JP2002535990A - 真菌細胞においてポリペプチドを生産する方法 - Google Patents

真菌細胞においてポリペプチドを生産する方法

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JP2002535990A JP2000597435A JP2000597435A JP2002535990A JP 2002535990 A JP2002535990 A JP 2002535990A JP 2000597435 A JP2000597435 A JP 2000597435A JP 2000597435 A JP2000597435 A JP 2000597435A JP 2002535990 A JP2002535990 A JP 2002535990A
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エス. ヤバー,デビー
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ノボザイムス バイオテック,インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 本発明はポリペプチドを生産する方法であって:(a)親真菌細胞の突然変異体を培養し、ここで当該突然変異細胞はpacC pHシグナル変換経路の1もしくは複数の遺伝子の修飾を含んで成る第一核酸配列と、前記ポリペプチドをコードする第二核酸配列と含んで成り;そして(b)当該ポリペプチドを培養培地から単離する;ことを含んで成る方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の背景 発明の分野 本発明はプロテアーゼ欠陥細胞においてポリペプチドを生産するための方法に
関連する。
【0002】 関連技術の説明 多くの微生物は幅広いpH域で増殖することができる。この能力は細胞内プロセ
スを極端なpHから守るのに有効なpH恒常性メカニズムと、pH恒常性の境界をまた
いで有効な活性が適切な周囲pHにてのみ発揮されることを保障する手段を要する
【0003】 pacC遺伝子はpacCと命名されたタンパク質をコードする。pacCは
配列特異的DNA結合性タンパク質であり、それは遺伝子であってその産物がア
ルカリpHにて優先的に合成されるような遺伝子の発現を活性化し、また酸性増殖
条件に適する遺伝子産物の合成を抑制する。Tilburnら、1995, EMBO Journal 14
: 779-790 は、アスペルギルス・ニドゥランス(Aspergillus ni
dulans)内のpacCが、アルカリ周囲pHに応答して、palA,B,C
,F,H及びI遺伝子の産物により媒介されるシグナルの存在下でアルカリ性発
現産物の転写を活性化することを提唱している。palA,B,C,F,H及び
I遺伝子はpacCpHシグナル変換経路として知られている。従って、アルカリ
性周囲pHでは、アルカリ性遺伝子の発現が高まり、同時に酸性遺伝子の発現は減
退する。酸性条件下では、pacCは非機能状態にあり、そしてそのレベルは減
退し、酸性発現遺伝子産物の抑制及びpacC自体を含むアルカリ性発現遺伝子
の活性化の消失に結びつく。
【0004】 pacC遺伝子又はpacCpHシグナル変換経路の遺伝子のいくつかの変異は
、実際の周囲pHとは異なるpHでの増殖効果を模倣できる(Caddickら1986, Molec
ular General Genetics 203: 346-353; Shahら1991, FEMS Microbiological Let
ters 77: 209-212; Espesoら1993, EMBO Journal 12: 3947-3956; Arstら1994,
Molecular General Genetics 245: 787-790)。palA,B,C,F,H及びI
の6つの遺伝子の任意のいくつかの突然変異は酸性pHでの増殖効果を模倣し、そ
の結果、例えば酸性ホスファターゼのレベルの高揚及びアルカリ性ホスファター
ゼのレベルの低下が得られる。対照的に、pacC遺伝子におけるいくつかの突
然変異はアルカリpHでの増殖効果を模倣し、その結果、アルカリ性ホスファター
ゼのレベルの高揚及び酸性ホスファターゼのレベルの低下が得られる。このよう
なアルカリ性条件下での増殖を模倣するpacC遺伝子の突然変異はその活性を
調節する酸性C末端セグメントを除去する。酸性C末端ドメインが除かれると、
pacCは活性となり、そしてアルカリ性条件下での増殖に必要な遺伝子の発現
を活性化し、且つ酸性条件下での増殖に必要な遺伝子の発現を抑制する。pac
C遺伝子のかかる突然変異はシグナル変換経路の必要性を取り除き、アルカリ性
発現遺伝子の構成及び酸性発現遺伝子の超抑制に結びつく。
【0005】 pacC遺伝子はアスペルギルス・ニドゥランス(Tilburnら1995, supra)、
アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)(Maccabeら1996, Molecular Ge
neral Genetics 250: 367-374)、アスペルギルス・パラシティカス(Aspergill
us parasiticus)(Pinero and Keller, 1997, Phytopathology 87: S78)及びペ
ニシリウム・クリソゲヌム(Penicillium chrysogenum)(Suarezら1996, Molec
ular Microbiology 20: 529-540)からクローニングされている。
【0006】 pacCpHシグナル変換経路における遺伝子には、アスペルギルス・ニドゥラ
ンスpalA(Negrete-Urtasunら1997, Journal of Bacteriology 179: 1832-1
835);アスペルギルス・ニドゥランスpalB遺伝子(Denisonら1995, Journa
l of Biological Chemistry 270: 28519-28522);アスペルギルス・ニドゥラン
スpalF遺伝子(Maccheroniら1997, Gene 194: 163-167);及びアスペルギル
ス・ニドゥランスpalI遺伝子(Arstら1994, 前掲)が開示されている。
【0007】 pacCpHシグナル変換突然変異体はCaddickら1986, Molecular General Gen
etics 203: 346:352, 及びArstら1994, Molecular General Genetics 245: 787-
790 により発表されている。
【0008】 注目のタンパク質の産生にとって有害なタンパク質分解活性を抑制又は消失で
きること、特に組換細胞において全体的なタンパク質分解活性を担う各々の遺伝
子を中断又は欠失させることなくそれができることは、現状当業界にはない極め
て魅力的な代替案を供するであろう。
【0009】 本発明の課題は真菌細胞においてポリペプチドを生産するための改良された方
法の提供にある。
【0010】 発明の概要 本発明はポリペプチドを生産するための方法に関連し、この方法は(a)親真
菌細胞の突然変異体を当該ポリペプチドの産生が誘導される条件下で培養し、こ
こで当該突然変異細胞はpacCpHシグナル変換経路の遺伝子の少なくとも一つ
又はその相同体の改変を含んで成る第一核酸配列と、当該ポリペプチドをコード
する第二核酸配列とを含んでなり;そして(b)当該ポリペプチドを当該培養培
地から単離する、ことを含んで成る。
【0011】 発明の詳細な説明 本発明はポリペプチドを生産するための方法であって、(a)親真菌細胞の突
然変異体を当該ポリペプチドの産生が誘導される条件下で培養し、ここで当該突
然変異真菌細胞は当該親細胞とは、pacCpHシグナル変換経路の1又は複数の
遺伝子又はその相同体が修飾、例えば中断又は欠失されている関係にあり;そし
て(b)当該ポリペプチドを当該突然変異細胞の培養培地から単離する;ことを
含んで成る。
【0012】 「pacCpHシグナル変換経路」とは本明細書では微生物の生育環境の周囲pH
を認識し、そしてpalA,palB,palC,palF,palH及びpa
lI等の遺伝子によりコードされる細胞性タンパク質の群を通じてpacCの活
性転写因子へのタンパク質分解プロセシングを促進する経路と定義する。活性化
pacCはアルカリ性条件下での増殖に必要な遺伝子の発現をオンにし、そして
酸性条件下での増殖に必要な遺伝子の発現をオフにする。palA,palB,
palC,palF,palH及びpalI遺伝子の相同体が本発明の方法に包
括されるものと理解されるであろう。
【0013】 本発明の方法において、pacCpHシグナル変換経路に関与する真菌細胞の任
意の遺伝子、例えば限定することなく、糸状菌のpalA,palB,palC
,palF,palH及び/又はpalI遺伝子、又は酵母の類似の相同体、例
えばRim9p(Denisonら、1998, Molecular Microbiology 30: 259-264)が修
飾されていてよい。好適な態様において、この遺伝子はpalA遺伝子である。
別の好適な態様において、この遺伝子はpalB遺伝子である。より好適な態様
において、この遺伝子はSEQ ID NO:1の核酸配列を有するアスペルギ
ルス・オリザ(A.oryzae)palA遺伝子である。別のより好適な態様
において、この遺伝子はSEQ ID NO:3の核酸配列を有するアスペルギ
ルス・オリザpalB遺伝子である。
【0014】 以下に示す通り、真菌細胞のpacCpHシグナル変換経路における1又は複数
の遺伝子の修飾は細胞により産生されるタンパク質分解活性の値を下げる。1又
は複数のプロテアーゼがタンパク質分解活性を担うことができうる。この欠陥は
アルカリ性条件下での特異的なプロテアーゼ遺伝子の発現の低下に由来し、なぜ
ならpacCはpalA,B,C,F,H及びI遺伝子によりコードされる遺伝
子産物の群により媒介されるシグナルの不在下によりアルカリ性発現遺伝子の転
写を活性化できないからである。
【0015】 pacCpHシグナル変換経路突然変異細胞は当業界周知の方法を利用して1又
は複数の上記の遺伝子の発現を抑制又は消失させることにより構築できうる。例
えば、この遺伝子はコード領域又は活性にとって必須なその一部、又はコード領
域の発現にとって必要な調節機能を改変させることにより修飾又は不活性化され
うる。かかる調節又はコントロール配列の例はプロモーター配列又はその機能性
部分、即ち、核酸配列の発現を及ぼすのに十分な部分でありうる。考えられる修
飾のためのその他のコントロール配列には、限定することなく、リーダー、ポリ
アデニル化配列、プロペプチド配列、シグナル配列、転写ターミネーター及び転
写アクチベーターが挙げられる。
【0016】 この遺伝子の修飾又は不活性化は、親細胞を突然変異誘発にかけ、そして親細
胞の標準の増殖pHとは異なるpHで増殖できる突然変異細胞を選別し、続いてその
突然変異細胞、対、親細胞のタンパク質分解活性を測定することにより行ってよ
い。突然変異誘発(それは特異的なものでもランダムなものでもよい)は、例え
ば適当な物理又は化学突然変異誘発剤の利用により、適当なオリゴヌクレオチド
の利用により、又はDNA配列をPCR構築突然変異誘発にかけることにより行
うことができうる。更に、突然変異誘発はこのような突然変異誘発剤の任意の組
合せの利用により実施してよい。
【0017】 本目的のために適当な物理又は化学突然変異誘発剤の例には紫外(UV)線、
ヒドロキシルアミン、N−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(M
NNG)、O−メチルヒドロキシルアミン、亜硝酸、エチルメタンスルホネート
(EMS)、亜硫酸水素ナトリウム、ギ酸及びヌクレオチド類似体が挙げられる
【0018】 このような薬剤等を使用した場合、突然変異誘発は典型的には親細胞を選定の
突然変異誘発剤の存在下で適当な条件下において突然変異誘発にかけ、そしてp
acCpHシグナル変換経路の遺伝子の発現の抑制又は消失を示す突然変異細胞の
スクリーニングを行うことにより実施する。
【0019】 pacCpHシグナルにおける1又は複数の遺伝子の修飾又は不活性化は当該遺
伝子又はその転写もしくは翻訳に必要な調節要素内での1又は複数個のヌクレオ
チドの導入、置換又は除去により達成されうる。例えば、停止コドンの導入、開
始コドンの除去、又はオープンリーディングフレームの変化をもたらすようにヌ
クレオチドを挿入又は除去してよい。かかる修飾又は不活性化は当業界公知の方
法に従う部位特異的突然変異誘発又はPCR構築突然変異誘発により達成されう
る。原理的にはこの修飾はin vivoで、即ち、修飾すべき遺伝子を発現す
る細胞に対して直接行ってよいが、この修飾は下記に説明する通りin vit
roで実施するのが好ましい。
【0020】 pacCpHシグナル変換経路を不活性化する簡単な方法の例は遺伝子置換、遺
伝子欠失又は遺伝子中断の技術を基礎とする。遺伝子中断方法では、注目の内因
性遺伝子又は遺伝子フラグメントに対応する核酸配列をin vitroで突然
変異誘発にかけて欠陥核酸配列を作り出し、次いでそれを親細胞の中に形質転換
させて欠陥遺伝子を作り出す。相同組換によると、欠陥核酸配列を内因性遺伝子
又は遺伝子フラグメントと置き換える。欠陥遺伝子又は遺伝子フラグメントが、
核酸配列の修飾又は破壊された形質転換体の選択に利用されうるマーカーをもコ
ードするのが所望されうる。
【0021】 他方、pacCpHシグナル変換経路内の1又は複数の遺伝子の修飾又は不活性
化は、当該遺伝子の核酸配列に対して相補性のヌクレオチド配列を利用する確立
されたアンチセンス技術により実施してよい。より詳しくは、この遺伝子の発現
は、細胞の中で転写され、そして細胞内で産生されるmRNAにハイブリダイズ
することのできる当該遺伝子の核酸配列に対して相補性のヌクレオチド配列の導
入によって抑制又は消失されうる。かくして、相補性アンチセンスヌクレオチド
配列がmRNAにハイブリダイズできる条件下では、翻訳されるタンパク質の量
は抑制又は消失する。
【0022】 真菌細胞内のpacCpHシグナル変換経路に関与する遺伝子の核酸配列に対し
て相補性又は相同性の核酸配列はかかる遺伝子を含む微生物起源から獲得できう
る。アスペルギルス・オリザのSEQ ID NO:1の核酸配列に対して相補
性又は相同性の核酸配列を有するpalA遺伝子の好適な起源はアスペルギルス
・ニドゥランスである。アスペルギルス・オリザのSEQ ID NO:3の核
酸配列に対して相補性又は相同性の核酸配列を有するpalB遺伝子の好適な起
源はアスペルギルス・ニドゥランスである。
【0023】 選定の真菌細胞の対応の遺伝子の核酸配列に対して相補性又は相同性でありう
るpacCpHシグナル変換経路におけるその他の遺伝子の好適な糸状菌起源には
、限定することなく、アスペルギルス・ニドゥランス由来のpalF遺伝子(M
accheroniら、1997,前掲)及びアスペルギルス・ニドゥランス由
来のpalI遺伝子(Arstら、1994,前掲)が挙げられる。更に、この
核酸配列はその真菌細胞にとって天然のものであってよい。
【0024】 選定の真菌細胞の対応の遺伝子の核酸配列に対して相補性でありうるpacC
pHシグナル変換経路における遺伝子の相同体の好適な酵母起源には、限定するこ
となく、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cer
evisiae)(Rim9p;Denisonら、1998、前掲)が挙げら
れる。
【0025】 好適な態様において、この突然変異真菌細胞は更にpacC遺伝子のコピーを
2以上含んで成る。pacC遺伝子の2以上のコピーはpal突然変異表現型の
遺伝子外(extragenic)抑制を妨げる。遺伝子外サプレッサーはpa
cCの切頭型(truncations)であることが示され、それは構成的に
活性なpacCに結びつく。
【0026】 pacC遺伝子は真菌細胞にとって天然でも異種のものであってもよい。糸状
菌由来のpacC遺伝子の好適な起源には、限定することなく、アスペルギルス
・ニドゥランス(Tilburnら、1995、前掲)、アスペルギルス・ニガ
ー(Maccabeら、1996、前掲)、アスペルギルス・パラシチカス(P
inero and Keller、1997、前掲)及びペニシリウム・クリ
ソゲヌム(Suarezら、1996、前掲)が挙げられる。酵母由来のpac
C遺伝子相同体の好適な起源には、限定することなく、ヤロウィア・リポリチカ
(Yarrowia lipolytica)(Lambertら、1997, Molecular and Cellular Biology
17: 3966-3976)及びサッカロマイセス・セレビシエ(Su and Mitchell, 1993,
Nucleic Acids Research 21: 3789-3797)が挙げられる。
【0027】 本発明の方法において、pacCpHシグナル変換経路の修飾は1又は複数のプ
ロテアーゼの産生を抑制又は消失させる。
【0028】 「1又は複数のプロテアーゼ」とは本明細書では1又は複数種のエキソペプチ
ダーゼ及び/又はエンドペプチダーゼと定義する。エキソペプチダーゼは基質の
アミノ又はカルボキシ末端付近のペプチド結合を切断し、一方エンドペプチダー
ゼは基質の末端から遠方のペプチド結合を切断する(Rao, 1998, Microbiology
and Molecular Biology Reviews 62: 597-635)。エキソペプチダーゼはアミノ
ペプチダーゼでもカルボキシペプチダーゼでもよい。エキソペプチダーゼ又はエ
ンドペプチダーゼはセリンプロテアーゼ、メタロプロテアーゼ、アスパラギン酸
プロテアーゼ、又はシステインプロテアーゼであってよい(Raoら、1998、前掲;
North, 1982, Microbiology Reviews 46: 308-340; Otto and Schirmeister, 19
97, Chemical Reviews 97: 133-171)。 好適な態様において、この1又は複数のプロテアーゼはセリンプロテアーゼで
ある。別の好適な態様において、この1又は複数のプロテアーゼはメタロプロテ
アーゼである。別の好適な態様において、この1又は複数のプロテアーゼはアス
パラギン酸プロテアーゼである。別の好適な態様において、この1又は複数のプ
ロテアーゼはシステインプロテアーゼである。別の好適な態様において、この1
又は複数のプロテアーゼはアミノペプチダーゼである。別の好適な態様において
、この1又は複数のプロテアーゼはカルボキシペプチダーゼである。別の好適な
態様において、この1又は複数のプロテアーゼはセリンプロテアーゼ、メタロプ
ロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アミノペ
プチダーゼ及び/又はカルボキシペプチダーゼである。
【0029】 このプロテアーゼの活性は当業界周知の任意の方法を利用して決定してよい。
タンパク質分解活性の種類の特定は、セリンプロテアーゼ、メタロプロテアーゼ
、アスパラギン酸プロテアーゼ又はシステインプロテアーゼに特異的な当業界周
知のプロテアーゼインヒビターを利用して決定することもできうる。例えば、No
rth, 1982、前掲;Otto and Schirmeister, 1997、前掲;及びRao ら、1998、前
掲を参照されたい。
【0030】 本発明の方法において、この突然変異真菌細胞は好ましくは同一の条件下で培
養した対応の親真菌細胞と比較してこの1又は複数のプロテアーゼを少なくとも
約25%少ない量で、より好ましくは少なくとも約50%少ない量で、更により
好ましくは少なくとも約75%少ない量で、そして最も好ましくは少なくとも約
95%少ない量で産生する。最も好適な態様において、この突然変異細胞は同一
条件下で培養した対応の親真菌細胞と比較して、検出不能なプロテアーゼしか産
生しない。この親及び突然変異細胞は注目のポリペプチドの産生を誘導する条件
下での、又は1又は複数のプロテアーゼの産生を誘導する条件下でのこの1又は
複数のプロテアーゼの産生について比較することができうる。
【0031】 本発明の方法において、このポリペプチドは注目の突然変異真菌細胞にとって
天然でも異種でもよい任意のポリペプチドであってよい。
【0032】 「ポリペプチド」とは本明細書ではコード産物の特定の長さに関連して言及し
ていなく、それ故ペプチド、オリゴペプチド及びタンパク質が包含される。「異
種ポリペプチド」とは本明細書では真菌細胞にとって天然でないポリペプチド、
天然配列を改変することで修飾の施された天然ポリペプチド、又は組換DNA技
術によるその真菌細胞の操作の結果として発現が定量的に改変された天然ポリペ
プチドと定義する。例えば、天然ポリペプチドは、例えば当該ポリペプチドをコ
ードする遺伝子を別のプロモーターのコントロール下に配置して当該ポリペプチ
ドの発現を高める、シグナル配列の利用を介して注目の天然ポリペプチドの細胞
外への輸送を促進する、及び当該細胞により通常産生されるポリペプチドをコー
ドする遺伝子のコピー数を高めることにより組換的に産生されうる。この突然変
異真菌細胞は当該ポリペプチドをコードする核酸配列のコピーを1又は複数含み
うる。
【0033】 好ましくは、このポリペプチドはホルモンもしくはその変異体、酵素、レセプ
ターもしくはその一部、抗体もしくはその一部、又はリポーターである。より好
適な態様において、このポリペプチドはオキシドリダクターゼ、トランスフェラ
ーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ又はリガーゼである。更により好
適な態様において、このポリペプチドはアミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カル
ボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ
、クチナーゼ、シクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼ、デオキシリ
ボヌクレアーゼ、エステラーゼ、アルファ−ガラクトシダーゼ、ベータ−ガラク
トシダーゼ、グルコアミラーゼ、アルファ−グルコシダーゼ、ベータ−グルコシ
ダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタナーゼ
、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポリフェ
ノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタ
ミナーゼ又はキシラナーゼである。
【0034】 真菌細胞において発現されうる注目のポリペプチドをコードする核酸配列は任
意の原核、真核細胞又はその他の起源から獲得できうる。本発明の目的のため、
一定の起源との関係で本明細書で用いる「から獲得」とは、そのポリペプチドが
その起源により産生される、又はその起源に由来する遺伝子の挿入された細胞に
より産生されることを意味するであろう。
【0035】 注目のポリペプチドをコードする核酸配列を単離又はクローニングするのに利
用する技術は当業界において公知であり、そしてゲノムDNAからの単離、cD
NAからの調製、又はそれらの組合せが挙げられる。かかるゲノムDNAからの
核酸配列のクローニングは例えば周知のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を利用
することにより行うことができうる。例えば、Innis ら、1990, PCR Protocols
: A Guide to Methods and Application, Academic Press, New York参照のこと
。このクローニング手順は、当該ポリペプチドをコードする核酸配列を含んで成
る所望の核酸フラグメントを切除及び単離し、このフラグメントをベクター分子
に挿入し、そしてこの組換ベクターを突然変異細胞の中に組込み、そこでこの核
酸配列の多数のコピー又はクローンを複製させることを包含しうる。この核酸配
列はゲノム、cDNA,RNA、半合成、合成起源、又はそれらの任意の組合せ
であってよい。
【0036】 本発明の方法において、このポリペプチドは融合又はハイブリドポリペプチド
を含んでもよく、それにおいては別のポリペプチドがこのポリペプチド又はその
フラグメントのN末端又はC末端に融合している。融合ポリペプチドは一のポリ
ペプチドをコードする核酸配列(又はその一部)を別のポリペプチドをコードす
る核酸配列(又はその一部)に融合させることによって作られる。融合ポリペプ
チドを作るための技術は当業界において公知であり、そして例えば複数のポリペ
プチドをコードする複数のコード配列をライゲーションし、それらがイン・フレ
ームとなり、その融合ポリペプチドの発現が同一のプロモーター及びターミネー
ターのコントロール下となるようにすることを含む。このハイブリドポリペプチ
ドは少なくとも2種類のポリペプチドから獲得した部分又は完全ポリペプチド配
列の組合せを含んで成ってよく、それにおいて1又は複数のポリペプチドはその
突然変異真菌細胞にとって異種のものであってよい。
【0037】 注目のポリペプチドをコードする単離された核酸配列は当該ポリペプチドの発
現が供されるよう様々な方法で操作してよい。発現とは、ポリペプチドの生産に
関与する任意の段階、例えば限定することなく、転写、後転写修飾、翻訳、後翻
訳修飾、及び分泌を含むものと理解されるであろう。核酸配列をベクターへの挿
入前に操作することは発現ベクターに依存して所望される又は必要でありうる。
クローニング方法を利用して核酸配列を修飾する技術は当業界において周知であ
る。
【0038】 「核酸構築体」とは本明細書では核酸分子と定義され、一本鎖でも二本鎖でも
よく、天然遺伝子から単離されたものであるか、又は天然にはない状態で組合さ
れて並んだ核酸のセグメントを含むように修飾されたものでよい。核酸構築体は
、その核酸構築体が本発明のコード配列の発現に必要なコントロール配列を全て
含むとき、発現カセットと同義である。「コード配列」とは本明細書ではそのタ
ンパク質生成物のアミノ酸配列を直接特定する核酸配列と定義する。コード配列
の境界は一般にmRNAの5′末端にあるオープンリーディングフレームのすぐ
上流に配置されたATG開始コドン(真核系)と、mRNAの3′末端あるオー
プンリーディングフレームのすぐ下流に配置された転写ターミネーター配列とに
より決定される。コード配列には、限定することなく、DNA、cDNA及び組
換核酸配列が挙げられうる。
【0039】 「コントロール配列」とは、本明細書では注目のポリペプチドの発現に必要又
は有利な全ての成分を含むように定義する。各コントロール配列は当該ポリペプ
チドをコードする核酸配列にとって天然又は外来のものであってよい。かかるコ
ントロール配列には、限定することなく、リーダー、ポリアデニル化配列、プロ
ペプチド配列、プロモーター、シグナル配列及び転写ターミネーターが挙げられ
る。最低でも、コントロール配列はプロモーター、並びに転写及び翻訳停止シグ
ナルを含む。コントロール配列には、そのコントロール配列とポリペプチドをコ
ードする核酸配列のコード領域とのライゲーションを促進する特異的な制限部位
を導入する目的でリンカーが施されていてよい。「作用可能式に連結」とは本明
細書ではコントロール配列がDNA配列のコード配列との関係で適切な位置に配
置され、従ってコントロール配列がポリペプチドの発現を指令できるようになっ
ている形態と定義される。
【0040】 コントロール配列は適当なプロモーター配列、即ちその核酸配列の発現のため
に真菌細胞により認識される核酸配列であってよい。プロモーター配列はポリペ
プチドの発現を媒介する転写コントロール配列を含む。このプロモーターは選定
の真菌細胞内で転写活性を示す任意の核酸配列であってよく、例えば突然変異、
切頭型及びハイブリドプロモーターであってよく、そしてこの真菌細胞に対して
同種又は異種である細胞外又は細胞内ポリペプチドをコードする遺伝子から獲得
できうる。
【0041】 糸状菌細胞内で核酸構築体の転写を指令するのに適当なプロモーターの例には
、Aspergillus oryzae TAKAアミラーゼ、Rhizom
ucor mieheiアスパラギン酸プロテアーゼ、Aspergillus
niger中性アルファ−アミラーゼ、Aspergillus niger
酸安息アルファ−アミラーゼ、Aspergillus niger又はAsp
ergillus awamoriグルコアミラーゼ(glaA)、Rhizo
mucor mieheiリパーゼ、Aspergillus oryzaeア
ルカリ性プロテアーゼ、Aspergillus oryzaeトリオースリン
酸イソメラーゼ、Aspergillus nidulansアセトアミダーゼ
、Fusarium oxysporumトリプシン様プロテアーゼ(WO96
/00787)、NA2−tpi(Aspergillus niger中性ア
ルファ−アミラーゼ及びAspergillus oryzaeトリオース三リ
ン酸イソメラーゼをコードする遺伝子由来のプロモーターのハイブリド)をコー
ドする遺伝子から獲得したプロモーター、並びにそれらの突然変異、切頭型及び
ハイブリドプロモーターである。
【0042】 酵母細胞において、有用なプロモーターはSaccharomyces ce
revisiaeエノラーゼ(ENO−1)遺伝子、Saccharomyce
s cerevisiaeガラクトキナーゼ遺伝子(GAL1)、Saccha
romyces cerevisiaeアルコールデヒドロゲナーゼ/グリセル
アルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(ADH2/GAP)及びSa
ccharomyces cerevisiae3−ホスホグリセリン酸キナー
ゼ遺伝子から獲得される。酵母細胞のためのその他の有用なプロモーターはRo
manosら、1992,Yeast 8:423−488により発表されてい
る。
【0043】 コントロール配列は真菌細胞により認識されて転写を終結する配列である適当
な転写ターミネーター配列であってもよい。ターミネーター配列はポリペプチド
をコードする核酸配列の3′末端を作用可能式に連結されている。選定の真菌細
胞において機能的な任意のターミネーターが本発明において利用されうる。
【0044】 糸状菌細胞の好適なターミネーターはAspergillus oryzae
TAKAアミラーゼ、Aspergillus nigerグルコアミラーゼ
、Aspergillus nidulansアントラニレートシンターゼ、A
spergillus nigerアルファ−グルコシダーゼ及びFusari
um oxysporumトリプシン様プロテアーゼをコードする遺伝子から獲
得される。
【0045】 酵母細胞に好適なターミネーターはSaccharomyces cerev
isiaeエノラーゼ、Saccharomyces cerevisiaeチ
トクロームC(CYC1)又はSaccharomyces cerevisi
aeグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子から
獲得される。酵母細胞に有用なその他のターミネーターはRomanosら、1
992、前掲に記載されている。
【0046】 コントロール配列は真菌細胞による翻訳のために重要なmRNAの非翻訳領域
である適当なリーダー配列であってもよい。リーダー配列はポリペプチドをコー
ドする核酸配列の5′末端に作用可能式に連結される。選定の真菌細胞において
機能的な任意のリーダー配列が本発明において利用されうる。
【0047】 糸状菌細胞の好適なリーダーはAspergillus oryzae TA
KAアミラーゼ及びAspergillus nidulansトリオースリン
酸イソメラーゼをコードする遺伝子から獲得される。
【0048】 酵母細胞のために適当なリーダーはSaccharomyces cerev
isiaeエノラーゼ(ENO−1)、Saccharomyces cere
visiae3−ホスホグリセリン酸キナーゼ、Saccharomyces
cerevisiaeアルファ−因子及びSaccharomyces cer
evisiaeアルコールデヒドロゲナーゼ/グリセルアルデヒド−3−リン酸
デヒドロゲナーゼ(ADH2/GAP)をコードする遺伝子から獲得される。
【0049】 コントロール配列はポリアデニル化配列であってもよく、それは核酸配列の3
′末端に作用可能式に連結され、且つ転写されると、真菌細胞によりポリアデノ
シン残基を転写mRNAに付加するように認識される配列である。選定の真菌細
胞において機能的な任意のポリアデニル化配列が本発明において利用されうる。
【0050】 糸状菌細胞にとって好適なポリアデニル化配列はAspergillus o
ryzae TAKAアミラーゼ、Aspergillus nigerグルコ
アミラーゼ、Aspergillus nidulansアントラニレートシン
ターゼ、Fusarium oxysporumトリプシン様プロテアーゼ及び
Aspergillus nigerアルファ−グルコシダーゼをコードする遺
伝子から獲得される。
【0051】 酵母細胞にとって有用なポリアデニル化配列はGuo and Sherman, 1995, Molec
ular Cellular Biology, 15: 5983-5990に記載されている。
【0052】 コントロール配列はポリペプチドのアミノ末端に連結されており、且つコード
ポリペプチドを細胞分泌経路へと誘導するアミノ酸配列をコードするシグナルペ
プチドコード領域であってもよい。核酸配列のコード配列の5′末端は、分泌さ
れるポリペプチドをコードするコード領域のセグメントと翻訳解読枠内で天然に
連結されたシグナルペプチドコード領域をもとから含んでいることがある。他方
、コード配列の5′末端はそのコード配列にとって外来のものであるシグナルペ
プチドコード領域を含んでよい。この外来シグナルペプチドコード領域はそのコ
ード配列がシグナルペプチドコード領域をそもそも含んでない場合に必要とされ
うる。他方、この外来シグナルペプチドコード領域はポリペプチドの分泌を高め
るため、天然シグナルペプチドコード領域を単に置換してよい。しかしながら、
発現ポリペプチドを選定の真菌細胞の分泌経路へと誘導する任意のシグナルペプ
チドコード領域が本発明において利用されうる。
【0053】 糸状菌細胞にとって有効なシグナルペプチドコード領域はAspergill
us oryzae TAKAアミラーゼ、Aspergillus nige
r中性アミラーゼ、Aspergillus nigerグルコアミラーゼ、R
hizomucor mieheiアスパラギン酸プロテイナーゼ、Humic
ola insolensセルラーゼ又はHumicola lanugino
saリパーゼをコードする遺伝子から獲得したシグナルペプチドコード領域であ
る。
【0054】 酵母細胞にとって有用なシグナルペプチドはSaccharomyces c
erevisiaeアルファ−因子及びSaccharomyces cere
visiaeインベルターゼの遺伝子から獲得される。その他の有用なシグナル
ペプチドコード領域はRomanosら、1992、前掲に記載されている。
【0055】 コントロール配列はポリペプチドのアミノ末端に位置するアミノ酸配列をコー
ドするプロペプチドコード領域であってもよい。得られるポリペプチドはプロ酵
素又はプロポリペプチド(又は時折りチモゲン)として知られる。プロポリペプ
チドは一般に不活性であり、そしてプロポリペプチドからのプロペプチドの触媒
又は自己触媒切断により成熟活性ポリペプチドへと変換されうる。このプロペプ
チドコード領域はSaccharomyces cerevisiaeアルファ
−因子遺伝子、Rhizomucor mieheiアスパラギン酸プロテイナ
ーゼ遺伝子又はMyceliophthora thermophilaラッカ
ーゼ遺伝子(WO95/33836)から獲得できうる。
【0056】 シグナルペプチド及びプロペプチド領域の双方がポリペプチドのアミノ末端に
存在している場合、このプロペプチド領域はポリペプチドのアミノ末端の隣に配
置され、そしてシグナルペプチド領域はプロペプチド領域のアミノ末端の隣に配
置されている。
【0057】 真菌細胞の増殖との関係でポリペプチドの発現の調節を可能にする調節配列を
付加することも所望されうる。調節系の例は、化学又は物理刺激に対応して、例
えば調節化合物の存在下で遺伝子の発現をオンにしたりオフにするものである。
原核細胞系における調節系にはlac,tac及びtrpオペレーター系が含ま
れるであろう。酵母では、ADH2系又はGAL1系を利用してよい。糸状菌で
は、TAKAアルファ−アミラーゼプロモーター、Aspergillus n
igerグルコアミラーゼプロモーター及びAspergillus oryz
aeグルコアミラーゼプロモーターが調節配列として利用されうる。調節配列の
その他の例は遺伝子増幅を可能にするものである。真核系では、これらにはメト
トレキセートの存在下で増幅するジヒドロフォレートリダクターゼ遺伝子、及び
重金属により増幅されるメタロチオネイン遺伝子が挙げられる。このような場合
、ポリペプチドをコードする核酸配列は調節配列に作用可能式に連結されている
【0058】 本発明の方法において、注目のポリペプチドをコードする内因性遺伝子の発現
を改変する核酸構築体が利用されうる。この構築体は内因性遺伝子の発現を改変
するのに必要な最少数の成分を含みうる。一の態様において、この核酸構築体は
(a)ターゲッティング配列、(b)調節配列、(c)エキソン及び(d)スプ
ライスドナー部位を含むのが好ましい。核酸構築体の細胞への導入により、この
構築体は相同組換を介して細胞ゲノムの中に内因性遺伝子部位において挿入され
る。ターゲッティング配列は要素(a)〜(d)を内因性遺伝子の中に、要素(
b)〜(d)がその内因性遺伝子に作用可能式に連結されるように組込まれるこ
とを指令する。別の態様において、この核酸構築体は(a)ターゲッティング配
列、(b)調節配列、(c)エキソン、(d)スプライスドナー部位、(e)イ
ントロン及び(f)スプライスアクセプター部位を含み、ここでこのターゲッテ
ィング配列は要素(a)〜(f)を、要素(b)〜(f)が内因性遺伝子に作用
可能式に組込まれることを指令する。ところで、これらの構築体は追加の成分、
例えば選択マーカーを含んでよい。
【0059】 双方の態様において、これらの成分の導入は内因性遺伝子の発現が改変した新
しい転写ユニットをもたらす。本質的には、この新しい転写ユニットはターゲッ
ティング構築体及び内因性遺伝子により導入された配列の融合産物である。内因
性遺伝子の改変した一の態様では、遺伝子は活性化されている。この態様では、
遺伝子が対応の親細胞内よりも顕著に高いレベルで発現されるよう、調節配列の
挿入を介して親細胞の内因性遺伝子に通常一体化した調節領域を置換、中断又は
破壊するように相同組換が利用される。この活性化遺伝子は当業界周知の方法(
例えば、米国特許第5,641,670号)を利用し、この構築体の中への増幅
可能な選択マーカーの合体により更に増幅されうる。内因性遺伝子が改変された
別の態様では、遺伝子の発現は抑制されている。
【0060】 ターゲッティング配列は内因性遺伝子の中、その遺伝子のすぐ隣、上流遺伝子
の中、又は内因性遺伝子の上流且つ遠方にあってよい。1又は複数のターゲッテ
ィング配列が利用されうる。例えば、環状のプラスミド又はDNAフラグメント
は好ましくは単独のターゲッティング配列を使用し、線形のプラスミド又はDN
Aフラグメントは2つのターゲッティング配列を使用する。
【0061】 この構築体の調節配列は1又は複数のプロモーター、エンハンサー、スカフォ
ルドアタッチメント領域又はマトリックスアタッチメント部位、ネガティブ調節
要素、転写結合部位又はこれらの配列の組合せを含んで成ってよい。
【0062】 この構築体は更に内因性遺伝子の1又は複数のエキソンを含む。エキソンとは
RNAへコピーされて成熟mRNA分子の中に存在しエキソン配列が内因性遺伝
子のコード領域とin−frameとなったDNA配列と定義する。エキソンは
任意的に、1又は複数のアミノ酸をコードする及び/又はアミノ酸を部分的にコ
ードするDNAを含みうる。他方、エキソンは5′非コード領域に対応するDN
Aを含む。1又は複数の内因性エキソンが1又は複数のアミノ酸及び/又はアミ
ノ酸の一部をコードする場合、リーディングフレームは内因性遺伝子のコード領
域とイン・フレームであり、従って第二のエキソンに由来するmRNAの部分の
適当なリーディングフレームはそのままとなっている。
【0063】 この構築体のスプライスドナー部位は一のエキソンから別のエキソンへのスプ
ライシングを指令する。典型的には、第一エキソンは第二エキソンの5′側にあ
り、そしてその3′側にある第一エキソンと重なり合って隣接するスプライスド
ナー部位は第二エキソンの5′側において第二エキソンと隣接するスプライスア
クセプター部位を認識する。スプライスアクセプター部位は、スプライスドナー
部位と同様、一のエキソンから別のエキソンへのスプライシングを指令する配列
である。スプライスドナー部位と一緒に作用して、スプライシング装置はスプラ
イスアクセプター部位を利用してイントロンを除去する。
【0064】 本発明の別の観点において、突然変異真菌細胞は注目のポリペプチドの産生、
回収及び/又は増幅に有害でありうるタンパク質をコードする1又は複数の第三
核酸配列の修飾を更に含みうる。この修飾は1又は複数の第三核酸配列の発現を
抑制又は消失させ、同一の条件下で培養したときにこの第三の核酸配列の修飾を
有しない突然変異細胞よりも多くのポリペプチドを産生しうる修飾された第三核
酸配列を有する突然変異細胞をもたらす。この第三核酸配列は任意のタンパク質
又は酵素をコードしうる。例えば、この酵素はアミノペプチダーゼ、アミラーゼ
、カルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチ
ナーゼ、クチナーゼ、シクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼ、デオ
キシリボヌクレアーゼ、エステラーゼ、アルファ−ガラクトシダーゼ、ベータ−
ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、アルファ−グルコシダーゼ、ベータ−グ
ルコシダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタ
ナーゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポ
リフェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランス
グルタミナーゼ又はキシラナーゼであってよい。
【0065】 上記の様々な核酸及びコントロール配列を一緒に結合させ、1又は複数の好都
合な制限部位をその部位でのポリペプチドをコードする核酸配列の挿入又は置換
が行われるよう含みうる組換発現ベクターを作り上げることができうる。他方、
ポリペプチドをコードする核酸配列は、当該配列又はそれを含んで成る核酸構築
体を発現のために適当なベクターの中に挿入することにより発現されうる。発現
ベクターの作製において、コード配列が発現、そして可能としては分泌のために
適当なコントロール配列と作用可能式に連結されるようにそのコード配列をベク
ターの中に配置する。
【0066】 この組換発現ベクターは、組換DNA手順に簡便にかけ、ポリペプチドをコー
ドする核酸配列の発現をもたらすことができる任意のベクター(例えばプラスミ
ド又はウィルス)であってよい。ベクターの選定は一般にベクターとそれ導入す
る真菌細胞との適合性に依存するであろう。ベクターは線形又は閉環プラスミド
であってよい。このベクターは自己複製ベクター、即ち、染色体外質に存在し、
その複製が染色体の複製と独立したベクター、例えばプラスミド、染色体外要素
、ミニクロモソーム又は人工染色体であってよい。このベクターは自己複製を確
実にする任意の手段を含んでよい。他方、このベクターは真菌細胞に導入される
とゲノムに組込まれ、その組込まれた染色体と一緒に複製するものであってよい
。このベクター系は単独のベクターもしくはプラスミド、又は真菌細胞のゲノム
の中に導入すべき全DNAを一緒になって含む2以上のベクターもしくはプラス
ミド、又はトランスポゾンであってよい。
【0067】 ベクターは好ましくは形質転換細胞の選別をし易くする1又は複数の選択マー
カーを含む。選択マーカーは遺伝子であって、その生成物が殺生物剤、又はウィ
ルス耐性、重金属耐性、従属栄養性から自己栄養性への変化、等を担う遺伝子で
ある。酵母細胞のために適当なマーカーはADE2,HIS3,LEU2,LY
S2,MET3,TRP1及びURA3である。糸状菌細胞における利用に適当
な選択マーカーには、限定することなく、amdS(アセトアミダーゼ)、ar
gB(オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ)、bar(ホスフィノトリ
シンアセチルトランスフェラーゼ)、hygB(ヒグロマイシンホスホトランス
フェラーゼ)、niaD(ニトレートリダクターゼ)、pyrG(オルチジン−
5′−リン酸デカルボキシラーゼ)、sC(硫酸アデニルトランスフェラーゼ)
及びtrpC(アントラニレートシンターゼ)、並びにそれらの均等物が挙げら
れる。糸状菌細胞において利用するのに好適なのはAspergillus n
idulans又はAspergillus oryzaeのamdS及びpy
rG遺伝子、並びにStreptomyces hygroscopicusの
bar遺伝子である。
【0068】 これらのベクターは好ましくは、ベクターの細胞ゲノムへの安定的な組込み又
はゲノムとは独立したゲノムの細胞内での自己複製を可能にする要素を含む。
【0069】 「導入」とは、注目のポリペプチドをコードする核酸配列を含んで成るベクタ
ーを細胞の中に導入し、そのベクターが染色体一体化物として又は自己複製染色
体外ベクターとして維持されるようにすることを意味する。組込みは一般には核
酸配列が細胞の中で安定に維持されがちであるため、有利と考えられている。ベ
クターの染色体への組込みは相同組換、非相同組換、又はトランスポゾンによる
【0070】 発現ベクターの真菌細胞への導入は周知の方法に従うプロトプラスト形成、プ
ロトプラストの形質転換、及び細胞壁の再生から成る工程を包含しうる。アスペ
ルギルス細胞の形質転換に適当な手順はEP238023及びYeltonら、
1984, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 81: 1470-1474
に記載されている。フサリウム種を形質転換させるのに適当な方法はMalar
dierら、1989,Gene 78:147−156及びWO96/007
87に記載されている。酵母はBecker and Guarente, In Abelson, J.N. and Si
mon, M.I., editors, Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology, Metho
ds in Enzymology, Volume 194, pp182-187, Academic Press, Inc., New York;
Itoら1983, Journal of Bacteriology 153: 163; 及びHinnenら1978, Proceedi
ngs of the National Academy of Sciences USA 75: 1920に記載の手順を利用し
て形質転換してよい。
【0071】 細胞のゲノムへの組込みのため、このベクターは当該ポリペプチドをコードす
る核酸配列又は当該ベクターの相同性もしくは非相同性組換によるゲノムへの安
定的な組込みのための任意のその他の要素を頼りとしうる。他方、このベクター
は細胞のゲノムへの相同性組換による組込みを指令するための追加の核酸配列を
含みうる。この追加の核酸配列はベクターが染色体内の正確な位置においてゲノ
ムの中に組込まれることを可能にする。正確な位置での組込みの傾向を高めるた
め、この組込み要素は相同性組換の確率を高めるよう対応の標的配列と高度に相
同性な十分な数の核酸、例えば100〜1,500塩基対、好ましくは400〜
1,500塩基対、そして最も好ましくは800〜1,500塩基対を含むべき
ことが好ましい。組込み要素は細胞のゲノム内の標的配列と相同性な任意の配列
であってよい。更に、この組込み要素は非コード又はコード核酸配列であってよ
い。他方、このベクターは非相同性組換により細胞のゲノムの中に組込まれてよ
い。
【0072】 自己複製の場合、このベクターは更に注目の細胞が自己複製できるようにする
複製起点を含んで成ってよい。酵母細胞において利用するための複製起点の例は
2ミクロン複製起点、ARS1,ARS4,ARS1とCEN3との組合せ、及
びARS4とCEN6との組合せである。複製起点は真菌細胞内で温度感受性で
機能するようにする突然変異を有するものであってよい(例えば、Ehrlich, 197
8, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 75: 1433)。
【0073】 本発明の方法は突然変異真菌細胞を獲得するための特定の順序に限定されるも
のではないであろう。pacCpHシグナル変換経路に関与する遺伝子の修飾はポ
リペプチドの生産のための細胞の構築における任意の段階において親細胞に導入
してよい。この真菌突然変異細胞のpacCpHシグナル変換経路内の遺伝子は、
ポリペプチドをコードする遺伝子の導入の前に本発明の方法を利用して既に修飾
されていることが好ましい。
【0074】 組換発現ベクターを構築するために本明細書に記載の要素をライゲーションす
るのに利用する手順は当業者に周知である(例えば、J. Sambrook, Ef. Fritsch
, and T. Maniatus, 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 第2版
、Cold Spring Harbor, New York)。
【0075】 本発明の方法において、真菌細胞は野生型細胞又はその突然変異体であってよ
い。
【0076】 本明細書において用いている「真菌」とは、子嚢菌類(Ascomycota
)、担子菌類(Basidiomycota)、ツボカビ類(Chytridi
omycata)及び接合菌類(Zygomycota)の門(Hawksworthら、
In, Ainsworth and Bisby's Dictionary of The Fungi, 第8版、1995, CAB Int
ernational, University Press, Cambridge, UKにより定義)、並びに卵菌類(
Oomycota)(Hawksworthら、1995、前掲、第171頁記
載)及び全てのmitosporic菌類(Hawksworthら、1995
、前掲)が含まれる。
【0077】 より好適な態様において、真菌細胞は酵母細胞である。本明細書で用いる「酵
母」には、ascosporogenous酵母(エンドミケス目)、basi
diosporogenous酵母及び不完全菌類(Blastomycete
s)に属する酵母が含まれる。酵母の分類は将来変わりうるため、本発明の目的
の場合、酵母はBiology and Activities of Yeast(Skinner, F.A., Passmore, S
.M. 及びDavenport, R.R. 編、Soc. App. Bacteriol. Symposium Series No.9,
1980)の記載の通りに定義されるべきである。
【0078】 より好適な態様において、酵母細胞はカンジダ(Candida)、ハンセヌ
ラ(Hansenula)、クルイベロマイセス(Kluyveromyces
)、ピチア(Pichia)、サッカロマイセス(Sacchoromyces
)、シゾサッカロマイセス(Schizosaccharomyces)又はヤ
ロウィア(Yarrowia)細胞である。
【0079】 最も好適な態様において、酵母細胞はサッカロマイセス・カールスベルゲニス
(Saccharomyces carlsbergensis)、サッカロマ
イセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、
サッカロマイセス・ジアスタチカス(Saccharomyces diast
aticus)、サッカロマイセス・ダグラシイ(Saccharomyces
douglasii)、サッカロマイセス・クルイベリ(Saccharom
yces kluyveri)、サッカロマイセス・ノルベンシス(Sacch
aromyces norbensis)又はサッカロマイセス・オビフォルミ
ス(Saccharomyces oviformis)細胞である。別の最も
好適な態様において、酵母細胞はクルイベロマイセス・ラクチス(Kluyve
romyces lactis)細胞である。別の最も好適な態様において、酵
母細胞はヤロウィア・リポリチカ(Yarrowia lipolytica)
細胞である。
【0080】 別の好適な態様において、真菌細胞は糸状菌細胞である。「糸状菌」にはEu
mycota及びOomycota(Hawksworthら、1995、前掲
により定義)の亜門の全ての糸状菌形態が含まれる。糸状菌はキチン、セルロー
ス、グルカン、キトサン、マンナン及びその他の複雑な多糖類から成る菌糸体壁
を特徴とする。植物性増殖は分節伸長によるものであり、そして炭素異化は絶対
的に好気性である。対照的に、サッカロマイセス・セレビシエの如き酵母による
植物性増殖は単細胞葉状体の出芽により、そして炭素異化は発酵性でありうる。
【0081】 より好適な態様において、糸状菌細胞はアクレモニウム(Acremoniu
m)、アスペルギルス(Aspergillus)、オーレオバシジウム(Au
reobasidium)、クリプトコッカス(Cryptococcus)、
フィリバシジウム(Filibasidium)、フサリウム(Fusariu
m)、ジッベレラ(Gibberella)、ヒュミコウ(Humicola)
、マグナポルセ(Magnaporthe)、ムコール(Mucor)、マイセ
リオフソラ(Myceliophthora)、マイロセシウム(Myroth
ecium)、ネオカリマスティクス(Neocallimastix)、ニュ
ーロスポラ(Neurospora)、パエシロマイセス(Paecilomy
ces)、ペニシリウム(Penicillium)、ピロマイセス(Piro
myces)、シゾフィルム(Schizophyllum)、タラロマイセス
(Talaromyces)、サーモアスカス(Thermoascus)、シ
エラビア(Thielavia)、トリポクラジウム(Tolypocladi
um)又はトリコデルマ(Trichoderma)細胞である。
【0082】 最も好適な態様において、糸状菌細胞はアスペルギルス・アキュレアタス(A
spergillus aculeatus)、アスペルギルス・アワモリ(A
spergillus awamori)、アスペルギルス・フェチダス(As
pergillus foetidus)、アスペルギルス・ジャポニカス(A
spergillus japonicus)、アスペルギルス・ニドゥランス
(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(A
spergillus niger)又はアスペルギルス・オリザ(Asper
gillus oryzae)細胞である。 別の最も好適な態様において、糸状菌細胞はフサリウム・バクトリジオイデス
(Fusarium bactridioides)、フサリウム・クルックウ
ェレンス(Fusarium crookwellense)(Fusariu
m cerealisと同義)、フサリウム・クルモルム(Fusarium
culmorum)、フサリウム・グラミネアルム(Fusarium gra
minearum)、フサリウム・グラミヌム(Fusarium grami
num)、フサリウム・ヘテロスポルム(Fusarium heterosp
orum)、フサリウム・ネガンジ(Fusarium negundi)、フ
サリウム・オキシスポルム(Fusarium oxysporum)、フサリ
ウム・レチキュラトウム(Fusarium reticulatum)、フサ
リウム・ロセウム(Fusarium roseum)、フサリウム・サムビキ
ヌム(Fusarium sambucinum)、フサリウム・サルコクロウ
ム(Fusarium sarcochroum)、フサリウム・ソラニ(Fu
sarium solani)、フサリウム・スポロトリキオイデス(Fusa
rium sporotrichioides)、フサリウム・スルフレウム(
Fusarium sulphureum)、フサリウム・トルロスム(Fus
arium torulosum)、フサリウム・トリコセシオイデス(Fus
arium trichothecioides)又はフサリウム・ベネナトウ
ム(Fusarium venenatum)細胞である。
【0083】 フサリウム・ベネナトウム細胞は最も好ましくはフサリウム・ベネナトウムA
3/5(当初Fusarium graminearum ATCC20334
として寄託され、最近Yoder and Christianson, 1998, Fungal Genetics and Bi
ology 23: 62-80 及びO'Donnellら1998, Fungal Genetics and Biology 23: 57-
67によりフサリウム・ベネナトウムとして再分類されている)、並びに現在知ら
れている種名とは関係なくフサリウム・ベネナトウムの分類学的同等物である。
別の好適な態様において、フサリウム・ベネナトウム細胞はWO97/2633
0に開示の通り、フサリウム・ベネナトウムA3/5又はフサリウム・ベネナト
ウムATCC20334の形態学的突然変異体である。
【0084】 別の最も好適な態様において、糸状菌細胞はジッベレラ・プリカリス(Gib
berella pulicaris)、ジッベレラ・ゼア(Gibberel
la zeae)、ヒュミコラ・インソレンス(Humicola insol
ens)、ヒュミコラ・ラヌギノサ(Humicola lanuginosa
)、ムコーム・ミーヘイ(Mucor miehei)、マイセリオフソラ・サ
ーモフィラ(Myceliophthora thermophila)、マイ
ロセシウム・ロリジン(Myrothecium roridin)、ニューロ
スポラ・クラッサ(Neurospora crassa)又はペニシリウム・
パープロゲヌム(Penicillium purpurogenum)細胞で
ある。 別の最も好適な態様において、糸状菌細胞はトリコデルマ・ハルジアヌム(T
richoderma harzianum)、トリコデルマ・コニンギイ(T
richoderma koningii)、トリコデルマ・ロンジブラチアト
ウム(Trichoderma longibrachiatum)、トリコデ
ルマ・リーセイ(Trichoderma reesei)又はトリコデルマ・
ビリデ(Trichoderma viride)細胞である。
【0085】 本発明の方法において、突然変異真菌細胞は注目のポリペプチドの生産のため
に適当な栄養培地の中で、当業界公知の方法を利用して培養する。例えば、細胞
を振盪フラスコ培養、小スケール又は大スケール発酵(連続式、バッチ式、供給
バッチ式、又は固状発酵等)により、適当な培地中、且つポリペプチドの発現及
び/又は単離が可能な条件下で実験又は工業用発酵槽の中で実施することにより
培養することができる。培養は炭素及び窒素源並びに無機塩を含んで成る適当な
栄養培地の中で、当業界公知の手順を利用して実施する。適当な培地は商業的供
給者から入手するものであるか、又は公開された処方に従って調製されたもので
あってよい(例えば、American Type Culture Coll
ectionのカタログ)。分泌したポリペプチドは培地から直接回収できうる
【0086】 ポリペプチドはそれに特異的な当業界に公知の方法を利用して検出できうる。
これらの検出方法には、特異的抗体の利用、酵素生成物の形成、酵素基質の消失
、又はSDS−PAGEが挙げられうる。例えば、酵素アッセイはポリペプチド
の活性の測定のために利用されうる。酵素活性を測定するための手順は多くの酵
素について当業界において公知である。
【0087】 得られるポリペプチドは当業界公知の方法により単離できうる。例えば、ポリ
ペプチドは栄養培地から慣用の手順、例えば限定することなく、遠心分離、濾過
、抽出、スプレー乾燥、エバポレーション又は沈殿により単離できうる。この単
離されたポリペプチドは次に当業界公知の様々な手順、例えば限定することなく
、クロマトグラフィー(例えばイオン交換、アフィニティー、疎水性、クロマト
フォーカシング、及びサイズ排除)、電気泳動手順(調製等電点電気泳動)、示
差溶解度(例えば、硫酸アンモニウム沈殿)、又は抽出により更に精製されうる
(例えば、Protein Purification, J.-C. Janson and Lars Ryden、編、VCH Pub
lishers, New York, 1989 を参照のこと)。
【0088】 本発明を以下の限定でない実施例により更に説明する。 実施例 材料 バッファー及び基質として使用した化学品は少なくとも試薬級の商品とした。
【0089】 培地及び溶液 PDAプレートは39g/LのPotato Dextrose Agar (Difco)を含み、そし
てpyrG栄養要求体のために10mMのウリジンを付加した。
【0090】 MY25培地はpH6.5で1リットル当り25gのマルトース、2.0gのM
gSO4 ・7H2 O、10gのKH2 PO4 、2.0gのクエン酸、10gの酵
母エキス、2.0gのK2 SO4 、2.0gの尿素及び0.5mlの微量金属溶液
から成る。MY25振盪フラスコ培地はマイクロタイター増殖実験で使用するた
め、ガラス蒸留水で1:100又は1:1000に希釈した(MY25/100
又はMY25/1000)。培養物は34℃で増殖させた。
【0091】 2×MY塩pH6.5溶液は1リットル当り4gのMgSO4 ・7H2 O、4g
のK2 SO4 、20gのKH2 PO4 、4gのクエン酸、1mlの微量金属及び2
mlのCaCl2 ・2H2 Oから成る(100g/Lストック溶液)。
【0092】 最少培地形質転換プレートは1リットル当り6gのNaNO3 、0.52gの
KCl、1.52gのKH2 PO4 、1mlの微量金属溶液、1gのグルコース、
500mgのMgSO4 ・7H2 O、342.3gのスクロース及び20gのNo
bleアガーから成る(pH6.5)。最少培地トランスファープレート(pH6.
5)は1リットル当り6gのNaNO3 、0.52gのKCl、1.52gのK
2 PO4 、1mlの微量元素、10gのグルコース、500mgのMgSO4 ・7
2 O及び20gのNobleアガーから成る。
【0093】 微量金属溶液(1000×)は1リットル当り22gのZnSO4 ・7H2
、11gのH3 BO3 、5gのMnCl2 ・4H2 O、5gのFeSO4 ・7H 2 O、1.6gのCoCl2 ・5H2 O、1.6gの(NH46 MO724
び50gのNa4 EDTAから成る。
【0094】 COVEプレートは1リットル当り343.3gのスクロース、20mlのCO
VE塩溶液、10mlの1Mのアセトアミド、10mlの3MのCsCl及び25g
のNobelアガーから成る。COVE塩(50×)溶液は26gのKCl、2
6gのMgSO4 ・7H2 O、76gのKH2 PO4 及び50mlのCOVE微量
金属溶液から成る。COVE微量金属溶液は(1リットル当り)、0.04gの
NaB47 ・10H2 O、0.04gのCuSO4 ・5H2 O、0.70gの
FeSO4 ・H2 O、0.80gのNa2 MoO2 ・2H2 O及び10gのZn
SO4 から成る。
【0095】 NZYプレートは1リットル当り5gのNaCl、2gのMgSO4 ・7H2
O、5gの酵母エキス、10gのNZアミン及び15gのBactoアガーから
成る。
【0096】 YEG培地は1リットル当り5gの酵母エキス及び20gのデキストロースか
ら成る。
【0097】 STCは1.2Mのソルビトール−10mMのCaCl2 −10mMのTris
pH7.5から成る。
【0098】 SMバッファーは1リットル当り5.8gのNaCl、2gのMgSO4 ・7
2 O、50mlの1Mのトリス−HCl、pH7.5及び5mlの2%のゼラチンか
ら成る。
【0099】 実施例1:pDSY82によるアスペルギルス・オリザHowB430の形質転
換 アスペルギルス・オリザHowB430はWO98/11203に記載の通り
にして構築した。 アスペルギルス・オリザHowB430のプロトプラストを下記のプロトコー
ルに従って調製した。アスペルギルス・オリザHowB430を100mlの1%
の酵母エキス−2%のペプトン−1%のグルコースの中で32℃で16〜18時
間、150rpm で振盪させながら増殖させた。その菌糸体を0.45mmのフィル
ターを介し、フィルター上に約10ml残るまで濾過することにより回収し、25
mlの1.0〜1.2MのMgSO4 −10mMのリン酸ナトリウムpH6.5で洗浄
し、前述の通りに濾過し、再び10ml残るまで洗い、次いで10mlの5mg/mlの
NOVOZYM 234TM(Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Denmark)、1.2
MのMgSO4 −10mMのリン酸ナトリウムpH6.5(0.45mm濾過)の中で
、125mlのエーレンマイヤーフラスコ内で再懸濁させた。その懸濁物を37℃
で約1時間50rpm で静かに撹拌しながらインキュベーションしてプロトプラス
トを作製した。10mlの容量のプロトプラスト/菌糸体調製品を30mlのCor
ex遠沈管に入れ、5mlの0.6Mのソルビトール−10mMのトリス−HCl
pH7.5をかぶせ、そしてスインギングバケットローターで3600×gで15
分遠心分離してプロトプラストを回収した。このプロトプラストをバッファー界
面からパスツールピペットを用いて回収した。このプロトプラストを5容量のS
TCで洗い、遠心分離し、そして前述の通りに再洗浄して遠心分離にかけた。こ
のプロトプラストをSTCの中に2×107 プロトプラスト/mlの最終濃度とな
るように再懸濁した。
【0100】 15UのBamHIで線形にしたpDSY82(WO98/11203)の5
〜15μlのアリコートを14mlのFalconポリプロピレンチューブ内の0
.1mlのプロトプラストに2×107 プロトプラスト/mlの濃度で添加し、次い
で250μlの60%のPEG4000−10mMのCaCl2 −10mMのトリス
−HCl、pH7を加え、静かに混合し、そして37℃で30分インキュベーショ
ンした。この懸濁物を12mlの溶融上層アガー(1×COVE塩、1%のNZア
ミン、0.8Mのスクロース、0.6%のNobleアガー)又は3mlのSTC
と混合し、そしてその懸濁物を最少培地プレートに注いだ。このプレートを37
℃で3〜5日インキュベーションした。
【0101】 BamHI REMI pDSY82形質転換体の形質転換率はDNA 1μ
g当り約80〜110形質転換体の範囲であった。アスペルギルス・オリザHo
wB430の約27,000のDNA標識形質転換体のBamHI REMIラ
イブラリーが得られた。
【0102】 このアスペルギルス・オリザHowB430標識突然変異ライブラリープール
は、BamHIで消化し、その後BamHIの存在下で形質転換したpDSY8
2に関して、「b」と表示する。このライブラリーを約1000形質転換体のグ
ループにプールし、そして10%のグリセロールの中で−80℃で保存した。
【0103】 実施例2:リパーゼ発現スクリーニング 実施例1記載のアスペルギルス・オリザHowB430標識突然変異ライブラ
リー「b」プールをリパーゼ発現についてアッセイした。
【0104】 96穴プレートスクリーニングの場合、MY25培地を等容量の滅菌水及び2
×MY塩pH6.5溶液から成る希釈液を用いて1000倍希釈した。24穴プレ
ート法の場合、MY25培地を等容量の滅菌水及び2×MY塩pH6.5溶液から
成る希釈液を用いて100倍希釈した。
【0105】 第一96穴プレートスクリーニングは個々のプール由来の胞子をMY25/1
000に希釈し、50mlの培地をウェルに分注したときにウェル当り平均して1
胞子が接種されるようにすることを包含する。接種後、この96穴プレートを7
日間、34℃で静置条件下で培養した。次いで培養物を下記の通りにしてリパー
ゼ活性についてアッセイした。注目の突然変異体をMY25/100を含む24
穴プレートに直接接種し、そして34℃で7日間増殖させた。次いで培養物を下
記の通りにしてリパーゼ活性についてアッセイした。注目の突然変異体をCOV
Eプレートにまいて胞子を生成させ、PDAプレート上にまいて孤立コロニーを
生成させ、次いで各単離体由来の4つの孤立コロニーを上記の24穴プレート法
で試験した。
【0106】 リパーゼアッセイ基質はp−ニトロフェニルブチレートストック基質(21ml
のp−ニトロフェニルブチレート/ml DMSO)を使用直前にMCバッファー
(4mMのCaCl2 −100mMのMOPS pH7.5)に希釈することによって
調製した。標準リパーゼ(LIPOLASETM,Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Denmark
)を0.02%のアルファ−オレフィンスルホネート(AOS)ディタージェン
ト含有MCバッファー40LU/mlを含むように調製した。この標準品を使用する
まで4℃で保存した。標準リパーゼを使用直前にMCバッファーで1/40に希
釈した。ブロスサンプルを0.02%のAOSディタージェントを含むMCバッ
ファーに希釈し、そして20μlのアリコートを96穴プレートのウェルに分注
し、次いで200μlの希釈基質を分注した。プレートリーダーを用い、405
nmでの吸収を、約1分間の間隔で2回の測定値の差として記録した。リパーゼ単
位/ml(LU/ml)はこのリパーゼ標準品に対して計算した。
【0107】 96穴スクリーニング、それに続く24穴スクリーニングの結果は、アスペル
ギルス・オリザHowB40コントロール株よりも高レベルでリパーゼを産生す
る更なる評価のためのアスペルギルス・オリザDEBY10.3と命名したDN
A標識突然変異体を特定した。
【0108】 実施例3:アスペルギルス・オリザDEBY10.3の振盪フラスコ評価 実施例2に記載のアスペルギルス・オリザDEBY10.3を次にCOVEプ
レート上にまき、振盪フラスコ評価のための胞子を作った。
【0109】 振盪フラスコ評価は300〜500mlの胞子懸濁物(0.02%のTween
−80+COVEプレート由来の胞子)を25mlのMY25培地、pH6.5の中
に、125mlの振盪フラスコ内で接種することにより実施した。この振盪フラス
コを34℃で3日、200rpm でインキュベーションした。サンプルを2日及び
3日目に採取し、そして実施例2に記載の通りにしてリパーゼ活性を測定した。
【0110】 その結果を以下の表1に示し、ここではコントロールとしてのアスペルギルス
・オリザHowB430のリパーゼ収率は1.0と標準化してある。
【0111】
【表1】
【0112】 表1に示す通り、アスペルギルス・オリザDEBY10.3は振盪フラスコ内
で増殖させるとコントロール株アスペルギルス・オリザHowB430とより約
2.2倍多くのリパーゼを産生した。
【0113】 実施例4:アスペルギルス・オリザDEBY10.3からのプラスミドDNA及
び隣接DNAのつり出し pDSY82 DNA及びゲノム隣接遺伝子座をアスペルギルス・オリザDE
BY10.3から単離した。 ゲノムDNAを下記の手順に従ってアスペルギルス・オリザDEBY10.3
から単離した。各突然変異体の胞子ストックを150mlのYEG培地に接種し、
そして37℃、250rpm で一夜増殖させた。その菌糸体を各培養物からMiracl
oth (Calbiochem, La Jolla, CA)を介して濾過し、そして10mMのトリス−0.
1mMのEDTA、pH8(TE)で2回すすいだ。その菌糸体調製品を次に液体窒
素で急速凍結し、そして乳鉢で微粉末へと粉砕した。この粉末菌糸体調製品を各
々50mlのチューブに移し、そして20mlの溶解バッファーを加えた。各調製品
にRNaseを20μg/mlの最終濃度となるように加え、そしてその調製品を
37℃で30分インキュベーションした。プロテアーゼKを各調製品に、0.1
mg/mlの最終濃度となるように加え、そしてその調製品を50℃で1時間インキ
ュベーションした。次いでその調製品を15,000×gで20分遠心分離し、
不溶性物質をペレット状にした。各上清液をQiagen MAXIカラム(Qi
agen, Chatsworth, CA)に載せた。このカラムは製造者により用意されたQBT
で平衡化してある。次いでそのカラムを製造者により用意されたQC 30mlで
洗浄した。DNAを各カラムから製造者により用意されたQF 15mlで溶出さ
せ、次いで0.7容量のイソプロパノールによる沈殿化及び15,000×gで
20分の遠心分離により回収した。これらのペレットを最終的に5mlの70%の
エタノールで洗い、風乾し、そして200μlのTEに溶解した。
【0114】 アスペルギルス・オリザDEBY10.3ゲノムDNA調製品由来の2μgの
アリコートをBglII,HpaI,NarI,NdeI,SphI及びStuI
で別々に消化した。制限エンドヌクレアーゼはpDSY82を切らず、このこと
は一体化したプラスミドと隣接ゲノムDNAとの単離を可能にする。この消化し
たDNAを次にT4 DNAリガーゼによる20μlの反応でライゲーションさ
せた。
【0115】 このライゲーションさせたDNA調製品を各々E.コリHB101に形質転換
した。この形質転換体は、その形質転換体からプラスミドDNAを抽出し、イン
サートを制限消化させてそれが、pDSY82に由来するかを確認し、そしてそ
のインサートをApplied Biosystems Model 373A 自動DNAシーケンサー(Appl
ied Biosystems, Inc., Foster City, CA)により双方のストランドについて、プ
ライマー歩行技術により、色素−ターミネーター化学(Giesecke ら、1992, Jou
rnal of Virol. Methods 38 : 47-60)を用い、M13リバース(−48)及びM
13フォワード(−20)プライマー(New England Biolabs, Beverly, MA)並
びにpDSY82に特異的なプライマーを利用して配列決定することにより、ス
クリーニングした。
【0116】 形質転換体E.コリHB101−pDSY109はアスペルギルス・オリザD
EBY10.3由来のSphIつり出し遺伝子座を含んだ。
【0117】 実施例5:アスペルギルス・オリザDEBY10.3つり出し遺伝子座pDSY
109の特性決定 アスペルギルス・オリザDEBY10.3つり出し遺伝子座pDSY109の
組込み現象の両側の3.4及び2.2kb領域をApplied Biosystems Model 373A
自動DNAシーケンサーにより、両ストランドについて、プライマー歩行技術を
用い、色素−ターミネーター化学により、M13リバース(−48)及びM13
フォワード(−20)プライマー並びに配列決定するDNAに固有のプライマー
を利用して配列決定した。その核酸配列は、組込み現象がpalB遺伝子のオー
プンリーディングフレーム内で起きることを示した。palB遺伝子は周囲pHを
発信するpacC pHシグナル変換経路に関与するシステインプロテアーゼをコ
ードする。
【0118】 アスペルギルス・オリザHowB430のゲノムDNAを実施例4記載のプロ
トコールを利用して単離した。アスペルギルス・オリザHowB430のゲノム
ライブラリーはまずアスペルギルス・オリザHowB430ゲノムDNAをTs
p509Iで部分消化することにより構築した。4単位のTsp509を用い、
製造者により推奨されている条件を利用して3.5μgのアスペルギルス・オリ
ザHowB430ゲノムDNAを消化した。反応は65℃で実施し、そしてサン
プルは5分間隔(0から50分)で採取した。その反応体を氷の上に載せ、そし
てEDTAを10mMとなるまで添加することにより停止させた。その消化物を1
%のアガロースゲル上に臭化エチジウムと一緒に泳動させ、そして3kb〜9kbの
DNAを含むゲノムの領域を切り出した。次いでそのDNAをBeta−Aga
rase Iを用い、その製造者により用意されているプロトコール(New Engl
and Biolabs, Beverly, MA)を用いてそのゲルスライスから精製した。サイズ選
別したDNAを次にラムダZipLox EcoRIアームに、その製造者の指
示に従って16℃で一夜かけてライゲーションした(Life Technologies, Inc.,
Gaithersburg, MD)。そのライゲーション反応体をGigapack Gold III Packagi
ng Kit (Stratagene, La Jolla, CA)を利用し、その製造者のプロトコールに従
ってパッケージング及び力価検定した。全部で8×106 の組換プラークが得ら
れ、そしてそのライブラリーを製造者により用意されたプロトコールを利用して
増幅させた。
【0119】 このゲノムライブラリーをスクリーニングしてpalBのゲノムクローンを得
た。このゲノムライブラリーの適当な希釈をLambda ZipLoxアーム
により用意されたプロトコールに記載の通りにして行い、150mmのペトリ皿当
り7000のプラークを得た。このプラークをHybond N+ フィルター(
Amersham, Cleveland, OH)に、標準のプロトコール(Sambrookら、1989、前掲)
を利用してリフティングさせた。このフィルターをUV架橋を利用して固定し、
そしてDIG Easy Hybの中で42℃でプレハイブリダイズさせた。そ
のフィルターをDIGラベルした0.25kbのpalBプローブとハイブリダイ
ズさせた。このプローブをApplied Biosystems Model 394 DNA/RNAシンセサイザ
ーにより、その製造者の仕様書に従って合成し、そしてGenius Kit (Boehringer
Mannheim, Indianapolis, IN)を用いてジオキシゲニンでラベルした;
【化1】
【0120】 増幅反応体(100μl)を鋳型として約0.2μgのpDSY109を用い
て調製した。各反応体は以下の成分を含む:0.2μgのプラスミドDNA、4
8.4pmolのフォワードプライマー、48.4pmolのリバースプライマー、1mM
づつのdATP,dCTP,dGTP及びdTTP、1×Taqポリメラーゼバ
ッファー及び2.5UのTaqポリメラーゼ(Perkin-Elmer Corp., Branchburg
, NJ)、この反応体をEricomp Twin Block System Easy Cycler で、95℃で5
分のサイクル1回、次いで各々95℃で1分、55℃で1分、及び72℃で2分
のサイクル30回にプログラミングしてインキュベーションした。
【0121】 このフィルターをGeniusキットで用意されているプロトコールを利用し
て洗浄し、そして後ハイブリダイゼーション処理した。いくつかの陽性プラーク
が同定され、そして標準プロトコールを利用して均質となるまで精製した(Samb
rookら、1989、前掲)。
【0122】 実施例1記載の方法に従ってpalBクローンの一つについてヌクレオチド配
列を決定した。そのヌクレオチド配列(SEQ ID NO:1)及び推定アミ
ノ酸配列(SEQ ID NO:2)を図1に示す。palB遺伝子は854個
のアミノ酸のポリペプチドをコードする4700bpのオープンリーディングフレ
ームをコードする。このオープンリーディングフレームには3個のイントロンが
介在している。
【0123】 PalBアミノ酸配列の対比アラインメントをClustal法(Higgins, 1
989, CABIOS 5 : 151-153)を利用し、LASERGENETM MEGALIGN TM ソフトウェア(DNASTAR, Inc., Madison, WI)を用いて、アイデンティティー
テーブル及び下記の多重アラインメントパラメーターに設定して行った:10の
ギャップペナルティー及び10のギャップ長ペナルティー。対合アラインメント
パラメーターはKtuple=1、ギャップペナルティー=3、ウィンドウ=5
及びダイアゴナルス=5とした。
【0124】 この対比アラインメントはアスペルギルス・オリザPalBタンパク質(SE
Q ID NO:2)がアスペルギルス・ニドゥランスPalBタンパク質(De
nison ら、1995、前掲)と66.4%の同一性を共有することを示した。
【0125】 BglIIで消化したアスペルギルス・オリザDEBY10.3及びアスペルギ
ルス・オリザHowB101ゲノムDNAのサザンブロットを上記の通りに調製
した。このブロットをDIGでラベル化した0.25KのpalBプローブをプ
ロービングし、つり出した隣接DNAがアスペルギルス・オリザDEBY10.
3内で中断された遺伝子であるかを確認した。
【0126】 アスペルギルス・オリザHowB101由来の〜7.5kbのBglIIバンドは
このプローブにハイブリダイズし、一方アスペルギルス・オリザDEBY10.
3由来の12kbのバンドがこのプローブにハイブリダイズした。
【0127】 アスペルギルス・オリザDEBY10.3内の組込み現象は非機能性PalB
タンパク質に結びつくと予想されるため、アスペルギルス・オリザDEBY10
.3をpH8.0及びpH6.5で増殖について試験した。アスペルギルス・ニドゥ
ランスpalBマイナス株はpH8.0では増殖できず、pH6.5で増殖できる。
アスペルギルス・オリザHowB340及びアスペルギルス・オリザDEBY1
0.3を10mMのウリジンの添加された最少培地内で増殖させた。予想通り、ア
スペルギルス・オリザDEBY10.3はpH8.0では増殖できなかった。
【0128】 実施例6:pMT1936の構築 pMT1936をApplied Biosystems Model 394 DNA/RNAシンセサイザーによ
りその製造者の仕様書に従って合成した下記のプライマーを用いてpalBの中
断カセットを含むように構築した:
【化2】
【0129】 アスペルギルス・オリザpalB5′隣接配列及びpalB生成物のN末端部
をコードする配列を実施例4に記載のプロトコールに従って調製したアスペルギ
ルス・オリザA1560(Christensen ら、1988, Bio/Technology 6 : 1419-14
22)のゲノムDNAからPCR増幅させた。約0.05μgのゲノムDNA及び
5pmole づつの2つのプライマー100754及び100755を使用した。増
幅はポリメラーゼPwoにより、その製造者の記載の通りにして実施した(Boeh
ringer Mannheim, Indianapolis, IN)。増幅は40サイクル進行させた。反応生
成物の一部をフェノール抽出し、エタノール沈殿させ、EcoRI及びXhoI
で消化し、そして約1.05kbのフラグメントをアガロースゲル電気泳動により
単離した。
【0130】 アスペルギルス・オリザpalB3′隣接配列及びpalB遺伝子生成物のC
末端部をコードする配列は上記の通りにして得たが、但し増幅にはプライマー1
00752及び100753を使用し、そしてPCR生成物はゲル電気泳動の前
にXhoI及びXbaIで消化し、約1.5kbのフラグメントを回収した。
【0131】 上記の2つの消化、且つ精製したPCRフラグメントを3部ライゲーションで
、ベクターpJaL400由来の精製された2.7kbのEcoRI−XbaIフ
ラグメント(図2)とライゲーションさせ、pMT1935を作った(図3)。
pMT1935のpalB5′及び3′隣接物を、PCRプライマー10075
4及び100753を介して導入したBssHII,SpeI及びXhoIにより
分離させた。
【0132】 反復隣接pyrG遺伝子を含むpJaL394の3.5kbのHindIII フラ
グメント(図4)をHindIII 切断してから脱リン酸した精製pBluesc
ript II SK(−)にクローニングした。両方向のインサートを有するプ
ラスミドが得られた。pBluescriptポリリンカーのSpeI部位がp
yrG遺伝子の下流にあり、且つXhoI部位がpyrG遺伝子の上流にある一
のプラスミドpMT1931(図5)を選択した。pyrG遺伝子を3.5kbの
SpeI−XhoIフラグメントとして単離し、そしてSpeI及びXhoI消
化して精製したpMT1935に挿入して、中断プラスミドpMT1936を作
り上げた(図6)。
【0133】 pyrG選択可能palB中断カセットはpMT1936から6.2kbのNo
tIフラグメントとして(ポリリンカー内でのNotI切断)又は5.5kbのA
seI−PvuIフラグメント(実際のpalB5′及び3′隣接配列内でのA
seI及びPvuI切断)として単離できた。
【0134】 実施例7:pMT1936由来のAseI/PvuI palB中断カセットに
よるアスペルギルス・オリザの形質転換 アスペルギルス・オリザHowB430を実施例1記載と同一の形質転換手順
を利用し、pMT1936から獲得した5.5kbのAseI/PvuIフラグメ
ントで形質転換した。この形質転換のための線形フラグメントはpMT1936
のAseI及びPvuIによる消化、並びにQIAquick Gel Extraction Kit (Qia
gen, Chatsworth, CA)を利用する1%のアガロースゲルでのその製造者に従うフ
ラグメントの分離により単離した。それらの形質転換体を最少培地プレート上で
pH6.5又はpH8.0での増殖について試験した。
【0135】 この結果が示すには、試験した128の形質転換のうち13がpH8.0での増
殖不能により示される通りpalBマイナス表現型を保有していた。この13の
palBマイナス株及びpH8.0で増殖できる13の形質転換体を胞子精製した
【0136】 アスペルギルス・オリザHowB430マイナス突然変異体、アスペルギルス
・オリザpalBプラス株及びアスペルギルス・オリザHowB430由来のゲ
ノムDNAのサザンブロットを実施し、AsnI/PvuI形質転換性DNAフ
ラグメントがpalB遺伝子座の中に完全な置換体として組込まれたかどうかを
検討した。ゲノムDNAは実施例4に記載の手順に従い調製し、PvuIで消化
し、そして0.8%のアガロースゲル上で電気泳動した。このDNAをHybo
nd N+ フィルターに、0.4NのNaOH及び毛細管作用を利用して移した
。このブロットをUV架橋してからRapid Hyb中での65℃でのプレハ
イブリダイゼーションにかけた。次いでこのブロットをpMT1936由来の0
.9kbのAsnI/SpeIフラグメントでプロービングした。この0.9kbの
フラグメントを1%のアガロースゲルでの電気泳動後にアガロースゲルスライス
から、QiaQuickスピンカラムを利用して単離した。このフラグメントを
Vistra ECF Randam Prime Labelingキットを用いてラベル化した。これらのブロ
ットをRapid Hyb (Amersham, Cleveland, OH)で65℃でプレハイブリダイゼー
ション及びハイブリダイゼーションし、次いで2×のSSC、0.1%のSDS
で65℃で5分2回洗浄し、次いで0.2×のSSC、0.1%のSDSで65
℃で10分2回洗浄した。洗浄後、そのブロットをVistra ECF Signal Amplific
ation Kit (Amersham, Cleveland, OH)及びSTORM 860 Imaging System (Molecu
lar Dynamics, Sunnyvale, CA)を用いて検出処理した。
【0137】 このサザンブロットの結果は、このプローブがアスペルギルス・オリザHow
B430由来の6kbのバンドにハイブリダイズすることを示した。完全な中断は
約8kbのPvuIバンドへのハイブリダイゼーションを予想させうる。このサザ
ンブロット結果はpalBマイナス株の一部が完全な中断を有し、その他は有さ
ないことを更に示した。
【0138】 実施例8:アスペルギルス・オリザΔpalB株の細胞外プロテアーゼ生産 実施例7に記載の3種のアスペルギルス・オリザpalBマイナス及び3種類
のアスペルギルス・オリザpalBプラス株を34℃、pH7、1000〜200
0rpm で8日間、Nutriose、酵母エキス、(NH42 HPO4 、Mg
SO4 ・7H2 O、クエン酸、K2 SO4 、CaCl2 ・H2 O及び微量金属か
ら成る培地を含む2リットル発酵槽の中で増殖させた。この細胞外培地のサンプ
ルを毎日採取し、そして6日目のサンプルを下記のFTC−カゼインアッセイを
利用して総細胞外プロテアーゼ活性についてアッセイした。
【0139】 FTC−カゼインアッセイは下記の通りに実施した。反応は0.1MのMOP
S pH7.0バッファーと1:1に混合した40μlのFTC−カゼイン(Twin
ing, 1984, Analytical Biochemistry 143 : 30-34)を0.1MのMOPS pH
7.0バッファー中に適宜希釈した10μlの酵素溶液に添加することにより開
始させた。反応体を37℃で2時間インキュベーションし、次いで150μlの
5%のトリクロロ酢酸により反応をクエンチングした。このクエンチングした反
応体を5℃に2時間置き、次いで10分間遠心分離した。20μlの上清液を2
mlの0.5MのボレートpH9.0を含む試験管に移し、そして混合した。この溶
液のサンプル200μlを次にブラック「U」底96穴プレート(Dynatech, In
c., Chantiily, VA)に移した。このホウ酸バッファーをブランクとして装置のO
補正に用いた。蛍光はFluorolite 1000装置(Dynatech, Inc., Chantiily, VA)
を用い、1176に対照設定値及び4.1Vのランプ電圧としたチャンネル3を
利用して測定した。この装置のダイナミックレンジは0〜4000蛍光単位であ
り、400〜3500単位で最良のウェル間再現性がある。
【0140】 表2に示す結果はアスペルギルス・オリザpalBマイナス株がアスペルギル
ス・オリザpalBプラス株と比べ、平均して10分の1の細胞外プロテアーゼ
しか産生しないことを示した。これらのアッセイをセリンプロテアーゼインヒビ
ターPMSF又はメタロプロテアーゼインヒビター1,10−フェナントロリン
のいずれかの存在下でも実施した。表示のインヒビターにより阻害された総プロ
テアーゼ活性のパーセントを表2に示す。アスペルギルス・オリザpalBプラ
ス及びpalBマイナスサンプルの阻害パターンは似かよっており、palB欠
失がセリン及びメタロプロテアーゼの双方の産生に影響することを示唆する。
【0141】
【表2】
【0142】 3種類の更なるアスペルギルス・オリザpalBマイナス及び3種類の更なる
palBプラス株も2リットルの発酵槽の中で8日間、上記の通りに培養し、そ
して細胞外サンプルを毎日採取した。6日目のサンプルをインヒビターの存在下
及び不存下の双方で上記のFTC−カゼインアッセイを利用してアッセイした。
【0143】 下記の表3に示す結果は、アスペルギルス・オリザpalBマイナス株がアス
ペルギルス・オリザpalBプラス株と比べて平均して10分の1の総プロテア
ーゼ活性しか示さないことを示す。
【0144】
【表3】
【0145】 2種類のアスペルギルス・オリザpalBマイナス及び一種類のアスペルギル
ス・オリザpalBプラス株も2リットルの発酵槽の中で8日間上記の通りに増
殖させた。このアスペルギルス・オリザpalBマイナス株はpalB遺伝子の
完全な中断体である。細胞外サンプルを8日間にわたり毎日採取した。6日目の
サンプルをインヒビターの存在下及び不在下の双方で上記のFTC−カゼインア
ッセイを利用してアッセイした。その結果を以下の表4に示す。アスペルギルス
・オリザpalBマイナス株はアスペルギルス・オリザpalBプラス株よりも
平均して20分の1の細胞外プロテアーゼを産生した。
【0146】
【表4】
【0147】 実施例9:アスペルギルス・ニドゥランスpalA遺伝子のPCR増幅 アスペルギルス・ニドゥランス由来のpalA遺伝子をPCRを利用して実施
例4に記載の通りにして、下記のプライマーを用いてゲノムDNAから増幅させ
た:
【化3】
【0148】 反応体は50ngのアスペルギルス・ニドゥランスゲノムDNA、50pmole づ
つのpalA2540R及びpalA172、Perkin Elmer PCRバッファー、1
mMのdNTP及び0.5UのTaq DNAポリメラーゼを含んだ。反応はEric
omp Twin Block System Easy Cycler で反復し、それは95℃で3分を1サイク
ル;95℃で1分、50℃で1分及び72℃で1分を30サイクル;そして72
℃で5分を1サイクルとプログラムした。反応体のアリコートをアガロースゲル
で電気泳動し、そして約2.4kbの期待の生成物が得られた。この反応体の半分
を調製ゲルに泳動し、所望の生成物を含むゲルスライスを切り出し、そしてDN
AをそのゲルからQiaquick Gel Extraction Kit を用いて単離した。
【0149】 ゲル単離PCR生成物の10分の1をPrime-It Kit (Stratagene, La Jolla,
CA)を用い、その製造者の仕様書に従って32P−dCTPでラベルした。pal
AプローブはTE Midi G-50カラム(5′から3′、Boulder, CO)でのラベリング
反応に従って精製した。
【0150】 実施例10:アスペルギルス・ニドゥランスpalAプローブによるアスペルギ
ルス・オリザゲノムDNAのサザン分析 実施例4に記載の通りにして調製したアスペルギルス・オリザHowB430
ゲノムDNAをBamHI,EcoRI又はHindIII で消化し、そしてアガ
ロースゲルで電気泳動した。このDNAをHybond N+ フィルターに実施
例7記載の通りにしてアルカリ性条件下で移した。同一のブロットを3分の1づ
つ、低、中及び高ストリンジェンシーハイブリダイゼーションバッファーの中で
42℃でプレハイブリダイゼーションした(5×のSSPE、0.3%のSDS
、200μg/mlの剪断変性サケ精子DNA、並びに低、中及び高及び超高スト
リンジェンシーそれぞれについて25,35又は50%のホルムアミド中でのプ
レハイブリダイゼーション及びハイブリダイゼーション)。実施例10記載のP 32 −CTPラベル化palAプローブを加え、そしてそれらのブロットを42℃
で一夜ハイブリダイズさせた。それらのブロットを42℃で5分、2×のSSC
、0.1のSDSで2回洗浄し、そして0.2×のSSC、0.1%のSDSで
10分、2回洗浄した。中及び低ストリンジェンシーバッファー中でハイブリダ
イズする特定のバンドがブロット上に観察された。
【0151】 実施例11:palAアスペルギルス・オリザゲノムクローンの単離 λZipLox中のアスペルギルス・オリザHowB425ゲノムライブラリ
ーを製造者の仕様書に従って構築した。このライブラリーは630,000のプ
ラーク形成単位を含み、73%がインサートを含んだ。平均インサートサイズは
3.5kbであった。約7000の組換ファージを大NZYプレート上のE.コリ
Y1090(Life Technologies, Gaithersburg, MD)と共にまいた。これらのプ
ラークを標準のプロトコールを利用してHybond N+ フィルターにリフテ
ィングさせた。そのフィルターをUV架橋し、そして実施例10に記載の中スト
リンジェンシーハイブリダイゼーションバッファーの中で42℃で1時間プレハ
イブリダイズさせた。32P−ラベル化アスペルギルス・ニドゥランスpalAプ
ローブを加え、そしてこのフィルターを42℃で一夜ハイブリダイズさせた。そ
のフィルターを上記の通りに洗い、そしてX線フィルムに曝露させた。
【0152】 2つの陽性クローンが得られた。その陽性クローンを拾い、そして1mlのSM
バッファーで溶出させた。この溶出液を104 希釈し、そして50又は100μ
lのアリコートを大NZYプレート上でE.コリY1090と共にまいた。この
プラークをリフティングし、そして上記の通りにフィルターを処理した。各プレ
ートから一つの精製陽性プラークが単離された。プラスミドDNAをその陽性ク
ローンから、用意されたプロトコール(Life Technologies, Inc., Gaithersbur
g, MD)に従い、E.コリDH10Bと共にまくことにより切り出した。
【0153】 実施例12:palAアスペルギルス・オリザゲノムクローンの分析 プラスミドDNAを実施例11記載の2つの陽性クローン(palA5A及び
palA6A)から、Qiaquick Prep 8 キット(Qiagen, Chatsworth, CA)を利
用して単離した。そのプラスミドDNAをPstIで消化し、それがインサート
を含むか確めた。ゲノムクローンの部分ヌクレオチド配列決定をApplied Biosys
tems Model 377 XL 自動DNAシーケンサーM13を用い、フォワード及びリバ
ースプライマーを用いて実施した。この部分配列決定はこれらのクローンがアス
ペルギルス・オリザpalAホモログを含むことを証明した。最大のクローンp
alA5Aのヌクレオチド配列を決定した。DNA配列決定はApplied Biosyste
ms Model 377 XL 自動DNAシーケンサーで色素−ターミネーター化学により行
った。コンティグ配列をトランスポゾン挿入戦略を利用して作った(Primer Isl
and Transposition Kit, Perkin-Elmer/Applied Biosystems, Inc., Foster Cit
y, CA)。palA5Aの2.9kbのインサートを5.3の平均冗長と配列決定さ
れた。
【0154】 palA5Aクローンのヌクレオチド配列(SEQ ID NO:3)はpa
lAの部分クローンが単離され、アスペルギルス・ニドゥランスpalB遺伝子
(Negrete-Urtasun ら、1997、前掲)に対する相同性に基づきpalAの最後の
約245個のアミノ酸をコードするDNAを欠いていた。部分ヌクレオチド配列
(SEQ ID NO:3)及び推定アミノ酸配列(SEQ ID NO:4)
を図7に示す。palA遺伝子は549個のアミノ酸のポリペプチドをコードす
る2855bpのオープンリーディングフレームをコードする。このオープンリー
ディングフレームには4個のイントロンが介在し、それらの位置はアスペルギル
ス・ニドゥランス及びアスペルギルス・オリザクローン間で厳密に保存されてい
た。
【0155】 部分アスペルギルス・オリザPalA推定アミノ酸配列とその他のPalAア
ミノ酸配列との対比アラインメントをClustal 法(Higgins, 1989, CABIOS 5 :
151-153)を利用し、LASERGENETM MEGALIGNTMソフトウェア(
DNASTAR, Inc., Madison, WI)を用い、アイデンティティーテーブル及び下記の
多重アラインメントパラメーターで行った:10のギャップペナルティー及び1
0のギャップ長ペナルティー。対合アラインメントパラメーターはKtuple
=1、ギャップペナルティー=3、ウィンドウ=5及びダイアゴナルス=5とし
た。
【0156】 対比アラインメントは部分アスペルギルス・オリザPalAタンパク質(SE
Q ID NO:2)がアスペルギルス・ニドゥランスPalAタンパク質(Ne
grete-Urtasun ら、1997、前掲)と88%の同一性を共有することを示した。
【0157】 実施例13:アスペルギルス・オリザ株におけるpalAの欠失 600pbのpalAオープンリーディングフレームがpyrG遺伝子で置き換
えらえたプラスミドpBM8を構築した。
【0158】 2つの独立のpalAフラグメントのPCR増幅のためにデザインした以下の
合成オリゴヌクレオチドプライマーをApplied Biosystems Model 394 DNA/RNAシ
ンセサイザーにより、製造者の仕様書に従って合成した。第一セットはXhoI
部位を付加するためにデザインされた5′プライマー及びHindIII 部位を付
加するための3′プライマーを有する。
【化4】
【0159】 第二セットはHindIII 部位を付加するためにデザインされた5′プライマ
ー及びNotI部位を付加するための3′プライマーを有する。
【化5】 太字はコード配列を表わす。
【0160】 PCR反応体を50ngのpalA5A DNA鋳型、50pmole づつのプライ
マー、並びに2mMのMgSO4 入りの1×PCRバッファー(Boehringer Mannh
eim)、1mMのdNTP及び2.5単位のTaq DNAポリメラーゼ(Boehring
er Mannheim)を含む100μlの容量で用意した。反応はEricomp Twin Block S
ystem Easy Cycler で95℃で5分のサイクルを1回、95℃で1分、55℃で
1分及び72℃で1.5分のサイクルをそれぞれ30回、並びに95℃で1分、
55℃で1分及び72℃で3分のサイクルを1回にプログラミングしてサイクル
に委ねた。
【0161】 容量10μlのPCR反応体を1.0%のアガロースゲルで100ボルトで1
時間電気泳動した。プライマーセット1由来の〜1100bp及びプライマーセッ
ト2由来の〜730bpの主要産物をゲルから切り出し、そしてQiaquick Gel Ext
ration Kitを用いて精製した。精製したPCR産物を次にプラスミドpCR2.
1−TOPO(Invitrogen, San Diego, CA)にクローニングし、そしてTOP
10細胞(Invitrogen, San Diego, CA)にその製造者の仕様書に従って形質転換
した。
【0162】 2つのクローンが得られ、1100bpインサートについてはE.コリpPal
A1と、そして730bpインサートについてはE.コリpPalA2と命名した
。この2つのクローンをPerkin-Elmer Applied Biosystems Model 377 Sequence
r XLを利用し、色素−ターミネーター化学並びにlacフォワード及びlacリ
バース配列決定プライマーを用いて配列決定した。
【0163】 pBluescript KS−をHindIII で消化し、そしてクレノウフ
ラグメントで処理して平滑末端を構築した。このDNAを調製ゲルで電気泳動し
、そして切断プラスミドDNAを含むバンドを切り出した。そのDNAをQiaqui
ck Gel Extraction Kit を用いてゲルから単離した。次にそのプラスミドをライ
ゲーションしてE.コリDH5αに形質転換させ、そしてプラスミドDNAをい
くつかのコロニーから単離した。これらのクローンをHindIII による制限消
化によりHindIII の不在についてスクリーニングした。HindIII 部位の
欠失したクローンをpBM1aと命名した(図8)。pBM1a由来のプラスミ
ドDNAをQiaguick Prep 8 プロトコール(Qiagen, Chatsworth, CA)を利用し
て調製した。pBM1aを0.5μlのXhoI及びNotI(μl当り10U
づつ)で消化した。pPalA1を0.5μlのXhoI及びNotI(μl当
り10Uづつ)で消化した。その消化したDNAを1%のアガロースゲルで1時
間、100ボルトで電気泳動した。pPalA1の1100bpのフラグメント、
pPalA2の730bpのフラグメント及びpBM1aの2.9kbのフラグメン
トをゲルから切り出し、そして200μlの10mMのトリスpH7.5に再懸濁し
た。3つのDNAフラグメントを順に互いとライゲーションさせ、そしてE.コ
リDH5αコンピテント細胞に形質転換させた。得られるプラスミドをpBM7
と命名した(図9)。
【0164】 プラスミドpJal394由来のDNAを1μlのHindIII(μl当り10
U)で消化した。この消化したDNAを0.7%のアガロースゲルで1時間10
0Vで電気泳動し、3539bpのバンドが得られた。この3539bpフラグメン
トをゲルから切り出し、そして200μlの10mMのトリスpH7.5に再懸濁し
た。
【0165】 プラスミドpBM7由来のプラスミドを1μlのHindIII(μl当り10U
)で消化した。HindIII を65℃で10分かけて熱不活性化し、次いでシュ
リンプ・アルカリ性ホスファターゼ(Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN
)を用い、その製造者の提案に従い脱リン酸化処理した。その消化したDNAを
0.7%のアガロースゲルで1時間、100ボルトで電気泳動し、3630bpの
バンドが得られた。その3630bpのフラグメントをゲルから切り出し、そして
300μlの10mMのトリスpH7.5に再懸濁した。その2つのDNAフラグメ
ントをライゲーションし、そしてE.コリDH5αコンピテント細胞に形質転換
した。得られるクローンをpBM8と命名した(図10)。
【0166】 pBM8の欠失フラグメントの単離のため、このプラスミドをNotI及びX
hoIで消化し、そしてその消化物を調製ゲルで電気泳動した。5.3kb欠失フ
ラグメントがQiaquick Gel Extraction Kit を用いてゲルから単離された。実施
例1に記載の通りにして調製したアスペルギルス・オリザHowB430プロト
プラストをこのフラグメントで形質転換し、最少培地プレートで選別にかけた。
全部で93個の形質転換体が得られた。これらの形質転換体をpH8.0最少培地
プレート上でpalマイナス表現型について試験した。この93のうちの3つは
pH8.0で増殖不能であった。サザン分析はこの3つの株が完全な中断体である
ことを確証せしめた。
【0167】 実施例14:アスペルギルス・オリザΔpalA株の細胞外プロテアーゼの産生 実施例13に記載の2種類のアスペルギルス・オリザpalAプラス及び2種
類のアスペルギルス・オリザpalAマイナス株を実施例8に記載の通りにして
2リットルの発酵槽の中で34℃で8日間増殖させた。6日目のサンプルの総細
胞外プロテアーゼ活性を実施例8記載のFTC−カゼインアッセイを利用して決
定した。
【0168】 以下の表5に示す結果は、アスペルギルス・オリザpalAマイナス株の細胞
外プロテアーゼレベルがアスペルギルス・オリザpalAプラス株により産生さ
れるレベルの約10分の1であったことを示す。
【0169】
【表5】
【0170】 微生物材料の寄託 下記の生物材料をブダペスト条約に従い、Agricultural Research Service Pa
tent Culture Collection, Northern Regional Research Center (NRRL), Peori
a, Illinois に寄託し、下記の受託番号が付与されている: 寄託 受託番号 寄託日 E.コリ HB101 pDSY109 NRRL B-21623 1996年9月5日 E.コリ XL-1Blue pDSY174 NRRL B-30089 1999年1月28日
【0171】 これらの株は37C.F.R.§1.14及び35U.S.C.§122のも
とで米国特許庁長官により認定された者に当該特許出願の係属中に容易に入手で
きることを保障する条件下で寄託してある。この寄託物は寄託株の実質的に純粋
な培養物である。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 アスペルギルス・オリザpalB遺伝子のゲノム核酸配列及び推定アミノ酸配
列を示す(それぞれSEQ ID NO:1及び2)。
【図2】 pJal400の制限地図を示す。
【図3】 pMT1935の制限地図を示す。
【図4】 pJal394の制限地図を示す。
【図5】 pMT1931の制限地図を示す。
【図6】 pMT1936の制限地図を示す。
【図7】 アスペルギルス・オリザpalA遺伝子の部分ゲノム核酸配列及び推定アミノ
酸配列を示す(それぞれSEQ ID NO:3及び4)。
【図8】 pBM1aの制限地図を示す。
【図9】 pBM7の制限地図を示す。
【図10】 pBM8の制限地図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/10 C12N 9/02 9/00 9/10 9/02 9/14 9/10 9/88 9/14 9/90 9/88 C12P 21/02 C 9/90 C12N 15/00 ZNAA C12P 21/02 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA20 BA01 BA07 BA61 BA63 CA02 DA11 4B050 CC03 EE03 4B064 AG01 CA19 CC07 4B065 AA58X AA72X AB01 AC14 BC02 CA24 CA27 4H045 AA10 DA30 DA50 DA75 DA89 FA74

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリペプチドを生産する方法であって: (a)親真菌細胞の突然変異体を培養し、ここで当該突然変異細胞はpacC
    pHシグナル変換経路の1もしくは複数の遺伝子の修飾を含んで成る第一核酸配列
    と、前記ポリペプチドをコードする第二核酸配列と含んで成り;そして (b)当該ポリペプチドを培養培地から単離する; ことを含んで成る方法。
  2. 【請求項2】 前記pacCpHシグナル変換経路の1もしくは複数の遺伝子
    がpalA,palB,palC,palF,palH及びpalI;並びにそ
    れらの相同体から成る群から選ばれる、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記遺伝子がpalA遺伝子である、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記遺伝子がpalB遺伝子である、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記遺伝子がpalC遺伝子である、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記遺伝子がpalF遺伝子である、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記遺伝子がpalI遺伝子である、請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記ポリペプチドが前記真菌細胞に対して天然又は異種のも
    のである、請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記真菌細胞が糸状菌細胞又は酵母細胞である、請求項1記
    載の方法。
  10. 【請求項10】 前記糸状菌細胞がアクレモニウム(Acremonium
    )、アスペルギルス(Aspergillus)、オーレオバシジウム(Aur
    eobasidium)、クリプトコッカス(Cryptococcus)、フ
    ィリバシジウム(Filibasidium)、フサリウム(Fusarium
    )、ジッベレラ(Gibberella)、ヒュミコウ(Humicola)、
    マグナポルセ(Magnaporthe)、ムコール(Mucor)、マイセリ
    オフソラ(Myceliophthora)、マイロセシウム(Myrothe
    cium)、ネオカリマスティクス(Neocallimastix)、ニュー
    ロスポラ(Neurospora)、パエシロマイセス(Paecilomyc
    es)、ペニシリウム(Penicillium)、ピロマイセス(Pirom
    yces)、シゾフィルム(Schizophyllum)、タラロマイセス(
    Talaromyces)、サーモアスカス(Thermoascus)、シエ
    ラビア(Thielavia)、トリポクラジウム(Tolypocladiu
    m)又はトリコデルマ(Trichoderma)細胞である、請求項1記載の
    方法。
  11. 【請求項11】 前記酵母細胞がカンジダ(Candida)、ハンセヌラ
    (Hansenula)、クルイベロマイセス(Kluyveromyces)
    、ピチア(Pichia)、サッカロマイセス(Saccharomyces)
    、シゾサッカロマイセス(Schizosaccharomyces)又はヤロ
    ウィア(Yarrowia)細胞である、請求項1記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記突然変異体が1又は複数のプロテアーゼを、同一条件
    で培養した親真菌細胞よりも少ない量で産生する、請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記1又は複数のプロテアーゼがエキソペプチダーゼ又は
    エンドペプチダーゼである、請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記1又は複数のプロテアーゼがエキソペプチダーゼ及び
    エンドペプチダーゼである、請求項12記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記エキソペプチダーゼ又はエンドペプチダーゼがセリン
    プロテアーゼ、メタロプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ又はシステイ
    ンプロテアーゼである、請求項13又は14記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記突然変異細胞が同一条件下で培養した親細胞よりも少
    なくとも約25%少ない量で前記1又は複数のプロテアーゼを産生する、請求項
    12〜15のいずれか1項記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記突然変異細胞がプロテアーゼを産生しない、請求項1
    2〜16のいずれか1項記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記突然変異真菌細胞が前記第二核酸配列のコピーを少な
    くとも2つ含んで成る、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記ポリペプチドがホルモン、ホルモン変異体、酵素、レ
    セプターもしくはその一部、抗体もしくはその一部、又はリポーターである、請
    求項1〜18のいずれか1項記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記酵素がオキシドリダクターゼ、トランスフェラーゼ、
    ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ又はリガーゼである、請求項19記載の
    方法。
  21. 【請求項21】 前記酵素がアミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カルボヒド
    ラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナーゼ、クチ
    ナーゼ、シクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼ、デオキシリボヌク
    レアーゼ、エステラーゼ、アルファ−ガラクトシダーゼ、ベータ−ガラクトシダ
    ーゼ、グルコアミラーゼ、アルファ−グルコシダーゼ、ベータ−グルコシダーゼ
    、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタナーゼ、オキ
    シダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポリフェノール
    オキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグルタミナー
    ゼ又はキシラナーゼである、請求項20記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記突然変異細胞が更に1又は複数のpacC遺伝子の2
    以上のコピーを含んで成る、請求項1〜21のいずれか1項記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記突然変異細胞が更に1又は複数の第三核酸配列の1又
    は複数の修飾を含んで成り、ここで当該修飾は当該1又は複数の第三核酸配列の
    発現を抑制又は消失させるものである、請求項1〜22のいずれか1項記載の方
    法。
  24. 【請求項24】 前記第三核酸配列がアミノペプチダーゼ、アミラーゼ、カ
    ルボヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カタラーゼ、セルラーゼ、キチナー
    ゼ、クチナーゼ、シクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼ、デオキシ
    リボヌクレアーゼ、エステラーゼ、アルファ−ガラクトシダーゼ、ベータ−ガラ
    クトシダーゼ、グルコアミラーゼ、アルファ−グルコシダーゼ、ベータ−グルコ
    シダーゼ、インベルターゼ、ラッカーゼ、リパーゼ、マンノシダーゼ、ムタナー
    ゼ、オキシダーゼ、ペクチン分解酵素、ペルオキシダーゼ、フィターゼ、ポリフ
    ェノールオキシダーゼ、タンパク質分解酵素、リボヌクレアーゼ、トランスグル
    タミナーゼ又はキシラナーゼから成る群から選ばれる酵素をコードする、請求項
    23記載の方法。
  25. 【請求項25】 請求項1〜24のいずれか1項記載の方法により生産され
    たポリペプチド。
  26. 【請求項26】 真菌細胞のプロテアーゼ欠陥突然変異体であって、pac
    CpHシグナル変換経路の1又は複数の遺伝子の修飾を含んで成る第一核酸配列と
    ポリペプチドをコードする第二核酸配列とを含んで成り、ここで当該突然変異細
    胞は当該1又は複数のプロテアーゼを同一条件下で培養したこの突然変異体の親
    真菌細胞よりも少ない量で産生する、突然変異細胞。
  27. 【請求項27】 前記ポリペプチドが前記突然変異細胞にとって天然又は異
    種なものである、請求項26記載の方法。
  28. 【請求項28】 SEQ ID NO.3の核酸配列を含んで成る単離され
    た核酸配列。
  29. 【請求項29】 E.コリ(E.Coli)NRRL B−30089の中
    に含まれるプラスミドpDSY174に含まれている、請求項28記載の核酸配
    列。
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