JP2524794B2 - Complex plasmid vector - Google Patents

Complex plasmid vector

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JP2524794B2
JP2524794B2 JP63016311A JP1631188A JP2524794B2 JP 2524794 B2 JP2524794 B2 JP 2524794B2 JP 63016311 A JP63016311 A JP 63016311A JP 1631188 A JP1631188 A JP 1631188A JP 2524794 B2 JP2524794 B2 JP 2524794B2
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大腸菌と枯草菌、特に大腸菌recA +およびr
ecA -株、枯草菌recE +およびrecE -株を宿主としたクロー
ニングベクターとして有用な新規複合プラスミドベクタ
ーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to E. coli and Bacillus subtilis, in particular E. coli recA + and r.
ECA - Usefulness novel composite plasmid vector strain as a cloning vector and host - strain, B. subtilis recE + and recE.

さらに詳しくは、本発明は、ストレプトコッカス・フ
ェカリス(Streptococcus faecalis)のプラスミドpAM
α1と、大腸菌(Escherichia coli)のベクターpACYC1
77とから合成した複合プラスミドの新規誘導体から成る
クローニングベクターに係わり、とりわけ、(a)上記
プラスミドpAMα1由来のテトラサイクリン耐性遺伝子
領域およびその複製開始領域と、(b)上記プラスミド
ベクターpACYC177由来のアンピシリン耐性遺伝子領域お
よびその複製開始領域と、(c)枯草菌recE -株でプラ
スミドを安定に保持するSop−α1(stability of plas
mid)領域と、さらに、(d)両端にそれぞれHindIIIと
Eco47IIIの認識切断配列を有する特定のポリリンカー、
とを有し、上記テトラサイクリン耐性遺伝子領域には、
BalI、BssHII、HpaI、ClaI、EcoRV、PpuMI、AflII
I、BstEIIの全領域中唯一の認識切断部位(one cut sit
e)が位置し、さらに、上記アンピシリン耐性遺伝子領
域には、PvuI BglI、MstI、ApaLIの全領域中唯一の認
識切断部位が位置することを特徴とするところの、大腸
菌、枯草菌両用のクローニングベクターとして有用な新
規複合プラスミドベクターに関するものである。
More particularly, the present invention provides plasmid pAM of Streptococcus faecalis (Streptococcus faecalis)
α1 and Escherichia coli vector pACYC1
The present invention relates to a cloning vector composed of a novel derivative of a composite plasmid synthesized from 77, particularly, (a) the tetracycline resistance gene region derived from the plasmid pAMα1 and its replication initiation region, and (b) the ampicillin resistance gene derived from the plasmid vector pACYC177. Region and its replication initiation region, and (c) Sop-α1 (stability of plas which stably holds the plasmid in the Bacillus subtilis recE - strain).
mid) region, and (d) both ends with Hind III
A specific polylinker having a recognition cleavage sequence of Eco 47III,
And having the tetracycline resistance gene region,
Bal I, Bss HII, Hpa I, Cla I, Eco RV, Ppu MI, Afl II
I, Bst EII unique region in all regions (one cut sit
e) is located, further, the above ampicillin-resistant gene region, Pvu I Bgl I, Mst I , where, wherein the entire region in the unique recognition cleavage site Apa LI is positioned, Escherichia coli, Bacillus subtilis The present invention relates to a novel composite plasmid vector useful as a cloning vector for both purposes.

一般に、遺伝子操作において、所望の外来遺伝子を宿
主細胞内に移入させて、その遺伝情報を発現させるため
には、宿主細胞に適合したベクターを使用することが要
請される。遺伝子操作におけるベクターに関しては、研
究例の多い大腸菌の宿主−ベクター系が最もよく開発さ
れているが、最近では、大腸菌以外の微生物、例えば、
工業的に有用な微生物である枯草菌、抗生物質の生産菌
である放線菌、醸造分野で広く利用されている酵母など
に関する宿主−ベクター系の開発が活発に行われてい
る。
Generally, in genetic engineering, in order to transfer a desired foreign gene into a host cell and express its genetic information, it is required to use a vector compatible with the host cell. Regarding the vector in genetic engineering, the host-vector system of Escherichia coli, which has many research cases, has been most developed, but recently, microorganisms other than E. coli, for example,
BACKGROUND ART Actively developing host-vector systems for industrially useful microorganisms such as Bacillus subtilis, antibiotic-producing actinomycetes, and yeasts widely used in the brewing field.

ところで、ベクターとしての必須条件に関しては、
(a)自己複製に必要な遺伝子配列と、(b)外来遺伝
子を挿入するための制限酵素の認識切断部位の存在であ
ることが知られているが、さらに、実用化のためには、
例えば、遺伝子操作を可能にし、かつ、それを容易にす
べく、(c)利用可能な制限酵素の種類とその認識切断
部位の多様性、(d)形質発現の高効率性、(e)形質
転換体の検出に必要なマーカー遺伝子の存在、(f)宿
主細胞との適合性と宿主域、(g)宿主細胞内での安定
性、さらには、(h)想定される生物的封じ込めに対す
る適応性などの種々の条件を全て満たすような厳しい性
質がベクターに要請されることから、大腸菌、枯草菌の
宿主−ベクター系に関しても、実際上有用なベクターの
開発例は余り多くはないのが現状である。
By the way, regarding the essential conditions as a vector,
It is known that (a) a gene sequence required for self-replication and (b) the presence of a restriction cleavage site for recognizing a restriction enzyme for inserting a foreign gene.
For example, in order to enable and facilitate genetic manipulation, (c) diversity of available restriction enzymes and their recognition cleavage sites, (d) high efficiency of trait expression, (e) trait Presence of marker gene required for detection of transformants, (f) compatibility with host cells and host range, (g) stability in host cells, and (h) adaptation to putative biological containment Since the vector is required to have strict properties that satisfy all the various conditions such as sex, the present situation is that there are not many practically useful vector development examples for the host-vector system of Escherichia coli and Bacillus subtilis. Is.

付言するならば、現在、最も研究開発の進んでいる遺
伝子のクローニングシステムは、グラム陰性菌である大
腸菌のためのベクター系(EK系)であって、このシステ
ムでは、グラム陰性菌由来の遺伝子とグラム陽性菌由来
のある種の遺伝子などの双方を高効率で形質発現させる
ことが可能となっている。
In addition, the most researched and developed gene cloning system at present is a vector system (EK system) for Escherichia coli, which is a gram-negative bacterium. It has become possible to efficiently express both a certain gene derived from Gram-positive bacteria and the like.

ところが、一方、グラム陽性菌のシステムに関して
は、その生物学的性状がグラム陰性の大腸菌のそれとは
全く異っているので、そこには、解明されるべき問題点
がより多く残されており、特にグラム陽性菌のうち、枯
草菌(Bacillus subtilis)に関しては、種々の実用上
の利点を持つ有用な微生物であることから、それの遺伝
的解析、さらには、それでの遺伝子の高効率クローニン
グシステムの開発が強く期待されている。
On the other hand, as for the system of Gram-positive bacteria, its biological properties are completely different from those of Gram-negative E. coli, so there are more problems to be solved, Particularly, among Gram-positive bacteria, Bacillus subtilis is a useful microorganism having various practical advantages, and therefore, its genetic analysis, and further, high-efficiency cloning system Development is strongly expected.

かかる現状に鑑み、本発明者らは、これまでに、その
生物学的性状が最もよく理解されているグラム陰性の大
腸菌と、アミラーゼなどの生産菌として工業的に有用な
グラム陽性の枯草菌について、その宿主−ベクター系を
確立すべく、有用なプラスミドベクターの開発研究を積
重ねてきた。その結果、ストレプトコッカス・フェカリ
ス(Streptococcus faecalis)のプラスミドpAMα1
と、大腸菌のベクターpACYC177とから合成された複合プ
ラスミドの新規誘導体が、大腸菌と枯草菌双方の遺伝子
操作におけるベクターとして好適な諸性質を具備してい
ることを見出し、有用な誘導体について、これまでに、
例えば、特開昭59−135890号、特開昭59−135891号、特
開昭59−227296号、特開昭60−87789号、特開昭60−149
385号、特開昭60−248184号などの、特許出願を行って
きた。
In view of the present situation, the present inventors have so far examined Gram-negative Escherichia coli whose biological properties are best understood and Gram-positive Bacillus subtilis industrially useful as a production bacterium such as amylase. In order to establish the host-vector system, development research of useful plasmid vector has been accumulated. As a result, the plasmid pAMα1 of Streptococcus faecalis
, And a novel derivative of a composite plasmid synthesized from the Escherichia coli vector pACYC177 has been found to have various properties suitable as a vector in genetic engineering of both Escherichia coli and Bacillus subtilis. ,
For example, JP-A-59-135890, JP-A-59-135891, JP-A-59-227296, JP-A-60-87789, and JP-A-60-149.
We have applied for patents such as 385 and JP-A-60-248184.

このような技術的蓄積を背景に、本発明者らは、さら
に有用なプラスミドベクターを開発すべく鋭意研究を積
重ねた結果、これまでに開発されたベクターの有する優
れた特性を失うことなく、かつ、より多様の制限酵素を
利用することのできる優れたシャトルベクターを開発す
ることに成功して、本発明を完成するに至った。
Against the background of such technical accumulation, the present inventors have conducted diligent research to develop a more useful plasmid vector, and as a result, without losing the excellent properties of the vectors developed so far, and Have succeeded in developing an excellent shuttle vector capable of utilizing a wider variety of restriction enzymes, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、大腸菌と枯草菌、特に、大腸菌recA
+およびrecA -株、枯草菌recE +およびrecE -株を宿主とし
たクローニングベクターとして有用な新規複合プラスミ
ドベクターを提供することを目的とするものである。さ
らには、本発明は、多様な制限酵素を利用可能とすべ
く、多様なクローニングサイトを具備するところの、大
腸菌と枯草菌の新規シャトルベクターを提供することを
も目的とするものである。
That is, the present invention relates to Escherichia coli and Bacillus subtilis, particularly Escherichia coli recA.
It is intended to provide a novel composite plasmid vector useful as a cloning vector using + and recA strains and Bacillus subtilis recE + and recE strains as hosts. Furthermore, the present invention aims to provide a novel shuttle vector for Escherichia coli and Bacillus subtilis, which has various cloning sites so that various restriction enzymes can be used.

かかる本発明の複合プラスミドベクターの構成は、
(a)ストレプトコッカス・フェカリス(Streptococcu
s faecalis)DS5(ATCC14508)のプラスミドpAMα1由
来のテトラサイクリン耐性遺伝子領域(Tc)およびその
複製開始領域(Ori−pAMα1)と、(b)大腸菌のベク
ターpACYC177由来のアンピシリン耐性遺伝子領域(Am
p)およびその複製開始領域(Ori−177)と、(c)枯
草菌recE -株中にプラスミドを安定に保持するように作
用するSop−α1領域と、さらに、(d)両端にHindIII
Eco47IIIの認識切断部位を有する特定のポリリンカー
とを有することを特徴とするものであり、その代表例に
は、pHY320PLKとpHY321PLKとが含まれる。
The construction of the composite plasmid vector of the present invention is
(A) Streptococcu
s faecalis ) DS5 (ATCC14508) plasmid pAMα1 derived tetracycline resistance gene region (Tc) and its replication initiation region (Ori-pAMα1), and (b) E. coli vector pACYC177 derived ampicillin resistance gene region (Am
p) and its replication initiation region (Ori-177), (c) the Sop-α1 region which acts to stably hold the plasmid in the Bacillus subtilis recE strain, and (d) Hind III at both ends.
And a specific polylinker having a recognition cleavage site for Eco 47III, and representative examples thereof include pHY320PLK and pHY321PLK.

次いで、本発明の複合プラスミドベクターpHY320PLK
およびpHY321PLKの合成経路を第2図に基づいて説明す
れば以下の通りである。
Then, the composite plasmid vector pHY320PLK of the present invention
And the synthetic route of pHY321PLK will be described below with reference to FIG.

当該プラスミドの合成のための出発材料としては、従
来公知の複合プラスミドpHY340、pHY300PLKを使用し
た。これらの複合プラスミドは、いずれもストレプトコ
ッカス・フェカリス(Streptococcus faecalis)のプラ
スミドpAMα1と、大腸菌のベクターpACYC177とから合
成した複合プラスミドであり、本発明者らが開発したも
のである(特開昭60−87789号、特開昭60−248184号参
照)。
Conventionally known composite plasmids pHY340 and pHY300PLK were used as starting materials for the synthesis of the plasmid. These composite plasmids are all composite plasmids synthesized from the Streptococcus faecalis plasmid pAMα1 and the E. coli vector pACYC177, and were developed by the present inventors (Japanese Patent Laid-Open No. 60-87789). No., JP-A-60-248184).

(1)複合プラスミドpHY340(5.62Kb)のSacII部位にE
coRIリンカーd(pGGAATTCC)を挿入して作成したDNA
(5.62Kb)(第2図C)から、Sop−α1領域を含む二
ケ所のEcoR1部位で挟まれた領域(約750bp)をEcoR1で
切り出し、これを複合プラスミドpHY300PLK(4.87Kb)
EcoRI部位にクローニングしてpHY340PLKE12(5.62K
b)を合成した(第2図D)。
(1) E at the Sac II site of the composite plasmid pHY340 (5.62Kb)
DNA prepared by inserting co RI linker d (pGGAATTCC)
From (5.62 Kb) (Fig. 2C), a region (about 750 bp) flanked by two Eco R1 sites containing the Sop-α1 region was cut out with Eco R1, and the composite plasmid pHY300PLK (4.87 Kb) was excised.
Cloned into the Eco RI site of pHY340PLKE 1 E 2 (5.62K
b) was synthesized (Fig. 2D).

(2)次に、このpHY340PLKE12EcoRIで部分分解処
理し、分子量3.4MdのDNAを切り出し、これをT4DNAポリ
メラーゼで処理した後、BbeIリンカーd(pAGGCGCCT)
を加え、T4リガーゼで処理して、該pHY340PLKE12Ec
oRI2部位にBbeIリンカーを1個挿入し、pHY340PLKE1Bb
(5.62Kb)を合成した(第2図E)。
(2) Next, this pHY340PLKE 1 E 2 was partially digested with Eco RI to cut out a DNA having a molecular weight of 3.4 Md, which was treated with T4 DNA polymerase, and then BbeI linker d (pAGGCGCCT)
And treated with T4 ligase to obtain Ec of the pHY340PLKE 1 E 2
o Insert one BbeI linker at RI 2 site to obtain pHY340PLKE 1 Bb
(5.62 Kb) was synthesized (Fig. 2E).

(3)このpHY340PLKE1Bbには、PstI部位が2ケ所存在
するため、ポリリンカー内のPstI部位をクローニングサ
イトとして使用することができない。そこで、pHY340PL
KE1BbのPstI2部位である−CTGCAG−塩基配列の第5番目
のAを、部位特異的塩基置換法(Morinaga,Y.et al.Bio
technology ,636−1984参照)により、Cに置換して
pHY340PLK(5.62Kb)を合成した(第2図F)。
(3) Since there are two PstI sites in this pHY340PLKE 1 Bb, the PstI site in the polylinker cannot be used as a cloning site. So pHY340PL
The 5th A in the -CTGCAG- base sequence, which is the PstI 2 site of KE 1 Bb, was subjected to a site-specific base substitution method (Morinaga, Y. et al. Bio.
technology 2 , 636-1984)
pHY340PLK (5.62Kb) was synthesized (Fig. 2F).

(4)続いて、pHY340PLKをEcoRIとEco47IIIで開裂して
EcoRI部位とEco47III部位の間の250bpを除去すると共
に、当該除去された部分の代りに、一端にEcoRI切断末
端、他端にEco47III切断末端を有し、両切断末端間にMr
oI部位を持つ特定の合成DNAをリンカーとして挿入し、
これにより、分子量約3.2Mdであって、第3図の制限酵
素切断地図で表わされるところの新規複合プラスミドを
合成し、これをpHY320PLK(5.38Kb)と命名した(第2
図G)。
(4) Then, cleave pHY340PLK with Eco RI and Eco 47 III.
250 bp between the Eco RI site and the Eco 47 III site was removed, and instead of the removed part, it had an Eco RI cut end at one end and an Eco 47 III cut end at the other end, and Mr between both cut ends was
Insert a specific synthetic DNA with oI site as a linker,
As a result, a novel complex plasmid having a molecular weight of about 3.2 Md and represented by the restriction enzyme digestion map of Fig. 3 was synthesized, and named as pHY320PLK (5.38Kb) (No. 2).
(Figure G).

(5)さらに、このpHY320PLKのポリリンカー部分のHin
dIII部位から2.36Kbの位置にある−CCTATG−塩基配列の
一塩基を部位特異的塩基置換法により置換して−CATATG
−塩基配列に改変し、分子量約3.2Mdであって、第4図
の制限酵素切断地図で表わされるところの新規複合プラ
スミドを合成し、これをpHY321PLK(5.38Kb)と命名し
た(第2図H)。
(5) Furthermore, the Hin of the polylinker part of this pHY320PLK
At the position of 2.36 Kb from the dIII site, one base of -CCTATG-base sequence was replaced by the site-specific base substitution method to -CATATG
-A novel composite plasmid having a modified base sequence and a molecular weight of about 3.2 Md, which is represented by the restriction enzyme digestion map of Fig. 4, was synthesized and named as pHY321PLK (5.38Kb) (Fig. 2H). ).

この新規複合プラスミド(pHY321PLK)は、上記の新
規複合プラスミド(pHY320PLK)との対比において、Nde
I部位を保有する点で特徴的なものである。
This novel composite plasmid (pHY321PLK) was compared with the above-mentioned novel composite plasmid (pHY320PLK) by Nde.
It is characteristic in having an I site.

以上の合成経路により合成された本発明の新規複合プ
ラスミドは、大腸菌と枯草菌、とりわけ、大腸菌recA +
株および同recA -株、枯草菌recE +株および同recE -株中
で増殖し、そこに、長期間安定に保持されるという特性
を備えており、しかも、両菌の形質転換効率もほぼ同等
であることが判明しているので、大腸菌および枯草菌の
シャトルベクター(Shuttle vector)として有用であ
る。
The novel composite plasmid of the present invention synthesized by the above synthetic pathway is Escherichia coli and Bacillus subtilis, especially Escherichia coli recA +.
Strains and recA - strains, Bacillus subtilis recE + strains and recE - strains have the characteristic that they are stably maintained for a long period of time, and the transformation efficiencies of both strains are almost the same. Therefore, it is useful as a shuttle vector for Escherichia coli and Bacillus subtilis.

本発明の複合プラスミドベクターは、そのDNA上にテ
トラサイクリンおよびアンピシリンに対する耐性領域が
存在するので、大腸菌の形質転換に際しては、宿主細胞
に対して、両薬剤への耐性形質を付与する特性を備えて
いる。この特性は、所望の外来遺伝子を組込んだ組換え
プラスミドの保有菌株、すなわち、形質転換体を取得す
るに際して、その検出および選択を行うための選択マー
カーの役割に寄与する。さらに、この複合プラスミドベ
クターのテトラサイクリン耐性遺伝子領域には、Bal
I、BssHII、HpaI、ClaI、EcoRV、PpuMI、AflIII、Bs
tEIIの全領域中唯一の認識切断部位が位置し、そのアン
ピシリン耐性遺伝子領域には、BglI、PvuI、MstI、A
paLIの全領域中唯一の認識切断部位が位置しているの
で、かかる認識切断部位に対応する制限酵素により、本
発明の複合プラスミドベクターを特異的に切断する場
合、該ベクター中に不所望の多数の切断部位を生じてこ
れが断片化してしまうことがなく、これらの各制限酵素
の認識切断部位のいずれもが所望の外来の異種遺伝子の
挿入箇所として利用可能である。
 The composite plasmid vector of the present invention has the DNA on its DNA.
The region resistant to tracycline and ampicillin
When present in E. coli, the host cell
, With the property of conferring resistance traits to both drugs
There is. This property is due to recombination incorporating the desired foreign gene.
To obtain strains carrying the plasmid, that is, transformants
Selection marker for detecting and selecting
Contribute to the role of the car. In addition, this composite plasmid vector
In the tetracycline resistance gene region ofBal
I,BssHII,HpaI,ClaI,EcoRV,PpuMI,AflIII,Bs
tThe only recognition cleavage site is located in the entire region of EII and its
In the picillin resistance gene region,BglI,PvuI,MstI,A
paThe only recognition cleavage site is located in the entire region of LI
The restriction enzyme corresponding to the recognition and cleavage site
When the complex plasmid vector of the invention is specifically cleaved
Generated multiple unwanted cleavage sites in the vector.
Each of these restriction enzymes without fragmentation
Any of the recognition cleavage sites in the
It can be used as an insertion point.

加えて、この複合プラスミドベクターは、両端にHind
IIIおよびEco47IIIの認識切断部位を有する特定のポリ
リンカーを挿入して、多数のクローニングサイトが付加
されているので、多様な制限酵素を利用してのクローニ
ングが実施可能であるという特色がある。
In addition, this composite plasmid vector contains Hind
By inserting specific polylinker with recognition cleavage site III and Eco 47III, since numerous cloning sites are added, there is a feature that cloning by using various restriction enzymes can be implemented.

第1表に総括的に示したように、pHY320PLKに関して
は、30箇所の制限酵素切断部位が、クローニングサイト
として利用可能であり、一方、pHY321PLKに関しては、3
1箇所の制限酵素切断部位が、クローニングサイトとし
て利用可能であり、両者共、その応用範囲は広い。
As summarized in Table 1, 30 restriction enzyme cleavage sites are available as cloning sites for pHY320PLK, while 3 for pHY321PLK.
One restriction enzyme cleavage site can be used as a cloning site, and both have a wide range of applications.

既述のとおり、今日、有用な枯草菌の宿主−ベクター
系を確立することは切迫した産業上の要請となっている
ことから、グラム陰性菌の代表菌種である大腸菌と、グ
ラム陽性菌の代表菌種である枯草菌の両者を宿主として
増殖し、そこに長期間安定に保持されるような低分子量
の新規複合プラスミドベクターは、とりわけ、グラム陽
性菌の遺伝子クローニングシステムの産業上の利用を実
現化するという観点から意義深く、しかも、多様なクロ
ーニングサイトを具備する点でその利用価値は極めて高
い。
As described above, since it is an urgent industrial demand to establish a useful host-vector system for Bacillus subtilis today, Escherichia coli, which is a representative species of Gram-negative bacteria, and Gram-positive bacteria, A novel low-molecular-weight composite plasmid vector that grows using both of the representative bacterial species, Bacillus subtilis, as a host and is stably retained for a long period of time is particularly suitable for industrial use of a gene cloning system for Gram-positive bacteria. Its utility value is extremely high in that it is significant from the viewpoint of realization, and that it has various cloning sites.

加うるに、他のグラム陽性菌、例えば、ラクトバチル
ス属(Lactobacillus)、ビフィドバクテリウム属(Bif
idobacterium)など、他の微生物の遺伝子の解析や分子
育種の方向にも拡張的に活用できる可能性を有している
点で有望なものである。
In addition, other Gram-positive bacteria such as Lactobacillus , Bifidobacterium ( Bif
It is promising in that it has the potential to be used extensively in the direction of gene analysis and molecular breeding of other microorganisms such as idobacterium ).

続いて、以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。 Then, the Example of this invention is described in detail below.

〈実施例1〉 (1)pHY340のSacII部位へのEcoRIリンカーの挿入 1μgのpHY340DNA(特開昭60−87789号参照)をSacI
Iで開裂し、T4ポリメラーゼで末端を処理した後、EcoRI
リンカーd(pGGAATTCC)(宝酒造製)を加え、T4リガ
ーゼで常法により処理して連結することでpHY340DNA中
のSacII切断部位にEcoRIリンカーを挿入した。
<Example 1> (1) Insertion of Eco RI linker into SacII site of pHY340 1 μg of pHY340 DNA (see JP-A-60-87789) was added to SacI.
After cleavage with I and treatment of the ends with T4 polymerase, Eco RI
Linker d (pGGAATTCC) (Takara Shuzo) was added, and treated with T4 ligase by a conventional method to ligate the plasmid, and an Eco RI linker was inserted into the SacII cleavage site in pHY340 DNA.

(2)大腸菌の形質転換 上記(1)の処理で得られたプラスミドDNA150μl
(約0.5μg)に、150μlの大腸菌コンピテント細胞を
加え、0℃で10分間放置した後、0.7mlのL−ブロスを
加えて、37℃にて1時間培養した。次いで、この培養液
をL−ブロスに1.5%寒天と20μg/mlのテトラサイクリ
ンを添加して成る寒天培地の表面に塗布して、37℃にて
一夜培養した。この寒天培地上に形成されたコロニーの
中から12株の形質転換体を採取し、それが保有するプラ
スミドの大きさを調べた。
(2) Transformation of Escherichia coli 150 μl of plasmid DNA obtained by the treatment of (1) above
To (about 0.5 μg), 150 μl of Escherichia coli competent cells were added, left at 0 ° C. for 10 minutes, 0.7 ml of L-broth was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 1 hour. Then, this culture solution was applied to the surface of an agar medium which was prepared by adding 1.5% agar and 20 µg / ml tetracycline to L-broth, and cultured overnight at 37 ° C. Twelve strains of transformants were collected from the colonies formed on this agar medium, and the size of the plasmid contained therein was examined.

(3)プラスミド抽出、分子量の測定およびEcoRI切断
部位の確認 上記(2)の処理で得られた形質転換体を、20μg/ml
のテトラサイクリン添加L−ブロス3mlを用いて1夜培
養した後、培養された菌を集菌した。次いで、0.1mg/ml
リゾチーム−5μg/mlRNase0.5mlに溶解し、これに0.2m
lの0.2%SDS溶液を加えて室温で1〜2分間反応させ、
さらに、16μlの5M NaClを混合し、0℃にて10分間放
置した後、この溶液に20,000rpm0℃で10分間遠心分離処
理を施した。上記遠心分離処理により分離された上清
に、緩衝液A(0.1M Tris、pH8.0)、0.1%8−水酸化
キノリン、0.2%β−メルカプトエタノールで飽和させ
たフェノールを等量加えて、これを充分振とうした。さ
らに、これを15,000rpm、室温で3分間、遠心分離処理
し、DNAを含む水層を採取し、等量のフェノールを加え
て2度目のDNA抽出を行った。続いて、もう一度遠心分
離処理し、DNAを含む水層を採取し、2倍量の冷エタノ
ールを加えて、−20℃で60分間放置した後、15,000rp
m、0℃で10分間遠心処理して、DNAを沈澱物として採取
した。この採取されたDNAを冷エタノールで2回洗滌し
た後、乾燥させ、これを50μlのTE緩衝液(10mM Tris
−0.1mM EDTA(pH7.4))に溶解させた。
(3) Extraction of plasmid, measurement of molecular weight and confirmation of Eco RI cleavage site 20 μg / ml of the transformant obtained by the treatment of (2) above
After culturing overnight with 3 ml of tetracycline-added L-broth, the cultivated bacteria were collected. Then 0.1 mg / ml
Lysozyme-5 μg / ml Dissolve in 0.5 ml of RNase and add 0.2m to it.
l of 0.2% SDS solution was added and reacted at room temperature for 1-2 minutes,
Further, 16 μl of 5M NaCl was mixed and allowed to stand at 0 ° C. for 10 minutes, and then this solution was subjected to centrifugation at 20,000 rpm 0 ° C. for 10 minutes. To the supernatant separated by the above centrifugal separation treatment, buffer A (0.1 M Tris, pH 8.0), 0.1% 8-hydroxyquinoline, and 0.2% β-mercaptoethanol saturated phenol were added in equal amounts, Shake this well. Furthermore, this was centrifuged at 15,000 rpm at room temperature for 3 minutes, an aqueous layer containing DNA was collected, and an equal amount of phenol was added to perform a second DNA extraction. Then, centrifuge again to collect the aqueous layer containing DNA, add twice the amount of cold ethanol, leave at -20 ° C for 60 minutes, then
DNA was collected as a precipitate by centrifugation at 0 ° C for 10 minutes. The collected DNA was washed twice with cold ethanol and dried, and 50 μl of TE buffer (10 mM Tris
It was dissolved in -0.1 mM EDTA (pH 7.4)).

ここで得られたDNA標品を10μlづつを0.7%アガロー
スゲル中に電気泳動させて、その分子量を測定した。そ
の結果、12株の形質転換体の分子量は、全て約3.2Mdで
あった。
10 μl of each of the DNA preparations obtained here was electrophoresed in a 0.7% agarose gel to measure its molecular weight. As a result, the molecular weights of the 12 transformants were all about 3.2 Md.

次に、この12株の形質転換体の中から、プラスミドの
SacII切断部位が消去されていてEcoRIリンカーが挿入さ
れたものを保有するに至った所望の菌株を選択すべく、
それぞれの菌株が保有するDNAを抽出し、その中から各1
0μlにつき、EcoRIで処理した結果、4株の菌株につい
EcoRI切断部位(EcoRIリンカー)を有するDNAの保有
が確認された。これら4株の菌株が保有していたDNA各1
0μlについてSacIIで処理を試みたが、いずれも切断さ
れなかった。そこで、得られたプラスミドは、pHY340の
SacII切断部位にEcoRIリンカーが挿入されて成るもので
あると断定し、これをpHY340E12と命名した(第2図
C)。
Next, from among the transformants of these 12 strains,
In order to select a desired strain that has a SacII cleavage site deleted and has an Eco RI linker inserted,
Extract DNA from each strain and select 1 from each
As a result of treating 0 μl with Eco RI, it was confirmed that 4 strains had DNA having an Eco RI cleavage site ( Eco RI linker). 1 DNA each carried by these 4 strains
Attempts to treat 0 μl with SacII did not cleave either. Therefore, the obtained plasmid was
Concluded that Eco RI linkers are those formed by inserted into SacII cleavage site, which was designated as pHY340E 1 E 2 (Fig. 2 C).

(4)pHY340E12のSop−α1領域の抽出 100μgのpHY340E12DNAをEcoRIで切断し、その切断
片に0.7%低融点アガロースゲル(IBI社製、1μg1mlエ
チジウムブロマイドを含む)電気泳動を施し、750bpのD
NAバンドを切り出した。これに等量の泳動用緩衝液を加
え、65℃で液化した後、上記(3)の処理に関連して、
示されたフェノール抽出法とエタノール沈澱法を施し
て、DNAを回収し、これを10μlのTE緩衝液に溶解させ
た。
(4) pHY340E 1 to pHY340E 1 E 2 DNA extraction 100μg of Sop-[alpha] 1 region of the E 2 was cleaved with Eco RI, the cut piece of 0.7% low melting point agarose gel (IBI, Inc., including 1μg1ml ethidium bromide) Electrical Electrophoresis, 750bp D
The NA band was cut out. After adding an equal amount of migration buffer to this and liquefying at 65 ° C, in connection with the treatment of (3) above,
The indicated phenol extraction method and ethanol precipitation method were applied to recover DNA, which was dissolved in 10 μl of TE buffer.

(5)pHY300PLKの開裂 100μgのpHY300PLK DNA(特開昭60−248184号参照)
EcoRIで開裂した後、開裂片にアルカリフォスファタ
ーゼ処理を施し、上記(3)の処理に関連して示された
フェノール抽出法とエタノール沈澱法によりDNAを回収
して、これを10μlのTE緩衝液に溶解した。
(5) Cleavage of pHY300PLK 100 μg of pHY300PLK DNA (see JP-A-60-248184)
After digestion with Eco RI, the cleaved pieces were treated with alkaline phosphatase, and the DNA was recovered by the phenol extraction method and ethanol precipitation method shown in connection with the treatment of (3) above, and 10 μl of TE buffer was used to recover the DNA. It dissolved in the liquid.

(6)pHY300PLKのEcoRI切断部位へのSop−α1領域の
挿入 上記(4)の処理で調整されたDNA1μlと、上記
(5)の処理で調整されたDNA1μlとを混合し、T4 DNA
リガーゼでこれらを連結した後、連結されたDNAを用い
て、前記(2)の処理により大腸菌を形質転換させた。
得られた形質転換体12株について前記(3)の処理を施
してプラスミドDNAを抽出し、抽出されたDNAの分子量を
測定した結果、全て約3.4Mdであることを確認した。
(6) Insertion of Sop-α1 region into Eco RI cleavage site of pHY300PLK 1 μl of the DNA prepared by the treatment of (4) above and 1 μl of the DNA prepared by the treatment of (5) above were mixed to prepare T4 DNA.
After ligating these with ligase, E. coli was transformed by the treatment of (2) using the ligated DNA.
The 12 transformants thus obtained were subjected to the treatment of (3) above to extract plasmid DNA, and the molecular weight of the extracted DNA was measured. As a result, it was confirmed that all were about 3.4 Md.

(7)pHY300PLKに対するSop−α1領域の方向性の決定 上記(6)の処理にて得られるSop−α1領域を有す
るDNAに関しては、pHY300PLKに対して、当該Sop−α1
領域が正、逆2方向に挿入される可能性があることか
ら、この方向性を決定すべく、Sop−α1領域の内側と
外側のそれぞれに1つずつ特定の制限酵素認識部位を選
定し、これらの認識部位に対応する2つの制限酵素によ
って切り出されるDNAの分子量を測定することで、正逆
2方向に挿入されたものの弁別を行った。即ち、Sop−
α1領域内側にEco47IIIを、領域外側にBstEIIを各別に
選定し、pHY340を対照として、Sop−α1活性の測定を
行った。
(7) Determination of the directionality of the Sop-α1 region with respect to pHY300PLK Regarding the DNA having the Sop-α1 region obtained by the treatment of (6) above, the DNA of the Sop-α1 region with respect to pHY300PLK was
Since there is a possibility that the region will be inserted in both the forward and reverse directions, in order to determine this directionality, one specific restriction enzyme recognition site is selected for each of the inside and outside of the Sop-α1 region, By measuring the molecular weight of the DNA excised by two restriction enzymes corresponding to these recognition sites, the products inserted in the forward and reverse directions were discriminated. That is, Sop-
Eco 47III was selected inside the α1 region and Bst EII was selected outside the region, and the Sop-α1 activity was measured using pHY340 as a control.

ところで、Sop−α1活性のあるpHY340は、枯草菌
(BsubtilisrecE -株でコロニーの発育が良好で、し
かも、プラスミドが安定に保持されるが、Sop−α1領
域を持たないpHY300PLKの方は、枯草菌recE -株ではその
形質転換体の成育が劣悪で、しかも、プラスミドが極め
て不安定であることはすでに確認されているところであ
る。そこで、pHY340PLKにSop−α1をクローニングして
得られた複合プラスミドのうち、Sop−α1がpHY340と
同方向挿入のpHY340PLKE12とSop−α1逆方向挿入のp
HY340PLKE21との双方で各別に枯草菌(Bacillussubti
lis 168 YIT 6007)(特開昭60−120980号参照)のコン
ピテント細胞を形質転換したところ、形質転換体のコロ
ニーの大きさと形質転換効率とに著しい差異が認められ
た。
By the way, pHY340 with Sop-α1 activity is Bacillus subtilis
(B. subtilis ) recE - strain shows good colony growth, and the plasmid is stably retained, but pHY300PLK, which does not have the Sop-α1 region, shows that transformants of the Bacillus subtilis recE - strain It has already been confirmed that the growth is poor and the plasmid is extremely unstable. Therefore, among the composite plasmids obtained by cloning Sop-α1 into pHY340PLK, pHY340PLKE 1 E 2 in which Sop-α1 was inserted in the same direction as pHY340 and p in the reverse insertion in Sop-α1 were inserted.
Both in the individually Bacillus subtilis with HY340PLKE 2 E 1 (Bacillussubti
When competent cells of lis 168 YIT 6007) (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-120980) were transformed, a significant difference was observed between the size of the transformant colonies and the transformation efficiency.

因みに、Sop−α1領域が、pHY340と同方向に挿入さ
れたpHY340PLKE12に関しては、コロニーの発育が良好
で、pHY340と同程度の形質転換効率が認められたが、こ
れにひきかえ、Sop−α1領域が逆方向に挿入されたpHY
340PLKE21に関しては、コロニーの発育も形質転換効
率も劣悪であった。
Incidentally, with respect to pHY340PLKE 1 E 2 in which the Sop-α1 region was inserted in the same direction as pHY340, colony development was good and transformation efficiency similar to that of pHY340 was observed, but in contrast to this, Sop- pHY with the α1 region inserted in the opposite direction
Regarding 340PLKE 2 E 1 , colony development and transformation efficiency were poor.

(8)pHY340PLKE12EcoRI2部位の削除およびBbe
リンカーの挿入 5μgのpHY340PLKE12DNAをEcoRIで部分分解し、部
分分解されたDNA断片に低融点アガロースゲル電気泳動
を施して分子量約3.4MdのDNAバンドを切り出し、DNA断
片を回収した。このDNA断片をT4DNAポリメラーゼで処理
し、BbeIリンカーd(pAGGCGCCT)を加えてさらにT4リ
ガーゼ処理を施して、BbeIリンカーを連結させて環状D
NAとした。
(8) Deletion of Eco RI 2 site in pHY340PLKE 1 E 2 and Bbe I
Insertion of Linker 5 μg of pHY340PLKE 1 E 2 DNA was partially digested with Eco RI, and the partially digested DNA fragment was subjected to low melting point agarose gel electrophoresis to cut out a DNA band having a molecular weight of about 3.4 Md to recover the DNA fragment. This DNA fragment was treated with T4 DNA polymerase, Bbe I linker d (pAGGCGCCT) was added, and T4 ligase treatment was further performed to ligate the Bbe I linkers to form a circular D
NA.

(9)大腸菌の形質転換 上記(8)の処理で得られたDNA0.5μgに対して、前
記(2)の処理と同様の処理を施して大腸菌の形質転換
を行った。
(9) Transformation of Escherichia coli 0.5 μg of the DNA obtained by the treatment of the above (8) was subjected to the same treatment as the treatment of the above (2) to transform Escherichia coli.

(10)プラスミドの抽出、分子量の測定およびBbeI部
位の確認 形質転換体12株に対して、前記(3)の処理と同様の
処理を施して、プラスミドを抽出し、その分子量を測定
した結果、全て約3.4Mdであった。次いで、これらのプ
ラスミドDNAをBbeIで処理したところ、5株の菌株につ
いて、BbeIリンカーの挿入に由来してEcoRI切断部位が
1箇所に減少したプラスミドを保有していることが確認
された。
(10) Extraction of plasmid, measurement of molecular weight and confirmation of Bbe I site 12 transformants were subjected to the same treatment as the treatment of (3) above, the plasmid was extracted and the molecular weight was measured. , All were about 3.4 Md. Next, when these plasmid DNAs were treated with Bbe I, it was confirmed that 5 strains possessed a plasmid in which the Eco RI cleavage site was reduced to 1 due to the insertion of the Bbe I linker. .

(11)BbeIリンカー挿入部位の決定 pHY340PLKE12EcoRI2切断部位を消去して、その部
位にBbeIリンカーの挿入されたクローンを選択すべ
く、上記(10)の処理で得られた5株の菌株について、
BbeIリンカーが挿入されたプラスミドDNAを、BbeIとE
coRVで切断し、これにより生成されるDNA断片の大きさ
に基づいて、当該プラスミドDNA中でのBbeI切断部位の
存否を調べた。5株中3株の菌株について、それらのプ
ラスミドDNA中でのEcoRI2切断部位が消失し、同位置にB
beI切断部位を獲得したものが得られた。BbeI切断部
位を獲得したこれらのプラスミドDNAのうち、それに挿
入されたBbeIリンカーが1個だけのプラスミドDNAをpH
Y340PLKE1Bb(5.62Kb)と命名した(第2図E)。
(11) Determination of Bbe I linker insertion site It was obtained by the process of (10) above so as to delete the Eco RI 2 cleavage site of pHY340PLKE 1 E 2 and select the clone having the Bbe I linker insertion site at that site. About 5 strains,
The plasmid DNA containing the Bbe I linker was inserted into Bbe I and E
It was cleaved with co RV, and the presence or absence of the Bbe I cleavage site in the plasmid DNA was examined based on the size of the DNA fragment produced thereby. About 3 out of 5 strains, the Eco RI 2 cleavage site in their plasmid DNA disappeared and B at the same position
Those obtained with the be I cleavage site were obtained. Of these plasmid DNAs that have acquired the Bbe I cleavage site, the plasmid DNA with only one Bbe I linker inserted into
It was named Y340PLKE 1 Bb (5.62 Kb) (Fig. 2E).

(12)部位特異的塩基置換法によるPst2部位の消去 上記(11)の処理により作成されたpHY340PLKE1Bb
は、PstI切断部位が全体として2箇所あるので、ポリ
リンカー内のPstI部位はクローニングサイトとして利
用不能である。そこで、pHY340PLKE1Bbのアンピシリン
耐性遺伝子領域に位置するPst2部位を消去すべく、当
該部位に対して以下の処理を施すのであるが、その際、
アンピシリン耐性遺伝子のアミノ酸置換を伴わないよう
な塩基置換をPst2切断部位に適用することで、該耐性
遺伝子の遺伝子マーカーとしての機能を維持するように
配慮した。即ち、PstI切断部位の−CTGCAG−の塩基配
列の第5番目のAをCに置換するとPstI切断部位が消
去されるが、この場合、アミノ酸置換を伴うことはな
い。よって、そのようなA→Cの選択的な塩基置換を部
位特異的塩基置換法を採用して、以下の手順で実施し
た。
(12) Elimination of Pst I 2 site by site-specific base substitution method pHY340PLKE 1 Bb prepared by the process of (11) above
Since there are two Pst I cleavage sites in total, the Pst I site in the polylinker cannot be used as a cloning site. Therefore, in order to delete the Pst I 2 site located in the ampicillin resistance gene region of pHY340PLKE 1 Bb, the site is treated as follows.
By applying a base substitution that does not accompany the amino acid substitution of the ampicillin resistance gene to the Pst I 2 cleavage site, care was taken to maintain the function of the resistance gene as a gene marker. That is, the fifth of A when substituted C Pst I cleavage site of -CTGCAG- of the base sequence of Pst I cleavage site is deleted, this case, does not involve an amino acid substitution. Therefore, such a selective base substitution of A → C was carried out by the following procedure by employing the site-specific base substitution method.

先ず、15塩基から成るプライマーDNAの、5′−ATG
CCTGCCGCAATG−3′なる塩基配列を合成して成るDNA
と、pHY340PLKE1BbDNAをEcoRVで開裂してアルカリフ
ォスファターゼ処理したものと、pHY340PLKE1BbをPvu
IおよびBglIで切断して得られるところの部分欠失DNA
とを、それぞれ等モルづつ混合して、この混合物に100
℃で3分間の加熱変性処理を施した。続いて、これを30
℃で30分間保温し、さらに、4℃で30分間放置し、0℃
で10分間冷却し、これにより、ベクターDNAと合成DNAプ
ライマーとの雑種DNAを調製した。次いで、この雑種DNA
を、前記(2)の処理により、大腸菌のコンピテント細
胞に導入して形質転換体を作成した。この形質転換体
に、前記(3)の処理を施して、該転換体からプラスミ
ドDNAを抽出し、その一部分をPstI処理して、該プラス
ミドDNA中でのPst2切断部位の存否を確認した。その
結果、24株中2株の菌株がPst2部位の消失したプラス
ミドDNAを保有していることが確認された。そして、そ
こに保有されているプラスミドDNAの1つをpHY340PLK
(5.62Kb)と命名した(第2図F)。
First, 5'-ATG of a primer DNA consisting of 15 bases
DNA produced by synthesizing the nucleotide sequence CCTGCCGCAATG-3 '
If, as it was alkaline phosphatase treated is cleaved in the pHY340PLKE 1 BbDNA Eco RV, the pHY340PLKE 1 Bb Pvu
Partially deleted DNA obtained by digestion with I and Bgl I
And equimolar amounts of each, and add 100 to this mixture.
A heat denaturation treatment was performed at 3 ° C for 3 minutes. Then, this 30
Incubate at 30 ° C for 30 minutes, then leave at 4 ° C for 30 minutes, 0 ° C
After cooling for 10 minutes, a hybrid DNA of the vector DNA and the synthetic DNA primer was prepared. Then this hybrid DNA
Was introduced into competent cells of Escherichia coli by the treatment of the above (2) to prepare a transformant. This transformant is subjected to a process (3), plasmid DNA was extracted from the transformants, and a portion thereof with Pst I treatment, confirmed the presence of the Pst I 2 cleavage site at the plasmid DNA in did. As a result, it was confirmed that 2 out of 24 strains carried the plasmid DNA in which the Pst I 2 site had disappeared. Then, one of the plasmid DNAs held therein is pHY340PLK.
It was named (5.62 Kb) (Fig. 2F).

(13)pHY340PLKのEcoRI−Eco47III部分の除去 上記(12)の処理で作成されたpHY340PLK DNAをEcoRI
Eco47IIIで処理し、前記(4)の処理により分子量約
3.2MdのDNAを抽出した。一方、EcoRIとEco47IIIの各切
断末端のそれと等しい塩基配列の末端を持ち、それらの
間にMroI認識配列を有する合成DNAをリンカーとして採
用し、これを上記3.2MdのDNAと混合して、T4リガーゼ処
理により該DNAと該リンカーとを連結した。次いで、前
記(2)の処理により、このリンカー連結のDNAを含む
反応液を用いて、大腸菌を形質転換させた。前記(3)
の処理により、形質転換体6株から、プラスミドDNAを
抽出し、それの分子量を測定した結果、全て約3.2Mdで
あった。またここで得られたDNAの一部(約0.5μg)を
EcoRI、Mrol、Eco47III等で処理したところ、それぞれ
の制限酵素について1箇所の切断部位を保有しているこ
とが確認された。そして、そのプラスミドDNAをpHY340P
LK(5.38Kb)と命名した(第2図G、第3図)。
(13) PHY340PLK the Eco RI- Eco 47III portion PHY340PLK DNA to Eco RI created in the process of removing (12) the
And Eco 47III, and the molecular weight of about
3.2 Md DNA was extracted. On the other hand, a synthetic DNA having a nucleotide sequence equivalent to that of each of the cut ends of Eco RI and Eco 47III and having a Mro I recognition sequence between them was adopted as a linker, and this was mixed with 3.2 Md of DNA described above. The DNA and the linker were ligated by treatment with T4 ligase. Then, by the treatment of (2) above, Escherichia coli was transformed with the reaction solution containing this linker-ligated DNA. (3)
As a result of extracting the plasmid DNA from the 6 transformants by the above treatment and measuring the molecular weight thereof, all were about 3.2 Md. In addition, part of the DNA obtained here (about 0.5 μg)
When treated with Eco RI, Mrol , Eco 47III , etc., it was confirmed that each restriction enzyme possesses one cleavage site. And, the plasmid DNA is pHY340P
It was named LK (5.38 Kb) (Fig. 2G, Fig. 3).

(14)大腸菌と枯草菌の形質転換 上記(13)の処理により作成されたプラスミドDNA
が、シャトルベクターであって、しかも、Sop−α1領
域を持っていることを確認すべく、当該プラスミドDNA
を用いて大腸菌と枯草菌の双方を宿主として、それの形
質転換を行った。そして、この場合、コントロールとし
て前掲pHY340と前掲pHY300PLKとを使用した。
(14) Transformation of Escherichia coli and Bacillus subtilis Plasmid DNA prepared by the treatment of (13) above
Is a shuttle vector, and to confirm that it has the Sop-α1 region, the plasmid DNA
Was transformed with E. coli and Bacillus subtilis as a host. In this case, the above-mentioned pHY340 and pHH300PLK were used as controls.

i)大腸菌の形質転換 上記(13)の処理により得られたDNA(1μg)
と、プラスミドpHY340(1μg)およびpHY300PLK
(1μg)、各5μlにそれぞれ、100μlの大腸菌コ
ンビテント細胞を加え、0℃にて15分間吸着を行った
後、0.9mlのL−ブロスを加えて、37℃にて1時間該細
胞を培養した。次いで、この培養液を、L−ブロスに1.
5%寒天と20μg/mlのテトラサイクリンを添加して成る
寒天培地の表面に塗布して、37℃で一夜培養した。この
場合の形質転換体の生育状況は第2表に示すとおりであ
った。
i) Transformation of Escherichia coli DNA (1 μg) obtained by the treatment of the above (13)
And plasmids pHY340 (1 μg) and pHY300PLK
(1 μg), 100 μl of E. coli competent cells was added to 5 μl of each, and after adsorbing at 0 ° C. for 15 minutes, 0.9 ml of L-broth was added and the cells were cultured at 37 ° C. for 1 hour. did. Then, this culture solution was added to L-broth to 1.
The mixture was applied to the surface of an agar medium containing 5% agar and 20 μg / ml tetracycline, and cultured overnight at 37 ° C. The growth status of the transformant in this case was as shown in Table 2.

ii)枯草菌の形質転換 上記(13)の処理により得られたDNA(1μg)
と、プラスミドpHY340(1μg)と、pHY300PLK
(1μg)の各10μlに、それぞれ、500μlの枯草菌
Bacillus subtilis recE +(ISW1214)、recE -(YIT60
07)のコンピテント細胞を加え、37℃で30分間吸着後50
0μlのL−ブロスを加えて該細胞を振とう培養した。
次いで、この培養液をi)にて既述のものと同様の寒天
培地に塗布して37℃で一夜培養した。この場合の形質転
換体の生育状況は前掲第2表に併せて示すとおりであっ
た。
ii) Transformation of Bacillus subtilis DNA (1 μg) obtained by the treatment of (13) above
And plasmid pHY340 (1 μg) and pHY300PLK
To each 10 μl of (1 μg), 500 μl of Bacillus subtilis recE + (ISW1214), recE (YIT60) was added.
Add competent cells from 07), adsorb at 37 ° C for 30 minutes, then 50
The cells were shake-cultured by adding 0 μl of L-broth.
Then, this culture solution was applied to the same agar medium as described above in i) and cultured at 37 ° C. overnight. The growth status of the transformants in this case was as shown in Table 2 above.

(15)枯草菌recE +および同recE -株におけるベクターの
安定性 前記(13)の処理により得られたプラスミドpHY320PL
Kが、枯草菌recE -株で安定に保持されることを確認すべ
く、pHY320PLK DNAを大腸菌形質転換体から採取し、こ
れを用いて枯草菌recE +株(ISE1214)およびrecE -(YIT
6007)を形質転換させた。
(15) Stability of the vector in Bacillus subtilis recE + and recE strains The plasmid pHY320PL obtained by the treatment of (13) above
K is, Bacillus subtilis recE - in order to ensure that it is stably held in stock, taken PHY320PLK DNA from E. coli transformants and used to Bacillus subtilis recE + strain (ISE1214) and recE - (YIT
6007) was transformed.

その際、対照として、pHY340およびpHY300PLKをも同
様に形質転換させた。そして、そこで得られた形質転換
体の各3株ずつをL−ブロスで100細胞分裂に相当する
期間にわたって、37℃で培養した。次いで、各培養液に
ついてプラスミド保有菌の割合を調べた。その結果は第
3表に示すとおりであった。同表から明らかなように、
Sop−α1領域を持たないpHY300PLKは、枯草菌recE +
では、安定であるが、recE -株では著しく不安定であ
り、100細胞分裂に相当する期間後には、ほとんどの細
胞は、保有すべき当該ラスミド(pHY300PLK)を失って
いた。これにひきかえ、pHY320PLKとpHY340に関して
は、各当該プラスミドが枯草菌recE -株にて安定に保持
され続けることが確認された。
At that time, as a control, pHY340 and pHY300PLK were similarly transformed. Then, each of the three strains of transformants obtained therein was cultured in L-broth at 37 ° C. for a period corresponding to 100 cell divisions. Next, the proportion of plasmid-carrying bacteria was examined for each culture. The results are shown in Table 3. As is clear from the table,
PHY300PLK, which does not have the Sop-α1 region, is stable in the Bacillus subtilis recE + strain, but remarkably unstable in the recE strain, and after a period corresponding to 100 cell divisions, most cells should possess it. The lasmid (pHY300PLK) had been lost. In contrast, it was confirmed that, with regard to pHY320PLK and pHY340, each of the plasmids was stably maintained in the Bacillus subtilis recE strain.

そして、上記(14)i)記載の形質転換体としての大
腸菌は、受託番号微工研菌寄第9829号として工業技術院
微生物工業技術研究所に寄託済みである。
Escherichia coli as a transformant described in (14) i) above has been deposited at the Institute of Microbial Science and Technology, the Agency of Industrial Science and Technology, under the accession number Microindustrial Research Institute No. 9829.

〈実施例2〉 (1)pHY320PLKにおけるNdeI部位の増設 実施例1のpHY320PLKについて、さらに制限酵素によ
る単一切断部位を増設すべく、ポリリンカーのHindIII
部位から2.36Kbの位置にある−CCTATG−塩基配列中の特
定の塩基を、既述の部位特異的塩基置換法により置換し
て、NdeI部位を増設した。即ち、プライマーDNAの、
5′−TTAATCTCATATGGTGG−3′なる塩基配列と、pHY
320PLKをHindIIIで開裂し、フォスファターゼ処理した
ものと、pHY320PLKをNsiIとHpaIで切り出した分子
量約2.7MdのDNA断片とに、実施例1(12)のそれと同様
の処理を施して、雑種DNAを作成し、NdeI切断部位の−
CATATG−なる塩基配列を持つプラスミドを選択し、これ
をpHY321PLK(5.38Kb)と命名した。このpHY321PLKは、
分子量約3.2Mdであり、唯一のNdeI切断部位を獲得して
いるものである。そして、かかるpHY321PLKでは、pHY32
0PLKの枯草菌での複製開始領域に位置する塩基を1箇所
置換したことになるが、置換後の塩基配列が、それで表
わされるアミノ酸に影響を与えないように配慮されてお
り、そのことは、形質転換実験の結果、複製開始の遺伝
情報の活性は全く失われていないことが確認されたこと
で、十分に支持されるところである。
<Example 2> (1) Expansion of NdeI site in pHY320PLK Regarding the pHY320PLK of Example 1, in order to further expand a single cleavage site with a restriction enzyme, HindIII of polylinker was added.
A specific base in the -CCTATG-base sequence located at 2.36 Kb from the site was replaced by the site-specific base substitution method described above to expand the Nde I site. That is, of the primer DNA,
5'-TTAATCTCATATGGTGG-3 'base sequence and pHY
320PLK was cleaved with HindIII and treated with phosphatase, and pHY320PLK was cleaved with Nsi I and Hpa I to a DNA fragment having a molecular weight of about 2.7 Md, which was treated in the same manner as in Example 1 (12) to give a hybrid DNA. Of the Nde I cleavage site
A plasmid having a base sequence of CATATG- was selected and named as pHY321PLK (5.38Kb). This pHY321PLK is
It has a molecular weight of about 3.2 Md and has acquired a unique Nde I cleavage site. And in such pHY321PLK, pHY32
This means that the base located in the replication initiation region of 0PLK in Bacillus subtilis was replaced at one position, but the base sequence after the replacement was designed so as not to affect the amino acid represented by it. As a result of the transformation experiment, it was confirmed that the activity of the genetic information for replication initiation was not lost at all, which is fully supported.

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

第1図は、本発明に係わる複合プラスミドベクターを特
定するための制限酵素切断地図である。 第2図は、pHY320PLKおよびpHY321PLKの合成経路を示す
概略的な制限酵素切断地図群であり、(A)および
(B)は、出発材料としての複合プラスミドpHY340およ
びpHY300PLKに関するもの、(C)(D)(E)および
(F)は、それぞれ合成中間体pHY340E12、pHY340PLK
E12、pHY340PLKE1BbおよびpHY340PLKに関するもの、
そして、(G)および(H)は、本発明に係わる複合プ
ラスミドベクターpHY320PLKおよびpHY321PLKに関するも
のである。 第3図および第4図は、本発明の複合プラスミドpHY320
PLKおよびpHY321PLKの詳細な制限酵素切断地図である。
FIG. 1 is a restriction enzyme digestion map for identifying the composite plasmid vector according to the present invention. FIG. 2 is a set of schematic restriction enzyme digestion maps showing the synthetic pathways of pHY320PLK and pHY321PLK. (A) and (B) relate to composite plasmids pHY340 and pHY300PLK as starting materials, (C) (D). ) (E) and (F) are synthetic intermediates pHY340E 1 E 2 and pHY340PLK, respectively.
For E 1 E 2 , pHY340PLKE 1 Bb and pHY340PLK,
And, (G) and (H) relate to the composite plasmid vectors pHY320PLK and pHY321PLK according to the present invention. 3 and 4 show the composite plasmid pHY320 of the present invention.
It is a detailed restriction enzyme cutting map of PLK and pHY321PLK.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:125) C12R 1:46 1:19) (C12N 15/00 A C12R 1:125) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C12R 1: 125) C12R 1:46 1:19) (C12N 15/00 A C12R 1: 125)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)ストレプトコッカス・フェカリス
(Streptococcus faecalis)のプラスミドpAMα1由来
のテトラサイクリン耐性遺伝子領域およびその複製開始
領域と、(b)大腸菌(Escherichia coli)のプラスミ
ドベクターpACYC177由来のアンピシリン耐性遺伝子領域
およびその複製開始領域と、(c)枯草菌recE-株でプ
ラスミドを安定に保持するSop−α1領域と、さらに、
(d)両端にそれぞれHindIIIとEco47IIIの認識切断部
位を有するポリリンカーとから構成され、約3.2Mdの分
子量を有し、HindIII部位より41bの位置に−TCCGGA−塩
基配列構造を有し、かつHindIII部位から2.36Kbの位置
に、−CCTATG−塩基配列構造を有し、下記制限酵素切断
地図(I)で特徴づけられる複合プラスミドベクター
(pHY320PLK)。
1. A tetracycline resistance gene region derived from a plasmid pAMα1 of Streptococcus faecalis and its replication initiation region, and (b) an ampicillin resistance gene region derived from a plasmid vector pACYC177 of Escherichia coli and Its replication initiation region, (c) the Sop-α1 region that stably holds the plasmid in the Bacillus subtilis recE strain, and
(D) It is composed of a polylinker having Hind III and Eco47 III recognition cleavage sites at both ends, has a molecular weight of about 3.2 Md, and has a -TCCGGA-base sequence structure at a position 41b from the Hind III site, A composite plasmid vector (pHY320PLK) having a -CCTATG-base sequence structure at a position of 2.36 Kb from the Hind III site and characterized by the following restriction enzyme cleavage map (I).
【請求項2】(a)ストレプトコッカス・フェカリス
(Streptococcus faecalis)のプラスミドpAMα1由来
のテトラサイクリン耐性遺伝子領域およびその複製開始
領域と、(b)大腸菌(Escherichia coli)のプラスミ
ドベクターpACYC177由来のアンピシリン耐性遺伝子領域
およびその複製開始領域と、(c)枯草菌recE-株でプ
ラスミドを安定に保持するSop−α1領域と、さらに、
(d)両端にそれぞれHindIIIとEco47IIIの認識切断部
位を有するポリリンカーとから構成され、約3.2Mdの分
子量を有し、HindIII部位より41bの位置に−TCCGGA−塩
基配列構造を有し、かつHindIII部位から2.36Kbの位置
に、−CTATG−塩基配列構造を有し、下記制限酵素切断
地図(II)で特徴づけられる複合プラスミドベクター
(pHY321PLK)。
2. A tetracycline resistance gene region derived from a plasmid pAMα1 of Streptococcus faecalis and its replication initiation region, and (b) an ampicillin resistance gene region derived from a plasmid vector pACYC177 of Escherichia coli and Its replication initiation region, (c) the Sop-α1 region that stably holds the plasmid in the Bacillus subtilis recE strain, and
(D) It is composed of a polylinker having Hind III and Eco47 III recognition cleavage sites at both ends, has a molecular weight of about 3.2 Md, and has a -TCCGGA-base sequence structure at a position 41b from the Hind III site, A composite plasmid vector (pHY321PLK) having a -CTATG-base sequence structure at a position of 2.36 Kb from the Hind III site and characterized by the following restriction enzyme cleavage map (II).
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