JP2002533067A - Micromonospora echinospora gene encoding calicheamicin biosynthesis and self-resistance to calicheamicin - Google Patents

Micromonospora echinospora gene encoding calicheamicin biosynthesis and self-resistance to calicheamicin

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JP2002533067A
JP2002533067A JP2000589664A JP2000589664A JP2002533067A JP 2002533067 A JP2002533067 A JP 2002533067A JP 2000589664 A JP2000589664 A JP 2000589664A JP 2000589664 A JP2000589664 A JP 2000589664A JP 2002533067 A JP2002533067 A JP 2002533067A
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acid molecule
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Abstract

(57)【要約】 カリケアマイシンの生合成をコードする、ミクロモノスポラ・エキノスポラから単離された遺伝子クラスター。この生合成遺伝子クラスターは、アリール四糖とアグリコンを含めたカリケアマイシンの生合成に用いられるタンパク質と酵素をコードする遺伝子を含んでいる。この遺伝子クラスターは、カリケアマイシン耐性を付与する遺伝子も含んでいる。本発明により、この生合成クラスターから単離された遺伝子群と、それらの遺伝子に対応するタンパク質も提供される。さらに、本発明は、カリケアマイシン遺伝子クラスターおよびこのクラスターから単離された遺伝子とハイブリダイズするDNAにも関する。生合成遺伝子クラスターの遺伝子とその機能性変異体を含む発現ベクターも提供される。本発明は、ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのゲノムから単離したDNAと接合する宿主細胞にも関する。   (57) [Summary] A gene cluster isolated from Micromonospora echinospora that encodes calicheamicin biosynthesis. This biosynthetic gene cluster contains genes encoding proteins and enzymes used in the biosynthesis of calicheamicin, including aryl tetrasaccharides and aglycones. This gene cluster also contains genes that confer calicheamicin resistance. The present invention also provides a group of genes isolated from the biosynthetic cluster and proteins corresponding to those genes. Furthermore, the present invention also relates to a DNA that hybridizes to the calicheamicin gene cluster and genes isolated from this cluster. An expression vector comprising a gene of the biosynthetic gene cluster and a functional variant thereof is also provided. The invention also relates to host cells which mate with DNA isolated from the genome of Micromonospora echinospora sp.

Description

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

【0001】 発明の属する分野 本発明は、ミクロモノスポラ・エキノスポラ(Micromonospora echinospora)
種カリケンシス(Calichensis)の生合成遺伝子クラスターに関する。中でもカ
リケアマイシンを生合成する遺伝子クラスターは、生合成経路においてカリケア
マイシンのアリール四糖とアグリコンを構成するのに用いられるタンパク質およ
び酵素をコードする遺伝子と、カリケアマイシン耐性を与える遺伝子とを含んで
いる。本発明はまた、生合成遺伝子クラスターから単離した遺伝子群と、それら
に対応するタンパク質にも関する。さらに、本発明は、カリケアマイシン遺伝子
クラスターおよびそのクラスターから単離された遺伝子とハイブリダイズするDN
Aにも関する。本発明はまた、生合成遺伝子クラスター、個々の遺伝子、または
その機能性変異体を含む発現ベクターにも関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of Micromonospora echinospora.
It relates to a biosynthetic gene cluster of the species Calichensis. Among them, the gene cluster that biosynthesizes calicheamicin consists of genes encoding proteins and enzymes used to form aryl tetrasaccharides and aglycones of calicheamicin in the biosynthetic pathway, and genes that confer calicheamicin resistance. Contains. The invention also relates to genes isolated from the biosynthetic gene cluster and their corresponding proteins. Furthermore, the present invention provides a calicheamicin gene cluster and DNs that hybridize with genes isolated from the cluster.
Regarding A. The present invention also relates to an expression vector comprising a biosynthetic gene cluster, individual genes, or functional variants thereof.

【0002】 発明の背景 1980年代に発見されたエネジイン抗生物質は、分子構造の新しさ、驚くべき生
物活性、魅力的な作用形態が長らく評価されてきた。エネジイン抗生物質は、も
ともとは、ミクロモノスポラ、アクチノマドゥラ(Actinomadura)、ストレプト
ミセス(Streptomyces)などの微生物を発酵させることにより得られた。ロート
スタイン, D.M.、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生物質」、2ページ、1995年
。エネジイン抗生物質は、これまでに発見された最強かつ最高活性の抗ガン剤群
と見なされている。ロートスタイン, D.M.、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生
物質」、まえがき、1995年。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Energy antibiotics discovered in the 1980s have long been appreciated for their novel molecular structure, surprising biological activity, and attractive modes of action. Enewin antibiotics were originally obtained by fermenting microorganisms such as Micromonospora, Actinomadura, and Streptomyces. Rothstein, DM, "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", page 2, 1995. The enediyne antibiotics are considered to be the strongest and most active group of anticancer drugs discovered so far. Rothstein, DM, "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", Preface, 1995.

【0003】 現在までにこの抗生物質ファミリーは少なくとも12種類発見されており、それ
らは大きく2つに分類される。第1のカテゴリーのエネジインは、新規な9員環発
色団コア構造を備えているために色素タンパク質エネジインに分類される。この
コア構造は、発色団を安定化させるために特殊な付随タンパク質をさらに必要と
する。第2のカテゴリーのエネジインは、非色素タンパク質エネジインに分類さ
れる。こちらのエネジインは、10員環を含んでいるが、安定化因子がさらに必要
とされることはない。
[0003] To date, at least twelve members of this family of antibiotics have been discovered, which fall into two broad categories. The first category of enediynes are classified as chromoprotein enediynes because of their novel 9-membered chromophore core structure. This core structure further requires special satellite proteins to stabilize the chromophore. The second category of enediynes is classified as non-chromoprotein enediynes. This engin contains a 10-membered ring, but no additional stabilizing factors are required.

【0004】 エネジインのこの環式構造は、“弾頭”と呼ばれることがしばしばある。この
弾頭は、DNAの損傷を引き起こす。その損傷というのは二本鎖の切断であること
が多く、修復不能であると思われる。DNAのこのタイプの損傷は、通常、細胞が
修復することはできず、たいていは致命的である。こうした驚くべき化学的、生
物学的な特性があるため、治療に利用できる新規な抗ガン剤を開発することを目
的として、製薬業界と学界の両方でこれらの物質が熱心に研究されてきた。
This cyclic structure of enediyne is often referred to as a “warhead”. This warhead causes DNA damage. The damage is often a double-strand break and appears irreparable. This type of DNA damage is usually not repairable by the cell and is often fatal. Because of these amazing chemical and biological properties, both the pharmaceutical and academia have been eager to study these substances with the aim of developing new anticancer drugs that could be used in therapy.

【0005】 9員環色素タンパク質エネジインのサブファミリーは、ストレプトミセス・カ
ルジノスタティクス(Streptomyces carzinostanicus)からのネオカルジノスタ
チン(マイヤーズ, A.G.他、J. Am. Chem. Soc.、第110巻、7212−7214ページ、
1988年);放線菌L585-6からのケダルシジン(リート, J.E.他、J. Am. Chem. S
oc.、第114巻、7946−7948ページ、1992年)、ストレプトミセス・グロビスポル
ス(Streptomyces globisporus)からのN1999A2(ヨシダ, K.他、Tetrahedron L
ett.、第34巻、2637−2640ページ、1993年)、アクチノマドゥラ・マドゥレア(
Actinomadura madurea)からのマドゥロペプチン(シュレーダー, D.R.他、J. A
m. Chem. Soc.、第116巻、9351−9352ページ、1994年);
A subfamily of the nine-membered chromoprotein enediynes is the neocarzinostatin from Streptomyces carzinostanicus (Myers, AG et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 110, Pages 7212-7214,
1988); Kedarcidin from actinomycetes L585-6 (REIT, JE et al., J. Am. Chem. S.
oc., 114, 7946-7948, 1992), N1999A2 from Streptomyces globisporus (Yoshida, K. et al., Tetrahedron L.
ett., 34, pp. 2637-2640, 1993), Actino Madura Madurea (
Acturomadura madurea) from Maduropeptin (Schroeder, DR et al., J.A.
m. Chem. Soc., 116, 9351-9352, 1994);

【0006】 ストレプトミセス種AJ9493からのN1999A2(シュレーダー, D.R.他、J. Am. Ch
em. Soc.、第116巻、9351−9352ページ、1994年);アクチノミセス・グロビス
ポルス(Actinomyces globisporus)からのアクチノクサンチン(コクロフ, A.S
.他、J. Antibiot.、第XXII巻、541−544ページ、1969年);ストレプトミセス
・プルリコロレセンス(Streptomyces pluricolorescens)からのラルゴマイシ
ン(ヤマグチ, T.他、J. Antibiot.、第XXIII巻、369−372ページ、1970年);
ストレプトミセス・マクロモミケティクス(Streptomyces macromomyceticus)
からのアウロモマイシン(ヤマシタ, T.他、J. Antibiot.、第XXXII巻、330−33
9ページ、1979年)、
[0006] N1999A2 from Streptomyces sp. AJ9493 (Schroeder, DR et al., J. Am. Ch.
em. Soc., 116, 9351-9352, 1994); Actinoxanthin from Actinomyces globisporus (Koklov, AS
Et al., J. Antibiot., XXII, pp. 541-544, 1969); largomycin from Streptomyces pluricolorescens (Yamaguchi, T. et al., J. Antibiot., XXIII). Vol. 369-372, 1970);
Streptomyces macromomyceticus
Auromomycin from Yamashita, T. et al., J. Antibiot., XXXII, 330-33
9 pages, 1979),

【0007】 ストレプトスポランギウム・スードブルガレ(Streptosporangium pseudovulg
are)からのスポラマイシン(コミヤマ, K.他、J. Antibiot.、第XXX巻、202−2
08ページ、1977年)からなる。これらはすべて、生物活性にとって本質的な新規
なビシクロ[7.3.0]ドデカジイネン発色団コア構造を備えていると考えられて
いる。さらに、N1999A2を除き、必要とされるアポタンパク質は、不安定な発色
団の安定化剤として、また、不安定な発色団を輸送して標的となるDNAと相互作
用させるための特異的担体として作用する。
[0007] Streptosporangium pseudovulg
sporamycin (Komiyama, K. et al., J. Antibiot., XXX, 202-2).
08 pages, 1977). All are believed to have a novel bicyclo [7.3.0] dodecadininene chromophore core structure that is essential for biological activity. Furthermore, except for N1999A2, the required apoproteins serve as stabilizers for unstable chromophores and as specific carriers for transporting unstable chromophores to interact with target DNA. Works.

【0008】 非発色団エネジインのサブファミリーは、ミクロモノスポラ・エキノスポラ種
カリケンシスからのカリケアマイシン;ポリシンクラトン・リソストロータム(
Polysincraton lithostrotum)からのナメナマイシン;アクチノマドゥラ・ベル
コソスポラ(Actinomadura verrucosospora)からのエスペラマイシン;ミクロ
モノスポラ・ケルシナ(Micromonospora chersina)からのダイネマイシンから
なる。
[0008] The subfamily of non-chromophore enediynes is calicheamicin from Micromonospora echinospora sp. Calikensis; polycincraton lysostratum (
Polysincraton lithostrotum); esperamycin from Actinomadura verrucosospora; dynemycin from Micromonospora chersina.

【0009】 エネジイン抗生物質は、DNAを切断する力があるために抗ガン剤になる可能性
があるが、その多くは毒性が強すぎるため現在のところは臨床試験で使えない。
今のところ、カリケアマイシンだけが臨床試験で使われており、抗ガン剤として
有望な結果が得られている。エネジインは、毒性を制御できるのであれば、抗感
染薬として使える可能性がある。
[0009] The enediyne antibiotics can be anticancer drugs because of their ability to cut DNA, but many are too toxic to use at present in clinical trials.
To date, only calicheamicin has been used in clinical trials, with promising results as an anticancer drug. Enegine may be used as an antiinfective if it can control toxicity.

【0010】 カリケアマイシンを始めとするエネジイン化合物には毒性があるため、これら
の化合物が、対象とするDNA、例えばガン細胞のDNAだけを切断し、宿主のDNAは
切断しないようにすることが一番の問題である。カリケアマイシンはDNAを切断
する力が強いため、研究者は、カリケアマイシンを産生する生物がこの分子のDN
A切断力から自らを護っているメカニズムの研究を続けている。ロートスタイン,
D.M.、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生物質」、77ページ、1995年。本発明
がなされるまで、非発色団エネジイン自己耐性をコードする遺伝子については何
も知られていなかった。
[0010] Because of the toxicity of enediyne compounds such as calicheamicin, it is important that these compounds cleave only the DNA of interest, for example, the DNA of cancer cells, but not the DNA of the host. The biggest problem. Because calicheamicin has a strong ability to cut DNA, researchers suggest that calicheamicin-producing organisms may
AWe continue to study the mechanisms that protect ourselves from cutting forces. Rothstein,
DM, "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", p. 77, 1995. Until the present invention, nothing was known about the gene encoding the non-chromophore enediyne self-resistance.

【0011】 ミクロモノスポラ自己耐性遺伝子と遺伝子産物がいかにカリケアマイシンの毒
性効果を制御しているかを見抜くことにより、臨床研究への新しい道が開ける。
例えば、カリケアマイシン耐性の裏に隠れているメカニズムがわかると、カリケ
アマイシンが非ガン細胞に及ぼす毒性効果を抑制しつつ、より大きな用量でカリ
ケアマイシンを使用するのに必要な手段を提供することが可能になろう。さらに
、カリケアマイシン自己耐性の裏に隠れているメカニズムを理解すると、他のエ
ネジイン抗生物質における自己耐性を理解するのに役立ち、その結果として、治
療薬として実用化するには毒性が強すぎるとこれまでは考えられてきたこれらエ
ネジイン抗生物質が役に立つ可能性が出てくる。
[0011] Understanding how micromonospora self-resistance genes and gene products regulate the toxic effects of calicheamicin opens new avenues for clinical research.
For example, understanding the mechanisms behind calicheamicin resistance provides the means needed to use calicheamicin at higher doses while reducing the toxic effects of calicheamicin on non-cancer cells Will be able to do so. Furthermore, understanding the mechanisms behind calicheamicin self-resistance can help to understand the self-resistance of other enediyne antibiotics, and consequently may be too toxic for therapeutic use. These previously conceived enediyne antibiotics could be useful.

【0012】 本発明によって明らかになったカリケアマイシン自己耐性メカニズムにより、
例えばエネジイン耐性遺伝子を骨髄細胞に導入して、化学療法におけるカリケア
マイシンの用量に対する耐性を大きくするとともに、その用量に対して寛容とな
るようにするという遺伝子治療が可能となる。バナージー, D.他、Stem Cells、
第12巻、378−385ページ、1994年。したがって、カリケアマイシン自己耐性を理
解することは、カリケアマイシンとエネジインの臨床研究を続ける上で大いに役
に立つことになろう。本発明は、この要求を検討したものであり、本発明により
、任意の非色素タンパク質エネジインの耐性遺伝子とそれに対応するタンパク質
を単離、キャラクテリゼーションすることができる。
According to the calicheamicin self-resistance mechanism revealed by the present invention,
For example, gene therapy can be achieved in which an enediyne resistance gene is introduced into bone marrow cells to increase the tolerance to calicheamicin dose in chemotherapy and to make the dose tolerant to the dose. Banaghery, D. et al., Stem Cells,
Volume 12, pages 378-385, 1994. Thus, understanding calicheamicin self-resistance would be of great use in continuing clinical research on calicheamicin and enegine. The present invention has been made in consideration of this requirement. According to the present invention, it is possible to isolate and characterize a resistance gene of any non-pigment protein, enedyne, and a protein corresponding thereto.

【0013】 カリケアマイシンは、異なる2つの構造領域を有する。すなわち、アリール四
糖とアグリコン(弾頭としても知られる)である。アリール四糖は、グリコシド
、チオエステル、ヒドロキシルアミンが極めて異常な結合をした物質であり、薬
剤をDNAの小さな溝の中の特定の領域(5'-TCCT-3'と5'-TTTT-3')に届けるのに
役立つ。カリケアマイシンのアグリコンは、引き金として機能するアリル三硫化
物を有する、高度に活性化されたビシクロ[7.3.1]トリデカジイネン・コア構
造からなる。マクガーレン, W.J.他、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生物質」
、75−86ページ、1995年。
Calicheamicin has two distinct structural domains. That is, aryl tetrasaccharides and aglycones (also known as warheads). Aryl tetrasaccharides are substances in which glycosides, thioesters, and hydroxylamines are extremely unusually linked. Drugs are used to bind drugs to specific regions (5'-TCCT-3 'and 5'-TTTT-3') in the small groove of DNA. ) To help deliver. The calicheamicin aglycone consists of a highly activated bicyclo [7.3.1] tridecadininene core structure with allyl trisulfide acting as a trigger. McGullen, WJ, et al., "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents"
75-86, 1995.

【0014】 アリール四糖がしっかりと固定されると、1,4-デヒドロベンゼン-ジラジカル
によるビシクロ[7.3.1]トリカジイネン・コア構造の芳香族化によって、対象
となるDNAの部位特異的な酸化型二本鎖切断が起こる。ザイン, N.他、Science、
第240巻、1198−1201ページ、1988年。アグリコンが反応し、炭素を中心とした
ジラジカルが発生する。このジラジカルのためにDNAが切断される。この活性に
製薬業界が大いに注目したため、急性骨髄性白血病(AML)治療の第3相臨床試験
におけるカリケアマイシン−抗体複合体(CMA-676)の最近の成功に結びついた
。さらに、同様の戦略が、乳ガン治療の第1相臨床試験で用いられている。
When the aryltetrasaccharide is firmly fixed, the site-specific oxidized form of the DNA of interest is aromatized by the 1,4-dehydrobenzene-diradical of the bicyclo [7.3.1] tricadienene core structure. Double-strand breaks occur. Zain, N. et al., Science,
Volume 240, pp. 1198-1201, 1988. The aglycone reacts to generate a carbon-centered diradical. This diradical cuts DNA. The great interest of the pharmaceutical industry in this activity has led to the recent success of calicheamicin-antibody conjugate (CMA-676) in phase III clinical trials in the treatment of acute myeloid leukemia (AML). In addition, a similar strategy has been used in Phase 1 clinical trials for breast cancer treatment.

【0015】 別のデリバリー系と結合したカリケアマイシンを研究する大規模な計画が、最
近始まったところである。ハマン, P.R.他、「第87回アメリカ合衆国ガン研究学
会年会」、ワシントンD.C.、471ページ、1996年;ヒンマン, L.M.他、Cancer Re
s.、第53巻、3336ページ、1993年;ヒンマン, L.M.他、「抗ガン剤としてのエネ
ジイン抗生物質」、87−105ページ、1995年;シーヴァース, E.L.他、Blood、第
93巻、3678−3684ページ、1999年;シーゲル, M.M.他、Anal. Chem.、第69巻、2
716−2726ページ、1997年;エレスタッド, G.、私信。
[0015] A large-scale project to study calicheamicin combined with another delivery system has just begun. Haman, PR et al., The 87th Annual Meeting of the American Cancer Research Society, Washington DC, p. 471, 1996; Hinman, LM et al., Cancer Re.
53, 3336, 1993; Hinman, LM, et al., "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", pp. 87-105, 1995; Seavers, EL, et al., Blood, ed.
93, 3678-3684, 1999; Siegel, MM et al., Anal. Chem., 69, 2
716-2726, 1997; Erestad, G., personal communication.

【0016】 カリケアマイシンの生物活性と分子構造が明らかになったことにより、役に立
つ可能性のあるアナログを探索する試みも盛んになっている。アナログを合成し
ている多くの研究室のうちの1つが、ネズミ神経芽細胞腫の同一遺伝子型モデル
において肝臓転移の増殖と全身への播種を効果的に抑制する新規なカリケアマイ
シンθI1を合成した。ロウド, H.N.他、Cancer Res.、第58巻、2925−2928ペー
ジ、1998年;ウラシドゥロ, W.他、Acta Oncologica、第34巻、157−164ページ
、1995年。カリケアマイシンのアナログを合成するだけでなく、ミクロモノスポ
ラ・エキノスポラにランダムな突然変異を誘発し、生合成能力が向上した突然変
異株をスクリーニングする研究もなされている。ロートスタイン, D.M.、「抗ガ
ン剤としてのエネジイン抗生物質」、107−126ページ、1995年。
[0016] The elucidation of the biological activity and molecular structure of calicheamicin has led to active attempts to search for potentially useful analogs. One of many laboratories synthesizing analogs suggests a novel calicheamicin θ I 1 that effectively suppresses the growth and systemic dissemination of liver metastases in the same genotype model of murine neuroblastoma Was synthesized. Loud, HN et al., Cancer Res., 58, 295-22928, 1998; Urashiduro, W. et al., Acta Oncologica, 34, 157-164, 1995. In addition to synthesizing calicheamicin analogs, studies have been conducted to screen for mutant strains that induce random mutations in Micromonospora echinospora and have improved biosynthetic ability. Rothstein, DM, "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", pp. 107-126, 1995.

【0017】 カリケアマイシンの完全な合成は、ニコラウらによって1992年に初めて報告さ
れた。しかしこの複雑な抗生物質の合成には多くの問題点がある。例えばナセル
の方法では、約0.007%の収率にしかならないのに47ステップも必要とされる。
ハルコム, R.L.、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生物質」、383−439ページ、
1995年。そのため、カリケアマイシンを完全に合成することよりも、ミクロモノ
スポラ・エキノスポラの大量発酵物からカリケアマイシンを単離することのほう
が現在でも主流である。したがって、カリケアマイシンと、役立つ可能性のある
カリケアマイシン変異体を大量に生産する方法が現在でも必要とされている。フ
ァンティーニ, A.他、「抗ガン剤としてのエネジイン抗生物質」、29−48ページ
、1995年。
The complete synthesis of calicheamicin was first reported in 1992 by Nicolau et al. However, the synthesis of this complex antibiotic has many problems. For example, the Nacelle method also requires 47 steps to achieve a yield of only about 0.007%.
Halcom, RL, "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", pp. 383-439,
1995. Therefore, isolation of calicheamicin from a large-scale fermentation product of Micromonospora echinospora is still mainstream at present, rather than complete synthesis of calicheamicin. Therefore, there is still a need for methods of producing calicheamicin and potentially useful calicheamicin variants in large quantities. Fantini, A. et al., "Enegine Antibiotics as Anticancer Agents", pp. 29-48, 1995.

【0018】 カリケアマイシンを産生する細菌株、例えば大腸菌の中にカリケアマイシンの
DNAを形質転換して導入すると、この要求を満たせるようになる可能性があろう
。現在のところ、ミクロモノスポラ・エキノスポラの遺伝子はクローニングされ
ておらず、ミクロモノスポラ・エキノスポラのプロモーターと推定されているも
のに関する一連の限られた研究が知られているだけである。リン, L.S.他、J. G
en. Microbiol.、第138巻、1881−1885ページ、1992年;リン, L.S.他、J. Bact
eriol.、第174巻、3111−3117ページ、1992年;バウム, E.Z.他、J. Bacteriol.
、第171巻、6503−6510ページ、1989年;バウム, E.Z.他、J. Bacteriol.、第17
0巻、71−77ページ、1988年。
[0018] Calicheamicin-producing bacterial strains, such as calicheamicin in E. coli
Transformation and introduction of DNA may be able to meet this need. At present, the genes of Micromonospora echinospora have not been cloned, and only a limited series of studies on putative promoters of Micromonospora echinospora are known. Lin, LS et al., J. G
En. Microbiol., 138: 1881-1885, 1992; Lynn, LS et al., J. Bact.
eriol., Vol. 174, pp. 3111-3117, 1992; Baum, EZ et al., J. Bacteriol.
171: 6503-6510, 1989; Baum, EZ et al., J. Bacteriol., 17
Volume 0, pages 71-77, 1988.

【0019】 カリケアマイシンのDNAが得られたため、カリケアマイシンの生合成を遺伝子
の側面から解析できるようになった。というのも、そうした解析には高品質のカ
リケアマイシンのDNAを得る能力が必要とされるからである。例えば、ミクロモ
ノスポラ・エキノスポラの突然変異誘発によってカリケアマイシンの生合成を研
究することができる。具体例を挙げるならば、カリケアマイシンの生合成が阻止
された突然変異体の単離とキャラクテリゼーション、それに続けて行なう、欠陥
を有するカリケアマイシン産物や部分的カリケアマイシン産物の解析といった研
究である。
[0019] Since calicheamicin DNA was obtained, the calicheamicin biosynthesis could be analyzed from the gene aspect. Because such analysis requires the ability to obtain high quality calicheamicin DNA. For example, the biosynthesis of calicheamicin can be studied by mutagenesis of Micromonospora echinospora. Specific examples include isolation and characterization of mutants that block calicheamicin biosynthesis, followed by analysis of defective or partially calicheamicin products. Research.

【0020】 さらに、その遺伝子をサブクローニングして大腸菌などの宿主に入れた後に特
定の酵素を過剰発現または過少発現させ、その過剰発現の結果を研究することに
よってその酵素の機能を明らかにすることもできよう。また、生合成遺伝子をク
ローニングできると、速度制限酵素をコードしている生合成遺伝子をクローニン
グし、この遺伝子を、対応する遺伝子産物を産生する生物の中に戻して発現させ
ることにより、この遺伝子産物の収量を最終的には増加させることができる。生
合成遺伝子をクローニングして関連化合物を産生する株の中に入れることにより
、新規な産物を産生させることも可能であろう。そうした遺伝子は、エネジイン
の核に新しい反応を起こさせる能力を宿主生物に与え、したがってその宿主生物
に新規な薬剤を産生させることができよう。
Furthermore, after subcloning the gene and placing it in a host such as Escherichia coli, a specific enzyme is over- or under-expressed, and the function of the enzyme is revealed by studying the result of the over-expression. I can do it. In addition, if the biosynthetic gene can be cloned, the biosynthetic gene encoding the rate-limiting enzyme is cloned, and this gene product is returned to the organism that produces the corresponding gene product and expressed. Can ultimately be increased. By cloning the biosynthetic gene into a strain that produces the relevant compound, a new product could be produced. Such a gene could provide the host organism with the ability to cause a new reaction in the enediyne nucleus, thus allowing the host organism to produce new drugs.

【0021】 カリケアマイシンは、その特殊な分子構造のおかげでその生物活性が役に立ち
、治療薬としての可能性があるため、天然産生物の生合成に関する研究のターゲ
ットとして注目されている。カリケアマイシンによる酸化型DNA切断というラジ
カルに基づいたメカニズム(すなわち、1,4-デヒドロベンゼン-ジラジカルによ
るビシクロ[7.3.1]トリデカジイネン・コア構造の芳香族化の結果として、部
位特異的な酸化型二本鎖DNA切断が起こる)はよく理解されているとはいえ、本
発明以前は、ミクロモノスポラがいかにしてカリケアマイシンを作り出すかは知
られていなかった。そのため、カリケアマイシンの生合成を明らかにし、理解す
る必要がある。
Calicheamicin has attracted attention as a target for research on the biosynthesis of natural products because of its useful biological activity due to its special molecular structure and its potential as a therapeutic agent. Radical-based mechanism of oxidative DNA cleavage by calicheamicin (ie, site-specific oxidative cleavage as a result of aromatization of bicyclo [7.3.1] tridecadininene core structure by 1,4-dehydrobenzene-diradical Although double-stranded DNA breaks occur), it was not known before the present invention how micromonospora produced calicheamicin. Therefore, it is necessary to clarify and understand the biosynthesis of calicheamicin.

【0022】 この発見がなされる前は、非色素タンパク質エネジインの生合成をコードする
遺伝子についてはまったくわかっていなかった。そこで本発明は、非色素タンパ
ク質エネジイン生合成遺伝子クラスターの同定、単離、クローニングと、このク
ラスター内の遺伝子のマッピングならびに核酸配列の解析についての世界最初の
仕事に関するものである。本発明により、カリケアマイシン生合成クラスターの
全体と、アリール四糖の生合成に関する生化学的研究の結果が提供される。
Prior to this discovery, nothing was known about the genes encoding the biosynthesis of the non-pigment protein enegine. Thus, the present invention relates to the world's first work on the identification, isolation, and cloning of a non-chromoprotein enediyne biosynthesis gene cluster, and mapping of genes in this cluster and analysis of nucleic acid sequences. The present invention provides the entire calicheamicin biosynthesis cluster and the results of biochemical studies on the biosynthesis of aryl tetrasaccharides.

【0023】 さらに、カリケアマイシン自己耐性遺伝子とそれに対応するタンパク質が、カ
リケアマイシン・カスケード内のステップに必要な遺伝子および対応する酵素と
同様にして単離された。本発明により、エネジイン過剰産生株を構成する方法、
生物活性のある二次的代謝産物を生合成により合理的に修飾する方法、新規な薬
剤の手がかり、エネジインのコンビナトリアル生合成プログラムも提供される。
In addition, the calicheamicin self-resistance gene and its corresponding protein have been isolated in the same manner as the genes required for the steps in the calicheamicin cascade and the corresponding enzymes. According to the present invention, a method for constructing an enediyne overproducing strain,
Also provided are methods for rationally modifying bioactive secondary metabolites by biosynthesis, clues to new drugs, and combinatorial biosynthesis programs for enediyne.

【0024】 したがって本発明は、生物活性のある二次的代謝産物をエネジインのコンビナ
トリアル生合成を通じて修飾する方法にも関する。薬剤の手がかりはたいてい天
然化合物からのインスピレーションによるため、また、この代謝産物の合成とい
う難問が提起されたため、この代謝産物上の糖付加物を遺伝子操作することによ
って新しい薬剤を生み出す可能性が生まれる。そのようなわけで、新たに生まれ
つつあるコンビナトリアル生合成という分野は、自然界には存在しない修飾され
た糖スカフォールドの豊かな新供給源となっている。マースデン, A.他、Scienc
e、第279巻、199−201ページ、1998年。
Accordingly, the present invention also relates to a method of modifying a biologically active secondary metabolite through combinatorial biosynthesis of enediyne. Drug clues are often based on inspiration from natural compounds, and the challenge of synthesizing this metabolite raises the possibility of creating new drugs by genetically manipulating sugar adducts on this metabolite . As such, the emerging field of combinatorial biosynthesis represents a rich new source of modified sugar scaffolds that do not exist in nature. Marsden, A. et al., Scienc
e, Volume 279, pp. 199-201, 1998.

【0025】 糖付加物の遺伝子操作に固有の問題は、自然界の生物活性二次代謝産物が普通
とは違った炭水化物リガンドを持っており、それが生物活性にとって本質的な分
子認識要素として機能しているという事実と関係している。「マクロライド系抗
生物質の化学、生物学、実用化」、1984年。極めて重要なこれらの糖付加物がな
いと、臨床上重要なたいていの二次的代謝産物は生物活性が完全に失われてしま
うか急激に低下してしまう。現在のところ、所与の代謝産物の糖付加物に対する
遺伝子操作技術は、望ましいそれぞれの糖部分を構成したり付加したりするのに
必要な少数の遺伝子を変化および/または欠失させることが中心になっている。
A problem inherent in the engineering of sugar adducts is that natural biologically active secondary metabolites have unusual carbohydrate ligands, which serve as essential molecular recognition elements for biological activity. Has to do with the fact that "The Chemistry, Biology, and Practical Use of Macrolide Antibiotics", 1984. In the absence of these crucial sugar adducts, most clinically important secondary metabolites will have a complete loss of biological activity or a sharp decline. At present, genetic engineering techniques for sugar adducts of a given metabolite focus on altering and / or deleting the small number of genes necessary to make up and add each desired sugar moiety. It has become.

【0026】 そのため、自然界には存在しない糖を構成したり付加したりする別の戦略を開
発することが必要とされている。本発明はこの必要に応えるものである。本発明
では、ある種の二次的代謝産物を最後にグリコシル化するグリコシルトランスフ
ェラーゼが、ヌクレオチドの糖ドナーと無差別に混合する傾向が強いという事実
を利用している。ツァオ, L.他、J. Am. Chem. Soc.、第120巻、12159−12160ペ
ージ、1988年。
[0026] Therefore, there is a need to develop alternative strategies to construct and add sugars that do not exist in nature. The present invention addresses this need. The present invention takes advantage of the fact that glycosyltransferases that ultimately glycosylate certain secondary metabolites are more prone to indiscriminately mixing with nucleotide sugar donors. Cao, L. et al., J. Am. Chem. Soc., 120, 12159-12160, 1988.

【0027】 グリコシルトランスフェラーゼがこのように選択性を持たないため、天然また
は非天然の二次的代謝産物スカフォールドをグリコシル化する際に極めて重要な
グリコシル化のパターンをコンビナトリアルなやり方で変化させることができる
。本発明は、さまざまな生化学経路からの糖遺伝子が持つ補強・協働機能を利用
して、自然界には存在しない糖を合成し付加する複合遺伝子クラスターを構成す
る方法を開示している。
[0027] The lack of selectivity of glycosyltransferases can alter the pattern of glycosylation, which is crucial in glycosylating natural or unnatural secondary metabolite scaffolds, in a combinatorial manner. . The present invention discloses a method for constructing a complex gene cluster for synthesizing and adding sugars that do not exist in nature by utilizing the reinforcing and cooperative functions of sugar genes from various biochemical pathways.

【0028】 発明の要約 本発明により、非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスターに由来す
る遺伝子、またはこの遺伝子のタンパク質コード領域、またはこの遺伝子の生物
学的に活性な断片をコードする、ミクロモノスポラ・エキノスポラから単離され
た核酸分子が提供される。特に本発明により、ミクロモノスポラ・エキノスポラ
種カリケンシスに由来する、カリケアマイシンの生合成に関係した単離された核
酸分子、遺伝子、または遺伝子クラスターが提供される。別の実施態様によれば
、本発明は、非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスターからの1つま
たはそれ以上の遺伝子をコードしているミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリ
ケンシス由来の核酸とハイブリダイズできる核酸分子にも関する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a micromonospora gene encoding a gene derived from the non-pigment protein enegine biosynthesis gene cluster, or a protein coding region of this gene, or a biologically active fragment of this gene. Provided is a nucleic acid molecule isolated from Echinospora. In particular, the present invention provides an isolated nucleic acid molecule, gene or gene cluster involved in the biosynthesis of calicheamicin, derived from Micromonospora echinospora sp. Calikensis. According to another embodiment, the present invention relates to a nucleic acid molecule capable of hybridizing with a nucleic acid from Micromonospora echinospora sp. Calikensis encoding one or more genes from the non-chromoprotein enegine biosynthesis gene cluster. Related to

【0029】 さらに別の実施態様として、本発明により、ミクロモノスポラ・エキノスポラ
種カリケンシスに由来する非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスター
から単離した核酸分子を含む発現ベクターが提供される。さらに別の実施態様と
して、本発明により、非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスターをコ
ードするミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシス由来の核酸配列を含ん
でいる単離された核酸分子を含むコスミドが提供される。 好ましい実施態様では、本発明により、配列番号1、3、5の単離された核酸分
子が提供される。
In yet another embodiment, the present invention provides an expression vector comprising a nucleic acid molecule isolated from the non-pigment protein enegine biosynthetic gene cluster from Micromonospora echinospora sp. Calikensis. In yet another embodiment, the present invention provides a cosmid comprising an isolated nucleic acid molecule comprising a nucleic acid sequence from Micromonospora echinospora sp. Calikensis that encodes a non-pigmented protein enediyne biosynthesis gene cluster. . In a preferred embodiment, the present invention provides an isolated nucleic acid molecule of SEQ ID NO: 1, 3, 5.

【0030】 さらに別の実施態様では、本発明により、ミクロモノスポラ・エキノスポラ種
カリケンシスに由来する非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスターか
ら単離した核酸分子を用いて形質転換した宿主細胞が提供される。宿主細胞とし
ては、細菌、酵母、昆虫、植物、菌類、または哺乳類に由来する細胞が可能であ
り、その細胞は標準的な方法に従って形質転換させることができる。好ましい実
施態様では、宿主細胞は、大腸菌またはストレプトミセス菌などの細菌である。
さらに別の実施態様では、本発明により、遺伝子calCをコードする発現ベクター
を用いて、またはこの遺伝子の機能性誘導体であってこの遺伝子の発現を可能に
する調節配列と作用可能に連結されている誘導体をコードする発現ベクターを用
いて形質転換した宿主細胞が提供される。
In yet another embodiment, the invention provides a host cell transformed with a nucleic acid molecule isolated from the non-pigment protein enegine biosynthesis gene cluster from Micromonospora echinospora sp. . Host cells can be cells from bacteria, yeast, insects, plants, fungi, or mammals, and the cells can be transformed according to standard methods. In a preferred embodiment, the host cell is a bacterium, such as E. coli or Streptomyces.
In yet another embodiment, the invention provides that an expression vector encoding the gene calC is used, or is operably linked to a regulatory sequence that is a functional derivative of the gene that allows expression of the gene. A host cell transformed with an expression vector encoding the derivative is provided.

【0031】 さらに別の実施態様では、本発明により、遺伝子calHをコードする発現ベクタ
ーを用いて、またはこの遺伝子の機能性誘導体であってこの遺伝子の発現を可能
にする調節配列と作用可能に連結されている誘導体をコードする発現ベクターを
用いて形質転換した宿主細胞が提供される。同様に、本発明により、遺伝子calG
をコードする発現ベクターを用いて、またはこの遺伝子の機能性誘導体であって
この遺伝子の発現を可能にする調節配列と作用可能に連結されている誘導体をコ
ードする発現ベクターを用いて形質転換した宿主細胞が提供される。
[0031] In yet another embodiment, the invention provides that an expression vector encoding the gene calH is used, or operably linked to a regulatory sequence that is a functional derivative of the gene and allows the expression of the gene. Provided is a host cell transformed with an expression vector encoding the derivative. Similarly, according to the present invention, the gene calG
Or a host transformed with an expression vector encoding a derivative which is a functional derivative of this gene and is operably linked to a regulatory sequence enabling expression of this gene A cell is provided.

【0032】 さらに本発明によれば、タンパク質の発現方法として、非色素タンパク質エネ
ジイン生合成遺伝子クラスターからの遺伝子をコードしている、ミクロモノスポ
ラ・エキノスポラから単離された核酸分子を含む発現ベクターを用いて形質転換
した宿主細胞を培養し、この宿主細胞を、タンパク質の発現が可能な時間と条件
のもとで培養する方法が提供される。別の実施態様によれば、本発明により、ア
フィニティ・クロマトグラフィを利用したカリケアマイシンの精製法が提供され
る。CalCを結合させたタンパク質を有するアフィニティ・マトリックスに対し、
カリケアマイシンがこのマトリックスに結合できる時間と条件のもとでカリケア
マイシンを含有するサンプルを接触させ、このマトリックスからカリケアマイシ
ンを溶離し、カリケアマイシンを回収する。
Further according to the present invention, a method for expressing a protein includes using an expression vector comprising a nucleic acid molecule isolated from Micromonospora echinospora, encoding a gene from the non-pigment protein enediyne biosynthesis gene cluster. The present invention provides a method of culturing a host cell transformed by using the method, and culturing the host cell under a time and under conditions capable of expressing a protein. According to another embodiment, the present invention provides a method for purifying calicheamicin using affinity chromatography. For the affinity matrix containing the protein with CalC attached,
The calicheamicin-containing sample is contacted with the calicheamicin for a time and under conditions that allow the calicheamicin to bind to the matrix, and the calicheamicin is eluted from the matrix and the calicheamicin is recovered.

【0033】 さらに別の実施態様によれば、本発明により、配列番号2、4、6のアミノ酸配
列を有するポリペプチドが提供される。 さらに別の実施態様によれば、本発明により、以下の2つの新規なマクロライ
ドが産生される。
According to yet another embodiment, the present invention provides a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6. According to yet another embodiment, the present invention produces the following two novel macrolides:

【0034】[0034]

【化3】 Embedded image

【0035】[0035]

【化4】 さらに本発明によれば、被験対象にカリケアマイシン耐性を付与する方法であ
って、その被験対象から細胞を採取し、カリケアマイシン自己耐性遺伝子を用い
てその細胞を形質転換し、その細胞を被験対象に戻す操作を含む方法が提供され
る。また、カリケアマイシン自己耐性遺伝子に注目し、既知の遺伝子治療デリバ
リー系を通じて所望の宿主細胞にそのカリケアマイシン自己耐性遺伝子を届ける
こともできる。
Embedded image Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for imparting calicheamicin resistance to a test subject, wherein cells are collected from the test subject, and the cells are transformed with a calicheamicin self-resistance gene. A method is provided that includes returning to a subject. In addition, attention can be paid to the calicheamicin self-resistance gene, and the calicheamicin self-resistance gene can be delivered to a desired host cell through a known gene therapy delivery system.

【0036】 発明の詳細な説明 本発明は、カリケアマイシン生合成クラスターの単離とキャラクテリゼーショ
ンに関する。このクラスターは、デオキシ糖の合成(アリール四糖)と、カリケ
アマイシンを合成するためのポリケチドの生合成(アグリコン)と、カリケアマ
イシン耐性に関係するタンパク質と酵素をコードする遺伝子群をコードしている
。アリール四糖の糖リガンドをコードする21の構造遺伝子(約20kb)が同定され
ており、約8個のモジュール(約40kb)が15炭素アグリコンには必要とされる。
輸送と取り込みに関わる4つのタンパク質、耐性を付与する1つのタンパク質、1
つの調節タンパク質が同定されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the isolation and characterization of a calicheamicin biosynthesis cluster. This cluster encodes deoxysugar synthesis (aryl tetrasaccharide), polyketide biosynthesis to synthesize calicheamicin (aglycone), and genes encoding proteins and enzymes involved in calicheamicin resistance. ing. Twenty-one structural genes (about 20 kb) encoding sugar ligands for aryl tetrasaccharides have been identified, and about eight modules (about 40 kb) are required for the 15-carbon aglycone.
4 proteins involved in transport and uptake, 1 protein that confers resistance, 1
Two regulatory proteins have been identified.

【0037】 カリケアマイシン生合成遺伝子クラスターは、以下の遺伝子を含んでいる。す
なわち、calA、calB、calC、calD、calE、calF、calG、calH、calI、calJ、calK
、calL、calM、calN、calO、calP、calQ、calR、calS、calT、orf1、orf2、orf3
、orf4、orf5、orf6、orf7、IS-因子遺伝子である。これらの遺伝子は、以下の
ポリペプチドをコードしている。
The calicheamicin biosynthesis gene cluster contains the following genes. That is, calA, calB, calC, calD, calE, calF, calG, calH, calI, calJ, calK
, CalL, calM, calN, calO, calP, calQ, calR, calS, calT, orf1, orf2, orf3
, Orf4, orf5, orf6, orf7, IS-factor gene. These genes encode the following polypeptides.

【0038】 すなわち、CalA(328アミノ酸)、CalB(561アミノ酸)、CalC(181アミノ酸
)、CalD(263アミノ酸)、CalE(420アミノ酸)、CalF(245アミノ酸)、CalG
(990アミノ酸)、CalH(338アミノ酸)、CalI(568アミノ酸)、CalJ(332アミ
ノ酸)、CalK(440アミノ酸)、CalL(562アミノ酸)、CalM(416アミノ酸)、C
alN(398アミノ酸)、CalO(331アミノ酸)、CalP(約179アミノ酸)、CalQ(45
3アミノ酸)、CalR(265アミノ酸)、CalS(1113アミノ酸)、CalT(280アミノ
酸)、Orf1(322アミノ酸)、Orf2(654アミノ酸)、Orf3(209アミノ酸)、Orf
4(521アミノ酸)、Orf5(175アミノ酸)、Orf6(139アミノ酸)、Orf7(187ア
ミノ酸)、IS-因子(402アミノ酸)である。
That is, CalA (328 amino acids), CalB (561 amino acids), CalC (181 amino acids), CalD (263 amino acids), CalE (420 amino acids), CalF (245 amino acids), CalG
(990 amino acids), CalH (338 amino acids), CalI (568 amino acids), CalJ (332 amino acids), CalK (440 amino acids), CalL (562 amino acids), CalM (416 amino acids), C
alN (398 amino acids), CalO (331 amino acids), CalP (about 179 amino acids), CalQ (45 amino acids)
3 amino acids), CalR (265 amino acids), CalS (1113 amino acids), CalT (280 amino acids), Orf1 (322 amino acids), Orf2 (654 amino acids), Orf3 (209 amino acids), Orf
4 (521 amino acids), Orf5 (175 amino acids), Orf6 (139 amino acids), Orf7 (187 amino acids) and IS-factor (402 amino acids).

【0039】 カリケアマイシン生合成遺伝子クラスターについて解明するため、発明者は、
ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのゲノムを含むゲノム・ライブ
ラリーから始めた。従来技術において周知の方法に従い、ミクロモノスポラ・エ
キノスポラ種カリケンシスの染色体DNAを単離し、その染色体DNAを断片化し、そ
のDNAをコスミド・ベクターに挿入してコスミド・ライブラリーを作った。この
方法は、あらゆる種のミクロモノスポラに対して適用することができる。
To elucidate the calicheamicin biosynthesis gene cluster, the inventors
We started with a genomic library containing the genome of Micromonospora echinospora sp. According to methods well known in the art, chromosomal DNA of Micromonospora echinospora species calikensis was isolated, the chromosomal DNA was fragmented, and the DNA was inserted into a cosmid vector to create a cosmid library. This method can be applied to any kind of micromonospora.

【0040】 以前に行なわれたエネジイン代謝標識の研究に基づき、カリケアマイシンのア
グリコンがポリケチドに由来するであろうと仮定した。ポリケチド代謝産物は本
当にさまざまな構造を取るが、それでも共通の生合成メカニズムを持っている。
ハッチンソン, C.R.他、Chem. Rev.、第97巻、2525−2536ページ、1997年;スト
ロール, W.R.他、「抗生物質のバイオテクノロジー」、577−657ページ;フジイ
, I.他、Chem. Rev.、第97巻、2511−2523ページ、1997年;ホップウッド, D.A.
他、Chem. Rev.、第97巻、2465−2497ページ、1997年;ホップウッド, D.A.他、
Ann. Rev. Genet.、第24巻、37−66ページ、1990年;スタウントン, J.他、Chem
. Rev.、第97巻、2611−2629ページ、1997年。
Based on studies of the metabolic labeling of enediyne, it was postulated that the aglycone of calicheamicin would be derived from polyketide. Polyketide metabolites can take on a variety of structures, but still have a common biosynthetic mechanism.
Hutchinson, CR et al., Chem. Rev., Vol. 97, pp. 2525-2536, 1997; Strol, WR et al., "Biotechnology of Antibiotics", pp. 577-657;
Chem. Rev., 97, pp. 2511-2523, 1997; Hopwood, DA.
Chem. Rev., Vol. 97, pp. 2465-2497, 1997; Hopwood, DA et al.,
Ann. Rev. Genet., 24, pp. 37-66, 1990; Staunton, J. et al., Chem.
Rev., Vol. 97, pages 261-2629, 1997.

【0041】 非常に重要なのは、ポリケチド・シンターゼ(“PKS”)遺伝子は(経路間、
生物間で)互いに配列の相同性が高く、自己耐性をコードする遺伝子やデオキシ
糖リガンドの生合成をコードする遺伝子とクラスターを形成することがしばしば
あることである。ホップウッド, D.A.他、Chem. Rev.、第97巻、2465−2497ペー
ジ、1997年;ホップウッド, D.A.他、Ann. Rev. Genet.、第24巻、37−66ページ
、1990年;スタウントン, J.他、Chem. Rev.、第97巻、2611−2629ページ、1997
年。
Of great importance, the polyketide synthase ("PKS") gene (interpathway,
Often, the sequences are highly homologous (between organisms) and form clusters with genes encoding self-resistance and genes encoding biosynthesis of deoxysugar ligands. Hopwood, DA et al., Chem. Rev., Vol. 97, pp. 2465-2497, 1997; Hopwood, DA et al., Ann. Rev. Genet., Vol. 24, pp. 37-66, 1990; Staunton, J. et al., Chem. Rev., 97, 261-2629, 1997.
Year.

【0042】 サザン・ハイブリダイゼーションにおいてPKS遺伝子内の保存された領域に基
づく縮重したプライマーを用い、PKS遺伝子と考えられる遺伝子を有するクロー
ンをミクロモノスポラ・エキノスポラのゲノム・ライブラリーから同定した。サ
ザン・ハイブリダイゼーションは、従来技術で知られている方法を用いて実行し
た。タイプIのPKS遺伝子(KSI)をターゲットとして設計したDNAプローブを用い
てミクロモノスポラ・エキノスポラ・コスミドのゲノム・ライブラリーに対して
サザン・ハイブリダイゼーションを行なうことにより(カカヴァス, S.J.他、J.
Bacteriol.、第179巻、7515−7525ページ、1997年)、プラスの反応を示した5
つのクローンが明らかになった。
Using a degenerate primer based on a conserved region within the PKS gene in Southern hybridization, clones containing genes thought to be the PKS gene were identified from the genomic library of Micromonospora echinospora. Southern hybridization was performed using methods known in the art. By performing Southern hybridization on a genomic library of Micromonospora echinospora cosmid using a DNA probe designed to target the type I PKS gene (KS I ) (Kakavas, SJ et al., J. Am.
Bacteriol., Vol. 179, pp. 7515-7525, 1997), showing a positive response 5
Two clones were revealed.

【0043】 それらを4b、10a、13a、56、60と名づけた。図1を参照のこと。タイプIIのDNA
プローブ(actI)を用いてゲノム・ライブラリーを再度スクリーニングしたとこ
ろ、同じ5つのクローンが同定された。図1を参照のこと。この予備分析によって
ミクロモノスポラのPKS遺伝子にホモログが存在していることが明確になったと
はいえ、PKSハイブリダイゼーション分析では胞芽色素の生合成をコードする遺
伝子クラスターと間違ってハイブリダイズすることがあってしばしば問題となる
ため、2回目のスクリーニングを行なった。
They were named 4b, 10a, 13a, 56, 60. See FIG. Type II DNA
Re-screening of the genomic library with the probe (actI) identified the same five clones. See FIG. Although this preliminary analysis clarified the presence of a homologue in the PKS gene of Micromonospora, PKS hybridization analysis could incorrectly hybridize with the gene cluster encoding spore pigment biosynthesis. Because of this, it was often a problem, so a second screening was performed.

【0044】 2回目のスクリーニングは、カリケアマイシンの生合成クラスターがデオキシ
糖リガンドの合成をコードする遺伝子も含んでいるであろうという仮定に基づい
て行なった。さらに、巨大分子である糖の合成は多くの生物において似たような
共通の中間体から始まるため、カリケアマイシンのあらゆるヘキソピラノシル・
リガンドは共通の4-ケト-6-デオキシTDP-D-グルコース(30)(図5)から分岐し
たと仮定した。そのため、カリケアマイシンの生合成をコードするクラスターは
、PKSコード領域に加え、共通のグルコース-1-リン酸ヌクレオチジルトランスフ
ェラーゼ遺伝子と、NDP-α-D-グルコース4,6-デヒドラターゼ遺伝子の両方を含
んでいるに違いないと考えた。前者が酵素Epを、後者が酵素Eodをコードしてい
ると考えられる。図5を参照のこと。
The second round of screening was based on the assumption that the calicheamicin biosynthetic cluster would also contain a gene encoding the synthesis of a deoxysugar ligand. In addition, the synthesis of the macromolecule sugar begins in many organisms with similar common intermediates, so that all hexopyranosyl and
The ligand was assumed to have diverged from the common 4-keto-6-deoxy TDP-D-glucose (30) (FIG. 5). Therefore, the cluster encoding calicheamicin biosynthesis contains both the common glucose-1-phosphate nucleotidyltransferase gene and the NDP-α-D-glucose 4,6-dehydratase gene in addition to the PKS coding region. I thought it must have been included. The former is an enzyme E p, it believed latter encodes the enzyme E od. See FIG.

【0045】 これら酵素は、糖(12)(図5)を共通の仮想中間体である4-ケト-6-デオキシ
TDP-D-グルコース(30)に変換するのに必要とされる。4,6-デヒドラターゼのア
ナログのキャラクテリゼーションは、以前、大腸菌、サルモネラ菌、ストレプト
ミセス菌について行なわれている。さらに、サルモネラ菌からのヌクレオチド・
トランスフェラーゼは、キャラクテリゼーションを行なった結果、α-D-グルコ
ース-1-リン酸チミジルイルトランスフェラーゼであることが明らかにされてい
る。
These enzymes convert sugar (12) (FIG. 5) into a common virtual intermediate, 4-keto-6-deoxy.
Required to convert to TDP-D-glucose (30). Characterization of 4,6-dehydratase analogs has previously been performed on Escherichia coli, Salmonella, and Streptomyces. In addition, nucleotides from Salmonella
As a result of the characterization, the transferase was found to be α-D-glucose-1-thymidylyl phosphate transferase.

【0046】 ミクロモノスポラ・エキノスポラのカリケアマイシン合成が、大腸菌、ストレ
プトミセス菌、サルモネラ菌で見つかったのと似た前躯体から始まると仮定し、
さらに、この前躯体を共通の中間体である4-ケト-6-デオキシTDP-D-グルコース
(30)に変換するのにデヒドラターゼが必要とされると仮定したプローブを用い
、2回目のスクリーニングを行なった。特に、細菌のNDP-α-D-グルコース4,6-デ
ヒドラターゼの保存されたNAD-結合部位をもとに設計したDNAプローブ(Eod I
名づける)を用いた。ヒー, X.他、Biochem.、第35巻、4721−4731ページ、1996
年。
Assuming that the calicheamicin synthesis of Micromonospora echinospora starts from a precursor similar to that found in E. coli, Streptomyces, Salmonella,
In addition, a second screening was performed using a probe that assumed that dehydratase was required to convert this precursor to the common intermediate, 4-keto-6-deoxy TDP-D-glucose (30). Done. In particular, a DNA probe ( designated Eod I ) designed based on the conserved NAD - binding site of bacterial NDP-α-D-glucose 4,6-dehydratase was used. He, X. et al., Biochem. 35: 4727-14731, 1996.
Year.

【0047】 Eod Iプローブを用いてミクロモノスポラ・エキノスポラ・コスミドのゲノム・
ライブラリーに対してサザン・ハイブリダイゼーションを行なうことにより、ク
ローン4b、10a、13a、56、60と交差ハイブリダイゼーションすることが明らかに
なった。さらに別の2つのクローン(58、66と名づける)も、このスクリーニン
グによって同定された。図1を参照のこと。この2回目のスクリーニングにより、
ポリケチドとデオキシ糖の両方の生合成をコードする遺伝子がクラスターとなっ
ていることがわかった。
The genome of Micromonospora, Ekinosupora cosmid by using the E od I probe
Performing Southern hybridization on the library revealed cross-hybridization with clones 4b, 10a, 13a, 56, 60. Two additional clones (named 58, 66) were also identified by this screen. See FIG. With this second screening,
The genes encoding both polyketide and deoxysugar biosynthesis were found to be clustered.

【0048】 二次代謝産物の生合成遺伝子は放線菌の耐性遺伝子とクラスターを形成するこ
とが一般的なので、最終確認をするため、ハイブリダイゼーションにおいてプラ
スの反応を示したあらゆるクローンに対し、さまざまな濃度のカリケアマイシン
の存在下における増殖能力をテストした。この最終スクリーニングにおいて、ハ
イブリダイズした7つのクローンのうちの6つが異なるレベルのカリケアマイシン
耐性を示した(4b≒10a≒13a≧56≧66>60)(図1を参照のこと)。それに対し
てクローン58は、カリケアマイシンの存在下で増殖する能力がなかった。
Since the biosynthetic genes of the secondary metabolites generally form clusters with the resistance gene of actinomycetes, various clones that showed a positive reaction in hybridization were subjected to various tests for final confirmation. The ability to grow in the presence of concentrations of calicheamicin was tested. In this final screen, six of the seven hybridized clones showed different levels of calicheamicin resistance (4b ≒ 10a ≒ 13a ≧ 56 ≧ 66> 60) (see FIG. 1). In contrast, clone 58 had no ability to grow in the presence of calicheamicin.

【0049】 さらに、この耐性スクリーニングによって、クローン4b、10a、13aが他のクロ
ーンと比べてはるかに高いカリケアマイシン耐性を与えることが明らかになった
。カリケアマイシン耐性クローンを求めてゲノム・ライブラリーを再度スクリー
ニングすることにより、さらに3つのクローン(3a、4a、16a)が似たレベルの耐
性を与えることを見いだした。こうした結果を合わせて考えることにより、クロ
ーン4b、10a、13a、56、60は、PKS Iホモログ、PKS IIホモログ、デオキシ糖生
合成遺伝子を含むとともに、カリケアマイシン自己耐性を与える原因となる遺伝
子をコードしていることがわかった。
In addition, this resistance screen revealed that clones 4b, 10a, 13a confer much higher calicheamicin resistance than the other clones. By rescreening the genomic library for calicheamicin resistant clones, three additional clones (3a, 4a, 16a) were found to confer similar levels of resistance. Considering these results together, clones 4b, 10a, 13a, 56, and 60 contain PKS I homologs, PKS II homologs, deoxyglycosylation biosynthesis genes, and genes that cause calicheamicin self-resistance. I knew I was coding.

【0050】 PKS I、PKS II、デオキシ糖生合成遺伝子のホモログとカリケアマイシン耐性
遺伝子に対してプラスの反応を示したクローンを用いて生合成クラスターをマッ
ピングした。サザン・ハイブリダイゼーションにより、クローン3a、4a、4b、10
a、13a、16a、56の間に類似性のあることがわかった。さらに、クローン4b、13a
、56の間でヌクレオチド配列に重複のあることがわかった。図1を参照のこと。
Biosynthetic clusters were mapped using clones that showed a positive response to PKS I, PKS II, homologues of the deoxysaccharide biosynthesis gene and the calicheamicin resistance gene. By Southern hybridization, clones 3a, 4a, 4b, 10
It turned out that there was similarity between a, 13a, 16a and 56. In addition, clones 4b, 13a
, 56 were found to have overlapping nucleotide sequences. See FIG.

【0051】 これらクローンに関する制限地図の作成とサザン・ハイブリダイゼーションか
ら、プラスの反応を示したコスミド・クローンが、ミクロモノスポラ・エキノス
ポラ染色体の100kbを超えて広がる連続領域に対応していることが示唆された。
そこで本発明により、非色素タンパク質エネジイン生合成クラスターをコードす
る、ミクロモノスポラ・エキノスポラ由来の核酸分子を有するコスミドが提供さ
れる。
The construction of restriction maps and Southern hybridization of these clones suggest that the cosmid clones that showed a positive response corresponded to a continuous region extending beyond 100 kb of the Micromonospora echinospora chromosome. Was done.
Thus, the present invention provides a cosmid having a nucleic acid molecule derived from Micromonospora echinospora, which encodes a non-pigment protein enediyne biosynthesis cluster.

【0052】 生合成遺伝子クラスターを単離してその配列を明らかにした後、オープン・リ
ーディング・フレーム(“orf”)を特定した。翻訳されたorfのアミノ酸配列を
BLAST(基本的な局所的アラインメント検索ツール)を利用してデータベースを
直接検索することにより、機能が知られている遺伝子産物のアミノ酸配列の中か
らその翻訳されたorfのアミノ酸配列と似たものを探し、仮の遺伝子を決定した
。カーリン他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、第87巻、2264−2268ページ、1990
年;カーリン他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、第90巻、5873−5877ページ、19
93年;アルトシュール、Nature Genet.、第6巻、119−129ページ、1994年。遺伝
子クラスターの構造を図2に示す。
After isolating and sequencing the biosynthetic gene cluster, the open reading frame ("orf") was identified. Translated amino acid sequence of orf
By directly searching the database using BLAST (Basic Local Alignment Search Tool), you can search the amino acid sequences of gene products whose functions are known for those similar to the translated orf amino acid sequence. We searched and determined a tentative gene. Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, pp. 2264-2268, 1990.
Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873-5877, 19
93; Altsur, Nature Genet., Vol. 6, pp. 119-129, 1994. The structure of the gene cluster is shown in FIG.

【0053】 BLASTを利用した解析結果に基づき、仮の遺伝子を決定した。アリール四糖の
構成に関係している遺伝子としては、a)糖ヌクレオチド生合成をコードしてい
る遺伝子(calG、H、K、O、Q、S);b)アリール四糖集合体をコードしている遺
伝子(calE、N);c)“仕立て”(tailoring)反応をコードしている遺伝子(c
alD、F、J)があることが推定された。
A temporary gene was determined based on the analysis result using BLAST. The genes involved in aryl tetrasaccharide composition include: a) genes encoding sugar nucleotide biosynthesis (calG, H, K, O, Q, S); b) genes encoding aryl tetrasaccharides. Gene (calE, N); c) gene (c) that encodes a “tailoring” reaction
alD, F, J).

【0054】 本発明の1つの側面は、ミクロモノスポラ・エキノスポラのDNAを用いて宿主細
胞を形質転換することに関する。この方法により、pKC1139をベースにしたベク
ターを用いて1μgのDNAにつき約103個のカナマイシン耐性形質転換体という効率
の形質転換を繰り返し実現することができる。さらに本発明によれば、宿主細胞
は、細菌、酵母、菌類、昆虫、植物、または哺乳類の細胞が可能であるが、これ
だけに限定されるわけではない。細菌、酵母、菌類、昆虫、植物、または哺乳類
の細胞を形質転換するには、従来技術で知られた方法を用いる。
One aspect of the present invention relates to transforming host cells with DNA from Micromonospora echinospora. By this method, it is possible repeatedly to achieve a transformation efficiency of DNA per about 103 kanamycin-resistant transformants 1μg using a vector based pKC1139. Further, according to the present invention, the host cells can be, but are not limited to, bacterial, yeast, fungal, insect, plant, or mammalian cells. Transformation of bacterial, yeast, fungal, insect, plant, or mammalian cells employs methods known in the art.

【0055】 本発明により、カリケアマイシン耐性をコードする遺伝子の単離とキャラクテ
リゼーションが実現される。本発明の1つの側面は、遺伝子calCを含み、配列番
号1のDNA配列を有する単離されたDNA鎖に関する。本発明は、配列番号2のアミノ
酸配列を有する単離されたタンパク質CalCにも関する。本発明により、生物活性
のあるCalCをコードするCalC遺伝子断片も提供される。CalCポリペプチドは181
個のアミノ酸からなり、カリケアマイシン耐性を与える。本発明により、カリケ
アマイシン耐性を与えるCalC断片も提供される。
According to the present invention, isolation and characterization of a gene encoding calicheamicin resistance are realized. One aspect of the invention relates to an isolated DNA strand comprising the gene calC and having the DNA sequence of SEQ ID NO: 1. The present invention also relates to an isolated protein CalC having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. The present invention also provides a CalC gene fragment encoding a biologically active CalC. CalC polypeptide is 181
And confers calicheamicin resistance. The invention also provides a CalC fragment that confers calicheamicin resistance.

【0056】 アンピシリンとカリケアマイシンを含むルリア・ベルターニ(“LB”)寒天プ
レート上で増殖することのできたカリケアマイシン・ゲノム・コスミド・クロー
ンを同定することにより、calC遺伝子座を単離した。プラスの反応を示したクロ
ーン(カリケアマイシンを含むプレート上で増殖したクローン)のDNAを単離し
、続いて制限地図を作成することにより、望む表現型(カリケアマイシン耐性)
の位置を決定した。次にこのDNAのシークエンシングを行ない、オープン・リー
ディング・フレームを解析して、望む表現型をコードしているorfを確認した。
インビトロでの研究を行ない、CalCがDNAの切断を抑制する能力を有することを
確認した。
The calC locus was isolated by identifying a calicheamicin genomic cosmid clone that was able to grow on Luria Bertani (“LB”) agar plates containing ampicillin and calicheamicin. Isolation of DNA from clones that showed a positive response (clones grown on plates containing calicheamicin) followed by restriction mapping yielded the desired phenotype (calicheamicin resistance).
The position was determined. Next, this DNA was sequenced and the open reading frame was analyzed to confirm the orf encoding the desired phenotype.
In vitro studies have confirmed that CalC has the ability to suppress DNA cleavage.

【0057】 公知の方法により、calCを含むDNAをクローニングして誘導ベクターに導入し
たところ、calCの過剰発現が起こった。次にポリペプチド産物(CalC)を単離し
、精製して均一にした。精製したCalCを分析したところ、非ヘム鉄金属タンパク
質であることがわかった。このCalCは、インビトロでは、カリケアマイシンによ
り誘導されるDNAの切断を抑制するという機能がある。本発明の別の側面は、cal
C含む発現ベクター、または生物活性分子をコードするcalCの断片を含む発現ベ
クターである。また、calCを含むか、あるいは生物活性分子をコードするcalCの
断片を含む、形質転換された宿主細胞も提供される。宿主細胞は、細菌であるこ
とが好ましく、さらに好ましいのは大腸菌である。
When DNA containing calC was cloned and introduced into an induction vector by a known method, overexpression of calC occurred. The polypeptide product (CalC) was then isolated and purified to homogeneity. Analysis of the purified CalC revealed that it was a non-heme iron metalloprotein. This CalC has a function of suppressing calicheamicin-induced DNA cleavage in vitro. Another aspect of the invention is a cal
An expression vector containing C or an expression vector containing a fragment of calC encoding a bioactive molecule. Also provided is a transformed host cell comprising calC or a fragment of calC encoding a bioactive molecule. Preferably, the host cell is a bacterium, more preferably E. coli.

【0058】 本発明により、calC遺伝子を用いたヒト細胞の形質転換法が提供される。この
方法により、例えばカリケアマイシンを用いて治療している患者から骨髄細胞を
採取し、その細胞をcalCを用いて形質転換し、その形質転換した細胞をその患者
に戻すことが可能になる。calCで形質転換してから患者に戻すヒト細胞はカリケ
アマイシン耐性であるため、この方法により、患者はカリケアマイシンを用いた
治療に耐えられるようになるとともに、患者はより大量の用量のカリケアマイシ
ンを受け入れられるようになる。形質転換は、従来技術で知られた方法により行
なう。本発明のこの実施態様は、ケアマイシンを用いて治療する多くの疾患に適
用できよう。
The present invention provides a method for transforming human cells using the calC gene. This method allows, for example, harvesting bone marrow cells from a patient being treated with calicheamicin, transforming the cells with calC, and returning the transformed cells to the patient. Because human cells transformed with calC and returned to the patient are calicheamicin-resistant, this method allows patients to tolerate treatment with calicheamicin and allows patients to use larger doses of calicheamicin. Be able to accept keamycin. Transformation is performed by methods known in the art. This embodiment of the invention may be applicable to many diseases that are treated with caremycin.

【0059】 本発明の別の側面は、配列番号3のDNA配列を有するcalH遺伝子を含む単離され
たDNA鎖に関する。本発明は、配列番号4のアミノ酸配列を有するCalHポリペプチ
ドにも関する。さらに本発明によれば、生物活性のあるCalHをコードするcalH遺
伝子断片も提供される。CalHは、アリール四糖4,6-ジデオキシ-4-ヒドロキシル
アミノ-D-グルコース部分の形成に関係する。CalHは、中間体(30)を中間体(3
9)に変換する触媒として機能する(図5)。
Another aspect of the present invention relates to an isolated DNA strand comprising the calH gene having the DNA sequence of SEQ ID NO: 3. The present invention also relates to a CalH polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. Further, according to the present invention, there is also provided a calH gene fragment encoding a biologically active CalH. CalH is involved in the formation of the aryltetrasaccharide 4,6-dideoxy-4-hydroxylamino-D-glucose moiety. CalH converts intermediate (30) to intermediate (3
It functions as a catalyst for conversion to 9) (Fig. 5).

【0060】 CalHはTDP-6-デオキシ-D-グリセロール-L-トレオ-4-ヘキスロース4-トランス
アミナーゼであり、リン酸ピリドキサール(“PLP”)依存性アミノ基転移によ
ってグルタミン酸塩からアミノ-6-デオキシTDP-Dグルコース(中間体39)を作る
触媒として機能する(図5)。本発明により、生物活性を維持したCalH断片も提
供される。calH遺伝子を含む発現ベクター、または生物活性のあるポリペプチド
をコードするcalH遺伝子断片を含む発現ベクターも提供される。CalHが(ヒスチ
ジン)10融合タンパク質として過剰発現したので、ニッケル・アフィニティ・ク
ロマトグラフィによって精製した。
CalH is TDP-6-deoxy-D-glycerol-L-threo-4-hexulose 4-transaminase, which converts glutamate to amino-6-deoxy by transpyridoxal phosphate (“PLP”)-dependent transamination. It functions as a catalyst to make TDP-D glucose (intermediate 39) (Figure 5). The present invention also provides a CalH fragment that retains biological activity. An expression vector comprising the calH gene or an expression vector comprising a calH gene fragment encoding a biologically active polypeptide is also provided. CalH was overexpressed as a (histidine) 10 fusion protein and was purified by nickel affinity chromatography.

【0061】 BLASTを用いた解析によると、calHはペロサミン・シンターゼと非常によく似
ていた。なおペロサミン・シンターゼは、大腸菌においてTDP-ペロサミン(TDP-
4,6-ジデオキシ-4-アミノ-D-マンノース)の生合成の途中で化合物30を化合物39
に変換する酵素である。ワン, L.他、Infect. Immunol.、第66巻、3545−3551ペ
ージ、1998年。したがってCalHは4-ケトヘキソース・アミノトランスフェラーゼ
であることを確信した。BLASTによって仮に決めた機能を確認するため、コンビ
ナトリアル生合成を行なった。
According to an analysis using BLAST, calH was very similar to perosamine synthase. Perosamine synthase is used in Escherichia coli to express TDP-perosamine (TDP-
During the biosynthesis of 4,6-dideoxy-4-amino-D-mannose), compound 30 was converted to compound 39.
It is an enzyme that converts to One, L. et al., Infect. Immunol. 66: 3455-3551, 1998. Therefore, we were convinced that CalH was 4-ketohexose aminotransferase. Combinatorial biosynthesis was performed to confirm the functions tentatively determined by BLAST.

【0062】 具体的には、カリケアマイシン由来のcalH遺伝子を、ストレプトミセス・ベネ
ズエラの突然変異株に組み込んだ。メチマイシン/ピクロマイシン経路中の4-デ
ヒドラーゼ遺伝子(des1)をこの突然変異株から除去した。ストレプトミセス・
ベネズエラのメチマイシン/ピクロマイシン・クラスターに由来するプロモータ
ー配列を発現ベクターに組み込み、ストレプトミセス・ベネズエラの中で外来性
遺伝子(カリケアマイシンのcalH)が発現するのを促進した。野生型ストレプト
ミセス・ベネズエラにおいては、メチマイシン/ピクロマイシン経路からメチマ
イシン、ネオメチマイシン、ピクロマイシン、ナルボマイシンが生成することが
知られている。図6を参照のこと。
Specifically, the calH gene from calicheamicin was integrated into a mutant strain of Streptomyces venezuelan. The 4-dehydrase gene (des1) in the methymycin / picromycin pathway was removed from this mutant. Streptomyces
A promoter sequence from the Methymycin / Picromycin cluster of Venezuela was incorporated into the expression vector to facilitate the expression of a foreign gene (calH of calicheamicin) in Streptomyces venezuela. It is known that wild-type Streptomyces venezuela produces methymycin, neomethymycin, picromycin, and narbomycin from the methymycin / picromycin pathway. See FIG.

【0063】 突然変異株のdes1を除去したため、CalHの基質であるTDP-4-ケト-6-デオキシ
グルコース(化合物30、図6)が蓄積した。ストレプトミセス・ベネズエラのプ
ロモーターを用いて構成した発現ベクターがcalH遺伝子を発現させ、CalHタンパ
ク質が産生した。CalHは基質30に作用し、化合物39を生成させた(図6)。今度
は化合物39が、ストレプトミセス・ベネズエラのDesVII(グリコシルトランスフ
ェラーゼ)の作用を受けて、2つのメチマイシン/ピクロマイシン−カリケアマ
イシン・ハイブリッド化合物40と41を生成させた。図6を参照のこと。
Since the mutant des1 was removed, TDP-4-keto-6-deoxyglucose (Compound 30, FIG. 6), a substrate for CalH, accumulated. An expression vector constructed using a Streptomyces venezuelan promoter expressed the calH gene and produced CalH protein. CalH acted on substrate 30 to produce compound 39 (FIG. 6). This time compound 39 was subjected to the action of Streptomyces venezuelan DesVII (glycosyltransferase) to produce two methimicin / picromycin-calicheamicin hybrid compounds 40 and 41. See FIG.

【0064】 これらハイブリッド化合物は、カリケアマイシンの4-アミノヘキソース・リガ
ンドを含んでいる。この結果は、仮定したcalH遺伝子がカリケアマイシン経路の
TDP-6-デオキシ-D-グリセロ-L-トレオ-4-ヘキスロース4-アミノトランスフェラ
ーゼをコードしていることの間違いない証拠となっている。CalHは、TDP-4-ケト
-デオキシグルコース基質(化合物30)に作用して化合物39を生成させた(図5)
These hybrid compounds include the calicheamicin 4-aminohexose ligand. This result indicates that the hypothesized calH gene
There is no doubt that it encodes TDP-6-deoxy-D-glycero-L-threo-4-hexulose 4-aminotransferase. CalH is TDP-4-keto
Acted on -deoxyglucose substrate (Compound 30) to produce Compound 39 (Figure 5)
.

【0065】 さらに、これらの結果は、対応するグリコシルトランスフェラーゼ(DesVII)
が非特異的な性質を有することの裏づけとなっている。というのも、ストレプト
ミセス・ベネズエラ経路のグリコシルトランスフェラーゼ(DesVII)は、元のア
ミノ糖基質であるTDP-D-デソサミンとはかなり構造が異なる別の糖基質を認識で
きることが明らかになっているからである。これらの結果は、遺伝子の組み合わ
せを合理的に選択することにより、遺伝子工学によって二次的代謝産物のグリコ
シル化を行なえることも明確に示している。新たに構成した発現ベクターによっ
てストレプトミセス・ベネズエラの中でCalHタンパク質がうまく発現したという
ことは、この系を用いてこの株の中で他の外来性遺伝子を発現させうることを強
く示唆している。
Furthermore, these results indicate that the corresponding glycosyltransferase (DesVII)
Has non-specific properties. This is because the glycosyltransferase (DesVII) of the Streptomyces venezuelan pathway has been shown to be able to recognize another sugar substrate whose structure is significantly different from the original amino sugar substrate, TDP-D-desosamine. is there. These results also clearly show that by rational selection of gene combinations, glycosylation of secondary metabolites can be achieved by genetic engineering. The successful expression of the CalH protein in Streptomyces venezuela with the newly constructed expression vector strongly suggests that this system can be used to express other foreign genes in this strain. .

【0066】 したがって、本発明の1つの側面は、自然界にない糖を生成かつ付加する能力
を有する複合遺伝子クラスターを構成することにも関する。本発明によりさらに
、カリケアマイシン・タンパク質の発現を制御するための調節配列と作用可能に
連結されたカリケアマイシン遺伝子を有する発現ベクターが提供される。なお調
節配列は、ストレプトミセス・プロモーターであることが好ましい。本発明は、
新たに合成された2つの糖11と12にも関する(図7)。化合物11は以下のような化
学式である。
Thus, one aspect of the invention also relates to constructing a complex gene cluster having the ability to produce and add non-natural sugars. The present invention further provides an expression vector having a calicheamicin gene operably linked to a regulatory sequence for controlling the expression of a calicheamicin protein. Preferably, the regulatory sequence is a Streptomyces promoter. The present invention
It also relates to the two newly synthesized sugars 11 and 12 (Figure 7). Compound 11 has the following chemical formula:

【0067】[0067]

【化5】 Embedded image

【0068】 化合物11のスペクトル・データは以下の通りであった。 1H NMR(500MHz、CDCl3、Jはヘルツで表記)δ6.75(1H、dd、J=16.0、5.5、9
-H)、6.44(1H、dd、J=16.0、1.2、8-H)、5.34(1H、d、J=8.0、N-H)、4.96
(1H、m、11-H)、4.27(1H、d、J=7.5、1-H)、3.66(1H、dd、J=9.5、8.0、4'
-H)、3.60(1H、d、J=10.5、3-H)、3.50(1H、l、J=9.5、3'-H)、3.d(1H、m
、5'-H)、3.4(1H、m、2'-H)、2.84(1H、dq、J=10.5、7.5、2-H)、2.64(1H
、m、10-H)、2.53(1H、m、6-H)、2.06(3H、s、Me-C=0)、1.7(1H、m、12-H
)、1.66(1H、m、5-H)、1.56(1H、m、12-H)、1.4(1H、M、5-H)、1.36(3H
、d、J=7.5、2-Me)、1.25(311、D、J=6.5、5'-Me)、1.24(1H、m、4-H)、1.
21(3H、d、J=7.5、6-Me)、1.10(3H、d、J=6.5、10-Me)、0.99(3H、d、J=6.
0、4-Me)、0.91(3H、t、J=7.2、12-Me);13C NMR(125MHz、CDCl3、Jはヘル
ツで表記)δ205.3(C-7)、175.1(C-1)、171.9(Me-C-O)、147.1(C-9)、1
26.1(C-8)、103.0(C-1')、85.8(C-3)、75.8(C-5')、75.8(C-3')、74.
1(C-11)、70.8(C-2')、57.6(C-4')、45.3(C-6)、44.0(C-2)、38.1(C
-10)、34.2(C-5)、33.6(C-4)、25.4(C-12)、23.7(Me-C-O)、18.1(C-6
')、17.9(6-Me)、17.6(4-Me)、16.4(2-Me)、10.5(12-Me)、9.8(10-Me
)。C25H42NO8(M+H+)について計算した高分解能FAB-MSの値484.2910は、484.2
303となることがわかった。
The spectral data for compound 11 were as follows: 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , J is expressed in Hertz) δ6.75 (1H, dd, J = 16.0, 5.5, 9
-H), 6.44 (1H, dd, J = 16.0, 1.2, 8-H), 5.34 (1H, d, J = 8.0, NH), 4.96
(1H, m, 11-H), 4.27 (1H, d, J = 7.5, 1-H), 3.66 (1H, dd, J = 9.5, 8.0, 4 '
-H), 3.60 (1H, d , J = 10.5,3-H), 3.50 (1H, l, J = 9.5,3'-H), 3. D (1H, m
, 5'-H), 3.4 (1H, m, 2'-H), 2.84 (1H, dq, J = 10.5, 7.5, 2-H), 2.64 (1H
, M, 10-H), 2.53 (1H, m, 6-H), 2.06 (3H, s, Me-C = 0), 1.7 (1H, m, 12-H)
), 1.66 (1H, m, 5-H), 1.56 (1H, m, 12-H), 1.4 (1H, M, 5-H), 1.36 (3H
, D, J = 7.5, 2-Me), 1.25 (311, D, J = 6.5, 5'-Me), 1.24 (1H, m, 4-H), 1.
21 (3H, d, J = 7.5, 6-Me), 1.10 (3H, d, J = 6.5, 10-Me), 0.99 (3H, d, J = 6.
0,4-Me), 0.91 (3H, t, J = 7.2, 12-Me); 13 C NMR (125 MHz, CDCl 3 , J is expressed in Hertz) δ205.3 (C-7), 175.1 (C- 1), 171.9 (Me-CO), 147.1 (C-9), 1
26.1 (C-8), 103.0 (C-1 '), 85.8 (C-3), 75.8 (C-5'), 75.8 (C-3 '), 74.
1 (C-11), 70.8 (C-2 '), 57.6 (C-4'), 45.3 (C-6), 44.0 (C-2), 38.1 (C
-10), 34.2 (C-5), 33.6 (C-4), 25.4 (C-12), 23.7 (Me-CO), 18.1 (C-6)
'), 17.9 (6-Me), 17.6 (4-Me), 16.4 (2-Me), 10.5 (12-Me), 9.8 (10-Me
). The calculated high-resolution FAB-MS value for C 25 H 42 NO 8 (M + H + ), 484.2910, is 484.2
It turned out to be 303.

【0069】 化合物12は以下のような化学式である。Compound 12 has the following chemical formula:

【化6】 Embedded image

【0070】 化合物12のスペクトル・データは以下の通りであった。 1H NMR(500MHz、CDCl3、Jはヘルツで表記)δ6.69(1H、dd、J=16.0、6.0、1
1-H)、6.09(1H、dd、J=16.0、1.5、10-H)、5.35(1H、d、J=8.5、N-H)、4.9
6(1H、m、13-H)、4.36(1H、d、J=7.5、1'-H)、4.19(1H、m、5-H)、3.83(
1H-q、J=6.5、2-H)、3.68(1H、dt、J=10.0、8.5、4'-H)、3.52(1H、t、J=8.
5、3'-H)、3.50(1H、m、5-H)、3.42(1H、t、J=7.5、2'-H)、2.92(1H、dq
、J=7.0、5.0、4-H)、2.81(1H、m、8-H)、2.73(1H、t、J=7.5、2'-H)、2.0
6(3H、a、Me-C-O)、1.8(1H、m、6-H)、1.6(1H、m、14-H)、1.55(1H、m、
7-H)、1.37(3H、d、J=6.5、2-Me)、1.32(3H、d、J=7.0、4-Me)、1.3(1H、
m、H-14)、1.27(3H、d、J=6.5、5'-Me)、1.25(1H、m、7-H)、1.12(3H、d
、J=6.0、8-Me)、1.11(3H、d、J=6.5、12-Me)、1.07(3H、d、J=6.0、6-Me)
、0.91(3H、l、J=7.2、1-Me);C28H46NO2(M+H+)について計算した高分解能F
AB-MSの値540.3172は、540.3203となることがわかった。
The spectral data for compound 12 were as follows: 1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , J is expressed in Hertz) δ 6.69 (1 H, dd, J = 16.0, 6.0, 1
1-H), 6.09 (1H, dd, J = 16.0, 1.5, 10-H), 5.35 (1H, d, J = 8.5, NH), 4.9
6 (1H, m, 13-H), 4.36 (1H, d, J = 7.5, 1'-H), 4.19 (1H, m, 5-H), 3.83 (
1H-q, J = 6.5, 2-H), 3.68 (1H, dt, J = 10.0, 8.5, 4'-H), 3.52 (1H, t, J = 8.
5, 3'-H), 3.50 (1H, m, 5-H), 3.42 (1H, t, J = 7.5, 2'-H), 2.92 (1H, dq
, J = 7.0, 5.0, 4-H), 2.81 (1H, m, 8-H), 2.73 (1H, t, J = 7.5, 2'-H), 2.0
6 (3H, a, Me-CO), 1.8 (1H, m, 6-H), 1.6 (1H, m, 14-H), 1.55 (1H, m,
7-H), 1.37 (3H, d, J = 6.5, 2-Me), 1.32 (3H, d, J = 7.0, 4-Me), 1.3 (1H,
m, H-14), 1.27 (3H, d, J = 6.5, 5'-Me), 1.25 (1H, m, 7-H), 1.12 (3H, d
, J = 6.0, 8-Me), 1.11 (3H, d, J = 6.5, 12-Me), 1.07 (3H, d, J = 6.0, 6-Me)
, 0.91 (3H, l, J = 7.2,1-Me); C 28 H 46 NO 2 (M + H +) High Resolution F calculated for
AB-MS value 540.3172 was found to be 540.3203.

【0071】 本発明の1つの側面は、calG遺伝子を含んでおり、配列番号5のDNA配列を有す
る単離されたDNA鎖に関する。本発明の別の側面は、配列番号6のアミノ酸配列を
有するタンパク質CalGである。BLASTを用いた解析に基づくと、calGが4,6-デヒ
ドラターゼをコードしていることが推定された。大腸菌、サルモネラ菌、ストレ
プトミセス菌からのデヒドラターゼがキャラクテリゼーションされている(トン
プソン, M.他、J. Gen. Microbiol.、第138巻、779−786ページ、1992年;ヴァ
ラ, J.A.他、J. Biol. Chem.、第263巻、14992−14995ページ、1988年)。
One aspect of the present invention relates to an isolated DNA strand comprising the calG gene and having the DNA sequence of SEQ ID NO: 5. Another aspect of the present invention is a protein CalG having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. Based on analysis using BLAST, calG was estimated to encode 4,6-dehydratase. Dehydratase from E. coli, Salmonella, Streptomyces has been characterized (Thompson, M. et al., J. Gen. Microbiol., 138, 779-786, 1992; Vala, JA et al., J. Am. Biol. Chem., 263, 14992-14995, 1988).

【0072】 また、そのアナログであるNDP-D-グルコース4,6-デヒドラターゼは、さまざま
な生物からのものがキャラクテリゼーションされている。リュー, H.-w.他、Ann
. Rev. Microbiol.、第48巻、223−256ページ、1994年;ハリス, T.M.他、Acc.
Chem. Res.、印刷中、1999年。これまでになされたこれらの研究成果に基づくと
、4,6-デヒドラターゼを触媒とした全体的な形質転換は、酵素と結合したNAD-が
酸化的半反応において4-Hをハイブリッドとして受け取り、それと等価な還元性
物質を還元的半反応において脱水産物のC-6に渡すという分子内酸化−還元であ
ることがわかった。
The analog, NDP-D-glucose 4,6-dehydratase, has been characterized from various organisms. Liu, H.-w. et al., Ann
Rev. Microbiol. 48: 223-256, 1994; Harris, TM et al., Acc.
Chem. Res., Printing, 1999. Based on these findings to date, the overall transformation catalyzed by 4,6-dehydratase is that NAD- bound to the enzyme receives 4-H as a hybrid in an oxidative half-reaction, It was found to be an intramolecular oxidation-reduction in which an equivalent reducing substance was transferred to the dehydrated product C-6 in a reductive half-reaction.

【0073】 したがって、アリール四糖の4,6-ジデオキシ-4-ヒドロキシルアミノ-D-グルコ
ース部分の形成にはCalGが必要であるように思われる。CalGは、中間体13を中間
体30に変換する触媒として機能するTDP-D-グルコース4,6-デヒドラターゼである
ように思われる(図5)。本発明の別の側面は、calGを含む発現ベクター、また
は生物活性分子をコードするcalGの断片を含む発現ベクターである。calGを含む
か、あるいは生物活性分子をコードするcalGの断片を含む、形質転換された宿主
細胞も提供される。なお、宿主細胞は細菌であることが好ましく、さらに好まし
いのは大腸菌である。
Thus, it appears that CalG is required for the formation of the 4,6-dideoxy-4-hydroxylamino-D-glucose moiety of the aryl tetrasaccharide. CalG appears to be a TDP-D-glucose 4,6-dehydratase that functions as a catalyst to convert intermediate 13 to intermediate 30 (FIG. 5). Another aspect of the invention is an expression vector comprising calG, or an expression vector comprising a fragment of calG encoding a bioactive molecule. Also provided is a transformed host cell comprising calG or a fragment of calG that encodes a bioactive molecule. The host cell is preferably a bacterium, and more preferably Escherichia coli.

【0074】 calS遺伝子を含む単離されたDNA鎖もこの明細書に開示してある。CalSは、配
列が他のP450-オキシダーゼと相同であることに基づくと、P450-オキシダーゼの
ホモログであり、中間体39から中間体42への酸化を行なっていると考えられる(
図5)。酸化は、糖ヌクレオチドのレベルで、または糖がアグリコンに移された
後のヒドロキシルアミン形成の際に起こっている可能性がある。calSを含む発現
ベクター、または生物活性分子をコードするcalSの断片を含む発現ベクターも提
供される。calSを含むか、あるいは生物活性分子をコードするcalSの断片を含む
、形質転換された宿主細胞も提供される。なお、宿主細胞は細菌であることが好
ましく、さらに好ましいのは大腸菌である。
[0074] An isolated DNA strand containing the calS gene is also disclosed herein. Based on the fact that the sequence is homologous to other P450-oxidases, CalS is considered to be a homologue of P450-oxidase and oxidize intermediate 39 to intermediate 42 (
Figure 5). Oxidation can occur at the sugar nucleotide level or during hydroxylamine formation after the sugar has been transferred to the aglycone. An expression vector comprising calS or an expression vector comprising a fragment of calS encoding a biologically active molecule is also provided. Also provided is a transformed host cell comprising calS or a fragment of calS that encodes a bioactive molecule. The host cell is preferably a bacterium, and more preferably Escherichia coli.

【0075】 本発明により、生合成遺伝子クラスターを遺伝子操作してカリケアマイシンの
アナログを産生させることができる。本発明では、アリール四糖の生合成に関わ
る遺伝子の欠失または置換を起こすことによってカリケアマイシンのアナログを
産生する方法が提供される。本発明ではさらに、(グリコシルトランスフェラー
ゼを用いて)カリケアマイシンをグリコシル化するパターンを変えることによっ
て追加のアナログを産生させるという、インビトロでのグリコシル化法が提供さ
れる。本発明ではさらに、弾頭の生合成をコードする遺伝子を遺伝子操作するこ
とによってカリケアマイシンのアグリコンを変化させる方法も提供される。遺伝
子操作で例えば欠失や置換を起こすには、従来技術で知られている方法を利用す
る。
According to the present invention, biosynthetic gene clusters can be genetically engineered to produce calicheamicin analogs. The present invention provides a method for producing an analog of calicheamicin by deleting or substituting a gene involved in the biosynthesis of an aryltetrasaccharide. The invention further provides an in vitro glycosylation method that produces additional analogs by altering the pattern of glycosylation of calicheamicin (using a glycosyltransferase). The present invention further provides a method of altering the calicheamicin aglycone by genetically modifying the gene encoding warhead biosynthesis. For example, a method known in the prior art is used to generate a deletion or substitution by genetic manipulation.

【0076】 本発明によれば、アフィニティ・クロマトグラフィによってカリケアマイシン
を精製する方法が提供される。CalCは、カリケアマイシンと相同であるため、カ
リケアマイシン隔絶/結合タンパク質として機能する。アフィニティ・クロマト
グラフィは、従来技術で知られている方法を利用して行なう。
According to the present invention, there is provided a method for purifying calicheamicin by affinity chromatography. CalC functions as a calicheamicin sequestration / binding protein because it is homologous to calicheamicin. Affinity chromatography is performed using methods known in the art.

【0077】 本発明は、生合成遺伝子クラスターの中に位置する遺伝子の発現方法に関する
。この方法は、従来技術で知られている方法を利用して遺伝子を適切な発現ベク
ターに挿入し、その遺伝子を調節配列と機能上関連させてその遺伝子の発現を制
御し、この挿入遺伝子がコードしているタンパク質を産生させるというものであ
る。本発明により、生物活性のあるタンパク質の発現方法も提供される。この方
法は、従来技術で知られている方法を利用して、生合成遺伝子クラスターから選
択した、生物活性タンパク質をコードしている遺伝子群の断片を、適切な発現ベ
クターに挿入するというものである。これらの遺伝子を、調節配列と機能上関連
させることによって発現を制御することになる。
The present invention relates to a method for expressing a gene located in a biosynthetic gene cluster. This method uses a method known in the art to insert a gene into an appropriate expression vector, functionally associate the gene with a regulatory sequence to control the expression of the gene, and the inserted gene encodes To produce the protein you are doing. The present invention also provides a method for expressing a biologically active protein. In this method, a fragment of a gene group encoding a bioactive protein selected from a biosynthetic gene cluster is inserted into an appropriate expression vector using a method known in the art. . By functionally relating these genes to regulatory sequences, expression will be controlled.

【0078】 実施例実施例1 . ヌクレオチド配列を迅速に決定するため、(M13プライマーとプライマー・ウ
ォーキングを利用して)pUCまたはpBluescriptをベースとしたサブクローンから
熱サイクル・シークエンシングを行なうとともに、(プライマー・ウォーキング
を通じ、)単離されたコスミドからも直接に熱サイクル・シークエンシングを行
なった。
Examples Example 1 For rapid nucleotide sequence determination, thermal cycle sequencing from pUC or pBluescript based subclones (using M13 primers and primer walking) and isolation (through primer walking) Cycle sequencing was also performed directly from the cosmids.

【0079】 アプライド・バイオシステムズ社の自動化された310遺伝子解析装置を2台用い
てヌクレオチド配列のデータを取得し、アプライド・バイオシステムズ社のAuto
Assembler(登録商標)DNA配列統合ソフトウエアを用いて配列を統合した。ディ
アー, S.他、Nucl. Acids Res.、第14巻、3907−3911ページ、1991年;フアン,
X.、Genomics、第14巻、18−25ページ、1992年。計算機プログラムMacVector(
登録商標)6.0とBrujeneを組み合わせて用い、orfの割り当てを行なった。MacVe
ctorは市販されているソフトウエア・パッケージである。
Nucleotide sequence data was acquired using two Applied Biosystems automated 310 gene analyzers and applied to Applied Biosystems Auto
Sequences were integrated using Assembler® DNA sequence integration software. Deer, S. et al., Nucl. Acids Res., 14, pp. 3907-3911, 1991; Juan,
X., Genomics, Vol. 14, pages 18-25, 1992. Computer program MacVector (
Orf assignment was performed using a combination of Brujene® and 6.0. MacVe
ctor is a commercially available software package.

【0080】 MacVectorを使うと、(ミクロモノスポラの既知の配列から)ミクロモノスポ
ラのコドンの使用傾向表を構成し、次にこのコドン使用傾向表を用いて最適なor
fを検索することができる。フィケット, J.W.、Nucl. Acids Res.、第10巻、530
3−5318ページ、1982年。シェアウエアのプログラムBrujeneのほうは、ストレプ
トミセス菌専用に設計されており、ゆらぎ位置において矛盾のない高いG/C%を
示すorfに優先順位を与える。
Using MacVector, a codon usage table for micromonospora is constructed (from the known sequence of micromonospora) and then used to determine the optimal or
You can search for f. Ficket, JW, Nucl. Acids Res., Volume 10, 530
3-5318, 1982. The shareware program Brujene is designed specifically for Streptomyces bacteria and gives priority to orfs that show consistently high G / C% at the fluctuation position.

【0081】実施例2calCの単離とキャラクテリゼーション ミクロモノスポラの中でカリケアマイシン耐性を担っている遺伝子を単離する
ため、アンピシリン(50μg/ml)とカリケアマイシン(0.25μg/ml)を含むLBプ
レート上でミクロモノスポラ・ゲノムの二価性コスミド・ライブラリーを増殖さ
せることにより、カリケアマイシン耐性を与えるクローンを選択した。この選択
において、6つのクローン(3a、4a、4b、10a、13a、16a)がカリケアマイシン耐
性を示した。これらクローンの制限地図を作成したところ、望む表現型が、DNA
の約2kbのPstI-SacI断片に位置することがわかった(図2)。LBプレート上のカ
リケアマイシンの最大許容濃度を確認した。結果は以下の通りである。
Embodiment 2 FIG. Isolation and Characterization of calC To isolate the gene responsible for calicheamicin resistance in micromonospora on LB plates containing ampicillin (50 μg / ml) and calicheamicin (0.25 μg / ml) A clone conferring calicheamicin resistance was selected by growing a bivalent cosmid library of the micromonospora genome in. In this selection, six clones (3a, 4a, 4b, 10a, 13a, 16a) showed calicheamicin resistance. When restriction maps of these clones were created, the desired phenotype was DNA
Was found to be located in a PstI-SacI fragment of about 2 kb (FIG. 2). The maximum allowable concentration of calicheamicin on the LB plate was confirmed. The results are as follows.

【0082】[0082]

【表1】 [Table 1]

【0083】 PstI-SacI断片のヌクレオチド配列を解析したところ、この断片は4つの可能な
orfを含んでいることが示唆された。この断片の近位の1kbには1つのorfが載って
いた(calD)。遠位の1kbにはorfの候補が3つ重なっていた(calC、calC'、calC
")。これら3つのorf(calC、calC'、calC")をコンピュータで翻訳し、それぞ
れに対応するタンパク質CalC、CalC'、CalC"をBLASTを用いて解析したところ、
相同な既知のタンパク質は見つからなかった。しかしcalC遺伝子の翻訳産物は、
色素タンパク質エネジインのアポタンパク質と弱いアラインメントを示した。
Analysis of the nucleotide sequence of the PstI-SacI fragment showed that the four possible
It was suggested to contain orf. The proximal 1 kb of this fragment contained one orf (calD). In the distal 1 kb, three candidates for orf overlapped (calC, calC ', calC
"). These three orfs (calC, calC ', calC") were translated by a computer, and the corresponding proteins CalC, CalC', and CalC "were analyzed using BLAST.
No homologous known proteins were found. However, the translation product of calC gene is
A weak alignment with the apoprotein of the chromoprotein enegine was shown.

【0084】 calDを翻訳したタンパク質CalDには、S-アデノシルメチオネイン利用O-メチル
トランスフェラーゼにおいて典型的に保存されている3つのアミノ酸モチーフが
存在していることが明らかになった。したがって、calDはカリケアマイシン耐性
を担っていないと仮定された。calDがカリケアマイシン耐性を担っていることを
否定するため、完全なcalDを含むがcalC、calC'、calC"遺伝子のほうは切断され
ているサブクローンを遺伝子工学によって作った(pjT1224)。
The calD-translated protein CalD was found to contain three amino acid motifs that are typically conserved in S-adenosylmethionine-utilizing O-methyltransferase. Therefore, it was hypothesized that calD was not responsible for calicheamicin resistance. To deny that calD is responsible for calicheamicin resistance, a genetically engineered subclone containing the complete calD but excluding the calC, calC ', and calC "genes was created (pjT1224).

【0085】 このサブクローンはカリケアマイシン耐性を与えることができなかった。次に
、calC領域を含むサブクローンを構成した(pjT1232)。このサブクローンはカ
リケアマイシン耐性を与えた。上の表を参照のこと。calC'(pAP6)とcalC"(pR
E1)を含むサブクローンを構成し、カリケアマイシン耐性をテストした。これら
クローンはカリケアマイシン耐性を与えることができなかった。上の表を参照の
こと。
This subclone failed to confer calicheamicin resistance. Next, a subclone containing the calC region was constructed (pjT1232). This subclone conferred calicheamicin resistance. See table above. calC '(pAP6) and calC "(pR
Subclones containing E1) were constructed and tested for calicheamicin resistance. These clones failed to confer calicheamicin resistance. See table above.

【0086】 CalCのアミノ酸配列を確かめてその特性を知るため、calCをクローニングして
pMAL-C2ベクターに入れた(pMAL-C2それ自身はカリケアマイシン耐性を与えるこ
とができなかった。上の表を参照のこと)。得られたプラスミドpRE7はcalCを含
んでおり、カリケアマイシン耐性を与えた。上の表を参照のこと。次にプラスミ
ドpRE7をイソプロピルβ-D-チオガラクトシド(“IPTG”)で誘導してCalCを過
剰発現させた。誘導されたpRE7はカリケアマイシン耐性を与え、マルトース結合
タンパク質−CalC融合タンパク質(mbp-CalC)を産生した。CalCのこのような過
剰発現により、カリケアマイシン耐性が生体内で102倍に上昇した。上の表を参
照のこと。
In order to confirm the amino acid sequence of CalC and to know its characteristics, cloning calC
Placed in the pMAL-C2 vector (pMAL-C2 itself failed to confer calicheamicin resistance; see table above). The resulting plasmid, pRE7, contained calC and conferred calicheamicin resistance. See table above. Next, plasmid pRE7 was induced with isopropyl β-D-thiogalactoside (“IPTG”) to overexpress CalC. The induced pRE7 conferred calicheamicin resistance and produced a maltose binding protein-CalC fusion protein (mbp-CalC). Such overexpression of CALC, calicheamicin resistance rose to 10 twice in vivo. See table above.

【0087】実施例3タンパク質CalCの発現 さらに解析を進めるため、mbp-CalCタンパク質を過剰発現させて精製した。mb
p-CalCはpRE7/大腸菌から精製して均一にした。均一性は、SDS-PAGEで判断した
。LB上で一晩培養した新鮮なpRE7/大腸菌コロニーからの(50mg/mlのアンピシ
リンと50ng/mlのカリケアマイシンを含む)培養物を37℃、250rpmでA600=0.5に
なるまで増殖させ、0.5mMのIPTGを用いて誘導し、増殖を一晩継続した。細胞を
回収し(4,000×g、4℃、20分間)、緩衝溶液A(50mMのトリスHCl、pH7.5、200m
MのNaCl、1mMのEDTA)に再度分散し、超音波を当てて破壊した。
Embodiment 3 FIG. Expression of the protein CalC For further analysis, the mbp-CalC protein was overexpressed and purified. mb
p-CalC was purified from pRE7 / E. coli to homogeneity. Homogeneity was determined by SDS-PAGE. A culture (containing 50 mg / ml ampicillin and 50 ng / ml calicheamicin) from a fresh pRE7 / E. Coli colony grown overnight on LB is grown at 37 ° C., 250 rpm to A 600 = 0.5, Induction was performed with 0.5 mM IPTG and growth was continued overnight. The cells were collected (4,000 × g, 4 ° C., 20 minutes) and buffer solution A (50 mM Tris HCl, pH 7.5, 200 mM
M NaCl, 1 mM EDTA) and disrupted by sonication.

【0088】 細胞残留物を遠心分離(5,000×g、4℃、20分間)によって除去した。上澄み
液をアミロース・アフィニティ・カラムに付着させた(1.5×7.0cm、1mL/分)。
10mMのマルトースを含む緩衝溶液Aを用いて望むmbp-CalCタンパク質を溶離させ
た。この溶離液を濃縮し、S-300カラム(50mMのトリスHCl、pH7.5、200mMのNaCl
)上でクロマトグラフィを行なった。活性断片は、ただちに使用するか、あるい
は-80℃で凍結させて保管した。
The cell residue was removed by centrifugation (5,000 × g, 4 ° C., 20 minutes). The supernatant was applied to an amylose affinity column (1.5 × 7.0 cm, 1 mL / min).
The desired mbp-CalC protein was eluted with buffer solution A containing 10 mM maltose. The eluate was concentrated and subjected to an S-300 column (50 mM Tris HCl, pH 7.5, 200 mM NaCl
). Active fragments were used immediately or stored frozen at -80 ° C.

【0089】実施例4タンパク質CalCの分析 次に、精製したmbp-CalC中の金属含有量を分析した。精製したmbp-CalCは、濃
縮状態では黄色を呈していた。続いて誘導結合プラズマ原子質量分析装置(“IC
P-MS”)を用いて金属の分析を行なったところ、鉄(Fe)の存在が明らかになっ
た。定量的アミノ酸加水分解を合わせて行なって鉄のストイキオメトリーを決定
したところ、(mbp-calC遺伝子融合体の既知のヌクレオチド配列から計算したモ
ノマーの分子量63.576ダルトン(この値はSDS-PAGEによって決定したサブユニッ
トの分子量と矛盾しない)に基づくと)1モルのmbp-CalCにつき鉄が2.23±0.3モ
ルになることが示された。
Embodiment 4 FIG. Analysis of protein CalC Next, the metal content in the purified mbp-CalC was analyzed. The purified mbp-CalC was yellow when concentrated. Subsequently, an inductively coupled plasma atomic mass spectrometer (“IC
Analysis of the metals using P-MS ") revealed the presence of iron (Fe). When combined with quantitative amino acid hydrolysis and determined for iron stoichiometry, (mbp 2.23 iron per mole of mbp-CalC based on the molecular weight of the monomer calculated from the known nucleotide sequence of the -calC gene fusion, 63.576 daltons (this value is consistent with the molecular weight of the subunit as determined by SDS-PAGE). It was shown to be ± 0.3 mol.

【0090】 ロックフェラー大学タンパク質/DNA技術センターにおいて、定量的アミノ酸
加水分解によりmbp-CalCの正確な濃度を決定した。次に、4つの別々のmbp-CalC
調製物につき、ICP-MSを用いて加水分解物のアリコート中の微量金属含有量を決
定した。それと同時に、対照として、緩衝溶液だけ、および/または、マルトー
ス結合タンパク質だけのものも分析した。
The exact concentration of mbp-CalC was determined by quantitative amino acid hydrolysis at the Rockefeller University Protein / DNA Technology Center. Then, four separate mbp-CalC
For the preparations, trace metal content in aliquots of the hydrolyzate was determined using ICP-MS. At the same time, only the buffer solution and / or the maltose binding protein alone were analyzed as controls.

【0091】 この結果は、分光測光による鉄の決定において用いられる方法論を利用して独
立に確認した。フィッシュ, W.W.、Meth. Enzymol.、第158巻、357−364ページ
、1988年。mbp-CalCの電子吸収スペクトルを図4に示す。A280タンパク質の吸収
(ε280=99,300/M・cm)に加え、吸収の明瞭な極大値が411nmの位置に観測され
る(ε411=6,000/M・cm)。電子常磁性共鳴(“EPR”)により、CalC中の金属含
有量を確認した。
The results were independently confirmed using the methodology used in spectrophotometric determination of iron. Fish, WW, Meth. Enzymol., 158, pp. 357-364, 1988. FIG. 4 shows the electronic absorption spectrum of mbp-CalC. In addition to the absorption of A280 protein (ε280 = 99,300 / M · cm), a clear maximum of the absorption is observed at the position of 411 nm (ε411 = 6,000 / M · cm). Electron paramagnetic resonance ("EPR") confirmed the metal content in CalC.

【0092】 酸化したCalCタンパク質についてXバンドにおけるEPR測定を行なったところ、
標準的な斜方晶系のEPRシグナルがg=4.3(E/D=0.33)の位置に現われた(図4(a
)中の挿入図)。金属として鉄が90±10μM含まれていた(ICP-MSでわかった鉄
の総量の約72±10%。図4(a))。スペクトロスコピーの結果によれば、CalC中
にFe+3が単独で中心に存在していることを示唆するが、これは、CalCの一次配列
中にシステインがないことと整合性がある。パルマー, G.、Biochem. Soc. Tran
s.、第13巻、548−560ページ、1985年を参照のこと。
When the oxidized CalC protein was subjected to EPR measurement in the X band,
A standard orthorhombic EPR signal appeared at g = 4.3 (E / D = 0.33) (Fig. 4 (a
) Inset). Iron was contained at 90 ± 10 μM as a metal (about 72 ± 10% of the total amount of iron found by ICP-MS; FIG. 4 (a)). Spectroscopy results suggest that Fe +3 is solely central in CalC, consistent with the absence of cysteine in the primary sequence of CalC. Palmer, G., Biochem. Soc. Tran
s., vol. 13, pages 548-560, 1985.

【0093】実施例5CalCのカリケアマイシン耐性の検証 カリケアマイシンは二本鎖DNAを切断し、CalCは生体内でカリケアマイシン耐
性を与えるため、インビトロでのカリケアマイシン誘導DNA切断アッセイの際にC
alCを添加することよってDNAの切断を抑制できることが予想された。この考え方
を検証するため、超螺旋になったpBluescriptプラスミドDNA(“pBS”)を鋳型
として用い、ジチオトレイトール(“DTT”)を還元性イニシエータとして用い
て、予備的なアッセイを行なった。典型的なアッセイでは、精製したmbp-CalC(
15.0nM)と30.0nMのカリケアマイシンを、全体積が25μlとなるようにした40mM
のトリスHCl、pH7.5の中で、37℃にて15分間にわたって予備培養した。
Embodiment 5 FIG. Validation of CalC calicheamicin resistanceCalicheamicin cleaves double-stranded DNA, and CalC confers calicheamicin resistance in vivo, so that calicheamicin-induced DNA cleavage assays can be performed in vitro.
It was expected that DNA cleavage could be suppressed by adding alC. To test this idea, a preliminary assay was performed using supercoiled pBluescript plasmid DNA ("pBS") as the template and dithiothreitol ("DTT") as the reducing initiator. In a typical assay, purified mbp-CalC (
15.0 nM) and 30.0 nM calicheamicin at 40 mM in a total volume of 25 μl
In Tris HCl, pH 7.5 at 37 ° C. for 15 minutes.

【0094】 次に、10mMのDTTストック溶液2.5μlをアッセイ用溶液に添加し、そのアッセ
イ用溶液を37℃にてさらに1時間培養した。1%アガロース・ゲル上で電気泳動を
かけ、臭化エチジウムで染色することにより、断片化したDNAの評価を行なった
。このアッセイにより、mbp-CalCは、カリケアマイシンを103倍ほど過剰にした
濃度において、カリケアマイシンにより誘導されるDNAの切断を完全に抑制でき
ることがわかった。mbp-CalCとDTTを予備培養すること、強制的透析によりタン
パク質を除去すること、続いてDTT溶液を還元剤として用いることは、DNAの切断
量に顕著な影響を与えなかった。
Next, 2.5 μl of a 10 mM DTT stock solution was added to the assay solution, and the assay solution was further cultured at 37 ° C. for 1 hour. The fragmented DNA was evaluated by electrophoresis on a 1% agarose gel and staining with ethidium bromide. This assay, mbp-CALC, in concentrations calicheamicin excessive ten 3-fold, was found to be completely inhibited cleavage of DNA induced by calicheamicin. Preculture of mbp-CalC and DTT, removal of protein by forced dialysis, and subsequent use of DTT solution as reducing agent did not significantly affect the amount of DNA cut.

【0095】 図4(b)に示したように、DTTまたはカリケアマイシンが存在していない場合
には、DNAの切断は観測されなかった(レーンaとb)。それに対してDTTとカリケ
アマイシンが存在している場合には、切断が効果的に起こった(レーンc)。予
想されるように、mbp-CalCを添加すると、カリケアマイシンにより誘導されるDN
Aの切断が完全に抑制された(レーンf)。それに対して対照としてmbpだけを添
加した場合には、カリケアマイシンにより誘導されるDNAの切断を抑制すること
ができなかった(レーンd)。
As shown in FIG. 4 (b), in the absence of DTT or calicheamicin, no DNA cleavage was observed (lanes a and b). In contrast, cleavage occurred effectively when DTT and calicheamicin were present (lane c). As expected, the addition of mbp-CalC resulted in DN induced by calicheamicin.
The cleavage of A was completely suppressed (lane f). In contrast, when only mbp was added as a control, calicheamicin-induced DNA cleavage could not be suppressed (lane d).

【0096】 さらに、DTTとともにmbp-CalCを予備培養した場合(図示せず)、またはアポ-
mbp-CalC(鉄補因子が不足)を予備培養した場合(レーンe)にも、カリケアマ
イシンにより誘導されるDNAの切断を抑制することができなかった。しかし、Fe+ 2 またはFe+3をアポ-mbp-CalCに添加すると、CalCの活性を再現することができた
(レーンg)。アポ-mbp-CalCの再構成は、上記の活性アッセイを行なう前に1mM
のFeSO4(Fe+2)またはFeCl3(Fe+3)で予備培養することによって実現した。
Furthermore, when mpp-CalC was pre-cultured together with DTT (not shown),
Preliminary culture of mbp-CalC (lack of iron cofactor) (lane e) also
It was not possible to suppress DNA cleavage induced by isin. But Fe+ Two Or Fe+3Was added to Apo-mbp-CalC, the activity of CalC could be reproduced.
(Lane g). Apo-mbp-CalC reconstitution was performed at 1 mM prior to performing the activity assay described above.
FeSO4 (Fe+2) Or FeCl3 (Fe+3) Was achieved by pre-culture.

【0097】実施例6メチマイシン/ピクロマイシン−カリケアマイシン・ハイブリッド化
合物の産生 ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法でpJST1192kpn7由来の1.2kbのcalH遺伝子を増
幅した。pJST1192kpn7というのは、コスミド13aの7.0kbあるKpnI断片を含むサブ
クローンである。増幅した遺伝子をクローニングし、発現ベクターpDHS617のEco
RI/XbaI部位に導入した。この発現ベクターは、アプラマイシン耐性マーカーを
含んでいる。プラスミドpDHS617は、pOJ1446に由来する(ビアーマン, M.、Gene
、第116巻、43−49ページ、1992年)。
Embodiment 6 FIG. Metimycin / picromycin-calicheamicin hybridisation
It was amplified calH gene 1.2kb from pJST1192 kpn7 in production polymerase chain reaction compound (PCR) method. pJST1192kpn7 is a subclone containing a 7.0 kb KpnI fragment of cosmid 13a. The amplified gene was cloned, and the expression vector pDHS617 was Eco-
It was introduced at the RI / XbaI site. This expression vector contains an apramycin resistance marker. Plasmid pDHS617 is derived from pOJ1446 (Bierman, M., Gene
116, pp. 43-49, 1992).

【0098】 ストレプトミセス・ベネズエラのメチマイシン/ピクロマイシン・クラスター
に由来するプロモーター配列をプラスミドに挿入し、ストレプトミセス・ベネズ
エラの中で外来性遺伝子の発現を促進した。得られたプラスミドpLZ-C242(calH
遺伝子挿入体とプロモーター配列を含む)を、大腸菌S17-1を用いた接合により
、以前に構成したストレプトミセス・ベネズエラ突然変異体desIに導入した(ボ
リソヴァ, S.他、Org. Lett.、第1巻、133−136ページ、1999年)。このDesI突
然変異体では、desIが、カナマイシン耐性を与えるネオマイシン耐性遺伝子で置
換されていた。
[0098] A promoter sequence from the Streptomyces venezuelan methymycin / picromycin cluster was inserted into the plasmid to promote expression of the foreign gene in Streptomyces venezuela. The resulting plasmid pLZ-C242 (calH
The gene insert and the promoter sequence were introduced into the previously constructed Streptomyces venezuelan mutant desI by conjugation using E. coli S17-1 (Borisova, S. et al., Org. Lett., No. 1). Vol. 133-136, 1999). In this DesI mutant, desI was replaced with a neomycin resistance gene that confers kanamycin resistance.

【0099】 PLS-C242を含むストレプトミセス・ベネズエラ-DesIコロニーを、アプラマイ
シン抗生物質に対する耐性に基づいて同定した。プラスの反応を示したコロニー
の1つであるDesI/calH-1を100mlの種培地中で29℃にて48時間にわたって増殖さ
せ、次に、5リットルの植物性培地の中で培養し、増殖させた。ケーン, D.E.他
、J. Am. Chem. Soc.、第115巻、522−526ページ、1993年。培養物を遠心分離し
て細胞残留物と菌糸体を除去した。濃縮KOHを用いて上澄み液のpHを9.5に調整し
た後、クロロホルムを用いて抽出した。
[0099] Streptomyces venezuelan-DesI colonies containing PLS-C242 were identified based on resistance to apramycin antibiotics. One of the positively responding colonies, DesI / calH-1, was grown in 100 ml of seed medium at 29 ° C. for 48 hours, and then cultured in 5 liters of plant medium to grow. I let it. Kane, DE et al., J. Am. Chem. Soc., 115, 522-526, 1993. The culture was centrifuged to remove cell residues and mycelium. The pH of the supernatant was adjusted to 9.5 using concentrated KOH, and then extracted using chloroform.

【0100】 メタノールを1−20%の勾配で含むクロロホルムを用い、シリカゲル上で粗生
成物(700mg)に対してフラッシュ・クロマトグラフィを行なった。主な生成物
である10-デオキシメチノライド(約400mg)と、わずかな量の2つのマクロライ
ド化合物の混合物とが得られた。アセトニトリル/水(1:1)のアイソクラティ
ック移動相を用い、C18カラム上で、高性能液体クロマトグラフィ(HPLC)によ
り2つのマクロライドをさらに精製した。2つのマクロライドは、後に、スペクト
ル分析により化合物(11)と化合物(12)であると同定された(図7)。
The crude product (700 mg) was flash chromatographed on silica gel using chloroform containing a 1-20% gradient of methanol. The main product, 10-deoxymethinolide (about 400 mg), and small amounts of a mixture of the two macrolide compounds were obtained. The two macrolides were further purified by high performance liquid chromatography (HPLC) on a C18 column using an acetonitrile / water (1: 1) isocratic mobile phase. The two macrolides were later identified as compound (11) and compound (12) by spectral analysis (FIG. 7).

【0101】[0101]

【化7】 Embedded image

【0102】[0102]

【化8】 Embedded image

【0103】[0103]

【化9】 Embedded image

【0104】[0104]

【化10】 Embedded image

【0105】[0105]

【化11】 Embedded image

【0106】[0106]

【化12】 Embedded image

【配列表】[Sequence list]

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

【図1】 図1は、ミクロモノスポラ・エキノスポラのゲノム・ライブラリーから単離し
たコスミド・クローンをまとめた表である。この表は、カリケアマイシン生合成
クラスターを有するクローンのゲノム・ライブラリーをスクリーニングした結果
を示している。
FIG. 1 is a table summarizing cosmid clones isolated from a genomic library of Micromonospora echinospora. This table shows the results of screening a genomic library of clones having a calicheamicin biosynthesis cluster.

【図2】 図2は、コスミド・クローン4b、13a、56の一部と、ミクロモノスポラ・エキノ
スポラに由来するcal遺伝子の対応する位置を示した制限地図である。
FIG. 2 is a restriction map showing a part of cosmid clones 4b, 13a, and 56 and a corresponding position of a cal gene derived from Micromonospora echinospora.

【図3】 図3は、カリケアマイシン生合成クラスター内のオープン・リーディング・フ
レーム(“orf”)の表である。この表には、遺伝子がコードするポリペプチド
と、生合成経路においてそのポリペプチドについて提案されている機能または実
際に決定された機能を掲載してある。
FIG. 3 is a table of open reading frames (“orf”) within the calicheamicin biosynthesis cluster. This table lists the polypeptide encoded by the gene and the proposed or actually determined function of the polypeptide in the biosynthetic pathway.

【図4A】 図4(a)は、精製したmbp-CalCに関する紫外線−可視光スペクトルのグラフで
ある。精製したmbp-CalCは、52μMのmbp-CalC;10mMのトリスHCl、pH7.5からな
る溶液の中で分析した。グラフ中に挿入した右上の図は、CalCを低温(4.3K)に
てXバンドのEPRで分析した結果を示す。1モルのCalCにつき0.5モルの鉄を含む25
0μMのmbp-CalCを、10mMのトリスHCl、pH7.5の中で解析した。分光装置の設定は
以下の通りである。磁場=2050G;スキャン幅=4,000G;時定数=82秒;モジュ
レーションの振幅=16G;マイクロ波のパワー=31μW;周波数=9.71GHz;ゲイ
ン=1000;決定したスピン値=90±10μM Fe。
FIG. 4 (a) is a graph of an ultraviolet-visible light spectrum of purified mbp-CalC. Purified mbp-CalC was analyzed in a solution consisting of 52 μM mbp-CalC; 10 mM Tris HCl, pH 7.5. The upper right figure inserted into the graph shows the result of analyzing CalC by X-band EPR at low temperature (4.3K). 25 moles of iron per mole of CalC 25
0 μM mbp-CalC was analyzed in 10 mM Tris HCl, pH 7.5. The settings of the spectrometer are as follows. Magnetic field = 2050 G; scan width = 4,000 G; time constant = 82 seconds; modulation amplitude = 16 G; microwave power = 31 μW; frequency = 9.71 GHz; gain = 1000; determined spin value = 90 ± 10 μM Fe.

【図4B】 図4(b)は、mbp-CalCのインビトロ・アッセイの結果を示す。FIG. 4 (b) shows the results of an in vitro assay for mbp-CalC.

【図5】 図5は、必要な糖ヌクレオチドの生合成経路として想定されている経路を示す
。酵素は以下のように表記してある。Edeox=デオキシゲナーゼ;Eam=アミノト
ランスフェラーゼ;Eep=エピメラーゼ;Emet=メチルトランスフェラーゼ;Eod =4,6-デヒドラターゼ;Eox=オキシダーゼ;Ep=ヌクレオチジルトランスフェ
ラーゼ;Ered=レダクターゼ;Esh=スルフヒドリトランスフェラーゼ。
FIG. 5 shows pathways envisioned as required sugar nucleotide biosynthesis pathways. Enzymes are described as follows. E deox = de oxygenase; E am = aminotransferase; E ep = epimerase; E the met = methyltransferase; E od = 4,6-dehydratase; E ox = oxidase; E p = nucleotidyl transferase; E red = reductase; E sh = sulfhydryl transferase.

【図6】 図6は、生体内においてピクロマイシン/メチマイシン−カリケアマイシン・
ハイブリッド代謝産物が産生されるときの概略図である。
FIG. 6 shows in vivo picromycin / methimicin-calicheamicin.
FIG. 2 is a schematic diagram when a hybrid metabolite is produced.

【図7】 図7は、ストレプトミセス・ベネズエラ(Streptomyces venezuela)・メチマ
イシン/ピクロマイシン遺伝子クラスターを示している。このクラスター内の8
つのオープン・リーディング・フレーム(desI−desVIII)が、デソサミンの生
合成に関係する遺伝子であることがわかっている。この図には、ストレプトミセ
ス・ベネズエラの突然変異体においてカリケアマイシンのcalH遺伝子が異種発現
した後に新規なメチマイシン/ピクロマイシン誘導体(11と12)が生成されると
きのハイブリッド経路も示してある。
FIG. 7 shows the Streptomyces venezuela methimycin / picromycin gene cluster. 8 in this cluster
One open reading frame (desI-desVIII) has been found to be a gene involved in desosamine biosynthesis. This figure also shows the hybrid pathway when new methimicin / picromycin derivatives (11 and 12) are generated after heterologous expression of the calicheamicin calH gene in a mutant of Streptomyces venezuelan.

【図8】 図8は、DNAがしっかりと結合する際に極めて重要なカリケアマイシン(6)の4
つの特殊な糖を示している。糖(9)は、4-アミノ-4,6-ジデオキシグルコース(
8)から誘導され、糖Aと糖Bの間の位置に制限されたN-O結合の一部となっている
。化合物8は、アミノ基転移反応を通じて対応する4-ケト糖(7)から誘導される
。calH遺伝子は所望のC-4アミノトランスフェラーゼをコードしており、化合物
(7)を化合物(8)に変換することができる。
FIG. 8 shows calicheamicin (6) 4 which is crucial for the tight binding of DNA.
Shows two special sugars. The sugar (9) is 4-amino-4,6-dideoxyglucose (
8) and is part of a NO bond restricted to the position between sugar A and sugar B. Compound 8 is derived from the corresponding 4-keto sugar (7) through a transamination reaction. The calH gene encodes a desired C-4 aminotransferase and can convert compound (7) to compound (8).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/15 C12N 1/21 1/19 9/00 1/21 15/00 ZNAA 5/10 5/00 A 9/00 A61K 37/02 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA20 BA07 BA67 BA80 CA03 DA06 EA06 GA11 HA17 4B050 CC03 DD02 LL01 LL10 4B065 AA26X AA35Y AB01 BA02 CA24 CA27 CA44 4C057 CC03 DD01 KK11 4C084 AA02 AA07 AA13 BA22 CA53 NA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 1/15 C12N 1/21 1/19 9/00 1/21 15/00 ZNAA 5/10 5/00 A 9/00 A61K 37/02 F term (reference) 4B024 AA01 AA20 BA07 BA67 BA80 CA03 DA06 EA06 GA11 HA17 4B050 CC03 DD02 LL01 LL10 4B065 AA26X AA35Y AB01 BA02 CA24 CA27 CA44 4C057 CC03 DD01 KK11 4C08A AA02A

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非色素タンパク質(nonchromoprotein)エネジイン(enediy
ne)生合成遺伝子クラスターに由来する遺伝子をコードする核酸配列、またはこ
の遺伝子のタンパク質コード領域、またはこの遺伝子中の生物活性断片を含む、
ミクロモノスポラ・エキノスポラ(Micromonospora echinospra)から単離された
核酸分子。
1. The method of claim 1, wherein the nonchromoprotein is enediy.
ne) a nucleic acid sequence encoding a gene derived from a biosynthetic gene cluster, or a protein coding region of the gene, or a biologically active fragment in the gene,
A nucleic acid molecule isolated from Micromonospora echinospra.
【請求項2】 前記遺伝子が、calA、calB、calC、calD、calE、calF、calG
、calH、calI、calJ、calK、calL、calM、calN、calO、calP、calQ、calR、calS
、calT、orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、またはIS-因子遺伝子で
ある、請求項1に記載の単離された核酸分子。
2. The gene is calA, calB, calC, calD, calE, calF, calG
, CalH, calI, calJ, calK, calL, calM, calN, calO, calP, calQ, calR, calS
2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, which is a gene, calT, orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, or an IS-factor gene.
【請求項3】 前記核酸分子が前記遺伝子の2つ以上をコードしている、請
求項1に記載の単離された核酸分子。
3. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid molecule encodes more than one of said genes.
【請求項4】 前記核酸分子が完全長の生合成遺伝子クラスターをコードし
ている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
4. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid molecule encodes a full-length biosynthetic gene cluster.
【請求項5】 前記非色素タンパク質(nonchromoprotein)エネジイン(en
ediyne)がカリケアマイシン(calicheamicin)である、請求項1に記載の単離さ
れた核酸分子。
5. The non-chromoprotein enediyne (enchromin)
2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the ediyne is calicheamicin.
【請求項6】 非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子クラスターからの
1つまたは複数の遺伝子をコードしているミクロモノスポラ・エキノスポラ種カ
リケンシス(calichensis)由来の核酸とハイブリダイズできる、単離された核酸
分子。
6. The method of claim 1, wherein the non-pigment protein enediyne biosynthesis gene cluster comprises
An isolated nucleic acid molecule capable of hybridizing with a nucleic acid from Micromonospora echinospora sp. Calichensis encoding one or more genes.
【請求項7】 前記核酸分子が、前記生合成遺伝子クラスターに由来する少
なくとも1つの遺伝子と同じ活性を有するタンパク質をコードしている、請求項6
に記載の単離された核酸分子。
7. The nucleic acid molecule of claim 6, wherein the nucleic acid molecule encodes a protein having the same activity as at least one gene from the biosynthetic gene cluster.
4. The isolated nucleic acid molecule of claim 1.
【請求項8】 前記遺伝子が、calA、calB、calC、calD、calE、calF、calG
、calH、calI、calJ、calK、calL、calM、calN、calO、calP、calQ、calR、calS
、calT、orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、またはIS-因子遺伝子で
ある、請求項6に記載の単離された核酸分子。
8. The gene is calA, calB, calC, calD, calE, calF, calG
, CalH, calI, calJ, calK, calL, calM, calN, calO, calP, calQ, calR, calS
7. The isolated nucleic acid molecule of claim 6, which is a calT, orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, or IS-factor gene.
【請求項9】 配列番号1を含む、請求項1に記載の単離された核酸分子。9. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, comprising SEQ ID NO: 1. 【請求項10】 配列番号3を含む、請求項1に記載の単離された核酸分子。10. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, comprising SEQ ID NO: 3. 【請求項11】 配列番号5を含む、請求項1に記載の単離された核酸分子。11. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, comprising SEQ ID NO: 5. 【請求項12】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシス由来のP4
50オキシダーゼをコードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の
単離された核酸分子。
12. P4 from Micromonospora echinospora species calikensis
2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding 50 oxidase.
【請求項13】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来する膜輸送体(membrane transpoter
)をコードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核
酸分子。
13. A membrane transporter derived from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
2.) The isolated nucleic acid molecule of claim 1 which encodes a polypeptide that encodes).
【請求項14】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するO-メチルトランスフェラーゼをコ
ードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子
14. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding an O-methyltransferase from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis. .
【請求項15】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するグリコシルトランスフェラーゼを
コードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分
子。
15. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the isolated nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding a glycosyltransferase from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
【請求項16】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するN,N-ジメチルトランスフェラーゼ
をコードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸
分子。
16. The isolated bacterium of claim 1, which encodes a polypeptide encoding an N, N-dimethyltransferase from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis. Nucleic acid molecule.
【請求項17】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するジペプチド輸送体をコードするポ
リペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
17. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the isolated nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding a dipeptide transporter from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
【請求項18】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するL-システイン/システインC-S-リ
アーゼをコードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離され
た核酸分子。
18. The isolation of claim 1, which encodes a polypeptide encoding an L-cysteine / cysteine CS-lyase derived from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora sp. Calikensis. Nucleic acid molecule.
【請求項19】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するオリゴペプチド輸送体タンパク質
をコードするポリペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸
分子。
19. The isolated nucleic acid of claim 1, wherein the nucleic acid encodes a polypeptide encoding an oligopeptide transporter protein derived from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis. molecule.
【請求項20】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来する調節タンパク質をコードするポリ
ペプチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
20. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, which encodes a polypeptide that encodes a regulatory protein derived from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
【請求項21】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスの遺伝子
クラスターに由来するヘキソピラノシル-2-3-レダクターゼをコードするポリペ
プチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
21. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, which encodes a polypeptide encoding hexopyranosyl-2--3-reductase from the gene cluster of Micromonospora echinospora sp. Calikensis.
【請求項22】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来するデザツラーゼをコードするポリペ
プチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
22. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the isolated nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding a desaturase from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
【請求項23】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスの遺伝子
クラスターに由来するUDP-D-グルコース6-デヒドロゲナーゼをコードするポリペ
プチドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
23. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the isolated nucleic acid molecule encodes a polypeptide encoding UDP-D-glucose 6-dehydrogenase from the gene cluster of Micromonospora echinospora sp. Calikensis.
【請求項24】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスのカリケ
アマイシン生合成遺伝子クラスターに由来する転写調節体をコードするポリペプ
チドをコードしている、請求項1に記載の単離された核酸分子。
24. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the nucleic acid molecule encodes a polypeptide that encodes a transcriptional regulator derived from the calicheamicin biosynthesis gene cluster of Micromonospora echinospora species calikensis.
【請求項25】 ある1つのタンパク質コード配列をコードする核酸分子を
含む発現ベクターであって、この核酸分子が、請求項1〜24のいずれか1項に記載
の核酸分子の中から選択されることを特徴とする発現ベクター。
25. An expression vector comprising a nucleic acid molecule encoding a protein coding sequence, wherein the nucleic acid molecule is selected from the nucleic acid molecules according to any one of claims 1 to 24. An expression vector, characterized in that:
【請求項26】 前記核酸分子が、前記タンパク質の発現を制御するための
制御配列と作用可能に連結されている、請求項25に記載の発現ベクター。
26. The expression vector according to claim 25, wherein the nucleic acid molecule is operably linked to a control sequence for controlling the expression of the protein.
【請求項27】 前記制御配列が、ストレプトミセス(Streptomyces)のプ
ロモーターである、請求項26に記載の発現ベクター。
27. The expression vector according to claim 26, wherein the control sequence is a Streptomyces promoter.
【請求項28】 請求項1〜24のいずれか1項に記載の核酸分子により形質転
換された宿主細胞。
28. A host cell transformed with the nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 24.
【請求項29】 請求項25からの核酸分子を用いて形質転換した宿主細胞。29. A host cell transformed with the nucleic acid molecule of claim 25. 【請求項30】 請求項26からの核酸分子を用いて形質転換した宿主細胞。30. A host cell transformed with the nucleic acid molecule of claim 26. 【請求項31】 前記宿主細胞が、細菌、酵母、昆虫、植物、菌類、または
哺乳類の細胞である、請求項28に記載の宿主細胞。
31. The host cell according to claim 28, wherein said host cell is a bacterial, yeast, insect, plant, fungal, or mammalian cell.
【請求項32】 宿主となる上記細菌が大腸菌またはストレプトミセスであ
る、請求項28に記載の宿主細胞。
32. The host cell according to claim 28, wherein the host bacterium is Escherichia coli or Streptomyces.
【請求項33】 ミクロモノスポラ・エキノスポラ種カリケンシスに由来す
る核酸分子を含み、この核酸分子が、非色素タンパク質エネジイン生合成遺伝子
クラスターをコードする核酸配列を含んでいる、単離されたコスミド。
33. An isolated cosmid comprising a nucleic acid molecule derived from Micromonospora echinospora sp. Calikensis, wherein the nucleic acid molecule comprises a nucleic acid sequence encoding a non-chromoprotein enediyne biosynthesis gene cluster.
【請求項34】 前記核酸配列が、calA、calB、calC、calD、calE、calF、
calG、calH、calI、calJ、calK、calL、calM、calN、calO、calP、calQ、calR、
calS、calT、orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、または挿入因子遺伝
子をコードしている、請求項33に記載のコスミド。
34. The nucleic acid sequence according to claim 31, wherein the nucleic acid sequence is calA, calB, calC, calD, calE, calF,
calG, calH, calI, calJ, calK, calL, calM, calN, calO, calP, calQ, calR,
34. The cosmid according to claim 33, which encodes calS, calT, orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, or an insertion factor gene.
【請求項35】 請求項25に記載の発現ベクターを用いて形質転換した宿主
細胞を、タンパク質の発現が可能な時間と条件のもとで培養することを含む、タ
ンパク質の発現方法。
35. A method for expressing a protein, comprising culturing a host cell transformed with the expression vector according to claim 25 for a time and under conditions allowing expression of the protein.
【請求項36】 前記宿主細胞が、細菌、酵母、昆虫、植物、菌類、または
哺乳類の細胞である、請求項35に記載の方法。
36. The method of claim 35, wherein said host cell is a bacterial, yeast, insect, plant, fungal, or mammalian cell.
【請求項37】 アフィニティ・クロマトグラフィを利用したカリケアマイ
シンの精製方法であって、カリケアマイシンを含む溶液を、CalCが結合したアフ
ィニティ・カラムに供給し、カリケアマイシンを回収する操作を含む方法。
37. A method for purifying calicheamicin using affinity chromatography, comprising supplying a solution containing calicheamicin to an affinity column to which CalC is bound, and recovering calicheamicin. .
【請求項38】 配列番号2のアミノ酸配列を含むポリペプチド。38. A polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. 【請求項39】 配列番号4のアミノ酸配列を含むポリペプチド。39. A polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 【請求項40】 配列番号6のアミノ酸配列を含むポリペプチド。40. A polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. 【請求項41】 被験対象にカリケアマイシン耐性を付与する方法であって
、その被験対象から細胞を採取し、その細胞をカリケアマイシン自己耐性遺伝子
を用いて形質転換し、その細胞を被験対象に戻す操作を含む方法。
41. A method for conferring calicheamicin resistance on a subject, comprising collecting cells from the subject, transforming the cells with a calicheamicin self-resistance gene, and subjecting the cells to the subject. A method that includes the operation of returning to.
【請求項42】 下記の構造: 【化1】 を有する化合物。42. The following structure: A compound having the formula: 【請求項43】 下記の構造: 【化2】 を有する化合物。43. The following structure: A compound having the formula:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009540811A (en) * 2006-06-22 2009-11-26 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. Production of pravastatin

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6733998B1 (en) 1998-12-07 2004-05-11 Sloan-Kettering Institute For Cancer Research Micromonospora echinospora genes coding for biosynthesis of calicheamicin and self-resistance thereto
US7257562B2 (en) 2000-10-13 2007-08-14 Thallion Pharmaceuticals Inc. High throughput method for discovery of gene clusters
US6912470B2 (en) 2001-05-21 2005-06-28 Ecopia Biosciences, Inc. Genes and proteins involved in the biosynthesis of enediyne ring structures
CA2430684A1 (en) * 2000-11-28 2002-10-10 Jon Thorson Micromonospora echinospora genes encoding for biosynthesis of calicheamicin and self-resistance thereto

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5276159A (en) * 1990-08-01 1994-01-04 The Scripps Research Institute Dynemicin analogs: syntheses, methods of preparation and use
US5712146A (en) * 1993-09-20 1998-01-27 The Leland Stanford Junior University Recombinant combinatorial genetic library for the production of novel polyketides

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009540811A (en) * 2006-06-22 2009-11-26 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. Production of pravastatin

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