JP2545078B2 - Method for producing nucleic acid-related substance - Google Patents

Method for producing nucleic acid-related substance

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JP2545078B2
JP2545078B2 JP62083998A JP8399887A JP2545078B2 JP 2545078 B2 JP2545078 B2 JP 2545078B2 JP 62083998 A JP62083998 A JP 62083998A JP 8399887 A JP8399887 A JP 8399887A JP 2545078 B2 JP2545078 B2 JP 2545078B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1077Pentosyltransferases (2.4.2)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリンヌクレオチド生合成に関与する酵素で
あるアミドフォスフォリボシル・トランスフェラーゼ
(EC2.4.2.14、以下APTaseと称することもある)の合成
に関与する遺伝子を含むDNA断片とベクターDNAとの組換
え体DNAを用いて、コリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属に属する微生物を形質転換し、得られる
形質転換株を培地に培養し、培養物中にイノシン、5′
−イノシン酸、5′−キサンチル酸などの核酸関連物質
を生成蓄積させ、該培養物から該核酸関連物質を採取す
る核酸関連物質の製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the synthesis of amidophosphoribosyl transferase (EC2.4.2.14, hereinafter also referred to as APTase), which is an enzyme involved in purine nucleotide biosynthesis. Using a recombinant DNA of a DNA fragment containing a gene and a vector DNA, a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or Brevibacterium is transformed, and the resulting transformant is cultured in a medium, Inosine 5 '
-A method for producing a nucleic acid-related substance, in which a nucleic acid-related substance such as inosine acid and 5'-xanthylic acid is produced and accumulated, and the nucleic acid-related substance is collected from the culture.

核酸関連物質は、調味料、医薬品原料として有用であ
ることから、本発明は食品および医薬品工業の分野に属
する。
Since the nucleic acid-related substance is useful as a seasoning and a raw material for pharmaceuticals, the present invention belongs to the fields of food and pharmaceutical industry.

従来の技術 核酸関連物質の製造法としては、リボ核酸を分解する
方法、発酵生産した前駆物質を合成法により目的物質に
変換する方法、微生物により直接発酵生産する方法など
が知られている。発酵法で核酸関連物質を生産する方法
については、野生株から誘導された突然変異株を用いる
方法が知られている。たとえば5′−イノシン酸生産性
変異株(特公昭58−46319)、5′−キサンチル酸生産
性変異株(特開昭60−156399)などを用いる方法が知ら
れている。
2. Description of the Related Art Known methods for producing nucleic acid-related substances include a method of decomposing ribonucleic acid, a method of converting a fermentation-produced precursor substance into a target substance by a synthetic method, and a method of directly fermenting and producing by a microorganism. As a method for producing a nucleic acid-related substance by a fermentation method, a method using a mutant strain derived from a wild strain is known. For example, a method using a 5'-inosinic acid-producing mutant strain (Japanese Patent Publication No. 58-46319), a 5'-xanthylic acid-producing mutant strain (JP-A-60-156399) and the like is known.

発明が解決しようとする問題点 従来法によるイノシン、イノシン酸、キサンチル酸な
どの核酸関連物質の生産は必ずしも満足すべきものでは
なく、調味料、医薬品原料として重要なこれら核酸関連
物質をより高収率で安価に製造する方法の開発が望まれ
ている。
Problems to be Solved by the Invention Production of nucleic acid-related substances such as inosine, inosinic acid, and xanthyl acid by conventional methods is not always satisfactory, and higher yields of these nucleic acid-related substances important as seasonings and pharmaceutical raw materials are obtained. It is desired to develop a method of manufacturing at low cost.

問題点を解決するための手段 本発明者は微生物を用いる核酸関連物質の生産におい
て、従来の突然変異の付与による育種とは全く異なる、
組換えDNA技法による核酸関連物質生産菌株の育種方法
について研究を重ねた。その結果、核酸関連物質の生合
成に係る酵素であるAPTaseの遺伝子(以下purFと略記す
ることがある)を含むDNA断片とベクターDNAとの組換え
体DNAを保有させた菌株が核酸関連物質の高い生産性を
有することを見い出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In the production of nucleic acid-related substances using microorganisms, the present inventor is completely different from conventional breeding by imparting mutations,
We have continued research on breeding methods of nucleic acid-related substance-producing strains using recombinant DNA technology. As a result, a strain carrying a recombinant DNA of a DNA fragment containing a gene for APTase, which is an enzyme involved in the biosynthesis of nucleic acid-related substances (hereinafter sometimes abbreviated as purF), and a vector DNA The inventors have found that they have high productivity and completed the present invention.

以下に本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、微生物のAPTaseの合成に関与する遺伝情報
を担うDNA断片とベクターDNAとの組換え体DNAを保有
し、コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
に属し、かつ核酸関連物質を生産する能力を有する微生
物を培地に培養し、培養物中に核酸関連物質を生産蓄積
させ、該培養物から該核酸関連物質を採取することを特
徴とする核酸関連物質の製造法を提供する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention possesses a recombinant DNA of a DNA fragment carrying the genetic information involved in the synthesis of microbial APTase and a vector DNA, belongs to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium, and produces a nucleic acid-related substance. Provided is a method for producing a nucleic acid-related substance, which comprises culturing a microorganism having an ability in a medium, producing and accumulating the nucleic acid-related substance in the culture, and collecting the nucleic acid-related substance from the culture.

該核酸関連物質としては、イノシン、イノシン酸また
はキサンチル酸などがあげられる。
Examples of the nucleic acid-related substance include inosine, inosine acid, xanthyl acid and the like.

本発明に用いるAPTaseの遺伝子(purF)を含むDNA断
片としては原核生物、バクテリオファージまたはプラス
ミドに由来するものが用いられるが、なかでも細菌特に
エシェリヒア属、コリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属に属する細菌由来のpurFを含むDNA断片が
好適に用いられる。具体的には大腸菌K12株の染色体DNA
由来のpurFを含むDNA断片があげられる。
As the DNA fragment containing the APTase gene (purF) used in the present invention, those derived from prokaryotes, bacteriophages or plasmids are used. Among them, bacteria belong to the genus Escherichia, Corynebacterium or Brevibacterium. A DNA fragment containing purF derived from a bacterium is preferably used. Specifically, the chromosomal DNA of E. coli K12 strain
An example is a DNA fragment containing the origin purF.

本発明に用いるベクターとしてはコリネバクテリウム
属またはブレビバクテリウム属菌種内で自律増殖できる
ものであればいずれも用いることができる。具体的には
pCG1、pCG2、pCG4pCG11、pCE52、pCE53、pCE54などが好
適に用いられる。これらベクターについては特開昭57−
134500、特開昭57−183799、特開昭58−35197、特開昭5
8−105999、特開昭58−126789、特開昭59−156292にそ
れぞれ記載されている。
As the vector used in the present invention, any vector can be used as long as it can autonomously grow in Corynebacterium or Brevibacterium. In particular
PCG1, pCG2, pCG4pCG11, pCE52, pCE53, pCE54 and the like are preferably used. Regarding these vectors, Japanese Patent Laid-Open No. 57-
134500, JP-A-57-183799, JP-A-58-35197, JP-A-5
8-105999, JP-A-58-126789, and JP-A-59-156292.

purFを含む供与体DNAとベクターDNAとの組換え体DNA
は、試験管内で両DNAを制限酵素で切断した後、DNAリガ
ーゼで再連結反応した後、この結合反応混合物を用い
て、purFを欠失したコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属菌種を形質転換し、欠損形質が相補され
た形質転換株を選択することによって得ることができ
る。コリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属
菌種で直接組換え体DNAを選択するかわりに、たとえば
大腸菌のような既に遺伝子組換え技法が確立している宿
主−ベクター系を用いてpurFを分離し、しかる後にコリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属菌種にて
この分離遺伝子を発現させることもできる。すなわち、
purFの供与体DNAを、大腸菌とコリネバクテリウム属ま
たはブレビバクテリウム属菌種とのシャトルベクターDN
Aを試験管内で結合反応させ、この反応混合物を用い、p
urFが欠損した大腸菌の変異株を形質転換する。つい
で、欠損形質が相補された形質転換株を選択し、この形
質転換株から組換え体プラスミドを単離する。この組換
え体プラスミドを用いてコリネバクテリウム属またはブ
レビバクテリウム属菌種を形質転換し、形質転換株を選
択分離することによっても目的とする組換え体DNAを取
得できる。大腸菌とコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属菌種とのシャトルベクターとしてはpCE5
2、pCE53、pCE54などが使用できる。
Recombinant DNA of donor DNA containing purF and vector DNA
After cleaving both DNAs with a restriction enzyme in a test tube and religating with a DNA ligase, this ligation mixture was used to transform a PurF-deficient Corynebacterium or Brevibacterium species. It can be obtained by transforming and selecting a transformant in which the defective trait has been complemented. Instead of directly selecting recombinant DNA in Corynebacterium or Brevibacterium species, purF is isolated using a host-vector system with established genetic recombination techniques such as E. coli, The isolated gene can then be expressed in Corynebacterium or Brevibacterium species. That is,
PurF donor DNA is a shuttle vector DN of Escherichia coli and Corynebacterium spp. or Brevibacterium spp.
A is allowed to undergo a binding reaction in vitro and this reaction mixture is used to
A mutant strain of E. coli deficient in urF is transformed. Then, a transformant in which the defective trait has been complemented is selected, and a recombinant plasmid is isolated from this transformant. The target recombinant DNA can also be obtained by transforming a strain of the genus Corynebacterium or Brevibacterium using this recombinant plasmid and selectively isolating the transformant. PCE5 as a shuttle vector between Escherichia coli and Corynebacterium or Brevibacterium
2, pCE53, pCE54, etc. can be used.

本発明の宿主微生物としては、コリネバクテリウム属
またはブレビバクテリウム属に属しDNA取込み能を有す
る微生物であれば、野生株の他に薬剤耐性、栄養要求性
などの性質を有する変異株、核酸関連物質生産性を有す
るまたは失った変異株など、いかなる菌株を用いてもよ
い。好適にはブレビバクテリウム・アンモニアゲネスAT
CC6872や、この菌株を親株として変異誘導された核酸関
連物質生産菌株たとえば5′−イノシン酸生産菌ブレビ
バクテリウム・アンモニアゲネスKY13184(FERM P−3
790)、5′−キサンチル酸生産菌ブレビバクテリウム
・アンモニアゲネスATCC21075、イノシン生産菌ブレビ
バクテリウム・アンモニアゲネスATCC21477などがあげ
られる。
The host microorganism of the present invention is a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium and having a DNA uptake ability, in addition to the wild strain, a mutant strain having properties such as drug resistance and auxotrophy, nucleic acid-related Any strain may be used, such as a mutant strain having or lacking substance productivity. Suitable for Brevibacterium ammoniagenes AT
CC6872 or a nucleic acid-related substance-producing strain mutated with this strain as a parent strain, for example, 5'-inosinic acid-producing bacterium Brevibacterium ammoniagenes KY13184 (FERM P-3
790) 5'-xanthylic acid producing bacterium Brevibacterium ammoniagenes ATCC 21075, inosine producing bacterium Brevibacterium ammoniagenes ATCC 21477 and the like.

微生物の形質転換法として、特開昭57−186492にコリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属する
微生物の形質転換法について報告がある。しかし、本発
明で宿主微生物として好適に用いることができるブレビ
バクテリウム・アンモニアゲネスは、ブレビバクテリウ
ム属に属してはいるものの、他のブレビバクテリウム属
菌種、たとえばブレビバクテリウム・フラバムなどと
は、染色体DNAの相同性が明らかに異なる〔インターナ
ショナル・ジャーナル・オブ・システマティック・バク
テリオロジー(Int.J.Sys.Bacteriol.)31,131,(198
1)〕ため、従来の遺伝子組換え技法においては、宿主
微生物としては利用されていない。本発明により、ブレ
ビバクテリウム・アンモニアゲネスを宿主微生物として
用いる遺伝子組換え技法が確立した点で、本発明はさら
に有用である。
As a method for transforming a microorganism, JP-A-57-186492 discloses a method for transforming a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium. However, Brevibacterium ammoniagenes that can be preferably used as a host microorganism in the present invention, although belonging to the genus Brevibacterium, is different from other Brevibacterium species such as Brevibacterium flavum. Clearly differ in chromosomal DNA homology [International Journal of Systematic Bacteriology (Int.J.Sys.Bacteriol.) 31 , 131, (198
1)] Therefore, it is not used as a host microorganism in conventional gene recombination techniques. The present invention is further useful in that a genetic recombination technique using Brevibacterium ammoniagenes as a host microorganism has been established by the present invention.

宿主微生物の組換え体DNAによる形質転換は(1)培
養細胞からのプロトプラストの調製、(2)組換え体DN
Aによるプロトプラストの形質転換処理、(3)プロト
プラストの正常細胞への復帰再生と形質転換株の選択か
らなる工程にて行われる。具体的方法をブレビバクテリ
ウム・アンモニアゲネスを用いた例により以下に示す。
Transformation of host microorganisms with recombinant DNA involves (1) preparation of protoplasts from cultured cells, (2) recombinant DN
It is carried out in a step consisting of a transformation treatment of protoplasts with A, (3) reversion of protoplasts to normal cells and selection of transformants. A specific method is shown below by an example using Brevibacterium ammoniagenes.

(1) 培養細胞からのプロトプラストの調製 プロトプラストの調製は微生物を細胞壁の合成が阻害
される条件下で増殖させ、この培養細胞に高張液中でリ
ゾチームあるいはアクロモペプチダーゼなどを作用させ
て、細胞壁を溶解除去することによって行われる。栄養
細胞を得るために使用する培地は、ブレビバクテリウム
・アンモニアゲネスが生育できるものであればいずれで
も使用できる。たとえばNB培地(第1表)のような完全
栄養培地や、G III培地(第2表)のような半合成培地
などが使用できる。 第 1 表 粉末ブイヨン 20g/ 酵母エキス 5g/ pH 7.2 第 2 表 グルコース 15 g/ (NH42SO4 8 g/ 尿素 1.2 g/ 酵母エスキ 1.2 g/ KH2PO4 0.5 g/ K2HPO4 0.5 g/ MgSO4・7H2O 0.1 g/ FeSO4・7H2O 2 mg/ ZnSO4・7H2O 1 mg/ MnSO4・4−6H2O 1 mg/ ビオチン 0.1mg/ サイアミン塩酸塩 2 mg/ パントテン酸カルシウム 10 mg/ アデニン 100 mg/ グアニン 100 mg/ pH 7.2 この培地にブレビバクテリウム・アンモニアゲネスを
接種し、20−40℃にて通気攪拌条件下で培養する。培地
の吸光度(OD)を比色計にて経時的に測定し、菌の対数
増殖期の初期(ODが0.1〜0.15に達したとき)に細胞壁
合成阻害剤を添加する。細胞壁合成を阻害する薬剤とし
ては、ペニシリン、グリシンなどを使用することができ
る。これら薬剤の使用量は、微生物の生育を半ば抑制す
る濃度もしくはそれ以下が望ましく、ペニシリンの場合
には培養液中に0.1〜2.0U/ml程度、またグリシンの場合
には10〜40mg/ml程度の濃度になるように添加する。薬
剤添加後さらに培養を続け、数世代増殖させて栄養細胞
を得る。
(1) Preparation of Protoplasts from Cultured Cells Protoplasts are prepared by growing microorganisms under conditions that inhibit the synthesis of cell walls, and subjecting the cultured cells to lysozyme or achromopeptidase in a hypertonic solution to remove the cell walls. It is carried out by dissolving and removing. The medium used to obtain the vegetative cells may be any medium as long as Brevibacterium ammoniagenes can grow. For example, a complete nutrient medium such as NB medium (Table 1) or a semi-synthetic medium such as G III medium (Table 2) can be used. Table 1 Powdered broth 20 g / Yeast extract 5 g / pH 7.2 Table 2 Glucose 15 g / (NH 4 ) 2 SO 4 8 g / Urea 1.2 g / Yeast Eski 1.2 g / KH 2 PO 4 0.5 g / K 2 HPO 4 0.5 g / MgSO 4 / 7H 2 O 0.1 g / FeSO 4 / 7H 2 O 2 mg / ZnSO 4 / 7H 2 O 1 mg / MnSO 4 / 4-6H 2 O 1 mg / Biotin 0.1 mg / Cyamine hydrochloride 2 mg / Calcium pantothenate 10 mg / adenine 100 mg / guanine 100 mg / pH 7.2 This medium is inoculated with Brevibacterium ammoniagenes and cultured at 20-40 ° C under aeration and stirring conditions. The absorbance (OD) of the medium is measured with a colorimeter over time, and a cell wall synthesis inhibitor is added at the early stage of the logarithmic growth phase of the bacterium (when the OD reaches 0.1 to 0.15). As the drug that inhibits cell wall synthesis, penicillin, glycine and the like can be used. The amount of these agents used is preferably a concentration that suppresses the growth of microorganisms or less, and in the case of penicillin, about 0.1 to 2.0 U / ml in the culture solution, and in the case of glycine, about 10 to 40 mg / ml. To the concentration of After the addition of the drug, cultivation is further continued and propagated for several generations to obtain vegetative cells.

培養液から栄養細胞を集菌し、培地および高張液にて
洗浄したのち、それぞれの高張培地に懸濁し、溶菌酵素
処理を行う。洗浄に用いる培地としては前記のNB培地、
G III培地などが使用でき、高張液としてはP3高張液
(第3表)が使用できる。 第 3 表 NaCl 70 mM MgCl2 5 mM CaCl2 5 mM N−トリス(ヒドロキシメチル)−メチル2−アミノエ
タン−スルホン酸 25 mM ソルビトール 1.6 M pH 7.6 また高張培地としては栄養培地、半合成培地、最少培
地などに高張化薬剤として0.25−0.6Mシュクロース、0.
3−0.7Mコハク酸2ナトリウム、0.4−2.0Mソルビトール
のいずれかを添加したもの、あるいはP3高張液などを用
いることができる。溶菌酵素処理は、卵白リゾーチーム
あるいはアクロモペプチダーゼなどをいずれも0.1−5.0
mg/ml程度の濃度となるように添加し、30−40℃にて5
−20時間保持する。プロトプラストの生成は光学顕微鏡
で観察することにより、球型の細胞として確認すること
ができる。
The vegetative cells are collected from the culture solution, washed with a medium and a hypertonic solution, suspended in each hypertonic medium, and subjected to lytic enzyme treatment. As the medium used for washing, the NB medium,
G III medium or the like can be used, and as the hypertonic solution, P3 hypertonic solution (Table 3) can be used. Table 3 NaCl 70 mM MgCl 2 5 mM CaCl 2 5 mM N-tris (hydroxymethyl) -methyl 2-aminoethane-sulfonic acid 25 mM sorbitol 1.6 M pH 7.6 Also, as hypertonic medium, nutrient medium, semi-synthetic medium, minimal medium 0.25-0.6M sucrose as a hypertonic drug, etc.
It is possible to use a solution to which any one of 3-0.7 M disodium succinate and 0.4-2.0 M sorbitol is added, or a P3 hypertonic solution. Lytic enzyme treatment was performed with egg white lysozyme, achromopeptidase, etc.
Add it to a concentration of about mg / ml, and add 5 at 30-40 ℃.
Hold for -20 hours. The production of protoplasts can be confirmed as spherical cells by observing with a light microscope.

このようにして調製したプロトプラストは、高張寒天
培地上において生育してコロニーを形成し、栄養細胞に
再生する。再生を行わせるためには、通常3日から20日
間、20−40℃に保つ。高張寒天培地としては、栄養培
地、半合成培地、最少培地などに0.25−0.6Mのシュクロ
ースまたは0.3−0.7Mのコハク酸2ナトリウムおよび寒
天(ディフコ社製)14g/を添加したものなどが用いら
れる。
The protoplasts thus prepared grow on hypertonic agar medium to form colonies and regenerate into vegetative cells. For regeneration, it is usually kept at 20-40 ° C for 3 to 20 days. As the hypertonic agar medium, nutrient medium, semi-synthetic medium, minimal medium, etc. to which 0.25-0.6M sucrose or 0.3-0.7M disodium succinate and agar (manufactured by Difco) 14g / are used. To be

(2) 組換え体DNAによるプロトプラストの形質転換
処理 プロトプラストの組換え体DNAによる形質転換は、細
胞がプロトプラスト状態を保持できる高張液中でプロト
プラストと組換え体DNAとを混合し、これにDNA取込み媒
介作用のあるポリエチレングリコール(PEG、平均分子
量1,540−6,000)と2価金属陽イオンを加えて処理する
ことによって行われる。高張条件を与える安定化剤とし
ては、微生物のプロトプラストの保持に一般に使われる
ものでよく、たとえばシュクロース、コハク酸2ナトリ
ウム:ソルビトールなどを用いることができる。PEGの
使用可能な濃度範囲は最終濃度で5−60%である。2価
金属陽イオンとしては、たとえばCa2+、Mg2+、Mn2+、BA
2+、Sr2+などが最終濃度1−100mMの範囲において効果
的で、単独使用あるいは併用することができる。処理の
温度は0−25℃が好適である。
(2) Transformation of Protoplasts with Recombinant DNA Transformation of protoplasts with recombinant DNA is carried out by mixing protoplasts and recombinant DNA in a hypertonic solution in which cells can maintain the protoplast state, and incorporating DNA into the mixture. It is carried out by adding a mediating polyethylene glycol (PEG, average molecular weight 1,540-6,000) and a divalent metal cation and treating it. As the stabilizer which gives hypertonic conditions, those which are generally used for retaining protoplasts of microorganisms may be used, and for example, sucrose, disodium succinate: sorbitol and the like can be used. The usable concentration range of PEG is 5-60% at the final concentration. Examples of the divalent metal cation include Ca 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ and BA.
2+ , Sr 2+, etc. are effective in the final concentration range of 1-100 mM and can be used alone or in combination. The treatment temperature is preferably 0 to 25 ° C.

(3) プロトプラストの正常細胞への復帰再生と形質
転換株の選択 プロトプラストの正常細胞への復帰再生と形質転換株
の選択は次のように行う。組換え体DNAを用いて形質転
換処理したプロトプラストの再生は、前記のプロトプラ
ストの再生と同様に高張寒天培地上において行う。形質
転換株は組換え体DNAに由来する遺伝子が菌に付与する
形質について選択することによって取得できる。この特
徴的形質獲得に基づく選択は、高張寒天培地上で再生と
同時に行ってもよい。また、一旦非選択的に再生から再
生正常細胞を集め通常の低張寒天培地上で選択を行って
もよい。
(3) Regeneration of protoplasts to normal cells and selection of transformants Regeneration of protoplasts to normal cells and selection of transformants are performed as follows. The regeneration of the protoplasts transformed with the recombinant DNA is carried out on a hypertonic agar medium in the same manner as the regeneration of the protoplasts. The transformant can be obtained by selecting for the trait imparted to the bacterium by the gene derived from the recombinant DNA. Selection based on this characteristic trait acquisition may be performed simultaneously with regeneration on hypertonic agar. Alternatively, non-selective regenerated normal cells may be collected once and then selected on a normal hypotonic agar medium.

形質転換株は通常の栄養培地に培養することにより、
導入した組換え体DNAの形質を発現させることができ
る。組換え体DNAの導入により形質転換株に薬剤耐性な
どの性質が付与されている場合は、その性質にあわせて
培地に薬剤を補給することもある。
By transforming the transformed strain by culturing in a normal nutrient medium,
The trait of the introduced recombinant DNA can be expressed. When properties such as drug resistance are imparted to the transformed strain by the introduction of the recombinant DNA, the medium may be supplemented with the drug depending on the properties.

このようにして得られた形質転換株を、発酵法による
核酸関連物質製造の際に用いられている培養方法により
培養することによって核酸関連物質を製造することがで
きる。すなわち該形質転換株を炭素源、窒素源、無機
物、アミノ酸、ビタミンなどを含有する通常の培地中、
好気的条件下において温度、pHなどを調整しつつ培養を
行えば、培養物中に核酸関連物質が生成蓄積するのでこ
れを採取する。炭素源としては、グルコース、フラクト
ース、シュクロース、グリセロール、澱粉、澱粉加水分
解液、糖蜜、糖蜜加水分解物などの炭水化物、グルコン
酸、ピルビン酸、乳酸、酢酸などの各種有機酸、グリシ
ン、グルタミン酸、アラニン、アスパラギン酸などのア
ミノ酸など、該生産菌が資化可能なものであればいずれ
も使用可能である。窒素源としてはアンモニア、塩化ア
ンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、
硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウ
ムなどの各種無機および有機アンモニウム塩、尿素、ペ
プトン、NZ−アミン、肉エキス、酵母エキス、コーンス
チープリカー、カゼイン加水分解物、フィッシュミール
あるいはその消化物などの窒素含有有機物、グリシン、
グルタミン酸などの各種アミノ酸など種々のものが使用
できる。無機物としてはリン酸第一カリウム、リン酸第
二カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、
塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸亜
鉛、炭酸カルシウムなどを用いることができる。さら
に、用いる菌がアミノ酸、核酸、ビタミンなど特定の栄
養素を生育に要求する場合には、培地にこれらの物質を
適当量添加するが、前記したような他の培地成分に伴っ
て培地に供給されれば特に加えなくても良い。
The nucleic acid-related substance can be produced by culturing the transformant thus obtained by the culture method used in the production of the nucleic acid-related substance by the fermentation method. That is, the transformant in a normal medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic substances, amino acids, vitamins, etc.
If the culture is carried out under aerobic conditions while adjusting the temperature, pH, etc., the nucleic acid-related substance is produced and accumulated in the culture, so this is collected. The carbon source, glucose, fructose, sucrose, glycerol, starch, starch hydrolyzate, carbohydrates such as molasses, molasses hydrolysate, gluconic acid, pyruvic acid, lactic acid, various organic acids such as acetic acid, glycine, glutamic acid, Any amino acid such as alanine and aspartic acid that can be assimilated by the producing bacterium can be used. As the nitrogen source, ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium phosphate,
Various inorganic and organic ammonium salts such as ammonium nitrate, ammonium carbonate and ammonium acetate, urea, peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, nitrogen-containing organic substances such as fish meal or its digest ,glycine,
Various amino acids such as various amino acids such as glutamic acid can be used. As inorganic substances, potassium dibasic phosphate, dibasic potassium phosphate, magnesium sulfate, magnesium phosphate,
Sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, zinc sulfate, calcium carbonate and the like can be used. Furthermore, when the bacteria to be used require specific nutrients such as amino acids, nucleic acids and vitamins for growth, appropriate amounts of these substances are added to the medium, but they are supplied to the medium along with other medium components as described above. If so, it is not necessary to add it.

培養は振盪培養あるいは通気攪拌培養などの好気的条
件下に行う。培養温度は一般に20−40℃が好適である。
培養期間は通常2−7日である。培地のpHはアンモニア
水、尿素液、水酸化ナトリウム溶液などで中性付近に保
つことが望ましい。こうようにして培養物中に著量の核
酸関連物質が蓄積する。培養終了後、イオン交換樹脂
法、吸着法、沈殿法、抽出法などの単独または組合せに
より、培養物から核酸関連物質を回収することができ
る。
The culture is carried out under aerobic conditions such as shaking culture or aeration-agitation culture. Generally, the culture temperature is preferably 20-40 ° C.
The culture period is usually 2-7 days. It is desirable to keep the pH of the medium near neutral with aqueous ammonia, urea solution, sodium hydroxide solution, or the like. In this way, a considerable amount of nucleic acid-related substances accumulate in the culture. After completion of the culture, the nucleic acid-related substance can be recovered from the culture by an ion exchange resin method, an adsorption method, a precipitation method, an extraction method or the like alone or in combination.

次に実施例を示す。 Next, examples will be shown.

実施例1 (1) purFのpCE53へのクローニング 大腸菌の染色体DNAは、大腸菌K12株(エシェリヒア・
コリATCC33525)をバクトトリプトン(ディフコ社製)1
0g/、酵母エキス(ディフコ社製)5g/、NaCl 5g/
を含み、pHを7.2に調整したL培地に植菌し、30℃で1
8時間培養後、得られた培養菌体からスミスのフェノー
ル抽出法〔Smith.M.G..;メソッズ・イン・エンチモロジ
イ(Methods in Enzymology),12,Part A,545(196
7)〕に従い単離した。pCE53はこのプラスミドを保有す
る大腸菌12株亜株MM294(特開昭60−210994号公報参
照)から、該公報記載の方法により分離精製した。
Example 1 (1) Cloning of purF into pCE53 The chromosomal DNA of E. coli is E. coli K12 strain (Escherichia coli).
Coli ATCC33525) Bactrypton (made by Difco) 1
0g /, yeast extract (Difco) 5g /, NaCl 5g /
Inoculated into L medium containing pH of 7.2 and adjusted to 1 at 30 ℃
After culturing for 8 hours, Smith's phenol extraction method [Smith.MG .; Methods in Enzymology], 12 , Part A, 545 (196
7)] and isolated. pCE53 was isolated and purified from Escherichia coli 12 strain substrain MM294 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-210994) by the method described in this publication.

上記で調製した大腸菌K12株の染色体DNA10μgを10mM
トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(以下トリス
と略す)−塩酸(pH7.5)、100mM NaCl、7mM MgCl2
び6mM2−メルカプトエタノールを含む緩衝液(以下Y−
100緩衝液と称する)40μに溶かし、24単位の制限酵
素Pst I(宝酒造社製、以下特記しない限り制限酵素は
すべて宝酒造社製)と20単位の制限酵素BamH Iを加え、
37℃で1時間消化反応を行った。その後、65℃、10分間
の熱処理により反応を停止させた。一方pCE53プラスミ
ドDNA3μgをY−100緩衝液20μ中に溶かし、12単位
のPst Iと10単位のBamH Iを加え、37℃で1時間消化反
応を行い、65℃、10分間の熱処理により反応を停止させ
た。両消化物を混合した後、20mMトリス−塩酸(pH7.
6)、10mM MgCl2、10mMジチオスレイトールおよび0.5m
M ATPを含む緩衝液(以下T4DNAリガーゼ緩衝液と称す
る)120μおよび3単位のT4DNAリガーゼ(宝酒造社
製)を加え4℃、18時間処理した。このようにして得ら
れたT4DNAリガーゼ反応混合物を用い、purF欠損による
ヒポキサンチン要求性の大腸菌FL−46株をコーエン(Co
hen)らの方法〔Cohen et al.,:プロシーディング・オ
ブ・ザ・ナショナル・アカデミイ・オブ・サイエンス
(Proc.Natl.Acad.Sci.)U.S.A.,69,2110(1972)〕に
より形質転換し、選択培地(グルコース2g、Na2HP46g、
KH2PO43g、NaCl 0.5g、NH4Cl 1g、MgSO4・7H2O 0.5
g、CaCl2・2H2O 15mg、サイアミン塩酸塩4mg、カザミ
ノ酸2g、L−トリプトファン50mg、カナマイシン50mgお
よび寒天16gを水1に含みpH7.2に調整した培地)に塗
布後、37℃で3日間培養することによりカナマイシン
(50μg/ml)に耐性で、かつ宿主が示すヒポキサンチン
要求性が相補された形質転換株を得た。
10 μg of chromosomal DNA of Escherichia coli K12 strain prepared above was added to 10 mM.
A buffer solution containing tris (hydroxymethyl) aminomethane (hereinafter abbreviated as Tris) -hydrochloric acid (pH 7.5), 100 mM NaCl, 7 mM MgCl 2 and 6 mM 2- mercaptoethanol (hereinafter Y-
It is dissolved in 40 μl, and 24 units of the restriction enzyme Pst I (manufactured by Takara Shuzo, all the restriction enzymes are manufactured by Takara Shuzo unless otherwise specified) and 20 units of the restriction enzyme BamHI are added,
The digestion reaction was performed at 37 ° C for 1 hour. Then, the reaction was stopped by heat treatment at 65 ° C. for 10 minutes. On the other hand, 3 μg of pCE53 plasmid DNA was dissolved in 20 μl of Y-100 buffer, 12 units of Pst I and 10 units of BamHI were added, digestion reaction was carried out at 37 ° C for 1 hour, and the reaction was stopped by heat treatment at 65 ° C for 10 minutes. Let After mixing both digests, 20 mM Tris-HCl (pH 7.
6), 10mM MgCl 2 , 10mM dithiothreitol and 0.5m
A buffer containing MATP (hereinafter referred to as T4 DNA ligase buffer) 120 μ and 3 units of T4 DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo) were added and treated at 4 ° C. for 18 hours. Using the T4 DNA ligase reaction mixture thus obtained, the Escherichia coli FL-46 strain auxotrophic for hypoxanthine due to purF deficiency was coen (Co
hen) et al. [Cohen et al.,: Proceeding of the National Academy of Science (Proc.Natl.Acad.Sci.) USA, 69 , 2110 (1972)], Selective medium (glucose 2g, Na 2 HP 4 6g,
KH 2 PO 4 3g, NaCl 0.5g , NH 4 Cl 1g, MgSO 4 · 7H 2 O 0.5
g, CaCl 2 · 2H 2 O 15 mg, thiamine hydrochloride 4 mg, casamino acid 2 g, L-tryptophan 50 mg, kanamycin 50 mg and agar 16 g in water 1 and adjusted to pH 7.2), and then at 37 ° C for 3 By culturing for a day, a transformant strain resistant to kanamycin (50 μg / ml) and complemented with the hypoxanthine auxotrophy exhibited by the host was obtained.

この形質転換株からプラスミドをアンらの方法〔An.
G.et al.,ジャーナル・オブ・バクテリオロジイ(J.Bac
teriol.),140,400(1979)〕により分離精製しPst I
などの制限酵素で消化することによりプラスミドの構造
解析を行った。その結果、pCE53のPst I−BamH Iに大腸
菌K12株の染色体DNA由来の約9kbのPst I−BamH I DNA断
片が挿入された組換え体プラスミドであることを確認
し、このプラスミドをpEF12と名付けた。pEF12を用い、
大腸菌FL−46株をコーエンらの方法により再形質転換し
たところ、カナマイシン耐性株として選択される形質転
換株のすべてがヒポキサンチン非要求性となっていた。
これらのことより、pEF12にpurFがクローン化されてい
ることが確認された。
A plasmid was prepared from this transformant by the method of Ann et al. [An.
G. et al., Journal of Bacteriology (J. Bac
teriol.), 140, 400 ( 1979) ] by separating purified Pst I
The structure of the plasmid was analyzed by digestion with restriction enzymes such as. As a result, it was confirmed that this was a recombinant plasmid in which the Pst I-BamH I of pCE53 was inserted with a Pst I-BamH I DNA fragment of about 9 kb derived from the chromosomal DNA of the Escherichia coli K12 strain, and this plasmid was named pEF12. It was using pEF12,
When the E. coli FL-46 strain was retransformed by the method of Cohen et al., All of the transformants selected as kanamycin resistant strains were hypoxanthine non-auxotrophic.
From these, it was confirmed that purF was cloned into pEF12.

(2) プラスミドpEF12のブレビバクテリウム・アン
モニアゲネスへの導入 (1)にて分離精製したプラスミドpEF12をブレビバ
クテリウム・アンモニアゲネスATCC6872の形質転換に供
した。
(2) Introduction of plasmid pEF12 into Brevibacterium ammoniagenes The plasmid pEF12 separated and purified in (1) was used for transformation of Brevibacterium ammoniagenes ATCC6872.

形質転換は下記のようにして調製したATCC6872株のプ
ロトプラストを用いて行った。ATCC6872株をNB培地で30
℃、16時間振盪培養し、その種培養液0.8mlをG III培地
8mlの入ったL字型試験管に接種し、モノー型振盪培養
機を用いて30℃で振盪培養した。培地の吸光度を東京光
電比色計にて経時的に測定し、対数増殖期の初期(培養
時間約3時間、菌体濃度約108個/ml)に0.3U/mlになる
ようにペニシリンGを添加し、さらに3時間培養を続け
た。培養液から菌体を集菌しG III培地で洗浄後、2.0mg
/ml卵白リゾチーム、0.6mg/mlアクロモペプチダーゼ含
有P3高張液1mlに再懸濁し、30℃で16時間静置してプロ
トプラスト化した。
Transformation was performed using protoplasts of the ATCC 6872 strain prepared as described below. ATCC6872 strain 30 in NB medium
Culture at 16 ℃ for 16 hours with shaking, and add 0.8 ml of the seed culture to G III medium.
An L-shaped test tube containing 8 ml was inoculated and shake-cultured at 30 ° C. using a mono-type shake incubator. The absorbance of the medium was measured with a Tokyo photoelectric colorimeter over time, and penicillin G was adjusted to 0.3 U / ml at the beginning of the logarithmic growth phase (culture time about 3 hours, cell concentration about 10 8 cells / ml). Was added and the culture was continued for another 3 hours. After harvesting the cells from the culture solution and washing with G III medium, 2.0 mg
/ ml egg white lysozyme and 0.6 mg / ml achromopeptidase-containing P3 hypertonic solution (1 ml) were resuspended and allowed to stand at 30 ° C for 16 hours for protoplast formation.

このプロトプラスト懸濁液0.5mlを小試験管にとり2,5
00×g,10分間遠心分離し、TSMC緩衝液(10mM MgCl2、3
0mM CaCl2、50mMトリス−塩酸、0.4Mシュクロース、pH
7.5)1mlに再懸濁して遠心洗浄後、TSMC緩衝液0.1mlに
再懸濁した。この懸濁液にpEF12プラスミドDNA10μgを
含むTSMC緩衝液0.1mlを加えて混和し、次いでTSMC緩衝
液中に20%ポリエチレングリコール(PEG)6,000(半井
化学薬品社製)を含む液0.8mlを添加して混合した。10
分後、G III培地2mlを添加し、2,500×g,10分間遠心分
離し上澄液を除去した。沈降したプロトプラストを1ml
のG III培地に懸濁してから、該懸濁液の0.2mlをカナマ
イシン200μg/mlを含む高張寒天培地(G III培地に0.5M
コハク酸2ナトリウム、1.4%寒天を含む)に塗布し、3
0℃で14日間培養し、培地上に生育してくるカナマイシ
ン耐性の形質転換株T−51を得た。得られた形質転換株
は、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネスT−51(FE
RM BP−1332)として、昭和62年4月3日付で工業技術
院微生物工業技術研究所(微工研)に寄託されている。
Transfer 0.5 ml of this protoplast suspension to a small test tube.
Centrifuge at 00 × g for 10 minutes and then use TSMC buffer (10 mM MgCl 2 , 3
0 mM CaCl 2 , 50 mM Tris-HCl, 0.4 M sucrose, pH
7.5) Resuspended in 1 ml, centrifuged and washed, and then resuspended in 0.1 ml of TSMC buffer. To this suspension, 0.1 ml of TSMC buffer containing 10 μg of pEF12 plasmid DNA was added and mixed, and then 0.8 ml of 20% polyethylene glycol (PEG) 6,000 (manufactured by Hanai Chemical Co., Ltd.) was added to the TSMC buffer. Mixed. Ten
After that, 2 ml of G III medium was added, and the mixture was centrifuged at 2,500 xg for 10 minutes to remove the supernatant. 1 ml of sedimented protoplasts
Suspended in G III medium, and then 0.2 ml of the suspension was added to a hypertonic agar medium containing 200 μg / ml of kanamycin (0.5 M in G III medium.
Disodium succinate, containing 1.4% agar)), 3
After culturing at 0 ° C. for 14 days, a kanamycin-resistant transformant T-51 growing on the medium was obtained. The obtained transformant strain is Brevibacterium ammoniagenes T-51 (FE
RM BP-1332) has been deposited at the Institute of Microbial Science and Technology, Institute of Industrial Science (MIC) on April 3, 1987.

(3) ブレビバクテリウム・アンモニアゲネスからの
プラスミドの調製 (2)で得られた形質転換株T−51(FERM BP−133
2)からpEF12プラスミドを次のようにして単離、精製し
た。NB培地で30℃、16時間振盪培養し、その種培養液4m
lをG III培地400mlに接種し、30℃で振盪培養した。対
数増殖期の初期(菌体濃度108個/ml)に0.3U/mlになる
ようにペニシリンGを添加し、さらに5時間培養を続け
た。培養液から菌体を集菌しTES緩衝液〔30mMトリス−
塩酸、5mMエチレンジアミン4酢酸2ナトリウム(EDT
A)、50mM NaCl、pH8.0〕で洗浄後、リゾチーム−アク
ロモペプチダーゼ液(12.5%シュクロース、0.1M NaC
l、0.05Mトリス−塩酸、3mg/mlリゾチーム、1mg/mlアク
ロモペプチダーゼ、pH8.0)で10mlに懸濁し、37℃で4
時間反応させた。反応液に5M NaCl 2.4ml、0.5M EDT
A(pH8.0)0.6ml、4%ラウリル硫酸ナトリウムと0.7M
NaClからなる溶液4.4mlを順次添加し、緩やかに混和
してから氷水中に16時間置いた。溶菌物全体を遠心分離
管に移し、4℃で60分間69,000×gの遠心分離を行い上
清液を回収した。これに重量百分率10%相当のPEG6,000
を加え、静かに混和して溶解後、氷水中に置いた。10時
間後、1,500×gで10分間遠心分離してペレットを回収
した。TES緩衝液5mlを加えてペレットを静かに再溶解し
てから、1.5mg/mlエチジウムブロマイド2.0mlを添加
し、これに塩化セシウムを加えて静かに溶解し密度を1.
580に合わせた。この溶液を20℃、105,000×gで40時間
超遠心分離にかけた。この密度勾配遠心により共有結合
で閉じられた環状のDNAは紫外線照射下に遠心チャーブ
中下方の密度の高いバンドとして見出された。このバン
ド部分を注射器で遠心チューブの側面から抜き取ること
によってpEF12プラスミドDNAを含む液を分離した。次い
で分離液を等容量のイソプロパノール〔容量百分率、イ
ソプロパノール:TES緩衝液=9:1(なおこのTES緩衝液は
飽和溶解量の塩化セシウムを含む)〕で5回処理してエ
チジウムブロマイドを抽出除去し、しかる後にTES緩衝
液に対して透析した。
(3) Preparation of plasmid from Brevibacterium ammoniagenes Transformant T-51 (FERM BP-133 obtained in (2)
The pEF12 plasmid from 2) was isolated and purified as follows. Shake culture in NB medium at 30 ℃ for 16 hours, seed culture 4m
l was inoculated into 400 ml of G III medium and cultured at 30 ° C. with shaking. Penicillin G was added to the beginning of the logarithmic growth phase (cell concentration of 10 8 cells / ml) to 0.3 U / ml, and the culture was continued for further 5 hours. The cells were collected from the culture solution and collected in TES buffer [30 mM Tris-
Hydrochloric acid, 5 mM ethylenediaminetetraacetic acid disodium (EDT
A), 50 mM NaCl, pH 8.0], and then lysozyme-acromopeptidase solution (12.5% sucrose, 0.1 M NaC
l, 0.05M Tris-hydrochloric acid, 3mg / ml lysozyme, 1mg / ml achromopeptidase, pH8.0) suspended in 10ml, 4 at 37 ℃
Allowed to react for hours. 2.4 ml of 5M NaCl, 0.5M EDT in the reaction solution
A (pH8.0) 0.6 ml, 4% sodium lauryl sulfate and 0.7M
4.4 ml of a solution consisting of NaCl was sequentially added, gently mixed, and then placed in ice water for 16 hours. The whole lysate was transferred to a centrifuge tube and centrifuged at 69,000 × g at 4 ° C. for 60 minutes to collect a supernatant. PEG 6,000 with a weight percentage of 10%
Was added, and the mixture was gently mixed to dissolve and then placed in ice water. After 10 hours, the pellet was collected by centrifugation at 1,500 × g for 10 minutes. Add 5 ml of TES buffer and gently redissolve the pellet, then add 2.0 ml of 1.5 mg / ml ethidium bromide, add cesium chloride to it and gently dissolve to a density of 1.
I adjusted it to 580. This solution was ultracentrifuged at 105,000 × g for 40 hours at 20 ° C. The circular DNA that was covalently closed by this density gradient centrifugation was found as a high density band in the lower part of the centrifugal chirp under UV irradiation. A liquid containing pEF12 plasmid DNA was separated by extracting this band portion from the side of the centrifuge tube with a syringe. Then, the separated solution was treated five times with an equal volume of isopropanol [volume percentage, isopropanol: TES buffer = 9: 1 (this TES buffer contains a saturated amount of cesium chloride)] to extract and remove ethidium bromide. After that, it was dialyzed against TES buffer.

こうして単離、精製したプラスミドDNAをPst Iなどの
制限酵素で消化することによって構造解析を行った。そ
の結果、(1)で確認したpEF12と同じ構造を有してい
ることが確認された。
Structural analysis was performed by digesting the plasmid DNA thus isolated and purified with a restriction enzyme such as Pst I. As a result, it was confirmed that it had the same structure as pEF12 confirmed in (1).

(4) プラスミドのイノシン生産性菌株への導入と、
該形質転換株のAPTase活性の測定イノシン生産能を有す
るブレビバクテリウム・アンモニアゲネスATCC21477を
(2)と同様の方法でプロトプラスト化したのち(3)
にて単離、精製した組換え体プラスミドpEF12を用いて
形質転換し、カナマイシン耐性の形質を有する形質転換
株を取得した。
(4) introduction of the plasmid into an inosine-producing strain,
Measurement of APTase activity of the transformant Brevibacterium ammoniagenes ATCC21477, which has the ability to produce inosine, was protoplastized in the same manner as in (2) (3).
Was transformed with the recombinant plasmid pEF12 isolated and purified in (1) to obtain a transformant strain having a kanamycin-resistant trait.

ATCC21477および形質転換株ATCC21477/pEF12のAPTase
の活性の測定は公知の方法〔J.M.Lewis and S.C.Hartma
n,メソッズ・イン・エンチモロジイ(Methods in Enzym
ology),51,171−178(1978)〕を若干改変して下記の
ように実施した。
APTase of ATCC21477 and transformant ATCC21477 / pEF12
Of the activity of JM Lewis and SCHartma are known methods.
n, Methods in Enzymology
ology), 51 , 171-178 (1978)] with minor modifications.

活性測定に供する菌株を、100mlのG III培地を含む50
0mlの三角フラスコを用いて30℃、16時間振盪培養し、
得られた菌体を超音波で破砕して溶菌液を調製した。こ
れを6,000×g、30分間遠心分離して得た上清を粗酵素
液として用い、30mMトリス−塩酸(pH8.0)、9mM MgCl
2、16mMフッ化カリウム(KF)、3mMホスホリボシルピロ
リン酸、12mMグルタミンからなる溶液0.3ml中で25℃、
5分間反応させた。なおグルタミンを含まないものを対
照実験とした。反応終了後、0.1mlの1.0M酢酸ナトリウ
ム溶液(pH5.0)、0.05mlの3mMピロリン酸ナトリウム溶
液、0.1mlの0.1M塩化マンガン溶液を順次加えた後、1,5
00×g、5分間遠心分離してペレットを回収した。これ
に0.5mlの0.01M塩化マンガン溶液、0.1mlの10%アセト
ン溶液を順次加えて洗浄後、遠心分離してペレットを回
収した。このペレットに1.0N硫酸1.0mlを加え、100℃、
15分間加熱した。冷却後、無機リン測定用アッセイキッ
ト(和光純薬社製)を用いてリンの定量を行い、グルタ
ミン依存性の活性を測定することによりAPTase活性を求
めた。第4表に活性測定結果を示す。
The strain to be used for the activity measurement is 50 ml containing 100 ml of G III medium.
Shake culture using a 0 ml Erlenmeyer flask at 30 ° C for 16 hours,
The obtained bacterial cells were disrupted by ultrasonic waves to prepare a lysate. The supernatant obtained by centrifuging this at 6,000 xg for 30 minutes was used as a crude enzyme solution, and 30 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 9 mM MgCl
2 , 25 mM in 0.3 ml of a solution consisting of 16 mM potassium fluoride (KF), 3 mM phosphoribosyl pyrophosphate, 12 mM glutamine,
The reaction was performed for 5 minutes. A control experiment was conducted without glutamine. After completion of the reaction, 0.1 ml of 1.0 M sodium acetate solution (pH 5.0), 0.05 ml of 3 mM sodium pyrophosphate solution, and 0.1 ml of 0.1 M manganese chloride solution were sequentially added, and then 1,5
The pellet was recovered by centrifugation at 00 × g for 5 minutes. 0.5 ml of 0.01 M manganese chloride solution and 0.1 ml of 10% acetone solution were sequentially added to this, washed, and then centrifuged to collect the pellet. 1.0N sulfuric acid 1.0ml was added to this pellet, 100 ℃,
Heated for 15 minutes. After cooling, phosphorus was quantified using an assay kit for measuring inorganic phosphorus (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and APTase activity was determined by measuring glutamine-dependent activity. Table 4 shows the activity measurement results.

purFを含む組換え体プラスミドpEF12が導入されたこ
とにより、APTase活性が1.5倍に増大しており、明らか
に活性上昇効果が認められた。
By introducing the recombinant plasmid pEF12 containing purF, the APTase activity was increased by 1.5 times, and the activity increasing effect was clearly observed.

(5) 形質転換株によるイノシンの生産 ブレビバクテリウム・アンモニアゲネスATCC21477お
よびその形質転換株ATCC21477/pEF12のイノシン生産性
を調べた。
(5) Production of inosine by transformant Brevibacterium ammoniagenes ATCC21477 and its transformant ATCC21477 / pEF12 were examined for inosine productivity.

両菌株を各々NB培地20mlを含む250ml容三角フラスコ
に一白金耳ずつ接種し、30℃、24時間培養して得た種培
養液を、生産培地(グルコース130g、KH2PO4 10g、K2H
PO4 10g、MgSO4・7H2O 10g、コーンスチープリカー20
g、CaCl2・2H2O 0.1g、FeSO4・7H2O 10mg、ZnSO4・7H
2O 2mg、MnCl2・4−6H2O 2mg、ビオチン30μg、ビ
タミンB15mg、パントテン酸カルシウム10mg、ニコチン
酸5mg、アデニン100mg、グアニン100mg、尿素4gを純水
1に含みpH7.6に調整した培地)20mlを含むバッフル
プレート付250ml容三角フラスコに10%(容量比)の割
合で植菌し、30℃で4日間、220rpmにて振盪培養した。
培養中48および72時間目に別殺菌した尿素を2g/の割
合で添加しpHを調整した。培養終了後、培養物中のイノ
シン蓄積量をペーパークロマトグラフィーにより定量し
た。その結果を第5表に示す。
Seed culture solution obtained by inoculating one strain of both strains into 250 ml Erlenmeyer flasks each containing 20 ml of NB medium and culturing at 30 ° C. for 24 hours was used as a production medium (glucose 130 g, KH 2 PO 4 10 g, K 2 H
PO 4 10g, MgSO 4 · 7H 2 O 10g, corn steep liquor 20
g, CaCl 2・ 2H 2 O 0.1g, FeSO 4・ 7H 2 O 10mg, ZnSO 4・ 7H
2 O 2 mg, MnCl 2 -4-6H 2 O 2 mg, biotin 30 μg, vitamin B 15 5 mg, calcium pantothenate 10 mg, nicotinic acid 5 mg, adenine 100 mg, guanine 100 mg, urea 4 g are included in pure water 1 and adjusted to pH 7.6. The culture medium) was inoculated into a 250 ml Erlenmeyer flask with a baffle plate containing 20 ml at a ratio of 10% (volume ratio), and cultured at 30 ° C. for 4 days with shaking at 220 rpm.
At the 48th and 72th hours during the culturing, urea that had been separately sterilized was added at a rate of 2 g / to adjust the pH. After the culture was completed, the amount of inosine accumulated in the culture was quantified by paper chromatography. Table 5 shows the results.

purFを含む組換え体プラスミドpEF12を導入したこと
により、顕著なイノシン生産性の改善が認められた。
By introducing the recombinant plasmid pEF12 containing purF, a remarkable improvement in inosine productivity was observed.

実施例2 実施例1の(3)で単離、精製した組換え体プラスミ
ドpEF12を用い、5′−イノシン酸生産能を有するブレ
ビバクテリウム・アンモニアゲネスKY13184(FERM P
−3790)を、実施例1の(2)と同様の方法でプロトプ
ラスト化したのち形質転換し、カナマイシン耐性の形質
を有する形質転換株を取得した。該形質転換株KY13184/
pEF12のAPTase活性の測定を実施例1の(4)と同様の
方法で実施した。その結果を第6表に示す。また該形質
転換株KY13184/pEF12を実施例1の(5)と同様にして
ペーパークロマトグラフィーにより5′−イノシン酸を
定量した。蓄積した5′−イノシン酸の量を第7表に示
す。対照菌株として親株KY13184を用い同様に実施し
た。
Example 2 Using the recombinant plasmid pEF12 isolated and purified in (3) of Example 1, Brevibacterium ammoniagenes KY13184 (FERM P having the ability to produce 5'-inosinic acid).
-3790) was transformed into protoplasts in the same manner as in (2) of Example 1 and transformed to obtain a transformant having a kanamycin-resistant trait. The transformant KY13184 /
The APTase activity of pEF12 was measured by the same method as in Example 1 (4). The results are shown in Table 6. The transformant KY13184 / pEF12 was subjected to paper chromatography in the same manner as in (5) of Example 1 to quantify 5'-inosinic acid. The amount of 5'-inosinic acid accumulated is shown in Table 7. The same procedure was performed using the parent strain KY13184 as a control strain.

pEF12が導入されたことにより、APTase活性の上昇、
5′−イノシン酸生産性の改善が認められた。
Increased APTase activity due to the introduction of pEF12,
An improvement in 5'-inosinic acid productivity was observed.

実施例3 実施例1の(3)で単離、精製した組換え体プラスミ
ドpEF12を用い、5′−キサンチル酸生産能を有するブ
レビバクテリウム・アンモニアゲネスATCC21075を形質
転換した。形質転換は、ペニシリン濃度を0.5U/mlとし
てプロトプラストを調整する以外は実施例1の(2)と
同様にして行い、カナマイシン耐性形質を獲得した形質
転換株を取得した。該形質転換株ATCC21075/pEF12のAPT
ase活性の測定を実施例1の(4)と同様の方法で実施
した。対照としてATCC21075株を用い同様に処理した。
結果を第8表に示す。
Example 3 Using the recombinant plasmid pEF12 isolated and purified in (3) of Example 1, Brevibacterium ammoniagenes ATCC21075 capable of producing 5'-xanthylic acid was transformed. Transformation was performed in the same manner as in (2) of Example 1 except that the concentration of penicillin was adjusted to 0.5 U / ml to adjust protoplasts, and a transformant strain having a kanamycin resistance trait was obtained. APT of the transformant ATCC21075 / pEF12
The ase activity was measured by the same method as in Example 1 (4). As a control, the ATCC21075 strain was used and treated in the same manner.
The results are shown in Table 8.

purFを含む組換え体プラスミドpEF12が導入されたこ
とにより、APTase活性の上昇が認められた。
An increase in APTase activity was observed due to the introduction of the recombinant plasmid pEF12 containing purF.

次に該形質転換株FTCC21075/pEF12の5′−キサンチ
ル酸生産能を調べた。ブレビバクテリウム・アンモニア
ゲネスATCC21075およびATCC21075/pEF12をNB培地20mlを
含む250ml容三角フラスコに各々一白金耳ずつ接種し、3
0℃、24時間培養して得た種培養液を実施例1の(5)
と同じ組成の生産培地20mlを含む250ml容三角フラスコ
に10%(容量比)の割合で植菌し、30℃で4日間、220r
pmにて振盪培養した。培養中48および72時間目に別殺菌
した尿素を2g/の割合で添加しpHを調整した。蓄積し
た5′−キサンチル酸をペーパークロマトグラフィーに
より定量した。結果を第9表に示す。
Next, the transformant FTCC21075 / pEF12 was examined for 5'-xanthylic acid producing ability. Brevibacterium ammoniagenes ATCC21075 and ATCC21075 / pEF12 were inoculated into a 250 ml Erlenmeyer flask containing 20 ml of NB medium, one platinum loop each, 3
The seed culture broth obtained by culturing at 0 ° C. for 24 hours was used in Example 1 (5).
Inoculate a 250 ml Erlenmeyer flask containing 20 ml of production medium of the same composition as the above at a ratio of 10% (volume ratio), and at 220C for 4 days at 30 ° C.
Culture was carried out with shaking at pm. At the 48th and 72th hours during the culturing, urea that had been separately sterilized was added at a rate of 2 g / to adjust the pH. The accumulated 5'-xanthylic acid was quantified by paper chromatography. The results are shown in Table 9.

purFを含む組換え体プラスミドpEF12が導入されたこ
とにより、5′−キサンチル酸の生産性改善が認められ
た。
By introducing the recombinant plasmid pEF12 containing purF, it was confirmed that the productivity of 5'-xanthylic acid was improved.

発明の効果 本発明方法により、プリンヌクレオチド生合成に関与
する酵素であるAPTaseの遺伝子を含む組換え体DNA、該
組換え体DNAを保有させたコリネバクテリウム属または
ブレヒバクテリウム属に属する微生物および該微生物を
用いた拡散関連物質の製造法を提供することができる。
Effects of the Invention According to the method of the present invention, a recombinant DNA containing a gene for APTase, which is an enzyme involved in purine nucleotide biosynthesis, and a microorganism belonging to the genus Corynebacterium or the genus Brechbacterium, which carries the recombinant DNA. And a method for producing a diffusion-related substance using the microorganism can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── 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 1:13) (C12P 19/40 C12R 1:15) (C12N 15/09 C12R 1:19) (C12P 19/32 C12R 1:13) (C12P 19/32 C12R 1:15) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area C12R 1:13) (C12P 19/40 C12R 1:15) (C12N 15/09 C12R 1:19) (C12P 19/32 C12R 1:13) (C12P 19/32 C12R 1:15)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エシェリヒア属に属する微生物由来のアミ
ドフォスフォリボシル・トランスフェラーゼの合成に関
与する遺伝情報を担うDNA断片とベクターDNAとの組換え
体DNAを保有し、コリネバクテリウム属またはブレビバ
クテリウム属に属し、かつ核酸関連物質を生産する能力
を有する微生物を培地に培養し、培養物中に核酸関連物
質を生成蓄積させ、該培養物から該核酸関連物質を採取
することを特徴とする核酸関連物質の製造法。
1. A recombinant DNA comprising a vector DNA and a DNA fragment responsible for the synthesis of amidophosphoribosyl transferase derived from a microorganism belonging to the genus Escherichia and having a Corynebacterium genus or Brevibacterium genus. A nucleic acid characterized by culturing a microorganism belonging to the genus and having the ability to produce a nucleic acid-related substance in a medium, producing and accumulating the nucleic acid-related substance in the culture, and collecting the nucleic acid-related substance from the culture. Manufacturing method of related substances.
【請求項2】該核酸関連物質がイノシン、イノシン酸ま
たはキサンチル酸であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the nucleic acid-related substance is inosine, inosine acid or xanthyl acid.
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