JP3024766B2 - Lactobacillus with tryptophan-producing ability - Google Patents

Lactobacillus with tryptophan-producing ability

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JP3024766B2 JP21598889A JP21598889A JP3024766B2 JP 3024766 B2 JP3024766 B2 JP 3024766B2 JP 21598889 A JP21598889 A JP 21598889A JP 21598889 A JP21598889 A JP 21598889A JP 3024766 B2 JP3024766 B2 JP 3024766B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ラクトバチルス・カゼイ(Lactobacillus
casel;以下、「乳酸桿菌」とも呼ぶ)におけるトリプト
ファン生合成に関与する遺伝子、乳酸桿菌に外来遺伝子
を導入する際に使用されるシャトルベクター及び、かか
るシャトルベクター系を用いてトリプトファン合成系遺
伝子を導入することにより形質転換された乳酸桿菌株に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to Lactobacillus casei.
casel; hereinafter also referred to as "lactobacillus") a gene involved in tryptophan biosynthesis, a shuttle vector used for introducing a foreign gene into lactobacillus, and a tryptophan synthesis gene using the shuttle vector system. Lactobacillus strains transformed by the method.

更に詳しくは、乳酸桿菌由来のトリプトファン合成系
遺伝子を含有するDNA、ストレプトコッカス・フィーカ
リス(Streptococcus faecalis)DS5株由来のプラスミ
ドpAMβ1の一部が欠落したプラスミドpAMβ1−1、ま
たはpAMα1の少なくとも一部と大腸菌由来のプラスミ
ドとを結合して構成される、シャトルベクター、該シャ
トルベクターに、さらに、トリプトファン合成系遺伝子
を含有するDNAを結合したプラスミド、そして、かかる
プラスミドを用いて導入されたトリプトファン合成系遺
伝子を保有することによりトリプトファン生産能を獲得
した乳酸桿菌株に関する。
More specifically, DNA containing a tryptophan synthesis gene derived from lactobacillus, plasmid pAMβ1-1 lacking a part of plasmid pAMβ1 derived from Streptococcus faecalis DS5 strain, or at least a part of pAMα1 and Escherichia coli-derived And a shuttle vector comprising a shuttle vector, a plasmid having a tryptophan synthesis gene-containing DNA linked thereto, and a tryptophan synthesis gene introduced using such a plasmid. The present invention relates to a Lactobacillus strain that has acquired tryptophan-producing ability.

[従来の技術及び発明が解決しようとする問題点] 乳酸桿菌はヨーグルト、乳酸菌飲料、チーズなどの乳
製品製造、飼料の製造、醗酵法による乳酸の製造などの
産業分野において広く用いられている重要な菌であり、
この菌を所望の性質を発現するように人為的に改変して
育種することができれば産業上のメリットも極めて大と
なり、従ってこの育種の手段としての遺伝子工学的手法
はかかる観点からしても非常に重要な手段となるはずで
ある。
[Problems to be Solved by the Prior Art and the Invention] Lactobacillus is an important material widely used in industrial fields such as yogurt, lactic acid beverages, dairy products such as cheese, feed production, and lactic acid production by fermentation. Fungus,
If this bacterium can be artificially modified so as to express desired properties and bred, the industrial merit will be extremely large, and therefore, the genetic engineering method as a means of breeding is extremely difficult from this viewpoint. It should be an important means.

また、トリプトファンは動物の必須アミノ酸のひとつ
であり、その工業的生産方法に関しては多くの研究がな
されている。そこでラクトバチルス属細菌によりトリプ
トファンの生産が可能となれば産業上の利益は極めて大
きく、また、このトリプトファン生産能を有する生菌
を、乳製品として、或いは菌製剤として動物や人が飲用
することにより生体内でトリプトファンを生産させるこ
とができれば体外からのトリプトファンの補給が不必要
であるばかりでなく、腸内で産生する有害物質であるイ
ンドールを有用なトリプトファンに変換可能となり、家
畜や人の健康の上でも、その利益は大きいと考えられ
る。
Also, tryptophan is one of the essential amino acids of animals, and many studies have been made on its industrial production method. Therefore, if tryptophan can be produced by a bacterium of the genus Lactobacillus, industrial benefits will be extremely large.Moreover, when live bacteria having this tryptophan-producing ability are consumed by animals and humans as dairy products or fungal preparations, If tryptophan can be produced in vivo, it is not only unnecessary to supplement tryptophan from outside the body, but also indole, which is a harmful substance produced in the intestine, can be converted into useful tryptophan, improving the health of livestock and human health. Even above, the benefits are considered significant.

従って、かかる有用な形質を付与した乳酸桿菌の開発
が望まれていた。一方、これまでに、乳酸桿菌に外来遺
伝子を導入する安定な方法が確立されていなかったため
に、この乳酸即金を遺伝子工学的手法を用いて、人為的
に改変することを目的とする技術的な種々の試みには、
殆んど見るべき成果はなかった。しかるに、最近になっ
て本発明者らは、乳酸桿菌に安定に外来DNAを導入する
方法を開発した(特願昭62−294199号及びFumio Imamot
o(Kyoto Pharmaceutical University)eta1.,Techno J
apan,vol.22,No.3,pp,8−18参照。)。この方法を用い
ることにより、外来DNAを乳酸桿菌に導入することが可
能となったことから、その際使用されるベクターに関し
て、有用なベクターの開発、殊に遺伝子工学的手法を用
いて、新たに有用な形質の付与された乳酸桿菌を作成す
るための良好なベクターの開発が求められるようになっ
た。
Therefore, development of a lactobacillus having such a useful trait has been desired. On the other hand, since a stable method for introducing a foreign gene into lactobacillus has not been established, a technical technique aimed at artificially modifying this lactic acid spot using genetic engineering techniques. In various attempts,
There were almost no results to watch. Recently, however, the present inventors have developed a method for stably introducing foreign DNA into lactobacilli (Japanese Patent Application No. 62-294199 and Fumio Imamot).
o (Kyoto Pharmaceutical University) eta1., Techno J
See apan, vol. 22, No. 3, pp. 8-18. ). By using this method, it became possible to introduce foreign DNA into lactobacillus. With regard to the vector used at that time, development of a useful vector, especially using genetic engineering techniques, was newly performed. There has been a demand for the development of good vectors for producing lactobacilli having useful traits.

[問題点を解決するための手段] かかる現状に鑑みて本発明者らは、乳酸桿菌にトリプ
トファン合成系遺伝子を導入して、トリプトファン生産
能を付与した菌株を得るべく、また、その際使用するシ
ャトルベクターに関して良好で有用なものを得るべく研
究を重ねた。
[Means for Solving the Problems] In view of this situation, the present inventors have introduced a tryptophan synthesis gene into a lactobacillus to obtain a strain imparted with tryptophan-producing ability, and used the strain at that time. Research was conducted to obtain good and useful shuttle vectors.

本発明者らは、ラクトバチルス・カゼイRNL7株の染色
体DNAより、トリプトファン生合成に関与する遺伝子の
存在するDNA断片を得、その塩基配列を明らかにするこ
とに成功した。そして、このようなトリプトファン合成
系遺伝子及び他の有用な遺伝子を乳酸桿菌に導入する際
に、必要とされる良好なシャトルベクター構築し、次い
で、これらのシャトルベクターにトリプトファン合成系
遺伝子を結合し、最近、本発明者らが開発した上記の遺
伝子導入法を用いて、トリプトファン合成系遺伝子をト
リプトファン要求性のラクトバチルス・カゼイに導入
し、トリプトファン生産能を有する菌株を作成すること
に成功し、本発明を完成させた。
The present inventors have succeeded in obtaining a DNA fragment containing a gene involved in tryptophan biosynthesis from the chromosomal DNA of Lactobacillus casei RNL7 strain and succeeded in elucidating the nucleotide sequence thereof. Then, when introducing such a tryptophan synthesis system gene and other useful genes into lactobacilli, a good shuttle vector required is constructed, and then the tryptophan synthesis system gene is bound to these shuttle vectors, Recently, using the above-described gene transfer method developed by the present inventors, a tryptophan synthesis gene was introduced into Lactobacillus casei requiring tryptophan, and a strain having tryptophan-producing ability was successfully produced. Completed the invention.

本発明のシャトルベクターとしては、ストレプトコッ
カス・フィーカリス(Streptococcus faecalis)DS5株
由来のプラスミドpAMβ1及びその一部が欠落したpAMβ
1−1と大腸菌由来のプラスミドベクターを、例えばpB
R322やpUC19などとを結合させて得られるプラスミドで
あるpBLβ15,PBLβ21,pBLβ22,PBLβ23,pBLβ24,PBLβ2
5などが挙げられる。またストレプトコッカス・フィー
カリスDS5株由来のプラスミドpAMα1と大腸菌由来のプ
ラスミドベクター、例えばpACYC177とを結合させて得ら
れるプラスミドであるpHY300PLK(特開昭60−248184を
参照。)なども挙げられる。
Examples of the shuttle vector of the present invention include plasmid pAMβ1 derived from Streptococcus faecalis DS5 strain and pAMβ lacking a part thereof.
1-1 and a plasmid vector derived from Escherichia coli, for example, pB
PBLβ15, PBLβ21, pBLβ22, PBLβ23, pBLβ24, PBLβ2 which are plasmids obtained by binding R322 or pUC19, etc.
5 and the like. Further, a plasmid pAMα1 derived from DS5 strain of Streptococcus faecalis and a plasmid vector derived from Escherichia coli such as pACYC177, pHY300PLK (see JP-A-60-248184), can be used.

本発明の乳酸桿菌由来のトリプトファン合成系遺伝子
の存在するDNA断片は、乳酸桿菌を培養し、得られた菌
体からDNAを取り出し、このDNAを制限酵素のHind IIIで
切断し、この切断されたDNAとHind IIIで切断された大
腸菌由来のプラスミドベクターpBR322とを適当なリガー
ゼを用いてライゲーションし、このようにして得られた
プラスミドを適当な手段、例えばCaCl2溶液中に懸濁さ
せた大腸菌のtrp遺伝子変異体株、例えばE.coli mH3trp
C9830株と接触させ、このようにして大腸菌の形質転換
体を得、そしてこの大腸菌の形質転換体のアンピシリン
耐性及びトリプトファン生産能を指標として選択的に所
要の形質転換体のみを取り出し、これを更に培養し、培
養した菌体からプラスミドを取り出して得ることができ
る。
The DNA fragment in which the tryptophan synthesis gene derived from the lactobacillus of the present invention is present is obtained by culturing lactobacillus, removing DNA from the obtained cells, cutting this DNA with the restriction enzyme HindIII, and cutting this DNA. ligated using DNA and Hind III at the cleaved plasmid vector pBR322 and the appropriate ligases from E. coli, such appropriate means plasmid thus obtained, for example, E. coli suspended in CaCl 2 solution trp gene mutant strains, such as E. coli mH3trp
C9830 strain was obtained, and a transformant of Escherichia coli was obtained in this way, and only the required transformant was selectively taken out using the ampicillin resistance and tryptophan-producing ability of the transformant of Escherichia coli as an index. It can be obtained by culturing and removing the plasmid from the cultured cells.

本発明のシャトルベクターは、ストレプトコッカス・
フィーカリスDS5株由来のプラスミドpAMβ1−1と、大
腸菌由来のプラスミドベクター例えばpBR322やpUC19な
どとを、またはストレプトコッカス・フィーカリスDS5
株由来のプラスミドpAMα1と、大腸菌由来のプラスミ
ドベクター例えばpACYC177とをライゲーションし、この
ようにして得られたプラスミドを適当な手段で大腸菌に
導入し、このようにして得られた大腸菌の形質転換体を
得、これを更に培養し、培養した菌体からプラスミドを
取り出して得ることができる。
The shuttle vector of the present invention comprises a Streptococcus
Plasmid pAMβ1-1 derived from S.ficusalis strain DS5 and a plasmid vector derived from Escherichia coli such as pBR322 or pUC19, or Streptococcus faecalis DS5.
A plasmid pAMα1 derived from the strain and a plasmid vector derived from Escherichia coli such as pACYC177 are ligated, and the thus obtained plasmid is introduced into Escherichia coli by an appropriate means, and the thus obtained transformant of Escherichia coli is transformed. It can be obtained by further culturing this and removing the plasmid from the cultured cells.

また本発明のトリプトファン合成系遺伝子を有する形
質転換された乳酸桿菌は、上記したトリプトファン合成
遺伝子を含むDNA断片を上記したシャトルベクターに適
当なリガーゼを用いて結合させ、得られたトリプトファ
ン合成遺伝子を含むプラスミドを、例えば特願昭62−29
4199号に記載の方法、すなわちエレクトロポレーション
によって乳酸桿菌中に導入することによって得られる。
The transformed lactobacillus having the tryptophan synthesis gene of the present invention contains the tryptophan synthesis gene obtained by binding the above-described tryptophan synthesis gene-containing DNA fragment to the shuttle vector using an appropriate ligase. Plasmids are prepared, for example, in Japanese Patent Application No. 62-29.
No. 4199, that is, by introduction into lactobacilli by electroporation.

すなわち、乳酸桿菌を緩衝液に懸濁させ、これに上記
のプラスミドを添加混合し、この懸濁液にパルス電流を
通電することによって乳酸桿菌中に上記のプラスミドを
導入するのである。
That is, the lactobacillus is suspended in a buffer, the above-mentioned plasmid is added to the suspension, mixed, and a pulse current is applied to the suspension to introduce the above-described plasmid into the lactobacillus.

このようにエレクトロポレーションに付した乳酸桿菌
を次いで公知の選別過程に付して、得られた形質転換体
を選別する。形質転換体は、例えば各種の抗生物質に対
する耐性などにより選別される。
The lactobacilli thus electroporated are then subjected to a known selection process to select the resulting transformants. Transformants are selected based on, for example, resistance to various antibiotics.

次に実施例によってこの発明を更に具体的に説明する
ことにする。なお、これらの実施例は本発明を説明する
ためのものとして開示するものであって、この記載によ
って本発明が限定されるものではない。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. It should be noted that these examples are disclosed for explaining the present invention, and the present invention is not limited by the description.

実施例 1 ラクトバチルス・カゼイのトリプトファン合成系遺伝子
のクローニング (1) ラクトバチルス・カゼイのDNAの抽出及び精製 次の培地組成: トマトジュース抽出物 400ml グルコース 20g 溶性デンプン 0.5g 酵母エキス(イーストエキストラクト)(Difco) 6g ポリペプトン(大五栄養) 15g グルタミン酸ナトリウム 2g Tween80 1g CH3COONa・3H2O 10g KH2PO4 4g NaCl 5g DL−スレオニン 2g 蒸留水 600ml *トマトジュース抽出物は、市販トマトジュース〔デル
モンテ(Del Monte)社製〕に等量の蒸留水を加え、約6
0℃で1時間加熱し、更に100℃で5分間加熱した後、冷
却して、水不溶物を別して調整した。
Example 1 Cloning of Lactobacillus casei tryptophan synthesis gene (1) Extraction and purification of Lactobacillus casei DNA The following medium composition: tomato juice extract * 400 ml glucose 20 g soluble starch 0.5 g yeast extract (yeast extract) ) (Difco) 6 g polypeptone (large five nutrient) 15 g monosodium glutamate 2g Tween80 1g CH 3 COONa · 3H 2 O 10g KH 2 PO 4 4g NaCl 5g DL- threonine 2g distilled water 600 ml * tomato juice extract is commercially available tomato juice [ Del Monte, Inc.], add an equal volume of distilled water and add
After heating at 0 ° C. for 1 hour and further at 100 ° C. for 5 minutes, the mixture was cooled and adjusted separately for water-insoluble matters.

より成る培地をNaOHでpH6.8に調整した後オートクレー
ブを用いて、120℃で15分間滅菌処理した。
The resulting medium was adjusted to pH 6.8 with NaOH and then sterilized at 120 ° C. for 15 minutes using an autoclave.

この培地は使用時にアスコルビン酸ナトリウム3.4gと
L−システイン200mgを蒸留水に溶かして10mlとし、無
菌過した溶液10mlを加えた。
At the time of use, this medium was prepared by dissolving 3.4 g of sodium ascorbate and 200 mg of L-cysteine in distilled water to make 10 ml, and adding 10 ml of a sterilized solution.

得られた培地500mlに別にこの培地中37℃で終夜静置
培養したラクトバチルス・カゼイRNL7株の培養液5mlを
接種し、37℃で静置培養した。A600=0.3となった時点
で菌体を遠心分離により捕集した。菌体を1mM EDTAを
含む10mM Tris−HCl緩衝液(pH8.0以下TEと略称)で2
回洗浄し、次いで25%(w/v)蔗糖を含むTE3mlに懸濁し
た。これにリゾチーム溶液(20mg/ml−0.25M Tris−C
l,pH8.0)0.2mlを加え、37℃で60分間保温した。これに
120mM EDTAを含む100mM Tris−HCl緩衝液(pH9.0)3m
l,10%ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)1.5ml及びProtei
nase K(4mg/ml−蒸留水)0.2mlを加え更に37℃で60分
間保温した後100mM Tris−HCl(pH9.0)を4ml加えた。
この溶液にTE飽和フェノールを加えてゆるく振盪した。
混液を遠心分離して上清画分を分取した。これに100mM
Tris−HCl(pH9.0)を4ml加え、TEに対し透析した。
透析後RNaseAを10μg/mlとなるよう加え37℃で30分保温
し、次いでProteinase Kを50μg/mlとなるよう加えて更
に37℃で30分間保温した。この溶液にSDSを0.5%となる
量で加えてTE飽和フェノール−クロロホルム−イソアミ
ルアルコール25:24:1混液で3回洗浄した。更にクロロ
ホルム−イソアミルアルコール24:1混液で1回洗浄した
後セシウムクロライド−エチジウムブロマイド濃度勾配
超遠心分離をおこない、精製DNAを得た。
To 500 ml of the obtained medium was separately inoculated 5 ml of a culture solution of Lactobacillus casei RNL7 strain, which had been left to stand overnight at 37 ° C in this medium, and left to stand at 37 ° C. When A 600 = 0.3, the cells were collected by centrifugation. The cells were treated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0 or less, abbreviated as TE) containing 1 mM EDTA.
Washed twice and then suspended in 3 ml of TE containing 25% (w / v) sucrose. Add lysozyme solution (20mg / ml-0.25M Tris-C
l, pH 8.0), and the mixture was kept at 37 ° C for 60 minutes. to this
3m 100mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 120mM EDTA
1,10% sodium lauryl sulfate (SDS) 1.5ml and Protei
0.2 ml of nase K (4 mg / ml-distilled water) was added, the mixture was further kept at 37 ° C. for 60 minutes, and then 4 ml of 100 mM Tris-HCl (pH 9.0) was added.
To this solution was added TE-saturated phenol and shaken gently.
The mixture was centrifuged to separate the supernatant fraction. 100mM for this
4 ml of Tris-HCl (pH 9.0) was added and dialyzed against TE.
After dialysis, RNaseA was added to a concentration of 10 μg / ml, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 30 minutes. Then, Proteinase K was added to a concentration of 50 μg / ml, and the mixture was further incubated at 37 ° C. for 30 minutes. To this solution was added SDS in an amount of 0.5%, and the mixture was washed three times with a TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol 25: 24: 1 mixed solution. Further, after washing once with a mixed solution of chloroform and isoamyl alcohol 24: 1, ultracentrifugation was performed with a cesium chloride-ethidium bromide concentration gradient to obtain purified DNA.

(2) ライゲーション (1)で得られたDNA1μgを50mM NaCl,10mM Tris
−HCl(pH7.5),10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノール
を含む溶液20μに溶解し、Hind III1μを加え37℃
で2時間インキュベートした。0.5M EDTA1μgを加え
た後TE飽和フェノール−クロロホルム−イソアミルアル
コール25:24:1混液で3回洗浄し、次いでクロロホルム
−イソアミルアルコール24:1で1回洗浄した。得られた
DNAを含む溶液に1/10倍量の3M CH3COONa水溶液及び2.2
倍量のエタノールを加え、−80℃で10分間静置した後15
000rpmで5分間遠心分離して、DNAの沈澱を得た。このD
NA沈澱を70%エタノールで洗浄し、真空下で乾燥した後
滅菌蒸留水に溶解した。
(2) Ligation 1 μg of the DNA obtained in (1) was added to 50 mM NaCl, 10 mM Tris
-HCl (pH7.5), dissolved in 20μ of a solution containing 10mM MgCl 2 , 1mM mercaptoethanol, added with 1μ of Hind III, 37 ℃
For 2 hours. After adding 1 μg of 0.5 M EDTA, the mixture was washed three times with a 25: 24: 1 mixed solution of TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol, and then once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1. Got
1/10 volume of 3M CH 3 COONa aqueous solution and 2.2
Add twice the volume of ethanol, leave at -80 ° C for 10 minutes, and then add
After centrifugation at 000 rpm for 5 minutes, a precipitate of DNA was obtained. This D
The NA precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum and then dissolved in sterile distilled water.

pBR322 1μgを50mM NaCl,10mM Tris−HCl(pH7.
5),10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノールを含む溶液2
0μ中で、Hind III1μを加え37℃で2時間インキュ
ベートした。0.5M EDTA1μgを加えた後、TE飽和和フ
ェノール−クロロホルム−イソアミルアルコール25:24:
1混液で3回洗浄し、次いでクロロホルム−イソアミル
アルコール24:1で1回洗浄した。得られたDNAを含む溶
液に1/10倍量の3M CH3COONa水溶液及び2.2倍量のエタ
ノールを加え、−80℃で10分静置した後15,000rpmで5
分間遠心分離してDNAの沈澱を得た。DNA沈澱を70%エタ
ノールで洗浄し、真空下で乾燥した後、滅菌蒸留水25μ
に溶解した。これにTE25μ,1M Tris−HCl(pH8.
8)2μを加え更にE.coli alkaline phosphataseを加
えて65℃,30分間インキュベートした。TE飽和フェノー
ル−クロロホルム−イソアミルアルコール25:24:1混液
で3回洗浄し、更に、クロロホルム−イソアミルアルコ
ール24:1で1回洗浄した。得られた水層に1/10倍量の3M
CH3COONa及び2.2倍量のエタノールを加え−80℃で10分
間静置してDNAを不溶化させ、15000rpmで5分間遠心分
離してDNAの沈澱を得た。この沈澱を70%エタノールで
洗い、真空下乾燥した後滅菌蒸留水に溶解した。
1 μg of pBR322 is added to 50 mM NaCl, 10 mM Tris-HCl (pH 7.
5) Solution 2 containing 10 mM MgCl 2 and 1 mM mercaptoethanol
In 0μ, 1μ of Hind III was added and incubated at 37 ° C for 2 hours. After adding 1 μg of 0.5 M EDTA, TE saturated sum phenol-chloroform-isoamyl alcohol 25:24:
The mixture was washed three times with one mixed solution, and then once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1. To the solution containing the obtained DNA, 1/10 volume of 3M CH 3 COONa aqueous solution and 2.2 volume of ethanol were added, and the mixture was allowed to stand at −80 ° C. for 10 minutes and then at 15,000 rpm.
After centrifugation for minutes, a precipitate of DNA was obtained. The DNA precipitate is washed with 70% ethanol, dried under vacuum, and then
Was dissolved. To this, TE25μ, 1M Tris-HCl (pH 8.
8) 2 μl was added, and E. coli alkaline phosphatase was further added, followed by incubation at 65 ° C. for 30 minutes. The mixture was washed three times with a 25: 24: 1 mixed solution of TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol, and further washed once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1. 1/10 times the amount of 3M in the obtained aqueous layer
CH 3 COONa and 2.2 volumes of ethanol were added, and the mixture was allowed to stand at −80 ° C. for 10 minutes to insolubilize the DNA, followed by centrifugation at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain a precipitate of DNA. The precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum, and dissolved in sterile distilled water.

Hind IIIで切断したラクトバチルス・カゼイのDNA50
〜500ng及びHind IIIで切断したpBR322 50〜500ngを含
む、ライゲーションバッファー(50mM Tris−HCl,pH7.
4,10mM MgCl2,10mM ジチオトレイトール、1mM スペ
ルミジン、2mM ATP,0.1mg/ml牛血清アルブミン)10μ
にT4DNAリガーゼ1μを加え12℃で12〜16時間イン
キュベートした。TE飽和フェノール−クロロホルム−イ
ソアミルアルコール25:24:1で3回洗浄し、次いでクロ
ロホルム−イソアミルアルコール24:1で1回洗浄した後
1/10倍量の3M CH3COONa水溶液及び2.2倍量のエタノー
ルを加えDNAを不溶化し、−80℃で10分間 静置した後15000rpm,5分間遠心分離して、DNAの沈澱を
得た。この沈澱を70%エタノールで洗い、真空下乾燥し
た後滅菌蒸留水10μに溶解した。
Lactobacillus casei DNA50 cut with Hind III
Ligation buffer (50 mM Tris-HCl, pH 7.50) containing ~ 500 ng and 50-500 ng of pBR322 cut with Hind III.
4,10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol, 1 mM spermidine, 2 mM ATP, 0.1 mg / ml bovine serum albumin) 10μ
Was added with 1 μl of T4 DNA ligase and incubated at 12 ° C. for 12 to 16 hours. After washing three times with TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol 25: 24: 1 and then once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1
The DNA was insolubilized by adding 1/10 volume of 3M CH 3 COONa aqueous solution and 2.2 volume of ethanol, left at −80 ° C. for 10 minutes, and centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain a DNA precipitate. The precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum, and dissolved in 10 µ of sterile distilled water.

(3) 大腸菌の形質転換 E.coli mH3trpC9830株を試験管中のL−ブロス(バク
トトリプトン1%,酵母エキス0.5%,NaCl0.5%,グル
コース0.1%より成る)5mlに接種し37℃でA550=0.3と
なるまで振盪培養した。菌体を4℃,3000rpm,10分間遠
心分離して捕集した。菌体を0.1M MgCl22.5mlに懸濁し
た後4℃,3000rpm,10分間遠心分離して菌体を捕集し
た。菌体を0.1M CaCl2に懸濁し、氷中に20分間静置し
た。再び4℃,3000rpm,10分間遠心分離して菌体を捕集
し、菌体を0.1M CaCl20.5mlに懸濁してコンピテント菌
体を調製した。
(3) Transformation of Escherichia coli E. coli mH3trpC9830 strain was inoculated into 5 ml of L-broth (composed of 1% bactotryptone, 0.5% yeast extract, 0.5% NaCl and 0.1% glucose) in a test tube and incubated at 37 ° C. and cultured with shaking until the a 550 = 0.3. The cells were collected by centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. The cells were suspended in 2.5 ml of 0.1 M MgCl 2 and centrifuged at 4 ° C., 3000 rpm for 10 minutes to collect the cells. The cells were suspended in 0.1 M CaCl 2 and allowed to stand on ice for 20 minutes. The cells were collected again by centrifugation at 4 ° C. and 3000 rpm for 10 minutes, and the cells were suspended in 0.5 ml of 0.1 M CaCl 2 to prepare competent cells.

(2)で得られたDNA10μに100μのコンピテント
菌体を加え0℃で1時間放置した後42℃で10分間保温し
た。これを室温に放置し、液温を室温にもどした後、L
−ブロス1mlを加え37℃で1時間培養した。次いで、室
温で3000rpm,10分間遠心分離して菌体を捕集した。菌体
を更に2回滅菌食塩水で洗浄した後、生理食塩水1mlに
懸濁した。この菌懸濁液を、25μg/mlアンピシリンを添
加したVogel−Bonner寒天培地(MgSO4・7H2O0.02%,ク
エン酸−水和物0.2%,KH2PO41%,NaNH4HPO4・4H2O0.35
%,グルコース0.5%,カザミノ酸0.2%)の表面に塗布
して、37℃にて一昼夜培養した。この寒天培地上にコロ
ニーを形成した形質転換体につき、保有プラスミドを調
べた。本プラスミドはpTLC100と命名した。
100 µ of competent cells were added to 10 µ of the DNA obtained in (2), the mixture was allowed to stand at 0 ° C for 1 hour, and then kept at 42 ° C for 10 minutes. This was left at room temperature, and after the liquid temperature was returned to room temperature, L
-1 ml of broth was added, and the mixture was cultured at 37 ° C for 1 hour. Then, cells were collected by centrifugation at room temperature at 3000 rpm for 10 minutes. The cells were further washed twice with sterile saline, and then suspended in 1 ml of physiological saline. This bacterial suspension was added to Vogel-Bonner agar medium (MgSO 4 .7H 2 O 0.02%, citric acid-hydrate 0.2%, KH 2 PO 4 1%, NaNH 4 HPO 4) supplemented with 25 μg / ml ampicillin.・ 4H 2 O0.35
%, Glucose 0.5%, casamino acid 0.2%) and cultured at 37 ° C. for 24 hours. The transformant which formed a colony on this agar medium was examined for the possessed plasmid. This plasmid was designated as pTLC100.

このプラスミドpTLC100の構築過程は第1図で示され
る。
The construction process of this plasmid pTLC100 is shown in FIG.

(4) クローニングされたラクトバチルス・カゼイDN
Aの性質 (a) 得られたプラスミドを用いて(3)に示された
のと同一の方法で調製したE.coli W3110のtrp変異株コ
ンピテント菌体の形質転換を(3)に示すのと同一の方
法でおこない、(3)で示したアンピシリン25μg/ml含
有Vogel−Bonner寒天培地上でのコロニーの形質を調べ
た。その結果を下の表に示す。
(4) Cloned Lactobacillus casei DN
Properties of A (a) Transformation of competent E. coli W3110 trp mutant cells prepared in the same manner as in (3) using the obtained plasmid is shown in (3). The characteristics of the colonies on Vogel-Bonner agar medium containing 25 μg / ml of ampicillin shown in (3) were examined in the same manner as described above. The results are shown in the table below.

以上の結果及び(3)の結果より、クローニングされ
たラクトバチルス・カゼイDNAは、E.coliのtrpC,trpF,t
rpB及びtrpAの変異に対し、相補性を示す。
From the above results and the result of (3), the cloned Lactobacillus casei DNA was obtained from trpC, trpF, t of E. coli.
Shows complementarity to rpB and trpA mutations.

(b) 次に得られたプラスミドを各種の制限酵素で切
り、電気泳動上の挙動を調べる事により、制限酵素地図
を作成した。
(B) Next, the obtained plasmid was cut with various restriction enzymes, and the behavior on electrophoresis was examined to create a restriction enzyme map.

pTLC100 0.1〜0.3μgを含む、緩衝液20μに一種
以上の制限酵素を加え、37℃,2時間インキュベートする
かまたは必要に応じ、一種の制限酵素を用いてインキュ
ベートした後更に緩衝液を変えて別の制限酵素を加えて
インキュベートをおこなった。インキュベート終了後0.
5M EDTA1μを加え、0.8%アガロースゲル、1.2%ア
ガロースゲルの電気泳動をおこない、DNAのバンドの
数、移動度を調べた。用いた制限酵素と緩衝液を下に示
す。
Add one or more restriction enzymes to 20 μl of buffer containing 0.1 to 0.3 μg of pTLC100 and incubate at 37 ° C for 2 hours or, if necessary, incubate with one type of restriction enzyme and then change the buffer further. Was added and incubated. After incubating 0.
1 μM of 5M EDTA was added, and electrophoresis was performed on 0.8% agarose gel and 1.2% agarose gel, and the number and mobility of DNA bands were examined. The restriction enzymes and buffers used are shown below.

この結果、第2図に示される制限酵素地図を作成し
た。
As a result, a restriction map shown in FIG. 2 was prepared.

(c) 得られたラクトバチルス・カゼイDNAを各種制
限酵素で切断し、これをpUC9又はpUC19にサブクローニ
ングした。サブクローニングしたDNA断片を用い、宝酒
造(株)製のDNAシークエンシングキットを使ったダイ
デオキシ法によりDNAの全塩基配列の決定をおこなっ
た。決定された全塩基配列を第3図に示す。ここで決定
されたDNAはシーケンスサイズが塩基6468個から成り、D
NA上の各遺伝子の位置は、trpD506→1531,trpC1528→23
10,trpF2462→3061,trpB3045→4265,trpA4252→5052,未
知遺伝子X6325→5666,未知遺伝子Y402→509の各塩基
(数字は各塩基の番号)に対応するものであることが分
った。
(C) The obtained Lactobacillus casei DNA was cut with various restriction enzymes, and this was subcloned into pUC9 or pUC19. Using the subcloned DNA fragment, the entire nucleotide sequence of DNA was determined by the dideoxy method using a DNA sequencing kit manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd. FIG. 3 shows the determined entire nucleotide sequence. The DNA determined here has a sequence size of 6468 bases and D
The position of each gene on NA is trpD506 → 1531, trpC1528 → 23
10, trpF2462 → 3061, trpB3045 → 4265, trpA4252 → 5052, unknown gene X6325 → 5666, unknown gene Y402 → 509.

このDNAの各遺伝子の位置関係と遺伝子の方向は第4
図に示される。
The positional relationship of each gene of this DNA and the direction of the gene are the fourth.
Shown in the figure.

実施例 2 シャトルベクターpBLβ15の作成 (1) pAMβ1のtra領域が欠落したプラスミドpAMβ
1−1 0.3μgを含む緩衝液(100mM NaCl,50mM Tri
s−HCl,pH7.5,10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノール)
20μにEcoR I0.125ユニットを加え37℃で1時間イン
キュベートした。0.5M EDTAを1μg加えてインキュベ
ートを停止し、処理液をTE−飽和フェノール−クロロホ
ルム−イソアミルアルコール混液で3回、更にクロロホ
ルム−イソアミルアルコール24:1混液で1回洗浄した。
得られた水層に1/10倍量の3M CH3COONa及び2.2倍量の
エタノールを加え、DNAを不溶化し、−80℃で10分間静
置した後15000rpm,5分間遠心分離してDNA沈澱を得た。
この沈澱を70%エタノールで洗い、真空下で乾燥した
後、滅菌蒸留水に溶解した。
Example 2 Construction of shuttle vector pBLβ15 (1) Plasmid pAMβ lacking the tra region of pAMβ1
1-1 Buffer containing 0.3 μg (100 mM NaCl, 50 mM Tri
s-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 1 mM mercaptoethanol
20 μl of EcoR I 0.125 unit was added and incubated at 37 ° C. for 1 hour. 1 μg of 0.5 M EDTA was added to stop the incubation, and the treated solution was washed three times with a TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol mixture, and once with a chloroform-isoamyl alcohol 24: 1 mixture.
To the obtained aqueous layer, 1/10 volume of 3M CH 3 COONa and 2.2 volumes of ethanol were added to insolubilize DNA, left at −80 ° C. for 10 minutes, and then centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to precipitate DNA. I got
The precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum, and dissolved in sterile distilled water.

緩衝液の組成が100mM NaCl,50mM Tris−HCl(pH7.
5),10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノールであり、制
限酵素がEcoR Iである点を除いては実施例1−(2)に
示したのと同じ条件で、pBR322のEcoR I切断物を得た。
The buffer composition is 100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl (pH 7.
5) a 10 mM MgCl 2, 1 mM mercaptoethanol, restriction enzymes in the same conditions as in except that it is EcoR I shown in Example 1- (2) to give the EcoR I cleavage of pBR322 .

次いで、宝酒造(株)製のライゲーションキットを用
いて、pAMβ1−1とpBR322とのライゲーションをおこ
なった。EcoR I切断pAMβ1−1 0.05〜0.2μg、pBR3
22 0.05〜0.2μgを含む、緩衝液(100mM Tris−HCl,
pH7.6,5mM MgCl2)5μに、プロトコールに従い、A
液30μ,B液5μを加え、16℃で30分〜1時間ライゲ
ーション反応をおこなった。次いで使用菌株がE.coli H
B101である事を除いては実施例1−(3)と同一の条件
下でコンピテント菌体を調製した。ライゲーション反応
液20μにコンピテント菌体100μを加え、0℃で1
時間静置した後42℃で10分間保温した。これを室温に放
置し、液温を室温にもどした後L−ブロス1mlを加え37
℃で1時間培養した。この培養液をL−ブロスに25μg/
mlのアンピシリンを加え1.5%アガロースを添加して調
製した寒天培地の表面に塗布して37℃で一夜培養し、コ
ロニーを得た。
Next, pAMβ1-1 and pBR322 were ligated using a ligation kit manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd. EcoRI cut pAMβ1-1 0.05-0.2 μg, pBR3
22 Buffer (100 mM Tris-HCl,
pH 7.6, 5mM MgCl 2 ) 5μ into A according to the protocol
30 µ of solution and 5 µ of solution B were added, and a ligation reaction was performed at 16 ° C for 30 minutes to 1 hour. Next, the strain used was E. coli H
Competent cells were prepared under the same conditions as in Example 1- (3) except that B101 was used. Add 100 μl of competent cells to 20 μl of the ligation reaction solution, and add
After standing for an hour, the mixture was kept at 42 ° C. for 10 minutes. This was left at room temperature, and the temperature of the solution was returned to room temperature.
Incubated at ℃ for 1 hour. This culture was added to L-broth at 25 μg /
The mixture was applied to the surface of an agar medium prepared by adding 1.5 ml of agarose to which ml of ampicillin was added, and cultured at 37 ° C. overnight to obtain colonies.

(2) 上記得られた各コロニーをアンピシリン50μg/
mlを含むL−ブロスに接種し37℃で一夜振盪培養した。
培養液1.5mlを取り、15000rpm,1分間遠心分離して菌体
を捕集した。菌体を5mg/mlのリゾチームを含む緩衝液
(50mMグルコース,25mM Tris−HCl pH8.0,10mM EDT
A)100μに懸濁し、室温に5分間放置し、次いで、1
%ラウリル硫酸ナトリウムを含む0.2N NaOHを250μ
加えゆるやかに振盪し、室温に5分間放置した。3M CH
3COOK(pH4.8)を150μ加えゆるやかに振盪し、室温
に5分間放置した。15000rpmで5分間遠心して、上清画
分を得た。上清液に0.6倍量のイソプロピルアルコール
を加えDNAを不溶化し室温で15分間静置した後15000rpm
で5分間遠心分離してDNAの沈澱を得た。この沈澱を70
%エタノールで洗い、真空乾燥した後滅菌蒸留水に溶解
した。
(2) Each of the obtained colonies was treated with 50 μg / ampicillin /
L-broth containing ml was inoculated and cultured with shaking at 37 ° C overnight.
1.5 ml of the culture solution was taken and centrifuged at 15000 rpm for 1 minute to collect the cells. The cells were treated with a buffer containing 5 mg / ml lysozyme (50 mM glucose, 25 mM Tris-HCl pH 8.0, 10 mM EDT
A) Suspend in 100μ, leave at room temperature for 5 minutes, then
250 μL of 0.2N NaOH containing 5% sodium lauryl sulfate
The mixture was gently shaken and left at room temperature for 5 minutes. 3M CH
150 μl of 3 COOK (pH 4.8) was added, and the mixture was gently shaken and left at room temperature for 5 minutes. After centrifugation at 15000 rpm for 5 minutes, a supernatant fraction was obtained. After adding 0.6 volumes of isopropyl alcohol to the supernatant to insolubilize the DNA and leaving it to stand at room temperature for 15 minutes, 15,000 rpm
For 5 minutes to obtain a precipitate of DNA. 70
After washing with ethanol and drying under vacuum, it was dissolved in sterile distilled water.

(3) 上記得られたプラスミドを0.8アガロースゲル
で電気泳動をおこないサイズ約22.5kbのプラスミドを選
択し、それらを更に、EcoR Iで切断し、0.8%アガロー
スゲルの電気泳動をおこない、pBR322由来の4.4kbのバ
ンド及びpAMβ1−1由来の2本のバンド(複製開始領
域を含む5kbとエリスロマイシン耐性領域を含む13kbの
バンド)(合計3本のバンド)が認められるプラスミド
を選びpBLβ15と命名した。
(3) The resulting plasmid was subjected to electrophoresis on a 0.8 agarose gel to select a plasmid having a size of about 22.5 kb. These plasmids were further cut with EcoRI and electrophoresed on a 0.8% agarose gel to obtain a pBR322-derived plasmid. A plasmid in which a 4.4 kb band and two bands derived from pAMβ1-1 (a 5 kb band containing a replication initiation region and a 13 kb band containing an erythromycin resistance region) (a total of 3 bands) were recognized was named pBLβ15.

このプラスミドpBLβ15の構築過程は第5図で示され
る。
The construction process of this plasmid pBLβ15 is shown in FIG.

実施例 3 シャトルベクターpBLβ21の調製 (1) pAMβ1−1より、エリスロマイシン耐性遺伝
子を含むDNA断片及び複製開始領域を含むDNA断片の調製 pBLβ15 50μgを含む緩衝液(100mM NaCl,50mM T
ris−HCl,pH7.5,10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノー
ル)100μに、Ava I75ユニット、EcoR I75ユニットを
加え、37℃で1時間インキュベートした。更に同量の酵
素を加え更に1時間インキュベートを続けた。0.5M ED
TA20μを加え、インキュベートを停止した後0.8%ア
ガロースゲル電気泳動をおこなった。pAMβ1−1の複
製開始領域を含む5kbのEcoR I−EcoR I断片(以下断片
−1と称す)のバンドを含むゲル及びpAMβ1−1のエ
リスロマイシン耐性遺伝子を含む4kbのAva I−EcoR I断
片のバンドを含むゲルをそれぞれ切り出し、透析バック
に入れ更に電気泳動をおこなって、ゲル内のそれぞれの
DNA断片を溶出した。それぞれのDNA断片を含む溶液(約
3ml)を、TE飽和フェノールで4回洗い、次いで2−ブ
タノールと共に振盪してDNAを含む溶液を約400μまで
濃縮した。この溶液をエーテルで3回洗浄した後1/10倍
量の3M CH3COONa及び2.2倍量のエタノールを加え、DNA
を不溶化し、−80℃で10分間静置した後15000rpmで5分
間遠心分離してDNA沈澱を得た。70%エタノールで洗浄
した後真空下乾燥して、滅菌蒸留水20μに溶解した。
Example 3 Preparation of shuttle vector pBLβ21 (1) Preparation of DNA fragment containing erythromycin resistance gene and DNA fragment containing replication initiation region from pAMβ1-1 Buffer containing 100 μg of pBLβ15 (100 mM NaCl, 50 mM T
Ava I75 unit and EcoR I75 unit were added to 100 μm of ris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 1 mM mercaptoethanol, and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Further the same amount of enzyme was added and the incubation was continued for another hour. 0.5M ED
After adding 20 μ of TA and stopping the incubation, 0.8% agarose gel electrophoresis was performed. Gel containing a band of 5 kb EcoRI-EcoRI fragment (hereinafter referred to as fragment-1) containing the replication initiation region of pAMβ1-1 and a band of 4 kb AvaI-EcoRI fragment containing the erythromycin resistance gene of pAMβ1-1 Cut out each gel containing, place in a dialysis bag, and perform electrophoresis again.
The DNA fragment was eluted. Solution containing each DNA fragment (approx.
3 ml) was washed four times with TE-saturated phenol and then shaken with 2-butanol to concentrate the solution containing DNA to about 400μ. This solution was washed three times with ether, and 1/10 volume of 3M CH 3 COONa and 2.2 volumes of ethanol were added.
Was insolubilized, left at −80 ° C. for 10 minutes, and then centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain a DNA precipitate. After washing with 70% ethanol, it was dried under vacuum and dissolved in 20 µ of sterile distilled water.

上記のAva I−EcoR I断片約0.5μg,dATP,dCTP,dGTP,d
TTP各0.1mMを含む緩衝液(7mM Tris−HCl,pH7.5,0.1mM
EDTA,20mM NaCl,7mM MgCl2)50μにKlenow酵素1
μ(2ユニット)を加え37℃で1時間インキュベート
し、末端の平滑化をおこなった(この断片を以下断片−
2と称す)。TE飽和フェノール−クロロホルム−イソア
ミルアルコール25:24:1混液で3回洗い、次いでクロロ
ホルム−イソアミルアルコール24:1で1回洗った後1/10
倍量の3M CH3COONa及び2.2倍量のエタノールを加えDNA
を不溶化し、−80℃で10分間置いた後、15000rpm,5分間
遠心してDNAを沈澱した。沈澱を70%エタノールで洗浄
し、真空下で乾燥して滅菌蒸留水に溶解した。
About 0.5 μg of the above Ava I-EcoR I fragment, dATP, dCTP, dGTP, d
Buffer containing 0.1 mM of each TTP (7 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.1 mM
EDTA, 20mM NaCl, 7mM MgCl 2 ) Klenow enzyme 1 in 50μ
μ (2 units) was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 1 hour to blunt the ends.
2). After washing three times with a mixed solution of TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol 25: 24: 1, then washing once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1, and then 1/10
Add 2 volumes of 3M CH 3 COONa and 2.2 volumes of ethanol and DNA
Was insolubilized, left at -80 ° C for 10 minutes, and then centrifuged at 15000 rpm for 5 minutes to precipitate DNA. The precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum and dissolved in sterile distilled water.

プラスミドpBLβ15と断片1及び断片2との関係を第
6図に示す。
The relationship between plasmid pBLβ15 and fragments 1 and 2 is shown in FIG.

(2) 制限酵素が、Nru Iである点を除いては実施例
1−(2)で示したのと同一の方法でpBR322のNru I切
断物を得た。次いで用いるDNAが断片−2及びpBR322のN
ru I切断物である点を除いては実施例2−(1)に示し
たのと同一の方法でアンピシリン耐性コロニーを得、次
いで実施例2−(2)と同一の方法で各コロニーからプ
ラスミドを精製した。
(2) An Nru I digest of pBR322 was obtained in the same manner as in Example 1- (2) except that the restriction enzyme was Nru I. Then, the DNA to be used is fragment-2 and N of pBR322.
An ampicillin-resistant colony was obtained in the same manner as described in Example 2- (1) except that it was a ruI digest, and then plasmid was isolated from each colony in the same manner as in Example 2- (2). Was purified.

(3) 上記得られたプラスミドを0.8%アガロースゲ
ル電気泳動をおこないサイズ約8.4kbのプラスミドを選
択し、更にHind IIIで切断してアガロースゲル電気泳動
をおこなってpBR322に断片−2がクローニングされてい
る事を確認した。本プラスミドをpBLβ18と命名した。
(3) The above-obtained plasmid was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis to select a plasmid having a size of about 8.4 kb, further cut with Hind III, and subjected to agarose gel electrophoresis to clone fragment-2 into pBR322. I confirmed that This plasmid was designated as pBLβ18.

(4) 制限酵素がEcoR Iであり、緩衝液が100mM NaC
l,50mM Tris−Cl(pH7.5),10mM MgCl2,1mMメルカプ
トエタノールより成る点を除いては実施例1−(2)で
示したのと同一の方法でpBLβ18のEcoR I切断物を得
た。次いで、用いるDNAが断片−1及びpBLβ18のEcoR I
切断物である点を除いては実施例2−(1)に示したの
と同一の方法でアンピシリン耐性コロニーを得、次いで
実施例2−(2)と同一の方法で各コロニーからプラス
ミドを精製した。
(4) The restriction enzyme is EcoRI and the buffer is 100 mM NaC.
An EcoRI cut product of pBLβ18 was obtained in the same manner as described in Example 1- (2) except that it was composed of 1,50 mM Tris-Cl (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , and 1 mM mercaptoethanol. Was. Next, the DNA to be used was EcoRI of fragment-1 and pBLβ18.
An ampicillin-resistant colony was obtained in the same manner as described in Example 2- (1) except that it was a cut product, and then the plasmid was purified from each colony in the same manner as in Example 2- (2). did.

(5) 上記で得られたプラスミドを0.8%アガロース
ゲル電気泳動をおこないサイズ約12.4kbのプラスミドを
選択した。このプラスミドをHind III,Kpn I,Pvu II等
で切断し、アガロースゲル電気泳動上のバンドの挙動よ
り断片−1がクローニングされている事を確認した。本
プラスミドをpBLβ21と命名した。
(5) The plasmid obtained above was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis to select a plasmid having a size of about 12.4 kb. This plasmid was digested with Hind III, Kpn I, Pvu II and the like, and it was confirmed from the behavior of the band on agarose gel electrophoresis that fragment-1 was cloned. This plasmid was designated as pBLβ21.

プラスミドpBLβ18及びプラスミドpBLβ21の構築過程
並びにそれらの制限酵素地図は第7図に示される。
The construction process of plasmids pBLβ18 and pBLβ21 and their restriction maps are shown in FIG.

実施例 4 シャトルベクターpBLβ22,pBLβ23の調製 (1) 制限酵素がHinc IIである点を除いては実施例
1−(2)で示したのと同一の方法でpUC19のHinc II切
断物を得た。次いで用いる菌株がE.coli JM105で、用い
るDNAが断片−2及び、pUC19のHinc II切断物であり、
寒天培地の組成がXgal(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)20μg/ml,
アンピシリン25μg/ml,及び寒天1.5%を添加したL−ブ
ロスの寒天培地である点を除いては実施例2−(1)に
示したのと同一の方法で、アンピシリン耐性の白色コロ
ニーを得た。次いで実施例2−(2)と同一の方法で各
コロニーのプラスミドを精製した。
Example 4 Preparation of Shuttle Vectors pBLβ22 and pBLβ23 (1) A Hinc II digest of pUC19 was obtained in the same manner as described in Example 1- (2) except that the restriction enzyme was Hinc II. . Next, the strain to be used is E. coli JM105, and the DNA to be used is fragment-2 and a Hinc II digest of pUC19,
The composition of the agar medium was Xgal (5-bromo-4-chloro-3-
Indolyl-β-D-galactopyranoside) 20 μg / ml,
An ampicillin-resistant white colony was obtained in the same manner as in Example 2- (1), except that it was an L-broth agar medium supplemented with 25 μg / ml ampicillin and 1.5% agar. . Next, the plasmid of each colony was purified in the same manner as in Example 2- (2).

(2) 上記で得られたプラスミドを0.8%アガロース
ゲル電気泳動をおこない、サイズ約6.7kbのプラスミド
を選択した。次いでこれらのプラスミドをHind III,Eco
R I,Pst I及びそれらの組み合わせで切断し、クローニ
ングされたDNAの検討をおこない、断片−2の挿入の方
向が異る2種類のプラスミドを得た。これらのプラスミ
ドをpBLβ19及びpBLβ20と命名した。
(2) The plasmid obtained above was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis to select a plasmid having a size of about 6.7 kb. These plasmids were then replaced with Hind III, Eco
The DNA was digested with RI, PstI and a combination thereof, and the cloned DNA was examined. As a result, two types of plasmids having different insertion directions of fragment-2 were obtained. These plasmids were named pBLβ19 and pBLβ20.

プラスミドpBLβ19及びプラスミドpBLβ20の構築過程
並びにそれらの制限酵素地図は第8図に示される。
The construction process of plasmids pBLβ19 and pBLβ20 and their restriction maps are shown in FIG.

(3) 用いるプラスミドがpBLβ19である点を除いて
は実施例3−(3)と同一の方法でpBLβ19のEcoR I切
断物を得た。次いで用いるDNAが断片−1及びpBLβ19の
EcoR I切断物である点を除き実施例2−(1)で示した
のと同一の方法でアンピシリン耐性コロニーを得た。次
いで実施例2−(2)と同一の方法で各コロニーのプラ
スミドを精製した。
(3) An EcoRI digest of pBLβ19 was obtained in the same manner as in Example 3- (3) except that the plasmid used was pBLβ19. The DNA to be subsequently used was fragment-1 and pBLβ19.
An ampicillin-resistant colony was obtained in the same manner as in Example 2- (1) except that it was an EcoRI cut product. Next, the plasmid of each colony was purified in the same manner as in Example 2- (2).

(4) 上記で得られたプラスミドを0.8%アガロース
ゲル電気泳動をおこない、サイズ約11.7kbのプラスミド
を選択した。次いでこれらのプラスミドをKpn I,Hind I
II,EcoR I及びこれらの組み合わせで切断し、0.8%アガ
ロースゲル電気泳動をおこない、その挙動を調べて断片
−1の方向が異る2種類のプラスミドを得た。これらの
プラスミドをpBLβ22及びpBLβ23と命名した。
(4) The plasmid obtained above was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis to select a plasmid having a size of about 11.7 kb. These plasmids were then replaced with Kpn I, Hind I
After digestion with II, EcoRI and a combination thereof, 0.8% agarose gel electrophoresis was carried out, and the behavior was examined to obtain two kinds of plasmids having different directions of fragment-1. These plasmids were named pBLβ22 and pBLβ23.

プラスミドpBLβ22及びプラスミドpBLβ23の構築過
程、並びにそれらの制限酵素地図は第8図及び第9図
(A),(B)に示される。
The construction process of plasmids pBLβ22 and pBLβ23 and their restriction maps are shown in FIGS. 8 and 9 (A) and (B).

実施例 5 シャトルベクターpBLβ24,pBLβ25の調製 用いるプラスミドがpBLβ20である点を除き、実施例
4−(3),4−(4)と同一の方法でpBLβ20に断片−
1の挿入方向が異る2種類のプラスミドを得た。これら
のプラスミドをpBLβ24及びpBLβ25と命名した。
Example 5 Preparation of Shuttle Vectors pBLβ24, pBLβ25 The fragment of pBLβ20 was prepared in the same manner as in Examples 4- (3) and 4- (4) except that the plasmid used was pBLβ20.
Two types of plasmids having different insertion directions were obtained. These plasmids were named pBLβ24 and pBLβ25.

プラスミドpBLβ24及びプラスミドpBL25の構築過程、
並びにそれらの制限酵素地図は第8図及び第9図
(C),(D)に示される。
Construction process of plasmid pBLβ24 and plasmid pBL25,
8 and 9 (C) and (D).

実施例 6 pHY300PLKによるラクトバチルス・カゼイの形質転換 実施例1に示したラクトバチルス・カゼイの培地より
Tween80及びDL−スレオニンを除いた培地を菌の培養に
用いた。なおこのプラスミドpHY300PLKは特開昭60−248
184号に開示されている。
Example 6 Transformation of Lactobacillus casei with pHY300PLK From the Lactobacillus casei medium shown in Example 1
A medium excluding Tween80 and DL-threonine was used for culturing the bacteria. This plasmid pHY300PLK is disclosed in JP-A-60-248.
No. 184.

ラクトバチルス・カゼイJCM1053株の終夜培養液0.2ml
を試験管中の上記培地10mlに接種し、A600=0.2となる
まで静置培養した。4℃で3000rpm,10分間遠心分離して
菌体を捕集した。菌体を0.4Mスクロースを含む8mMリン
酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で2回洗浄し、次いで、
0.1mlの上記緩衝液に懸濁した。菌体懸濁液100μにpH
Y300PLK1μgを含む水溶液50μ,40%ポリエチレング
リコール2000水溶液250μを加え撹拌して0℃に10分
間放置した。次いでバイオラッド社製ジーンパルサーを
用い、2kV,1μFの条件下で通電し、再び0℃で10分間
静置した。4℃で15000rpm,2分間遠心して菌体を捕集
し、上記培地1mlに懸濁し37℃で3時間培養した。この
培養液0.3mlを上記培地にテトラサイクリン10μg/ml及
び寒天1.5%を添加した寒天培地に塗布し、37℃で3日
間嫌気的に培養したところ、寒天培地1枚当り560個の
テトラサイクリン耐性コロニーを得た。pHY300PLKを添
加せずに同一の実験をおこなったところテトラサイクリ
ン耐性のコロニーは得られなかった。
0.2 ml of overnight culture of Lactobacillus casei JCM1053 strain
Was inoculated into 10 ml of the above medium in a test tube, and the mixture was allowed to stand until A 600 = 0.2. The cells were centrifuged at 4 ° C. and 3000 rpm for 10 minutes to collect the cells. The cells were washed twice with 8 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.4 M sucrose,
Suspended in 0.1 ml of the above buffer. PH to 100μ of cell suspension
An aqueous solution containing 1 μg of Y300PLK (50 μm) and a 40% polyethylene glycol 2000 aqueous solution (250 μm) were added, stirred, and allowed to stand at 0 ° C. for 10 minutes. Then, using a Generader manufactured by Bio-Rad Inc., electricity was supplied under the conditions of 2 kV and 1 μF, and the mixture was allowed to stand again at 0 ° C. for 10 minutes. The cells were collected by centrifugation at 4 ° C. at 15000 rpm for 2 minutes, suspended in 1 ml of the above medium, and cultured at 37 ° C. for 3 hours. 0.3 ml of this culture was applied to an agar medium containing 10 μg / ml of tetracycline and 1.5% agar added to the above medium, and anaerobically cultured at 37 ° C. for 3 days. As a result, 560 tetracycline-resistant colonies per agar medium were obtained. Obtained. When the same experiment was performed without adding pHY300PLK, tetracycline-resistant colonies were not obtained.

実施例 7 シャトルベクターpBLβ21によるラクトバチルス・カゼ
イの形質転換 実施例6のプラスミドをpBLβ21に変え、寒天培地の
テトラサイクリンをエリスロマイシンに変えた他は同一
の条件でラクトバチルス・カゼイIAM1045株の形質転換
をおこない寒天培地1枚当り673個のエリスロマイシン
耐性コロニーを得た。pBLβ21を添加せずに同一の実験
をおこなったところエリスロマイシン耐性コロニーは得
られなかった。
Example 7 Transformation of Lactobacillus casei with shuttle vector pBLβ21 Lactobacillus casei IAM1045 strain was transformed under the same conditions except that the plasmid of Example 6 was changed to pBLβ21 and tetracycline in the agar medium was changed to erythromycin. 673 erythromycin resistant colonies were obtained per agar medium. When the same experiment was performed without adding pBLβ21, erythromycin-resistant colonies were not obtained.

実施例 8 シャトルベクターpBLβ25によるラクトバチルス・カゼ
イの形質転換 実施例7のプラスミドをpBLβ25に変えた他は実施例
7と同一の条件で形質転換をおこない、1120個のエリス
ロマイシン耐性コロニーを得た。pBLβ25を添加しない
で同一の実験をおこなった場合はエリスロマイシン耐性
コロニーは得られなかった。
Example 8 Transformation of Lactobacillus casei with Shuttle Vector pBLβ25 Transformation was performed under the same conditions as in Example 7 except that the plasmid of Example 7 was changed to pBLβ25, and 1120 erythromycin-resistant colonies were obtained. When the same experiment was performed without adding pBLβ25, erythromycin-resistant colonies were not obtained.

実施例 9 ラクトバチルス・カゼイtrp遺伝子のpBL25へのクローニ
ング (1) pTLC100 20μgを含む緩衝液(50mM NaCl,10m
M Tris−HCl(pH7.5),10mM MgCl2,1mMメルカプトエ
タノール)400μにHind III30ユニットを加え37℃で
1時間インキュベートした。更に30ユニットの酵素を加
え37℃で1時間インキュベートを続けた。0.5M EDTA20
μを加えインキュベーションを停止後0.8%アガロー
スゲル電気泳動をおこなった。ラクトバチルス・カゼイ
trp遺伝子を含む6.47kbのDNA断片のバンドを含むゲルを
切り出し、透析バックに入れ、更に電気泳動をおこなっ
てDNA断片を溶出した。DNA断片を含む溶液(約3ml)をT
E飽和フェノールで4回洗い、次いで2−ブタノールと
共に、振盪してDNAを含む溶液を約400μまで濃縮し
た。この溶液をエーテルで3回洗浄した後1/10倍量の3M
CH3COONa及び2.2倍量のエタノールを加えDNAを不溶化
し、−80℃で10分間静置した後15000rpmで5分間遠心分
離してDNA沈澱を得た。70%エタノールで洗浄した後真
空下で乾燥して滅菌蒸留水20μに溶解した(得られた
DNA断片を断片−3と称す。)。
Example 9 Cloning of Lactobacillus casei trp gene into pBL25 (1) Buffer containing 20 μg of pTLC100 (50 mM NaCl, 10 mM
400 μl of M Tris-HCl (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , 1 mM mercaptoethanol) was added with 30 units of Hind III, and incubated at 37 ° C. for 1 hour. An additional 30 units of the enzyme were added and incubation was continued at 37 ° C. for 1 hour. 0.5M EDTA20
After adding μ and stopping the incubation, 0.8% agarose gel electrophoresis was performed. Lactobacillus casei
A gel containing a band of a 6.47 kb DNA fragment containing the trp gene was cut out, placed in a dialysis bag, and further subjected to electrophoresis to elute the DNA fragment. The solution (about 3 ml) containing the DNA fragment is
Washed four times with E-saturated phenol and then shaken with 2-butanol to concentrate the DNA containing solution to about 400μ. After washing this solution three times with ether, 1/10 volume of 3M
The DNA was insolubilized by adding CH 3 COONa and a 2.2-fold amount of ethanol, allowed to stand at −80 ° C. for 10 minutes, and then centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain a DNA precipitate. After washing with 70% ethanol, it was dried under vacuum and dissolved in 20μ of sterile distilled water (obtained
The DNA fragment is called fragment-3. ).

このDNA断片約0.5μg,dATP,dCTP,dGTP,dTTP各0.1mMを
含む緩衝液(7mM Tris−HCl,pH7.5,0.1mM EDTA,20mM
NaCl,7mM MgCl2)30μにKlenow酵素2μ(4ユ
ニット)を加え37℃で1時間インキュベートしDNA末端
を平滑にした。TE飽和フェノール−クロロホルム−イソ
アミルアルコール25:24:1混液で3回洗い、次いでクロ
ロホルム−イソアミルアルコール24:1で1回洗った後 の3M CH3COONa及び2.2倍量のエタノールを加えてDNAを
不溶化し、−80℃で10分間静置した後、15000rpm,5分間
遠心分離してDNAを沈澱させた。沈澱を70%エタノール
で洗浄し、真空下で乾燥して滅菌蒸留水に溶解した。
A buffer containing about 0.5 μg of this DNA fragment, 0.1 mM each of dATP, dCTP, dGTP, and dTTP (7 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.1 mM EDTA, 20 mM
2 μL (4 units) of Klenow enzyme was added to 30 μL of NaCl, 7 mM MgCl 2 ), and the mixture was incubated at 37 ° C. for 1 hour to make the DNA ends blunt. After washing three times with a 25: 24: 1 mixed solution of TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol, and then once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1, 3M CH 3 COONa and 2.2 volumes of ethanol were added to insolubilize the DNA, left at −80 ° C. for 10 minutes, and centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to precipitate the DNA. The precipitate was washed with 70% ethanol, dried under vacuum and dissolved in sterile distilled water.

(2) 使用するプラスミドがpBLβ25であり、制限酵
素がSma Iであり、緩衝液組成が20mM KCl,10mM Tris
−HCl(pH8.0)10mM MgCl2,1mMメルカプトエタノール
である点を除いては実施例1−(2)で示したのと同一
の方法でpBLβ25のSma I切断物を得た。次いで、用いる
DNAがpTLC100より上記(1)によりHind IIIで切り出し
末端を平滑にしたラクトバチルス・カゼイtrp遺伝子を
含むDNA、及び、pBLβ25のSma I切断物である点を除い
ては実施例2−(1)に示したのと同一の方法でアンピ
シリン耐性コロニーを得、次いで実施例2−(2)と同
一の方法で各コロニーからプラスミドを精製した。
(2) The plasmid used is pBLβ25, the restriction enzyme is SmaI, and the buffer composition is 20 mM KCl, 10 mM Tris.
A SmaI digest of pBLβ25 was obtained in the same manner as in Example 1- (2) except that -HCl (pH 8.0) was 10 mM MgCl 2 and 1 mM mercaptoethanol. Then use
Example 2- (1) except that the DNA was a DNA containing the Lactobacillus casei trp gene cut out from pTLC100 with HindIII and blunt-ended by (1) above, and a SmaI digest of pBLβ25. The ampicillin-resistant colonies were obtained in the same manner as described in (1), and the plasmid was purified from each colony in the same manner as in Example 2- (2).

(3) 上記得られたプラスミドを0.8%アガロースゲ
ル電気泳動をおこない、サイズ約18kbのプラスミドを得
た。これを更に数種の制限酵素で切断し、アガロースゲ
ル電気泳動をおこない、ラクトバチルス・カゼイtrp遺
伝子がクローニングされている事を確認し、更に遺伝子
の挿入されている方向を確認した。得られたプラスミド
をpTLC150と命名した。
(3) The resulting plasmid was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis to obtain a plasmid having a size of about 18 kb. This was further cut with several types of restriction enzymes, and agarose gel electrophoresis was performed to confirm that the Lactobacillus casei trp gene had been cloned, and further confirmed the direction in which the gene was inserted. The resulting plasmid was named pTLC150.

プラスミドpTLC150の構築過程は第10図に示される。 The construction process of plasmid pTLC150 is shown in FIG.

実施例 10 trp+のラクトバチルス・カゼイJCM1053株の取得 (1) 実施例6のプラスミドをpTLC150に変え、寒天
培地のテトラサイクリンをエリスロマイシンに変えた他
は同一の条件でラクトバチルス・カゼイの形質転換をお
こない寒天培地1枚当り155個のエリスロマイシン耐性
コロニーを得た。実施例1の培地よりTween80及びDL−
スレオニンを除き、エリスロマイシンを3μg/mlとなる
よう加えた培地に、得られたコロニーを接種し、一夜37
℃で静置培養した。培養液3mlを15000rpmで1分間遠心
分離して菌体を捕集し、50mM NaCl及び5mM EDTAを含
む30mM Tris−HCl(pH3.0)800μで1回洗い、リゾ
チーム溶液(10mg/ml−50mMグルコース、10mM EDTA,25
mM Tris−HCl pH8.0)100μに菌株を懸濁させた。3
7℃で45分間保温した後、0.2M NaCl及び1%SDSより成
る溶液250μを加え室温で10分間静置した。次いで0.3
MCH3COOK(pH4.8)を加え氷中で5分間静置し、15000rp
mで5分間遠心分離して上清を得た。RNase(400μ/m
l)2μを加え37℃で10分間保温し、次いでプロテイ
ネイスK(3mg/ml)を2μ加え、更に20分間保温し
た。TE飽和フェノール−クロロホルム−イソアミルアル
コール混液25:24:1で2回洗い、クロロホルム−イソア
ミルアルコール24:1で1回洗った後、水層の2倍量のエ
タノールを加えDNAを不溶化し、−80℃で1時間静置し
た後15000rpmで5分間遠心分離し、DNAの沈殿を得た。
沈殿を70%エタノールで洗った後、真空下で乾燥し、滅
菌蒸留水に溶解した。これを0.8%アガロースゲル電気
泳動にかけたところ、pTLC150と同一の移動度を示すプ
ラスミドのバンドが検出された。又、得られたコロニー
をエリスロマイシンを10μg/ml及びアントラニル酸を10
μg/ml含む、次の表の培地に塗布したところ、生育が認
められた。比較の為、ベクターであるpBLβ25を保有す
るラクトバチルス・カゼイJCM1053は同じ培地に生育不
能であった。即ち、ラクトバチルス・カゼイJCM1053株
はラクトバチルス・カゼイRNL7株由来のトリプトファン
遺伝子を保有する事によりトリプトファン非要求性とな
った。トリプトファン非要求性となったラクトバチルス
・カゼイJCM1053株をラクトバチルス・カゼイRNL398
(微工研菌寄第10725号)と命名した。
Example 10 Acquisition of Lactobacillus casei JCM1053 strain of trp + (1) Transformation of Lactobacillus casei under the same conditions except that the plasmid of Example 6 was changed to pTLC150 and tetracycline in the agar medium was changed to erythromycin 155 erythromycin-resistant colonies were obtained per agar medium. Tween 80 and DL- from the medium of Example 1.
The resulting colonies were inoculated into a medium containing 3 μg / ml of erythromycin except threonine, and incubated overnight at 37 ° C.
The culture was allowed to stand at 0 ° C. 3 ml of the culture solution was centrifuged at 15000 rpm for 1 minute to collect the cells, washed once with 800 μm of 30 mM Tris-HCl (pH 3.0) containing 50 mM NaCl and 5 mM EDTA, and then washed with a lysozyme solution (10 mg / ml-50 mM glucose). , 10mM EDTA, 25
The strain was suspended in 100 μm of mM Tris-HCl (pH 8.0). Three
After incubating at 7 ° C for 45 minutes, 250 µm of a solution composed of 0.2 M NaCl and 1% SDS was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes. Then 0.3
Add MCH 3 COOK (pH 4.8) and let stand on ice for 5 minutes, then
The supernatant was obtained by centrifugation at m for 5 minutes. RNase (400μ / m
l) 2 μm was added and the mixture was incubated at 37 ° C. for 10 minutes, then 2 μl of Proteinase K (3 mg / ml) was added, and the mixture was further incubated for 20 minutes. After washing twice with a TE-saturated phenol-chloroform-isoamyl alcohol mixture 25: 24: 1, and once with chloroform-isoamyl alcohol 24: 1, ethanol was added twice as much as the aqueous layer to insolubilize DNA, and the DNA was insoluble at -80. After standing at 1 ° C. for 1 hour, the mixture was centrifuged at 15000 rpm for 5 minutes to obtain a precipitate of DNA.
After washing the precipitate with 70% ethanol, it was dried under vacuum and dissolved in sterile distilled water. When this was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis, a plasmid band showing the same mobility as that of pTLC150 was detected. In addition, the obtained colonies were treated with 10 μg / ml of erythromycin and 10 μg of anthranilic acid.
When the cells were applied to the medium shown in the following table containing μg / ml, growth was observed. For comparison, Lactobacillus casei JCM1053 carrying the vector pBLβ25 was unable to grow on the same medium. That is, the Lactobacillus casei JCM1053 strain became non-requiring tryptophan by having a tryptophan gene derived from the Lactobacillus casei RNL7 strain. Lactobacillus casei JCM1053 strain, which became non-requiring tryptophan, was replaced with Lactobacillus casei RNL398.
(Microbial Laboratory No. 10725).

実施例 11 ラクトバチルス・カゼイtrp遺伝子のpHY300PLKへのクロ
ーニング 使用するプラスミドがpHY300PLKである他は実施例1
−(2)に示したのと同一の方法でpHY300PLKのHind II
Iの切断物を得た。次いで用いるDNAが、実施例9で示し
た断片−3とpHY300PLKのHind III切断物であり、使用
菌株がE.coli mH3trpAE1である点を除いては実施例2
−(1)に示したのと同一の方法でアンピシリン耐性コ
ロニーを得た。得られたコロニーを更に、実施例1−
(3)に示したVogel−Bonner寒天培地にアンピシリン2
5μg/ml及びテトラサイクリン10μg/ml、インドール10
μg/mlとなるよう加えて作成した寒天培地に接種し、ア
ンピシリン及びテトラサイクリンに耐性であり、trp+
あるコロニーを選択した。これらのコロニーより、実施
例2−(2)と同一の方法でプラスミドを精製し、実施
例9−(3)に示したのと同一の方法でプラスミドの確
認をおこなった。得られたプラスミドをpTLC156と命名
した。
Example 11 Cloning of Lactobacillus casei trp gene into pHY300PLK Example 1 except that the plasmid used was pHY300PLK
-Hind II of pHY300PLK in the same manner as described in (2)
A cut of I was obtained. Next, the DNA to be used is the same as that of Example 2 except that the fragment-3 shown in Example 9 and the HindIII digest of pHY300PLK were used, and the strain used was E. coli mH3trpAE1.
-Ampicillin resistant colonies were obtained in the same manner as described in (1). The obtained colonies were further subjected to Example 1-
Ampicillin 2 was added to the Vogel-Bonner agar medium shown in (3).
5 μg / ml and tetracycline 10 μg / ml, indole 10
The resulting agar medium was inoculated to a concentration of μg / ml, and colonies that were resistant to ampicillin and tetracycline and were trp + were selected. From these colonies, the plasmid was purified by the same method as in Example 2- (2), and the plasmid was confirmed by the same method as shown in Example 9- (3). The resulting plasmid was named pTLC156.

プラスミドpTCL156の構築過程は第11図に示される。 The construction process of plasmid pTCL156 is shown in FIG.

実施例 12 trp+のラクトバチルス・カゼイJCM1053株の取得 実施例6のプラスミドをpTLC156に変えた他は同一条
件で本株にpTLC156を導入する操作をおこなった。導入
操作後の培養液を15000rpmで1分間遠心分離して菌体を
捕集し、菌体を生理食塩水で2回洗浄した。菌体を生理
食塩水300μに懸濁し、その100μをインドール10μ
g/ml及びテトラサイクリン10μg/mlを含む実施例10に示
した寒天培地に塗布し、37℃で3日間嫌気的に培養した
ところ寒天培地1枚当り2600個のテトラサイクリン耐性
でtrp+のコロニーを得た。更に実施例10と同一の方法で
プラスミドの確認をおこない、pTLC156と同一のサイズ
のプラスミドを検出した。トリプトファン非要求性とな
ったラクトバチルス・カゼイJCM1053株をラクトバチル
ス・カゼイRNL420(微工研菌寄第10724号)と命名し
た。
Example 12 Acquisition of trp + Lactobacillus casei JCM1053 strain An operation of introducing pTLC156 into this strain was performed under the same conditions except that the plasmid of Example 6 was changed to pTLC156. The culture solution after the introduction operation was centrifuged at 15000 rpm for 1 minute to collect the cells, and the cells were washed twice with physiological saline. The cells are suspended in 300 μ of physiological saline, and 100 μ of the suspension is indole 10 μ
g / ml and 10 μg / ml of tetracycline was applied to the agar medium shown in Example 10 and anaerobically cultured at 37 ° C. for 3 days. As a result, 2600 tetracycline-resistant trp + colonies were obtained per agar medium. Was. Further, the plasmid was confirmed in the same manner as in Example 10, and a plasmid having the same size as pTLC156 was detected. Lactobacillus casei JCM1053 strain, which became non-requiring tryptophan, was named Lactobacillus casei RNL420 (Microtechnical Laboratories No. 10724).

実施例 13 実施例10に示した培地にトリプトファン生合成前駆体
であるアントラニル酸又はインドールを加えた培地にRN
L398株及びRNL420株を塗布し、37℃で2日間嫌気的に培
養したところ、生育の状況は次の表に示す結果だった。
Example 13 RN was added to the medium obtained by adding the anthranilic acid or indole that is a tryptophan biosynthesis precursor to the medium shown in Example 10.
When the L398 strain and the RNL420 strain were applied and anaerobically cultured at 37 ° C. for 2 days, the growth status was as shown in the following table.

一方、pBLβ25又はpHY300PLKを保有するL.casei JCM
1053株は上記培地上では生育不可能であり、実施例10に
示した培地にトリプトファンを添加した培地のみで生育
可能であった。
On the other hand, L. casei JCM having pBLβ25 or pHY300PLK
The 1053 strain could not grow on the above medium, and could grow only on the medium shown in Example 10 with the addition of tryptophan.

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

第1図は、プラスミドpTLC100の構築過程と同プラスミ
ドの制限酵素地図を示す。 第2図は、ラクトバチルス・カゼイDNAの簡単な制限酵
素地図を示す。 第3−(1)〜(5)図は、クラトバチルス・カゼイDN
Aの全塩基配列を示す。 第4図は、ラクトバチルス・カゼイDNA上のtrpA,B,C,F
及びD遺伝子、並びに未知遺伝子X,Yの位置関係を示
す。 第5図はプラスミドpBLβ15の構築過程を示す。 第6図はプラスミドpBLβ15と断片1及び断片2との関
係を示す。 第7図はプラスミドpBLβ18及びpBLβ21の構築過程を示
す。 第8図はプラスミドpBLβ19、pBLβ20、pBLβ22、pBLβ
23、pBLβ24及びpBL25の構築過程を示す。 第9図(A),(B),(C)および(D)の夫々は、
プラスミドpBLβ22、pBLβ23、pBLβ24及びpBLβ25の制
限酵素地図を示す。 第10図は、プラスミドpTLC150の構築過程とその制限酵
素地図を示す。 第11図は、プラスミドpTLC156の構築過程とその制限酵
素地図を示す。
FIG. 1 shows the construction process of plasmid pTLC100 and a restriction map of the plasmid. FIG. 2 shows a simple restriction map of Lactobacillus casei DNA. Fig. 3- (1) to (5) show Cratobacillus casei DN
1 shows the entire nucleotide sequence of A. FIG. 4 shows trpA, B, C, F on Lactobacillus casei DNA.
2 shows the positional relationship between the D and D genes and the unknown genes X and Y. FIG. 5 shows the construction process of plasmid pBLβ15. FIG. 6 shows the relationship between plasmid pBLβ15 and fragments 1 and 2. FIG. 7 shows the construction process of plasmids pBLβ18 and pBLβ21. FIG. 8 shows plasmids pBLβ19, pBLβ20, pBLβ22, pBLβ
23 shows the construction process of pBLβ24 and pBL25. 9 (A), (B), (C) and (D)
1 shows a restriction map of plasmids pBLβ22, pBLβ23, pBLβ24 and pBLβ25. FIG. 10 shows the construction process of plasmid pTLC150 and its restriction enzyme map. FIG. 11 shows the construction process of plasmid pTLC156 and its restriction enzyme map.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−171487(JP,A) Gene,27(1984)p.55−65 Nac.Aci.Res.9[24 ](1981)p.6647−6668 J.Nol.Biol.156[2 ](1982)p.245−256 J.Bacteriol.159[3 ](1984)p.905−912 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG) Genbank/EMBL/DDBJ/G eneseq JISCTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-1-171487 (JP, A) Gene, 27 (1984) p. 55-65 Nac. Aci. Res. 9 [24] (1981) p. 6647-6668 J.C. Nol. Biol. 156 [2] (1982) p. 245-256 Bacteriol. 159 [3] (1984) p. 905-912 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG) Genbank / EMBL / DDBJ / Geneseq JISCT file (JOIS)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】乳酸桿菌由来のトリプトファン合成系遺伝
子を含むDNAであって、下記の塩基配列: における i)506〜1531位(trpD)の塩基配列を有するDNA、また
はこのDNAにストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズし、且つ機能的な乳酸桿菌由来のtrpDタンパク質をコ
ードするもの; ii)1528〜2310位(trpC)の塩基配列を有するDNA、ま
たはこのDNAにストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズし、且つ機能的な乳酸桿菌由来のtrpCタンパク質を
コードするもの; iii)2462〜3061位(trpF)の塩基配列を有するDNA、ま
たはこのDNAにストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズし、且つ機能的な乳酸桿菌由来のtrpFタンパク質を
コードするもの; iv)3045〜4265位(trpB)の塩基配列を有するDNA、ま
たはこのDNAにストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズし、且つ機能的な乳酸桿菌由来のtrpBタンパク質を
コードするもの;および v)4252〜5052位(trpA)の塩基配列を有するDNA、ま
たはこのDNAにストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズし、且つ機能的な乳酸桿菌由来のtrpAタンパク質を
コードするもの; の少なくとも1つからなるDNA。
1. A DNA containing a tryptophan synthesis gene derived from Lactobacillus, comprising the following base sequence: I) a DNA having the nucleotide sequence at positions 506 to 1531 (trpD), or a DNA that hybridizes to this DNA under stringent conditions and encodes a functional trpD protein derived from Lactobacillus; ii) 1528 to DNA having the nucleotide sequence of position 2310 (trpC), or a DNA that hybridizes to this DNA under stringent conditions and encodes a functional trpC protein derived from Lactobacillus; iii) positions 2462 to 3061 (trpF) Or a DNA that hybridizes to this DNA under stringent conditions and encodes a functional trpF protein derived from Lactobacillus; iv) has a nucleotide sequence at positions 3045 to 4265 (trpB) DNA or a DNA that hybridizes to this DNA under stringent conditions and encodes a trpB protein derived from Lactobacillus; and v) a salt at positions 4252 to 5052 (trpA). DNA having the sequence or the DNA to hybridize under stringent conditions, and functional lactobacilli derived those encoding trpA proteins; from at least one consisting of DNA.
【請求項2】請求項1に示される塩基配列からなるDN
A。
2. A DN comprising the nucleotide sequence of claim 1.
A.
【請求項3】ストレプトコッカス・フィーカリスDS5株
由来のプラスミドpAMβ1−1のエリスロマイシン耐性
遺伝子をコードする領域および複製開始領域と大腸菌由
来のプラスミドとを結合させて得られる大腸菌−乳酸桿
菌シャトルベクターであって、更に請求項1または2記
載のDNAを含有することを特徴とする大腸菌−乳酸桿菌
シャトルベクター。
3. An Escherichia coli-lactobacillus shuttle vector obtained by combining a region encoding the erythromycin resistance gene of the plasmid pAMβ1-1 derived from Streptococcus faecalis DS5 strain and a replication initiation region with a plasmid derived from Escherichia coli, An Escherichia coli-lactobacillus shuttle vector further comprising the DNA according to claim 1.
【請求項4】請求項3に記載のシャトルベクターを用い
て形質転換された乳酸桿菌。
[4] A lactobacillus transformed using the shuttle vector according to [3].
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J.Nol.Biol.156[2](1982)p.245−256
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