JP2858460B2 - DNA fragment containing gene responsible for stabilizing plasmid in host microorganism - Google Patents

DNA fragment containing gene responsible for stabilizing plasmid in host microorganism

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JP2858460B2
JP2858460B2 JP1183706A JP18370689A JP2858460B2 JP 2858460 B2 JP2858460 B2 JP 2858460B2 JP 1183706 A JP1183706 A JP 1183706A JP 18370689 A JP18370689 A JP 18370689A JP 2858460 B2 JP2858460 B2 JP 2858460B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスミドの宿主微生物内での安定化機能を
担う遺伝子を含むDNA断片に関し、さらに詳しくは、ブ
レビバクテリウム・スタチオニス(Brevibacterium sta
tionis)IFO12144が保有するプラスミドpBY503由来の安
定化機能を担う遺伝子を含むDNA断片及びその使用に関
する。
The present invention relates to a DNA fragment containing a gene responsible for stabilizing a plasmid in a host microorganism, and more particularly to Brevibacterium stathionis.
The present invention relates to a DNA fragment containing a gene having a stabilizing function and derived from plasmid pBY503 carried by IFO12144, and its use.

ブレビバクテリウム属細菌を含むコリネ型細菌は、ア
ミノ酸、有機酸、プリンヌクレオクチド等を生産する工
業的に有用な微生物であるが、組換えDNA技術の導入に
よる菌株の育種改良は、エシエリヒア・コリ等に比べて
まだ遅れており、特にコリネ型細菌を宿主とする工業的
に有用な安定性に優れたベクターの開発が強く望まれて
いる。
Coryneform bacteria, including bacteria of the genus Brevibacterium, are industrially useful microorganisms that produce amino acids, organic acids, purine nucleotides, etc. In particular, the development of vectors that are industrially useful and have excellent stability using coryneform bacteria as hosts is strongly desired.

一般に造成プラスミドの宿主内での安定性に関して、
従来より、培養時に宿主からのプラスミドの脱落や挿入
遺伝子の欠落等種々の遺伝子的不安定性が報告されてお
り、その対応策が検討されている。
Generally, regarding the stability of the constructed plasmid in the host,
Hitherto, various genetic instabilities such as dropout of a plasmid from a host and deletion of an inserted gene during culture have been reported, and countermeasures have been studied.

例えば、エシエリヒア・コリ由来のストレプトマイシ
ンに依存しないという性質を司る染色体遺伝子DNA断片
が組み込まれたプラスミドを、エシエリヒア属のストレ
プトマイシン依存性変異株に含有せしめて、プラスミド
を含有する微生物の性質を安定化する方法が提案されて
いる(特開昭55−156591号公報)。
For example, a plasmid into which a chromosomal gene DNA fragment responsible for the property of being independent of streptomycin derived from Escherichia coli is incorporated into a streptomycin-dependent mutant strain of the genus Escherichia to stabilize the properties of the microorganism containing the plasmid. A method has been proposed (JP-A-55-156591).

しかしながら、かかる方法は経済的に問題があるのみ
ならず、目的のプラスミドに複雑な機能を組み込む必要
があるため、宿主の分裂増殖時にプラスミドが安定に娘
細胞に分配され難いことが予想され、工業的に応用する
にはかなりの問題がある。
However, such a method is not only economically problematic, but also requires the incorporation of a complex function into the target plasmid, so that it is expected that the plasmid will not be stably distributed to daughter cells during division and propagation of the host. There are considerable problems with practical application.

工業的に有用なブレビバクテリウム属細菌を含むコリ
ネ型細菌から得られる天然型プラスミドは、本菌属を遺
伝的に改良するにたる可能性は秘めているものの、ほと
んどがプラスミドのマーカーとなりえるような薬剤耐性
遺伝子をもっておらず、また、有用な遺伝子を結合させ
ることが可能なクローニングサイトがないプラスミドで
あり、天然型のプラスミドのままではコリネ型細菌の育
種改良には不適合である。
Naturally-occurring plasmids obtained from coryneform bacteria, including industrially useful bacteria of the genus Brevibacterium, have the potential to genetically improve this genus, but most can be used as plasmid markers. It is a plasmid that does not have a drug-resistant gene and does not have a cloning site to which a useful gene can be ligated, and is unsuitable for improving the breeding of coryneform bacteria if it is a natural plasmid.

本発明者らは、先に、天然型プラスミドpBY502又はpB
Y503にプラスミドマーカーとなりうる薬剤耐性遺伝子、
クローニングサイト及びエシエリヒア・コリ内で複製す
るのに必要な遺伝子領域を導入することにより、工業的
に有用なプラスミドベクター、例えばpCRY2、pCRY3を創
成し、提案した(特願昭63−13659号明細書参照)。
The present inventors have previously described the native plasmid pBY502 or pB
Drug resistance gene that can be a plasmid marker in Y503,
By introducing cloning sites and gene regions necessary for replication in Escherichia coli, industrially useful plasmid vectors such as pCRY2 and pCRY3 were created and proposed (Japanese Patent Application No. 63-13659). reference).

しかし、該プラスミドベクターは、菌体内でかなりの
不安定性を示し、菌体内で遺伝子産物を著量産生させる
場合には効率が充分でないという難点がある。
However, the plasmid vector has considerable instability in the cells, and has a drawback that the efficiency is not sufficient when a gene product is produced in a large amount in the cells.

従って、形質転換された微生物菌体内で安定に親細胞
から娘細胞へと継代的に確実に分配されるプラスミドの
安定化法を開発することが望まれる。
Therefore, it is desired to develop a method for stabilizing a plasmid which is stably and reliably distributed from a parent cell to a daughter cell in a transformed microbial cell.

そこで、本発明者らは鋭意研究の結果、コリネ型細菌
内で複製増殖しうるブレビバクテリウム・スタチオニス
IFO12144由来のpBY503上に、少なくともブレビバクテリ
ウム属のコリネ型細菌内で複製増殖可能なプラスミドを
該細菌内において安定に保持させる機能(以下、これを
「安定化機能」という)に関与する遺伝子(以下、これ
を便宜上「安定化遺伝子」ということがある)が存在す
ることを見い出し、今回、上記pBY503からこの安定化遺
伝子を含むDNA断片を分離することに成功し、本発明を
完成するに至った。
Thus, the present inventors have conducted intensive studies and have found that Brevibacterium stationis can replicate and grow in coryneform bacteria.
A gene involved in a function of stably retaining a plasmid capable of replicating and growing in at least a Coryneform bacterium of the genus Brevibacterium on pBY503 derived from IFO12144 (hereinafter referred to as a "stabilizing function") ( Hereinafter, this is sometimes referred to as “stabilizing gene” for the sake of convenience.) The present inventors succeeded in isolating a DNA fragment containing this stabilizing gene from the above-mentioned pBY503, and completed the present invention. Was.

かくして、本発明によれば、少なくともブレビバクテ
リウム属のコリネ型細菌内で複製増殖可能なプラスミド
を該細菌内において安定に保持させる機能に関与する遺
伝子を含有する、ブレビバクテリウム・スタチオニス
(Brevibacterium stationis)IFO12144が保有するプラ
スミドpBY503由来のDNA断片が提供される。
Thus, according to the present invention, at least Brevibacterium stationis containing a gene involved in a function of stably retaining a plasmid capable of replicating and growing in a coryneform bacterium belonging to the genus Brevibacterium. 2.) A DNA fragment derived from plasmid pBY503 carried by IFO12144 is provided.

本発明の上記DNA断片を用いれば、ブレビバクテリウ
ム属又はその他のコリネ型細菌内で安定に複増殖しうる
ベクターDNAを造成することが可能となり、このベクタ
ーDNAに有用構造遺伝子を導入してコリネ型殺菌を形質
転換することにより、工業的に有用なコリネ型細菌の育
種改良が可能となる。
The use of the DNA fragment of the present invention makes it possible to construct a vector DNA capable of stably multiplying in Brevibacterium or other coryneform bacteria. Transformation of pasteurization makes it possible to improve the breeding of industrially useful coryneform bacteria.

以下、本発明のDNA断片についてさらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, the DNA fragment of the present invention will be described in more detail.

本発明の安定化遺伝子を含むDNA断片(以下、これを
「安定化DNA断片」という)は、ブレビバクテリウム・
スタチオニス(Brevibacterium stationis)IFO12144
(微工研菌寄第10136号)が保有するプラスミドpBY503
(大きさ約15kb−特開平1−95785号公報参照)上に存
在し、このpBY503を適当な制限酵素で切断することによ
り生ずる切断断片の中から以下に述べる方法で分離、取
得することができる。
A DNA fragment containing the stabilized gene of the present invention (hereinafter referred to as “stabilized DNA fragment”) is a Brevibacterium
Stationis (Brevibacterium stationis) IFO12144
(BYK No. 10136), plasmid pBY503
(Approximately 15 kb-see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-95785), which can be separated and obtained from the cleaved fragments generated by cleaving this pBY503 with an appropriate restriction enzyme by the method described below. .

すなわち、安定化DNA断片を含むプラスミドpBY503
を、適当な制限酵素で切断し、得られるDNA断片を、コ
リネ型細菌内で不安定で薬剤耐性マーカーを保持するベ
クタープラスミドに挿入し、このベクタープラスミドを
電気パルス法による形質転換によりコリネ型細菌に導入
する。
That is, plasmid pBY503 containing a stabilized DNA fragment
Is digested with an appropriate restriction enzyme, and the resulting DNA fragment is inserted into a vector plasmid which is unstable in a coryneform bacterium and retains a drug resistance marker, and this vector plasmid is transformed by an electric pulse method to obtain a coryneform bacterium. To be introduced.

得られる形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、制
限酵素で解析することにより挿入されたpBY503由来のDN
A断片を調べる。各組換えプラスミド保持株を非選択圧
下で数十世代培養し、培養後のプラスミド保持率が元の
ベクタープラスミドより上昇しているものを安定化DAN
断片を含む組換えプラスミドとして分離する。
Plasmid DNA was extracted from the resulting transformant, and the DN from pBY503 was inserted by analysis with restriction enzymes.
Examine the A fragment. Each recombinant plasmid-holding strain is cultured for several tens of generations under non-selective pressure, and those whose plasmid retention rate after culture is higher than that of the original vector plasmid are stabilized DAN.
Isolate as a recombinant plasmid containing the fragment.

このようにして得られる安定化DAN断片の1つは、前
記プラスミドpBY503を制限酵素Kpn Iで切り出すことに
よって得られる大きさが約7.4kbのDNA断片が挙げられ
る。
One of the stabilized DAN fragments thus obtained is a DNA fragment having a size of about 7.4 kb, which is obtained by cutting out the plasmid pBY503 with a restriction enzyme KpnI.

この約7.4kbの安定化DNA断片を各種の制限酵素で切断
したときの認識部位数及び切断断片の大きさを下記表1
に示す。
Table 1 below shows the number of recognition sites and the size of the cleaved fragment when the stabilized DNA fragment of about 7.4 kb was cleaved with various restriction enzymes.
Shown in

なお、本明細書において、制限酵素による「認識部位
数」は、DNA断片又はプラスミドを、過剰の制限酵素の
存在下で完全分解し、それらの分解物をそれ自体既知の
方法に従い1%アガロースゲル電気泳動およびポリアク
リルアミドゲル電気泳動に供し、分離可能な断片の数か
ら決定することができる。
In this specification, the “number of recognition sites” by a restriction enzyme refers to a DNA fragment or a plasmid which is completely degraded in the presence of an excessive restriction enzyme, and the degraded product is subjected to a 1% agarose gel according to a known method. It is subjected to electrophoresis and polyacrylamide gel electrophoresis, and can be determined from the number of separable fragments.

また、「切断断片の大きさ」及びプラスミドの大きさ
は、アガロースゲル電気泳動を用いる場合には、エシエ
リヒア・コリのラムダフアージ(λphage)のDNAを制限
酵素Hind IIIで切断して得られる分子量既知のDNA断片
の同一アガロースゲル上での泳動距離で描かれる標準線
に基づき、また、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用
いる場合には、エシエリヒア・コリのフアイ・エツクス
174フアージ(φx174phage)のDNAを制限酵素Hae IIIで
切断して得られる分子量既知のDNA断片の同一ポリアク
リルアミドゲル上での泳動距離で描かれる標準線に基づ
き、切断DNA断片又はプラスミドの各DNA断片の大きさを
算出する。プラスミドの大きさは、切断断片それぞれの
大きさを加算して求める。なお、各DNA断片の大きさの
決定において、1kb以上の断片の大きさについては、1
%アガロースゲル電気泳動によって得られる結果を採用
し、約0.1kbから1kb未満の断片の大きさについては4%
ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって得られる結果
を採用した。
In addition, when agarose gel electrophoresis is used, the “size of the cut fragment” and the size of the plasmid have a known molecular weight obtained by cutting the DNA of lambdaphage (λphage) of Escherichia coli with the restriction enzyme HindIII. Based on the standard line drawn by the migration distance of the DNA fragment on the same agarose gel, and when using polyacrylamide gel electrophoresis, the E. coli
Based on the standard line drawn by the migration distance on the same polyacrylamide gel of a DNA fragment of known molecular weight obtained by cleaving DNA of 174 phage (φx174phage) with restriction enzyme Hae III, the cut DNA fragment or each DNA fragment of plasmid Is calculated. The size of the plasmid is determined by adding the sizes of the cut fragments. In the determination of the size of each DNA fragment, the size of the fragment
% Agarose gel electrophoresis, 4% for fragments of about 0.1 kb to less than 1 kb
The results obtained by polyacrylamide gel electrophoresis were employed.

上記表1中、6.8kbのSac I切断断片、6.4kbのSma I切
断断片、2.1kbのEcoR I切断断片及び1.5kbのXba I切断
断片もまた、安定化機能を有していることが確認されて
おり、従って、これらの切断断片もまた、本発明の安定
化DNA断片に包含されるものである。
In Table 1 above, it was confirmed that the 6.8 kb SacI digestion fragment, the 6.4 kb SmaI digestion fragment, the 2.1 kb EcoRI digestion fragment and the 1.5 kb XbaI digestion fragment also have a stabilizing function. Therefore, these truncated fragments are also included in the stabilized DNA fragment of the present invention.

しかして、安定化遺伝子は、プラスミドpBY503を制限
酵素Kpn I及びEcoR Iで切り出すことにより得られる大
きさが約2.1kbのDNA断片、及び同プラスミドをKpn I及
びXba Iで切り出すことにより得られる大きさが約1.5kb
のDNA断片中に含まれているものと考えられる。
Thus, the stabilized gene is a DNA fragment of about 2.1 kb obtained by cutting the plasmid pBY503 with the restriction enzymes KpnI and EcoRI, and the size obtained by cutting the plasmid with KpnI and XbaI. About 1.5kb
Is considered to be contained in the DNA fragment.

上記約2.1kbのDNA断片をさらに、各種制限酵素で切断
したときの認識部位数及び切断断片の大きさを下記表2
に示す。
Table 2 below shows the number of recognition sites and the size of the cleaved fragment when the DNA fragment of about 2.1 kb was further cleaved with various restriction enzymes.
Shown in

一方、プラスミドpBY503をKpn I及びXba Iで切り出す
ことにより得られる大きさが約1.5kbのDNA断片について
は、その塩基配列を、プラスミドpVC18又はpVC19[Mess
ing,J.and Vieira,J.,Gene 19、269(1982)参照]を用
いるジデオキシヌクレオチド酵素法(dideoxy chain te
rmination)法[Sanger,F.et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 74、5463(1977)参照]により決定することがで
きる。このようにして決定した上記約1.5kbのDNA断片の
塩基配列は次のとおりであり、1763個の塩基から構成さ
れる: 安定化遺伝子は、上記塩基配列のどの部分に担われて
いるかまだ正確には判明されていないが、該塩基配列の
後半部分に含まれているものと推定される。
On the other hand, for a DNA fragment having a size of about 1.5 kb obtained by cutting out plasmid pBY503 with KpnI and XbaI, its base sequence is converted to plasmid pVC18 or pVC19 [Mess
ing, J. and Vieira, J., Gene 19 , 269 (1982)].
rmination) method [Sanger, F.et.al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 74 , 5463 (1977)]. The nucleotide sequence of the above-mentioned DNA fragment of about 1.5 kb thus determined is as follows and is composed of 1763 bases: Although it has not been determined exactly which part of the base sequence is responsible for the stabilizing gene, it is presumed that it is contained in the latter half of the base sequence.

上記塩基配列を有する本発明の安定化DNA断片は、天
然のプラスミドから分離されたもののみならず、通常用
いられるDNA合成装置、例えばベツクマン社製System−1
Plusを用いて合成されたものであってもよい。
The stabilized DNA fragment of the present invention having the above-mentioned base sequence is not limited to one isolated from a natural plasmid, but may be a commonly used DNA synthesizer such as System-1 manufactured by Beckman.
It may be synthesized using Plus.

また、前記の如くプラスミドpBY503から取得される本
発明の安定化DNA断片は、安定化機能を実質的に損なう
ことがない限り、塩基配列の一部の塩基が他の塩基と置
換されていてもよく又は削除されていてもよく、或いは
新たに塩基が挿入されていてもよく、さらに塩基配列の
一部が転位されているものであってもよく、これらの誘
導体のいずれもが、本発明の安定化DNA断片に包含され
るものである。
Further, as described above, the stabilized DNA fragment of the present invention obtained from the plasmid pBY503, even if some bases of the base sequence are replaced with other bases, as long as the stabilizing function is not substantially impaired. It may be well or deleted, or a new base may be inserted, furthermore, a part of the base sequence may be transposed, and any of these derivatives may be used in the present invention. It is included in the stabilized DNA fragment.

以上に詳述したプラスミドpBY503及び安定化DNA断片
の制限酵素による切断点地図をそれぞれ第1図及び第2
図に示す。
FIGS. 1 and 2 show the cleavage point maps of the plasmid pBY503 and the stabilized DNA fragment described above in detail by restriction enzymes, respectively.
Shown in the figure.

本発明の安定化DNA断片は、コリネ型細菌内での複製
(自律)増殖機能を司る遺伝子を含むDNA断片又はプラ
スミドに導入することにより、コリネ型細菌内での保持
安定性に優れたベクターDNAを得ることができる。
The stabilized DNA fragment of the present invention is a vector DNA having excellent retention stability in a coryneform bacterium by introducing it into a DNA fragment or a plasmid containing a gene responsible for the replication (autonomous) growth function in coryneform bacterium. Can be obtained.

本発明の安定化DNA断片を組み込むことができるコリ
ネ型細菌内での複製増殖機能を司る遺伝子を含むプラス
ミドベクターとしては、特願昭63−13659号明細書に開
示されているプラスミドpCRY2及びpCRY3;特開昭58−676
79号公報に記載のpAM330;特開昭58−77895号公報に記載
のpHM1519;特開昭58−192900号公報に記載のpAJ655、pA
J611及びpAJ1844;特開昭57−134500号に記載のpCG1;特
開昭58−35197号公報に記載のpCG2;特開昭57−183799号
公報に記載のpCG4及びpCG11等を挙げることができる。
Examples of plasmid vectors containing a gene capable of integrating and replicating in a coryneform bacterium into which the stabilized DNA fragment of the present invention can be incorporated include plasmids pCRY2 and pCRY3 disclosed in Japanese Patent Application No. 63-13659; JP-A-58-676
No. 79, pAM330; JP-A-58-77895, pHM1519; JP-A-58-192900, pAJ655, pA
J611 and pAJ1844; pCG1 described in JP-A-57-134500; pCG2 described in JP-A-58-35197; pCG4 and pCG11 described in JP-A-57-183799.

中でも、ブレビバクテリウム属のコリネ型細菌の宿主
ベクター系で用いられるプラスミド、例えばpAM330、pH
M1519、pCG1、pCG4、pBY502、pBY503、特にpBY502及びp
BY503由来の複製増殖機能を司る遺伝子を含むものが好
ましく、例えばプラスミドpCRY2及びpCRY3が好適に使用
される。
Among them, plasmids used in a host vector system of a Coryneform bacterium of the genus Brevibacterium, such as pAM330, pH
M1519, pCG1, pCG4, pBY502, pBY503, especially pBY502 and p
It is preferable to include a gene derived from BY503 that controls the replication growth function. For example, plasmids pCRY2 and pCRY3 are suitably used.

上記プラスミドベクターpCRY2及びpCRY3を造成する方
法としては、ブレビバクテリウム・フラバム(Brevibac
terium flavum)MJ−233(FERM BP−1497)及びブレビ
バクテリウム・スタチオニス(B.stationis)IFO12144
(FERM P−10136;平成1年7月12日にブダペスト条約
に基づく国際寄託(FERM,BP−2515に移管された)から
プラスミドpBY502及びpBY503DNAを抽出し、制限酵素Hin
d IIIまたはKpn I処理により4.1kb及び6kbのDNA断片を
得る。次に該DNA断片とプラスミドpHSG398(宝酒造製)
を同様の制限酵素で処理したものと結合させることによ
りpCRY−2及びpCRY−3が造成できる(特願昭63−1365
9号明細書参照)。
As a method for constructing the plasmid vectors pCRY2 and pCRY3, Brevibacterium flavum (Brevibac
terium flavum) MJ-233 (FERM BP-1497) and B. stationis IFO12144.
(FERM P-10136; plasmids pBY502 and pBY503 DNA were extracted from an international deposit based on the Budapest Treaty on July 12, 1999 (transferred to FERM, BP-2515), and the restriction enzyme Hin was extracted.
4.1 kb and 6 kb DNA fragments are obtained by dIII or KpnI treatment. Next, the DNA fragment and plasmid pHSG398 (Takara Shuzo)
Are combined with those treated with the same restriction enzymes to produce pCRY-2 and pCRY-3 (Japanese Patent Application No. 63-1365).
No. 9).

また、上記の如きプラスミドベクターから、コリネ型
細菌内で複製増殖機能を司る遺伝子を含むDNA断片を上
記の如く切り出し、これを本発明の安定化DNA断片と結
合することにより、コリネ型細菌内での保持安定性に優
れた複製増殖可能なベクターDNAとすることもできる。
Further, from the plasmid vector as described above, a DNA fragment containing a gene responsible for the replication growth function in coryneform bacteria is cut out as described above, and this is ligated with the stabilized DNA fragment of the present invention, so that the coryneform bacterium can be used in coryneform bacteria. Can be used as a vector DNA capable of replicating and proliferating with excellent retention stability.

上記の如きプラスミドベクター、例えばpCRY2又はpCR
Y3に、本発明の安定化DNA断片を導入する方法として
は、例えば、プラスミドべクターpCRY2又はpCRY3を制限
酵素Kpn I又はKpn IとEocR I又はKpn IとXba Iによって
完全に又は部分的分解により開裂させ、それに前述した
本発明の安定化DNA断片(約7.4kb、約2.1kb又は1763bp
の断片)を連結酵素処理により結合させる方法が挙げら
れる。
A plasmid vector as described above, such as pCRY2 or pCR
As a method for introducing the stabilized DNA fragment of the present invention into Y3, for example, plasmid vector pCRY2 or pCRY3 is completely or partially digested with restriction enzymes KpnI or KpnI and EocRI or KpnI and XbaI. Cleavage, and the above-mentioned stabilized DNA fragment of the present invention (about 7.4 kb, about 2.1 kb or 1763 bp)
Fragment) by a ligation enzyme treatment.

このようにして創製される安定化遺伝子を含むコリネ
型細菌内で複製増殖可能なベクターDNAには、種々の産
業上有用な物質をコードする構造遺伝子等を含むDNA断
片を組み込むことができ、そのように有用遺伝子等で組
換えられたベクターDNAを宿主微生物に導入し培養する
ことにより、該有用遺伝子にコードされた有用物質を安
定に効率よく生産することが可能となる。
The vector DNA that can be replicated and propagated in a coryneform bacterium containing the stabilized gene thus created can incorporate a DNA fragment containing a structural gene or the like encoding various industrially useful substances. As described above, by introducing a vector DNA recombined with a useful gene or the like into a host microorganism and culturing it, a useful substance encoded by the useful gene can be stably and efficiently produced.

本発明によるベクターDNAに組み込みうる有用な構造
遺伝子等を含むDNAとしては、例えば、少なくともトリ
プトフアンシンターゼ遺伝子(trp Aとtrp Bと該遺
伝子の発現を制御するプロモーター及びオペレターとを
含むDNA断片;スレオニン生合成遺伝子、イソロイシン
生成合成遺伝子のアミノ酸生合成遺伝子を含むDNA断片
等が挙げられる。
Examples of the DNA containing a useful structural gene or the like that can be incorporated into the vector DNA according to the present invention include, for example, at least a tryptophan synthase gene (a DNA fragment containing trp A and trp B, a promoter and an operator that controls the expression of the gene; Examples include a threonine biosynthesis gene, a DNA fragment containing an amino acid biosynthesis gene of an isoleucine production / synthesis gene, and the like.

一方、有用遺伝子等で組換えられたベクターDNAで形
質転換しうる宿主微生物としては、コリネ型細菌、例え
ばブレビバクテリウム・フラバムMJ−233(FERM BP−1
497)、ブレビバクテリウム・フラバムMJ233−AB−41
(FERM BP−1498)、ブレビバクテリウム・フラバムMJ
233−ABT−11(FERM BP−15PP)、ブレビバクテリウム
・フラバムMJ233−ABD−21(FERM BP−1499)等が挙げ
られる。
On the other hand, host microorganisms that can be transformed with a vector DNA recombined with a useful gene or the like include coryneform bacteria such as Brevibacterium flavum MJ-233 (FERM BP-1).
497), Brevibacterium flavum MJ233-AB-41
(FERM BP-1498), Brevibacterium flavum MJ
233-ABT-11 (FERM BP-15PP), Brevibacterium flavum MJ233-ABD-21 (FERM BP-1499) and the like.

なお、上記のFERM BP−1498の菌株は、FERM BP−14
97号の菌株を親株としてDL−α−アミノ酪酸耐性を積極
的に付与されたエタノール資化性微生物である(特公昭
59−28398号公報第3〜4欄参照)、また、FERM BP−1
500号の菌株は、FERM BP−1497の菌株を親株としたL
−α−アミノ酪酸トランスアミナーゼ高活性変異株であ
る(特開昭62−51998号公報参照)。さらに、FERM BP
−1499の菌株はFERM BP−1497の菌株を親株としたD−
α−アミノ酪酸デアミナーゼ高活性変異株である(特開
昭61−177993号公報参照)。
The above strain of FERM BP-1498 is FERM BP-14
This strain is an ethanol-assimilating microorganism that has been positively imparted with DL-α-aminobutyric acid resistance using the strain No. 97 as a parent strain.
59-28398, columns 3 and 4) and FERM BP-1
The strain No. 500 was prepared by using the strain of FERM BP-1497 as a parent strain.
-Α-aminobutyric acid transaminase high activity mutant (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-51998). In addition, FERM BP
The strain of -1499 was a D- strain having the strain of FERM BP-1497 as a parent strain.
α-Aminobutyric acid deaminase is a highly active mutant (see JP-A-61-177993).

これらの微生物の他に、ブレビバクテリウム・アンモ
ニアゲネス(Brevibacterium ammoniagenes)ATCC687
1、同ATCC13745、同ATCC13746、ブレビバクテリウム・
デバリカタム(Brevibacterium divaricatum)ATCC1402
0等を宿主微生物として用いることもできる。
In addition to these microorganisms, Brevibacterium ammoniagenes ATCC687
1, ATCC13745, ATCC13746, Brevibacterium
Debarikatam (Brevibacterium divaricatum) ATCC1402
0 or the like can be used as the host microorganism.

宿主としてブレビバクテリウム・フラバムMJ−223を
用いる場合には、本菌株が保有するプラスミドpBY502
(特開昭63−36787号明細書参照)により形質転換が困
難になる場合があるので、そのような場合には、本菌株
より予めプラスミドpBY502を除去することが望ましい。
そのようなプラスミドは、例えば、継代培養を繰り返す
ことにより自然に脱落させることも可能であるし、人為
的に例えばBact.Rev.,36、361〜405(1972)に記載の方
法により除去することも可能である。
When Brevibacterium flavum MJ-223 is used as a host, the plasmid pBY502 carried by this strain is used.
(Refer to JP-A-63-36787), which may make transformation difficult. In such a case, it is desirable to remove plasmid pBY502 from the present strain in advance.
Such a plasmid can be naturally dropped out by repeating subculture, for example, or artificially removed by the method described in, for example, Bact. Rev., 36 , 361-405 (1972). It is also possible.

プラスミドを人為的に除去する方法の一例を具体的に
示せば以下のとおりである。
An example of a method for artificially removing a plasmid is specifically described below.

宿主ブレビバクテリウム・フラバムMJ−233の生育を
不完全に阻害する濃度のアクリジンオレンジ(濃度:0.2
〜50μg/ml)もしくはエチジウムブロミド(濃度:0.2〜
50μg/ml)等を含む培地に、1ml当り約10細胞になるよ
うに植菌し、生育を不完全に阻害しながら、約24時間35
℃で培養する。培養液を希釈後寒天培地に塗布し、35℃
で約2日培養する。出現したコロニーから各々独立にプ
ラスミド抽出操作を行ない、プラスミドが除去されてい
る株を選択する。この操作によりpBY502が除去されたブ
レビバクテリウム・フラバムMJ−233由来株が得られ
る。
Acridine orange at a concentration that incompletely inhibits the growth of the host Brevibacterium flavum MJ-233 (concentration: 0.2
~ 50μg / ml) or ethidium bromide (concentration: 0.2 ~
50 μg / ml), and inoculated at about 10 cells per ml.
Incubate at ° C. After diluting the culture solution, apply it to the agar medium, and
For about 2 days. A plasmid extraction operation is performed independently from each of the appearing colonies, and a strain from which the plasmid has been removed is selected. By this operation, a strain derived from Brevibacterium flavum MJ-233 from which pBY502 has been removed is obtained.

上記宿主微生物の前記組換えベクターDNAによる形質
転換は、それ自体既知の方法、例えば、Calvin,N.M.and
Hanawalt,P.C.,Journal of Bacteriology,170,2796(1
988);Ioo,K.,Nishida,T.and Izaki,K.,Agricultural a
nd Biological Chemistry,52、293(1988)等の文献に
記載の方法により、例えば宿主微生物にパルス波を通電
することにより行なうことができる。
Transformation of the host microorganism with the recombinant vector DNA can be performed by a method known per se, for example, Calvin, NMand
Hanawalt, PC, Journal of Bacteriology, 170, 2796 (1
988); Ioo, K., Nishida, T. and Izaki, K., Agricultural a
nd Biological Chemistry, 52, 293 (1988), etc., for example, by applying a pulse wave to a host microorganism.

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
しかしながら、下記の実施例は本発明について具体的な
認識を得る一助としてのみ挙げたものであり、これによ
って本発明の範囲は何ら限定されるものではない。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
However, the following examples are given only as a help to obtain a specific understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

実施例1 プラスミドpBY502とプラスミドpHSG398とから成る複合
プラスミドpCRY2の造成方法および性質 A)プラスミドpBY502の調製 プラスミドpBY502は、ブレビバクテリウム・フラバム
(Brevibacterium flavum)MJ−233(FERM BP−1497)
から新たに分離された分子量約30メガダルトン(約45k
b)のプラスミドであり、特開昭63−36787号明細書記載
のプラスミドである。プラスミドpBY502は次のようにし
て調製した。
Example 1 Construction Method and Properties of Composite Plasmid pCRY2 Consisting of Plasmid pBY502 and Plasmid pHSG398 A) Preparation of Plasmid pBY502 Plasmid pBY502 was prepared from Brevibacterium flavum MJ-233 (FERM BP-1497).
Molecular weight approximately 30 megadaltons (approximately 45k
b) The plasmid described in JP-A-63-36787. Plasmid pBY502 was prepared as follows.

半合成培地A培地[組成:尿素2g、(NH42SO47g、K
2HPO40.5g、KH2PO40.5g、MgSO40.5g、FeSO4・7H2O 6m
g、MnSO44〜6H2O 6mg、酵母エキス2.5g、カザミノ酸5
g、ビチオン200μg、塩酸チアミン200μg、グルコー
ス20g、純水1]1に、ブレビバクテリウム・フラ
バムMJ−233(FERM BP−1497)を対数増殖期後期まで
培養し、菌体を集めた。得られた菌体を10mg/mlの濃度
にリゾチームを含む緩衝液[25mMトリス(ヒドロキシメ
チル)アミノメタン、10mM EDTA、50mMグルコース]20m
lに懸濁し、37℃で1時間反応させた。反応液にアルカ
リ−SDS液[0.2N NaOH、1%(w/v)SDS]40mlを添加
し、緩やかに混和して室温にて15分間静置した。
Semi-synthetic medium A medium [Composition: 2 g of urea, 7 g of (NH 4 ) 2 SO 4 , K
2 HPO 4 0.5g, KH 2 PO 4 0.5g, MgSO 4 0.5g, FeSO 4 · 7H 2 O 6m
g, MnSO 4 4~6H 2 O 6mg , yeast extract 2.5g, casamino acids 5
g, 200 μg of bition, 200 μg of thiamine hydrochloride, 20 g of glucose, and pure water 1] were cultured with Brevibacterium flavum MJ-233 (FERM BP-1497) until the late logarithmic growth phase, and the cells were collected. The obtained cells were buffered with lysozyme at a concentration of 10 mg / ml [25 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 10 mM EDTA, 50 mM glucose] 20 m
l and reacted at 37 ° C for 1 hour. 40 ml of an alkali-SDS solution [0.2 N NaOH, 1% (w / v) SDS] was added to the reaction solution, mixed gently, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes.

次に、この反応液に酢酸カリウム溶液[5M酢酸カリウ
ム溶液60ml、酢酸11.5ml、純水28.5mlの混合液]30mlを
添加し、充分混和してから氷水中に15分間静置した。
Next, 30 ml of a potassium acetate solution [a mixture of 60 ml of a 5M potassium acetate solution, 11.5 ml of acetic acid, and 28.5 ml of pure water] was added to the reaction solution, mixed well, and allowed to stand in ice water for 15 minutes.

溶菌物全量を遠心管に写し、4℃で10分間、15,000×
gの遠心分離にかけ、上澄液を得た。
Transfer the whole lysate to a centrifuge tube, 15,000 x 10 minutes at 4 ° C.
g was centrifuged to obtain a supernatant.

これに等量のフエノール−クロロホルム液(フエノー
ル/クロロホルム1/1混和液)を加え懸濁後、遠心管に
移し、室温下で5分間、15,000×gの遠心分離にかけ、
水層を回収した。水層に2倍量のエタノールを加え、−
20℃で1時間静置後、4℃で10分間、15,000×gの遠心
分離にかけ、沈澱を回収した。
An equal volume of a phenol-chloroform solution (phenol / chloroform 1/1 mixed solution) was added thereto, suspended, transferred to a centrifuge tube, and centrifuged at 15,000 × g at room temperature for 5 minutes.
The aqueous layer was collected. Add two volumes of ethanol to the aqueous layer,
After leaving at 20 ° C. for 1 hour, the mixture was centrifuged at 15,000 × g at 4 ° C. for 10 minutes to collect a precipitate.

沈澱を減圧乾燥後、TE緩衝液[トリス10mM、EDTA、1m
M、HClにてpH=8.0に調整]2mlに溶解した。溶解液に塩
化セシウム溶液[5倍濃度のTE緩衝液100mlに塩化セシ
ウム170gを溶解させた液]15mlと10mg/mlエチジウムブ
ロマイド溶液1mlを加えて、密度を1.392g/mlに合わせ
た。この溶液を12℃で42時間、116,000×gの遠心分離
を行なった。
After drying the precipitate under reduced pressure, a TE buffer [Tris 10 mM, EDTA, 1 mM
PH was adjusted to 8.0 with M and HCl]. 15 ml of a cesium chloride solution [a solution in which 170 g of cesium chloride was dissolved in 100 ml of a 5-fold concentration of TE buffer] and 1 ml of a 10 mg / ml ethidium bromide solution were added to the solution, and the density was adjusted to 1.392 g / ml. This solution was centrifuged at 116,000 × g at 12 ° C. for 42 hours.

プラスミドpBY502は紫外線照射により遠心管内で下方
のバンドとして見い出される。このバンドを注射器で遠
心管の側面から抜きとることにより、プラスミドpBY502
を含む分画液を得た。
Plasmid pBY502 is found in the centrifuge tube as a lower band by UV irradiation. The band was removed from the side of the centrifuge tube with a syringe to obtain plasmid pBY502.
Was obtained.

次いでこの分画液を当量のイソアミルアルコールで4
回処理してエチジウムブロマイドを抽出除去し、その後
TE緩衝液に対して透析を行なった。このようにして得ら
れたプラスミドpBY502を含む透析液に3M酢酸ナトリウム
溶液を最終濃度30mMに添加した後、2倍量のエタノール
を加え、−20℃1時間静置した。この溶液を15,000×g
の遠心分離にかけてDNAを沈降させ、プラスミドpBY502
を約20μg得た。
This fraction was then added to an equivalent amount of isoamyl alcohol for 4 hours.
To remove ethidium bromide by extraction
Dialysis was performed against TE buffer. To the dialysate containing the thus obtained plasmid pBY502, a 3M sodium acetate solution was added to a final concentration of 30 mM, and then a 2-fold amount of ethanol was added, followed by standing at -20 ° C for 1 hour. 15,000 × g of this solution
DNA is precipitated by centrifugation of plasmid pBY502
Was obtained in an amount of about 20 μg.

B)プラスミドpHSG398の準備 プラスミドpHSG398は、エシエリヒア・コリ(Escheri
chia coli)内で複製し、クロラムフエニコール耐性を
発現する分子量約1.4メガダルトンのプラスミドであ
り、市販品として宝酒造より購入可能である。
B) Preparation of plasmid pHSG398 Plasmid pHSG398 was prepared from Escherichia coli.
This is a plasmid having a molecular weight of about 1.4 megadalton that replicates in chia coli and expresses chloramphenicol resistance, and can be purchased from Takara Shuzo as a commercial product.

C)複合プラスミドpCRY2の造成 プラスミドpHSG398(宝酒造製)0.5μgに制限酵素Hi
nd III(5units)を37℃1時間反応させ、プラスミドDN
Aを完全に分解した。
C) Construction of composite plasmid pCRY2 Plasmid pHSG398 (manufactured by Takara Shuzo) was added to 0.5 μg of the restriction enzyme Hi.
nd III (5 units) was reacted at 37 ° C for 1 hour,
A was completely decomposed.

前記A)で調製したプラスミドpBY502 2μgに制限
酵素Hind III(1units)を37℃で30分間反応させ、プラ
スミドDNAを部分分解した。
2 μg of the plasmid pBY502 prepared in the above A) was reacted with a restriction enzyme Hind III (1 unit) at 37 ° C. for 30 minutes to partially degrade the plasmid DNA.

両者のプラスミドDNA分解物を混合し、制限酵素を不
活化するために65℃で10分間加熱処理した後、該失活溶
液中の成分が最終濃度として各々50mMトリス緩衝液pH7.
6、10mM MgCl2、10mMジチオスレイトール、1mM ATP及
びT4リガーゼ1unitになるように各成分を強化し、16℃
で15時間保温した。この溶液を用いてエシエリヒア・コ
リ(Escherichia coli)JM109コンピテントセル(宝酒
造製)を形質転換した。
After mixing both plasmid DNA digests and heating at 65 ° C. for 10 minutes in order to inactivate the restriction enzyme, the components in the inactivated solution were each brought to a final concentration of 50 mM Tris buffer pH7.
6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase Enrich each component to 1 unit, 16 ℃
For 15 hours. This solution was used to transform Escherichia coli JM109 competent cells (Takara Shuzo).

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コール、100μg/ml(最終濃度)1PTG(イソプロピル−
β−D−ガラクトピラノシド)、100μg/ml(最終濃
度)X−gal(5−ブロモ−4−クロロ−3インドリル
−β−D−ガラクトピラノシド)を含むL培地(トリプ
トン10g、酵母エキス5g、NaCl5g、純水1、pH7.2)で
37℃にて24時間培養し、生育株として得られた。これら
生育株のうち、白いコロニーで生育してきたものを選択
し、各々プラスミドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.
F.Fritsch、J.Sambrook、“Molecular cloning"(198
2)90〜91参照]により抽出した。
The transformants were 30 μg / ml (final concentration) chloramphenicol, 100 μg / ml (final concentration) 1PTG (isopropyl-
L medium (β-D-galactopyranoside), 100 μg / ml (final concentration) X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside) (tryptone 10 g, yeast 5 g extract, 5 g NaCl, 1 pure water, pH 7.2)
The cells were cultured at 37 ° C. for 24 hours and obtained as growth strains. Among these growing strains, those growing in white colonies were selected, and each plasmid was subjected to the alkali-SDS method [T. Maniatis, E.
F. Fritsch, J. Sambrook, “Molecular cloning” (198
2) 90-91].

D)複合プラスミドのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には電気パルス法を用いた。ブレビバクテリ
ウム・フラバム(Brevibacterium flavum)MJ−233(FE
RM BP−1497)プラスミド除去株を100mlの前記A培地
で対数増殖期初期まで培養し、ペニシリンGを1ユニッ
ト/mlになるように添加し、さらに2時間振盪培養し、
遠心分離により菌体を集め、菌体を20mlのパルス用溶液
[272mM Sucrose,7mMKH2PO41mM MgCl2:pH7.4]にて洗浄
する。さらに菌体を遠心分離にて集め、5mlのパルス用
溶液に懸濁し、0.75mlの細胞と前記C)で得られたDNA
溶液50mlを混合し、氷中にて20分間静置する。ジーンパ
ルサー(バイオラド社製)を用いて、2500ボルト、25μ
FDに認定し、パルスを印加後氷中に20分間静置する。全
量を3mlの前記A培地に移し30℃にて1時間培養後、ク
ロラムフエニコール3μg/ml(最終濃度)を含む前記A
寒天培地に植菌し30℃で2〜3日間培養する。出現した
クロラムフエニコール耐性株より、上記A)による記載
の方法を用いてプラスミドを得た。このプラスミドを各
種制限酵素で切断し分子量を測定した。その結果を下記
表3に示す。
D) Transformation of complex plasmid into coryneform bacterium The electric pulse method was used for transformation. Brevibacterium flavum MJ-233 (FE
RM BP-1497) The plasmid-free strain was cultured in 100 ml of the above-mentioned A medium until the early logarithmic growth phase, penicillin G was added at 1 unit / ml, and the cells were further cultured with shaking for 2 hours.
The cells were collected by centrifugation, the cells pulsed solution [272mM Sucrose, 7mMKH 2 PO 4 1mM MgCl 2: pH7.4] of 20ml and washed with. Further, the cells were collected by centrifugation, suspended in 5 ml of a pulse solution, and 0.75 ml of the cells and the DNA obtained in the above C).
Mix 50 ml of the solution and leave on ice for 20 minutes. 2500 volts, 25μ using Gene Pulser (manufactured by Bio-Rad)
After qualifying as FD, apply pulse and let stand for 20 minutes in ice. The whole amount was transferred to 3 ml of the above-mentioned A medium, and cultured at 30 ° C. for 1 hour.
Inoculate the agar medium and culture at 30 ° C for 2-3 days. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol-resistant strain by the method described in A) above. This plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 3 below.

上記制限酵素の切断断片により特徴づけられるプラス
ミドを“pCRY2"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragment was named "pCRY2".

なお、複合プラスミドpCRY2により形質転換されたブ
レビバクテリウム・フラバム(Brevibacterium flavu
m)MJ−233GE101は、茨城県つくば市東1丁目1番3号
の工業技術院微生物工業技術研究所に、昭和63年1月8
日付けで受託番号:微工研菌寄第9801号(FERM P−98
01)として寄託されており、そして平成1年7月12日に
ブダペスト条約に基づく国際寄託(FERM,BP−2512)に
移管された。
In addition, Brevibacterium flavum (Brevibacterium flavu) transformed by the composite plasmid pCRY2 was used.
m) MJ-233GE101 was sent to the Research Institute of Microorganisms and Industrial Technology, 1-3-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture, on January 8, 1988.
Accession number by date: No.9801
01), and transferred to the International Deposit under the Budapest Treaty on July 12, 1999 (FERM, BP-2512).

実施例2 プラスミドpBY503とプラスミドpHSG398とから成る複合
プラスミドpCRY3造成方法および性質 A)プラスミドpBY503の調製 プラスミドpBY503は、ブレビバクテリウム・スタチオ
ニス(Brevibacterium stationis)IFO12144[昭和63年
7月18日工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄
第10136号(FERM P−10136)として寄託されており、
そして平成1年7月12日にブタペスト条約に基づく国際
寄託(FERM,BP−2515)に移管された]から新たに分離
された分子量約10メガダルトン(約15kb)のプラスミド
であり、特開平1−95785号明細書に記載のプラスミド
である。プラスミドpBY503は次のようにして調製した。
Example 2 Construction Method and Properties of Composite Plasmid pCRY3 Consisting of Plasmid pBY503 and Plasmid pHSG398 A) Preparation of Plasmid pBY503 Plasmid pBY503 was prepared from Brevibacterium stationis IFO12144 [July 18, 1988 It has been deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as Microbial Laboratory Bacteria No. 10136 (FERM P-10136),
And transferred to an international deposit (FERM, BP-2515) based on the Budapest Treaty on July 12, 1999]. The plasmid having a molecular weight of about 10 megadaltons (about 15 kb) was newly obtained. -95785. Plasmid pBY503 was prepared as follows.

半合成培地A培地[尿素2g、(NH42SO47g、K2HPO
40.5g、KH2PO40.5g、MgSO40.5g、FeSO4・7H2O 6mg、MnS
O44〜6H2O 6mg、酵母エキス2.5g、カザミノ酸5g、ビチ
オン200μg、塩酸チアミン200μg、グルコース20g、
純水1]1に、ブレビバクテリウム・スタチオニス
(Brevibacterium stationis)IFO12144を対数増殖期後
期まで培養し、菌体を集めた。得られた菌体を10mg/ml
の濃度にリゾチームを含む緩衝液[25mMトリス(ヒドロ
キシメチル)アミノメタン、10mM EDTA、50mMグルコー
ス]20mlに懸濁し、37℃で1時間反応させた。反応液に
アルカリ−SDS液[0.2N NaOH、1%(w/v)SDS]40ml
を添加し、緩やかに混和して室温にて15分間静置した。
Semi-synthetic medium A medium [urea 2 g, (NH 4 ) 2 SO 4 7 g, K 2 HPO
4 0.5g, KH 2 PO 4 0.5g , MgSO 4 0.5g, FeSO 4 · 7H 2 O 6mg, MnS
O 4 4-6H 2 O 6 mg, yeast extract 2.5 g, casamino acid 5 g, bithion 200 μg, thiamine hydrochloride 200 μg, glucose 20 g,
Brevibacterium stationis IFO12144 was cultured in pure water 1] 1 until the late logarithmic growth phase, and the cells were collected. 10 mg / ml of the obtained cells
Was suspended in 20 ml of a buffer solution containing lysozyme at a concentration of [25 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 10 mM EDTA, 50 mM glucose], and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Add 40 ml of alkali-SDS solution [0.2N NaOH, 1% (w / v) SDS] to the reaction solution.
Was added, mixed gently, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes.

次に、この反応液に酢酸カリウム溶液[5M酢酸カリウ
ム溶液60ml、酢酸11.5ml、純水28.5mlの混合液]30mlを
添加し、充分混和してから氷水中に15分間静置した。
Next, 30 ml of a potassium acetate solution [a mixture of 60 ml of a 5M potassium acetate solution, 11.5 ml of acetic acid, and 28.5 ml of pure water] was added to the reaction solution, mixed well, and allowed to stand in ice water for 15 minutes.

溶菌物全量を遠心管に移し、4℃で10分間、15,000×
gの遠心分離にかけ、上澄液を得た。
Transfer the whole lysate to a centrifuge tube, 15,000 × for 10 minutes at 4 ° C.
g was centrifuged to obtain a supernatant.

これに等量のフエノール−クロロホルム液(フエノー
ル/クロロホルム1/1混和液)を加え懸濁後、遠心管に
移し、室温下で5分間、15,000×gの遠心分離にかけ、
水層を回収した。水層に2倍量のエタノールを加え、−
20℃で1時間静置後、4℃で10分間、15,000×gの遠心
分離にかけ、沈澱を回収した。
An equal volume of a phenol-chloroform solution (phenol / chloroform 1/1 mixed solution) was added thereto, suspended, transferred to a centrifuge tube, and centrifuged at 15,000 × g at room temperature for 5 minutes.
The aqueous layer was collected. Add two volumes of ethanol to the aqueous layer,
After leaving at 20 ° C. for 1 hour, the mixture was centrifuged at 15,000 × g at 4 ° C. for 10 minutes to collect a precipitate.

沈澱を減圧乾燥後、TE緩衝液[トリス10mM、EDTA、1m
M、HClにてpH=8.0に調整]2mlに溶解した。溶解液に塩
化セシウム溶液[5倍濃度のTE緩衝液100mlに塩化セシ
ウム170gを溶解させた液]15mlと10mg/mlエチジウムブ
ロマイド溶液1mlを加えて、密度を1.392g/mlに合わせ
た。この溶液を12℃で42時間、116,000×gの遠心分離
を行なった。
After drying the precipitate under reduced pressure, a TE buffer [Tris 10 mM, EDTA, 1 mM
PH was adjusted to 8.0 with M and HCl]. 15 ml of a cesium chloride solution [a solution in which 170 g of cesium chloride was dissolved in 100 ml of a 5-fold concentration of TE buffer] and 1 ml of a 10 mg / ml ethidium bromide solution were added to the solution, and the density was adjusted to 1.392 g / ml. This solution was centrifuged at 116,000 × g at 12 ° C. for 42 hours.

プラスミドpBY503は紫外線照射により遠心管内で下方
のバンドとして見い出される。このバンドを注射器で遠
心管の側面から抜きとることにより、プラスミドpBY503
を含む分画液を得た。
Plasmid pBY503 is found in the centrifuge tube as a lower band by UV irradiation. The band was removed from the side of the centrifuge tube with a syringe to obtain plasmid pBY503.
Was obtained.

次いでこの分画液を当量のイソアミルアルコールで4
回処理してエチジウムブロマイドを抽出除去し、その後
TE緩衝液に対して透析を行なった。このようにして得ら
れたプラスミドpBY503を含む透析液に3M酢酸ナトリウム
溶液を最終濃度30mMに添加した後、2倍量のエタノール
を加え、−20℃1時間静置した。この溶液を15,000×g
の遠心分離にかけてDNAを沈降させ、プラスミドpBY503
を約50μg得た。
This fraction was then added to an equivalent amount of isoamyl alcohol for 4 hours.
To remove ethidium bromide by extraction
Dialysis was performed against TE buffer. To the dialysate containing the thus obtained plasmid pBY503, a 3M sodium acetate solution was added to a final concentration of 30 mM, and then a 2-fold amount of ethanol was added, followed by standing at -20 ° C for 1 hour. 15,000 × g of this solution
DNA is precipitated by centrifugation of plasmid pBY503.
Was obtained in an amount of about 50 μg.

B)プラスミドpHSG398の準備 プラスミドpHSG398は、エシエリヒア・コリ(Escheri
chia coli)内で複製し、クロラムフエニコール耐性を
発現する分子量約1.4メガダルトンのプラスミドであ
り、市販品として宝酒造より購入可能である。
B) Preparation of plasmid pHSG398 Plasmid pHSG398 was prepared from Escherichia coli.
This is a plasmid having a molecular weight of about 1.4 megadalton that replicates in chia coli and expresses chloramphenicol resistance, and can be purchased from Takara Shuzo as a commercial product.

C)複合プラスミドpCRY3の造成 プラスミドpHSG398(宝酒造製)0.5μgに制限酵素Kp
n I(5units)を37℃1時間反応させ、プラスミドDNAを
完全に分解した。
C) Construction of composite plasmid pCRY3 Plasmid pHSG398 (manufactured by Takara Shuzo) was added to 0.5 μg of restriction enzyme Kp.
n I (5 units) was reacted at 37 ° C. for 1 hour to completely degrade the plasmid DNA.

前記A)で調製したプラスミドpBY503 2μgに制限
酵素Kpn I(1units)を37℃で30分間反応させ、プラス
ミドDNAを部分分解した。
2 μg of the plasmid pBY503 prepared in the above A) was reacted with the restriction enzyme Kpn I (1 unit) at 37 ° C. for 30 minutes to partially decompose the plasmid DNA.

両者のプラスミドDNA分解物を混合し、制限酵素を不
活化するために65℃で10分間加熱処理した後、該失活溶
液中の成分が最終濃度として各々50mMトリス緩衝液pH7.
6、10mM MgCl2、10mMジチオスレイトール、1mM ATP及
びT4リガーゼ1unitになるように各成分を強化し、16℃
で15時間保温した。この溶液を用いてエシエリヒア・コ
リ(Escherichia coli)JM109コンピテントセル(宝酒
造製)を形質転換した。
After mixing both plasmid DNA digests and heating at 65 ° C. for 10 minutes in order to inactivate the restriction enzyme, the components in the inactivated solution were each brought to a final concentration of 50 mM Tris buffer pH7.
6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase Enrich each component to 1 unit, 16 ℃
For 15 hours. This solution was used to transform Escherichia coli JM109 competent cells (Takara Shuzo).

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コール、100μg/ml(最終濃度)IPTG(イソプロピル−
β−D−ガラクトピラノシド)、100μg/ml(最終濃
度)X−gal(5−ブロモ−4−クロロ−3インドリル
−β−D−ガラクトピラノシド)を含むL培地(トリプ
トン10g、酵母エキス5g、NaCl5g、純水1、pH7.2)で
37℃にて24時間培養し、生育株として得られた。これら
生育株のうち、白いコロニーで生育して来たものを選択
し、各々プラスミドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.
F.Fritsch、J.Sambrook、“Molecular cloning"(198
2)90〜91参照]により抽出した。
The transformants were 30 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol, 100 μg / ml (final concentration) of IPTG (isopropyl-
L medium (β-D-galactopyranoside), 100 μg / ml (final concentration) X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside) (tryptone 10 g, yeast 5 g extract, 5 g NaCl, 1 pure water, pH 7.2)
The cells were cultured at 37 ° C. for 24 hours and obtained as growth strains. Among these growing strains, those growing in white colonies were selected, and each plasmid was subjected to the alkali-SDS method [T. Maniatis, E.
F. Fritsch, J. Sambrook, “Molecular cloning” (198
2) 90-91].

D)複合プラスミドのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の電気パルス法を
用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株より上記
A)に記載の方法を用いてプラスミドを得た。このプラ
スミドを各種制限酵素で切断して分子量を測定した。そ
の結果を下記表4に示す。
D) Transformation of complex plasmid into coryneform bacterium The electric pulse method described in Example 1, D) was used for transformation. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol resistant strain by the method described in A) above. This plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 4 below.

上記制限酵素の切断断片により特徴づけられるプラス
ミドを“pCRY3"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragment was named "pCRY3".

なお、複合プラスミドpCRY3により形質転換されたブ
レビバクテリウム・フラバム(Brevibacterium flavu
m)MJ−233GE102は、茨城県つくば市東1丁目1番3号
の工業技術院微生物工業技術研究所に、昭和63年1月8
日付けで受託番号:微工研菌寄第9802号(FERM P−98
02)として寄託されており、そして平成1年7月12日に
ブダペスト条約に基づく国際寄託(FERM,BP−2512)に
移管された。
In addition, Brevibacterium flavum (Brevibacterium flavum) transformed with the composite plasmid pCRY3 was used.
m) MJ-233GE102 was transferred to the Research Institute of Microorganisms and Industrial Technology, 1-3-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture, on January 8, 1988.
Accession number by date: No.9802
02), and transferred to the International Deposit under the Budapest Treaty on July 12, 1999 (FERM, BP-2512).

実施例3 プラスミドpCRY2及びpCRY3への安定化機能を担う(7.4k
bの)DNA断片のクローニング A)安定化機能を担う7.4kbのDNA断片の調製 プラスミドpBY503は、ブレビバクテリウム・スタチオ
ニス(Brevibacterium stationis)IFO12144(FERM BP
−2515)から実施例2、A)に記載の方法により調製し
た。
Example 3 Responsible for stabilizing plasmids pCRY2 and pCRY3 (7.4 k
b) Cloning of DNA Fragment A) Preparation of 7.4 kb DNA Fragment Responsible for Stabilizing Function Plasmid pBY503 was prepared from Brevibacterium stationis IFO12144 (FERM BP
-2515) by the method described in Example 2, A).

プラスミドpBY503DNA20μgに制限酵素Kpn I(20unit
s)を37℃、2時間反応させ、プラスミドをDNAを完全に
分解した。該分解物を0.8%のアガロースゲル電気泳動
にて分離し、約7.4kbのDNA断片画分をゲルから切り出し
た。該画分からDNAを抽出、精製し約5μmのDNAを得
た。
Restriction enzyme Kpn I (20 units) is added to 20 μg of plasmid pBY503 DNA.
s) was reacted at 37 ° C. for 2 hours to completely degrade the DNA of the plasmid. The digest was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment fraction of about 7.4 kb was cut out from the gel. DNA was extracted and purified from the fraction to obtain a DNA of about 5 μm.

B)プラスミドpCRY2への安定化機能を担う7.4kbのDNA
断片のクローニング 実施例1で得たプラスミドpCRY2DNA1μgに制限酵素K
pn I(5units)を、37℃、2時間反応させ、プラスミド
DNAを完全に分解し、上記A)で調製したDNA断片2μg
と混合し、制限酵素を不活化するために65℃で10分間加
熱処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃度として各
々50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mMジチオス
レイトール、1mM ATP及びT4リガーゼ1unitになるよう
に各成分を強化し、16℃で15時間インキュベートした。
この溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Escherichia co
li)HB101コンピテントセル(宝酒造製)を形質転換し
た。
B) 7.4 kb DNA for stabilizing plasmid pCRY2
Cloning of fragment The restriction enzyme K was added to 1 μg of the plasmid pCRY2DNA obtained in Example 1.
Incubate pn I (5 units) at 37 ° C for 2 hours,
The DNA was completely degraded and 2 μg of the DNA fragment prepared in the above A) was used.
After heating at 65 ° C. for 10 minutes to inactivate the restriction enzyme, the components in the inactivated solution were each adjusted to a final concentration of 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , and 10 mM dithiothreitol. , 1 mM ATP and 1 unit of T4 ligase, each component was enriched and incubated at 16 ° C. for 15 hours.
Using this solution, Escherichia co
li) HB101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed.

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

C)プラスミドpCRY21のコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.上記A)に記載の方法を用いてプラスミド
を得た。該プラスミドを各種制限酵素で切断して分子量
を測定した。その結果を下記表5に示す。
C) Transformation of Plasmid pCRY21 into Coryneform Bacteria For the transformation, the strain described in Example 1, D) and the electric pulse method were used. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol resistant strain by the method described in Example 1. A) above. The plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 5 below.

上記制限酵素の切断断片により特徴づけられるプラス
ミドを“pCRY21"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragments was named "pCRY21".

D)プラスミドpCRY3への安定化機能を担う7.4kbのDNA
断片のクローニング 実施例2で得たプラスミドpCRY3DNA1μgに制限酵素K
pn I(5units)を、37℃、15分間反応させプラスミドDN
Aを部分分解し、前記A)項で調製したDNA断片2μgと
混合し、制限酵素を不活化するために65℃で10分間加熱
処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃度として各々
50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mMジチオスレ
イトール、1mM ATP及びT4リガーゼ(1unit)になるよ
うに各成分を強化し、16℃で15分間インキュベートし
た。該溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Escherichia
coli)HB101コンピテントセル(宝酒造製)を形質転換
した。
D) 7.4 kb DNA that stabilizes plasmid pCRY3
Cloning of fragment The restriction enzyme K was added to 1 μg of the plasmid pCRY3DNA obtained in Example 2.
Incubate pn I (5 units) at 37 ° C for 15 minutes.
A is partially decomposed, mixed with 2 μg of the DNA fragment prepared in the above A), and heat-treated at 65 ° C. for 10 minutes to inactivate the restriction enzyme.
Each component was enriched to 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase (1 unit), and incubated at 16 ° C. for 15 minutes. Using this solution, Escherichia coli
coli) HB101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed.

形質転換株は30μm/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μm / ml (final concentration) chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

E)プラスミドpCRY31のコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.A)に記載の方法を用いてプラスミドを得
た。このプラスミドを各種制限酵素で切断して分子量を
測定した。その結果を下記表6に示す。
E) Transformation of plasmid pCRY31 into coryneform bacteria For the transformation, the strain described in Example 1, D) and the electric pulse method were used. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol-resistant strain by the method described in Example 1.A). This plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 6 below.

上記制限酵素の切断断片で特徴づけられるプラスミド
を“pCRY31"と命名した。
A plasmid characterized by the above restriction fragments was named "pCRY31".

実施例4 プラスミドpCRY2、pCRY3への安定化機能を担う2.1kbのD
NA断片のクローニング A)安定化機能を担う2.1kbのDNA断片の調整 プラスミドpBY503は、ブレビバクテリウム・スタチオ
ニス(Brevibacterium stationis)IFO12144(FERM BP
−2515)から実施例1、A)項に記載の方法により調製
した。
Example 4 2.1 kb of D having a stabilizing function to plasmids pCRY2 and pCRY3
Cloning of NA Fragment A) Preparation of 2.1 kb DNA Fragment Responsible for Stabilizing Function Plasmid pBY503 was prepared from Brevibacterium stationis IFO12144 (FERM BP
-2515) by the method described in Example 1, section A).

プラスミドpBY503DNA20μgに制限酵素Kpn I及びEcoR
I(各々20units)を37℃、2時間反応させ、プラスミ
ドをDNAを完全に分解した。該分解物を0.8%のアガロー
スゲル電気泳動にて分離し、約2.1kbのDNA断片画分をゲ
ルから切り出した。該画分からDNAを抽出、精製し約5
μgのDNAを得た。
Restriction enzymes Kpn I and EcoR were added to 20 μg of plasmid pBY503 DNA.
I (20 units each) was reacted at 37 ° C. for 2 hours to completely degrade the plasmid DNA. The digest was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment fraction of about 2.1 kb was cut out from the gel. DNA is extracted and purified from the fractions for about 5
μg of DNA was obtained.

B)プラスミドpCRY2への安定化機能を担う2.1kbのDNA
断片のクローニング 実施例1で得たプラスミドpCRY2DNA1μgに制限酵素K
pn I及びEcoR I(5units)を、37℃、2時間反応させ、
プラスミドDNAを完全に分解し、上記A)で調製したDNA
断片2μgと混合し、制限酵素を不活化するために65℃
で10分間加熱処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃
度として各々50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10
mMジチオスレイトール、1mM ATP及びT4リガーゼ1unit
になるように各成分を強化し、16℃で15時間インキュベ
ートした。この溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Esch
erichia coli)HB101コンピテントセル(宝酒造製)を
形質転換した。
B) 2.1 kb DNA that has a stabilizing function for plasmid pCRY2
Cloning of fragment The restriction enzyme K was added to 1 μg of the plasmid pCRY2DNA obtained in Example 1.
Reaction of pn I and EcoR I (5 units) at 37 ° C for 2 hours,
Plasmid DNA is completely degraded and the DNA prepared in A) above
Mix with 2 μg of the fragment and add 65 ° C to inactivate the restriction enzyme.
After the heat treatment for 10 minutes at 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM
mM dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase 1 unit
Each component was fortified and incubated at 16 ° C. for 15 hours. Using this solution, Escherichia coli (Esch
E. coli) HB101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed.

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

C)プラスミドpCRY2KEのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.上記A)に記載の方法を用いてプラスミド
を得た。該プラスミドを各種制限酵素で切断して分子量
を測定した。その結果を下記表7に示す。
C) Transformation of plasmid pCRY2KE into coryneform bacteria The transformation described in Examples 1, D) and the electric pulse method were used. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol resistant strain by the method described in Example 1. A) above. The plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 7 below.

上記制限酵素の切断断片により特徴づけられるプラス
ミドを“pCRY2KE"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragment was named "pCRY2KE".

D)プラスミドpCRY3への安定化機能を担う2.1kbのDNA
断片のクローニング 実施例1で得たプラスミドpCRY3DNA1μgに制限酵素K
pn I及びEcoR I(5units)を、37℃、15分間反応させプ
ラスミドDNAを部分分解し、前記A)項で調製したDNA断
片2μgと混合し、制限酵素を不活化するために65℃で
10分間加熱処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃度
として各々50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mM
ジチオスレイトール、1mM ATP及びT4リガーゼ(1uni
t)になるように各成分を強化し、16℃で15分間インキ
ュベートした。該溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Es
cherichia coli)HB101コンピテントセル(宝酒造製)
を形質転換した。
D) 2.1 kb DNA responsible for stabilizing plasmid pCRY3
Cloning of fragment The restriction enzyme K was added to 1 μg of the plasmid pCRY3DNA obtained in Example 1.
pn I and EcoRI (5 units) were reacted at 37 ° C. for 15 minutes to partially degrade the plasmid DNA, mixed with 2 μg of the DNA fragment prepared in the above section A), and mixed at 65 ° C. to inactivate the restriction enzyme.
After the heat treatment for 10 minutes, the components in the inactivation solution were each adjusted to a final concentration of 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM
Dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase (1uni
Each component was fortified as in t) and incubated at 16 ° C. for 15 minutes. Using the solution, Escherichia coli (Es
cherichia coli) HB101 competent cell (Takara Shuzo)
Was transformed.

形質転換株は30μm/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μm / ml (final concentration) chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

E)プラスミドpCRY3KEのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.A)に記載の方法を用いてプラスミドを得
た。このプラスミドを各種制限酵素で切断して分子量を
測定した。その結果を下記表8に示す。
E) Transformation of plasmid pCRY3KE into coryneform bacteria For the transformation, the strain described in Example 1, D) and the electric pulse method were used. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol-resistant strain by the method described in Example 1.A). This plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 8 below.

上記制限酵素の切断断片で特徴づけられるプラスミド
を“pCRY3KE"と命名した。
A plasmid characterized by the above restriction fragments was named "pCRY3KE".

実施例5 プラスミドpCRY2及びpCRY3への安定化機能を担う1763bp
のDNA断片のクローニング A)安定化機能を担う1763bpのDNA断片の調整 プラスミドpBY503は、ブレビバクテリウム・スタチオ
ニス(Brevibacterium stationis)IFO12144(FERM BP
−2515)から実施例1、A)に記載の方法により調製し
た。
Example 5 1763 bp responsible for stabilizing plasmids pCRY2 and pCRY3
A) Preparation of 1763 bp DNA Fragment Responsible for Stabilizing Function Plasmid pBY503 was prepared from Brevibacterium stationis IFO12144 (FERM BP
-2515) by the method described in Example 1, A).

プラスミドpBY503DNA20μgに制限酵素Kpn I及びXba
I(各々20units)を37℃、2時間反応させ、プラスミド
をDNAを完全に分解した。該分解物を0.8%のアガロース
ゲル電気泳動にて分離し、1763bpのDNA断片画分をゲル
から切り出した。該画分からDNAを抽出、精製し約5μ
gのDNAを得た。
Restriction enzymes Kpn I and Xba were added to 20 μg of plasmid pBY503 DNA.
I (20 units each) was reacted at 37 ° C. for 2 hours to completely degrade the plasmid DNA. The digest was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and a 1763 bp DNA fragment fraction was cut out from the gel. DNA is extracted and purified from the fraction to about 5μ.
g of DNA was obtained.

上記で得たDNAについてpUC18或いはpUC19[Messing,
J.and Vieira,J,Gene 19、p269(1982)を用いるdideo
xy chain termination法[Sanger.F,etal.,Proc.Natl.A
cad Sci.USA 74、p5463(1977)]より全塩基配列を決
定した。
For the DNA obtained above, pUC18 or pUC19 [Messing,
Dideo using J. and Vieira, J, Gene 19 , p269 (1982)
xy chain termination method [Sanger.F, etal., Proc.Natl.A
cad Sci. USA 74 , p5463 (1977)].

B)プラスミドpCRY2へ呑安定化機能を担う1763bpDNA断
片のクローニング 実施例1で得たプラスミドpCRY2DNA1μgに制限酵素K
pn I及びXba I(5units)を、37℃、2時間反応させ、
プラスミドDNAを完全に分解して前記A)で調製したDNA
断片2μgと混合し、制限酵素を不活化するために65℃
で10分間加熱処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃
度として各々50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10
mMジチオスレイトール、1mM ATP及びT4リガーゼ1unit
になるように各成分を強化し、16℃で15時間インキュベ
ートした。この溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Esch
erichia coli)HB101コンピテントセル(宝酒造製)を
形質転換した。
B) Cloning of 1763 bp DNA Fragment Responsible for Drink Stabilization into Plasmid pCRY2 1 μg of plasmid pCRY2 DNA obtained in Example 1 was digested with restriction enzyme K
pn I and Xba I (5 units) were reacted at 37 ° C for 2 hours,
DNA prepared in the above A) by completely decomposing the plasmid DNA
Mix with 2 μg of the fragment and add 65 ° C to inactivate the restriction enzyme.
After the heat treatment for 10 minutes at 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM
mM dithiothreitol, 1 mM ATP and T4 ligase 1 unit
Each component was fortified and incubated at 16 ° C. for 15 hours. Using this solution, Escherichia coli (Esch
E. coli) HB101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed.

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

C)プラスミドpCRY2KXのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.上記A)に記載の方法を用いてプラスミド
を得た。該プラスミドを各種制限酵素で切断して分子量
を測定した。その結果を下記表9に示す。
C) Transformation of plasmid pCRY2KX into coryneform bacterium The strain described in Example 1, D) and the electric pulse method were used for transformation. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol resistant strain by the method described in Example 1. A) above. The plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 9 below.

上記制限酵素の切断断片により特徴づけられるプラス
ミドを“pCRY2KX"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction enzyme cleavage fragment was named "pCRY2KX".

D)プラスミドpCRY3への安定化機能を担う1763kbのDNA
断片のクローニング 実施例2で得たプラスミドpCRY3DNA1μgに制限酵素K
pn I及びXba I(5units)を37℃、2時間反応させプラ
スミドDNAを完全分解し、前記A)で調製したDNA断片2
μgと混合し、制限酵素を不活化するために65℃で10分
間加熱処理した後、該失活溶液中の成分が最終濃度とし
て各々50mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mMジチ
オスレイトール、1mM ATP及びT4リガーゼ(1unit)に
なるように各成分を強化し、16℃で15分間インキュベー
トした。該溶液を用いてエシエリヒア・コリ(Escheric
hia coli)HB101コンピテントセル(宝酒造製)を形質
転換した。
D) 1763 kb DNA which has a stabilizing function to plasmid pCRY3
Cloning of fragment The restriction enzyme K was added to 1 μg of the plasmid pCRY3DNA obtained in Example 2.
pn I and Xba I (5 units) were reacted at 37 ° C. for 2 hours to completely decompose the plasmid DNA.
After incubating at 65 ° C. for 10 minutes to inactivate the restriction enzyme, the components in the inactivated solution were adjusted to a final concentration of 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , and 10 mM dithiothreate, respectively. Each component was enriched to Toll, 1 mM ATP and T4 ligase (1 unit) and incubated at 16 ° C. for 15 minutes. Using the solution, Escheric
hia coli) HB101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed.

形質転換株は30μm/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地[トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2]で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook、“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]に
より抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μm / ml (final concentration) chloramphenicol [10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
ag, pure water 1, pH 7.2] at 37 ° C for 24 hours to obtain a growing strain. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook, "Molecular cloning" (1982) 90-91].

E)プラスミドpCRY3KXのコリネ型細菌への形質転換 形質転換には実施例1、D)に記載の菌株及び電気パ
ルス法を用いた。出現したクロラムフエニコール耐性株
より実施例1.A)に記載の方法を用いてプラスミドを得
た。このプラスミドを各種制限酵素で切断して分子量を
測定した。その結果を下記表10に示す。
E) Transformation of plasmid pCRY3KX into coryneform bacteria For the transformation, the strain described in Example 1, D) and the electric pulse method were used. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol-resistant strain by the method described in Example 1.A). This plasmid was cleaved with various restriction enzymes and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 10 below.

上記制限酵素の切断断片で特徴づけられるプラスミド
を“pCRY3KX"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragments was named "pCRY3KX".

実施例4 造成プラスミドの安定 実施例1〜5で得られた、プラスミドpCRY2、pCRY2
1、pCRY2KE、pCRY2KX、pCRY3、pCRY3K7、pCRY3KE及びpC
RY3KXを各々保持するブレビバクテリウム・フラバム(B
revibacterium flavum)MJ233由来株をクロラムフエニ
コール5μg/ml(最終濃度)を含む前記A培地に植菌
し、30℃で15時間前培養する。次にA培地に1ml当たり1
04cellsの割合になるように植え継ぎを行ない約100世代
培養した。培養液中のクロラムフエニコール耐性株、ス
ナワチプラスミド保持株数の全菌数に対する割合を百分
率で示した結果を下記表11に示す。
Example 4 Stability of constructed plasmids Plasmids pCRY2, pCRY2 obtained in Examples 1 to 5
1, pCRY2KE, pCRY2KX, pCRY3, pCRY3K7, pCRY3KE and pC
Brevibacterium flavum each holding RY3KX (B
revibacterium flavum) MJ233-derived strain is inoculated into the above-mentioned A medium containing 5 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol, and precultured at 30 ° C. for 15 hours. Next, add 1 ml / ml
Subculture was carried out at a ratio of 0 4 cells, and the cells were cultured for about 100 generations. Table 11 below shows the results of percentages of the number of chloramphenicol-resistant strains and the number of strains retaining the sunawachi plasmid in the culture solution to the total number of bacteria.

次に、本発明のプラスミドベクターを用いたコリネ型
細菌の育種改良の具体例に説明する。もちろん、下記の
実施例は、本発明の応用について具体的な認識を得る一
助としてのみ挙げたものであり、この実施例によって本
発明の範囲は何ら限定されるものでない。
Next, specific examples of the improvement of breeding of coryneform bacteria using the plasmid vector of the present invention will be described. Of course, the following examples are given only as an aid to gain a specific understanding of the application of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

実施例A プラスミドpCRY31、pCRY3KE及びpCRY3KXへのトリプトフ
アンシンターゼの生合成を司る遺伝子(Trp遺伝子)を
含むDNA領域のクローニング並びにそれらのプラスミド
で形質転換されたコリネ型細菌によるL−トリプトフア
ンの製造 (1)トリプトフアンシンターゼの生合成を司る遺伝子
(Trp遺伝子)を含むDNA領域の調製 A) フアージφ80ptの調製 エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)K−12株を
(IFO3301)を100mlのL培地(組成は前記と同じ)に接
種し、37℃で約4時間振盪した培養物0.2mlと、フアー
ジφ80(ATCC11456a−B1)水溶液(105ケ/ml)の0.1ml
とを、L培地軟寒天(L培地+寒天沫)中に混合したの
ち、L培地寒天プレート上に重層する。該プレートを37
℃にて約5時間培養するとプラーク(溶菌斑)を生じ、
さらに2〜3日間37℃にて培養を継続すると、プラーク
中にフアージφ80溶原菌の生育コロニーを生ずる。該溶
原菌をL培地にて37℃で4時間培養後、上記と同じL培
地寒天プレート上に塗沫したのち、紫外線照射(400〜8
00ergs/mm2、10〜20秒)による溶原フアージの誘発によ
りフアージφ80pt(トリプトフアンオペロンを含むフア
ージDNA)を調製する。
Example A Cloning of a DNA region containing a gene (Trp gene) responsible for tryptophan synthase biosynthesis into plasmids pCRY31, pCRY3KE and pCRY3KX, and production of L-tryptophan by coryneform bacteria transformed with those plasmids ( 1) Preparation of DNA region containing gene (Trp gene) responsible for tryptophan synthase biosynthesis A) Preparation of phage φ80pt Escherichia coli K-12 strain (IFO3301) in 100 ml of L medium (composition) was inoculated into the same) and the, and the culture 0.2ml was shaken for about 4 hours at 37 ° C., 0.1 ml of phage φ80 (ATCC11456a-B1) solution (105 Ke / ml)
Are mixed in L medium soft agar (L medium + agar) and then layered on an L medium agar plate. Plate 37
Cultivation for about 5 hours at ℃ produces plaque
When cultivation is continued at 37 ° C. for a further 2 to 3 days, a growing colony of phage φ80 lysogen is formed in the plaque. The lysogen was cultured in L medium at 37 ° C. for 4 hours, spread on the same L medium agar plate as described above, and then irradiated with ultraviolet light (400 to 8).
A phage φ80pt (a phage DNA containing a tryptophan operon) is prepared by inducing a lysogen phage with 00ergs / mm 2 , 10 to 20 seconds.

B) トリプトフアンオペロン画分の調製 エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)K−12株
(IFO3301)を1のL培地(組成は前記と同じ)に接
種し、約37℃で約3時間振盪培養し、対数増殖期に25%
(w/v)グルコース溶液10mlと上記で調製したフアージ
φ80pt溶液を1011ケ/mlの濃度で添加し(moi 20)、5
時間振盪を継続後、常法通りクロロホルムの添加により
フアージφ80ptを大量に調製した[T.Maniatis,E.F.Fri
tsch、Sambrook;“Molecular cloning"(1982)76〜80C
old Spring Harboy Laborat ory参照]。
B) Preparation of tryptophan operon fraction Escherichia coli K-12 strain (IFO3301) was inoculated into 1 L medium (the composition is the same as above), and cultured with shaking at about 37 ° C. for about 3 hours. , 25% in log phase
(W / v) 10 ml of glucose solution and the phage φ80pt solution prepared above were added at a concentration of 10 11 / ml (moi 20).
After continued shaking for a long time, a large amount of phage φ80pt was prepared by adding chloroform as usual [T. Maniatis, EFFri
tsch, Sambrook; "Molecular cloning" (1982) 76-80C.
old Spring Harboy Laborat ory].

次に取得したフアージφpt溶液をトリス緩衝液(pH7.
8)にて透析後、フエノール法により、DNA抽出法[上記
“Molecular cloning"p.85参照]によってフアージDNA
を抽出精製し、これに制限酵素BamH Iを与え30℃で30分
間反応させ、トリプトフアンオペロン遺伝子画分を得
た。
Next, the obtained phage φpt solution was washed with Tris buffer (pH 7.
After dialysis in 8), the phage DNA was extracted by the phenol method (see "Molecular cloning" p.85).
Was extracted and purified, and a restriction enzyme BamHI was added thereto and reacted at 30 ° C. for 30 minutes to obtain a tryptophan operon gene fraction.

C)プラスミドpBR322trpの調製 上記B)で得たトリプトフアンオペロン画分に制限酵
素Sal I及びXho Iを37℃に1時間反応させ、次いで65℃
で5分間熱処理して制限酵素を失活させた後、同様に制
限酵素Sal Iで処理したプラスミドpBR322を添加混合し
た。次いで該失活溶液中の成分が最終濃度として各々50
mMトリス緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mMジチオスレイ
トール、1mM ATP及びT4リガーゼ1unitになるように各
成分を強化し、16℃で15時間保温することによってDNA
を結合させた。
C) Preparation of plasmid pBR322trp The tryptophan operon fraction obtained in B) was allowed to react with restriction enzymes Sal I and Xho I at 37 ° C. for 1 hour and then at 65 ° C.
For 5 minutes to inactivate the restriction enzyme, and then added and mixed the plasmid pBR322 similarly treated with the restriction enzyme SalI. The components in the quenching solution were then brought to a final concentration of 50
mM Tris buffer pH 7.6, 10 MgCl 2, 10 mM dithiothreitol, DNA by strengthening the components to be 1 mM ATP and T 4 ligase 1unit, incubated 15 hours at 16 ° C.
Was combined.

再結合後のDNAを用いてエシエリヒア・コリ(Escheri
chia coli)K−12株(トリプトフアン要求性変異株、A
TCC23718)を常法に従い形質転換させ、形質転換株[Tr
p要求性の消失、すなわちプラスミド上のTrpA、TrpB遺
伝子により生合成可能となり、最小培地(K2HPO47g、KH
2PO42g、MgSO4・7H2O 0.1g、(NH42SO31g、グルコー
ス2g、純水1)上にて生育可能となった菌株]を得
た。この菌株を常法に従い液体培養し、培養液よりプラ
スミドpBR322trpを分離精製した。
Escherichia coli (Escheri
chia coli) K-12 strain (tryptophan auxotroph, A
TCC23718) according to a conventional method, and the transformed strain [Tr
p auxotrophic loss, i.e. TrpA on the plasmid allows biosynthesized by TrpB genes, minimal medium (K 2 HPO 4 7g, KH
2 g of 4 PO 4 , 0.1 g of MgSO 4 .7H 2 O, 1 g of (NH 4 ) 2 SO 3 , 2 g of glucose, and a strain capable of growing on pure water 1)]. This strain was subjected to liquid culture according to a conventional method, and plasmid pBR322trp was separated and purified from the culture solution.

D)プラスミドpDR720へのtrpAB画分のクローニング 上記C)で得たプラスミドpBR322trpを制限酵素Sac I
IとSal Iで37℃で1時間切断し、trpAB遺伝子を含む画
分を得た。次いで制限酵素Hinc IIを用いて37℃で部分
的に分解し、trpABを含む最小画分を得た。この断片にS
al Iリンカーを混合し、T4DNAリガーゼで結合させて、
両末端にSal I部位をもつtrpAB画分を得た。
D) Cloning of trpAB Fraction into Plasmid pDR720 Plasmid pBR322trp obtained in C) above was replaced with the restriction enzyme SacI
Cleavage with I and Sal I for 1 hour at 37 ° C. yielded a fraction containing the trpAB gene. Then, it was partially digested with a restriction enzyme Hinc II at 37 ° C. to obtain a minimum fraction containing trpAB. S to this fragment
mixing al I linker, it is bonded through T 4 DNA ligase,
A trpAB fraction having Sal I sites at both ends was obtained.

次いでプラスミドpDR720(フアルマシア製)を制限酵
素Sal Iにて37℃1時間反応させ、65℃で5分間加熱処
理して制限酵素を失活させた後、上記trpAB画分を添加
混合した。
Next, the plasmid pDR720 (Pharmacia) was reacted with the restriction enzyme Sal I at 37 ° C. for 1 hour, and heated at 65 ° C. for 5 minutes to inactivate the restriction enzyme. The trpAB fraction was added and mixed.

該失活溶液中の成分が最終濃度として各々50mMトリス
緩衝液pH7.6、10mM MgCl2、10mMジチオスレイトール、1
mM ATP及びT4リガーゼ1unitになるように各成分を強化
し、16℃で15時間保温することによって、DNAを結合さ
せた。
The components in the quenching solution were each 50 mM Tris buffer pH 7.6, 10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 1 mM as final concentration.
Enhancing the various components as will become mM ATP and T 4 ligase 1unit, by incubation for 15 hours at 16 ° C., it was bound to DNA.

再結合後のDNAを用いてエシエリヒア・コリ(Escheri
chia coli)K−12株(トリプトフアン要求性変異株、A
TCC23718)を常法に従い形質転換させ、形質転換株[Tr
p要求性の消失、すなわちプラスミド上のtrpA、trpB遺
伝子により生合成可能となり、最小培地(K2HPO47g、KH
2PO42g、MgSO4・7H2O 0.1g、(NH42SO41g、グルコー
ス2g、純水1)上にて生育可能となった菌株]を得
た。この菌株を常法に従い液体培養し、培養液よりプラ
スミドpDR720trpABを分離精製した。
Escherichia coli (Escheri
chia coli) K-12 strain (tryptophan auxotroph, A
TCC23718) according to a conventional method, and the transformed strain [Tr
p auxotrophic loss, i.e. trpA on the plasmid allows biosynthesized by trpB genes, minimal medium (K 2 HPO 4 7g, KH
2 g of 4 PO 4 , 0.1 g of MgSO 4 .7H 2 O, 1 g of (NH 4 ) 2 SO 4 , 2 g of glucose, and a strain capable of growing on 1) pure water 1). This strain was subjected to liquid culture according to a conventional method, and plasmid pDR720trpAB was separated and purified from the culture solution.

E)プラスミドpUC9へのtrpAB遺伝子のクローニング 上記D)で得たプラスミドpDR720trpAB画分を制限酵
素Ecol Iで37℃1時間反応させ、65℃5分間熱処理して
失活させた。同様にしてプラスミドpUC9(フアルマシア
製)を制限酵素Ecol Iで処理し、前記と同様にして結合
させた。再結合後のDNAを前記と同様にして形質転換さ
せた。得られた菌株の中からプラスミドpUC9にtrpAB画
分の挿入されたものを選択し、常法に従いプラスミドpU
C9trpABを抽出した。
E) Cloning of trpAB gene into plasmid pUC9 The plasmid pDR720trpAB fraction obtained in the above D) was reacted with the restriction enzyme Ecol I at 37 ° C for 1 hour, and inactivated by heat treatment at 65 ° C for 5 minutes. Similarly, plasmid pUC9 (manufactured by Pharmacia) was treated with restriction enzyme Ecol I, and ligated in the same manner as described above. The religated DNA was transformed as described above. From the obtained strains, those in which the trpAB fraction was inserted into the plasmid pUC9 were selected, and the plasmid pU was used in a conventional manner.
C9trpAB was extracted.

(2) プラスミドpCRY3I、pCRY3KE、pCRY3KXへのトリ
プトフアンシンターゼの生合成を司る遺伝子(Trp遺伝
子)を含むDNA領域のクローニング及びこれらのプラス
ミドによるコリネ型細菌の形質転換 A)プラスミドpCRY3Itrp1、pCRY3KEtrp1及びpCRY3KXtr
p1の造成 前記(1)、D)で調製したプラスミドpUC9trpABμ
gおよび実施例3〜5で調製したプラスミドpCRY31、pC
Y3KE、pCRY3KX各々3μgを制限酵素BamH Iを用いて37
℃1時間反応させることにより切断し、65℃で10分間加
温することにより制限酵素を失活させた後、該失活溶液
中の成分が最終濃度として各々50mMトリス緩衝液pH7.
6、10mM MgCl2、10mMジチオスレイトール、1mM ATP及
びT4リガーゼ1unitになるように各成分を強化し、16℃
で15時間保温することによってDNAを結合させ、この溶
液を用いてエシエリヒア・コリ(Escherichia coli)HB
101コンピテントセル(宝酒造製)を形質転換した。対
照として、実施例2で調製したプラスミドpCRY3につい
ても上記と同様の操作を行った。
(2) Cloning of DNA region containing gene (Trp gene) responsible for biosynthesis of tryptophan synthase into plasmids pCRY3I, pCRY3KE and pCRY3KX, and transformation of coryneform bacteria with these plasmids A) Plasmids pCRY3Itrp1, pCRY3KEtrp1 and pCRY3KXtr
Construction of p1 Plasmid pUC9trpABμ prepared in (1) and D) above
g and plasmids pCRY31 and pCRY prepared in Examples 3-5.
3 μg of each of Y3KE and pCRY3KX was ligated with the restriction enzyme BamHI.
C. Cleavage by reacting for 1 hour, and inactivating the restriction enzyme by heating at 65.degree. C. for 10 minutes.The components in the inactivated solution are each 50 mM Tris buffer pH 7.
6,10mM MgCl 2, 10mM dithiothreitol, to strengthen the component to be 1 mM ATP and T 4 ligase 1unit, 16 ° C.
The DNA was bound by incubation for 15 hours in Escherichia coli, and Escherichia coli HB
101 competent cells (Takara Shuzo) were transformed. As a control, the same operation as described above was performed for the plasmid pCRY3 prepared in Example 2.

形質転換株は30μg/ml(最終濃度)のクロラムフエニ
コールを含むL培地(トリプトン10g、酵母エキス5g、N
aCl5g、純水1、pH7.2)で37℃にて24時間培養し、生
育株として得られた。得られた生育株から各々プラスミ
ドをアルカリ−SDS法[T.Maniatis,E.F.Fritsch、J.Sam
brook;“Molecular cloning"(1982)90〜91参照]によ
り抽出した。
The transformed strain was an L medium containing 30 μg / ml (final concentration) of chloramphenicol (10 g of tryptone, 5 g of yeast extract, N
The cells were cultured for 24 hours at 37 ° C. in 5 g of aCl, pure water 1, pH 7.2) and obtained as growth strains. Plasmids were isolated from the obtained growth strains by the alkaline-SDS method [T. Maniatis, EFFritsch, J. Sam.
brook; "Molecular cloning" (1982) 90-91].

B)造成プラスミドによるコリネ型細菌の形質転換 上記A)項で造成したプラスミドのコリネ型細菌への
形質転換は実施例1.D)記載の菌株及び電気パルス法を
用いて行なった。出現したクロラムフエニコール耐性株
より上記A)記載の方法を用いてプラスミドを得た。プ
ラスミドpCRY31にTrp遺伝子をクローニングしたプラス
ミドを各種制限酵素で切断し分子量を測定した。その結
果を下記の表12に示す。
B) Transformation of coryneform bacterium with constructed plasmid Coryneform bacterium was transformed with the plasmid constructed in the above section A) using the strain described in Example 1.D) and the electric pulse method. A plasmid was obtained from the emerged chloramphenicol resistant strain by the method described in A) above. The plasmid obtained by cloning the Trp gene into the plasmid pCRY31 was digested with various restriction enzymes, and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 12 below.

上記制限酵素で特徴づけられるプラスミドを“pCRY31
trp1"と命名した。なお、プラスミドpCRY31trp1により
形質転換されたブレビバクテリウム・フラバム(Brevib
acterium flavum)MJ233GE1004は、茨城県筑波郡つくば
市東一丁目1番3号の工業技術院微生物工業技術研究所
に、昭和63年5月26日付で受託番号:微工研菌寄第1003
5号(FERM P−10035;平成1年7月12日にブダペスト
条約に基づく国際寄託(FERM BP−2514)に移管され
た)として寄託されている。
Plasmid characterized by the above restriction enzymes is called "pCRY31
trp1 ". Brevibacterium flavum (Brevib) transformed with the plasmid pCRY31trp1 was used.
acterium flavum) MJ233GE1004 was submitted to the Research Institute of Microbial Industry and Technology at 1-3-1 Higashi, Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki Prefecture on May 26, 1988, under the accession number:
No. 5 (FERM P-10035; transferred to the International Deposit under the Budapest Treaty on July 12, 1999 (FERM BP-2514)).

また、プラスミドpCRY3KEにtrp遺伝子をクローニング
した場合のプラスミドを各種制限酵素で切断し、分子量
を測定した。その結果を下記の表13に示す。
In addition, the plasmid obtained when the trp gene was cloned into the plasmid pCRY3KE was cut with various restriction enzymes, and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 13 below.

上記制限酵素の切断断片を特徴づけられるプラスミド
を“pCRY3KEtrp1"と命名した。
A plasmid characterized by the above-mentioned restriction fragment was named "pCRY3KEtrp1".

さらに、プラスミドpCRY3KXにtrp遺伝子をクローニン
グした場合のプラスミドを各種制限酵素で切断し、分子
量を測定した。その結果を下記の表14に示す。
Furthermore, the plasmid obtained when the trp gene was cloned into the plasmid pCRY3KX was digested with various restriction enzymes, and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 14 below.

上記制限酵素の切断断片で特徴づけられるプラスミド
を“pCRY3KXtrp1"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction enzyme cleavage fragment was named "pCRY3KXtrp1".

さらに、対照プラスミドpCRY3にtrp遺伝子をクローニ
ングした場合のプラスミドを各種制限酵素で切断し、分
子量を測定した。その結果を下記の表15に示す。
Furthermore, the plasmid obtained when the trp gene was cloned into the control plasmid pCRY3 was cleaved with various restriction enzymes, and the molecular weight was measured. The results are shown in Table 15 below.

上記制限酵素の切断断片で特徴づけられるプラスミド
を“pCRY3trp1"と命名した。
The plasmid characterized by the restriction fragment was named "pCRY3trp1".

(3)プラスミドpCRY3Itrp1、pCRY3KEtrp1及びpCRY3KX
trp1の安定性 前記のA培地100mlを500ml容三角フラスコに分注し、
120℃で15分間滅菌処理したものに、上記(2)、B)
で得た形質転換株を各々植菌し、30℃にて24時間振盪培
養を行なった後、同様にして調製したA培地100mlを500
ml容三角フラスコに分注し120同様にしてで15分間滅菌
したものに1ml当たり50cellsの割合になるように植継
し、同じく30℃にて24時間振盪培養を行なった。次に遠
心分離を用いて集菌し、菌体を洗浄後、クロラムフエニ
コールを5μg/mlの割合で添加したA培地および無添加
のA培地として調製した平板培地に一定量塗沫し、30℃
にて1日培養後、生育コロニーをカウントする。
(3) Plasmids pCRY3Itrp1, pCRY3KEtrp1 and pCRY3KX
Stability of trp1 100 ml of the A medium was dispensed into a 500 ml Erlenmeyer flask,
(2), B) after sterilization at 120 ° C for 15 minutes
After inoculating each of the transformed strains obtained in the above and shaking culture at 30 ° C. for 24 hours, 100 ml of A medium prepared in the same manner was added to 500 ml
An aliquot was dispensed into an ml Erlenmeyer flask, sterilized in the same manner as above for 15 minutes, and subcultured at a rate of 50 cells / ml, followed by shaking culture at 30 ° C. for 24 hours. Next, the cells were collected by centrifugation, the cells were washed, and a certain amount was spread on an A medium to which chloramphenicol was added at a rate of 5 μg / ml and a plate medium prepared as an A medium without addition, 30 ℃
After culturing for 1 day, the number of growing colonies is counted.

この結果、クロラムフエニコール添加および無添加培
地に生育したコロニーは同数であること、さらにA培地
生育コロニーは全てクロラムフエニコール添加培地に生
育すること、すなわちプラスミドpCRY3Itrp1、pCRY3KEt
rp1及びpCRY3KXtrp1の高度の安定性を確認した。また、
対照プラスミドpCRY3trp1はクロラムフエニコール添加
培地に生育したコロニー数が無添加培地に比べ約10%で
あった。
As a result, the same number of colonies grew on the medium with and without chloramphenicol, and all the colonies growing on the A medium grew on the medium with chloramphenicol, ie, plasmids pCRY3Itrp1, pCRY3KEt.
A high degree of stability of rp1 and pCRY3KXtrp1 was confirmed. Also,
The control plasmid pCRY3trp1 had about 10% of the number of colonies grown in the chloramphenicol-supplemented medium as compared to the non-supplemented medium.

(4)プラスミドpCRY3Itrp1、pCRY3KEtrp1又はpCRY3KX
trp1で形質転換したコリネ型細菌によるL−トリプトフ
アンの製造 培地(尿素0.4%、硫酸アンモニウム1.4%、KH2PO40.
5%、K2HPO40.05%、MgSO4・7H2O 0.05%、CaCl2・2H2
O 2ppm、FeSO4・7H2O 2ppm、MnSO4・4〜6H2O 2pp
m、ZnSO4・7H2O 2ppm、NaCl 2ppm、ビオチン200μg/
、チアミン・HCl 100μg/、トリプトン0.1%、酵
母エキス0.1%)100mlを500ml容三角フラスコに分注、
滅菌(滅菌後pH7.0)した後、プラスミドpCRY3Itrp1、p
CRY3KEtrp1、pCRY3KXtrp1又は対照プラスミドpCRY3trp1
を保持する前記(2)B)に述べた形質転換した菌株を
それぞれ植菌し、無菌的にグルコースを最終濃度2%
(w/v)となるように加える30℃にて15時間振とう培養
を行なった。
(4) Plasmid pCRY3Itrp1, pCRY3KEtrp1 or pCRY3KX
Production of L-tryptophan by coryneform bacterium transformed with trp1 Medium (0.4% urea, 1.4% ammonium sulfate, KH 2 PO 40 .
5%, K 2 HPO 4 0.05 %, MgSO 4 · 7H 2 O 0.05%, CaCl 2 · 2H 2
O 2ppm, FeSO 4 · 7H 2 O 2ppm, MnSO 4 · 4~6H 2 O 2pp
m, ZnSO 4 · 7H 2 O 2ppm, NaCl 2ppm, biotin 200 [mu] g /
, Thiamine / HCl 100μg /, tryptone 0.1%, yeast extract 0.1%) 100ml into a 500ml Erlenmeyer flask,
After sterilization (pH 7.0 after sterilization), plasmid pCRY3Itrp1, p
CRY3KEtrp1, pCRY3KXtrp1 or control plasmid pCRY3trp1
Each of the transformed strains described in (2) B) above is inoculated, and glucose is aseptically added to a final concentration of 2%.
(W / v) and shaking culture was performed at 30 ° C. for 15 hours.

次に、本培養培地(硫酸アンモニウム2.3%、KH2PO
40.05%、K2HPO40.05%、MgSO4・7H2O 0.05%、FeSO4
・7H2O 20ppm、MnSO4・nH2O 20ppm、ビオチン200μg/
、チアミン・HCl100μg/、トリプトン0.3%、酵母
エキス0.3%)の100mlを2容通気撹拌槽に仕込み、滅
菌(120℃、20分間)後、無菌的にグルコースを最終濃
度2%(w/v)となるように加え、さらに前記培養物を2
0ml添加して、回転数100rpm、通気量1vvm、温度33℃pH
7.6にて18時間培養を行なった。
Next, the main culture medium (ammonium sulfate 2.3%, KH 2 PO
4 0.05%, K 2 HPO 4 0.05%, MgSO 4 · 7H 2 O 0.05%, FeSO 4
・ 7H 2 O 20ppm, MnSO 4・ nH 2 O 20ppm, biotin 200μg /
, Thiamine / HCl 100 μg /, tryptone 0.3%, yeast extract 0.3%) was charged into a 2-volume agitated tank, sterilized (120 ° C, 20 minutes), and then sterilized to a final concentration of 2% (w / v) glucose. So that the culture is
Add 0ml, rotation speed 100rpm, ventilation volume 1vvm, temperature 33 ° C pH
Culture was performed at 7.6 for 18 hours.

尚、グルコースは、培養中培地の濃度が2重量%を越
えないように、約1〜2時間ごとに断続的に添加した。
In addition, glucose was added intermittently about every 1 to 2 hours so that the concentration of the medium did not exceed 2% by weight during the culture.

培養終了後、培養物400mlから遠心分離にて集菌後、
脱塩蒸留水にて2度洗浄して菌体を反応液[インドール
5g、DL−セリン20g、ピリドキサール−5′−リン酸10m
g、KCl 2g、蒸留水1000ml(pH8.0に5N−KOHにて調
整)」の1000mlに懸濁液、該懸濁液を2容通気撹拌槽
に仕込み、回転数300rpm、温度37℃、pH8.0で10時間反
応させた。反応終了後、反応液から遠心分離(6000rp
m、15分間、4℃)により上澄液を調製し、該上澄液中
のL−トリプトフアンを液体クロマトグラフイーにより
測定した。
After cultivation, after collecting cells by centrifugation from 400 ml of culture,
The cells were washed twice with demineralized distilled water and the cells were reacted [Indole
5 g, DL-serine 20 g, pyridoxal-5'-phosphate 10 m
g, KCl 2 g, distilled water 1000 ml (adjusted to pH 8.0 with 5N-KOH) ", and the suspension was charged into a two-volume agitated tank at a rotation speed of 300 rpm, a temperature of 37 ° C. and a pH of 8 And reacted for 10 hours. After the reaction is completed, centrifuge (6000 rp)
m, 15 minutes, 4 ° C.), and L-tryptophan in the supernatant was measured by liquid chromatography.

また、反応終了後液500mlをアンモニア型強酸性イオ
ン交感樹脂(「ダイヤイオンSK−1B」、三菱化成社製)
のカラムを通したのち、アルカリ溶液で溶出後、濃縮し
L−トリプトフアンの粗結晶を析出させた。
After the reaction is completed, 500 ml of the solution is treated with an ammonia-type strongly acidic ion-sympathetic resin ("Diaion SK-1B", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
After eluted with an alkaline solution, the mixture was concentrated to precipitate crude L-tryptophan crystals.

その結果を下記の表16に示す。The results are shown in Table 16 below.

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

第1図はプラスミドpBY503の制限酵素Kpn I、EcoR I及
びSma Iによる切断点地図であり、 第2図は安定化DNA断片の各種制限酵素による切断点地
図である。
FIG. 1 is a map of cleavage points of plasmid pBY503 by restriction enzymes Kpn I, EcoR I and Sma I, and FIG. 2 is a map of cleavage points of stabilized DNA fragments by various restriction enzymes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 微生物の受託番号 FERM BP−2512 微生物の受託番号 FERM BP−2513 微生物の受託番号 FERM BP−2514 微生物の受託番号 FERM BP−2515 (72)発明者 湯川 英明 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱油化株式会社筑波総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page Accession number of microorganisms FERM BP-2512 Accession number of microorganisms FERM BP-2513 Accession number of microorganisms FERM BP-2514 Accession number of microorganisms FERM BP-2515 (72) Inventor Hideaki Yukawa Inashiki-gun, Ibaraki 8-3-1, Amicho Chuo, Tsukuba Research Laboratory, Mitsubishi Yuka Corporation

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくともブレビバクテリウム属のコリネ
型細菌内で複製増殖可能なプラスミドを該細菌内におい
て安定に保持させる機能に関与する遺伝子を含有する、
ブレビバクテリウム・スタチオニス(Brevibacterium s
tationis)IFO12144が保有するプラスミドpBY503由来の
DNA断片であって、大きさが約7.4kbであり、そして下記
表1に記載する制限酵素で切断した場合、下記表1に記
載する認識部位数と切断断片の大きさを示すことを特徴
とするDNA断片。
1. A gene containing at least a gene involved in a function of stably retaining a plasmid capable of replicating and growing in a Coryneform bacterium of the genus Brevibacterium in said bacterium.
Brevibacterium s stationis
tationis) derived from plasmid pBY503 carried by IFO12144
A DNA fragment having a size of about 7.4 kb and showing the number of recognition sites and the size of the cut fragment shown in Table 1 below when cut with restriction enzymes shown in Table 1 below. DNA fragment
【請求項2】少なくともブレビバクテリウム属のコリネ
型細菌内で複製増殖可能なプラスミドを該細菌内におい
て安定に保持させる機能に関与する遺伝子を含有する、
ブレビバクテリウム・スタチオニス(Brevibacterium s
tationis)IFO12144が保有するプラスミドpBY503由来の
DNA断片であって、大きさが約2.1kbであり、そして下記
表2に記載する制限酵素で切断した場合、下記表2に記
載する認識部位数と切断断片の大きさを示すことを特徴
とするDNA断片。
2. A gene containing at least a gene involved in a function of stably retaining a plasmid capable of replicating and growing in a Coryneform bacterium belonging to the genus Brevibacterium in said bacterium.
Brevibacterium s stationis
tationis) derived from plasmid pBY503 carried by IFO12144
A DNA fragment having a size of about 2.1 kb and showing the number of recognition sites and the size of the cut fragment shown in Table 2 when cut with a restriction enzyme shown in Table 2 below. DNA fragment
【請求項3】少なくともブレビバクテリウム属のコリネ
型細菌内で複製増殖可能なプラスミドを該細菌内におい
て安定に保持させる機能に関与する下記の塩基配列: を含むDNA断片。
3. The following nucleotide sequence involved in the function of stably maintaining a plasmid capable of replicating and growing in at least a Coryneform bacterium of the genus Brevibacterium: DNA fragment containing
【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載のDNA断片
が導入されたコリネ型細菌内で複製増殖可能なベクター
DNA。
4. A vector capable of replicating and growing in a coryneform bacterium into which the DNA fragment according to claim 1 has been introduced.
DNA.
【請求項5】ベクターDNAがブレビバクテリウム属のコ
リネ型細菌の宿主ベクター系で用いられるプラスミド由
来の複製増殖機能を司る遺伝子を含む請求項4記載のベ
クターDNA。
5. The vector DNA according to claim 4, wherein the vector DNA contains a plasmid-derived gene responsible for a replication-proliferating function used in a host vector system of a Coryneform bacterium belonging to the genus Brevibacterium.
【請求項6】プラスミドがpBY502又はpBY503である請求
項5記載のベクターDNA。
6. The vector DNA according to claim 5, wherein the plasmid is pBY502 or pBY503.
【請求項7】プラスミドpCRY2又はpCRY3である請求項4
〜6のいずれかに記載のベクターDNA。
7. The plasmid according to claim 4, which is a plasmid pCRY2 or pCRY3.
7. The vector DNA according to any one of to 6 above.
【請求項8】少なくともトリプトフアンシンターゼ遺伝
子を含むDNA断片と、該遺伝子の発現を制御するプロモ
ーター及びオペレーターを含むDNA断片が導入された請
求項4記載のベクターDNAよりなる組換えプラスミド。
8. A recombinant plasmid comprising the vector DNA according to claim 4, wherein a DNA fragment containing at least a tryptophan synthase gene and a DNA fragment containing a promoter and an operator controlling the expression of the gene are introduced.
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JP18542888 1988-07-27
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