JP2007028924A - Alkaline protease gene - Google Patents

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JP2007028924A JP2005213076A JP2005213076A JP2007028924A JP 2007028924 A JP2007028924 A JP 2007028924A JP 2005213076 A JP2005213076 A JP 2005213076A JP 2005213076 A JP2005213076 A JP 2005213076A JP 2007028924 A JP2007028924 A JP 2007028924A
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靖 瀧村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gene encoding an alkaline protease, to provide a recombinant vector containing the gene, and to provide a transformant containing the recombinant vector. <P>SOLUTION: This gene which comprises a DNA encoding the alkaline protease derived from Bacillus, a protein which comprises an amino acid sequence encoded by the gene DNA, and a DNA which comprises an amino acid sequence given by subjecting one or several amino acids in the above amino acid sequence to deletion, substitution, or addition and encodes a protein having protease activity are provided, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は産業用酵素として有用な新規なアルカリプロテアーゼをコードする遺伝子に関する。   The present invention relates to a gene encoding a novel alkaline protease useful as an industrial enzyme.

衣料用洗剤をはじめとする各種洗浄剤へ配合されているアルカリプロテアーゼは、洗浄力の向上に不可欠な一成分として重要な役割を果たしてきている。洗剤という大量消費剤に用いられることから、アルカリプロテアーゼは工業用酵素の中でも最も大量に生産されている酵素である。斯かるアルカリプロテアーゼの例としては、サビナーゼ(登録商標)、カンナーゼ(登録商標;ノボザイムズ)、マキサカル(登録商標;ジェネンコア)、ブラップ(登録商標;ヘンケル)及びKAP(花王)等が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Alkaline proteases blended in various detergents including clothes detergents have played an important role as one component indispensable for improving detergency. Alkaline protease is the most produced enzyme among industrial enzymes because it is used as a mass consumer of detergents. Examples of such alkaline proteases include Savinase (registered trademark), Cannase (registered trademark; Novozymes), Maxacal (registered trademark; Genencor), Blapp (registered trademark; Henkel), KAP (Kao) and the like ( For example, see Patent Documents 1 to 3).

これらのアルカリプロテアーゼは、バチルス属細菌由来であり、ズブチリシンスーパーファミリーの中においてファミリーAを形成している。このファミリーはさらに真性ズブチリシン、高アルカリプロテアーゼ、菌体内アルカリプロテアーゼなどに分類されている(非特許文献1参照)。一般に洗剤用プロテアーゼは高アルカリプロテアーゼに属しており、それぞれの特性、分子量並びにアミノ酸配列の相同性は高いことが知られている。そこで公知のアルカリプロテアーゼとは異なる分子量、アミノ酸配列を有する洗剤用プロテアーゼを見出し、新たな遺伝子源として開発することが望まれていた。
特開平4−349882号報 特表平6−292577号報 特表平8−508643号報 Siezen, R.J. & Leunissen, J.A.M., Protein Sci., 6, 501-523, 1997
These alkaline proteases are derived from bacteria belonging to the genus Bacillus and form family A in the subtilisin superfamily. This family is further classified into intrinsic subtilisin, highly alkaline protease, intracellular alkaline protease, and the like (see Non-Patent Document 1). In general, detergent proteases belong to highly alkaline proteases, and their properties, molecular weight, and amino acid sequence homology are known to be high. Therefore, it has been desired to find a protease for detergents having a molecular weight and amino acid sequence different from those of known alkaline proteases and to develop them as new gene sources.
JP-A-4-349882 No. 6-292577 Special table hei 8-508643 report Siezen, RJ & Leunissen, JAM, Protein Sci., 6, 501-523, 1997

本発明者らは、保有していた好アルカリ性バチルス属細菌のゲノムDNAから従来公知のアルカリプロテアーゼとアミノ酸配列において同一性が低い新規なアルカリプロテアーゼをコードする遺伝子を取得することに成功した。   The present inventors have succeeded in obtaining a gene encoding a novel alkaline protease having a low amino acid sequence identity with a conventionally known alkaline protease from the genomic DNA of the alkalophilic Bacillus bacterium that has been possessed.

すなわち、本発明は、以下の(a)または(b)のDNAからなる遺伝子:
(a)配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするDNA、
(b)(a)のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAを提供するものである。
That is, the present invention relates to a gene comprising the following DNA (a) or (b):
(A) DNA encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10,
(B) Provided is a DNA encoding a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) and having protease activity.

また、本発明は、以下の(c)または(d)のDNAからなる遺伝子:
(c)配列番号1、3、5、7または9に示す塩基配列からなるDNA、
(d)(c)の塩基配列からなるDNAとストリンジエントな条件下でハイブリダイズし、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAを提供するものである。
The present invention also provides a gene comprising the following DNA (c) or (d):
(C) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7 or 9,
(D) Provided is a DNA that hybridizes with a DNA comprising the base sequence of (c) under a stringent condition and encodes a protein having protease activity.

また、本発明は、当該遺伝子を含有する組み換えベクター、該組み換えベクターを有する形質転換体を提供するものである。   The present invention also provides a recombinant vector containing the gene and a transformant having the recombinant vector.

本発明の遺伝子を用いれば、衣料用洗浄剤をはじめ各種産業用の酵素として有用なアルカリプロテアーゼを単一かつ大量に生産することができる。   By using the gene of the present invention, it is possible to produce a single and a large amount of alkaline protease useful as an enzyme for various industries including a detergent for clothing.

本発明の遺伝子は、(a)配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするDNA、(b)(a)のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA、(c)配列番号1、3、5、7または9に示す塩基配列からなるDNA、または(d)(c)の塩基配列からなるDNAとストリンジエントな条件下でハイブリダイズし、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子である。   The gene of the present invention comprises (a) DNA encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10, and (b) one or several amino acids in the amino acid sequence of (a) A DNA comprising a deleted, substituted or added amino acid sequence and encoding a protein having protease activity, (c) a DNA comprising a base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7 or 9, or (d ) A gene comprising a DNA that hybridizes with a DNA comprising the base sequence of (c) under a stringent condition and encodes a protein having protease activity.

ここで、配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列に対し、1若しくは2以上のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列には、1若しくは数個、好ましくは1〜10個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列が含まれ、付加には、両末端への1〜数個のアミノ酸の付加が含まれる。   Here, in the amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10, one or several, preferably 1 to An amino acid sequence in which 10 amino acids have been deleted, substituted or added is included, and the addition includes the addition of one to several amino acids at both ends.

当該アミノ酸配列をコードするDNAは、自然界から得ることも可能ではあるが、さらに部位特異的突然変異誘発法等の公知の手法を利用して調製することもできる。例えば、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット[Mutan-super Express Km キット(タカラ)]等を用いて変異を導入し調製することができる。   The DNA encoding the amino acid sequence can be obtained from nature, but can also be prepared using a known technique such as site-directed mutagenesis. For example, it can be prepared by introducing a mutation using a mutagenesis kit [Mutan-super Express Km kit (Takara)] using site-directed mutagenesis.

本発明の配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列はセリンプロテアーゼとして機能する推定成熟タンパク質のアミノ酸配列を含んでおり、またセリンプロテアーゼに高度に保存されたプロテアーゼ活性発現に必要な領域もしくはアミノ酸配列を保持している。本発明の配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列と従来公知のタンパク質のアミノ酸配列との同一性を調べると、配列番号2に示すアミノ酸配列は、Bacillus pseudofirmusの生産するアルカリ性セリンプロテアーゼVpr(Mol. Gen. Genet. 229 (2), 292-300 (1991)) との同一性が最も高く、その同一性は54.7%であり、配列番号4に示すアミノ酸配列はBacillus sp.KSM-K16株の生産する菌体外マイナーセリンプロテアーゼ(NCBI( HYPERLINK "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/" http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)のデータベース上に公開されているBacillus sp.KSM-K16のタンパク質番号;BAD63291で表わされる配列)との同一性が最も高く、その同一性は38.6%であり、配列番号6に示すアミノ酸配列は、Bacillus sp.LG12株の生産する菌体外マイナーアルカリ性セリンプロテアーゼSprB (Appl. Environ. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)) との同一性が最も高く、その同一性は52.8%であり、配列番号8に示すアミノ酸配列は、Bacillus sp.LG12 株の生産するアルカリ性セリンプロテアーゼSprA(Appl. Environ. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)) との同一性が最も高く、その同一性は76.6%であり、配列番号10に示すアミノ酸配列は、Bacillus sp.LG12株の生産するアルカリ性セリンプロテアーゼSprB (Appl. Environ. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)) との同一性が最も高く、その同一性は70.4%であった。このことは、配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列からなるタンパク質が、従来公知のアルカリ性セリンプロテアーゼと完全に一致しない新規なアルカリプロテアーゼ、特にアルカリ性セリンプロテアーゼであることを示唆するものである。 The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10 of the present invention contains the amino acid sequence of a putative mature protein that functions as a serine protease, and is necessary for the expression of protease activity highly conserved in serine protease. Holds a region or amino acid sequence. When the identity between the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10 of the present invention and the amino acid sequence of a conventionally known protein is examined, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is alkaline serine produced by Bacillus pseudofirmus. The highest identity with protease Vpr (Mol. Gen. Genet. 229 (2), 292-300 (1991)), the identity is 54.7%, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 is Bacillus sp. -On the database of extracellular minor serine protease (NCBI (HYPERLINK "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/" http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ )) produced by K16 strain published Bacillus sp. KSM-K16 protein number to; the highest identity with the sequences) represented by BAD63291, its identity is 38.6% and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, Bacillus sp. Extracellular minor alkaline serine protease SprB (Appl. Enviro) produced by LG12 strain n. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)), the identity is 52.8%, and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 is produced by the Bacillus sp. It has the highest identity with alkaline serine protease SprA (Appl. Environ. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)), and its identity is 76.6%. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 is Bacillus The highest identity with the alkaline serine protease SprB (Appl. Environ. Microbiol. 61 (12), 4490-4493 (1995)) produced by sp. LG12 strain was 70.4%. This suggests that the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10 is a novel alkaline protease, particularly an alkaline serine protease that does not completely match the conventionally known alkaline serine protease. Is.

すなわち、本発明の遺伝子には、配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列において相当する配列を適切にアライメントした時、配列番号2に示すアミノ酸配列の場合は60%以上、配列番号4に示すアミノ酸配列の場合は40%以上、配列番号6に示すアミノ酸配列の場合は65%以上、配列番号8に示すアミノ酸配列の場合は80%以上、そして配列番号10に示すアミノ酸配列の場合は75%以上の同一性を示し、プロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子が包含される。このうち、いずれの配列についても各アミノ酸配列に対する同一性が、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上、最も好ましくは98%以上を示し、プロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子が好ましい。   That is, in the gene of the present invention, when the corresponding sequence in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10 is appropriately aligned, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 has a sequence of 60% or more. 40% or more in the case of the amino acid sequence shown in No. 4, 65% or more in the case of the amino acid sequence shown in SEQ ID No. 6, 80% or more in the case of the amino acid sequence shown in SEQ ID No. 8, and the amino acid sequence shown in SEQ ID No. 10 In some cases, a gene that shows 75% or more identity and encodes a protein having protease activity is included. Among these, the identity of each sequence with respect to each amino acid sequence is preferably 85% or higher, more preferably 90% or higher, still more preferably 95% or higher, most preferably 98% or higher, and a protein having protease activity The gene encoding is preferred.

尚、ここで述べるアミノ酸配列の同一性は、Lipman-Pearson法(Science, 227, 1435, (1985))によって計算される。具体的には、GENETYX-WIN(Ver.5.1.1;ソフトウェア開発)のホモロジー解析(サーチホモロジ−)プログラムを用いて、Unit size compare (ktup)を1として解析を行うことで算出することができる。   The amino acid sequence identity described here is calculated by the Lipman-Pearson method (Science, 227, 1435, (1985)). Specifically, using the homology analysis (search homology) program of GENETYX-WIN (Ver. 5.1.1; software development), the unit size compare (ktup) can be calculated by performing analysis. it can.

本発明の遺伝子は、上述のとおり、配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列からなるタンパク質または当該アミノ酸配列と等価のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするものであればよいが、このうち、配列番号1、3、5、7または9に示す該塩基配列からなるDNAにストリンジエントな条件下でハイブリダイズし、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子が好ましい。尚、配列番号1、3、5、7または9に示す塩基配列は、本発明のセリンプロテアーゼ様タンパク質のプレプロ領域並びに成熟タンパク質を含む前駆体をコードするものである。   The gene of the present invention may be any protein as long as it encodes a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10 or a protein consisting of an amino acid sequence equivalent to the amino acid sequence, as described above. Of these, a gene comprising a DNA that hybridizes under stringent conditions to a DNA comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, or 9 and encodes a protein having protease activity is preferable. The base sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7 or 9 encodes a precursor containing the prepro region and mature protein of the serine protease-like protein of the present invention.

なお、ここで「ストリンジエントな条件下」とは、例えばMolecular cloning - a Laboratory manual 2nd edition (Sambrookら、1989)に記載の条件等が挙げられる。例えば、6XSSC(1XSSCの組成:0.15M 塩化ナトリウム、0.015M クエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5% SDS、5Xデンハート及び100mg/mLニシン精子DNAを含む溶液にプローブとともに65℃で8〜16時間恒温し、ハイブリダイズさせる条件が挙げられる。   Here, the “stringent conditions” include, for example, conditions described in Molecular cloning-a Laboratory manual 2nd edition (Sambrook et al., 1989). For example, a solution containing 6XSSC (composition of 1XSSC: 0.15M sodium chloride, 0.015M sodium citrate, pH 7.0), 0.5% SDS, 5X Denhart and 100 mg / mL herring sperm DNA at 65 ° C. with the probe. Examples include conditions of constant temperature for 8 to 16 hours for hybridization.

かようなプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる本発明の遺伝子は、特にアルカリ性セリンプロテアーゼをコードするDNAからなる遺伝子であることが好ましい。   The gene of the present invention consisting of DNA encoding a protein having such protease activity is particularly preferably a gene consisting of DNA encoding alkaline serine protease.

本発明の遺伝子は、例えばバチルス属に属する微生物、好ましくは特開2004−065171に記載のBacillus sp. KSM-LD1株(FERM P-18576)などから、ショットガン法、PCR法等を用いてクローニングすることにより得ることができ、さらに適当なベクターと宿主菌を用いれば大量に得ることができる。 The gene of the present invention is cloned from, for example, a microorganism belonging to the genus Bacillus, preferably Bacillus sp. KSM-LD1 strain (FERM P-18576) described in JP-A-2004-066511, etc., using a shotgun method, a PCR method or the like. In addition, it can be obtained in a large amount by using an appropriate vector and a host bacterium.

本発明の遺伝子を用いれば、アルカリプロテアーゼを単一かつ大量に生産することができ、具体的には、目的とする宿主内で遺伝子を発現するのに適した任意のベクターに、上記アルカリプロテアーゼ遺伝子を組み込み、該組み換えベクターを用いて宿主を形質転換し、得られた形質転換体を培養し、当該培養物からアルカリプロテアーゼを採取すればよい。ここで用いられる宿主としては、特に制限されないが微生物が好ましく、微生物としてはBacillus属(枯草菌)等のグラム陽性菌、Escherichia coli(大腸菌)等のグラム陰性菌、Streptomyces属(放線菌)、Saccharomyces属(酵母)、Aspergillus属(カビ)等の真菌が挙げられ、このうち、Escherichia coli(大腸菌)HB101株が好ましい。また、ここで用いられるベクターとしては、大腸菌を宿主とする場合には、pUC18、pBR322、pHY300PLK等が挙げられ、枯草菌を宿主にする場合には、pUB110、pHSP64(Sumitomoら、Biosci. Biotechnol, Biocem., 59, 2172-2175,1995)あるいはpHY300PLK等が挙げられる。培養は微生物の質化可能な炭素源、窒素源その他の必須栄養素を含む培地に摂取し、常法に従って行えばよい。 Using the gene of the present invention, an alkaline protease can be produced in a single and large amount. Specifically, the alkaline protease gene can be used in any vector suitable for expressing the gene in the target host. And transforming the host using the recombinant vector, culturing the resulting transformant, and collecting alkaline protease from the culture. The host used here is not particularly limited, but a microorganism is preferable. As the microorganism, a Gram-positive bacterium such as Bacillus (Bacillus subtilis), a Gram-negative bacterium such as Escherichia coli (Escherichia coli), a Streptomyces genus (actinomycetes), Saccharomyces Examples include fungi such as genus (yeast) and Aspergillus genus (mold), among which Escherichia coli (E. coli) HB101 is preferred. Examples of the vector used here include pUC18, pBR322, pHY300PLK and the like when Escherichia coli is used as a host, and pUB110, pHSP64 (Sumitomo et al., Biosci. Biotechnol, Biocem., 59, 2172-2175, 1995) or pHY300PLK. The culture may be carried out in accordance with a conventional method by ingesting into a medium containing a carbon source capable of qualitative microorganisms, a nitrogen source and other essential nutrients.

かくして得られた培養物中からのアルカリプロテアーゼの採取及び精製は、一般の方法に準じて行うことができる。即ち、培養物から遠心分離または濾過することで菌体を除き、得られた培養物上清から常法手段により目的酵素を濃縮することが出来る。このようにして得られた酵素液または乾燥粉末はそのまま用いることもできるが、さらに公知の方法により結晶化や造粒化することができる。   Collection and purification of alkaline protease from the thus obtained culture can be performed according to a general method. That is, the cells can be removed from the culture by centrifugation or filtration, and the target enzyme can be concentrated from the obtained culture supernatant by conventional means. The enzyme solution or dry powder thus obtained can be used as it is, but can be further crystallized and granulated by a known method.

実施例1 Bacillus sp. KSM-LD1株由来アルカリプロテアーゼ(SF)遺伝子のクローニングおよび塩基配列の決定
枯草菌が産生するセリンプロテアーゼファミリー1において高度に保存されている領域である64番目のHis周辺および221番目のSer周辺のアミノ酸配列His-Gly-Thr-His-Val-Ala-GlyおよびGly-Thr-Ser-Met-Ala-Ser-Pro-His-Val-Ala-Glyに対して、これらの領域間を増幅させるように設計したプライマー1(配列番号11:5’−CAYGGNACNCAYGTNGCNGG−3’)、プライマー2(配列番号12:5’−CCNGCNACRTGNGGNGNNGCCATNGANGTNCC−3’)、プライマー3(配列番号13:5’−CCNGCNACRTGNGGNGNNGCCATRCTNGTNCC−3’)を合成した。ここで、アミノ酸番号はズブチリシンBPN’を基準に示したものである。
Example 1 Cloning of Alkaline Protease (SF) Gene Derived from Bacillus sp. KSM-LD1 and Determination of Base Sequence Around 64th His and 221 which are highly conserved regions in serine protease family 1 produced by Bacillus subtilis Between these regions for the amino acid sequences His-Gly-Thr-His-Val-Ala-Gly and Gly-Thr-Ser-Met-Ala-Ser-Pro-His-Val-Ala-Gly around the Ser Primer 1 (SEQ ID NO: 11: 5'-CAYGGNANCCAYGTNGCNNGGG-3 '), Primer 2 (SEQ ID NO: 12: 5'-CCNGCNNACGTGNGNGNGCATCATNGANGTNCTNGTCNGTCNGTCNGTCNGTCNGTCGNTGTNTGTGTNCG) -3 ′) was synthesized. Here, amino acid numbers are shown based on subtilisin BPN ′.

Bacillus sp. KSM-LD1株を1%トリプトン(ディフコ)、0.5%酵母エキス(ディフコ)、1%塩化ナトリウム(和光純薬)から成る培地にて30℃、24時間、好気的に振盪培養を行い、遠心分離により菌体を集めた。得られた菌体から斎藤と三浦の方法(Biochim. Biophys. Acta, 72, 619-629, 1963)に準じ、ゲノムDNAを調製し、プライマー1と2、1と3の組み合わせを用いてPCRを行った。PCR条件はゲノムDNA10〜100ng、20nmolの各プライマー、Pyrobest (Takara)から成る反応液(50μL)に対し、Biometra:T-Gradient Thermocycler(ワットマン)を用いて94℃で1分間の熱変性後、94℃で1分間、40〜60℃で1分間、72℃で3分間を1サイクルとし30サイクル行った。得られたPCR断片をHigh Pure PCR Product Purification キット(ロッシュ)を用いて精製し、SmaIにて消化したpUC18に連結し、大腸菌HB101株に導入した。形質転換体よりHigh Pure Plasmid Isolation キット(ロッシュ)を用いてプラスミドを調製し、EcoRI、HindIIIで消化後1.2%アガロースゲル電気泳動により挿入断片の有無と大きさを確認した。挿入断片の大きさが200 bp〜1500 bpのもの選び、BigDye Terminator Cycle Sequencingキット(パーキンエルマー)及びDNAシークエンサー(377型:アプライドバイオシステムズ)を用いて塩基配列を決定した。なお、プライマーは、BcaBEST Sequencing Primer RV-M(Takara)またはBcaBEST Sequencing Primer M13-47(Takara)を用いた。塩基配列を比較し異なるものを選抜し、上流および下流方向の塩基配列決定に適したプライマー(同一種、同一方向につき2種ずつ:外側、内側)を合成した。Bacillus sp. KSM-LD1株のゲノムDNAを、EcoRIまたはHindIIIで消化し、LA PCR in vitro cloning キット(Takara)中のEcoRIまたはHindIIIカセットに上記消化断片をそれぞれ連結させ、各々の外側プライマーと付属のプライマーC1にてPCRを行なった。PCRの反応条件はカセットに連結されたDNA断片0.1〜1.0ng、各プライマー10〜20 pmol並びにPyrobestから成る反応系(50μL)に対し、94℃で1分間の熱変性後、94℃で1分間、55℃で1分間、72℃で4分間を1サイクルとし30サイクル行った。その後、増幅DNA断片を各々の内側プライマーと付属のプライマーC2でPCRを行い増幅させた。この際のPCR条件は先に得られた増幅DNA断片を10000倍希釈したもの1μLを鋳型に10〜20pmolのプライマーを用い(50μL)、94℃で1分間の熱変性後、94℃で1分間、55℃で1分間、72℃で2分間を1サイクルとし30サイクルにて行った。増幅した断片の塩基配列を前述の方法と同様に決定した。新たに得られた塩基配列情報をもとに上流域、下流域の塩基配列を決定するためのプライマーを合成し、同様の手法によりアルカリプロテアーゼ(SF)をコードすると思われる領域およびその上流、下流領域の全塩基配列(配列番号1)を決定した。 Bacillus sp. KSM-LD1 strain was aerobically shaken in a medium consisting of 1% tryptone (Difco), 0.5% yeast extract (Difco), 1% sodium chloride (Wako Pure Chemical Industries) at 30 ° C for 24 hours. Culture was performed, and the cells were collected by centrifugation. Genomic DNA is prepared from the obtained cells in accordance with the method of Saito and Miura (Biochim. Biophys. Acta, 72, 619-629, 1963), and PCR is performed using a combination of primers 1, 2, 1 and 3. went. PCR conditions were 10 to 100 ng of genomic DNA, 20 nmol of each primer, Pyrobest (Takara) reaction solution (50 μL), after heat denaturation at 94 ° C. for 1 minute using a Biometra: T-Gradient Thermocycler (Whatman). 30 cycles were performed with 1 cycle at 40 ° C for 1 minute, 40-60 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 3 minutes. The obtained PCR fragment was purified using a High Pure PCR Product Purification kit (Roche), ligated to pUC18 digested with SmaI, and introduced into E. coli strain HB101. Plasmids were prepared from the transformants using High Pure Plasmid Isolation Kit (Roche), digested with EcoRI and HindIII, and the presence and size of the inserted fragment were confirmed by 1.2% agarose gel electrophoresis. An insert having a size of 200 bp to 1500 bp was selected, and the nucleotide sequence was determined using a BigDye Terminator Cycle Sequencing kit (Perkin Elmer) and a DNA sequencer (type 377: Applied Biosystems). BcaBEST Sequencing Primer RV-M (Takara) or BcaBEST Sequencing Primer M13-47 (Takara) was used as a primer. By comparing base sequences and selecting different ones, primers suitable for determining the base sequences in the upstream and downstream directions (same species, two types in the same direction: outside and inside) were synthesized. The genomic DNA of Bacillus sp. KSM-LD1 strain is digested with EcoRI or HindIII, and the digested fragments are ligated to the EcoRI or HindIII cassette in the LA PCR in vitro cloning kit (Takara), respectively. PCR was performed with primer C1. The reaction conditions for PCR were 0.1 to 1.0 ng of DNA fragments linked to the cassette, 10 to 20 pmol of each primer and Pyrobest (50 μL), and after heat denaturation at 94 ° C. for 1 minute, 94 ° C. For 1 minute, 55 ° C. for 1 minute and 72 ° C. for 4 minutes for 30 cycles. Thereafter, the amplified DNA fragment was amplified by PCR with each inner primer and attached primer C2. The PCR conditions at this time were as follows: 1 μL of the previously obtained amplified DNA fragment diluted 10000 times, using 10-20 pmol primer as a template (50 μL), heat denaturation at 94 ° C. for 1 minute, and then at 94 ° C. for 1 minute. 1 cycle at 55 ° C. and 2 minutes at 72 ° C. for 30 cycles. The base sequence of the amplified fragment was determined in the same manner as described above. Based on the newly obtained nucleotide sequence information, a primer for determining the nucleotide sequence of the upstream region and the downstream region was synthesized, and the region considered to encode alkaline protease (SF) and the upstream and downstream regions by the same technique. The entire base sequence (SEQ ID NO: 1) of the region was determined.

実施例2 Bacillus sp. KSM-LD1株由来アルカリプロテアーゼ(SG、SH、SI、SJ)遺伝子のクローニングおよび塩基配列の決定
実施例1の方法に準じて、Bacillus sp. KSM-LD1株由来アルカリプロテアーゼ(SG、SH、SI、SJ)の全塩基配列(配列番号3,5,7,9)を決定した。
Example 2 Cloning of Bacillus sp. KSM-LD1 Strain Alkaline Protease (SG, SH, SI, SJ) Gene and Determination of Base Sequence According to the method of Example 1, Bacillus sp. KSM-LD1 strain alkaline protease ( SG, SH, SI, SJ) all base sequences (SEQ ID NO: 3, 5, 7, 9) were determined.

Claims (5)

以下の(a)または(b)のDNAからなる遺伝子:
(a)配列番号2、4、6、8または10に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするDNA、
(b)(a)のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
A gene comprising the following DNA (a) or (b):
(A) DNA encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8 or 10,
(B) A DNA encoding a protein having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence of (a) and having protease activity.
以下の(c)または(d)のDNAからなる遺伝子:
(c)配列番号1、3、5、7または9に示す塩基配列からなるDNA、
(d)(c)の塩基配列からなるDNAとストリンジエントな条件下でハイブリダイズし、かつプロテアーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
A gene comprising the following DNA (c) or (d):
(C) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7 or 9,
(D) DNA that hybridizes with a DNA comprising the base sequence of (c) under a stringent condition and encodes a protein having protease activity.
請求項1または2に記載の遺伝子を含有する組換えベクター。   A recombinant vector containing the gene according to claim 1 or 2. 請求項3記載の組換えベクターを含む形質転換体。   A transformant comprising the recombinant vector according to claim 3. 宿主が微生物である請求項4記載の形質転換体。   The transformant according to claim 4, wherein the host is a microorganism.
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