JP2653398B2 - tfdA−2,4−D−モノオキシゲナーゼ遺伝子突然変異体及びtfdA遺伝子を含有するプラスミドの同定及び単離法 - Google Patents

tfdA−2,4−D−モノオキシゲナーゼ遺伝子突然変異体及びtfdA遺伝子を含有するプラスミドの同定及び単離法

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JP2653398B2 JP7210862A JP21086295A JP2653398B2 JP 2653398 B2 JP2653398 B2 JP 2653398B2 JP 7210862 A JP7210862 A JP 7210862A JP 21086295 A JP21086295 A JP 21086295A JP 2653398 B2 JP2653398 B2 JP 2653398B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はtfdA−2,4−
D−モノオキシゲナーゼ遺伝子突然変異体並びにtfd
A遺伝子を含有するプラスミドの同定及び単離法に関す
る。
【0002】本発明は、遺伝子tfdA又は基本的にt
fdAと同等の遺伝子を、正確に特徴付けることのでき
る短いDNA断片上に含有する細菌株に関する。この新
しい微生物は、2,4−D−モノオキシゲナーゼの製造
に並びにこの酵素の2,4−D分解特性を種々の生物に
遺伝子工学的に転移させるための出発物質として特に好
適である(遺伝的に形質転換された植物ではこれにより
達成される2,4−D耐性を含む)。
【0003】
【従来の技術】2,4−D−モノオキシゲナーゼは、
2,4−Dを分解する多数の生物中で、2,4−ジクロ
ルフェノキシ酢酸(2,4−D)の物質代謝の第一工程
を触媒する酵素である。2,4−D分解生物には、特
に、例えばアキネトバクタ(Acinetobacte
r)、アルカリゲネス(Alcaligenes)、ア
ルトロバクタ(Arthrobacter)、コリネバ
クテリウム(Corynebacterium)及びプ
ソイドモナス(Pseudomonas)のような土壌
細菌が含まれる[G.R.Bell、Can.J.Mi
crobiol.3:821(1957);J.M.B
ollag及びその他、J.Agric.Food C
hem.、16:826(1968);R.H.Don
及びその他、J.Bacteriol.、145:68
1(1981):W.C.Evans及びその他、Pr
oc.Biochem.Soc.Biochem.J.
57:4(1954);W.C.Evance及びその
他、Biochem.J.、122:543(197
1);R.P.Fisher及びその他、“J.Bac
teriol.”、135:798(1978);T.
I.Steenson及びその他、J.Gen.Mic
robiol.、16:146(1957);J.M.
Tiedje及びその他、J.Agric.Food
Chem.17:1080(1969);J.E.Ty
ler及びその他、Appl.Microbiol.、
28:181(1974);J.M.Tiedje及び
その他、J.Agric.Food Chem.、1
7:1021(1969)参照]。これらの細菌は土壌
及び廃水を、農業で使われる殺そ剤及び除草剤で見られ
るようなハロゲン化芳香族化合物を除去して解毒する際
に著しく重要である。
【0004】2,4−Dを分解する野生型細菌の群類で
は菌株アルカリゲネス・オイトロフス(Alcalig
enes eutrophus)JMP134が最も良
く知られておりかつ最もその特性が明らかにされてい
る。この菌株は2,4−Dの分解に重要な遺伝子全部を
含有する大きさ約80kbのプラスミドpJP4を含有
する[R.H.Don及びその他の前記文献]。最近、
プラスミドpJP4は単離されかつ特徴が解明された
[R.H.Don及びその他、J.Bacterio
l.、161:466(1985)]。
【0005】tfdB、tfdC、tfdD、tfdE
及びtfdFとして表わされる2,4−D分解に関与す
る5個の遺伝子はトランスポゾン突然変異により局在化
されかつE.コリ(coli)中でクローン化された。
その際に、R.H.Don及びその他[J.Bacte
riol.、161:85(1985)]の生化学的研
究により4個の遺伝子に酵素機能をもたらすことができ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、
遺伝子tfdAをプラスミドpJP4又はそのサブフラ
グメント上に局在化し、単離しかつその構造を解明する
ことに成功していない。
【0007】
【課題を解決するための手段】ところで本発明により、
初めてtfdA−2,4−D−モノオキシゲナーゼ遺伝
子突然変異体及びtfdA遺伝子を含有するプラスミド
の同定及び単離法が得られた。これにより、遺伝子tf
dAを単離し、クローン化しかつ特徴を明らかにするこ
とができた。それ故、この遺伝子を他の生物上に転移す
るために使用することが可能であり、その目的はtfd
Aによりコード化された2,4−D−モノオキシゲナー
ゼを他の生物中で発現させるためである。その際に微生
物が該当し、しかしまた例えば植物のような高等生物も
該当する。
【0008】tfdAを他の微生物に転移することによ
って、これらの生物によって分解可能な物質の範囲を拡
大することができる。全体的な2,4−D分解の遺伝子
の転移及び発現は細菌に関しては既に記載されている
[J.Bacteriol.、145:681(198
1)及びArch.Microbiol.、134:9
2頁(1983)]。しかし単離したtfdA遺伝子を
プソイドモナス又はアルカリゲネスのようなグラム陰性
菌中で発現させる研究はまだ行なわれなかった。このよ
うな研究は植物に関しても知られていなかった。数種の
植物による2,4−Dの代謝は報告されている[Wee
d Science24:557(1976)及びZ.
Pflanzenphysiol.110:395(1
983)]。この物質は、低濃度でオーキシンに似た植
物ホルモンとして作用し、それ故細胞培養技術で使用
し、高濃度では植物の細胞並びに植物全体に対して生長
抑制物質として使用し、これが除草剤としてのその使用
の理由である。ニコチアナ・シルベストリス(Nico
tiana Silvestris)の一倍体細胞懸濁
液培養では2,4−Dの高まる濃度に合わせてこの合成
生長物質に対して、高められた代謝率に基づく耐性が達
成される[M.H.Zenk、1974、Haploi
ds in physiological and b
iochemical research.In Ha
ploids in higher Plants.A
dvances and potential.Pro
ceedings of the First Int
ernational Symposium、339
頁、カナダ国、Ontario、Guelph]。
【0009】遺伝子tfdAが2,4−Dの側鎖の脱離
を仲介するので、2,4−Dを失活化するその能力を細
菌から得られた遺伝子を用いて、このような遺伝子工学
操作が可能であるすべての植物に転移させることができ
るはずである。異種遺伝子を植物及びその子孫に転移す
る方法は今日まで既に数種の植物について実験され
[M.De Block、L.Herrera Est
rella、M.VanMontagu、J.Sche
ll及びP.Zambryski、1984、Expr
ession of foreign genes i
n regenerated plants and
in their progeny.EMBO J.、
3:1681並びにR.D.Shillito、M.
W.saul、J.Paszkowski、M.Mue
ller及びJ.Potrykus、1985、Hig
h efficiency direct gene
transfer to plants、Bio/te
chnology、3:1099]、かつ近いうちに広
範な適用可能性を達成することになる。
【0010】植物の遺伝的形質転換に対して大きな希望
を託すことになり、特に人間にとって重要な新種の有用
物質の開発に関してである[J.L.Mark、198
5、Plant gene transfer bec
omes a fertile field.Scie
nce230:1148]。遺伝子tfdAにより、新
しい遺伝的に転移可能で生体内で選択可能な性質を、従
来は僅かな抗生物質−もしくは除草剤耐性に関してだけ
知られているような、生長抑制物質に対する耐性の形で
適用し得たであろう[R.T.Fraley及びその
他、1983、Expression of bact
erial genes in plant cell
s.Proc.Natl.Acad.Sci.USA8
0:4803及びNature317:741(198
5)]。
【0011】初めは本発明は、公知の突然変異法の適用
下に例えばアルカリゲネス・オイトロフスJMP134
のような2,4−Dを生長基質として使用し得る細菌株
から2,4−D−モノオキシゲナーゼの構造遺伝子が失
活化されている従来公知ではなかった突然変異体を製造
することであった。この突然変異体は試験管内でのDN
A組み換え、組み換えDNAによる形質転換及びtfd
A又はtfdAとほぼ同一の遺伝子を含有する組み換え
DNAを選択するための複合的なDNA転移という公知
方法の適用下に使用する。
【0012】本発明の目的の1つは、遺伝子tfdA又
はtfdAと基本的に同等の遺伝子を含有するプラスミ
ド、並びにプロモータ領域を含めてこの遺伝子の一部を
含有するプラスミドを製造するためのtfdA−2,4
−D−モノオキシゲナーゼ遺伝子突然変異体アルカリゲ
ネス・オイトロフスJMP134:Tn5−2(DSM
3842)及びTn5−4(DSM3843)である。
【0013】本発明による2,4−D又は2,4−D類
縁化合物の代謝用の遺伝子を有する野生型細菌からのD
NAを制限エンドヌクレアーゼで消化し、かつ生成した
DNAフラグメントをDNAリガーゼを用いて、予め同
じ制限酵素によりその直線型に変換されているプラスミ
ドベクターと連結することにより新規のプラスミドを製
造することができる。
【0014】このように生成した組み換えプラスミドで
は、前記のtfdA含有プラスミドを、該プラスミドを
細菌株中に導入し、その菌株から直接tfdAにより仲
介される能力に基づいてtfdA含有クローンが選択さ
れ得ることにより同定することができる。
【0015】そのような細菌株は、生体内での酵素的反
応において2,4−D−モノオキシゲナーゼにより形成
された生成物(その基質ではない)を炭素源及びエネル
ギー源として使用することができるという性質を有す
る。前記の性質を有する菌株の例は、すべての遺伝子が
2,4−ジクロルフェノールの分解に関して活性である
本発明によるtfdA突然変異体、更にフェノールの分
解経路を有する菌株アルカリゲネス・オイトロフスJM
P222、並びに4−クロルフェノールを利用すること
のできるプソイドモナス(Pseudomonas)s
p.B13である。種々の置換基を有するフェノールを
分解することができかつ主にグラム陰性菌群に含まれる
他の一連の菌株をクローン化tfdA遺伝子の選択及び
同定のための宿主として生成することができる。
【0016】クローン化ベクターとしては、E.コリ以
外の他の菌株中でも複製増殖する状態の広範な宿主域の
プラスミドを使用すると優れている。しかし、DNAは
DNAの一部が宿主細胞のゲノム中に組み込まれること
により更に増殖することのできるプラスミドも使用する
ことができる。
【0017】前記の菌株の生きている細胞中にDNAを
導入する方法として、1つには、方法が公知である場合
にはこれらの菌株の直接的な形質転換が好適である。例
えば、プソイドモナス菌及び類縁のグラム陰性菌の形質
転換法がある[A.A.Mercer及びJ.S.Lo
utit、1979、Transformationa
nd transfection of Pseudo
monas aeruginosa:effects
of metal ions、J.Bacterio
l.140:37−42;A.M.Chakrabar
ty、J.R.Mylroie、D.A.Friell
o及びJ.G.Vacca、1975、Transfo
rmation of Pseudomonas pu
tidaand Escherichia coli
with plasmid−linked drug−
resistance factor DNA.Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA72:364
7−3651]。これに対して、文献公知の方法により
E.コリ菌株の形質転換はすべてのグラム陰性菌に関し
て適用可能でありかつ極めて効果的であり、引続いてプ
ラスミドを該当する菌株中に接合により転移する。クロ
ーン化DNAの接合性転移には可動性プラスミドベクタ
ーを使用すると優れている。その際に、転移のために必
要な遺伝子は、所謂介助プラスミドあるいは特別にその
ために構成された運動性菌株から得られる。 直接好適
な生長基質上での選択により得られる前記の菌株か又は
前記の方法又は他の公知の試験系によりtfdAの発現
に関して同定されるE.コリのクローンから、tfdA
含有プラスミドを公知方法により明瞭に規定し得る化学
物質を単離し得る。
【0018】とりわけ、tfdA菌株を生長試験により
直接選択するという利点は、すべてが相対的に経費のか
かる酵素試験をベースとする従来公知の方法に比べて、
tfdA含有プラスミドの同定を、殊に遺伝子銀行の製
造の際に、即ちゲノムDNAのDNA断片の任意のクロ
ーン化の際に生じる非常に多数の種々のプラスミドでも
可能にするという点である。それ故、利点はこの方法を
広範に適用し得ることである。それというのもtfdA
遺伝子のクローン化が、遺伝子tfdAを良好に単離し
得るプラスミド上に有する野生型株に限定されるばかり
でなく、ほぼすべての野生型株からも、また該遺伝子を
入手し難いプラスミド又は染色体上に含有するものでも
可能だからである。
【0019】例えばアルカリゲネス・オイトロフスJM
P134から由来し、2,4−Dの分解用遺伝子を含有
するプラスミドpJP4を制限エンドヌクレアーゼHi
ndIIIで切断し、生成したDNAフラグメントを電
気泳動により分解し、かつそれぞれの単離したフラグメ
ントを、HindIIIで切断しかつ脱リン酸化したベ
クターpVK101と連結することにより組換えプラス
ミドが得られる。可動性E.コリS17−1を該組み換
えDNAで形質転換しかつプラスミド含有菌株をテトラ
サイクリン含有培地上で選択する。制限分析により同定
された組み換えプラスミドを含有する菌株からそのプラ
スミドDNAを接合により前記のtfdA突然変異体J
MP134:Tn5−2上に転移させ、かつクローン化
tfdA遺伝子の発現を2,4−D含有最少培地上での
野生型株の生長により検出する。このようにして、pJ
P4から由来する21kbのHindIIIフラグメン
ト上に遺伝子tfdAを含有するプラスミドpVJH2
1を同定することができる。プラスミドの単離および引
続く制限分析によりクローン化フラグメントの同一性が
確認される。
【0020】更に、前記プラスミドは、遺伝子tfdA
を含有する組み換えプラスミドからサブクローン化(S
ub−klonieren)により製造することができ
る。そのために、該プラスミドを制限エンドヌクレアー
ゼ1種又は数種で消化し、かつ生成した断片をDNAリ
ガーゼを用いて、同じ制限エンドヌクレアーゼでその直
線形に変換されているベクタープラスミドと連結する。
生成したプラスミドからtfdA含有分を前記のように
して選択することができる。
【0021】例えば、SacIにより生成したプラスミ
ドpVJH21のDNAフラグメントをSacIで切断
したベクタープラスミドpGSS33と結合することに
よりプラスミドpGJS3を製造することができる。若
干の新しく組み換えられたプラスミドから、完全なtf
dA遺伝子を含有するものを、初めに組み換えプラスミ
ドDNAを可動性菌株E.コリS17−1中に形質転換
し、その後その菌株から接合によりtfdA突然変異体
JMP134:Tn5−2中に転移することにより選択
することができる。2,4−D含有培地上での選択によ
り、制限分析により明らかにpVJH21からの21k
bのHindIIIフラグメントに、それ故pJP4に
由来する判別する3kbのSacI挿入断片を含有する
プラスミドが確認される。
【0022】tfdA含有DNA断片のサブクローン化
により、用途に応じて、使用されるプラスミドベクター
の種類という点で異なるような本発明によるプラスミド
を製造することもできる。
【0023】例えば、pGJS3からの3kb Sac
IフラグメントをベクターpKT231中に再クローン
化することができ、その際にプラスミドpKJS31及
びpKJS32が生成し、これらのpGJS3に比べ
て、有利な制限地図及び多くのグラム陰性菌中に良好に
発現されるカナマイシン耐性によりtfdAの他の特徴
付けの利点を提供する。次に記載されているようなpK
T231から誘導されたプラスミドによるtfdA発現
の検出法として、E.コリS17−1から菌株アルカリ
ゲネス・オイトロフスJMP222への接合転移が優れ
ており、引続いて生長基質としてのフェノキシ酢酸の利
用に関して試験する。このシステムは、tfdA突然変
異体に比べて、この受容菌株では接合転移が高い効率で
行なわれかつカナマイシン耐性によって他の選択可能な
マーカーを使えるという利点を提供する。
【0024】サブクローン化により、tfdA含有DN
Aフラグメントを発現ベクター中に組み込むこともで
き、該ベクター上でtfdA遺伝子が異種プロモータに
より発現される。
【0025】例えば、2.8kbのSacI/SacI
フラグメント、2.0kbのBamHI/SalIフラ
グメント及び1.4kbのXbaI/SalIフラグメ
ントを発現ベクターpT7−5及びpT7−6中にファ
ージプロモータに直接組み込むことができ、このプロモ
ータにより遺伝子発現がプロモータ特異性RNAポリメ
ラーゼにより目的通りに開始される。新しく組換えられ
たプラスミドpTJSS′O35、pTJS′B435
及びpTJS′X535(これらの製造は例8、9及び
10に記載されている)により発現されたtfdA遺伝
子生成物は放射性メチオニンによる特異的標識及び引続
くゲル電気泳動により同定することができる。更に、こ
のシステムは、E.コリ菌株中で多量の2,4−D−モ
ノオキシゲナーゼを製造するのに使用することができ、
このことにより遺伝子生成物の精製及び引続く蛋白質化
学的及び酵素的特徴付けが野生型株からその単離に比べ
て簡便になり、それにより他の生物工学的な適用可能性
が初めて研究し得る。
【0026】tfdA含有DNAフラグメントのM13
ファージ型のファージベクター中でのサブクローン化に
より一本鎖DNAの製造が可能である。これはサンジャ
ー(Sanger)法による塩基配列の測定に使用する
ことができ[F.Sanger、S.Nicklen及
びA.R.Coulson、1977。DNA seq
uencing with chaintermina
ting inhibitors.Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA74:5463]、更に
オリゴヌクレオチドを用いて各塩基の所望の突然変異誘
発に使用することができ、遺伝子中の制限サイトの形成
及びアミノ酸配列の変化を可能にする1つの公知方法で
ある。遺伝子中への制限サイト導入はその使用可能性を
拡大する。それというのもそのことによって異種プロモ
ータを組み込むための制限サイト及び融合蛋白質を形成
するための遺伝子フラグメントを連結するための制限サ
イトが形成されるからであり、これは例えば原核遺伝子
を真核生物中で発現するのに必要である。
【0027】pKJS32からの2.8kbのSacI
/SalIフラグメントのファージベクターM13tg
130及びM13tg131中へのサブクローン化(例
16に記載されているように)は、遺伝子tfdAを配
列決定に利用できるようにするための可能性を示す。組
換えファージMJSS′030及びMJSS′031の
二本鎖DNAの修飾により挿入断片DNAで更に変化さ
せることができる。
【0028】更に、本発明によるプラスミドはtfdA
含有プラスミドからの修飾により生成することができ
る。そのようなプラスミドを制限エンドヌクレアーゼ1
種又は数種で処理することにより、場合によりエキソヌ
クレアーゼで処理しかつ引続いてDNA末端を環状分子
に再連結することにより、欠失した、即ち特定のDNA
断片だけ短かくなった、更に完全なtfdA遺伝子を含
有し得るプラスミドが得られる。
【0029】例えば、プラスミドpKJS31及びpK
JS32から一定のDNAフラグメントを除去すること
により、その中に包含されている3kbの挿入断片を一
方の側ではXbaI制限サイトまでかつ他方の側ではS
alI制限サイトまで短縮することができ、その際にt
fdAの活性は失なわれない。このように生成した、例
4、5及び7に記載のプラスミドpKJSB330、p
KJS(X)630及びpKJS32RH△S′は、t
fdA遺伝子活性を発現することができる。このように
してこの遺伝子の位置を1.4kbのXbaI/Sal
Iフラグメントに制限することができる。
【0030】例16に記載されているように、組換えフ
ァージMJSS′030及びMJSS′031の二本鎖
形からエキソヌクレアーゼIIIを用いて種々の長さの
DNA断片を欠失することにより、その都度異なるクロ
ーン化DNAの領域が配列決定のための開始点の最も近
くに位置する一連のファージが生成される。2kbのB
amHI/SalIフラグメントの配列をオーバーラッ
プして配列された部分領域から組合わせることができ
る。塩基配列の認識からtfdAを含有するDNAの他
の性質、例えばコード領域の位置と長さ及び制限サイト
の位置を誘導することができ、このことはtfdAを更
に利用するのに極めて有用なはずである。tfdA含有
プラスミドからのDNAフラグメントの欠失によりもし
くはDNAフラグメントのサブクローン化により、tf
dA遺伝子の断片を含有する他の本発明のプラスミドも
得られる。例えば、pKJS32からの1.5kbのE
coRI/BamHIフラグメントをpKT231中で
サブクローン化することによりプラスミドpKJE△B
130が生じ、このプラスミドはtfdAの5′末端、
即ちプロモータとN末端をコードする配列とを含有し、
かつ酵素的に活性な遺伝子生成物を発現する能力をもは
や持っていない。遺伝子の断片を、同じ解読わく中のプ
ロモータを含めてコード付けDNAの5′末端が他のコ
ード付けDNAの3′末端と連結しておりかつそれ故そ
の都度のプロモータを認識する有機体中の所謂融合蛋白
質を発現させるプラスミドの構成に使用することができ
る。
【0031】該プラスミドの他の修飾の可能性は、異種
DNAセグメントの挿入である。挿入は新しい機能DN
A配列、例えば制限サイト、プロモータ、耐性遺伝子、
翻訳−及び転写終止シグナルの導入に適用することがで
きる。異種遺伝子配列の一部の挿入により融合蛋白質も
形成され得る。
【0032】異種DNAの挿入の例は、オメガフラグメ
ントをtfdAのコード付け領域の真中に位置するプラ
スミドpTJS′X535のBgIII制限サイト中に
挿入することである(例11)。このフラグメントによ
りすべての解読わく中の翻訳終止コドン及び転写終止シ
グナルが選択可能な抗生物質耐性と一緒に組み込まれ
る。遺伝子生成物の特異的な放射性標識により並びに
2,4−D−モノオキシゲナーゼに関する生体内酵素試
験により(例15)立証することができるように、組換
えプラスミドpTJS′X535オメガにより、短縮さ
れたもはや酵素活性ではない蛋白質の発現がもたらされ
る。
【0033】tfdA又はtfdAの部分を含有するク
ローン化フラグメントは相同DNA配列の検出に、それ
故他の生体中のtfdA遺伝子を見出すのに利用するこ
とができる。そのために、このフラグメントを本発明に
よるプラスミドから好適な制限酵素を用いて切断し、単
離しかつ文献公知の方法により、例えば放射性核種の組
み込みにより標識する。公知の雑種成形法により、ある
有機体の全DNAで又はそこから製造した遺伝子銀行に
おいて、tfdAとの相同性を有するフラグメントを同
定することができる。このようにして、種々の生物の集
団下でも、tfdAと相同の配列を含有するものを認識
することができる。この方法は、新しい2,4−D分解
生物を見つけ出したりかつ該生物中のtfdA遺伝子を
検出するのに使用することができる。
【0034】tfdA遺伝子は、好適であれば直接本発
明によるプラスミドを用いてあるいは公知の遺伝子工学
法を用いて変化させた後で他の生物に転移させることが
できる。転移により、tfdAでコード付けされた2,
4−D−モノオキシゲナーゼを該生物中で発現させ、そ
れにより2,4−D又は2,4−D類似物質を分解し得
る性質を生物に付与するという目的を追求することがで
きる。
【0035】例えば、広範な宿主域を有するtfdAプ
ラスミドを種々のグラム陰性菌中に例14に記載したよ
うに接合転移することにより、2,4−D又は2,4−
D類似物質を相応するフェノールに変換する能力をこれ
らの細菌に付与することができる。その都度の菌株に固
有の分解能力と関連して、前記のことによりこの菌株に
より分解可能な化合物の範囲の拡大がもたらされる。例
えば、菌株アルカリゲネス・オイトロフスJMP222
はフェノール代謝の遺伝子を有する。それ故、tfdA
の発現はその菌株にフェノキシ酢酸を生長基質として使
用する全く新しい可能性を介助する。菌株プソイドモナ
スB13はフェノール並びに4−クロルフェノールを代
謝することができ、かつtfdAにより同様にフェノキ
シ酢酸及び4−クロルフェノキシ酢酸に基づく生長性を
獲得する。tfdAを含有しかつ相応するフェノールを
変換し得る生物による4−クロル−2−メチルフェノキ
シ酢酸、2,4,5−トリクロルフェノキシ酢酸及び類
縁化合物のような種々の置換基を有するフェノキシ酢酸
の分解も同様に考えられる。それによって達成される生
物の分解能範囲の拡大により、従来自然界では実現され
なかった新しい性質の開示がいずれにせよなされなかっ
たとしても、それによって野生型株に比べて高い分解能
を有する菌株あるいは場合により毒性である基質又は分
解経路の生成物に対するより高い耐性を有するような菌
株が形成されるという点で定性的な改良がもたらされ得
る。特に、そのような菌株は、自然環境の中ではなく、
例えば工業廃水を浄化する浄化装置のような人工的なシ
ステム中のような条件下で有用なはずである。従来、ハ
ロゲン化芳香族化合物を微生物分解する分野で新規に形
成された菌株を用いて達成された成果の概要が最近公表
された[D.Ghosal、I.−S.You、D.
K.Chatterjee、A.M.Chakraba
rty.1985。Microbial degrad
ation ofhalogented compou
nds.Science228:135−142]。
【0036】遺伝子tfdAの他の使用可能性は、植物
へのその転移である。異種DNAにより植物を形質転換
する方法は文献公知でありかつ試験されている。従来
は、主に2つの方法が類別される:1つはアグロバクテ
リウム・ツメフアチェンス(Agrobacteriu
m tumefaciens)からのTiプラスミドの
機能を利用し、もう1つはエレクトロポレーション(E
lektroporation)、ヒートショック(H
itzeschock)、塩化カルシウム処理又はポリ
エチレングリコール処理のような物理的及び化学的手段
の適用下に植物のプロトプラストを形質転換することを
ベースとする。植物細胞を前記の一方か又は他方の方法
により形質転換するのは原則的に常に可能であるが、い
ずれにせよ各細胞又は細胞組織から植物全体を再生する
ことはできない。現在このことが単子葉植物の遺伝子工
学操作に関する主要な障害となっている。
【0037】植物をtfdAで形質転換することの優れ
た目的は、遺伝子特性、即ち形質転換された植物中で
2,4−D−モノオキシゲナーゼ活性の発現である。こ
れによって植物は、低濃度でオーキシン類縁植物ホルモ
ンとして作用しかつ高濃度で生長抑制物質として作用す
るフェノキシ酢酸誘導体を植物化学的に作用のないフェ
ノールに分解することができるはずである。従って、こ
の特性には、遺伝的に形質転換された植物の選択可能な
マーカーとしての意味がある。
【0038】tfdAのような原核遺伝子を植物細胞中
で発現し得るようにするために、この遺伝子を転写及び
翻訳に必要な植物特異的シグナル配列と連結しなければ
ならない。この連結が、これによって形質転換される植
物のゲノム中に遺伝子が偶然的に組み込まれることによ
り行なわれるという指摘が知られている。しかし原核遺
伝子は有利に試験管内で好適な植物特異性発現シグナル
と組み合わさる。例えば、一般的に適用可能な方法は、
構造遺伝子(これに属する植物のプロモータを含めて)
の5′末端を、植物蛋白のN末端アミノ酸と原核蛋白質
の主成分とから成りかつ基本特性において原核蛋白と同
じである融合蛋白質が形質転換された植物細胞中で合成
されるように原核遺伝子のコード付け配列と連結するこ
とである[R.T.Fraley及びその他、198
3。Expression ofbacterial
genes in plant cells.Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA80:480
3、J.Paszkowski、及びM.W.Sau
l、1986。Direct gene transf
er to plants.In S.P.Colow
ick及びN.A.Kaplan(ed)、Metho
ds in Enzymology118:668]。
1つの類似方法は、転写されたm−RNAの翻訳されて
いない5′領域の一部を含めて植物プロモータを使用す
るだけでありかつ植物遺伝子のコード付け領域の5′末
端放棄する。植物中での発現では、原核遺伝子部分のA
TGコドンが翻訳の開始点として有用である。同様にし
て、植物ウイルスの発現シグナルを使用することができ
る[N.Brisson、及びT.Hohn.198
6、Plant virus vectors;cau
liflower mosaic virus.In
S.P.Colowick及びN.O.Kaplan
(ed.)、Methods in Enzymolo
gy118:659]。植物中で原核遺伝子を発現する
ためのベクターは文献公知でありかつ一般的に自由に使
える。
【0039】前記のベクタープラスミドを用いて、植物
中で発現可能な原核遺伝子からの遺伝子を形成するため
の前提条件は、遺伝子tfdAに関して存在するように
塩基配列を認識することである。これが制限サイトの正
確な局在化を可能にし、かつこれによって種々のDNA
セグメントの塩基に整合する連結を可能にする。更に、
例えば新しい制限サイトの導入のように機能的に重要な
新しいDNA配列を展開するための目的に応じた突然変
異生成を初めて可能にする。
【0040】以下、本発明を図面及び実施例に基づき詳
説する。実施例では当業界で一般に公知のかつ行なわれ
ている遺伝子工学の方法を使用した。遺伝子のクローン
化及び遺伝子構造の分析は、既にE.L.ヴインナッカ
ー[E.L.Winnacker、gene and
Klone、Verlag Chemie、Weinh
eim、1985]及びR.W.オールド(Old)及
びS.B.プリムローズ(Primrose)[Pri
nciples of gene manipulat
ion、Blackwell Scientific
Publ.、Oxford、1985]の教科書に記載
されている遺伝子工学の標準的方法により実施した。例
えば、I.K.セトロウ(Setlow)及びA.ホレ
ンダ(Hollander)[Genetic eng
ineering:Principles and m
ethods.Plenum Publ.Corp.、
N.Y.]では方法及び技術をそれぞれ最新の水準まで
もっていっている。特別な刊行物と共に、しばしば実験
ハンドブックの形の一般的な操作規定も利用した[R.
W.Davis及びその他、Advanced bac
terial genetics:a manual
for genetic engineering;
T.Maniatis及びその他、Molecular
cloning;T.J.Silhavy及びその
他、Experiments withgene fu
sions、全部Cold Spring Harbo
ur Labから、N.Y.;A.Puehler a
nd K.N.Timmis、Advanced mo
lecular genetics、Springe
r、Berlin、1984;D.M.Glover、
DNA cloning:apractical ap
proach、JRL Press、Oxford、W
ashington、D.C.、1985]。
【0041】1986年8月28日に、ドイツ微生物保
存機関(DSM:DeutscheSammlung
von Mikroorganismen、西ドイツ
国、ゲッチンゲン在)に次の微生物が寄託された(寄託
番号): E.コリ(E.coli)HMS174(pT7−5)
(DSM3829) E.コリ(E.coli)HMS174(pT7−6)
(DSM3830) E.コリ(E.coli)JA221(pGSS33)
(DSM3831) E.コリ(E.coli)LE392(pTJSS′0
35) (DSM3832) E.コリ(E.coli)HB101(pVK101)
(DSM3833) E.コリ(E.coli)SK1592(pKT23
1) (DSM3834) E.コリ(E.coli)S17−1(pKJS31)
(DSM3835) E.コリ(E.coli)S17−1(pKJS32R
H△S′) (DSM3836) E.コリ(E.coli)S17−1(pKJS(X)
630) (DSM3837) E.コリ(E.coli)SBC107(pRME1)
(DSM3838) E.コリ(E.coli)K38(pGT1−2/pT
JS′X535)(DSM3839) アルカリゲネス・オイトロフス(Alcaligene
s eutrophus)JMP134(pJP4)
(DSM3840) アルカリゲネス・オイトロフス(Alcaligene
s eutrophus)JMP222 (DSM38
41) アルカリゲネス・オイトロフス(Alcaligene
s eutrophus)JMP134:Tn5−2
(pJP4:Tn5−2) (DSM3842) アルカリゲネス・オイトロフス(Alcaligene
s eutrophus)JMP134:Tn5−4
(pJP4:Tn5−4) (DSM3843) 例 1:プラスミドpVJH21の製造 a) プラスミドpJP4及びpVK101の単離 アルカリゲネス・オイトロフスJMP134をPYF培
地(ペプトン3g/l、酵母エキス3g/l、フラクト
ース2g/l)250ml中で30℃16時間培養す
る。遠心分離した細胞からプラスミドpJP4を単離す
る[J.Bacteriol、135:227(197
8)からの方法により]。プラスミドpVK101
[V.C.Knauf及びその他、Plasmid8:
45(1982)]は、E.コリHB101から一般に
公知のT.マニアチス(Maniatis)及びその他
によるアルカリ性溶菌法[Molecular clo
ning:a laboratory manual.
Cold Spring Harbour Labor
atory、Cold Spring Harbou
r、New York、1982]により単離する。
【0042】b) pJP4から21kb HindI
IIフラグメントのクローニング pJP4 20μl(500ng)、TAS緩衝液
(0.33Mトリス−アセテート、0.65M酢酸カリ
ウム、0.1M酢酸マグネシウム、5mMジチオトレイ
トール(DTT)、30mMスペルミジン、pH7.
9)2.5μl及び稀HindIII溶液2.5μl
(1単位)を37℃で120分間恒温保持する。pVK
101 50μl(14μg)、TAS緩衝液5.5μ
l及び未稀釈のHindIII溶液1μl(20単位)
より成る他の反応混合物を37℃で90分間恒温保持
し、その後、子牛の腸内アルカリ性ホスファターゼ(C
alf Intestinal Alcaline P
hosphatase:DIP、Boehringer
Mannheim)1μl(30単位)を添加しかつ
更に60分間恒温保持する。両方の反応混合物のそれぞ
れ90μlを0.7%ロウ・メルテイング・アガロース
・ゲル(Low−Melting−Agarose−G
el)上で電気泳動により分離する。引続いてこのゲル
を臭化エチジウム溶液(5μg/ml)中15分間で着
色しかつUV300nmのDNAバンドを可視化する。
pVK101制限のそれぞれの20kbバンド及びpJ
P4制限の2番目に大きいバンド(21kb)をゲルか
ら切断し、それら両方を合し、かつDNAをT.マニア
チス(Maniatis)及びその他の方法(Mole
cularcloning:a laboratory
manual、Cold Spring Harbo
ur Laboratory、Cold Spring
Harbour、New York、1982)により
アガロースから単離する。エタノールで沈殿させたDN
Aを連結緩衝液(66mMトリス−HCl、6.6mM
MgCl2、10mM DTT 1mM ATP、p
H7.5)10μl中に取り、稀T4−DNAリガーゼ
1μl(0.1単位)を加え、かつ14℃で16時間恒
温保持する(=連結バッチ)。E.コリS17−1[B
iotechnology1:784(1983)]の
コンピテント細胞をT.J.シルヘイビー(Silha
vy)及びその他の方法(Experments wi
thgene fusions、Cold Sprin
g Harbour Laboratory、Cold
Spring Harbour、New York、
1984)により製造する。このようにして得られたコ
ンピテント細胞0.2mlを連結バッチ5μlと混合
し、氷上に40分間放置し、その後42℃に3分間加熱
し(=形質転換)引続いてT.マニアチス及びその他に
よるLB培地(前記参照)2mlで稀釈しかつ30℃で
60分間恒温保持する(=表現型発現)。その後、テト
ラサイクリン10μl/mlを含有するLB−寒天プレ
ート上にそれぞれ0.2mlを塗布する。プレートを3
7℃で16時間培養する。数個のテトラサイクリン耐性
コロニーが認められる。
【0043】c) pVJH21の同定 このようにして得られたテトラサイクリン耐性のコロニ
ーからアルカリ性溶菌法によりプラスミドDNAの迅速
調製を、T.マニアチス及びその他により記載されてい
るように実施する。前記のアルカリ性ホスファターゼを
用いる処理法により、それぞれのテトラサイクリン耐性
クローンが所望の挿入断片を含有することが保証され
る。EcoRIによる制限酵素消化及び引続いてT.マ
ニアチス及びその他(前記参照)により0.7%アガロ
ースゲル中でDNAフラグメントを電気泳動により分離
することにより組換えプラスミドが同定される。得られ
たEcoRIフラグメントの大きさを、pJP4及びp
VK101のEcoRI及びHindIIIに関して文
献から公知である大きさ[R.H.Don、J.Bac
teriol.161:466(1985)及びV.
C.Knauf及びその他、Plasmid8:45
(1982)]と比較することによりベクタープラスミ
ドpVK101中の挿入DNA並びにその配列の正確な
同定が達成される。 d) pVJH21中のHindIII挿入断片の制限
地図 このようにして得られた、プラスミドpVJH21を含
有する菌株をテトラサイクリン20μg/mlを含有す
るLB培地400ml中37℃で16時間培養する。遠
心分離した細胞から、プラスミドDNAをT.マニアチ
ス及びその他(前記参照)のアルカリ性溶菌法により単
離する。単離したpVJH21のプラスミドDNAをそ
れぞれ酵素EcoRI、BamHI及びSacI並びに
次に挙げる数個の酵素の組合せ9個:EcoRI/Ba
mHI(1)、EcoRI/SacI(2)、BamHI/
SacI(3)、HindIII/EcoRI(4)、H
indIII/BamHI(5)、HindIII/S
acI(6)、HindIII/EcoRI/BamH
I(7)、HindIII/EcoRI/SacI
(8)及びHindIII/BamHI/SacI
(9)を含有する種々のバッチで消化させる。DNAフ
ラグメントをT.マニアチス及びその他(前記参照)に
より0.7%アガロースゲル中で分離しかつフラグメン
トの大きさをHindIIIで切断したラムダDNAと
比較して確定する。このようにして得られたデータを用
いてプラスミドpJP4[R.H.Don、J.Bac
terol.161:466(1985)及びpVK1
01[V.C.Knauf et al.Plasmi
d8:45(1982)]についてEcoRI、Bam
HI及びHindIIIに関して公知の大きさの比率と
一緒に制限地図を作成する。
【0044】例 2:プラスミドpGJS3の製造 a) プラスミドpVJH21及びpGSS33の単離 例1で製造したプラスミドpVJH21を含有する組換
え菌株E.コリS17−1及びベクタープラスミドpG
SS33を含有するE.コリJA221[G.S.Sh
arpe Gene29:93(1984)]をテトラ
サイクリン20μg/mlを含有するLB培地各300
ml中37℃で16時間培養する。遠心分離した細胞か
ら両方のプラスミドをT.マニアチス及びその他(前記
参照)のアルカリ性溶菌法により単離する。
【0045】b) SacIフラグメントをpVJH2
1からクローン化 pVJH21 10μl(μg)、pGSS33 10
μl(1μg)、TAS緩衝液4μl、水16μl及び
SacI 0.5μl(10単位)より成る反応混合物
を37℃で90分間恒温保持する。引続いて、制限酵素
を68℃に15分間加熱することにより失活化する。D
NAをT.マニアチス及びその他の方法(前記参照)に
よりエタノールで沈殿させ、かつ乾燥した沈殿を連結緩
衝液40μl中に取る。T4−DNAリガーゼ1μl
(1単位)の添加後、14℃で16時間恒温保持する。
E.コリLE392[N.B.Murray及びその
他、Mol.Gen.Genet.150:53(19
77)]をT.J.シルヘイビー及びその他の方法(E
xperiments with gene fusi
ons.Cold Spring Harbour L
aboratory.Cold Spring Har
bour、New York、1984)によりDNA
の取り込みに対してコンピテントであるように処理し、
コンピテント細胞0.2mlを連結バッチ5μlと混合
し、氷上に40分間放置し、かつ42℃に3分間加熱す
ることにより形質転換する。LB培地2mlで稀釈しか
つ30℃で恒温保持した後で、50μlから20μlま
での部分量を、クロラムフェニコール20μg/mlを
含有するLB−寒天プレート上に塗布する。プレートを
37℃で16時間恒温保持する。
【0046】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたクロラムフェニコール耐性クロ
ーンを平行して2つのLB−寒天プレート上に塗布し、
そのうちの一方はストレプトマイシン25μg/mlを
含有し、他方はクロラムフェニコール20μg/mlを
含有する。この試験でストレプトマイシン感受性が明ら
かであるクローンからプラスミドDNAをT.マニアチ
ス及びその他のアルカリ性溶菌迅速法(前記参照)によ
り単離する。単離したプラスミドをSacIで制限し、
DNAフラグメントを0.7%アガロースゲル上で電気
泳動により分離しかつUV300nmで観察し得るバン
ドをラムダファージDNAのHindIII制限の公知
フラグメントと比較することによりベクターpVK10
1中に含まれる挿入断片の大きさを確定する。プラスミ
ドpGJS3はpGSS33と3kbのDNAフラグメ
ントとからの組み換えプラスミドである。プラスミドp
VK101はSacIの制限サイトを有していないの
で、明らかにクローン化DNAフラグメントはpJP4
の21kbのHindIIIフラグメントから由来す
る。
【0047】例 3:プラスミドpKJS31及びpK
JS32の製造 a) プラスミドpGJS3及びpKT231の単離 例2により製造した、組換えプラスミドpGJS3を含
有するE.コリLE392菌株を、クロラムフェニコー
ル20μg/mlを添加したLB培地400ml中、3
7℃で16時間培養する。ベクタープラスミドpKT2
31を含有するE.コリSK1592[M.Bagda
sarian及びその他、Current Topic
s in Microbiology and Imm
unology96:47(1982)]を、カナマイ
シン50μg/mlを添加したLB培地400ml中で
同じ条件下に培養する。遠心分離した細胞から両方のプ
ラスミドをT.マニアチス及びその他のアルカリ性溶菌
法(前記参照)により単離する。
【0048】b) pKT231中のpGJS3からの
SacIフラグメントの再クローン化 pGJS3 40μl(400ng)、pKT231
4μl(100ng)、TAS緩衝液6μl、水9μl
及び稀SacI溶液1μl(1単位)より成る反応混合
物を37℃で120分間恒温保持する。引続いて反応混
合物を68℃に15分間加熱することにより、制限酵素
を失活化する。このバッチに水39μl、10倍濃縮し
た連結緩衝液10μl及びT4−DNAリガーゼ1μl
(0.1単位)を加え、かつこの連結バッチを14℃で
16時間恒温保持する。T.J.シルヘイビー及びその
他の方法(Experiments with gen
efusions.Cold Spring Harb
our Laboratory、Cold Sprin
g Harbour、New York、1984)に
より製造したE.コリLE392コンピテント細胞0.
2mlを連結バッチ10μlと混合し、氷上で40分間
放置し、42℃で3分間加熱し、LB培地2mlと混合
し、37℃で60分間恒温保持する。50μl〜200
μlの部分量を、カナマイシン50μg/mlを含有す
るLB−寒天−プレート上に塗布する。プレートを37
℃で16時間恒温保持する。
【0049】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして獲られたカナマイシン耐性クローンを、
1つはストレプトマイシン25μg/ml、2つ目はク
ロラムフェニコール20μg/ml及び3つ目はカナマ
イシン50μg/mlを含有する3つの異なるLB−寒
天プレート上に平行して塗布する。一般に、この試験で
ストレプトマイシン及びクロラムフェニコールに感受性
だがカナマイシン耐性であることが明らかなクローンが
ベクターpKT231(カナマイシン耐性)とpGJS
3からの3kbのSacフラグメントからの組み換えプ
ラスミドを含有する。このプラスミドDNAをT.マニ
アチス及びその他の公知の迅速法(前記参照)により単
離し、DNAをSacIで制限しかつ引続いてフラグメ
ントを0.7%アガロースゲル中で電気泳動で分析する
ことにより、単離したDNAの大きさを測定する。同じ
ようにEcoRIを用いて行なった制限分析により、ベ
クタープラスミドに対する挿入断片の向きが異なってい
るプラスミドが同定される。プラスミドpKJS32で
は、挿入断片のEcoRI部位がベクター分のEcoR
Iの直近に存在する、両方の可能性の形が該当する。こ
のプラスミドは0.9kb及び1.5kbの2つのEc
oRIフラグメントを生成する。プラスミドpKJS3
1は挿入断片の反対向きの構造を有し、2.3kb及び
13.5kbの2つのEcoRIフラグメントを供給す
る。
【0050】 例 4:プラスミドpKJSB330の製造 a) プラスミドpKJS31の単離 例3で得られた、新規の組み換えプラスミドpKJS3
1を含有するE.コリLE392のクローンを、カナマ
イシン50μg/mlを添加したLB培地400ml中
37℃で16時間培養し、かつ遠心分離した細胞から
T.マニアチス及びその他のアルカリ性溶菌(前記参
照)によりプラスミドDNAを単離する。
【0051】b) pKJS31からより小さいBam
HIフラグメントの欠失 pKJS31 10μl(500ng)、水7μl、T
AS緩衝液2μl及び稀BamHI溶液1μl(1単
位)より成る反応混合物を37℃で60分間恒温保持
し、引続いて酵素反応を68℃に15分間加熱すること
により停止する。この制限バッチに水50μl、10倍
に濃縮した連結緩衝液8μl及びT4−DNA−リガー
ゼ2μl(2単位)を加えかつ14℃で16時間恒温保
持する。T.J.シルヘイビー及びその他の公知方法
(Experiments withgene fus
ions.Cold Spring Harbour
Laboratory、Cold Spring Ha
rbour、New York、1984)により製造
したE.コリS17−1のコンピテント細胞0.2ml
を連結バッチ10μlと混合し、氷上で40分間放置
し、42℃に3分間加熱し、LB培地2mlと混合しか
つ37℃で60分間恒温保持する。50μl〜200μ
lの部分量をカナマイシン50μg/mlを含有するL
B−寒天−プレート上に塗布する。このプレートを37
℃で16時間恒温保持する。
【0052】c) 小さくなったプラスミドの同定 このようにして得られたカナマイシン耐性クローンか
ら、T.マニアチス及びその他の公知のアルカリ性溶菌
の迅速法(前記参照)により単離する。プラスミドをB
glIIで制限しかつDNAフラグメントを0.7%ア
ガロースゲル中で電気泳動で分離することにより小さな
BamHIフラグメントがpKJS31から消失したプ
ラスミドが同定される。該プラスミドは唯一のBglI
I制限サイトを有し、それ故13.2kbのBglII
−フラグメントを供給する。それ故、元のプラスミドp
KJS31とは明らかに異なっておりかつpKJSB3
30と表わされる。
【0053】 例 5:プラスミドpKJS32RH△S′の製造 a) プラスミドpKJS32及びpRME1の単離 例3で得られた、新規組み換えプラスミドpKJS32
を含有するE.コリLE392のクローン並びにE.コ
リSBC107(pRME1)を、カナマイシン50μ
g/mlを添加したLB培地それぞれ400ml中、3
7℃で16時間培養する。遠心分離した細胞からプラス
ミドをT.マニアチス及びその他のアルカリ性溶菌(前
記参照)により単離する。
【0054】b) pKJS32からのHindIII
/SalI−フラグメントの欠失及び引続くpRME1
からのHindIII/SalI−フラグメントの挿入 pKJS32 10μl(500ng)、pRME1
10μl(1μg)、水15μl、TAS緩衝液4μ
l、稀HindIII溶液0.5μl(1単位)及び稀
SalI溶液0.5μl(1単位)より成る反応混合物
を37℃で120分間恒温保持しかつこの酵素反応を6
8℃に15分間加熱することにより停止する。引続いて
この制限バッチ10μlに水25μl、10倍濃度の連
結緩衝液4μl及びT4−DNA−リガーゼ1μl(1
単位)を加えかつ14℃で16時間恒温保持する。T.
J.シルヘイビーの公知方法(Experiments
with gene fusions.Cold S
pring HarbourLaboratory、C
old Spring Harbour、NewYor
k、1984)により受容性にしたE.コリS17−1
の細胞を連結バッチ10μlと混合し、40分間氷上に
放置し、42℃に3分間加熱し、かつLB培地2mlと
60分間混合した後で、カナマイシン50μg/mlを
含有するLB−寒天−プレートに塗布する。このプレー
トを37℃で16時間恒温保持する。
【0055】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたカナマイシン耐性クローンか
ら、プラスミドDNAを公知のT.マニアチス及びその
他のアルカリ性溶菌迅速法(前記参照)を用いて単離す
る。BamHIで制限しかつ得られたDNAフラグメン
トを電気泳動により分離することにより、pKJS32
から出発して小さなDNA断片がベクター部分上のカナ
マイシン耐性遺伝子の真中に位置するHindIII制
限サイトと挿入断片上に位置するSalI制限サイトと
の間で除去されていてかつカナマイシン耐性遺伝子のコ
ード領域の3′末端を有するpRME1からのHind
III/SalI−フラグメントにより代えられている
プラスミドが同定される。該プラスミドは長さ13.3
及び2.0kbの2つのBamHIフラグメントを供給
し、それ故明らかに出発物質及び他の可能な連結副生成
物とは異なる。pKJS32からの3.0kbの挿入断
片の0.2kbのDNA断片が除去されかつカナマイシ
ン耐性遺伝子の一部が同じ遺伝子的由来の他の遺伝子フ
ラグメントに代えられた構造を示す。このプラスミドが
pKJS32RH△3′と表わされる。
【0056】 例 6:プラスミドpKJE△B130の製造 a) プラスミドpKT231及びpKJS32の単離 pKT231の単離については例3に、pKJS32の
単離については例5に記載されている。
【0057】b) pKJS32からの小さい方のEc
oRI/BamHI−フラグメントをpKT231中で
クローン化 一方がpKJS32 10μl(500ng)、水5μ
l、TAS緩衝液2μl並びに酵素EcoRI、Bam
HI及びPstIの稀溶液各1μl(1単位)より成
り、かつ他方がpKT231 10μl(250n
g)、水6μl、TAS緩衝液2μl並びに酵素Eco
RI及びBamHIの稀溶液各1μl(1単位)より成
る反応混合物2種を37℃で120分間恒温保持し、反
応を停止させるために15分間68℃に加熱する。引続
いて、両方の制限バッチ各10μlを混合し、水50μ
l、10倍濃度の連結緩衝液8μl及びT4−DNA−
リガーゼ2μl(2単位)を加えかつ14℃で16時間
恒温保持する。T.J.シルヘイビー及びその他の文献
公知の方法(Experiments with ge
ne fusions.Cold Spring Ha
rbour Laboratory、Cold Spr
ing Harbour、New York、198
4)により製造したE.コリLE392のコンピテント
細胞0.2mlを連結バッチと混合し、氷上に40分間
放置し、42℃に3分間加熱し、LB培地2mlと混合
し、かつ37℃で60分間恒温保持する。50μl〜2
00μlの部分量をカナマイシン50μg/mlを含有
するLB−寒天−プレート上に塗布する。プレートを3
7℃で16時間恒温保持する。
【0058】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたカナマイシン耐性クローンを、
一方はストレプトマイシン25μg/mlを、他方はカ
ナマイシン50μg/mlを含有する2つのLB−寒天
−プレート上に平行に塗る。この試験でストレプトマイ
シン耐性であることが明らかであるクローンからプラス
ミドDNAをT.マニアチス及びその他の迅速法(前記
参照)により単離する。そのDNAをXhoIで制限し
かつ引続いてDNA断片を0.7%アガロースゲル中で
電気泳動で分離することにより、3.0kb及び9.7
kbの2個のXhoIフラグメントを与える組み換えプ
ラスミドの同定を行なうことができる。同じプラスミド
を同時にEcoRI及びBamHIで切断する場合、電
気泳動分析により1.5kb及び11.2kbの2つの
断片が生じる。このようにして同定されたプラスミド
は、pKT231のEcoRI/BamHI−フラグメ
ントとプラスミドpKJS32の挿入DNAに由来する
1.5kbのEcoRI/BamHI−フラグメントと
より成る組み換え体である。これをpKJE△B130
と表わす。
【0059】 例 7:プラスミドpKJS(X)630の製造 a) プラスミドpKJSB330の単離 例4で得られた組み換えプラスミドpKJSB330を
含有するE.コリS17−1のクローンをカナマイシン
50μg/mlを添加したLB培地400ml中、37
℃で16時間培養し、かつ遠心分離した細胞からプラス
ミドDNAをT.マニアチス及びその他のアルカリ性溶
菌により(前記参照)単離する。
【0060】b) プラスミドpKJSB330からB
amHI/XbaI−フラグメントの除去 pKJSB330 20μl(1μg)、水15μl、
TAS緩衝液4μl、稀XbaI溶液0.5μl(2単
位)及び稀BamHI溶液0.5μl(2単位)より成
る反応混合物を37℃で120分間恒温保持する。引続
いて、T.マニアチス及びその他(前記参照)により緩
衝させたファノール20μlを加え、混合し、クロロホ
ルム:イソアミルアルコール(24:1)20μlの添
加後再度混合しかつ遠心分離する。上方の水相を取りか
つ−20℃のエタノール120μlと混合する。混合物
を−20℃で30分間保存し、その後で遠心分離する。
沈殿DNAを冷い70%エタノールで洗い、真空乾燥し
かつクレノウ反応溶液[20mMトリス−HCl、pH
8.0、7mM MgCl2、10U/mlDNAポリ
メラーゼI(=クレノウ酵素)]20μl中に取る。3
7℃で5分間予備恒温保持した後で、4種のすべてのデ
オキシヌクレオチド三リン酸(ATP0.125mM、
CTP0.125mM、GTP0.125mM、TTP
0.125mM、Pharmacia)の溶液2μlを
加え、更に5分間恒温保持する。その後、このバッチを
T4−DNA−リガーゼ25U/mlを含有する連結緩
衝液80μlと混合しかつ室温で6時間放置する。引続
いて14℃で16時間恒温保持する。T.J.シルヘイ
ビー及びその他の方法(Experiments wi
th gene fusions.Cold Spri
ng HarbourLaboratory、Cold
Spring Harbour、New York、
1984)により製造したE.コリS17−1のコンピ
テント細胞の懸濁液0.2mlを連結バッチ10μlと
混合し、氷上で40分間恒温保持後、熱処理(42℃、
3分間)により形質転換し、LB培地2mlを混合しか
つ37℃で60分間恒温保持する。細胞懸濁液から50
〜200μlの部分量をカナマイシン50μg/mlを
含有するLB−寒天−プレート上に塗布する。プレート
を37℃で16時間恒温保持する。
【0061】c) 小型プラスミドの同定 このようにして得られたカナマイシン耐性クローンから
プラスミドDNAを公知のT.マニアチス及びその他の
アルカリ性溶菌迅速法(前記参照)により単離する。プ
ラスミドをSmaIで制限しかつ次いでDNA断片を
0.7%アガロースゲル中で電気泳動により分離するこ
とにより、pKJSB330の挿入断片上のBamHI
制限サイトとXbaI制限サイトとの間のDNA断片を
失っているプラスミドが同定される。このプラスミドは
制限分析において2.6kb及び9.9kbのSmaI
フラグメント2種を生成し、これをpKJS(X)630
と表わす。それ故、これは明らかに出発生成物pKJS
B330とは区別される。
【0062】例 8:プラスミドpTJSS′035及
びpTJSS′036の製造 a) プラスミドpT7−5、pT7−6及びpKJS
32の単離 一方はプラスミドpT7−5、他方はプラスミドpT7
−6を含有するE.コリHMS174の2種の菌株をア
ンピシリン50μg/mlを添加してT.マニアチス及
びその他(前記参照)によりLB培地それぞれ400m
l中、37℃で16時間培養する。遠心分離した細胞か
らプラスミドDNAを公知のT.マニアチスのアルカリ
性溶菌法により単離する。pKJS32の単離は例5に
記載されている。
【0063】b) pKJS32からのSacI/Sa
lI−フラグメントをpT7−5及びpT7−6中でク
ローン化 pKJS32 20μl(1μg)、水15μl、TA
S緩衝液4μl及び酵素SacI及びSalIそれぞれ
0.5μl(2単位)より成る反応混合物(A)を37
℃で120分間恒温保持する。pT7−5 2μl(1
μg)(B)か又はpT7−6 2μl(1μg)
(C)、水15μl、TAS緩衝液2μl及び酵素Sa
cI及びSalIそれぞれ0.5μl(2単位)より成
る他の2種の反応混合物を同じ条件下で恒温保持する。
3つすべての反応を68℃に15分間加熱することによ
り停止する。制限バッチA(pKJS32)各13μl
を制限バッチB(pT7−5)7μlもしくは制限バッ
チC(pT7−6)7μlと混合する。両方の混合物に
それぞれ水0.5μl、10倍濃度の連結緩衝液8μl
及びT4−DNA−リガーゼ2μl(2単位)を加え
る。両方の連結バッチを14℃で16時間恒温保持す
る。T.J.シルヘイビー及びその他の方法(Expe
riments with gene fusion
s.Cold Harbour Laborator
y、Cold Spring Harbour、New
York、1984)により製造したE.コリLE3
92のコンピテント細胞それぞれ0.2mlを連結バッ
チそれぞれ10μlと混合し、氷上で40分間放置し、
42℃に3分間加熱し、LB培地2mlと混合しかつ3
7℃で60分恒温保持する。50〜200μlの部分量
を、アンピシリン50μg/mlを含有するLB−寒天
−プレート上に塗る。このプレートを37℃で16時間
恒温保持する。
【0064】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたアンピシリン耐性クローンか
ら、プラスミドDNAをT.マニアチス及びその他の公
知のアルカリ性溶菌迅速法(前記参照)により単離す
る。プラスミドをBalII及びBamHIで制限しか
つBamHI及びHindIIIで二重制限(dopp
elte Restriktion)しかつ引続いてフ
ラグメントを0.7%アガロースゲル中で電気泳動で分
離することにより、両方のベクタープラスミドpT7−
5か又はpT7−6の1つとpKJS32の小型Sac
I/SalI−フラグメントより成るプラスミドが同定
される。該組み換えプラスミドは出発生成物としてのp
T7−5の場合には3.0kb及2.2kbのBglI
Iフラグメント2個、5.2kbのBamHIフラグメ
ント並びに3.2kb及び2.0kbのBamHI/H
indIII−フラグメント2個を供給しかつこれをp
TJSS′035と表わす。出発生成物がpT7−6の
場合には2.8kb及び2.2kbのBglIIフラグ
メント2個、5.0kbのBamHIフラグメント及び
3.0kb及び2.0kbのBamHI/HindII
I−フラグメント2個が生じ、それをpTJSS′03
6と表わす。それ故、該組み換えプラスミドは明らかに
それらの出発生成物pKJS32、pT7−5もしくは
pT7−6とは異なっている。
【0065】例 9:プラスミドpTJS′B435及
びpTJS′B436の製造 a) プラスミドpT7−5、pT7−6及びpKJS
B330の単離 pT7−5及びpT7−6の単離については既に例8
に、pKJSB330の単離については例7に記載され
ている。
【0066】b) pKJSB330からの小型Sal
I/BamHI−フラグメントをpT7−5及びpT7
−6中でクローン化 pKJSB330 40μl(2μg)、TAS緩衝液
5μl並びに酵素SalI及びBamHIの稀溶液それ
ぞれ2.5μl(4単位)より成る反応混合物(A)を
37℃で120分間恒温保持する。pT7−5(B)2
μl(1μg)もしくはpT7−6(C)2μl(1μ
g)、水20μl、TAS緩衝液3μl並びに酵素Sa
l及びBamHIの稀溶液それぞれ2.5μl(4単
位)より成る他の2種の反応混合物を同じ条件下に恒温
保持する。これらの反応を68℃に15分間加熱するこ
とにより停止する。制限バッチA(pKJSB330)
全部をアガロースゲル[T.マニアチス及びその他(前
記参照)によりエチジウムブロミド0.5μg/mlを
含有するT.マニアチス及びその他(前記参照)により
TBE緩衝液中の0.7%アガロースゲル]中で電気泳
動で分離する。UV線(300nm)で観察可能な両方
のDNAバンドのうち小型の2.0kbのバンドをDE
AE膜溶離法によりゲルから次のようにして単離する:
好適な寸法のDEAE膜片(Schleicher u
nd Schuell S & SNA−45)を溶離
すべきバンドの下方の切欠き1〜2mm中に配置する。
該当するバンドが全く膜によって吸着されるまで電気泳
動を継続する。引続いて膜をゲルから取り出しかつNE
T緩衝液(150mM NaCl、0.1mM EDT
A、20mMトリス−HCl、pH8.0)10mlで
10分間洗う。洗浄した膜をHNET緩衝液(1M N
aCl、0.1mM EDTA、20mMトリス−HC
l、pH8.0)150μl中68℃で30分間恒温保
持する。この溶液を除いて、膜を更に10分間HNET
緩衝液50μlで恒温保持する。合した溶離溶液(20
0μl)を水200μlで稀釈し、次に(−20℃)エ
タノール800μlと混合しかつ−20℃で30分間保
存する。沈殿したDNAを遠心分離しかつこの沈殿を水
90μl中に取る。T.マニアチス及びその他(前記参
照)により3M酢酸ナトリウム溶液10μlの添加後、
冷いエタノール200μlで再び沈殿させ(−20℃、
30分間)、遠心分離し、沈殿を冷い70%エタノール
で洗い、真空乾燥させかつ連結緩衝液80μl中に取
る。そのうちの各40μlに制限バッチB(pT7−
5)3μl(100ng)もしくは制限バッチC(pT
7−6)3μl(100ng)及びT4−DNA−リガ
ーゼ2μl(1単位)を加えかつ14℃で16時間恒温
保持する。T.J.シルヘイビー及びその他の方法(E
xperiments with gene fusi
ons.Cold Spring Harbour L
aboratory、Cold Spring Har
bour、New York、1984)により製造し
たE.コリLE392のコンピテント細胞0.2mlを
連結バッチ15μlと混合し、氷上に40分間放置し、
42℃に3分間加熱し、LB培地2mlと混合しかつ3
7℃で60分恒温保持する。50μl〜200μlの部
分量を、アンピシリン50μg/mlを含有するLB−
寒天−プレート上に塗る。このプレートを37℃で16
時間恒温保持する。
【0067】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたアンピシリン耐性クローンから
DNAを公知であるT.マニアチス及びその他のアルカ
リ性溶菌迅速法(前記参照)により単離する。プラスミ
ドをEcoRIで制限しかつ引続いてフラグメントを
0.7%アガロースゲル中で電気泳動で分離することに
より、pKJSB330からの小型SalI/BamH
I−フラグメントを両方のベクタープラスミドの一方に
含有するプラスミドが同定される。出発生成物としての
pT7−5との組み換えプラスミドでは3.0kb及び
1.5kbの2つのEcoRIフラグメントが得られ、
かつこれをpTJS′B435と表わし、出発生成物と
してのpT7−6とのプラスミドでは2.8kb及び
1.5kbの2つのEcoRIフラグメントが生じ、こ
れをpTJS′B436と表わす。
【0068】例10:プラスミドpTJS′X535及
びpTJS′X536の製造 a) プラスミドpT7−5、pT7−6及びpTJS
S′035の単離 例8で製造したプラスミドpTJSS′035を含有す
るE.コリLE392をアンピシリン50μg/mlを
添加含有するLB培地400ml中37℃で16時間培
養する。遠心分離した細胞からプラスミドDNAをT.
マニアチス及びその他(前記参照)により単離する。p
T7−5及びpT7−6の単離は例8に記載されてい
る。
【0069】b) pTJSS′035からの小型Sa
lI/XbaI−フラグメントをpT7−5及びpT7
−6中でクローン化 pTJSS′035 6μl(3μg)、水15μl、
TAS緩衝液3μl並びに酵素XbaI、SalI及び
BamHIの稀溶液それぞれ2μl(5単位)より成る
反応混合物(A)を37℃で120分間恒温保持する。
pT7−5(B)2μl(1μg)か又はpT7−6
(C)2μl(1μg)、水23μl、TAS緩衝液3
μl並びに酵素XbaI及びSalIの稀溶液各1μl
(2.5単位)より成る他の2種の反応混合物を同じよ
うに恒温保持する。反応を68℃に15分間加熱するこ
とに停止させる。2種の異なる連結バッチにおいて、制
限バッチA(pTJSS′035)各5μl(500μ
g)を制限バッチB(pT7−5)15μl又は制限バ
ッチC(pT7−6)15ml、水50μl、連結緩衝
液8μl及びT4−DNA−リガーゼ2μl(2単位)
と混合し、かつ14℃で16時間恒温保持する。T.
J.シルヘイビー及びその他の方法(Experime
nts with gene fusions.Col
d SpringHarbour Laborator
y、Cold Spring Harbour、New
York、1984)により製造したE.コリLE3
92のコンピテント細胞0.2mlを連結バッチ15μ
lと混合し、氷上に40分間放置し、42℃に3分間加
熱し、LB培地2mlと混合しかつ37℃で60分恒温
保持する。部分量50μl〜200μlをアンピシリン
50μg/mlを含有するLB−寒天−プレート上に塗
る。このプレートを37℃で16時間恒温保持する。
【0070】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたアンピシリン耐性クローンか
ら、プラスミドDNAをT.マニアチス及びその他(前
記参照)により単離する。酵素SmaI及びEcoRI
による制限並びにEcoRI及びSalIによる二重制
限により、pTJSS′035からの1.4kbの小型
SalI/XbaI−フラグメントを両方のベクタープ
ラスミドpT7−5もしくはpT7−6中に含有するプ
ラスミドが同定される。出発生成物としてのpT7−5
との組み換えプラスミドは3.0kb及び0.8kbの
EcoRIフラグメント2個、2.4kb及び1.4k
bのSmaIフラグメント2個及び2.4kb、0.8
kb及び0.6kbのEcoRI/SalI−フラグメ
ント3個を生成し、それをpTJS′X535と表わ
す。出発生成物としてのpT7−6との組み換えプラス
ミドは2.8kb及び0.8kbのEcoRIフラグメ
ント2個、2.2kb及び1.4kbのSmaIフラグ
メント2個並びに2.2kb、0.8kb及び0.6k
bのEcoRI/SalI−フラグメント3個を供給
し、これをpTJS′X536と表わす。それ故、組み
換えプラスミドは明らかにその出発生成物とは異なって
いる。
【0071】 例11:プラスミドpTJS′X535オメガの製造 a) プラスミドpTJS′X535及びpDOC37
の単離 一方が例10で製造したプラスミドpTJS′X535
を、他方がプラスミドpDOC37を含有する菌株E.
コリLE392 2種をアンピシリン50μg/mlを
添加含有するLB培地各400ml中、37℃で16時
間培養する。遠心分離した細胞からプラスミドをT.マ
ニアチス及びその他(前記参照)により単離する。プラ
スミドpDOC37はEcoRI制限サイト2個の間に
オメガフラグメントを含有する。pDOC37の代りに
プラスミドpHP45オメガ(Prentki及びKr
isch,1984、Gene,29:103に記載)
を同じようにオメガフラグメント源として使用すること
ができる。
【0072】b) pDOC37からのオメガフラグメ
ントをpTJS′X535のBglIIサイト中にクロ
ーン化 一方がpTJS′X535 2μl(1μg)、水14
μl、TAS緩衝液2μl及びBglII 2μl(3
単位)より成りかつ他方がpDOC37 2μl(2μ
g)、水14μl、TAS緩衝液2μl及び稀BamH
I溶液2μl(4単位)より成る反応混合物2種を37
℃で120分間恒温保持する。反応を、68℃に15分
間加熱することにより停止する。両方の制限バッチ各1
0μlを合しかつそれに連結緩衝液80μl及びT4−
DNA−リガーゼ1μl(1単位)を加える。連結バッ
チを14℃で16時間恒温保持する。T.J.シルヘイ
ビー及びその他(Experiments with
gene fusions.Cold Spring
Harbour Laboratory、ColdSp
ring Harbour、New York、198
4)により製造したE.コリLE392のコンピテント
細胞0.2mlを連結バッチ10μlと混合し、氷上に
40分間放置し、42℃に3分間加熱し、LB培地2m
lと混合しかつ37℃で60分恒温保持する。50〜2
00μlの部分量を、アンピシリン50μg/ml及び
スペクチノマイシン80μg/mlを含有するLB−寒
天−プレート上に塗布する。このプレートを37℃で1
6時間恒温保持する。スペクチノマイシンで選択するこ
とにより、すべての生長クローンがオメガフラグメント
を有するプラスミドを含有することが明らかである。そ
れというのもこのフラグメントがスペクチノマイシン耐
性発現遺伝子を含有するからである。
【0073】c) 組み換えプラスミドの同定 このようにして得られたアンピシリン−及びスペクチノ
マイシン耐性クローンからプラスミドDNAをT.マニ
アチス及びその他(前記参照)により単離する。Hin
dIIIで制限することにより組み換えプラスミドを同
定する。その際に、0.6kb、2.0kb及び3.2
kbのHindIIIフラグメント3種が生じ、これは
前回のBglIIサイトにオメガフラグメントを組み込
んだpTJS′X535の誘導体である。BglII−
及びBamHIフラグメントの適合性重複末端の連結に
より、制限サイトBglII及びBamHIは連結サイ
トで失なわれる。この組み換えプラスミドをpTJS′
X535オメガと表わす。
【0074】例12:ファージMJSS′030及びM
JSS′031の製造 a) プラスミドpKJS32並びに2本鎖形のファー
ジM13tg130及びM13tg131の単離 菌株E.コリM101[J.Messing及びその
他、Nucl.Acids Res.9:309(19
81)]並びにベクターM13tg130及びM13t
g131[M.P.Kieny及びその他、Gene2
6:91(1983)]の二本鎖DNAはアマーシャム
・ブフラー(Amersham Buchler Gm
b H & Co.KG,Braunschweig
在)から入手し得る。二本鎖DNAは次の方法で得られ
る:T.J.シルヘイビー及びその他(Experim
ents with gene fusions.Co
ldSpring Harbour Laborato
ry、Cold Spring Harbour、Ne
w York、1984)により製造したE.コリJM
101のコンピテント細胞0.2mlを文献公知の方法
によりM13ベクターの一本鎖−又は二本鎖DNAで形
質転換し、溶融(45℃)H−Top−寒天(10g/
lトリプトン、8g/l NaCl,8g/l寒天)3
mlと混合し、H−寒天−プレート(10g/lトリプ
トン、8g/l NaCl、12g/l寒天)上に注
ぐ。冷却したプレートを37℃で16時間恒温保持す
る。TY培地(16g/lトリプトン,10g/l酵母
エキス、5g/l NaCl)2mlにTY培地中の
E.コリJM101の一晩培養物(37℃、16時間)
20μl及びH−寒天−プレートの各溶菌斑を接種す
る。37℃で16時間生長させた後で、ファージ感染細
胞をE.コリJM101の新しい一晩培養物2mlと一
緒にTY培地400ml中に移種し、37℃で16時間
培養する。遠心分離した細胞から二本鎖DNAをT.マ
ニアチス及びその他(前記参照)により単離する。プラ
スミドpKJS32の単離は例5に既に記載されてい
る。
【0075】b) pKJS32からのSacI/Sa
lI−フラグメントをM13tg130及びM13tg
131中にクローン化 pKJS32 30μl(1.5μg)、水20μl、
TAS緩衝液6μl及び酵素SacI及びSalIの稀
溶液それぞれ2μl(4単位)より成る反応混合物
(A)を37℃で120分間恒温保持する。M13tg
130(B)又はM13tg131(C)の二本鎖DN
A10μl(300ng)、水25μl、TAS緩衝液
4μl並びに酵素SacI及びSalIの稀溶液各0.
5μl(1単位)より成る他の反応混合物2種を同じよ
うに恒温保持し、かつ反応を停止するために15分間6
8℃に加熱する。全制限バッチAをアガロースゲル[ア
ガロース0.7%、TBE緩衝液中のエチジウムブロミ
ド0.5μg/ml、T.マニアチス及びその他(前記
参照)による]中で電気泳動により分離する。UV線で
観察されるDNAバンドのうち2.8kbの小型Sac
I/SalI−バンドを例9で2.0kbのバンドに関
して記載したようにゲルからDEAE膜を用いて単離す
る。最後に、DNAを水80μl中に取り、そのうちの
それぞれ40μlに制限バッチB(M13tg130)
もしくはC(M13tg131)20μl及び水40μ
lを加え、緩衝したフェノール/クロロホルム100μ
lとT.マニアチス及びその他(前記参照)により混合
し、かつ遠心処理する。水性上相を取り、T.マニアチ
ス及びその他(前記参照)により3M酢酸ナトリウム溶
液10μlの添加後冷い(−20℃)エタノールそれぞ
れ200μlと混合する。混合物を−20℃で30分間
放置し、引続いて遠心処理し、沈殿を冷い70%エタノ
ールで洗い、真空乾燥しかつ連結緩衝液40μl中に取
る。両方のバッチにT4−DNA−リガーゼ各1μl
(1単位)を加えかつ14℃で16時間恒温保持する。
T.J.シルヘイビー及びその他(Experimen
ts withgene fusions.Cold
Spring Harbour Laborator
y、Cold Spring Harbour、New
York、1984)により製造したE.コリJM1
01のコンピテント細胞それぞれ0.2mlを連結バッ
チ10μlと混合し、氷上で40分間放置し、42℃に
3分間加熱し、かつ溶融(45℃)H−Top−寒天そ
れぞれ3mlと混合する。混合物にそれぞれIPTG4
0μl(100mM)及びX−Gal40μl(ジメチ
ルホルムアミド中2%)を加えかつH−寒天−プレート
上に注ぐ。冷却したプレートを37℃で16時間恒温保
持する。
【0076】c) 組み換えファージの同定 このようにして得られた溶菌斑のうち、青に着色してい
ないものが組み換えファージから由来する。更に同定す
るために、二本鎖−及び一本鎖DNAを無色の溶菌斑か
ら文献公知の方法(Amershamの“M13 Cl
oning and Sequencing Hand
bookに総括されている)により単離する。二本鎖D
NAをBglIIで制限しかつ引続いてDNAフラグメ
ントを電気泳動で分離することにより、pKJS32か
らの小型SacI/SalI−フラグメントを含有する
M13tg130もしくはM13tg131の誘導体が
同定される。ベクターとしてのM13tg130との組
み換えファージは0.7kb、2.2kb及び7.1k
bのBglIIフラグメント3個を示し、これをMJS
S′030と表わす。M13tg131とのものは0.
6kb、0.7kb、2.2kb及び6.6kbのBg
lIIフラグメント4個を示し、これをMJSS′03
1と表わす。それらは、明らかにその出発生成物とは異
なっている。
【0077】例13:tfdA−突然変異体アルカリゲ
ネス・オイトロフスJMP134:Tn5−2及びJM
P134:Tn5−4の製造 a) アルカリゲネス・オイトロフスJMP134のト
ランスポゾン突然変異誘発 PYE培地(ペプトン3g/l、酵母エキス3g/l)
10mlにアルカリゲネス・オイトロフスJMP134
[R.H.Don及びその他、J.Bacterio
l.145:681(1981)]の一晩培養物(16
時間、30℃)0.5mlを接種しかつ30℃で8時間
振盪させる。T.マニアチス及びその他(前記参照)に
よるLB培地10mlは、プラスミドpSVP2021
を含有するE.コリS17−1[Biotechnol
ogy 1:784(1983)]の一晩培養物0.1
mlを接種し、かつ37℃で5時間振盪する。引続い
て、両方の培養物について光度計で波長600nmで光
学密度を測定する。培養物をその光学密度に関連して比
1:1で混合しかつ混合物1.5mlをPYE−寒天−
プレート[R.H.Don及びその他、J.Bacte
riol.145:681(1981)]上に分散させ
る。プレートを30℃で16時間恒温保持する。引続い
て、細菌を滅菌0.7%NaCl溶液1.5mlでプレ
ートから洗浄しかつ細菌懸濁液を2工程で0.7%Na
Cl溶液を用いてその都度1:10(0.1ml+0.
9ml)に稀釈する。それぞれの稀釈液から部分量50
μl、100μl、200μl及び400μlを付加的
にフラクトース2g/l及びカナマイシン380μg/
mlを含有する最少寒天プレート(リン酸水素二カリウ
ム1.6g/l、硫酸二水素カリウム0.4g/l、硫
酸アンモニウム1g/l、硫酸マグネシウム・7H2
0.05g/l、硫酸鉄(II)・7H2O 0.01
g/l、寒天15g/l)上に塗る。プレートを30℃
で3〜7日間恒温保持する。
【0078】b) トランスポゾン含有菌株による2,
4−D分解試験 このようにして得られたカナマイシン耐性クローンは、
トランスポゾンTn5をそのゲノム中に安定的に組み込
んだ菌株JMP134の子孫である。これを一方は2,
4−ジクロルフェノキシ酢酸・ナトリウム塩(2,4−
D)1mMを含有し、他方はフラクトース2g/l及び
カナマイシン380μg/mlを含有する2つの最少寒
天プレート上に平行して塗布する。プレートを30℃で
3日間恒温保持する。2,4−D分解を誘発する遺伝子
の1つにおいて突然変異を示す菌株は2,4−Dを生長
基質として使用することはできない(2,4−D陰
性)。それはトランスポゾン含有カナマイシン耐性クロ
ーン全体に対して0.1〜1%の頻度で現われる。
【0079】 c) 2,4−D陰性突然変異体の遺伝子欠失の同定 このようにして得られた2,4−D陰性突然変異体を、
一方は3−クロル安息香酸・ナトリウム塩(3−CB)
2mMを含有し、他方はフラクトース2g/l及びカナ
マイシン380μg/mlを含有する最少寒天プレート
2つに平行して塗布する。プレートを30℃で3日間恒
温保持する。2,4−D分解の遺伝子tfdC、tfd
D及びtfdE中に突然変異を有する菌株JMP134
の2,4−D陰性トランスポゾン突然変異体は、ドン
(Don)及びその他[J.Bacteriol.16
1:85(1985)]が示すことができたように3−
CBを生長基質として使用することはできない(3−C
B−陰性)。これに対して遺伝子tfdA及びtfdB
における突然変異体が唯一の炭素源としての3−CB上
で生長し得る(3−CB陽性)。それ故、この試験にお
いて更に3−CB陽性が明らかになるトランスポゾン突
然変異体を酵素試験により遺伝子tfdA又はtfdB
における欠失について試験する。そのために菌株をピル
ビン酸ナトリウム/5mM及び3−CB 1mMを添加
含有する最少培地(前記のような、寒天を含まない)2
50ml中30℃で16時間培養する。細胞を4℃の遠
心処理により採取し、冷い(4℃)最少培地(炭素源含
まず)10ml中で3回洗い、再び遠心処理し、かつ最
後に420nmで光学密度30を有するような量の最少
培地中に懸濁させる。2,4−D−モノオキシゲナーゼ
もしくは2,4−ジクロルフェノールヒドロキシラーゼ
の酵素試験に関して、細胞懸濁液1容量部を酵素で飽和
した最少培地9容量部と混合して、420nmの光学密
度が3であるようにする。市販の酸素電極を用いて10
分間にわたって基質添加せずに酸素吸収を追跡する。引
続いて、2,4−Dを最終濃度1mM又は2,4−ジク
ロルフェノールを最終濃度0.2mMまで添加しかつ酸
素濃度の低下を20分間にわたって追跡する。この試験
により、tfdA突然変異体をすべての他の突然変異型
並びに野生型菌株JMP134から区別することができ
る。それは2,4−Dの添加後に酸素消費の上昇を示さ
ず、2,4−ジクロルフェノールの添加後に酸素吸収の
有意な上昇が起る。野生型菌株並びにtfdB突然変異
体は基質として2,4−Dの添加後に高まった酸素消費
を示し、それ故完全な2,4−D−モノオキシゲナーゼ
である。両方のトランスポゾン突然変異体JMP13
4:Tn5−2及びJMP134:Tn5−4では検出
可能な2,4−ジクロルフェノールヒドロキシラーゼを
有するが、検出可能な2,4−D−モノオキシゲナーゼ
を有していない2,4−D陰性で3−CB陽性突然変異
体2種が該当する。それ故tfdA突然変異体として同
定することができる。この整理の仕方は更に以下の実施
例に記載の実際によって確認される。
【0080】例14:クローン化されたtfdA遺伝子
の、E.コリ以外の他のグラム陰性菌中での発現 a) tfdA含有プラスミドを接合転移するための供
与菌株の製造 pVK101[V.C.Knauf及びその他、Pla
smid 8:45(1982)]、pGSS33
[G.S.Sharpe,Gene 29:93(19
84)]及びpKT231[M.Bagdasaria
n及びその他、Current Topics in
Microbiology and Immunolo
gy 96:47(1982)]のような広範な宿主域
を有する可動性ベクターをベースとして形成されたプラ
スミド(これらの製造は例1〜7に記載されている)
を、可動性菌株E.コリS17−1[Biotechn
ology 1:784(1983)]から例えばアル
カリゲネス・オイトロフス及びプソイドモナス・プチダ
のような他のグラム陰性菌への接合により転移させるこ
とができる。そのために、プラスミドがE.コリS17
−1中でクローン化されていない場合には初めに形質転
換によりこの菌株中に導入しなければならない。このた
めに、該当するプラスミドを含有するE.コリLE39
2のクローンからプラスミドDNAをT.マニアチス及
びその他(前記参照)により単離し、T,J.シルヘイ
ビー及びその他(Experiments with
gene fusions.Cold Spring
Harbour Laboratory、Cold S
pring Harbour、New York、19
84)により製造したE.コリLE392のコンピテン
ト細胞0.2mlを単離したプラスミドDNA1μlと
混合し、氷上に40分間放置し、42℃に3分間加熱
し、LB培地2mlと混合し、37℃で60分間恒温保
持する。50〜200μlの部分量を、選択に好適な抗
生物質を含有するLB−寒天−プレート上に塗布する。
プレートを37℃で16時間恒温保持する。
【0081】b) 接合転移 このようにして得られた、例1〜7に記載のプラスミド
を含有する菌株E.コリS17−1を選択するのに好適
な抗生物質を含有するLB培地5ml中37℃で16時
間培養する。受容菌として、例13で単離したtfdA
突然変異体のいずれか1つ(A)、pJP4を含まない
菌株アルカリゲネス・オイトロフスJMP222[R.
H.Don及びその他、J.Bacteriol.14
5:681(1981)](B)又はプソイドモナスs
pc.B13[E.Dorn及びその他“Arch.M
icrobiol.99:61(1974)](C)を
PYE培地(ペプトン3g/l、酵母エキス3g/l)
5ml中、30℃で16時間培養する。供与菌株の細胞
を遠心分離しかつ2倍容量のPYE培地中に懸濁させ
る。供与細胞の懸濁液及び受容菌の培養物を同量部で混
合する。混合物100μlをPYE−寒天−プレートの
表面上に配置した膜フィルター(Millipore
HA 0.45μm)上にピペット装入する。引続い
て、プレートを30℃で6時間恒温保持する。その後
で、細胞を0.7%NaCl溶液1mlでフィルターか
ら洗出し、かつ細胞懸濁液を7段階で0.7%NaCl
溶液を用いてその都度1:10(0.1ml+0.9m
l)に稀釈する。各稀釈液のうち100μlを次の生長
基質を含有する最少寒天プレート上に塗布する:A(t
fdA突然変異体)では2,4−D 1mM、B(アル
カリゲネス・オイトロフスJMP222)ではフェノキ
シ酢酸−Na 4mMあるいはC(プソイドモナスB1
3)では4−クロルフェノキシ酢酸−Na 1mM。プ
レートをAでは14日間、B及びCでは4日間30℃で
恒温保持する。
【0082】c) 新規に形成した菌株の特性 完全tfdA遺伝子を含有する前記の群類からの、広範
な宿主域を有する可動性プラスミドにより、それぞれの
受容菌株への接合転移後に機能性の2,4−D−モノオ
キシゲナーゼを合成することができる。これはA(tf
dA突然変異体)の場合には突然変異の相補性、それ故
2,4−Dの利用に関して野生型特性の再現をもたら
し、つまり2,4−D最少寒天プレート上で2,4−D
陽性菌株が生じる。更に、tfdAによりコード付けさ
れた2,4−D−モノオキシゲナーゼは、2,4−Dと
共に2,4−Dと化学的に類縁の化合物フェノキシ酢酸
及び4−クロルフェノキシ酢酸をも酵素的に変換するこ
とができ、その際に生成物としてフェノールもしくは4
−クロルフェノールが形成される。菌株アルカリゲネス
・オイトロフスJMP222はフェノールを完全代謝す
る遺伝子を有するので、Bの場合tfdA含有プラスミ
ドの接合転移後に、フェノキシ酢酸を生長基質として利
用するという新しい特性を有する菌株が生じる。同じよ
うに、それと一緒に準備した、フェノール及び4−クロ
ルフェノールの完全分解経路を有するtfdA含有プラ
スミドのプソイドモナスB13が基質フェノキシ酢酸及
び4−クロルフェノキシ酢酸上で生長することができる
(C)。特に、前記のような一定の基質の利用に関する
試験は、可動性広範な宿主域ベクター(Broad−H
ost−Range−Vektoren)中でクローン
化されたDNAフラグメント及びその小型誘導物(それ
らの製造は例1〜7に記載)によりtfdA遺伝子の発
現を検出するのに好適である。その際に、プラスミドp
VJH21、pGJS3、pKJS31、pKJS3
2、pKJSE330、pKJS32RH△S′及びp
KJS(X)630はすべて完全なtfdA遺伝子を含
有するが、プラスミドpKJE△B130は機能性の遺
伝子生成をコードしないことが明らかである。
【0083】例15:E.コリ中のtfdAコード付け
2,4−D−モノオキシゲナーゼの富化 a) 高生産性E.コリ菌株の製造 Taborにより構成されたベクターpT7−5及びp
T7−6をベースとして製造した組み換えプラスミド
(例8、9、10及び11に記載)は、ファージT7の
強力なプロモータに続いてクローン化DNAフラグメン
トを含有する。完全なtfdA遺伝子をプロモータに対
して正しい向きで含有するこの群類からのプラスミド
は、プラスミドpGP1−2[S.Tabor及びその
他、Proc.Natl.Acad.Sci.USA
82:1074(1985)]からの発現T7−RNA
−ポリメラーゼの作用下にE.コリK38中で多量の
2,4−D−モノオキシゲナーゼを生産し得る。プロモ
ータは特異的にT7−RNA−ポリメラーゼによっての
み認識され、かつこのポリメラーゼはプラスミドpGP
1−2上に感熱性ラムダリプレッサーの制御下に位置す
るので、遺伝子生成物の合成は熱により誘発される。更
に、リファンピシンの添加により、細菌性RNAポリメ
ラーゼを抑制することができる。高生産性菌株を製造す
るに当り、例8〜11で得られたプラスミド含有菌株
E.コリLE392からプラスミドDNAをT.マニア
チス及びその他(前記参照)により単離する。プラスミ
ドpGP1−2を含有するE.コリK38を、pGP1
−2の選択のためにカナマイシン50μg/mlを加え
たLB培地中、30℃で16時間培養する。生長した培
養物からコンピテント細胞をT.J.シルヘイビー及び
その他の方法(Experiments with g
ene fusions.Cold Spring H
arbour Laboratory、Cold Sp
ring Harbour、New York、198
4)により製造する。コンピテント細胞0.2mlを単
離したDNA1μlと混合し、氷上に40分間放置し、
37℃に5分間加熱し、LB培地2mlと混合しかつ3
0℃で60分間恒温保持する。50〜200μlの部分
量をアンピシリン50μg/ml及びカナマイシン50
μg/mlを含有するLB−寒天プレート上に塗布す
る。プレートを30℃で16時間恒温保持する。
【0084】b) 誘発された製造及びtfdA遺伝子
生成物の放射性標識 このようにして得られたアンピシリン−及びカナマイシ
ン耐性クローンはプラスミドpGP1−2及び組み換え
pT7誘導体の1つを含有する。これを、アンピシリン
50μg/ml及びカナマイシン50μg/mlを添加
含有するLB培地10ml中、30℃で培養する。59
0nmで測定した光学密度0.5で培養物0.2mlを
遠心分離する。細胞をM9培地5ml中でT.マニアチ
ス及びその他(前記参照)により洗浄し、再び遠心分離
し、最後に、チアミン20μg/ml並びにメチオニン
及びシスティン以外のすべてのプロテイノゲン(pro
teinogen)アミノ酸(全部で18)各0.01
%を含有するM9培地1ml中に懸濁させる。細胞懸濁
液を30℃で60分間振盪し、次に温度を42℃に高め
る。15分後に、リファンピシン溶液(メタノール中2
0mg/ml)10μlを添加しかつバッチを更に42
℃で10分間放置する。その後、温度を再び30℃に低
下させ、20分後にバッチはL−(35S)メチオニン
(Amersham,cell labeling g
rade)10μCiを加えかつ室温で5分間放置す。
引続いて、細胞を遠心分離し、担持緩衝液(トリス−H
Cl 60mM、pH6.8、ラウリル硫酸ナトリウム
1%、2−メルカプトエタノール1%、グリセリン10
%、ブロムフェノールブルー0.01%)120μl中
に懸濁し、かつ95℃に3分間加熱する。
【0085】c) 特異的に放射性標識したtfdA遺
伝子生成物の同定 このようにして得られた試料を12.5%−ポリアクリ
ルアミドゲル[U.K.Leammli、Nature
227:680(1970)]上に負荷しかつ全細菌
性蛋白質を前記の文献公知の方法により電気泳動により
分離する。電気泳動の終結後、ゲルをセルバ・ブラウ
(SERVA Blau)G2.5g、メタノール45
4ml、酢酸92ml及び水454mlからの混合物中
で30分間着色させ、引続いてメタノール50ml、酢
酸75ml及び水875mlからの混合物中で24時間
脱色する。ゲルを濾紙(Whatman 3MM)上で
市販のゲル乾燥機を用いて乾燥させ、引続いてT.マニ
アチス及びその他(前記参照)によりX線フィルム(K
odak Industrex AX)でオートラジオ
グラフィを実施しかつフィルムを現像する。オートラジ
オグラム上に個々の標識蛋白質が、pGP1−2と共に
プラスミドpTJSS′035、pTJS′B435、
pTJS′X535又はpTJS′X535オメガの1
つを含有する菌株で同定される。これらのすべての相同
プラスミドには、クローン化フラグメントがT7−RN
A−ポリメラーゼによりSalI末端に転写されること
が共通している。逆向きの挿入断片を有するプラスミド
(pTJSS′036、pTJS′B435及びpTJ
S′X535)では特異的に標識された蛋白質は見出さ
れない。公知の大きさの標準蛋白質との比較により、標
識蛋白質の分子量が決定される。その際に、pTJS
S′035、pTJS′B435及びpTJS′X53
5により発現された遺伝子生成物に関しては分子量32
000が明らかであり、pTJS′X535オメガによ
り発現された遺伝子生成物に関しては分子量29000
が明らかである。
【0086】 d) 誘導された製造と、酵素活性の検出 前記で得られた、pGP1−2並びにプラスミドpTJ
SS′035、pTJS′B435、pTJS′X53
5又はpTJS′X535オメガの1つを含有するE.
コリK38の菌株を、アンピシリン50μg/ml及び
カナマイシン50μg/mlを添加したLB培地中、3
0℃で培養する。590nmの光学密度1.0で温度を
42℃に高めかつ培養物を25分間振盪させる。その
後、リファンピシン溶液(メタノール中20mg/m
l)100μlを添加しかつ培養物を37℃で2時間振
盪する。E.コリ中の2,4−D−モノオキシゲナーゼ
の酵素活性の検出は、アミー(Amy)及びその他[A
ppl.Env.Microbiol.49:1237
(1985)]により記載された放射性酵素試験法によ
り次のように変更して行なう:誘導された20ml培養
物の細胞を遠心処理により採取し、EM培地10mlで
洗浄し、再度遠心分離し、最後にEM培地10ml中に
懸濁させる。この細胞懸濁液を250ml−ワールブル
ク(Warburg)フラスコ中で形質転換緩衝液10
mlと混合し、未標識の2,4−D 200μg及び
2,4−ジクロルフェノキシ(2−14C)酢酸(Ame
rsham、55m Ci/mmol)0.1μCiを
加えかつ閉じたフラスコ中21℃で4時間振盪させる。
引続いて、β−フェニルエチルアミン0.5mlをワー
ルブルクフラスコの中央の容器中にピペット装入しかつ
1M−硫酸2mlを細胞懸濁液中に注入する。21℃で
1時間振盪後、β−フェニルエチルアミンを計数液体
(Zaehlfluessigkeit,rotisz
int 22,Roth)5ml中に採取し、かつ試料
の放射能をシンチレーションカウンタ中で測定する。p
GP1−2と共にプラスミドpTJSS′035、pT
JS′B435又はpTJS′X535の1つを含有す
るE.コリK38菌株はこの試験で高い酵素活性を示す
が、プラスミドpTJS′X535オメガを含有するも
のは酵素活性を発現しない。
【0087】例16:M13中でクローン化されたDN
Aの塩基配列の決定 a) MJSS′030及びMJSS′031から欠失
ファージの製造 組み換えファージの2kbのBamHI/SalI−フ
ラグメントをサンジャー(Sanger)法により配列
するために[Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 74:5463(1977)]、初めに文献公
知の方法[G.Henikoff,Gene 28:3
51(1984)]による調節欠失により、その都度2
00〜300の塩基の重複配列により塩基配列全体を確
定するのを可能にする一連の種々の短いファージを製造
する。そのために、例12で製造したファージMJS
S′030もしくはMJSS′031を含有するE.コ
リJM101の菌株から、ファージベクターM13tg
130及びM13tg131に関して記載した方法によ
り二本鎖DNAを単離する。ファージMJSS′030
の二本鎖DNA 10μgを酵素PstI及びSalI
で切断し、ファージMJSS′031の二本鎖DNA
10μgを酵素BamHI及びSacIで切断する。制
限バッチをフェノールで抽出しかつ切断DNAをエタノ
ールで沈殿させる。引続いて行なうDNAのエキソヌク
レアーゼIII及びS1ヌクレアーゼによる消化、突出
したDNA末端のクレノウ充填及び連結は次のように変
更してヘニコフ(Henikoff)により記載された
方法により行なう:S1ヌクレアーゼの代りにムング・
ビーン・ヌクレアーゼ(Mung Bean Nucl
ease:Pharmacia)を使用する。T.J.
シルヘイビー及びその他の方法(Experiment
s with gene fusions.Cold
Spring Harbour Laborator
y、Cold Spring Harbour、New
York、1984)により製造したE.コリJM1
01[J.Messing及びその他、Nucl.Ac
ids Res.9:309(1981)]の部分量の
コンピテント細胞0.2mlにそれぞれ連結バッチ20
μlを加え、氷上に40分間放置し、42℃に3分間加
熱し、溶融(45℃)H−Top−寒天(例12)それ
ぞれ3mlと混合しかつH.寒天−プレート(例12)
上に注ぐ。プレートを37℃で16時間恒温保持する。
【0088】b) 欠失ファージの同定 E.コリJM101をTY培地(例12)2ml中、3
7℃で16時間培養する。この培養物1mlをTY培地
100mlで稀釈しかつ稀釈した細胞懸濁液各2mlを
前記で得られた溶菌斑で感染させる。培養物を37℃で
5時間振盪させ、その後遠心処理する。遠心処理の上澄
みから一本鎖DNAをアマーシャム[Amersha
m,M13 Cloning and Sequenc
ing Handbook,1984]により記載され
た方法により取得する。遠心分離した細胞からは二本鎖
DNAをT.マニアチス及びその他(前記参照)により
単離する。MJSS′030から由来する短いファージ
の二本鎖DNAをBglIIで、MJSS′031から
由来するファージのそれをEcoRI及びSalIで消
化する。引続いてT.マニアチス及びその他(前記参
照)により2%アガロースゲル上で断片を電気泳動によ
り分離することによってそれぞれの欠失の大きさを決定
する。
【0089】c) 一本鎖DNAの配列決定 前記で得られた短いファージの一本鎖DNA並びに例1
2で製造したMJSS′030及びMJSS′031の
一本鎖DNAについて塩基配列を文献公知のジデオキシ
ヌクレオチド配列決定法[Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA 74:5463(1977)]に
より決定する。その際に、アマーシャムによる方法[M
13 Cloning and Sequencing
Handbook,1094]で行なう。DNAフラ
グメントを分離するに当り、増加する厚さ0.1〜0.
4mmの長さ55cmのゲルを使用する。同定された短
いファージのDNA配列をコンピュータプログラム
[C.Queen及びその他、Nucl.Acids
Res.12:581(1984)]により重複領域
で、M13tg130もしくはM13tg131中でク
ローン化した挿入断片のBamHI制限サイトとSal
I制限サイトとの間に全断片を包含するDNA配列に接
合する。このようにして得られた両方の相補性DNA鎖
の比較により塩基配列が確認される。
【0090】d) 配列決定されたDNAの特性 前記のコンピュータプログラムにより、直接塩基配列か
ら明らかであるDNAのすべての性質が確定する。その
中で最も重要なものとして挙げることができる:制限エ
ンドヌクレアーゼの認識部位の位置、遺伝子の可能なコ
ード付け領域としての転写解読わくの位置と長さ、一定
の塩基の頻度とその分布、及び一定の機能的なDNA配
列の出現。DNA配列の分析は、転写解読わくを示し、
その位置、長さ及び転写方向は例14及び15に記載し
たtfdA遺伝子の性質と一致する。解読わくは塩基番
号748のGTG開始コドンで開始しかつTAG終止コ
ドンの前塩基番号1608で終止し、従って塩基861
個の長さを有し、これはtfdAでコードした蛋白質の
長さ(例15)と一致する。オメガフラグメントのpT
JS′X535中へのクローン化が示すように(例1
1)、配列決定されたフラグメントの唯一のBglII
制限サイト中への転換−及び翻訳終止シグナルの挿入は
この転写解読わくを計算上768個の塩基に短かくし、
これはプラスミド−pTJS′X535オメガ(例1
5)による、短縮されかつ酵素的に不活性な遺伝子生成
物の発現と一致する。
【0091】次の塩基配列は、塩基2058個のBam
HI/SalIフラグメントの塩基配列を示し、このフ
ラグメント上で遺伝子tfdAは5′末端から3′末端
に転写される。矢印はtfdAのコード付領域の開始と
終止を表わす。
【0092】
【化1】
【0093】
【化2】
【図面の簡単な説明】
【図1】pJP4からクローン化した21kbのHin
dIIIフラグメント(例1)及びこれから誘導された
サブフラグメント(例3〜7)の由来及び制限地図、並
びに広範な宿主域を有するプラスミドによるアルカリゲ
ネス・オイトロフスJMP222中でのフェノキシ酢酸
分解の発現(例14)を示す。矢印はプラスミドpJP
4中のtfdAの正確な位置を表示する。
【図2】pKT231から誘導された、tfdA又はt
fdAの一部を含有するプラスミド(例3〜7)を示
す。細線はベクタープラスミドから由来する部分を表わ
し、太線はpJP4から由来する挿入断片を表わす。
【図3】pKT231から誘導された、tfdA又はt
fdAの一部を含有するプラスミド(例3〜7)を示
す。細線はベクタープラスミドから由来する部分を表わ
し、太線はpJP4から由来する挿入断片を表わす。
【図4】pKT231から誘導された、tfdA又はt
fdAの一部を含有するプラスミド(例3〜7)を示
す。細線はベクタープラスミドから由来する部分を表わ
し、太線はpJP4から由来する挿入断片を表わす。
【図5】T7−プロモータプラスミドpT7−5及びp
T7−6から誘導された、tfdA含有挿入フラグメン
トを有するプラスミド(例8〜11)を示す。細線はベ
クタープラスミドから由来する部分を表わし、太線はp
JP4から由来する挿入断片を表わす。
【図6】T7−プロモータプラスミドpT7−5及びp
T7−6から誘導された、tfdA含有挿入フラグメン
トを有するプラスミド(例8〜11)を示す。細線はベ
クタープラスミドから由来する部分を表わし、太線はp
JP4から由来する挿入断片を表わす。
【図7】T7−プロモータプラスミドpT7−5及びp
T7−6から誘導された、tfdA含有挿入フラグメン
トを有するプラスミド(例8〜11)を示す。細線はベ
クタープラスミドから由来する部分を表わし、太線はp
JP4から由来する挿入断片を表わす。
【図8】はプラスミドpTJS′X535中へのオネガ
フラグメントの挿入を示す(例11)。
【図9】ポリアクリルアミドゲルのオートラジオグラム
上の、特異的に放射性標識した蛋白質を示し、これらの
蛋白質はtfdAを含有するプラスミドからT7−プロ
モータにより高収率で発現される(例15)。1:pT
JSS′035、2:pTJS′B435、3:pTJ
S′X535、4:pTJSS′036、5:pTJ
S′B436、6:pTJS′X536。aは完全標識
した全細胞蛋白質を表わし、bはT7−プロモータの誘
導後に特異的に標識した蛋白質を表わす。
【図10】プラスミドpTJS′X535ΩからT7−
プロモータにより発現された短縮されたtfdA遺伝子
生成物(2b)をpTJS′X535から発現された短
縮されていない蛋白質(3b)及び挿入断片を含まない
ベクタープラスミドpT7−5(1b)と比較して示
す。aは完全に標識した全細胞蛋白質を表わし、bはT
7−プロモータの誘導後に特異的に標識した蛋白質を表
わす。
【符号の説明】
Ap アンピシリン耐性 Km カナマイシン耐性 kb キロベース M 分子量マーカー kD キロダルトン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チミス, ケネス エヌ. スイス国 CH−1292 シヤンブフイ アヴエニユー ド ラ フオルタイユ 6ア (72)発明者 ツエンク, マインハルト ハー. ドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 60 プフアイフエストルシユトラーセ 17 (56)参考文献 J.BACTERIOL.,145(2) (1981),P.681−686

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 tfdA−2,4−D−モノオキシゲナ
    ーゼ遺伝子突然変異体アルカリゲネス・オイトロフスJ
    MP134:Tn5−2(DSM3842)。
  2. 【請求項2】 tfdA−2,4−D−モノオキシゲナ
    ーゼ遺伝子突然変異体アルカリゲネス・オイトロフスJ
    MP134:Tn5−4(DSM3843)。
  3. 【請求項3】 tfdA−突然変異体アルカリゲネス・
    オイトロフスJMP134:Tn5−2又はJMP13
    4:Tn5−4を使用することを特徴とするtfdA遺
    伝子を含有するプラスミドの同定及び単離法。
JP7210862A 1986-08-29 1995-08-18 tfdA−2,4−D−モノオキシゲナーゼ遺伝子突然変異体及びtfdA遺伝子を含有するプラスミドの同定及び単離法 Expired - Lifetime JP2653398B2 (ja)

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