JP2017079639A - 枯草菌変異株及びその利用 - Google Patents
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Abstract
Description
斯様に枯草菌は、有用物質の生産に極めて重要な微生物であり、目的遺伝子産物又は当該遺伝子産物から合成される目的生産物の工業的生産のために、生産性がより向上した枯草菌変異株が求められている。
しかしながら、AbrBを恒常的に発現させた枯草菌変異株については全く報告されていない。
他方、枯草菌KinAは細胞質内に存在し、胞子形成初期に関与する多成分制御系のヒスチジンキナーゼで、自身のリン酸化を経て、リン酸基をSpo0Fに転移し、Spo0F〜Pを生じるとされている。KinA変異株では胞子形成能が野生型に比較して1〜30%に減少するとされている(非特許文献5)。また、KinA変異株ではアルカリセルラーゼ分泌生産性が向上することが認められている(特許文献13)。
(1)枯草菌変異株であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有し、
abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化されている、枯草菌変異株。
(2)上記(1)の枯草菌変異株において、目的遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え枯草菌。
(3)枯草菌変異株の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及びkinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程を含む、方法。
(4)組換え枯草菌の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、kinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程、及び目的遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む、方法。
(5)上記(2)の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体から目的遺伝子産物を回収する工程を含む、目的遺伝子産物の製造方法。
(6)上記(2)の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体からポリ−γ−グルタミン酸を回収する工程を含む、ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。
(7)上記(2)の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体からジピコリン酸を回収する工程を含む、ジピコリン酸の製造方法。
また、本明細書において、「遷移期」とは細菌の増殖において、対数増殖期又は指数増殖期から定常期又は静止期へと移行する間を意味する。
本発明の枯草菌変異株は、枯草菌野生株のゲノム上の大領域が欠失したゲノムを有し、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築されており、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化されている、枯草菌変異株である。
本発明の枯草菌変異株は、該ゲノムの大領域が欠失した枯草菌変異株に対して、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子を恒常的に発現させる遺伝子改変と、kinA遺伝子を欠失又は不活性化させる改変とを加えることによって作製することができる。
本発明の枯草菌変異株の親株となる、ゲノムの大領域が欠失した枯草菌変異株は、枯草菌野生株(例えば、Bacillus subtilis Marburg No.168;本明細書において以下、枯草菌168株又は単に168株、あるいは野生株と称する)のゲノムと比べて、そのゲノム中の大領域が欠失したゲノムを有する。すなわち、当該枯草菌変異株のゲノムにおいては、枯草菌野生株のゲノム中の、prophage6(yoaV−yobO)領域、prophage1(ybbU−ybdE)領域、prophage4(yjcM−yjdJ)領域、PBSX(ykdA−xlyA)領域、prophage5(ynxB−dut)領域、prophage3(ydiM−ydjC)領域、spb(yodU−ypqP)領域、pks(pksA−ymaC)領域、skin(spoIVCB−spoIIIC)領域、pps(ppsE−ppsA)領域、prophage2(ydcL−ydeJ)領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)領域、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される領域の1以上が欠失している。
ここで、例えばprophage6(yoaV−yobO)領域の欠失とは、yoaV遺伝子及びyobO遺伝子の両遺伝子を含む、両遺伝子に挟まれる領域をゲノムから削除することを意味している。
なお、本明細書記載のMGB874株の欠失領域であるskin(spoIVCB−spoIIIC)領域及びprophage7(yrkS−yraK)領域は、隣接した領域であり、特開2007−130013号公報に記載されているSKIN−Pro7(spoIVCB−yraK)領域と同じ領域である。
MGB469株及びMGB874株は国立遺伝学研究所NBRP(ナショナルバイオリソースプロジェクト)より分譲可能となっている(http://www.shigen.nig.ac.jp/bsub/kaoListAction.do)。
本発明の枯草菌変異株においては、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築されている。
枯草菌において、abrB遺伝子は転写因子AbrBをコードする遺伝子であり、対数増殖期に発現するが、定常期へと移行する間の遷移期およびその後の定常期において発現が抑制される。本転写因子AbrBは対数増殖期において、胞子形成やコンピテンス、或いは栄養源獲得等に関する多数の遺伝子を直接的あるいは間接的に発現抑制する。遷移期および定常期においては、AbrBによる発現抑制が解除され、上述の多数の遺伝子が発現誘導される。
枯草菌abrB遺伝子は、遺伝子番号:BG10204として特定され、配列番号1に示すヌクレオチド配列からなり、かつ配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質AbrBをコードする。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
ここで、配列番号5に示される塩基配列において20〜49番目の塩基からなる領域又は73〜89番目の塩基からなる領域に相当する領域としては、上述した配列番号5に示される塩基配列からなるDNAと相同な塩基配列からなり転写開始制御領域又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域としての機能を有するDNAにおいて、配列番号5に示される塩基配列と比較した場合に当該領域に相当する領域であって、抑制性制御因子の結合部位として機能するものが挙げられる。
上記部位を不活性化する手段としては、該部位のヌクレオチド配列上の1つ以上のヌクレオチドに対する突然変異導入、又は該ヌクレオチド配列に対する別のヌクレオチド配列の置換若しくは挿入、あるいは該部位の配列の一部若しくは全部の削除などが挙げられる。ここで、一部とは、1〜40個、好ましくは5〜30個、又は10〜17個の塩基からなる部分配列が挙げられる。このうち、好ましくは、配列番号5に示される塩基配列において、20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は/及び73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を全て削除することが挙げられ、より好ましくは73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を全て削除することである。上記突然変異導入や、ヌクレオチド配列の置換若しくは挿入のための具体的な手法としては、紫外線照射、部位特異的変異導入、及び上記[1−1.ゲノム領域欠失枯草菌変異株]にて説明したSOE−PCR法や相同組換え法、などを挙げることができる。
本発明の枯草菌変異株においては、kinA遺伝子が欠失又は不活性化されている。abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築がなされた枯草菌変異株において、kinA遺伝子の欠失又は不活性化により、培地中での溶菌現象を抑制することが見出された。
kinA遺伝子は、遺伝子番号:BG10204(配列番号3)として特定され、斯かる遺伝子がコードするタンパク質は、胞子形成初期に関わる多成分制御系のセンサーヒスチジンキナーゼ(two−component sensor histidine kinase involved in the initiation of sporulation)であるとされている。
(g)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(h)配列番号3に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のセンサーヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(i)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(j)配列番号3に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(k)配列番号4に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(l)配列番号4に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
本発明の組換え枯草菌は、上述したabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現され、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化され、さらに目的遺伝子が発現可能なように強化又は導入されたものが好ましい。
当該組換え枯草菌は、最終的に得られた微生物において、上述したゲノムの大領域の欠失、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現、kinA遺伝子が欠失又は不活性化、目的遺伝子が発現可能なように強化又は導入が達成されていればよく、それぞれの遺伝子改変・導入工程の順序は特に限定されないが、好ましくは、ゲノムの大領域が欠失したゲノム欠失株に対して、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現され、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化された枯草菌変異株を親株とし、これに目的遺伝子を発現可能なように強化又は導入することにより製造できる。
目的遺伝子を発現可能なように強化又は導入するとは、本発明の枯草菌変異株において、目的遺伝子が少なくとも発現可能な状態に置かれることを意味している。
目的遺伝子を発現可能なように強化又は導入する手段としては、例えば、親株のゲノム上で、野生型に比較し発現を強化できる制御領域(強制御領域)と目的遺伝子とを作動可能に連結して配置すること;及び、制御領域、好ましくは強制御領域と作動可能に連結された目的遺伝子を、親株細胞のゲノム中若しくはプラスミド中に導入すること、などが挙げられる。例えば、親株のゲノム上の目的遺伝子の制御領域配列を強制御領域に置換すること、あるいは、適切な位置に目的遺伝子が組み込まれた発現ベクターや、制御領域、好ましくは強制御領域と作動可能に連結された目的遺伝子を含むベクターを、一般的な形質転換法を用いて親株に取り込ませることが挙げられる。
また、制御領域には、発現させる遺伝子産物に応じて、転写及び翻訳に関わる制御領域の他、分泌に関わる制御領域(例えば、分泌シグナルペプチド領域)を包含させることができる。
なお、上記に例示したような、細胞へ遺伝子を発現可能に導入するための種々の手法は、当業者に周知である。すなわち、ベクターによって導入する場合、その上流に「当該遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる制御領域、即ち、プロモーター及び転写開始点を含む転写開始制御領域、リボソーム結合部位及び開始コドンを含む翻訳開始制御領域及び分泌シグナルペプチド領域から選ばれる1以上の領域」が適正な形で結合されている目的遺伝子を含むベクターを、コンピテントセル形質転換方法、プロトプラスト形質転換法、或いはエレクトロポレーション法等の適当な形質転換法により導入すればよい。ここで、ベクターとしては、目的遺伝子を宿主に導入し、増殖、発現させるための適当な運搬体核酸分子であれば特に限定されず、プラスミドのみならず、例えば、YAC,BACなどの人工染色体、トランスポゾンを用いたベクター、コスミドが挙げられ、プラスミドとしては例えば、pUB110、pHY300PLKが挙げられる。
以下に、PGA及びDPAの生産に関わる遺伝子の発現可能な強化又は導入について述べる。
[2−2−1.PGA合成酵素遺伝子]
PGA合成酵素遺伝子としては、例えば枯草菌遺伝子pgsB(配列番号18)、pgsC(配列番号20)、pgsA(配列番号22)及びpgsE(配列番号24)、ならびにそれらに相当する遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つの遺伝子が挙げられ、好ましくは、少なくとも枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子とを含む組み合わせであり、より好ましくは、枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子との組み合わせ、あるいは枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子と、枯草菌pgsA遺伝子又はその相当遺伝子と、枯草菌pgsE遺伝子又はその相当遺伝子との組み合わせである。
(a)配列番号18に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号18に示すヌクレオチド配列と少なくとも62%、例えば、62%以上、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつアミドリガーゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号18に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつアミドリガーゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号19に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号19に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつアミドリガーゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号19に示すアミノ酸配列と少なくとも55%、例えば、55%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなりかつアミドリガーゼ活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(a')配列番号20に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b')配列番号20に示すヌクレオチド配列と少なくとも59%、例えば、59%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でPGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c')配列番号20に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でPGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d')配列番号21に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e')配列番号21に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でPGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f')配列番号21に示すアミノ酸配列と少なくとも51%、例えば、51%以上、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でPGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(a'')配列番号22に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b'')配列番号22に示すヌクレオチド配列と少なくとも48%、例えば、48%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c'')配列番号22に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d'')配列番号23に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e'')配列番号23に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f'')配列番号23に示すアミノ酸配列と少なくとも30%、例えば、30%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(a''')配列番号24に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b''')配列番号24に示すヌクレオチド配列と少なくとも51%、例えば、51%以上、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsA遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c''')配列番号24に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsA遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d''')配列番号25に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e''')配列番号25に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsA遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f''')配列番号25に示すアミノ酸配列と少なくとも35%、例えば、35%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなりかつ上記枯草菌pgsB遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsC遺伝子又はその相当遺伝子と、上記枯草菌pgsA遺伝子又はその相当遺伝子の存在下で、PGAを生成する機能を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
所定の微生物におけるPGA生産能の評価は、例えば、グルタミン酸又はその塩を含有するPGA生産寒天培地に培養したときにコロニー周辺に形成される半透明の粘性物質を目視によって観察する方法;SDS−PAGEによってPGAを検出する方法(Biosci.Biotechnol.Biochem.,1996,60:255−258);酸加水分解後にアミノ酸分析装置を用いて定量する方法(Biosci.Biotechnol.Biochem.,1997,61:1684−1687);培養液から精製し乾燥重量を求める定量法(Biochem.Biophys.Res.Commun.,1999,263:6−12);ゲルろ過カラムを用いたHPLC(高速液体クロマトグラフィー)による定量/定性法(Biosci.Biotechnol.Biochem.,1993,57:1212−1213)等によって行うことができる。
PGA合成酵素遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え枯草菌においては、さらにPGA分解酵素をコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入されるのが好ましい。微生物がPGAを高生産すると培地の粘度が高まり、その結果、微生物の生存やPGAの生産性に悪影響が及ぶ場合がある。枯草菌pgdS遺伝子又はそれに相当する遺伝子が発現可能に強化又は導入されることで、低分子化されたPGAが生産され、培養液の粘度を抑制することにより、PGAの高生産に伴う上記課題を解決することができる。
したがって、PGA分解酵素をコードする遺伝子としては、枯草菌pgdS遺伝子(配列番号26)又はそれに相当する遺伝子が挙げられる。
(h)配列番号26に示すヌクレオチド配列と少なくとも62%、例えば、62%以上、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつPGA分解活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(i)配列番号26に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつPGA分解活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(j)配列番号27に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(k)配列番号27に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつPGA分解活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(l)配列番号27に示すアミノ酸配列と少なくとも57%、例えば、57%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなりかつPGA分解活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
目的遺伝子を発現可能なように強化又は導入するための手順の一例を以下に記載する。
枯草菌におけるDPAシンターゼ遺伝子は、DPAシンターゼ・サブユニットAをコードするspoVFAと、DPAシンターゼ・サブユニットBをコードするspoVFBとから構成されている。枯草菌spoVFA遺伝子のヌクレオチド配列及び当該spoVFA遺伝子によりコードされるDPAシンターゼ・サブユニットAのアミノ酸をそれぞれ配列番号69及び70に示す。また、枯草菌spoVFB遺伝子のヌクレオチド配列及び当該spoVFB遺伝子によりコードされるDPAシンターゼ・サブユニットBのアミノ酸配列をそれぞれ配列番号71及び72に示す。なお、野生型の枯草菌において、spoVFA及びspoVFBはこの順で配置されてオペロンを形成しており、共にσK因子依存性プロモーターにより転写制御されている。したがって、野生型の枯草菌において、spoVFA遺伝子及びspoVFB遺伝子は枯草菌胞子形成過程におけるスポアコートタンパク沈着期に発現し、内生胞子中にジピコリン酸が蓄積することとなる。
(i)以下のいずれかである枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子:
ia)配列番号69に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
ib)配列番号69に示すヌクレオチド配列と50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、且つ枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
ic)配列番号69に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つ枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
id)配列番号70に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
ie)配列番号70に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり且つ枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び、
if)配列番号70に示すアミノ酸配列と50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり且つ枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(ii)以下のいずれかである枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子:
iia)配列番号71に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
iib)配列番号71に示すヌクレオチド配列と60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、且つ枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
iic)配列番号71に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つ枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
iid)配列番号72に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
iie)配列番号72に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり且つ枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び、
iif)配列番号72に示すアミノ酸配列と60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり且つ枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子がコードするタンパク質の存在下でDPAシンターゼ活性を発揮するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
具体的には、(1)上記胞子形成期におけるスポアコートタンパク沈着期より前において働くプロモーター及び上記DPAシンターゼ遺伝子が、当該プロモーターの制御下に当該遺伝子が発現されるように配置され、さらに親株ゲノムとの相同領域と結合されたDNA断片として構築され得る。このDNA断片を上述した枯草菌変異株(親株)に導入すれば、親株ゲノム中に当該DNA断片が挿入されて、親株を形質転換することができる。形質転換法としては、親株となる微生物に応じて適切な、且つ一般的な方法を採用することができる。例えば、上流から、上述したプロモーター、spoVFA、spoVFBの順で配置した断片を作製し、さらにその断片に親株ゲノムの一部との相同領域を結合してDNA断片を調製する。得られたDNA断片を用いて親株を形質転換する。
本発明の組換え枯草菌を用いた目的遺伝子産物の生産は、当該菌株をグリセロール、グルコース、フルクトース、マルトース、キシロース、アラビノース、各種有機酸等の炭素源、各種アミノ酸、ポリペプトン、トリプトン、硫酸アンモニウムや尿素等の窒素源、ナトリウム塩等の無機塩類及びその他必要な栄養源、微量金属塩等を含有する培地に接種し、通常の微生物培養法(振とう培養、攪拌培養、通気培養、静置培養など)にて培養し、培養終了後、当該培養物又は菌体から、目的遺伝子産物を、遠心分離、限外濾過膜、電気透析法、等電点沈殿等の手法を用いて回収・採取し、及び必要に応じて精製することにより行うことができる。
この場合の、培養条件として、至適温度は、好ましくは10〜40℃であり、より好ましくは30〜40℃である。至適pHは、好ましくはpH4〜8であり、より好ましくは5〜8である。また、培養日数は、菌接種後、好ましくは1〜10日間であり、より好ましくは1〜5日間である。
培地中に蓄積されたPGAを回収する際には、PGAを生産させた菌体と分離する必要がある。PGAを分離する手段としては、遠心分離、限外濾過膜、電気透析法、pHをPGAの等電点付近に維持することで沈殿として回収する方法、さらに上記手法の組み合わせ等が挙げられる。
上記培養上清又は反応上清液からのDPAの単離は、公知の方法、例えば、イオン交換樹脂による吸脱着、晶析による固液分離、膜処理による不純物の除去等、又はそれらを組み合わせることで実施することができる。この方法により、容易にジピコリン酸の結晶又は沈殿を得ることができる。
上記イオン交換樹脂処理などによって得られたDPAを含有する溶液に、目的に応じた量のアルカリを添加することで、DPAの塩を得ることができる。具体的には、NaOHを添加することにより、ジピコリン酸ナトリウム塩を得ることができる。
<1>枯草菌変異株であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有し、
枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化されている、枯草菌変異株。
<2>prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域及びprophage7領域(yrkM-yraK)を欠失したゲノムを有する、<1>の枯草菌変異株。
<3>prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkS−yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域を欠失したゲノムを有する、<1>の枯草菌変異株。
<4>abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位を不活性化することである、<1>〜<3>のいずれかの枯草菌変異株。
<5>abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位が、配列番号5に示される塩基配列において、20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域である、<1>〜<3>のいずれかの枯草菌変異株。
<6>abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、配列番号5に示される塩基配列において73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を削除するものである、<5>の枯草菌変異株。
<7>abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)〜(f)からなる群より選択される、<1>〜<6>のいずれかの枯草菌変異株。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
<8>kinA遺伝子が、下記の(g)〜(l)からなる群より選択される、<1>〜<7>のいずれかの枯草菌変異株。
(g)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(h)配列番号3に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のセンサーヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(i)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(j)配列番号3に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(k)配列番号4に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(l)配列番号4に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
<9><1>〜<8>のいずれかの枯草菌変異株において、目的遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え枯草菌。
<10>目的遺伝子が、セルラーゼ遺伝子である<9>の組換え枯草菌。
<11>目的遺伝子が、ポリ−γ−グルタミン酸合成酵素遺伝子、又はポリ−γ−グルタミン酸合成酵素遺伝子及びポリ−γ−グルタミン酸分解酵素遺伝子である<9>の組換え枯草菌。
<12>ポリ−γ−グルタミン酸合成酵素をコードする遺伝子が、枯草菌遺伝子pgsB、pgsC、pgsA及びpgsE、ならびにそれらに相当する遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つの遺伝子であり、ポリ−γ−グルタミン酸分解酵素遺伝子が枯草菌pgdS遺伝子又はそれに相当する遺伝子である<10>の組換え枯草菌。
<13>目的遺伝子が、ジピコリン酸シンターゼ遺伝子である<9>の組換え枯草菌。
<14>ジピコリン酸シンターゼをコードする遺伝子が、枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子及び枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子である<13>の組換え枯草菌。
<15>枯草菌変異株の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及びkinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程を含む、方法。
<16>組換え枯草菌の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、kinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程、及び目的遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む、方法。
<17><9>の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体から目的遺伝子産物を回収する工程を含む、目的遺伝子産物の製造方法。
<18><10>の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体からセルラーゼを回収する工程を含む、セルラーゼの製造方法。
<19><11>又は<12>の組換え枯草菌を培養し、培養物からポリ−γ−グルタミン酸を回収する工程を含む、ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。
<20>グルタミン酸又はその塩を0.005〜600g/L含有する培地を用いる<19>記載の、ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。
<21><13>又は<14>の組換え枯草菌を培養し、培養物からジピコリン酸を回収する工程を含む、ジピコリン酸の製造方法。
(1−1)トリプトファン要求性解除株の作製
枯草菌野生株ゲノムの大領域が欠失した枯草菌変異株(MGB874株;特開2007−130013号公報)におけるトリプトファン要求性を解除した。枯草菌変異株MGB874株の元株である枯草菌168株は、遺伝子型としてtrpC2を所持している。つまり168株はトリプトファン合成に関与するインドール−3−グリセロールリン酸シンターゼをコードするtrpC遺伝子変異のためトリプトファン合成要求性である。また、枯草菌ATCC6051T株はトリプトファン非要求性であることが知られている(Albertini,A.M.&Galizzi,A.Microbiology,1999,145(Pt12):3319−3320)。枯草菌168株とATCC6051T株のtrpC遺伝子を比較したところ、328番目から330番目のヌクレオチドATTが枯草菌168株では存在しないことがわかった。そこで、ATCC6051T株ゲノムを鋳型とし、表3記載のtrpC_F1及びtrpC_R1のプライマーを用いてPCRを行い、PCR産物を構築した。このPCR産物を用いて枯草菌野生株168株及び枯草菌変異株MGB874株をコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)でそれぞれ形質転換し、トリプトファン非添加のSMA寒天培地(0.2%硫酸アンモニウム、1.4%リン酸水素2カリウム、0.6%リン酸2水素カリウム、0.1%クエン酸3ナトリウム-2水和物、0.5%グルコース、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、1.5%寒天)に生育したコロニーを形質転換体として分離した。こうしてトリプトファン非要求性の枯草菌変異株168T及び枯草菌変異株MGB874T株をそれぞれ得た。
abrB遺伝子恒常発現変異の導入を行った。枯草菌野生株168株のゲノムDNAを鋳型とし、表4記載のプライマーDspo0Abox−FF及びDspo0Abox−FRを用いて、abrB遺伝子上流領域断片(A)をPCRにより増幅した。また、表4記載のプライマーDspo0Abox−PF及びDspo0Abox−PRを用いて、abrB遺伝子上流領域断片(B)をPCRにより増幅した。また、表4記載のプライマーDspo0Abox−BF及びDspo0Abox−BRを用いて、abrB遺伝子上流域・中流領域断片(C)をPCRにより増幅した。次いで、クロラムフェニコール耐性遺伝子保有のプラスミドpDLT3(Morimoto T.et al.,Microbiology,2002,148:3539−3552)を鋳型とし、表4記載のプライマーrPCR−CmF2及びrPCR−CmR2を用いて、PCR増幅を行い、クロラムフェニコール耐性遺伝子の断片(D)をPCR増幅した。
kinA遺伝子の欠失変異導入を行った。枯草菌野生株168株のゲノムDNAを鋳型とし、表4記載のプライマーkinA−uF1及びkinA−uR1を用いて、kinA遺伝子上流領域の断片(A)をPCRにより増幅した。また、表4記載のプライマーkinA−dF1及びkinA−dR1を用いて、kinA遺伝子下流領域の断片(B)をPCRにより増幅した。次いで、カナマイシン耐性遺伝子保有のプラスミドpAPNCK(Yoshimura M.et al.,BMC Microbiology,2007,7:69)を鋳型とし、表4記載のプライマーrPCR−KmF及びrPCR−KmRを用いて、PCR増幅を行い、カナマイシン耐性遺伝子の断片(C)をPCR増幅した。
枯草菌変異株168_abrB*株のゲノムDNAを用いてコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌変異株168_ΔkinA株の形質転換を行い、エリスロマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株168_abrB*ΔkinA株として構築した。
始めに、枯草菌が本来ゲノム上に有するPGA合成酵素遺伝子群(pgsBCAE)及びPGA分解酵素をコードする遺伝子の欠失変異導入を行った。本変異株の作製は、IPTG制御領域と遊離のmRNA切断リボヌクレアーゼであるmazF遺伝子を融合したカセットを使用するマーカーフリーの欠失法にて構築した(Morimoto,T. et al.,In Strain Engineering,pp345−358.Springer)。
始めに、枯草菌変異株168_abrB*ΔkinA株のゲノムDNAを用いてコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌変異株MGB874T_PGA株の形質転換を行い、エリスロマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株MGB874T_PGA_abrB*株、及びカナマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株MGB874T_PGA_ΔkinA株としてそれぞれ構築した。
実施例1にて得られた枯草菌変異株を5mLの5%グルコースM改変培地(5%グルコース、0.6%塩化アンモニウム、0.15%リン酸水素2カリウム、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、0.005%硫酸マンガン5水和物、50mM MOPS(モノホリノプロパンスルホン酸)緩衝剤(pH7.0)、その他微量金属)で30℃にて12〜16時間振盪培養を行い、さらに得られた培養液を、30mLの5%グルコースM改変培地(5%グルコース、0.6%塩化アンモニウム、0.15%リン酸水素2カリウム、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、0.005%硫酸マンガン5水和物、50mM MOPS(モノホリノプロパンスルホン酸)緩衝剤(pH7.0)、その他微量金属、4.0%炭酸カルシウム)に1mL(約3%(v/v))接種し、37℃、210rpmで1日間、振盪培養を行った。培養終了後、下記測定例に示す分析条件にてPGA生産量を測定した。PGA生産量は、MGB874T_PGA株におけるPGA生産量を100%とした場合の相対値で示した。
培養終了後の培養液試料を、室温にて14,800rpmで30分間の遠心分離(日立工機、himacCF15RX)に供し、得られた遠心分離後の試料上清中に含まれるPGAについて、HPLC法にて定量分析及び分子量分析を行った。使用したHPLC装置は、送液ポンプ(島津、LC−9A)、オートサンプラー(日立計測機器、AS−2000)、カラムオーブン(島津、CTO−6A)、UV検出計(島津、SPD−10A)、脱ガス装置(GLサイエンス、DG660B)及びクロマトデータ解析装置(日立計測機器、D−2500)を接続して用いた。分析カラムは、排除限界の異なる2種類の東ソー製の親水性ポリマー用ゲルろ過カラムTSKgel G6000PWXL(7.8mm I.D.×30cm、排除限界>5×107)及びTSKgel G4000PWXL(7.8mm I.D.×30cm、排除限界1×106)を用い、これら分析カラムの直前にガードカラムTSK guardcolumn PWXL(6.0mm I.D.×4.0cm)を接続した。溶離液には0.1M硫酸ナトリウム、流速1.0mL/分、カラム温度は50℃、溶出ピークの検出波長は210nmを用いた。試料注入量はサンプルループ(レオダイン)を用い、1分析あたり50μLとした。HPLC分析に供するサンプルは、不溶物を除くための前処理としてMULTI SCREEN MNHV45(MILLIPORE製、0.45μmデュラポア膜)にてフィルターろ過処理し調製した。濃度検定には分子量80万のPGA(明治フードマテリアル)を用いて検量線を作成した。
(3−1)abrB遺伝子恒常発現変異の導入及びkinA遺伝子が欠失した枯草菌変異株(MGB874T_abrB*ΔkinA株)の構築
・MGB874T_abrB*ΔkinA株
始めに、枯草菌変異株168_abrB*ΔkinA株のゲノムDNAを用いてコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌変異株MGB874T株の形質転換を行い、エリスロマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株MGB874T_abrB*株を構築した。
また、上記(1−3)と同様な方法で表7に示したプライマーを用いて枯草菌変異株MGB874Tのゲノム上のkinA遺伝子がクロラムフェニコール耐性遺伝子(pCU194由来(Horinouchi S.and B. Weisblum,J.Bacteriol.,1982,150:815−825))に置換された枯草菌変異株MGB874T_ΔkinA株を構築した。
・MGB874T_PyoeB−spoVFAB株
上記で構築したMGB874T株を宿主として、ジピコリン酸シンターゼ遺伝子が発現強化された枯草菌変異株(MGB874T_PyoeB−spoVFAB株)の構築を行った。枯草菌野生株168株から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、表7記載のプライマーPsub−spoVFAB−s1及びPsub−spoVFAB−1r(配列番号178)を用いて、断片(A)をPCRにより増幅した。この断片(A)はspoVFA遺伝子のプロモーターの上流に隣接する領域である。また、同ゲノムDNAを鋳型とし、表7記載のプライマーPsub−spoVFAB−2f及びPsub−spoVFAB−s2を用いて、断片(B)をPCRにより増幅した。この断片(B)は、spoVFA遺伝子の開始コドンから下流の領域である。さらに、同ゲノムDNAを鋳型とし、表7記載のプライマーP−yoeB−F及びP−yoeB−Rを用いて、yoeB制御領域配列を含む断片(C)をPCRにより増幅した。さらに、プラスミドpJL62(LeDeaux & Grossman,J.Bacteriol.,1995,177:166−175)を鋳型とし、表7記載のプライマーrPCR−specR及びrPCR−specFを用いて、スペクチノマイシン耐性遺伝子とその制御領域を含む断片(D)をPCRにより増幅した。
得られたDNA断片を用いて、コンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌MGB874T株の形質転換を行い、スペクチノマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを形質転換体として分離した(以下、分離した形質転換体をMGB874T_PyoeB−spoVFAB株と称する)。MGB874T_PyoeB−spoVFAB株は、spoVFAB遺伝子のプロモーターをyoeB遺伝子のプロモーターに置換され、spoVFAB遺伝子の発現が強化された枯草菌変異株である。
上記(3−2)で構築したMGB874T_PyoeB−spoVFAB株を宿主として、kinA遺伝子を削除された枯草菌変異株(MGB874T_PyoeB−spoVFABΔkinA)の構築を行った。上記(3−1)で構築したMGB874T_abrB*ΔkinA株から抽出したゲノムDNA断片を用いて、コンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌MGB874T_PyoeB−spoVFAB株の形質転換を行い、クロラムフェニコールを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを形質転換体として分離した(以下、分離した形質転換体をMGB874T_ΔkinA_PyoeB−spoVFAB株と称する)。
実施例3で構築したMGB874T_abrB*ΔkinA_PyoeB−spoVFAB株を、5mLの5%グルコースM改変培地(5.0%グルコース、0.6%塩化アンモニウム、0.15%リン酸水素2カリウム、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、0.005%硫酸マンガン5水和物、50mM MOPS(モノホリノプロパンスルホン酸)緩衝剤(pH7.0)、その他微量金属、)で37℃において8〜10時間振盪培養を行い、得られた培養液を、5%グルコースM改変培地(5.0%グルコース、0.6%塩化アンモニウム、0.15%リン酸水素2カリウム、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、0.005%硫酸マンガン5水和物、50mM MOPS(モノホリノプロパンスルホン酸)緩衝剤(pH7.0)、その他微量金属、4.0%炭酸カルシウム)30mLに接種し、37℃、210rpmで2日間、振盪培養を行った。
培養終了後、下記参考例に示す分析条件にてDPA生産量を測定し、MGB874T_PyoeB−spoVFAB株の生産量を100%とした場合の相対値を求めた。
培養終了後の培養液試料を、室温にて14,800rpmで30分間の遠心分離(日立工機、himacCF15RX)に供し、得られた遠心分離後の試料上清中に含まれるDPAについて、HPLC法にて定量分析を行った。HPLC装置は、送液ポンプ(島津、LC−9A)、オートサンプラー(日立計測機器、AS−2000)、カラムオーブン(島津、CTO−6A)、UV検出計(島津、SPD−10A)、脱ガス装置(GLサイエンス、DG660B)及びクロマトデータ解析装置(日立計測機器、D−2500)を接続したものを用いた。分析カラムは、High Performance Carbohydrate Column 60(Å)4μm 4.6×250mm HPLC Column(Aminopropylmethylsilyl bonded amorphous silica)(Waters)を使用した。溶離液としては、10mM EDTAを含む水を濃リン酸でpH3.4に合わせた水溶液とアセトニトリル溶液とを1:1に混合した溶液を用いた。測定条件は、検出波長を270nmとし、流速を1mL/分とした。HPLC分析に供するサンプルは、不溶物を除くため、MULTI SCREEN MNHV45(MILLIPORE製、0.45μmデュラポア膜)にてフィルターろ過により前処理した。濃度検定は、2,6−Pyridinedicarboxlic acid:DPA,99%(SIGMA−ALDRICH)を用いて作成した検量線に基づいて行った。
(5−1)枯草菌変異株OA105T株の作製
枯草菌野生株168株のゲノム上に存在する2つの溶原化ファージ領域(SPβ、PBSX)、1つの潜在性溶原化ファージ残遺物領域(skin)、7つのプロファージ様領域(prophage1−7)、2つの抗菌性物質plipastatin及びbacillaeneの合成遺伝子(pps及びpks)を欠失し、更にトリプトファン要求性を解除した枯草菌変異株を構築した。
始めに、prophage7(yrkM-yraK)領域の欠失変異導入を行った。本変異株の作製は、実施例(1−5)にて記載したマーカーフリーの欠失方法にて構築した。
実施例(1−1)と同様の手法を用いて、トリプトファン要求性が解除された枯草菌変異株MGB12T株の構築をした。
始めに、実施例(1−4)にて構築した枯草菌変異株168_abrB*ΔkinA株のゲノムDNAを用いてコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌変異株OA105T株の形質転換を行い、エリスロマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株OA105T_abrB*株として構築した。
実施例(1−4)にて構築した枯草菌変異株168_abrB*ΔkinA株のゲノムDNAを用いてコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)により枯草菌変異株OA105T株の形質転換を行い、カナマイシンを含むLB寒天培地上に生育したコロニーを枯草菌変異株OA105T_ΔkinA株として構築した。
バチルス属細菌 KSM−S237株(FERM BP−7875)由来のS237セルラーゼ遺伝子(特開2000−210081号公報参照)(配列番号6)をコードするDNA断片(3.1kb;配列番号6の塩基番号13〜3124)を鋳型として、表10に示されるプライマーEgl−S237.F及びプライマーEgl−S237.Rのプライマーセットを用いてPCRを行い、シャトルベクターpHY300PLKのBamHI制限酵素切断点に挿入された組換えプラスミドpHY−S237を構築した。
上記(5−2)〜(5−4)で作製した枯草菌変異株OA105T株、枯草菌変異株OA105T_abrB*株、枯草菌変異株MOA105T_ΔkinA株及び枯草菌変異株OA105T_abrB*ΔkinA株を宿主とした。
上記(5−5)で作製したアルカリセルラーゼ生産用ベクター(pHY−S237)を用いて、プロトプラスト形質転換法(Mol.Gen.Genet.,1979,168:111−115)により各宿主を形質転換した。テトラサイクリン−塩酸塩50ppmを添加したDM3プロトプラスト再生培地(0.5Mコハク酸ナトリウム(pH7.3)、0.5%カザミノ酸(ディフコ社製)、0.5%酵母エキス(ディフコ社製)、0.35% K2HPO4、0.15% KH2PO4、0.5%グルコース、20mM MgCl2、0.01%牛血清アルブミン(シグマ社製)、1%バクト寒天(ディフコ社製))上に生育したコロニーを目的とする枯草菌形質転換体として選抜した。
実施例5にて得られた形質転換体を、15ppmのテトラサイクリンを含む5mLのLB培地(1.0%トリプトン(ディフコ社製)、0.5%酵母エキス(ディフコ社製)、1.0%NaCl)で、30℃で15時間振盪培養し、更にこの培養液0.6mLを15ppmのテトラサイクリンを含む30mLの2×L−マルトース培地(2% トリプトン、1% 酵母エキス、1% 塩化ナトリウム、7.5% マルトース、7.5ppm 硫酸マンガン4−5水和物)に接種し、30℃で3日間振盪培養した。培養後、遠心分離によって菌体を除いた培養上清のアルカリセルラーゼ活性を測定し、菌体外に分泌生産されたアルカリセルラーゼの量を算出した。
生産性の比較は、親株の生産性を100%とする相対値により行った。この結果、親株としてOA105T株を用いた場合、abrBを恒常的に発現させ、kinA遺伝子を欠失したOA105T_abrB*ΔkinA株では、高いアルカリセルラーゼの分泌生産量が確認された(表11)。
セルラーゼ活性測定は、1/7.5M リン酸緩衝液(pH7.4 和光純薬工業社製)で適宜希釈したサンプル溶液50μLに0.4mM p−ニトロフェニル−β−D−セロトリオシド(生化学工業社製)を50μL添加して混合し、30℃にて反応させた際に遊離するp−ニトロフェノールの量を、420nmにおける吸光度(OD420nm)変化により定量することにより行った。セルラーゼ活性は、1分間に1μmolのp−ニトロフェノールを遊離させる酵素量を1Uとして定義した。
abrB遺伝子恒常発現変異によりabrB遺伝子が恒常的に発現されていることを確認するために、lacZ遺伝子とその直前にプロモーター領域を導入した変異株を構築し、βガラクトシダーゼアッセイを行った。
(1−1)lacZ遺伝子が導入された枯草菌変異株(OC−014株)の構築
まず、枯草菌amyE遺伝子領域にlacZ遺伝子の導入を行った。pDL2プラスミド(Fukuchi K. et al., Microbiology,2000,146:1573-1583)を用いて枯草菌野生株168株を形質転換し、amyE遺伝子領域にlacZ遺伝子、及びクロラムフェニコール耐性遺伝子を持つ枯草菌変異株OC−014株を構築した。
(1−2)にて構築した枯草菌変異株OA−021株及び枯草菌変異株OA−022をスペクチノマイシンを含むLB寒天培地上に画線塗布し、得られたコロニーをS7(50)培地(Jaacks K.,et al.,J.Bacteriol.,1989,171:4121−4129)に接種し、37℃で振盪培養した。培養後、遠心分離によって菌体を集菌し、得られた菌体を用いてβガラクトシダーの活性を測定した。
βガラクトシダーゼ活性測定は、集菌した菌体を1mLのZバッファー(60mMNa2HPO4、40mM NaH2PO4、10mM KCl、1mM MgSO4・7H2O及び1mM DTT)にて懸濁し、得られたサンプル溶液10μLを0.63mLのZバッファーと混合した。次いで、得られた混合溶液にZバッファーに溶解したリゾチーム・DNaseI溶液(2.5mg/mLリゾチーム及び0.05mg/mL DNaseI)0.16mLを添加し、37℃で5分間保温した。次いで、8μLの10% Trition−X100を加え攪拌し、氷上に静置した。調製した最終サンプル溶液を30℃で3分間保温し、Zバッファーに溶解したONPG溶液(4.0mg/mL o−Nitrophenyl−B−D−galactoside(ONPG))0.2mLを加え混合し、黄色く呈色するまで保温した。最後に0.4mLのNa2CO3溶液を加え反応を停止させ、420nmにおける吸光度(OD420nm)を測定し、以下の式(1)より算出される活性値を求めた。
Miller unit = (1000×OD420nm) / (T× V ×OD600 unit of cell)
T:反応時間(min)
V:活性測定に使用した培養液量(mL)
Claims (20)
- 枯草菌変異株であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有し、
abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つkinA遺伝子が欠失又は不活性化されている、枯草菌変異株。 - prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域及びprophage7領域(yrkM-yraK)を欠失したゲノムを有する、請求項1記載の枯草菌変異株。
- prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkS−yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域を欠失したゲノムを有する、請求項1記載の枯草菌変異株。
- abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位を不活性化することである、請求項1〜3のいずれか1項記載の枯草菌変異株。
- abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位が、配列番号5に示される塩基配列において、20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は/及び73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域である、請求項1〜3のいずれか1項記載の枯草菌変異株。
- abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、配列番号5に示される塩基配列において73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を削除するものである、請求項5項記載の枯草菌変異株。
- abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)〜(f)からなる群より選択される、請求項1〜6のいずれか1項記載の枯草菌変異株。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と90%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。 - kinA遺伝子が、下記の(g)〜(l)からなる群より選択される、請求項1〜7のいずれか1項記載の枯草菌変異株。
(g)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(h)配列番号3に示すヌクレオチド配列と90%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(i)配列番号3に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(j)配列番号4に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(k)配列番号4に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(l)配列番号4に示すアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ胞子形成初期に関わる多成分制御系のヒスチジンキナーゼとしての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。 - 請求項1〜8のいずれか1項記載の枯草菌変異株において、目的遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え枯草菌。
- 目的遺伝子が、セルラーゼ遺伝子である請求項9記載の組換え枯草菌。
- 目的遺伝子が、ポリ−γ−グルタミン酸合成酵素遺伝子、又はポリ−γ−グルタミン酸合成酵素遺伝子及びポリ−γ−グルタミン酸分解酵素遺伝子である請求項9記載の組換え枯草菌。
- ポリ−γ−グルタミン酸合成酵素をコードする遺伝子が、枯草菌遺伝子pgsB、pgsC、pgsA及びpgsE、ならびにそれらに相当する遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つの遺伝子であり、ポリ−γ−グルタミン酸分解酵素遺伝子が枯草菌pgdS遺伝子又はそれに相当する遺伝子である請求項11記載の組換え枯草菌。
- 目的遺伝子が、ジピコリン酸シンターゼ遺伝子である請求項9記載の組換え枯草菌。
- ジピコリン酸シンターゼをコードする遺伝子が、枯草菌spoVFA又はそれに相当する遺伝子及び枯草菌spoVFB又はそれに相当する遺伝子である請求項13記載の組換え枯草菌。
- 枯草菌変異株の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及びkinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程を含む、方法。 - 組換え枯草菌の製造方法であって、
prophage6領域、prophage1領域、prophage4領域、PBSX領域、prophage5領域、prophage3領域、spb領域、pks領域、skin領域、pps領域、prophage2領域、ydcL−ydeK−ydhU領域、yisB−yitD領域、yunA−yurT領域、cgeE−ypmQ領域、yeeK−yesX領域、pdp−rocR領域、ycxB−sipU領域、prophage7領域(yrkM−yraK、又はyrkS-yraK)、sbo−ywhH領域、yybP−yyaJ領域及びyncM−fosB領域からなる群より選択される1以上の領域が欠失したゲノムを有する枯草菌変異株において、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、kinA遺伝子を欠失又は不活性化させる工程、及び目的遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む、方法。 - 請求項9記載の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体から目的遺伝子産物を回収する工程を含む、目的遺伝子産物の製造方法。
- 請求項10記載の組換え枯草菌を培養し、培養物又は菌体からセルラーゼを回収する工程を含む、セルラーゼの製造方法。
- 請求項11又は12記載の組換え枯草菌を培養し、培養物からポリ−γ−グルタミン酸を回収する工程を含む、ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。
- 請求項13又は14記載の組換え枯草菌を培養し、培養物からジピコリン酸を回収する工程を含む、ジピコリン酸の製造方法。
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