JP3335287B2 - Hexokinase gene - Google Patents

Hexokinase gene

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JP3335287B2
JP3335287B2 JP05733097A JP5733097A JP3335287B2 JP 3335287 B2 JP3335287 B2 JP 3335287B2 JP 05733097 A JP05733097 A JP 05733097A JP 5733097 A JP5733097 A JP 5733097A JP 3335287 B2 JP3335287 B2 JP 3335287B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アデノシン3リン
酸(以下、ATPと略称する)を利用せず、少なくとも
アデノシン2リン酸(以下、ADPと略称する)存在
下、ヘキソースの6位の水酸基をリン酸基に置換し、ヘ
キソース6リン酸とアデノシン1リン酸(以下、AMP
と略称する)を生成する反応を触媒するADP依存性の
ヘキソキナーゼのアミノ酸配列をコードする遺伝子DN
A、および該ヘキソキナーゼの生産能を有する実質的に
純粋な遺伝子組換え微生物に関する。
[0001] The present invention relates to a hydroxyl group at the 6-position of hexose in the presence of at least adenosine diphosphate (hereinafter abbreviated as ADP) without using adenosine triphosphate (hereinafter abbreviated as ATP). Is replaced with a phosphate group, and hexose 6-phosphate and adenosine monophosphate (hereinafter, AMP)
Gene encoding the amino acid sequence of an ADP-dependent hexokinase that catalyzes the reaction that produces
A and a substantially pure genetically modified microorganism capable of producing said hexokinase.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ATPを利用せず、少なくともA
DP存在下、ヘキソースの6位の水酸基をリン酸基に置
換し、ヘキソース6リン酸とAMPを生成する反応を触
媒する特殊なヘキソキナーゼ(以後、該ヘキソキナーゼ
をADPHK、該ヘキソキナーゼの酵素活性をADPH
K活性と略称する)が、超高度好熱性古細菌ピロコッカ
ス・フリオサスDSM3638株(Deutsche
Sammlung von Mikroorganis
men und Zellkulturen Gmb
H)により生産されていることが報告された(J.Bi
ol.Chem.,269(26)1994,1753
7−17541)。
2. Description of the Related Art In recent years, without using ATP, at least A
In the presence of DP, a special hexokinase that catalyzes the reaction of hexose 6-phosphate and AMP by replacing the hydroxyl group at the 6-position of hexose with a phosphate group (hereinafter, this hexokinase is referred to as ADPHK, and the enzyme activity of the hexokinase is referred to as ADPH
K activity) is a hyperthermophilic archaebacterium Pyrococcus furiosus DSM3638 strain (Deutsche).
Sammlung von Mikroorganis
men und Zellkulturen Gmb
H) (J. Bi)
ol. Chem. , 269 (26) 1994, 1753
7-17541).

【0003】このADPHKは、ADPを利用し、AT
Pを利用せず、少なくともADP存在下、このADPと
ヘキソースからヘキソース6リン酸とAMPを生成する
反応を触媒する特性から、血清、尿、唾液などの生体体
液を被検液とするADP濃度の定量において、例えば、
グルコース、グリセライド、クレアチニン、ウレアなど
の種々の生体成分をADP生成、遊離反応系に導くこと
により、これらの生体成分の測定への応用が、臨床診断
の分野で期待されている。
[0003] This ADPHK uses ADP, and AT
Without using P, at least in the presence of ADP, the characteristic of catalyzing the reaction of generating hexose-6-phosphate and AMP from ADP and hexose indicates that the ADP concentration in a biological fluid such as serum, urine, or saliva as a test solution. In quantification, for example,
Application of various biological components such as glucose, glyceride, creatinine, and urea to the ADP generation and release reaction system to measure these biological components is expected in the field of clinical diagnosis.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし超高度好熱性古
細菌は、培地中に特殊な成分が必要であったり、生育温
度が非常な高温(85〜100℃)であるなど、培養法
が非常に煩雑で、また生産されるADPHKの量もごく
微量であり、実用化への妨げとなっていた。またこのよ
うに微量しか得られないADPHKの精製は困難であ
り、ADPHKを構成するポリペプチドの部分アミノ酸
配列を解析し、解析結果に基づきADPHK遺伝子DN
Aを分離することも困難であった。
However, ultra-high thermophilic archaebacteria require a special component in the culture medium or have a very high growth temperature (85 to 100 ° C.). In addition, the amount of ADPHK produced is very small, which hinders practical application. Further, it is difficult to purify ADPHK, which can obtain only a trace amount, and the partial amino acid sequence of the polypeptide constituting ADPHK is analyzed, and the ADPHK gene DN
It was also difficult to separate A.

【0005】なお、ピロコッカス・フリオサスDSM3
638株のADPHKのN末端から10アミノ酸の配列
がS.Kengenらにより報告されているが(J.B
iol.Chem,270(51)1995,3045
3−30457)、この配列データは、本発明により明
らかとなったピロコッカス・フリオサスDSM3638
株のADPHKのN末端アミノ酸配列と比較して、途中
の2アミノ酸が不明であり、さらにN末端のメチオニン
後のプロリンが欠落しているなど、不完全かつ不正確で
あり、遺伝子DNAを分離するには全く不十分であっ
た。従って、本発明は効率的なADPHKの製造を提供
することを目的とする。
[0005] Pyrococcus furiosus DSM3
The sequence of 10 amino acids from the N-terminus of ADPHK of strain 638 is S. cerevisiae. Reported by Kengen et al. (J.B.
iol. Chem, 270 (51) 1995, 3045.
3-30457), and this sequence data is obtained from Pyrococcus furiosus DSM3638 identified by the present invention.
Compared to the N-terminal amino acid sequence of the strain ADPHK, the intermediate two amino acids are unknown, and furthermore, the proline after the methionine at the N-terminus is incomplete and inaccurate, and the gene DNA is isolated. Was completely inadequate. Accordingly, an object of the present invention is to provide efficient production of ADPHK.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな種々の問題点に関し鋭意研究の結果、ピロコッカス
・フリオサスDSM3638株よりADPHKを分離・
精製し、その構成するポリペプチドのN末端から39ア
ミノ酸の完全な配列を決定することに成功し、このN末
端アミノ酸配列を基にADPHKのアミノ酸配列をコー
ドするDNAを分離し、ADPHK遺伝子DNAの塩基
配列を決定した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the various problems described above, and as a result, isolated ADPHK from Pyrococcus furiosus DSM3638 strain.
After purification, the complete sequence of 39 amino acids from the N-terminus of the constituent polypeptide was successfully determined. Based on this N-terminal amino acid sequence, the DNA encoding the amino acid sequence of ADPHK was separated, and the DNA of the ADPHK gene DNA was isolated. The nucleotide sequence was determined.

【0007】ADPHK遺伝子DNAの塩基配列、およ
び塩基配列から明らかとなったADPHKのアミノ酸配
列は明らかに新規であり、Europian Bioi
nformatics Instituteの核酸配列
データベース、National Biomedica
l Research Foundationの蛋白質
データベースからは、類似な配列を有する他の遺伝子お
よび蛋白質は見い出されなかった。
[0007] The nucleotide sequence of ADPHK gene DNA and the amino acid sequence of ADPHK revealed from the nucleotide sequence are obviously novel, and are described in European Bioi.
nformatics Institute's nucleic acid sequence database, National Biomedica
No other genes and proteins with similar sequences were found in the Protein Database of l Research Foundation.

【0008】また、ピロコッカス・フリオサスのADP
HK遺伝子DNAの一部を含むDNAを基に作製したプ
ローブを使用したハイブリダイゼーション操作により、
ピロコッカスとは別属の超高度好熱性古細菌サーモコッ
カス・リトラリスATCC51850株(Americ
an Type Culture Collectio
n)からもADPHK遺伝子DNAを分離し、その塩基
配列を決定すると共にそのコードする全アミノ酸配列を
明らかにした。以下、ピロコッカス・フリオサス由来の
ADPHKをPfuHK、サーモコッカス・リトラリス
由来のADPHKをTliHKと略称する。
The ADP of Pyrococcus furiosus
By a hybridization operation using a probe prepared based on DNA containing a part of HK gene DNA,
An ultra-high thermophilic archae bacterium Thermococcus litoralis ATCC 51850 strain (Americic) which is different from Pyrococcus
an Type Culture Collection
The DNA of the ADPHK gene was also isolated from n), its nucleotide sequence was determined, and the entire amino acid sequence encoded by the DNA was determined. Hereinafter, ADPHK derived from Pyrococcus furiosus is abbreviated as PfuHK, and ADPHK derived from Thermococcus litoralis is abbreviated as TliHK.

【0009】また、これらのADPHK遺伝子DNAを
任意のベクターに導入し、好ましい宿主−ベクター系に
て宿主微生物を形質転換体とし、該形質転換体を培養し
て、ADPHK遺伝子DNA情報を発現させ、該培養物
からADPHKを確認し、優れた工業的生産方法を確立
し、本発明を完成するに至った。
Further, these ADPHK gene DNAs are introduced into an arbitrary vector, a host microorganism is used as a transformant in a preferable host-vector system, and the transformant is cultured to express the ADPHK gene DNA information. ADPHK was confirmed from the culture, an excellent industrial production method was established, and the present invention was completed.

【0010】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、ATPを利用せず、少なくともADPの存在
下、このADPとヘキソースからヘキソース6リン酸と
AMPを生成する反応を触媒するADPHKのアミノ酸
配列をコードするDNA、配列表1のアミノ酸配列の1
から455で表されるアミノ酸配列をコードするDN
A、配列表1の塩基配列の1から1365で表される塩
基配列を有するDNA、配列表2のアミノ酸配列の1か
ら467で表されるアミノ酸配列をコードするDNAで
ある。
[0010] The present invention has been made based on the above-mentioned findings, and does not utilize ATP, and at least in the presence of ADP, in the presence of ADPHK, which catalyzes a reaction for producing hexose 6-phosphate and AMP from ADP and hexose. DNA encoding the amino acid sequence, one of the amino acid sequences in Sequence Listing 1.
Encoding the amino acid sequence represented by 455
A, a DNA having a nucleotide sequence represented by 1 to 1365 of the nucleotide sequence of Sequence Listing 1, and a DNA encoding an amino acid sequence represented by 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2.

【0011】また本発明は、配列表1のアミノ酸配列の
1から455で表されるアミノ酸配列をコードする塩基
配列を有するDNAをプローブ作製に使用したハイブリ
ダイゼーション操作により陽性となるDNA、配列表1
の塩基配列の1から1365で表される塩基配列を有す
るDNAをプローブ作製に使用したハイブリダイゼーシ
ョン操作により陽性となるDNA、配列表2の塩基配列
の1から1401で表される塩基配列を有するDNA、
配列表2のアミノ酸配列の1から467で表されるアミ
ノ酸配列をコードする塩基配列を有するDNAをプロー
ブ作製に使用したハイブリダイゼーション操作により陽
性となるDNAである。
[0011] The present invention also relates to a DNA which is positive by a hybridization operation using a DNA having a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence represented by amino acids 1 to 455 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 to prepare a probe;
DNA that is positive by a hybridization operation using a DNA having a base sequence of 1 to 1365 of the base sequence of SEQ ID NO: 1 to produce a probe, and a DNA having a base sequence of 1 to 1401 of the base sequence in Sequence Listing 2. ,
It is a DNA that becomes positive by a hybridization operation using a DNA having a base sequence encoding an amino acid sequence represented by any one of amino acids 1 to 467 in Sequence Listing 2 for preparing a probe.

【0012】更に本発明、配列表2の塩基配列の1から
1401で表される塩基配列を有するDNAをプローブ
作製に使用したハイブリダイゼーション操作により陽性
となるDNA、配列表1のアミノ酸配列の1から455
で表されるアミノ酸配列に削除、付加、または置換を行
うことによって得られるアミノ酸配列をコードするDN
A、配列表2のアミノ酸配列の1から467で表される
アミノ酸配列に削除、付加、または置換を行うことによ
って得られるアミノ酸配列をコードするDNAである。
Further, in the present invention, a DNA which is positive by a hybridization operation using a DNA having a nucleotide sequence represented by any one of nucleotide sequences from 1 to 1401 in SEQ ID NO: 2 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to 1 from the amino acid sequence in SEQ ID NO: 1 455
A DN encoding an amino acid sequence obtained by deleting, adding, or substituting the amino acid sequence represented by
A, DNA encoding an amino acid sequence obtained by deleting, adding, or substituting the amino acid sequence represented by 1 to 467 of the amino acid sequence in Sequence Listing 2.

【0013】更にまた本発明は、エシェリヒア・コリに
属する微生物であって、宿主にとって外来性である配列
表1のアミノ酸配列の1から455で表されるアミノ酸
配列をコードするヌクレオチド配列から実質的になるA
DPHKのアミノ酸配列をコードするDNAを保持し、
かつ、ADPHK生産能を有することを特徴とする実質
的に純粋な微生物、微生物エシェリヒア・コリ(Esc
herichia coli)JM109・pcHK
1、微生物エシェリヒア・コリ(Escherichi
a coli)JM109・pcHK2である。
Furthermore, the present invention relates to a microorganism belonging to Escherichia coli, which is substantially exogenous to a host from a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1. A
Holding a DNA encoding the amino acid sequence of DPHK,
A substantially pure microorganism having the ability to produce ADPHK, the microorganism Escherichia coli (Esc
herichia coli) JM109 / pcHK
1. The microorganism Escherichia coli
a coli) JM109 · pcHK2.

【0014】本発明の配列表1のアミノ酸配列の1から
455および配列表2のアミノ酸配列の1から467で
表されるアミノ酸配列をコードするDNAは、そのN末
端側及びC末端側のアミノ酸残基又はポリペプチド残基
を含めたアミノ酸配列の各アミノ酸に対応する一連のコ
ドンのうちいずれか1個のコドンからなるDNAであれ
ばよい。
The DNA encoding the amino acid sequence represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1 and the amino acid sequence of 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2 according to the present invention comprises the N-terminal and C-terminal amino acid residues. Any DNA may be used as long as the DNA consists of any one of a series of codons corresponding to each amino acid of the amino acid sequence including the group or the polypeptide residue.

【0015】また、本発明の配列表1のアミノ酸配列の
1から455で表されるPfuHKのアミノ酸配列をコ
ードするDNA、及び配列表2のアミノ酸配列の1から
467で表されるTliHKのアミノ酸配列をコードす
るDNAにおいて、その5’端側及び3’端側には1個
以上のアミノ酸残基又はポリペプチド残基をコードする
塩基配列を有するDNAを有してもよい。また、該DN
Aの5’端にはATG、GTGなどの開始コドンが、
3’端にはTAA、TAG、TGAなどの終始コドンが
存在するのが通常である。
Also, a DNA encoding the amino acid sequence of PfuHK represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1 of the present invention, and the amino acid sequence of TliHK represented by 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2 May have a DNA having a base sequence encoding one or more amino acid residues or polypeptide residues at the 5 ′ end and the 3 ′ end. In addition, the DN
At the 5 ′ end of A, initiation codons such as ATG and GTG
Usually, termination codons such as TAA, TAG, and TGA are present at the 3 'end.

【0016】また、自然界においてはDNAの塩基配列
の変異がしばしば発生しており、これにより1個または
複数のアミノ酸が削除、付加または置換したアミノ酸配
列をコードする変異DNAが発生しうる。さらに、いわ
ゆる遺伝子工学的手法を用いれば、任意にアミノ酸が削
除、付加または置換したアミノ酸配列をコードする変異
DNAを作製することが可能である。このようにしてA
DPHK遺伝子DNAから生じる変異DNAのうち、そ
のコードするアミノ酸配列を有するペプチドがADPH
K活性を有するものを変異ADPHK遺伝子DNAと定
義する。配列表1のアミノ酸配列の1から455および
配列表2のアミノ酸配列の1から467で表されるアミ
ノ酸配列をコードするDNAより生じる変異ADPHK
遺伝子DNAは全て本発明の範囲に含まれる。
In the natural world, mutations in the base sequence of DNA frequently occur, which may result in a mutant DNA encoding an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, added or substituted. Furthermore, if a so-called genetic engineering technique is used, it is possible to prepare a mutant DNA encoding an amino acid sequence in which amino acids are arbitrarily deleted, added or substituted. Thus A
Among the mutant DNAs generated from the DPHK gene DNA, peptides having the amino acid sequence encoded by
Those having K activity are defined as mutant ADPHK gene DNA. Mutant ADPHK generated from DNA encoding the amino acid sequence represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1 and 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2
All gene DNAs are included in the scope of the present invention.

【0017】さらに、ADPHK活性を有するペプチド
のアミノ酸配列をコードするDNAのうち、配列表1の
アミノ酸配列の1から455または配列表2のアミノ酸
配列の1から467で表されるアミノ酸配列をコードす
るDNAの一部をプローブ作製に使用したハイブリダイ
ゼーション操作により陽性となるDNAは全て本発明の
範囲に含まれる。なお、ハイブリダイゼーション操作に
より陽性となるDNAとは、ハイブリダイゼーション操
作にプローブとして使用されるDNA鎖と塩基配列に相
同性を有することにより、二重鎖DNA断片の正鎖ある
いは相補鎖の少なくともいずれかが、プローブとして使
用されたDNA鎖と塩基の相補的な結合を起こし得るD
NAを表す。
Furthermore, among the DNAs encoding the amino acid sequence of the peptide having ADPHK activity, the DNAs encode the amino acid sequences represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1 or 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2. All DNAs that are positive by a hybridization operation using a part of the DNA for preparing a probe are included in the scope of the present invention. The DNA that becomes positive by the hybridization operation is at least one of the positive strand and the complementary strand of the double-stranded DNA fragment by having homology to the DNA sequence used as a probe in the hybridization operation. Is capable of causing complementary binding of a base to the DNA strand used as a probe.
Represents NA.

【0018】ADPHKのアミノ酸配列をコードするD
NAは、例えば、ADPHK遺伝子DNAの供与体であ
る、ADPHKを生産する微生物に由来するDNA(t
otalDNAと略称する)を分離精製した後、制限酵
素などを用いて切断し、作製したtotalDNAの断
片と、同じく切断してリニヤーにした発現ベクターと
を、両DNAの末端部をDNAリガーゼなどにより結合
閉環させ、かくして得られた組み換えDNAベクターを
宿主微生物に導入し、発現ベクターのマーカーと、AD
PHKの活性発現もしくはDNAプローブを指標として
スクリーニングを行い、ADPHK遺伝子DNAを含有
する組換えDNAベクターを保持する微生物を分離し、
該遺伝子組換え微生物を培養し、該培養菌体から該組み
換えDNAベクターを分離精製し、次いで該組み換えD
NAベクターからADPHK遺伝子DNAを取得するこ
とにより得られる。
D encoding the amino acid sequence of ADPHK
NA is, for example, DNA (t) derived from a microorganism producing ADPHK, which is a donor of ADPHK gene DNA.
total DNA) is separated and purified, then cut with restriction enzymes and the like, and the total DNA fragment prepared is ligated to the linearly cut and linear expression vector using DNA ligase or the like. The thus obtained recombinant DNA vector is introduced into a host microorganism, and a marker for the expression vector and AD
Screening using PHK activity expression or DNA probe as an index, isolating microorganisms holding recombinant DNA vector containing ADPHK gene DNA,
Culturing the genetically modified microorganism, separating and purifying the recombinant DNA vector from the cultured cells,
It is obtained by obtaining ADPHK gene DNA from NA vector.

【0019】DNAの供与体である微生物としては、A
DPHKを生産する微生物であれば、なんら限定される
ものではないが、好ましくはピロコッカス・フリオサス
DSM3638株またはサーモコッカス・リトラリスA
TCC51850が挙げられる。ADPHKのアミノ酸
配列をコードするDNAを得るためには、具体的には以
下のように行えばよいが、その操作法のうち常法とされ
るものは、例えばマニアティスらの方法(Maniat
is,T.,et al.MolecularClon
ing.Cold Spring Harbor La
boratory 1982,1989)や、市販の各
種酵素、キット類に添付された手順に従えば実施できる
ものである。
Microorganisms that are DNA donors include A
Any microorganism can be used as long as it is a microorganism producing DPHK, but it is preferably, but not limited to, Pyrococcus furiosus DSM3638 or Thermococcus litoralis A.
TCC51850. In order to obtain a DNA encoding the amino acid sequence of ADPHK, specifically, the following method may be used. Among the manipulation methods, a common method is, for example, the method of Maniatis et al.
is, T .; , Et al. MolecularClon
ing. Cold Spring Harbor La
1982, 1989) or various commercially available enzymes and procedures attached to kits.

【0020】DNA供与体として選択した微生物のto
talDNAを採取するには、例えばADPHKを生産
する微生物を培養し、得られる培養菌液から菌体を集菌
し、次いでこれを溶菌させることによってADPHK遺
伝子DNAを含有する溶菌物を調製する。溶菌方法とし
ては、例えばリゾチームなどの細胞壁溶解酵素による処
理が施され、必要によりプロテアーゼなどの他の酵素や
ラウリル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤が併用され、
さらに、細胞壁の物理的破壊法である凍結融解(特開昭
63−185371号公報参照)やフレンチプレス処理
を上述の溶菌法と組合せで行ってもよい。
The microorganism selected as a DNA donor
To collect talDNA, for example, a microorganism that produces ADPHK is cultured by culturing a microorganism that produces ADPHK, collecting cells from the resulting culture, and lysing the lysate to prepare a lysate containing the ADPHK gene DNA. As a lysis method, for example, treatment with a cell wall lysing enzyme such as lysozyme is performed, and if necessary, another enzyme such as a protease or a surfactant such as sodium lauryl sulfate is used in combination,
Furthermore, freeze-thaw (see JP-A-63-185371), which is a method for physically destroying the cell wall, or French press treatment may be performed in combination with the lysis method described above.

【0021】この様にして得られた溶菌物からtota
lDNAを分離精製するには、常法に従って、例えばフ
ェノール抽出による除蛋白処理、プロテアーゼ処理、リ
ボヌクレアーゼ処理、アルコール沈澱、遠心分離などの
方法を適宜組み合わせることにより行うことができる。
分離精製されたtotalDNAを切断する方法は、常
法に従って制限酵素処理により行えばよく、特に得られ
るtotalDNA断片とベクターとの結合を容易なら
しめるため、制限酵素、とりわけ特定ヌクレオチド配列
に作用する、例えば、SalI、BglII、BamH
I、XhoI、MluIなどのII形制限酵素が適してい
る。
From the lysate thus obtained, tota
The lDNA can be separated and purified according to a conventional method, for example, by appropriately combining methods such as protein removal treatment by phenol extraction, protease treatment, ribonuclease treatment, alcohol precipitation, and centrifugation.
The method of cutting the separated and purified total DNA may be performed by a restriction enzyme treatment according to a conventional method, and particularly, in order to facilitate the binding of the obtained total DNA fragment to the vector, restriction enzymes, particularly those acting on a specific nucleotide sequence, for example, , SalI, BglII, BamH
Type II restriction enzymes such as I, XhoI, MluI are suitable.

【0022】totalDNA断片を組み込むベクター
としては、宿主微生物体内で自律的に増殖しうるファー
ジ又はプラスミド、コスミドから遺伝子組み換え用とし
て構築されたものが適しており、ファージベクターとし
ては、例えば、エシェリヒア・コリに属する微生物を宿
主微生物とする場合にはλgt・λC、λgt・λBな
どが使用できる。
As the vector into which the total DNA fragment is incorporated, a phage or a plasmid capable of autonomously growing in a host microorganism, or a vector constructed for gene recombination from a cosmid is suitable. As the phage vector, for example, Escherichia coli Λgt.λC, λgt.λB, etc. can be used when the microorganism belonging to

【0023】また、プラスミドベクターとしては、例え
ば、エシェリヒア・コリを宿主微生物とする場合には、
プラスミドpBR322、pBR325、pACYC1
84、pUC12、pUC13、pUC18、pUC1
9、pUC118、pUC119、pIN I、Blu
escriptKS+ 、枯草菌を宿主とする場合にはp
UB110、pKH300PLK、放線菌を宿主とする
場合にはpIJ680、pIJ702、酵母特にサッカ
ロマイセス・セルビシエを宿主とする場合にはYRp
7、pYC1、pYES2などが使用できる。またコス
ミドベクターとしては、例えば、エシェリヒア・コリを
宿主微生物として、pWE15などが使用できる。
As a plasmid vector, for example, when Escherichia coli is used as a host microorganism,
Plasmids pBR322, pBR325, pACYC1
84, pUC12, pUC13, pUC18, pUC1
9, pUC118, pUC119, pINI, Blu
E.script KS + , p.
UB110, pKH300PLK, pIJ680 and pIJ702 when using actinomycetes as hosts, and YRp when using yeast, especially Saccharomyces cerevisiae as hosts.
7, pYC1, pYES2, etc. can be used. As a cosmid vector, for example, pWE15 or the like using Escherichia coli as a host microorganism can be used.

【0024】このようなベクターを、totalDNA
の切断に使用した制限酵素で生成するDNA末端と、同
じ末端を生成する制限酵素で切断してベクター断片を作
成し、totalDNA断片とベクター断片とを、DN
Aリガーゼ酵素により常法に従って結合させればよい。
totalDNAの断片を結合したベクターを移入する
宿主微生物としては、組み換えDNAが安定かつ自律的
に増殖可能であればよく、例えば宿主微生物がエシェリ
ヒア・コリに属する微生物の場合、エシェリヒア・コリ
DH1、エシェリヒア・コリJM109、エシェリヒア
・コリW3110、エシェリヒア・コリC600などが
利用できる。また、微生物宿主が枯草菌に属する微生物
の場合、バチラス・サチリスISW1214など、放線
菌に属する微生物の場合、ストレプトマイセス・リビダ
ンスTK24など、サッカロマイセス・セルビシエに属
する微生物の場合、サッカロマイセス・セルビシエIN
VSC1等が使用できる。
[0024] Such a vector is converted into total DNA.
DNA fragments produced by the restriction enzyme used to cleave the DNA and a restriction enzyme producing the same ends to produce a vector fragment, and the total DNA fragment and the vector fragment are
What is necessary is just to couple | bond with an A ligase enzyme according to a conventional method.
The host microorganism into which the vector to which the total DNA fragment is ligated may be any one as long as the recombinant DNA can be stably and autonomously propagated. For example, when the host microorganism is a microorganism belonging to Escherichia coli, Escherichia coli DH1, Escherichia coli Coli JM109, Escherichia coli W3110, Escherichia coli C600 and the like can be used. Further, when the microorganism host is a microorganism belonging to Bacillus subtilis, Bacillus subtilis ISW1214 or the like, a microorganism belonging to actinomycetes, Streptomyces lividans TK24, or a microorganism belonging to Saccharomyces cerevisiae such as Saccharomyces cerevisiae IN
VSC1 or the like can be used.

【0025】宿主微生物に組み換えDNAを移入する方
法としては、例えば、宿主微生物がエシェリヒア・コリ
やサッカロマイセス・セルビシエ、ストレプトマイセス
・リビダンスに属する微生物の場合には、常法に従って
コンピテントセル化した宿主菌株に組み換えDNAの移
入を行えばよく、菌株によっては電気穿孔法を使用して
もよい。
As a method for transferring the recombinant DNA to the host microorganism, for example, when the host microorganism is a microorganism belonging to Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, or Streptomyces lividans, the host cell is transformed into a competent cell according to a conventional method. The recombinant DNA may be transferred to the strain, and depending on the strain, electroporation may be used.

【0026】宿主微生物への目的組み換えDNA移入の
有無についての選択は、上記方法により組換えDNAを
移入した宿主微生物により作成した遺伝子ライブラリー
から、ADPHK活性の発現を指標としたスクリーニン
グを行ってもよいし、32Pや蛍光体などでラベルした、
ADPHKの部分アミノ酸配列を基に設計し予め合成し
たDNAプローブを使用して、コロニーハイブリダイゼ
ーションやプラークハイブリダイゼーションなどにより
ポジティブ株を選択し、この株を目的の形質転換体とし
てもよい。
The selection as to whether or not the desired recombinant DNA has been transferred to the host microorganism can be made by screening from a gene library prepared by the host microorganism into which the recombinant DNA has been transferred by the above method, using the expression of ADPHK activity as an index. It may, was labeled with like 32 P or phosphor,
A positive strain may be selected by colony hybridization or plaque hybridization using a DNA probe designed and synthesized in advance based on the partial amino acid sequence of ADPHK, and this strain may be used as a target transformant.

【0027】DNAプローブを作製する方法としては、
DNA供与体として選択したADPHKを生産する微生
物の培養物から分離、精製したADPHKの部分アミノ
酸配列を解析し、そのアミノ酸配列の適当な部位をコー
ドするオリゴヌクレオチドを設計、合成し、常法に従っ
32Pや蛍光体などで標識すればよい。形質転換体から
のADPHK遺伝子DNAを含むDNAの分離は、常法
に従って行えばよい。上述の方法によって得られたAD
PHK遺伝子DNAの塩基配列は、ジデオキシ法(Sa
ngar,F.(1981)Science,214,
1205−1210)で解読すればよく、またADPH
Kを構成するポリペプチドの全アミノ酸配列は、塩基配
列より予測決定できる。
As a method for preparing a DNA probe,
Separated from the culture of a microorganism producing ADPHK selected as a DNA donor, by analyzing a partial amino acid sequence of the purified ADPHK, designed oligonucleotides coding for the appropriate site of the amino acid sequence, synthesized, 32 according to a conventional method What is necessary is just to label with P or a fluorescent substance. The DNA containing the ADPHK gene DNA may be isolated from the transformant according to a conventional method. AD obtained by the above method
The base sequence of the PHK gene DNA was determined by the dideoxy method (Sa
ngar, F .; (1981) Science, 214,
1205-1210) and ADPH
The entire amino acid sequence of the polypeptide constituting K can be predicted and determined from the nucleotide sequence.

【0028】また本発明のADPHK遺伝子DNAは、
そのコードするペプチドがADPHK活性を損なわない
範囲で変異を生じさせることも可能である。この変異を
生じさせる方法としては、DNAの塩基配列の自然変異
によってもよいし、人工的な公知の遺伝子工学的手法に
よるものでもよい。遺伝子工学的手法による変異の具体
的な例としては、ゾラーの方法による部位特異的変異法
(Zoller,M.J.and Smith,M.
(1983)Methods in Enzymolo
gy,154,367)や、ランダム変異体群からのス
クリーニングによる分離、目的遺伝子中の特定DNA断
片の合成DNAによる置換、また生物内で遺伝子進化を
人工的に促進させるいわゆる進化工学的手法(大嶋泰
郎、他、Miami−Biotechnol.Shor
t−Rep.,(1995)6,3)などが挙げられ
る。
The ADPHK gene DNA of the present invention also comprises
It is also possible to cause a mutation within a range in which the encoded peptide does not impair ADPHK activity. As a method for producing this mutation, a natural mutation of the base sequence of DNA may be used, or an artificial genetic engineering technique may be used. Specific examples of mutations by genetic engineering techniques include site-specific mutagenesis by the method of Zoller (Zoller, MJ and Smith, M.S.
(1983) Methods in Enzymolo
gy, 154, 367), isolation from a group of random mutants by screening, replacement of a specific DNA fragment in a target gene with synthetic DNA, and a so-called evolutionary engineering method for artificially promoting gene evolution in an organism (Oshima Tairo, et al., Miami-Biotechnol.
t-Rep. , (1995) 6, 3).

【0029】このようにして、一度ADPHK遺伝子D
NAが分離されれば、分離されたADPHK遺伝子DN
Aの一部を使用してプローブを作製し、他の生物から新
たなADPHK遺伝子DNAを分離することも可能であ
る。すでに分離したADPHK遺伝子DNAから、新た
に別の生物由来のADPHK遺伝子DNAを分離する例
としては、ピロコッカス・フリオサスのADPHK遺伝
子DNAによるサーモコッカス・リトラリスのADPH
K遺伝子DNAの分離が挙げられる。また、この逆も当
然可能である。
In this way, once the ADPHK gene D
If NA is isolated, the isolated ADPHK gene DN
It is also possible to produce a probe using a part of A and to isolate new ADPHK gene DNA from other organisms. As an example of newly separating ADPHK gene DNA from another organism from ADPHK gene DNA that has already been separated, an example of the ADPHK gene of Thermococcus litoralis using the ADPHK gene DNA of Pyrococcus furiosus
Separation of K gene DNA. The reverse is naturally also possible.

【0030】具体的には、取得したADPHK遺伝子D
NAの80%以上を含むDNA断片を常法により調製
し、ランダムプライマー法(Feinberg,A.
P.and Vogelstein,B.(1983)
Anal.Biochem.132,6−13)により
放射性同位元素や蛍光物質で標識したDNAプローブを
作製し、本プローブを使用したハイブリダイゼーション
操作を、新たにADPHK遺伝子DNAを分離しようと
する生物の染色体断片やcDNAなどから作製した遺伝
子ライブラリーに対して実施し、陽性反応を示すクロー
ンを選択すればよい。以上の操作により少なくとも55
%以上の相同性を有した異なる生物由来のADPHKの
遺伝子DNAや、変異ADPHKの遺伝子DNAを分離
することができる。
Specifically, the obtained ADPHK gene D
A DNA fragment containing 80% or more of NA was prepared by a conventional method, and was subjected to a random primer method (Feinberg, A .;
P. and Vogelstein, B.A. (1983)
Anal. Biochem. 132, 6-13), a DNA probe labeled with a radioisotope or a fluorescent substance is prepared, and a hybridization operation using the probe is carried out from chromosomal fragments or cDNA of an organism whose ADPHK gene DNA is to be newly separated. This may be performed on the prepared gene library, and a clone showing a positive reaction may be selected. By the above operation, at least 55
% Of the gene DNA of ADPHK derived from different organisms and the gene DNA of mutant ADPHK having homology of not less than%.

【0031】ランダムプライマー法により作成されるプ
ローブは、その鋳型となったDNA断片の塩基配列また
は相補塩基配列の一部を有するDNA断片の集合体であ
り、鋳型となるDNA断片としては、例えば配列表1の
アミノ酸配列の1から455で表されるアミノ酸配列を
コードする塩基配列を有するDNAのうちの80%以上
からなるDNA断片、具体的なアミノ酸配列をコードす
る塩基配列としては配列表1の塩基配列の1から125
5のDNA断片および配列表2のアミノ酸配列の1から
467で表されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を
有するDNAのうちの80%以上からなるDNA断片、
具体的なアミノ酸配列をコードする塩基配列としては配
列表2の塩基配列の1から1401で表される塩基配列
を有するDNAの80%以上からなるDNA断片を挙げ
ることができる。
The probe prepared by the random primer method is a collection of DNA fragments having a part of the base sequence or the complementary base sequence of the DNA fragment used as the template. A DNA fragment consisting of 80% or more of the DNA having the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by 1 to 455 of the amino acid sequence shown in Table 1 and a specific nucleotide sequence encoding the amino acid sequence are listed in Sequence Listing 1. 1 to 125 of the nucleotide sequence
A DNA fragment comprising at least 80% of the DNA having the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by 1 to 467 of the DNA fragment of SEQ ID NO: 5
Specific examples of the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence include a DNA fragment comprising 80% or more of the DNA having the nucleotide sequence represented by 1 to 1401 of the nucleotide sequence in Sequence Listing 2.

【0032】また、複数のADPHK遺伝子DNAが分
離されれば、その保存性の高い遺伝子領域を基にして設
計したDNAプローブによるハイブリダイゼーションに
より、より低い相同性を有する他種のADPHK遺伝子
DNAや変異ADPHK遺伝子DNAを分離することも
可能である。この様にして一度選択された組み換えDN
Aは、該組み換えDNAを保持する形質転換微生物から
取り出され、他の宿主微生物に移入することも容易に実
施できる。
Further, if a plurality of ADPHK gene DNAs are isolated, hybridization with DNA probes designed based on the highly conserved gene region will result in other ADPHK gene DNAs and mutations having lower homology. It is also possible to isolate ADPHK gene DNA. The recombinant DN once selected in this way
A can be easily removed from a transformed microorganism carrying the recombinant DNA and transferred to another host microorganism.

【0033】また、さらに、該組み換えDNAから制限
酵素などにより切断してADPHKを構成するポリペプ
チドのアミノ酸配列をコードするDNAを切り出し、前
記と同様な方法により切断して得られる他の開環ベクタ
ーの末端に結合させて新規な特徴を有する組み換えDN
Aを作製して、他の宿主微生物に移入することも容易に
実施できる。
Further, another DNA encoding the amino acid sequence of the polypeptide constituting ADPHK is cleaved from the recombinant DNA by restriction enzymes or the like, and the resulting DNA is cleaved by the same method as described above. DN having novel characteristics by binding to the terminal of DNA
A can be easily prepared and transferred to other host microorganisms.

【0034】以上の方法により取得できるADPHK遺
伝子DNAの好適な例として、配列表1のアミノ酸配列
の1から455で表されるアミノ酸配列をコードする塩
基配列を有するDNAをプローブ作製に使用したハイブ
リダイゼイション操作により陽性となるDNAであり、
具体的なアミノ酸配列をコードする塩基配列としては配
列表1の塩基配列の1から1365および配列表2のア
ミノ酸配列の1から467で表されるアミノ酸配列をコ
ードする塩基配列を有するDNAをプローブ作製に使用
したハイブリダイゼイション操作により陽性となるDN
Aであり、具体的なアミノ酸配列をコードする塩基配列
としては配列表2の塩基配列の1から1401で表され
る塩基配列を有するDNAを挙げることができる。
As a preferred example of the ADPHK gene DNA obtainable by the above-mentioned method, a hybridization using a DNA having a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence represented by 1 to 455 of the amino acid sequence of Sequence Listing 1 was used. DNA that is positive by the operation of
As a nucleotide sequence encoding a specific amino acid sequence, a probe was prepared using a DNA having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by 1 to 1365 of the nucleotide sequence of Sequence Listing 1 and 1 to 467 of the amino acid sequence of Sequence Listing 2. Which becomes positive by the hybridization operation used for
A, which is a specific base sequence encoding an amino acid sequence, includes a DNA having a base sequence represented by 1 to 1401 of the base sequence in Sequence Listing 2.

【0035】かくして得られた形質転換体である微生物
は、栄養培地に培養されることによりADPHKを産生
し得るが、宿主微生物によってはADPHK遺伝子DN
Aを移入するだけではADPHK生産性を有しない場合
がありうる。このような場合、得られたADPHK遺伝
子DNAを含むDNA断片を、前述のゾラーの方法によ
る部位特異的変異法による制限酵素認識部位の作製や、
制限酵素による切り出しなどにより適切な形態で分離
し、該宿主微生物に適合する遺伝子プロモーター下流に
ADPHK遺伝子DNAを結合したDNAを組み込んだ
ベクターにより、新たな形質転換体を作成し、ADPH
Kを産生させればよい。
The microorganism as a transformant thus obtained can produce ADPHK by being cultured in a nutrient medium, but depending on the host microorganism, the ADPHK gene DN.
There is a possibility that ADPHK productivity may not be obtained only by transferring A. In such a case, the obtained DNA fragment containing the ADPHK gene DNA is used to prepare a restriction enzyme recognition site by site-directed mutagenesis according to the above-mentioned Zoller method,
A new transformant was prepared using a vector into which a DNA having the ADPHK gene DNA ligated downstream of a gene promoter compatible with the host microorganism was isolated by excision in an appropriate form such as by excision with a restriction enzyme.
K may be produced.

【0036】例えば、上記宿主微生物がエシェリヒア・
コリに属する微生物の場合、ADPHK遺伝子DNAを
接続する遺伝子プロモーターとしては、lacZプロモ
ーター、tacプロモーター、T7プロモーター、ピル
ビン酸オキシダーゼ遺伝子プロモーター(特開平1−1
44976号公報)などが例示され、これらのプロモー
ターの下流にリボソーム結合部位を介在して、開始コド
ンATGやGTGを有するADPHK遺伝子DNAを接
続し、大腸菌を宿主とするベクターに組み込み、かくの
ごとくして作成されたベクターで大腸菌を形質転換すれ
ばよい。
For example, when the host microorganism is Escherichia
In the case of microorganisms belonging to the genus E. coli, the gene promoter for connecting the ADPHK gene DNA includes lacZ promoter, tac promoter, T7 promoter, pyruvate oxidase gene promoter (Japanese Patent Laid-Open No. 1-1).
No. 44976) and an ADPHK gene DNA having an initiation codon ATG or GTG is connected downstream of these promoters via a ribosome binding site, and incorporated into a vector using Escherichia coli as a host. Escherichia coli may be transformed with the vector created in this manner.

【0037】上記の遺伝子操作に一般的に使用される量
的関係は、供与微生物からのDNA及びベクターDNA
を0.1〜10μgに対し、制限酵素を約1〜10u、
リガーゼ約300u、その他の酵素約1〜10u、程度
が例示される。ADPHK遺伝子DNAを含み、ADP
HKを産生し得る形質転換微生物の具体的な例示として
は、エシェリヒア・コリに属する微生物を宿主微生物と
し、その内部にADPHK遺伝子DNAを含有するプラ
スミドpcHK1(制限酵素地図を図1に示した)を保
有する形質転換微生物、エシェリヒア・コリ(Esch
erichia coli)JM109・pcHK1
(FERM BP−5453)、およびプラスミドpc
HK2(制限酵素地図を図2に示した)を保有する形質
転換微生物、エシェリヒア・コリ(Escherich
ia coli)JM109・pcHK2(FERM
BP−5851)が挙げられる。
The quantitative relationships commonly used in the above genetic manipulations include DNA from donor microorganisms and vector DNA.
About 0.1 to 10 μg, about 1 to 10 u of the restriction enzyme,
About 300 u of ligase and about 1 to 10 u of other enzymes are exemplified. Contains ADPHK gene DNA, ADP
As a specific example of a transformed microorganism capable of producing HK, a plasmid pcHK1 (restriction map is shown in FIG. 1) containing a microorganism belonging to Escherichia coli as a host microorganism and containing ADPHK gene DNA therein is used. Escherichia coli (Esch)
erichia coli) JM109 / pcHK1
(FERM BP-5453), and plasmid pc
A transformed microorganism carrying HK2 (restriction map is shown in FIG. 2), Escherichia coli
ia coli) JM109 / pcHK2 (FERM)
BP-5851).

【0038】形質転換微生物により該ADPHKを製造
するに当たっては、該形質転換微生物を栄養培地で培養
して菌体内又は培養液中に該ADPHKを産生せしめ、
培養終了後、得られた培養物を濾過又は遠心分離などの
手段により菌体を採集し、次いでこの菌体を機械的方法
又はリゾチームなどの酵素的方法で破壊し、又、必要に
応じてEDTA及び/又は適当な界面活性剤などを添加
して該ADPHKの水溶液を濃縮するか、又は濃縮する
事なく硫安分画、ゲル濾過、アフィニティークロマトグ
ラフィー等の吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロ
マトグラフィーにより処理して、純度のよい該ADPH
Kを得ることができる。
In producing the ADPHK by the transformed microorganism, the transformed microorganism is cultured in a nutrient medium to produce the ADPHK in the cells or in a culture solution.
After completion of the culture, the obtained culture is collected by filtration or centrifugation to collect cells, and then the cells are destroyed by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme. And / or adding an appropriate surfactant or the like to concentrate the aqueous solution of ADPHK, or, without concentration, treating the solution with adsorption chromatography such as ammonium sulfate fractionation, gel filtration, affinity chromatography, etc., or ion exchange chromatography. ADPH with good purity
K can be obtained.

【0039】形質転換微生物の培養条件はその栄養生理
的性質を考慮して培養条件を選択すれば良く、通常多く
の場合は、液体培養で行うが、工業的には深部通気撹拌
培養を行うのが有利である。培地の栄養源としては、微
生物の培養に通常用いられるものが広く使用されうる。
炭素源としては、資化可能な炭素化合物であればよく、
例えばグルコース、サッカロース、ラクトース、マルト
ース、フラクトース、糖蜜などが使用される。窒素源と
しては利用可能な窒素化合物であれば良く、例えばペプ
トン、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解物など
が使用される。その他、リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、マ
グネシウム、カルシウム、カリウム、鉄、マンガン、亜
鉛などの塩類、特定のアミノ酸、特定のビタミンなどが
必要に応じて使用される。
The culture conditions of the transformed microorganisms may be selected in consideration of their nutritional and physiological properties. Usually, in many cases, liquid culture is used, but industrially, deep aeration and stirring culture is performed. Is advantageous. As the nutrient source of the medium, those commonly used for culturing microorganisms can be widely used.
The carbon source may be any assimilable carbon compound,
For example, glucose, saccharose, lactose, maltose, fructose, molasses and the like are used. Any available nitrogen compound may be used as the nitrogen source. For example, peptone, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate and the like are used. In addition, salts such as phosphate, carbonate, sulfate, magnesium, calcium, potassium, iron, manganese, and zinc, specific amino acids, specific vitamins, and the like are used as necessary.

【0040】培養温度は微生物が発育し、ADPHKを
生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリ
の場合、好ましくは20〜42℃程度である。培養条件
は、条件によって多少異なるが、ADPHKが最高収量
に達する時期を見計らって適当な時期に培養を終了すれ
ばよく、エシェリヒア・コリの場合、通常は12〜48
時間程度である。培地pHは菌が発育し、ADPHKを
生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリ
の場合、好ましくはpH6〜8程度である。
The cultivation temperature can be appropriately changed within a range in which the microorganism grows and produces ADPHK. In the case of Escherichia coli, it is preferably about 20 to 42 ° C. The cultivation conditions are slightly different depending on the conditions, but the cultivation may be terminated at an appropriate time in anticipation of the timing when ADPHK reaches the maximum yield. In the case of Escherichia coli, it is usually 12 to 48.
About an hour. The pH of the medium can be appropriately changed within a range in which the bacteria grow and produce ADPHK. In the case of Escherichia coli, the pH is preferably about 6 to 8.

【0041】培養物中のADPHKは、菌体を含む培養
液そのままを採取し、利用することもできるが、一般に
は常法に従って、ADPHKが培養液中に存在する場合
には、濾過、遠心分離などによりADPHK含有溶液と
微生物菌体とを分離した後に利用される。ADPHKが
菌体内に存在する場合には、得られた培養物を濾過又は
遠心分離などの手段により、菌体を採取し、次いでこの
菌体を必要に応じて機械的方法又はリゾチームなどの酵
素的方法で破壊し、またEDTAなどのキレート剤及び
/又は界面活性剤を添加してADPHKを可溶化し水溶
液として分離採取する。この様にして得られたADPH
K含有溶液を、例えば、減圧濃縮、膜濃縮、更に、硫
安、硫酸ナトリウムなどの塩析処理などによる分別沈澱
法により沈澱せしめればよい。
ADPHK in the culture can be used by directly collecting and using the culture solution containing the cells. However, in general, if ADPHK is present in the culture solution, filtration and centrifugation are performed. It is used after separating the ADPHK-containing solution from the microbial cells by, for example, the above method. When ADPHK is present in the cells, the obtained culture is collected by filtration or centrifugation, and then the cells are collected. Then, if necessary, the cells are subjected to a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme. ADPHK is solubilized by adding a chelating agent such as EDTA and / or a surfactant, and separated and collected as an aqueous solution. ADPH obtained in this way
The K-containing solution may be precipitated by a fractional precipitation method, for example, by concentration under reduced pressure, membrane concentration, and salting-out treatment with ammonium sulfate, sodium sulfate, or the like.

【0042】次いでこの沈澱物を、水に溶解し、半透膜
にて透析せしめて、より低分子量の不純物を除去するこ
とができる。また、吸着剤あるいはゲル濾過剤などによ
るゲル濾過、アフィニティークロマトグラフィー等の吸
着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー
等により精製し、これらの手段を用いて得られるADP
HK含有溶液から、減圧濃縮凍結乾燥等の処理により精
製されたADPHKが得られる。
The precipitate is then dissolved in water and dialyzed through a semipermeable membrane to remove lower molecular weight impurities. Further, ADP obtained by purification by gel filtration using an adsorbent or a gel filtration agent, adsorption chromatography such as affinity chromatography, ion exchange chromatography, etc., and using these means is used.
From the HK-containing solution, ADPHK purified by a treatment such as freeze-drying under reduced pressure is obtained.

【0043】また、ADPHKの活性測定は、以下の通
りである。 測定試薬 50mM トリス−塩酸緩衝液(pH7.5) 20mM グルコース 2mM ADP 2mM MgCl2 5U/ml G6PDH(グルコース−6−リン酸デ
ヒドロゲナーゼ:東洋紡績社製) 0.025% NBT(ニトロテトラゾニウムブルー) 1mM NADP 1% トリトンX−100 5U/ml DIP(ジアホラーゼ:旭化成社製)
The measurement of the activity of ADPHK is as follows. Measurement reagent 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) 20 mM glucose 2 mM ADP 2 mM MgCl 2 5 U / ml G6PDH (glucose-6-phosphate dehydrogenase: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 0.025% NBT (nitrotetrazonium blue) 1 mM NADP 1% Triton X-100 5 U / ml DIP (Diaphorase: manufactured by Asahi Kasei Corporation )

【0044】測定試薬1mlを37℃で1分間予備加温
した後、0.02mlの酵素液を添加して10分間反応
させる。反応後、0.1N塩酸を2ml添加して反応を
停止させ、5分以内に層長1.0cmのセルを用いて、
波長550nmにおける吸光度を測定する(As)。ま
た、盲検として酵素液のかわりに蒸留水0.02mlを
用いて同一の操作を行って吸光度を測定する(Ab)、
この酵素使用の吸光度(As)と盲検の吸光度(Ab)
の吸光度差(As−Ab)より酵素活性を求める。酵素
活性1単位は37℃で1分間に1μモルの還元型NAD
Pを生成させる酵素量とし、計算式は下記の通りであ
る。 酵素活性(U/ml)=(As−Ab)×0.795×
酵素の希釈倍率
After preliminarily heating 1 ml of the measuring reagent at 37 ° C. for 1 minute, 0.02 ml of the enzyme solution is added and reacted for 10 minutes. After the reaction, the reaction was stopped by adding 2 ml of 0.1 N hydrochloric acid, and within 5 minutes using a cell having a layer length of 1.0 cm,
The absorbance at a wavelength of 550 nm is measured (As). As a blind test, absorbance is measured by performing the same operation using 0.02 ml of distilled water instead of the enzyme solution (Ab),
Absorbance (As) using this enzyme and absorbance (Ab) of blind test
The enzyme activity is determined from the absorbance difference (As-Ab). One unit of enzyme activity is 1 μmol of reduced NAD per minute at 37 ° C.
The amount of the enzyme that generates P is calculated by the following formula. Enzyme activity (U / ml) = (As-Ab) × 0.795 ×
Enzyme dilution factor

【0045】以上の製造法により得られるADPHKと
して例えば下記の諸物性を有するADPHKが例示され
る。 理化学的性質 <エシェリヒア・コリJM109・pcHK1由来> (1)酵素作用:基質としてグルコースを用いた酵素作
用を以下に示す。 ヘキソース+ADP→ヘキソース−6−リン酸+AMP (2)分子量:100,000±5,000 ただし、トーソー社製TSK−G3000SWXL(0.
75×30cm)を用いたゲル濾過法による。 (3)至適pH:pH6.0〜7.0(リン酸緩衝液) (4)至適温度:80〜100℃
As the ADPHK obtained by the above production method, for example, ADPHK having the following various physical properties is exemplified. Physicochemical properties <Derived from Escherichia coli JM109 / pcHK1> (1) Enzymatic action: The enzymatic action using glucose as a substrate is shown below. Hexose + ADP → hexose-6-phosphate + AMP (2) Molecular weight: 100,000 ± 5,000 However, TSK-G3000SW XL (0.
(75 × 30 cm) by gel filtration. (3) Optimum pH: pH 6.0 to 7.0 (phosphate buffer) (4) Optimum temperature: 80 to 100 ° C

【0046】<エシェリヒア・コリJM109・pcH
K2由来> (1)酵素作用:基質としてグルコースを用いた酵素作
用を以下に示す。 ヘキソース+ADP→ヘキソース−6−リン酸+AMP (2)分子量:50,000±5,000 ただし、トーソー社製TSK−G3000SWXL(0.
75×30cm)を用いたゲル濾過法による。 (3)至適pH:pH7.0〜7.5(リン酸緩衝液) (4)至適温度:80〜100℃
<Escherichia coli JM109.pcH
Derived from K2> (1) Enzymatic action: Enzymatic action using glucose as a substrate is shown below. Hexose + ADP → hexose-6-phosphate + AMP (2) Molecular weight: 50,000 ± 5,000 provided that TSK-G3000SW XL (0.
(75 × 30 cm) by gel filtration. (3) Optimum pH: pH 7.0 to 7.5 (phosphate buffer) (4) Optimum temperature: 80 to 100 ° C

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明を
より詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。なお、実施例中、常法に従い、と
記述した操作は、例えば前出のマニアティスらの方法
や、市販の各種酵素、キット類に添付された手順に従え
ば実施できるものである。また、実験に使用した組換え
DNA実験酵素試薬(制限酵素など)、ベクターDN
A、キット類は特に指摘しない限り宝酒造株式会社より
購入したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the Examples, the operation described as being in accordance with a conventional method can be carried out, for example, according to the above-mentioned method of Maniatis et al., Or the procedure attached to various commercially available enzymes and kits. In addition, recombinant DNA experimental enzyme reagents (restriction enzymes, etc.) used in the experiment, vector DN
A, kits were purchased from Takara Shuzo Co., Ltd. unless otherwise noted.

【0048】実施例1 <ピロコッカス・フリオサスの培養>好熱菌培地(0.
1%酵母エキス、0.5%トリプトン、0.72%マル
トース、2.39%塩化ナトリウム、0.4%硫酸ナト
リウム、0.07%塩化カリウム、0.02%炭酸水素
ナトリウム、0.01%臭化カリウム、0.03%ホウ
酸、1.08%塩化マグネシウム、0.15%塩化カル
シウム、25ppm塩化ストロンチウム、0.025%
塩化アンモニウム、0.014%リン酸水素2カリウ
ム、0.1%酢酸ナトリウム、15ppmニトリロ三酢
酸、5ppm硫酸マンガン、14ppm硫酸第1鉄、2
ppm塩化ニッケル、1ppm硫酸コバルト、1ppm
硫酸亜鉛、0.1ppm硫酸銅、0.01ppmタング
ステン酸ナトリウム、0.01ppmモリブデン酸ナト
リウム、0.1%システイン塩酸塩、pH7)500m
lを500ml容三角フラスコ10本に50mlずつ分
注し、120℃、20分間、加熱滅菌した後、これにピ
ロコッカス・フリオサスDSM3638株(Deuts
che Sammlung von Mikroorg
anismen und Zellkulturen
GmbHより分与)の菌体懸濁液10mlを移植し、攪
拌させながら、95℃で20時間培養し、種培養液とし
た。次に上記好熱菌培地200lを300lタンクに用
意し、滅菌した後、種培養液を移植し、攪拌させなが
ら、95℃で15時間培養し、5mU/mlの培養液2
00l を得た。
Example 1 <Culture of Pyrococcus furiosus> Thermophilic medium (0.
1% yeast extract, 0.5% tryptone, 0.72% maltose, 2.39% sodium chloride, 0.4% sodium sulfate, 0.07% potassium chloride, 0.02% sodium bicarbonate, 0.01% Potassium bromide, 0.03% boric acid, 1.08% magnesium chloride, 0.15% calcium chloride, 25ppm strontium chloride, 0.025%
Ammonium chloride, 0.014% dipotassium hydrogen phosphate, 0.1% sodium acetate, 15 ppm nitrilotriacetic acid, 5 ppm manganese sulfate, 14 ppm ferrous sulfate,
ppm nickel chloride, 1 ppm cobalt sulfate, 1 ppm
Zinc sulfate, 0.1 ppm copper sulfate, 0.01 ppm sodium tungstate, 0.01 ppm sodium molybdate, 0.1% cysteine hydrochloride, pH 7) 500 m
was dispensed into 10 500 ml Erlenmeyer flasks at 50 ml each and heat-sterilized at 120 ° C. for 20 minutes, and then Pyrococcus furiosus DSM3638 strain (Deuts)
che Sammlung von Mikroorg
anismen und Zellkulturen
(Sustained from GmbH) was transplanted and cultured at 95 ° C. for 20 hours with stirring to obtain a seed culture. Next, 200 l of the thermophilic bacterium medium was prepared in a 300 l tank, sterilized, transplanted with a seed culture, cultured at 95 ° C. for 15 hours while stirring, and cultured at 5 mU / ml with a culture medium of 2 mU / ml.
00l was obtained.

【0049】実施例2 <PfuHKの精製>得られた培養液200lを遠心分
離して、得られた菌体を0.9%のNaClを含む20
mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で1回洗浄し
た。なお、後のDNAの分離操作のために、培養液50
0ml相当分の菌体は別に凍結保存した。洗浄菌体を2
0mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)に懸濁して
2lに調整し、クボタ社製の超音波破砕機(INSON
ATOR 201M)を用いて180W、30分間処理
して、菌体破砕液を得た。
Example 2 <Purification of PfuHK> 200 l of the obtained culture was centrifuged, and the obtained cells were washed with 20% NaCl containing 0.9% NaCl.
Washed once with mM Tris-HCl buffer (pH 7.5). In addition, the culture solution 50
Cells equivalent to 0 ml were separately frozen and stored. 2 washed cells
Suspended in 0 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), adjusted to 2 liters, and an ultrasonic crusher manufactured by Kubota (INSON)
(ATOR 201M) at 180 W for 30 minutes to obtain a disrupted cell suspension.

【0050】この破砕液を8000rpm、30分間遠
心分離し、1.8l (酵素活性980U)の上清を得
た。この上清を透析チューブを用いて10mMのトリス
−塩酸緩衝液(pH7.5)8l に対して5℃で一夜透
析した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.
5)で緩衝化したDEAE−Sepharose FF
(ファルマシア社製)200ml(2.6×38cm)
のカラムに通し、0〜1モルのNaClのリニアグラジ
エントで溶出を行った。その結果、0.08〜0.1モ
ルのNaCl濃度で活性画分(950U)が溶出され
た。この得られた活性画分に4MとなるようにNaCl
を溶解し、4MのNaClで緩衝化されたPhenyl
−Sepharose FF(ファルマシア社製)20
0ml(2.6×38cm)のカラムに通し、4〜0M
のNaClのリニアグラジエントにより溶出を行った。
The crushed liquid was centrifuged at 8,000 rpm for 30 minutes to obtain 1.8 l (enzyme activity: 980 U) of a supernatant. The supernatant was dialyzed overnight at 5 ° C. against 8 liters of 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) using a dialysis tube, and then 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.0).
DEAE-Sepharose FF buffered in 5)
(Pharmacia) 200ml (2.6 × 38cm)
And elution was performed with a linear gradient of 0 to 1 mol of NaCl. As a result, an active fraction (950 U) was eluted at a NaCl concentration of 0.08 to 0.1 mol. NaCl was added to the obtained active fraction so as to be 4M.
And Phenyl buffered with 4M NaCl
-Sepharose FF (Pharmacia) 20
Pass through a 0 ml (2.6 × 38 cm) column, 4-0 M
Was eluted with a linear gradient of NaCl.

【0051】その結果、0.02から0.07モルのN
aCl濃度で活性画分(900U)が得られた。この得
られた活性画分を10mMトリス−塩酸(pH7.5)
8lに5℃、一夜透析した後、10mMトリス−塩酸緩
衝液(pH7.5)で緩衝化したヒドロキシアパタイト
(ペンタックス社製)100ml(2.6×19cm)
のカラムに通し、0〜0.5Mのリン酸緩衝液(pH
7.5)のリニアグラジエントにより溶出を行った。そ
の結果、0.02〜0.03Mのリン酸緩衝液濃度で活
性画分(850U)が溶出された。この酵素液を凍結乾
燥して5mgの酵素粉末(170U/mg)を得た。
As a result, 0.02 to 0.07 mol of N
An active fraction (900 U) was obtained at an aCl concentration. The obtained active fraction was subjected to 10 mM Tris-HCl (pH 7.5).
After dialysis against 8 l at 5 ° C. overnight, 100 ml (2.6 × 19 cm) of hydroxyapatite (Pentax) buffered with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5).
Through a 0 to 0.5 M phosphate buffer (pH
Elution was performed using the linear gradient of 7.5). As a result, an active fraction (850 U) was eluted at a phosphate buffer concentration of 0.02 to 0.03 M. This enzyme solution was freeze-dried to obtain 5 mg of enzyme powder (170 U / mg).

【0052】実施例3 <PfuHKのN末端アミノ酸配列の解析>実施例2に
より得られた精製PfuHKのN末端アミノ酸配列を、
エドマン分解法により決定した。決定されたN末端アミ
ノ酸配列は、配列表1のアミノ酸配列の1から39で表
される。
Example 3 <Analysis of N-terminal amino acid sequence of PfuHK> The N-terminal amino acid sequence of purified PfuHK obtained in Example 2 was
Determined by the Edman decomposition method. The determined N-terminal amino acid sequence is represented by amino acids 1 to 39 in Sequence Listing 1.

【0053】実施例4 <PfuHK遺伝子クローニング用放射性DNAプロー
ブの作製>判明した部分アミノ酸配列をコードするPf
uHK遺伝子DNAの塩基配列を予想した。この配列を
基に設計されるDNAプローブには無数の形状がある
が、本発明ではそのうち、配列表3で表される塩基配列
を有するHK6と命名したオリゴヌクレオチドを使用し
た。
Example 4 <Preparation of radioactive DNA probe for cloning PfuHK gene> Pf encoding the identified partial amino acid sequence
The nucleotide sequence of the uHK gene DNA was predicted. The DNA probe designed based on this sequence has a myriad of shapes. Among them, in the present invention, an oligonucleotide named HK6 having the base sequence shown in Sequence Listing 3 was used.

【0054】このオリゴヌクレオチドを外部機関(ベッ
クス社)に合成依託して作成し、完成したオリゴヌクレ
オチド200ngをT4ポリヌクレオチドキナーゼバッ
ファー(50mMのTris塩酸緩衝液(pH8.
0)、10mMの塩化マグネシウム、10mMの2−メ
ルカプトエタノール)、及び740kBq(キロベクレ
ル)の[γ−32P]ATP(第一化学薬品社販売)存在
下、T4ポリヌクレオチドキナーゼ8.5uで37℃、
30分間反応せしめ、ラジオアイソトープ32Pを取り込
ませ放射性DNAプローブとした。
This oligonucleotide was prepared by outsourcing to an external organization (Vex), and 200 ng of the completed oligonucleotide was ligated to a T4 polynucleotide kinase buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.
0) 37 ° C. with 8.5 u of T4 polynucleotide kinase in the presence of 10 mM magnesium chloride, 10 mM 2-mercaptoethanol) and 740 kBq (kilo becquerel) [γ- 32 P] ATP (available from Daiichi Kagaku). ,
The reaction was carried out for 30 minutes, and radioisotope 32 P was incorporated to obtain a radioactive DNA probe.

【0055】実施例5 <ピロコッカス・フリオサスからのDNAの抽出>実施
例2で凍結保存していたピロコッカス・フリオサスDS
M3638株の菌体を解凍し、20mM 酢酸ナトリウ
ム(pH7.0)、1mMのEDTA、0.5%のSD
Sから成る溶液20mlに懸濁し、等量の水飽和フェノ
ールを加え、攪拌、65℃5分保温した後、12,00
0rpmで15分遠心分離処理をして水層を回収した。
回収した水層に再度同様のフェノール処理を行った後、
20mlのクロロホルム・イソアミルアルコール24対
1混合液を加え、5分撹拌後、12,000rpmで1
5分遠心分離処理をし、再度水層を回収した。
Example 5 <Extraction of DNA from Pyrococcus furiosus> Pyrococcus furiosus DS cryopreserved in Example 2
M3638 strain cells were thawed, 20 mM sodium acetate (pH 7.0), 1 mM EDTA, 0.5% SD
After suspending in 20 ml of a solution consisting of S and adding an equal amount of water-saturated phenol, stirring, keeping the mixture at 65 ° C. for 5 minutes,
The aqueous layer was collected by centrifugation at 0 rpm for 15 minutes.
After performing the same phenol treatment again on the collected aqueous layer,
After adding 20 ml of a 24: 1 mixture of chloroform / isoamyl alcohol and stirring for 5 minutes, the mixture was stirred at 12,000 rpm for 1 hour.
After centrifugation for 5 minutes, the aqueous layer was collected again.

【0056】回収した水層に10分の1量の3M酢酸ナ
トリウム(pH5.5)を混合後、2倍量のエタノール
を静かに重層し、染色体DNAをガラス棒に巻き付かせ
て分離した。分離した染色体DNAを、10mMのトリ
ス−塩酸(pH8.0)、1mMのEDTA水溶液(T
Eバッファー)20mlに溶解し、20mg/mlのR
NaseAを200μl加え、37℃で1時間保温し、
混在しているRNAを分解した。次いで、等量のフェノ
ール/クロロホルム混合液を加え、前記と同様に処理し
て、水層を分取した。分取した水層に10分の1量の3
M酢酸ナトリウム(pH5.5)と2倍量のエタノール
を加えて前記の方法でもう一度染色体DNAを分離し
た。
A 1/10 amount of 3M sodium acetate (pH 5.5) was mixed with the recovered aqueous layer, and then gently overlaid with a double amount of ethanol. The chromosomal DNA was wound around a glass rod and separated. The separated chromosomal DNA was combined with 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA aqueous solution (T
E buffer) dissolved in 20 ml, and 20 mg / ml R
Add 200 μl of NaseA and incubate at 37 ° C. for 1 hour,
Mixed RNA was degraded. Next, an equal amount of a phenol / chloroform mixed solution was added, the mixture was treated in the same manner as above, and the aqueous layer was separated. 1/10 amount of 3 in the separated aqueous layer
M sodium acetate (pH 5.5) and twice the amount of ethanol were added, and the chromosomal DNA was separated once again by the method described above.

【0057】この染色体を50mlのTE(10mMの
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1mMのEDTA
(pH8.0))に溶解し、TE飽和のフェノールとク
ロロホルムの1対1混和液20mlを加え、全体を懸濁
した後、同様の遠心分離を繰り返し、上層を再び別の容
器に移した。この分離した上層20mlに3M酢酸ナト
リウム緩衝液(pH5.5)2mlとエタノール50m
lを加え、撹拌後−70℃で5分間冷却した後、遠心分
離(2,000G、4℃、15分)し、沈澱した染色体
を75% エタノールで洗い、減圧乾燥した。以上の操
作によりピロコッカス・フリオサスDSM3638株の
染色体標品1mgを得た。
This chromosome was placed in 50 ml of TE (10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1 mM EDTA).
(PH 8.0)), 20 ml of a 1: 1 mixture of TE-saturated phenol and chloroform was added, and the whole was suspended. The same centrifugation was repeated, and the upper layer was transferred to another container again. 2 ml of 3M sodium acetate buffer (pH 5.5) and 50 ml of ethanol were added to 20 ml of the separated upper layer.
After stirring at −70 ° C. for 5 minutes, the mixture was centrifuged (2,000 G, 4 ° C., 15 minutes), and the precipitated chromosome was washed with 75% ethanol and dried under reduced pressure. By the above operation, 1 mg of a chromosome standard of Pyrococcus furiosus DSM3638 strain was obtained.

【0058】実施例6 <PfuHK遺伝子含有DNAフラグメントの検定>実
施例5の操作で得られたピロコッカス・フリオサスDS
M3638株の染色体DNAから遺伝子ライブラリーを
作成するため、本染色体を各種制限酵素で切断し、目的
遺伝子が含有されるDNAフラグメントの鎖長を検定す
る操作を行った。即ち、ピロコッカス・フリオサスDS
M3638株の染色体DNA(10μg)を各種制限酵
素で切断し、1.5%アガロースゲル(宝酒造社製H1
4、40mMのTris−酢酸緩衝液(pH7.4)、
2mMのEDTA)で150V、1.5時間電気泳動
し、常法に従ってサザンブロッティングを行い、アガロ
ースゲルからナイロンメンブレン(PALL社製:バイ
オダインA)にDNAを移行させた。
Example 6 <Test of PfuHK gene-containing DNA fragment> Pyrococcus furiosus DS obtained by the procedure of Example 5
In order to prepare a gene library from the chromosomal DNA of the M3638 strain, the present chromosome was cut with various restriction enzymes, and an operation for testing the chain length of the DNA fragment containing the target gene was performed. That is, Pyrococcus furiosas DS
M3638 strain chromosomal DNA (10 μg) was digested with various restriction enzymes, and 1.5% agarose gel (H1 available from Takara Shuzo Co., Ltd.).
4, 40 mM Tris-acetate buffer (pH 7.4),
Electrophoresis was performed at 150 V for 1.5 hours with 2 mM EDTA, and Southern blotting was performed according to a conventional method to transfer DNA from the agarose gel to a nylon membrane (manufactured by PALL: Biodyne A).

【0059】このメンブレンを風乾後、ナイロンメンブ
レン添付のマニュアルに従ってプレハイブリダイゼーシ
ョンを行い、さらに実施例4で作成したHK6放射性プ
ローブを使用したハイブリダイゼーションを45℃で1
晩行った。ハイブリダイゼーション後、メンブレンを5
5℃の洗浄液(6×SSC、0.05%ピロリン酸ナト
リウム〔1×SSC:0.15M塩化ナトリウム,15
mMクエン酸ナトリウム〕:メンブレン100平方cm
当り約50ml)で10分洗った後、メンブレンを自然
乾燥した。この乾燥したメンブレンをX線フィルム(富
士写真フィルム社製、New RXO−H)に重ね、遮
光下、−70℃で24時間オートラジオグラフィーを行
った。
After the membrane was air-dried, pre-hybridization was carried out according to the manual attached to the nylon membrane, and hybridization using the HK6 radioactive probe prepared in Example 4 was carried out at 45 ° C. for 1 hour.
I went there in the evening. After hybridization, 5 membranes
5 ° C. washing solution (6 × SSC, 0.05% sodium pyrophosphate [1 × SSC: 0.15 M sodium chloride, 15
mM sodium citrate]: 100 square cm of membrane
(About 50 ml per 10 minutes), and the membrane was air-dried. The dried membrane was overlaid on an X-ray film (New RXO-H, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), and subjected to autoradiography at -70 ° C for 24 hours under light shielding.

【0060】オートラジオグラフィー終了後、フィルム
を現像し、各制限酵素による切断染色体が示すポジティ
ブバンドのサイズを観察した。その結果、BglII切
断により約5kb(キロベース:DNA鎖長の単位、
1,000塩基対)のDNAフラグメント上にPfuH
K遺伝子が含有されることが明らかとなり、BglII
で切断した染色体DNAの5kbフラグメントから遺伝
子ライブラリーを作成することとした。
After completion of the autoradiography, the film was developed, and the size of the positive band indicated by the chromosome cut by each restriction enzyme was observed. As a result, about 5 kb (kilobase: a unit of DNA chain length,
PfuH on a DNA fragment (1,000 base pairs)
It was revealed that the K gene was contained.
A gene library was prepared from the 5 kb fragment of the chromosomal DNA cleaved in the above.

【0061】実施例7 <遺伝子ライブラリーの作成>実施例5の操作で得られ
たピロコッカス・フリオサスDSM3638株の染色体
DNA10μgを制限酵素BglIIで切断し、常法に
従い約5kbのDNAフラグメントを分離した。このD
NAフラグメントを、制限酵素BglIIで切断しアル
カリフォスファターゼ(以下、BAPと略称する)1u
で切断末端を脱リン酸化した1μgのpUC118と、
DNA Ligation Kit(宝酒造社製)で連
結させた。これを用いて、常法に従ってコンピテント細
胞としたエシェリヒア・コリJM109(ATCC53
323、東洋紡績社販売)をトランスフォーメーション
し、50μg/mlアンピシリン含有する3.7%のB
HI寒天培地(DIFCO社製)にて一夜培養し、約
1,000個のアンピシリン耐性コロニーを得、遺伝子
ライブラリーとした。
Example 7 <Preparation of Gene Library> 10 μg of the chromosomal DNA of Pyrococcus furiosus DSM3638 strain obtained by the procedure of Example 5 was digested with a restriction enzyme BglII, and a DNA fragment of about 5 kb was separated according to a conventional method. This D
The NA fragment is digested with a restriction enzyme BglII and alkaline phosphatase (hereinafter abbreviated as BAP) 1u
1 μg of pUC118 dephosphorylated at the cleaved end with
The DNA was ligated with DNA Ligation Kit (Takara Shuzo). Using this, Escherichia coli JM109 (ATCC53) was prepared as competent cells according to a conventional method.
323, sold by Toyobo Co., Ltd.), and 3.7% B containing 50 μg / ml ampicillin.
The cells were cultured overnight on an HI agar medium (manufactured by DIFCO) to obtain about 1,000 ampicillin-resistant colonies, which were used as a gene library.

【0062】実施例8 <PfuHK遺伝子含有クローンのスクリーニング>実
施例7により得た遺伝子ライブラリーを、ナイロンメン
ブレン(PALL社製:バイオダインA)にレプリカ
し、このフィルターに添付のマニュアルに従って菌体の
DNAを固定した。このフィルターを添付のマニュアル
に従ってプレハイブリダイゼーションおよび、実施例4
で調製したHK6プローブを使用したハイブリダイゼー
ションを行った。ハイブリダイゼーション後、メンブレ
ンを実施例6に示した55℃の洗浄液で10分洗った後
メンブレンを自然乾燥した。この乾燥メンブレンをX線
フィルムに重ね、遮光下、−70℃で24時間オートラ
ジオグラフィーを行った。オートラジオグラフィー終了
後、フィルムを現像し、ポジティブシグナルを示すコロ
ニーを2個確認した。
Example 8 <Screening of PfuHK Gene-Containing Clones> The gene library obtained in Example 7 was replicated on a nylon membrane (manufactured by PALL: Biodyne A), and bacterial cells were collected according to the manual attached to this filter. The DNA was fixed. This filter was subjected to pre-hybridization and Example 4 according to the attached manual.
Hybridization using the HK6 probe prepared in the above. After hybridization, the membrane was washed with the washing solution at 55 ° C. shown in Example 6 for 10 minutes, and then the membrane was air-dried. This dried membrane was overlaid on an X-ray film, and subjected to autoradiography at -70 ° C for 24 hours under light shielding. After completion of the autoradiography, the film was developed, and two colonies showing a positive signal were confirmed.

【0063】実施例9 <組み換えプラスミドの抽出>実施例8で選ばれたポジ
ティブシグナルを示すコロニーを50μg/mlのアン
ピシリン含有LB液体培地1.5mlに植菌し37℃で
16時間振盪培養した後、常法に従ってプラスミドを抽
出した。その結果、2つのコロニーより抽出されたプラ
スミドは同じ染色体DNA断片を含むものであり、この
プラスミドのうちの1つをpcHK1と命名し、該プラ
スミドを保持するエシェリヒア・コリJM109をエシ
ェリヒア・コリJM109・pcHK1と命名した。プ
ラスミドpcHK1の構造を図1に示す。なお図中の
「pfuhk」はPfuHK構造遺伝子を、「ap」は
アンピシリン耐性構造遺伝子を、「ori」は大腸菌プ
ラスミドの複製起点領域をそれぞれ表す。
Example 9 <Extraction of Recombinant Plasmid> A colony showing a positive signal selected in Example 8 was inoculated into 1.5 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml of ampicillin and cultured with shaking at 37 ° C. for 16 hours. The plasmid was extracted according to a conventional method. As a result, the plasmids extracted from the two colonies contained the same chromosomal DNA fragment. One of the plasmids was named pcHK1, and the Escherichia coli JM109 carrying the plasmid was identified as Escherichia coli JM109. It was named pcHK1. The structure of plasmid pcHK1 is shown in FIG. In the figures, "pfuhk" represents the PfuHK structural gene, "ap" represents the ampicillin resistance structural gene, and "ori" represents the replication origin region of the E. coli plasmid.

【0064】実施例10 <PfuHK遺伝子DNA塩基配列の決定>実施例9で
得られたプラスミドpcHK1より、PfuHK構造遺
伝子部分についてジデオキシ法により塩基配列を決定し
た。決定した塩基配列およびそのコードするアミノ酸配
列は配列表1に示した。
Example 10 <Determination of DNA Sequence of PfuHK Gene> From the plasmid pcHK1 obtained in Example 9, the nucleotide sequence of the PfuHK structural gene was determined by the dideoxy method. The determined base sequence and the encoded amino acid sequence are shown in Sequence Listing 1.

【0065】実施例11 <TliHK遺伝子クローニング用放射性DNAプロー
ブの作製>次にピロコッカス・フリオサスと同様に超高
度好熱性古細菌であるサーモコッカス・リトラリスにお
ける、PfuHKと一次構造上の相同性を有しかつAD
PHK活性を有する酵素TliHKの存非に着目し、こ
のTliHKの遺伝子をクローニングするために、Pf
uHK遺伝子の一部を含むDNA断片を使用して、Tl
iHKの遺伝子の分離に使用するDNAプローブを作製
することを計画し、以下のような操作を実施した。
Example 11 <Preparation of radioactive DNA probe for cloning of TliHK gene> Next, similar to Pyrococcus fuliosus, it has a primary structural homology with PfuHK in Thermococcus litoralis, which is an extremely hyperthermophilic archaeon. And AD
Focusing on the presence or absence of the enzyme TliHK having PHK activity, in order to clone this TliHK gene, Pf
Using a DNA fragment containing a part of the uHK gene,
It was planned to prepare a DNA probe to be used for isolating the iHK gene, and the following operation was performed.

【0066】1μgの実施例9で調製したプラスミドp
cHK1を制限酵素EcoRVで切断し、PfuHK遺
伝子の一部を含む約1.3kbのDNA断片を常法に従
って分離した。このDNA断片50ngに、ランダムプ
ライマーラベリングキット(宝酒造社:BcaBEST
Labeling Kit)と370kBqの[α−
32P]dCTP(第一化学薬品社販売)を使用して、添
付のマニュアルに従って反応させ、32Pで標識された放
射性DNAプローブを作製した。
1 μg of plasmid p prepared in Example 9
cHK1 was digested with the restriction enzyme EcoRV, and a DNA fragment of about 1.3 kb containing a part of the PfuHK gene was separated by a conventional method. To 50 ng of this DNA fragment, a random primer labeling kit (Takara Shuzo Co., Ltd .: BcaBEST)
Labeling Kit) and 370 kBq of [α-
Using [32 P] dCTP (available from Daiichi Kagaku), the reaction was carried out in accordance with the attached manual to prepare a 32 P-labeled radioactive DNA probe.

【0067】実施例12 <サーモコッカス・リトラリスの培養>好熱菌培地50
0mlを1000ml容三角フラスコに準備し、120
℃、20分間、加熱滅菌した後、これにサーモコッカス
・リトラリスATCC51850株(American
Type Culture Collectionよ
り分与)を移植し、攪拌させながら、85℃で20時間
培養した。本培養液を6,000rpmで30分遠心し
て集菌した。
Example 12 <Culture of Thermococcus litoralis> Thermophilic medium 50
0 ml was prepared in a 1000 ml Erlenmeyer flask,
At 20 ° C. for 20 minutes, and then added to Thermococcus litoralis ATCC 51850 strain (American).
(Distributed from Type Culture Collection) was transplanted, and cultured at 85 ° C. for 20 hours while stirring. The culture was centrifuged at 6,000 rpm for 30 minutes to collect the bacteria.

【0068】実施例13 <サーモコッカス・リトラリスからのDNAの抽出>実
施例12で培養、集菌したサーモコッカス・リトラリス
ATCC51850株の菌体を、20mMの酢酸ナトリ
ウム(pH7.0)、1mMのEDTA、0.5%のS
DSから成る溶液20mlに懸濁し、等量の水飽和フェ
ノールを加え、攪拌、65℃5分保温した後、12,0
00rpmで15分遠心分離処理をして水層を回収し
た。回収した水層に再度同様のフェノール処理を行った
後、20mlのクロロホルム・イソアミルアルコール2
4対1混合液を加え、5分撹拌後、12,000rpm
で15分遠心分離処理をし、再度水層を回収した。
Example 13 <Extraction of DNA from Thermococcus litoralis> The cells of Thermococcus litoralis ATCC 51850 cultured and collected in Example 12 were isolated from 20 mM sodium acetate (pH 7.0) and 1 mM EDTA. , 0.5% S
The suspension was suspended in 20 ml of a solution containing DS, an equal amount of water-saturated phenol was added, and the mixture was stirred and kept at 65 ° C. for 5 minutes.
The aqueous layer was collected by centrifugation at 00 rpm for 15 minutes. The collected aqueous layer was again subjected to the same phenol treatment, and then 20 ml of chloroform / isoamyl alcohol 2
Add a 4: 1 mixture and stir for 5 minutes, then 12,000 rpm
For 15 minutes, and the aqueous layer was collected again.

【0069】回収した水層に10分の1量の3Mの酢酸
ナトリウム(pH5.5)を混合後、2倍量のエタノー
ルを静かに重層し、染色体DNAをガラス棒に巻き付か
せて分離した。分離した染色体DNAを、TEバッファ
ー(10mMのトリス−塩酸(pH8.0)、1mMの
EDTA水溶液)20mlに溶解し、20mg/mlの
RNaseAを200μl加え、37℃で1時間保温
し、混在しているRNAを分解した。次いで、等量のフ
ェノール/クロロホルム混合液を加え、前記と同様に処
理して、水層を分取した。分取した水層に10分の1量
の3Mの酢酸ナトリウム(pH5.5)と2倍量のエタ
ノールを加えて前記の方法でもう一度染色体DNAを分
離した。
The recovered aqueous layer was mixed with 1/10 volume of 3M sodium acetate (pH 5.5), gently overlaid with 2 volumes of ethanol, and the chromosomal DNA was wound around a glass rod and separated. . The separated chromosomal DNA is dissolved in 20 ml of TE buffer (10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 1 mM aqueous EDTA solution), 200 μl of 20 mg / ml RNaseA is added, and the mixture is kept at 37 ° C. for 1 hour. RNA was degraded. Next, an equal amount of a phenol / chloroform mixed solution was added, the mixture was treated in the same manner as above, and the aqueous layer was separated. One-tenth amount of 3M sodium acetate (pH 5.5) and two-fold amount of ethanol were added to the separated aqueous layer, and the chromosomal DNA was separated again by the above method.

【0070】この染色体を50mlのTEバッファーに
溶解し、TEバッファー飽和のフェノールとクロロホル
ムの1対1混和液20mlを加え、全体を懸濁した後、
同様の遠心分離を繰り返し、上層を再び別の容器に移し
た。この分離した上層20mlに3Mの酢酸ナトリウム
緩衝液(pH5.5)2mlとエタノール50mlを加
え、撹拌後−70℃で5分間冷却した後、遠心分離
(2,000G、4℃、15分)し、沈澱した染色体を
75%のエタノールで洗い、減圧乾燥した。以上の操作
によりサーモコッカス・リトラリスATCC51850
株の染色体標品1mgを得た。
The chromosome was dissolved in 50 ml of TE buffer, 20 ml of a 1: 1 mixture of phenol and chloroform saturated with TE buffer was added, and the whole was suspended.
The same centrifugation was repeated, and the upper layer was transferred again to another container. To the separated upper layer (20 ml) were added 3 M sodium acetate buffer (pH 5.5) (2 ml) and ethanol (50 ml). After stirring, the mixture was cooled at -70 ° C for 5 minutes and centrifuged (2,000 G, 4 ° C, 15 minutes). The precipitated chromosome was washed with 75% ethanol and dried under reduced pressure. By the above operation, Thermococcus litoralis ATCC 51850
1 mg of a chromosome sample of the strain was obtained.

【0071】実施例14 <PfuHK遺伝子相同DNAフラグメントの検定>実
施例13の操作で得られたサーモコッカス・リトラリス
ATCC51850株の染色体DNAから遺伝子ライブ
ラリーを作成するため、本染色体を各種制限酵素で切断
し、目的遺伝子が含有されるDNAフラグメントの鎖長
を検定する操作を行った。すなわち、サーモコッカス・
リトラリスATCC51850株の染色体DNA(10
μg)を各種制限酵素で切断し、1.5%アガロースゲ
ル(宝酒造社製H14、40mMのTris−酢酸緩衝
液(pH7.4)、2mMのEDTA)で150V、
1.5時間電気泳動し、常法に従ってサザンブロッティ
ングを行い、アガロースゲルからナイロンメンブレン
(PALL社製:バイオダインA)にDNAを移行させ
た。
Example 14 <Assay for PfuHK Gene Homologous DNA Fragment> In order to prepare a gene library from the chromosomal DNA of Thermococcus litoralis ATCC 51850 obtained by the procedure of Example 13, this chromosome was cut with various restriction enzymes. Then, an operation for testing the chain length of the DNA fragment containing the target gene was performed. That is, Thermococcus
Litoralis ATCC 51850 chromosomal DNA (10
μg) was cleaved with various restriction enzymes, and 150 V was applied to a 1.5% agarose gel (Takara Shuzo H14, 40 mM Tris-acetate buffer (pH 7.4), 2 mM EDTA).
After 1.5 hours of electrophoresis, Southern blotting was performed according to a conventional method, and DNA was transferred from the agarose gel to a nylon membrane (manufactured by PALL: Biodyne A).

【0072】このメンブレンを風乾後、1平方cmあた
り0.05mlのハイブリダイゼーション溶液(0.1
%フィコール、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1
%ウシ胎児血清アルブミン(以下、BSAと略称する)
(シグマ社製)、0.75M塩化ナトリウム、75mM
クエン酸ナトリウム、50mMリン酸3ナトリウム、
0.1%ドデシル硫酸ナトリウム、250μg/mlサ
ケ精子DNA(ベーリンガー・マンハイム社製)、30
%ホルムアミド)に浸し、42℃で2時間プレハイブリ
ダイゼーション処理を行った。
After air drying the membrane, 0.05 ml of a hybridization solution (0.1 ml / cm 2) was used.
% Ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1
% Fetal bovine serum albumin (hereinafter abbreviated as BSA)
(Manufactured by Sigma), 0.75 M sodium chloride, 75 mM
Sodium citrate, 50 mM trisodium phosphate,
0.1% sodium dodecyl sulfate, 250 μg / ml salmon sperm DNA (Boehringer Mannheim), 30
% Formamide) and prehybridized at 42 ° C for 2 hours.

【0073】処理終了後、ハイブリダイゼーション溶液
を新しいものに交換し、実施例11で作成した放射性D
NAプローブを74kBq添加し、同じく42℃でハイ
ブリダイゼーション処理を一晩行った。ハイブリダイゼ
ーション後、メンブレンを100平方cm当り50ml
の洗浄液(75mMの塩化ナトリウム,7.5mMのク
エン酸ナトリウム、0.1%のSDS)で50℃下、1
0分洗った後、メンブレンを自然乾燥した。この乾燥し
たメンブレンをX線フィルム(富士写真フィルム社製、
New RXO−H)に重ね、遮光下、−70℃で72
時間オートラジオグラフィーを行った。
After completion of the treatment, the hybridization solution was replaced with a new one.
An NA probe was added at 74 kBq, and a hybridization treatment was performed at 42 ° C. overnight. After hybridization, 50 ml of membrane per 100 square cm
Wash solution (75 mM sodium chloride, 7.5 mM sodium citrate, 0.1% SDS) at 50 ° C.
After washing for 0 minutes, the membrane was air-dried. An X-ray film (Fuji Photo Film Co., Ltd.)
New RXO-H).
Timed autoradiography was performed.

【0074】オートラジオグラフィー終了後、フィルム
を現像し、各制限酵素による切断染色体が示すポジティ
ブバンドのサイズを観察した。その結果、EcoT22
Iによる切断により約2.5kbのDNAフラグメント
上にPfuHK遺伝子DNAと相同性を有する塩基配列
が含有されることを示唆するポジティブバンドが確認さ
れ、EcoT22Iで切断した染色体DNAの2.5k
bフラグメントから遺伝子ライブラリーを作成すること
とした。
After completion of the autoradiography, the film was developed, and the size of the positive band indicated by the chromosome cut by each restriction enzyme was observed. As a result, EcoT22
By digestion with I, a positive band was confirmed on a DNA fragment of about 2.5 kb, suggesting that a base sequence having homology to the PfuHK gene DNA was contained.
A gene library was created from the b fragment.

【0075】実施例15 <遺伝子ライブラリーの作成>実施例13の操作で得ら
れたサーモコッカス・リトラリスATCC51850株
の染色体DNA10μgを制限酵素EcoT22Iで切
断し、常法に従い約2.5kbのDNAフラグメントを
分離した。このDNAフラグメントを、制限酵素Pst
Iで切断しアルカリフォスファターゼ(以下、BAPと
略称する)1uで切断末端を脱リン酸化した1μgのp
UC119と、DNAライゲーションキット(宝酒造
社:DNA Ligation Kit)で連結させ
た。これを用いて、常法に従ってコンピテント細胞とし
たエシェリヒア・コリJM109をトランスフォーメー
ションし、50μg/mlアンピシリン含有する3.7
%のBHI寒天培地にて一夜培養し、約2,500個の
アンピシリン耐性コロニーを得、遺伝子ライブラリーと
した。
Example 15 <Preparation of Gene Library> 10 μg of the chromosomal DNA of Thermococcus litoralis ATCC 51850 obtained by the procedure of Example 13 was digested with a restriction enzyme EcoT22I, and a DNA fragment of about 2.5 kb was digested according to a conventional method. separated. This DNA fragment is used as the restriction enzyme Pst
I and 1 μg of p-phosphorylated end-phosphorylated with 1u of alkaline phosphatase (hereinafter abbreviated as BAP)
UC119 was ligated with a DNA ligation kit (Takara Shuzo: DNA Ligation Kit). Using this, Escherichia coli JM109 transformed into competent cells was transformed according to a conventional method, and 3.7 containing 50 μg / ml ampicillin was used.
% Of BHI agar medium overnight to obtain about 2,500 ampicillin-resistant colonies, which was used as a gene library.

【0076】実施例16 <PfuHK遺伝子相同DNA含有クローンのスクリー
ニング>実施例15により得た遺伝子ライブラリーを、
ナイロンメンブレン(PALL社製:バイオダインA)
にレプリカし、このメンブレンに添付のマニュアルに従
って菌体のDNAを固定した。このDNAを固定したメ
ンブレンを実施例14に示したハイブリダイゼーション
溶液(メンブレン1平方cm当たり20μl)に浸し、
42℃で2時間プレハイブリダイゼーション処理を行っ
た。処理終了後、ハイブリダイゼーション溶液を新しい
ものに交換し、実施例11で作成した放射性DNAプロ
ーブを74kBq添加し、同じく42℃でハイブリダイ
ゼーション処理を一晩行った。ハイブリダイゼーション
後、メンブレンを実施例14に示した50℃の洗浄液
(メンブレン100平方cm当り50ml)で10分洗
った後、自然乾燥した。この乾燥したメンブレンをX線
フィルム(富士写真フィルム社製、New RXO−
H)に重ね、遮光下、−70℃で24時間オートラジオ
グラフィーを行った。オートラジオグラフィー終了後、
フィルムを現像し、ポジティブシグナルをしめすコロニ
ーを3個確認した。
Example 16 <Screening of clone containing PfuHK gene homologous DNA> The gene library obtained in Example 15 was
Nylon membrane (Pall: Biodyne A)
And the DNA of the bacterial cells was fixed according to the manual attached to the membrane. The membrane on which the DNA was immobilized was immersed in the hybridization solution described in Example 14 (20 μl per square cm of the membrane).
Prehybridization treatment was performed at 42 ° C for 2 hours. After the completion of the treatment, the hybridization solution was replaced with a new one, the radioactive DNA probe prepared in Example 11 was added at 74 kBq, and the hybridization treatment was performed at 42 ° C. overnight. After the hybridization, the membrane was washed with a washing solution at 50 ° C. shown in Example 14 (50 ml per 100 cm 2 of the membrane) for 10 minutes, and then naturally dried. This dried membrane is converted to an X-ray film (New RXO- manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.).
H), and autoradiography was performed at -70 ° C for 24 hours under light shielding. After autoradiography,
The film was developed, and three colonies showing a positive signal were confirmed.

【0077】実施例17 <組み換えプラスミドの抽出>実施例16で選ばれたポ
ジティブシグナルを示すコロニーを50μg/mlのア
ンピシリン含有LB液体培地1.5mlに植菌し37℃
で16時間振盪培養した後、常法に従ってプラスミドを
抽出した。その結果、3つのコロニーより抽出されたプ
ラスミドは同じ染色体DNA断片を含むものであり、こ
のプラスミドのうちの1つをpcHKTと命名した。
Example 17 <Extraction of Recombinant Plasmid> A colony showing a positive signal selected in Example 16 was inoculated into 1.5 ml of a 50 μg / ml ampicillin-containing LB liquid medium and incubated at 37 ° C.
After shaking culture for 16 hours, the plasmid was extracted according to a conventional method. As a result, plasmids extracted from the three colonies contained the same chromosomal DNA fragment, and one of the plasmids was named pcHKT.

【0078】実施例18 <TliHK遺伝子DNA塩基配列の決定>実施例17
で得られたプラスミドpcHKTに含有されるサーモコ
ッカス・リトラリス由来の2.5kbのDNAについて
ジデオキシ法により塩基配列を決定した。その結果、D
NA中に約1.4kbの長さを有しPfuHK構造遺伝
子の塩基配列と64.8%の相同性を有する(ソフトウ
ェア開発社製:GENETYX ver.9.0によ
る)構造遺伝子を確認し、これをTliHK遺伝子と認
定した。このことから、少なくとも60%以上の塩基配
列の相同性を有する異なる生物由来のADPHK遺伝子
DNA、変異ADPHK遺伝子DNAの取得が可能と認
められる。また該TliHK構造遺伝子がコードするア
ミノ酸配列は、PfuHKのアミノ酸配列と58.9%
の相同性を有していた(同上)。このことから、少なく
とも55%以上のアミノ酸の相同性を有する異なる生物
由来のADPHKの遺伝子DNA、変異ADPHKの遺
伝子DNAの取得が可能と認められる。決定したTli
HK遺伝子DNAの塩基配列およびそのコードするアミ
ノ酸配列は配列表2に示した。
Example 18 <Determination of DNA Base Sequence of TliHK Gene> Example 17
The base sequence of the 2.5 kb DNA derived from Thermococcus litoralis contained in the plasmid pcHKT obtained in the above was determined by the dideoxy method. As a result, D
A structural gene having a length of about 1.4 kb in NA and having a homology of 64.8% with the base sequence of the PfuHK structural gene (according to GENETYX ver. 9.0, manufactured by Software Development Corporation) was confirmed. Was identified as the TliHK gene. This indicates that it is possible to obtain ADPHK gene DNA and mutant ADPHK gene DNA derived from different organisms having at least 60% or more nucleotide sequence homology. The amino acid sequence encoded by the TliHK structural gene is 58.9% the amino acid sequence of PfuHK.
(Id.). This indicates that it is possible to obtain ADPHK gene DNA and mutant ADPHK gene DNA from different organisms having at least 55% or more amino acid homology. Tli decided
The nucleotide sequence of the HK gene DNA and the amino acid sequence encoded thereby are shown in Sequence Listing 2.

【0079】実施例19 <TliHK発現用プラスミドの作製>1μgのpcH
KTを用い、制限酵素SalI及びSphIそれぞれ5
単位で添付のマニュアルに従って37℃で2時間切断処
理し、0.7%アガロースゲル電気泳動で約2.0kb
のTliHK遺伝子を含むDNA断片を分離回収した。
このDNAフラグメントを、前記と同様に制限酵素で切
断した1μgのpUC118とDNAライゲーションキ
ットで連結させた。これを用いて、常法に従ってコンピ
テント細胞としたエシェリヒア・コリJM109にトラ
ンスフォーメーションし、50μg/mlのアンピシリ
ンを含有する3.7%のBHI寒天培地にて一夜培養し
た。
Example 19 <Preparation of TliHK Expression Plasmid> 1 μg of pcH
Using KT, restriction enzymes SalI and SphI were 5
Cut in units of 2 hours at 37 ° C. according to the attached manual, and perform about 2.0 kb by 0.7% agarose gel electrophoresis.
The DNA fragment containing the TliHK gene was separated and recovered.
This DNA fragment was ligated with 1 μg of pUC118 cut with a restriction enzyme as described above using a DNA ligation kit. Using this, the cells were transformed into competent Escherichia coli JM109 according to a conventional method, and cultured overnight on a 3.7% BHI agar medium containing 50 μg / ml ampicillin.

【0080】このようにして、pUC118のSalI
及びSphI部位にTliHK遺伝子を含む約2.0k
bのDNA断片が挿入されたプラスミドを保持するエシ
ェリヒア・コリJM109を取得し、該形質転換株をエ
シェリヒア・コリJM109・pcHK2、本株が保持
するプラスミドをpcHK2と命名した。さらにpcH
K2を常法により抽出した。プラスミドpcHK2の構
造を図2に示す。なお図中の「tlihk」はTliH
K構造遺伝子を、「ap」はアンピシリン耐性構造遺伝
子を、「ori」は大腸菌プラスミドの複製起点領域を
それぞれ表す。
Thus, the SalI of pUC118
And about 2.0k including the TliHK gene at the SphI site
Escherichia coli JM109 carrying the plasmid into which the DNA fragment b was inserted was obtained, the transformed strain was named Escherichia coli JM109 · pcHK2, and the plasmid carried by this strain was named pcHK2. Further pcH
K2 was extracted by a conventional method. The structure of the plasmid pcHK2 is shown in FIG. “Tlihk” in the figure is TliH
The K structural gene, “ap” represents the ampicillin resistance structural gene, and “ori” represents the replication origin region of the E. coli plasmid.

【0081】実施例20 <pcHK1およびpcHK2保持大腸菌の培養とその
細胞抽出液の調製>エシェリヒア・コリJM109・p
cHK1とエシェリヒア・コリJM109・pcHK2
を50μg/mlのアンピシリンを含有した3.7%
BHI(DIFCO社製)液体培地1.5mlで37
℃、16時間培養し、そのうち1mlを遠心分離(1
5,000G、1分、4℃)により集菌し、200μl
の10mMのトリス塩酸緩衝液(pH8.0)を加え、
超音波破砕機を用いて菌体を破砕した後、遠心分離(1
4,000G、5分、4℃)し、上清を取得して細胞抽
出液とした。同様に、ADPHK遺伝子を含まないクロ
ーニングベクターpUC118により形質転換されたエ
シェリヒア・コリJM109・pUC118の抽出液も
調製した。
Example 20 <Culture of E. coli carrying pcHK1 and pcHK2 and preparation of cell extract thereof> Escherichia coli JM109 · p
cHK1 and Escherichia coli JM109 / pcHK2
Was 3.7% containing 50 μg / ml ampicillin.
37 ml with 1.5 ml of BHI (DIFCO) liquid medium
At 16 ° C. for 16 hours, and 1 ml thereof was centrifuged (1
5,000 G, 1 minute, 4 ° C.), 200 μl
Of 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0)
After disrupting the cells using an ultrasonic disrupter, centrifugation (1
4,000 G, 5 minutes, 4 ° C.), and the supernatant was obtained as a cell extract. Similarly, an extract of Escherichia coli JM109 / pUC118 transformed with the cloning vector pUC118 containing no ADPHK gene was also prepared.

【0082】実施例21 <細胞抽出液中のADPHK酵素活性の確認>実施例2
0で調製したエシェリヒア・コリJM109・pcHK
1、エシェリヒア・コリJM109・pcHK2、およ
びエシェリヒア・コリJM109・pUC118の細胞
抽出液中のADPHK酵素活性を、以下のADPHK酵
素活性測定法によって測定した。 測定試薬1 50mM トリス−塩酸緩衝液(pH7.5) 20mM グルコース 2mM ADP 2mM MgCl2 測定試薬2 50U/ml G6PDH 0.25% NBT(ニトロテトラゾニウムブルー) 10mM NADP 10% トリトンX−100 5U/ml DIP
Example 21 <Confirmation of ADPHK Enzyme Activity in Cell Extract> Example 2
0 Escherichia coli JM109.pcHK
1. Escherichia coli JM109 / pcHK2, and
And Escherichia coli JM109 / pUC118 cells
The ADPHK enzyme activity in the extract was determined by the following ADPHK enzyme:
It was measured by elementary activity measurement method. Measurement reagent 1 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) 20 mM glucose 2 mM ADP 2 mM MgClTwo Measurement reagent 2  50 U / ml G6PDH 0.25% NBT (nitrotetrazonium blue) 10 mM NADP 10% Triton X-100 5 U / ml DIP

【0083】1mlの測定試薬1を80℃で5分間予備
加温した後、0.02mlの酵素液を添加して10分間
反応させる。反応後、反応液を37℃で5分間予備加温
した後、測定試薬2を0.1ml添加して10分間反応
させる。反応後、0.1N塩酸を2ml添加して反応を
停止させ、5分以内に層長1.0cmのセルを用いて、
波長550nmにおける吸光度を測定する(As)。ま
た盲検として酵素液のかわりに蒸留水0.02mlを用
いて同一の操作を行って吸光度を測定する(Ab)、こ
の酵素使用の吸光度(As)と盲検の吸光度(Ab)の
吸光度差(As−Ab)より酵素活性を求める。酵素活
性1単位は37℃で1分間に1μモルの還元型NADP
を生成させる酵素量とし、計算式は下記の通りである。 酵素活性(U/ml)=(As−Ab)×0.795×
酵素の希釈倍率
After preliminarily heating 1 ml of the measuring reagent 1 at 80 ° C. for 5 minutes, 0.02 ml of the enzyme solution is added and reacted for 10 minutes. After the reaction, the reaction solution is preliminarily heated at 37 ° C. for 5 minutes, and then 0.1 ml of measurement reagent 2 is added and reacted for 10 minutes. After the reaction, the reaction was stopped by adding 2 ml of 0.1 N hydrochloric acid, and within 5 minutes using a cell having a layer length of 1.0 cm,
The absorbance at a wavelength of 550 nm is measured (As). As a blind test, the same operation is performed using 0.02 ml of distilled water instead of the enzyme solution, and the absorbance is measured (Ab). The absorbance difference between the absorbance of the enzyme (As) and the absorbance of the blind test (Ab) The enzyme activity is determined from (As-Ab). One unit of enzyme activity is 1 μmol of reduced NADP per minute at 37 ° C.
And the calculation formula is as follows. Enzyme activity (U / ml) = (As-Ab) × 0.795 ×
Enzyme dilution factor

【0084】上記の方法により活性を測定した結果は、
エシェリヒア・コリJM109・pcHK1では培養液
1mlあたり0.11ユニット、エシェリヒア・コリJ
M109・pcHK2では培養液1mlあたり0.13
ユニット(ともに80℃反応時)の活性が検出され、エ
シェリヒア・コリJM109・pUC118には活性は
検出されなかった。これによりエシェリヒア・コリJM
109・pcHK1およびエシェリヒア・コリJM10
9・pcHK2でのADPHKの活性発現が確認され
た。
The result of measuring the activity by the above method is as follows.
For Escherichia coli JM109 / pcHK1, 0.11 unit per 1 ml of culture solution, Escherichia coli JM109
0.13 / ml of culture solution for M109 / pcHK2
The activity of the unit (both at the time of reaction at 80 ° C.) was detected, and no activity was detected in Escherichia coli JM109 / pUC118. With this, Escherichia Kori JM
109 PCHK1 and Escherichia coli JM10
9. Expression of ADPHK activity in pcHK2 was confirmed.

【0085】[0085]

【発明の効果】ADPHK活性を有するPfuHKの部
分アミノ酸配列に基づいて合成したオリゴヌクレオチド
を使用して、PfuHK生産菌株に由来する染色体DN
AライブラリーからPfuHK遺伝子DNAの全塩基配
列を明確とした新規なPfuHK遺伝子を分離した、ま
たPfuHK遺伝子を基に、ADPHK活性を有する別
の酵素TliHK遺伝子DNAを分離したもので、これ
らのADPHK遺伝子DNAを利用して、高効率なAD
PHKの生産が可能になった。
EFFECT OF THE INVENTION Chromosome DN derived from a PfuHK-producing strain was obtained using an oligonucleotide synthesized based on the partial amino acid sequence of PfuHK having ADPHK activity.
A library obtained by isolating a novel PfuHK gene whose entire nucleotide sequence of the PfuHK gene DNA was clarified from the A library, and isolating another DNA TliHK gene having ADPHK activity based on the PfuHK gene. Highly efficient AD using DNA
PHK production is now possible.

【0086】[0086]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:1365 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源 生物名:ピロコッカス・フリオサス(Pyrococc
us furiosus) 株名:DSM3638 配列の特徴 P CDS 配列 ATG CCC ACT TGG GAG GAG CTT TAT AAA AAT GCA ATA GAG AAG GCC ATA 48 Met Pro Thr Trp Glu Glu Leu Tyr Lys Asn Ala Ile Glu Lys Ala Ile 1 5 10 15 AAA TCA GTG CCA AAG GTT AAA GGG GTT CTG CTT GGA TAT AAC ACA AAC 96 Lys Ser Val Pro Lys Val Lys Gly Val Leu Leu Gly Tyr Asn Thr Asn 20 25 30 ATC GAC GCT ATA AAA TAC TTG GAC AGC AAG GAC CTT GAG GAA AGA ATA 144 Ile Asp Ala Ile Lys Tyr Leu Asp Ser Lys Asp Leu Glu Glu Arg Ile 35 40 45 ATA AAA GCT GGA AAA GAG GAA GTG ATA AAG TAT TCA GAA GAG CTC CCA 192 Ile Lys Ala Gly Lys Glu Glu Val Ile Lys Tyr Ser Glu Glu Leu Pro 50 55 60 GAT AAA ATC AAC ACT GTC TCT CAA CTC CTT GGT TCA ATA CTT TGG AGC 240 Asp Lys Ile Asn Thr Val Ser Gln Leu Leu Gly Ser Ile Leu Trp Ser 65 70 75 80 ATA AGA AGG GGA AAA GCT GCA GAA CTG TTC GTC GAA AGT TGC CCA GTG 288 Ile Arg Arg Gly Lys Ala Ala Glu Leu Phe Val Glu Ser Cys Pro Val 85 90 95 AGA TTT TAC ATG AAG AGA TGG GGC TGG AAT GAG CTC AGA ATG GGA GGC 336 Arg Phe Tyr Met Lys Arg Trp Gly Trp Asn Glu Leu Arg Met Gly Gly 100 105 110 CAA GCT GGA ATA ATG GCA AAT CTC TTG GGA GGA GTT TAT GGG GTT CCT 384 Gln Ala Gly Ile Met Ala Asn Leu Leu Gly Gly Val Tyr Gly Val Pro 115 120 125 GTA ATT GTT CAC GTT CCC CAG CTT TCA AGA CTC CAA GCT AAT CTA TTC 432 Val Ile Val His Val Pro Gln Leu Ser Arg Leu Gln Ala Asn Leu Phe 130 135 140 TTG GAC GGC CCG ATC TAC GTT CCA ACT TTG GAG AAT GGA GAA GTA AAA 480 Leu Asp Gly Pro Ile Tyr Val Pro Thr Leu Glu Asn Gly Glu Val Lys 145 150 155 160 TTG ATC CAT CCA AAG GAG TTT AGT GGA GAC GAA GAG AAC TGT ATC CAC 528 Leu Ile His Pro Lys Glu Phe Ser Gly Asp Glu Glu Asn Cys Ile His 165 170 175 TAC ATT TAT GAA TTC CCC AGG GGA TTC AGA GTT TTT GAG TTT GAA GCA 576 Tyr Ile Tyr Glu Phe Pro Arg Gly Phe Arg Val Phe Glu Phe Glu Ala 180 185 190 CCT AGA GAG AAT AGA TTC ATA GGC TCC GCC GAT GAT TAC AAC ACA ACT 624 Pro Arg Glu Asn Arg Phe Ile Gly Ser Ala Asp Asp Tyr Asn Thr Thr 195 200 205 CTC TTC ATA AGA GAG GAG TTT AGA GAA AGC TTT AGC GAA GTA ATA AAG 672 Leu Phe Ile Arg Glu Glu Phe Arg Glu Ser Phe Ser Glu Val Ile Lys 210 215 220 AAC GTC CAG TTA GCA ATA CTG AGT GGA CTG CAG GCT TTA ACA AAA GAG 720 Asn Val Gln Leu Ala Ile Leu Ser Gly Leu Gln Ala Leu Thr Lys Glu 225 230 235 240 AAC TAC AAG GAG CCT TTT GAG ATT GTC AAG TCG AAC TTG GAG GTT CTG 768 Asn Tyr Lys Glu Pro Phe Glu Ile Val Lys Ser Asn Leu Glu Val Leu 245 250 255 AAC GAG AGG GAA ATC CCA GTT CAC TTG GAA TTT GCA TTT ACG CCT GAC 816 Asn Glu Arg Glu Ile Pro Val His Leu Glu Phe Ala Phe Thr Pro Asp 260 265 270 GAA AAA GTT AGA GAA GAG ATA TTG AAC GTT CTT GGA ATG TTC TAC AGT 864 Glu Lys Val Arg Glu Glu Ile Leu Asn Val Leu Gly Met Phe Tyr Ser 275 280 285 GTA GGG CTT AAC GAG GTA GAG CTG GCA TCA ATA ATG GAA ATC TTG GGA 912 Val Gly Leu Asn Glu Val Glu Leu Ala Ser Ile Met Glu Ile Leu Gly 290 295 300 GAG AAG AAG CTC GCA AAA GAA CTA CTG GCC CAC GAT CCC GTA GAT CCA 960 Glu Lys Lys Leu Ala Lys Glu Leu Leu Ala His Asp Pro Val Asp Pro 305 310 315 320 ATA GCT GTG ACT GAA GCA ATG TTA AAG CTT GCC AAG AAG ACT GGG GTT 1008 Ile Ala Val Thr Glu Ala Met Leu Lys Leu Ala Lys Lys Thr Gly Val 325 330 335 AAG AGG ATA CAC TTC CAC ACG TAT GGT TAT TAT CTC GCA CTA ACC GAA 1056 Lys Arg Ile His Phe His Thr Tyr Gly Tyr Tyr Leu Ala Leu Thr Glu 340 345 350 TAC AAG GGA GAG CAC GTG AGG GAT GCT CTC CTA TTT GCA GCC CTA GCA 1104 Tyr Lys Gly Glu His Val Arg Asp Ala Leu Leu Phe Ala Ala Leu Ala 355 360 365 GCC GCT GCC AAG GCC ATG AAA GGA AAC ATA ACA AGC CTT GAA GAA ATA 1152 Ala Ala Ala Lys Ala Met Lys Gly Asn Ile Thr Ser Leu Glu Glu Ile 370 375 380 AGA GAA GCC ACA AGT GTT CCA GTC AAT GAA AAA GCC ACC CAG GTC GAA 1200 Arg Glu Ala Thr Ser Val Pro Val Asn Glu Lys Ala Thr Gln Val Glu 385 390 395 400 GAG AAA CTA AGA GCA GAG TAT GGA ATT AAG GAA GGA ATA GGA GAA GTG 1248 Glu Lys Leu Arg Ala Glu Tyr Gly Ile Lys Glu Gly Ile Gly Glu Val 405 410 415 GAG GGA TAT CAA ATA GCT TTC ATT CCA ACT AAA ATA GTG GCA AAA CCA 1296 Glu Gly Tyr Gln Ile Ala Phe Ile Pro Thr Lys Ile Val Ala Lys Pro 420 425 430 AAG AGC ACT GTC GGA ATT GGG GAC ACC ATC TCA AGC TCG GCA TTT ATT 1344 Lys Ser Thr Val Gly Ile Gly Asp Thr Ile Ser Ser Ser Ala Phe Ile 435 440 445 GGT GAG TTT TCA TTC ACT CTC 1365 Gly Glu Phe Ser Phe Thr Leu 450 455
SEQ ID NO: 1 Sequence length: 1365 Sequence type: nucleic acid Number of strands: double-stranded Topology: linear Sequence type: genomic DNA Origin Organism: Pyrococcus furiosas
strain name: DSM3638 Sequence characteristics PCDS sequence ATG CCC ACT TGG GAG GAG CTT TAT AAA AAT GCA ATA GAG AAG GCC ATA 48 Met Pro Thr Trp Glu Glu Leu Tyr Lys Asn Ala Ile Glu Lys Ala Ile 1 5 10 15 AAA TCA GTG CCA AAG GTT AAA GGG GTT CTG CTT GGA TAT AAC ACA AAC 96 Lys Ser Val Pro Lys Val Lys Gly Val Leu Leu Gly Tyr Asn Thr Asn 20 25 30 ATC GAC GCT ATA AAA TAC TTG GAC AGC AAG GAC CTT GAG GAA AGA ATA 144 Ile Asp Ala Ile Lys Tyr Leu Asp Ser Lys Asp Leu Glu Glu Arg Ile 35 40 45 ATA AAA GCT GGA AAA GAG GAA GTG ATA AAG TAT TCA GAA GAG CTC CCA 192 Ile Lys Ala Gly Lys Glu Glu Val Ile Lys Tyr Ser Glu Glu Leu Pro 50 55 60 GAT AAA ATC AAC ACT GTC TCT CAA CTC CTT GGT TCA ATA CTT TGG AGC 240 Asp Lys Ile Asn Thr Val Ser Gln Leu Leu Gly Ser Ile Leu Trp Ser 65 70 75 80 ATA AGA AGG GGA AAA GCT GCA GAA CTG TTC GTC GAA AGT TGC CCA GTG 288 Ile Arg Arg Gly Lys Ala Ala Glu Leu Phe Val Glu Ser Cys Pro Val 85 90 95 AGA TTT TAC ATG AAG AGA TGG GGC TGG AAT GAG CTC A GA ATG GGA GGC 336 Arg Phe Tyr Met Lys Arg Trp Gly Trp Asn Glu Leu Arg Met Gly Gly 100 105 110 CAA GCT GGA ATA ATG GCA AAT CTC TTG GGA GGA GTT TAT GGG GTT CCT 384 Gln Ala Gly Ile Met Ala Asn Leu Leu Gly Gly Val Tyr Gly Val Pro 115 120 125 GTA ATT GTT CAC GTT CCC CAG CTT TCA AGA CTC CAA GCT AAT CTA TTC 432 Val Ile Val His Val Pro Gln Leu Ser Arg Leu Gln Ala Asn Leu Phe 130 135 140 TTG GAC GGC CCG ATC TAC GTT CCA ACT TTG GAG AAT GGA GAA GTA AAA 480 Leu Asp Gly Pro Ile Tyr Val Pro Thr Leu Glu Asn Gly Glu Val Lys 145 150 155 160 TTG ATC CAT CCA AAG GAG TTT AGT GGA GAC GAA GAG AAC TGT ATC CAC 528 Leu Ile His Pro Lys Glu Phe Ser Gly Asp Glu Glu Asn Cys Ile His 165 170 175 TAC ATT TAT GAA TTC CCC AGG GGA TTC AGA GTT TTT GAG TTT GAA GCA 576 Tyr Ile Tyr Glu Phe Pro Arg Gly Phe Arg Val Phe Glu Phe Glu Ala 180 185 190 CCT AGA GAG AAT AGA TTC ATA GGC TCC GCC GAT GAT TAC AAC ACA ACT 624 Pro Arg Glu Asn Arg Phe Ile Gly Ser Ala Asp Asp Tyr Asn Thr Thr 195 200 205 CTC TTC ATA AGA GAG GAG TTT AGA GAA A GC TTT AGC GAA GTA ATA AAG 672 Leu Phe Ile Arg Glu Glu Phe Arg Glu Ser Phe Ser Glu Val Ile Lys 210 215 220 AAC GTC CAG TTA GCA ATA CTG AGT GGA CTG CAG GCT TTA ACA AAA GAG 720 Asn Val Gln Leu Ala Ile Leu Ser Gly Leu Gln Ala Leu Thr Lys Glu 225 230 235 240 AAC TAC AAG GAG CCT TTT GAG ATT GTC AAG TCG AAC TTG GAG GTT CTG 768 Asn Tyr Lys Glu Pro Phe Glu Ile Val Lys Ser Asn Leu Glu Val Leu 245 250 255 AAC GAG AGG GAA ATC CCA GTT CAC TTG GAA TTT GCA TTT ACG CCT GAC 816 Asn Glu Arg Glu Ile Pro Val His Leu Glu Phe Ala Phe Thr Pro Asp 260 265 270 GAA AAA GTT AGA GAA GAG ATA TTG AAC GTT CTT GGA ATG TTC TAC AGT 864 Glu Lys Val Arg Glu Glu Ile Leu Asn Val Leu Gly Met Phe Tyr Ser 275 280 285 GTA GGG CTT AAC GAG GTA GAG CTG GCA TCA ATA ATG GAA ATC TTG GGA 912 Val Gly Leu Asn Glu Val Glu Leu Ala Ser Ile Met Glu Ile Leu Gly 290 295 300 GAG AAG AAG CTC GCA AAA GAA CTA CTG GCC CAC GAT CCC GTA GAT CCA 960 Glu Lys Lys Leu Ala Lys Glu Leu Leu Ala His Asp Pro Val Asp Pro 305 310 315 320 ATA GCT GTG ACT GAA G CA ATG TTA AAG CTT GCC AAG AAG ACT GGG GTT 1008 Ile Ala Val Thr Glu Ala Met Leu Lys Leu Ala Lys Lys Thr Gly Val 325 330 335 AAG AGG ATA CAC TTC CAC ACG TAT GGT TAT TAT CTC GCA CTA ACC GAA 1056 Lys Arg Ile His Phe His Thr Tyr Gly Tyr Tyr Leu Ala Leu Thr Glu 340 345 350 TAC AAG GGA GAG CAC GTG AGG GAT GCT CTC CTA TTT GCA GCC CTA GCA 1104 Tyr Lys Gly Glu His Val Arg Asp Ala Leu Leu Phe Ala Ala Leu Ala 355 360 365 GCC GCT GCC AAG GCC ATG AAA GGA AAC ATA ACA AGC CTT GAA GAA ATA 1152 Ala Ala Ala Lys Ala Met Lys Gly Asn Ile Thr Ser Leu Glu Glu Ile 370 375 380 AGA GAA GCC ACA AGT GTT CCA GTC AAT GAA AAA GCC ACC CAG GTC GAA 1200 Arg Glu Ala Thr Ser Val Pro Val Asn Glu Lys Ala Thr Gln Val Glu 385 390 395 400 GAG AAA CTA AGA GCA GAG TAT GGA ATT AAG GAA GGA ATA GGA GAA GTG 1248 Glu Lys Leu Arg Ala Glu Tyr Gly Ile Lys Glu Gly Ile Gly Glu Val 405 410 415 GAG GGA TAT CAA ATA GCT TTC ATT CCA ACT AAA ATA GTG GCA AAA CCA 1296 Glu Gly Tyr Gln Ile Ala Phe Ile Pro Thr Lys Ile Val Ala Lys Pro 420 425 430 AA G AGC ACT GTC GGA ATT GGG GAC ACC ATC TCA AGC TCG GCA TTT ATT 1344 Lys Ser Thr Val Gly Ile Gly Asp Thr Ile Ser Ser Ser Ala Phe Ile 435 440 445 445 GGT GAG TTT TCA TTC ACT CTC 1365 Gly Glu Plu Ser Phe Thr Leu 450 455

【0087】配列番号:2 配列の長さ:1401 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源 生物名:サーモコッカス・リトラリス(Thermoc
occus litoralis) 株名:ATCC51850 配列の特徴 P CDS 配列 ATG AAG GAA AGC CTT AAA GAT AGG ATA AGA TTG TGG AAA AGG CTG TAT 48 Met Lys Glu Ser Leu Lys Asp Arg Ile Arg Leu Trp Lys Arg Leu Tyr 1 5 10 15 GTA AAC GCC TTT GAG AAT GCC CTA AAC GCT ATC CCA AAC GTT AAG GGT 96 Val Asn Ala Phe Glu Asn Ala Leu Asn Ala Ile Pro Asn Val Lys Gly 20 25 30 GTT CTT CTG GCA TAT AAC ACC AAC ATT GAT GCC ATA AAA TAC TTA GAC 144 Val Leu Leu Ala Tyr Asn Thr Asn Ile Asp Ala Ile Lys Tyr Leu Asp 35 40 45 AAG GAC GAT CTA GAA AAG AGA GTA ACC GAA ATA GGG AAA GAG AAG GTT 192 Lys Asp Asp Leu Glu Lys Arg Val Thr Glu Ile Gly Lys Glu Lys Val 50 55 60 TTT GAA ATT ATT GAA AAT CCA CCT GAA AAG ATC TCC TCC ATT GAA GAG 240 Phe Glu Ile Ile Glu Asn Pro Pro Glu Lys Ile Ser Ser Ile Glu Glu 65 70 75 80 CTT CTT GGT GGA ATA TTG AGG AGC ATA AAA CTT GGC AAG GCT ATG GAG 288 Leu Leu Gly Gly Ile Leu Arg Ser Ile Lys Leu Gly Lys Ala Met Glu 85 90 95 TGG TTT GTA GAG AGT GAG GAA GTG AGG AGA TAC TTA AGG GAA TGG GGA 336 Trp Phe Val Glu Ser Glu Glu Val Arg Arg Tyr Leu Arg Glu Trp Gly 100 105 110 TGG GAT GAG CTG AGA ATA GGA GGG CAG GCA GGG ATA ATG GCG AAC CTT 384 Trp Asp Glu Leu Arg Ile Gly Gly Gln Ala Gly Ile Met Ala Asn Leu 115 120 125 CTT GGG GGA GTG TAT AGA ATT CCA ACG ATT GTT CAT GTT CCT CAG AAT 432 Leu Gly Gly Val Tyr Arg Ile Pro Thr Ile Val His Val Pro Gln Asn 130 135 140 CCA AAG CTT CAG GCG GAG TTG TTT GTA GAT GGT CCT ATT TAT GTC CCC 480 Pro Lys Leu Gln Ala Glu Leu Phe Val Asp Gly Pro Ile Tyr Val Pro 145 150 155 160 GTC TTT GAA GGA AAT AAG TTG AAG CTA GTT CAC CCT AAA GAT GCC ATT 528 Val Phe Glu Gly Asn Lys Leu Lys Leu Val His Pro Lys Asp Ala Ile 165 170 175 GCA GAG GAA GAA GAG TTA ATC CAC TAC ATA TAT GAA TTT CCC AGA GGT 576 Ala Glu Glu Glu Glu Leu Ile His Tyr Ile Tyr Glu Phe Pro Arg Gly 180 185 190 TTT CAG GTT TTT GAT GTT CAA GCA CCA AGA GAG AAT AGA TTC ATA GCC 624 Phe Gln Val Phe Asp Val Gln Ala Pro Arg Glu Asn Arg Phe Ile Ala 195 200 205 AAT GCC GAT GAC TAC AAC GCG AGG GTC TAC ATG AGA AGG GAA TTC AGA 672 Asn Ala Asp Asp Tyr Asn Ala Arg Val Tyr Met Arg Arg Glu Phe Arg 210 215 220 GAA GGC TTT GAG GAA ATT ACC AGA AAT GTT GAG CTA GCG ATA ATA AGC 720 Glu Gly Phe Glu Glu Ile Thr Arg Asn Val Glu Leu Ala Ile Ile Ser 225 230 235 240 GGG CTG CAG GTT TTA AAG GAA TAC TAT CCC GAC GGA ACA ACA TAC AGA 768 Gly Leu Gln Val Leu Lys Glu Tyr Tyr Pro Asp Gly Thr Thr Tyr Arg 245 250 255 GAT GTT CTT GAT AGA GTC GAA AGT CAT TTG AAT ATC CTC AAC CGC TAC 816 Asp Val Leu Asp Arg Val Glu Ser His Leu Asn Ile Leu Asn Arg Tyr 260 265 270 AAC GTG AAG AGC CAT TTT GAA TTT GCA TAT ACT GCA AAC AGA AGG GTT 864 Asn Val Lys Ser His Phe Glu Phe Ala Tyr Thr Ala Asn Arg Arg Val 275 280 285 AGG GAG GCA CTT GTA GAG CTT TTA CCG AAG TTC ACA AGC GTC GGC CTT 912 Arg Glu Ala Leu Val Glu Leu Leu Pro Lys Phe Thr Ser Val Gly Leu 290 295 300 AAT GAA GTA GAA CTT GCC TCA ATA ATG GAG ATA ATA GGA GAC GAG GAG 960 Asn Glu Val Glu Leu Ala Ser Ile Met Glu Ile Ile Gly Asp Glu Glu 305 310 315 320 CTG GCA AAA GAA GTT CTG GAG GGA CAT ATC TTC TCA GTC ATA GAT GCG 1008 Leu Ala Lys Glu Val Leu Glu Gly His Ile Phe Ser Val Ile Asp Ala 325 330 335 ATG AAT GTT TTA ATG GAC GAG ACA GGA ATT GAG AGA ATT CAC TTC CAC 1056 Met Asn Val Leu Met Asp Glu Thr Gly Ile Glu Arg Ile His Phe His 340 345 350 ACC TAC GGC TAC TAC CTC GCC CTA ACT CAA TAC AGA GGA GAA GAG GTA 1104 Thr Tyr Gly Tyr Tyr Leu Ala Leu Thr Gln Tyr Arg Gly Glu Glu Val 355 360 365 AGA GAT GCT CTG CTC TTT GCA TCC CTC GCT GCA GCT GCC AAA GCC ATG 1152 Arg Asp Ala Leu Leu Phe Ala Ser Leu Ala Ala Ala Ala Lys Ala Met 370 375 380 AAA GGA AAC CTT GAA AGA ATA GAG CAG ATT AGA GAT GCC CTA AGT GTA 1200 Lys Gly Asn Leu Glu Arg Ile Glu Gln Ile Arg Asp Ala Leu Ser Val 385 390 395 400 CCA ACA AAT GAA AGG GCA ATA GTG CTT GAA GAA GAA CTT GAA AAG GAG 1248 Pro Thr Asn Glu Arg Ala Ile Val Leu Glu Glu Glu Leu Glu Lys Glu 405 410 415 TTC ACA GAA TTT GAG AAC GGC CTT ATT GAT ATG GTG GAC AGA CAA CTT 1296 Phe Thr Glu Phe Glu Asn Gly Leu Ile Asp Met Val Asp Arg Gln Leu 420 425 430 GCT TTT GTG CCA ACA AAG ATT GTA GCA TCT CCC AAG AGC ACC GTT GGA 1344 Ala Phe Val Pro Thr Lys Ile Val Ala Ser Pro Lys Ser Thr Val Gly 435 440 445 ATT GGA GAT ACC ATT TCA AGC TCT GCT TTT GTC AGT GAA TTT GGC ATG 1392 Ile Gly Asp Thr Ile Ser Ser Ser Ala Phe Val Ser Glu Phe Gly Met 450 455 460 AGG AAA AGG 1401 Arg Lys Arg 465
SEQ ID NO: 2 Sequence length: 1401 Sequence type: number of nucleic acid strands: double-stranded Topology: linear Sequence type: genomic DNA Origin Organism: Thermococcus litoralis (Thermoc)
Strain name: ATCC51850 Sequence features PCDS sequence ATG AAG GAA AGC CTT AAA GAT AGG ATA AGA TTG TGG AAA AGG CTG TAT 48 Met Lys Glu Ser Leu Lys Asp Arg Ile Arg Leu Trp Lys Arg Leu Tyr 1 5 15 GTA AAC GCC TTT GAG AAT GCC CTA AAC GCT ATC CCA AAC GTT AAG GGT 96 Val Asn Ala Phe Glu Asn Ala Leu Asn Ala Ile Pro Asn Val Lys Gly 20 25 30 GTT CTT CTG GCA TAT AAC ACC AAC ATT GAT GCC ATA AAA TAC TTA GAC 144 Val Leu Leu Ala Tyr Asn Thr Asn Ile Asp Ala Ile Lys Tyr Leu Asp 35 40 45 AAG GAC GAT CTA GAA AAG AGA GTA ACC GAA ATA GGG AAA GAG AAG GTT 192 Lys Asp Asp Leu Glu Lys Arg Val Thr Glu Ile Gly Lys Glu Lys Val 50 55 60 TTT GAA ATT ATT GAA AAT CCA CCT GAA AAG ATC TCC TCC ATT GAA GAG 240 Phe Glu Ile Ile Glu Asn Pro Pro Glu Lys Ile Ser Ser Ile Glu Glu 65 70 75 80 CTT CTT GGT GGA ATA TTG AGG AGC ATA AAA CTT GGC AAG GCT ATG GAG 288 Leu Leu Gly Gly Ile Leu Arg Ser Ile Lys Leu Gly Lys Ala Met Glu 85 90 95 TGG TTT GTA GAG AGT GAG GAA GTG AGG AGA TAC TTA AGG GAA TGG GGA 336 Trp Phe Val Glu Ser Glu Glu Val Arg Arg Tyr Leu Arg Glu Trp Gly 100 105 110 TGG GAT GAG CTG AGA ATA GGA GGG CAG GCA GGG ATA ATG GCG AAC CTT 384 Trp Asp Glu Leu Arg Ile Gly Gly Gln Ala Gly Ile Met Ala Asn Leu 115 120 125 CTT GGG GGA GTG TAT AGA ATT CCA ACG ATT GTT CAT GTT CCT CAG AAT 432 Leu Gly Gly Val Tyr Arg Ile Pro Thrle Le Val His Val Pro Gln Asn 130 135 140 CCA AAG CTT CAG GCG GAG TTG TTT GTA GAT GGT CCT ATT TAT GTC CCC 480 Pro Lys Leu Gln Ala Glu Leu Phe Val Asp Gly Pro Ile Tyr Val Pro 145 150 155 160 GTC TTT GAA GGA AAT AAG TTG AAG CTA GTT CAC CCT AAA GAT GCC ATT 528 Val Phe Glu Gly Asn Lys Leu Lys Leu Val His Pro Lys Asp Ala Ile 165 170 175 GCA GAG GAA GAA GAG TTA ATC CAC TAC ATA TAT GAA TTT CCC AGA GGT 576 Ala Glu Glu Glu Glu Leu Ile His Tyr Ile Tyr Glu Phe Pro Arg Gly 180 185 190 TTT CAG GTT TTT GAT GTT CAA GCA CCA AGA GAG AAT AGA TTC ATA GCC 624 Phe Gln Val Phe Asp Val Gln Ala Pro Arg Glu Asn Arg Phe Ile Ala 195 200 205 AAT GCC GAT GAC TAC AAC GCG AGG GTC TAC ATG AGA AGG GAA TTC AGA 672 Asn Ala Asp Asp Tyr Asn Ala Arg Val Tyr Met Arg Arg Glu Phe Arg 210 215 220 GAA GGC TTT GAG GAA ATT ACC AGA AAT GTT GAG CTA GCG ATA ATA AGC 720 Glu Gly Phe Glu Glu Ile Thr Arg Asn Val Glu Leu Ala Ile Ile Ser 225 230 235 240 GGG CTG CAG GTT TTA AAG GAA TAC TAT CCC GAC GGA ACA ACA TAC AGA 768 Gly Leu Gln Val Leu Lys Glu Tyr Tyr Pro Asp Gly Thr Thr Tyr Arg 245 250 255 GAT GTT CTT GAT AGA GTC GAA AGT CAT TTG AAT ATC CTC AAC CGC TAC 816 Asp Val Leu Asp Arg Val Glu Ser His Leu Asn Ile Leu Asn Arg Tyr 260 265 270 AAC GTG AAG AGC CAT TTT GAA TTT GCA TAT ACT GCA AAC AGA AGG GTT 864 Asn Val Lys Ser His Phe Glu Phe Ala Tyr Thr Ala Asn Arg Arg Val 275 280 285 AGG GAG GCA CTT GTA GAG CTT TTA CCG AAG TTC ACA AGC GTC GGC CTT 912 Arg Glu Ala Leu Val Glu Leu Leu Pro Lys Phe Thr Ser Val Gly Leu 290 295 300 AAT GAA GTA GAA CTT GCC TCA ATA ATG GAG ATA ATA GGA GAC GAG GAG 960 Asn Glu Val Glu Leu Ala Ser Ile Met Glu Ile Ile Gly Asp Glu Glu 305 310 315 320 CTG GCA AAA GAA GTT CTG GAG GGA CAT ATC TTC TCA GTC ATA GAT GCG 1008 Leu Ala Lys Glu Val Leu Glu Gly His Ile Phe Ser Val Ile Asp Ala 325 330 335 ATG AAT GTT TTA ATG GAC GAG ACA GGA ATT GAG AGA ATT CAC TTC CAC 1056 Met Asn Val Leu Met Asp Glu Thr Gly Ile Glu Arg Ile His Phe His 340 345 350 ACC TAC GGC TAC TAC CTC GCC CTA ACT CAA TAC AGA GGA GAA GAG GTA 1104 Thr Tyr Gly Tyr Tyr Leu Ala Leu Thr Gln Tyr Arg Gly Glu Glu Val 355 360 365 AGA GAT GCT CTG CTC TTT GCA TCC CTC GCT GCA GCT GCC AAA GCC ATG 1152 Arg Asp Ala Leu Leu Phe Ala Ser Leu Ala Ala Ala Ala Lys Ala Met 370 375 380 AAA GGA AAC CTT GAA AGA ATA GAG CAG ATT AGA GAT GCC CTA AGT GTA 1200 Lys Gly Asn Leu Glu Arg Ile Glu Gln Ile Arg Asp Ala Leu Ser Val 385 390 395 400 CCA ACA AAT GAA AGG GCA ATA GTG CTT GAA GAA GAA CTT GAA AAG GAG 1248 Pro Thr Asn Glu Arg Ala Ile Val Leu Glu Glu Glu Leu Glu Lys Glu 405 410 415 TTC ACA GAA TTT GAG AAC GGC CTT ATT GAT ATG GTG GAC AGA CAA CTT 1296 Phe Thr Glu Phe Glu Asn Gly Leu Ile Asp Met Val Asp Arg Gln Leu 420 425 430 GCT TTT GTG CCA ACA AAG ATT GTA GCA TCT CCC AAG AGC ACC GTT GGA 1344 Ala Phe Val Pro Thr Lys Ile Val Ala Ser Pro Lys Ser Thr Val Gly 435 440 445 ATT GGA GAT ACC ATT TCA AGC TCT GCT TTT GTC AGT GAA TTT GGC ATG 1392 Ile Gly Asp Thr Ile Ser Ser Ser Ala Phe Val Ser Glu Phe Gly Met 450 455 460 AGG AAA AGG 1401 Arg Lys Arg 465

【0088】配列番号:3 配列の長さ:32 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Other nucleic acid
(合成DNA) 配列の特徴 S CDS 配列 GGW TAY AAC ACW AAC ATW GAY GCW ATW AAG TA 32 Gly Tyr Asn Thr Asn Ile Asp Ala Ile Lys Tyr 1 5 10
SEQ ID NO: 3 Sequence length: 32 Sequence type: nucleic acid Number of strands: single-stranded Topology: linear Sequence type: Other nucleic acid
(Synthetic DNA) Sequence characteristics S CDS sequence GGW TAY AAC ACW AAC ATW GAY GCW ATW AAG TA 32 Gly Tyr Asn Thr Asn Ile Asp Ala Ile Lys Tyr 1 5 10

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

【図1】本発明によるプラスミドpcHK1の制限酵素
地図を示すものである。
FIG. 1 shows a restriction map of plasmid pcHK1 according to the present invention.

【図2】本発明によるプラスミドpcHK2の制限酵素
地図を示すものである。
FIG. 2 shows a restriction map of plasmid pcHK2 according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI (C12N 9/12 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) (56)参考文献 The Journal of Bi ological Chemistr y,1995年12月22日,Vol.270,N o.51,p.30453−30457 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/09 C12N 15/31 C12N 15/54 C12N 9/12 C12N 1/21 SwissProt/PIR/GeneS eq GenBank/EMBL/DDBJ/G eneSeq BIOSIS/WPI(DIALOG) PubMed────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI (C12N 9/12 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) (56) Reference The Journal of Biological Chemistry y, December 22, 1995, Vol. 270, No. 51, p. 30453-30457 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C12N 15/09 C12N 15/31 C12N 15/54 C12N 9/12 C12N 1/21 SwissProt / PIR / GeneSeq GenBank / EMBL / DDBJ / GeneSeq BIOSIS / WPI (DIALOG) PubMed

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アデノシン3リン酸を利用せず、少なく
ともアデノシン2リン酸存在下、このアデノシン2リン
酸とヘキソースからヘキソース6リン酸とアデノシン1
リン酸を生成する反応を触媒するヘキソキナーゼの配列
表2のアミノ酸配列の1から467で表される配列を
ードするDNA。
1. An adenosine triphosphate and hexose to a hexose hexaphosphate and an adenosine monophosphate without using adenosine triphosphate and at least in the presence of adenosine diphosphate.
Sequence of hexokinase catalyzing the reaction that produces phosphate
A DNA encoding the sequence represented by any one of amino acid sequences 1 to 467 in Table 2 .
【請求項2】 DNAが、配列表2の塩基配列の1から
1401で表される塩基配列を有するDNAである請求
項1に記載のDNA
2. The method according to claim 1, wherein the DNA is selected from one of the nucleotide sequences in Sequence Listing 2.
Claims: 1. A DNA having a base sequence represented by 1401.
Item 6. The DNA according to Item 1 .
【請求項3】 DNAが、配列表2のアミノ酸配列の1
から467で表されるアミノ酸配列に削除、付加、また
は置換を行うことによって得られるヘキソキナーゼ活性
を有するアミノ酸配列をコードするDNAである請求項
1に記載のDNA
3. The DNA is one of the amino acid sequences shown in Sequence Listing 2.
To the amino acid sequence represented by 467
Is the hexokinase activity obtained by substitution
DNA encoding an amino acid sequence having the formula:
2. The DNA according to 1 .
【請求項4】 宿主にとって外来性である、アデノシン
3リン酸を利用せず、少なくともアデノシン2リン酸存
在下、このアデノシン2リン酸とヘキソースからヘキソ
ース6リン酸とアデノシン1リン酸を生成する反応を触
媒するヘキソキナーゼの生産能を有することを特徴とす
る実質的に純粋な遺伝子組換え微生物であるエシェリヒ
ア・コリ(Escherichia coli)JM1
09・pcHK2「受託番号、FERM BP−585
1」
4. An adenosine which is exogenous to a host.
Does not use triphosphate and contains at least adenosine diphosphate
Hexa from this adenosine diphosphate and hexose
The reaction that produces ose-6-phosphate and adenosine monophosphate is
Characterized by having the ability to produce mediated hexokinase
Escherichi, a substantially pure genetically modified microorganism
Escherichia coli JM1
09 · pcHK2 “Accession number, FERM BP-585
1 " .
JP05733097A 1996-03-15 1997-03-12 Hexokinase gene Expired - Fee Related JP3335287B2 (en)

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The Journal of Biological Chemistry,1995年12月22日,Vol.270,No.51,p.30453−30457

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