JP2589287B2 - N―アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子、新規な組み換え体dna、及びn―アセチルマンノサミン脱水素酵素の製造法 - Google Patents

N―アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子、新規な組み換え体dna、及びn―アセチルマンノサミン脱水素酵素の製造法

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JP2589287B2 JP1338267A JP33826789A JP2589287B2 JP 2589287 B2 JP2589287 B2 JP 2589287B2 JP 1338267 A JP1338267 A JP 1338267A JP 33826789 A JP33826789 A JP 33826789A JP 2589287 B2 JP2589287 B2 JP 2589287B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝
子、新規な組み換え体DNA、及びN−アセチルマンノサ
ミン脱水素酵素の製造法に関する。
〔従来の技術〕
先に、本発明者等は、操作が簡単でしかも精度の高い
シアル酸の測定法について検討したところ、土壌から分
離したフラボバクテリウム属に属する1細菌が、N−ア
セチルマンノサミンに作用してN−アセチルマンノサミ
ンラクトンを生成すると共に、NADをNADHに還元する新
規な酵素を生産し、この酵素がシアル酸の測定に有効に
利用出来るということを知見し、N−アセチルマンノサ
ミン脱水素酵素及びその製造法の特許出願を行った(特
開昭63−141585号公報)。
そして、フラボバクテリウム属細菌例えばフラボバク
テリウムsp.No.141−8株由来のN−アセチルマンノサ
ミン脱水素酵素遺伝子の構造については、全く未知であ
り、また、該遺伝子は単離すらされていないのが実情で
ある。
ところが、このN−アセチルマンノサミン脱水素酵素
を用いるとN−アセチルマンノサミンの定量を精度よく
行うことができ、これに基づいてシアル酸の量を知るこ
とができる。その結果、種々の病態診断を効率よく行う
ことができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記N−アセチルマンノサミン脱水素
酵素の製造法では、培地中に高価なN−アセチルマンノ
サミンもしくはN−アセチルグルコサミン等を添加する
ことが必須要件であるため、上記方法は、経済的に不利
であり、また製造操作も煩雑になり、更に、上記酵素の
収率も著しく低下する等の欠点があった。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、フラボバクテリウム属細菌例
えばフラボバクテリウムsp.No.141−8株由来のN−ア
セチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子について種々検討
した結果、該遺伝子を初めて単離し、その構造を決定す
ることに成功した。
更に本発明者等は、上記遺伝子を用い該酵素を効率よ
く生産すべく種々検討した結果、フラボバクテリウム属
細菌例えばフラボバクテリウムsp.No.141−8株由来の
該酵素遺伝子をベクターDNA例えばプラスミドベクターD
NAに挿入した組み換え体DNAを含み、該酵素生産能を有
する大腸菌を培地に培養すれば、培地中に前述の高価な
添加物を全く添加することなく、該大腸菌菌体内に効率
よく該酵素が生産されること等の知見を得、本発明を完
成した。
すなわち、本発明は、下記に示されるアミノ酸配列を
コードするN−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子
である。
さらに、本発明は、下記に示されるアミノ酸配列をコ
ードするN−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を
ベクターDNAに挿入したことを特徴とする新規な組み換
え体DNAである。
さらに、本発明は、下記に示されるアミノ酸配列をコ
ードするN−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を
ベクターDNAに挿入した新規な組み換え体DNAを含み、N
−アセチルマンノサミン脱水素酵素生産能を有するエッ
シェリシア属に属する微生物を培地に培養し、培養物よ
りN−アセチルマンノサミン脱水素酵素を採取すること
を特徴とするN−アセチルマンノサミン脱水素酵素の製
造法である。
以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明に用いられるN−アセチルマンノサミン
脱水素酵素遺伝子のドナーとして用いられるフラボバク
テリウム属菌としては、例えば、フラボバクテリウムs
p.No.141−8株(FERM BP−1222)等が挙げられる。
次いで、上記微生物を、特開昭63−141585号公報記載
の方法と全く同様にして培養し、培養物を得、該培養物
から常法、例えば、濾過、遠心分離処理等により例えば
フラボバクテリウムsp.No.141−8株の菌体を得る。
この菌体より、例えばカレント・プロトコールズ・イ
ン・モレキュラー・バイオロジー(Current Protocols
in Molecular Biology)unit2.4.3.(John Willey & S
ons.Inc.1987)記載の方法等の方法により染色体DNAを
得ることができる。
次いで、このようにして得られた染色体DNAを、例え
ば、アマシャム社製のc−DNAクローニングシステムを
用い、ファージベクターλgt11に組み込み、種々の組み
換え体ファージを得、該ファージを大腸菌(E.coli)Y
−1090に感染させ、種々の融合蛋白質を生産するプラー
クを得る。
N−アセチルマンノサミン脱水素酵素との融合蛋白質
を生産しているプラーク(すなわち、N−アセチルマン
ノサミン脱水素酵素遺伝子断片を含む組み換え体ファー
ジ)を検出するには、例えば、プロメガ・バイオテク社
(Promega Biotec)カタログ記載(sec5p.8)の方法に
より検出することができる。
このようにして得られた組み換え体ファージよりファ
ージDNAを精製するには、〔モレキュラー・クローニン
グ(Molecular Cloning)、第371〜372頁、コールド・
スプリング・ハーバー・ラボラトリー(Cold Spring Ha
rbor Loboratory)(1982年)〕の方法により行うこと
ができる。
次いで、不完全なN−アセチルマンノサミン脱水素酵
素遺伝子DNAを、例えば〔α−P32〕dCTP(アマシャム
ジャパンより購入)とランダム・プライマー・エクステ
ンション・ラベリング・システム(Ramdom Primer Exte
ntion Labeling System)〔デュポン(Du Pont社製〕等
の方法により標識したのち、該DNAをプローブとして、
プラーク・ハイブリダイゼーション法〔Current Protoc
ols in Molecular Biology〕によりファージベクターEM
BL3〔ストラタジーン(STRATAGENE社製)〕をベクター
として作成した染色体DNAライブラリーより完全なN−
アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含むDNA断片
を得ることができる。
このようにして得たDNA断片を、例えば通常のアガロ
ースゲル電気泳動法によりDNA断片を得、更に例えばフ
ェノール抽出等の精製手段により精製し、また更に例え
ばエタノール沈澱法等の濃縮手段により濃縮し、純化さ
れたN−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含有
するDNA断片を得ることができる。
一方、本発明の組み換え体DNAにおいて用いることの
できるベクターDNAとしては、如何なるものでもよく、
例えばプラスミドベクターDNA、バクテリオファージベ
クターDNA等が挙げられるが、具体的には例えばプラス
ミドpUC19 DNA(宝酒造社製)等が好ましい。
上記ベクターDNAに、突出末端を生じさせる制限酵
素、例えばBamH I(宝酒造社製)を、温度30℃以上、好
ましくは37℃、酵素濃度10〜1000ユニット/mlで1時間
以上、好ましくは1〜3時間作用させて消化し、切断さ
れたベクターDNAを得る。
次いで、上記のようにして得たフラボバクテリウム属
菌例えばフラボバクテリウムsp.No.141−8株由来で、
N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含有する
DNA断片と、切断されたベクターDNAを混合し、これに例
えば大腸菌DNAリガーゼ(ニュー・イングランド・ハイ
オ・ラブス社製)、T4DNAリガーゼ(ベーリンガ・マン
ハイム社製)など、好ましくはT4DNAリガーゼを、温度
4〜37℃、好ましくは4〜16℃、酵素濃度1〜100ユニ
ット/mlで1時間以上、好ましくは6〜24時間作用させ
て組み換え体DNAを得る。更にこのようにして得た組み
換え体DNAに突出末端を生じさせる制限酵素、例えばPst
I及びXba I(いずれも宝酒造社製)を温度30℃以上、
好ましくは37℃、酵素濃度10〜100ユニット/mlで1時間
以上、好ましくは1〜3時間作用させて消化したのち、
キロ・シークエンシング用デレーションキット(宝酒造
社製)等を用いてDNA欠失させ、完全なN−アセチルマ
ンノサミン脱水素酵素遺伝子を含む領域を更に限定した
組み換え体DNAを得る。
この組み換え体DNAを用いて例えば大腸菌K−12、好
ましくは大腸菌JM109(宝酒造(株)より入手)、大腸
菌HB 101(ATCC 33694)、大腸菌DHI(ATCC 33849)、
大腸菌x−1776(ATCC 31244)などを形質転換あるいは
形質導入して夫々の菌株を得る。この形質転換はディー
・エム・モーリソン(D.M.Morrison)の方法〔メソヅ・
イン・エンザイモロジー(Methods in Enzymology)第6
8巻、第326〜331頁(1979年)〕により行うことができ
る。また形質導入はビー・ホーン(B.Hohn)の方法〔メ
ソヅ・イン・エンザイモロジー第68巻、第299〜309頁
(1979年)〕によって行うことができる。
そして、上記菌株よりN−アセチルマンノサミン脱水
素酵素生産能を有する菌株をスクリーニングすることに
より、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含
有するDNAをベクターDNAに挿入した組み換え体DNAを含
み、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素生産能を有す
るエッシェリシア属に属する菌株を得ることができる。
このようにして得られた菌株より純化された新規な組
み換え体DNAを得るには、例えばピー・グーリー(P.Gue
rry)等の方法〔ジェイ・バクテリオロジー(J.Bacteri
ology)第116巻、第1064〜1066頁(1973年)〕、デー・
ビー・クレウェル(D.B.Clewell)の方法〔ジェー・バ
クテリオロジー第110巻、第667〜676頁(1972年)〕な
どにより得ることができる。
上記N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含
有するDNAを用いて、実施例の項目(6)に示すような
方法によって、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺
伝子のみの全塩基配列の解析を行い(第3図参照)、次
いで前記塩基配列を有する遺伝子によって翻訳されるポ
リペプタイドのアミノ酸配列を確定する(第4図参
照)。
このようにして確定されたアミノ酸配列をコードする
遺伝子が本発明のN−アセチルマンノサミン脱水素酵素
遺伝子である。
次に、上記のようにして得られたN−アセチルマンノ
サミン脱水素酵素遺伝子を含有するDNAをベクターDNAに
挿入した組み換え体DNAを含み、N−アセチルマンノサ
ミン脱水素酵素生産能を有するエッシェリシア属に属す
る菌株を用いてN−アセチルマンノサミン脱水素酵素を
生産するには、下記のように培養し、培養物を得る。
上記微生物を培養するには、通常の固体培養法で培養
してもよいが、なるべく液体培養法を採用して培養する
のが好ましい。
また、上記微生物を培養する培地としては、例えば酵
母エキス、ペプトン、肉エキス、コーンスィープリカー
あるいは大豆もしくは小麦麺の浸出液等の1種以上の窒
素源に、例えばリン酸第1カリウム、リン酸第2カリウ
ム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシ
ウム、塩化第2鉄、硫酸第2鉄あるいは硫酸マンガン等
の無機塩類の1種以上を添加し、更に必要により糖質原
料、ビタミン等を適宜添加したものが用いられる。
なお、培地の初発pHは、7〜9に調整するのが適当で
ある。また培養は30〜42℃、好ましくは37℃前後で4〜
24時間、好ましくは6〜24時間、通気撹拌深部培養、振
盪培養、静置培養等により実施するのが好ましい。
培養終了後、該培養物よりN−アセチルマンノサミン
脱水素酵素を採取し、分離精製するには、特開昭63−14
1583号公報記載の方法と全く同様の方法で行うことがで
きる。
以上の如くして得られたN−アセチルマンノサミン脱
水素酵素の理化学的性質は、特開昭63−141583号公報記
載のものと同様である。
〔発明の効果〕
上述したことから明らかな如く、本発明N−アセチル
マンノサミン脱水素酵素遺伝子の組み込まれた組み換え
体DNAを含むエッシェリシア属に属する菌株を培地に培
養すると、高価なN−アセチルマンノサミン、N−アセ
チルグルコサミン等を添加使用することなく、N−アセ
チルマンノサミン脱水素酵素を効率よく得ることができ
るので、本発明は、産業上極めて有用である。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明す
る。
(1)染色体DNAの調製 フラボバクテリウムsp.No.141−8株(FERM BP−122
2)を、培地〔0.75% グルコース、0.2%バクト・イー
スト・エキストラクト(ディフコ社製)、0.9% Nutri
ent Broth(ディフコ社製)及び0.1% KH2PO4(pH8.
0)〕1に接種し、温度30℃,2日間振盪培養して、培
養物を得た。この培養物を8,000rpmで10分間遠心分離処
理した後、該菌体からカレント・プロトコールズ・イン
・モレキュラー・バイオロジー(Current Protocols in
Molecular Biology)unit2.4.3(John Willey & Son
s.Inc.1987)記載の方法により、染色体DNA90μgを抽
出した。
(2)組み換え体バクテリオファージλgt11−NAM6DNA
の作製 項目(1)で得た染色体DNA90μg並びに制限酵素Acc
I、Alu I及びHae III(いずれも宝酒造社製)夫々2ユ
ニットを、10mM MgCl2、1mM ジチオスレイトールを含有
するトリス塩酸緩衝液(pH7.5)、(以下、L−バッフ
ァーと略称する。)に夫々混合し、温度37℃で30分間反
応させた。反応終了液を常法により、0.7%(W/V)アガ
ロースゲル(宝酒造)電気泳動処理したものより、0.5
〜2.5kbの大きさのDNA断片をR.C.A.Yangらの方法〔メソ
ズ・イン・エンザイモロジー(Methods in Enzymolog
y)第68巻、第176〜182頁(1979年)〕により溶出し
て、溶出物を得、常法によりフェノール抽出及びエタノ
ール沈澱処理して、Acc I、Alu I及びHae IIIで消化さ
れたフラボバクテリウムsp.No.141−8株の染色体DNA断
片15μgを得た。
このようにして得たDNA断片15μgをファージベクタ
ーλgt11arm DNAとアマシャム社“cDNAクローニング・
システム(Cloning System)−λgt11の方法に従い連結
した。
次いで、該DNAをイン・ビトロ・パッケージング法に
より、バクテリオファージの被膜蛋白質で包み、バクテ
リオファージ粒子を作製した。このようにして得たバク
テリオファージ粒子を大腸菌Y−1090(アマシャム社よ
り入手)を指示菌として25μg/mlアンピシリン(シグマ
社)、0.25mM IPTG(和光純薬)、0.005% X−gal(シ
グマ社)を含むT−Y寒天培地上に撒き、温度42℃で16
時間培養したのち、約7.4×105個のプラークを得、これ
をライブラリーとして使用した。このようにして作製し
たライブラリーについてプロメガ・バイオテク社(Prom
ega Bictec)カタログ記載(sec5 p.8)の方法に従い、
抗N−アセチルマンノサミン脱水素酵素血清による検索
を行い、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子の
一部を有する組み換え体バクテリオファージλgt11−NA
M6DNAを得た。
(3)組み換え体プラスミドpNAM106DNAの作製及び組み
換え体プラスミドpNAM106DNA制限酵素地図の作製 項目(2)で得た組み換え体バクテリオファージλgt
11−NAM6DNAをモレキュラー・クローニング(Molecular
Cloning)、第371〜372頁、コールド・スプリング・ハ
ーバー・ラボラトリー(Cold Spring Harbor Laborator
y)(1982)記載の方法に従い精製して得たDNA2μg及
び制限酵素EcoR I(宝酒造社製)10ユニットを10mM MgC
l2、1mM ジチオスレイトール及び100mM NaClを含有す
るトリス塩酸緩衝液(pH7.5)(以下、H−バッファー
と略称する)に夫々混合し、温度37℃で16時間反応させ
た。
反応終了液を常法により0.7%(W/V)アガロースゲル
(宝酒造社製)電気泳動で分離したのち、組み換え体バ
クテリオファージλgt11−NAM6DNA中の2.0kbpEcoR I−E
coR I DNA断片を含むゲル部分をゲルより切り出して、
「ダイア・ヤトロン DNAプレッブ」(DIA−IATRON DNA
PREPC)の方法によりDNAを回収した。
次いで、プラスミドpUC19DNA(宝酒造社製)0.5μg
及び制限酵素EcoR I(宝酒造社製)10ユニットを、H−
バッファーに夫々混合し、温度37℃で2時間反応させた
のち、常法に従いフェノール抽出及びエタノール沈澱処
理してEcoR Iで消化されたプラスミドpUC19DNAを得た。
上記のようにして得た組み換え体バクテリオファージ
λgt11−NAM6DNAの2.0kbpのEcoR I−EcoR I断片0.5μ
g、EcoR Iで消化したプラスミドpUC19DNA0.5μg及び
1ユニットのT4DNAリガーゼ〔ベーリンガー マンハイ
ム(Boeringer Manheim)社製〕を66mM MgCl2,10mM ジ
チオスレイトール及び10mM ATPを含有する66mMトリス塩
酸緩衝液(pH7.5)に添加し、温度16℃で16時間反応
し、DNAを連結させた。この反応液を用い、ディー・エ
ム・モーリソン(D.M.Morrison)の方法〔メソズ・イン
・エンザイモロジー(Methods in Enzymology)第68
巻、第326〜331頁〕(1979年)〕記載の形質転換法によ
り大腸菌JM109株(宝酒造(株)より入手)を形質転換
し、薬剤耐性(アンピシリン耐性)及びβ−ガラクトシ
ダーゼ活性を検討し、形質転換株を得、その株の含有す
る組み換え体プラスミドDNAをpNAM106と命名した。
トリプトン1%(W/V)、酵母エキス0.5%(W/V)及
びNaCl0.5%(W/V)からなる培地1に、該培地を用
い、温度37℃で16時間培養して得た大腸菌JM109(pNAM1
06)の培養液20mlを接種し、温度37℃で3時間振盪培養
したのち、培養液にクロラムフェニコール0.2gを添加
し、更に同一温度で20時間培養し、培養液を得た。
次いで、この培養液を、常法により10,000rpmで10分
間遠心分離して湿潤菌体を得、これを20mlの25%(W/
V)ショ糖を含有する50mM トリス塩酸緩衝液(pH8.0)
に懸濁したのち、更にこれにリゾチーム10mg、0.25M ED
TA溶液(pH8.0)8ml及び20%(W/V)ドデシル硫酸ナト
リウム溶液8mlを夫々添加し、温度60℃で30分間保温し
て溶菌し、溶菌液を得た。
この溶菌液に、5M NaCl溶液13mlを添加し、温度4℃
で16時間処理したものを常法により15,000rpmで30分間
遠心分離して抽出液を得、常法によりフェノール抽出処
理したのちエタノール沈澱処理し、沈澱物を得た。
次いで、この沈澱物を通常の減圧乾燥処理したもの
を、1mM EDTAを含有する10mM トリス塩酸緩衝液6ml(p
H7.5)に溶解し、更にこれに塩化セシウム6g及び10mg/m
lエチジウムブロマイド0.2mlを添加したものを常法によ
り39,000rpmで42時間超遠心分離機を用いて平衡密度勾
配遠心処理を行い、組み換え体プラスミドpNAM106DNAを
単離し、また更にノルマルブタノールを使用してエチジ
ウムブロマイドを除去したのち、1mM EDTAを含有する1
0mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)に対して透析を行い、
純化された組み換え体プラスミドpNAM106DNA800μgを
得た。
該組み換え体プラスミドpNAM106DNAを制限酵素AatII
及びEcoR I(いずれも宝酒造社製)を用い、単一消化及
び二重消化して得られたDNA断片を、アガロースゲル電
気泳動法により移動度パターンを分析し、得られた移動
度パターンとバクテリオファージλDNA(宝酒造社製)
Hind IIIにより消化して得られたDNA断片の標準移動
度パターンとを対比することにより制限酵素開裂地図を
作製し、第1図に示した。
(4)組換え体プラスミドpNAM301DNAの作製 項目(1)の方法に従い、フラボバクテリウムsp.No.
141−8株の染色体DNAを抽出し、この染色体DNA60μg
及び制限酵素Sau3A I(宝酒造社製)50ユニットを10mM
MgCl2、1mM ジチオスレイトール及び50mM NaClを含有
するトリス塩酸緩衝液(pH7.5)(以下、M−バッファ
ーと略称する。)に夫々混合し、温度37℃で1時間反応
させた。反応終了液を常法によりフェノール抽出処理
し、エタノール沈澱処理したのち、アガロースゲル電気
泳動を行い9〜20kpbの大きさのDNA断片を項目(2)記
載のアール・シー・エー・ヤング(R.C.A.Yang)らの方
法により溶出して溶出物を得、これから常法によりフェ
ノール抽出及びエタノール沈澱してSau3A Iで消化され
たフラボバクテリウムsp.No.141−8株の染色体DNA断片
5μgを得た。
次いで、EMBL3 バクテリオファージ・ベクターDNAの
BamH I消化物〔ストラタジーン(STRATAGENE)社製〕1
μgと上記により得られたSau3A Iで消化されたフラボ
バクテリウムsp.No.141−8株の染色体DNA断片1μg及
び2ユニットのT4DNAリガーゼ〔ベーリンガー・マンハ
イム(Boeringer Manheim)社製〕を66mM MgCl2、10mM
ジチオスレイトール及び10mM ATPを含有する66mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.5)に添加し、温度16℃で16時間反応
し、DNAを連結させた。
次いで、該DNA混合物を、イン・ビトロ・パッケージ
ング(in vitro packaging)法〔メソズ・イン・エンザ
イモロジー(Methods in Enzymology)第68巻、第281〜
298頁(1979年)〕によりバクテリオファージの被膜蛋
白質で包み、バクテリオファージ粒子を調製した。次い
で、このようにして得たバクテリオファージ粒子を大腸
菌P2392(ストラタジーン社より入手)を指示菌とし
て、トリプトン寒天培地〔トリプトン(Difco社製)1
%、NaCl 0.25%、寒天1.2%〕上に撒き、温度37℃で1
6時間培養したのち、約4000個のプラークを得、これを
ライブラリーとして使用した。
項目(3)で得た組み換え体プラスミドpNAM106DNA2
μg及び制限酵素Aat II〔ベーリンガー・マンハイム
(Boeringer Mannheim)社製〕をM−バッファーに混合
し、温度37℃で2時間反応させた。反応終了液を0.7%
(W/V)アガロースゲル電気泳動で分離したのち組み換
え体プラスミドpNAM106DNA中の0.9kbpのAat II−Aat II
DNA断片を含むゲル部分をゲルより切り出して、ダイア
・ヤトロンDNAプレップ(DIA−IATROM DNA PREP)の方
法によりDNAを回収した。得られた0.9kb Aat II−Aat I
I DNA断片0.1μgから、〔α−P32〕dCTP(アマシャム
ジャパンより購入、3000ci/n mol)とランダム・プライ
マー・エクステンション・ラベリング・システム(Ramd
om Primer Extention Labeling System)〔デュポン(D
u Pont)社製〕により、放射性プローブを作製した。
この放射性プローブを用いてカレント・プロトコール
ズ・イン・モレキュラー・バイオロジー(Current Prot
ocols in Molecular Biology)(John Wiley & Sons)
記載の方法に従い、前述のEMBL3ファージベクターで作
製したライブラリーとプラークハイブリダイゼーション
を行った。その結果、4コのポジティブ・クローンを得
た。これら組み換え体ファージを大腸菌LE392(ストラ
タージン社より入手)を指示菌として増殖し、モレキュ
ラー・クローニング(Molecular Cloning)(T.Maniati
sら)記載の方法でDNAを抽出した。これらファージDNA
BamH I消化物を0.7%アガロースゲル電気泳動し、ニ
トロセルロースフィルターに転写し、前記の0.9kb Aat
II−Aat II DNA断片から作製した放射性プローブを使
い、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・
バイオロジー(Current Protocols in Molecular Biolo
gy)(John Wiley & Sons)記載の方法に従い、サザン
ブロットハイブリダイゼーションを行った。その結果、
3.9kb BamH I−BamH I DNA断片が4株に共通してプロー
ブとハイブリダイズしたので、この3.9kb BamH I−BamH
I DNA断片を含むゲル部分をゲルより切り出して「ダイ
ヤ・ヤトロンDNAプレップ」(DIA−IATRON DNA PREP)
の方法によりDNAを回収した。
次いで、プラスミドpUC19DNA(宝酒造社製)0.5μg
及び制限酵素BamH I(宝酒造社製)10ユニットをH−バ
ッファーに夫々混合し、温度37℃で2時間反応させたの
ち、常法に従いフェノール抽出及びエタノール沈澱処理
してBamH Iで消化されたプラスミドpUC19DNAを得た。上
記のように得た3.9kb BamH I−BamH I DNA断片0.5μg
BamH Iで消化したプラスミドpUC19DNA0.5μgを項目
(3)記載の方法で連結して組み換え体プラスミドpNAM
301DNAを得た。更に、大腸菌JM109(pNAM301)を項目
(3)記載の方法で培養し、この株が含有するプラスミ
ドを精製して純化された組み換え体プラスミドpNAM301D
NA800μgを得た。
該組み換え体プラスミドpNAM301DNAを制限酵素Aat I
I、BamH I、Bgl II、Sal I及びSph I(いずれも宝酒造
社製)を用い、単一消化及び二重消化して得られたDNA
断片を、アガロースゲル電気泳動法により移動度パター
ンを分析し、得られた移動度パターンとバクテリオファ
ージλDNA(宝酒造社製)をHind IIIにより消化して得
られたDNA断片の標準移動度パターンとを対比すること
により制限酵素開裂地図を作製し、第2図に示した。
(5)組み換え体プラスミドpNAM305DNAの作製 項目(4)で得た組み換え体プラスミドpNAM301DNA2
μg、制限酵素BamH I及びBgl II(いずれも宝酒造社
製)各10ユニットをH−バッファーに夫々混合し、温度
37℃で2時間反応させた。反応終了液を0.7%(W/V)ア
ガロースゲル電気泳動で分離した後、組み換え体プラス
ミドpNAM301DNA中の2.4kbのBamH I−Bgl II DNA断片を
含むゲル部分をゲルより切り出して「ダイヤ・ヤトロン
DNAプレップ」(DIA−IATRON DNA PREP)の方法により
2μgのDNAを回収した。
次いで、プラスミドpUC19DNA(宝酒造社製)0.5μg
を項目(4)と同様の方法でBamH Iで消化し、このプラ
スミドpUC19DNABamH Iで消化物と上記の組み換え体プラ
スミドpNAM301BamH I−Bgl II2.4kb DNA断片を項目
(3)記載の方法で連結して組み換え体プラスミドpNAM
304DNAを得た。更に大腸菌JM109(pNAM304)を項目
(3)記載の方法で培養し、この株が含有するプラスミ
ドを精製して純化された組み換え体プラスミドpNAM304D
NA800μgを得た。
上記のようにして得た組み換え体プラスミドpNAM304D
NA15μg及び制限酵素Pst I及びXba I(いずれも宝酒造
社製)をH−バッファーに夫々混合し、温度37℃で2時
間反応させたのち、常法に従い、フェノール抽出及びエ
タノール沈澱処理して、Pst I及びXba Iで消化されたpN
AM304DNAを得た。上記のようにして得たDNAをキロ・シ
ークエンス用デレーション・キット(宝酒造社製)によ
り処理してDNAを欠失させ、組み換え体プラスミドpNAM3
04DNAの挿入断片のうちXba Iから0.4kb欠失した挿入断
片を持つ組み換え体プラスミドpNAM305DNAを得た。
大腸菌JM109(宝酒造(株)より入手)を、ディー・
エム・モーリソン(D.M.Morrison)の方法〔メソヅ・イ
ン・エンザイモロジー(Methods in Enzymology)、第6
8巻、第326〜331頁(1979年)〕により組み換え体プラ
スミドpNAM305DNAを用いて形質転換した形質転換株大腸
菌E.coli JM109(pNAM305)(該形質転換株は、工業技
術院微生物工業技術研究所にFERM BP−2692として寄託
されている。)を1mM IPTG含むTY培地〔トリプトン1%
(W/V)、酵母エキス0.5%(W/V)及びNaCl0.5%(W/
P)〕10ml中で温度37℃で8時間振盪培養したのち、遠
心分離により集菌し、超音波破砕して得た粗酵素液のN
−アセチルマンノサミン脱水素酵素活性は、0.12U/mlで
あった。
なお、比較のため、プラスミドpUC19(宝酒造社製)
を有する大腸菌JM109(宝酒造(株)より入手)を用い
る以外は、上記と同様にしてN−アセチルマンノサミン
脱水素酵素活性を測定した結果は、検出できなかった。
(6)N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子を含
有するDNAの塩基配列の解析 組み換え体プラスミドpNAM305のシークエンシングは
シーケネースキット(東洋紡社製)により行った。ま
た、プライマーは、システム1プラスDNA合成機(ベッ
クマン社製)を用いて合成した。
更に、塩基配列の解析のためのゲル電気泳動は、8%
(W/V)ポリアクリルアミドゲル(富士写真フィルム社
製)を用いて行った。
得られたN−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子
のみの全塩基配列を第3図に、また、該遺伝子から翻訳
されるポリペプチドのアミノ酸配列を第4図に夫々示し
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、組み換え体プラスミドpNAM106DNAの制限酵素
開裂地図を示す図であり、第2図は、組み換え体プラス
ミドpNAM301DNAの制限酵素開裂地図を示す図であり、第
3図は、N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子の
全塩基配列を示す図であり、また、第4図は、N−アセ
チルマンノサミン脱水素酵素遺伝子から翻訳されるポリ
ペプチドのアミノ酸配列を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:19) (72)発明者 中野 衛一 埼玉県岩槻市府内2丁目22―17

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記に示されるアミノ酸配列をコードする
    N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子。
  2. 【請求項2】下記に示されるアミノ酸配列をコードする
    N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子をベクター
    DNAに挿入したことを特徴とする新規な組み換え体DNA。
  3. 【請求項3】下記に示されるアミノ酸配列をコードする
    N−アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子をベクター
    DNAに挿入した新規な組み換え体DNAを含み、N−アセチ
    ルマンノサミン脱水素酵素生産能を有するエッシェリシ
    ア属に属する微生物を培地に培養し、培養物よりN−ア
    セチルマンノサミン脱水素酵素を採取することを特徴と
    するN−アセチルマンノサミン脱水素酵素の製造法。
JP1338267A 1989-12-28 1989-12-28 N―アセチルマンノサミン脱水素酵素遺伝子、新規な組み換え体dna、及びn―アセチルマンノサミン脱水素酵素の製造法 Expired - Lifetime JP2589287B2 (ja)

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DE4042160A DE4042160C2 (de) 1989-12-28 1990-12-28 N-Acetylmannosamin-Dehydrogenase-Gen und neue rekombinante DNA sowie ein Verfahren zur Herstellung von N-Acetylmannosamin-Dehydrogenase

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