタン酸−δ−ラク
トンと同定された。
ryローディングモジュール、eryPKSの第一及び第二延長モジュール、並
びにery鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を有する。ただし
アシルトランスフェラーゼの最後と、第二のery延長モジュールのACPの最
初との間のDNAセグメントが制限酵素AvrII,BglII,SnaBI,Ps
tI,SpeI,NsiI,Bsu36I及びHpaIの制限部位を有する合成
オリゴヌクレオチドリンカーによって置換されている。このプラスミドを、以下
の通りにいくつかの中間プラスミドを介して作成した(図3)。
p の挿入体を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpUC18に連結し
た。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細
胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンに
より、希望のプラスミドpJLK115を同定した。
断し、その約1.1kbp 断片を、Bsu36I及びXbaIで切断したプラスミ
ドpJLK115に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント
化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを
検査した。制限パターンにより、希望のプラスミドpJLK116を同定した。
断片を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した。
この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を
形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより
、希望のプラスミドpJLK117を同定した。
7の使用、及びTKL誘導体の生産 約5μgのプラスミドpJLK117を用いて、S. erythraea JC2のプロ
トプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離し
た。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼー
ションで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認
した。JC2/pJLK117を、50μg/mlのチオストレプトンを含有する
SM3アガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1
cm2 分(0.5ml)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び
20μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発によ
り取り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射
式質量分析により分析した。主要産物は、(4S,5R)−5−ヒドロキシ−2
,4−ジメチル−3−オキソ−n−ヘキサン酸−δ−ラクトン及び(4S,5R
)−5−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−オキソ−n−ヘプタン酸−δ−ラ
クトンと同定された。
だしエリスロマイシンPKS遺伝子の第二モジュールの還元ループをコードする
DNA断片がmcs内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りに、いく
つかの中間プラスミドを介して作成した。
1.4kbp のDNA断片を、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-ATACTAGTCCTCGTGACGAGCTCGACGG-3′及び 5′-TAATGCATCCGGTTCTCCGGCCCGCTCGCT-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpNTEP2を鋳型としてPCRにより
増幅した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、S
maI切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC1
8に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌D
H10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限
パターン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK118を同定し
た。
p 断片を、SpeI及びNsiIで切断したプラスミドpJLK115に連結し
た。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細
胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンに
より希望のプラスミドpJLK23を同定した。
p 断片を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した
。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞
を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンによ
り希望のプラスミドpJLK25を同定した。
使用、及びトリケチドの生産 約5μgのプラスミドpJLK25を用いて、S. erythraea JC2のプロト
プラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した
。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーシ
ョンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認し
た。JC2/pJLK25を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM
3アガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2
分(0.5ml)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20
μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取
り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質
量分析により分析した。主要産物は、(標準物質との比較により)(2R,3S
,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘキサン酸δ
−ラクトン及び(2R,3S,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−
ジメチル−n−ヘプタン酸δ−ラクトンと同定された。
だしrapPKSのモジュール13の還元ループをコードするDNA断片がmc
s内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りにいくつかの中間体プラス
ミドを介して作成した(図5)。
る約3.2kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-TAAGATCTTCCGACCTACGCCTTCCAAC-3′及び 5′-TAATGCATCGACCTCGTTGCGTGCCGCGGT-3′ をプライマーとして、そしてコスミドcos31(Schwecke, T. et al. (1995)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92 : 7839-7843)を鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したプラスミドp
UC18に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大
腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した
。制限パターン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK120を
同定した。
p 断片を、BglII及びNsiIで切断したプラスミドpJLK117に連結し
た。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細
胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンに
より希望のプラスミドpJLK28を同定した。
ケチドの生産 約5μgのプラスミドpJLK28を用いて、S. erythraea JC2のプロト
プラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した
。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーシ
ョンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認し
た。JC2/pJLK28を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM
3アガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2
分(0.5ml)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20
μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取
り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質
量分析により分析した。主要産物は、(標準物質との比較により)(2R,4S
,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及
び(2R,4S,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘプタン酸
δ−ラクトンと同定された。
だしeryPKSのモジュール4の還元ループをコードするDNA断片がmcs
内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りにいくつかの中間体プラスミ
ドを介して作成した。
3.2kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-ATAGATCTGCCTACGTACCCGTTCGAACACCAGCGCTTC-3′及び 5′-ATCCTCAGGTTCGGCCCTGCCGCCTCGGCCTGCCCGGCGGCGCGCAGCTT-3′ をプライマーとして、そしてコスミドcos4B(エリスロマイシンPKSを有
するコスミド)を鋳型としてPCRにより増幅した。このPCR産物をT4ポリ
ヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断により線状化し、そしてア
ルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結した。この連結混合液を用い
て、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各
コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びDNA配列決定により、
希望のプラスミドpJLK32.3を同定した。
.2kbp 断片を、BglII及びBsu36Iで切断したプラスミドpJLK11
6に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌D
H10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限
パターンにより希望のプラスミドpJLK38を同定した。
片を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した。こ
の連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形
質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより、
希望のプラスミドpJLK41を同定した。
ケチドの生産 約5μgのプラスミドpJLK41を用いて、S. erythraea JC2のプロト
プラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した
。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーシ
ョンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認し
た。JC2/pJLK41を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM
3アガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2
分(0.5ml)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20
μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取
り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質
量分析により分析した。主要産物は、(標準物質との比較により)(2S,4S
,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及
び(2S,4S,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘプタン酸
δ−ラクトンと同定された。
だしrapPKSのモジュール10の還元ループをコードするDNA断片がmc
s内に挿入されている。このプラスミドを、以下の通りにいくつかの中間プラス
ミドを介して作成した(図5)。
る約2.2kbp のDNA断片を、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-TAAGATCTTCCGACGTACGCGTTCCAGC-3′及び 5′-ATGCTAGCCACTGCGCCGACGAATCACCGGTGG-3′ をプライマーとして、そしてコスミドcos26(Schwecke, T. et al. (1995)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92 : 7839-7843)をScaI及びSphIで切断
して得られた約7kbp 断片を鋳型としてPCRにより増幅した。このPCR産物
をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断により線状化し
、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結した。この連結混
合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し
、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びDNA配列決
定により、希望のプラスミドpJLK121.1を同定した。
2kbp 断片を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK117に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより、希望のプラスミドpJLK29を同定した。
使用、及びトリケチドの生産 約5μgのプラスミドpJLK29を用いて、S. erythraea JC2のプロト
プラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した
。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーシ
ョンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認し
た。凝集を減らすために単一のスプリングを有する250mlのフラスコ内で、J
C2/pJLK29を、5μg/mlチオストレプトンを含有する30mlのSM3
培地に接種し、30℃で300rpmで撹拌した。8日後、このブロスを遠心し
、その上清をpH3に調整し、そして等量のエチルアセテートで3回抽出した。こ
の溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除き、その残査をメタノール中に溶解
し、そしてHPLC及び電荷噴射式質量分析により分析し、そしてトリメチルシ
リル−ジアゾメタンによるメチルエステルへの変換後にGC/MSにより分析し
た。主要産物は、(標準物質との比較により)(4S,5R)−5−ヒドロキシ
−2,4−ジメチル−n−ヘキセ−2−ン酸及び(4S,5R)−5−ヒドロキ
シ−2,4−ジメチル−n−ヘプタ−2−ン酸と同定された。
だしチロシンPKSのモジュール1の還元ループをコードするDNA断片がmc
s内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りにいくつかの中間体プラス
ミドを介して作成した(図5)。
約1.6kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-TAAGATCTCCCTACGTACCCCTTCAACCAC-3′及び 5′-GCTAGCCGCCGCGCCAGCTCGGGC-3′ をプライマーとして、そしてコスミド6T(チロシン生産PKS遺伝子を有する
コスミド)を鋳型としてPCRにより増幅した。このPCR産物をT4ポリヌク
レオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断により線状化し、そしてアルカ
リホスファターゼで処理したpUC18に連結した。この連結混合液を用いて、
電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロ
ニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びDNA配列決定により、希望
のプラスミドpJLK33.1を同定した。
kbp の断片を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK117に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより希望のプラスミドpJLK35を同定した。
使用、及びトリケチドの生産 約5μgのプラスミドpJLK35を用いて、S. erythraea JC2のプロト
プラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した
。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーシ
ョンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認し
た。JC2/pJLK35を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM
3アガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2
分(0.5ml)をホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20
μlのギ酸の混合液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取
り除き、その残査をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質
量分析により分析した。主要産物は、(標準物質との比較により)(2R,3R
,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘキサン酸δ
−ラクトン及び(2R,3R,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−
ジメチル−n−ヘプタン酸δ−ラクトンと同定された。
しリファマイシンPKSのモジュール7の還元ループをコードするDNA断片が
mcs内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りにいくつかの中間体プ
ラスミドを介して作成した(図5)。
還元ループをコードする約2.1kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴ
ヌクレオチド: 5′-CCTACGTACGCCTTCGACCACCAGCACTT-3′及び 5′-CGGCTAGCGGGCGTTCCAGGCCGCCGTCCT をプライマーとして、そしてコスミド6(アクセス番号AF040570の番号に従って
、35727から76199までのコスミド)を鋳型としてPCRにより増幅した。このP
CR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断により
線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結した。こ
の連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形
質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びDN
A配列決定により、希望のプラスミドpUCRIF7を同定した。
kbp の断片を、SnaBI及びNheIで切断したプラスミドpJLK117に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーンにより希望のプラスミドpRIF7を同定した。
、及びトリケチドの生産 約5μgのプラスミドpRIF7を用いて、S. erythraea JC2のプロトプ
ラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。
いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーショ
ンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した
。JC2/pRIF7を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3ア
ガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分を
ホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20μlのギ酸の混合
液により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除き、その残査
をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析
した。主要産物は、(標準物質との比較により)(2S,3S,4S,5R)−
5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(
2R,3R,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘ
プタン酸δ−ラクトンが同定された。
yローディングモジュール、eryクラスターの第一、第二及び第三延長モジュ
ール、並びにery鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を有する
。ただしアシルトランスフェラーゼの最後と、第二のery延長モジュールのA
CPの最初との間のDNAセグメントが、チロシンPKSのモジュール1の等価
セグメントによって置換されている。このプラスミドを、以下の通りにいくつか
の中間プラスミドを介して作成した。
CPの最初からモジュール3のACPの最初までのDNA断片をコードする約6
.1kbp のDNA断片を、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-TACCTGAGGGACCGGCTAGCGGGTCTGCCGCGTG-3′及び 5′-ATGCTAGCCGTTGTGCCGGCTCGCCGGTCGGTCC-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpBAM25を鋳型としてPCRにより
増幅した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、S
maI切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC1
8に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌D
H10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限
パターン及びDNA配列決定により希望のプラスミドpJLK50を同定した。
NheIで切断したプラスミドpJLK35に連結した。この連結混合液を用い
て、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各
コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより希望のプラスミドpJ
LK52を同定した。
LK52の使用、及びテトラケチド及びマクロライドの生産 約5μgのプラスミドpJLK52を用いて、S. erythraea菌のNRRL23
38株のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロ
ニーを単離した。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイ
ブリダイゼーションで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれ
たことを確認した。5μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3培地にS. e
rythraea NRRL2338/pJLK52を接種し、7〜12日間28〜30
℃で増殖させた。その後、このブロスを遠心して、その上清のpHをpH=9.5に
調整した。次にこの上清を、等量のエチルアセテートで3回抽出し、そしてその
溶媒を蒸発により取り除いた。その残査をメタノール中に溶解し、GC/MS,
HPLC/MS及びMS−MSにより分析した。テトラケチドをGC/MSによ
り同定した。主要成分は、下記のものであった。
同定した(これは、PKS後の酵素による不完全なプロセシング産物に伴うもの
であった)。
yローディングモジュール、eryクラスターの第一、第二及び第三延長モジュ
ール、並びにery鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を有する
。ただしアシルトランスフェラーゼの最後と、第二のery延長モジュールのA
CPの最初との間のDNAセグメントが、ラパマイシンPKSのモジュール13
の等価セグメントによって置換されている。このプラスミドを、以下の通りに作
成した。
heIで切断したプラスミドpJLK28に連結した。この連結混合液を用いて
、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コ
ロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより希望のプラスミドpJL
K53を同定した。
LK53の使用、及びTKL誘導体の生産 約5μgのプラスミドpJLK53を用いて、S. erythraea NRRL233
8のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニー
を単離した。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリ
ダイゼーションで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたこ
とを確認した。5μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3培地にS. eryth
raea NRRL2338/pJLK53を接種し、7〜10日間28〜30℃で
増殖させた。その後、このブロスを遠心して、その上清のpHをpH=9.5に調整
した。次にこの上清を、等量のエチルアセテートで3回抽出し、そしてその溶媒
を蒸発により取り除いた。その残査をメタノール中に溶解し、GC/MS,HP
LC/MS及びMS−MSにより分析した。テトラケチドをGC/MSにより同
定した。主要成分は、下記のものであった。
同定した(これは、PKS後の酵素による不完全なプロセシング産物に伴うもの
であった)。
yローディングモジュール、eryクラスターの第一、第二及び第三延長モジュ
ール、並びにery鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を有する
。ただしアシルトランスフェラーゼの最後と、第二のery延長モジュールのA
CPの最初との間のDNAセグメントが、ラパマイシンPKSのモジュール10
の等価セグメントによって置換されている。このプラスミドを、以下の通りに作
成した。
heIで切断したプラスミドpJLK29に連結した。この連結混合液を用いて
、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コ
ロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより希望のプラスミドpJL
K54を同定した。
LK54の使用、及びテトラケチド誘導体及びマクロライドの生産 約5μgのプラスミドpJLK54を用いて、S. erythraea NRRL233
8のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニー
を単離した。いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリ
ダイゼーションで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたこ
とを確認した。5μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3培地にS. eryth
raea NRRL2338/pJLK54を接種し、7〜10日間28〜30℃で
増殖させた。その後、このブロスを遠心して、その上清のpHをpH=9.5に調整
した。次にこの上清を、等量のエチルアセテートで3回抽出し、そしてその溶媒
を蒸発により取り除いた。その残査をメタノール中に溶解し、GC/MS,HP
LC/MS及びMS−MSにより分析した。テトラケチドをGC/MSにより同
定した。主要成分は、下記のものであった。
同定した(これは、PKS後の酵素による不完全なプロセシング産物に伴うもの
であった)。
ルメクチンPKS遺伝子のモジュール2の還元ループの上流及び下流のフランキ
ング領域、並びにこれらの2つの断片を接続するmcs内に挿入されたエリスロ
マイシン耐性遺伝子を含有する。プラスミドpWHM3は、Vara J et al, J Ba
cteriol 1989, 171 : 5872-5881 に記載されている。このプラスミドpJLK1
36を、以下の通りにいくつかの中間プラスミドを介して作成した(図6)。
上流領域をコードする約2.4kbp のDNAセグメントを、以下の合成オリゴヌ
クレオチド: 5′-GACGCCGAATTCTTCGGCATCAGCCCCCGCGAAG-3′及び 5′-GAGCTAGCAGGTGGGGAGATCTAGGTGGGTGTGGGTGTGGGGTTGGTTGTGGTGGTGGGTGTA-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpIG22(Galloway, I.S. (1998) Th
esis, University of Cambridge, UK)を鋳型としてPCRにより増幅した。この
PCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断によ
り線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結した。
この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を
形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びD
NA配列決定により、希望のプラスミドpJLK130を同定した。
クチンPKS遺伝子の約2.0kbp のDNAセグメントを、以下の合成オリゴヌ
クレオチド: 5′-GCCCGGCTAGCCGGCCAGACACACGAACAACAGC-3′及び 5′-GGGAATTCCTCGAGGATGACGTGGGCGTTGGTGC-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpIG25(Galloway, I.S. (1998) Th
esis, University of Cambridge, UK)を鋳型としてPCRにより増幅した。この
PCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断によ
り線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結した。
この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を
形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及びD
NA配列決定により、希望のプラスミドpJLK131を同定した。
p の挿入体を、NheI及びXbaIで切断したプラスミドpJLK131に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより希望のプラスミドpJLK132を同定した。
p の挿入体を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK132に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより、希望のプラスミドpJLK133を同定した。
コードする約1.9kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド
: 5′-TAAGATCTAGCGCTCCGAGGTTCTTGCCCG-3′及び 5′-ATGCTAGCCTACCGCTGCCCGGGTCCGCCG-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpRH3(Dhillon, N, et al. Molecul
ar Microbiology (1989) 3 : 1405-1414)を鋳型としてPCRにより増幅した。
このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、SmaI切断
により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に連結し
た。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細
胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターン及
びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK134を同定した。
p の挿入体を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK133に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより希望のプラスミドpJLK135を同定した。
を、EcoRIで切断したプラスミドpWHM3に連結した。この連結混合液を
用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そし
て各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより希望のプラスミド
pJLK136を同定した。
D.J. and Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2 : 209
-218)のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン及びエリ
スロマイシン耐性コロニーを単離した。選択した各コロニーを非選択性液体培地
中で4回サブ培養し、そしてプロトプラストの調製及び再生を行った(MacNeil
T. et al J. Bacteriol. (1993) 175 : 2552-2563 に記載の培地)。チオストレ
プトン感受性及びエリスロマイシン耐性コロニーを単離し、そしてサザンブロッ
トハイブリダイゼーションにより特性の分析を行った。1つのこの様なコロニー
をS. avermitilis/JLK1と称した。
p の挿入体を、BglII及びNsiIで切断したプラスミドpJLK133に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより希望のプラスミドpJLK137を同定した。
を、EcoRIで切断し、そしてアルカリホスファターゼで処理したプラスミド
pWHM3に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した
大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査し
た。制限パターンにより希望のプラスミドpJLK138を同定した。
D.J. and Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2 : 209
-218)のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン及びエリ
スロマイシン耐性コロニーを単離した。選択した各コロニーを非選択性液体培地
中で4回サブ培養し、そしてプロトプラストの調製及び再生を行った(MacNeil
T. et al J. Bacteriol. (1993) 175 : 2552-2563 に記載の培地)。チオストレ
プトン及びエリスロマイシン感受性コロニーを単離し、そしてサザンブロットハ
イブリダイゼーションにより特性の分析を行った。S. avermitilis/pJLK1
38の1つのコロニーを液体培地に接種した(Pang, C-H. et al J. of Antibio
tics (1995) 48 : 59-66に記載の発酵)。その培養液を集め、そして前記文献(
Pang, C-H. et al J. of Antibiotics (1995) 48 : 59-66)の記載通りに産物を
単離且つ精製した。この産物をHPLC/MS及び1H−NMRにより分析し、
そして下記の化合物が同定された。
kbp の断片を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK133に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより希望のプラスミドpJLK139を同定した。
を、EcoRIで切断し、そしてアルカリホスファターゼで処理したプラスミド
pWHM3に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した
大腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査し
た。制限パターンにより希望のプラスミドpJLK140を同定した。
D.J. and Klapko, C.M. Journal of Industrial Microbiology (1987) 2 : 209
-218)のプロトプラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン及びエリ
スロマイシン耐性コロニーを単離した。選択した各コロニーを非選択性液体培地
中で4回サブ培養し、そしてプロトプラストの調製及び再生を行った(MacNeil
T. et al J. Bacteriol. (1993) 175 : 2552-2563 に記載の培地)。チオストレ
プトン及びエリスロマイシン感受性コロニーを単離し、そしてサザンブロットハ
イブリダイゼーションにより特性の分析を行った。S. avermitilis/pJLK1
40の1つのコロニーを液体培地に接種した(Pang, C-H. et al J. of Antibio
tics (1995) 48 : 59-66に記載の発酵)。その培養液を集め、そして前記文献(
Pang, C-H. et al J. of Antibiotics (1995) 48 : 59-66)の記載通りに産物を
単離且つ精製した。この産物をHPLC/MS及び1H−NMRにより分析し、
そして下記の化合物が同定された。
メクチンPKSのモジュール1の還元ループをコードするDNAが、制限部位B
glII及びNheIを介してポリリンカー内に挿入されている。このプラスミド
を、いくつかの中間プラスミドを介して作成した。
コードする約1.7kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド
: 5′-CCTAGATCCGCCCACCTACCCCTTCCAACACCAG-3′及び 5′-TGGGCTAGCGTTTTGTGCAACTCCGCCGGTGGAGTG-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpT7−7内に挿入されたアベルメクチ
ンPKSの最初の2つのモジュールを有するプラスミドpIG155、又はStre
ptomyces avermitilisの染色体DNAのいずれかを鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpIG67を同定した。
を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK117に連結した。こ
の連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞を形
質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンにより、
希望のプラスミドpJLK30を同定した。
使用、及びトリケチドの生産 約5mgのプラスミドpJLK30を用いて、S. erythraea JC2のプロトプ
ラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。
いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーショ
ンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した
。JC2/pJLK30を、50mg/mlのチオストレプトンを含有するSM3ア
ガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分を
ホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20mlのギ酸の混合液
により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除いた。その残査
をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析
した。主要産物は、(2R,3R,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,
4−ジメチル−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(2R,3R,4S,5R)−
5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘプタン酸δ−ラクトン(合計
25mg/l)と同定された。対応する3−ケトラクトンのほとんどいずれも検出
されなかった。
クチンPKSのモジュール1の還元ループをコードするDNAが、制限部位Ps
tI及びBsu36Iを介してポリリンカー内に挿入されている。このプラスミ
ドを、いくつかの中間プラスミドを介して作成した。
コードする約1.7kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド
: 5′-TGGCTGCAGAGCTCACAGCCGGGTGCCGGATCCGGTT-3′及び 5′-TTTCCTCAGGTCCGCCGGTGGAGTGGGGCGCTGGAC-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpT7−7内に挿入されたアベルメクチ
ンPKSの最初の2つのモジュールを有するプラスミドpIG155、又はStre
ptomyces avermitilisの染色体DNAのいずれかを鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpIG68を同定した。
p の断片を、PstI及びBsu36Iで切断したプラスミドpJLK116に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーンにより希望のプラスミドpGMS1を同定した。
の断片を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した
。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞
を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンによ
り希望のプラスミドpGMS2を同定した。
、及びトリケチドの生産 約5mgのプラスミドpGMS2を用いて、S. erythraea JC2のプロトプラ
ストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。い
くつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーション
で分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した。
JC2/pGMS2を、50μg/mlのチオストレプトンを含有するSM3アガ
ー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分をホ
モジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20mlのギ酸の混合液に
より抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除いた。その残査を
メタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析し
た。産物は、(2R,3R,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジ
メチル−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(2R,3R,4S,5R)−5,3
−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘプタン酸δ−ラクトン(合計17mg
/l)、並びにまた実質的な量の対応する3−ケトラクトン(5.5mg/l)と
同定された。
メクチンPKSのモジュール2の還元ループをコードするDNAが、制限部位B
glII及びNheIを介してポリリンカー内に挿入されている。このプラスミド
を、いくつかの中間プラスミドを介して作成した。
コードする約2.4kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド
: 5′-CCTAGATCTCCCCACCTACCCCTTCCAACACCACCACTACTG-3′及び 5′-CCGGCTAGCCGGGCGTGCAGCTGGGCGCCGTTGTCCGCAC-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpT7−7内に挿入されたアベルメクチ
ンPKSの最初の2つのモジュールを有するプラスミドpIG155、又はStre
ptomyces avermitilisの染色体DNAのいずれかを鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpIG69を同定した。
4kbp 断片を、BglII及びNheIで切断したプラスミドpJLK117に連
結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10
B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パター
ンにより、希望のプラスミドpJLK31を同定した。
使用、及びトリケチドの生産 約5mgのプラスミドpJLK31を用いて、S. erythraea JC2のプロトプ
ラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。
いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーショ
ンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した
。JC2/pJLK31を、50mg/mlのチオストレプトンを含有するSM3ア
ガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分を
ホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20mlのギ酸の混合液
により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除いた。その残査
をメタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析
した。主要産物は、(2R,3R,4S,5R)−5,3−ジヒドロキシ−2,
4−ジメチル−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(2R,3R,4S,5R)−
5,3−ジヒドロキシ−2,4−ジメチル−n−ヘプタン酸δ−ラクトン(合計
30mg/L)と同定された。
クチンPKSのモジュール2の還元ループをコードするDNAが、制限部位Sn
aBI及びBsu36Iを介してポリリンカー内に挿入されている。このプラス
ミドを、いくつかの中間プラスミドを介して作成した。
コードする約2.4kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド
: 5′-CCCTACGTACCCCTTCCAACACCACTACTGGCTCGAAAG-3′及び 5′-GGCCCTCAGGTGGGCGCCGTTGTCCGCACCACCGGTA-3′ をプライマーとして、そしてプラスミドpT7−7内に挿入されたアベルメクチ
ンPKSの最初の2つのモジュールを有するプラスミドpIG155、又はStre
ptomyces avermitilisの染色体DNAのいずれかを鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したpUC18に
連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH1
0B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パタ
ーン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpIG70を同定した。
の2.4kbp 断片を、SnaBI及びBsu36Iで切断したプラスミドpJL
K116に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大
腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した
。制限パターンにより希望のプラスミドpGMS3を同定した。
の断片を、NdeI及びXbaIで切断したプラスミドpCJR24に連結した
。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細胞
を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンによ
り希望のプラスミドpGMS4を同定した。
、及びトリケチドの生産 約5mgのプラスミドpGMS4を用いて、S. erythraea JC2のプロトプラ
ストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。い
くつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーション
で分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した。
JC2/pGMS4を、50mg/mlのチオストレプトンを含有するSM3アガー
上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分をホモ
ジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20mlのギ酸の混合液によ
り抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除いた。その残査をメ
タノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析した
。微量の推定上のトリケチド産物のみが検出された。
だしrapPKSのモジュール13の還元ループをコードするDNA断片がmc
s内に挿入されている。このプラスミドを以下の通りにいくつかの中間体プラス
ミドを介して作成した。
る約3.2kbp のDNAセグメントを、下記の合成オリゴヌクレオチド: 5′-TACCTAGGCACCACCACAACCCGGGTA-3′及び 5′-TACAATTGGCCCGCGAGTCCCCGACGCT-3′ をプライマーとして、そしてコスミドcos31(Schwecke, T. et al. (1995)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92 : 7839-7843)を鋳型としてPCRにより増幅
した。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理してから、Sma
I切断により線状化し、そしてアルカリホスファターゼで処理したプラスミドp
UC18に連結した。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大
腸菌DH10B細胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した
。制限パターン及びDNA配列決定により、希望のプラスミドpJLK120a
を同定した。
p 断片を、AvrII及びHpaIで切断したプラスミドpJLK114に連結し
た。この連結混合液を用いて、電気的にコンピテント化した大腸菌DH10B細
胞を形質転換し、そして各コロニー内のプラスミドを検査した。制限パターンに
より、希望のプラスミドpJLK27を同定した。
ケチドの生産 約5mgのプラスミドpJLK27を用いて、S. erythraea JC2のプロトプ
ラストを形質転換し、そして安定なチオストレプトン耐性コロニーを単離した。
いくつかのコロニーから総DNAを得て、サザンブロットハイブリダイゼーショ
ンで分析することにより、当プラスミドがTE内に組み込まれたことを確認した
。JC2/pJLK27を、50mg/mlのチオストレプトンを含有するSM3ア
ガー上にまき、そして12日間30℃で増殖させた。このプレートの1cm2 分を
ホモジナイズし、そして1.2mlのエチルアセテート及び20mlのギ酸の混合液
により抽出した。この溶媒を流し捨て、そして蒸発により取り除き、その残査を
メタノール中に溶解し、そしてGC/MS及び電荷噴射式質量分析により分析し
た。主要産物は、(標準物質との比較により)(2R,4S,5R)−2,4−
ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(2R,4S,5
R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘプタン酸δ−ラクトン(合計
41mg/l)と同定され、それと共に、いくつかの対応する3−ケトラクトン(
合計12mg/l)及び3−ヒドロキシラクトン(合計2.8mg)が同定された。
により組み込む。
Claims (27)
- 【請求項1】 I型ポリケチドシンターゼの少くとも部分をコードする核酸
分子であって、前記部分が延長モジュールの少くとも部分を含有し、そして前記
核酸が還元に関与する酵素をコードする1又は複数の遺伝子の代りに、複数の制
限酵素部位を有するポリリンカーを有する、前記核酸分子。 - 【請求項2】 前記ポリリンカーが、前記延長モジュール内に通常は含くま
れている還元に関与する酵素をコードする全遺伝子の代りに存在する、請求項1
に記載の核酸。 - 【請求項3】 I型ポリケチドシンターゼの少くとも部分をコードする核酸
であって、前記部分が延長モジュールの少くとも部分を含有し、前記核酸が、複
数の制限酵素部位を有するポリリンカーを有し、そのポリリンカーにより、アシ
ルトランスフェラーゼ酵素の少くとも部分をコードする核酸が、アシルキャリア
ータンパク質の少くとも部分をコードする核酸に接続される、前記核酸。 - 【請求項4】 前記ポリリンカー内に含くまれる少くともいくつかの制限部
位が、I型ポリケチドシンターゼをコードする核酸内に存在しない、請求項1〜
3のいずれかに記載の核酸。 - 【請求項5】 前記ポリリンカー内に含くまれる少くともいくつかの制限部
位が、I型ポリケチドシンターゼの還元酵素をコードする天然の核酸内にまれで
あるか、又は存在しない、請求項1〜4のいずれかに記載の核酸。 - 【請求項6】 前記ポリリンカーが、以下の制限部位:AvrII,BglII
;SnaBI;PstI;SpeI;NsiI;Bsu36I;NheI;及び
HpaIの中の少くともいくつかを含んでいる、請求項1〜5のいずれかに記載
の核酸。 - 【請求項7】 更にローディングモジュールをコードする、請求項1〜6の
いずれかに記載の核酸。 - 【請求項8】 更に1又は複数の別の延長モジュールをコードする、請求項
1〜7のいずれかに記載の核酸。 - 【請求項9】 更に前記ポリリンカー内に組み込まれた核酸配列を有し、そ
の組み込まれた核酸が1又は複数の還元酵素をコードする、請求項1〜8のいず
れかに記載の核酸。 - 【請求項10】 前記の1又は複数の還元酵素が、β−ケトレダクターゼ、
デヒドラターゼ及び/又はエノイルレダクターゼである、請求項9に記載の核酸
。 - 【請求項11】 前記の1又は複数の還元酵素が、少くともβ−ケトレダク
ターゼを含んでいる、請求項10に記載の核酸。 - 【請求項12】 前記の1又は複数の還元酵素の少くとも1つが、前記のI
型ポリケチドシンターゼの少くとも部分と同一のポリケチドシンターゼ内の異な
る延長モジュールに由来する、請求項10又は11に記載の核酸。 - 【請求項13】 前記の1又は複数の還元酵素の少くとも1つが、異なるポ
リケチドシンターゼに由来する、請求項10〜12のいずれかに記載の核酸。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載の核酸を含んでいるベク
ター。 - 【請求項15】 請求項1〜14のいずれかに記載の核酸又はベクターによ
りトランスフェクト、形質転換又は結合された宿主細胞。 - 【請求項16】 ストレプトミセス菌種の細胞である、請求項15に記載の
宿主細胞。 - 【請求項17】 S.エリスラエ(S. erythraea)又はS.アベルミチリス
(S. avermitilis)の細胞である、請求項16に記載の宿主細胞。 - 【請求項18】 新規なポリケチドシンターゼをコードする核酸を生産する
ための方法であって、下記の過程を含んで成る前記方法: i)請求項1〜8のいずれかに記載の核酸を用意すること;及び ii)前記核酸内に、少くとも1つの還元酵素をコードする核酸配列を組み込むこ
と。 - 【請求項19】 前記の少くとも1つの還元酵素をコードする核酸配列が、
請求項9〜13のいずれかに記載されたものである、請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 ポリケチドを含んでいる発酵産物を生産するための方法で
あって、請求項15に記載の宿主細胞を培養する過程を含んで成る前記方法。 - 【請求項21】 他のマクロライドを実質的に含くまないで、C22−C2
3ジヒドロアベルメクチンを含んでいる発酵産物。 - 【請求項22】 前記ジヒドロアベルメクチンがイベルメクチンである、請
求項21に記載の発酵産物。 - 【請求項23】 B2アベルメクチンを実質的に含くまないで、B1アベル
メクチンを含んでいる発酵産物。 - 【請求項24】 下記の過程を含んで成る、ポリケチドを生産するための方
法: i)請求項20の方法により得られる発酵産物、又は請求項21〜23のいずれ
かに記載の発酵産物を用意すること;及び ii)前記発酵産物からポリケチドを少くとも部分的に精製すること。 - 【請求項25】 前記ポリケチドがアベルメクチンである、請求項24に記
載の方法。 - 【請求項26】 前記アベルメクチンがB1アベルメクチンである、請求項
25に記載の方法。 - 【請求項27】 前記アベルメクチンがB1アベルメクチンである、請求項
25に記載の方法。
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