JP2014226090A - Bacterium of genus rhodococcus of which genes encoding proteins participating with cleavage of foreign dna are deleted or inactivated - Google Patents

Bacterium of genus rhodococcus of which genes encoding proteins participating with cleavage of foreign dna are deleted or inactivated Download PDF

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ふみ 大野
Fumi Ono
ふみ 大野
文昭 渡辺
Fumiaki Watanabe
文昭 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Rhodococcus bacterium whose transformation efficiency is enhanced to efficiently carry out genetic engineering of Rhodococcus bacteria.SOLUTION: Provided is a Rhodococcus bacterium whose genes encoding proteins participating with cleavage of foreign DNA are deleted or inactivated. In some embodiments, the proteins are five nucleases of specified amino acid sequences, proteins having one or a few amino acids deleted, substituted or added in the specified amino acid sequences, or proteins of which amino acid sequences are 65% or more homology to these specified proteins.

Description

本発明は、外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌、及び当該細菌を利用した形質転換体に関する。   The present invention relates to a Rhodococcus bacterium in which a gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA has been deleted or inactivated, and a transformant using the bacterium.

ロドコッカス属細菌はその菌体の物理的強度が強く、また、酵素を細胞内に多量に蓄積する能力を有することから、産業的に有用な微生物触媒として知られており、ニトリル化合物の酵素的水和又は酵素的加水分解によるアミド又は酸の生産等に利用されている(特許文献1及び2)。   Rhodococcus bacteria are known as industrially useful microbial catalysts because of their strong physical strength and the ability to accumulate a large amount of enzymes in the cells. It is used for the production of amides or acids by summation or enzymatic hydrolysis (Patent Documents 1 and 2).

例えば、ロドコッカス ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)J1株(J1菌)は、アクリルアミドの工業的生産に使用されており、これまでに、当該微生物触媒の有する酵素活性を、遺伝子組換え技術により向上させる試みがなされている(特許文献3〜5)。   For example, Rhodococcus rhodochrous J1 strain (J1 strain) has been used for industrial production of acrylamide, and attempts have been made to improve the enzyme activity of the microbial catalyst by genetic recombination technology. (Patent Documents 3 to 5).

また、ロドコッカス属細菌の遺伝子操作を効率的に進めるために、宿主−ベクター系の開発が進められており、新規なプラスミドの探索(特許文献6〜8及び16)やベクターの開発(特許文献9〜11及び非特許文献1)も行われている。   In addition, in order to advance genetic manipulation of Rhodococcus bacteria efficiently, development of a host-vector system has been advanced, and search for novel plasmids (Patent Documents 6 to 8 and 16) and vector development (Patent Document 9). To 11 and Non-Patent Document 1) are also performed.

ロドコッカス属細菌の形質転換方法としては電気パルス法(特許文献12〜14)やプロトプラスト法(非特許文献2及び3)が用いられ、これまでにロドコッカス ロドクロウスATCC12674をはじめとして多くの形質転換体が得られている。   As a method for transforming Rhodococcus bacteria, the electric pulse method (Patent Documents 12 to 14) and the protoplast method (Non-Patent Documents 2 and 3) are used, and many transformants including Rhodococcus rhodochrous ATCC12274 have been obtained so far. It has been.

本発明者らは、形質転換対象となるロドコッカス属細菌とは異なるロドコッカス属細菌又はその類縁菌から調製したプラスミドを用いることにより、形質転換対象へのプラスミドの形質転換効率が向上することを見出している(特許文献15)。また、本発明者らはJ1菌にGCCGGCを認識配列とするII型制限酵素(RrhJ1I)を見出し、当該制限酵素に対応する修飾酵素を使用したプラスミドの修飾又は当該遺伝子の欠失により、形質転換効率が向上することを見出している(特許文献17、特許文献18)。   The present inventors have found that by using a plasmid prepared from a Rhodococcus bacterium that is different from the Rhodococcus bacterium to be transformed or a related bacterium, the transformation efficiency of the plasmid to the transformation subject is improved. (Patent Document 15). Further, the present inventors have found a type II restriction enzyme (RrhJ1I) having GCCGGC as a recognition sequence in J1 bacterium, and transformed by modification of a plasmid using a modification enzyme corresponding to the restriction enzyme or deletion of the gene. It has been found that the efficiency is improved (Patent Literature 17, Patent Literature 18).

特開平2−470号公報JP-A-2-470 特開平3−251192号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-251192 特開平4−211379号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-211379 特開平6−25296号公報JP-A-6-25296 特開平6−303971号公報JP-A-6-303971 特開平4−148685号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-148685 特開平4−330287号公報JP-A-4-330287 特開平7−255484号公報JP-A-7-255484 特開平5−64589号公報JP-A-5-64589 特開平8−56669号公報JP-A-8-56669 米国特許4920054号公報US Patent No. 4920054 特開平10−248578号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-248578 特開平9−28380号公報JP-A-9-28380 特開平5−68566号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-68566 特開2005−095041号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-095041 特開2006−050967号公報JP 2006-050967 A 特開2007−228934号公報JP 2007-228934 A 特開2013−005792号公報JP 2013-005792 A

Journal of Bacteriology 170,638−645(1988)Journal of Bacteriology 170, 638-645 (1988) J.Basic Microbiol.1998;38(2):101−6.J. et al. Basic Microbiol. 1998; 38 (2): 101-6. J.Bacteriol.1988 Feb;170(2):638−45J. et al. Bacteriol. 1988 Feb; 170 (2): 638-45.

しかしながら、このような手法によるロドコッカス属細菌の形質転換は煩雑であり、簡便に形質転換を行うことは困難であった。   However, the transformation of Rhodococcus bacteria by such a technique is complicated and difficult to carry out simply.

従って、本発明の主な目的は、ロドコッカス属細菌において、より簡便にかつ高い効率で形質転換を達成できる形質転換方法が望まれている。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a transformation method that can achieve transformation in Rhodococcus bacteria more easily and with high efficiency.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、菌体内の外来DNAの切断に関与するタンパク質の活性を欠失又は不活性化することにより、高効率にロドコッカス属細菌を形質転換できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have eliminated or inactivated the activity of a protein involved in the cleavage of foreign DNA in the microbial cells, and thus highly efficient Rhodococcus bacteria. Has been found to be capable of transformation, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌に関し、より詳細には以下の通りである。   That is, the present invention relates to Rhodococcus bacteria in which a gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA has been deleted or inactivated, and is described in more detail as follows.

外来DNAの切断に関与する機能を有する前記タンパク質が、以下の(a)〜(o)のいずれかのタンパク質である、前記のロドコッカス属細菌。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号2で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質。
(d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(e)配列番号4で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(f)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質。
(g)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(h)配列番号6で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(i)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質。
(j)配列番号8で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(k)配列番号8で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(l)配列番号8で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質。
(m)配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(n)配列番号10で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(o)配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質。
The aforementioned Rhodococcus bacterium, wherein the protein having a function involved in the cleavage of foreign DNA is any one of the following proteins (a) to (o):
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (b) a protein comprising an amino acid sequence obtained by deleting, substituting or adding one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (c ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
(D) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (e) a protein comprising an amino acid sequence obtained by deleting, substituting or adding one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (f ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4.
(G) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (h) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, wherein one or several amino acids are deleted, substituted or added (i ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
(J) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (k) a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (l ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8.
(M) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (n) a protein comprising an amino acid sequence obtained by deleting, substituting or adding one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (o ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10.

本発明により、外来DNAの切断に関与するタンパク質の活性が不活性化したロドコッカス属細菌、及びその形質転換体が提供される。本発明により提供されるロドコッカス属細菌の形質転換効率は、従来のロドコッカス属細菌よりも大幅に向上したものであり、これにより簡便かつ高効率にロドコッカス属細菌の遺伝子操作を行うことができる。本発明により、導入したDNAの効果によりロドコッカス属細菌に新たな性質を付与し、産業上有用な微生物触媒等の開発が可能になる。   The present invention provides a Rhodococcus bacterium in which the activity of a protein involved in the cleavage of foreign DNA is inactivated, and a transformant thereof. The transformation efficiency of Rhodococcus bacteria provided by the present invention is significantly improved over conventional Rhodococcus bacteria, and thus genetic manipulation of Rhodococcus bacteria can be performed easily and efficiently. According to the present invention, new properties are imparted to Rhodococcus bacteria by the effect of the introduced DNA, and industrially useful microbial catalysts and the like can be developed.

ロドコッカス属細菌のゲノム上から所定の領域を欠失させる方法の一例(接合伝達による遺伝子欠失法)を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example (the gene deletion method by conjugation transmission) of deleting the predetermined area | region from the genome of Rhodococcus genus bacteria. プラスミドpK19mobSacB1の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of plasmid pK19mobSacB1. RrhJ1IIIのアミノ酸配列ホモロジーを示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence homology of RrhJ1III. RrhJ1IVのアミノ酸配列ホモロジーを示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence homology of RrhJ1IV. RrhJ1Vのアミノ酸配列ホモロジーを示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence homology of RrhJ1V. RrhJ1VIのアミノ酸配列ホモロジーを示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence homology of RrhJ1VI. RrhJ1VIIのアミノ酸配列ホモロジーを示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence homology of RrhJ1VII. プラスミドpK4の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of plasmid pK4.

(1)外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌
本発明に係る外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌(以下、「本発明のロドコッカス属細菌」ということがある)とは、外来DNAの切断に関与するタンパク質の活性を有するロドコッカス属細菌において、当該外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化したロドコッカス属細菌である。
(1) Rhodococcus bacteria in which a gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA is deleted or inactivated A gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA according to the present invention is deleted or inactivated The Rhodococcus bacterium (hereinafter sometimes referred to as “the Rhodococcus bacterium of the present invention”) is a protein involved in the cleavage of the foreign DNA in the Rhodococcus bacterium having the activity of a protein involved in the cleavage of the foreign DNA. Rhodococcus bacterium in which the gene encoding is deleted or inactivated.

(1−1)ロドコッカス属細菌
本発明で用いられるロドコッカス属細菌(対象微生物)は、外来DNAの切断に関与するタンパク質の活性を(酵素活性)有するロドコッカス属細菌であり、その種類は特には限定はされない。例えば、ロドコッカス ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)、ロドコッカス エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)、ロドコッカス ピリジノボランス(Rhodococcus pyridinivorans)、ロドコッカス オパカス(Rhodococcus opacus)、ロドコッカス ジョスティ(Rhodococcus jostii)、ロドコッカス エクイ(Rhodococcus equi)、ロドコッカス ルーバー(Rhodococcus ruber)、ロドコッカス イムテケンシス(Rhodococcus imtechensis)、ロドコッカス チンシェギー(Rhodococcus qingshengii) 、ロドコッカス エスピー(Rhodococcus sp.)等が好ましく挙げられる。これらの中でもロドコッカス ロドクロウスがさらに好ましい。
(1-1) Rhodococcus bacterium The Rhodococcus bacterium (target microorganism) used in the present invention is a Rhodococcus bacterium having an activity (enzyme activity) of a protein involved in the cleavage of foreign DNA, and the kind thereof is particularly limited. Not done. For example, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous), Rhodococcus erythropolis (Rhodococcus erythropolis), Rhodococcus Pirijinoboransu (Rhodococcus pyridinivorans), Rhodococcus Opakasu (Rhodococcus opacus), Rhodococcus Josuti (Rhodococcus jostii), Rhodococcus equi (Rhodococcus equi), Rhodococcus louvers (Rhodococcus ruber ), Rhodococcus imtechensis, Rhodococcus chinshengii, Rhodococcus sp (Rho) dococcus sp.) and the like. Of these, Rhodococcus rhodochrous is more preferable.

ロドコッカス ロドクロウスとしては、例えば、ATCC999株、ATCC12674株、ATCC17895株、ATCC15998株、ATCC33275株、ATCC184、ATCC4001株、ATCC4273株、ATCC4276株、ATCC9356株、ATCC12483株、ATCC14341株、ATCC14347株、ATCC14350株、ATCC15905株、ATCC15998株、ATCC17041株、ATCC19149株、ATCC19150株、ATCC21197株、ATCC21243株、ATCC29670株、ATCC29672株、ATCC29675株、ATCC33258株、ATCC13808株、ATCC17043株、ATCC19067株、ATCC21999株、ATCC21291株、ATCC21785株、ATCC21924株、IFO14894株、IFO3338株、NCIMB11215株、NCIMB11216株、JCM3202株のほか、NCIMB41164(国際公開第05/054456号)、J1(FERM BP−1478)、M8(SU1731814)、M33(VKM Ac−1515D)等が好ましく挙げられ、ロドコッカス ロドクロウスJ1がさらに好ましい。   Examples of Rhodococcus rhodochrous include ATCC 999 strain, ATCC 12674 strain, ATCC 17895 strain, ATCC 15998 strain, ATCC 33275 strain, ATCC 184, ATCC 4001 strain, ATCC 4273 strain, ATCC 4276 strain, ATCC 9356 strain, ATCC 12483 strain, ATCC 14345 strain, ATCC 14347 strain, ATCC 14347 strain, ATCC 14347 strain, ATCC 14347 strain ATCC 15998, ATCC 17041, ATCC 19149, ATCC 19150, ATCC 21197, ATCC 21243, ATCC 29670, ATCC 29672, ATCC 29675, ATCC 33258, ATCC 13808, ATCC 17043, ATCC 19067, ATCC 21999, A In addition to CC21291, ATCC21785, ATCC21924, IFO14894, IFO3338, NCIMB11215, NCIMB11216, JCM3202, NCIMB41164 (International Publication No. 05/054456), J1 (FERM BP-1478), M8 (SU173318) M33 (VKM Ac-1515D) and the like are preferable, and Rhodococcus rhodochrous J1 is more preferable.

ロドコッカス エリスロポリスとしては、ロドコッカス エリスロポリスPR4、ロドコッカス エリスロポリスSK121等が好ましい。ロドコッカス ピリジノボランスとしては、ロドコッカス ピリジノボランスAK37等が好ましい。ロドコッカス オパカスとしては、ロドコッカス オパカスB4,ロドコッカス オパカスM213等が好ましい。ロドコッカス ジョスティとしては、ロドコッカス ジョスティRHA1等が好ましい。ロドコッカス エクイとしては、ロドコッカス エクイATCC33737、ロドコッカス エクイ103S等が好ましい。ロドコッカス ルーバーとしては、ロドコッカス ルーバーBKS 20−38等が好ましい。ロドコッカス イムテケンシスとしては、ロドコッカス イムテケンシスRKJ300等が好ましい。ロドコッカス チンシェギーとしては、ロドコッカス チンシェギーBKS20−40等が好ましい。ロドコッカス エスピーとしては、例えばロドコッカス エスピーP14、ロドコッカス エスピーAW25M09、ロドコッカス エスピーJVH1等が好ましい。   As the Rhodococcus erythropolis, Rhodococcus erythropolis PR4, Rhodococcus erythropolis SK121 and the like are preferable. As Rhodococcus pyridinoborans, Rhodococcus pyridinoborans AK37 and the like are preferable. As the Rhodococcus opacus, Rhodococcus opacus B4, Rhodococcus opacus M213 and the like are preferable. Rhodococcus josti is preferably Rhodococcus josti RHA1. As Rhodococcus equi, Rhodococcus equi ATCC 33737, Rhodococcus equi 103S, etc. are preferable. The Rhodococcus louver is preferably Rhodococcus louver BKS 20-38. Rhodococcus imtekensis is preferably Rhodococcus imtekensis RKJ300. Rhodococcus chinsheggy is preferably Rhodococcus chinsheggy BKS20-40. As the Rhodococcus sp, for example, Rhodococcus sp P14, Rhodococcus sp AW25M09, Rhodococcus sp JVH1, and the like are preferable.

(1−2)外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子
本発明において不活性化させる対象となる、外来DNAの切断に関与するタンパク質としては、例えば、ヌクレアーゼが挙げられる。ヌクアーゼの種類は特には限定されないが、例えば、RrhJ1III、RrhJ1IV、RrhJ1V、RrhJ1VI、RrhJ1VII等を挙げることができる。これらの酵素は、いずれもロドコッカス ロドクロウスJ−1株から単離されたヌクレアーゼであり、それぞれ配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8及び配列番号10に示されるアミノ酸配列を有する。
(1-2) Gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA Examples of the protein involved in the cleavage of foreign DNA to be inactivated in the present invention include nucleases. Although the kind of nuclease is not specifically limited, For example, RrhJ1III, RrhJ1IV, RrhJ1V, RrhJ1VI, RrhJ1VII etc. can be mentioned. Each of these enzymes is a nuclease isolated from Rhodococcus rhodochrous J-1 strain, and has the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10, respectively.

本発明において不活性化させる対象となる、外来DNAの切断に関与するタンパク質としては、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8及び配列番号10に示されるアミノ酸配列だけでなく、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8又は配列番号10に示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が1個又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつニッキング酵素活性を有するタンパク質も含まれる。   Examples of proteins involved in the cleavage of foreign DNA to be inactivated in the present invention include not only the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10, In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10, one or several amino acids are deleted, substituted, or added. Also included are proteins that contain sequences and have nicking enzyme activity.

より詳細には、(i)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8又は配列番号10に示されるアミノ酸配列において、数個、例えば1〜20個(好ましくは1〜10個、よろい好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜2個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、(ii)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8又は配列番号10に示されるアミノ酸配列の数個、例えば1〜20個(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜2個)のアミノ酸が他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列、(iii)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8又は配列番号10に示されるアミノ酸配列に数個、例えば、1〜20個(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜2個)のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列、(iv)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8又は配列番号10に示されるアミノ酸配列に数個、例えば1〜20個(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜2個)のアミノ酸が挿入されたアミノ酸配列、(v)上記(i)〜(iv)のいずれかを組み合わせたアミノ酸配列が挙げられる。   More specifically, (i) in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10, several, for example, 1 to 20 (preferably 1 to 10, (Ii) an amino acid sequence in which amino acids are deleted (preferably 1-5, more preferably 1-2), (ii) shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10 An amino acid sequence in which several amino acids, for example, 1 to 20 (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2) of amino acids are substituted with other amino acids, (iii) ) SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 or several amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 10, for example, 1-20 (preferably 1-10, more preferably 1-5) Even more preferred (Iv) several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10, for example, 1 to 20 An amino acid sequence in which amino acids (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2) are inserted, (v) a combination of any of (i) to (iv) above Amino acid sequences.

また、本発明において不活性化させる対象となる、外来DNAの切断に関与するタンパク質としては、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8及び配列番号10に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、更に好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上の相同性を有するタンパク質であって、ニッキング酵素活性を有するタンパク質も含まれる。   In addition, the protein involved in the cleavage of foreign DNA to be inactivated in the present invention consists of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10. A homology of 65% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 85% or more, still more preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more with a protein. A protein having nicking enzyme activity is also included.

これらのタンパク質は、J1菌の以外のロドコッカス属細菌の複数の株においても、ヌクレアーゼとアノテーションされており、且つ、前記J1菌のヌクレアーゼと高いホモロジーを有するタンパク質をコードしている。これらも各株における外来DNAの切断に関与していると推測される。図3〜7に各株のヌクレアーゼホモログのアミノ酸配列のアライメントを示す。   These proteins are also annotated as nucleases in a plurality of strains of Rhodococcus bacteria other than the J1 bacterium, and encode proteins having high homology with the nuclease of the J1 bacterium. These are also presumed to be involved in the cleavage of foreign DNA in each strain. The alignment of the amino acid sequence of the nuclease homologue of each strain is shown in FIGS.

また、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8及び配列番号10に示されるアミノ酸配列はそれぞれ配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7及び配列番号9に示される塩基配列によりコードされている。従って、本発明において、欠失又は不活性化させる対象となる遺伝子は、これらの遺伝子に加えて、形質転換の対象となるロドコッカス属細菌が有するヌクレアーゼ遺伝子のオーソログ、又はそのヌクレアーゼの認識するDNA配列と同じDNA配列を認識するヌクレアーゼの遺伝子が好ましい。   The amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10 are shown in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 9, respectively. It is encoded by the nucleotide sequence. Therefore, in the present invention, the gene to be deleted or inactivated includes, in addition to these genes, an ortholog of a nuclease gene possessed by a Rhodococcus bacterium to be transformed, or a DNA sequence recognized by the nuclease. A nuclease gene that recognizes the same DNA sequence is preferred.

J1菌以外のロドコッカス属細菌については、上記J1菌のRrhJ1IIIヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1IVヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1Vヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1VIヌクレアーゼ遺伝子、又はRrhJ1VIIヌクレアーゼ遺伝子に対応するオーソログを欠失又は不活性化させることができる。   For Rhodococcus bacteria other than the J1 bacterium, orthologs corresponding to the RrJ1III nuclease gene, RrhJ1IV nuclease gene, RrhJ1V nuclease gene, RrhJ1VI nuclease gene, or RrhJ1VII nuclease gene of the J1 bacterium can be deleted or inactivated.

ここで、「オーソログ」とは、異なる生物に存在する相同な機能を有するタンパクをコードする類縁遺伝子であって、たとえばRrhJ1IIIヌクレアーゼ遺伝子の場合であれば、そのオーソログは、J1菌以外の生物においてRrhJ1IIIヌクレアーゼ活性を有するタンパクをコードする類縁遺伝子である。   Here, the “ortholog” is a related gene encoding a protein having a homologous function that exists in different organisms. For example, in the case of the RrhJ1III nuclease gene, the ortholog is RrJ1III in organisms other than the J1 bacterium. A related gene encoding a protein having nuclease activity.

上記したRrhJ1IIIヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1IVヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1Vヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1VIヌクレアーゼ遺伝子、及びRrhJ1VIIヌクレアーゼ遺伝子のオーソログは、それぞれRrhJ1IIIヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1IVヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1Vヌクレアーゼ遺伝子、RrhJ1VIヌクレアーゼ遺伝子、及びRrhJ1VIIヌクレアーゼ遺伝子と高い配列相同性を有する。それゆえ、上記配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7及び配列番号9の塩基配列を有する遺伝子に加えて、これらの配列と約60%以上、好ましくは約70%以上、より好ましくは約80%以上、特に好ましくは約90%以上、さらに特に好ましくは約98%以上の相同性(同一性)を有する塩基配列を有するDNAも本発明のヌクレアーゼ遺伝子に含まれる。   The orthologs of the above-mentioned RrhJ1III nuclease gene, RrhJ1IV nuclease gene, RrhJ1V nuclease gene, RrhJ1VI nuclease gene, and RrhJ1VII nuclease gene are respectively RrhJ1III nuclease gene, RrhJ1IV nuclease gene, RrhJ1V nuclease gene, RrhJ1VI nuclease gene, and RrhJ1V Have homology. Therefore, in addition to the genes having the base sequences of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 9, these sequences and about 60% or more, preferably about 70% or more, and more DNA having a base sequence having a homology (identity) of preferably about 80% or more, particularly preferably about 90% or more, and even more preferably about 98% or more is also included in the nuclease gene of the present invention.

また、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7及び配列番号9に記載の塩基配列に相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAも、これがそれぞれRrhJ1IIIヌクレアーゼ、RrhJ1IVヌクレアーゼ、RrhJ1Vヌクレアーゼ、RrhJ1VIヌクレアーゼ又はRrhJ1VIIヌクレアーゼのようなヌクレアーゼ活性を有するタンパク質をコードする限り、本発明のヌクレアーゼ遺伝子に含まれる。   In addition, DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequences described in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 9, respectively. As long as it encodes a protein having nuclease activity such as RrhJ1III nuclease, RrhJ1IV nuclease, RrhJ1V nuclease, RrhJ1VI nuclease or RrhJ1VII nuclease, it is included in the nuclease gene of the present invention.

なお、ストリンジェントな条件としては、例えばDNAを固定したナイロン膜を、6×SSC(1×SSCは塩化ナトリウム8.76g、クエン酸ナトリウム4.41gを1リットルの水に溶かしたもの)、1%SDS、100μg/mLサケ精子DNA、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%フィコールを含む溶液中で65℃にて20時間プローブとともに保温してハイブリダイゼーションを行う条件を挙げることができるが、これに限定されるわけではない。当業者であれば、このような緩衝液の塩濃度、温度等の条件に加えて、その他のプローブ濃度、プローブの長さ、反応時間等の諸条件を加味し、ハイブリダイゼーションの条件を設定することができる。ここで、本明細書において「%」とは、「w/v」を示す。   In addition, as stringent conditions, for example, a nylon membrane on which DNA is immobilized is 6 × SSC (1 × SSC is 8.76 g of sodium chloride, 4.41 g of sodium citrate dissolved in 1 liter of water), 1 Hybridization is carried out by incubation with a probe at 65 ° C. for 20 hours in a solution containing% SDS, 100 μg / mL salmon sperm DNA, 0.1% bovine serum albumin, 0.1% polyvinylpyrrolidone and 0.1% ficoll. Although conditions can be mentioned, it is not necessarily limited to this. A person skilled in the art sets hybridization conditions in consideration of other conditions such as probe concentration, probe length, reaction time, etc. in addition to such conditions as salt concentration and temperature of the buffer solution. be able to. Here, “%” in this specification indicates “w / v”.

(1−3)外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌
本発明に係るロドコッカス属細菌は、上述したようなヌクレアーゼ遺伝子のうち1つが欠失又は不活性化されたものであっても良いし、複数のヌクレアーゼ遺伝子が欠失又は不活性化されたものであってもよい。
(1-3) Rhodococcus bacteria in which a gene encoding a protein involved in cleavage of foreign DNA has been deleted or inactivated The Rhodococcus bacterium according to the present invention has one of the nuclease genes described above deleted. Alternatively, it may be inactivated, or a plurality of nuclease genes deleted or inactivated.

なお、「欠失」とは、ヌクレアーゼ遺伝子の一部又は全部が欠失し、その結果として当該遺伝子がコードするタンパクのヌクレアーゼ活性の一部又は全部が失われることを意味する。また、「不活性化」とは、ヌクレアーゼ遺伝子の欠失以外の理由(例えば、後述する調節領域の修飾など)により、当該遺伝子がコードするタンパクのヌクレアーゼ活性の一部又は全部が失われることを意味する。   The “deletion” means that part or all of the nuclease gene is deleted, and as a result, part or all of the nuclease activity of the protein encoded by the gene is lost. “Inactivation” means that part or all of the nuclease activity of the protein encoded by the gene is lost for reasons other than deletion of the nuclease gene (for example, modification of the regulatory region described later). means.

ここで、「ヌクレアーゼ活性」とは、DNAを切断する活性を意味する。切断するDNAは二本鎖DNAでも一本鎖DNAでも良く、また切断する場所は内部でも末端から順次切断するものも含まれる。さらに、本発明のヌクレアーゼ活性には、二本鎖DNAの一方の鎖を切断するnicking活性を含む。   Here, “nuclease activity” means an activity of cleaving DNA. The DNA to be cleaved may be a double-stranded DNA or a single-stranded DNA, and the cleaving sites include those that are cleaved sequentially from the inside or from the end. Furthermore, the nuclease activity of the present invention includes a nicking activity for cleaving one strand of double-stranded DNA.

本発明のロドコッカス属細菌のヌクレアーゼ活性の測定方法としては、例えば、該ヌクレアーゼをDNAと接触させ、接触後のDNAの分子量又はDNA断片数を測定することにより評価することができる。当業者であれば、基質DNA、接触時の酵素量、温度、溶液組成又は接触時間などの条件を設定することができる。DNAの分子量は、例えばアガロースゲル電気泳動によって測定することができる。接触前のDNAの分子量と接触後のDNAの分子量、又は接触前のDNAの断片数と接触後のDNAの断片数を比較することで、ヌクレアーゼ活性を評価することができる。   The method for measuring the nuclease activity of the Rhodococcus bacterium according to the present invention can be evaluated, for example, by contacting the nuclease with DNA and measuring the molecular weight or the number of DNA fragments after the contact. A person skilled in the art can set conditions such as substrate DNA, enzyme amount at the time of contact, temperature, solution composition or contact time. The molecular weight of DNA can be measured, for example, by agarose gel electrophoresis. The nuclease activity can be evaluated by comparing the molecular weight of DNA before contact with the molecular weight of DNA after contact, or the number of DNA fragments before contact and the number of DNA fragments after contact.

(2)外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌の製造
(2−1)外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子の欠失又は不活性化
本発明のロドコッカス属細菌は、本来有するヌクレアーゼ遺伝子が欠失又は不活性化されたものである。ここで、遺伝子(標的遺伝子)の欠失又は不活性化とは、当該遺伝子がコードするタンパク質のヌクレアーゼ活性の一部又は全部を失わせるような、対象微生物のゲノムDNAにコードされるヌクレアーゼ遺伝子の一部又は全部の欠失、置換、付加;プロモーター配列の一部又は全部の欠失、置換、付加;発現調節に関連する遺伝子の一部又は全部の欠失、置換、付加等が挙げられる。これらの欠失、置換、付加等された領域は単独でもよいし複数を組み合わせたものでもよい。
(2) Production of Rhodococcus bacteria in which a gene encoding a protein involved in cleavage of foreign DNA has been deleted or inactivated (2-1) Deletion of a gene encoding a protein involved in cleavage of foreign DNA or Inactivation The Rhodococcus bacterium of the present invention is one in which the originally possessed nuclease gene has been deleted or inactivated. Here, the deletion or inactivation of a gene (target gene) means that the nuclease gene encoded in the genomic DNA of the target microorganism is such that part or all of the nuclease activity of the protein encoded by the gene is lost. Deletion, substitution, addition of part or all; Deletion, substitution, addition of part or all of promoter sequence; Deletion, substitution, addition, etc. of part or all of a gene related to expression regulation. These deleted, substituted, and added regions may be used alone or in combination.

例えば、上記対象ロドコッカス属細菌がロドコッカス ロドクロウスJ1株の場合は、ヌクレアーゼ遺伝子RrhJ1III、RrhJ1IV、RrhJ1V、RrhJ1VI及びRrhJ1VIIを有しているため、標的遺伝子としては、これらのいずれか一つでもよいし、複数でもよい。複数の場合は、その組み合わせ又は数は限定されない。   For example, when the target Rhodococcus genus bacterium is Rhodococcus rhodochrous J1 strain, it has nuclease genes RrhJ1III, RrhJ1IV, RrhJ1V, RrhJ1VI, and RrhJ1VII, and any one of these may be used as a target gene. But you can. In the case of a plurality, the combination or number is not limited.

ヌクレアーゼ遺伝子を特異的に欠失又は不活性化する手法としては、特に限定されず、公知の遺伝子組換技術を使用することができる。   A technique for specifically deleting or inactivating the nuclease gene is not particularly limited, and a known gene recombination technique can be used.

上記のとおり、ヌクレアーゼ遺伝子の欠失又は不活性化は、目的とするヌクレアーゼ遺伝子をゲノムから削除する、目的とするヌクレアーゼ遺伝子内に他のDNA断片を挿入する、又は当該遺伝子の転写・翻訳開始領域に変異を与えることにより達成される。   As described above, deletion or inactivation of a nuclease gene can be achieved by deleting the target nuclease gene from the genome, inserting another DNA fragment into the target nuclease gene, or the transcription / translation initiation region of the gene. This is achieved by giving mutations to.

本発明に係るロドコッカス属細菌は、目的とするヌクレアーゼ遺伝子を計画的に欠失又は不活性化したものであってもよいし、遺伝子にランダムに変異を与えた結果、上述したヌクレアーゼ遺伝子を欠失又は不活性化したものであってもよい。   The Rhodococcus bacterium according to the present invention may be one in which the target nuclease gene is intentionally deleted or inactivated, and the nuclease gene is deleted as a result of randomly mutating the gene. Alternatively, it may be inactivated.

ヌクレアーゼ遺伝子を欠失又は不活性化する方法としては、例えば、相同組換え(Homologous recombination)を利用する方法が挙げられる。   Examples of the method for deleting or inactivating the nuclease gene include a method using homologous recombination.

具体的には、標的遺伝子の塩基配列中に薬剤耐性マーカー遺伝子等を相同組換えにより挿入し、標的遺伝子が機能発現しない状態にする、又は(標的遺伝子を当該遺伝子の一部又は全部を含まない配列に置換することにより)標的遺伝子自体を欠失させて、その発現そのものを阻害する方法である。   Specifically, a drug resistance marker gene or the like is inserted into the base sequence of the target gene by homologous recombination so that the target gene does not function or (the target gene does not include part or all of the gene) It is a method of inhibiting the expression itself by deleting the target gene itself (by replacing it with a sequence).

(2−2)接合伝達による遺伝子欠失法
以下にヌクレアーゼ遺伝子を欠失又は不活性化する方法の一例として、接合伝達による遺伝子欠失法について図1を参照して説明する。本方法はすなわち、ドナー微生物からヌクレアーゼ活性を有するレシピエント微生物(ロドコッカス属細菌)への接合伝達を利用した形質転換方法を用いることを含む、ヌクレアーゼ遺伝子の欠失又は不活性化方法であって、以下の工程(a)〜(d)を含むものである。
(2-2) Gene Deletion Method by Conjugate Transfer As an example of a method for deleting or inactivating a nuclease gene, a gene deletion method by conjugation transfer will be described with reference to FIG. The present method is a method for deleting or inactivating a nuclease gene comprising using a transformation method utilizing conjugative transfer from a donor microorganism to a recipient microorganism having a nuclease activity (Rhodococcus genus), The following steps (a) to (d) are included.

(a)レシピエント微生物として、前述接合伝達に供するドナー微生物が感受性を示す薬剤への耐性が強化されたロドコッカス属細菌を作製する工程;
(b)ドナー微生物として、下記(i)〜(v):
(i)レシピエント微生物中のヌクレアーゼ遺伝子(標的遺伝子)とその周辺の塩基配列とを含む塩基配列において当該耐性遺伝子を欠失又は不活性化させた配列、
(ii)当該ドナー微生物において機能する接合伝達開始領域、
(iii)当該ドナー微生物において機能する複製開始領域、
(iv)レシピエント微生物が感受性を示す薬剤に対する耐性遺伝子、及び、
(v)レシピエント微生物に対する致死遺伝子
を含む、遺伝子改変用プラスミドを用いて形質転換された微生物を作製する工程;
(c)工程(b)で作製されたドナー微生物から工程(a)で作製されたレシピエント微生物への接合伝達を行うことにより、当該レシピエント微生物の形質転換体を作製する工程;並びに
(d)工程(c)で作製された形質転換体を、前述致死遺伝子が機能し得る培養条件で培養する工程。
(A) a step of producing a Rhodococcus bacterium having enhanced resistance to a drug to which the donor microorganism used for conjugation transmission is sensitive;
(B) As a donor microorganism, the following (i) to (v):
(I) a sequence obtained by deleting or inactivating the resistance gene in a base sequence including a nuclease gene (target gene) in a recipient microorganism and a base sequence in the vicinity thereof,
(Ii) a junction transmission initiation region that functions in the donor microorganism;
(Iii) a replication initiation region that functions in the donor microorganism;
(Iv) a resistance gene for a drug to which the recipient microorganism is sensitive; and
(V) producing a microorganism transformed with a plasmid for genetic modification containing a lethal gene for the recipient microorganism;
(C) producing a transformant of the recipient microorganism by performing conjugative transfer from the donor microorganism produced in step (b) to the recipient microorganism produced in step (a); and (d ) A step of culturing the transformant prepared in the step (c) under a culture condition that allows the lethal gene to function.

上記欠失又は不活性化方法において用いるレシピエント微生物としては、ヌクレアーゼ遺伝子を有するロドコッカス属細菌であれば限定されない。ロドコッカス属細菌等の具体例については、前述と同様のものが挙げられる。   The recipient microorganism used in the deletion or inactivation method is not limited as long as it is a Rhodococcus bacterium having a nuclease gene. Specific examples of Rhodococcus bacteria and the like include those described above.

一方、ドナー微生物としては、上記レシピエント微生物と接合伝達可能な微生物であれば限定はされない。例えば、大腸菌が好ましい。   On the other hand, the donor microorganism is not limited as long as it is a microorganism that can be conjugated and transferred to the recipient microorganism. For example, E. coli is preferred.

・工程(a)
工程(a)では、接合伝達に供するレシピエント微生物として、接合伝達に供するドナー微生物が感受性を示す薬剤への耐性を強化したロドコッカス属細菌を作製する。「薬剤への耐性を強化する」とは、レシピエント微生物が薬剤耐性を有していない場合には、薬剤耐性を付与することをいい、レシピエント微生物が薬剤耐性の乏しい場合には、当該耐性をより強くすることをいう。
・ Process (a)
In the step (a), Rhodococcus bacteria having enhanced resistance to a drug to which a donor microorganism used for conjugation transmission is sensitive are produced as recipient microorganisms used for conjugation transmission. “Strengthening resistance to drugs” refers to imparting drug resistance if the recipient microorganism does not have drug resistance, and if the recipient microorganism has poor drug resistance, the resistance Is to make it stronger.

接合伝達法を使用する場合、レシピエント微生物となるロドコッカス属細菌には薬剤耐性マーカーが必要である。よって、薬剤耐性を有していないロドコッカス属細菌、又は薬剤耐性の乏しいロドコッカス属細菌をレシピエント微生物として使用する場合、薬剤選択可能な程度の十分な薬剤耐性を有する株の作製が必要となる。ここで、薬剤としては、接合伝達法を使用することを考慮し、接合伝達に供するドナー微生物が感受性を示す薬剤が好ましい。当該薬剤としては、クロラムフェニコール、アンピシリン、カナマイシン、トリメトプリム、ゲンタマイシン、ナルジクス酸、カルベニシン、チオストレプトン、テトラサイクリン、ストレプトマイシン等が好ましく、クロラムフェニコール、アンピシリンがより好ましい。   When the conjugation transfer method is used, a drug resistance marker is required for Rhodococcus bacteria that are recipient microorganisms. Therefore, when a Rhodococcus bacterium having no drug resistance or a Rhodococcus bacterium having a low drug resistance is used as a recipient microorganism, it is necessary to produce a strain having a drug resistance sufficient to select a drug. Here, considering the use of the junction transfer method, the agent is preferably an agent that is sensitive to the donor microorganism used for the junction transfer. As the drug, chloramphenicol, ampicillin, kanamycin, trimethoprim, gentamicin, naldicric acid, carbenicine, thiostrepton, tetracycline, streptomycin, etc. are preferable, and chloramphenicol and ampicillin are more preferable.

上述のように薬剤耐性を強化したレシピエント微生物を作製する方法としては、特に限定はされない。例えば、自然変異誘発法、紫外線照射や変異誘発剤を用いる突然変異誘発法、EZ−TN5(Epicentre社製)のようなランダム変異導入ツール等を用いることにより、本来レシピエントが持たない薬剤耐性遺伝子を人為的に当該微生物ゲノム上に導入する方法、あらかじめ遺伝子改変用プラスミドとは別の、抗生物質耐性獲得用のプラスミドを導入する方法等が好ましい。これらの中でも自然変異誘発法がより好ましい。   The method for producing a recipient microorganism with enhanced drug resistance as described above is not particularly limited. For example, by using a natural mutagenesis method, a mutagenesis method using ultraviolet irradiation or a mutagen, a random mutagenesis tool such as EZ-TN5 (manufactured by Epicenter), a drug resistance gene that originally has no recipient Preferably, a method for artificially introducing the gene into the genome of the microorganism, a method for introducing a plasmid for acquiring antibiotic resistance separately from the plasmid for genetic modification in advance, and the like are preferable. Among these, the natural mutagenesis method is more preferable.

自然変異誘発法は、所望の薬剤を含有する培地中で対象とする微生物を継代培養等することにより、もともとは当該培地中で生育不可又は困難な微生物に自然変異を誘発させて、より高濃度の薬剤を含有する当該培地中でも生育し得る株を取得する方法である。どの程度まで薬剤耐性を強化するかは、使用するレシピエント微生物、ドナー微生物、選択する薬剤により異なるが、レシピエント微生物の生育が抑制されない、且つ、ドナー微生物の生育が阻害される薬剤濃度を選ぶことが好ましい。例えば、レシピエント微生物としてロドコッカス属細菌を、ドナー微生物として大腸菌を、選択用薬剤としてクロラムフェニコールを用いる場合、自然突然変異によりクロラムフェニコール1〜200mg/L,好ましくは10〜100mg/Lを含有する培地において生育可能なレシピエント微生物(クロラムフェニコール耐性強化株)を得ることが望ましい。   The natural mutagenesis method is a method in which a target microorganism is originally subcultured in a medium containing a desired drug to induce spontaneous mutation in a microorganism that is originally impossible or difficult to grow in the medium. This is a method for obtaining a strain that can grow even in the medium containing a drug of a concentration. The degree to which drug resistance is enhanced depends on the recipient microorganism, donor microorganism, and drug to be selected, but the drug concentration is selected so that the growth of the recipient microorganism is not suppressed and the growth of the donor microorganism is inhibited. It is preferable. For example, when Rhodococcus bacterium is used as the recipient microorganism, Escherichia coli is used as the donor microorganism, and chloramphenicol is used as the selection agent, chloramphenicol is 1 to 200 mg / L, preferably 10 to 100 mg / L by spontaneous mutation. It is desirable to obtain a recipient microorganism (chloramphenicol resistant strain) capable of growing in a medium containing

・工程(b)
工程(b)では、接合伝達に供するドナー微生物として、所定の遺伝子改変用プラスミドを用いて形質転換された微生物を作製する。遺伝子改変用プラスミド、すなわちレシピエント微生物中のヌクレアーゼ遺伝子を改変するためのプラスミドDNAとしては、前述の(i)〜(v)の構成(遺伝子・塩基配列)を含むものを用いる。
・ Process (b)
In step (b), a microorganism transformed with a predetermined gene modifying plasmid is prepared as a donor microorganism to be used for conjugation transmission. As a plasmid for gene modification, that is, plasmid DNA for modifying a nuclease gene in a recipient microorganism, a plasmid containing the structures (gene / base sequence) of (i) to (v) described above is used.

ここで、前述(i)の配列は、改変の対象とするレシピエント微生物中のヌクレアーゼ遺伝子と当該遺伝子の周辺の塩基配列とを含む塩基配列において当該ヌクレアーゼ遺伝子を欠失又は不活性化させた配列である。当該配列の作製は、レシピエント微生物のゲノムから、ヌクレアーゼ遺伝子と当該遺伝子の周辺の塩基配列とを含む塩基配列の単離(クローニング)、遺伝子ライブラリ作製やPCR等の公知技術を用いて行うことができる。   Here, the sequence of (i) is a sequence obtained by deleting or inactivating the nuclease gene in a base sequence including a nuclease gene in a recipient microorganism to be modified and a base sequence around the gene. It is. The sequence can be prepared by using a known technique such as isolation (cloning) of a base sequence including a nuclease gene and a base sequence around the gene from the genome of a recipient microorganism, gene library preparation, PCR, or the like. it can.

なお、ヌクレアーゼ遺伝子の周辺の塩基配列としては、限定はされない。例えば、当該遺伝子に加え、発現調節に関連する遺伝子の上流及び下流の相同領域が両端からそれぞれ100〜3000bpの塩基配列を含む配列であることが好ましい。より好ましくは500〜2000bpの塩基配列を含む配列である。単離した塩基配列を用いて、前述(i)を作製する方法は特に限定されず、PCR法や制限酵素を用いた標的遺伝子部分の切除もしくは置換等の公知技術を用いて行うことができる。   The base sequence around the nuclease gene is not limited. For example, in addition to the gene, homologous regions upstream and downstream of a gene related to expression regulation are preferably sequences each containing a base sequence of 100 to 3000 bp from both ends. More preferably, it is a sequence comprising a base sequence of 500 to 2000 bp. The method for preparing the above (i) using the isolated base sequence is not particularly limited, and can be performed using a known technique such as PCR method or excision or replacement of a target gene portion using a restriction enzyme.

前述(ii)の接合伝達開始領域は、使用するドナー微生物中において接合伝達の開始点となる塩基配列を含む領域であれば、限定はされない。例えば、プラスミドPR4由来のoriTが好ましい。   The junction transmission start region (ii) described above is not limited as long as it includes a base sequence serving as a junction transmission start point in the donor microorganism used. For example, oriT derived from plasmid PR4 is preferable.

前述(iii)の複製開始領域は、使用するドナー微生物中において前述遺伝子改変用プラスミドの自己複製起点として機能し得る塩基配列を含む領域であれば、限定はされない。例えば、oriVが好ましい。   The replication start region of (iii) is not limited as long as it contains a base sequence that can function as a self-replication origin of the gene-modifying plasmid in the donor microorganism used. For example, oriV is preferable.

前述(iv)の薬剤耐性遺伝子は、前述工程(a)で作製した、接合伝達に供するレシピエント微生物が感受性を示す薬剤に対する耐性遺伝子であれば、限定はされない。例えば、アンピシリン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子、トリメトプリム耐性遺伝子、ゲンタマイシン耐性遺伝子、ナルジクス酸耐性遺伝子、カルベニシン耐性遺伝子、チオストレプトン耐性遺伝子等が好ましく挙げられる。   The drug resistance gene of the above (iv) is not limited as long as it is a resistance gene for a drug produced in the above-mentioned step (a) to which the recipient microorganism used for conjugation transmission is sensitive. For example, ampicillin resistance gene, kanamycin resistance gene, chloramphenicol resistance gene, trimethoprim resistance gene, gentamicin resistance gene, naldic acid resistance gene, carbenicin resistance gene, thiostrepton resistance gene and the like are preferable.

前述(v)の致死遺伝子は、レシピエント微生物のゲノム上に導入された場合に、当該微生物を死に至らしめる作用を有し得る遺伝子であれば、限定はされない。例えば、sacB遺伝子、rpsL遺伝子、ccdB遺伝子等が挙げられるが、sacB遺伝子が好ましい。sacB遺伝子は、当該遺伝子を保有し発現する微生物(例えばロドコッカス属細菌)をスクロース含有培地で培養した場合に、スクロースを基質とし当該微生物に対して致死作用を有する有害物質を産生する酵素(レバンスクラーゼ)をコードする遺伝子である。   The lethal gene of (v) is not limited as long as it is a gene that can have an action of causing the microorganism to die when introduced into the genome of the recipient microorganism. For example, sacB gene, rpsL gene, ccdB gene and the like can be mentioned, and sacB gene is preferable. The sacB gene is an enzyme (a levansucrase) that produces a harmful substance having a lethal action on a microorganism using sucrose as a substrate when a microorganism (for example, Rhodococcus bacterium) possessing and expressing the gene is cultured in a sucrose-containing medium. ).

接合伝達に用いる前述遺伝子改変用プラスミドは、如何なるベクターをベースとして構築されたものであってもよく、限定はされない。例えば、レシピエント微生物がロドコッカス属細菌の場合は、pK19mobベクター(Schaefer et al,Genel,vol.45,p.69−73(1994))等を用いることが好ましい。   The plasmid for gene modification used for conjugation transfer may be constructed based on any vector, and is not limited. For example, when the recipient microorganism is a genus Rhodococcus, it is preferable to use a pK19mob vector (Schaefer et al, Genel, vol. 45, p. 69-73 (1994)).

前述遺伝子改変用プラスミドにおける(i)〜(v)の構成は、例えば、上流から順に、前述(i)の配列、前述(iv)の耐性遺伝子、前述(v)の致死遺伝子、前述(ii)の接合伝達開始領域、前述(iii)の複製開始領域の順で配されていることが好ましい。前述(i)〜(v)の構成を含む遺伝子改変用プラスミドの構築は、公知の遺伝子組換え技術を用いて実施することができる。   The gene modification plasmids (i) to (v) are composed of, for example, in order from the upstream, the sequence (i), the resistance gene (iv), the lethal gene (v), and (ii) Are preferably arranged in the order of the junction transmission start region and the replication start region described in (iii) above. Construction of a plasmid for gene modification including the above-described configurations (i) to (v) can be performed using a known gene recombination technique.

上述の各構成を有する遺伝子改変用プラスミドをドナー微生物内に導入して形質転換し、接合伝達に供するドナー微生物を作製する。その際、形質転換の方法としては、微生物の形質転換方法として公知の方法を用いることができる。例えば大腸菌をドナー微生物とする場合は、エレクトロポレーション法やカルシウム法等を用いることができる。   The plasmid for gene modification having the above-described constitutions is introduced into a donor microorganism and transformed to produce a donor microorganism to be used for conjugation transfer. In that case, as a transformation method, a known method can be used as a transformation method of microorganisms. For example, when Escherichia coli is used as a donor microorganism, an electroporation method, a calcium method, or the like can be used.

・工程(c)
工程(c)では、工程(b)で作製されたドナー微生物から工程(a)で作製されたレシピエント微生物への接合伝達を行う。通常は、ドナー微生物及びレシピエント微生物のそれぞれの細胞懸濁液を混合し、適当なプレート培地(LB培地等)上に均一に広げて、両微生物の接合を行わせる。
・ Process (c)
In the step (c), the junction transfer from the donor microorganism produced in the step (b) to the recipient microorganism produced in the step (a) is performed. Usually, the cell suspensions of the donor microorganism and the recipient microorganism are mixed and spread evenly on a suitable plate medium (LB medium or the like) to allow the two microorganisms to join.

当該接合においては、ドナー微生物中の遺伝子改変用プラスミドがレシピエント微生物内に移動し、レシピエント微生物のゲノムと上記プラスミドとの相同配列で二重交叉が起こり当該ゲノム中のヌクレアーゼ遺伝子が欠失される。この接合により、レシピエント微生物の形質転換体が作製される。すなわち、当該形質転換体は、ドナー微生物中の遺伝子改変用プラスミドの一部が相同組換えによりレシピエント微生物のゲノム上に導入されたものである。   In this conjugation, the gene modification plasmid in the donor microorganism moves into the recipient microorganism, a double crossover occurs in the homologous sequence of the recipient microorganism's genome and the above plasmid, and the nuclease gene in the genome is deleted. The By this conjugation, a transformant of the recipient microorganism is produced. That is, in the transformant, a part of the gene modification plasmid in the donor microorganism is introduced into the genome of the recipient microorganism by homologous recombination.

所望の形質転換体であるかどうかの確認は、レシピエント微生物自体の薬剤耐性、及び前述遺伝子改変用プラスミド由来の薬剤耐性を利用して行うことができる。具体的には、両薬剤を含む培地(例えば、カナマイシン及びクロラムフェニコール含有培地等)において上記接合後の微生物を培養することにより、所望の形質転換体を選択することができる。   Whether or not the desired transformant is desired can be confirmed using the drug resistance of the recipient microorganism itself and the drug resistance derived from the aforementioned gene modification plasmid. Specifically, a desired transformant can be selected by culturing the microorganism after conjugation in a medium containing both drugs (for example, a medium containing kanamycin and chloramphenicol).

・工程(d)
工程(d)では、工程(c)で作製されたレシピエント微生物の形質転換体(形質転換微生物)を、前述遺伝子改変用プラスミド由来の致死遺伝子が機能し得る培養条件で培養(継代培養)する。致死遺伝子が機能し得る培養条件としては、限定はされないが、例えば致死遺伝子がsacB遺伝子の場合は、スクロース含有培地を用いた培養が好ましく挙げられる。
・ Process (d)
In the step (d), the recipient microorganism transformant (transformed microorganism) produced in the step (c) is cultured under subculture conditions in which the lethal gene derived from the gene-modifying plasmid can function (subculture). To do. The culture conditions under which the lethal gene can function are not limited. For example, when the lethal gene is the sacB gene, culture using a sucrose-containing medium is preferable.

当該培養においては、上記致死遺伝子を有する形質転換微生物は生育困難であるため、継代培養により、自然誘発的に、当該微生物のゲノム上から相同組換えにより上記致死遺伝子を含む塩基配列領域が除かれた(脱落した)形質転換微生物を得ることができる。   In this culture, since the transformed microorganism having the lethal gene is difficult to grow, the base sequence region containing the lethal gene is removed spontaneously by homologous recombination from the genome of the microorganism by subculture. A transformed (dropped) transformed microorganism can be obtained.

ただし、当該得られた微生物の中には、レシピエント微生物中のヌクレアーゼ遺伝子が、当初の目的通り欠失又は不活性化しているものと、そうでないもの(上記脱落の際の相同組換えにより元のヌクレアーゼ遺伝子の機能が復活したもの)が含まれている。   However, among the obtained microorganisms, the nuclease gene in the recipient microorganism is deleted or inactivated as originally intended, and the nuclease gene is not (as a result of homologous recombination at the time of dropping). The nuclease gene function has been restored).

よって、通常は、当該得られた微生物のゲノムDNAを抽出し、例えばPCR法などによりヌクレアーゼ遺伝子が、当初の目的どおり欠失していることを確認し、所望の形質転換微生物を選択することがより好ましい。   Therefore, it is usually possible to extract the genomic DNA of the obtained microorganism, confirm that the nuclease gene has been deleted as originally intended, for example by PCR, and select a desired transformed microorganism. More preferred.

(3)ヌクレアーゼ遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌の形質転換方法
本発明のロドコッカス属細菌に導入するためのプラスミドは、ロドコッカス(Rhodococcus)属細菌で複製増殖可能なDNA領域を有するプラスミドであれば良い。
(3) Method for transforming Rhodococcus bacteria in which the nuclease gene has been deleted or inactivated The plasmid for introduction into the Rhodococcus bacteria of the present invention has a DNA region capable of replicating and growing in Rhodococcus bacteria. Any plasmid may be used.

例えば、ロドコッカス属細菌で複製増殖可能なDNA領域としては、プラスミドpAN12,pNC903,pFAJ2600,pRC10,pRC20,pRC001,pRC002,pRC003又はpRC004等に含まれる複製増殖可能なDNA領域が挙げられる。好ましくは、プラスミドpRC001,pRC002,pRC003又はpRC004に含まれる複製増殖可能なDNA領域が挙げられる。プラスミドpRC001,pRC002,pRC003又はpRC004は、各々ロドコッカス ロドクロウスATCC4276,ATCC14349,ATCC14348,IFO3338株由来のプラスミドであり、特開平2−84198号公報、特開平4−148685号公報、特開平5−64589号公報、特開平5−68566号公報に記載されている。   For example, examples of the DNA region that can replicate and proliferate in Rhodococcus bacteria include DNA regions that can replicate and proliferate included in plasmids pAN12, pNC903, pFAJ2600, pRC10, pRC20, pRC001, pRC002, pRC003, or pRC004. Preferably, a DNA region capable of replicating proliferation contained in plasmids pRC001, pRC002, pRC003 or pRC004 can be mentioned. The plasmids pRC001, pRC002, pRC003 or pRC004 are derived from Rhodococcus rhodochrous ATCC4276, ATCC14349, ATCC14348, and IFO3338 strains, respectively, and disclosed in JP-A-2-84198, JP-A-4-148585, and JP-A-5-64589. JP-A-5-68566.

また、上記pRC004を含むベクターであるpSJ023(特開平10−337185号)及びpSJ034も使用することができる。   Moreover, pSJ023 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-337185) and pSJ034, which are vectors containing the above pRC004, can also be used.

当該プラスミドは、アルカリ−SDS法で調製したものが使用でき、好ましくは不純物の少ない高純度なDNAを使用する。ベクターを高純度に精製する方法としては、密度勾配遠心法、市販精製キットを使用することができる。密度勾配遠心法は、例えばCsClやCFCOOCsを使用して、100000Gで2〜48時間遠心した後、目的とするDNAのバンドを抽出することにより、ベクターを精製することができる。 As the plasmid, a plasmid prepared by the alkali-SDS method can be used, and high-purity DNA with few impurities is preferably used. As a method for purifying the vector with high purity, a density gradient centrifugation method or a commercially available purification kit can be used. In the density gradient centrifugation, for example, CsCl or CF 3 COOCs is used, and after centrifugation at 100000 G for 2 to 48 hours, the target DNA band is extracted to purify the vector.

プラスミドの調製に使用する宿主は、特に限定されず、例えば、大腸菌(エシェリヒア コリ)、枯草菌(バチルス ズブチリス(Bacillus subtilis))、放線菌などの細菌、酵母、カビ、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞などが挙げられる。プラスミドの調製の好ましい宿主は大腸菌である。   The host used for preparing the plasmid is not particularly limited. For example, bacteria such as Escherichia coli (Escherichia coli), Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), actinomycetes, yeast, mold, animal cells, plant cells, insects Examples include cells. The preferred host for plasmid preparation is E. coli.

形質転換に使用する宿主細菌は、上記2の方法で調製したヌクレアーゼ欠失又は不活性化ロドコッカス属細菌である。宿主細菌は培養液を洗浄してそのまま使用したり、又は細胞壁の構造を変化させたりすることにより、プラスミドDNAの導入効率を高めることが可能である。細胞壁の構造を変化させる方法としては、培養時にグリシン、ペニシリンG又はイソニコチン酸ヒドラジドで処理する方法が好ましい。また、培養液の10%から20%のショ糖を添加して培養する方法も用いることができる。このようにして調製した宿主細菌はコンピテントセルと呼ばれる。   The host bacterium used for the transformation is a nuclease-deficient or inactivated Rhodococcus bacterium prepared by the above-mentioned method 2. The host bacteria can increase the efficiency of introducing plasmid DNA by washing the culture solution and using it as it is, or by changing the structure of the cell wall. As a method of changing the structure of the cell wall, a method of treating with glycine, penicillin G or isonicotinic acid hydrazide during culture is preferable. Further, a method of culturing by adding 10% to 20% sucrose of the culture solution can also be used. The host bacteria prepared in this way are called competent cells.

以上のように調製したプラスミドDNAと宿主細菌を使用して形質転換を行う。形質転換手法は、当業者に公知の形質転換手法であれば特に限定されず、エレクトロポレーション法、カルシウムイオンを用いる方法、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法等を利用することができる。   Transformation is performed using the plasmid DNA and host bacteria prepared as described above. The transformation method is not particularly limited as long as it is a transformation method known to those skilled in the art, and an electroporation method, a method using calcium ions, a spheroplast method, a lithium acetate method, a calcium phosphate method, a lipofection method, etc. are used. be able to.

例えば、電気パルス法を使用し、適量のプラスミドDNAとコンピテントセルを混合してキュベットに入れ、電気パルスを印加する。電気パルスの印加条件は、電圧として10〜25KV/cm、好ましくは20KV/cm、抵抗値として50〜400Ω、好ましくは100−200Ωを使用する。電気パルスを印加した後、37℃で数分ヒートショックを行い、その後、適当な培地を適量加え、約30℃にて数時間培養を行う。この培養を行うことにより、上述のように薬剤添加によって変化した細胞壁が正常な構造に回復すると共に、プラスミド由来の薬剤耐性遺伝子の発現が起こる。この培養時間は、1時間以上が好ましく、12時間以上がより好ましい。   For example, using an electric pulse method, an appropriate amount of plasmid DNA and competent cells are mixed and placed in a cuvette, and an electric pulse is applied. The application conditions of the electric pulse are 10 to 25 KV / cm, preferably 20 KV / cm as the voltage, and 50 to 400Ω, preferably 100 to 200Ω as the resistance value. After applying the electric pulse, heat shock is performed at 37 ° C. for several minutes, and then an appropriate medium is added in an appropriate amount, followed by incubation at about 30 ° C. for several hours. By performing this culture, the cell wall changed by the addition of the drug as described above is restored to a normal structure, and the expression of the plasmid-derived drug resistance gene occurs. The culture time is preferably 1 hour or longer, more preferably 12 hours or longer.

形質転換を確認するためのマーカー薬剤又は選択培地の薬剤としては、形質転換体の取得が可能であり、かつ、宿主細菌と形質転換体を区別することができるものであれば特に制限されないが、例えばカナマイシン、アンピシリン、クロラムフェニコール、トリメトプリム、テトラサイクリン、ストレプトマイシン等が挙げられる。   The marker drug for confirming the transformation or the selective medium is not particularly limited as long as the transformant can be obtained and the host bacterium can be distinguished from the transformant. Examples include kanamycin, ampicillin, chloramphenicol, trimethoprim, tetracycline, streptomycin and the like.

薬剤の濃度は、形質転換体を効率よく取得するためには、選択培地に対して必要最少量とすることが好ましい。この濃度は、各種濃度の薬剤を含む寒天培地に宿主細菌をプレートし、コロニーの生育の有無を調べることによって設定することができる。例えば、プラスミドDNAとしてpK1、pK2、pK3、pK4、pSJ023、pSJ002などを使用する場合には、カナマイシン濃度は1〜100μg/mL、好ましくは10〜50μg/mLである。   In order to obtain a transformant efficiently, the drug concentration is preferably set to the minimum necessary amount with respect to the selective medium. This concentration can be set by plating host bacteria on an agar medium containing various concentrations of drugs and examining the presence or absence of colony growth. For example, when pK1, pK2, pK3, pK4, pSJ023, pSJ002 or the like is used as the plasmid DNA, the kanamycin concentration is 1 to 100 μg / mL, preferably 10 to 50 μg / mL.

なお、形質転換効率は、例えば、形質転換に用いたベクター量あたりの形質転換体コロニー数(cfu)(=cfu/μg)あるいは形質転換に用いた宿主の量あたりの形質転換体量などにより算出することができる。   The transformation efficiency is calculated by, for example, the number of transformant colonies per amount of vector used for transformation (cfu) (= cfu / μg) or the amount of transformant per amount of host used for transformation. can do.

本発明のロドコッカス属細菌は形質転換効率が野生型に比較して顕著に高く、簡便かつ高効率に目的遺伝子を導入することができる。これにより、ロドコッカス属細菌に新たな性質を付与し、産業上有用な微生物触媒等を開発することが可能になる。   The Rhodococcus bacterium of the present invention has a remarkably high transformation efficiency compared to the wild type, and can easily and efficiently introduce a target gene. Thereby, it is possible to impart new properties to Rhodococcus bacteria and develop industrially useful microbial catalysts and the like.

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
RrhJ1III,RrhJ1IV,RrhJ1V,RrhJ1VI,及びRrhJ1VII欠失用プラスミドの作製
(1)接合伝達プラスミドベクター(pK19mobsacB1)の作製
pDNR−1r(Clontech社製)中のsacB遺伝子を、NspV切断サイトを付加したプライマーSAC−01(配列番号11)及びSAC−02(配列番号12)を使用したPCRにより増幅し、約1.9kbのsacB遺伝子断片を得た。増幅条件は以下の通りである。

反応液組成:
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
10μM SAC−01(配列番号11) 1μL
10μM SAC−02(配列番号12) 1μL
pDNR−1r(Clontech社製)(100倍希釈) 1μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃:10秒、55℃:5秒及び72℃:10秒の反応を30サイクル
プライマー:
SAC−01:5‘−GGTTCGAATACCTGCCGTTCACTATTATTTAGTG−3’(配列番号11)
SAC−02:5‘−GGTTCGAATCGGCATTTTCTTTTGCGTTTTTATTTG−3’(配列番号12)。
[Example 1]
Preparation of plasmids for deletion of RrhJ1III, RrhJ1IV, RrhJ1V, RrhJ1VI, and RrhJ1VII (1) Preparation of conjugation transfer plasmid vector (pK19mobsacB1) Primer SAC to which sacB gene in pDNR-1r (Clontech) was added Amplification was performed by PCR using -01 (SEQ ID NO: 11) and SAC-02 (SEQ ID NO: 12) to obtain a sacB gene fragment of about 1.9 kb. Amplification conditions are as follows.

Reaction solution composition:
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
10 μM SAC-01 (SEQ ID NO: 11) 1 μL
10 μM SAC-02 (SEQ ID NO: 12) 1 μL
pDNR-1r (Clontech) (100-fold dilution) 1 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
Reactions of 98 ° C .: 10 seconds, 55 ° C .: 5 seconds, and 72 ° C .: 10 seconds with 30 cycle primers:
SAC-01: 5′-GGTTCGAATACCTGCCGGTCACTATTATTTAGTG-3 ′ (SEQ ID NO: 11)
SAC-02: 5'-GGTTCGAATCGGCATTTTCTTTTGCGTTTTTTTTTG-3 '(SEQ ID NO: 12).

PCR産物の2μLを0.7%アガロースゲル電気泳動に供して増幅を確認した後、反応液をGFX PCR DNA band and GelBand Purification kit(アマシャムバイオサイエンス社製)で精製した。   After 2 μL of the PCR product was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis to confirm amplification, the reaction solution was purified by GFX PCR DNA band and GelBand Purification kit (Amersham Bioscience).

精製したsacB遺伝子断片、及びpK19mobを制限酵素NspV(タカラバイオ社製)で消化後、それぞれの切断断片をGFX PCR DNA band and Gel Band Purification kitで精製した。
sacBのNspV切断断片とpK19mobのNspV切断断片を、DNA ligation kit<Mighty mix>(タカラバイオ社製)を用いて連結した。反応条件は以下の通りである。

反応液組成:
ligation mighty mix(タカラバイオ社製) 5μL
sacB/NspV切断断片 4μL
pK19mob/NspV切断断片 1μL
総量 10μL
反応:
16℃,1時間。
The purified sacB gene fragment and pK19mob were digested with restriction enzyme NspV (manufactured by Takara Bio Inc.), and then each cleaved fragment was purified with GFX PCR DNA band and Gel Band Purification kit.
The NspV cleavage fragment of sacB and the NspV cleavage fragment of pK19mob were ligated using DNA ligation kit <Mighty mix> (manufactured by Takara Bio Inc.). The reaction conditions are as follows.

Reaction solution composition:
Ligation light mix (manufactured by Takara Bio Inc.) 5 μL
sacB / NspV cleavage fragment 4 μL
pK19mob / NspV cleavage fragment 1 μL
Total volume 10μL
reaction:
16 ° C., 1 hour.

上記ライゲーション産物の全量を、後述の方法で調製した大腸菌JM109株コンピテントセル200μLに加え、0℃で30分放置した。続いて、前述コンピテントセルに42℃で45秒間ヒートショックを与え、0℃で2分間冷却した。その後、SOC培地(20mMグルコース、2%バクトトリプトン、0.5%バクトイーストエキス、10mM NaCl,2.5mM KCl,1mM MgSO,1mM MgCl)を1mL添加し、37℃にて1時間振盪培養した。培養後の培養液を200μLずつ、LB Km寒天培地(カナマイシン50mg/L,2%寒天を含有するLB培地(1%バクトトリプトン、1%NaCl,0.5%バクトイーストエキス))に塗布し、37℃で一晩培養した。寒天培地上に生育した形質転換体コロニー複数個を、1.5mLのLB Km培地(カナマイシン50mg/Lを含有するLB培地)にて37℃で一晩培養した。得られた培養液を集菌後、QIAprep miniprep kit(QIAGEN社製)を用いて組換えプラスミドを回収した。キャピラリーDNAシーケンサーCEQ2000(ベックマン・コールター社製)を用いて、添付のマニュアルに従って、プラスミド中にクローニングされているPCR増幅産物の塩基配列と方向を解析した。SacB遺伝子が正方向に導入されたプラスミドベクターをpK19mobsacB1と命名した。図2にpK19mobsacB1の構造を示す。 The total amount of the ligation product was added to 200 μL of Escherichia coli JM109 strain competent cell prepared by the method described below and allowed to stand at 0 ° C. for 30 minutes. Subsequently, the competent cell was subjected to a heat shock at 42 ° C. for 45 seconds and cooled at 0 ° C. for 2 minutes. Then, 1 mL of SOC medium (20 mM glucose, 2% bactotryptone, 0.5% bacto yeast extract, 10 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1 mM MgSO 4 , 1 mM MgCl 2 ) was added and shaken at 37 ° C. for 1 hour. Cultured. 200 μL of the culture solution after culturing is applied to LB Km agar medium (LB medium (1% bactotryptone, 1% NaCl, 0.5% bacto yeast extract) containing kanamycin 50 mg / L, 2% agar). And overnight at 37 ° C. A plurality of transformant colonies grown on an agar medium were cultured overnight at 37 ° C. in 1.5 mL of LB Km medium (LB medium containing kanamycin 50 mg / L). After collecting the obtained culture broth, the recombinant plasmid was recovered using QIAprep miniprep kit (manufactured by QIAGEN). Using a capillary DNA sequencer CEQ2000 (manufactured by Beckman Coulter), the base sequence and direction of the PCR amplification product cloned in the plasmid were analyzed according to the attached manual. The plasmid vector into which the SacB gene was introduced in the forward direction was designated as pK19mobsacB1. FIG. 2 shows the structure of pK19mobsacB1.

なお、大腸菌JM109株のコンピテントセルは以下の方法で調製した。   A competent cell of Escherichia coli JM109 strain was prepared by the following method.

大腸菌JM109株をLB培地1mLに接種し、37℃で5時間好気的に前培養した。次に、前培養液0.4mLをSOB培地40mL(2%バクトトリプトン、0.5%バクトイーストエキス、10mM NaCl,2.5mM KCl,1mM MgSO,1mM MgCl)に加え、18℃で20時間培養した。得られた培養物を遠心分離(3,700×g,10分間、4℃)により集菌した後、冷TF溶液(20mM PIPES−KOH(pH6.0),200mM KCl,10mM CaCl,40mM MnCl)を13mL加え、0℃で10分間放置し、再度遠心分離(3,700×g,10分間、4℃)して上清を除いた。得られた大腸菌菌体を冷TF溶液3.2mLに懸濁し、0.22mLのジメチルスルホキシドを加え、0℃で10分間放置した後、液体窒素を用いて凍結したものをコンピテントセルとした。 E. coli strain JM109 was inoculated into 1 mL of LB medium and pre-cultured aerobically at 37 ° C. for 5 hours. Next, 0.4 mL of the preculture solution is added to 40 mL of SOB medium (2% bactotryptone, 0.5% bacto yeast extract, 10 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1 mM MgSO 4 , 1 mM MgCl 2 ) at 18 ° C. Cultured for 20 hours. The obtained culture was collected by centrifugation (3,700 × g, 10 minutes, 4 ° C.), and then cooled TF solution (20 mM PIPES-KOH (pH 6.0), 200 mM KCl, 10 mM CaCl 2 , 40 mM MnCl). 2 ) 13 mL was added, left at 0 ° C. for 10 minutes, and centrifuged again (3,700 × g, 10 minutes, 4 ° C.) to remove the supernatant. The obtained Escherichia coli cells were suspended in 3.2 mL of a cold TF solution, 0.22 mL of dimethyl sulfoxide was added, the mixture was allowed to stand at 0 ° C. for 10 minutes, and then frozen with liquid nitrogen to obtain a competent cell.

(2)J1株染色体DNAの調製
ロドコッカス ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)J1株を100mLのMYK培地(0.5%ポリペプトン、0.3%バクトイーストエキス、0.3%バクトモルトエキス、0.2%KHPO,0.2%KHPO,pH7.0)中、30℃にて72時間振盪培養した。
(2) Preparation of J1 strain chromosomal DNA Rhodococcus rhodochrous J1 strain was added to 100 mL of MYK medium (0.5% polypeptone, 0.3% bactoeast extract, 0.3% bactomalt extract, 0.2% K). 2 HPO 4 , 0.2% KH 2 PO 4 , pH 7.0), and cultured with shaking at 30 ° C. for 72 hours.

培養後、集菌し、集菌された菌体をSaline−EDTA溶液(0.1M EDTA,0.15M NaCl(pH8.0))4mLに懸濁した。懸濁液に40mgのリゾチームを加えて、37℃で1〜2時間振盪したのち、−20℃で凍結した。   After culturing, the cells were collected, and the collected cells were suspended in 4 mL of a Saline-EDTA solution (0.1 M EDTA, 0.15 M NaCl (pH 8.0)). 40 mg of lysozyme was added to the suspension, shaken at 37 ° C. for 1 to 2 hours, and then frozen at −20 ° C.

次に、10mLのTris−SDS液(1%SDS,0.1M NaCl,0.1M Tris−HCl(pH9.0))を穏やかに振盪しながら加え、さらにプロテイナーゼK(メルク社)を10μL(終濃度10mg/mL)加えて37℃で1時間振盪した。   Next, 10 mL of Tris-SDS solution (1% SDS, 0.1 M NaCl, 0.1 M Tris-HCl (pH 9.0)) was added with gentle shaking, and 10 μL of proteinase K (Merck) was added (final). (Concentration 10 mg / mL) was added and the mixture was shaken at 37 ° C. for 1 hour.

次に、等量のTE(10mM Tris−HCl,1mM EDTA(pH8.0))飽和フェノールを加え、撹拌した後遠心した。遠心後、上層をとり2倍量のエタノールを加えた後、ガラス棒でDNAを巻きとり、90%,80%,70%のエタノールで順次フェノールを取り除いた。   Next, an equal amount of TE (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA (pH 8.0)) saturated phenol was added, stirred and centrifuged. After centrifugation, the upper layer was taken, and twice the amount of ethanol was added. Then, the DNA was wound with a glass rod, and phenol was sequentially removed with 90%, 80%, and 70% ethanol.

次に、DNAを3mLのTE緩衝液に溶解させ、リボヌクレアーゼA溶液(100℃,15分間の加熱処理済)を10μg/mLになるよう加え、37℃で30分間振盪した。さらに、プロテイナーゼKを加え37℃で30分間振盪した後、等量のTE飽和フェノールを加えて遠心し、上層と下層に分離させた。   Next, DNA was dissolved in 3 mL of TE buffer, ribonuclease A solution (100 ° C., heat-treated for 15 minutes) was added to 10 μg / mL, and the mixture was shaken at 37 ° C. for 30 minutes. Furthermore, after adding proteinase K and shaking at 37 ° C. for 30 minutes, an equal amount of TE saturated phenol was added and centrifuged to separate the upper layer and the lower layer.

上層についてこの操作を2回繰り返した後、同量のクロロホルム(4%イソアミルアルコール含有)を加え、同様の抽出操作を繰り返した。その後、上層に2倍量のエタノールを加え、ガラス棒でDNAを巻きとり回収し、J1株染色体DNA溶液を得た。この染色体DNAは、配列番号1に示すRrhJ1III遺伝子、配列番号3に示すRrhJ1IV遺伝子、配列番号5に示すRrhJ1V遺伝子、配列番号7に示すRrhJ1VI遺伝子、及び配列番号9に示すRrhJ1VII遺伝子を有している。   After repeating this operation twice for the upper layer, the same amount of chloroform (containing 4% isoamyl alcohol) was added, and the same extraction operation was repeated. Thereafter, twice the amount of ethanol was added to the upper layer, and the DNA was wound up and collected with a glass rod to obtain a J1 strain chromosomal DNA solution. This chromosomal DNA has the RrhJ1III gene shown in SEQ ID NO: 1, the RrhJ1IV gene shown in SEQ ID NO: 3, the RrhJ1V gene shown in SEQ ID NO: 5, the RrhJ1VI gene shown in SEQ ID NO: 7, and the RrhJ1VII gene shown in SEQ ID NO: 9. .

(3)RrhJ1III遺伝子欠失用プラスミドの構築
RrhJ1III遺伝子を含む断片のクローニング
J−1株のRrhJ1III遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを以下の方法で設計した。
(3) Construction of plasmid for deleting RrhJ1III gene Cloning of fragment containing RrhJ1III gene A primer for amplifying RrhJ1III gene of J-1 strain by PCR was designed by the following method.

図3はロドコッカス属細菌の産生するエンドヌクレアーゼのアミノ酸ホモロジー解析結果を示す。図3中、特に保存されている2つの領域を選んで配列番号13及び配列番号14のデジェネレイトプライマーを設計し、実施例1(2)で調製したJ−1株染色体DNAを鋳型としてデジェネレイトPCRを以下の条件で実施した。その結果、約0.3kbのバンドの増幅が確認された。

反応液組成
鋳型DNA(J−1染色体DNA) 1μL
10×Ex Buffer(タカラバイオ社) 10μL
150μMプライマーDG−01(配列番号13) 1μL
150μMプライマーDG−02(配列番号14) 1μL
2.5mM dNTP 8μL
DMSO 10μL
滅菌水 18μL
ExTaq DNAポリメラーゼ(タカラバイオ社) 1μL
総量 50μL
温度サイクル:94℃30秒、65℃30秒及び72℃1分の反応を30サイクル
プライマー
DG−01:5‘−GGIAG(A/G)TGCTT(A/G)TGGTG(C/T)GGIAGG−3’(配列番号13)
DG−02:5‘−CCT(T/C)AACTGICCGCT(T/C)AAGTA−3’(配列番号14)。
FIG. 3 shows the results of amino acid homology analysis of endonuclease produced by Rhodococcus bacteria. In FIG. 3, two particularly conserved regions were selected and degenerate primers of SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14 were designed, and the J-1 strain chromosomal DNA prepared in Example 1 (2) was used as a template for degeneration. PCR was performed under the following conditions. As a result, amplification of a band of about 0.3 kb was confirmed.

Reaction solution composition
Template DNA (J-1 chromosomal DNA) 1 μL
10 × Ex Buffer (Takara Bio Inc.) 10 μL
150 μM primer DG-01 (SEQ ID NO: 13) 1 μL
150 μM primer DG-02 (SEQ ID NO: 14) 1 μL
2.5 mM dNTP 8 μL
DMSO 10μL
Sterile water 18μL
ExTaq DNA polymerase (Takara Bio) 1 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle: 94 ° C. for 30 seconds, 65 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 1 minute for 30 cycles Primer DG-01: 5′-GGIAG (A / G) TGCTT (A / G) TGGGTG (C / T) GGIAGG- 3 ′ (SEQ ID NO: 13)
DG-02: 5'-CCT (T / C) AACTGICCGCT (T / C) AAGTA-3 '(SEQ ID NO: 14).

次に、増幅された配列のダイレクトシークエンシングをPCRで使用したプライマーを用いて実施した。その結果、配列番号15に示す配列が得られ、ホモロジー検索の結果、前述のエンドヌクレアーゼとの相同性が認められた。   Next, direct sequencing of the amplified sequence was performed using the primers used in PCR. As a result, the sequence shown in SEQ ID NO: 15 was obtained. As a result of homology search, homology with the above-mentioned endonuclease was confirmed.

ゲノミックサザンハイブリダイゼーション
ApaLI,BamHI,BseYI,ClaI,EcoNI,EcoT14I,KpnI,MluI,NcoI,NotI,PvuII,SalI,XbaIそれぞれで消化したJ1菌ゲノムDNAに対し、後述の方法で調製したRrhJ1IIIのプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、BseYI−EcoNIで二重消化した断片から、約5.9kbの単一シグナルが得られた。
Genomic Southern hybridization ApaLI, BamHI, BseYI, ClaI, EcoNI, EcoT14I, KpnI, MluI, NcoI, NotI, PvuII, SalI, XbaI RhJ1III probes prepared by the method described below When Southern hybridization was performed, a single signal of about 5.9 kb was obtained from the fragment double-digested with BseYI-EcoNI.

なお、プローブは以下のようにして調製した。   The probe was prepared as follows.

実施例1(3)で調製したPCR産物をGFX PCR DNA band and Gel Band Purification kit(GEヘルスケア バイオサイエンス社)を用いて精製した。精製したPCR産物に対してAlkPhos Direct Labeling kit(GEヘルスケア バイオサイエンス社)を用い、添付のマニュアルにしたがってラベリングを行い、プローブとした。   The PCR product prepared in Example 1 (3) was purified using the GFX PCR DNA band and Gel Band Purification kit (GE Healthcare Bioscience). The purified PCR product was labeled using the AlkPhos Direct Labeling kit (GE Healthcare Bioscience) according to the attached manual to obtain a probe.

コロニーハイブリダイゼーション
J−1染色体DNAを制限酵素BseYI−EcoNIで分解して0.7%アガロースゲル電気泳動で分離し、ゲルからGFX PCR DNA band and Gel Band Purification kit(GEヘルスケア バイオサイエンス社)を使用して約5.9kbの断片を回収した。得られた断片は、Mighty Cloning Kit<Blunt End>(タカラバイオ社)を用い、添付のマニュアルにしたがって両末端を平滑化した。平滑化後のDNA断片をpBluescriptII SK(+)ベクター(Stratagene社製)にDNA Ligation kit<Mighty mix>(タカラバイオ社製)を用いて連結した。反応条件は以下の通りである。
Colony hybridization J-1 chromosomal DNA was digested with restriction enzyme BseYI-EcoNI, separated by 0.7% agarose gel electrophoresis, and GFX PCR DNA band and Gel Band Purification kit (GE Healthcare Bioscience) was removed from the gel. Used to recover about 5.9 kb fragment. The resulting fragment was blunted at both ends according to the attached manual using a Mighty Cloning Kit <Blunt End> (Takara Bio). The blunted DNA fragment was ligated to a pBluescript II SK (+) vector (Stratagene) using a DNA Ligation kit <Mighty mix> (Takara Bio). The reaction conditions are as follows.

反応液組成:
Ligation Mighty mix(タカラバイオ社製) 5μL
J−1染色体DNA/平滑化断片 4μL
pBluescriptII SK(+)/EcoRV切断断片 1μL
総量 10μL
反応:16℃,1時間。
Reaction solution composition:
Ligation Mighty mix (manufactured by Takara Bio Inc.) 5 μL
J-1 chromosomal DNA / smoothed fragment 4 μL
pBluescriptII SK (+) / EcoRV cleavage fragment 1 μL
Total volume 10μL
Reaction: 16 ° C., 1 hour.

上記ライゲーション産物の全量で大腸菌JM109株コンピテントセルを形質転換し、LB AIXプレート(100μg/Lアンピシリン、100μM IPTG,50μg/L X−galを含むLB寒天培地)によるカラーセレクションを行った。プレート上に生育した白色の組換コロニーを新しいLB AIXプレートに、プレート1枚に付き94個、プレート10枚分単離した。各プレートにはインサートを含まないpBluescriptII SK(+)で形質転換したJM109株を2コロニー/プレート植菌した。コロニー単離したプレートを37℃で一晩放置した後、Hybond−N(GEヘルスケア バイオサイエンス社)膜にコロニーを写し取り、ゲノミックサザンハイブリダイゼーションで調製したプローブを用いてコロニーハイブリダイゼーションを行った。 Escherichia coli JM109 strain competent cells were transformed with the total amount of the ligation product, and color selection with LB AIX plates (LB agar medium containing 100 μg / L ampicillin, 100 μM IPTG, 50 μg / L X-gal) was performed. 94 white recombinant colonies grown on the plate were isolated on a new LB AIX plate for 10 plates per plate. Each plate was inoculated with 2 colonies / plate of JM109 strain transformed with pBluescript II SK (+) without insert. After the colony-isolated plate is left overnight at 37 ° C., the colony is copied onto a Hybond-N + (GE Healthcare Bioscience) membrane, and colony hybridization is performed using a probe prepared by genomic Southern hybridization. It was.

検出されたコロニーを培養して得られた培養液を集菌後、QIAprep miniprep kit(QIAGEN社製)を用いて組換えプラスミドを回収した。キャピラリーDNAシーケンサーCEQ2000(ベックマン・コールター社製)を用いて、添付のマニュアルに従って、プラスミド中にクローニングされている染色体DNA断片の塩基配列を解析した。その結果、配列番号16に示される塩基配列が得られた。配列番号16に示される塩基配列中に、配列番号1に示す393bpのオープンリーディングフレーム(ORF1),及び配列番号17に示す384bpのオープンリーディングフレーム(ORF2)を見出した。このORF1及びORF2のコードするアミノ酸配列は、図3中に示したA〜Dのロドコッカス属細菌由来エンドヌクレアーゼに対して68〜94%の相同性を持っていることから、ORF1及びORF2はエンドヌクレアーゼをコードしていることが推定されたため、ORF1及びORF2のコードするエンドヌクレアーゼをそれぞれRrhJ1IIIヌクレアーゼ(1st)及びRrhJ1IIIヌクレアーゼ(2nd)と命名した。また、本実施例で得られたORF1及びORF2を含むプラスミドをpBRrhJ1IIIと命名した。   A culture solution obtained by culturing the detected colonies was collected, and then the recombinant plasmid was recovered using QIAprep miniprep kit (manufactured by QIAGEN). Using a capillary DNA sequencer CEQ2000 (manufactured by Beckman Coulter), the base sequence of the chromosomal DNA fragment cloned in the plasmid was analyzed according to the attached manual. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 16 was obtained. In the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 16, a 393 bp open reading frame (ORF1) shown in SEQ ID NO: 1 and a 384 bp open reading frame (ORF2) shown in SEQ ID NO: 17 were found. Since the amino acid sequences encoded by these ORF1 and ORF2 have 68 to 94% homology with the endonucleases derived from Rhodococcus bacteria A to D shown in FIG. 3, ORF1 and ORF2 are endonucleases. Therefore, the endonucleases encoded by ORF1 and ORF2 were designated as RrhJ1III nuclease (1st) and RrhJ1III nuclease (2nd), respectively. In addition, the plasmid containing ORF1 and ORF2 obtained in this example was named pBRrhJ1III.

RrhJ1III遺伝子周辺配列のクローニング
RrhJ1III遺伝子の上流域と下流域を含んだ配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(pBRrhJ1III) 1μL
10μMプライマーJM64(配列番号18) 1μL
10μMプライマーJM65(配列番号19) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃10秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM64:5‘−GGtctagaACAAGATCTACCGGGACGCC−3’(配列番号18)
JM65:5‘−GCactagtGGACGTGCTTCGAGGACGAG−3’(配列番号19)
同様にプライマーJM66(配列番号20)、JM67(配列番号21)を使用し、上記と同じ条件でPCRを実施した。
Cloning of the sequence around the RrhJ1III gene In order to obtain a sequence including the upstream region and the downstream region of the RrhJ1III gene, PCR was performed using the reaction solution composition and primers shown below.

Reaction solution composition:
Template DNA (pBRrhJ1III) 1 μL
10 μM primer JM64 (SEQ ID NO: 18) 1 μL
10 μM primer JM65 (SEQ ID NO: 19) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 10 seconds:
JM64: 5′-GGtctagaACAAGATCTCACCGGGACGCC-3 ′ (SEQ ID NO: 18)
JM65: 5′-GCacttagGGACCGTGCTTCGAGGACGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 19)
Similarly, PCR was performed under the same conditions as described above using primers JM66 (SEQ ID NO: 20) and JM67 (SEQ ID NO: 21).

JM66:5‘−GCactagtCAGCGGTGATCACGAAGACCACT−3’(配列番号20)
JM67:5‘−gccctgcaggCTTCCCGTCGCCATCGTGCCGGA−3’(配列番号21)
PCR終了後、各反応液2μLを0.7%アガロースゲル電気泳動に供し、それぞれ約2kbpのPCR産物の検出を行った。PCR産物を確認した後、反応液をGFX PCR DNA band and GelBand Purification kit(アマシャムバイオサイエンス社製)で精製した。
JM66: 5′-GCactagtCAGCCGGTGATCACGAAGACCACT-3 ′ (SEQ ID NO: 20)
JM67: 5′-gccctgcaggCTTCCCCGTCGCCATCGTCCGGA-3 ′ (SEQ ID NO: 21)
After completion of PCR, 2 μL of each reaction solution was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis, and a PCR product of about 2 kbp was detected. After confirming the PCR product, the reaction solution was purified with GFX PCR DNA band and GelBand Purification kit (Amersham Bioscience).

次に上記で増幅した2つのPCR断片を連結するため、以下の条件でAssembly PCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA1(JM64とJM65の増幅産物) 0.5μL
鋳型DNA2(JM66とJM67の増幅産物) 0.5μL
プライマーJM64(配列番号18) 1 μL
プライマーJM67(配列番号21) 1 μL
滅菌水 22 μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25 μL
総量 50 μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃20秒の反応を30サイクル。
Next, in order to link the two PCR fragments amplified as described above, assembly PCR was performed under the following conditions.

Reaction solution composition:
Template DNA1 (Amplification product of JM64 and JM65) 0.5 μL
Template DNA2 (amplification product of JM66 and JM67) 0.5 μL
Primer JM64 (SEQ ID NO: 18) 1 μL
Primer JM67 (SEQ ID NO: 21) 1 μL
Sterile water 22 μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50 μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C for 10 seconds, 55 ° C for 5 seconds and 72 ° C for 20 seconds.

PCR終了後、約4kbpの増幅産物を0.7%アガロース電気泳動で確認し、Mighty Cloning Kit(Blunt End)(タカラバイオ社製)を使用してpUC118に連結した。このようにして得たプラスミドをpUC118/ΔRrhJ1IIIと命名した。   After completion of the PCR, an amplification product of about 4 kbp was confirmed by 0.7% agarose electrophoresis, and ligated to pUC118 using a Mighty Cloning Kit (Blunt End) (manufactured by Takara Bio Inc.). The plasmid thus obtained was named pUC118 / ΔRrhJ1III.

続いて、上記プラスミドpUC118/ΔRrhJ1III及びプラスミドベクターpK19mobsacB1を制限酵素XbaI及びSse8387Iで切断した。

反応液組成1:
プラスミドpUC118/ΔRrhJ1III 20μL
XbaI(タカラバイオ社製) 1μL
Sse8387I(タカラバイオ社製) 1μL
10×M Buffer(酵素に添付) 5μL
10×BSA(酵素に添付) 5μL
滅菌水 18μL
総量 50μL

反応液組成2:
プラスミドpK19mobsacB1 5 μL
XbaI(タカラバイオ社製) 0.5μL
Sse8387I(タカラバイオ社製) 0.5μL
10×M Buffer(酵素に添付) 2 μL
10×BSA(酵素に添付) 2 μL
滅菌水 10 μL
総量 20 μL
反応: 37℃,2.5時間。
Subsequently, the plasmid pUC118 / ΔRrhJ1III and the plasmid vector pK19mobsacB1 were digested with restriction enzymes XbaI and Sse8387I.

Reaction solution composition 1:
Plasmid pUC118 / ΔRrhJ1III 20 μL
XbaI (Takara Bio Inc.) 1μL
Sse8387I (Takara Bio Inc.) 1μL
10 × M Buffer (attached to the enzyme) 5 μL
10 × BSA (attached to the enzyme) 5 μL
Sterile water 18μL
Total volume 50μL

Reaction solution composition 2:
Plasmid pK19mobsacB1 5 μL
XbaI (Takara Bio Inc.) 0.5μL
Sse8387I (Takara Bio Inc.) 0.5μL
10 × M Buffer (attached to the enzyme) 2 μL
10 x BSA (attached to the enzyme) 2 μL
Sterile water 10 μL
Total volume 20 μL
Reaction: 37 degreeC, 2.5 hours.

反応終了後、プラスミドpUC118/ΔRrhJ1IIIについては反応液の全量を0.7%アガロースゲル電気泳動に供して約4kbの断片を切り出し、GFX PCR DNA band and GelBand Purification kit(アマシャムバイオサイエンス社製)で回収してΔRrhJ1III/XbaI−Sse8387Iとした。   After completion of the reaction, the plasmid pUC118 / ΔRrhJ1III was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis to cut out an approximately 4 kb fragment, and recovered with GFX PCR DNA band and GelBand Purification kit (Amersham Biosciences). ΔRrhJ1III / XbaI-Sse8387I.

プラスミドベクターpK19mobsacB1については、反応液に2μLの3M酢酸ナトリウム、50μLの99.5%エタノールを加えてよく混和し、−20℃で1時間冷却した。冷却後の溶液を15,000rpm,4℃,10分遠心して上清を除去し、減圧乾燥にて溶媒を除去した。その後、乾燥させたペレットに50μLの滅菌水を加えて再度溶解させ、pK19mobsacB1/XbaI−Sse8387Iのベクター溶液を得た。   For the plasmid vector pK19mobsacB1, 2 μL of 3M sodium acetate and 50 μL of 99.5% ethanol were added to the reaction mixture, mixed well, and cooled at −20 ° C. for 1 hour. The solution after cooling was centrifuged at 15,000 rpm, 4 ° C. for 10 minutes to remove the supernatant, and the solvent was removed by drying under reduced pressure. Thereafter, 50 μL of sterilized water was added to the dried pellet and dissolved again to obtain a vector solution of pK19mobsacB1 / XbaI-Sse8387I.

次に回収したΔRrhJ1III/XbaI−Sse8387IとベクターpK19mobsacB1/XbaI−Sse8387Iを連結した。

反応液組成:
Ligation mighty mix(タカラバイオ社製) 5μL
ΔRrhJ1III/XbaI−Sse8387I 4μL
pK19mobsacB1/XbaI−Sse8387I 1μL
総量 10μL
反応: 16℃,1時間
反応終了後、(1)と同様にして大腸菌JM109株を形質転換し、RrhJ1III遺伝子欠失プラスミドを得た。本プラスミドをpK19ΔRrhJ1IIIと名付けた。
Next, the recovered ΔRrhJ1III / XbaI-Sse8387I was ligated with the vector pK19movsacB1 / XbaI-Sse8387I.

Reaction solution composition:
Ligation light mix (manufactured by Takara Bio Inc.) 5 μL
ΔRrhJ1III / XbaI-Sse8387I 4 μL
pK19mobsacB1 / XbaI-Sse8387I 1 μL
Total volume 10μL
Reaction: 16 ° C., 1 hour After completion of the reaction, E. coli JM109 strain was transformed in the same manner as in (1) to obtain a RrhJ1III gene-deleted plasmid. This plasmid was named pK19ΔRrhJ1III.

(4)RrhJ1IV遺伝子欠失用プラスミドの構築
・RrhJ1IV遺伝子を含む断片のクローニング
J−1株のRrhJ1IV遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを以下の方法で設計した。
(4) Construction of RrhJ1IV Gene Deletion Plasmid Cloning of Fragment Containing RrhJ1IV Gene Primers for amplifying RrJ1IV gene of J-1 strain by PCR were designed by the following method.

図4はロドコッカス属細菌の産生するエンドヌクレアーゼのアミノ酸ホモロジー解析結果を示す。図4中、特に保存されている2つの領域を選んで配列番号22及び配列番号23のデジェネレイトプライマーを設計し、実施例1(2)で調製したJ−1株染色体DNAを鋳型として実施例1(3)と同様にデジェネレイトPCRを実施した。その結果、約0.6kbのバンドの増幅が確認された。
プライマー
DG−03:5‘−tgggc(c/g)cg(g/c)ac(c/g)tacct(c/g)aagggcatg−3’(配列番号22)
DG−04:5‘−gcc(g/c)aggccgtgctcctt(g/c)ag(g/c)ag−3’(配列番号23)。
FIG. 4 shows the results of amino acid homology analysis of endonuclease produced by Rhodococcus bacteria. In FIG. 4, two particularly conserved regions were selected and degenerate primers of SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 23 were designed, and the J-1 strain chromosomal DNA prepared in Example 1 (2) was used as a template. Degenerate PCR was performed as in 1 (3). As a result, amplification of a band of about 0.6 kb was confirmed.
Primer DG-03: 5′-tggggc (c / g) cg (g / c) ac (c / g) tacct (c / g) aaggcatg-3 ′ (SEQ ID NO: 22)
DG-04: 5'-gcc (g / c) aggccgtgctcctt (g / c) ag (g / c) ag-3 '(SEQ ID NO: 23).

次に、増幅された配列のダイレクトシークエンシングをPCRで使用したプライマーを用いて実施した。その結果、配列番号24に示す配列が得られ、ホモロジー検索の結果、前述のエンドヌクレアーゼとの相同性が認められた。   Next, direct sequencing of the amplified sequence was performed using the primers used in PCR. As a result, the sequence shown in SEQ ID NO: 24 was obtained. As a result of homology search, homology with the above-mentioned endonuclease was confirmed.

・ゲノミックサザンハイブリダイゼーション
ApaI,ApaLI,BamHI,BclI,ClaI,Eco52I,KpnI,NcoI,NotI,PvuI,SacI,XbaIそれぞれで消化したJ−1染色体DNAに対し、上記デジェネレイトPCRで得られたPCR産物を用い、実施例1(3)と同様の方法で調製したプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、BclIで消化した断片から、約6.3kbの単一シグナルが得られた。
Genomic Southern hybridization ApaI, ApaLI, BamHI, BclI, ClaI, Eco52I, KpnI, NcoI, NotI, PvuI, SacI, XbaI PCR products obtained by the above degenerate PCR As a result of Southern hybridization using a probe prepared in the same manner as in Example 1 (3), a single signal of about 6.3 kb was obtained from the fragment digested with BclI.

・コロニーハイブリダイゼーション
J−1染色体DNAを制限酵素BclIで分解し、実施例1(3)と同様に約6.4kbの断片を回収してpBluescriptII SK(+)ベクターのBamHサイトに連結した。
Colony hybridization J-1 chromosomal DNA was digested with the restriction enzyme BclI, and a fragment of about 6.4 kb was recovered and ligated to the BamH site of the pBluescript II SK (+) vector in the same manner as in Example 1 (3).

ここで得られた形質転換体940個に対し、実施例1(4)で得られたプローブを用いて実施例1(3)と同様にコロニーハイブリダイゼーションを行った。   Colony hybridization was performed on 940 transformants obtained here in the same manner as in Example 1 (3) using the probe obtained in Example 1 (4).

検出されたコロニーから実施例1(3)と同様に組換えプラスミドを回収し、プラスミド中にクローニングされている染色体DNA断片の塩基配列を解析した。その結果、配列番号25に示される塩基配列が得られた。配列番号25に示される塩基配列中に、配列番号3に示す939bpのオープンリーディングフレーム(ORF3)を見出した。このORF3のコードするアミノ酸配列は、図4中に示したA〜Eのロドコッカス属細菌由来エンドヌクレアーゼに対して55〜99%の相同性を持っていることから、ORF3はエンドヌクレアーゼをコードしていることが推定されたため、ORF3のコードするエンドヌクレアーゼをRrhJ1IVヌクレアーゼと命名した。また、本実施例で得られたORF3を含むプラスミドをpBRrhJ1IVと命名した。   A recombinant plasmid was recovered from the detected colony in the same manner as in Example 1 (3), and the base sequence of the chromosomal DNA fragment cloned in the plasmid was analyzed. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 25 was obtained. The 939 bp open reading frame (ORF3) shown in SEQ ID NO: 3 was found in the base sequence shown in SEQ ID NO: 25. Since the amino acid sequence encoded by ORF3 has 55 to 99% homology with the endonucleases derived from Rhodococcus bacteria of A to E shown in FIG. 4, ORF3 encodes the endonuclease. Therefore, the endonuclease encoded by ORF3 was named RrhJ1IV nuclease. In addition, the plasmid containing ORF3 obtained in this example was named pBRrhJ1IV.

RrhJ1IV遺伝子周辺配列のクローニング
RrhJ1IV遺伝子の上流域と下流域を含んだ配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(pBRrhJ1IV) 1μL
10μMプライマーJM72(配列番号26) 1μL
10μMプライマーJM73(配列番号27) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃20秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM72:5‘−CCtctagaAAGATCAGGAACCAGCTCGACATGTCCT−3’(配列番号26)
JM73:5‘−GGcctgcaggATCGGCTTCTCGATGTACTCGAACAT−3’(配列番号27)。
Cloning of RhrJ1IV Gene Peripheral Sequence In order to obtain a sequence including the upstream region and the downstream region of the RrhJ1IV gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (pBRrhJ1IV) 1 μL
10 μM primer JM72 (SEQ ID NO: 26) 1 μL
10 μM primer JM73 (SEQ ID NO: 27) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 20 seconds:
JM72: 5'-CCtctagaAAGATCAGGGAACCAGCTCGAACATTCTC-3 '(SEQ ID NO: 26)
JM73: 5'-GGcctgcaggATCGCGCTTCTCGATGTACTCGAACAT-3 '(SEQ ID NO: 27).

PCR終了後、実施例1(3)と同様にして約3.9kbのPCR断片を検出し、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpUC118に連結した。ここで得られたプラスミドをpUC118/RrhJ1IVと名づけた。   After completion of PCR, a PCR fragment of about 3.9 kb was detected in the same manner as in Example 1 (3), and ligated to plasmid vector pUC118 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid obtained here was named pUC118 / RrhJ1IV.

次に、RrhJ1IV遺伝子の上流域と下流域のみを含む配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(プラスミドpUC118/RrhJ1IV) 1μL
プライマーJM84(配列番号28) 1μL
プライマーJM85(配列番号29) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃:10秒、55℃:5秒及び72℃:30秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM84:5‘−GGAAGGTCCGCGTAGCGCCGTCGCG−3’(配列番号28)
JM85:5‘−CTACGCGGACCTTCCCCTAACGTCGC−3’(配列番号29)。
Next, in order to obtain a sequence containing only the upstream region and the downstream region of the RrhJ1IV gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (plasmid pUC118 / RrhJ1IV) 1 μL
Primer JM84 (SEQ ID NO: 28) 1 μL
Primer JM85 (SEQ ID NO: 29) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
Reactions of 98 ° C .: 10 seconds, 55 ° C .: 5 seconds, and 72 ° C .: 30 seconds, 30 cycle primers:
JM84: 5′-GGAAGGTCCCGCGTAGCGCCGTCGCG-3 ′ (SEQ ID NO: 28)
JM85: 5'-CTACCGCGACCTCCCCCTAACGTCGC-3 '(SEQ ID NO: 29).

PCR終了後、反応液2μLを0.7%アガロースゲル電気泳動に供し、約6kbpのPCR産物の検出を行った。PCR産物を確認した後、反応液2μLを用いてJM109株を形質転換し、RrhJ1IV遺伝子の上流域と下流域のみを含むプラスミドを得た。このプラスミドをpUC118/ΔRrhJ1IVと命名した。   After completion of PCR, 2 μL of the reaction solution was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis, and a PCR product of about 6 kbp was detected. After confirming the PCR product, JM109 strain was transformed with 2 μL of the reaction solution to obtain a plasmid containing only the upstream region and the downstream region of the RrhJ1IV gene. This plasmid was named pUC118 / ΔRrhJ1IV.

続いて、上記プラスミドpUC118/ΔRrhJ1IVとプラスミドベクターpK19mobsacB1を用いて、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpK19mobsacB1のXbaI−Sse8387IサイトにRrhJ1IV欠失用断片を連結し、得られたRrhJ1IV欠失用プラスミドをpK19ΔRrhJ1IVと命名した。   Subsequently, using the plasmid pUC118 / ΔRrhJ1IV and the plasmid vector pK19mobsacB1, the RrhJ1IV deletion fragment was obtained by ligating the RrhJ1IV deletion fragment to the XbaI-Sse8387I site of the plasmid vector pK19mobsacB1 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid for use was named pK19ΔRrhJ1IV.

(5)RrhJ1V遺伝子欠失用プラスミドの構築
・RrhJ1V遺伝子を含む断片のクローニング
J−1株のRrhJ1V遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを以下の方法で設計した。
(5) Construction of RrhJ1V gene deletion plasmid Cloning of fragment containing RrhJ1V gene Primers for amplifying RrJ1V gene of J-1 strain by PCR were designed by the following method.

図5はロドコッカス属細菌の産生するエンドヌクレアーゼのアミノ酸ホモロジー解析結果を示す。図5中、特に保存されている2つの領域を選んで配列番号30及び配列番号31のデジェネレイトプライマーを設計し、実施例1(2)で調製したJ−1株染色体DNAを鋳型として実施例1(3)と同様にデジェネレイトPCRを実施した。その結果、約0.5kbのバンドの増幅が確認された。   FIG. 5 shows the results of amino acid homology analysis of endonuclease produced by Rhodococcus bacteria. In FIG. 5, two conserved regions were selected and degenerate primers of SEQ ID NO: 30 and SEQ ID NO: 31 were designed, and the J-1 strain chromosomal DNA prepared in Example 1 (2) was used as a template. Degenerate PCR was performed as in 1 (3). As a result, amplification of a band of about 0.5 kb was confirmed.

プライマー
DG−05:5‘−aagcg(g/c)cg(g/c)gt(c/g)ct(c/g)ct(c/g)ct(c/g)aac−3’(配列番号30)
DG−06:5‘−aa(g/c)gc(g/c)gcgccctcgcc(c/g)aggta(c/g)gg−3’(配列番号31)。
Primer DG-05: 5′-aagcg (g / c) cg (g / c) gt (c / g) ct (c / g) ct (c / g) ct (c / g) aac-3 ′ (sequence) Number 30)
DG-06: 5'-aa (g / c) gc (g / c) gcgccctcgcc (c / g) aggta (c / g) gg-3 '(SEQ ID NO: 31).

次に、増幅された配列のダイレクトシークエンシングをPCRで使用したプライマーを用いて実施した。その結果、配列番号32に示す配列が得られ、ホモロジー検索の結果、前述のエンドヌクレアーゼとの相同性が認められた。   Next, direct sequencing of the amplified sequence was performed using the primers used in PCR. As a result, the sequence shown in SEQ ID NO: 32 was obtained. As a result of homology search, homology with the above-mentioned endonuclease was confirmed.

・ゲノミックサザンハイブリダイゼーション
ApaI,ApaLI,BamHI,BclI,BbvCI,ClaI,Eco52I,KpnI,NcoI,NotI,NspV,PvuI,SacI,XbaIそれぞれで消化したJ−1染色体DNAに対し、上記デジェネレイトPCRで得られたPCR産物を用い、実施例1(3)と同様の方法で調製したプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、BbvCI,NspVの2種酵素で二重消化した断片から、約6.1kbの単一シグナルが得られた。
Genomic Southern hybridization Obtained by the above degenerate PCR for J-1 chromosomal DNA digested with ApaI, ApaLI, BamHI, BclI, BbvCI, ClaI, Eco52I, KpnI, NcoI, NotI, NspV, PvuI, SacI, XbaI. Using the obtained PCR product, Southern hybridization was performed using a probe prepared by the same method as in Example 1 (3). As a result, it was found that the fragment obtained by double digestion with BbvCI and NspV two enzymes was about 6. A single signal of 1 kb was obtained.

・コロニーハイブリダイゼーション
J−1染色体DNAを制限酵素BbvCI−NspVで分解し、実施例1(3)と同様に約6.1kbの断片を回収した後、実施例1(3)と同様に末端の平滑化を行い、pBluescriptII SK(+)ベクター(Stratagene社製)のEcoRVサイトに連結して実施例1(3)と同様に大腸菌JM109の形質転換体を得た。
Colony hybridization After decomposing J-1 chromosomal DNA with the restriction enzyme BbvCI-NspV and collecting a fragment of about 6.1 kb in the same manner as in Example 1 (3), a terminal fragment was obtained in the same manner as in Example 1 (3). Smoothing was performed and ligated to the EcoRV site of the pBluescript II SK (+) vector (Stratagene) to obtain a transformant of E. coli JM109 in the same manner as in Example 1 (3).

ここで得られた形質転換体940個に対し、実施例1(5)で得られたプローブを用いて実施例1(3)と同様にコロニーハイブリダイゼーションを行った。   Colony hybridization was performed on 940 transformants obtained here in the same manner as in Example 1 (3) using the probe obtained in Example 1 (5).

検出されたコロニーから実施例1(3)と同様に組換えプラスミドを回収し、プラスミド中にクローニングされている染色体DNA断片の塩基配列を解析した。その結果、配列番号33に示される塩基配列が得られた。配列番号33に示される塩基配列中に、配列番号5に示す1155bpのオープンリーディングフレーム(ORF4)を見出した。このORF4のコードするアミノ酸配列は、図5中に示したA〜Eのロドコッカス属細菌由来エンドヌクレアーゼに対して71〜99%の相同性を持っていることから、ORF4はエンドヌクレアーゼをコードしていることが推定されたため、ORF4のコードするエンドヌクレアーゼをRrhJ1Vヌクレアーゼと命名した。また、本実施例で得られたORF4を含むプラスミドをpBRrhJ1Vと命名した。   A recombinant plasmid was recovered from the detected colony in the same manner as in Example 1 (3), and the base sequence of the chromosomal DNA fragment cloned in the plasmid was analyzed. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 33 was obtained. In the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 33, an 1155 bp open reading frame (ORF4) shown in SEQ ID NO: 5 was found. Since the amino acid sequence encoded by ORF4 has 71 to 99% homology with the endonucleases derived from Rhodococcus bacteria A to E shown in FIG. 5, ORF4 encodes an endonuclease. Therefore, the endonuclease encoded by ORF4 was named RrhJ1V nuclease. In addition, the plasmid containing ORF4 obtained in this example was named pBRrhJ1V.

・RrhJ1V遺伝子周辺配列のクローニング
RrhJ1V遺伝子の上流域と下流域を含んだ配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(pBRrhJ1V) 1μL
10μMプライマーJM76(配列番号34) 1μL
10μMプライマーJM77(配列番号35) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル: 98℃10秒、55℃5秒及び72℃40秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM76:5‘−CCtctagaGTGGAAGTCGAAGGCGAGAT−3’(配列番号34)
JM77:5‘−GGaagcttTACCTGTCGCCCTGGCACAC−3’(配列番35)。
-Cloning of the sequence around the RrhJ1V gene In order to obtain a sequence including the upstream region and the downstream region of the RrhJ1V gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (pBRrhJ1V) 1 μL
10 μM primer JM76 (SEQ ID NO: 34) 1 μL
10 μM primer JM77 (SEQ ID NO: 35) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle: reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 40 seconds for 30 cycles Primer:
JM76: 5′-CCtctagaGTGGAAGTCGAAGGCGAGAT-3 ′ (SEQ ID NO: 34)
JM77: 5'-GGaagcttTACCTGTGCCCCTGCACAC-3 '(SEQ ID NO: 35).

PCR終了後、実施例1(3)と同様にして約4.1kbのPCR断片を検出し、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpUC118に連結した。ここで得られたプラスミドをpUC118/RrhJ1Vと名づけた。   After completion of PCR, a PCR fragment of about 4.1 kb was detected in the same manner as in Example 1 (3) and ligated to plasmid vector pUC118 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid obtained here was named pUC118 / RrhJ1V.

次に、RrhJ1IV遺伝子の上流域と下流域のみを含む配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(プラスミドpUC118/RrhJ1V) 1μL
プライマーJM88(配列番号36) 1μL
プライマーJM89(配列番号37) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル: 98℃:10秒、55℃:5秒及び72℃:30秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM88:5‘−CGACGAGTCGGGCCGTTCTGCGGGG−3’(配列番号36)
JM89:5‘−CGGCCCGACTCGTCGACTACATGAAC−3’(配列番号37)。
Next, in order to obtain a sequence containing only the upstream region and the downstream region of the RrhJ1IV gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (plasmid pUC118 / RrhJ1V) 1 μL
Primer JM88 (SEQ ID NO: 36) 1 μL
Primer JM89 (SEQ ID NO: 37) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle: 98 ° C .: 10 seconds, 55 ° C .: 5 seconds and 72 ° C .: 30 seconds reaction for 30 cycles Primer:
JM88: 5'-CGACGAGGTCGGGCCGTTCTGCGGGG-3 '(SEQ ID NO: 36)
JM89: 5'-CGGCCCGAACTCGTCCGACTACATGAAC-3 '(SEQ ID NO: 37).

PCR終了後、実施例1(4)と同様にしてJM109株を形質転換し、RrhJ1V遺伝子の上流域と下流域のみを含むプラスミドを得た。このプラスミドをpUC118/ΔRrhJ1Vと命名した。   After completion of PCR, the JM109 strain was transformed in the same manner as in Example 1 (4) to obtain a plasmid containing only the upstream and downstream regions of the RrhJ1V gene. This plasmid was named pUC118 / ΔRrhJ1V.

続いて、上記プラスミドpUC118/ΔRrhJ1VとプラスミドベクターpK19mobsacB1を用いて、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpK19mobsacB1のXbaI−HindIIIサイトにRrhJ1V欠失用断片を連結し、得られたRrhJ1V欠失用プラスミドをpK19ΔRrhJ1Vと命名した。   Subsequently, using the plasmid pUC118 / ΔRrhJ1V and the plasmid vector pK19mobsacB1, the RrhJ1V deletion fragment was ligated to the XbaI-HindIII site of the plasmid vector pK19mobsacB1 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid for use was named pK19ΔRrhJ1V.

(6)RrhJ1VI遺伝子欠失用プラスミドの構築
・RrhJ1VI遺伝子を含む断片のクローニング
J−1株のRrhJ1VI遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを以下の方法で設計した。
(6) Construction of RrhJ1VI gene deletion plasmid Cloning of fragment containing RrhJ1VI gene Primers for amplifying RrJ1VI gene of J-1 strain by PCR were designed by the following method.

図6はロドコッカス属細菌の産生するエンドヌクレアーゼのアミノ酸ホモロジー解析結果を示す。図6中、特に保存されている2つの領域を選んで配列番号38及び配列番号39のデジェネレイトプライマーを設計し、実施例1(2)で調製したJ−1株染色体DNAを鋳型としてデジェネレイトPCRを以下の条件で実施した。その結果、約1.0kbのバンドの増幅が確認された。

反応液組成
鋳型DNA(J−1染色体DNA) 1μL
10×Ex Buffer(タカラバイオ社) 10μL
150μMプライマーDG−07(配列番号38) 1μL
150μMプライマーDG−08(配列番号39) 1μL
2.5mM dNTP 8μL
DMSO 10μL
滅菌水 18μL
ExTaq DNAポリメラーゼ(タカラバイオ社) 1μL
総量 50μL
温度サイクル:94℃30秒、65℃30秒及び72℃1分の反応を30サイクル
プライマー
DG−07:5‘−aagatggc(c/g)aacct(c/g)gacggc−3’(配列番号38)
DG−08:5‘−aa(g/c)gt(c/g)cggtgccagcc(g/c)aggta−3’(配列番号39)。
FIG. 6 shows the results of amino acid homology analysis of endonuclease produced by Rhodococcus bacteria. In FIG. 6, two particularly conserved regions were selected and degenerate primers of SEQ ID NO: 38 and SEQ ID NO: 39 were designed, and the J-1 strain chromosomal DNA prepared in Example 1 (2) was used as a template for degeneration. PCR was performed under the following conditions. As a result, amplification of a band of about 1.0 kb was confirmed.

Reaction solution composition
Template DNA (J-1 chromosomal DNA) 1 μL
10 × Ex Buffer (Takara Bio Inc.) 10 μL
150 μM primer DG-07 (SEQ ID NO: 38) 1 μL
150 μM primer DG-08 (SEQ ID NO: 39) 1 μL
2.5 mM dNTP 8 μL
DMSO 10μL
Sterile water 18μL
ExTaq DNA polymerase (Takara Bio) 1 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle: reaction at 94 ° C. for 30 seconds, 65 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 1 minute for 30 cycles Primer DG-07: 5′-aagataggc (c / g) aacct (c / g) gacggc-3 ′ (SEQ ID NO: 38 )
DG-08: 5'-aa (g / c) gt (c / g) cgggtgccagcc (g / c) aggta-3 '(SEQ ID NO: 39).

次に、増幅された配列のダイレクトシークエンシングをPCRで使用したプライマーを用いて実施した。その結果、配列番号40に示す配列が得られ、ホモロジー検索の結果、前述のエンドヌクレアーゼとの相同性が認められた。   Next, direct sequencing of the amplified sequence was performed using the primers used in PCR. As a result, the sequence shown in SEQ ID NO: 40 was obtained. As a result of homology search, homology with the above-mentioned endonuclease was confirmed.

・ゲノミックサザンハイブリダイゼーション
ApaI,ApaLI,BamHI,ClaI,Eco52I,KpnI,MluI,NcoI,NotI,NsiI,PvuI,SacI,XbaIそれぞれで消化したJ−1染色体DNAに対し、上記デジェネレイトPCR産物を使用して実施例1(3)と同様の方法で調製したプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、BamHI,NsiIの両酵素で二重消化した断片から、約0.7kbの単一シグナルが得られた。
Genomic Southern Hybridization ApaI, ApaLI, BamHI, ClaI, Eco52I, KpnI, MluI, NcoI, NotI, NsiI, PvuI, SacI, XbaI were used for the above degenerate PCR products. Southern hybridization was performed using a probe prepared in the same manner as in Example 1 (3), and a single signal of about 0.7 kb was obtained from the fragment double-digested with both BamHI and NsiI enzymes. It was.

・コロニーハイブリダイゼーション
J−1染色体DNAを制限酵素BamHI−NsiIで二重消化して、実施例1(3)と同様にして約6.4kbの断片を回収した。回収したDNA断片をpBluescriptII SK(+)ベクター(Stratagene社製)のPstI−BamHIサイトに連結した後、大腸菌JM109株コンピテントセルを形質転換した。得られた形質転換体940個に対し、ゲノミックサザンハイブリダイゼーションで調製したプローブを用いて、実施例1(3)と同様にコロニーハイブリダイゼーションを行った。
Colony hybridization J-1 chromosomal DNA was double digested with the restriction enzyme BamHI-NsiI, and a fragment of about 6.4 kb was recovered in the same manner as in Example 1 (3). The recovered DNA fragment was ligated to the PstI-BamHI site of pBluescript II SK (+) vector (Stratagene), and then transformed into E. coli JM109 strain competent cells. Colony hybridization was performed on 940 transformants obtained in the same manner as in Example 1 (3), using a probe prepared by genomic Southern hybridization.

検出されたコロニーから実施例1(3)と同様に組換えプラスミドを回収し、プラスミド中にクローニングされている染色体DNA断片の塩基配列を解析した。その結果、配列番号41に示される塩基配列が得られた。配列番号41に示される塩基配列中に、配列番号7に示す1008bpのオープンリーディングフレーム(ORF5)を見出した。このORF5のコードするアミノ酸配列は、図6中に示したA〜Eのロドコッカス属細菌由来エンドヌクレアーゼに対して62〜83%の相同性を持っていることから、ORF5はエンドヌクレアーゼをコードしていることが推定されたため、ORF5のコードするエンドヌクレアーゼをRrhJ1VIヌクレアーゼと命名した。また、本実施例で得られたORF5を含むプラスミドをpBRrhJ1VIと命名した。   A recombinant plasmid was recovered from the detected colony in the same manner as in Example 1 (3), and the base sequence of the chromosomal DNA fragment cloned in the plasmid was analyzed. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 41 was obtained. A 1008 bp open reading frame (ORF5) shown in SEQ ID NO: 7 was found in the base sequence shown in SEQ ID NO: 41. Since the amino acid sequence encoded by ORF5 has 62 to 83% homology with endonucleases derived from Rhodococcus bacteria A to E shown in FIG. 6, ORF5 encodes an endonuclease. Therefore, the endonuclease encoded by ORF5 was named RrhJ1VI nuclease. Moreover, the plasmid containing ORF5 obtained in this Example was named pBRrhJ1VI.

・RrhJ1VI遺伝子周辺配列のクローニング
RrhJ1VI遺伝子の上流域と下流域を含んだ配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(pBRrhJ1VI) 1μL
10μMプライマーJM68(配列番号42) 1μL
10μMプライマーJM69(配列番号43) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃10秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM68:5‘−GCggatccGTTACCAGAACATCCCGTTG−3’(配列番号42)
JM69:5‘−gcactagtGGCTCCAGAAAGTCACTGAG−3’(配列番号43)。
-Cloning of the sequence around the RrhJ1VI gene In order to obtain the sequence including the upstream region and the downstream region of the RrhJ1VI gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (pBRrhJ1VI) 1 μL
10 μM primer JM68 (SEQ ID NO: 42) 1 μL
10 μM primer JM69 (SEQ ID NO: 43) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 10 seconds:
JM68: 5′-GCggatccGTTACCAGAACATCCGTTG-3 ′ (SEQ ID NO: 42)
JM69: 5'-gcacttagGGCTCCAGAAAGTCACTGAG-3 '(SEQ ID NO: 43).

同様にプライマーJM70(配列番号44),JM71(配列番号45)を使用し、上記と同じ条件でPCRを実施した。   Similarly, primers JM70 (SEQ ID NO: 44) and JM71 (SEQ ID NO: 45) were used, and PCR was performed under the same conditions as described above.

JM70:5‘−GCactagtAGGGACGATAGGAATCATGG−3’(配列番号44)
JM71:5‘−GCcctgcaggTCGACTACATCGGACAGACC−3’(配列番号45)。
JM70: 5'-GCactagtAGGGGACGATAGAGAATCATGG-3 '(SEQ ID NO: 44)
JM71: 5'-GCcctgcaggTCGAACTACATCGGACAGACC-3 '(SEQ ID NO: 45).

PCR終了後、実施例1(3)と同様に各PCR産物の検出、精製を行った。   After completion of PCR, each PCR product was detected and purified in the same manner as in Example 1 (3).

次に上記で増幅した2つのPCR断片を連結するため、以下の条件でAssembly PCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA1(JM68とJM69の増幅産物) 0.5μL
鋳型DNA2(JM70とJM71の増幅産物) 0.5μL
プライマーJM68(配列番号42) 1 μL
プライマーJM71(配列番号43) 1 μL
滅菌水 22 μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25 μL
総量 50 μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃40秒の反応を30サイクル。
Next, in order to link the two PCR fragments amplified as described above, assembly PCR was performed under the following conditions.

Reaction solution composition:
Template DNA1 (amplification product of JM68 and JM69) 0.5 μL
Template DNA2 (amplification product of JM70 and JM71) 0.5 μL
Primer JM68 (SEQ ID NO: 42) 1 μL
Primer JM71 (SEQ ID NO: 43) 1 μL
Sterile water 22 μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50 μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C for 10 seconds, 55 ° C for 5 seconds and 72 ° C for 40 seconds.

PCR終了後、実施例1(3)と同様にして約4kbpの増幅産物を検出し、pUC118に連結した。このようにして得たプラスミドをpUC118/ΔRrhJ1VIと命名した。   After completion of PCR, an amplification product of about 4 kbp was detected and ligated to pUC118 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid thus obtained was named pUC118 / ΔRrhJ1VI.

続いて、上記プラスミドpUC118/ΔRrhJ1VI及びプラスミドベクターpK19mobsacB1を用いて、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpK19mobsacB1のBamHI−Sse8387IサイトにRrhJ1VI遺伝子欠失断片を連結した。本プラスミドをpK19ΔRrhJ1VIと名付けた。   Subsequently, the RrhJ1VI gene deletion fragment was ligated to the BamHI-Sse8387I site of the plasmid vector pK19movsacB1 using the plasmid pUC118 / ΔRrhJ1VI and the plasmid vector pK19movsacB1 in the same manner as in Example 1 (3). This plasmid was named pK19ΔRrhJ1VI.

(7)RrhJ1VII欠失用プラスミドの作製
・RrhJ1VII遺伝子を含む断片のクローニング
J−1株のRrhJ1VII遺伝子をPCRで増幅するためのプライマーを以下の方法で設計した。
(7) Preparation of RrhJ1VII deletion plasmid Cloning of fragment containing RrhJ1VII gene A primer for amplifying RrJ1VII gene of J-1 strain by PCR was designed by the following method.

図7はロドコッカス属細菌の産生する推定エンドヌクレアーゼのアミノ酸ホモロジー解析結果を示す。図7中、特に保存されている2つの領域を選んで配列番号46及び配列番号47のデジェネレイトプライマーを設計し、実施例1(2)で調製したJ−1株染色体DNAを鋳型として実施例1(3)と同様にデジェネレイトPCRを実施した。その結果、約0.3kbのバンドの増幅が確認された。
プライマー
DG−09:5‘−atggt(c/g)gagcagcc(g/c)gc(c/g)aaggt(c/g)atg−3’(配列番号46)
DG−10:5‘−ctg(c/g)cgcatctgctc(g/c)agctg−3’(配列番号47)。
FIG. 7 shows the results of amino acid homology analysis of a putative endonuclease produced by Rhodococcus bacteria. In FIG. 7, two regions that are particularly conserved are selected and degenerate primers of SEQ ID NO: 46 and SEQ ID NO: 47 are designed, and the J-1 strain chromosomal DNA prepared in Example 1 (2) is used as a template. Degenerate PCR was performed as in 1 (3). As a result, amplification of a band of about 0.3 kb was confirmed.
Primer DG-09: 5′-atggt (c / g) gagcagcc (g / c) gc (c / g) aaggt (c / g) atg-3 ′ (SEQ ID NO: 46)
DG-10: 5'-ctg (c / g) cgcatctgctc (g / c) agctg-3 '(SEQ ID NO: 47).

次に、増幅された配列のダイレクトシークエンシングをPCRで使用したプライマーを用いて実施した。その結果、配列番号48に示す配列が得られ、ホモロジー検索の結果、前述の推定エンドヌクレアーゼとの相同性が認められた。   Next, direct sequencing of the amplified sequence was performed using the primers used in PCR. As a result, the sequence shown in SEQ ID NO: 48 was obtained. As a result of homology search, homology with the above-mentioned putative endonuclease was confirmed.

・ゲノミックサザンハイブリダイゼーション
ApaI,ApaLI,BamHI,ClaI,Eco52I,KpnI,NcoI,NotI,NspV,PvuI,SacI,XbaIそれぞれで消化したJ−1染色体DNAに対し、上記デジェネレイトPCRで得られたPCR産物を用い、実施例1(3)と同様の方法で調製したプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、ClaI,NotIの2種酵素で二重消化した断片から、約7.8kbの単一シグナルが得られた。
Genomic Southern hybridization ApaI, ApaLI, BamHI, ClaI, Eco52I, KpnI, NcoI, NotI, NspV, PvuI, SacI, XbaI PCR products obtained by the above degenerate PCR Southern hybridization was performed using the probe prepared in the same manner as in Example 1 (3), and a single fragment of about 7.8 kb was obtained from the double digested fragment of ClaI and NotI. A signal was obtained.

・コロニーハイブリダイゼーション
J−1染色体DNAを制限酵素ClaI−NotIで分解し、実施例1(3)と同様に約7.8kbの断片を回収して実施例1(3)と同様にpBluescriptII SK(+)ベクター(Stratagene社製)のClaI−NotIサイトに連結して実施例1(3)と同様に大腸菌JM109の形質転換体を得た。
Colony hybridization J-1 chromosomal DNA was digested with restriction enzyme ClaI-NotI, and a fragment of about 7.8 kb was recovered in the same manner as in Example 1 (3), and pBluescript II SK (as in Example 1 (3)) +) A transformant of E. coli JM109 was obtained in the same manner as in Example 1 (3) by ligation to the ClaI-NotI site of a vector (Stratagene).

ここで得られた形質転換体940個に対し、実施例1(6)で得られたプローブを用いて実施例1(3)と同様にコロニーハイブリダイゼーションを行った。   Colony hybridization was performed on 940 transformants obtained here in the same manner as in Example 1 (3) using the probe obtained in Example 1 (6).

検出されたコロニーから実施例1(3)と同様に組換えプラスミドを回収し、プラスミド中にクローニングされている染色体DNA断片の塩基配列を解析した。その結果、配列番号49に示される塩基配列が得られた。配列番号49に示される塩基配列中に、配列番号9に示す585bpのオープンリーディングフレーム(ORF6)を見出した。このORF5のコードするアミノ酸配列は、図7中に示したA〜Eのロドコッカス属細菌由来推定エンドヌクレアーゼに対して69〜95%の相同性を持っていることから、ORF6はエンドヌクレアーゼをコードしていることが推定されたため、ORF6のコードするエンドヌクレアーゼをRrhJ1VIIヌクレアーゼと命名した。また、本実施例で得られたORF6を含むプラスミドをpBRrhJ1VIIと命名した。   A recombinant plasmid was recovered from the detected colony in the same manner as in Example 1 (3), and the base sequence of the chromosomal DNA fragment cloned in the plasmid was analyzed. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 49 was obtained. The 585 bp open reading frame (ORF6) shown in SEQ ID NO: 9 was found in the base sequence shown in SEQ ID NO: 49. Since the amino acid sequence encoded by ORF5 has 69-95% homology with the putative endonucleases derived from Rhodococcus bacteria of A to E shown in FIG. 7, ORF6 encodes the endonuclease. Therefore, the endonuclease encoded by ORF6 was named RrhJ1VII nuclease. In addition, the plasmid containing ORF6 obtained in this example was named pBRrhJ1VII.

・RrhJ1VII遺伝子周辺配列のクローニング
RrhJ1VII遺伝子の上流域と下流域を含んだ配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(pBRrhJ1VII) 1μL
10μMプライマーJM82(配列番号50) 1μL
10μMプライマーJM83(配列番号51) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃10秒、55℃5秒及び72℃40秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM82:5‘−aatctagaACGCCGGTGCACCTCGACCT−3’(配列番号50)
JM83:5‘−ttcctgcaggAATCTGTGGCCGCTCATCGA−3’(配列番51)。
-Cloning of the sequence around the RrhJ1VII gene In order to obtain the sequence including the upstream region and the downstream region of the RrhJ1VII gene, PCR was performed using the reaction solution composition and primers shown below.

Reaction solution composition:
Template DNA (pBRrhJ1VII) 1 μL
10 μM primer JM82 (SEQ ID NO: 50) 1 μL
10 μM primer JM83 (SEQ ID NO: 51) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
30 cycles of reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 40 seconds:
JM82: 5'-aatctagaACGCCCGGTGCACCTGCGCT-3 '(SEQ ID NO: 50)
JM83: 5'-ttcctgcaggAATCTGTGCCGCCTCATCGA-3 '(SEQ ID NO: 51).

PCR終了後、実施例1(3)と同様にして約3.5kbのPCR断片を検出し、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpUC118に連結した。ここで得られたプラスミドをpUC118/RrhJ1VIIと名づけた。   After completion of PCR, a PCR fragment of about 3.5 kb was detected in the same manner as in Example 1 (3), and ligated to plasmid vector pUC118 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid obtained here was named pUC118 / RrhJ1VII.

次に、RrhJ1IVII遺伝子の上流域と下流域のみを含む配列を取得するため、以下に示す反応液組成及びプライマーを用いてPCRを行った。

反応液組成:
鋳型DNA(プラスミドpUC118/RrhJ1VII) 1μL
プライマーJM94(配列番号52) 1μL
プライマーJM119(配列番号53) 1μL
滅菌水 22μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 25μL
総量 50μL
温度サイクル:
98℃:10秒、55℃:5秒及び72℃:30秒の反応を30サイクル
プライマー:
JM94:5‘−AGGCGGGAGGCTCCATTCTCCCTTTC−3’(配列番号52)
JM119:5‘−ATGGAGCCTCCCGCCGGGTACGCCCC−3’(配列番号53)。
Next, in order to obtain a sequence containing only the upstream region and the downstream region of the RrhJ1IVII gene, PCR was performed using the following reaction solution composition and primers.

Reaction solution composition:
Template DNA (plasmid pUC118 / RrhJ1VII) 1 μL
Primer JM94 (SEQ ID NO: 52) 1 μL
Primer JM119 (SEQ ID NO: 53) 1 μL
Sterile water 22μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 25 μL
Total volume 50μL
Temperature cycle:
Reactions of 98 ° C .: 10 seconds, 55 ° C .: 5 seconds, and 72 ° C .: 30 seconds, 30 cycle primers:
JM94: 5′-AGGCGGGAGCTCTCATTCTCCCTTTC-3 ′ (SEQ ID NO: 52)
JM119: 5'-ATGGAGCCTCCCGCCGGGTACCGCCCC-3 '(SEQ ID NO: 53).

PCR終了後、実施例1(4)と同様にしてJM109株を形質転換し、RrhJ1VII遺伝子の上流域と下流域のみを含むプラスミドを得た。このプラスミドをpUC118/ΔRrhJ1VIIと命名した。   After completion of PCR, the JM109 strain was transformed in the same manner as in Example 1 (4) to obtain a plasmid containing only the upstream and downstream regions of the RrhJ1VII gene. This plasmid was named pUC118 / ΔRrhJ1VII.

続いて、上記プラスミドpUC118/ΔRrhJ1VIIとプラスミドベクターpK19mobsacB1を用いて、実施例1(3)と同様にしてプラスミドベクターpK19mobsacB1のXbaI−Sse8387IサイトにRrhJ1VII欠失用断片を連結し、得られたRrhJ1VII欠失用プラスミドをpK19ΔRrhJ1VIIと命名した。   Subsequently, using the above plasmid pUC118 / ΔRrhJ1VII and the plasmid vector pK19mobsacB1, the RrhJ1VII deletion fragment obtained by ligating the RrhJ1VII deletion fragment to the XbaI-Sse8387I site of the plasmid vector pK19mobsacB1 in the same manner as in Example 1 (3). The plasmid for use was named pK19ΔRrhJ1VII.

[実施例2]
薬剤耐性を有するJ1株の作製
接合伝達に使用するドナーは、遺伝子欠失株のセレクションに薬剤耐性が必要である。そこで、種々の薬剤耐性株の取得を試み、クロラムフェニコール耐性を有するJ1株の変異株を下記の方法で取得した。
[Example 2]
Preparation of J1 strain having drug resistance The donor used for conjugation transmission needs drug resistance for selection of gene deletion strains. Therefore, attempts were made to obtain various drug-resistant strains, and mutant strains of the J1 strain having chloramphenicol resistance were obtained by the following method.

2mg/Lのクロラムフェニコールを含んだMYKプレート(0.5%ポリペプトン、0.3%バクトイーストエキス、0.3%マルツエキス、0.2%KHPO,0.2%KHPO,2%寒天)にJ1株をストリークし、コロニーが生育するまで30℃で保温した。約2週間後、生育してきたクロラムフェニコール耐性株を、再度2mg/Lのクロラムフェニコールプレートにストリークして、30℃で保温した。 MYK plate containing 2 mg / L chloramphenicol (0.5% polypeptone, 0.3% bacto yeast extract, 0.3% malt extract, 0.2% KH 2 PO 4 , 0.2% K 2 HPO (4 , 2% agar) was streaked with J1 strain and kept at 30 ° C. until colonies grew. About 2 weeks later, the chloramphenicol resistant strain that had grown was streaked again on a 2 mg / L chloramphenicol plate and kept warm at 30 ° C.

次に、2mg/Lのクロラムフェニコールプレートから生育したコロニーを、5mg/Lのクロラムフェニコールプレートにストリークし、耐性株が出現するまで30℃で保温した。以下、同様の操作をクロラムフェニコール濃度10mg/Lに高めて繰り返し、10mg/Lのクロラムフェニコール濃度で生育するクロラムフェニコール耐性株(J1−Cm株)を得た。   Next, the colonies grown from the 2 mg / L chloramphenicol plate were streaked on the 5 mg / L chloramphenicol plate and incubated at 30 ° C. until a resistant strain appeared. Thereafter, the same operation was repeated to increase the chloramphenicol concentration to 10 mg / L, and a chloramphenicol resistant strain (J1-Cm strain) that grew at a chloramphenicol concentration of 10 mg / L was obtained.

[実施例3]
接合伝達によるヌクレアーゼ遺伝子の欠失
(1)ドナーの調製
乾熱滅菌した試験管に大腸菌S17−1λpirのコンピテントセル各20μLにプラスミドpK19ΔRrhJ1III,pK19ΔRrhJ1IV,pK19ΔRrhJ1V,pK19ΔRrhJ1VI,又はpK19ΔRrhJ1VII 各1μLを加え、氷上で30分静置した。42℃で30秒ヒートショック後、SOC培地を180μL添加し、37℃で1時間振とう培養を行った。その後、LB Kmプレートに塗布し、37℃で一晩静置した。
[Example 3]
Deletion of nuclease gene by conjugation transfer (1) Preparation of donors In a test tube sterilized by dry heat, 20 μL each of competent cells of Escherichia coli S17-1λpir were added with plasmids pK19ΔRrhJ1III, pK19ΔRrhJ1IV, pK19ΔRrhJ1V, pK19ΔRrhJ1VI, or pK19ΔRrhJ1VI, or ice on pK19ΔRrhJ1VI Let stand for 30 minutes. After heat shock at 42 ° C. for 30 seconds, 180 μL of SOC medium was added, and shaking culture was performed at 37 ° C. for 1 hour. Then, it apply | coated to LB Km plate and left still at 37 degreeC overnight.

翌日、各プレートに生育したコロニーをLB培地各1mLで回収し、遠心分離により菌体を回収し、遠心上清を除去した。同様の操作をもう一度繰り返し、最後に0.5mLのLB培地を添加し、各菌体懸濁液を調製した。この各菌体懸濁液をドナー溶液とした。   On the next day, colonies that grew on each plate were collected with 1 mL of each LB medium, and the cells were collected by centrifugation, and the centrifuged supernatant was removed. The same operation was repeated once again, and finally 0.5 mL of LB medium was added to prepare each cell suspension. Each cell suspension was used as a donor solution.

(2)レシピエントの調製
J1−Cm株をMYKプレートにストリークし、30℃で2日生育させた。生育したコロニーを実施例3(1)と同様の方法で回収、洗浄し、レシピエントとなる菌体懸濁液を調製した。
(2) Preparation of recipient The J1-Cm strain was streaked on a MYK plate and grown at 30 ° C. for 2 days. The grown colonies were collected and washed in the same manner as in Example 3 (1) to prepare a bacterial cell suspension serving as a recipient.

(3)接合伝達
実施例3(1)で調製したドナー溶液と、(2)で調製したレシピエント溶液を各100μL混合し、抗生物質を含まないMYKプレートに塗布し、30℃で一晩静置した。
(3) Conjugate transfer 100 μL each of the donor solution prepared in Example 3 (1) and the recipient solution prepared in (2) were applied to a MYK plate containing no antibiotics, and allowed to stand at 30 ° C. overnight. I put it.

翌日、生育したコロニーを1mLのLB培地で回収し、100μLを、カナマイシン10mg/L,クロラムフェニコール10mg/Lを含むMYKプレートに塗布した。塗布したプレートを組換菌コロニーが出現するまで30℃で1週間保温した。   On the next day, the grown colonies were recovered with 1 mL of LB medium, and 100 μL was applied to a MYK plate containing 10 mg / L of kanamycin and 10 mg / L of chloramphenicol. The coated plate was kept at 30 ° C. for 1 week until a recombinant bacterial colony appeared.

1週間後、各プレート上に出現したコロニーの各1つをそれぞれ#RrhJ1III,#RrhJ1IV,#RrhJ1V,#RrhJ1VI,及び#RrhJ1VIIと命名し、以後の実験に使用した。
(4)ヌクレアーゼ遺伝子の欠失
接合伝達により得られた各組換菌#RrhJ1III,#RrhJ1IV,#RrhJ1V,#RrhJ1VI,及び#RrhJ1VIIは、それぞれゲノム上のRrhJ1III遺伝子、RrhJ1IV遺伝子、RrhJ1V遺伝子、RrhJ1VI遺伝子、又はRrhJ1VII遺伝子の領域に相同組換えにより各プラスミドが挿入されているが、各々の遺伝子を欠失するには2段階の相同組換えが必要である。そこで次に、sacB遺伝子を利用した選抜を実施した。
One week later, each one of the colonies that appeared on each plate was designated as # RrhJ1III, # RrhJ1IV, # RrhJ1V, # RrhJ1VI, and # RrhJ1VII, and used in subsequent experiments.
(4) Deletion of nuclease gene Recombinant bacteria # RrhJ1III, # RrhJ1IV, # RrhJ1V, # RrhJ1VI, and # RrhJ1VII obtained by conjugation transfer are RrhJ1III gene, RrhJ1IV gene, RrhJ1V gene, RrhJ1V gene on the genome, respectively. Alternatively, each plasmid is inserted into the region of the RrhJ1VII gene by homologous recombination, but two steps of homologous recombination are required to delete each gene. Therefore, next, selection using the sacB gene was performed.

10%ショ糖を含んだMYKプレートを作製し、各組換菌#RrhJ1III,#RrhJ1IV,#RrhJ1V,#RrhJ1VI,及び#RrhJ1VIIのコロニーを滅菌水に懸濁した液を適度に希釈して塗布し、30℃で静置した。各プレートに生育したコロニーの14個についてコロニーPCRし、PCR断片のサイズを電気泳動で調べた。

反応液組成:
10μM Forwardプライマー 0.1μL
10μM Reverseプライマー 0.1μL
滅菌水 4.8μL
2×PrimeSTAR Max(タカラバイオ社製) 5 μL
総量 10 μL
温度サイクル:
98℃:10秒、55℃:5秒及び72℃:20秒の反応を30サイクル
使用したプライマーセットは以下の通りである。
RrhJ1III遺伝子欠失確認用:
Forwardプライマー:JM64(配列番号18)
Reverseプライマー:JM67(配列番号19)
RrhJ1IV遺伝子欠失確認用:
Forwardプライマー:JM72(配列番号26)
Reverseプライマー:JM73(配列番号27)
RrhJ1V遺伝子欠失確認用:
Forwardプライマー:JM76(配列番号34)
Reverseプライマー:JM77(配列番号35)
RrhJ1VI遺伝子欠失確認用
Forwardプライマー:JM68(配列番号42)
Reverseプライマー:JM71(配列番号43)
RrhJ1VII遺伝子欠失確認用
Forwardプライマー:JM82(配列番号50)
Reverseプライマー:JM83(配列番号51)。
Prepare a MYK plate containing 10% sucrose, apply a solution prepared by suspending colonies of recombinant bacteria # RrhJ1III, # RrhJ1IV, # RrhJ1V, # RrhJ1VI, and # RrhJ1VII in sterile water. And left at 30 ° C. Colony PCR was performed on 14 colonies grown on each plate, and the size of the PCR fragment was examined by electrophoresis.

Reaction solution composition:
10 μM Forward primer 0.1 μL
10 μM Reverse primer 0.1 μL
Sterile water 4.8μL
2 × PrimeStar Max (manufactured by Takara Bio Inc.) 5 μL
Total volume 10 μL
Temperature cycle:
Primer sets using 30 cycles of 98 ° C .: 10 seconds, 55 ° C .: 5 seconds, and 72 ° C .: 20 seconds are as follows.
For confirmation of RrhJ1III gene deletion:
Forward primer: JM64 (SEQ ID NO: 18)
Reverse primer: JM67 (SEQ ID NO: 19)
For confirmation of RrhJ1IV gene deletion:
Forward primer: JM72 (SEQ ID NO: 26)
Reverse primer: JM73 (SEQ ID NO: 27)
For confirmation of RrhJ1V gene deletion:
Forward primer: JM76 (SEQ ID NO: 34)
Reverse primer: JM77 (SEQ ID NO: 35)
Forward primer for confirmation of RrhJ1VI gene deletion: JM68 (SEQ ID NO: 42)
Reverse primer: JM71 (SEQ ID NO: 43)
Forward primer for confirmation of RrhJ1VII gene deletion: JM82 (SEQ ID NO: 50)
Reverse primer: JM83 (SEQ ID NO: 51).

その結果、各プレートの複数のコロニーで、それぞれRrhJ1III遺伝子、RrhJ1IV遺伝子、RrhJ1V遺伝子、RrhJ1VI遺伝子、又はRrhJ1VII遺伝子が欠失していることが確認された。得られた各ヌクレアーゼ遺伝子の欠失株をそれぞれΔRrhJ1III,ΔRrhJ1IV,ΔRrhJ1V,ΔRrhJ1VI,及びΔRrhJ1VIIと命名した。
[実施例4]
形質転換効率の評価
(1)ΔRrhJ1III,ΔRrhJ1IV,ΔRrhJ1V,ΔRrhJ1VI,ΔRrhJ1VII,及びJ1株の培養・コンピテントセルの作製
MYKG培地(0.5%ポリペプトン、0.3%バクトイーストエキス、0.3%マルツエキス、0.2%KHPO,0.2%KHPO,1%グルコース)をΦ24mm×165mm試験管に10mLずつ分注し、各試験管にΔRrhJ1III,ΔRrhJ1IV,ΔRrhJ1V,ΔRrhJ1VI,ΔRrhJ1VII及び対照とするJ1株のコロニーをそれぞれ植菌した。30℃,350rpmで1日培養した後、得られた培養液各3mLをMYKG−20%Sucrose培地(500mL三角フラスコ中の100mL)に植菌し、30℃、230rpmで20時間培養した。得られた培養液を全量50mL容のチューブに移し、遠心分離(5000rpm,10分間、4℃)により各菌体を回収した。回収した各菌体を10mLのElectroporation Buffer(2mM KHPO,10%スクロース、pH8.3;以降EBと省略することがある)で2回洗浄した後、菌濃度が同一となるように、それぞれEBに懸濁し、−80℃で凍結してコンピテントセルとした。
As a result, it was confirmed that the RrJ1III gene, the RrhJ1IV gene, the RrhJ1V gene, the RrhJ1VI gene, or the RrhJ1VII gene was deleted in each of the plurality of colonies on each plate. The obtained deletion strains of each nuclease gene were designated as ΔRrhJ1III, ΔRrhJ1IV, ΔRrhJ1V, ΔRrhJ1VI, and ΔRrhJ1VII, respectively.
[Example 4]
Evaluation of transformation efficiency (1) ΔRrhJ1III, ΔRrhJ1IV, ΔRrhJ1V, ΔRrhJ1VI, ΔRrhJ1VII, and production of competent cells of J1 MYKG medium (0.5% polypeptone, 0.3% bacteast extract, 0.3% (Maltz extract, 0.2% KH 2 PO 4 , 0.2% K 2 HPO 4 , 1% glucose) was dispensed into Φ24 mm × 165 mm test tubes at 10 mL each, and ΔRrhJ1III, ΔRrhJ1IV, ΔRrhJ1V, ΔRrhJ1VI, ΔRrhJ1VII to each test tube And the colony of J1 stock used as a control was inoculated, respectively. After culturing at 30 ° C. and 350 rpm for 1 day, 3 mL of each of the obtained culture solutions was inoculated into MYKG-20% sucrose medium (100 mL in a 500 mL Erlenmeyer flask), and cultured at 30 ° C. and 230 rpm for 20 hours. The obtained culture solution was transferred to a tube with a total volume of 50 mL, and each cell was collected by centrifugation (5000 rpm, 10 minutes, 4 ° C.). After each collected bacterial cell was washed twice with 10 mL Electroporation Buffer (2 mM K 2 HPO 4 , 10% sucrose, pH 8.3; hereinafter sometimes abbreviated as EB), the bacterial concentration was the same. Each was suspended in EB and frozen at −80 ° C. to obtain competent cells.

(2)プラスミドpK4の調製
形質転換効率を評価するために使用するプラスミドpK4(図8)を下記の方法で調製した。大腸菌SCS110株(Stratagene社製)及びJM109株のコンピテントセルは実施例1(1)に記載の方法で調製した。
(2) Preparation of plasmid pK4 Plasmid pK4 (FIG. 8) used for evaluating transformation efficiency was prepared by the following method. E. coli SCS110 strain (manufactured by Stratagene) and JM109 strain competent cells were prepared by the method described in Example 1 (1).

大腸菌SCS110株及びJM109株のコンピテントセル各100μLに対してプラスミドpK4を各2μL加え、実施例1(1)に記載の方法で形質転換した。形質転換後の各培養液をLB Km寒天培地(カナマイシン50mg/L,寒天2%を含有するLB培地)に塗布し、37℃で一晩培養した。寒天培地上に出現した各形質転換体のコロニーを2mL LB Km液体培地に植菌し、37℃,180rpmにて一晩振盪培養した。培養後の各培養液全量からQIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN社製)を用いてプラスミドを回収し、それぞれを形質転換効率評価用プラスミドとした。   2 μL each of plasmid pK4 was added to 100 μL each of competent cells of E. coli SCS110 strain and JM109 strain, and transformed by the method described in Example 1 (1). Each culture solution after transformation was applied to an LB Km agar medium (LB medium containing kanamycin 50 mg / L, 2% agar) and cultured at 37 ° C. overnight. A colony of each transformant that appeared on the agar medium was inoculated into a 2 mL LB Km liquid medium and cultured with shaking at 37 ° C. and 180 rpm overnight. Plasmids were collected from the total amount of each culture solution after culture using QIAprep Spin Miniprep Kit (manufactured by QIAGEN), and each was used as a plasmid for evaluating transformation efficiency.

(3)ΔRrhJ1III,ΔRrhJ1IV,ΔRrhJ1V,ΔRrhJ1VI,ΔRrhJ1VIIへの形質転換
実施例4(1)にて調製した各コンピテントセル10μLに対してプラスミドpK4を各2μL加え、滅菌水で全量を各20μLに調製した後氷上で20分間放置した。続いて、当該コンピテントセルの全量をギャップ1mmのエレクトロポレーション用キュベットに移し、印加条件1.5kV,400Ω,25μFにてエレクトロポレーションした。その後、氷上で10分間放置し、続いて37℃で10分間放置した。各キュベットにMYK液体培地各0.5mLを加えてよく混和し、懸濁液を全量Φ10×105mmワッセルマン試験管に移して30℃,180rpmで一晩振盪し、復帰培養を行った。復帰培養後の培養液全量をMYK寒天培地(10mg/Lカナマイシン含有)に塗布し、30℃で3日間培養した。寒天培地上に出現したコロニー数を数えて算出した形質転換効率を表1に示す。
(3) Transformation into ΔRrhJ1III, ΔRrhJ1IV, ΔRrhJ1V, ΔRrhJ1VI, ΔRrhJ1VII 2 μL of plasmid pK4 was added to 10 μL of each competent cell prepared in Example 4 (1), and the total amount was adjusted to 20 μL with sterile water. And left on ice for 20 minutes. Subsequently, the entire amount of the competent cell was transferred to an electroporation cuvette with a gap of 1 mm and electroporated under application conditions of 1.5 kV, 400Ω, and 25 μF. Then, it was left on ice for 10 minutes, and then left at 37 ° C. for 10 minutes. To each cuvette, 0.5 mL of each MYK liquid medium was added and mixed well. The suspension was transferred to a Φ10 × 105 mm Wasselmann test tube and shaken overnight at 30 ° C. and 180 rpm for reincubation. The whole culture solution after reversion culture was applied to a MYK agar medium (containing 10 mg / L kanamycin) and cultured at 30 ° C. for 3 days. Table 1 shows the transformation efficiency calculated by counting the number of colonies that appeared on the agar medium.

形質転換効率は以下の式で算出した。   The transformation efficiency was calculated by the following formula.

形質転換効率=出現コロニー数÷{添加DNA(プラスミド)量[μg]}       Transformation efficiency = number of appearance colonies ÷ {added DNA (plasmid) amount [μg]}

Figure 2014226090
Figure 2014226090

表1に示されるように、ヌクレアーゼを欠失させたΔRrhJ1III,ΔRrhJ1IV,ΔRrhJ1V,ΔRrhJ1VI,及びΔRrhJ1VIIは野生型(J1)に比較して、有意に高い形質転換効率を示した。   As shown in Table 1, .DELTA.RrhJ1III, .DELTA.RrhJ1IV, .DELTA.RrhJ1V, .DELTA.RrhJ1VI, and .DELTA.RrhJ1VII lacking the nuclease showed significantly higher transformation efficiency than the wild type (J1).

本発明により、ロドコッカス属細菌の形質転換方法が提供される。本発明に係る形質転換方法により得られたロドコッカス属細菌の形質転換体は、導入したDNAの効果により新たな性質を付与することが可能であるため、産業上有用な微生物触媒等の開発に利用できる。   The present invention provides a method for transforming Rhodococcus bacteria. Since the transformant of Rhodococcus bacteria obtained by the transformation method according to the present invention can impart new properties due to the effect of the introduced DNA, it is used for the development of industrially useful microbial catalysts and the like. it can.

配列番号11:プライマーSAC−01
配列番号12:プライマーSAC−02
配列番号13:プライマーDG−01
配列番号14:プライマーDG−02
配列番号18:プライマーJM64
配列番号19:プライマーJM65
配列番号20:プライマーJM66
配列番号21:プライマーJM67
配列番号22:プライマーDG−03
配列番号23:プライマーDG−04
配列番号26:プライマーJM72
配列番号27:プライマーJM73
配列番号28:プライマーJM84
配列番号29:プライマーJM85
配列番号30:プライマーDG−05
配列番号31:プライマーDG−06
配列番号34:プライマーJM76
配列番号35:プライマーJM77
配列番号36:プライマーJM88
配列番号37:プライマーJM89
配列番号38:プライマーDG−07
配列番号39:プライマーDG−08
配列番号42:プライマーJM68
配列番号43:プライマーJM69
配列番号44:プライマーJM70
配列番号45:プライマーJM71
配列番号46:プライマーDG−09
配列番号47:プライマーDG−10
配列番号50:プライマーJM82
配列番号51:プライマーJM83
配列番号52:プライマーJM94
配列番号53:プライマーJM119
Sequence number 11: Primer SAC-01
Sequence number 12: Primer SAC-02
Sequence number 13: Primer DG-01
SEQ ID NO: 14: Primer DG-02
Sequence number 18: Primer JM64
Sequence number 19: Primer JM65
Sequence number 20: Primer JM66
Sequence number 21: Primer JM67
Sequence number 22: Primer DG-03
SEQ ID NO: 23: Primer DG-04
SEQ ID NO: 26: Primer JM72
SEQ ID NO: 27: Primer JM73
SEQ ID NO: 28: Primer JM84
Sequence number 29: Primer JM85
Sequence number 30: Primer DG-05
Sequence number 31: Primer DG-06
SEQ ID NO: 34: Primer JM76
Sequence number 35: Primer JM77
SEQ ID NO: 36: Primer JM88
SEQ ID NO: 37: Primer JM89
SEQ ID NO: 38: Primer DG-07
SEQ ID NO: 39: Primer DG-08
SEQ ID NO: 42: Primer JM68
SEQ ID NO: 43: Primer JM69
SEQ ID NO: 44: Primer JM70
Sequence number 45: Primer JM71
SEQ ID NO: 46: Primer DG-09
SEQ ID NO: 47: Primer DG-10
Sequence number 50: Primer JM82
Sequence number 51: Primer JM83
SEQ ID NO: 52: Primer JM94
SEQ ID NO: 53: Primer JM119

Claims (7)

外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子を欠失又は不活性化させたロドコッカス属細菌。   A Rhodococcus bacterium in which a gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA is deleted or inactivated. 外来DNAの切断に関与する前記タンパク質が、以下の(a)〜(o)のいずれかのタンパク質である、請求項1記載のロドコッカス属細菌。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号2で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(e)配列番号4で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(f)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(g)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(h)配列番号6で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(i)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(j)配列番号8で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(k)配列番号8で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(l)配列番号8で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
(m)配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(n)配列番号10で示される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、置換若しくは付加してなるアミノ酸配列を含むタンパク質
(o)配列番号10で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と65%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなるタンパク質
The Rhodococcus bacterium according to claim 1, wherein the protein involved in the cleavage of foreign DNA is any one of the following proteins (a) to (o).
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (b) a protein comprising an amino acid sequence obtained by deleting, substituting or adding one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (c ) A protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology with the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (d) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (e) the amino acid represented by SEQ ID NO: 4 A protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the sequence (f) From an amino acid sequence having 65% or more homology with a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 A protein (g) consisting of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 A protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in No. 6 (i) 65% or more homology with a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID No. 6 (J) a protein comprising the amino acid sequence having sex (j) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (k) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, wherein one or several amino acids are deleted, substituted or added (1) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 and a protein comprising the amino acid sequence having 65% homology or more (m) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (n ) 1 or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 (O) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 and a protein comprising an amino acid sequence having 65% or more homology
外来DNAの切断に関与する前記タンパク質をコードする遺伝子が、以下の(a)〜(o)又はそのオーソログである、請求項1又は2記載のロドコッカス属細菌。
(a)配列番号1で示される塩基配列を含むDNA
(b)配列番号1で示される塩基配列に相補的な塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA
(c)配列番号1記載の塩基配列と相同性が60%以上の塩基配列からなるDNA
(d)配列番号3で示される塩基配列を含むDNA
(e)配列番号3で示される塩基配列に相補的な塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA
(f)配列番号3記載の塩基配列と相同性が60%以上の塩基配列からなるDNA
(g)配列番号5で示される塩基配列を含むDNA
(h)配列番号5で示される塩基配列に相補的な塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA
(i)配列番号5記載の塩基配列と相同性が60%以上の塩基配列からなるDNA
(j)配列番号7で示される塩基配列を含むDNA
(k)配列番号7で示される塩基配列に相補的な塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA
(l)配列番号7記載の塩基配列と相同性が60%以上の塩基配列からなるDNA
(m)配列番号9で示される塩基配列を含むDNA
(n)配列番号9で示される塩基配列に相補的な塩基配列を含むDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA
(o)配列番号9記載の塩基配列と相同性が60%以上の塩基配列からなるDNA
The Rhodococcus bacterium according to claim 1 or 2, wherein the gene encoding the protein involved in the cleavage of foreign DNA is the following (a) to (o) or an ortholog thereof.
(A) DNA comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 1
(B) DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 1.
(C) DNA comprising a base sequence having a homology of 60% or more with the base sequence described in SEQ ID NO: 1
(D) DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 3
(E) DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA containing a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 3
(F) DNA comprising a base sequence having a homology of 60% or more with the base sequence described in SEQ ID NO: 3
(G) DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 5
(H) a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 5
(I) DNA comprising a base sequence having a homology of 60% or more with the base sequence described in SEQ ID NO: 5
(J) DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 7
(K) DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 7
(L) DNA comprising a base sequence having a homology of 60% or more with the base sequence described in SEQ ID NO: 7
(M) DNA comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 9
(N) DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 9
(O) DNA consisting of a base sequence having a homology of 60% or more with the base sequence of SEQ ID NO: 9
ロドコッカス属細菌が、ロドコッカス ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)J1株又はその変異株である、請求項1〜3のいずれか記載のロドコッカス属細菌。   The Rhodococcus bacterium according to any one of claims 1 to 3, wherein the Rhodococcus bacterium is Rhodococcus rhodochrous J1 strain or a mutant thereof. 請求項1〜4のいずれかに記載のロドコッカス属細菌を形質転換して得られる形質転換体。   A transformant obtained by transforming the Rhodococcus bacterium according to any one of claims 1 to 4. 外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子が欠失又は不活性化されたロドコッカス属細菌を作製する工程と、得られたロドコッカス属細菌を形質転換する工程とを含む、ロドコッカス属細菌の形質転換体の製造方法。   Rhodococcus bacteria trait comprising a step of producing Rhodococcus bacteria in which a gene encoding a protein involved in cleavage of foreign DNA is deleted or inactivated, and a step of transforming the obtained Rhodococcus bacteria A method for producing a converter. 外来DNAの切断に関与するタンパク質をコードする遺伝子を欠失又は不活性化させることを特徴とする、ロドコッカス属細菌の形質転換効率を向上させる方法。   A method for improving the transformation efficiency of Rhodococcus bacteria, comprising deleting or inactivating a gene encoding a protein involved in the cleavage of foreign DNA.
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